JP2008112537A - Semiconductor memory circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体メモリ回路装置に関し、特にデュアルポートRAMに関するものである。 The present invention relates to a semiconductor memory circuit device, and more particularly to a dual port RAM.
従来より、データが格納される記憶媒体としてのデュアルポートRAMが、例えば特許文献1で提案されている。具体的に、特許文献1では、データを保持する記憶保持回路と、記憶保持回路の第1入出力ノードとビット線BIT1との間に接続されたNMOSトランジスタと、記憶保持回路の第1入出力ノードとビット線BIT2との間に接続されたPMOSトランジスタと、記憶保持回路の第2入出力ノードとビット線/BIT1との間に接続されたNMOSトランジスタと、記憶保持回路の第2入出力ノードとビット線/BIT2との間に接続されたPMOSトランジスタと、を有するメモリセル回路を備えたデュアルポートRAMが提案されている。 Conventionally, a dual port RAM as a storage medium for storing data has been proposed in Patent Document 1, for example. Specifically, in Patent Document 1, a memory holding circuit that holds data, an NMOS transistor connected between the first input / output node of the memory holding circuit and the bit line BIT1, and a first input / output of the memory holding circuit. A PMOS transistor connected between the node and the bit line BIT2, an NMOS transistor connected between the second input / output node of the memory holding circuit and the bit line / BIT1, and a second input / output node of the memory holding circuit And a dual-port RAM including a memory cell circuit having a PMOS transistor connected between the bit line / BIT2 and the bit line / BIT2.
これら各トランジスタは、記憶保持回路にデータを入出力するためのスイッチとしての役割を果たすものである。このようなデュアルポートRAMのメモリセル回路において、記憶保持回路に保持されたデータは、各トランジスタをオン/オフするワード線に信号が入力されることで各トランジスタがオンすることにより、例えばビット線BIT1とビット線/BIT1と間に記憶保持回路内にストアされたデータに基づく電位差が生じ、その電位差が増幅されて読み出される。こうして読み出されたデータは、ポートを介して論理回路等に入力されるようになっている。
しかしながら、上記従来の技術では、ビット線を使用していないときにビット線の状態を固定するためのプリチャージ回路が接続されておらず、RAMとして動作しない可能性がある。すなわち、記憶保持回路とビット線との間にNMOSトランジスタが接続されている場合、ビット線にプリチャージ回路としてPMOSトランジスタが接続されていなければならない。同様に、記憶保持回路とビット線との間にPMOSトランジスタが接続されている場合、プリチャージ回路としてNMOSトランジスタが接続されていなければならない。 However, in the above conventional technique, there is a possibility that the precharge circuit for fixing the state of the bit line is not connected when the bit line is not used, and it does not operate as a RAM. That is, when an NMOS transistor is connected between the memory holding circuit and the bit line, a PMOS transistor must be connected to the bit line as a precharge circuit. Similarly, when a PMOS transistor is connected between the memory holding circuit and the bit line, an NMOS transistor must be connected as a precharge circuit.
そこで、プリチャージ回路を付加することが考えられるが、そのための回路領域が必要になるため、プリチャージ回路の回路面積が必要になってしまう。例えば、ゲートアレイを用いる場合では、そのためのゲートセルを用いることになるため、各メモリセルに対応させたプリチャージ回路の面積の増加に応じてRAMのチップ面積が増加してしまう。 Therefore, it is conceivable to add a precharge circuit. However, since a circuit area for this purpose is required, the circuit area of the precharge circuit is required. For example, when a gate array is used, a gate cell for that purpose is used, so that the RAM chip area increases as the area of the precharge circuit corresponding to each memory cell increases.
また、記憶保持回路とビット線との間にPMOSトランジスタを接続した場合、PMOSトランジスタは応答速度がNMOSトランジスタよりも遅いため、データの書き込み、読み出しが遅れるという問題もある。 Further, when a PMOS transistor is connected between the memory holding circuit and the bit line, the PMOS transistor has a response speed slower than that of the NMOS transistor.
本発明は、上記点に鑑み、デュアルポートRAMとして構成される半導体メモリ回路装置を提供するに際し、確実に動作する半導体メモリ回路装置を提供することを第1の目的とし、チップ面積を低減できる半導体メモリ回路装置を提供することを第2の目的とし、データの読み出しの遅れを低減することを第3の目的とする。 In view of the above, the present invention has as its first object to provide a semiconductor memory circuit device that operates reliably when providing a semiconductor memory circuit device configured as a dual-port RAM, and a semiconductor capable of reducing the chip area. A second object is to provide a memory circuit device, and a third object is to reduce a delay in reading data.
上記目的を達成するため、本発明の第1の特徴では、デュアルポートRAMを構成する半導体メモリ回路装置において、まず、第2ビット線(42)には、第1ビット線(41)に入力されるデータ信号が反転したデータ信号が入力されるようにし、第2ビット線に入力されたデータ信号は当該データ信号を反転する出力用反転回路部(90)を介してポートに出力されるようにする。 In order to achieve the above object, according to a first feature of the present invention, in a semiconductor memory circuit device constituting a dual port RAM, first, the second bit line (42) is inputted to the first bit line (41). So that the inverted data signal is input, and the data signal input to the second bit line is output to the port via the output inverting circuit section (90) for inverting the data signal. To do.
また、デュアルポートRAMを構成する複数のメモリセルそれぞれは、外部からデータ信号が入力されると共に、データ信号を記憶保持する記憶保持回路部(10)と、記憶保持回路部と第1ビット線とを接続し、第1ワード線(51)を介して入力される許可信号に基づいて第1ビット線に入力されたデータ信号を記憶保持回路部に記憶保持させるか、または第1ビット線を介して記憶保持回路部に記憶保持されたデータ信号を外部に出力する第1ワードスイッチ(20)と、記憶保持回路部と第2ビット線とを接続し、第2ワード線(52)を介して入力される許可信号に基づいて第2ビット線に入力されたデータ信号を記憶保持回路部に記憶保持させるか、または第2ビット線を介して記憶保持回路部に記憶保持されたデータ信号を外部に出力する第2ワードスイッチ(30)と、を備えた構成とする。 Each of the plurality of memory cells constituting the dual port RAM receives a data signal from the outside, and stores a memory holding circuit unit (10) for storing and holding the data signal, a memory holding circuit unit, a first bit line, and the like. And the data signal input to the first bit line is stored and held in the memory holding circuit unit based on the permission signal input via the first word line (51) or via the first bit line. The first word switch (20) for outputting the data signal stored and held in the memory holding circuit unit to the outside is connected to the memory holding circuit unit and the second bit line via the second word line (52). Based on the input enable signal, the data signal input to the second bit line is stored in the memory holding circuit unit, or the data signal stored in the memory holding circuit unit is removed via the second bit line. A second word switch (30) to be output to, a configuration having a.
そして、各ワードスイッチを、Nch型のトランジスタ(21、31)とPch型のトランジスタ(22、32)とが組み合わされてそれぞれ構成する。 Each word switch is configured by combining an Nch type transistor (21, 31) and a Pch type transistor (22, 32).
これにより、各ビット線を介して記憶保持回路部に記憶保持されたデータ信号を入出力する場合、ワードSWとしての各ワードスイッチをNch型のものとPch型のものとの組み合わせにより構成することで、各ビット線の各状態をそれぞれ固定するためのプリチャージ回路を不要とすることができる。 Thereby, when inputting / outputting the data signal stored and held in the memory holding circuit unit via each bit line, each word switch as the word SW is configured by a combination of an Nch type and a Pch type. Thus, a precharge circuit for fixing each state of each bit line can be eliminated.
このように、プリチャージ回路をなくした回路構成としても、各ワードスイッチを許可信号によりそれぞれ駆動することで、各メモリセルにおけるデータ信号の入出力を確実に行うことができ、記憶保持回路部に保持されたデータの読み出しを確実に行うことができるデュアルポートRAMを実現することができる。 As described above, even if the circuit configuration without the precharge circuit is used, each word switch is driven by the permission signal, so that the data signal can be input / output in each memory cell reliably. It is possible to realize a dual port RAM that can reliably read the held data.
さらに、各ビット線にデータを出力する場合、ワードスイッチにてNch型のMOSトランジスタとPch型のMOSトランジスタとを組み合わせた構成としている。これにより、ワードSWをPch型のMOSトランジスタのみで構成した場合よりも、データの読み出しの遅れを低減することができる。 Furthermore, when data is output to each bit line, the word switch is configured to combine an Nch type MOS transistor and a Pch type MOS transistor. As a result, it is possible to reduce the delay in reading data as compared with the case where the word SW is composed of only Pch type MOS transistors.
また、メモリセルを構成する上でプリチャージ回路を不要とすることができるので、半導体メモリ回路装置をなす半導体チップのチップ面積を低減することができる。 In addition, since the precharge circuit can be eliminated in configuring the memory cell, the chip area of the semiconductor chip forming the semiconductor memory circuit device can be reduced.
上記のようにメモリセルを構成する場合、メモリセルそれぞれを、記憶保持回路部にデータを記憶保持させる際、記憶保持回路部に記憶保持させるデータのデータ信号を第1ビット線に入力するデータ入力用回路部(71、72)と、第1ビット線と第2ビット線とを接続すると共に、データ入力用回路部が第1ビット線にデータ信号を入力したときにオンするようになっており、第1ビット線に入力されたデータ信号の反転信号を第2ビット線に入力する書き込み用反転回路部(73)と、を備えた構成とすることもできる。 When the memory cell is configured as described above, when each memory cell stores data in the memory holding circuit unit, the data input of the data to be stored in the memory holding circuit unit is input to the first bit line. The circuit section (71, 72) is connected to the first bit line and the second bit line, and is turned on when the data input circuit section inputs a data signal to the first bit line. In addition, a writing inversion circuit portion (73) for inputting an inverted signal of the data signal input to the first bit line to the second bit line may be provided.
これにより、各ビット線にデータ信号を入力し、記憶保持回路部にデータ信号を記憶保持させるようにすることができる。 Thereby, a data signal can be input to each bit line, and the data signal can be stored and held in the memory holding circuit unit.
さらに、メモリセルそれぞれを、記憶保持回路部に記憶保持されたデータ信号を第1ビット線および第2ビット線それぞれを介して外部に同時に読み出す際に同時読み出し用信号を出力する同時読み出し用回路部(81)と、第1ビット線と第2ビット線とを接続すると共に、同時読み出し用回路部から同時読み出し用信号を入力したときにオンすることで、第1ビット線に入力されたデータ信号の反転信号を第2ビット線に入力する状態保持用反転回路部(82)と、を備えた構成とすることもできる。 Furthermore, a simultaneous reading circuit unit that outputs a signal for simultaneous reading when each memory cell simultaneously reads out a data signal stored and held in the memory holding circuit unit through the first bit line and the second bit line. (81) is connected to the first bit line and the second bit line, and is turned on when a simultaneous reading signal is input from the simultaneous reading circuit unit, whereby the data signal input to the first bit line And a state holding inverting circuit section (82) for inputting the inverted signal of the above to the second bit line.
これにより、各ビット線にデータ信号を同時に入力する場合では、各ビット線それぞれの状態が確実に反転状態となるようにすることができる。 As a result, when data signals are simultaneously input to the bit lines, the state of each bit line can be reliably reversed.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態では、半導体メモリ回路装置としてデュアルポートRAMが採用される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a dual port RAM is employed as the semiconductor memory circuit device.
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体メモリ回路装置を構成する1つのメモリセルの回路図である。この図に示されるように、半導体メモリ回路装置は、記憶保持回路部10と、当該記憶保持回路部10を挟み込むように配置された2つのワードスイッチ20、30(本発明の第1、第2ワードスイッチに相当)と、を備えた構成となっている。
FIG. 1 is a circuit diagram of one memory cell constituting a semiconductor memory circuit device according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the semiconductor memory circuit device includes a memory
記憶保持回路部10は、データのデータ信号を記憶保持する機能を有するものであり、2つのインバータ11、12を備えて構成されている。これらインバータ11、12は、入力されたデジタル信号を反転して出力するものであり、それぞれNMOSトランジスタ11a、12aおよびPMOSトランジスタ11b、12bが直列接続されて構成されている。そして、各インバータ11、12にてループ回路が構成され、当該ループ回路内にデータが保持されるようになっている。
The memory
ワードスイッチ20、30は、上記記憶保持回路部10へのデータ信号の入出力(データの書き込み、または読み出し)を行うためのスイッチの役割を果たすものであり、いわゆるワードスイッチである。これら各ワードスイッチ20、30は、それぞれNMOSトランジスタ21、31およびPMOSトランジスタ22、32により構成される。
The word switches 20 and 30 serve as switches for inputting / outputting data signals (data writing or reading) to the memory
そして、ワードスイッチ20はBIT1線41(本発明の第1ビット線に相当)と記憶保持回路部10との間に接続され、ワードスイッチ30は記憶保持回路部10とBIT2−線42(本発明の第2ビット線に相当)とに間に接続されている。これらBIT1線41およびBIT2−線42は、それぞれデータの書き込み、またはデータの読み出しを行うための配線である。
The
なお、BIT2−線42にて示される「−」記号は、BIT2線を伝達する信号の反転データを意味している。以下では、反転データを示す記号として「−」を用いる。本実施形態では、BIT1線41およびBIT2−線42それぞれが1ポートに対応している。したがって、2本のビット線のうち、1本は反転データとなり、本実施形態ではBIT2−線42が反転データを扱う配線となっている。
Note that the “−” symbol indicated by the BIT2-
また、ワードスイッチ20のNMOSトランジスタ21のゲートにWL1線51(本発明の第1ワード線に相当)が接続され、PMOSトランジスタ22のゲートにインバータ61を介してWL1線51が接続されている。すなわち、ワードスイッチ20は、WL1線51に入力される信号に応じてBIT1線41と記憶保持回路部10とを接続または切断する。
The WL1 line 51 (corresponding to the first word line of the present invention) is connected to the gate of the
さらに、ワードスイッチ30のNMOSトランジスタ31のゲートにWL2線52(本発明の第2ワード線に相当)が接続され、PMOSトランジスタ32のゲートにインバータ62を介してWL2線52が接続されている。これにより、ワードスイッチ30は、WL2線52に入力される信号に応じてBIT2−線42と記憶保持回路部10とを接続または切断する。
Further, the WL2 line 52 (corresponding to the second word line of the present invention) is connected to the gate of the
これらWL1線51およびWL2線52は、記憶保持回路部10にデータを書き込む際に各ワードスイッチ20、30を作動させるための配線であり、WL1線51にワードスイッチ20をオン/オフさせる許可信号としてのWL1信号が入力され、WL2線52にワードスイッチ30をオン/オフさせる許可信号としてのWL2信号が入力されるようになっている。
The
また、上記記憶保持回路部10にデータを書き込むためのNAND回路71がインバータ72を介してBIT1線41に接続されている。このNAND回路71には書き込むべきデータ信号(WDATA信号)と、書き込みの許可を示すWE信号とが入力されるようになっており、両者がNAND回路71に入力されるとLo信号が出力され、インバータ72を介してデータがBIT1線41に入力されるようになっている。なお、NAND回路71およびインバータ72は、データ入力用回路部に相当する。
A
さらに、BIT1線41とBIT2−線42との間にインバータ73(本発明の書き込み用反転回路部に相当)が接続されている。このインバータ73は、記憶保持回路部10からデータを読み出す際にデータを壊さないようにするため、記憶保持回路部10にデータを書き込む際にBIT1線41、BIT2−線42の各状態を確実に固定するために設けられている。上記インバータ72、73は、NAND回路71にWE信号が入力されるとオンするものである。
Further, an inverter 73 (corresponding to the inverting circuit portion for writing of the present invention) is connected between the
AND回路81(本発明の同時読み出し用回路部に相当する)は、記憶保持回路部10に保持されたデータを同時読み出しする場合に用いられるものである。このAND回路81にはデータ同時読みだしを示す信号(WL1&WL2信号)と読み出しを許可するRE信号とが入力されるようになっており、これら各信号がAND回路81に両方入力される際、AND回路81からHi信号(同時読み出し用信号)が出力される。
The AND circuit 81 (corresponding to the simultaneous reading circuit portion of the present invention) is used when simultaneously reading the data held in the memory holding
また、BIT1線41とBIT2−線42との間にインバータ82(本発明の状態保持用反転回路部に相当)が接続されている。このインバータ82は、AND回路81からHi信号が入力されるとオンするようになっており、データの同時読みだしの際にBIT1線41、BIT2−線42の各信号の状態をそれぞれ固定する役割を果たすものである。
Further, an inverter 82 (corresponding to the state holding inverting circuit portion of the present invention) is connected between the
記憶保持回路部10に保持されたデータを同時読み出しする場合、各ワードスイッチ20、30がオンする。この場合、記憶保持回路部10のループ回路でデータの保持が弱くなる(電位を保持できなくなる)。これを防止するため、インバータ82によってBIT1線41の状態とBIT2−線42の状態とが必ず反転状態になるように各状態を維持する。
When simultaneously reading data held in the memory holding
そして、BIT2−線42には、信号の状態を非反転に戻すためのインバータ90(本発明の出力用反転回路部に相当)が接続されている。このインバータ90は、BIT2−線42に接続されるインバータ73よりも下流側に接続されている。
The BIT2-
以上が、1つのメモリセルの回路構成である。すなわち、図1に示されるメモリセルがBIT1線41およびBIT2−線42の間に多数設けられ、WL1線51、WL2線52、NAND回路71、AND回路81にそれぞれ信号が入力されることで、デュアルポートRAMにデータが格納されるようになっている。このようなデュアルポートRAMは、周知の半導体プロセスにより、半導体チップに形成される。
The above is the circuit configuration of one memory cell. That is, a large number of memory cells shown in FIG. 1 are provided between the
次に、上記メモリセルにデータを書き込む、またはメモリセルからデータを読み出す作動について説明する。以下では、1つのメモリセルに対するデータの書き込み、読み出しについて説明する。 Next, an operation for writing data in the memory cell or reading data from the memory cell will be described. Hereinafter, writing and reading of data with respect to one memory cell will be described.
まず、メモリセルにデータを書き込む場合、書き込むべきデータを示すWDATA信号をNAND回路71に入力する。そして、Hiを示すWE信号をNAND回路71に入力することにより、インバータ72、73がオンする。これにより、WDATA信号をインバータ72を介してBIT1線41およびBIT2−線42にそれぞれ入力する。BIT2−線42には、WDATA信号の反転データを書き込む。
First, when data is written to a memory cell, a WDATA signal indicating data to be written is input to the
また、WL1線51、WL2線52それぞれに各ワードスイッチ20、30(各ワードSW)をオンする信号を入力することにより、BIT1線41およびBIT2−線42と記憶保持回路部10とを導通させて、BIT1線41、BIT2−線42に入力されたWDATA信号を記憶保持回路部10に入力する。この後、各ワードスイッチ20、30をオフすることで、記憶保持回路部10にデータを格納する。
Further, by inputting a signal for turning on the word switches 20 and 30 (each word SW) to the
このようにして記憶保持回路部10にデータが格納された後、BIT1線41、BIT2−線42がデータの読み出しに用いられる場合と競合しないように、Loを示すWE信号をNAND回路71に入力する。以上のようにして、データをメモリセルに書き込む。
After the data is stored in the memory holding
本実施形態では、各ワードスイッチ20、30がNch型のものとPch型のものとが組み合わされて構成されているので、Pch型のもののみによる電荷の通しにくさを解消し、データの書き込みの遅れを低減することができる。また、Nch型、Pch型のものを組み合わせたことで、ワードSWに対するプリチャージ回路を不要とすることができる。これにより、デュアルポートRAMを備えた半導体チップにおいてプリチャージ回路のための面積を削減することができ、チップ面積を低減することができる。 In this embodiment, each of the word switches 20 and 30 is configured by combining an Nch type and a Pch type, thereby eliminating the difficulty of passing charges due to only the Pch type and writing data. Can be reduced. Further, by combining the Nch type and the Pch type, a precharge circuit for the word SW can be made unnecessary. As a result, the area for the precharge circuit in the semiconductor chip having the dual port RAM can be reduced, and the chip area can be reduced.
一方、メモリセルからデータを読み出す際であって、BIT1線41に対応したポートからデータを出力させたい場合、WL1線51にワードスイッチ20をオンさせるWL1信号を入力し、記憶保持回路部10とBIT1線41とを導通させる。これにより、記憶保持回路部10に保持されていたデータをBIT1線41を介して読み出す。
On the other hand, when data is read from the memory cell and it is desired to output data from the port corresponding to the
同様に、メモリセルからデータを読み出す際に、BIT2−線42に対応したポートからデータを出力させたい場合、WL2線52にワードスイッチ30をオンさせるWL2信号を入力し、記憶保持回路部10に保持されていたデータをBIT2−線42を介して読み出す。このように、BIT2−線42のポートが選択された場合、記憶保持回路部10に格納されたデータが反転されて出力されるため、BIT2−線42の後段に設けられたインバータ90を介して出力されることとなる。
Similarly, when data is read from the memory cell, if it is desired to output data from the port corresponding to the BIT 2-
図1に示されるように、本実施形態では、ビット線をBIT1線41、BIT2−線42の2本で構成できるので、従来のように多数の配線を必要とせず、少ない配線数で半導体メモリ回路装置を構成することができる。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, since the bit lines can be composed of two bits, ie,
また、BIT1線41、BIT2−線42にそれぞれ対応した各ポートからデータを同時に出力させたい場合、WL1線51およびWL2線52にそれぞれWL1信号およびWL2信号を入力し、各ワードスイッチ20、30をオンする。これにより、記憶保持回路部10に格納されたデータをBIT1線41、BIT2−線42それぞれに出力する。
When data is to be output simultaneously from the ports corresponding to the
さらに、AND回路81にデータ同時読みだしを示す信号(WL1&WL2信号)、Hiを示すRE信号を入力し、AND回路81からHiを出力し、インバータ82をオンする。これにより、BIT1線41、BIT2−線42それぞれの状態が確実に反転状態となるようにする。このようにして、記憶保持回路部10に格納されたデータをBIT1線41、BIT2−線42それぞれを介して読み出す。
Further, a signal (WL1 & WL2 signal) indicating simultaneous data reading and an RE signal indicating Hi are input to the AND
以上が、1つのメモリセルにおけるデータの書き込み、読み出しの作動である。実際のデュアルポートRAMは、多数のメモリセルにより構成されており、各メモリセルに対して上記のようにしてデータの書き込み、読み出しが行われることとなる。 The above is the operation of writing and reading data in one memory cell. An actual dual port RAM is composed of a large number of memory cells, and data is written to and read from each memory cell as described above.
上記のようなメモリセルを備えたデュアルポートRAMをCPUに備えることができる。図2は、CPUのブロック図である。この図に示されるように、CPUを構成するレジスタファイル100に上記図1で示された複数のメモリセルで構成されるデュアルポートRAM110を適用することができる。
A dual port RAM including the memory cells as described above can be provided in the CPU. FIG. 2 is a block diagram of the CPU. As shown in this figure, the
すなわち、データバスを介して1本のポートでレジスタファイル100のデュアルポートRAM110に書き込みができ、かつ、2本のポートでデュアルポートRAM110からデータを読み出し、四則演算や論理演算を行うALU200に入力することができる。
That is, data can be written to the
このように、メモリセルをCPUのレジスタファイル100に適用することにより、上述のようにプリチャージ回路が不要となることから、CPUのトータルゲート数を大幅に減らすことができる。以上のように、メモリセルをCPUのレジスタファイル100のデータ格納手段として用いることができる。
Thus, by applying the memory cell to the
以上説明したように、本実施形態では、記憶保持回路部10にデータを書き込む、または記憶保持回路部10からデータを読み出すワードSWとしてのワードスイッチ20、30をNch型のMOSトランジスタ21、31とPch型のMOSトランジスタ22、32で構成していることが特徴となっている。
As described above, in this embodiment, the word switches 20 and 30 serving as the word SW for writing data to the memory holding
このように、Nch型のものとPch型のものとを組み合わせることにより、BIT1線41、BIT2−線42の各状態をそれぞれ固定するためのプリチャージ回路を不要とすることができる。したがって、プリチャージ回路を不要としても、メモリセルを機能させ、確実に動作するデュアルポートRAMを実現することができる。
Thus, by combining the Nch type and the Pch type, it is possible to eliminate the need for a precharge circuit for fixing the states of the
また、プリチャージ回路を不要とすることができるので、デュアルポートRAMが形成された半導体チップのチップ面積を低減することができる。この際、ゲートアレイによってデュアルポートRAMを構成する場合は特にゲートアレイを有効に利用した回路レイアウトを構成することができ、さらにチップ面積の低減を図ることができる。 Further, since the precharge circuit can be eliminated, the chip area of the semiconductor chip in which the dual port RAM is formed can be reduced. At this time, when the dual-port RAM is configured by the gate array, a circuit layout that effectively uses the gate array can be configured, and the chip area can be further reduced.
さらに、BIT1線41、BIT2−線42にデータを出力する場合、Pch型のMOSトランジスタのみを介してデータを出力する構成をとらずに、図1に示されるようにNch型のトランジスタ21、31とPch型のトランジスタ22、32を組み合わせたワードSWを構成している。これにより、ワードSWをPch型のもののみで構成した場合におけるデータの書き込みおよび読み出しの遅れを低減することができる。
Further, when data is output to the
(他の実施形態)
記憶保持回路部10に格納されたデータをBIT1線41、BIT2−線42それぞれ同時に読み出す場合、ワードスイッチ30をオンせず、ワードスイッチ20のみをオンするようにしても構わない。この場合、WL1線51およびAND回路81にデータ同時読みだしを示す信号(WL1&WL2信号)をそれぞれ入力する。これにより、AND回路81がオンしてインバータ82が機能し、BIT1線41のデータを反転してBIT2−線42に入力することができる。
(Other embodiments)
When the data stored in the memory holding
デュアルポートRAM110は、上記CPUに限定されることなく、他の記憶手段として用いても構わない。例えば、フリップフロップを多数用いる回路を上記メモリセルで構成した回路で置き換えることができる。フリップフロップを用いた回路では、各フリップフロップを選択するための選択回路が必要になりその分のチップ面積も必要となるが、その選択回路は上記メモリセルで構成する回路では不要である。また、メモリセルを例えばCANコントローラに採用することもできる。
The
他の回路構成において記憶手段としてメモリセルを用いる場合、ゲートアレイを用いて回路レイアウトを構成する場合には、チップ面積の観点から有効である。 In the case of using a memory cell as a storage means in another circuit configuration, when a circuit layout is configured using a gate array, it is effective from the viewpoint of chip area.
10…記憶保持回路部、20、30…ワードスイッチ、21、31…Nch型のトランジスタ、22、32…Pch型のトランジスタ、41…BIT1線、42…BIT2−線、51…WL1線、52…WL2線、71…NAND回路、81…AND回路、72、73、82、90…インバータ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第2ビット線には、前記第1ビット線に入力されるデータ信号が反転したデータ信号が入力されると共に、前記第2ビット線に入力されるデータ信号は当該データ信号を反転する出力用反転回路部(90)を介して前記ポートに出力されるようになっており、
前記メモリセルそれぞれは、
外部からデータ信号が入力されると共に、前記データ信号を記憶保持する記憶保持回路部(10)と、
前記記憶保持回路部と前記第1ビット線とを接続し、第1ワード線(51)を介して入力される許可信号に基づいて前記第1ビット線に入力されたデータ信号を前記記憶保持回路部に記憶保持させるか、または前記第1ビット線を介して前記記憶保持回路部に記憶保持されたデータ信号を外部に出力する第1ワードスイッチ(20)と、
前記記憶保持回路部と前記第2ビット線とを接続し、第2ワード線(52)を介して入力される許可信号に基づいて前記第2ビット線に入力されたデータ信号を前記記憶保持回路部に記憶保持させるか、または前記第2ビット線を介して前記記憶保持回路部に記憶保持されたデータ信号を外部に出力する第2ワードスイッチ(30)と、を備え、
前記各ワードスイッチは、Nch型のトランジスタ(21、31)とPch型のトランジスタ(22、32)とが組み合わされてそれぞれ構成されていることを特徴とする半導体メモリ回路装置。 Data writing to the plurality of memory cells via a first bit line (41) and a second bit line (42) each having a plurality of memory cells and connected to two ports, or the plurality of memory cells A semiconductor memory circuit device constituting a dual port RAM in which data is read from
A data signal obtained by inverting the data signal input to the first bit line is input to the second bit line, and the data signal input to the second bit line is used for output to invert the data signal. It is designed to be output to the port via the inverting circuit section (90),
Each of the memory cells
A memory holding circuit section (10) for receiving a data signal from outside and storing the data signal;
The memory holding circuit unit and the first bit line are connected, and a data signal input to the first bit line based on a permission signal input via a first word line (51) is stored in the memory holding circuit. A first word switch (20) that outputs the data signal stored in the memory holding circuit unit to the outside via the first bit line,
The memory holding circuit unit and the second bit line are connected, and a data signal input to the second bit line is input to the memory holding circuit based on a permission signal input via a second word line (52). A second word switch (30) that outputs the data signal stored in and held in the storage holding circuit unit via the second bit line.
Each of the word switches is configured by combining an Nch type transistor (21, 31) and a Pch type transistor (22, 32), respectively.
前記記憶保持回路部にデータを記憶保持させる際、前記記憶保持回路部に記憶保持させるデータのデータ信号を前記第1ビット線に入力するデータ入力用回路部(71、72)と、
前記第1ビット線と前記第2ビット線とを接続すると共に、前記データ入力用回路部が前記第1ビット線に前記データ信号を入力したときにオンするようになっており、前記第1ビット線に入力されたデータ信号の反転信号を前記第2ビット線に入力する書き込み用反転回路部(73)と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ回路装置。 Each of the memory cells
A data input circuit unit (71, 72) for inputting a data signal of data to be stored and held in the storage holding circuit unit to the first bit line when storing and holding data in the storage holding circuit unit;
The first bit line is connected to the second bit line and is turned on when the data input circuit unit inputs the data signal to the first bit line. 2. The semiconductor memory circuit device according to claim 1, further comprising: a write inversion circuit unit (73) for inputting an inverted signal of a data signal input to the line to the second bit line.
前記記憶保持回路部に記憶保持されたデータ信号を前記第1ビット線および前記第2ビット線それぞれを介して外部に同時に読み出す際に同時読み出し用信号を出力する同時読み出し用回路部(81)と、
前記第1ビット線と前記第2ビット線とを接続すると共に、前記同時読み出し用回路部から前記同時読み出し用信号を入力したときにオンすることで、前記第1ビット線に入力されたデータ信号の反転信号を前記第2ビット線に入力する状態保持用反転回路部(82)と、を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体メモリ回路装置。 Each of the memory cells
A simultaneous readout circuit section (81) for outputting a simultaneous readout signal when simultaneously reading out the data signals stored and held in the storage holding circuit section to the outside via the first bit line and the second bit line respectively; ,
A data signal input to the first bit line by connecting the first bit line and the second bit line and turning on when the simultaneous read signal is input from the simultaneous read circuit unit. The semiconductor memory circuit device according to claim 1, further comprising: a state holding inversion circuit unit (82) for inputting an inversion signal of the signal to the second bit line.
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