JP2000339969A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2000339969A
JP2000339969A JP11142587A JP14258799A JP2000339969A JP 2000339969 A JP2000339969 A JP 2000339969A JP 11142587 A JP11142587 A JP 11142587A JP 14258799 A JP14258799 A JP 14258799A JP 2000339969 A JP2000339969 A JP 2000339969A
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pulse
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JP11142587A
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Kazuki Honma
和樹 本間
Kinya Mitsumoto
欽哉 光本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワード線パルス駆動方式をとるスタティック
型RAM等の利便性を高め、その使い勝手を高める。 【解決手段】 ワード線パルス駆動方式をとり、かつパ
ワーオンリセット回路PORを備えるスタティック型R
AM等の半導体記憶装置に、チップ選択信号CSB,ラ
イトイネーブル信号WEB,内部Xアドレス信号x0〜
xiならびに内部Yアドレス信号y0〜yjのレベル遷
移を検出して遷移検出信号TDSを選択的に有効レベル
とする遷移検出回路TDと、遷移検出信号TDSの有効
レベルを受けて所定のパルス幅のイネーブルパルスEN
Pを生成するイネーブルパルス発生回路PGとを設ける
とともに、このイネーブルパルス発生回路PGに、電源
投入時、パワーオンリセット回路PORから出力される
パワーオンリセット信号PORSの電位が所定値に達し
たこと、又はその有効レベルから無効レベルへの変化を
受けて、上記イネーブルパルスENPを生成する機能を
持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置に
関し、例えば、ワード線パルス駆動方式をとり、かつパ
ワーオンリセット回路を備えるスタティック型RAM等
ならびにその利便性及び使い勝手の向上に利用して特に
有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】スタティック型メモリセルが格子配列さ
れてなるメモリアレイをその基本構成要素とするスタテ
ィック型RAMがある。また、このようなスタティック
型RAM等において、指定ワード線を所定期間だけパル
ス状に選択レベルとすることで書き込み動作時の回復時
間(リカバリータイム)を短縮し、そのサイクルタイム
を高速化しうるいわゆるワード線パルス駆動方式が知ら
れている。
【0003】一方、電源投入時、電源電圧電位が所定値
に達するまでの間、リセット信号を有効レベルとし、各
部の初期設定を行うパワーオンリセット回路があり、こ
のようなパワーオンリセット回路を備えるスタティック
型RAM等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本願発明者等は、この
発明に先立って、すでに市販中のスタティック型RAM
に上記ワード線パルス駆動方式を採用するための改良設
計に従事し、次の問題点に気付いた。すなわち、このス
タティック型RAMは、パワーオンリセット回路を備
え、特定ユーザからの要望を受けて、電源投入時、例え
ばアドレス信号の全ビットが論理“0”とされるゼロ番
地に、その全ビットが論理“0”の初期データを自律的
に書き込むいわゆるコールドスタート機能を持つ。スタ
ティック型RAMは、例えばコンピュータのキャッシュ
メモリとして用いられ、コールドスタート機能により書
き込まれる初期データは、例えば電源投入後最初に実行
すべきプログラムの格納アドレスを指定するためのベク
タアドレスとなる。
【0005】一方、ワード線パルス駆動方式では、ロウ
アドレスデコーダ及びカラムアドレスデコーダを所定期
間だけパルス状に動作状態とするためのイネーブルパル
スが必要となり、ワード線パルス駆動方式をとるスタテ
ィック型RAM等には、例えば図5に示されるように、
起動制御信号たるチップ選択信号CSB(ここで、それ
が有効とされるとき選択的にロウレベルとされるいわゆ
る反転信号等については、その名称の末尾にBを付して
表す。以下同様)及びライトイネーブル信号WEBや、
アドレス信号つまり内部Xアドレス信号x0〜xiなら
びに内部Yアドレス信号y0〜yjのレベル遷移を検出
する遷移検出回路TDと、遷移検出回路TDの出力信号
たる遷移検出信号TDSをもとに上記のようなイネーブ
ルパルスENPを生成するイネーブルパルス発生回路P
Gとが設けられる。
【0006】遷移検出回路TDは、起動制御信号つまり
チップ選択信号CSB及びライトイネーブル信号WEB
のレベル遷移をそれぞれ検出するチップ選択信号遷移検
出回路CSTD及びライトイネーブル信号遷移検出回路
WETDと、アドレス信号つまり内部Xアドレス信号x
0〜xiならびに内部Yアドレス信号y0〜yjのレベ
ル遷移をそれぞれ検出するXアドレス信号遷移検出回路
XATD及びYアドレス信号遷移検出回路YATDと、
これらの遷移検出回路の反転出力信号CSTDB,WE
TDB,XATDBならびにYATDBを受けるナンド
(NAND)ゲートG51とを含み、このナンドゲート
G51の出力信号は、前記遷移検出信号TDSとしてイ
ネーブルパルス発生回路PGに供給される。
【0007】一方、イネーブルパルス発生回路PGは、
遷移検出回路TDの出力信号つまり遷移検出信号TDS
を受けるパルス幅調整回路PWT5と、このパルス幅調
整回路PWT5の出力信号を受ける2個のインバータV
51及びV52とを含む。このうち、パルス幅調整回路
PWT5は、遷移検出信号TDSのハイレベルへの変化
を受けて所定のパルス幅のパルス信号を生成し、このパ
ルス信号は、インバータV51及びV52を経た後、イ
ネーブルパルスENPとなる。
【0008】ロウアドレスデコーダ及びカラムアドレス
デコーダは、イネーブルパルスENPがハイレベルとさ
れる間、動作状態となり、この間、メモリアレイの指定
ワード線が選択レベルとされるとともに、カラムスイッ
チによるカラム選択動作やデータの実質的な書き込みが
行われる。所定期間が経過し、イネーブルパルスENP
がロウレベルに戻されると、ロウアドレスデコーダ及び
カラムアドレスデコーダはアクセス状態に関係なくリカ
バリー動作を開始し、これによってスタティック型RA
M等の書き込み動作時のリカバリータイムが短縮され
る。
【0009】ところが、図5の遷移検出回路TD及びイ
ネーブルパルス発生回路PGでは、上記コールドスター
ト機能に対する配慮がなされておらず、現状では、電源
投入時、ロウアドレスデコーダ及びカラムアドレスデコ
ーダが動作できず、ベクタアドレス等となる初期データ
を書き込むことができない。この結果、スタティック型
RAM等の利便性が低下し、その使い勝手が低下するも
のである。
【0010】この発明の目的は、ワード線パルス駆動方
式をとるスタティック型RAM等の利便性を高め、その
使い勝手を高めることにある。
【0011】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、ワード線パルス駆動方式をと
り、かつパワーオンリセット回路を備えるスタティック
型RAM等の半導体記憶装置に、起動制御信号やアドレ
ス信号のレベル遷移を検出して遷移検出信号を選択的に
有効レベルとする遷移検出回路と、この遷移検出回路の
出力信号たる遷移検出信号の有効レベルを受けて所定の
パルス幅のイネーブルパルスを生成するイネーブルパル
ス発生回路とを設けるとともに、このイネーブルパルス
発生回路に、電源投入時、パワーオンリセット回路の出
力信号たるパワーオンリセット信号の電位が所定値に達
したこと、又はその有効レベルから無効レベルへの変化
を受けて、同様なイネーブルパルスを生成する機能を持
たせる。
【0013】上記した手段によれば、通常アクセス時に
加えて、電源投入時もロウアドレスデコーダ及びカラム
アドレスデコーダをパルス状に動作状態とし、アドレス
信号によって指定される任意のアドレスに、任意の初期
データを自律的に書き込むことができる。この結果、ワ
ード線パルス駆動方式をとりかつパワーオンリセット回
路を備えるスタティック型RAM等にコールドスタート
機能を持たせることができ、これによってその利便性及
び使い勝手を高めることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
スタティック型RAM(半導体記憶装置)の一実施例の
ブロック図が示されている。同図をもとに、まずこの実
施例のスタティック型RAMの構成及び動作の概要につ
いて説明する。なお、図1の各ブロックを構成する回路
素子は、特に制限されないが、公知のMOSFET(金
属酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この明細書で
は、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタの総称とする)集積回路の製造技術により、単結晶
シリコンのような1個の半導体基板面上に形成される。
【0015】図1において、この実施例のスタティック
型RAMは、メモリアレイMARYをその基本構成要素
とする。メモリアレイMARYは、図の水平方向に平行
して配置される所定数のワード線と、図の垂直方向に平
行して配置される所定数組の相補ビット線とを含む。こ
れらのワード線及び相補ビット線の交点には、例えば一
対のCMOS(相補型MOS)インバータが交差結合さ
れてなるラッチを含む多数のスタティック型メモリセル
が格子状に配置される。
【0016】メモリアレイMARYを構成するワード線
は、その左方においてロウアドレスデコーダRDに結合
され、択一的に選択レベルとされる。ロウアドレスデコ
ーダRDには、ロウアドレスバッファRBからi+1ビ
ットの内部Xアドレス信号x0〜xiが供給されるとと
もに、イネーブルパルス発生回路PGからイネーブルパ
ルスENPが供給され、さらにインバータV11からそ
の出力信号たる内部制御信号CSが供給される。ロウア
ドレスバッファRBには、アドレス入力端子AX0〜A
Xiを介してXアドレス信号AX0〜AXiが供給され
る。
【0017】一方、遷移検出回路TDには、ロウアドレ
スバッファRBから内部Xアドレス信号x0〜xiが供
給されるとともに、後述するカラムアドレスバッファC
Bからj+1ビットの内部Yアドレス信号y0〜yjが
供給され、さらに図示されない起動制御信号バッファを
介してチップ選択信号CSB及びライトイネーブル信号
WEBが供給される。遷移検出回路TDの出力信号つま
り遷移検出信号TDSは、イネーブルパルス発生回路P
Gに供給される。このイネーブルパルス発生回路PGに
は、さらにパワーオンリセット回路PORからパワーオ
ンリセット信号PORSが供給され、その出力信号は、
イネーブルパルスENPとしてロウアドレスデコーダR
D及びカラムアドレスデコーダCDに供給される。
【0018】ロウアドレスバッファRBは、スタティッ
ク型RAMが選択状態とされるとき外部のアクセス装置
からアドレス入力端子AX0〜AXiを介して供給され
るXアドレス信号AX0〜AXiを取り込み、保持する
とともに、これらのXアドレス信号をもとにそれぞれが
非反転及び反転信号からなる内部Xアドレス信号x0〜
xiを形成し、ロウアドレスデコーダRD及び遷移検出
回路TDに供給する。また、遷移検出回路TDは、チッ
プ選択信号CSB,ライトイネーブル信号WEB,内部
Xアドレス信号x0〜xiつまりXアドレス信号AX0
〜AXi,ならびに内部Yアドレス信号y0〜yjつま
りYアドレス信号AY0〜AYjのレベル遷移を検出し
て、その出力信号たる遷移検出信号TDSを選択的に有
効レベルつまりハイレベルとする。さらに、パワーオン
リセット回路PORは、スタティック型RAMの電源投
入時、動作電源となる電源電圧VDDの電位が所定値に
達するまでの間、パワーオンリセット信号PORSをハ
イレベルとする。
【0019】一方、イネーブルパルス発生回路PGは、
遷移検出回路TDの出力信号たる遷移検出信号TDSが
有効レベルとされ、又は電源投入時にパワーオンリセッ
ト回路PORの出力信号たるパワーオンリセット信号P
ORSの電位が所定値に達したことを受けて、所定のパ
ルス幅を有するイネーブルパルスENPを生成し、ロウ
アドレスデコーダRD及びカラムアドレスデコーダCD
に供給する。なお、遷移検出信号TDSの有効レベルを
受けて生成されるイネーブルパルスENPのパルス幅
は、特に制限されないが、3ns(ナノ秒)程度とされ
る。遷移検出回路TD及びイネーブルパルス発生回路P
Gの具体的構成及び動作ならびにスタティック型RAM
の具体的動作については、後で詳細に説明する。
【0020】ロウアドレスデコーダRDは、イネーブル
パルスENP及び内部制御信号CSがともにハイレベル
とされることで選択的に動作状態となり、ロウアドレス
バッファRBから供給される内部Xアドレス信号x0〜
xiをデコードして、メモリアレイMARYの対応する
ワード線を択一的に選択レベルとする。
【0021】次に、メモリアレイMARYを構成する相
補ビット線は、その下方においてカラムスイッチCSに
結合され、これを介して実質8組ずつ選択的にライトア
ンプWA又はリードアンプRAに接続される。カラムス
イッチCSには、カラムアドレスデコーダCDから所定
ビットのビット線選択信号が供給される。また、カラム
アドレスデコーダCDには、カラムアドレスバッファC
Bからj+1ビットの内部Yアドレス信号y0〜yjが
供給されるとともに、イネーブルパルス発生回路PGか
ら前記イネーブルパルスENPが供給され、さらにイン
バータV11の出力信号たる内部制御信号CSが供給さ
れる。
【0022】一方、ライトアンプWA及びリードアンプ
RAは、それぞれ実質8個の単位回路を備える。このう
ち、ライトアンプWAの各単位回路の入力端子は、ライ
トデータバスWDB0〜WDB7ならびにデータ入力制
御回路ICを介してデータ入力バッファIBの各単位回
路の出力端子に結合され、リードアンプRAの各単位回
路の出力端子は、リードデータバスRDB0〜RDB7
を介してデータ出力バッファOBの各単位回路の入力端
子に結合される。データ入力バッファIBの各単位回路
の入力端子及びデータ出力バッファOBの各単位回路の
出力端子は、対応するデータ入出力端子IO0〜IO7
にそれぞれ共通結合される。データ入力バッファIBの
各単位回路には、ノア(NOR)ゲートG11の出力信
号つまり内部制御信号DICが供給され、データ出力バ
ッファOBの各単位回路には、ノアゲートG12の出力
信号つまり内部制御信号DOCが供給される。
【0023】ノアゲートG11の第1の入力端子(ここ
で、各論理ゲートの入力端子については、図の上方から
順に第1ないし第4の入力端子等と称す。以下同様)に
は、チップ選択信号の反転信号つまりチップ選択信号C
SBそのものが供給され、その第2の入力端子には、ラ
イトイネーブル信号の反転信号つまりライトイネーブル
信号WEBそのものが供給される。また、ノアゲートG
12の第1及び第3の入力端子には、チップ選択信号C
SB及び出力イネーブル信号OEBそのものがそれぞれ
供給され、その第2の入力端子には、ライトイネーブル
信号の非反転信号つまりライトイネーブル信号WEBの
反転信号が供給される。
【0024】これにより、ノアゲートG11の出力信号
たる内部制御信号DICは、チップ選択信号CSB及び
ライトイネーブル信号WEBがともに有効レベルつまり
ロウレベルとされることで選択的に有効レベルつまりハ
イレベルとされる。また、ノアゲートG12の出力信号
たる内部制御信号DOCは、チップ選択信号CSB及び
出力イネーブル信号OEBがともに有効レベルつまりハ
イレベルとされ、かつライトイネーブル信号WEBが無
効レベルつまりハイレベルとされることで選択的に有効
レベルつまりハイレベルとされる。
【0025】カラムアドレスバッファCBは、スタティ
ック型RAMが選択状態とされるとき、外部のアクセス
装置からアドレス入力端子AY0〜AYjを介して入力
されるYアドレス信号AY0〜AYjを取り込み、保持
するとともに、これらのYアドレス信号をもとにそれぞ
れが非反転及び反転信号からなる内部Yアドレス信号y
0〜yjを形成し、カラムアドレスデコーダCD及び前
記遷移検出回路TDに供給する。カラムアドレスデコー
ダCDは、イネーブルパルスENP及び内部制御信号C
Eがともにハイレベルとされることで選択的に動作状態
となり、内部Yアドレス信号y0〜yjをデコードし
て、カラムスイッチCSに対するビット線選択信号の対
応するビットを択一的にハイレベルとする。このとき、
カラムスイッチCSは、ハイレベルのビット線選択信号
に対応するメモリアレイMARYの8組の相補ビット線
とライトアンプWAの各単位回路の出力端子又はリード
アンプRAの各単位回路の入力端子との間を選択的に接
続状態とする。
【0026】データ入力バッファIBの各単位回路は、
スタティック型RAMが書き込みモードで選択状態とさ
れるとき、内部制御信号DICのハイレベルを受けて選
択的に動作状態となり、外部のアクセス装置からデータ
入力端子つまりデータ入出力端子IO0〜IO7を介し
て供給される書き込みデータを取り込み、データ入力制
御回路ICからライトデータバスWDB0〜WDB7を
介してライトアンプWAの各単位回路に伝達する。この
とき、ライトアンプWAの各単位回路は、図示されない
内部制御信号WCに従って選択的に動作状態となり、ラ
イトデータバスWDB0〜WDB7を介して入力される
書き込みデータを所定の相補書き込み信号として、メモ
リアレイMARYの8個の選択メモリセルに書き込む。
なお、内部制御信号WCは、ライトイネーブル信号WE
Bをもとに生成される。
【0027】一方、リードアンプRAの各単位回路は、
スタティック型RAMが読み出しモードで選択状態とさ
れるとき、メモリアレイMARYの8個の選択メモリセ
ルから対応する相補ビット線を介して出力される読み出
し信号を増幅した後、リードデータバスRDB0〜RD
B7を介してデータ出力バッファOBの対応する単位回
路に伝達する。このとき、データ出力バッファOBの各
単位回路は、内部制御信号DOCのハイレベルを受けて
選択的に動作状態となり、リードアンプRAからリード
データバスRDB0〜RDB7を介して伝達される読み
出しデータをデータ入出力端子IO0〜IO7から外部
のアクセス装置に出力する。
【0028】図2には、図1のスタティック型RAMに
含まれるイネーブルパルス発生回路PG及びその関連部
つまり遷移検出回路TDの一実施例の回路ブロック図が
示されている。同図をもとに、この実施例のスタティッ
ク型RAMのイネーブルパルス発生回路PG及び遷移検
出回路TDの具体的構成について説明する。
【0029】図2において、遷移検出回路TDは、特に
制限されないが、内部Yアドレス信号y0〜yjを受け
るYアドレス信号遷移検出回路YATDと、内部Xアド
レス信号x0〜xiを受けるXアドレス信号遷移検出回
路XATDと、チップ選択信号CSBを受けるチップ選
択信号遷移検出回路CSTDと、ライトイネーブル信号
WEBを受けるライトイネーブル信号遷移検出回路WE
TDとを含み、さらにその第1ないし第4の入力端子に
これらの遷移検出回路の反転出力信号つまり遷移検出信
号YATDB,XATDB,CSTDBならびにWET
DBを受けるナンドゲートG21を含む。ナンドゲート
G21の出力信号は、遷移検出信号TDBとしてイネー
ブルパルス発生回路PGに供給される。
【0030】ここで、遷移検出回路TDのYアドレス信
号遷移検出回路YATDは、スタティック型RAMが選
択状態とされるとき、内部Yアドレス信号y0〜yjつ
まりYアドレス信号AY0〜AYjのいずれかのビット
の論理レベルが遷移されたことを検出して、その反転出
力信号たる遷移検出信号YATDBを所定期間だけ選択
的にロウレベルとする。同様に、Xアドレス信号遷移検
出回路XATDは、内部Xアドレス信号x0〜xiつま
りXアドレス信号AX0〜AXiのいずれかのビットの
論理レベルが遷移されたたことを検出して、その反転出
力信号たる遷移検出信号XATDBを所定期間だけ選択
的にロウレベルとする。
【0031】さらに、遷移検出回路TDのチップ選択信
号遷移検出回路CSTDは、チップ選択信号CSBの論
理レベルが遷移されたことを検出して、その反転出力信
号たる遷移検出信号CSTDBを所定期間だけ選択的に
ロウレベルとする。同様に、ライトイネーブル信号遷移
検出回路WETDは、ライトイネーブル信号WEBの論
理レベルが遷移されたことを検出して、その反転出力信
号たる遷移検出信号WETDBを所定の期間だけ選択的
にロウレベルとする。
【0032】これにより、遷移検出回路TDのナンドゲ
ートG21の出力信号たる遷移検出信号TDSは、Yア
ドレス信号遷移検出回路YATD,Xアドレス信号遷移
検出回路XATD,チップ選択信号遷移検出回路CST
Dならびにライトイネーブル信号遷移検出回路WETD
の反転出力信号たる遷移検出信号YATDB,XATD
B,CSTDBあるいはWETDBのいずれかがロウレ
ベルとされるとき、言い換えるならば、内部Yアドレス
信号y0〜yj,内部Xアドレス信号x0〜xi,チッ
プ選択信号CSBあるいはライトイネーブル信号WEB
のいずれかの論理レベルが遷移されたことを受けて選択
的にハイレベルとされる。
【0033】次に、イネーブルパルス発生回路PGは、
特に制限されないが、遷移検出回路TDの出力信号たる
遷移検出信号TDSを受けるパルス幅調整回路PWT1
と、パワーオンリセット回路PORの出力信号たるパワ
ーオンリセット信号PORSを受けるパルス幅調整回路
PWT2とを含む。このうち、パルス幅調整回路PWT
1の出力信号PT1は、ノアゲートG24の第1の入力
端子に供給され、パルス幅調整回路PWT2の出力信号
PT2は、インバータV22により反転された後、ノア
ゲートG23の第2の入力端子に供給される。
【0034】ノアゲートG23の第1の入力端子には、
ノアゲートG22の出力信号のインバータV21による
反転信号が供給される。また、このノアゲートG22の
第1の入力端子には、チップ選択信号CSBが供給さ
れ、その第2の入力端子には、ライトイネーブル信号W
EBが供給される。ノアゲートG23の出力信号は、上
記ノアゲートG24の第2の入力端子に供給され、この
ノアゲートG24の出力信号は、インバータV23によ
り反転された後、イネーブルパルス発生回路PGの出力
信号つまりイネーブルパルスENPとなる。
【0035】イネーブルパルス発生回路PGのパルス幅
調整回路PWT1は、遷移検出回路TDの出力信号たる
遷移検出信号TDSの有効レベルつまりハイレベルへの
変化を受けて、その出力信号PT1を所定期間だけ選択
的に有効レベルつまりハイレベルとする。また、パルス
幅調整回路PWT2は、電源投入時、パワーオンリセッ
ト回路PORの出力信号たるパワーオンリセット信号P
ORSの電位が所定値に達したことを受けて、所定のタ
イミングでその出力信号PT2を有効レベルつまりハイ
レベルとし、パワーオンリセット信号PORSがロウレ
ベルとされたのを受けてその出力信号PT2を無効レベ
ルつまりロウレベルとする。
【0036】これらのことから、イネーブルパルスEN
Pは、スタティック型RAMが通常の動作モードで選択
状態とされるとき、遷移検出回路TDの出力信号たる遷
移検出信号TDSがハイレベルとされたこと、すなわち
内部Yアドレス信号y0〜yj,内部Xアドレス信号x
0〜xi,チップ選択信号CSBならびにライトイネー
ブル信号WEBのいずれかのビットのレベル遷移を受け
て、パルス幅調整回路PWT1の出力信号PT1のパル
ス幅に相当する期間だけ選択的に有効レベルつまりハイ
レベルとされる。また、電源投入時には、チップ選択信
号CSB及びライトイネーブル信号WEBがともにロウ
レベルであることを条件に、パワーオンリセット回路P
ORの出力信号たるパワーオンリセット信号PORSの
電位が所定値に達したたこと、言い換えるならばスタテ
ィック型RAMの電源が投入されてからその動作電源た
る電源電圧VDDの電位が所定値に達したことを受け
て、パルス幅調整回路PWT2の出力信号PT2のパル
ス幅に相当する期間だけ選択的に有効レベルつまりハイ
レベルとされる。
【0037】図3には、図1のスタティック型RAMの
通常書き込み動作時の一実施例の信号波形が示されてい
る。同図をもとに、この実施例のスタティック型RAM
の通常書き込み動作時における具体的動作について説明
する。
【0038】図3において、スタティック型RAMは、
チップ選択信号CSBがハイレベルからロウレベルに変
化されることで選択的に選択状態とされ、ライトイネー
ブル信号WEBがハイレベルからロウレベルに変化され
ることで選択的に通常の書き込み動作を開始する。スタ
ティック型RAMが選択状態とされる時点において、そ
の動作電源たる電源電圧VDDは規定電位つまり例えば
+5Vに到達し、安定状態にある。また、アドレス入力
端子AX0〜AXiならびにAY0〜AYjには、例え
ばライトイネーブル信号WEBのハイレベル確定に同期
して、ロウアドレスx1及びカラムアドレスy1を指定
する組み合わせでXアドレス信号AX0〜AXiならび
にYアドレス信号AY0〜AYjがそれぞれ供給され、
データ入出力端子IO0〜IO7には、書き込みデータ
d1が供給される。
【0039】スタティック型RAMでは、まずチップ選
択信号CSBのロウレベル変化を受けて、内部制御信号
CSがハイレベルとされるとともに、遷移検出回路TD
の出力信号たる遷移検出信号TDSが一時的にハイレベ
ルとされる。また、この遷移検出信号TDSのハイレベ
ルへの変化を受けて、イネーブルパルス発生回路PGの
パルス幅調整回路PWT1の出力信号PT1が所定時間
tP1だけハイレベルとされ、これを受けてイネーブル
パルス発生回路PGの出力信号たるイネーブルパルスE
NPが時間tP1に相当する期間だけハイレベルとされ
る。
【0040】なお、チップ選択信号CSBがロウレベル
とされるとき、アドレス入力端子AX0〜AXiならび
にAY0〜AYjには有効なアドレス信号が入力され
ず、Xアドレス信号AX0〜AXiならびにYアドレス
信号AY0〜AYjは、図に斜線を付して示されるよう
に、意味をなさない不特定なものとなる。
【0041】スタティック型RAMでは、イネーブルパ
ルスENPのハイレベルを受けてロウアドレスデコーダ
RD及びカラムアドレスデコーダCDが動作状態とな
り、メモリアレイMARYのワード線(WL)及びビッ
ト線選択信号(YS)の不特定アドレスに対応するビッ
トが択一的にハイレベルとされる。しかし、この時点で
はライトイネーブル信号WEBがハイレベルであるた
め、ライトアンプWAは動作状態とならず、選択メモリ
セルに対する書き込みは行われない。
【0042】次に、ライトイネーブル信号WEBがハイ
レベルに確定され、Xアドレス信号AX0〜AXiなら
びにYアドレス信号AY0〜AYjがレベル遷移される
と、これらのアドレス信号のレベル遷移を受けて遷移検
出回路TDの出力信号たる遷移検出信号TDSがハイレ
ベルとされる。このため、イネーブルパルスENPが再
び所定期間だけハイレベルとされ、これを受けてロウア
ドレスデコーダRD及びカラムアドレスデコーダCDが
動作状態とされるが、この場合もライトイネーブル信号
WEBがハイレベルであるため、ライトアンプWAは動
作状態とならず選択メモリセルに対する書き込みは行わ
れない。
【0043】一方、Xアドレス信号AX0〜AXiなら
びにYアドレス信号AY0〜AYjがレベル遷移される
期間のほぼ中間で、ライトイネーブル信号WEBがハイ
レベルからロウレベルに変化されると、このライトイネ
ーブル信号WEBのレベル遷移を受けて遷移検出信号T
DSがハイレベルとされる。このため、イネーブルパル
スENPがまた所定期間だけハイレベルとされ、これを
受けてロウアドレスデコーダRD及びカラムアドレスデ
コーダCDが動作状態とされる。
【0044】この結果、メモリアレイMARYでは、X
アドレス信号AX0〜AXiつまりロウアドレスx1に
対応するワード線Wx1が択一的にハイレベルとされ、
カラムアドレスデコーダCDでは、Yアドレス信号AY
0〜AYjつまりカラムアドレスy1に対応するビット
線選択信号YSy1が択一的にハイレベルとされる。ま
た、ライトイネーブル信号WEBのロウレベルを受けて
ライトアンプWAの各単位回路が動作状態とされ、メモ
リアレイMARYの8個の選択メモリセルには書き込み
データd1の実質的な書き込み動作が行われる。
【0045】書き込みデータd1の書き込み動作が終了
すると、動作状態にあるロウアドレスデコーダRD及び
カラムアドレスデコーダCDは、イネーブルパルスEN
Pがロウレベルに戻されたのを受けて非動作状態とさ
れ、ワード線及びビット線選択信号の選択動作を停止し
てリカバリー動作に入る。
【0046】以下、Xアドレス信号AX0〜AXiなら
びにYアドレス信号AY0〜AYjの組み合わせが切り
換えられ、その中間でライトイネーブル信号WEBのレ
ベル遷移が行われるたびに遷移検出信号TDSがハイレ
ベルとされ、イネーブルパルスENPがハイレベルとさ
れて、ワード線及びビット線選択信号が順次択一的にハ
イレベルとされ、ライトアンプWAが動作状態となっ
て、指定アドレスに対する書き込みデータの実質的な書
き込み動作が繰り返される。
【0047】以上のように、この実施例のスタティック
型RAMはワード線パルス駆動方式をとり、ロウアドレ
スデコーダRD及びカラムアドレスデコーダCDは、通
常の書き込み動作時、パルス幅調整回路PWT1の出力
信号PT1のパルス幅tP1に相当する期間だけパルス
状に動作状態とされる。つまり、ロウアドレスデコーダ
RD及びカラムアドレスデコーダCDは、アクセス装置
からのアクセス解除を待つことなく自律的に、選択状態
にあるワード線及びビット線選択信号を無効レベルに戻
す訳であり、これによってスタティック型RAMのリカ
バリータイムが短縮され、相応してそのサイクルタイム
が短縮されるものとなる。
【0048】図4には、図1のスタティック型RAMの
電源投入時の一実施例の信号波形図が示されている。同
図をもとに、この実施例のスタティック型RAMの電源
投入時における具体的動作及びその特徴について説明す
る。
【0049】図4において、スタティック型RAMは、
その動作電源たる電源電圧VDDが0Vから+5Vに変
化されることにより電源投入動作を開始する。この電源
投入時、チップ選択信号CSB及びライトイネーブル信
号WEBは、外部のアクセス装置により予め有効レベル
つまりロウレベルに固定される。また、アドレス入力端
子AX0〜AXiならびにAY0〜AYjには、外部の
アクセス装置により予めロウアドレスx0及びカラムア
ドレスy0を指定する組み合わせでXアドレス信号AX
0〜AXiならびにYアドレス信号AY0〜AYjが入
力され、データ入出力端子IO0〜IO7には、書き込
みデータd0が入力される。
【0050】この実施例において、スタティック型RA
Mは、高速アクセスを可能とし、特に制限されないが、
例えばコンピュータシステムのキャッシュメモリとして
用いられる。また、データ入出力端子IO0〜IO7に
入力される書き込みデータd0は、例えばコンピュータ
システムの電源投入時のベクタアドレスに相当する全ビ
ット論理“0”の初期データとされ、アドレス入力端子
AX0〜AXiならびにAY0〜AYjに入力されるロ
ウアドレスx0及びカラムアドレスy0は、例えばゼロ
番地を指定すべくその全ビットが論理“0”とされる。
【0051】スタティック型RAMでは、電源投入とチ
ップ選択信号CSBのロウレベルとを受けて、インバー
タV11の出力信号たる内部制御信号CSが電源電圧V
DDの電位上昇に沿ってハイレベルとされる。また、パ
ワーオンリセット回路PORの出力信号たるパワーオン
リセット信号PORSが、同様に電源電圧VDDの電位
上昇に沿ってハイレベルとされ、電源電圧VDDの電位
が所定値に達した時点で無効レベルつまり接地電位VS
Sのようなロウレベルに戻される。
【0052】イネーブルパルス発生回路PGでは、特に
制限されないが、パワーオンリセット信号PORSの電
位が上記所定値よりやや低い所定の電位に達した時点
で、パルス幅調整回路PWT2の出力信号PT2がハイ
レベルとされ、パワーオンリセット信号PORSがハイ
レベルからロウレベルに戻された時点で、ロウレベルと
される。そして、このパルス幅調整回路PWT2の出力
信号PT2のハイレベルとチップ選択信号CSB及びラ
イトイネーブル信号WEBのロウレベルとを受けて、イ
ネーブルパルスENPが上記パルス幅調整回路PWT2
の出力信号PT2のパルス幅tP2に相当する期間だけ
ハイレベルとされる。
【0053】ロウアドレスデコーダRD及びカラムアド
レスデコーダCDは、イネーブルパルスENPのハイレ
ベルを受けて動作状態となり、これによってメモリアレ
イMARYのロウアドレスx0に対応するワード線Wx
0が択一的にハイレベルの選択レベルとされ、カラムア
ドレスy0に対応するビット線選択信号YSy0が択一
的にハイレベルとされる。また、ライトイネーブル信号
WEBのロウレベルを受けてライトアンプWAが動作状
態となって、ロウアドレスx0及びカラムアドレスy0
により指定されるアドレスに全ビット論理“0”の初期
データd0が書き込みまれ、コールドスタート機能に沿
った動作が終了する。
【0054】以上のように、この実施例のスタティック
型RAMは、ワード線パルス駆動方式をとり、チップ選
択信号CSB,ライトイネーブル信号WEB,内部Xア
ドレス信号x0〜xiならびに内部Yアドレス信号y0
〜yjのレベル遷移を検出して遷移検出信号TDSを有
効レベルとする遷移検出回路TDと、遷移検出信号TD
SをもとにロウアドレスデコーダRD及びカラムアドレ
スデコーダCDをパルス状に動作させるためのイネーブ
ルパルスENPを生成するイネーブルパルス発生回路P
Gとを備えるとともに、電源投入時、所定のパワーオン
リセット信号PORSを生成するパワーオンリセット回
路PORを備え、上記イネーブルパルス発生回路PG
は、パワーオンリセット信号PORSが所定電位に達し
たのを受けて、同様なイネーブルパルスENPを生成す
る機能を持つ。
【0055】電源投入時、チップ選択信号CSB及びラ
イトイネーブル信号WEBは、外部のアクセス装置によ
って有効レベルつまりロウレベルに固定される。また、
データ入出力端子IO0〜IO7には、例えば全ビット
論理“0”の初期データd0が入力され、アドレス入力
端子AX0〜AXiならびにAY0〜AYjには、初期
データをd0を書き込むべき例えば全ビット論理“0”
のロウアドレスx0及びカラムアドレスy0が入力され
る。この結果、本実施例のスタティック型RAMは、例
えばベクタアドレスに対応する初期データd0を、例え
ばゼロ番地に自律的に書き込むコールドスタート機能を
持つものとなり、これによってスタティック型RAMの
ユーザからみた利便性及び使い勝手が高められる。
【0056】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1)ワード線パルス駆動方式をとりかつパワーオンリ
セット回路を備えるスタティック型RAM等に、起動制
御信号やアドレス信号のレベル遷移を検出して遷移検出
信号を選択的に有効レベルとする遷移検出回路と、該遷
移検出信号の有効レベルを受けて所定のパルス幅のイネ
ーブルパルスを生成するイネーブルパルス発生回路とを
設けるとともに、イネーブルパルス発生回路に、パワー
オンリセット回路の出力信号たるパワーオンリセット信
号の電位が所定値に達したのを受けて同様なイネーブル
パルスを生成する機能を持たせることで、通常アクセス
時に加えて、電源投入時もロウアドレスデコーダ及びカ
ラムアドレスデコーダをパルス状に動作状態とし、コー
ルドスタート機能に必要な初期データの書き込みを自律
的に行うことができるという効果が得られる。
【0057】(2)上記(1)項において、電源投入
時、アクセス装置からデータ入出力端子に初期データを
入力し、アドレス入力端子にロウアドレス及びカラムア
ドレスを入力できるようにすることで、ユーザが希望す
る任意の初期データを、任意のアドレスに書き込むこと
ができるという効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、ワード線パル
ス駆動方式をとり、かつパワーオンリセット回路を備え
るスタティック型RAM等の利便性を高め、その使い勝
手を高めることができるという効果が得られる。
【0058】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、メモリアレイMARYは、任意数の
冗長素子を含むことができるし、その周辺回路を含めて
任意数のメモリマット又はサブアレイに分割することが
できる。また、スタティック型RAMは、例えば×16
ビット又は×32ビット等、任意のビット構成を採りう
るし、そのブロック構成や起動制御信号及びアドレス信
号の名称及び組み合わせならびに有効レベル等は、種々
の実施形態を採りうる。
【0059】図2において、イネーブルパルス発生回路
PG及び遷移検出回路TDの具体的構成は、この実施例
による制限を受けない。図3及び図4において、各信号
の具体的レベル及び時間関係ならびに有効レベル等は、
本発明の主旨に制約を与えない。図4において、初期デ
ータd0は、特にその全ビットが論理“0”である必要
はないし、初期データd0が書き込まれるアドレスも、
ゼロ番地に限定されない。また、電源投入時、イネーブ
ルパルスENPは、パワーオンリセット信号PORSが
有効レベルつまりハイレベルから無効レベルつまりロウ
レベルに変化されたのを受けて生成してもよい。初期デ
ータd0のコンピュータシステムにおける用途は、電源
投入時のベクタアドレス以外に任意に設定できる。
【0060】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるスタ
ティック型RAMに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、例えば、ダイナミック
型RAM及び擬似スタティック型RAM等の各種メモリ
集積回路装置やこれを含むシングルチップマイクロコン
ピュータ等にも適用できる。この発明は、少なくともワ
ード線パルス駆動方式をとりしかもコールドスタート機
能を必要とする半導体記憶装置ならびにこのような半導
体記憶装置を含む装置又はシステムに広く適用できる。
【0061】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、ワード線パルス駆動方式を
とりかつパワーオンリセット回路を備えるスタティック
型RAM等に、起動制御信号やアドレス信号のレベル遷
移を検出して遷移検出信号を選択的に有効レベルとする
遷移検出回路と、遷移検出回路の出力信号たる遷移検出
信号の有効レベルを受けて所定のパルス幅のイネーブル
パルスを生成するイネーブルパルス発生回路とを設ける
とともに、このイネーブルパルス発生回路に、電源投入
時、パワーオンリセット回路の出力信号たるパワーオン
リセット信号の電位が所定値に達したこと又はその有効
レベルから無効レベルへの変化を受けて、同様なイネー
ブルパルスを生成する機能を持たせる。
【0062】これにより、通常アクセス時に加えて、電
源投入時もロウアドレスデコーダ及びカラムアドレスデ
コーダをパルス状に動作状態とし、任意のアドレスに任
意の初期データを自律的に書き込むことができるため、
ワード線パルス駆動方式をとりかつパワーオンリセット
回路を備えるスタティック型RAM等にコールドスター
ト機能を持たせ、その利便性及び使い勝手を高めること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が適用されたスタティック型RAMの
一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1のスタティック型RAMに含まれるイネー
ブルパルス発生回路及び関連部の一実施例を示す回路ブ
ロック図である。
【図3】図1のスタティック型RAMの通常書き込み動
作時における一実施例を示す信号波形図である。
【図4】図1のスタティック型RAMの電源投入時にお
ける一実施例を示す信号波形図である。
【図5】この発明に先立って本願発明者等が開発したス
タティック型RAMに含まれるイネーブルパルス発生回
路及び関連部の一例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
MARY……メモリアレイ、RD……ロウアドレスデコ
ーダ、RB……ロウアドレスバッファ、CS……カラム
スイッチ、WA……ライトアンプ、RA……リードアン
プ、CD……カラムアドレスデコーダ、CB……カラム
アドレスバッファ、IB……データ入力バッファ、IC
……データ入力制御回路、OB……データ出力バッフ
ァ、TD……遷移検出回路、POR……パワーオンリセ
ット回路、PG……イネーブルパルス発生回路、AX0
〜AXi……Xアドレス信号又はその入力端子、AY0
〜AYj……Yアドレス信号又はその入力端子、IO0
〜IO7……入力又は出力データあるいはその入出力端
子、CSB……チップ選択信号又はその入力端子、WE
B……ライトイネーブル信号又はその入力端子、OEB
……出力イネーブル信号又はその入力端子。YATD…
…Yアドレス信号遷移検出回路、XATD……Xアドレ
ス信号遷移検出回路、CSTD……チップ選択信号遷移
検出回路、WETD……ライトイネーブル信号遷移検出
回路、TDS……遷移検出信号、PORS……パワーオ
ンリセット信号、ENP……イネーブルパルス。VDD
……電源電圧、VSS……接地電位、x0〜x2……ロ
ウアドレス、y0〜y2……カラムアドレス、d0〜d
2……データ、Wx0〜Wx2……ワード線、YSy0
〜YSy2……カラム選択信号、tP1……パルス幅。
V11,V21〜V23,V51〜V52……インバー
タ、G11〜G12,G22〜G24……ノア(NO
R)ゲート、G21,G51……ナンド(NAND)ゲ
ート、PWT1〜PWT2,PWT5……パルス幅調整
回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B015 HH01 HH03 KA23 KB44 KB50 KB85 KB89 KB91 5B024 AA09 BA13 BA21 BA29 CA07 CA15

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指定ワード線を所定期間だけ選択状態と
    するワード線パルス駆動方式をとり、かつ、電源投入
    時、所定のアドレスに所定のデータを自律的に書き込む
    機能を有することを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記半導体記憶装置は、 電源投入時、パワーオンリセット信号を所定期間だけ有
    効レベルとするパワーオンリセット回路と、 電源投入時、該パワーオンリセット信号の電位が所定値
    に達したこと、又はその有効レベルから無効レベルへの
    変化を受けて、イネーブルパルスを所定期間だけ選択的
    に有効レベルとするイネーブルパルス発生回路と、 該イネーブルパルスの有効レベルを受けて選択的に動作
    状態となり、その間上記指定されたワード線を選択レベ
    ルとするロウアドレスデコーダとを具備するものである
    ことを特徴とする半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 上記イネーブルパルス発生回路は、電源投入時、上記パ
    ワーオンリセット信号の電位が所定値に達したこと、又
    はその有効レベルから無効レベルへの変化を受けて所定
    のパルス幅のパルス信号を生成するパルス幅調整回路を
    含み、かつ、該パルス信号が有効レベルとされる間、上
    記イネーブルパルスを有効レベルとするものであること
    を特徴とする半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 請求項1,請求項2又は請求項3におい
    て、 上記半導体記憶装置は、アドレス信号,チップ選択信号
    ならびにライトイネーブル信号のレベル遷移を検出し
    て、その出力信号たる遷移検出信号を選択的に有効レベ
    ルとする遷移検出回路を具備するものであって、 上記イネーブルパルス発生回路は、通常動作時、上記遷
    移検出信号の有効レベルを受けて上記イネーブルパルス
    を所定期間だけ選択的に有効レベルとするものであるこ
    とを特徴とする半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 請求項1,請求項2,請求項3又は請求
    項4において、 電源投入時、上記半導体記憶装置のデータ入力端子に
    は、上記所定のデータに対応する書き込みデータが入力
    され、そのアドレス入力端子には、上記所定のアドレス
    に対応するアドレス信号が入力され、上記チップ選択信
    号及びライトイネーブル信号は、ともに有効レベルに固
    定されるものであって、 上記半導体記憶装置は、電源投入時、上記アドレス信号
    により指定される任意のアドレスに、上記データ入力端
    子に入力される任意の書き込みデータを書き込みうる構
    成とされるものであることを特徴とする半導体記憶装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、 電源投入時、上記データ入力端子に入力される書き込み
    データならびに上記アドレス入力端子に入力されるアド
    レス信号の各ビットは、すべて論理“0”とされるもの
    であることを特徴とする半導体記憶装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100402388B1 (ko) * 2001-09-24 2003-10-17 삼성전자주식회사 칩선택 출력 시간이 단축된 반도체 메모리 장치
JP2018041519A (ja) * 2016-09-06 2018-03-15 株式会社東芝 半導体記憶装置

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