JP2006351146A - Non-volatile memory - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不揮発性メモリに関し、特に不揮発性メモリのコマンドデコーダ部分の構成に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a nonvolatile memory, and more particularly to a technique effective when applied to the configuration of a command decoder portion of a nonvolatile memory.
一般に、不揮発性メモリは、外部から入力されたコマンドを受け取りデコードするためコマンドデコーダを有している。 In general, the nonvolatile memory has a command decoder for receiving and decoding a command input from the outside.
本発明者が検討した技術として、不揮発性メモリのコマンドデコーダ部分の構成においては、例えば、特許文献1又は特許文献2の技術が考えられる。
As a technique examined by the present inventor, for example, the technique of
特許文献1には、デコーダでデコードしたライトステータスマシンからの信号によりステータスレジスタ(マスタースレーブ構成)を制御し、レディ/ビジー信号をセットして、外部へ出力するフラッシュメモリが記載されている。
特許文献2には、アクセスタイムの短縮のために、1ページ分のデータのうち読み出し先頭カラム番地のデータをラッチ回路に転送した後にレディ/ビジー信号を切り換えるようにしたEEPROMが記載されている。
ところで、前記のような不揮発性メモリのコマンドデコーダ部分の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。 By the way, as a result of the study of the technique of the command decoder portion of the nonvolatile memory as described above, the following has been clarified.
例えば、従来の不揮発性メモリのコマンドデコーダは、非同期で動作する論理が混在していたため、メモリ内部処理と外部からのコマンド入力が競合した場合に、メモリ内部処理又はコマンド処理のいずれの処理において、メタステーブルとなる不具合が発生し得る。 For example, since the command decoder of the conventional nonvolatile memory has mixed logics that operate asynchronously, when the internal processing of the memory and the command input from the outside compete, in either the internal processing of the memory or the command processing, A malfunction that becomes a metastable may occur.
そこで、本発明の目的は、不揮発性メモリにおいて、メモリ内部処理と外部からのコマンド入力が競合した場合に、メモリ内部処理又はコマンド処理のいずれの処理において生じ得る不具合を解消することができる技術を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technology capable of eliminating problems that may occur in either the memory internal process or the command process when the internal process of the memory and the command input from the outside compete in the nonvolatile memory. It is to provide.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明による不揮発性メモリは、メモリ内部処理と外部からのコマンド入力が競合した場合に、メモリ内部処理又はコマンド処理のいずれかの処理において生じ得る不具合を対策するために、メモリ内部状態とコマンド入力状態との判定をデコード回路の終段で行うようにしたものである。 That is, the non-volatile memory according to the present invention has a memory internal state in order to prevent a problem that may occur in either the memory internal process or the command process when the memory internal process and the command input from the outside compete. The command input state is determined at the final stage of the decoding circuit.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
不揮発性メモリにおいて、メモリ内部と外部からのコマンド入力が競合した場合に、メモリ内部処理又はコマンド処理のいずれかの処理において生じ得る不具合が解消する。 In the nonvolatile memory, when a command input from the inside and outside of the memory competes, a problem that may occur in either the memory internal process or the command process is solved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
図1は本発明の一実施の形態に係る不揮発性メモリの全体構成を示すブロック図である。まず、図1により、本実施の形態に係る不揮発性メモリの全体構成の一例を説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a nonvolatile memory according to an embodiment of the present invention. First, an example of the entire configuration of the nonvolatile memory according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施の形態に係る不揮発性メモリは、例えば8Gビットのフラッシュメモリとされる。このフラッシュメモリは、メモリマット1、メインデコーダ/ゲートデコーダ2、サブデコーダ3、センスラッチ回路4、データラッチ回路5、メインアンプ6、入力データ演算回路7、入出力バッファ8、制御信号入力バッファ9、データ入出力制御回路10、レディ/ビジー回路11、システムクロック回路12、ステイタスレジスタテスト系回路13、コマンドデコーダ(COMDEC)14、ROM制御系回路15、ROM16、ROMデコーダ17、CPU18、電源制御回路19、電源切り換え回路20、チャージポンプ降圧系回路21、基準電源22、アドレスカウンタ23、救済系回路24、アドレスジェネレータ25、冗長ヒューズ・トリミングヒューズ26などの一般的な構成からなり、周知の半導体製造技術によって1個の半導体チップ上に形成されている。
The nonvolatile memory according to the present embodiment is, for example, an 8 Gbit flash memory. This flash memory includes a
このフラッシュメモリは、外部端子を介して制御信号入力バッファ9にチップイネーブル信号/CE、リセット信号/RES、コマンドイネーブル信号CLE、アドレスイネーブル信号ALEなどの制御信号が入力され、またデータ入出力制御回路10に書き込みクロック信号/WE及び読出しクロック信号/REが入力され、これらの信号に基づいて内部回路制御のためのコマンド、タイミング信号が発生される。また、レディ/ビジー回路11から外部端子を介してレディ/ビジー信号R/Bが出力されている。
In this flash memory, control signals such as a chip enable signal / CE, a reset signal / RES, a command enable signal CLE, and an address enable signal ALE are input to a control
このフラッシュメモリにおいて、メモリマット1は、ワード線WLとビット線BLとの交点に配置される複数のメモリセルMCからなり、左右および上下に4つに分割されている。このメモリマット1内の任意のメモリセルMCが、メインデコーダ/ゲートデコーダ2およびサブデコーダ3により選択され、この選択されたメモリセルMCに対して、センスラッチ回路4、データラッチ回路5、メインアンプ6、入力データ演算回路7および入出力バッファ8を介してデータの書き込み/読み出しが行われる。
In this flash memory, the
以上のように構成されるフラッシュメモリにおいて、メモリセルMCの書き込み及び消去のためメモリセルに印加される電圧は、電源制御回路19、電源切り換え回路20、チャージポンプ降圧系回路21、基準電源22などから供給される。
In the flash memory configured as described above, voltages applied to the memory cells for writing and erasing the memory cells MC are the power
図2は本発明の一実施の形態に係る不揮発性メモリにおいて、コマンドデコーダ(COMDEC)14の構成を示すブロック図である。図2により、本実施の形態によるCOMDEC14の構成の一例を説明する。本実施の形態に係るコマンドデコーダ14は、例えば、EXIF部201、状態制御部202、RESET(リセット)生成部203などから構成されている。また、状態制御部202は、RB(レディ/ビジー)生成部204、CPUコマンド制御部205、アドレスコマンド制御部206、SR(ステータスレジスタ)リード制御部207などからなる。COMDEC14には、COMDEC動作クロックCLKWE4,BXLWEが入力されている。EXIF部201は、信号BXHALE,BXHCLE,DIBAC,BXLWP,BXHPREを入力し、信号CXHCLE,CXHALE,CIBACを出力している。また、状態制御部202内のCPUコマンド制御部205、アドレスコマンド制御部206、SRリード制御部207に、EXIF部201から信号が入力し、RB生成部204からEXIF部201に信号が入力している。また、RB生成部204から信号C4BUSY他が出力し、RB生成部204に信号m2hckctlが入力している。CPUコマンド制御部205から信号c_hcpuen他が出力し、CPUコマンド制御部205に信号m2hcpuenclr他が入力している。アドレスコマンド制御部206からは、信号CXHYLD1他が出力している。SRリード制御部207からは、信号C4BSTRD他が出力している。また、RESET生成部203に信号BXHINTBL,BXLRES3が入力し、RESET生成部203からCOMDEC内部リセット(resetp)信号、信号CXHRESが出力している。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the command decoder (COMDEC) 14 in the nonvolatile memory according to the embodiment of the present invention. An example of the configuration of the
COMDEC14の主な機能は、外部から入力されたコマンドを受け取り、デコードすることである。また、デコードした結果から、内部状態の生成、CPU18及び他の制御ブロックに対して制御信号を出力する。
The main function of the
具体的には、COMDEC14は、以下の機能を有する。すなわち、デコード機能として、(1)外部から入力されるコマンドをデコードしてCPU18に動作を指示、(2)外部から入力されるコマンドをデコードしてアドレスラッチを指示、(3)ステータスレジスタ(SR)に対してステータスリード(StatusRead)イネーブル信号を出力(ステータスリードモード)、(4)ステータスレジスタに対してIDリード(IDRead)イネーブル信号を出力(IDリードモード)、(5)コマンドFFhアサートによるリセット処理、(6)スーパアンド(SuperAND)対応コマンドのデコートである。また、状態生成機能として、(7)システムクロック(SCLK)の動作開始トリガ生成、(8)通常モードとテストモード遷移の管理、(9)R/B(Ready/Busy)信号出力、(10)非同期リセット信号の生成、(11)CPU18に対するキャッシュ(Cache)モード信号アサートである。また、制御機能として、(12)テストモード時のモードジレスタ設定指示、(13)CPU18に対するイネーブル信号出力、(14)SRAMに対する書き込みイネーブル信号のアサート、(15)SRAMに対するクリア信号のアサート、(16)SRAMに対する読み出しイネーブル信号のアサートである。また、その他の機能として、(17)パワーオンリード(PowerOnRead)のイネーブル、(18)ALE、CLE等外部端子入力信号のラッチ(タイミング同期化)、(19)キャシュ(Cache)モード時のコマンドバッファリング、(20)ダミービジー(DummyBusy)カウンタ、(21)リセット(端子RESB,INTB)のマスク論理、(22)ブレーク(Break)モード時のデータバッファリングである。
Specifically, COMDEC 14 has the following functions. That is, as a decoding function, (1) an externally input command is decoded and an operation is instructed to the
図2に示すように、COMDEC14には、EXIF部201、状態制御部202、RESET生成部203の3つの機能ブロックがある。
As shown in FIG. 2, the COMDEC 14 has three functional blocks: an
EXIF部201は、外部入力インタフェースであり、信号BXHALE,BXHCLE,DIBACを信号BXLWEに同期させる。また、信号BXHALE,BXHCLEの状態から、コマンド受け取り状態、アドレス受け取り状態、テストモード遷移状態等の状態を示す信号を生成する。また、コマンドの保持も行う。
The
状態制御部202は、コマンドをデコードし、CPU18及び周辺論理部への制御信号を生成する。また、COMDEC14の内部状態(フラグ)の管理も行う。
The
RESET生成部203は、CPU18及び周辺論理部へのグローバルリセットを生成し、COMDEC14内部のリセット信号を生成する。
The
図3に、状態制御部202におけるコマンドデコード部の構成を示す。図3において、該当コマンド欄のA,B,C,D,E,F,G,H,J,Kは、コマンドの種類を示す。すなわち、AはCPU動作コマンド、Bはアドレス制御コマンド、Cはステータスリードコマンド、DはIDリードコマンド、Eはダミーコマンド、FはE0hコマンド、Gはリセットコマンド、Hはビジーチェックコマンド、Jはテストモード専用コマンド、Kはテストモード遷移コマンドである。
FIG. 3 shows the configuration of the command decoding unit in the
このコマンドデコード部の特長は以下のとおりである。(1)コマンドの種類によって取り込む回数及び構成を変えるため、コマンドの特性に合ったデコードが可能になる。(2)取り込んだコマンドのデコード結果は、フリップフロップ(F/F)出力を基本とするため、出力信号のハザード発生の心配が低減する。(3)各デコード部ごとにブロック化するため、RTLの可視性が向上する。 The features of this command decode unit are as follows. (1) Since the number of times and the configuration are changed depending on the type of command, decoding suitable for the characteristics of the command becomes possible. (2) Since the decoded result of the fetched command is based on the flip-flop (F / F) output, the risk of occurrence of a hazard in the output signal is reduced. (3) Since each decoding unit is blocked, RTL visibility is improved.
図4は、本実施の形態に係る不揮発性メモリにおいて、コマンドデコーダ(COMDEC)14の詳細構成を示す論理回路図である。なお、図4では、EXIF部201、RB生成部204、CPUコマンド制御部205のみを図示し、アドレスコマンド制御部206、SRリード制御部207、RESET生成部203を省略している。
FIG. 4 is a logic circuit diagram showing a detailed configuration of the command decoder (COMDEC) 14 in the nonvolatile memory according to the present embodiment. In FIG. 4, only the
図4に示すように、EXIF部201は、BXLWE同期ラッチ401,403などからなる。CPUコマンド制御部205は、CLKWE4同期F/F402、デコード論理組み合わせ回路404、ANDゲート405などからなる。RB生成部204は、組み合わせ回路406などからなる。そして、EXIF部201において、信号DIBACがBXLWE同期ラッチ403に入力し、RB生成部204からの内部状態を示す信号R/B(レディ/ビジー)がBXLWE同期ラッチ401に入力している。CPUコマンド制御部205においては、EXIF部201からのBXLWE同期ラッチ403を介した信号DIBACがデコード論理組み合わせ回路404に入力し、その出力がANDゲート405に入力している。また、BXLWE同期ラッチ401を介した信号R/BがANDゲート405に入力している。すなわち、外部のコマンド入力信号DIBACを取り込み、デコード論理組み合わせ回路404でコマンド入力信号をデコードし、その結果であるコマンド状態とメモリ内部状態を示す信号R/BとをANDゲート405に入力して判定を行っている。このように、メモリ内部状態(信号R/B等)とコマンド状態(信号DIBAC等)との判定をデコード論理組み合わせ回路404の終段で行うことにより、非同期信号の競合を起因とするメタステーブルを回避することができる。本実施の形態では、CPUコマンド制御部205並びにRB生成部204を例に説明したが、これに限定されるものではなく、外部信号と内部信号が非同期で競合する他の回路にも適用できる。
As shown in FIG. 4, the
次に、図5により、以上述べてきたメタステーブル対策について、詳細に説明する。図5は、コマンドデコータにおけるCOMDECフラグ論理の概略図である。図5(a)は従来の回路を示し、図5(b)は本実施の形態の回路を示す。本実施の形態を分かりやすくするために、従来の回路と比較して説明する。 Next, the metastable countermeasure described above will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of the COMDEC flag logic in the command decoder. FIG. 5A shows a conventional circuit, and FIG. 5B shows a circuit of this embodiment. In order to make this embodiment easier to understand, it will be described in comparison with a conventional circuit.
図5(a)に示すように従来の回路では、デコード論理組み合わせ回路404に、WE系信号とSCLK系信号の異なるクロック系の信号が入力していた。そのため、ラッチ403において、すべてのフラグがメタステーブル状態になる可能性があった。すなわち、従来のCOMDECのフラグ論理回路では、非同期クロック(システムクロック(SCLK)とWEクロック)で動作する論理が混在していた。
As shown in FIG. 5A, in the conventional circuit, a clock signal having a different WE signal and SCLK signal is input to the decode
一方、図5(b)に示すように本実施の形態による回路では、デコード論理組み合わせ回路404に、WE系信号の同クロック系の信号のみ入力することとした。このようにすることにより、F/F402において、メタステーブル状態となることがなくなる。F/F402aにおいては、入力段にあるANDゲート405までのパスディレイでメタステーブルの抑制を行い、万が一、メタステーブルが発生してもこの1ビットだけで済む。すなわち、本実施の形態のCOMDEC14では、非同期で動作する論理を特定フラグに限定し、メタステーブル発生の低減を図った。なお、COMDEC14内部では、データシートで示した外部仕様を満たす外部入力である場合、メタステーブルが発生することはない。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, in the circuit according to the present embodiment, only the signal of the same clock system of the WE system signal is input to the decode
上記で示したメタステーブル対策は、以下の条件でCPU動作コマンドが入力された場合に有効である。なお、図中のSCLK系信号はこの場合、外部端子の信号R/Bに対応する。 The metastable countermeasure described above is effective when a CPU operation command is input under the following conditions. In this case, the SCLK signal in the figure corresponds to the signal R / B of the external terminal.
(1)信号R/Bがビジーを示している。 (1) The signal R / B indicates busy.
(2)ビジー中に入力できないコマンドを入力。 (2) Enter a command that cannot be entered while busy.
(3)コマンド入力とビジーからレディへの遷移とが重なる。 (3) The command input and the transition from busy to ready overlap.
上記対策を実施したフラグは、以下に示す5箇所のフラグである。 The flags for which the above countermeasure is implemented are the following five flags.
(1)CPUイネーブルフラグ(cpuen0、cpuen1)
(2)キャッシュプログラムフラグ(cacheprg)
(3)キャッシュリードフラグ(chacherd)
(4)SRAMビジーフラグ(rd_prg_com0、rd_prg_com1)
(5)C4BCODE(dfacom_3a、dfacom_3c)
また、ダミービジー及びイレースオペレーション以外のビジー期間は、アドレス制御コマンドの入力も禁止している。内部的にダミービジー及びイレースオペレーション以外のビジー(TrueBusy)期間は、SRAMビジーと等価であるため、アドレス制御コマンドの図5(b)で示したメタステーブル対策は、SCLK系信号としてSRAMビジー信号を使用し、以下のフラグで実施している。
(1) CPU enable flag (cpuen0, cpuen1)
(2) Cache program flag (cachepg)
(3) Cache read flag (chacherd)
(4) SRAM busy flag (rd_prg_com0, rd_prg_com1)
(5) C4BCODE (dfacom_3a, dfacom_3c)
Also, input of address control commands is prohibited during busy periods other than dummy busy and erase operations. Internally, the busy period other than dummy busy and erase operation is equivalent to SRAM busy, so the metastable countermeasure shown in FIG. 5B of the address control command uses the SRAM busy signal as the SCLK system signal. However, the following flags are used.
(6)アドレスコマンドセットフラグ(adcomset)
なお、SRAMビジーフラグは、WE系クロックで1にセットするが、クリアはCPUからアサートされる信号(m2hcpuend)で非同期リセットする仕様であるため、0クリア側のタイミングはSCLK同期になる。
(6) Address command set flag (adcomset)
Note that the SRAM busy flag is set to 1 by the WE clock, but the clear is a specification that is asynchronously reset by a signal (m2hcpuend) asserted from the CPU, so the timing on the 0 clear side becomes SCLK synchronous.
次に、本実施の形態に係るCOMDECの非同期リセット対策について説明する。図6は、本実施の形態に係るCOMDECの非同期リセット論理を示す概略図である。図6に示すように、本実施の形態に係るCOMDECでは、非同期リセットは外部端子リセット(BXLRES、BXHINTBL)とCPUからのアサート信号の2系統しか持たない。非同期リセット使用は極力避けたいが、WE系クロックはコマンド入力等ユーザが必要な時しかクロッキングしないため、WE系信号による同期リセットだけではCOMDEC自身で0クリアすることが困難なフラグが存在する。そのため、限られたフラグに限り、非同期リセットを用いることとする。 Next, the COMDEC asynchronous reset countermeasure according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing the COMDEC asynchronous reset logic according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, in the COMDEC according to the present embodiment, the asynchronous reset has only two systems of external terminal reset (BXLRES, BXHINTBL) and an assert signal from the CPU. Although the use of asynchronous reset is desired to be avoided as much as possible, the WE system clock is clocked only when the user needs it, such as command input. Therefore, there is a flag that cannot be cleared to 0 by COMDEC itself only by the synchronous reset by the WE system signal. Therefore, asynchronous reset is used only for limited flags.
図7に、CPUアサートのリセット信号で非同期リセットするフラグを示す。なお、CPUからアサートされるリセット信号は4種類(m2hdbsyfull、m2hcpuenclr、m2hdinok)である。 FIG. 7 shows a flag for asynchronous reset by a reset signal asserted by the CPU. There are four types of reset signals asserted from the CPU (m2hdbsyfull, m2hcpuenclr, m2hdinok).
図6に示すように、本実施の形態に係るCOMDECでは、非同期リセットは外部端子リセット以外はCPUアサートの信号のみとした。しかし、このCPUアサートのリセット信号とWE系クロックとは非同期であるため、1つのF/Fに入力されるデータのセットタイミングとリセットタイミングとが競合する場合が考えられる。このとき、F/F601の出力信号にはメタステーブルが発生する。こういった不具合を回避するために、上記のような非同期信号が競合する可能性のあるフラグは、同機能で互いに排他である2つのフラグを持たせることとした。図8に、非同期信号競合対策論理の概略図を示す。
As shown in FIG. 6, in COMDEC according to the present embodiment, the asynchronous reset is performed only by the CPU assert signal except for the external terminal reset. However, since the CPU-asserted reset signal and the WE system clock are asynchronous, there may be a case where the set timing and reset timing of data input to one F / F compete. At this time, a metastable is generated in the output signal of the F /
図8において、イネーブル=1かつ選択信号=0のとき、データインとリセット信号が競合した場合を考える。イネーブル=1かつ選択信号=0の条件により、データイン=1であればフラグ0801に1がセットされる。一方、選択信号=0の条件(イネーブルはDon’t care)で、リセット信号=1であればフラグ1802が0にリセットされる。 In FIG. 8, a case where data in and the reset signal compete when enable = 1 and the selection signal = 0 is considered. Under the condition of enable = 1 and selection signal = 0, if data in = 1, 1 is set in the flag 0801. On the other hand, if the selection signal = 0 (enable is Don't care) and the reset signal = 1, the flag 1802 is reset to zero.
また、イネーブル=1かつ選択信号=1のとき、データインとリセット信号が競合した場合では、イネーブル=1かつ選択信号=1の条件により、データイン=1であれば。フラグ1802に1がセットされる。一方、選択信号=0の条件(イネーブルはDon’t care)で、リセット信号=1であればフラグ0801が0にリセットされる。 When enable = 1 and selection signal = 1, if data-in conflicts with the reset signal, data-in = 1 if the enable = 1 and selection signal = 1. 1 is set in the flag 1802. On the other hand, if the selection signal = 0 (enable is Don't care) and the reset signal = 1, the flag 0801 is reset to zero.
すなわち、非同期であるデータインとリセット信号が競合した場合、選択信号の値により活性化するフラグは排他的に設計しており、競合によるメタステーブル発生は考えられない。なお、選択信号もSCLK同期の信号であるが、この信号はWEとの競合は絶対に起こらない仕様で設計している。また、選択されていない側のデータイン、リセット信号のそれぞれの出力は0である。 That is, when the asynchronous data-in conflicts with the reset signal, the flag activated by the value of the selection signal is designed exclusively, and it is unlikely that metastable will occur due to the conflict. Note that the selection signal is also an SCLK-synchronized signal, but this signal is designed with specifications that do not cause competition with the WE. The output of the data-in and reset signals on the non-selected side is 0.
図9に、図8で示した論理構成のフラグ(2種類)を示す。なお、図9において、クリア条件は、図に示した条件のほか、ダミービジーカウントフル(m2hdbsyfull)の条件も組み込んでいる。 FIG. 9 shows the flags (two types) of the logical configuration shown in FIG. In FIG. 9, the clear condition incorporates a dummy busy count full (m2hdbsyfull) condition in addition to the conditions shown in the figure.
図10に、上記フラグの一例として、cpuenable(cpuen0、cpuen1)フラグのセット/リセットのタイミングチャートを示す。信号DIBACのコマンド入力により、1001で、選択信号m2hcomsel=0であるので、内部フラグcpuen0が1にセットされる。その後、信号Ready/Busy=0でビジーなので、コマンド入力では内部状態は変化しない。1002で、CPUがROM処理で選択信号m2hcomselを反転する。そして1003では、ビジー中なので、コマンド入力によるフラグセットは起こらない。つまり、メタステーブルの心配はない。1004で、選択信号m2hcomsel=1においてリセット信号m2hcpuenclrをアサートする。そして、内部フラグcpuen0が0にクリアされる。1005で、選択信号m2hcomsel=1においてコマンド入力により、内部フラグcpuen1が1にセットされる。1006で、選択信号m2hcomsel=0においてリセット信号m2hcpuenclrをアサートする。そして、内部フラグcpuen1が0にクリアされる。 FIG. 10 shows a set / reset timing chart of a cpuable (cpuen0, cpuen1) flag as an example of the flag. Upon input of the signal DIBAC command, the selection signal m2hcomsel = 0 at 1001, so the internal flag cpuen0 is set to 1. Thereafter, since the signal Ready / Busy = 0 is busy, the internal state does not change when a command is input. In 1002, the CPU inverts the selection signal m2hcomsel by ROM processing. In 1003, the flag is not set by command input because it is busy. In other words, there is no worry about metastable. At 1004, the reset signal m2hcpuenclr is asserted in the selection signal m2hcomsel = 1. Then, the internal flag cpuen0 is cleared to 0. In 1005, the internal flag cpuen1 is set to 1 by a command input in the selection signal m2hcomsel = 1. At 1006, the reset signal m2hcpuenclr is asserted when the selection signal m2hcomsel = 0. Then, the internal flag cpuen1 is cleared to 0.
図11に、上記フラグの一例として、キャッシュモードでのcpuenable(cpuen0、cpuen1)フラグのセット/リセットが競合する場合のタイミングチャートを示す。なお、図11において、期間1106は、CPUがコマンドCOM1によるROM処理中を示し、期間1107は、CPUがコマンドCOM2によるROM処理中を示す。信号DIBACのコマンドCOM1入力により、1101で、選択信号m2hcomsel=0であるので、内部フラグcpuen0が1にセットされる。その後、1102で、ビジー状態を信号BXLWEの立ち上がりエッジでサンプリングする。1103で、選択信号m2hcomsel=1においてリセット信号m2hcpuenclrをアサートする。そして、内部フラグcpuen0が0にクリアされる。1104で、レディとしてコマンドを受けた場合、タイミング的にはセットとクリアの競合になるが、選択信号m2hcomsel=1のため、セットはcpuen1側になる。リセット信号m2hcpuenclrのクリアが有効なのは、cpuen0側になるためである。つまり、同一フラグでの競合は発生しない。1108において、サンプリングタイミングで、ビジーの場合はフラグをセットせず、レディの場合はフラグをセットする。1105で、選択信号m2hcomsel=0においてリセット信号m2hcpuenclrをアサートすると、cpuen1が0にクリアされる。
FIG. 11 shows, as an example of the flag, a timing chart in the case where the set / reset of the cpuable (cpuen0, cpuen1) flag in the cache mode competes. In FIG. 11, a
次に、非同期信号競合対策論理のその他の機能を説明する。 Next, other functions of the asynchronous signal contention countermeasure logic will be described.
COMDECが外部からCPU動作コマンドを受け取った場合、必ず外部はビジー状態になる仕様である。この時、内部では、SCLKを発振させることで、CPUのROM処理が開始する。一方、このビジー状態を解除するのはCPUのROM処理によるものである。ここで、SCLKは必ず動作するものとして、何らかの理由(例えばROMリードが正常にできない等)でCPUが動作しなかった場合を考える。この場合、CPUが異常動作、すなわちROM処理ができないためビジー状態から復帰できないことになる。こういった不具合(起動不能によるBusy Stuck)を回避するため、競合対策論理にダミービジーカウンタフルのリセット(m2hdbsyfull)条件を追加した。なお、ROM処理の途中でCPUが暴走した(起動不能ではない)場合は、FFhコマンドを入力することで復帰する仕様としている。 It is a specification that the outside always becomes busy when the COMDEC receives a CPU operation command from the outside. At this time, the ROM processing of the CPU starts by internally oscillating SCLK. On the other hand, the busy state is canceled by the ROM processing of the CPU. Here, it is assumed that SCLK always operates, and a case where the CPU does not operate for some reason (for example, ROM read cannot be normally performed) is considered. In this case, since the CPU cannot operate abnormally, that is, ROM processing cannot be performed, the CPU cannot recover from the busy state. In order to avoid these problems (Busy Stack due to inability to start), a dummy busy counter full reset (m2hdbsyfull) condition was added to the contention countermeasure logic. In addition, when the CPU runs away in the middle of the ROM processing (it is not impossible to start), the specification is such that it can be restored by inputting the FFh command.
図12に、cpuenable(cpuen0、cpuen1)フラグの非同期リセット信号生成論理の概略図を示す。また、図13に、ダミービジーカウントフル(m2hdbsyfull)によるcpuenableフラグのリセットのタイミングチャートを示す。図13(a)はCPU正常動作時を示し。図13(b)はCPU異常動作時を示す。 FIG. 12 shows a schematic diagram of the asynchronous reset signal generation logic of the cpuable (cpuen0, cpuen1) flag. FIG. 13 is a timing chart for resetting the cpuable flag when the dummy busy count is full (m2hdbsyfull). FIG. 13A shows the normal operation of the CPU. FIG. 13B shows the CPU abnormal operation time.
図13(a)において、1301で、CPUは正常動作であるため、選択信号m2hcomselが反転する。1302で、選択信号m2hcomsel=1でm2hdbsyfullがアサートされ、cpuen1側がクリアされる。この時、cpuen1は1にセットされていない側なので影響がない。 In FIG. 13A, at 1301, since the CPU is operating normally, the selection signal m2hcomsel is inverted. In 1302, m2hdbsyfull is asserted with the selection signal m2hcomsel = 1, and the cpuen1 side is cleared. At this time, since cpuen1 is not set to 1, there is no influence.
図13(b)において、1303で、CPUは異常動作であるため、選択信号m2hcomselが反転しない。1304で、選択信号m2hcomsel=0でm2hdbsyfullがアサートされ、cpuen0側がクリアされる。この時、cpuen0がクリアされるので、レディ状態に復帰する。 In FIG. 13B, the selection signal m2hcomsel is not inverted at 1303 because the CPU is in an abnormal operation. In 1304, when the selection signal m2hcomsel = 0, m2hdbsyfull is asserted, and the cpuen0 side is cleared. At this time, cpuen0 is cleared, so that it returns to the ready state.
図12に示す論理により、CPUが異常動作した場合も、ビジー状態から復帰することができる。なお、キャッシュモードで2回目以降のコマンド受け付け時は、上記m2hdbsyfullによるcpuenableフラグのクリア論理はマスクする仕様である。これは、2回目を実行している、すなわちCPUは動作しているはず、という判断から決めたものである。 The logic shown in FIG. 12 can return from the busy state even when the CPU operates abnormally. In the cache mode, when the command is received for the second time or later, the clear logic of the cpuable flag by the m2hdbsyfull is a masking specification. This is determined from the judgment that the second time is executed, that is, the CPU should be operating.
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
本発明は、EEPROM、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリについて利用可能である。 The present invention can be used for nonvolatile memories such as an EEPROM and a flash memory.
1 メモリマット
2 メインデコーダ/ゲートデコーダ
3 サブデコーダ
4 センスラッチ回路
5 データラッチ回路
6 メインアンプ
7 入力データ演算回路
8 入出力バッファ
9 制御信号入力バッファ
10 データ入出力制御回路
11 レディ/ビジー回路
12 システムクロック回路
13 ステイタスレジスタテスト系回路
14 コマンドデコーダ(COMDEC)
15 ROM制御系回路
16 ROM
17 ROMデコーダ
18 CPU
19 電源制御回路
20 電源切り換え回路
21 チャージポンプ降圧系回路
22 基準電源
23 アドレスカウンタ
24 救済系回路
25 アドレスジェネレータ
26 冗長ヒューズ・トリミングヒューズ
201 EXIF部
202 状態制御部
203 RESET生成部
204 RB生成部
205 CPUコマンド制御部
206 アドレスコマンド制御部
207 SRリード制御部
401,403 ラッチ
402,402a,601,801,802 F/F
404 デコード論理組み合わせ回路
405 ANDゲート
406 組み合わせ回路
1
15 ROM
17
19 power
404 Decode
Claims (5)
前記コマンドデコーダは、メモリ内部状態とコマンド状態との判定を前記デコード回路の終段にて行う手段を有することを特徴とする不揮発性メモリ。 A command decoder for controlling a CPU by decoding a command input from the outside by a decoding circuit;
The non-volatile memory characterized in that the command decoder has means for determining the internal state and command state of the memory at the final stage of the decoding circuit.
前記コマンドデコーダは、
外部から入力されたコマンドを保持する第1の保持回路と、
前記第1の保持回路の出力をデコードするデコード回路と、
メモリ内部状態を示す信号を保持する第2の保持回路と、
前記デコード回路の出力と前記第2の保持回路の出力とを入力する論理積回路とを有することを特徴とする不揮発性メモリ。 A command decoder for controlling the CPU by decoding a command input from the outside;
The command decoder
A first holding circuit for holding a command input from the outside;
A decoding circuit for decoding the output of the first holding circuit;
A second holding circuit for holding a signal indicating an internal state of the memory;
A non-volatile memory comprising: an AND circuit that inputs an output of the decoding circuit and an output of the second holding circuit.
前記メモリ内部状態を示す信号は、レディ/ビジー信号であることを特徴とする不揮発性メモリ。 The non-volatile memory according to claim 2.
The nonvolatile memory is characterized in that the signal indicating the internal state of the memory is a ready / busy signal.
前記コマンドと前記メモリ内部状態を示す信号とは、非同期であることを特徴とする不揮発性メモリ。 The non-volatile memory according to claim 2.
The nonvolatile memory, wherein the command and the signal indicating the internal state of the memory are asynchronous.
前記コマンドはライトイネーブル系の信号であり、前記メモリ内部状態を示す信号はシステムクロック系の信号であることを特徴とする不揮発性メモリ。 The non-volatile memory according to claim 4.
The nonvolatile memory according to claim 1, wherein the command is a write enable signal, and the signal indicating the internal state of the memory is a system clock signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005179085A JP2006351146A (en) | 2005-06-20 | 2005-06-20 | Non-volatile memory |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10276244B2 (en) | 2017-03-15 | 2019-04-30 | Toshiba Memory Corporation | Memory system |
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- 2005-06-20 JP JP2005179085A patent/JP2006351146A/en active Pending
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