JP2006252768A - Semiconductor storage device - Google Patents

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Naoya Watanabe
直也 渡邊
Katsumi Dosaka
勝己 堂阪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce penalty in an erroneous page by inputting and outputting required data with accuracy in a clock synchronization type semiconductor storage device having multiple banks. <P>SOLUTION: The device is equipped with: a read means, responding to a read operation directive signal, for choosing a row responding to a first address signal, choosing a column responding to a second address signal, and reading the data of the chosen cell outside the device; and a data validity signal output means for outputting the data validity signal (/DV) indicating the validity of the data read from the read means outside the device responding to the read directive signal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は半導体記憶装置に関し、特にクロック信号に同期してデータの入出力を行なうクロック同期型半導体記憶装置に関し、より特定的には、内部に複数のバンクを有するマルチバンク半導体記憶装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a clock synchronous semiconductor memory device that inputs and outputs data in synchronization with a clock signal, and more particularly to a multi-bank semiconductor memory device having a plurality of banks therein.

近年マイクロプロセッサ(MPU)が多機能化され、大量のデータを高速で処理することができる。これに応じて、主記憶として用いられるダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAMと以後称す)は、その微細技術の進展に伴って、記憶容量が増大している。しかしながら、DRAMの動作速度はMPUの動作速度に追随するこができず、DRAMのアクセス時間およびサイクル時間がボトルネックとなって処理システム全体の性能を低下させるという問題が顕著になってきている。この処理システムの性能の低下を防止するために、DRAMとMPUとの間に通常スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)で構成されるキャッシュメモリと呼ばれる高速メモリを配置することが行なわれる。MPUが頻繁に使用するデータ/命令はこのキャッシュメモリに格納し、MPUとキャッシュメモリとの間でデータ/命令の転送を行なう。キャッシュメモリにMPUがアクセス要求した命令/データが存在しないときにのみDRAMへアクセスする。MPUが必要とする命令/データは、高い確率で予めキャッシュメモリに格納されているため、DRAMのアクセス頻度は大幅に低下し、処理システムの動作速度の低下を防止することができる。   In recent years, a microprocessor (MPU) has become multifunctional, and a large amount of data can be processed at high speed. In response to this, the dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) used as the main memory has increased in storage capacity with the progress of its fine technology. However, the operation speed of the DRAM cannot follow the operation speed of the MPU, and the problem that the access time and cycle time of the DRAM become a bottleneck and degrade the performance of the entire processing system has become prominent. In order to prevent the performance of the processing system from degrading, a high-speed memory called a cache memory, which is usually composed of a static random access memory (SRAM), is arranged between the DRAM and the MPU. Data / instructions frequently used by the MPU are stored in the cache memory, and data / instructions are transferred between the MPU and the cache memory. The DRAM is accessed only when there is no instruction / data requested to be accessed by the MPU in the cache memory. Since instructions / data required by the MPU are stored in the cache memory in advance with a high probability, the DRAM access frequency is greatly reduced, and a reduction in the operating speed of the processing system can be prevented.

しかしながら、このキャッシュメモリに用いられるSRAMは、DRAMに比べて高価であるため、パーソナルコンピュータなどの比較的安価な装置にはこのキャッシュメモリを配置する構成は適していない。このため、安価なDRAMを用いて処理システムの性能を向上させることが求められている。これに対する1つの答えとして、DRAMをたとえばシステムクロックであるクロック信号に同期させて動作させ、データの転送をこのクロック信号に同期して行なう同期型DRAM(シンクロナスDRAM:以下SDRAMと称す)と言われるものが考案されている。   However, since the SRAM used for the cache memory is more expensive than the DRAM, the configuration in which the cache memory is arranged is not suitable for a relatively inexpensive device such as a personal computer. For this reason, it is required to improve the performance of the processing system using an inexpensive DRAM. One answer to this is a synchronous DRAM (synchronous DRAM: hereinafter referred to as SDRAM) in which a DRAM is operated in synchronization with a clock signal which is a system clock, for example, and data is transferred in synchronization with the clock signal. What has been devised.

このSDRAMにおいては、クロック信号に同期してコマンドの形態(複数の制御信号の状態の組合せ)で動作モード指示信号が与えられる。SDRAMにおいて、このコマンドに従って同時に複数ビット(たとえば8ビット;1IOあたり)を同時に選択状態とし、クロック信号に同期してこれらの同時に選択状態とされた複数ビットを順次出力する。データ書込時においても、クロック信号に同期して与えられた書込データを順次取込み、同時に選択状態とされたメモリセルへ所定のシーケンスで書込む。   In this SDRAM, an operation mode instruction signal is given in the form of a command (a combination of a plurality of control signal states) in synchronization with a clock signal. In the SDRAM, according to this command, a plurality of bits (for example, 8 bits; per 1 IO) are simultaneously selected, and the plurality of bits simultaneously selected are sequentially output in synchronization with the clock signal. Also at the time of data writing, the write data applied in synchronization with the clock signal is sequentially taken and simultaneously written into the selected memory cell in a predetermined sequence.

このSDRAMにおいては、クロック信号の立上がりエッジに同期してコマンドを構成する外部の制御信号、すなわち、ロウアドレスストローブ信号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE、ならびにアドレス信号および書込データを取込み、内部動作を実行する。クロック信号に同期して外部からのデータを取込み、またクロック信号に同期してデータを出力することにより、制御信号およびアドレス信号などのスキュー(タイミングのずれ)を考慮したデータ入出力のタイミングのマージンを確保する必要がなく、内部動作開始タイミングを速くすることができ、サイクルタイムを短縮することができ、高速アクセスが可能となる。   In this SDRAM, external control signals constituting a command in synchronization with the rising edge of a clock signal, that is, row address strobe signal / RAS, column address strobe signal / CAS, write enable signal / WE, and address signals and write signals are written. Capture internal data and execute internal operations. Data input / output timing margin that takes into account skew (timing deviation) of control signals and address signals, etc. by taking external data in synchronization with the clock signal and outputting data in synchronization with the clock signal Therefore, the internal operation start timing can be accelerated, the cycle time can be shortened, and high-speed access is possible.

また、画像処理システムなどの処理システムにおいて、連続したデータアドレスのデータビットが順次アクセスされ、また処理システムにおしては、その処理の局所性から連続したメモリ位置の複数ビットにアクセスする頻度が高い場合がある。このため、クロック信号に同期してデータの入出力を行なうことにより、連続アクセスタイムをクロック信号のそれと同じとすることができ、平均アクセス時間をSRAMのそれに匹敵させることが可能となる。   Also, in a processing system such as an image processing system, data bits at successive data addresses are accessed sequentially, and the processing system frequently accesses multiple bits at successive memory locations due to the locality of the processing. There is. Therefore, by performing data input / output in synchronization with the clock signal, the continuous access time can be made the same as that of the clock signal, and the average access time can be made comparable to that of the SRAM.

SDRAMにおいては、さらに複数バンクという概念が導入されている。すなわち、SDRAMにおいては、内部に複数のバンクが設けられている。これらのバンクの活性化および非活性化(プリチャージ)などをほぼ互いに独立に行なうことができる。   In SDRAM, the concept of a plurality of banks is further introduced. That is, in the SDRAM, a plurality of banks are provided inside. The activation and deactivation (precharge) of these banks can be performed almost independently of each other.

標準のDRAMにおいては、新たな行を選択する場合には、必ずプリチャージ動作を行なう必要がある。DRAMはダイナミックに内部信号線が駆動されており、プリチャージ時各信号線を所定の電位レベルに保持する必要がある。このプリチャージには、通常RASプリチャージ時間tRPと呼ばれる時間が必要とされる(各内部信号線を所定の電位レベルに復帰させる必要があるため)。また、標準DRAMにおいては、RAS−CAS遅延時間tRCDと呼ばれ時間が必要とされる。すなわちロウアドレスストローブ信号/RASが与えられてメモリセルの行が確実に選択状態とされた後に、コラムアドレスストローブ信号/CASに従って列選択動作を行なう必要があるためである。またこのコラムアドレスストローブ信号/CASは、列選択動作完了時非活性状態に復帰させる必要がある。したがって、新たにページ(メモリセル行)を選択する場合には、RASプリチャージ時間tRPおよびRAS−CAS遅延時間tRCDが必要とされ、このために、標準DRAMのサイクルタイムがアクセス時間のほぼ2倍となる。しかしながら、SDRAMのように、複数のバンクが設けられている場合、1つのバンクを活性状態としてこの活性状態とされたバンクにアクセスしている間に、別のバンクをプリチャージ状態(非活性状態)に復帰させておけば、この別のプリチャージ状態のバンクは、RASプリチャージ時間tRPの待ち時間なしでアクセスすることができ、したがってこのバンクを交互または順次活性化/プリチャージ(非活性化)することにより、RASプリチャージ時間tRPを見掛け上なくすことができ、高速アクセスが可能となる。また、一方のバンクのアクセス時において他方バンクのプリチャージおよび活性化を行なっておけば、これらのバンクに対し、交互にデータの書込/読出を行なうことができ、RASプリチャージ時間tRPおよびRAS−CAS遅延時間tRCDによるロスタイムをなくすことが可能となり、高速でデータの書込/読出を行なうことができる。   In a standard DRAM, a precharge operation must be performed whenever a new row is selected. In DRAM, internal signal lines are dynamically driven, and each signal line needs to be held at a predetermined potential level during precharging. This precharge usually requires a time called RAS precharge time tRP (because each internal signal line needs to be returned to a predetermined potential level). In the standard DRAM, it is called RAS-CAS delay time tRCD and requires time. That is, it is necessary to perform a column selection operation in accordance with column address strobe signal / CAS after row address strobe signal / RAS is applied and the row of memory cells is surely selected. The column address strobe signal / CAS needs to be returned to the inactive state when the column selection operation is completed. Therefore, when a new page (memory cell row) is selected, RAS precharge time tRP and RAS-CAS delay time tRCD are required. For this reason, the cycle time of the standard DRAM is almost twice the access time. It becomes. However, when a plurality of banks are provided as in the SDRAM, one bank is activated and another bank is precharged (inactive) while accessing the activated bank. ), This other precharged bank can be accessed without waiting for the RAS precharge time tRP, so that this bank can be alternately or sequentially activated / precharged (deactivated). ), The RAS precharge time tRP can be apparently eliminated, and high-speed access is possible. If the other bank is precharged and activated when one bank is accessed, data can be written / read alternately to these banks, and the RAS precharge time tRP and RAS can be read. -Loss time due to CAS delay time tRCD can be eliminated, and data can be written / read at high speed.

上述の従来のSDRAMにおいては、メモリアレイ(メモリマット)を単位としてバンクが構成される。このメモリアレイ(メモリマット)は、複数のメモリブロックを有しており、1つのメモリアレイにおいては、各メモリブロックは対応のメモリアレイの活性化時、選択状態または非活性状態へ駆動され、互いに独立に活性/非活性を行なうことができない。したがって従来のSRAMの場合、バンクの数はこのメモリアレイ(メモリマット)の数に限定されており、バンク数が少ない(通常4バンクが最大である)。これは、SDRAMにおいては、そのアレイ構造として、標準のDRAMのアレイ構造が利用されており、標準DRAMにおいて、ロウ/コラムデコーダは、各メモリアレイ(メモリマット)に対応して分割して配置されており、これらのロウ/コラムデコーダを各メモリアレイ(メモリマット)ごとに独立に駆動することが可能となるためである。   In the above-described conventional SDRAM, a bank is configured with a memory array (memory mat) as a unit. This memory array (memory mat) has a plurality of memory blocks, and in one memory array, each memory block is driven to a selected state or an inactive state when the corresponding memory array is activated. It cannot be activated / deactivated independently. Therefore, in the case of a conventional SRAM, the number of banks is limited to the number of memory arrays (memory mats), and the number of banks is small (usually four banks are the maximum). This is because a standard DRAM array structure is used as an array structure in the SDRAM. In the standard DRAM, the row / column decoder is divided and arranged corresponding to each memory array (memory mat). This is because these row / column decoders can be driven independently for each memory array (memory mat).

従来の複数のバンクを有するSDRAMを処理システムの主記憶として利用することを考える。SDRAMのすべてのバンクを同時に活性状態とし、各バンクにおいてメモリセルの行(ページ)を選択状態に保持する。すなわち、メモリセルの列それぞれに対応して設けられるセンスアンプを疑似キャッシュとして利用する。MPUが要求するデータ/命令がキャッシュメモリに格納されていないとき(キャッシュミス時)、MPUがアクセス要求するデータ/命令がSDRAMの選択ページに存在するか否かを判定する(ページヒット/ミス判定)。ページヒット時には対応のページへアクセスしてデータ/命令のブロック(キャッシュブロック)をキャッシュメモリへ転送しかつアクセス要求されたデータ/命令をMPUへ転送する(リードアクセスのとき)。したがって、ページヒット時においては、ページからデータ/命令のブロックを選択して読出すことが要求されるだけであり、CASアクセス時間ta(CAS)(またはCASレイテンシー)時間経過後に必要とされるデータ/命令をキャッシュメモリおよびMPUへ転送することができる(リードアクセス時)。   Consider the use of a conventional SDRAM having a plurality of banks as the main memory of a processing system. All the banks of the SDRAM are activated simultaneously, and the row (page) of memory cells is held in the selected state in each bank. That is, a sense amplifier provided corresponding to each column of memory cells is used as a pseudo cache. When the data / instruction requested by the MPU is not stored in the cache memory (at the time of a cache miss), it is determined whether or not the data / instruction requested by the MPU exists on the selected page of the SDRAM (page hit / miss judgment) ). When a page hit occurs, the corresponding page is accessed to transfer the data / instruction block (cache block) to the cache memory, and the access requested data / instruction is transferred to the MPU (during read access). Therefore, at the time of a page hit, it is only required to select and read a block of data / instruction from the page, and data required after the CAS access time ta (CAS) (or CAS latency) has elapsed. / Instructions can be transferred to the cache memory and MPU (during read access).

一方、ページミスの場合、アクセス要求されたデータ/命令を格納するバンクを一端プリチャージ状態(非活性状態)へ駆動し、次いで必要とされるデータ/命令を格納するページを選択状態としてその後アクセス要求されたデータ/命令を含むブロックをキャッシュメモリへ転送する。したがって、ページミスが生じた場合、SDRAMにおいては、バンクのプリチャージ、バンクの活性化、および選択ページからの列の選択の動作が必要とされ、RASプリチャージ時間tRP、RAS−CAS遅延時間tRCD、CASアクセス時間ta(CAS)(またはCASレイテンシー)の和の時間が経過した後に必要とされるデータ/命令がSDRAMからキャッシュメモリへ転送される。この期間、MPUはウェイト状態とされる。   On the other hand, in the case of a page miss, the bank storing the requested data / instruction is once driven to the precharged state (inactive state), and then the page storing the required data / instruction is selected and subsequently accessed. The block containing the requested data / instruction is transferred to the cache memory. Therefore, when a page miss occurs, in the SDRAM, bank precharge, bank activation, and column selection operation from the selected page are required, and RAS precharge time tRP, RAS-CAS delay time tRCD. The required data / instruction is transferred from the SDRAM to the cache memory after the sum of the CAS access time ta (CAS) (or CAS latency) has elapsed. During this period, the MPU is in a wait state.

したがって、従来の複数バンクのSDRAMの主記憶として用いた場合、バンクの数が小さいため、選択状態とされているページの数は小さく(バンクの数と同じ)、ページヒット率が小さく、ページミス時のペナルティ(MPUのウェイト時間)が大きくなるという問題が生じた。   Therefore, when used as the main memory of a conventional multi-bank SDRAM, since the number of banks is small, the number of selected pages is small (same as the number of banks), the page hit rate is small, and page misses are small. There was a problem that the penalty of time (wait time of MPU) became large.

それゆえ、この発明の目的は、ページヒット率を高くすることのできる複数のバンクを有する新規な構成の半導体記憶装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a novel structure having a plurality of banks capable of increasing the page hit rate.

この発明の他の目的は、正確に必要とされるデータの入出力(書込/読出)を行なうことのできる複数バンクを有する半導体記憶装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a plurality of banks capable of accurately inputting / outputting (writing / reading) necessary data.

この発明のさらに他の目的は、標準DRAMと同様のアレイ構造を用いて、複数バンクを有する半導体記憶装置を提供することである。   Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a plurality of banks using an array structure similar to that of a standard DRAM.

この発明に係る半導体記憶装置は、行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリアレイと、アレイ活性化指示信号に応答して活性化され、第1のアドレス信号に従ってメモリアレイの行を選択するための行選択手段と、読出動作指示信号に従って活性化され、この読出動作指示信号と同時に与えられる第2のアドレス信号に従ってメモリアレイの列を選択し、該選択された列上のメモリセルのデータを装置外部へ読出す読出手段と、この読出動作指示信号に応答してこの読出手段から読出されるデータが有効であることを示すデータ有効信号を装置外部へ出力するためのデータ有効信号出力手段を備える。   A semiconductor memory device according to the present invention includes a memory array having a plurality of memory cells arranged in a matrix, and activated in response to an array activation instruction signal, and selects a row of the memory array according to a first address signal The row selection means for performing the operation and the read operation instruction signal are activated, and a column of the memory array is selected according to the second address signal applied simultaneously with the read operation instruction signal, and the memory cell on the selected column is selected. Read means for reading data to the outside of the apparatus, and data valid signal output for outputting to the outside of the apparatus a data valid signal indicating that the data read from the read means is valid in response to the read operation instruction signal Means.

この有効データが出力されることを示す信号は、好ましくは、スタンバイ状態時と異なるレベルに設定される。     The signal indicating that valid data is output is preferably set to a level different from that in the standby state.

また、これに代えて、好ましくは、有効データが出力されるクロックサイクルよりも前のサイクルにおいて有効データが出力されることを示す信号を活性状態とされる。   Instead of this, preferably, a signal indicating that valid data is output in a cycle prior to a clock cycle in which valid data is output is activated.

また、これに代えて、好ましくは、有効データが出力されている間有効データ出力指示信号は、活性状態とされる。   Alternatively, the valid data output instruction signal is preferably activated while valid data is being output.

また、これに代えて、好ましくは、有効データが出力されていることを示す信号が、ワンショットのパルス形態で出力される。   In place of this, preferably, a signal indicating that valid data is output is output in a one-shot pulse form.

また、好ましくは、パリティビットを利用し、スタンバイ状態時(有効データが出力されないとき)においては、データ出力ノードは、すべてパリティエラーが存在する状態に設定される。   Preferably, the parity bit is used, and in the standby state (when valid data is not output), all the data output nodes are set in a state where a parity error exists.

有効データ出力時に、この有効データが出力されることを示す信号を外部へ出力することにより、外部装置は、正確に有効データが出力されるタイミングを知ることができる。従って、有効データ出力時には、外部の装置へ、有効データが出力されることを示す信号を出力しているため、外部装置は、確実に有効データを取込むことができる。   By outputting a signal indicating that the valid data is output to the outside when the valid data is output, the external device can know the timing at which the valid data is output accurately. Therefore, when valid data is output, a signal indicating that valid data is output is output to an external device, so that the external device can reliably capture valid data.

この有効データが出力されることを示す信号として、スタンバイ状態時と異なるレベルに設定される信号を出力すれば、2値レベルの入出力インタフェースを有する高速処理システムにおいても確実に有効データ出力を示すことができる。   If a signal set to a level different from that in the standby state is output as a signal indicating that this valid data is output, the valid data output is reliably exhibited even in a high-speed processing system having a binary level input / output interface. be able to.

また、有効データが出力されるクロックサイクルよりも前のサイクルにおいて有効データが出力されることを示す信号を活性状態とすれば、外部の装置は、余裕を持って有効データを取込むことができる。   In addition, if a signal indicating that valid data is output in a cycle prior to the clock cycle in which valid data is output is activated, an external device can capture the valid data with a margin. .

また、有効データが出力されている間有効データ出力指示信号を、活性状態とすれば、外部装置は、確実に有効データを取込むことができる。   Further, if the valid data output instruction signal is activated while valid data is being output, the external device can reliably fetch the valid data.

有効データが出力されていることを示す信号が、ワンショットのパルス形態で出力すれば、クロック信号に同期してこのワンショットパルスを発生することにより、外部装置は、確実に有効データが出力されることを認識することができる。   If a signal indicating that valid data is output is output in the form of a one-shot pulse, the external device can reliably output valid data by generating this one-shot pulse in synchronization with the clock signal. Can be recognized.

パリティビットを利用し、スタンバイ状態時(有効データが出力されないとき)においては、データ出力ノードをすべてパリティエラーが存在する状態に設定するように構成すれば、余分の出力ピン端子(出力ノード)および回路を用いることなく確実に有効データが出力されていることを外部装置に認識させることができる。   In the standby state (when valid data is not output) using the parity bit, if the data output nodes are all set to a state where a parity error exists, an extra output pin terminal (output node) and It is possible to make an external device recognize that valid data has been output without using a circuit.

図1は、この発明に従う半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図である。図1において、半導体記憶装置は、各々が行および列のマトリクス状に配列される複数のメモリセルを有するメモリブロックMB♯0〜MB♯Nと、これらのメモリブロックの間に配置されるセンスアンプ帯SA♯1〜SA♯Nと、メモリブロックMB♯0の外部に設けられるセンスアンプ帯SA♯0と、メモリブロックMB♯Nの外側に隣接して設けられるセンスアンプ帯SA♯N+1を含む。センスアンプ帯の構成について後に詳細に説明するが、これらのセンスアンプ帯SA♯1〜SA♯Nは、隣接メモリブロックにより共有される。選択メモリブロックが対応のセンスアンプ帯に接続され、この選択メモリブロックと対をなす非選択メモリブロックは対応のセンスアンプ帯から切離される。   FIG. 1 schematically shows a whole structure of a semiconductor memory device according to the present invention. In FIG. 1, a semiconductor memory device includes memory blocks MB # 0-MB # N each having a plurality of memory cells arranged in a matrix of rows and columns, and sense amplifiers arranged between these memory blocks. Bands SA # 1 to SA # N, sense amplifier band SA # 0 provided outside memory block MB # 0, and sense amplifier band SA # N + 1 provided adjacent to the outside of memory block MB # N are included. The structure of the sense amplifier band will be described in detail later. These sense amplifier bands SA # 1 to SA # N are shared by adjacent memory blocks. The selected memory block is connected to the corresponding sense amplifier band, and the non-selected memory block paired with the selected memory block is disconnected from the corresponding sense amplifier band.

メモリブロックMB♯0〜MB♯Nそれぞれに対応して、各メモリブロックを活性/非活性状態とするためのアレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nが設けられ、センスアンプ帯SA♯0〜SA♯N+1それぞれに対応して、センスアンプ帯に含まれるセンスアンプの活性/非活性を制御するセンス/接続制御回路SID♯0〜SID♯N+1が設けられる。アレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nの各々は、活性化時、対応のメモリブロックの行選択動作に関連する制御信号の発生および行選択動作を行なうためのロウデコーダおよびワード線ドライバを含む。これらのアレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nはそれぞれ互いに独立に活性/非活性が行なわれるため、明確には示さないが、各々ロウアドレスラッチ回路などの信号ラッチ回路を備えている。   Corresponding to memory blocks MB # 0-MB # N, array drive circuits DR # 0-DR # N for activating / deactivating each memory block are provided, and sense amplifier bands SA # 0-SA # Corresponding to each of # N + 1, sense / connection control circuits SID # 0-SID # N + 1 for controlling activation / inactivation of sense amplifiers included in the sense amplifier band are provided. Each of array drive circuits DR # 0-DR # N includes a row decoder and a word line driver for generating a control signal related to the row selection operation of the corresponding memory block and performing the row selection operation when activated. These array drive circuits DR # 0 to DR # N are activated / deactivated independently of each other, and each is provided with a signal latch circuit such as a row address latch circuit, although not clearly shown.

センス/接続制御回路SID♯0〜SID♯N+1の各々は、対応のアレイ駆動回路から与えられるセンス活性化信号に応答して対応のセンスアンプ帯に含まれるセンスアンプの活性化を行ない、また後に説明するように、メモリブロックとセンスアンプ帯との接続/分離制御およびローカルIOバス(各メモリブロックに設けられているデータ入出力バス)とグローバルIOバス(すべてのメモリブロックに共通に設けられるデータ入出力バス)との接続を制御する接続制御回路を含む。   Each of sense / connection control circuits SID # 0-SID # N + 1 activates a sense amplifier included in a corresponding sense amplifier band in response to a sense activation signal applied from a corresponding array drive circuit. As will be described, the connection / separation control between the memory block and the sense amplifier band, the local IO bus (data input / output bus provided in each memory block), and the global IO bus (data provided in common to all memory blocks) A connection control circuit for controlling connection with the input / output bus).

半導体記憶装置は、さらに、クロック信号Pに同期して、装置外部から与えられるコマンドCMをラッチするコマンドラッチ2と、クロック信号Pに同期して外部から与えられるバンクアドレス信号をラッチするバンクアドレスラッチ4と、クロック信号Pに同期して外部から与えられるアドレス信号をラッチするアドレスラッチ6と、コマンドラッチ2でラッチされたコマンドをデコードするコマンドデコーダ8と、コマンドデコーダ8からの活性化信号に応答して起動され、バンクアドレスラッチ4によりラッチされたバンクアドレスBAをデコードし、アドレス指定されたメモリブロックを指定するバンク指定信号を発生するバンクデコーダ10を含む。   The semiconductor memory device further includes a command latch 2 that latches a command CM applied from the outside of the device in synchronization with the clock signal P, and a bank address latch that latches a bank address signal applied from the outside in synchronization with the clock signal P. 4, an address latch 6 that latches an externally applied address signal in synchronization with the clock signal P, a command decoder 8 that decodes a command latched by the command latch 2, and an activation signal from the command decoder 8 And a bank decoder 10 which decodes the bank address BA latched by the bank address latch 4 and generates a bank designation signal for designating the addressed memory block.

コマンドCMは、たとえば通常のロウアドレスストローブ信号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル/WEのような個々の制御信号であってもよく、また複数の制御信号の状態の組合せで動作モードが指定されるものであってもよい。コマンドデコーダ8は、このコマンドをデコードすることにより、指定された動作モードを識別し、該識別した動作モードに従って必要とされる制御信号を発生する。コマンドデコーダ8の出力信号は内部制御バス13を介してアレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nへ伝達され、バンクデコーダ10からのバンク指定信号は、バンク指定バス14を介してアレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nおよびセンス/接続制御回路SID♯0〜SID♯N+1へ与えられる。アドレスラッチ6によりラッチされた内部アドレス信号は内部アドレスバス15を介してアレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nへ伝達される。   The command CM may be an individual control signal such as a normal row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, and a write enable / WE, for example, and an operation mode in combination of a plurality of control signal states. May be specified. The command decoder 8 decodes this command to identify the designated operation mode, and generates a control signal required according to the identified operation mode. An output signal of command decoder 8 is transmitted to array drive circuits DR # 0 to DR # N via internal control bus 13, and a bank designation signal from bank decoder 10 is sent to array drive circuit DR # via bank designation bus 14. 0-DR # N and sense / connection control circuits SID # 0-SID # N + 1. The internal address signal latched by address latch 6 is transmitted to array drive circuits DR # 0-DR # N via internal address bus 15.

このコマンドデコーダ8は、アレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nそれぞれに対応して設けられ、バンクデコーダ10の出力するバンク選択信号に従って各コマンドデコーダが選択的に活性状態とされる構成が用いられてもよい。   Command decoder 8 is provided corresponding to each of array drive circuits DR # 0-DR # N, and has a configuration in which each command decoder is selectively activated in accordance with a bank selection signal output from bank decoder 10. May be.

この図1に示す構成においては、メモリアレイ1に含まれるメモリブロックMB♯0〜MB♯Nは、アレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nに従って互いに独立に活性/非活性状態へ駆動される。したがってメモリブロックMB♯0〜MB♯Nはそれぞれバンクとして利用することができる。すなわち1つのメモリブロックMB♯iが活性状態にあるとき、別のメモリブロックMB♯jを活性状態へ駆動することができ、また非活性状態(プリチャージ状態)へ駆動することができる。したがってメモリブロックMB♯0〜MB♯Nそれぞれにおいて、メモリセルの行(ワード線)を選択状態としておくことにより、従来のSDRAMの構成に比べてより多くのページを選択状態とすることができ、ページヒット率を改善することができる。   In the configuration shown in FIG. 1, memory blocks MB # 0-MB # N included in memory array 1 are driven to an active / inactive state independently of each other in accordance with array drive circuits DR # 0-DR # N. Therefore, memory blocks MB # 0-MB # N can each be used as a bank. That is, when one memory block MB # i is in an active state, another memory block MB # j can be driven to an active state, and can be driven to an inactive state (precharge state). Therefore, in each of memory blocks MB # 0 to MB # N, by setting a row (word line) of memory cells in a selected state, more pages can be selected as compared with a conventional SDRAM configuration. The page hit rate can be improved.

図2は、図1に示すアレイ駆動回路の構成を概略的に示す図である。図2においては、メモリブロックMB♯i(i=0〜N)に設けられたアレイ駆動回路DR♯iの構成を示す。図2において、アレイ駆動回路DR♯iは、コマンドデコーダから与えられるアレイ活性化指示信号ACT、アレイ非活性化指示信号PRGおよびバンク指定信号Baiを受けて各種内部制御信号を発生するロウ系制御回路20と、ロウ系制御回路20からのアドレスラッチ指示信号RALiに応答して図1に示すアドレスラッチ6から与えられる内部アドレス信号ADを取込みかつラッチして内部ロウアドレス信号を生成するロウラッチ22と、ロウ系制御回路20からのロウデコーダイネーブル信号RDEiに応答して活性化され、ロウラッチ22から与えられた内部ロウアドレス信号をデコードしてメモリブロックの行を指定する信号を生成するロウデコーダ24と、ロウデコーダ24の出力信号とロウ系制御回路20から与えられるワード線駆動信号RXTiに応答してアドレス指定された行に対応するワード線WLを選択状態へ駆動するワードドライバ26を含む。   FIG. 2 schematically shows a configuration of the array drive circuit shown in FIG. FIG. 2 shows a configuration of array drive circuit DR # i provided in memory block MB # i (i = 0 to N). Referring to FIG. 2, array drive circuit DR # i receives a row activation control signal ACT, an array deactivation instruction signal PRG and a bank designation signal Bai supplied from a command decoder and generates various internal control signals. 20 and a row latch 22 that takes in and latches an internal address signal AD applied from the address latch 6 shown in FIG. 1 in response to an address latch instruction signal RALi from the row control circuit 20, and generates an internal row address signal. A row decoder 24 which is activated in response to a row decoder enable signal RDEi from the row control circuit 20 and generates a signal for designating a row of a memory block by decoding an internal row address signal applied from the row latch 22; The output signal of the row decoder 24 and the row-related control circuit 20 It includes word driver 26 for driving the word line WL to a selected state corresponding to the row that is addressed in response to the lead wires driving signal RXTi.

メモリブロックMB♯iは、メモリセルの行それぞれに対応して配置され、各々に対応の行のメモリセルMCが接続されるワード線WLと、メモリセルの各列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリセルMCが接続されるビット線対BL,/BLを示す。図2においては、1本のワード線WLと1対のビット線BL,/BLを含む。このビット線BLおよび/BLには、ロウ系制御回路22から与えられるビット線イコライズ指示信号BLEQに応答してビット線BLおよび/BLを所定電位(中間電位)にプリチャージしかつイコライズするビット線プリチャージ/イコライズ回路BPEが設けられる。次に、この図2に示すアレイ駆動回路の動作を、図3に示すタイミングチャート図を参照して説明する。   Memory block MB # i is arranged corresponding to each row of memory cells, and is arranged corresponding to each word line WL to which memory cell MC of each corresponding row is connected, and each column of memory cells, Indicates a bit line pair BL, / BL to which the memory cells MC of the corresponding column are connected. In FIG. 2, one word line WL and a pair of bit lines BL, / BL are included. Bit lines BL and / BL are bit lines that precharge and equalize bit lines BL and / BL to a predetermined potential (intermediate potential) in response to a bit line equalize instruction signal BLEQ supplied from row-related control circuit 22. A precharge / equalize circuit BPE is provided. Next, the operation of the array drive circuit shown in FIG. 2 will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

時刻t0において、クロック信号Pに同期してアレイ活性化指示コマンド(以下、アクティブコマンドと称す)ACTが与えられる。このコマンドの確定状態は、クロック信号Pの立上がりエッジおよび立下りエッジのいずれであってもよい。このアクティブコマンドACTと同時にバンクアドレスBAおよびアドレスADが与えられる。このアクティブコマンドACTは、コマンドデコーダ8によりデコードされ、内部アレイ動作活性化指示信号φACTが活性状態とされる。一方、バンクデコーダがこのコマンドデコーダ8の制御のもとに活性化され、与えられたバンクアドレスをデコードし、バンク指定信号Baiを選択状態へ駆動する。   At time t0, an array activation instruction command (hereinafter referred to as an active command) ACT is applied in synchronization with clock signal P. The determined state of this command may be either the rising edge or the falling edge of the clock signal P. Simultaneously with this active command ACT, a bank address BA and an address AD are given. This active command ACT is decoded by command decoder 8, and internal array operation activation instruction signal φACT is activated. On the other hand, the bank decoder is activated under the control of the command decoder 8, decodes the applied bank address, and drives the bank designation signal Bai to the selected state.

ロウ系制御回路20は、この内部アレイ活性化指示信号φACTと選択状態の(活性状態の)のバンク指定信号Baiとに従って、まずロウアドレスラッチ指示信号RALiを活性状態とする。これにより、ロウラッチ22は、一旦スルー状態となってからラッチ状態となり、内部アドレス信号を確定状態に保持する。次いでロウデコーダ24が、ロウ系制御回路20からのロウデコードイネーブル信号RDEiに応答して活性状態とされて与えられた内部ロウアドレス信号をデコードする。一方、ロウ系制御回路20は、この内部アレイ活性化指示信号φACTと選択状態のバンク指定信号Baiとに従って、それまで活性状態にあったビット線イコライズ指示信号BLEQiを非活性状態とし、ビット線プリチャージ/イコライズ回路BPEを非活性状態とする。これにより、ビット線BLおよび/BLは、中間電位のプリチャージ電位でフローティング状態とされる。   Row-related control circuit 20 first activates row address latch instruction signal RALi in accordance with internal array activation instruction signal φACT and selected (active) bank designation signal Bai. As a result, the row latch 22 once enters the through state and then enters the latch state, and holds the internal address signal in the determined state. Next, the row decoder 24 is activated in response to the row decode enable signal RDEi from the row control circuit 20, and decodes the applied internal row address signal. On the other hand, row-related control circuit 20 inactivates bit line equalize instruction signal BLEQi, which has been in the active state, in accordance with internal array activation instruction signal φACT and bank designation signal Bai in the selected state. Charge / equalize circuit BPE is deactivated. As a result, the bit lines BL and / BL are brought into a floating state at the intermediate precharge potential.

次いで、所定のタイミングでロウ系制御回路20からのワード線駆動信号RXTiが活性され、ワードドライバ26が、ロウデコーダ24の出力するワード線選択信号(行指定信号)とこのワード線駆動信号RXTiに従って選択ワード線WLを選択状態へ駆動する。これにより、メモリセルMCの記憶データがビット線BL(または/BL)に伝達され、ビット線BLおよび/BLにこのメモリセルMCが有する記憶情報に応じた電位差が生じる。次いで、後に説明するセンスアンプが活性状態とされ、このビット線BLおよび/BLの微小電位差を増幅する。   Next, the word line drive signal RXTi from the row control circuit 20 is activated at a predetermined timing, and the word driver 26 follows the word line selection signal (row designation signal) output from the row decoder 24 and the word line drive signal RXTi. The selected word line WL is driven to the selected state. As a result, the storage data of the memory cell MC is transmitted to the bit line BL (or / BL), and a potential difference corresponding to the storage information of the memory cell MC is generated in the bit lines BL and / BL. Next, a sense amplifier described later is activated, and a minute potential difference between the bit lines BL and / BL is amplified.

この状態において、次いで、列選択動作が行なわれ、データの書込/読出が行なわれる。   In this state, a column selection operation is then performed, and data writing / reading is performed.

時刻t1において、アレイ非活性化指示コマンド(以下、プリチャージコマンドと称す)PRGがバンクアドレスBAとともに与えられる。コマンドデコーダ8が再びこのプリチャージコマンドをデコードし、内部アレイ非活性化指示信号φPRGを活性状態とする。バンクデコーダ10が、またコマンドデコーダの制御のもとに活性化され、バンクアドレス指定信号Baiが活性状態とされる。次に、ロウ系制御回路20が、ワード線駆動信号RXTiを非活性状態とし(その前にセンスアンプを非活性状態としている)、次いでロウデコーダイネーブル信号RDEi、およびロウアドレスラッチ指示信号RALiを非活性状態とする。ロウラッチ22はラッチ状態を維持する。またロウ系制御回路20は、ビット線イコライズ指示信号BLEQiを活性状態とし、ビット線BLおよび/BLは、ビット線プリチャージ/イコライズ回路BPEにより、中間電位にプリチャージされかつイコライズされる。   At time t1, an array deactivation instruction command (hereinafter referred to as a precharge command) PRG is given together with bank address BA. Command decoder 8 decodes the precharge command again, and activates internal array deactivation instruction signal φPRG. The bank decoder 10 is activated under the control of the command decoder, and the bank address designation signal Bai is activated. Next, row-related control circuit 20 deactivates word line drive signal RXTi (the sense amplifier is deactivated before that), and then deactivates row decoder enable signal RDEi and row address latch instruction signal RALi. Activated. The row latch 22 maintains the latched state. Row-related control circuit 20 activates bit line equalize instruction signal BLEQi, and bit lines BL and / BL are precharged and equalized to an intermediate potential by bit line precharge / equalize circuit BPE.

アレイ駆動回路DR♯0〜DR♯Nを、それぞれバンク指定信号Baiに応じて選択的に活性化することにより、メモリブロックそれぞれを互いに独立に駆動することができる。   By selectively activating array drive circuits DR # 0-DR # N according to bank designation signal Bai, each memory block can be driven independently of each other.

図4は、図1に示すセンスアンプ帯の構成を概略的に示す図である。図4においては、メモリブロックMB♯nに関連するセンスアンプ帯SA♯nおよびSA♯n+1を代表的に示す。メモリブロックMB♯nは、複数のワード線WLn0〜WLnMと、複数のビット線BLn1,/Bln1、BLn2,/BLn2、BLn3,/Bln3およびBLn4,/BLn4…を含む。このビット線対は、交互に両側のセンスアンプ帯SA♯nおよびSA♯n+1含まれるセンスアンプ回路に接続される。すなわち、ビット線対BLn1,/BLn1は、ビット線分離ゲートBTGn1を介してセンスアンプ帯SA♯n+1のセンスアンプSAb1に接続され、ビット線BLn2,/BLn2は、ビット線分離ゲートBTGn2を介してセンスアンプ帯SA♯nのセンスアンプ回路SAa1に接続される。ビット線BLn3,/BLn3は、ビット線分離ゲートBTGn3を介してセンスアンプ帯SA♯n+1のセンスアンプ回路SAb2に接続される。ビット線BLn4,/Bln4は、ビット線分離ゲートBTGn4を介してセンスアンプ帯SA♯nのセンスアンプ回路SAi2接続される。偶数番号のビット線分離ゲートBTGn2,BDTn4,…は、ビット線分離制御信号BLI2nによりその導通が制御される。奇数番号のビット線分離ゲートBTGn1,BTGn3,…は、ビット線分離制御信号BLI2n+1により、その導通/非導通が制御される。   FIG. 4 schematically shows a configuration of the sense amplifier band shown in FIG. FIG. 4 representatively shows sense amplifier bands SA # n and SA # n + 1 related to memory block MB # n. Memory block MB # n includes a plurality of word lines WLn0 to WLnM and a plurality of bit lines BLn1, / Bln1, BLn2, / BLn2, BLn3, / Bln3 and BLn4, / BLn4. This bit line pair is alternately connected to sense amplifier circuits included in sense amplifier bands SA # n and SA # n + 1 on both sides. That is, bit line pair BLn1, / BLn1 is connected to sense amplifier SAb1 of sense amplifier band SA # n + 1 via bit line isolation gate BTGn1, and bit lines BLn2, / BLn2 are sensed via bit line isolation gate BTGn2. Connected to sense amplifier circuit SAa1 in amplifier band SA # n. Bit lines BLn3, / BLn3 are connected to sense amplifier circuit SAb2 of sense amplifier band SA # n + 1 via bit line isolation gate BTGn3. Bit lines BLn4, / Bln4 are connected to sense amplifier circuit SAi2 of sense amplifier band SA # n via bit line isolation gate BTGn4. The conduction of the even-numbered bit line isolation gates BTGn2, BDTn4,... Is controlled by the bit line isolation control signal BLI2n. The conduction / non-conduction of the odd-numbered bit line isolation gates BTGn1, BTGn3,... Is controlled by the bit line isolation control signal BLI2n + 1.

メモリブロックMB♯n−1の奇数番号のビット線BLa1,/BLa1,/BLa3,/BLa3は、ビット線分離ゲートBTGa1,BTGa3を介してセンスアンプ回路SAa1およびSAa2にそれぞれ接続される。このビット線分離ゲートBTGa1,BTGa3はビット線分離制御信号BLI2n−1によりその導通/非導通が制御される。メモリブロックMB♯n+1の偶数番号のビット線BLb2,/BLb2,BLb4,/BLb4は、ビット線分離ゲートBTGb2,BTGb4を介してセンスアンプ回路SAb1,SAb2に接続される。ビット線分離ゲートBTGb2,BTGb4,…は、ビット線分離制御信号BLI2n+2によりその導通/非導通が制御される。   Odd-numbered bit lines BLa1, / BLa1, / BLa3, / BLa3 of memory block MB # n-1 are connected to sense amplifier circuits SAa1 and SAa2 via bit line isolation gates BTGa1, BTGa3, respectively. The bit line isolation gates BTGa1 and BTGa3 are controlled to be conductive / non-conductive by a bit line isolation control signal BLI2n-1. Even-numbered bit lines BLb2, / BLb2, BLb4, / BLb4 of memory block MB # n + 1 are connected to sense amplifier circuits SAb1, SAb2 via bit line isolation gates BTGb2, BTGb4. Bit line isolation gates BTGb2, BTGb4,... Are controlled to be conductive / non-conductive by a bit line isolation control signal BLI2n + 2.

このセンスアンプ帯を隣接する2つのメモリブロックで共有することにより、各メモリブロックに対しセンスアンプを設ける構成に比べて、センスアンプ帯の占有面積を低減することができる。また、メモリブロックMB♯nのビット線対を交互に両側のセンスアンプ帯に接続することにより、センスアンプ帯のセンスアンプ回路のピッチが、ビット線対のピッチの2倍とされ、センスアンプを容易に配置することができる。   By sharing this sense amplifier band between two adjacent memory blocks, the area occupied by the sense amplifier band can be reduced compared to a configuration in which a sense amplifier is provided for each memory block. Also, by alternately connecting the bit line pairs of memory block MB # n to the sense amplifier bands on both sides, the pitch of the sense amplifier circuits in the sense amplifier band is made twice the pitch of the bit line pairs. It can be easily arranged.

図5は、図4に示すセンスアンプ回路の具体的構成を示す図である。図5においては、一方のセンスアンプ帯に含まれるセンスアンプ回路の構成を示す。図5にいおて、また、同じセンスアンプ帯に含まれるセンスアンプ回路に接続されるビット線対をビット線BL0,/BL0およびBL1,/BL1で示す。   FIG. 5 shows a specific configuration of the sense amplifier circuit shown in FIG. FIG. 5 shows a configuration of a sense amplifier circuit included in one sense amplifier band. In FIG. 5, bit line pairs connected to sense amplifier circuits included in the same sense amplifier band are indicated by bit lines BL0, / BL0 and BL1, / BL1.

図5において、センスアンプ回路は、ビット線イコライズ指示信号BLEQnに応答して活性化され、対応のビット線対(BL0,/BL0またはBL1,/BL1)を所定の中間電位VBLにプリチャージしかつイコライズするプリチャージ/イコライズ回路PEと、センスアンプ活性化信号SONnおよび/SOPnに応答して活性化され、対応のビット線対(BL0,/BL0またはBL1,/BL1)の電位を差動的に増幅するセンスアンプSA(SA0またはSA1)と、コラムデコーダから与えられる列選択信号CSL(CSL0またはCSL1)に応答して導通し、対応のビット線対(BL0,/BL0またはBL1,/BL1)をローカルIO線LIOn,/LIOnへ接続する列選択ゲートIOG(IOG0またはIOG1)を含む。列選択信号CSL(CSL0またはCSL1)を伝達する信号線は、すべてのメモリブロック上にわたって延在されるように配置される。   In FIG. 5, the sense amplifier circuit is activated in response to a bit line equalize instruction signal BLEQn, precharges a corresponding bit line pair (BL0, / BL0 or BL1, / BL1) to a predetermined intermediate potential VBL, and Precharge / equalize circuit PE to be equalized and activated in response to sense amplifier activation signals SONn and / SOPn, the potentials of corresponding bit line pairs (BL0, / BL0 or BL1, / BL1) are differentially set. The sense amplifier SA (SA0 or SA1) to be amplified is turned on in response to the column selection signal CSL (CSL0 or CSL1) given from the column decoder, and the corresponding bit line pair (BL0, / BL0 or BL1, / BL1) is connected. Column select gate IOG (IOG0 or IOG) connected to local IO lines LIOn, / LIOn ) Including the. A signal line for transmitting column selection signal CSL (CSL0 or CSL1) is arranged to extend over all the memory blocks.

また、図5においては、コラムデコーダからの列選択信号に従って1つのビット線対のみが選択されてローカルIO線(ローカルIOバス)に接続される構成が示されている。しかしながら、複数ビット(複数対のビット線)が同時に選択状態とされて複数の対のローカルIO線に接続される構成が用いられてもよい。   FIG. 5 shows a configuration in which only one bit line pair is selected and connected to a local IO line (local IO bus) in accordance with a column selection signal from a column decoder. However, a configuration in which a plurality of bits (a plurality of pairs of bit lines) are simultaneously selected and connected to a plurality of pairs of local IO lines may be used.

ビット線プリチャージ/イコライズ回路PEは、ビット線イコライズ指示信号BLEQnに応答して導通し、所定の中間電位のプリチャージ電位VBLを対応のビット線へ伝達するnチャネルMOSトランジスタTr1,Tr2と、ビット線イコライズ指示信号BLEQnに応答して導通し、対応のビット線を電気的に短絡するnチャネルMOSトランジスタTr3を含む。   Bit line precharge / equalize circuit PE is turned on in response to bit line equalize instruction signal BLEQn, and transmits nbit MOS transistors Tr1 and Tr2 having a predetermined intermediate potential precharge potential VBL to the corresponding bit line. It includes an n-channel MOS transistor Tr3 that conducts in response to line equalize instruction signal BLEQn and electrically short-circuits the corresponding bit line.

センスアンプSA(SA0またはSA1)は、交差結合されて、対応のビット線対の高電位のビット線電位を電源電位レベルへ駆動するpチャネルMOSトランジスタPT2およびPT3と、交差結合されて、対応のビット線対の低電位のビット線を接地電位レベルへ駆動するnチャネルMOSトランジスタNT2およびNT3と、センスアンプ活性化信号/SOPnに応答して導通し、交差結合されたpチャネルMOSトランジスタで構成されるセンスアンプ部分(Pセンスアンプ)を活性化するためのpチャネルMOSトランジスタPT1と、センスアンプ活性化信号SONnに応答して導通し、交差結合されたnチャネルMOSトランジスタNT2およびNT3で構成されるセンスアンプ(Nセンスアンプ)部分を活性化するためのnチャネルMOSトランジスタNT1を含む。   Sense amplifier SA (SA0 or SA1) is cross-coupled to p-channel MOS transistors PT2 and PT3 that are cross-coupled to drive the high-potential bit line potential of the corresponding bit line pair to the power supply potential level. N channel MOS transistors NT2 and NT3 for driving the low potential bit line of the bit line pair to the ground potential level, and p channel MOS transistors which are made conductive in response to sense amplifier activation signal / SOPn and cross-coupled. P channel MOS transistor PT1 for activating the sense amplifier portion (P sense amplifier) to be activated, and n channel MOS transistors NT2 and NT3 which are turned on in response to sense amplifier activation signal SONn and are cross-coupled. N for activating the sense amplifier (N sense amplifier) portion Including the Yaneru MOS transistor NT1.

列選択ゲートIOG(IOG0またはIOG1)は、列選択信号CSL(CSL0またはCSL1)に応答して導通し、対応のビット線BL,/BLをローカルIO線LIOnおよび/LIOnにそれぞれ接続するnチャネルMOSトランジスタTraおよびTrbを含む。   Column select gate IOG (IOG0 or IOG1) is turned on in response to column select signal CSL (CSL0 or CSL1), and n channel MOSs connect corresponding bit lines BL and / BL to local IO lines LIOn and / LIOn, respectively. Transistors Tra and Trb are included.

このローカルIO線LIOnおよび/LIOnは、対応のメモリブロックに対してのみ設けられており、ワード線延在方向に沿って配置される。このローカルIO線LIOnおよび/LIOnは、バンク選択信号φBAに応答して導通するバンク選択スイッチBSWを介してグローバルIO線GIO,/GIOに接続される。このグローバルIO線GIO,/GIO(グローバルIOバスGIOB)は、すべてのメモリブロックMB♯0〜MB♯Nに対して共通に設けられる。したがって、選択状態とされたメモリブロックに対して設けられたローカルIO線のみがグローバルIOバスGIOBに接続される。   Local IO lines LIOn and / LIOn are provided only for the corresponding memory blocks, and are arranged along the word line extending direction. Local IO lines LIOn and / LIOn are connected to global IO lines GIO and / GIO via bank selection switch BSW which is turned on in response to bank selection signal φBA. Global IO lines GIO, / GIO (global IO bus GIOB) are provided in common for all memory blocks MB # 0-MB # N. Therefore, only the local IO lines provided for the selected memory block are connected to global IO bus GIOB.

図6は、バンク選択信号φBA(φBAn)を発生する部分の構成を示す図である。このバンク選択信号発生部は、図1に示すセンス/分離制御回路SID(SID♯0〜SID♯N)に含まれる。図6において、バンク選択信号発生部30は、バンク指定信号Banおよび隣接バンク指定信号Bamを受けるORゲート32と、タイミング信号φCDとORゲート32の出力信号を受けるANDゲート34を含む。ANDゲート34からバンク選択信号φBAnが出力される。バンク指定信号Bamは、このメモリブロックMB♯nに隣接するメモリブロックを指定し、メモリブロックMB♯n−1または,MB♯n−1を指定する。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a portion for generating bank selection signal φBA (φBAn). This bank selection signal generator is included in sense / separation control circuit SID (SID # 0-SID # N) shown in FIG. In FIG. 6, bank selection signal generation unit 30 includes an OR gate 32 that receives bank designation signal Ban and adjacent bank designation signal Bam, and an AND gate 34 that receives timing signal φCD and the output signal of OR gate 32. Bank selection signal φBAn is output from AND gate 34. Bank designation signal Bam designates a memory block adjacent to memory block MB # n and designates memory block MB # n-1 or MB # n-1.

センスアンプ帯を共有するメモリブロックを指定するバンク指定信号の組がORゲート32へ与えられる。タイミング信号φCDは、データ書込動作またはデータ読出動作が指定されて列選択動作が行なわれるとき、この列選択動作開始指示信号に従って所定のタイミングでHレベルの活性状態とされる。   A set of bank designation signals for designating memory blocks sharing the sense amplifier band is applied to the OR gate 32. Timing signal φCD is activated to an H level at a predetermined timing in accordance with this column selection operation start instruction signal when a data write operation or a data read operation is designated and a column selection operation is performed.

図7は、図6に示すタイミング信号φCD発生部の構成の一例を示す図である。図7において、コマンドデコーダ8aは、データ読出動作を指定するリードコマンドREADまたはデータ書込動作を指定するライトコマンドWRITEに従って所定期間タイミング信号φCDをHレベルとする。このタイミング信号φCDは、メモリブロックMB♯0〜MB♯Nに共通に与えられる。このリードコマンドおよびライトコマンドは、ロウアドレスストローブ信号/RASおよびコラムアドレスストローブ信号/CASの組合せで与えられてもよい。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the timing signal φCD generator shown in FIG. In FIG. 7, command decoder 8a sets timing signal φCD to H level for a predetermined period in accordance with read command READ designating a data read operation or write command WRITE designating a data write operation. Timing signal φCD is applied commonly to memory blocks MB # 0-MB # N. The read command and the write command may be given as a combination of a row address strobe signal / RAS and a column address strobe signal / CAS.

図8は、図5に示すビット線分離指示信号BLI2nおよびBLI2n−1を発生する部分の構成を示す図である。このビット線分離制御信号発生部は、図1に示すセンス/分離制御回路SID(SID♯0〜SID♯N)に含まれる。図8においては、メモリブロックMB♯nに対して設けられる分離信号発生部の構成を示す。このセンス/分離制御回路はSID♯nは、ビット線分離指示信号BLI2n−1を発生する分離タイミング発生回路38aと、ビット線分離指示信号BLI2nを発生する分離タイミング発生回路38bを含む。   FIG. 8 shows a structure of a portion generating bit line isolation instructing signals BLI2n and BLI2n-1 shown in FIG. This bit line isolation control signal generating portion is included in sense / isolation control circuit SID (SID # 0-SID # N) shown in FIG. FIG. 8 shows a configuration of a separation signal generator provided for memory block MB # n. In this sense / isolation control circuit, SID # n includes an isolation timing generation circuit 38a for generating bit line isolation instruction signal BLI2n-1, and an isolation timing generation circuit 38b for generating bit line isolation instruction signal BLI2n.

分離タイミング発生回路38aは、バンク指定信号Banとアレイ活性化指示信号φACTを受けるAND回路40と、バンク指定信号Banとアレイ非活性化指示信号(プリチャージ指示信号)φPRGを受けるAND回路42と、AND回路40の出力信号をセット入力Sに受け、AND回路42の出力信号をリセット入力Rに受けるセット/リセットフリップフロップ44を含む。セット/リセットフリップフロップ44の補の出力/Qからビット線分離指示信号BLI2n−1が出力される。分離タイミング発生回路38bは、バンク指定信号Ban−1、アレイ活性化指示信号φACTおよびアレイ非活性化指示信号φPRGを受け、ビット線分離指示信号BLI2nを出力する。分離タイミング発生回路38aおよび38bは同じ構成を備える。   Isolation timing generation circuit 38a includes an AND circuit 40 that receives bank designation signal Ban and array activation instruction signal φACT, an AND circuit 42 that receives bank designation signal Ban and array deactivation instruction signal (precharge instruction signal) φPRG, It includes a set / reset flip-flop 44 that receives the output signal of AND circuit 40 at set input S and receives the output signal of AND circuit 42 at reset input R. Bit line isolation instruction signal BLI2n-1 is output from complementary output / Q of set / reset flip-flop 44. Isolation timing generation circuit 38b receives bank designation signal Ban-1, array activation instruction signal φACT and array deactivation instruction signal φPRG, and outputs bit line isolation instruction signal BLI2n. Separation timing generation circuits 38a and 38b have the same configuration.

この図8に示す構成において、メモリブロックMB♯nが選択状態とされると、ビット線分離指示信号BLI2n−1がLレベルとされる。一方、ビット線分離指示信号BLI2nはHレベルに維持される。選択メモリブロックMB♯nは、センスアンプ帯SA♯nに接続される。   In the configuration shown in FIG. 8, when memory block MB # n is selected, bit line isolation instruction signal BLI2n-1 is set to the L level. On the other hand, bit line isolation instruction signal BLI2n is maintained at the H level. Selected memory block MB # n is connected to sense amplifier band SA # n.

スタンバイ状態においては、この分離タイミング発生回路38bから出力される分離指示信号BLI2n−1およびBLI2nはともにHレベルであり、センスアンプ帯SA♯nを共有するメモリブロックMB♯n−1およびMB♯nはともにセンスアンプ帯SA♯nに接続される。センスアンプ帯に含まれるビット線プリチャージ/イコライズ回路により、メモリブロックの各列が中間電位VBLにプリチャージされる。   In the standby state, isolation instruction signals BLI2n-1 and BLI2n output from isolation timing generation circuit 38b are both at the H level, and memory blocks MB # n-1 and MB # n sharing sense amplifier band SA # n. Are both connected to sense amplifier band SA # n. Each column of the memory block is precharged to the intermediate potential VBL by the bit line precharge / equalize circuit included in the sense amplifier band.

[実施の形態1]
図9は、この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の動作を示す図である。図9において、アクティブコマンドは、クロック信号Pが立上がるときにロウアドレスストローブ信号/RASがLレベルであり、コラムアドレスストローブ信号/CASがHレベルのときに与えられる。リード/ライトコマンドは、クロック信号Pの立上がりエッジにおいて、ロウアドレスストローブ信号/RASがHレベルにあり、かつコラムアドレスストローブ信号/CASがLレベルのときに与えられる。次に動作について説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 9 shows an operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, the active command is applied when the row address strobe signal / RAS is at the L level when the clock signal P rises and the column address strobe signal / CAS is at the H level. The read / write command is applied when the row address strobe signal / RAS is at the H level and the column address strobe signal / CAS is at the L level at the rising edge of the clock signal P. Next, the operation will be described.

なお、図9に示す動作タイミング図においては、特定のメモリバンクは示していない。選択されたメモリバンクにおいて図9に示すように制御信号が変化する。   In the operation timing chart shown in FIG. 9, a specific memory bank is not shown. In the selected memory bank, the control signal changes as shown in FIG.

時刻T1においてアクティブコマンドが与えられる。これに応じて、時刻T2において、ビット線イコライズ指示信号BLEQがLレベルの非活性状態とされる。これにより、選択メモリブロックに対応して設けられたセンスアンプ帯に含まれるビット線プリチャージ/イコライズ回路が非活性状態とされる。この各センスアンプ帯に与えられるビット線イコライズ指示信号は、センスアンプ帯を共有する2つのメモリブロックの一方が選択状態とされたときにそのイコライズ/プリチャージ動作が完了するように構成されればよく、センスアンプ帯を共有するメモリブロックに対するバンク指定信号の論理和をとることにより容易に生成することができる。   An active command is given at time T1. Accordingly, at time T2, bit line equalize instruction signal BLEQ is rendered inactive at L level. As a result, the bit line precharge / equalize circuit included in the sense amplifier band provided corresponding to the selected memory block is deactivated. If the bit line equalize instruction signal applied to each sense amplifier band is configured so that the equalize / precharge operation is completed when one of the two memory blocks sharing the sense amplifier band is selected. It can be easily generated by taking the logical sum of the bank designation signals for the memory blocks sharing the sense amplifier band.

次に、時刻T3において、選択メモリブロックにおいて行選択動作が行なわれ、選択ワード線WLの電位が立上がる。   Next, at time T3, a row selection operation is performed in the selected memory block, and the potential of the selected word line WL rises.

時刻T4において、センスアンプ活性化信号SONが活性状態とされ、選択メモリブロックに対応して設けられたセンスアンプ帯に含まれるnチャネルMOSトランジスタで構成されるセンスアンプ(Nセンスアンプ)が動作し、次いで時刻T5においてセンスアンプ活性化信号/SOPが活性状態のLレベルとされる。これにより、時刻T3における選択ワード線WLの電位の立上がりにより各ビット線BL,/BLに生じた微小電位が検知され増幅されかつラッチされる。ここで、図9において、選択メモリセルがLレベルのデータを保持している場合のビット線BL,/BLの電位変化が一例として示される。これらの一連の動作により、行選択系の動作が完了する。   At time T4, sense amplifier activation signal SON is activated, and a sense amplifier (N sense amplifier) composed of n-channel MOS transistors included in a sense amplifier band provided corresponding to the selected memory block operates. Then, at time T5, sense amplifier activation signal / SOP is set to the active L level. Thereby, the minute potential generated in each bit line BL, / BL due to the rise of the potential of the selected word line WL at time T3 is detected, amplified and latched. Here, FIG. 9 shows, as an example, potential changes of the bit lines BL and / BL when the selected memory cell holds L level data. With these series of operations, the operation of the row selection system is completed.

時刻T6において、リード/ライトコマンドが与えられる。このリード/ライトイコマンドに従って列選択動作が始まり、タイミング信号φCDが図7に示すコマンドデコーダ8aから出力され、応じて選択メモリブロックに対するバンク指定信号φBAが所定期間Hレベルとされる(図6参照)。これにより、選択メモリブロックに対し設けられたローカルIO線LIO,/LIOがグローバルIO線GIO,/GIOに接続される。この状態においては、グローバルIO線対およびローカルIO線対はともにプリチャージ状態を維持している。   At time T6, a read / write command is given. In accordance with this read / write command, the column selection operation starts, the timing signal φCD is output from the command decoder 8a shown in FIG. 7, and accordingly, the bank designation signal φBA for the selected memory block is set to the H level for a predetermined period (see FIG. 6). ). As a result, the local IO lines LIO and / LIO provided for the selected memory block are connected to the global IO lines GIO and / GIO. In this state, both the global IO line pair and the local IO line pair maintain the precharge state.

時刻T7において、コラムデコーダ、がこのリード/ライトコマンドに従って起動され、与えられたアドレス信号をデコードし、列選択信号線CSLをHレベルに立上げる。これにより、選択メモリブロックにおけるメモリセルデータ(センスアンプによりラッチされている)がローカルIO線LIO,/LIOを介してグローバルIO線GIOおよび/GIO上に伝達される。このグローバルIO線GIO,/GIOに読出されたメモリセルデータは図示しないプリアンプおよび出力バッファを介して出力される。またライトコマンドが与えられた場合には、図示しないライトドライバにより、このグローバルIO線GIO,/GIO、ローカルIO線LIO,/LIOおよびセンスアンプ帯を介して選択メモリセルにデータが書込まれる。   At time T7, the column decoder is activated in accordance with this read / write command, decodes the applied address signal, and raises the column selection signal line CSL to H level. Thus, memory cell data (latched by the sense amplifier) in the selected memory block is transmitted onto global IO lines GIO and / GIO via local IO lines LIO and / LIO. Memory cell data read to global IO lines GIO, / GIO is output via a preamplifier and an output buffer (not shown). When a write command is applied, data is written into the selected memory cell via the global IO lines GIO, / GIO, local IO lines LIO, / LIO and the sense amplifier band by a write driver (not shown).

ローカルIO線とグローバルIO線との接続を制御する信号を列選択に関連する信号を用いることにより、複数のバンクが同時に選択状態とされている場合においても、グローバルIOバス上でのデータの衝突は生じない。ロウ系制御回路からの制御信号に従って、このローカルIO線とグローバルIO線とを接続する場合、メモリバンクが選択状態にあれば、ロウ系制御回路からの出力信号は活性状態にあり、したがってローカルIO線とグローバルIO線は接続状態にある。したがって、この場合には、1つのメモリブロックをデータがグローバルIO線上に読出されていることになる。この状態において、別のバンクへアクセスした場合、この新たにアクセスされたメモリバンクのデータが先に読出されているメモリブロックのデータと衝突し、正確なデータの読出を行なうことができなくなる。   By using a signal related to column selection as a signal for controlling the connection between the local IO line and the global IO line, even when a plurality of banks are simultaneously selected, data collision on the global IO bus Does not occur. When this local IO line and global IO line are connected in accordance with a control signal from the row-related control circuit, if the memory bank is in the selected state, the output signal from the row-related control circuit is in the active state, and therefore the local IO line The line and the global IO line are in a connected state. In this case, therefore, data is read from one memory block on the global IO line. In this state, when another bank is accessed, the data in the newly accessed memory bank collides with the data in the previously read memory block, and accurate data reading cannot be performed.

しかしながら、この実施の形態1に従うように、列選択に関連する制御信号を用いてローカルIO線とグローバルIO線とを接続することにより、メモリバンクへのデータの書込/読出を行なうときのみローカルIO線LIO,/LIOとグローバルIO線GIO,/GIOとを接続することができ、複数のメモリバンクが同時に選択状態とされている場合においても、グローバルIO線上ではデータの衝突は生じず、正確なデータの読出を行なうことができる。   However, as described in the first embodiment, the local IO line and the global IO line are connected using the control signal related to the column selection, so that only when data is written / read to / from the memory bank. The IO lines LIO, / LIO and the global IO lines GIO, / GIO can be connected, and even when a plurality of memory banks are simultaneously selected, there is no data collision on the global IO line. Data can be read out.

データの書込/読出が行なわれた後には、ローカルIO線およびグローバルIO線は、列選択動作完了時に所定電位にプリチャージ/イコライズされる。   After writing / reading of data, local IO lines and global IO lines are precharged / equalized to a predetermined potential when the column selection operation is completed.

また、コラムデコーダがメモリブロックMB♯0〜MB♯Nに対して共通に設けられている場合、列選択信号CSLがすべてのメモリブロックに対して共通に与えられる。しかしながら、これらのメモリブロックのデータは、せいぜいローカルIO線LIO,/LIO上に伝達されるだけであり、グローバルIO線GIO,/GIOには伝達されないため、データの衝突は防止される。   When the column decoder is provided in common for memory blocks MB # 0-MB # N, column selection signal CSL is applied in common to all memory blocks. However, since the data of these memory blocks is only transmitted on the local IO lines LIO and / LIO at most and not transmitted to the global IO lines GIO and / GIO, data collision is prevented.

以上のように、シェアードセンスアンプ構成のメモリアレイの各メモリブロックをバンクとして利用する構成において、各メモリブロックに対してのみ設けられるローカルIO線とメモリブロックに共通に設けられるグローバルIO線との接続を列選択動作に関連する制御信号を用いて生成するように構成しているため、複数のバンクが同時に選択状態とされている場合においても、グローバルIO線上でのデータの衝突は生じず、正確なデータの書込/読出を行なうことができる。   As described above, in a configuration in which each memory block of a memory array having a shared sense amplifier configuration is used as a bank, connection between a local IO line provided only for each memory block and a global IO line provided in common for the memory block Is generated using a control signal related to the column selection operation, even when a plurality of banks are simultaneously selected, there is no data collision on the global IO line, and it is accurate. Data can be written / read out.

[実施の形態2]
図10は、この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図である。図10においては、メモリブロックMB♯n−1を駆動するためのアレイ駆動回路DR♯n−1と、メモリブロックMB♯nの活性/非活性化を行なうためのアレイ駆動回路DR♯nと、これらのメモリブロックMB♯n−1およびMB♯nの間に設けられるセンスアンプ帯SA♯nを駆動するためのセンス/分離制御回路SID♯nの部分を示す。このセンス/分離制御回路SID♯nは、アレイ駆動回路DR♯n−1およびDR♯nの双方から与えられるセンスアンプ活性化信号に従ってセンスアンプ帯(SA♯n)に対するセンスアンプ活性化信号SONnおよび/SOPnを出力するセンス駆動回路52を含む。
[Embodiment 2]
FIG. 10 shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 10, array drive circuit DR # n-1 for driving memory block MB # n-1, array drive circuit DR # n for activating / deactivating memory block MB # n, A portion of sense / separation control circuit SID # n for driving sense amplifier band SA # n provided between memory blocks MB # n-1 and MB # n is shown. Sense / separation control circuit SID # n includes sense amplifier activation signal SONn for sense amplifier band (SA # n) in accordance with sense amplifier activation signals applied from both array drive circuits DR # n-1 and DR # n. Sense drive circuit 52 for outputting / SOPn.

これらのアレイ駆動回路DR♯n−1およびDR♯nに対し、センスアンプ帯の競合を防止するためのプリチャージ制御回路50が設けられる。このプリチャージ制御回路50は、対応のセンスアンプ帯(SA♯n)を使用するメモリブロック(バンク)を記憶する手段を含み、アレイ駆動回路DR♯n−1およびDR♯nから与えられるアレイ活性化指示信号ractn−1およびractnの一方の立上がりに応答して起動され、このバンク指定信号Ban−1またはBanと記憶したバンクアドレス情報との比較を行ない該比較結果を示す信号PRを出力する。この信号PRは、対応のセンスアンプ帯が活性状態にあり、このセンスアンプ帯が接続されているメモリブロックと異なるメモリブロックが新たに指定されたときに、活性状態とされる。アレイ駆動回路DR♯n−1およびDRnは、この信号PRの活性化に応答して、活性状態とされていたアレイをプリチャージ状態へ復帰させる。このプリチャージ状態復帰の後、新たにアドレス指定されたメモリブロックのアレイ活性化動作およびセンスアンプ帯とメモリブロックとの接続が行なわれる。   A precharge control circuit 50 is provided for preventing competition between sense amplifier bands for array drive circuits DR # n-1 and DR # n. Precharge control circuit 50 includes means for storing a memory block (bank) using a corresponding sense amplifier band (SA # n), and array activation provided from array drive circuits DR # n-1 and DR # n. In response to the rise of one of the activation instruction signals ractn-1 and ractn, the bank designation signal Ban-1 or Ban is compared with the stored bank address information, and a signal PR indicating the comparison result is output. This signal PR is activated when the corresponding sense amplifier band is in an active state and a memory block different from the memory block to which the sense amplifier band is connected is newly designated. Array drive circuits DR # n-1 and DRn return the activated array to the precharge state in response to activation of signal PR. After returning from the precharge state, the array activation operation of the newly addressed memory block and the connection between the sense amplifier band and the memory block are performed.

図11は、図10に示すアレイ駆動回路DR♯nの構成を概略的に示す図である。アレイ駆動回路DR♯n−1も同様の構成を備える。   FIG. 11 schematically shows a configuration of array drive circuit DR # n shown in FIG. Array drive circuit DR # n-1 has the same configuration.

アレイ駆動回路DR♯nは、バンク指定信号Banとアレイ活性化指示信号φACTとアレイプリチャージ指示信号φPRGと信号PRとを受け、行選択動作活性化信号ractを出力する行選択活性化回路60と、この行選択動作活性化信号ractに応答して起動され、行選択に関連する回路を駆動する制御信号をRALn、RDEn、BLIn、およびBLEQを出力する行選択駆動回路62と、この行選択駆動回路62の出力信号に従って、所定のタイミングでワード線駆動タイミング信号RXTnを出力するRXT発生回路64と、ワード線駆動タイミング信号RAXTnの活性化に応答して所定期間経過後センスアンプ活性化信号SAnおよびSApを出力するセンス活性化信号発生回路66を含む。このセンス活性化信号発生回路66から出力されるセンスアンプ活性化信号SAnおよびSApが図10に示すセンス駆動回路52へ与えられる。センス駆動回路52は、アレイ駆動回路DR♯n−1およびDR♯nの一方から与えられるセンス活性化信号SAnおよびSApに従ってセンスアンプ活性化信号SONnおよび/SOPnを出力する。   Array drive circuit DR # n receives a bank designation signal Ban, an array activation instruction signal φACT, an array precharge instruction signal φPRG and a signal PR, and outputs a row selection operation activation signal ract. A row selection drive circuit 62 that outputs RALn, RDen, BLIn, and BLEQ as a control signal that is activated in response to the row selection operation activation signal ract and drives a circuit related to row selection, and this row selection drive. An RXT generation circuit 64 that outputs a word line drive timing signal RXTn at a predetermined timing in accordance with an output signal of the circuit 62, and a sense amplifier activation signal SAn after a predetermined period in response to activation of the word line drive timing signal RXTn and A sense activation signal generation circuit 66 for outputting SAp is included. Sense amplifier activation signals SAn and SAp output from sense activation signal generation circuit 66 are applied to sense drive circuit 52 shown in FIG. Sense drive circuit 52 outputs sense amplifier activation signals SONn and / SOPn in accordance with sense activation signals SAn and SAp applied from one of array drive circuits DR # n-1 and DR # n.

図12は、図11に示す行選択活性化回路60の構成の一例を示す図である。図12において、行選択活性化回路60はバンク指定信号Banとアレイ活性化指示信号φACTを受けるAND回路70と、バンク指定信号Banとアレイプリチャージ指示信号φPRGを受けるAND回路72と、AND回路70の出力信号の立上がりに応答してセットされかつANDゲート72の出力信号の立上がりに応答してリセットされるセット/リセットフリップフロップ74と、セット/リセットフリップフロップ74の出力Qからの信号ractnと信号PRを受けるゲート回路76を含む。ゲート回路76は、信号PRがLレベルのときに、バッファとして動作し、フリップフロップ74から出力される信号ractnに従って行選択動作活性化信号ractを出力する。信号PRがHレベルとされると、ゲート回路76からのアレイ行選択動作開始指示信号ractはLレベルとされる。   FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of row selection activation circuit 60 shown in FIG. 12, row selection activation circuit 60 includes an AND circuit 70 that receives bank designation signal Ban and array activation instruction signal φACT, an AND circuit 72 that receives bank designation signal Ban and array precharge instruction signal φPRG, and AND circuit 70. Set / reset flip-flop 74 set in response to the rise of the output signal of AND gate 72 and reset in response to the rise of the output signal of AND gate 72, and signal ractn and signal from output Q of set / reset flip-flop 74 A gate circuit 76 for receiving PR is included. Gate circuit 76 operates as a buffer when signal PR is at the L level, and outputs row selection operation activation signal ract according to signal ractn output from flip-flop 74. When signal PR is set to H level, array row selection operation start instruction signal ract from gate circuit 76 is set to L level.

この信号ractがLレベルに立下がると、メモリブロックMB♯nが非活性状態とされるプリチャージ動作が行なわれる。したがって、図10に示すプリチャージ制御回路50がセンスアンプ帯の競合を示すときには、このセンスアンプを使用している活性状態のメモリブロックがプリチャージ状態に駆動される。この活性状態のメモリブロックのプリチャージ状態への駆動の後、アドレス指定されたメモリブロックの活性化が行なわれる。   When signal ract falls to L level, a precharge operation is performed in which memory block MB # n is deactivated. Therefore, when the precharge control circuit 50 shown in FIG. 10 indicates contention in the sense amplifier band, the active memory block using this sense amplifier is driven to the precharge state. After the activated memory block is driven to the precharged state, the addressed memory block is activated.

図13は、図10に示すプリチャージ制御回路50の構成の一例を示す図である。図13において、プリチャージ制御回路50は、行選択動作開始指示信号ractn−1の立上がりに応答して所定の期間Hレベルとされるワンショットのパルス信号を発生するワンショットパルス発生回路50aaと、信号ractnの立上がりに応答して所定の時間幅を有するワンショットのパルスを発生するワンショットパルス発生回路50abと、ワンショットパルス発生回路50aaおよび50abの出力信号を受けるOR回路50bと、バンク指定信号Ban−1を受けるインバータ50cと、バンク指定信号Banとインバータ50cの出力信号を受けるAND回路50dと、バンク指定信号Ban−1およびBanを受けるORゲート50eと、ORゲート50eの出力信号とOR回路50bの出力信号を受けるANDゲート50fと、ANDゲート50fの出力信号を受けるインバータ50gと、インバータ50gの出力信号がLレベルでありかつANDゲート50fの出力信号がHレベルのときに活性状態とされ、AND回路50dの出力信号を反転する3状態インバータバッファ50hと、3状態インバータバッファ50hの出力信号を所定時間遅延する遅延回路50iと、遅延回路50iの出力信号を反転しかつラッチするラッチ回路50jと、ラッチ回路50jの出力信号を反転するインバータ50kと、インバータ50kの出力信号と3状態インバータバッファ50hの出力信号を受ける2入力EXOR回路50lと、行選択動作開始指示信号ractn−1およびractnおよびEXOR回路50lの出力信号を受ける3入力AND回路50mを含む。   FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of precharge control circuit 50 shown in FIG. In FIG. 13, precharge control circuit 50 includes a one-shot pulse generation circuit 50aa for generating a one-shot pulse signal that is kept at an H level for a predetermined period in response to the rise of row selection operation start instruction signal ractn-1. One shot pulse generation circuit 50ab for generating a one shot pulse having a predetermined time width in response to the rise of signal ractn, OR circuit 50b for receiving the output signals of one shot pulse generation circuits 50aa and 50ab, and a bank designation signal An inverter 50c that receives Ban-1; an AND circuit 50d that receives the bank designation signal Ban and the output signal of the inverter 50c; an OR gate 50e that receives the bank designation signals Ban-1 and Ban; an output signal of the OR gate 50e and the OR circuit AND gate receiving 50b output signal 50f, an inverter 50g that receives the output signal of AND gate 50f, and an active state when the output signal of inverter 50g is at L level and the output signal of AND gate 50f is at H level, and the output signal of AND circuit 50d is Inverted three-state inverter buffer 50h, delay circuit 50i that delays the output signal of three-state inverter buffer 50h for a predetermined time, latch circuit 50j that inverts and latches the output signal of delay circuit 50i, and output signal of latch circuit 50j Inverter 50k for inverting the output signal, 2-input EXOR circuit 50l receiving the output signal of inverter 50k and the output signal of 3-state inverter buffer 50h, and the output signals of row selection operation start instruction signals ractn-1 and ractn and EXOR circuit 50l 3-input AND circuit 50m No.

AND回路50mから信号PRが出力される。次に、この図13に示すプリチャージ制御回路の動作について説明する。   A signal PR is output from the AND circuit 50m. Next, the operation of the precharge control circuit shown in FIG. 13 will be described.

メモリブロックMB♯n−1またはMB♯nが指定されると、ワンショットパルス発生回路50aaまたは50abからワンショットのパルスが発生され、OR回路50bの出力信号がHレベルとされる。このメモリブロックMB♯n−1またはMB♯nが指定されると、バンク指定信号Ban−1またはBanの一方がHレベルとなり、ORゲート50eの出力信号がHレベルとなる。これにより、3状態インバータバッファ50hが活性化されてAND回路50dの出力信号を反転する。バンク指定信号Ban−1がLレベルであり、バンク指定信号BanがHレベルのときに、AND回路50dの出力信号がHレベルとされる。逆に、バンク指定信号Ban−1がHレベルであり、バンク指定信号BanがLレベルのときには、AND回路50dはLレベルの信号を出力する。   When memory block MB # n-1 or MB # n is designated, a one-shot pulse is generated from one-shot pulse generating circuit 50aa or 50ab, and the output signal of OR circuit 50b is set to the H level. When memory block MB # n-1 or MB # n is designated, one of bank designation signals Ban-1 or Ban is at H level, and the output signal of OR gate 50e is at H level. As a result, the three-state inverter buffer 50h is activated to invert the output signal of the AND circuit 50d. When bank designation signal Ban-1 is at L level and bank designation signal Ban is at H level, the output signal of AND circuit 50d is at H level. Conversely, when the bank designation signal Ban-1 is at the H level and the bank designation signal Ban is at the L level, the AND circuit 50d outputs an L level signal.

したがって、最も新しくセンスアンプ帯を使用したメモリブロックが、メモリブロックMB♯n−1のときには、ラッチ回路50jには、Lレベル(“0”)が格納され、応じてインバータ50kの出力信号はHレベル(“1”)であり、また最も新しくメモリブロックMB♯nがセンスアンプ帯を使用しているときには、ラッチ回路50jには、Lレベルの信号がラッチされ、応じてインバータ50kの出力信号はHレベルとされる。3状態インバータバッファ50hがAND回路50dの出力信号を反転している。したがって、メモリブロックMB♯nが指定されたときには、3状態インバータバッファ50hの出力信号がLレベルとなり、メモリブロックMB♯n−1が指定されたときには、3状態インバータバッファ50hの出力信号はHレベルとなる。したがって、先にセンスアンプ帯を使用したメモリブロックと新たにセンスアンプ帯を使用するメモリブロックとが異なる場合には、EXOR回路50Lの入力へ与えられる信号の論理が異なり、このEXOR回路50lの出力信号がHレベルとなる。一方、同じメモリブロックが連続してセンスアンプ帯を使用するときには、EXOR回路50lの出力信号はLレベルである。AND回路50mは、動作開始信号ractn−1およびractnを受けており、センスアンプ帯の競合が生じたことを検出している。したがって、たとえばメモリブロックMB♯n−1がセンスアンプ帯を利用して、非活性状態とされた後に、メモリブロックMB♯nが指定された場合においては、確実にこの信号PRの発生を禁止することができる。   Therefore, when the memory block using the latest sense amplifier band is memory block MB # n-1, L level ("0") is stored in latch circuit 50j, and the output signal of inverter 50k is accordingly H When the memory block MB # n is at the level (“1”) and uses the sense amplifier band most recently, the L level signal is latched in the latch circuit 50j, and the output signal of the inverter 50k is accordingly Set to H level. A three-state inverter buffer 50h inverts the output signal of the AND circuit 50d. Therefore, when memory block MB # n is designated, the output signal of tristate inverter buffer 50h is at L level, and when memory block MB # n-1 is designated, the output signal of tristate inverter buffer 50h is at H level. It becomes. Therefore, when the memory block that previously used the sense amplifier band is different from the memory block that newly uses the sense amplifier band, the logic of the signal applied to the input of the EXOR circuit 50L is different, and the output of this EXOR circuit 50l The signal becomes H level. On the other hand, when the same memory block continuously uses the sense amplifier band, the output signal of EXOR circuit 50l is at L level. The AND circuit 50m receives the operation start signals ractn-1 and ractn, and detects that the competition of the sense amplifier bands has occurred. Therefore, for example, when memory block MB # n is designated after memory block MB # n-1 is deactivated using the sense amplifier band, generation of this signal PR is surely prohibited. be able to.

この信号PRに従って、内部の行選択駆動回路62に与えられる行選択動作活性化信号ractを遅延回路50iが有する遅延時間の間非活性状態に保持しておくことにより、共有されるセンスアンプ帯における競合を防止し、一方のメモリブロックをプリチャージ状態に復帰させた後に他方のメモリブロックを活性状態へ駆動することができる。この遅延回路50iの有する遅延時間はRASプリチャージ時間tRP程度に定められればよい。   In accordance with the signal PR, the row selection operation activation signal ract applied to the internal row selection drive circuit 62 is held in an inactive state for the delay time of the delay circuit 50i, so that in the shared sense amplifier band. It is possible to prevent contention and drive the other memory block to the active state after returning one memory block to the precharged state. The delay time of the delay circuit 50i may be set to about the RAS precharge time tRP.

図14は、このプリチャージ制御回路の他の構成を示す図である。図14において、プリチャージ制御回路50は、行選択動作開始指示信号ractnおよびractn−1を受けるAND回路78と、AND回路78の出力信号を所定時間遅延する遅延回路79と、遅延回路79の出力信号とAND回路78の出力信号を受けるゲート回路80を含む。ゲート回路80は、遅延回路79の出力信号がLレベルであり、AND回路78の出力信号がHレベルのときにその出力信号PRをHレベルとする。   FIG. 14 is a diagram showing another configuration of the precharge control circuit. 14, precharge control circuit 50 includes an AND circuit 78 that receives row selection operation start instruction signals ractn and ractn-1, a delay circuit 79 that delays an output signal of AND circuit 78 for a predetermined time, and an output of delay circuit 79. A gate circuit 80 for receiving the signal and the output signal of AND circuit 78 is included. The gate circuit 80 sets the output signal PR to H level when the output signal of the delay circuit 79 is L level and the output signal of the AND circuit 78 is H level.

信号ractnおよびractn−1がともにHレベルとされる。これはセンスアンプ帯が競合していることを示している。したがって、このAND回路78の出力信号がHレベルに立上がるときに信号PRをHレベルに立上げれがセンスアンプ帯の競合を容易に検出することができる。遅延回路79の有する遅延時間は、RASプリチャージ時間tRP程度である。これにより、図13に示す構成と同様、確実にセンスアンプ帯の競合を防止することができる。   Signals ractn and ractn-1 are both set to the H level. This indicates that the sense amplifier bands are competing. Therefore, when the output signal of AND circuit 78 rises to the H level, signal PR can be raised to the H level, but the competition in the sense amplifier band can be easily detected. The delay time of the delay circuit 79 is about the RAS precharge time tRP. As a result, as in the configuration shown in FIG. 13, contention in the sense amplifier band can be reliably prevented.

図15は、この図11に示す行選択活性回路60の他の構成を示す図である。図15において、行選択活性回路60は、図12に示す構成に加えて、さらに、センスアンプ活性化信号SAnとプリチャージ信号PRを受けるANDゲート77と、AND回路72および77の出力信号を受けるOR回路79を含む。このOR回路79の出力信号がセット/リセットフリップフロップ74のリセット入力Rへ与えられる。他の構成は、図12に示す構成と同じであり、対応部分には同一参照番号を付す。この図15に示す構成においては、センスアンプ活性化信号SAnが活性状態のときに、信号PRがHレベルとされ、センスアンプ帯の競合を示すときには、OR回路79を介してフリップフロップ74がリセットされ、行選択動作活性化信号ractがLレベルとされる。したがって、先にセンスアンプ帯を使用している状態において、別のメモリブロックがアドレス指定されたとき、プリチャージ動作完了後再びこの先の非選択状態とされるべきメモリブロックが活性状態とされるのを防止することができる。   FIG. 15 shows another structure of row selection activation circuit 60 shown in FIG. 15, in addition to the configuration shown in FIG. 12, row selection activation circuit 60 further receives AND gate 77 receiving sense amplifier activation signal SAn and precharge signal PR, and output signals of AND circuits 72 and 77. An OR circuit 79 is included. The output signal of OR circuit 79 is applied to reset input R of set / reset flip-flop 74. Other configurations are the same as those shown in FIG. 12, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals. In the configuration shown in FIG. 15, when the sense amplifier activation signal SAn is in the active state, the signal PR is set to the H level, and when the sense amplifier band indicates competition, the flip-flop 74 is reset via the OR circuit 79. Then, the row selection operation activation signal ract is set to L level. Therefore, when another memory block is addressed in the state where the sense amplifier band is used first, the memory block which should be made the non-selected state again after the precharge operation is activated. Can be prevented.

以上のように、この発明の実施の形態2に従えば、センスアンプ帯を共有するメモリブロックが同時に選択状態とされるときには、これを検出して、先に選択状態とされているメモリブロックを非活性状態へ駆動するように構成しているため、センスアンプ帯におけるデータの競合が防止され、確実にデータの検知・増幅を行なうことができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, when memory blocks sharing a sense amplifier band are simultaneously selected, this is detected and the memory block previously selected is selected. Since it is configured to be driven to the inactive state, data competition in the sense amplifier band is prevented, and data can be detected and amplified reliably.

[実施の形態3]
図16は、この発明の実施の形態3に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図である。図16において、信号PR0〜PRnを受けるOR回路80と、OR回路80の出力信号の立上がりに応答して所定のパルス幅を有するワンショットのパルスを発生するワンショットパルス発生回路81とが設けられる。信号PR0〜PRnは、先の実施の形態2において示した各メモリブロックに対するプリチャージ制御回路からの出力信号PRに対応する。すなわち信号PR0〜PRnの何れかがHレベルに立上がると、半導体記憶装置内部において、センスアンプ帯のアクセス競合が生じたことを示しており、内部で競合メモリブロックのプリチャージ動作が実行される。このプリチャージ動作が行なわれる場合に、ワンショットパルス発生回路81から、コマンド入力禁止信号INHTが出力されて装置外部へ出力される。このワンショットパルス発生回路81の有するパルス幅は、RASプリチャージ時間tRPおよびRASアクセス期間tRASである。RASアクセス期間は、メモリブロックにおいて、ワード線が選択状態へ駆動され、かつセンスアンプによる選択行のメモリセルのデータの検知増幅およびラッチが行なわれるまでに要する時間である。この期間装置外部へコマンド入力禁止信号INHTを出力することにより、外部の装置は、センスアンプ帯の競合が生じたことを認識し、この間、ウエイト状態とされる。
[Embodiment 3]
FIG. 16 shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention. 16, an OR circuit 80 that receives signals PR0 to PRn and a one-shot pulse generation circuit 81 that generates a one-shot pulse having a predetermined pulse width in response to a rise of the output signal of OR circuit 80 are provided. . Signals PR0 to PRn correspond to output signal PR from the precharge control circuit for each memory block shown in the second embodiment. That is, when any of the signals PR0 to PRn rises to H level, it indicates that access competition in the sense amplifier band has occurred in the semiconductor memory device, and the precharge operation of the competing memory block is executed internally. . When this precharge operation is performed, command input inhibition signal INHT is output from one-shot pulse generation circuit 81 and output to the outside of the apparatus. The pulse width of the one-shot pulse generation circuit 81 is a RAS precharge time tRP and a RAS access period tRAS. The RAS access period is a time required until the word line is driven to the selected state in the memory block and the data of the memory cells in the selected row is detected and amplified and latched by the sense amplifier. By outputting the command input inhibition signal INHT to the outside of the device during this period, the external device recognizes that a sense amplifier band conflict has occurred, and is in a wait state during this period.

図16に示すように、センスアンプ帯の競合検出信号PR0〜PRnの活性化時に、装置外部へコマンド入力禁止信号INHTを出力することにより、装置外部で、センスアンプ帯の競合が生じたことを知ることができ、先に与えたコマンドが完全に実行される前に別のコマンドを入力するのを防止することができ、アクティブコマンドを与えた後に、たとえばリードコマンドを与える場合、確実に正確に必要とされるデータを読出すことができる。   As shown in FIG. 16, when the conflict detection signals PR0 to PRn in the sense amplifier band are activated, the command input inhibition signal INHT is output to the outside of the apparatus, thereby confirming that the competition in the sense amplifier band has occurred outside the apparatus. Knowing that it can prevent you from entering another command before the previously given command is fully executed, and if you give a read command after giving an active command, for example, The required data can be read out.

[実施の形態4]
図17は、この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図である。この図17に示す構成においては、行選択に関連するコマンドとして、新たにアクティブリードコマンドACTRが用いられる。このアクティブリードコマンドACTRが与えられるとき、行選択動作および列選択動作が連続的に行なわれる。すなわち、アクティブリードコマンドACTRは、リードコマンドREADとアクティブコマンドACTの組合せである。
[Embodiment 4]
FIG. 17 shows a structure of a main portion of the semiconductor memory device according to the fourth embodiment of the present invention. In the configuration shown in FIG. 17, an active read command ACTR is newly used as a command related to row selection. When active read command ACTR is applied, row selection operation and column selection operation are continuously performed. That is, the active read command ACTR is a combination of the read command READ and the active command ACT.

図17において、ロウ系コマンドデコーダ100は、アクティブコマンドACT、プリチャージコマンドPRGおよびアクティブリードコマンドACTRを受け、アレイ活性化指示信号φACT、プリチャージ動作指示信号φPRG、および読出動作活性化信号φACTrを出力する。アレイ活性化指示信号φACTはアクティブコマンドACTまたはアクティブリードコマンドACTRが与えられたときに活性状態とされる。アクティブリードコマンドφACTrは、アクティブリードコマンドACTRが与えられたときのみ活性状態とされる。   In FIG. 17, row-related command decoder 100 receives active command ACT, precharge command PRG and active read command ACTR, and outputs array activation instruction signal φACT, precharge operation instruction signal φPRG, and read operation activation signal φACTr. To do. Array activation instructing signal φACT is activated when active command ACT or active read command ACTR is applied. Active read command φACTr is activated only when active read command ACTR is applied.

この内部信号φACTrは、遅延回路102を介して列選択制御系へ与えられる。遅延回路102は、たとえばクロック信号をカウントするカウンタで構成され、所定期間(RAS−CAS遅延時間に相当する時間)その信号φACTrを遅延して、内部読出動作指示信号φREADAを出力する。   Internal signal φACTr is applied to column selection control system via delay circuit 102. Delay circuit 102 is formed of, for example, a counter that counts clock signals, delays signal φACTr for a predetermined period (a time corresponding to the RAS-CAS delay time), and outputs internal read operation instruction signal φREADA.

列選択制御系は、リードコマンドREADおよびライトコマンドWRITEをデコードするコラム系コマンドデコーダ104と、コラム系コマンドデコーダからの内部読出動作指示信号φREADと遅延回路102からの信号φREADAを受けるOR回路105と、このOR回路105の出力信号φACTRおよびコラム系コマンドデコーダ104からの内部書込動作活性化信号φACTWを受けて、列選択動作に関連する制御信号を発生する列選択制御回路106を含む。   The column selection control system includes a column command decoder 104 that decodes a read command READ and a write command WRITE, an OR circuit 105 that receives an internal read operation instruction signal φREAD from the column command decoder and a signal φREADA from the delay circuit 102, It includes a column selection control circuit 106 which receives an output signal φACTR of OR circuit 105 and internal write operation activation signal φACTW from column-related command decoder 104 and generates a control signal related to the column selection operation.

この列選択制御回路106は、列アドレスをラッチするためのタイミングを与える列アドレスラッチ指示信号CAL、コラムデコーダをイネーブルするコラムデコーダイネーブル信号CDE、プリアンプをイネーブルするプリアンプイネーブル信号PAE、書込回路を活性化するライトドライバイネーブル信号WDE、および出力バッファを活性化するための出力イネーブル信号OEを順次活性状態とする。プリアンプイネーブル信号PAEおよび出力バッファイネーブル信号OEは、内部書込動作活性化信号φACTRが活性状態とされたときに活性状態とされる。ライトドライバイネーブル信号WDEは、書込動作指示信号φACTWが活性状態とされたときに活性状態とされる。   This column selection control circuit 106 activates a column address latch instruction signal CAL for giving a timing for latching a column address, a column decoder enable signal CDE for enabling a column decoder, a preamplifier enable signal PAE for enabling a preamplifier, and a writing circuit. The write driver enable signal WDE to be activated and the output enable signal OE for activating the output buffer are sequentially activated. Preamplifier enable signal PAE and output buffer enable signal OE are activated when internal write operation activation signal φACTR is activated. Write driver enable signal WDE is activated when write operation instruction signal φACTW is activated.

この列選択制御系は、さらに、アレイ活性化指示信号φACTの立上がりに応答して、一定の時間ハイレベルとされる信号を出力するパルス発生回路106と、信号PRの立上がりおよび立下がりに応答してパルス信号を発生するパルス発生回路108と、パルス発生回路106および108の出力信号を受けるOR回路110を含む。パルス発生回路106の出力するパルス幅は、RAS−CAS遅延時間tRCDであり、遅延回路102の有する遅延時間とほぼ同じ活性時間を有する。パルス発生回路108の出力するパルス信号のパルス幅は、RASプリチャージ時間tRPとRAS−CAS遅延時間tRCDの和である。OR回路110の出力信号はコラム系禁止信号CINTとして列選択制御回路106へ与えられる。列選択制御回路106は、このコラム禁止信号CINTがHレベルのときには、その動作が禁止される。   This column selection control system further responds to the rise and fall of signal PR, and pulse generation circuit 106 that outputs a signal that is kept at a high level for a certain time in response to the rise of array activation instruction signal φACT. A pulse generation circuit 108 for generating a pulse signal and an OR circuit 110 for receiving the output signals of the pulse generation circuits 106 and 108. The pulse width output from the pulse generation circuit 106 is the RAS-CAS delay time tRCD, and has substantially the same active time as the delay time of the delay circuit 102. The pulse width of the pulse signal output from the pulse generation circuit 108 is the sum of the RAS precharge time tRP and the RAS-CAS delay time tRCD. An output signal of the OR circuit 110 is applied to the column selection control circuit 106 as a column related inhibition signal CINT. The column selection control circuit 106 is inhibited from operating when the column inhibition signal CINT is at H level.

図18は、この発明に従う半導体記憶装置の列選択動作に関連する部分の構成を示す図である。図18において、コラムアドレスラッチ120は、コラムアドレスラッチ指示信号CALに従って、与えられたアドレスを取込んでラッチし、内部列アドレス信号を発生する。コラムデコーダ122は、コラムデコーダイネーブル信号CDEに応答して活性化され、コラムアドレスラッチ120から与えられた内部列アドレス信号をデコードし、該デコード結果に従って列選択信号CSLを出力する。   FIG. 18 shows a structure of a portion related to the column selection operation of the semiconductor memory device according to the present invention. In FIG. 18, column address latch 120 takes in and latches a given address in accordance with column address latch instruction signal CAL, and generates an internal column address signal. Column decoder 122 is activated in response to column decoder enable signal CDE, decodes an internal column address signal applied from column address latch 120, and outputs a column selection signal CSL according to the decoding result.

また実施の形態1において説明したように、ローカルIOバスLIOBとグローバルIOバスGIOBの接続は、列選択制御回路からの制御信号の制御の下に実行される。   As described in the first embodiment, the connection between the local IO bus LIOB and the global IO bus GIOB is executed under the control of a control signal from the column selection control circuit.

データ入出力系は、プリアンプイネーブル信号PAEの活性化に応答して活性化され、グローバルIOバスGIOB上のデータを増幅するプリアンプ124と、出力バッファイネーブル信号OEに応答して活性化され、プリアンプ124により増幅されたデータをバッファ処理して出力データQを生成する出力バッファ126と、外部から与えられる書込データDをバッファ処理して内部書込データを生成する入力バッファ127と、ライトドライバイネーブル信号WDEの活性化に応答して入力バッファ127から与えられた内部書込データを増幅してグローバルIOバスGIOBへ伝達する書込ドライバ128を含む。   The data input / output system is activated in response to the activation of the preamplifier enable signal PAE, and is activated in response to the preamplifier 124 that amplifies data on the global IO bus GIOB and the output buffer enable signal OE. An output buffer 126 for buffering the data amplified by the above to generate output data Q, an input buffer 127 for buffering write data D applied from the outside to generate internal write data, and a write driver enable signal A write driver 128 that amplifies internal write data applied from input buffer 127 in response to activation of WDE and transmits the amplified data to global IO bus GIOB is included.

図19は、図17に示す列選択制御回路106の構成の一例を示す図である。図19において、列選択制御回路106は、内部読出動作指示信号φACTRと内部書込動作指示信号φACTWを受けるORゲート130aと、ORゲート130aの出力信号とコラム禁止信号CINTとを受けるゲート回路130bと、ゲート回路130bの出力信号の活性化に応答して、コラムアドレスラッチ指示信号CALおよびコラムデコーダイネーブル信号CDEを出力するデコード制御回路132と、内部読出動作指示信号φACTRとコラム禁止信号CINTを受けるゲート回路134と、ゲート回路134の出力信号の立上がりに応答してプリアンプイネーブル信号PAEおよび出力バッファイネーブル信号OEを所定期間それぞれ活性化する出力制御回路136と、内部書込動作指示信号φACTWとコラム禁止信号CINTを受けるゲート回路138と、ゲート回路138の出力信号の活性化に応答してライトドライバイネーブル信号WDEを所定のタイミングで所定期間活性状態とする書込制御回路139を含む。   FIG. 19 is a diagram showing an example of the configuration of the column selection control circuit 106 shown in FIG. 19, column selection control circuit 106 includes an OR gate 130a receiving internal read operation instruction signal φACTR and internal write operation instruction signal φACTW, and a gate circuit 130b receiving an output signal of OR gate 130a and column inhibit signal CINT. In response to activation of the output signal of gate circuit 130b, decode control circuit 132 for outputting column address latch instruction signal CAL and column decoder enable signal CDE, a gate for receiving internal read operation instruction signal φACTR and column inhibit signal CINT Circuit 134, output control circuit 136 for activating preamplifier enable signal PAE and output buffer enable signal OE for a predetermined period in response to the rise of the output signal of gate circuit 134, internal write operation instruction signal φACTW, and column inhibit signal CI Includes a gate circuit 138 which receives the T, the write control circuit 139 to active state for a predetermined period of write driver enable signal WDE responsive at a predetermined timing the activation of the output signal of the gate circuit 138.

ゲート回路130b、134、および138は、コラム禁止信号CINTがHレベルのときにはディスエーブル状態とされてLレベルの信号を出力する。この内部読出動作指示信号φACTRおよび内部書込動作指示信号φACTWは、それぞれセット/リセットフリップフロップから生成されてもよい。これらのセット/リセットフリップフロップは、プリチャージ信号φPRGに応答してリセットされればよい。この図19に示すように、コラム禁止信号CINT(図17参照)の活性状態の間(Hレベルの間)、列選択制御回路106の動作は禁止されており、完全にセンスアンプ帯による検知増幅が行なわれる前の列選択動作およびデータの書込/読出動作は禁止される。   Gate circuits 130b, 134, and 138 are disabled when column inhibit signal CINT is at the H level and output an L level signal. Internal read operation instruction signal φACTR and internal write operation instruction signal φACTW may each be generated from a set / reset flip-flop. These set / reset flip-flops may be reset in response to the precharge signal φPRG. As shown in FIG. 19, the operation of the column selection control circuit 106 is prohibited during the active state of the column prohibition signal CINT (see FIG. 17) (during the H level), and is completely detected and amplified by the sense amplifier band. The column selection operation and the data write / read operation before the operation are performed are prohibited.

図20(A)は、図18に示す出力バッファ126の1ビットのデータに対する構成の一例を示す図である。図20(A)において、出力バッファ126は、プリアンプから読出された内部読出データintDを受けるインバータ140と、内部読出データintDと出力バッファイネーブル信号OEを受けるAND回路142と、出力バッファイネーブル信号OEとインバータ140の出力信号を受けるAND回路144と、AND回路142の出力信号がHレベルのときに導通し、電源電圧レベルの信号を読出データDout(Q)として出力するnチャネルMOSトランジスタ146と、AND回路144の出力信号がHレベルのときに導通し、接地電圧レベルの読出データDout(Q)を出力するnチャネルMOSトランジスタ148を含む。   FIG. 20A is a diagram showing an example of a configuration for 1-bit data of the output buffer 126 shown in FIG. 20A, output buffer 126 includes an inverter 140 receiving internal read data intD read from the preamplifier, an AND circuit 142 receiving internal read data intD and output buffer enable signal OE, and an output buffer enable signal OE. An AND circuit 144 that receives the output signal of inverter 140, an n-channel MOS transistor 146 that conducts when the output signal of AND circuit 142 is at H level and outputs a power supply voltage level signal as read data Dout (Q), and AND It includes an n-channel MOS transistor 148 that conducts when the output signal of circuit 144 is at the H level and outputs read data Dout (Q) at the ground voltage level.

出力バッファイネーブル信号OEがLレベルのときには、AND回路142および144はともにLレベルの出力信号を生成し、MOSトランジスタ146および148はともに非導通状態であり、読出データDoutは出力インピーダンス状態である。出力バッファイネーブル信号OEがHレベルとされると、AND回路142および144がバッファとして動作し、内部読出データintDに応じた読出データDoutが装置外部へ出力される。   When output buffer enable signal OE is at L level, AND circuits 142 and 144 both generate an L level output signal, MOS transistors 146 and 148 are both non-conductive, and read data Dout is in an output impedance state. When output buffer enable signal OE is set to H level, AND circuits 142 and 144 operate as buffers, and read data Dout corresponding to internal read data intD is output to the outside of the apparatus.

図20(B)は、出力バッファイネーブル信号発生部の構成を示す図である。この出力バッファイネーブル信号発生部は、図17に示す列選択制御回路106に含まれる。図20(B)において出力バッファイネーブル信号発生部は、内部読出動作活性化信号φACTRとコラム禁止信号CINTを受けるゲート回路150と、ゲート回路150の出力信号の立上がりに応答してカウントを行ない、所定期間経過後Hレベルとなる出力イネーブル信号OEを生成する出力レイテンシーカウンタ152を含む。この出力レイテンシーカウンタ152は、予め設定された、またはコマンドにより定められるバースト長期間、この出力バッファイネーブル信号OEをHレベルとする。   FIG. 20B shows a configuration of the output buffer enable signal generation unit. This output buffer enable signal generator is included in column selection control circuit 106 shown in FIG. In FIG. 20B, the output buffer enable signal generating portion counts in response to the rise of the output signal of gate circuit 150 receiving internal read operation activation signal φACTR and column inhibit signal CINT, and the predetermined output signal. An output latency counter 152 that generates an output enable signal OE that becomes H level after the elapse of the period is included. The output latency counter 152 sets the output buffer enable signal OE to the H level for a burst period set in advance or determined by a command.

内部読出動作活性化信号φACTRは、図17に示すように、リードコマンドREADまたはアクティブリードコマンドACTRが与えられるとHレベルの活性状態とされる。センスアンプ競合検出信号PRはセンスアンプ帯の競合が生じたときには、所定期間(tRP)Hレベルとされる。この間、ゲート回路150の出力信号はLレベルである。なお、図17に示す列選択制御回路106は、コラム禁止信号CINTがLレベルとされてから内部動作を開始する。通常は、リードコマンドまたはライトコマンドが与えられるときには、このRAS−CAS遅延時間tRCDが経過した後に与えられる。また、アクティブコマンドが続いて与えられる場合においても、RASプリチャージ期間が経過した後に与えられる。   As shown in FIG. 17, internal read operation activation signal φACTR is activated to an H level when read command READ or active read command ACTR is applied. The sense amplifier competition detection signal PR is set to the H level for a predetermined period (tRP) when competition in the sense amplifier band occurs. During this time, the output signal of the gate circuit 150 is at the L level. Note that the column selection control circuit 106 shown in FIG. 17 starts the internal operation after the column inhibition signal CINT is set to the L level. Normally, when a read command or a write command is given, it is given after the RAS-CAS delay time tRCD has elapsed. Even when an active command is subsequently given, it is given after the RAS precharge period has elapsed.

したがって、通常動作時においては、内部読出動作活性化信号φACTRの活性化およびコラム禁止信号CINTの非活性化に従って、出力レイテンシーカウンタ152はカウント動作を開始する(この場合、センスアンプ帯競合検出信号PRはLレベルである)。一方、センスアンプ帯の競合が生じている場合には、出力レイテンシーカウンタ152は、このセンスアンプ帯の競合が完了した後にコラム禁止信号CINTが非活性化されてからカウント動作を開始する。ここで、内部読出動作指示信号φACTRは、読出動作期間中Hレベルに保持されることを想定している。したがって、出力バッファイネーブル信号OEは、この半導体記憶装置から正確に読出データが出力されるタイミングを与える。   Therefore, during normal operation, output latency counter 152 starts a count operation in accordance with activation of internal read operation activation signal φACTR and deactivation of column inhibit signal CINT (in this case, sense amplifier band conflict detection signal PR). Is L level). On the other hand, if there is contention in the sense amplifier band, the output latency counter 152 starts counting after the column inhibit signal CINT is deactivated after the contention in the sense amplifier band is completed. Here, it is assumed that internal read operation instruction signal φACTR is held at the H level during the read operation period. Therefore, output buffer enable signal OE gives the timing at which read data is accurately output from this semiconductor memory device.

図21は、この発明の実施の形態4において用いられる有効データ信号出力部の構成を示す図である。この有効データ信号出力部は、センスアンプ帯競合が生じた場合、または通常動作モードにおいて、確実に、外部の装置(プロセサ)が要求したデータが出力されたことを示す。   FIG. 21 shows a structure of an effective data signal output unit used in the fourth embodiment of the present invention. This valid data signal output unit indicates that data requested by an external device (processor) has been reliably output when sense amplifier band contention occurs or in the normal operation mode.

図21において、有効データ信号出力部は、図17に示す読出動作指示信号φREADの活性化に応答してカウント動作を開始する出力レイテンシーカウンタ154と、アクティブリードコマンド検出信号φACTrの活性化に応答してカウント動作を開始する出力レイテンシーカウンタ156と、出力レイテンシーカウンタ154および156の出力信号を受けるOR回路158と、出力バッファイネーブル信号OEを受けるインバータ160と、インバータ160の出力信号とOR回路158の出力信号を受けるAND回路162と、AND回路162の出力信号がHレベルのときに導通し、データ有効信号/DVを電源電圧レベルのHレベルに駆動するnチャネルMOSトランジスタ164と、出力バッファイネーブル信号OEがHレベルのときに導通し、データ有効信号/DVを接地電位レベルに放電するnチャネルMOSトランジスタ166を含む。   In FIG. 21, an effective data signal output unit responds to activation of output latency counter 154 which starts a count operation in response to activation of read operation instruction signal φREAD shown in FIG. 17, and activation of active read command detection signal φACTr. The output latency counter 156 that starts the counting operation, the OR circuit 158 that receives the output signals of the output latency counters 154 and 156, the inverter 160 that receives the output buffer enable signal OE, the output signal of the inverter 160, and the output of the OR circuit 158 An AND circuit 162 that receives the signal, conducts when the output signal of AND circuit 162 is at H level, n channel MOS transistor 164 that drives data valid signal / DV to H level of the power supply voltage level, and output buffer enable signal OE H level N channel MOS transistor 166 which is rendered conductive at the time of discharging and discharges data valid signal / DV to the ground potential level.

出力レイテンシーカウンタ154は、図20(B)に示す出力レイテンシーカウンタ152と同じレイテンシー期間をカウントする。一方、出力レイテンシーカウンタ156は、この出力レイテンシーカウンタ162および154の有するレイテンシー期間と図17に示す遅延回路102の有する遅延期間の和のレイテンシー期間をカウントする。OR回路158からは、リードコマンドまたはアクティブリードコマンドが与えられてから有効データが出力される、予め定められたレイテンシー期間に従った信号COが出力される。したがって、センスアンプ帯の競合が生じたときには、すなわちアクティブリードコマンドが与えられたときには、予め定められたレイテンシー経過後、信号COがHレベルとされても、有効データが出力されない場合が生じる。そこで、このデータ有効信号/DVを用いることにより、正確に装置外部の処理装置(プロセサ)に対し、要求したデータが出力されることを示す。   The output latency counter 154 counts the same latency period as that of the output latency counter 152 shown in FIG. On the other hand, output latency counter 156 counts the latency period that is the sum of the latency periods of output latency counters 162 and 154 and the delay period of delay circuit 102 shown in FIG. The OR circuit 158 outputs a signal CO according to a predetermined latency period in which valid data is output after a read command or an active read command is given. Therefore, when contention in the sense amplifier band occurs, that is, when an active read command is given, valid data may not be output even if signal CO is set to H level after a predetermined latency elapses. Therefore, the use of the data valid signal / DV indicates that the requested data is accurately output to the processing device (processor) outside the device.

図22は、図20および図21に示す出力バッファおよびデータ有効信号出力部の動作を示すタイミングチャート図である。以下、この図22を参照して、データ有効信号の出力シーケンスについて説明する。ここで図22においては、アクティブリードコマンドACTRが与えられたときの動作が示される。   FIG. 22 is a timing chart showing operations of the output buffer and the data valid signal output unit shown in FIGS. Hereinafter, the output sequence of the data valid signal will be described with reference to FIG. Here, FIG. 22 shows an operation when the active read command ACTR is given.

時刻t1において、バンクBA0(メモリブロックMB♯0)に対しアクティブリードコマンドACTRが与えられる。このアクティブリードコマンドACTRに従って、バンクアドレスBA0が指定するメモリブロックMB♯0に対するアクセス動作が行なわれる。このアクティブリードコマンドに従って、内部アクティブリード指示信号φACTrが活性状態とされ、図21に示す出力レイテンシーカウンタ165がカウント動作を開始し、所定期間経過後、OR回路158からの信号COがHレベルとされる。センスアンプ帯に競合が生じていない場合においては、信号PRはLレベルであり、信号CINTもLLレベルであり、したがって図20(B)に示す出力レイテンシーカウンタ152も内部読出動作指示信号φACTRに従ってカウント動作を行ない、所定期間経過後出力バッファイネーブル信号OEを出力する。   At time t1, active read command ACTR is applied to bank BA0 (memory block MB # 0). In accordance with active read command ACTR, an access operation is performed on memory block MB # 0 designated by bank address BA0. In accordance with this active read command, internal active read instruction signal φACTr is activated, and output latency counter 165 shown in FIG. 21 starts counting. After a predetermined period, signal CO from OR circuit 158 is set to the H level. The When no contention occurs in the sense amplifier band, signal PR is at L level and signal CINT is also at LL level. Therefore, output latency counter 152 shown in FIG. 20B is also counted according to internal read operation instruction signal φACTR. The operation is performed, and the output buffer enable signal OE is output after a predetermined period.

この出力レイテンシーカウンタ156の有するレイテンシー期間は、出力レイテンシーカウンタ152の有するレイテンシー期間と図17に示す遅延回路102の有する遅延期間と同じである。したがって、ほぼ同じ期間に信号COおよびOEがHレベルとされる。信号COおよびOEがともにLレベルのときには、図21に示すMOSトランジスタ164および166はともに非導通状態であり、データ有効信号/DVは、ハイインピーダンス状態にある。出力バッファイネーブル信号OEがHレベルとなると、図21に示すMOSトランジスタ166が導通し、一方、MOSトランジスタ164は非導通状態にあり、データ有効信号/DVが、接地電位レベルのLレベルに駆動される。これにより、装置外部の処理装置は、有効データが出力されることを知る。この出力バッファイネーブル信号OEは、通常「バースト長」と呼ばれる期間Hレベルとされ、この期間、データがクロック信号Pに同期して順次出力される。このアクティブリードコマンドACTRは、プリチャージ動作は指示していない。したがってメモリブロックMB♯0は活性状態にある。この状態において、時刻t2において、バンクアドレスBA1に従ってアクティブリードコマンドACTRが与えられる。ただし、ここで時刻t1およびt2の間の時間は、CASレイテンシーおよびバースト長を考慮して読出データの衝突が生じない期間に設定されていると想定する。したがってバンクアドレスBA0で指定されたメモリブロックMB♯0から、順次必要とされるデータが読出され、指定のバースト長期間経過後、信号COおよびOEがLレベルとなり、出力データDoutおよびデータ有効信号/DVはともにハイインピーダンス状態となる。   The latency period of the output latency counter 156 is the same as the latency period of the output latency counter 152 and the delay period of the delay circuit 102 shown in FIG. Therefore, signals CO and OE are set to the H level in substantially the same period. When signals CO and OE are both at L level, MOS transistors 164 and 166 shown in FIG. 21 are both nonconductive, and data valid signal / DV is in a high impedance state. When output buffer enable signal OE attains H level, MOS transistor 166 shown in FIG. 21 is turned on, while MOS transistor 164 is in a non-conductive state, and data valid signal / DV is driven to the L level of the ground potential level. The Thereby, the processing device outside the device knows that valid data is output. The output buffer enable signal OE is set to the H level during a period normally called “burst length”, and data is sequentially output in synchronization with the clock signal P during this period. This active read command ACTR does not instruct a precharge operation. Therefore, memory block MB # 0 is in an active state. In this state, at time t2, active read command ACTR is applied according to bank address BA1. Here, it is assumed that the time between times t1 and t2 is set to a period in which read data collision does not occur in consideration of CAS latency and burst length. Therefore, necessary data is sequentially read from memory block MB # 0 designated by bank address BA0, and after a long period of designated burst, signals CO and OE attain L level, and output data Dout and data valid signal / Both DVs are in a high impedance state.

時刻t2において、メモリブロックMB♯0の活性状態において、バンクアドレスBA1に従ってアクティブリードコマンドACTRを与える。このバンクアドレスBA1は、センスアンプ帯SA♯1をメモリブロックMB♯0と共有するメモリブロックMB♯1を指定する。この状態においては、先に説明したように、メモリブロックMB♯0のプリチャージが実行される。このバンクアドレスBA0が指定するメモリブロックMB♯0のプリチャージ完了後、バンクアドレスBA1が指定するメモリブロックの活性化が行なわれる。装置外部においては、このセンスアンプ帯の競合が生じるていることは認識されず(図16に示す期間コマンド入力禁止信号により知ることはできる)、予め定められたレイテンシー経過後に有効データが出力されるかどうか判別できない。   At time t2, active read command ACTR is applied according to bank address BA1 in the active state of memory block MB # 0. Bank address BA1 designates memory block MB # 1 sharing sense amplifier band SA # 1 with memory block MB # 0. In this state, as described above, precharging of memory block MB # 0 is performed. After the precharge of memory block MB # 0 designated by bank address BA0 is completed, the memory block designated by bank address BA1 is activated. Outside the apparatus, it is not recognized that the contention of the sense amplifier band is occurring (it can be known by the command input inhibition signal for the period shown in FIG. 16), and valid data is output after a predetermined latency elapses. Cannot determine whether or not.

この場合、アクティブリードコマンドに従って、図21に示す出力レイテンシーカウンタ156の出力信号がHレベルとなり、応じて信号COが所定期間経過後Hレベルとなる。しかしながら、この期間において、センスアンプ競合検出信号PRが所定期間Hレベルとされているため、コラム禁止信号CINTを介して出力レイテンシーカウンタ152からの出力バッファイネーブル信号OEは、Lレベルを維持する。この状態においては、図21に示すように、MOSトランジスタ166が非導通状態であり、一方MOSトランジスタ164が、信号COの立上がりに応答して導通し、データ有効信号/DVがHレベルとされる。したがってこのデータ有効信号/DVがHレベルにあることを外部のプロセサがモニタし、センスアンプ帯の競合により、有効データが出力されていないことを認識する(プリチャージウエイト状態)。   In this case, according to the active read command, the output signal of the output latency counter 156 shown in FIG. 21 becomes H level, and accordingly the signal CO becomes H level after a predetermined period. However, during this period, since the sense amplifier conflict detection signal PR is at the H level for a predetermined period, the output buffer enable signal OE from the output latency counter 152 is maintained at the L level via the column prohibition signal CINT. In this state, as shown in FIG. 21, MOS transistor 166 is non-conductive, while MOS transistor 164 is turned on in response to the rise of signal CO, and data valid signal / DV is set to the H level. . Therefore, an external processor monitors that this data valid signal / DV is at the H level, and recognizes that no valid data is output due to competition of the sense amplifier band (precharge wait state).

バンクアドレスアドレスBA0が指定するメモリブロックMB♯0のプリチャージが完了し、バンクアドレスBA1が指定するメモリブロックMB♯1の活性化および列選択動作が行なわれると、図20(B)に示す出力レイテンシーカウンタ152からの出力バッファイネーブル信号OEがHレベルとなり、時刻t4において、有効データが出力される。この出力バッファイネーブル信号OEがHレベルとなると、図21に示すMOSトランジスタ166が導通し、データ有効信号/DVがLレベルとされる。したがって時刻t4から、有効データが出力されることを、このデータ有効信号/DVをモニタすることにより、記憶装置の外部のプロセサは認識することができる。これにより、センスアンプ帯の競合が生じた場合においても、記憶装置外部の処理装置は、正確に必要とされるデータを取込むことができる。   When precharge of memory block MB # 0 designated by bank address address BA0 is completed and memory block MB # 1 designated by bank address BA1 is activated and column selected, the output shown in FIG. The output buffer enable signal OE from the latency counter 152 becomes H level, and valid data is output at time t4. When output buffer enable signal OE attains H level, MOS transistor 166 shown in FIG. 21 is rendered conductive, and data valid signal / DV is set to L level. Therefore, the processor outside the storage device can recognize that valid data is output from time t4 by monitoring this data valid signal / DV. As a result, even when a sense amplifier band conflict occurs, the processing device outside the storage device can accurately capture the required data.

リードコマンドが与えられるときにはこのようなセンスアンプ帯の競合は生じない。この場合においては、図20(B)に示す出力レイテンシーカウンタ152および図21に示す出力レイテンシーカウンタ154が、ほぼ同じタイミングで動作するため、出力バッファイネーブル信号OEおよび信号COはほぼ同じタイミングでHレベルの活性状態とされる。したがってリードコマンドを与えた場合においても、正確に有効データが出力されたことを認識することができる。   Such a sense amplifier contention does not occur when a read command is given. In this case, since output latency counter 152 shown in FIG. 20B and output latency counter 154 shown in FIG. 21 operate at substantially the same timing, output buffer enable signal OE and signal CO are at the H level at substantially the same timing. Active state. Therefore, even when a read command is given, it can be recognized that valid data has been output accurately.

なお、上述の実施の形態4においては、データ有効信号/DVが、プロセサが要求するデータ(期待データ)が出力されているときにはLレベルされ、センスアンプ帯の競合によるプリチャージウエイト状態時においてはHレベルとされているが、逆に、プリチャージウエイト状態においては、信号/DVがLレベルとされ、期待データ出力期間中信号/DVがHレベルとされてもよい。有効データ信号/DVは、スタンバイ状態時(レイテンシーで示されるデータ出力期間時と実際のデータ出力期間時以外の期間)はハイインピーダンス状態であり、このハイインピーダンス状態は、データの有効/無効は示さない。   In the above-described fourth embodiment, data valid signal / DV is set to L level when data required by the processor (expected data) is being output, and in a precharge wait state due to contention in the sense amplifier band. However, in the precharge wait state, signal / DV may be set to L level, and signal / DV may be set to H level during the expected data output period. The valid data signal / DV is in a high impedance state in the standby state (a period other than the data output period indicated by the latency and the actual data output period), and this high impedance state indicates whether the data is valid / invalid. Absent.

以上のように、この発明の実施の形態4に従えば、データ有効信号出力部を設けたため、外部の装置は、半導体記憶装置内において、センスアンプ帯の競合が生じた場合においても、正確に必要とされるデータを取込むことができる。   As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, since the data valid signal output unit is provided, the external device can accurately detect the conflict in the sense amplifier band in the semiconductor memory device. You can capture the data you need.

[実施の形態5]
図23は、この発明の実施の形態5に従う半導体記憶装置のデータ有効信号出力部の構成を示す図である。図23においては、出力レイテンシーカウンタ152aは、出力バッファイネーブル信号OEよりも1ないし2クロックサイクル期間速いタイミングでデータ有効イネーブル信号OEFを出力する。このデータ有効信号イネーブル信号OEFがインバータ160およびMOSトランジスタ166へ与えられる。他の構成は、図21に示す構成と同じである。
[Embodiment 5]
FIG. 23 shows a structure of the data valid signal output portion of the semiconductor memory device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 23, the output latency counter 152a outputs the data valid enable signal OEF at a timing that is one or two clock cycles faster than the output buffer enable signal OE. Data valid signal enable signal OEF is applied to inverter 160 and MOS transistor 166. Other configurations are the same as those shown in FIG.

図24は、図23に示すデータ有効信号出力部の動作を示すタイミングチャート図である。時刻t1において、バンクアドレスBAおよびアクティブリードコマンドACTRが与えられる。この場合、通常動作時であり、センスアンプ帯の競合は生じていない。この状態においては、時刻t3から、出力バッファイネーブル信号OEに従って有効データが出力される。この出力バッファイネーブル信号OEよりも1クロックサイクル速いタイミングでデータ有効イネーブル信号OEFが活性状態とされ、応じてデータ有効信号/DVがLレベルとされる。バースト長期間が経過すると、時刻t4において、データ有効信号/DVがハイインピーダンス状態とされる。次の時刻t5においても、有効データが出力される。外部のプロセサは、バースト長により読出すべきデータ数を検出しており、したがって有効データ信号/DVが活性状態とされると、次のクロックサイクルから有効データを取込むことができる。したがって、有効データが出力されることが信号/DVにより知らされてから1クロックサイクル経過後に、有効データを取込むことができ、データを取込む時間的マージンを取ることができ、確実に有効データを外部の装置が取込むことができる。   FIG. 24 is a timing chart showing the operation of the data valid signal output unit shown in FIG. At time t1, bank address BA and active read command ACTR are applied. In this case, it is during normal operation, and no contention in the sense amplifier band occurs. In this state, valid data is output according to the output buffer enable signal OE from time t3. The data valid enable signal OEF is activated at a timing one clock cycle faster than the output buffer enable signal OE, and the data valid signal / DV is set to L level accordingly. When the burst long period elapses, the data valid signal / DV is set to the high impedance state at time t4. Valid data is also output at the next time t5. The external processor detects the number of data to be read based on the burst length. Therefore, when the valid data signal / DV is activated, valid data can be taken from the next clock cycle. Therefore, valid data can be taken in after one clock cycle has elapsed since the signal / DV is notified that valid data is output, and a time margin for fetching data can be secured. Can be taken in by an external device.

時刻t4において、アクティブリードコマンドACTRおよびバンクアドレスBA1が与えられると、センスアンプ帯の競合が生じており、バンクアドレスBA0が指定するメモリブロックMB♯0の非活性化が行なわれる。この場合、有効データが出力される期間において、出力すべきデータはまだ準備されていないため、信号OEがLレベルのままであり(出力レイテンシーカウンタ152aはカウントアップ動作を完了していない)、有効データ信号/DVはMOSトランジスタ164により、Hレベルへ駆動される。これにより、外部の装置は、センスアンプ帯の競合により、バンクのプリチャージが行なわれていることを認識し、ウエイト状態を維持する。   When active read command ACTR and bank address BA1 are applied at time t4, sense amplifier band competition occurs, and memory block MB # 0 designated by bank address BA0 is inactivated. In this case, since the data to be output is not yet prepared in the period in which the valid data is output, the signal OE remains at the L level (the output latency counter 152a has not completed the count-up operation), and the valid data is output. Data signal / DV is driven to H level by MOS transistor 164. As a result, the external device recognizes that the bank has been precharged due to competition of the sense amplifier band, and maintains the wait state.

競合バンクのプリチャージが完了し、アクセスされるべきバンクが選択状態とされ、必要とされるデータの読出しが行なわれると、まず時刻t6において、イネーブル信号OEFがHレベルとされ、有効データ信号/DVがLレベルとされる。次いで時刻t7から始まるクロックサイクルにおいて、有効データが順次出力される。   When precharging of the competing bank is completed, the bank to be accessed is selected, and necessary data is read, first, at time t6, the enable signal OEF is set to the H level, and the valid data signal / DV is set to L level. Next, valid data is sequentially output in a clock cycle starting from time t7.

このように、1または複数サイクル前に、データ有効信号/DVをLレベルの活性状態とすることにより、外部の装置は余裕を持って有効データを確実に取込むことができる。   In this way, by setting the data valid signal / DV to the L level active state one or more cycles before, an external device can reliably take in valid data with a margin.

図25は、図23に示す出力レイテンシーカウンタ152aの構成を概略的に示す図である。図25において、出力レイテンシーカウンタ152aは、図20(B)に示すゲート回路150から与えられる信号に応答して起動され、クロック信号Pをカウントするカウント回路152aaと、カウント回路152aaからのカウントアップ信号cuaに従って起動されてクロック信号Pをカウントし、そのカウント値が所定の値に到達するまで出力バッファイネーブル信号OEをHレベルに保持するカウント回路152abと、カウント回路152aaからのカウントアップ信号cufに応答して起動され、クロック信号Pをカウントし、そのカウント値が所定値に到達するまでイネーブル信号OEFをHレベルに駆動するカウント回路152acを含む。   FIG. 25 schematically shows a structure of output latency counter 152a shown in FIG. In FIG. 25, an output latency counter 152a is activated in response to a signal given from the gate circuit 150 shown in FIG. 20B, and count circuit 152aa that counts the clock signal P, and a count-up signal from the count circuit 152aa. The clock signal P is started up according to cua, counts the clock signal P, and keeps the output buffer enable signal OE at H level until the count value reaches a predetermined value, and responds to the count-up signal cuf from the count circuit 152aa And a count circuit 152ac that counts the clock signal P and drives the enable signal OEF to the H level until the count value reaches a predetermined value.

カウント回路152aaのカウントするクロックサイクル数は、出力レイテンシー数であり、カウント回路152abおよび152acがカウントするクロックサイクル数はバースト長で規定されるクロックサイクル数である。したがってカウント回路152abおよび152acは、カウント回路152aaからのカウントアップ指示信号に従ってバースト長で規定されるクロックサイクル期間信号OEおよびOEFをそれぞれHレベルへ駆動する。このカウント回路152aaから出力されるカウントアップ信号cufが、出力レイテンシー経過後活性状態とされるカウントアップ信号cuaよりも速いタイミング(クロックサイクル)で活性状態とされればよい。   The number of clock cycles counted by the count circuit 152aa is the number of output latencies, and the number of clock cycles counted by the count circuits 152ab and 152ac is the number of clock cycles defined by the burst length. Therefore, count circuits 152ab and 152ac drive clock cycle period signals OE and OEF defined by the burst length to H level according to the count-up instruction signal from count circuit 152aa, respectively. The count-up signal cuf output from the count circuit 152aa may be activated at a timing (clock cycle) faster than the count-up signal cua that is activated after the output latency has elapsed.

以上のように、この発明の実施の形態5に従えば、有効データが出力されるクロックサイクルよりも前のサイクルでデータ有効信号を活性状態としているため、外部装置は、余裕を持って有効データを取込むことができる。   As described above, according to the fifth embodiment of the present invention, the data valid signal is activated in the cycle before the clock cycle in which valid data is output. Can take in.

[実施の形態6]
図26は、この発明の実施の形態6に従う有効データ出力部の構成を概略的に示す図である。図26に示す構成においては、図21に示すゲート158からの信号COに従ってワンショットのパルスCOPを発生するワンショットパルス発生器155と、出力レイテンシーカウンタ152からの出力バッファイネーブル信号OEに従ってワンショットのパルスOEPを発生するワンショットパルス発生器159が設けられる。ワンショットパルス発生器155および159は同じ構成を備える。図26において、ワンショットパルス発生器159の構成を代表的に示す。
[Embodiment 6]
FIG. 26 schematically shows a structure of an effective data output unit according to the sixth embodiment of the present invention. 26, the one-shot pulse generator 155 that generates a one-shot pulse COP according to the signal CO from the gate 158 shown in FIG. 21 and the one-shot pulse according to the output buffer enable signal OE from the output latency counter 152. A one-shot pulse generator 159 for generating a pulse OEP is provided. One-shot pulse generators 155 and 159 have the same configuration. In FIG. 26, the configuration of the one-shot pulse generator 159 is representatively shown.

ワンショットパルス発生器159は、出力バッファイネーブル信号OEに従って所定の時間幅を有するパルス信号を発生するパルス発生回路160と、パルス発生回路160の立上がりに応答してセットされ、クロック信号Pの立下がりに応答してリセットされるセット/リセットフリップフロップ162を含む。このフリップフロップ162の出力Qからパルス信号OEPが出力される。パルス信号COPはAND回路162の一方入力へ与えられ、このAND回路162は他方入力にインバータ160を介してパルス信号OEPを受ける。パルス信号OEPはまたMOSトランジスタ166のゲートへ与えられる。MOSトランジスタ164は、AND回路162の出力信号を受ける。   The one-shot pulse generator 159 is set in response to the rise of the pulse generation circuit 160 and a pulse generation circuit 160 that generates a pulse signal having a predetermined time width according to the output buffer enable signal OE. Includes a set / reset flip-flop 162 that is reset in response to. A pulse signal OEP is output from the output Q of the flip-flop 162. Pulse signal COP is applied to one input of AND circuit 162, and AND circuit 162 receives pulse signal OEP via inverter 160 at the other input. Pulse signal OEP is also applied to the gate of MOS transistor 166. MOS transistor 164 receives an output signal of AND circuit 162.

図27は、図26に示す有効データ信号出力部の動作を示すタイミングチャート図である。この図27に示す動作シーケンスにおいても、時刻t1においてアクティブリードコマンドACTRとバンクアドレスBA0が与えられた場合には通常のアクセスが行なわれ、時刻t2においてバンクアドレスBA1とアクティブリードコマンドACTRが与えられたときにセンスアンプ帯の競合が生じたとする。この場合、時刻t1において与えられたコマンドACTRに従って、メモリバンク(メモリブロック)の活性化およびメモリセルの選択が行なわれ、時刻taにおいて、パルス信号COPおよびOEPがHレベルに立上がる。この状態においては、MOSトランジスタ66が導通し、データ有効信号/DVがLレベルに立下がる。   FIG. 27 is a timing chart showing the operation of the valid data signal output unit shown in FIG. Also in the operation sequence shown in FIG. 27, when active read command ACTR and bank address BA0 are applied at time t1, normal access is performed, and bank address BA1 and active read command ACTR are applied at time t2. Suppose that a sense amplifier band conflict sometimes occurs. In this case, activation of the memory bank (memory block) and selection of the memory cell are performed according to command ACTR applied at time t1, and pulse signals COP and OEP rise to H level at time ta. In this state, MOS transistor 66 is rendered conductive and data valid signal / DV falls to the L level.

一方、時刻t2において与えられたアクティブリードコマンドの場合には、センスアンプ帯の競合が生じており、バンクアドレスBA0で指定されるメモリブロックのプリチャージが行なわれる。この場合においては、時刻t3において、ワンショットパルス発生器155からのパルス信号COPがHレベルとされる。一方、パルス信号OEPはLレベルであり、AND回路162の出力信号がHレベルとされ、MOSトランジスタ164が導通し、データ有効信号/DVがHレベルとなる。   On the other hand, in the case of the active read command applied at time t2, a sense amplifier band conflict has occurred, and the memory block specified by bank address BA0 is precharged. In this case, at time t3, the pulse signal COP from the one-shot pulse generator 155 is set to the H level. On the other hand, pulse signal OEP is at L level, the output signal of AND circuit 162 is at H level, MOS transistor 164 is turned on, and data valid signal / DV is at H level.

時刻t4において、このアクティブリードコマンドACTRおよびバンクアドレスBAに従ってアクセス動作が行なわれ、有効データが出力される場合、パルス信号OEPがHレベルとなり、MOSトランジスタ166が導通状態となり、データ有効信号/DVがLレベルとなる。   At time t4, an access operation is performed in accordance with active read command ACTR and bank address BA, and when valid data is output, pulse signal OEP is at H level, MOS transistor 166 is rendered conductive, and data valid signal / DV is L level.

この図27に示すように、データ有効信号/DVをワンショットパルスの形態で出力しても、データ有効信号はHレベル、Lレベルおよびハイインピーダンス状態のいずれかであり、データの有効/無効およびスタンバイ状態を示すことができる。外部装置は、バースト長データにより、読出されるべきデータ数は予め認識している。   As shown in FIG. 27, even if the data valid signal / DV is output in the form of a one-shot pulse, the data valid signal is in the H level, L level, or high impedance state. A standby state can be indicated. The external device recognizes in advance the number of data to be read based on the burst length data.

なお図26に示す構成においては、データ有効信号/DVは、有効データが出力されるクロックサイクルにおいてワンショットパルスの形態でLレベルとされている。この場合、パルス信号OEPは、有効データが出力されるクロックサイクルよりも前のサイクルにおいて活性状態とされてもよい。パルス信号COPも同様、このパルス信号OEPと同じクロックサイクルで発生されるように構成される。予め定められたレイテンシー数経過後よりも1クロックサイクル前に、データ有効信号/DVがHレベルとなる。したがって、データの有効/無効は、常にデータを取込む1ないし数クロックサイクル前に認識することができるため、データ有効時および無効時の判定タイミングは同じとすることができ、外部装置の負荷は軽減される。   In the configuration shown in FIG. 26, data valid signal / DV is at the L level in the form of a one-shot pulse in the clock cycle in which valid data is output. In this case, the pulse signal OEP may be activated in a cycle prior to the clock cycle in which valid data is output. Similarly, the pulse signal COP is configured to be generated in the same clock cycle as the pulse signal OEP. The data valid signal / DV becomes H level one clock cycle before the elapse of a predetermined latency number. Therefore, since the validity / invalidity of the data can be always recognized one to several clock cycles before the data is taken in, the determination timing when the data is valid and invalid can be made the same, and the load of the external device is It is reduced.

[実施の形態7]
図28は、この発明の実施の形態7に従うデータ有効信号出力シーケンスを示すタイミングチャート図である。この図28に示すタイミングチャートでは、データ有効信号/DVはスタンバイ状態時にHレベルとされ、有効データが出力されるときにLレベルとされる。なお動作シーケンスは先の実施の形態において説明したものと同じである。すなわち、データ有効信号/DVは、有効データが出力されないときにはHレベルとされる。一方、時刻t1において与えられたアクティブリードコマンドACTRに従って時刻t2において有効データが出力されるとき、このデータ有効信号/DVはLレベルとされる。時刻t2において再びアクティブリードコマンドACTRが与えられ、有効データが時刻t4から出力され、予め定められた出力レイテンシーから時刻t3において有効データが出力されない場合においては、データ有効信号/DVは時刻t3のときHレベルに保持され、時刻t4からの有効データ出力時にLレベルとされる。
[Embodiment 7]
FIG. 28 is a timing chart showing a data valid signal output sequence according to the seventh embodiment of the present invention. In the timing chart shown in FIG. 28, data valid signal / DV is at the H level in the standby state, and is at the L level when valid data is output. The operation sequence is the same as that described in the previous embodiment. That is, data valid signal / DV is set to H level when valid data is not output. On the other hand, when valid data is output at time t2 in accordance with active read command ACTR applied at time t1, data valid signal / DV is set to L level. When the active read command ACTR is applied again at time t2, valid data is output from time t4, and no valid data is output at time t3 from a predetermined output latency, the data valid signal / DV is at time t3. It is held at the H level and set to the L level when valid data is output from time t4.

データ有効信号/DVをHレベルおよびLレベルの2値状態とすることにより、たとえばGTL(ガニングトランシーバロジック)のような高速インタフェースを用いた処理システムにおいても本構成を適用することができる。   By setting the data valid signal / DV to a binary state of H level and L level, this configuration can also be applied to a processing system using a high-speed interface such as GTL (Ganning transceiver logic).

図29は、図28に示すデータ有効信号/DVを生成する有効データ信号出力部の構成を示す図である。図29において、有効データ信号出力部は、出力バッファイネーブル信号OEに応答して導通し、出力ノード171をLレベルに駆動するnチャネルMOSトランジスタ172を含む。この出力ノード171は信号線173を介してプロセサPUに結合される。この信号線173には、プルアップ抵抗Ruが接続される。プロセサPUは、その入力バッファ部に、基準電圧Vrefと信号線173上の電位を比較する、入力信号レベル判定のための比較器を備えている。スタンバイ状態時においては、すなわち有効データが出力されないときには、出力バッファイネーブル信号OEはLレベルであり、MOSトランジスタ172はオフ状態にある。この状態においては、信号線173は、プルアップ抵抗RuによりHレベルに駆動される。一方、有効データが出力される場合、出力バッファイネーブル信号OEがHレベルとなり、MOSトランジスタ172が導通し、信号線173がLレベルへ駆動される。これにより、2値信号の形態でデータ有効信号/DVは出力することができる。   FIG. 29 is a diagram showing a configuration of a valid data signal output unit that generates data valid signal / DV shown in FIG. In FIG. 29, the valid data signal output portion includes an n-channel MOS transistor 172 that is turned on in response to output buffer enable signal OE and drives output node 171 to the L level. Output node 171 is coupled to processor PU via signal line 173. A pull-up resistor Ru is connected to the signal line 173. The processor PU includes a comparator for determining the input signal level, which compares the reference voltage Vref and the potential on the signal line 173 in the input buffer unit. In the standby state, that is, when valid data is not output, output buffer enable signal OE is at L level, and MOS transistor 172 is in an off state. In this state, the signal line 173 is driven to the H level by the pull-up resistor Ru. On the other hand, when valid data is output, the output buffer enable signal OE becomes H level, the MOS transistor 172 becomes conductive, and the signal line 173 is driven to L level. As a result, the data valid signal / DV can be output in the form of a binary signal.

図30は、この発明の実施の形態7の変更例の構成を示す図である。図30において、データ有効信号出力部は、出力バッファイネーブル信号OEを反転するインバータ174と、インバータ174の出力信号がLレベルのときに導通し、出力ノード171を電源電圧レベルへ駆動するpチャネルMOSトランジスタ175を含む。出力ノード171は信号線173を介してプロセサPUに結合される。この信号線173には、プルダウン抵抗Rdが設けられる。プロセサPUの入力バッファは、基準電圧Vrefとこの信号線173上の電位とを比較して入力信号の論理レベルを判定する。   FIG. 30 shows a structure of a modification of the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 30, the data valid signal output unit is turned on when inverter 174 that inverts output buffer enable signal OE and the output signal of inverter 174 are at L level, and p channel MOS that drives output node 171 to the power supply voltage level. Transistor 175 is included. Output node 171 is coupled to processor PU via signal line 173. The signal line 173 is provided with a pull-down resistor Rd. The input buffer of the processor PU compares the reference voltage Vref with the potential on the signal line 173 to determine the logic level of the input signal.

スタンバイ状態時、および有効データが出力されないときには、出力バッファイネーブル信号OEはLレベルであり、インバータ174の出力信号はHレベルである。したがってMOSトランジスタ175が非導通状態であり、ノード171および信号線173はプルダウン抵抗Rdにより接地電位レベルのLレベルに駆動される。一方、有効データが出力される場合、出力バッファイネーブル信号OEがHレベルとなり、応じてインバータ174からの出力信号がLレベルとなり、MOSトランジスタ175が導通する。これにより、信号線173上に伝達されるデータ有効信号DVがHレベルとされる。したがってこの図30に示す構成においては、スタンバイ状態時がLレベル、有効データ出力時がHレベルとなるデータ有効信号DVが生成され、この2値レベルにより、有効データが出力されているか否かを知ることができる。   In the standby state and when valid data is not output, output buffer enable signal OE is at L level, and the output signal of inverter 174 is at H level. Therefore, MOS transistor 175 is non-conductive, and node 171 and signal line 173 are driven to the L level of the ground potential level by pull-down resistor Rd. On the other hand, when valid data is output, the output buffer enable signal OE becomes H level, the output signal from the inverter 174 becomes L level accordingly, and the MOS transistor 175 becomes conductive. Thereby, the data valid signal DV transmitted on the signal line 173 is set to the H level. Therefore, in the configuration shown in FIG. 30, a data valid signal DV is generated which is L level in the standby state and H level when valid data is output, and whether or not valid data is output is determined by this binary level. I can know.

なお、この図29および図30に示す構成においても、有効データが出力されるよりも前のクロックサイクルにおいてデータ有効信号が有効データ出力指示状態に決定されるように構成されてもよい。また、これらのMOSトランジスタ172および175は、ワンショットパルスの形態で、信号線173をLレベルまたはHレベルへ駆動するように構成されてもよい。   29 and 30 may be configured such that the data valid signal is determined to be in the valid data output instruction state in the clock cycle before valid data is output. These MOS transistors 172 and 175 may be configured to drive the signal line 173 to the L level or the H level in the form of a one-shot pulse.

以上のように、この発明の実施の形態7に従えば、2値レベルのデータ有効信号を出力するように構成したため、高速インタフェースを用いる処理システムにおいても、正確に有効データが出力される時点を外部装置のプロセサに知らせることができ、外部装置は、正確に有効データを取込むことができる。   As described above, according to the seventh embodiment of the present invention, since it is configured to output a binary level data valid signal, even in a processing system using a high-speed interface, the time point at which valid data is accurately output is determined. The external device processor can be informed and the external device can accurately capture valid data.

[実施の形態8]
図31は、この発明の実施の形態8に従うデータ出力部の構成を示す図である。図31においては、データ出力部は、選択メモリブロックから読出される9ビットのデータを並列に増幅する読出増幅回路180と、この読出増幅回路180から読出された内部読出データiD0〜iD7およびiD8を出力バッファイネーブル信号OEに従って出力する出力回路182を含む。この内部読出データiD8はパリティビットである。したがって、外部へは、有効データD0〜D7とパリティビットD8とが並列に出力される。
[Embodiment 8]
FIG. 31 shows a structure of the data output unit according to the eighth embodiment of the present invention. In FIG. 31, the data output unit includes read amplification circuit 180 for amplifying 9-bit data read from the selected memory block in parallel, and internal read data iD0 to iD7 and iD8 read from read amplification circuit 180. An output circuit 182 that outputs in accordance with the output buffer enable signal OE is included. The internal read data iD8 is a parity bit. Therefore, the valid data D0 to D7 and the parity bit D8 are output in parallel to the outside.

図32は、出力回路180に含まれる1ビットデータに対する出力バッファの構成を示す図である。図32において、出力バッファは、内部読出データiDjを受けるインバータ183と、インバータ183の出力信号と出力バッファイネーブル信号OEを受けるAND回路184と、AND回路184の出力信号に応答して、出力ノード185を接地電位レベルへ駆動するnチャネルMOSトランジスタ186を含む。このノード185へ読出データDjが出力され、プロセサへ与えられる。この出力ノード185はプルアップ抵抗Ruに結合される。パリティビットは、正常状態時においては、データD0〜D8のHレベルのビットの数が偶数であるように定められるとする。スタンバイ状態においては、出力バッファイネーブル信号OEがLレベルであり、MOSトランジスタ186は非導通状態であり、出力ノード185は、プルアップ抵抗RuによりHレベルとされる。したがって、データD0〜D7およびパリティビットD8はすべてHレベルとなり、Hレベルのデータビットの数は奇数個である。この数をプロセサが監視することにより、パリティエラー状態であり、有効データは出力されていないと判定する。有効データが出力される場合には、データD0〜D8は、内部読出データに従ってHレベルまたはLレベルへ変化する。この状態においては、パリティエラーは生じていないため、プロセサは有効データが出力されていると判定する。   FIG. 32 is a diagram illustrating a configuration of an output buffer for 1-bit data included in the output circuit 180. In FIG. 32, the output buffer includes an inverter 183 receiving internal read data iDj, an AND circuit 184 receiving the output signal of inverter 183 and output buffer enable signal OE, and an output node 185 in response to the output signal of AND circuit 184. Includes an n channel MOS transistor 186 for driving to the ground potential level. Read data Dj is output to node 185 and applied to the processor. Output node 185 is coupled to pull-up resistor Ru. It is assumed that the parity bits are determined so that the number of high-level bits of the data D0 to D8 is an even number in a normal state. In the standby state, output buffer enable signal OE is at L level, MOS transistor 186 is non-conductive, and output node 185 is set to H level by pull-up resistor Ru. Therefore, the data D0 to D7 and the parity bit D8 are all at the H level, and the number of the H level data bits is an odd number. By monitoring this number by the processor, it is determined that a parity error state has occurred and no valid data has been output. When valid data is output, data D0-D8 changes to H level or L level according to the internal read data. In this state, since no parity error has occurred, the processor determines that valid data is being output.

図33は、この発明の実施の形態8に従うデータ読出シーケンスを示すタイミングチャート図である。以下、図33を参照してデータ出力シーケンスについて説明する。時刻t1において、アクティブリードコマンドACTRが与えられ、バンクアドレスBA0が与えられた場合、時刻taにおいて有効データが出力されるまで、データD0〜D7およびパリティビットD8はすべてHレベルである。この状態は、プロセサが、パリティエラー状態であり、有効データは出力されていないと判定する。時刻taにおいて、出力バッファイネーブル信号OEが活性状態とされ、有効データが出力されると、このデータD0〜D8はそれぞれ内部読出データiD0〜iD8に従って変化する。   FIG. 33 is a timing chart representing a data read sequence according to the eighth embodiment of the present invention. Hereinafter, the data output sequence will be described with reference to FIG. When active read command ACTR is applied at time t1 and bank address BA0 is applied, data D0 to D7 and parity bit D8 are all at H level until valid data is output at time ta. In this state, the processor determines that it is a parity error state and that valid data is not output. When output buffer enable signal OE is activated and valid data is output at time ta, data D0 to D8 change according to internal read data iD0 to iD8, respectively.

したがって、この状態において、パリティは正確に定められており、プロセサは、有効データが出力されたと判定する。ただし、スタンバイ状態時すなわち有効データが出力されないときには、データD0〜8がすべてパリティエラー状態を示す状態に設定され、有効データが出力される場合にはこのパリティエラーが解除される。すなわち、時刻t2において、バンクアドレスBA1とアクティブリードコマンドACTRが与えられて、時刻t3においては有効データが出力されない場合、データD0〜D8はすべてHレベルであり、パリティエラー状態である。したがってプロセサはこの状態では、データの取込みは行なわない。時刻t4において有効データが出力されると、パリティエラーが解除され(内部読出データは正常データである)、プロセサは、有効データが出力されたと判定し、データの取込みを開始する。   Therefore, in this state, the parity is accurately determined, and the processor determines that valid data has been output. However, in the standby state, that is, when valid data is not output, all the data D0 to D8 are set to indicate a parity error state, and when valid data is output, the parity error is canceled. That is, when bank address BA1 and active read command ACTR are applied at time t2 and no valid data is output at time t3, data D0 to D8 are all at the H level and are in a parity error state. Therefore, the processor does not take in data in this state. When valid data is output at time t4, the parity error is canceled (the internal read data is normal data), the processor determines that valid data has been output, and starts taking in data.

図34は、この発明の実施の形態8の変更例の構成を示す図である。図34において、出力回路182に含まれる1ビットの出力バッファの構成を示す。図34において、出力バッファは、内部読出データiDjと出力バッファイネーブル信号OEを受けるNAND回路190と、NAND回路190の出力信号がLレベルのときに導通し、出力ノード185へHレベルの信号を出力するpチャネルMOSトランジスタ192を含む。出力ノード185にはプルダウン抵抗Rdが設けられる。この図30に示す構成においては、有効データが出力されないとき、すなわち出力バッファイネーブル信号OEがLレベルのときには、NAND回路190の出力信号がHレベルであり、MOSトランジスタ192は非導通状態にあり、出力ノード185はLレベルに駆動される。一方、出力バッファイネーブル信号OEがHレベルとされ、有効データが出力される場合には、NAND回路190はインバータとして作用し、内部読出データiDjがLレベルのときには、MOSトランジスタ192が非導通状態とされ、LレベルのデータがDjが出力され、一方、内部読出データiDjがHレベルのときにはNAND回路190の出力信号がLレベルとなり、MOSトランジスタ192が導通し、出力ノード185からのデータDjはHレベルとされる。   FIG. 34 shows a structure of a modification of the eighth embodiment of the present invention. In FIG. 34, the configuration of a 1-bit output buffer included in the output circuit 182 is shown. 34, the output buffer conducts when NAND circuit 190 receives internal read data iDj and output buffer enable signal OE, and the output signal of NAND circuit 190 is at L level, and outputs an H level signal to output node 185. P channel MOS transistor 192 to be included. The output node 185 is provided with a pull-down resistor Rd. In the configuration shown in FIG. 30, when valid data is not output, that is, when output buffer enable signal OE is at L level, the output signal of NAND circuit 190 is at H level, and MOS transistor 192 is in a non-conductive state. Output node 185 is driven to the L level. On the other hand, when output buffer enable signal OE is at H level and valid data is output, NAND circuit 190 acts as an inverter. When internal read data iDj is at L level, MOS transistor 192 is turned off. When the internal read data iDj is at the H level, the output signal of the NAND circuit 190 is at the L level, the MOS transistor 192 is turned on, and the data Dj from the output node 185 is at the H level. Level.

この図30に示す構成においては、データ出力ノード185は、スタンバイ状態時(有効データが出力されないとき)には、Lレベルに駆動され、有効データ出力時には、内部読出データに応じた電位レベルに駆動される。したがって、データ9ビットD0〜D8のうち、奇数個のLレベルのデータビットが存在する場合にパリティエラーと判定する場合、スタンバイ状態時(有効データが出力されないとき)においては、データビットD0〜D8はすべてLレベルであり、Lレベルのデータの数は奇数個でありパリティエラー状態である。この状態をプロセサがモニタすることにより、有効データは出力されていないことを判定する。   In the configuration shown in FIG. 30, data output node 185 is driven to the L level in the standby state (when no valid data is output), and is driven to the potential level corresponding to the internal read data when valid data is output. Is done. Therefore, when a parity error is determined when there are an odd number of L-level data bits among the nine data bits D0 to D8, the data bits D0 to D8 are in a standby state (when no valid data is output). Are all at L level, and the number of L level data is an odd number, which is a parity error state. By monitoring this state, the processor determines that valid data is not output.

この発明の実施の形態8において、用いられる処理システムにおけるパリティエラーの判定手法に応じて図32および図34に示す構成のいずれかを用いればよい。   In the eighth embodiment of the present invention, one of the configurations shown in FIGS. 32 and 34 may be used according to the parity error determination method in the processing system used.

この発明の実施の形態8に従えば、パリティビットを含む場合には、これらのデータビットすべてを、スタンバイ状態時(有効データが出力されないとき)に、パリティエラーが存在する状態に保持しているため、余分の有効/無効指示回路を用いる必要がなく、またデータ出力ノード(端子)の増加をもたらすことなく確実に有効データが出力されるタイミングを外部装置であるプロセサに知らせることができる。   According to the eighth embodiment of the present invention, when parity bits are included, all these data bits are held in a state where a parity error exists in the standby state (when no valid data is output). Therefore, it is not necessary to use an extra valid / invalid instruction circuit, and it is possible to notify a processor as an external device of the timing at which valid data is output without causing an increase in data output nodes (terminals).

[他の適用例]
上述の説明において、クロック同期型の半導体記憶装置について説明しておりまたマルチバンク型のDRAMについて説明している。しかしながら、有効データが出力される状態を外部装置へ知らせる構成は、標準のDRAMにおいても用いることができる。出力バッファイネーブル信号OEを装置外部へ出力する構成とすればよい。
[Other application examples]
In the above description, a clock synchronous semiconductor memory device is described, and a multi-bank DRAM is described. However, the configuration for notifying an external device of the state in which valid data is output can also be used in a standard DRAM. The output buffer enable signal OE may be output to the outside of the apparatus.

この発明は、複数のバンクを有するクロック同期型半導体記憶装置に対して適用することができる。   The present invention can be applied to a clock synchronous semiconductor memory device having a plurality of banks.

この発明に従う半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図である。1 schematically shows an entire configuration of a semiconductor memory device according to the present invention. FIG. 図1に示すアレイ駆動回路の構成を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an array drive circuit shown in FIG. 1. 図2に示すアレイ駆動回路の動作を示すタイミングチャート図である。FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the array drive circuit shown in FIG. 2. 図1に示すメモリブロックとセンスアンプ帯の構成を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a memory block and a sense amplifier band shown in FIG. 1. 図4に示すセンスアンプ帯の構成をより具体的に示す図である。FIG. 5 is a diagram more specifically showing a configuration of a sense amplifier band shown in FIG. 4. 図5に示すローカルIOバスとグローバルIOバスとの接続を行なうための制御回路の構成を概略的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a control circuit for connecting a local IO bus and a global IO bus shown in FIG. 5. 図6に示す制御信号を発生する部分の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the part which generate | occur | produces the control signal shown in FIG. 図5に示すビット線分離信号発生部の構成を概略的に示す図である。FIG. 6 schematically shows a configuration of a bit line isolation signal generator shown in FIG. 5. この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の動作を示すタイミングチャート図である。FIG. 6 is a timing chart showing an operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。FIG. 11 schematically shows a structure of a main portion of a semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention. 図10に示すアレイ駆動回路の構成を概略的に示す図である。FIG. 11 schematically shows a configuration of the array drive circuit shown in FIG. 10. 図11に示す行選択活性回路の構成を概略的に示す図である。FIG. 12 schematically shows a configuration of a row selection activation circuit shown in FIG. 11. 図11に示すセンス駆動回路の構成を概略的に示す図である。FIG. 12 schematically shows a configuration of a sense drive circuit shown in FIG. 11. この発明の実施の形態2の変更例の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the example of a change of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における行選択活性回路の変更例の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the example of a change of the row selection active circuit in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the principal part of the semiconductor memory device according to Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に従う半導体記憶装置の列選択部の構成を概略的に示す図である。FIG. 14 schematically shows a configuration of a column selection unit in a semiconductor memory device according to a fourth embodiment of the present invention. この発明に従う半導体記憶装置のデータ入出力部の構成を概略的に示す図である。1 schematically shows a structure of a data input / output unit of a semiconductor memory device according to the present invention. FIG. 図17に示す列選択制御回路の構成を概略的に示す図である。FIG. 18 schematically shows a configuration of a column selection control circuit shown in FIG. 17. (A)は図18に示す出力バッファの構成を示し、(B)は図19に示す出力制御回路の構成を概略的に示す図である。(A) shows the configuration of the output buffer shown in FIG. 18, and (B) schematically shows the configuration of the output control circuit shown in FIG. この発明の実施の形態4に従うデータ記憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the principal part of the data storage device according to Embodiment 4 of this invention. 図20および図21に示す回路の動作を示すタイミングチャート図である。FIG. 22 is a timing chart showing the operation of the circuit shown in FIGS. 20 and 21. この発明の実施の形態5の有効データ信号出力部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the effective data signal output part of Embodiment 5 of this invention. 図23に示す回路の動作を示すタイミングチャート図である。FIG. 24 is a timing chart showing the operation of the circuit shown in FIG. 23. この発明の実施の形態5に従うデータ有効信号出力部の他の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the other structure of the data effective signal output part according to Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に従うデータ有効信号出力部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the data effective signal output part according to Embodiment 6 of this invention. 図26に示すデータ有効信号出力部の動作を示すタイミングチャート図である。FIG. 27 is a timing chart showing the operation of the data valid signal output unit shown in FIG. 26. この発明の実施の形態7に従うデータ有効信号出力部の動作を示すタイミングチャート図である。It is a timing chart figure which shows the operation | movement of the data effective signal output part according to Embodiment 7 of this invention. 図28に示す動作タイミングを実現するデータ有効信号出力部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the data effective signal output part which implement | achieves the operation | movement timing shown in FIG. この発明に従うデータ有効信号出力部の変更例の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the example of a change of the data effective signal output part according to this invention. この発明の実施の形態8に従うデータ有効信号出力部の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the data effective signal output part according to Embodiment 8 of this invention. 図31に示す出力回路の1ビットの部分の構成を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing a configuration of a 1-bit portion of the output circuit shown in FIG. 31. 図31および図31に示す出力回路の動作を示すタイミングチャート図である。FIG. 32 is a timing chart showing the operation of the output circuit shown in FIGS. 31 and 31. この発明の実施の形態8の変更例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the example of a change of Embodiment 8 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 メモリアレイ、SA♯0〜SA♯L+1 センスアンプ帯、MB♯0〜MB♯N メモリブロック、DR♯0〜DR♯N アレイ駆動回路、SID♯0〜SID♯N+1 センス/分離制御回路、8 コマンドデコーダ、10 バンクデコーダ、20 ロウ系制御回路、22 ロウラッチ、21 ロウデコーダ、26 ワードドライバ、SAa1,SAa2,SAb1,SAb2 センスアンプ回路、SA1,SA0 センスアンプ、PE ビット線プリチャージ/イコライズ回路、LIOn,/LIOn ローカルIO(入出力)バス、GIO,/GIO グローバル入出力(IO)バス線、GIB グローバルIOバス、BSW メモリブロック選択ゲート、30 メモリブロック選択制御回路、38a,38b 分離タイミング発生回路、50 プリチャージ制御回路、52 センス駆動回路、60 行選択活性回路、62 行選択駆動回路、64 RXT発生回路、66 センス活性化信号発生回路、50j ラッチ回路、100 ロウ系コマンドデコーダ、102 遅延回路、104 コラム系コマンドデコーダ、105 OR回路、106 列選択制御回路、126 出力バッファ、136 出力制御回路、152,154,156,152a,152,154,156 出力レイテンシーカウンタ、164,166 nチャネルMOSトランジスタ、172 nチャネルMOSトランジスタ、175 pチャネルMOSトランジスタ、186 nチャネルMOSトランジスタ、192 pチャネルMOSトランジスタ。   1 memory array, SA # 0 to SA # L + 1 sense amplifier band, MB # 0 to MB # N memory block, DR # 0 to DR # N array drive circuit, SID # 0 to SID # N + 1 sense / separation control circuit, 8 Command decoder, 10 bank decoder, 20 row control circuit, 22 row latch, 21 row decoder, 26 word driver, SAa1, SAa2, SAb1, SAb2 sense amplifier circuit, SA1, SA0 sense amplifier, PE bit line precharge / equalize circuit, LIOn, / LIOn Local IO (input / output) bus, GIO, / GIO global input / output (IO) bus line, GIB global IO bus, BSW memory block selection gate, 30 memory block selection control circuit, 38a, 38b separation timing generation circuit , 50 Recharge control circuit, 52 sense drive circuit, 60 row selection activation circuit, 62 row selection drive circuit, 64 RXT generation circuit, 66 sense activation signal generation circuit, 50j latch circuit, 100 row command decoder, 102 delay circuit, 104 columns System command decoder, 105 OR circuit, 106 column selection control circuit, 126 output buffer, 136 output control circuit, 152, 154, 156, 152a, 152, 154, 156 output latency counter, 164, 166 n-channel MOS transistor, 172 n Channel MOS transistor, 175 p channel MOS transistor, 186 n channel MOS transistor, 192 p channel MOS transistor.

Claims (6)

行列状に配列される複数のメモリセルを有するメモリアレイと、
アレイ活性化指示信号に応答して活性化され、第1のアドレス信号に従って前記メモリアレイの行を選択するための行選択手段と、
読出動作指示信号に従って活性化され、活性化時第2のアドレス信号に従って前記メモリアレイの列を選択し、該選択された列上のメモリセルのデータを装置外部へ読出す読出手段、および
前記読出動作指示信号に応答して、前記読出手段から装置外部へ読出されるデータが有効であることを示すデータ有効信号を装置外部へ出力するためのデータ有効信号出力手段を備える、半導体記憶装置。
A memory array having a plurality of memory cells arranged in a matrix;
A row selecting means activated in response to an array activation instruction signal and selecting a row of the memory array according to a first address signal;
A reading means which is activated in accordance with a read operation instruction signal, selects a column of the memory array in accordance with a second address signal when activated, and reads data of a memory cell on the selected column to the outside of the device; A semiconductor memory device comprising data valid signal output means for outputting a data valid signal indicating that data read from the reading means to the outside of the device is valid in response to an operation instruction signal.
前記データ有効信号出力手段は、前記データ有効信号を前記半導体記憶装置がスタンバイ状態のとき第1のレベルに保持し、かつ前記読出手段からの有効データの出力時前記第1のレベルと異なる第2のレベルにデータ有効信号を駆動する手段を含む、請求項1記載の半導体記憶装置。   The data valid signal output means holds the data valid signal at a first level when the semiconductor memory device is in a standby state, and is different from the first level when valid data is output from the reading means. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising means for driving the data valid signal to a level of. 前記半導体記憶装置はクロック信号に同期して動作し、
前記データ有効信号出力手段は、前記データ読出/出力手段からの有効データの出力するクロックサイクルよりも前のクロックサイクルにおいて前記データ有効信号を活性状態とする手段を含む、請求項1記載の半導体記憶装置。
The semiconductor memory device operates in synchronization with a clock signal,
2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein said data valid signal output means includes means for activating said data valid signal in a clock cycle before a clock cycle in which valid data from said data read / output means is output. apparatus.
前記データ有効信号出力手段は、前記データ読出/出力手段からの有効データの出力期間の間前記データ有効信号を活性状態に保持する手段を含む、請求項1に記載の半導体記憶装置。   2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein said data valid signal output means includes means for holding said data valid signal in an active state during an output period of valid data from said data read / output means. 前記データ有効信号出力手段は、前記データ読出/出力手段からの前記有効データの出力の期間と独立に定められる一定のパルス幅を有するワンショットパルスの形態で前記データ有効信号を出力する手段を備える、請求項1記載の半導体記憶装置。   The data valid signal output means includes means for outputting the data valid signal in the form of a one-shot pulse having a constant pulse width that is determined independently of the period of output of the valid data from the data read / output means. The semiconductor memory device according to claim 1. 前記半導体記憶装置は、エラー訂正用のパリティビットを格納する手段を含み、
前記読出/出力手段は、非活性化時データ出力ノードを第1のレベルに保持する手段を含み、
前記データ有効信号出力手段は、前記読出/出力手段と同時に活性化され、前記パリティビット格納手段から読出されたパリティビットを出力する手段を含み、かつ前記スタンバイ時該出力ノードを読出/出力手段から出力されるデータにおけるパリティエラーの存在を示すレベルに保持する手段を含む、請求項1記載の半導体記憶装置。
The semiconductor memory device includes means for storing parity bits for error correction,
The read / output means includes means for holding the data output node at the first level when inactive,
The data valid signal output means includes means for activating the read / output means at the same time and outputting a parity bit read from the parity bit storage means, and for outputting the output node from the read / output means during standby. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising means for holding the output data at a level indicating the presence of a parity error.
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