JP2002251886A - シリアル入出力メモリ - Google Patents
シリアル入出力メモリInfo
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Abstract
な読み出し動作可能なシリアル入出力メモリの提供。 【解決手段】 読み出しデータの通常の出力タイミング
に対して、内部読み出し動作を、少なくともアドレスデ
ータの最下位ビットA0が認識される外部入力クロック
のタイミングより前に開始させ、二つ以上の連続する論
理アドレス上のデータを同時に読み出させる。
Description
モリのデータ読み出し動作に関する。
動作においては、読み出しデータが出力されるクロック
パルスのタイミングに対して、内部の読み出し動作は半
サイクル前のタイミングで開始されていることが多い。
図10に従来の読み出し機構を有するSPIバスシリアル
EEPROMの基本ブロック図を、図11にその内部読み
出しのタイミング図を示す。
力メモリの従来の読み出し動作では、外部入力クロック
の周波数を高くしていった場合、ロジック回路は動作す
るが、センスアンプをはじめとする、アナログ回路の動
作速度の限界で、誤動作するという問題点があった。
の読み出し動作機構を改良して、上述のような問題点を
取り除くことを課題とする。
に、本発明の読み出し動作機構は、シリアル入出力メモ
リに、読み出しデータが出力される通常のクロックパル
ス・タイミングに対して、内部の読み出し動作を、少な
くともアドレスデータの最下位ビットのデータが認識さ
れる外部入力クロックパルス・タイミングより前に開始
させるような回路機構を備えている。
ドライバー回路の過渡応答時間だけで決まるため、セン
スアンプをはじめとするアナログ回路の特性改善を行な
うことなく、シリアル入出力メモリを高い動作周波数に
おいても動作させることが容易となる。
面に基づいて説明する。
有するSPIバスシリアルEEPROMの基本的な構成
例を示すブロック図である。
と、チップセレクト入力信号CSBが立ち下げられてか
ら、シリアル入力SIからの読み出し命令セット(読み
出し命令コード(8ビット構成)+アドレスデータ(A
[15:0]の16ビット構成))の入力を、シリアルク
ロック入力信号SCKの立ち上がりエッジで、認識して
いく。
数をカウントしており、読み出し命令コードの8ビット
分のデータ入力を取り込むと、モードデコード回路2で
読み出しシーケンスとしての動作モードに入る。続いて
指定アドレスの16ビット分のデータを認識し始める。こ
の過程で、本例では、図2に示されているようにデータ
出力のタイミングである指定アドレスの最下位ビットの
データA0を認識するシリアルクロック入力SCKの立
ち下がりエッジの1.5サイクル前で、内部の読み出し
動作を開始させる。そのため、この1.5サイクルの期
間内で、アドレスデコーダ7からワードライン多重選択
回路6を経てメモリアレイ4を経てデータレジスタ3を
経てマルチセンスアンプ回路8の出力までの動作を実行
させることとなる。
ャートを示す。図3では、シーケンシャル読み出しで、
かつワードアドレスが切り替わる時を抽出している。
リアルクロック入力SCKのクロックパルスC24の立
ち下がりエッジの1.5サイクル前にあたるクロックパ
ルスC23の立ち上がりエッジで内部読み出し動作を開
始させる。そのため、指定アドレスの最下位ビットのデ
ータA0が認識される前に内部読み出しを実行させなけ
ればならない。ゆえに、指定アドレスのA15からA1
までのデータが同一で、A0が1、A0が0である連続
する論理アドレス上の2アドレス分のデータを、予め同
時に読み出す必要がある。
ル読み出しすると、指定アドレスのデータを出力した後
に、次のアドレスのデータを読み出すと、ワードアドレ
スが切り替わる場合、ワードラインを多重選択させる必
要がある。
図4に示す。ワードライン多重選択回路6は、論理アド
レス上の隣り合うワードラインを常に同時に選択するこ
とができる。図3では、指定アドレスがワードライン1
5上の最終アドレスにあたる。まずアドレスデータの認
識中に、クロックパルスC23の立ち上がりエッジでワ
ードライン15とワードライン16を同時に選択する。
続いてシーケンシャル読み出しで次に読み出されるデー
タのアドレスは、ワードライン16の先頭アドレスとな
るので、ワードライン15上の最終アドレスのデータの
出力中のクロックパルスC31の立ち上がりエッジで、
ワードライン16とワードライン17を同時に選択す
る。また、アドレスの切り替え時に、破線23で囲まれ
た回路構成にて、指定アドレスのワードラインが確定す
るまでブロック15、16、17、18で遅延をもたせ
て、ハザードを防止している。
上の連続する論理アドレス間をシーケンシャル読み出し
を実行する場合、従来のアレイ構成では同一ビットライ
ン上のデータが衝突してしまうため、誤動作する可能性
が大きい。
ているように、ワードラインが切り替わる連続した論理
アドレスを、ワードラインが偶数のものをメモリアレイ
の左部27に、ワードラインが奇数のものをメモリアレ
イ右部31に配置することにより、ビットラインが分割
され、データの衝突が起こるのを防いでいる。また、こ
の構成により、ワードラインの負荷を低減させる効果も
あるため、高速動作には有利になる。
レスの最下位ビットA0が1である場合と0である場合
の2アドレス分のデータが同時にメモリアレイ4から読
み出されると、図6に示されたように、そのデータをさ
らに偶数ビットと奇数ビットに分割して、全部で4ビッ
トのデータを同時に選択する。この4ビットのデータに
は、それぞれ専用のセンスアンプ(マルチセンスアンプ
回路8)を設けてある。
出すためのマルチセンスアンプ回路8を示す。マルチセ
ンスアンプ回路8では、1アドレス分のデータは、奇数
ビット、偶数ビットに分割されるので、センスアンプ
は、全部で同時にアクセスするアドレス数×2個必要と
なる。
0が0であるメモリアレイ4からの出力データ36の偶
数ビットデータが信号SA0_INに、奇数ビットデー
タが信号SA1_INに、A0が1であるメモリアレイ
4からの出力データ37も同様に偶数ビットデータが信
号SA2_IN、奇数ビットデータが信号SA3_IN
に供給される。各センスアンプの出力は出力マルチプレ
クサ回路9に供給されることとなる。そのため、センス
アンプ自身の動作は、従来の読み出し動作に比べ、3倍
のAC動作余裕ができることなる。
に示されるように、アドレスデータの最下位ビットA0
が認識されると、データ出力のタイミングまで、フェー
ズシフトした後に、指定アドレスの偶数ビットデータの
センスアンプの出力と奇数ビットデータのセンスアンプ
の出力のみを出力バッファ10に出力する必要がある。
この出力データの切り替えは、出力マルチプレクサ回路
9で行われる。
路を示す。フェーズシフトは、クロック制御回路1で、
シリアルクロック入力SCKを分周した信号SCL2と
センスアンプの動作を許可する信号SAENXからなる
信号FSTSCLを使用し、指定アドレスの偶数ビット
データのセンスアンプの出力をマスタースレーブフリッ
プフロップ58に、該指定アドレスの奇数ビットデータ
のセンスアンプの出力をマスタースレーブフリップフロ
ップ59に取り込む。指定アドレスのデータのみを出力
させるためのデータ切り替えはアドレスデータの最下位
ビットA0のデータで行われる。
ータスレジスタと呼ばれる固有のレジスタを備えてい
る。このレジスタに対する読み出し命令は8クロックで
認識されるため、8クロック目の立ち下がりエッジより
データが出力される。そのため、本発明の読み出し動作
機構は、この命令セットの認識中に開始され、実行され
る必要がある。
ような動作に対しても、データ出力クロックエッジの
1.5サイクル前に内部読み出し動作を開始できる回路
機構を示す。この回路機構はモードデコード回路2に含
まれている。8クロックで命令セットが終了するような
動作に対しても、データ出力クロックエッジの1.5サ
イクル前に内部読み出し動作を開始させるために、ステ
ータスレジスタの読み出し命令を認識するタイミングの
みを、信号FCOMで与えられるデータ出力のタイミン
グの1.5サイクル前のタイミングで行ない、入力デー
タの取り込みを1ビット分早めている。また、SPIバ
スシリアルメモリでは、一般にステータスレジスタの読
み出し命令と書込み禁止命令の命令コードは、最下位ビ
ットを除き同一である。ゆえに、書込み禁止命令コード
が入力されても、ステータスレジスタの読み出し命令が
認識されたことを示す信号RDSRが出力される。この
とき両方の命令が共に実行されないように、信号COM
Xで与えられる通常の命令を認識するタイミングで、書
込み禁止命令のみを継続し、ステータスレジスタの読み
出し命令はリセットさせている。
EEPROMについて述べたが、他のシリアル入出力の
メモリICにも、本発明は適用できる。
シリアル入出力メモリの実際のアクセス時間は、出力ド
ライバー回路の過渡応答時間だけで決まるため、ワード
ラインの遷移時間、センスアンプの応答時間等の影響を
無視でき、高速動作を可能にできる。
シリアルEEPROMの全体機能ブロック図である。
アルEEPROMの内部読み出し動作開始タイミング図
である。
アルEEPROMの内部動作タイミングチャート図であ
る。
スシリアルEEPROMのワードライン多重選択回路の
基本回路図である。
スシリアルEEPROMのメモリアレイ図である。
スシリアルEEPROMのメモリアレイとマルチセンス
アンプ回路の相関図である。
同時に読み出すときのマルチセンスアンプ回路の基本回
路図である。
スシリアルEEPROMの出力マルチプレクサ回路の基
本回路図である。
レジスタの読み出しにおいて、本発明の読み出し機構を
実現するためのモードデコード回路の回路機構図であ
る。
ルEEPROMの全体機能ブロック図である。
ルEEPROMの内部読み出し動作開始タイミング図で
ある。
ANDゲート 15、16、17、18、24 遅延回路 23 ハザード防止回路部 25、26、47、49、52、54、56、60、61、62、63 インバ
ータゲート 27 メモリアレイ左部 28、34 1アドレス分のメモリアレイ部 29 1ワードライン分のメモリアレイ部 30 2ビットライン分のメモリアレイ部 31 メモリアレイ右部 32 1ビットライン分のメモリアレイ部 33 マルチセンスアンプ回路部 35 メモリアレイ部 36 アドレスデータの最下位ビットA0が0のメモリア
レイ部 37 アドレスデータの最下位ビットA0が1のメモリア
レイ部 38、39、41、42 センスアンプ 40 アドレスデータの最下位ビットA0が0のメモリア
レイ部に対するマルチセンスアンプ回路部 43 アドレスデータの最下位ビットA0が1のメモリア
レイ部に対するマルチセンスアンプ回路部 44 マルチセンスアンプ回路部 46、51、64 コンプレックスゲート 50、66 NORゲート 53出力マルチプレクサ回路部 57 フェーズシフト回路部 58、59 マスタースレーブフリップフロップ
Claims (6)
- 【請求項1】 シリアル入出力メモリのデータ読み出し
動作において、指定アドレスのアドレスデータの少なく
とも最下位ビットのデータが認識される前に、データの
内部読み出し動作を開始させ、二つ以上の連続する論理
アドレス上のデータを同時に読み出す手段を設けたシリ
アル入出力メモリ。 - 【請求項2】 前記二つ以上の連続する論理アドレス
上のデータを同時に読み出す手段として、二つ以上のワ
ードラインの多重選択を行なう回路機構を有する請求項
1記載のシリアル入出力メモリ。 - 【請求項3】 ワードラインが異なる二つ以上の連続し
た論理アドレスを同時に読み出す手段として、前記ワー
ドラインが異なる二つ以上の連続した論理アドレスを、
物理メモリアレイの左右に配置し、ビットラインを分割
することにより、そのビットライン上のデータの衝突を
防止できる、メモリアレイが分割された構成をとる請求
項2記載のシリアル入出力メモリ。 - 【請求項4】 前記二つ以上の連続した論理アドレス上
のデータを同時に読み出す手段として、前記二つ以上の
連続した論理アドレス上のデータをさらに偶数ビットデ
ータと奇数ビットデータとにそれぞれ分割し、それぞれ
のビットデータに専用のセンスアンプをもつことで、該
複数のビットデータを同時に内部読み出しできる、複数
個のセンスアンプ構成からなる請求項1記載のシリアル
入出力メモリ。 - 【請求項5】 指定アドレスのアドレスデータが全て
認識されると、前記複数個のセンスアンプで同時に内部
読み出しされたビットデータを、該指定アドレスのデー
タのみを出力するために、出力データの切り替えを行な
う出力マルチプレクサ回路を有する請求項4記載のシリ
アル入出力メモリ。 - 【請求項6】 アドレスを指定しない、つまり、アドレ
スデータを外部入力しない、命令コードの入力のみで命
令セットが終了するような読み出し命令であっても、前
記命令コードの認識のタイミングを早めることにより、
該読み出し命令コードが認識される前に、データの内部
読み出しを開始させる手段を設けた請求項5記載のシリ
アル入出力メモリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001047274A JP2002251886A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | シリアル入出力メモリ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001047274A JP2002251886A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | シリアル入出力メモリ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002251886A true JP2002251886A (ja) | 2002-09-06 |
Family
ID=18908738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001047274A Pending JP2002251886A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | シリアル入出力メモリ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002251886A (ja) |
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-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001047274A patent/JP2002251886A/ja active Pending
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