JP2007215237A - Semiconductor device - Google Patents

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Kuninori Kawabata
邦範 川畑
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device in which chip area increment is small and a high-speed input initial stage latch is provided. <P>SOLUTION: The semiconductor device comprises a first latch 10 for receiving an input signal and holding the input signal for only a half cycle period of a first clock signal; a delay element connected to the output of the first latch; a second latch 11 connected to the output of the delay element and holding a signal supplied from the delay element for only a half cycle period of a second clock signal; and a circuit for adjusting at least one of the timings of the first clock signal and the second clock signal so that a signal latched by the first latch in the half cycle period of the first clock signal is latched by the second latch through the delay element in the half cycle period of a succeeding second clock signal, wherein the first latch and the second latch are constituted each by a transfer gate and a third latch having two inverters. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、一般に半導体装置に関し、詳しくはクロック信号に同期して信号を取り込む入力ラッチを有する半導体装置に関する。   The present invention generally relates to semiconductor devices, and particularly relates to a semiconductor device having an input latch that captures a signal in synchronization with a clock signal.

CPUの動作速度が速くなると、半導体記憶装置等のCPU周辺の半導体装置においても高速な動作が要求される。   When the operating speed of the CPU increases, a high-speed operation is required also in a semiconductor device around the CPU such as a semiconductor memory device.

例えばシンクロナス(クロック同期型)メモリでは、コマンド入力(或いはアドレス入力)は、外部クロックの立ち上がりエッジに対してセットアップ時間/ホールド時間の要件を満たすように入力される。入力されたコマンド(或いはデドレス)は、通常、入力初段のラッチ回路(エッジトリガラッチ)によってラッチされることで、1tCK(tCKはクロック周期)の期間維持され、このデータ保持期間内にデコーダによってデコードされる。   For example, in a synchronous (clock synchronous type) memory, a command input (or address input) is input so as to satisfy the setup time / hold time requirement with respect to the rising edge of the external clock. An input command (or address) is normally latched by a latch circuit (edge trigger latch) at the first stage of input, and is maintained for a period of 1 tCK (tCK is a clock cycle), and is decoded by a decoder within this data holding period. Is done.

図1は、従来のコマンド(或いはアドレス)入力回路及びデコーダの構成を示す図である。図2は、図1の構成の動作を示すタイミング図である。   FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional command (or address) input circuit and decoder. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the configuration of FIG.

図1の構成は、ラッチ10、ラッチ11、及びデコーダ12を含む。ラッチ10は、ゲーテッドインバータ13、インバータ14、及びゲーテッドインバータ15を含む。ラッチ11は、ゲーテッドインバータ16、インバータ17、及びゲーテッドインバータ18を含む。ラッチ10及びラッチ11は、入力信号in0及びin1の各々に対して設けられる。   The configuration of FIG. 1 includes a latch 10, a latch 11, and a decoder 12. The latch 10 includes a gated inverter 13, an inverter 14, and a gated inverter 15. The latch 11 includes a gated inverter 16, an inverter 17, and a gated inverter 18. The latch 10 and the latch 11 are provided for each of the input signals in0 and in1.

ラッチ10にはクロック信号intCLK_tの相補信号intCLK_cが供給され、ラッチ11にはクロック信号intCLK_tが供給される。ラッチ10のゲーテッドインバータ13は、クロック信号intCLK_tがLOWのときに(相補信号intCLK_cがHIGHのときに)、入力信号in0(或いはin1)を反転して、インバータ14及びゲーテッドインバータ15からなるラッチ回路20に供給する。クロック信号intCLK_tがHIGHになると、入力信号はラッチ回路20にラッチされる。この時、ラッチ11のゲーテッドインバータ16はゲートが開いている状態であり、ラッチ回路20がラッチした信号は、ラッチ11を介してラッチ信号in0lat及びin1latとして出力される。クロック信号intCLK_tがその後LOWになると、ゲーテッドインバータ16が閉じて、インバータ17及びゲーテッドインバータ18からなるラッチ回路21に入力信号がラッチされる。クロック信号intCLK_tがLOWである期間に、次の入力信号がラッチ10に供給されるが、ラッチ回路21にラッチされた最初の入力信号はクロック信号intCLK_tが次にHIGHになるまで保持される。   The latch 10 is supplied with a complementary signal intCLK_c of the clock signal intCLK_t, and the latch 11 is supplied with the clock signal intCLK_t. The gated inverter 13 of the latch 10 inverts the input signal in0 (or in1) when the clock signal intCLK_t is LOW (when the complementary signal intCLK_c is HIGH), and the latch circuit 20 including the inverter 14 and the gated inverter 15 is inverted. To supply. When the clock signal intCLK_t becomes HIGH, the input signal is latched by the latch circuit 20. At this time, the gated inverter 16 of the latch 11 is in the open state, and the signals latched by the latch circuit 20 are output as the latch signals in0lat and in1lat via the latch 11. When the clock signal intCLK_t subsequently becomes LOW, the gated inverter 16 is closed, and the input signal is latched in the latch circuit 21 including the inverter 17 and the gated inverter 18. While the clock signal intCLK_t is LOW, the next input signal is supplied to the latch 10, but the first input signal latched in the latch circuit 21 is held until the clock signal intCLK_t next becomes HIGH.

このようにして図2に示されるように、入力信号をラッチしたラッチ信号in0lat及びin1latが、1tCK(tCKはクロック周期)の期間維持される。この期間内に、図1のデコーダ12がラッチ信号in0lat及びin1latをデコードして、デコード結果である出力信号out<0:3>を出力する。   In this way, as shown in FIG. 2, the latch signals in0lat and in1lat obtained by latching the input signal are maintained for a period of 1tCK (tCK is a clock cycle). Within this period, the decoder 12 of FIG. 1 decodes the latch signals in0lat and in1lat, and outputs an output signal out <0: 3> as a decoding result.

ラッチ10が入力信号をラッチする前に入力信号を確定するために、図2に示されるようにセットアップ時間を確保することが必要となる。上記の方式では、このセットアップ時間に加えて、デコーダ12が入力信号をデコードするために要するデコード時間が必要である。従って、データ信号の入力からデコード結果が得られるまでには、セットアップ時間とデコード時間の合計に相当する遅延が生じてしまう。   In order to determine the input signal before the latch 10 latches the input signal, it is necessary to ensure the setup time as shown in FIG. In the above system, in addition to the setup time, a decoding time required for the decoder 12 to decode the input signal is required. Therefore, a delay corresponding to the sum of the setup time and the decoding time occurs until the decoding result is obtained from the input of the data signal.

この問題を解決するために、セットアップ時間を利用して、ラッチする前にデコード演算を実行する方式が用いられる。   In order to solve this problem, a system is used in which a decoding operation is performed before latching using the setup time.

図3は、セットアップ時間を利用して高速化を実現する従来のコマンド(或いはアドレス)入力回路及びデコーダの構成を示す図である。図4は、図3の構成の動作を示すタイミング図である。図3及び図4に示されるように、この方式では、デコーダ12をラッチ10及び11の前段に設け、ラッチのセットアップ時間内にデコード処理を実行することで、処理の高速化を図っている。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional command (or address) input circuit and decoder that realizes high speed using the setup time. FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the configuration of FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, in this system, the decoder 12 is provided in the preceding stage of the latches 10 and 11, and the decoding process is executed within the setup time of the latches, thereby speeding up the process.

しかしながらこの方式は、デコード後の信号を独立にラッチするため、多くのラッチを必要とする。例えば、図3のような2ビットの入力をデコードする場合には合計8個のラッチが必要となり、また3ビットをデコードする場合には合計16個のラッチが必要となる。   However, this method requires many latches because the decoded signal is latched independently. For example, when decoding a 2-bit input as shown in FIG. 3, a total of 8 latches are required, and when decoding 3 bits, a total of 16 latches are required.

またこの方式では、タイミング調整回路22を用いてクロック信号を遅延させることで、デコーダによるデコード時間を見込んだ適切なタイミングにラッチタイミングを設定する。従って、タイミング調整回路22の製造ばらつきや電圧変動等により生じるタイミングのずれを勘案して、大きなタイミングマージンを確保しておく必要がある。   In this system, the timing adjustment circuit 22 is used to delay the clock signal, thereby setting the latch timing at an appropriate timing that allows for the decoding time by the decoder. Therefore, it is necessary to secure a large timing margin in consideration of timing deviation caused by manufacturing variation of the timing adjustment circuit 22 or voltage fluctuation.

従って図3に示される従来の方式では、チップ面積が増大すると共に、製造ばらつきや電圧変動によるタイミングのずれ勘案して大きなタイミングマージンを確保するために、充分な高速化を図ることが出来ない。またこのように大きなタイミングマージンをセットアップ時間に対して確保しようとすると、ホールド時間に対するタイミングマージンが少なくなるという問題がある。一般的に、クロック周期が短くなるとセットアップ時間及びホールド時間は短くなるので、クロックの高速化が進んだシステムでは、タイミングマージンを確保することがより困難になる。   Therefore, in the conventional method shown in FIG. 3, the chip area increases, and a sufficient speed margin cannot be achieved in order to secure a large timing margin by taking into account timing deviations due to manufacturing variations and voltage fluctuations. Further, if such a large timing margin is to be ensured for the setup time, there is a problem that the timing margin for the hold time is reduced. In general, when the clock cycle is shortened, the setup time and hold time are shortened, so that it is more difficult to secure a timing margin in a system in which the clock speed is advanced.

以上の点を鑑み、本発明は、チップ面積の増加が少なく、かつ高速な入力初段ラッチを備えた半導体装置を提供することを目的とする。   In view of the above, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device including a high-speed input first stage latch with a small increase in chip area.

本発明による半導体装置は、入力信号を受け取り第1のクロック信号の半サイクル期間だけ該入力信号を保持する第1のラッチと、該第1のラッチの出力に接続される遅延要素と、該遅延要素の出力に接続され第2のクロック信号の半サイクル期間だけ該遅延要素から供給される信号を保持する第2のラッチと、該第1のクロック信号の該半サイクル期間で該第1のラッチがラッチした信号が後続する該第2のクロック信号の該半サイクル期間で該遅延要素を介して該第2のラッチにラッチされるように該第1のクロック信号及び該第2のクロック信号の少なくとも一方のタイミングを調整する回路とを含み、前記第1のラッチ及び第2のラッチは、転送ゲートと2個のインバータを有する第3のラッチとで構成されることを特徴とする。   A semiconductor device according to the present invention includes a first latch that receives an input signal and holds the input signal for a half cycle period of a first clock signal, a delay element connected to the output of the first latch, and the delay A second latch connected to the output of the element and holding a signal supplied from the delay element for a half cycle period of a second clock signal; and the first latch in the half cycle period of the first clock signal Of the first clock signal and the second clock signal so that the latched signal is latched into the second latch via the delay element during the half cycle period of the second clock signal that follows. And a circuit for adjusting at least one of the timings, wherein the first latch and the second latch include a transfer gate and a third latch having two inverters.

本発明の別の側面による半導体装置は、コマンド信号を受け取り第1のクロック信号の半サイクル期間だけ該コマンド信号を保持する第1のラッチと、該第1のラッチの出力に接続されるコマンドデコーダと、該コマンドデコーダの出力に接続され第2のクロック信号の半サイクル期間だけ該コマンドデコーダから供給されるデコード信号を保持する第2のラッチと、該第2のラッチから供給される該デコード信号に基づいてアクセス制御を行うコントローラとを含み、前記第1のラッチ及び第2のラッチは、転送ゲートと2個のインバータを有する第3のラッチとで構成されることを含むことを特徴とする。   A semiconductor device according to another aspect of the present invention includes a first latch that receives a command signal and holds the command signal for a half cycle period of the first clock signal, and a command decoder connected to the output of the first latch A second latch connected to the output of the command decoder and holding a decode signal supplied from the command decoder for a half cycle period of the second clock signal; and the decode signal supplied from the second latch And a controller that performs access control based on the first and second latches, wherein the first latch and the second latch include a transfer gate and a third latch having two inverters. .

本発明の別の側面による半導体装置は、半導体装置は、アドレス信号を受け取り第1のクロック信号の半サイクル期間だけ該アドレス信号を保持する第1のラッチと、該第1のラッチの出力に一端が接続されるアドレス信号を転送する遅延要素と、該遅延要素の他端に接続され第2のクロック信号の半サイクル期間だけ該遅延要素から供給されるアドレス信号を保持する第2のラッチとを含み、前記第1のラッチ及び第2のラッチは、転送ゲートと2個のインバータを有する第3のラッチとで構成されることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, a semiconductor device includes: a first latch that receives an address signal and holds the address signal for a half cycle period of the first clock signal; and an output of the first latch. A delay element that transfers an address signal to which the delay element is connected, and a second latch that is connected to the other end of the delay element and holds an address signal supplied from the delay element for a half cycle period of the second clock signal. In addition, the first latch and the second latch include a transfer gate and a third latch having two inverters.

本発明の少なくとも1つの実施例によれば、エッジトリガ回路を構成する2つのラッチの間にデコーダを配置し、セットアップ時間を利用してデコード処理を実行するので、デコーダ処理による時間遅れを隠すことが出来る。この構成では、初段のラッチは入力信号数と同数設けられていればよいので、従来の構成に比較して少ない回路素子数で高速なラッチ・デコード動作を実現することが出来る。またクロック信号のタイミングを調整することで、第1のラッチから第2のラッチへの確実なデータ転送を実現することが出来る。   According to at least one embodiment of the present invention, the decoder is arranged between the two latches constituting the edge trigger circuit, and the decoding process is executed using the setup time, so that the time delay due to the decoder process is hidden. I can do it. In this configuration, the same number of latches as the number of input signals need be provided in the first stage, so that a high-speed latch / decode operation can be realized with a smaller number of circuit elements than in the conventional configuration. Further, by adjusting the timing of the clock signal, reliable data transfer from the first latch to the second latch can be realized.

またエッジトリガ回路を構成する2つのラッチの間に遅延要素を配置し、セットアップ時間を利用して信号転送を実行するので、信号転送による時間遅れを隠すことが出来る。これにより高速なデータ転送を実現することが出来る。   Further, since a delay element is arranged between two latches constituting the edge trigger circuit and signal transfer is executed using the setup time, a time delay due to signal transfer can be hidden. As a result, high-speed data transfer can be realized.

以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図5は、本発明によるラッチ回路の第1実施例を示す構成図である。第1の実施例においては、エッジトリガ回路を構成する2つのラッチ、即ちクロック信号のLOW期間に転送した信号をHIGH期間の間保持する初段のラッチとクロック信号のHIGH期間に転送した信号をLOW期間の間保持する次段のラッチとが分離され、その間にデコーダが配置される。図5において、図1と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その詳細な説明は省略する。   FIG. 5 is a block diagram showing a first embodiment of the latch circuit according to the present invention. In the first embodiment, the two latches constituting the edge trigger circuit, that is, the first stage latch that holds the signal transferred during the HIGH period of the clock signal and the signal that is transferred during the HIGH period of the clock signal are LOW. The latch of the next stage that is held for the period is separated, and a decoder is arranged between them. In FIG. 5, the same components as those of FIG. 1 are referred to by the same numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

図5の構成は、ラッチ10、ラッチ11、デコーダ12、及びパルス幅拡張回路31を含む。ラッチ10及びラッチ11の間にデコーダ12が配置される。ラッチ10には、パルス幅拡張回路31でクロック信号intCLK_tのパルス幅を拡張した信号の相補信号であるクロック信号intCLK_c'が供給される。ラッチ11には、タイミング遅延32によってクロック信号intCLK_tが遅延されたクロック信号intCLKd_t'が供給される。ここでタイミング遅延32は、例えばデコーダ12をラッチ10及び11の間に設けることで、ラッチ10及び11の距離が長くなることにより不可避的に生じる配線遅延である。またデコーダ12のデコード時間を配慮する必要が有る場合には、意図的に遅延回路等を挿入するようにしてもよい。また入力信号in0及びin1は、半導体記憶装置等の半導体装置に対するコマンド信号或いはアドレス信号などである。   The configuration in FIG. 5 includes a latch 10, a latch 11, a decoder 12, and a pulse width extension circuit 31. A decoder 12 is disposed between the latch 10 and the latch 11. The latch 10 is supplied with a clock signal intCLK_c ′ that is a complementary signal of the signal obtained by extending the pulse width of the clock signal intCLK_t by the pulse width extension circuit 31. The latch 11 is supplied with a clock signal intCLKd_t ′ obtained by delaying the clock signal intCLK_t by the timing delay 32. Here, the timing delay 32 is a wiring delay that is inevitably caused when the distance between the latches 10 and 11 is increased by providing the decoder 12 between the latches 10 and 11, for example. When it is necessary to consider the decoding time of the decoder 12, a delay circuit or the like may be intentionally inserted. The input signals in0 and in1 are command signals or address signals for a semiconductor device such as a semiconductor memory device.

図6は、図5の構成の動作を示すタイミング波形図である。   FIG. 6 is a timing waveform diagram showing the operation of the configuration of FIG.

図6に示されるように、相補クロック信号intCLK_c'の立ち下りまでのセットアップ時間を確保して入力信号in0及びin1を入力すると、この信号がラッチ10を通過してデコーダ12に供給される。デコーダ12は、セットアップ時間を利用してデコード処理を行う。クロック信号intCLK_tの立ち上がりのタイミングで、ラッチ10は入力信号in0及びin1をラッチする。ラッチ10にラッチされた信号inlat<0:1>は、デコーダ12によりデコード信号dec<0:3>とされ、ラッチ状態が解除されたラッチ11を通過し、出力信号out<0:3>として次段に供給される。次に、遅延クロック信号intCLKd_t'が立ち下がるタイミングで、デコード信号dec<0:3>がラッチ11にラッチされる。ラッチ11がラッチした信号は、出力信号out<0:3>として次段に供給され、遅延クロック信号intCLKd_t'がLOWの間保持される。このようにして、出力信号out<0:3>は、1tCK(tCKはクロック周期)の期間出力される。   As shown in FIG. 6, when input signals in0 and in1 are input while securing a setup time until the fall of the complementary clock signal intCLK_c ′, this signal passes through the latch 10 and is supplied to the decoder 12. The decoder 12 performs a decoding process using the setup time. At the rising timing of the clock signal intCLK_t, the latch 10 latches the input signals in0 and in1. The signal inlat <0: 1> latched in the latch 10 is converted into a decode signal dec <0: 3> by the decoder 12, passes through the latch 11 released from the latched state, and is output as an output signal out <0: 3>. Supplied to the next stage. Next, the decode signal dec <0: 3> is latched in the latch 11 at the timing when the delayed clock signal intCLKd_t ′ falls. The signal latched by the latch 11 is supplied to the next stage as the output signal out <0: 3>, and the delayed clock signal intCLKd_t ′ is held for LOW. In this manner, the output signal out <0: 3> is output for a period of 1 tCK (tCK is a clock cycle).

ここでクロック信号intCLKd_t'は、配線遅延等のタイミング遅延32によって遅延されているので、ラッチ10のラッチ信号がデコーダ12を介してラッチ11に問題なく転送されるためには、ラッチ10のラッチ信号保持時間を長くしておく必要がある。仮にラッチ10のラッチ信号保持期間が元のクロック信号intCLK_tのHIGH期間のままであるとすると、ラッチ11が遅延クロック信号intCLKd_t'の立ち下がりでデータをラッチするときには、ラッチ10の内容が次の信号で書き換えられてしまっているので、正しい信号転送を行うことが出来ない。   Here, since the clock signal intCLKd_t ′ is delayed by a timing delay 32 such as a wiring delay, in order for the latch signal of the latch 10 to be transferred to the latch 11 via the decoder 12 without any problem, the latch signal of the latch 10 It is necessary to lengthen the holding time. Assuming that the latch signal holding period of the latch 10 remains the HIGH period of the original clock signal intCLK_t, when the latch 11 latches data at the falling edge of the delayed clock signal intCLKd_t ′, the content of the latch 10 is the next signal. Because it has been rewritten in, correct signal transfer cannot be performed.

そこで図5に示される構成では、パルス幅拡張回路31によりラッチ10のラッチ信号保持期間を延長することで、図6に示されるように正しい信号転送が出来るようにしている。   Therefore, in the configuration shown in FIG. 5, the pulse width extending circuit 31 extends the latch signal holding period of the latch 10 so that correct signal transfer can be performed as shown in FIG.

このように本発明においては、エッジトリガ回路を構成する2つのラッチの間にデコーダを配置し、セットアップ時間を利用してデコード処理を実行するので、デコーダ処理による時間遅れを隠すことが出来る。この構成では、初段のラッチは入力信号数と同数設けられていればよいので、従来の図3の構成に比較して少ない回路素子数で高速なラッチ・デコード動作を実現することが出来る。またパルス幅拡張回路はパルス幅を延長するだけであるので、初段のラッチのラッチタイミングは、基本的にタイミング無調整のエッジタイミングであり、従来のようにタイミング調整回路を経由する場合に比べタイミングのずれが生じにくい。なおパルス幅拡張回路は、タイミングマージンが十分である場合には設ける必要がない。   As described above, in the present invention, since the decoder is arranged between the two latches constituting the edge trigger circuit and the decoding process is executed using the setup time, the time delay due to the decoder process can be hidden. In this configuration, it is only necessary to provide the same number of first stage latches as the number of input signals. Therefore, a high-speed latch / decode operation can be realized with a smaller number of circuit elements than the conventional configuration of FIG. In addition, since the pulse width expansion circuit only extends the pulse width, the latch timing of the first stage latch is basically an edge timing with no timing adjustment, which is a timing compared to the case of using the timing adjustment circuit as in the past. It is difficult for deviation to occur. Note that it is not necessary to provide the pulse width expansion circuit when the timing margin is sufficient.

図7は、本発明によるラッチ回路の第2実施例を示す構成図である。第2の実施例においては、図5のパルス幅拡張回路31の代わりにパルス幅抑制回路33が設けられる。図7において、図5と同一の構成要素は同一の番号で参照する。   FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the latch circuit according to the present invention. In the second embodiment, a pulse width suppression circuit 33 is provided instead of the pulse width expansion circuit 31 of FIG. In FIG. 7, the same components as those of FIG. 5 are referred to by the same numerals.

図7の構成は、ラッチ10、ラッチ11、デコーダ12、及びタイミング遅延32を含む。ラッチ10及びラッチ11の間にデコーダ12が配置される。ラッチ10には、クロック信号intCLK_tの相補信号であるクロック信号intCLK_cが供給される。ラッチ11には、タイミング遅延32によって遅延されたクロック信号に対して、パルス幅抑制回路33によりパルス幅を短縮したクロック信号intCLKd_t''が供給される。入力信号in0及びin1は、半導体記憶装置等の半導体装置に対するコマンド信号或いはアドレス信号などである。   The configuration of FIG. 7 includes latch 10, latch 11, decoder 12, and timing delay 32. A decoder 12 is disposed between the latch 10 and the latch 11. The latch 10 is supplied with a clock signal intCLK_c that is a complementary signal of the clock signal intCLK_t. The clock signal intCLKd_t ″ whose pulse width is shortened by the pulse width suppression circuit 33 is supplied to the latch 11 with respect to the clock signal delayed by the timing delay 32. The input signals in0 and in1 are command signals or address signals for a semiconductor device such as a semiconductor memory device.

図8は、図7の構成の動作を示すタイミング波形図である。   FIG. 8 is a timing waveform diagram showing the operation of the configuration of FIG.

図8に示されるように、相補クロック信号intCLK_cの立ち下りまでのセットアップ時間を確保して入力信号in0及びin1を入力すると、この信号がラッチ10を通過してデコーダ12に供給される。デコーダ12は、セットアップ時間を利用してデコード処理を行う。クロック信号intCLK_tの立ち上がりのタイミングで、ラッチ10は入力信号in0及びin1をラッチする。ラッチ10にラッチされた信号inlat<0:1>は、デコーダ12によりデコード信号dec<0:3>とされ、ラッチ状態が解除されたラッチ11を通過し、出力信号out<0:3>として次段に供給される。次に、クロック信号intCLKd_t''が立ち下がるタイミングで、デコード信号dec<0:3>がラッチ11にラッチされる。ラッチ11がラッチした信号は、出力信号out<0:3>として次段に供給され、パルス幅抑制回路33によりパルス幅を短縮したクロック信号intCLKd_t''がLOWの間保持される。このようにして、出力信号out<0:3>は、1tCK(tCKはクロック周期)の期間出力される。   As shown in FIG. 8, when input signals in0 and in1 are input while securing a setup time until the complementary clock signal intCLK_c falls, this signal passes through the latch 10 and is supplied to the decoder 12. The decoder 12 performs a decoding process using the setup time. At the rising timing of the clock signal intCLK_t, the latch 10 latches the input signals in0 and in1. The signal inlat <0: 1> latched in the latch 10 is converted into a decode signal dec <0: 3> by the decoder 12, passes through the latch 11 released from the latched state, and is output as an output signal out <0: 3>. Supplied to the next stage. Next, the decode signal dec <0: 3> is latched by the latch 11 at the timing when the clock signal intCLKd_t ″ falls. The signal latched by the latch 11 is supplied to the next stage as the output signal out <0: 3>, and the clock signal intCLKd_t ″ whose pulse width is shortened by the pulse width suppression circuit 33 is held for LOW. In this manner, the output signal out <0: 3> is output for a period of 1 tCK (tCK is a clock cycle).

第2実施例においては、第1実施例でラッチ10側のラッチ解除タイミングを遅らせたのと同様の効果を、ラッチ11側のラッチ設定タイミングを早めることで実現している。即ち、パルス幅抑制回路33によりラッチ11のラッチタイミングを早めることで、図8に示されるように正しい信号転送が出来るようにしている。   In the second embodiment, the same effect as that of delaying the latch release timing on the latch 10 side in the first embodiment is realized by advancing the latch setting timing on the latch 11 side. In other words, by advancing the latch timing of the latch 11 by the pulse width suppression circuit 33, correct signal transfer can be performed as shown in FIG.

このように本発明においては、エッジトリガ回路を構成する2つのラッチの間にデコーダを配置し、セットアップ時間を利用してデコード処理を実行するので、デコーダ処理による時間遅れを隠すことが出来る。上記構成では、初段のラッチは入力信号数と同数設けられていればよいので、従来の図3の構成に比較して少ない回路素子数で高速なラッチ・デコード動作を実現することが出来る。なおパルス幅抑制回路33は、タイミングマージンが十分である場合には設ける必要がない。   As described above, in the present invention, since the decoder is arranged between the two latches constituting the edge trigger circuit and the decoding process is executed using the setup time, the time delay due to the decoder process can be hidden. In the above configuration, the number of latches in the first stage only needs to be the same as the number of input signals, so that a high-speed latch / decode operation can be realized with a smaller number of circuit elements than in the conventional configuration of FIG. The pulse width suppression circuit 33 need not be provided when the timing margin is sufficient.

図9は、本発明によるラッチ回路の第3実施例を示す構成図である。第3の実施例においては、図5の構成に加えてパルス幅抑制回路33が設けられる。図9において、図5及び図7と同一の構成要素は同一の番号で参照する。   FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the latch circuit according to the present invention. In the third embodiment, a pulse width suppression circuit 33 is provided in addition to the configuration of FIG. In FIG. 9, the same components as those in FIGS. 5 and 7 are referred to by the same numerals.

図9の構成は、ラッチ10、ラッチ11、デコーダ12、及びタイミング遅延32を含む。ラッチ10及びラッチ11の間にデコーダ12が配置される。ラッチ10には、パルス幅拡張回路31でクロック信号intCLK_tのパルス幅を拡張した信号の相補信号であるクロック信号intCLK_c'が供給される。ラッチ11には、タイミング遅延32によって遅延されたクロック信号に対して、パルス幅抑制回路33によりパルス幅を短縮したクロック信号intCLKd_t''が供給される。入力信号in0及びin1は、半導体記憶装置等の半導体装置に対するコマンド信号或いはアドレス信号などである。   The configuration of FIG. 9 includes a latch 10, a latch 11, a decoder 12, and a timing delay 32. A decoder 12 is disposed between the latch 10 and the latch 11. The latch 10 is supplied with a clock signal intCLK_c ′ that is a complementary signal of the signal obtained by extending the pulse width of the clock signal intCLK_t by the pulse width extension circuit 31. The clock signal intCLKd_t ″ whose pulse width is shortened by the pulse width suppression circuit 33 is supplied to the latch 11 with respect to the clock signal delayed by the timing delay 32. The input signals in0 and in1 are command signals or address signals for a semiconductor device such as a semiconductor memory device.

図10は、図9の構成の動作を示すタイミング波形図である。   FIG. 10 is a timing waveform diagram showing the operation of the configuration of FIG.

図10に示されるように、ラッチ10によりラッチされたラッチ信号inlat<0:1>は、パルス幅拡張回路31により延長された相補クロック信号intCLK_c'のLOW期間の間保持される。このラッチ信号inlat<0:1>を、パルス幅抑制回路33により早められたクロック信号intCLKd_t''の立ち下がりエッジのタイミングで、デコード信号dec<0:3>としてラッチ11にラッチする。   As shown in FIG. 10, the latch signal inlat <0: 1> latched by the latch 10 is held during the LOW period of the complementary clock signal intCLK_c ′ extended by the pulse width extension circuit 31. The latch signal inlat <0: 1> is latched in the latch 11 as the decode signal dec <0: 3> at the timing of the falling edge of the clock signal intCLKd_t ″ advanced by the pulse width suppression circuit 33.

第3実施例においては、パルス幅拡張回路31によりラッチ10側のラッチ解除タイミングを遅らせるのと同時に、パルス幅抑制回路33によりラッチ11側のラッチ設定タイミングを早めることで、図10に示されるように正しい信号転送が出来るようにしている。パルス幅拡張回路31とパルス幅抑制回路33との両方を用いることで、片方だけでは充分なタイミング保証が出来ない場合等に、確実なデータ転送を実現することが出来る。   In the third embodiment, the latch release timing on the latch 10 side is delayed by the pulse width expansion circuit 31 and at the same time the latch setting timing on the latch 11 side is advanced by the pulse width suppression circuit 33, as shown in FIG. The correct signal transfer is possible. By using both the pulse width expansion circuit 31 and the pulse width suppression circuit 33, reliable data transfer can be realized when sufficient timing cannot be guaranteed with only one of them.

図11は、本発明によるラッチ回路の第4実施例を示す構成図である。第4の実施例においては、エッジトリガ回路を構成する2つのラッチ、即ちクロック信号のLOW期間に転送した信号をHIGH期間の間保持する初段のラッチとクロック信号のHIGH期間に転送した信号をLOW期間の間保持する次段のラッチとが分離され、その間に長距離配線40が配置される。図11において、図5と同一の構成要素は同一の番号で参照する。   FIG. 11 is a block diagram showing a fourth embodiment of the latch circuit according to the present invention. In the fourth embodiment, the two latches constituting the edge trigger circuit, that is, the first stage latch that holds the signal transferred during the HIGH period of the clock signal and the signal that is transferred during the HIGH period of the clock signal are LOW. The next-stage latch held for the period is separated, and the long-distance wiring 40 is arranged therebetween. In FIG. 11, the same components as those of FIG. 5 are referred to by the same numerals.

図11の構成は、ラッチ10、ラッチ11、長距離配線40、及びパルス幅拡張回路31を含む。ラッチ10及びラッチ11の間に長距離配線40が配置される。入力信号in0及びin1は、半導体記憶装置等の半導体装置に対するコマンド信号或いはアドレス信号などである。   The configuration of FIG. 11 includes a latch 10, a latch 11, a long distance wiring 40, and a pulse width extension circuit 31. A long distance wiring 40 is disposed between the latch 10 and the latch 11. The input signals in0 and in1 are command signals or address signals for a semiconductor device such as a semiconductor memory device.

図12は、図11の構成の動作を示すタイミング波形図である。   FIG. 12 is a timing waveform diagram showing the operation of the configuration of FIG.

図12に示されるように、相補クロック信号intCLK_c'の立ち下りまでのセットアップ時間を確保して入力信号in0及びin1を入力すると、この信号がラッチ10を通過して長距離配線40に供給される。長距離配線40は、このセットアップ時間を利用して信号転送を行う。クロック信号intCLK_tの立ち上がりのタイミングで、ラッチ10は入力信号in0及びin1をラッチする。ラッチ10にラッチされた信号inlat<0:1>は、長距離配線40及びラッチ状態が解除されたラッチ11を通過し、出力信号out<0:1>として次段に供給される。次に、遅延クロック信号intCLKd_t'が立ち下がるタイミングで、長距離配線40により転送された遅延ラッチ信号inlatd<0:1>がラッチ11にラッチされる。ラッチ11がラッチした信号は、出力信号out<0:1>として次段に供給され、遅延クロック信号intCLKd_t'がLOWの間保持される。このようにして、出力信号out<0:1>は、1tCK(tCKはクロック周期)の期間出力される。   As shown in FIG. 12, when input signals in0 and in1 are input while securing a setup time until the fall of the complementary clock signal intCLK_c ′, this signal passes through the latch 10 and is supplied to the long distance wiring 40. . The long distance wiring 40 performs signal transfer using this setup time. At the rising timing of the clock signal intCLK_t, the latch 10 latches the input signals in0 and in1. The signal inlat <0: 1> latched in the latch 10 passes through the long distance wiring 40 and the latch 11 released from the latched state, and is supplied to the next stage as the output signal out <0: 1>. Next, the delayed latch signal inlatd <0: 1> transferred by the long-distance wiring 40 is latched in the latch 11 at the timing when the delayed clock signal intCLKd_t ′ falls. The signal latched by the latch 11 is supplied to the next stage as the output signal out <0: 1>, and the delayed clock signal intCLKd_t ′ is held for LOW. In this manner, the output signal out <0: 1> is output for a period of 1 tCK (tCK is a clock cycle).

図11に示される構成では、図5の構成と同様にパルス幅拡張回路31によりラッチ10のラッチ信号保持期間を延長することで、図6に示されるように正しい信号転送が出来るようにしている。   In the configuration shown in FIG. 11, as in the configuration of FIG. 5, the pulse width extension circuit 31 extends the latch signal holding period of the latch 10 so that correct signal transfer can be performed as shown in FIG. .

このように本発明においては、エッジトリガ回路を構成する2つのラッチの間に長距離配線を配置し、セットアップ時間を利用して信号転送を実行するので、信号転送による時間遅れを隠すことが出来る。またパルス幅拡張回路はパルス幅を延長するだけであるので、初段のラッチのラッチタイミングは、基本的にタイミング無調整のエッジタイミングであり、タイミングのずれが生じにくい。なおパルス幅拡張回路は、タイミングマージンが十分である場合には設ける必要がない。   As described above, in the present invention, the long distance wiring is arranged between the two latches constituting the edge trigger circuit, and the signal transfer is executed by using the setup time. Therefore, the time delay due to the signal transfer can be hidden. . Further, since the pulse width extension circuit only extends the pulse width, the latch timing of the first stage latch is basically an edge timing with no timing adjustment, and a timing shift hardly occurs. Note that it is not necessary to provide the pulse width expansion circuit when the timing margin is sufficient.

長距離配線を対象とした上記第4の実施例は、デコーダを対象とした第2及び3実施例と同様に、パルス幅拡張回路の代わりにパルス幅抑制回路を設ける構成、或いはパルス幅拡張回路及びパルス幅抑制回路の両方を設ける構成としてもよい。   As in the second and third embodiments for the decoder, the fourth embodiment for long-distance wiring has a configuration in which a pulse width suppression circuit is provided instead of the pulse width expansion circuit, or a pulse width expansion circuit. The pulse width suppression circuit may be provided.

図13は、パルス幅拡張回路31の回路構成の一例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the pulse width extension circuit 31.

図13のパルス幅拡張回路31は、インバータ51乃至55と、NOR回路56を含む。入力クロック信号CLKがHIGHになると、これに応じてインバータ55の出力がHIGHになる。その後、入力クロック信号CLKのHIGHレベルは、インバータ51乃至54のインバータ列で所定の遅延時間だけ遅延されてNOR回路入力されるが、この場合はインバータ55の出力はHIGHのままである。入力クロック信号CLKがLOWになっても、所定の遅延時間の間はインバータ51乃至54のインバータ列の出力がHIGHであるので、インバータ55の出力はHIGHに留まる。その後、入力クロック信号CLKのLOWレベルが、インバータ51乃至54のインバータ列で所定の遅延時間だけ遅延されてNOR回路に入力され、これに応じてインバータ55の出力がLOWに変化する。従って、上記所定の遅延時間だけパルス幅を拡大することが出来る。   The pulse width expansion circuit 31 in FIG. 13 includes inverters 51 to 55 and a NOR circuit 56. When the input clock signal CLK becomes HIGH, the output of the inverter 55 becomes HIGH accordingly. Thereafter, the HIGH level of the input clock signal CLK is delayed by a predetermined delay time in the inverter train of the inverters 51 to 54 and is input to the NOR circuit. In this case, the output of the inverter 55 remains HIGH. Even when the input clock signal CLK becomes LOW, the output of the inverter train of the inverters 51 to 54 is HIGH during a predetermined delay time, so that the output of the inverter 55 remains HIGH. Thereafter, the LOW level of the input clock signal CLK is delayed by a predetermined delay time in the inverter trains of the inverters 51 to 54 and input to the NOR circuit, and the output of the inverter 55 changes to LOW accordingly. Therefore, the pulse width can be expanded by the predetermined delay time.

図14は、パルス幅抑制回路33の回路構成の一例を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the pulse width suppression circuit 33.

図13のパルス幅抑制回路33は、インバータ61乃至66と、NAND回路67を含む。入力クロック信号CLKがHIGHになると、これに応じてインバータ66の出力がHIGHになる。その後、入力クロック信号CLKのHIGHレベルは、インバータ61乃至65のインバータ列で所定の遅延時間だけ遅延され、LOW信号としてNAND回路入力される。これに応じてインバータ66の出力がLOWに変化する。従って、上記所定の遅延時間の長さにパルス幅を縮小することが出来る。   The pulse width suppression circuit 33 in FIG. 13 includes inverters 61 to 66 and a NAND circuit 67. When the input clock signal CLK becomes HIGH, the output of the inverter 66 becomes HIGH accordingly. Thereafter, the HIGH level of the input clock signal CLK is delayed by a predetermined delay time in the inverter train of the inverters 61 to 65, and is input to the NAND circuit as the LOW signal. In response to this, the output of the inverter 66 changes to LOW. Therefore, the pulse width can be reduced to the length of the predetermined delay time.

図15は、本発明によるラッチを適用した半導体記憶装置の構成を示す構成図である。   FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor memory device to which the latch according to the present invention is applied.

図15の半導体記憶装置は、入力バッファ71−1及び71−2、ラッチ72−1及び72−2、長距離配線73−1及び73−2、ラッチ74−1及び74−2、アドレスコントローラ75、入力バッファ76−1及び76−2、ラッチ77−1及び77−2、インバータ78−1及び78−2、コマンドデコーダ79−1乃至79−4、ラッチ80−1乃至80−4、コマンドコントローラ81、入力バッファ82、パルス幅拡張回路83、パルス幅抑制回路84、コラムデコーダ85、ローデコーダ86、及びメモリセル配列87を含む。   15 includes input buffers 71-1 and 71-2, latches 72-1 and 72-2, long distance wirings 73-1 and 73-2, latches 74-1 and 74-2, and an address controller 75. , Input buffers 76-1 and 76-2, latches 77-1 and 77-2, inverters 78-1 and 78-2, command decoders 79-1 to 79-4, latches 80-1 to 80-4, command controller 81, an input buffer 82, a pulse width expansion circuit 83, a pulse width suppression circuit 84, a column decoder 85, a row decoder 86, and a memory cell array 87.

アドレス信号(図では例として2ビット)が入力バッファ71−1及び71−2に供給されると、初段のラッチ72−1及び72−2、長距離配線73−1及び73−2、及び次段のラッチ74−1及び74−2を介して、アドレスコントローラ75に供給される。アドレスコントローラ75は、コラムアドレスをコラムデコーダ85に供給し、ローアドレスをローデコーダ86に供給する。コラムデコーダ85及びローデコーダ86は、それぞれ対応するアドレスをデコードし、これによりメモリセル配列87の指定したアドレスがアクセスされる。   When an address signal (2 bits as an example in the figure) is supplied to the input buffers 71-1 and 71-2, the first stage latches 72-1 and 72-2, the long distance wirings 73-1 and 73-2, and the next It is supplied to the address controller 75 via stage latches 74-1 and 74-2. The address controller 75 supplies the column address to the column decoder 85 and supplies the row address to the row decoder 86. The column decoder 85 and the row decoder 86 each decode the corresponding address, and thereby the designated address of the memory cell array 87 is accessed.

コマンド信号(図では例として2ビット)が入力バッファ76−1及び76−2に入力されると、初段のラッチ77−1及び77−2、インバータ78−1及び78−2、コマンドデコーダ79−1乃至79−4、及び次段のラッチ80−1乃至80−4を介して、コマンドコントローラ81に供給される。コマンドコントローラ81は、コマンドデコーダ79−1乃至79−4によるコマンドデコード結果に従って、アドレスコントローラ75等を制御することでアクセス制御を行う。   When a command signal (2 bits as an example in the figure) is input to the input buffers 76-1 and 76-2, the first stage latches 77-1 and 77-2, inverters 78-1 and 78-2, command decoder 79- 1 to 79-4 and the latches 80-1 to 80-4 in the next stage are supplied to the command controller 81. The command controller 81 performs access control by controlling the address controller 75 and the like according to the command decoding results by the command decoders 79-1 to 79-4.

クロック信号は入力バッファ82に供給され、入力バッファ82からパルス幅拡張回路83及びパルス幅抑制回路84に供給される。パルス幅拡張回路83は、クロック信号のパルス幅を拡大して、アドレス系の初段のラッチ72−1及び72−2並びにコマンド系の初段のラッチ77−1及び77−2に供給する。パルス幅抑制回路84は、クロック信号のパルス幅を縮小して、アドレス系の次段のラッチ74−1及び74−2並びにコマンド系の次段のラッチ80−1乃至80−4に供給する。   The clock signal is supplied to the input buffer 82, and is supplied from the input buffer 82 to the pulse width extension circuit 83 and the pulse width suppression circuit 84. The pulse width expansion circuit 83 expands the pulse width of the clock signal and supplies it to the first latches 72-1 and 72-2 of the address system and the first latches 77-1 and 77-2 of the command system. The pulse width suppression circuit 84 reduces the pulse width of the clock signal and supplies it to the latches 74-1 and 74-2 at the next stage of the address system and the latches 80-1 to 80-4 at the next stage of the command system.

アドレス系においては、アドレス信号転送のために必要な長距離配線の両端に初段のラッチと次段のラッチとを分けて配置することで、長距離配線の信号転送時間を隠すことが可能となり、ラッチ動作及びアドレス信号転送を高速に実行することが出来る。またコマンド系においては、初段のラッチと次段のラッチとの間にコマンドデコーダを配置することで、コマンドデコーダのコマンドデコード処理に要する時間を隠すことが可能になり、ラッチ動作及びコマンドデコード処理を高速に実行することが出来る。   In the address system, it is possible to hide the signal transfer time of the long distance wiring by arranging the first latch and the next latch separately at both ends of the long distance wiring necessary for address signal transfer, Latch operation and address signal transfer can be executed at high speed. In the command system, a command decoder is arranged between the latch at the first stage and the latch at the next stage, thereby making it possible to hide the time required for command decoding by the command decoder. It can be executed at high speed.

図16は、半導体記憶装置のアドレス信号の長距離配線に本発明によるラッチ回路を用いた場合の更なる詳細を示す図である。   FIG. 16 is a diagram showing further details when the latch circuit according to the present invention is used for the long distance wiring of the address signal of the semiconductor memory device.

図16の構成は、クロックパッド101、複数のアドレスパッド102、クロック用の入力バッファ(IB)103、アドレス用の複数のクロックバッファ(IB)104、複数のアドレス信号それぞれに対するタイミング調整回路105、複数のアドレス信号それぞれに対する初段のラッチ106、及び複数のアドレス信号それぞれに対する次段のラッチ107を含む。   16 includes a clock pad 101, a plurality of address pads 102, a clock input buffer (IB) 103, a plurality of address clock buffers (IB) 104, a plurality of timing adjustment circuits 105 for each of a plurality of address signals, The first stage latch 106 for each address signal and the next stage latch 107 for each of a plurality of address signals are included.

通常のチップのパッド配置では、クロックパッド101はチップ中央に、複数のアドレスパッド102はチップの中央から端に向かいチップ片側半分に一列に設けられる。図16の構成では、信号配線によるクロック信号の遅れを少なくするために、アドレスパッド102の列の略中央付近に初段のラッチ106を設けている。クロック用の入力バッファ103から初段のラッチ106までのクロック信号の遅延は、tD1+tD2a+tD2bである。ここでtD1は、クロックパッド101から一番左端のアドレスパッド102までの配線分の遅延であり、tD2a+tD2bは、一番左端のアドレスパッド102から中央のアドレスパッド102までの配線分の遅延である。一番左端のアドレスパッド102から中央のアドレスパッド102までの配線の途中でクロック信号配線が分岐され、クロック信号が次段のラッチ107に供給される。次段のラッチ107に供給されるこのクロック信号の遅延は、tD1+tD2aである。   In a normal chip pad arrangement, the clock pad 101 is provided in the center of the chip, and the plurality of address pads 102 are provided in a row in the half on one side of the chip from the center to the end of the chip. In the configuration of FIG. 16, the first-stage latch 106 is provided near the approximate center of the column of the address pads 102 in order to reduce the delay of the clock signal due to the signal wiring. The delay of the clock signal from the clock input buffer 103 to the first-stage latch 106 is tD1 + tD2a + tD2b. Here, tD1 is a delay corresponding to the wiring from the clock pad 101 to the leftmost address pad 102, and tD2a + tD2b is a delay corresponding to the wiring from the leftmost address pad 102 to the central address pad 102. In the middle of the wiring from the leftmost address pad 102 to the central address pad 102, the clock signal wiring is branched, and the clock signal is supplied to the latch 107 at the next stage. The delay of this clock signal supplied to the next stage latch 107 is tD1 + tD2a.

タイミング調整回路105までのアドレス信号の遅延は、一番左端或いは一番右端(A)のアドレスパッド102で最大となりtA0である。この遅延時間tA0は、クロック信号の遅延tD2a+tD2bに略同一である。タイミング調整回路105は、アドレスパッド102からタイミング調整回路105までのアドレス信号毎の配線長の違いを調整するためのものであり、配線長に応じて0からtA0までの遅延を導入する。一番左端或いは一番右端(A)のアドレスパッド102のアドレス信号に対しては遅延0を設定し、中央のアドレスパッド102に対しては遅延tA0を設定する。これにより、全てのアドレス信号は、略一定の遅延遅延tA0を有することになる。   The delay of the address signal up to the timing adjustment circuit 105 is maximum at the leftmost or rightmost (A) address pad 102 and is tA0. This delay time tA0 is substantially the same as the delay tD2a + tD2b of the clock signal. The timing adjustment circuit 105 is for adjusting the difference in wiring length for each address signal from the address pad 102 to the timing adjustment circuit 105, and introduces a delay from 0 to tA0 according to the wiring length. A delay 0 is set for the address signal of the leftmost or rightmost (A) address pad 102, and a delay tA0 is set for the central address pad 102. As a result, all address signals have a substantially constant delay delay tA0.

初段のラッチ106は、tD1+tD2(tD2=tD2a+tD2b)だけ遅延したクロック信号によってラッチされるので、この初段のラッチ106がラッチした段階で、アドレス信号の遅延tA0はクロック信号の遅延に吸収される。   The first stage latch 106 is latched by the clock signal delayed by tD1 + tD2 (tD2 = tD2a + tD2b). Therefore, the delay tA0 of the address signal is absorbed by the delay of the clock signal when the latch 106 of the first stage latches.

図17は、図16の構成の動作タイミングを示す図である。   FIG. 17 is a diagram showing the operation timing of the configuration of FIG.

図16のA点に供給されるアドレス信号は、図17に示されるように、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに対してセットアップ時間tISだけのマージンを見込んで入力される。このアドレス信号は配線遅延でtA0+tA2(≒tD2+tA2)だけ遅延されて、図16のB点に到達する(図17のB)。途中に存在する初段のラッチ106は、tD1+tD2だけ遅延したクロック信号の立ち上がりでアドレス信号をラッチし、アドレス信号はクロック信号の半サイクルより若干長い間B点において維持される。   As shown in FIG. 17, the address signal supplied to the point A in FIG. 16 is input with a margin for the setup time tIS with respect to the rising edge of the clock signal CLK. This address signal is delayed by tA0 + tA2 (≈tD2 + tA2) due to the wiring delay, and reaches point B in FIG. 16 (B in FIG. 17). The first-stage latch 106 existing on the way latches the address signal at the rising edge of the clock signal delayed by tD1 + tD2, and the address signal is maintained at the point B for a little longer than a half cycle of the clock signal.

このB点のアドレス信号は、入力クロック信号CLKからtD1+tD2aだけ遅延したクロック信号CLKDの立ち上がりのタイミングで、次段のラッチ107を通過して図16のC点に到達し、その後クロック信号CLKDの立ち下がりのタイミングで、次段のラッチ107にラッチされる(図17のC)。ラッチ107の出力であるC点の信号は、その後の配線遅延tA3+tA4だけ遅延して、図16のD点に到達する(図17のD)。従って、A点からD点までの信号遅延の総計は、tD1+tD2a+tA3+tA4となる。   The address signal at point B passes through the latch 107 at the next stage at the rising timing of the clock signal CLKD delayed by tD1 + tD2a from the input clock signal CLK, reaches the point C in FIG. 16, and then rises in the clock signal CLKD. At the falling timing, it is latched by the latch 107 of the next stage (C in FIG. 17). The signal at the point C which is the output of the latch 107 is delayed by the subsequent wiring delay tA3 + tA4 and reaches the point D in FIG. 16 (D in FIG. 17). Therefore, the total signal delay from point A to point D is tD1 + tD2a + tA3 + tA4.

このようにして図16の構成では、初段のラッチと次段のラッチとの間の配線遅延を隠して、高速な信号転送を実現することが出来る。   In this way, in the configuration of FIG. 16, high-speed signal transfer can be realized by hiding the wiring delay between the first-stage latch and the next-stage latch.

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible within the range as described in a claim.

従来のコマンド(或いはアドレス)入力回路及びデコーダの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional command (or address) input circuit and decoder. 図1の構成の動作を示すタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the configuration of FIG. 1. セットアップ時間を利用して高速化を実現する従来のコマンド(或いはアドレス)入力回路及びデコーダの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional command (or address) input circuit and decoder which implement | achieve speed-up using setup time. 図3の構成の動作を示すタイミング図である。FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the configuration of FIG. 3. 本発明によるラッチ回路の第1実施例を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a first embodiment of a latch circuit according to the present invention. 図5の構成の動作を示すタイミング波形図である。FIG. 6 is a timing waveform diagram showing an operation of the configuration of FIG. 5. 本発明によるラッチ回路の第2実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows 2nd Example of the latch circuit by this invention. 図7の構成の動作を示すタイミング波形図である。FIG. 8 is a timing waveform diagram showing the operation of the configuration of FIG. 7. 本発明によるラッチ回路の第3実施例を示す構成図である。FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the latch circuit according to the present invention. 図9の構成の動作を示すタイミング波形図である。FIG. 10 is a timing waveform diagram showing an operation of the configuration of FIG. 9. 本発明によるラッチ回路の第4実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows 4th Example of the latch circuit by this invention. 図11の構成の動作を示すタイミング波形図である。FIG. 12 is a timing waveform diagram showing an operation of the configuration of FIG. 11. パルス幅拡張回路の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of a pulse width expansion circuit. パルス幅抑制回路の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of a pulse width suppression circuit. 本発明によるラッチを適用した半導体記憶装置の構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a configuration of a semiconductor memory device to which a latch according to the present invention is applied. 半導体記憶装置のアドレス信号の長距離配線に本発明によるラッチ回路を用いた場合の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail at the time of using the latch circuit by this invention for the long distance wiring of the address signal of a semiconductor memory device. 図16の構成の動作タイミングを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement timing of the structure of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ラッチ
11 ラッチ
12 デコーダ
31 パルス幅拡張回路
32 タイミング遅延
33 パルス幅抑制回路
40 長距離配線
10 Latch 11 Latch 12 Decoder 31 Pulse width expansion circuit 32 Timing delay 33 Pulse width suppression circuit 40 Long distance wiring

Claims (14)

入力信号を受け取り第1のクロック信号の半サイクル期間だけ該入力信号を保持する第1のラッチと、
該第1のラッチの出力に接続される遅延要素と、
該遅延要素の出力に接続され第2のクロック信号の半サイクル期間だけ該遅延要素から供給される信号を保持する第2のラッチと、
該第1のクロック信号の該半サイクル期間で該第1のラッチがラッチした信号が後続する該第2のクロック信号の該半サイクル期間で該遅延要素を介して該第2のラッチにラッチされるように該第1のクロック信号及び該第2のクロック信号の少なくとも一方のタイミングを調整する回路とを含み、
前記第1のラッチ及び第2のラッチは、転送ゲートと2個のインバータを有する第3のラッチとで構成されること
を特徴とする半導体装置。
A first latch that receives the input signal and retains the input signal for a half cycle period of the first clock signal;
A delay element connected to the output of the first latch;
A second latch connected to the output of the delay element and holding a signal supplied from the delay element for a half cycle period of a second clock signal;
The signal latched by the first latch during the half cycle period of the first clock signal is latched into the second latch via the delay element during the half cycle period of the second clock signal. A circuit for adjusting the timing of at least one of the first clock signal and the second clock signal,
The first latch and the second latch are constituted by a transfer gate and a third latch having two inverters.
該遅延要素はデコーダであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the delay element is a decoder. 前記転送ゲートは、クロック信号に基づいて入力信号を前記第3のラッチに供給することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the transfer gate supplies an input signal to the third latch based on a clock signal. 前記転送ゲートは、ゲーテッドクロックであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the transfer gate is a gated clock. 該回路は、該第1のクロック信号の該半サイクルを延長する回路であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の半導体装置。 5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the circuit is a circuit that extends the half cycle of the first clock signal. 6. 該回路は、該第2のクロック信号の該半サイクルを短縮する回路であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the circuit is a circuit that shortens the half cycle of the second clock signal. 該回路は、該第1のクロック信号の該半サイクルを延長すると共に、該第2のクロック信号の該半サイクルを短縮する回路であることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の半導体装置。 7. The circuit according to claim 1, wherein the circuit extends the half cycle of the first clock signal and shortens the half cycle of the second clock signal. 8. A semiconductor device according to 1. コマンド信号を受け取り第1のクロック信号の半サイクル期間だけ該コマンド信号を保持する第1のラッチと、
該第1のラッチの出力に接続されるコマンドデコーダと、
該コマンドデコーダの出力に接続され第2のクロック信号の半サイクル期間だけ該コマンドデコーダから供給されるデコード信号を保持する第2のラッチと、
該第2のラッチから供給される該デコード信号に基づいてアクセス制御を行うコントローラとを含み、
前記第1のラッチ及び第2のラッチは、転送ゲートと2個のインバータを有する第3のラッチとで構成されること
を含むことを特徴とする半導体装置。
A first latch that receives the command signal and holds the command signal for a half cycle period of the first clock signal;
A command decoder connected to the output of the first latch;
A second latch connected to the output of the command decoder and holding a decode signal supplied from the command decoder for a half cycle period of a second clock signal;
A controller that performs access control based on the decode signal supplied from the second latch,
The semiconductor device, wherein the first latch and the second latch include a transfer gate and a third latch having two inverters.
前記転送ゲートは、クロック信号に基づいて入力信号を前記第3のラッチに供給することを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。 9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the transfer gate supplies an input signal to the third latch based on a clock signal. 前記転送ゲートは、ゲーテッドクロックであることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 8, wherein the transfer gate is a gated clock. アドレス信号を受け取り第1のクロック信号の半サイクル期間だけ該アドレス信号を保持する第1のラッチと、
該第1のラッチの出力に一端が接続されるアドレス信号を転送する遅延要素と、
該遅延要素の他端に接続され第2のクロック信号の半サイクル期間だけ該遅延要素から供給されるアドレス信号を保持する第2のラッチとを含み、
前記第1のラッチ及び第2のラッチは、転送ゲートと2個のインバータを有する第3のラッチとで構成されること
を特徴とする半導体装置。
A first latch that receives the address signal and retains the address signal for a half cycle period of the first clock signal;
A delay element for transferring an address signal having one end connected to the output of the first latch;
A second latch connected to the other end of the delay element and holding an address signal supplied from the delay element for a half cycle period of a second clock signal;
The first latch and the second latch are constituted by a transfer gate and a third latch having two inverters.
前記半導体装置は、アドレス信号をデコードするアドレスデコーダを含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 11, wherein the semiconductor device includes an address decoder that decodes an address signal. 前記転送ゲートは、クロック信号に基づいて入力信号を前記第3のラッチに供給することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 11, wherein the transfer gate supplies an input signal to the third latch based on a clock signal. 前記転送ゲートは、ゲーテッドクロックであることを特徴とする請求項11乃至13の何れか一項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 11, wherein the transfer gate is a gated clock.
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