JP2001222886A - 入力回路及びその入力回路を利用する半導体装置 - Google Patents
入力回路及びその入力回路を利用する半導体装置Info
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Abstract
化に対応することが可能な入力回路及びその入力回路を
利用する半導体装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 入力されるシリアルデータを順次シフト
するデータシフト手段14と、アドレス信号に従って、
シリアルデータを入力するデータシフト手段14の段を
選択する選択手段12とを有することにより上記課題を
解決する。
Description
入力回路を利用する半導体装置に係り、特に、クロック
に同期してシリアルデータを供給され、そのシリアルデ
ータをパラレルデータに変換する入力回路及びその入力
回路を利用する半導体装置に関する。
れるシリアルデータをパラレルデータに変換し、そのパ
ラレルデータをアドレス信号に従ってデータバスに出力
する入力回路を有することがある。この入力回路は、1
つのコマンド信号に対応して供給される1つのアドレス
信号から複数のアドレス信号を生成し、そのアドレス信
号に従ってパラレルデータをデータバスに出力する。
示す。また、図2は入力回路100の動作を説明する図
を示す。なお、図1及び図2は、一例として外部クロッ
ク周波数の2倍の周波数でデータを供給されるDDR
(Double Data Late)方式について記
載している。
マンドと共にアドレス信号A2が供給される。ここで、
アドレス信号A2は、アドレス下位2ビットの組み合わ
せに対応したものであり、例えばアドレス下位2ビット
(Y1,Y0)の組み合わせにより表現される4つのア
ドレス信号A0〜A3のうちの一つである。
ドレス信号A2は、引き続き供給される4つのデータが
A2,A3,A0,A1の順番に入力されることを示す
ものである。
データがA2,A3,A0,A1の順番で入力バッファ
110を介してシフトレジスタ120に供給される。こ
のときのシフトレジスタ120の動作は、図2(B)に
示すように、入力されたデータを順次シフトする。
アドレス信号がA2である場合、シフトレジスタ120
のN0にはデータA2,N1にはA3,N2にはA0,
N3にはA1が夫々格納される。
タスイッチ部130に含まれるスイッチ131〜スイッ
チ134に夫々接続されており、スイッチ131〜13
4を介してデータバスA0〜A3に接続されている。そ
して、スイッチ131〜134を、供給されるアドレス
信号に従って制御することにより、供給されたデータを
対応するデータバスに出力していた。
コマンドと共に供給されたアドレス信号がA2である場
合、シフトレジスタ120のNOとデータバスA2,N
1とデータバスA3,N2とデータバスA0,N3とデ
ータバスA1とが接続されることになる。
み合わせに対応した4個のアドレス信号(例えば、A0
〜A3)を一組とし、入力される4個のデータの順番
(例えば、A2,A3,A0,A1)を自動的に認識し
て、対応するデータバスにデータを出力する動作を4N
動作という。
示す。また、図4は入力回路200の動作を説明する図
を示す。図3の入力回路300は、4個のデータA0〜
A3に対応して4個の取り込みバッファ140〜143
を設け、その取り込みバッファ140〜143に供給す
るデータ取り込み用クロックを制御することにより4N
動作を実現している。
マンドと共にアドレス信号A2が供給される。アドレス
カウンタ150は、そのアドレス信号A2に従って、図
4(B)に示すようにデータ取り込み用クロック〜
を発生し、取り込みバッファ140〜143に夫々供給
する。
り込みバッファ140,データ取り込み用クロックは
取り込みバッファ141,データ取り込み用クロック
は取り込みバッファ142,データ取り込み用クロック
は取り込みバッファ143に夫々供給されている。
取り込み用クロック〜のタイミングでデータを取り
込むので、図4(C)に示すようにデータA0〜A3を
取り込む。そして、図4(C)に示すように、取り込み
バッファ140〜143は、供給されたデータA0〜A
3を対応するデータバスA0〜A3に出力していた。
入力回路100は、データスイッチ部130を多数のス
イッチで構成する必要があった。
わせに対応した2n個のアドレス信号を一組とし、入力
される2n個のデータの順番を自動的に認識して、対応
するデータバスにデータを出力する場合、データスイッ
チ部130は(2n)2個(例えば4N動作の場合、4
2個)のスイッチを必要とした。
構成が複雑になるという問題があった。
り込み用クロックを最高周波数で発生する必要がある。
しかし、データ取り込み用クロックはアドレスカウンタ
150等の論理回路で生成する必要があり、高速化が困
難であるという問題があった。
で、回路を縮小且つ単純化することができ、高速化に対
応することが可能な入力回路及びその入力回路を利用す
る半導体装置を提供することを目的とする。
するため、請求項1記載の入力回路は、入力されるシリ
アルデータをnビットのパラレルデータに変換し、その
パラレルデータをアドレス信号に従って出力する入力回
路において、前記入力されるシリアルデータを順次シフ
トするデータシフト手段(例えば、図5におけるシフト
レジスタ14)と、前記アドレス信号に従って、シリア
ルデータを入力する前記データシフト手段の段を選択す
る選択手段(例えば、図5における入力ポイントセレク
タ12)とを有することを特徴とする。
タシフト手段にシリアルデータを入力する段を選択でき
ることにより、供給されるシリアルデータをパラレルデ
ータに変換して対応するデータバス等に出力することが
可能である。
ータシフト手段は、2n−1個の段を有し、前記選択手
段の選択に従ってシリアルデータを入力する段を選択す
ることを特徴とする。
個の段で構成し、その段からシリアルデータを入力する
段を選択することにより、供給されるシリアルデータを
パラレルデータに変換して対応するデータバス等に出力
することが可能である。
ータシフト手段は、前記シリアルデータが格納されてい
るn個の段の出力と、前記シリアルデータが格納されて
いないn−1個の段の出力とを論理演算し、前記アドレ
ス信号に従ったnビットのパラレルデータに変換するこ
とを特徴とする。
すると、シリアルデータが格納されていない段ができる
ので、シリアルデータが格納されている段と格納されて
いない段とで所定の論理演算を行なうことにより必要な
出力を生成することができる。
ータシフト手段(例えば、図8におけるシフトレジスタ
40)は、n個の段で構成され、n段目に格納されてい
るデータを1段目にシフトするフィードバック構造を有
し、前記選択手段の選択に従ってシリアルデータを入力
する段を選択することを特徴とする。
ることにより、シリアルデータを入力する段を選択した
としてもデータシフト手段をn段で構成することが可能
である。
ータシフト手段は、前記アドレス信号に従ってシリアル
データを入力する段を選択することで前記nビットのシ
リアルデータが入力されているn個の段の出力が、前記
アドレスに従ったパラレルデータに変換されていること
を特徴とする。
ルデータを入力する段を選択することにより、n個の段
の出力をアドレスに従ったパラレルデータに変換するこ
とが可能である。
リアルデータは、nビットを一単位とし、前記アドレス
信号に従って各ビットのデータの出力先が決定されてい
ることを特徴とする。
ルデータを入力する段を選択することにより、nビット
を一単位として構成されるシリアルデータがデータシフ
ト手段に入力されたとき、n個の段の出力をアドレスに
従ったパラレルデータとすることが可能である。
ータシフト手段は、前記選択手段の選択に従って制御さ
れる複数のスイッチング手段と、前記入力されるシリア
ルデータを格納する複数のデータ保持手段とを有し、前
記複数のスイッチング手段を制御することにより前記複
数のデータ保持手段から前記シリアルデータを入力する
段を選択することを特徴とする。
ング手段とデータ保持手段とを有することにより、複数
のデータ保持手段からシリアルデータを入力する段を選
択することが可能である。
されるシリアルデータをnビットのパラレルデータに変
換し、そのパラレルデータをアドレス信号に従って出力
する入力回路を有する半導体装置において、前記入力さ
れるシリアルデータを順次シフトするデータシフト手段
と、前記アドレス信号に従って、シリアルデータを入力
する前記データシフト手段の段を選択する選択手段とを
有することを特徴とする。
置に利用することにより、回路の縮小化及びシリアル/
パラレル変換の高速化が可能となる。
データシフト手段は、前記選択手段の選択に従って制御
される複数のスイッチング手段と、前記入力されるシリ
アルデータを格納する複数のデータ保持手段とを有し、
前記複数のスイッチング手段を制御することにより前記
複数のデータ保持手段から前記シリアルデータを入力す
る段を選択することを特徴とする。
ング手段とデータ保持手段とを有することにより、複数
のデータ保持手段からシリアルデータを入力する段を選
択することが可能である。
るために付したものであり、一例にすぎない。
て図面に基づいて説明する。
の構成図を示す。図5の入力回路1は、外部から供給さ
れるシリアルデータをパラレルデータに変換し、そのパ
ラレルデータをアドレス信号に従ってデータバスに出力
するものである。なお、入力回路1は1つのコマンド信
号に対応して供給される1つのアドレス信号から複数の
アドレス信号を生成し、そのアドレス信号に従ってパラ
レルデータをデータバスに出力する。
せに対応した4個のアドレス信号(例えば、A0〜A
3)を一組とし、入力される4個のデータの順番(例え
ば、A2,A3,A0,A1)を自動的に認識して、対
応するデータバスA0〜A3にデータを出力する場合の
動作について説明する。
入力ポイントセレクタ12,シフトレジスタ14,イン
バータ回路16〜20,及びNAND回路21〜23を
含むように構成される。
2,N1,N0,N3′,N2′,及びN1′)で構成
され、N3からN1′方向に入力されたデータをシフト
する。なお、2n個(n=1,2,3,・・・)のアド
レス信号を一組とした場合、シフトレジスタ14は〔2
×2n−1〕段で構成されることになる。
アドレス信号に従って、シフトレジスタ14のデータ入
力ポイントを制御するものである。例えば、ライトコマ
ンドと共にアドレス信号A2が供給された場合、入力ポ
イントセレクタ12は、シフトレジスタ14のデータ入
力ポイントとしてN1を選択する。
AND回路21に接続されており、NAND回路21の
出力がインバータ16を介してデータバスA3に接続さ
れる。シフトレジスタ14のN2,N2′は、NAND
回路22に接続されており、NAND回路22の出力が
インバータ17を介してデータバスA2に接続される。
シフトレジスタ14のN1,N1′は、NAND回路2
3に接続されており、NAND回路23の出力がインバ
ータ18を介してデータバスA1に接続される。また、
シフトレジスタ14のN0は、インバータ19,20を
介してデータバスA0に接続される。
作について図6を参照しつつ説明する。図6は、本発明
の入力回路1の動作を説明する一例の図を示す。
マンドと共にアドレス信号A2が供給される。ここで、
アドレス信号A2は、アドレス下位2ビットの組み合わ
せに対応したものであり、例えばアドレス下位2ビット
(Y1,Y0)の組み合わせにより表現される4つのア
ドレス信号A0〜A3のうちの一つである。
ドレス信号A2は、引き続き供給される4つのデータが
A2,A3,A0,A1の順番に入力されることを示す
ものである。また、ライトコマンドと共に供給されるア
ドレス信号がA4である場合、引き続き供給される4つ
のデータがA4,A0,A1,A2の順番に入力される
ことを示す。
に示すように、供給されたアドレス信号A2に従ってシ
フトレジスタ14のデータ入力ポイントとしてN1を選
択する。続いて、内部クロックCLK1の周波数でデー
タがA2,A3,A0,A1の順番で入力バッファ10
を介してシフトレジスタ14に供給される。
力ポイントがN1に選択されているので、図6(C)に
示すように、入力バッファ10から供給されるデータが
N1から連続して入力される。4個のデータが入力され
ると、シフトレジスタ14のN2′,N3′,N0,N
1には、データA2,A3,A0,A1が格納される。
なお、データが格納されていないシフトレジスタ14の
N1′,N2,N3は、予め定められた値(例えば、図
5の構成ではHIGHの値)を格納しておく。
れているデータA0は、インバータ19,20を介して
データバスA0に出力される。また、シフトレジスタ1
4のN1に格納されているデータA1とN1′に格納さ
れている値とがNAND回路23に供給され、インバー
タ18を介してデータバスA1に出力される。
されているデータA2とN2に格納されている値とがN
AND回路22に供給され、インバータ17を介してデ
ータバスA2に出力される。シフトレジスタ14のN
3′に格納されているデータA3とN3に格納されてい
る値とがNAND回路21に供給され、インバータ16
を介してデータバスA3に出力される。
おけば、N1に格納されているデータA1がデータバス
A1にそのまま出力されることになる。N2′,N3′
に格納されているデータについても同様である。
4の構成を更に詳細に説明する。図7は、シフトレジス
タ14の一実施例の構成図を示す。
マンドと共にアドレス信号A2が供給されると、入力ポ
イントセレクタ12はアドレス信号A2に従って、シフ
トレジスタ14のデータ入力ポイントをN1に制御する
信号を出力する。
力ポイントセレクタ12は出力端子N(A2)からHI
GHの値を出力し、その他の出力端子からLOWの値を
出力する。入力ポイントセレクタ12の出力端子N(A
2)はSW2に接続されており、SW2がb側に接続さ
れる。
N(A3)に接続されており、SW1,SW3がa側に
接続される。また、SW0は出力端子N(A0)に接続
されており、SW0が切断される。
れるデータは、b側に接続されているSW2を介してフ
リップフロップ(以下、FFという。)1に入力され
る。その後、FF1から連続して入力されたデータA
2,A3,A0,A1は順次シフトし、シフトレジスタ
14のFF1,FF0,FF3′,FF2′には、デー
タA1,A0,A3,A2が格納される。なお、シフト
レジスタ14は、データが格納されないFF3,FF
2,FF1′にSET信号が供給されるように構成され
る。
トコマンドと共に供給されるアドレス信号に従ってデー
タ入力ポイントを選択することができ、供給されるデー
タを対応するデータバスに出力することが可能である。
の構成図を示す。図8の入力回路1は、入力バッファ1
0,入力ポイントセレクタ12,シフトレジスタ40,
インバータ回路42〜49を含むように構成される。
2,N1,N0)で構成され、N3からN0方向に入力
されたデータをシフトする。また、N0までシフトされ
たデータは、次のシフトでN3にフィードバックされ
る。このように、シフトレジスタ40はフィードバック
ループを設けたことを特徴とする。なお、2n個(n=
1,2,3,・・・)のアドレス信号を一組とした場
合、シフトレジスタ40は2 n段で構成すればよい。
の入力回路と同様に、入力されるアドレス信号に従っ
て、シフトレジスタ40のデータ入力ポイントを制御す
る。
N0は、2段のインバータ回路を介してデータバスA
3,A2,A1,A0に接続されており、格納されてい
るデータを対応するデータバスに出力する。
作について図9を参照しつつ説明する。図9は、本発明
の入力回路1の動作を説明する一例の図を示す。
マンドと共にアドレス信号A2が供給される。入力ポイ
ントセレクタ12は、図9(B)に示すように、供給さ
れたアドレス信号A2に従ってシフトレジスタ40のデ
ータ入力ポイントとしてN1を選択する。続いて、内部
クロックCLK1の周波数でデータがA2,A3,A
0,A1の順番で入力バッファ10を介してシフトレジ
スタ40に供給される。
力ポイントがN1に選択されているので、図9(C)に
示すように、入力バッファ10から供給されるデータが
N1から連続して入力される。3個のデータが入力され
ると、最初に入力されたデータA2がフィードバックル
ープを介してN3にシフトされる。したがって、4個の
データが入力されると、シフトレジスタ40のN3,N
2,N1,N0には、データA3,A2,A1,A0が
格納される。
N1,N0に格納されているデータA3,A2,A1,
A0は、図9(D)に示すように2段のインバータを介
してデータバスA3,A2,A1,A0に出力される。
40の構成を更に詳細に説明する。図10は、シフトレ
ジスタ40の一実施例の構成図を示す。
マンドと共にアドレス信号A2が供給されると、入力ポ
イントセレクタ12はアドレス信号A2に従って、シフ
トレジスタ40のデータ入力ポイントをN1に制御する
信号を出力する。
力ポイントセレクタ12は出力端子N(A2)からHI
GHの値を出力し、その他の出力端子からLOWの値を
出力する。入力ポイントセレクタ12の出力端子N(A
2)はSW2に接続されており、SW2がb側に接続さ
れる。
子N(A1),N(A0),N(A3)は、夫々SW
1,SW0,SW3に接続されており、SW1,SW
0,SW3がa側に接続される。
れるデータは、b側に接続されているSW2を介してF
F1に入力される。その後、FF1から連続して入力さ
れたデータA2,A3,A0,A1は、a側に接続され
ているSW1,SW0,SW3を介して順次シフトされ
る。なお、FF0に格納されているデータは、フィード
バックループを介してFF3にシフトされることにな
る。
トコマンドと共に供給されるアドレス信号に従ってデー
タ入力ポイントを選択することができ、供給されるデー
タを対応するデータバスに出力することが可能である。
ジスタ40内の全てのFFにデータが格納されるので、
第1実施例で必要であったSET信号が不要となる。そ
の為、第2実施例の入力回路は第1実施例の入力回路よ
り簡単な構成で実現が可能である。
半導体装置2の一例の構成図を示す。
Write方式のSDRAM(Synchronou
s Dynamic RAM)に本発明の入力回路1を
適用したものである。外部から入力されるデータは、バ
ッファ/レジスタ50を介してシリパラ変換器52(本
発明の入力回路1に相当)に供給される。
ド信号に対応して供給される1つのアドレス信号から複
数のアドレス信号を生成し、そのアドレス信号に従って
パラレルデータをコモンデータバスに出力することが可
能である。なお、図示はしていないが、シリパラ変換器
52は本発明の処理に必要なアドレス信号が供給されて
いる。
体装置2に適用すれば、回路を縮小することができ、供
給されるデータを高速にシリアル/パラレル変換すると
共に、そのパラレルデータを対応するデータバスに出力
することが可能である。
信号に従って、データシフト手段にシリアルデータを入
力する段を選択できることにより、供給されるシリアル
データをパラレルデータに変換して対応するデータバス
等に出力することが可能である。
ができ、高速化に対応することが可能な入力回路及びそ
の入力回路を利用する半導体装置が実現できる。
る。
ある。
る。
ある。
例の構成図である。
路 21〜23 NAND回路 34〜37 NOR回路 50 バッファ/レジスタ 52 シリパラ変換器
Claims (9)
- 【請求項1】 入力されるシリアルデータをnビットの
パラレルデータに変換し、そのパラレルデータをアドレ
ス信号に従って出力する入力回路において、 前記入力されるシリアルデータを順次シフトするデータ
シフト手段と、 前記アドレス信号に従って、シリアルデータを入力する
前記データシフト手段の段を選択する選択手段とを有す
る入力回路。 - 【請求項2】 前記データシフト手段は、2n−1個の
段を有し、前記選択手段の選択に従ってシリアルデータ
を入力する段を選択することを特徴とする請求項1記載
の入力回路。 - 【請求項3】 前記データシフト手段は、 前記シリアルデータが格納されているn個の段の出力
と、前記シリアルデータが格納されていないn−1個の
段の出力とを論理演算し、前記アドレス信号に従ったn
ビットのパラレルデータに変換することを特徴とする請
求項2記載の入力回路。 - 【請求項4】 前記データシフト手段は、n個の段で構
成され、n段目に格納されているデータを1段目にシフ
トするフィードバック構造を有し、 前記選択手段の選択に従ってシリアルデータを入力する
段を選択することを特徴とする請求項1記載の入力回
路。 - 【請求項5】 前記データシフト手段は、前記アドレス
信号に従ってシリアルデータを入力する段を選択するこ
とで前記nビットのシリアルデータが入力されているn
個の段の出力が、前記アドレスに従ったパラレルデータ
に変換されていることを特徴とする請求項4記載の入力
回路。 - 【請求項6】 前記シリアルデータは、nビットを一単
位とし、前記アドレス信号に従って各ビットのデータの
出力先が決定されていることを特徴とする請求項3又は
5記載の入力回路。 - 【請求項7】 前記データシフト手段は、 前記選択手段の選択に従って制御される複数のスイッチ
ング手段と、 前記入力されるシリアルデータを格納する複数のデータ
保持手段とを有し、 前記複数のスイッチング手段を制御することにより前記
複数のデータ保持手段から前記シリアルデータを入力す
る段を選択することを特徴とする請求項1記載の入力回
路。 - 【請求項8】 入力されるシリアルデータをnビットの
パラレルデータに変換し、そのパラレルデータをアドレ
ス信号に従って出力する入力回路を有する半導体装置に
おいて、 前記入力されるシリアルデータを順次シフトするデータ
シフト手段と、 前記アドレス信号に従って、シリアルデータを入力する
前記データシフト手段の段を選択する選択手段とを有す
る半導体装置。 - 【請求項9】 前記データシフト手段は、前記選択手段
の選択に従って制御される複数のスイッチング手段と、 前記入力されるシリアルデータを格納する複数のデータ
保持手段とを有し、 前記複数のスイッチング手段を制御することにより前記
複数のデータ保持手段から前記シリアルデータを入力す
る段を選択することを特徴とする請求項8記載の半導体
装置。
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