JP2842442B2 - Microcomputer, nonvolatile semiconductor memory device, and method for writing and erasing the same - Google Patents

Microcomputer, nonvolatile semiconductor memory device, and method for writing and erasing the same

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JP2842442B2
JP2842442B2 JP9026885A JP9026885A JP2842442B2 JP 2842442 B2 JP2842442 B2 JP 2842442B2 JP 9026885 A JP9026885 A JP 9026885A JP 9026885 A JP9026885 A JP 9026885A JP 2842442 B2 JP2842442 B2 JP 2842442B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ワード線単位に保護することができる不揮
発性半導体記憶装置,およびその書込み消去方法,なら
びに該不揮発性半導体記憶装置を内蔵したマイクロプロ
セッサ,キャッシュカードに関する。 〔発明の背景〕 従来より、EEPROM(Electrically Erasable and Prog
rammable Read Only Memory)は、不揮発性メモリであ
り、かつ電気的に書換えが可能であるが、逆に、保護し
たいデータを書換えてしまう心配があるため、問題とな
つていた。そこで、不揮発性メモリのデータの秘密保護
の方法として、セキユリテイビツトを用い、このビツト
の状態によつてメモリ外部からのアクセスを禁止する方
法が提案されている(例えば、「エレクトロニクス デ
ザイン」(Electronics Design),March 3,1983,pp123
〜128参照)。すなわち、通常の書換えを目的とするメ
モリブロツクとは分離された書込み専用のセキユリテイ
レジスタを準備し、このレジスタの特定ビツトの状態に
よつてメモリブロツクへのアクセスを禁止するのであ
る。この場合、セキユリテイレジスタを書換え可能なメ
モリ素子で構成する方法として、セキユリテイレジスタ
の消去動作を、メモリブロツクの全面消去動作のときの
み可能な構成にすることによつて、メモリブロツクの保
護データがセキユリテイレジスタに書込まれた後は、メ
モリブロツクのデータを破壊せずには、メモリブロツク
にアクセスすることができないようにしている。しか
し、この方法では、メモリの読出しを許可しながら、1
度書込んだデータの書換えを阻止するような保護機能に
ついては、何等考慮されていなかつた。また、セキユリ
テイレジスタを構成する不揮発性メモリの消去、書込み
の条件は、データ記憶領域とは異なつているため、独立
した消去、書込み回路を備える必要があり、回路が複雑
になる傾向がある。また、上記の方法は、メモリ全体を
単位として動作する保護機能であるため、部分的かつ小
容量に分割して、各領域での保護データを制御すること
ができない。 なお、従来知られている他のメモリ保護方法として、
ソフトウエアで領域や保護の内容を指定する方法があ
る。しかし、この方法では、これらを記憶する別の記憶
装置と、その記憶装置を制御するシステムソフトウエア
を必要とするので、規模が大きくなり、比較的小規模な
メモリ容量を備える不揮発性メモリ等のデータ保護には
適していない。 例えば、キヤツシユカード等に応用され、不揮発性メ
モリを内蔵したマイクロコンピユータにおいては、不揮
発性メモリをプログラム記憶エリア、IDコード、あるい
はデータ等の種々の異なつた用途にエリアを分けて使用
したいという要求がある。この場合には、小領域に分け
られたエリアごとに、読出し、プログラム消去等の機能
を阻止できることが、高信頼システムを実現する上で非
常に重要となる。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、これらの従来の問題を解決し、ワー
ド線単位の不揮発性半導体記憶素子に対して書込み消去
の許可禁止などの保護機能を与えるようにした不揮発性
半導体記憶装置,同一ワード線内に保護データを記憶す
るのみで、書込み消去を阻止する条件を設定することが
できる不揮発性の半導体記憶装置、およびワード線単位
に記憶保護することが可能な不揮発性半導体記憶装置を
内蔵したマイクロプロセッサ,キャッシュカードを提供
することにある。 〔発明の概要〕 本願発明のマイクロプロセッサは、同一半導体チップ
上に配列された不揮発性半導体記憶装置を内蔵するマイ
クロプロセッサであって、該不揮発性半導体記憶装置
は、該半導体チップ上に配列されているワード線上にデ
ータ用記憶素子の他に保護データ記憶素子を設け、通常
のデータと同時に読出された保護データ記憶素子の出力
によって電圧制御回路を制御して不揮発性半導体記憶装
置の書込みまたは消去のために規定された電圧を制御す
るようにしたものである(請求項1)。 また、前記保護データ記憶素子の内容に従って、保護
データ記憶素子に対して、書込み阻止信号または消去阻
止信号を出力することにしたものである(請求項2)。 また、本願発明は、上述した如きマイクロコンピュー
タを組み込んだキャッシュカードである(請求項3)。 また、本願発明の不揮発性半導体記憶装置の書込み方
法は、通常のデータと同時に読出された保護データ記憶
素子の内容によって、データ用記憶素子と保護データ記
憶素子を制御する電圧を発生し、書込みまたは消去が許
可されている場合にはこれらの記憶素子に対して書込み
または消去を行うようにした書込み方法である(請求項
4)。 さらに、保護データ記憶素子の内容が書込みのみまた
は消去のみを許可している場合に書込みのみまたは消去
のみを行う方法である(請求項5および6)。 また、本願発明の不揮発性半導体記憶装置は、前述し
た書込みおよび消去のための手段を有するものである
(請求項7)。 本願発明は、上述した構成によって、同一半導体チッ
プ上に保護のための構成をもったコンパクトな不揮発性
半導体記憶装置およびそれを具備したマイクロプロセッ
サ,キャシュカードを得ることができ、特に請求項2,4
においては、1ワードのデータとそれに対応する保護デ
ータを一旦書き込んだ後には該記憶内容を変更すること
が絶対不可能になる(再帰不可能)という顕著な作用効
果を得ることができるものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明す
る。 第12図は、本発明に用いられる電気的に書込み・消去
が可能な半導体記憶装置の基本構成図である。 第12図において、1は記憶素子群、2はアドレスデコ
ーダ、3はセンスアンプ、4は書込み消去電圧制御回路
である。アドレスデコーダ2に対してアドレス入力61,
記憶素子群1に対して書込みデータ66,書込み消去電圧
制御回路4に対して書込み駆動信号62を、それぞれ加え
ることにより、データの書込みが行われ、また、アドレ
ス入力61,読出し起動信号64を加えることにより、セン
スアンプ3より読出しデータ65が得られる。また、アド
レスデコーダ2に対してアドレス61、および書込み消去
電圧制御回路4に対して消去起動信号63を、それぞれ加
えることにより、内容の消去が行われる。 第13図は、第12図の記憶素子に対する書込みおよび消
去動作の説明図である。 記憶素子群1に対する書換えは、第13図に示すよう
に、アドレス61を与えるとともに、消去起動信号63を入
力することにより、指定アドレスに相当する記憶素子を
消去し、次に、書込み起動信号62と書込みデータ66を与
えることにより、記憶素子への書込みを行う。 第14図は、第12図の書込み・消去電圧制御回路の回路
図である。 書込み・消去電圧制御回路4は、記憶素子群1の各端
子へ書込みあるいは消去に必要な高電圧を与える回路で
あり、第14図に示すように、MOSトランジスタ(負荷ト
ランジスタとオンオフ・トランジスタ)から構成され、
書込み起動信号62,消去起動信号63により出力OUTをオン
オフする。 第12図に示すような構成の不揮発性半導体記憶装置に
対して各種変形例が考えられる。 第1図(a)は本発明の基本的構成図であり、第1図
(b)〜(d)はその変形例である。 先ず、第1図(a)は、第1の発明の基本構成を示し
たものであり、マトリクス状に配列された記憶素子群1
に対して、マトリクスの列方向つまりアドレス方向の記
憶素子群を単位として、1行ごとに少なくとも1ビツト
のメモリ保護情報を記憶する記憶素子1aを配置し、列方
向に指定された制御信号により保護情報記憶素子1aの内
容を同時に読出して、読出された内容、例えば“1"であ
ればプログラム(書込み)、消去、または読出しの各動
作をそのまま許可し、“0"であればこれらの各動作を阻
止するようにして、記憶素子群1の内容を保護するもの
である。 次に、第1図(b)は、マトリクス状の記憶素子群1
のアドレスの一部、つまり列方向の少なくとも1行を保
護情報を記憶する記憶素子1bとし、先ずこの保護情報記
憶素子1bを読出して、その内容により、例えば、“1"で
あれば記憶素子群1に対するプログラム、消去、および
読出しの各動作を許可し、“0"であればこれらの動作を
阻止することによつて、記憶阻止群1の内容を保護する
ものである。 次に、第1図(c)は、第1図(b)の変形例を示す
ものでマトリクスの列方向の少なくとも1行を記憶保護
情報を記憶する記憶素子群1bとすることは、第1図
(b)と同じであるが、この場合には、1行の各ビツト
を矢印のように、記憶素子群1の各行に割当てておき、
先ず読出された保護情報記憶素子1bの内容によつて、例
えば、右側1ビツトの内容が“1"であれば、素子群1の
最下行のプログラム、消去、読出しの各動作を許可し、
右から2番目のビツトの内容が“0"であれば、素子群1
の下から2番目の行の各動作を阻止し、右から3番目の
ビツトの内容が“1"であれば、下から3番目の行の各動
作を許可するようにすることにより、記憶素子群1の内
容を各行ごとに保護するものである。 次に、第1図(d)は、第1図(a)と(b)の両保
護方法を組合せたもので、マトリクスの列方向の半分つ
まりアドレスの半分は前者の保護方法で記憶内容を保護
し、残りの半分は後者の保護方法で記憶内容を保護する
ものである。すなわち、記憶素子群1Aの部分には、各行
ごとに少なくとも1ビツトの保護情報を記憶する素子群
1aを配置し、残りの記憶素子群1Bの部分には、少なくと
も1行に保護情報を記憶した記憶素子群1bを配置して、
選択されたアドレスによつてそれぞれの記憶保護情報に
よりメモリ内容を保護するのである。 以下、第1図(a)の場合と、第1図(b)の場合に
ついて、実施例を挙げて動作を詳しく説明する。なお、
第1図(c)と(d)の場合は、(a)と(b)の動作
の応用であるため、詳細な動作は省略する。 第2図は、第1の発明の実施例を示す半導体記憶装置
の構成図であつて、メモリの少量単位ごとに各種の保護
機能を与えることができるようにした場合を示してい
る。 第2図において、31はアドレスデコーダ、37は保護情
報の一時記憶レジスタ、39は内部制御回路、41はアドレ
スバス、42はデータバス、321〜238は高電圧制御回路、
341,342はセンスアンプ、351,352は出力ドライバ、151,
152,155,156は記憶素子を構成するトランジスタ、153,1
54は記憶素子のゲート電圧をオンオフするトランジスタ
である。従来の半導体記憶装置では、第2図の左半分の
み、つまりアドレスデコーダ31、データ用メモリマトリ
クス151,155、データ読出し用センスアンプ341,出力ド
ライバ351、高電圧制御回路321〜326,328のみが設けら
れている。 第3図は、第2図におけるメモリアクセス時の記憶素
子への電圧関係図である。 第3図の電圧条件を記憶素子151,155に与えることに
より、読出し、プログラム、および消去の各動作が行わ
れる。すなわち、読出し動作の場合には、ワード線
(W)21にアドレスデコーダ31によりVCCの電圧を加
え、高圧ワード線221を0Vすることによって、記憶素子
を選択し、その素子の内容(DOUT)をデータ線231に読
出す。また、プログラムの場合には、ワード線(W)21
にアドレスデコーダ31よりVCCの電圧を加え、高圧ワー
ド線(WH)221に高電圧制御回路321より同じくVCCの電
圧を加え、ウェル111に高電圧制御回路323より−VPP
加えることによって、選択した記憶素子に“1"を書込む
ことができる。さらに、消去の場合には、ワード線
(W)21にアドレスデコーダ31よりVCCの電圧を加え、
高圧ワード線221に高電圧制御回路321より−VPPの電圧
を加えウェル電圧をVCCにすることによって、選択した
記憶素子の内容を消去することができる。 本発明においては、上述した従来の構成に対して、第
2図の右側の構成を追加する。すなわち、保護情報を記
憶する記憶素子152,156を各ワード線221に1素子ないし
複数素子だけ配列し、指定されたアドレスに対応する保
護情報メモリの状態によって、データメモリのアクセス
を許可、あるいは禁止する機能を付加している。このた
めに追加される回路としては、記憶素子のゲート電圧の
供給をオンオフする制御ゲート153,154、保護情報用の
センスアンプ342、保護情報用の出力ドライバ352、およ
び一時記憶レジスタ37である。 本発明では、アレー状に配列された記憶素子群の一辺
に、ワード線で選択される一連の記憶素子群(151,155
等)を単位としてメモリ保護データを記憶する記憶素子
152,156を置き、ワード線選択時に、この記憶素子152,1
56を同時に読出して、プログラム、消去、読出しの制御
を阻止することを可能にしている。 保護情報を記憶する記憶素子152,156は、従来のデー
タ用メモリ151,155と同じように、読出しプログラム、
および消去が可能である。しかし、データ用メモリ151,
155に対するプログラム、消去の動作時に、保護情報素
子152,156は記憶情報を失つてはならない。このため
に、データメモリ151,155へのプログラム、消去の動作
時には、保護情報記憶素子152,156に対して異つた条件
を与える必要がある。 第4図は、第2図の保護記憶素子へのプログラム、お
よび消去の各動作を阻止するための電圧関係図である。 データのプログラム時には、第3図のように、ワード
線(W)21にVCC,高圧ワード線(WH)221にVCC,データ
読出し線(D)231に−VPP,I線25に−VPP,WELL線111に
−VPを、それぞれ加えるのに対して、保護情報記憶素子
には、第4図に示すように、プログラム阻止のために、
ワード線(W)21にデータと同じくVCC,I線25にもデー
タと同じく−VPPを加えるが、WH線とD線とWELL線に
は、0電圧を加える。これにより、保護情報はプログラ
ムされずにすむ。また、消去時にも、WH線とD線とS線
とWELL線とに0電圧を加えることによつて、保護情報を
消さないようにする。第2図のゲート153,154、および
電圧インバータ361は、これらの保護情報の破壊を防止
するため、第4図の示す電圧条件を与える回路である。 次に、保護機能のある読出し、プログラム、消去の各
動作について、動作を詳述する。 第5図は、第2図における読出し動作時のタイミング
チャートである。 チツプセレクト信号43,アドレス41が与えられると、
記憶装置は動作を開始する。指定されたアドレスに対応
したワード線21が選択され、データ用メモリ素子151,お
よび保護情報用記憶素子152の内容が各々センスアンプ3
41,342により読出される。センスアンプ342の出力は、
一時記憶レジスタ37にセツトされ、その出力47が“1"の
場合には、データメモリ用の出力ドライバ351を駆動し
てデータをデータバス42上に読出す。また、保護情報の
出力47が“0"の場合には、データメモリ用出力ドライバ
351を制御して、ドライバ351からの出力を禁止し、デー
タバス42へデータが送出されないようにする。読出し動
作の場合には、データメモリ151と、保護情報素子152と
は同時に読出されるので、保護機能を付加したことによ
り、動作時間の遅れは生じない。 第6図は、第2図におけるプログラムあるいは消去時
のタイムチヤートである。 この場合にも、読出し動作と同じように、チツプ選択
信号43とアドレス41が与えられることによつて、動作が
開始される。内部制御回路39は、最初に、制御モードを
読出し状態(ST1)に置き、指定アドレスに対する保護
情報記憶素子152を読出し、一時記憶レジスタ37に記憶
する。この出力47が“1"のときには、内部制御回路39の
内部制御状態をプログラムあるいは消去モード(ST2)
に移す。各高電圧発生回路321〜325では、消去モード
(ST2)の間、第3図に示す高電圧を発生し、プログラ
ムあるいは消去動作を行う。同時に、高電圧発生回路32
6に接続された信号線49は“0"レベルとなり、これによ
つて、ゲート153をオフし、ゲート362〜364の出力を0V
にする。また、インバータ361の出力491は“1"となるた
め、ゲート154をオンし、保護情報記憶素子152のゲート
電圧222を0Vにする。この結果、保護情報記憶素子152,1
56への電圧関係は、第4図を満足するようになり、デー
タメモリ151,155へのプログラムまたは消去動作時に、
保護情報記憶素子152,156の記憶情報は保護される。な
お、プログラム、消去動作時には、保護情報の読出し
と、データのプログラム、消去動作が時系列的に実行さ
れるが、読出しの時間に比べ、プログラム、消去時間は
103〜105倍長いので、保護情報の読出しによる実質的な
アクセス動作の増加は生じない。 このように、本実施例においては、共通のワード線に
データ用のメモリマトリクスと保護情報用のメモリマト
リクスを配列し、読出し動作時には、両者を同時にアク
セスして、保護情報によつて読出しデータのデータ線へ
の送出を制御し、またプログラム、消去動作時には、先
ず保護情報の読出しを行い、この情報によつてプログラ
ム、消去動作を制御することが可能となる。この結果、
ワード線単位でのメモリ保護をソフトウエアの助けを借
りずに実現でき、メモリ保護のためのアクセス時間の増
加をなくすことができる。また、ワード線単位でメモリ
保護を行うことができるので、メモリエリアに無駄のな
いメモリ保護が可能となる。さらに、本実施例では、ア
ドレスデコーダ31およびワード線21の制御回路は、デー
タ用メモリマトリクスと、保護情報読メモリマトリクス
とに共用できるので、保護機能を実現する場合のエリア
上の増加も最小に抑えることができる、 第7図は、第2の発明の実施例を示す半導体記憶装置
の構成図である。 第12図と同じ記号は、同一のものを表わしている。第
7図の半導体記憶装置は、第12図の回路構成に対して、
アドレス判定回路51,書込み阻止データラツチ回路52,消
去阻止データラツチ回路53を付加し、各阻止信号671,67
2に対しては、書込み状態での読出しデータで書込み阻
止信号671をアクテイブにし、また消去状態での読出し
データで消去阻止信号672をアクテイブにするように設
定する。 第8図は、第7図の保護データと阻止条件の関係を示
す説明図。 第8図に示すように、書込み状態での読出し信号が
“1"、消去状態での読出し信号が“0"とすると、ラツチ
回路52では読出しデータ“0"のとき、書込み阻止信号は
デイセーブル、読出しデータ“1"のとき、書込み阻止信
号はアクテイブとなる。また、ラツチ回路53では、読出
しデータ“0"のとき、消去阻止信号はアクテイブ、読出
しデータ“1"のとき、消去阻止信号はデイセーブルとな
る。 次に、記憶装置の保護機能のテストおよび再帰不可能
な保護機能の設定方法について、説明する。 先ず最初に、保護情報の記憶しているアドレスをアド
レス信号61で指定すると、アドレス判定回路51がこれを
登録判定することにより、ラツチ回路52,53にゲート信
号が与えられ、また記憶素子群1からセンスアンプ3を
介して、“1"または“0"のデータが読出される。初期状
態には、半導体素子の製造方法により、データは“1"ま
たは“0"はいずれかの状態に固定されている。例えば、
“1"の状態の場合には、第8図の条件から、書込み阻止
信号がアクテイブで消去阻止信号はデイセーブルされて
いる。従つて、保護情報記憶アドレス以外、すなわち一
般のデータ保護領域を指定して、記憶素子を“1"から
“0"に、つまり消去することができる。 さらに、“0"から“1"へ書込み起動をかけて、保護機
能が動作するか否かをテストすることができる。消去お
よび書込み阻止動作のテストは、保護情報記憶領域を含
む全記憶素子に対して、保護機能の状態を変えずに行う
ことができる。 次に、保護情報領域を消去状態で、このアドレスを指
定し、読出し起動をかけると、ラツチ回路52,53に“0"
が読出され、消去阻止信号アクテイブ、書込み阻止信号
デイセーブル状態となる。この状態では、前述のよう
に、全記憶素子に対して消去阻止動作をテストすること
ができる。 次に、ラツチ回路52に“0"、ラツチ回路53に“1"が読
出されるように、保護情報領域にデータを設定し、これ
を読出す。この状態では、記憶素子群1は、保護機能を
持たない電気的に書込み・消去の可能な不揮発性記憶素
子として動作する。逆に、ラツチ回路52,53にそれぞれ
“1"および“0"が読出されるように、保護情報領域にデ
ータを設定し、これを読出すと、この記憶装置は書込み
・消去機能がともに阻止され、その状態から書込み・消
去機能をアクテイブにする状態には戻れなくなる。この
結果、記憶素子群1に記憶されたデータは、これ以後、
破壊されることがなくなる。 第9図は、本発明の他の実施例を示す半導体記憶装置
の構成図であり、第10図は第9図の書込み・消去制御回
路の詳細構成図である。 第9図の装置では、書込み・消去機能の阻止領域と書
込み機能のみ、あるいは消去機能のみを阻止する領域
を、同一記憶素子群上で分離するようにしている。すな
わち、第9図においては、第7図に比べて、書込み阻止
データラツチ回路521,522,消去阻止データラツチ回路53
1,532の2組が設けられている点で異なつている。書込
み・消去制御回路4は、第10図に示すように、阻止信号
6711,6712,6721,6722と、外部からの書込み起動信号62,
消去起動信号63により、高電圧VPを制御し、この出力68
1〜684を記憶素子群の2つの領域11および12に与える。
保護情報記憶エリアが、例えば領域11にあれば、記憶素
子群11は前述したように再帰不可能な書込み・消去阻止
領域を実現できる。また、保護情報のラツチ回路522,53
2に対応するデータを書込み阻止、あるいは消去阻止指
定にして、領域11を再帰不可能な書込み・消去阻止状態
にすることで、領域12に対しては、保護情報の指定に従
つて書込み阻止、消去阻止状態を再帰不可能な形で指定
することができる。記憶素子領域を更に分割して、その
領域に対応して保護情報ラツチ回路を準備して、書込み
・消去制御回路を構成すれば、その領域ごとに異なつた
保護条件を指定することができる。 第11図は、本発明の他の実施例を示す半導体記憶装置
の構成図である。 第11図においては、保護情報と外部信号との組合せに
より、阻止信号の生成を行うようにした構成が示されて
いる。54は保護情報ラッチ回路、55は組合せ回路、69は
外部信号である。その他の信号は、第7図,第9図と同
一である。例えば、組合せ回路55としてラッチ回路54の
出力と外部信号69の不一致検出回路を用いると、キーワ
ード検出型の保護機能を実現することができる。保護情
報の記憶しているアドレスをアドレス信号61で指定する
と、アドレス判定回路51がこれを判定することにより、
ラッチ回路54にゲート信号が与えられ、記憶素子群1か
らセンスアンプ3を介して、読出された保護情報がラッ
チ回路54に記憶される。例えば、この保護情報を第8図
に示す書込みあるいは消去阻止情報とキーワードとによ
り構成する。不一致検出回路55でキーワードの外部信号
69で与えられるキーワードとラッチ回路54に記憶されて
いるキーワードの出力ビットパターンとを比較して、不
一致のときには671,672信号の発生を禁止し、一致して
いるときのみ第8図に従った書込みあるいは消去阻止信
号を発生するようにする。 このように、第7図,第9図、および第11図の実施例
においては、電気的に書込み・消去の可能な記憶素子群
の特定のエリアに書込まれたデータのパターンによっ
て、記憶素子群の書込みあるいは消去動作を阻止するこ
とができ、かつこの保護情報を再帰可能な状態において
も記憶することができるので、柔軟性のある保護機能付
きの電気的書込み・消去可能な半導体記憶装置を実現す
ることができる。 また、〔発明の背景〕の項でも述べたことから明らか
なように、マイクロプロセッサやメモリカードなどに不
揮発性半導体メモリを内蔵させる場合、上述した本発明
の如き不揮発性半導体メモリを内蔵すると、記憶保護が
ワード線単位で行うことができ、またプログラム消去な
どを完全に阻止することも可能になる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、少量の単位で
メモリの各種の保護機能を実現することができ、また特
定のエリアに書込まれたデータのパターンにより記憶素
子群の書込みまたは消去動作を阻止することができるの
で、メモリエリアに無駄のないメモリ保護を行うことが
可能となる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device that can be protected in word line units, a method for writing and erasing the same, and a microprocessor incorporating the nonvolatile semiconductor memory device. , Relating to cash cards. [Background of the Invention] Conventionally, EEPROM (Electrically Erasable and Prog
A rammable read only memory (NRAM) is a non-volatile memory and electrically rewritable. On the contrary, there is a concern that data to be protected may be rewritten. Therefore, as a method of protecting the secrecy of data in a nonvolatile memory, there has been proposed a method of using security bits and prohibiting access from outside the memory according to the state of the bits (for example, “Electronics Design” (Electronics)). Design), March 3,1983, pp123
~ 128). That is, a write-only security register separate from the memory block for the purpose of ordinary rewriting is prepared, and access to the memory block is prohibited depending on the state of a specific bit of this register. In this case, as a method of configuring the security register with a rewritable memory element, the erasing operation of the security register is made possible only when the entire erasing operation of the memory block is performed. Is written in the security register so that the memory block cannot be accessed without destroying the data in the memory block. However, in this method, while allowing reading of the memory, 1
No consideration has been given to a protection function for preventing rewriting of previously written data. In addition, since the conditions for erasing and writing of the nonvolatile memory constituting the security register are different from those of the data storage area, it is necessary to provide an independent erasing and writing circuit, and the circuit tends to be complicated. In addition, since the above method is a protection function that operates on the entire memory as a unit, it is not possible to control the protection data in each area by dividing the memory into partial and small capacities. As another memory protection method conventionally known,
There is a method to specify the area and the contents of protection by software. However, this method requires another storage device for storing these and system software for controlling the storage device, so that the scale becomes large, and a nonvolatile memory or the like having a relatively small memory capacity is required. Not suitable for data protection. For example, in a microcomputer applied to a cache card or the like and having a built-in non-volatile memory, there is a demand that the non-volatile memory be divided into areas for various different uses such as a program storage area, an ID code, and data. There is. In this case, it is very important to be able to prevent functions such as reading and program erasing for each area divided into small areas in order to realize a highly reliable system. [Object of the Invention] An object of the present invention is to solve these conventional problems and to provide a nonvolatile semiconductor memory element having a protection function such as write / erase permission prohibition for a word line unit nonvolatile semiconductor memory element. Device, nonvolatile semiconductor memory device capable of setting conditions for preventing write / erase only by storing protection data in the same word line, and nonvolatile semiconductor memory capable of memory protection in word line units An object of the present invention is to provide a microprocessor and a cash card having a built-in device. [Summary of the Invention] A microprocessor of the present invention is a microprocessor having a built-in nonvolatile semiconductor memory device arranged on the same semiconductor chip, and the nonvolatile semiconductor memory device is arranged on the semiconductor chip. A protection data storage element is provided in addition to a data storage element on a word line, and a voltage control circuit is controlled by an output of the protection data storage element read out simultaneously with normal data to perform writing or erasing of the nonvolatile semiconductor memory device. For this purpose, a voltage specified for the purpose is controlled (claim 1). Further, a write inhibit signal or an erase inhibit signal is output to the protected data storage element in accordance with the contents of the protected data storage element. Further, the present invention is a cash card incorporating the microcomputer as described above (claim 3). Further, according to the writing method of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, a voltage for controlling the data storage element and the protected data storage element is generated based on the content of the protected data storage element read simultaneously with the normal data, and the write or write operation is performed. This is a writing method in which writing or erasing is performed on these storage elements when erasing is permitted (claim 4). Further, in the method, only writing or erasing is performed when the content of the protected data storage element permits only writing or erasing (claims 5 and 6). Further, the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention has the above-mentioned means for writing and erasing (claim 7). According to the present invention, a compact nonvolatile semiconductor memory device having a configuration for protection on the same semiconductor chip and a microprocessor and a cache card having the same can be obtained by the above-described configuration. Four
In this method, it is possible to obtain a remarkable operation and effect that once the one-word data and the corresponding protection data are written, it is impossible to change the storage contents (recursion impossible). . Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 12 is a basic configuration diagram of an electrically writable / erasable semiconductor memory device used in the present invention. In FIG. 12, 1 is a storage element group, 2 is an address decoder, 3 is a sense amplifier, and 4 is a write / erase voltage control circuit. Address input 61 to address decoder 2,
Data is written by applying write data 66 to the memory element group 1 and a write drive signal 62 to the write / erase voltage control circuit 4, and an address input 61 and a read start signal 64 are applied. Thus, read data 65 is obtained from sense amplifier 3. The contents are erased by applying an address 61 to the address decoder 2 and an erase start signal 63 to the write / erase voltage control circuit 4, respectively. FIG. 13 is an explanatory diagram of the write and erase operations for the storage element of FIG. As shown in FIG. 13, the memory element group 1 is rewritten by giving an address 61 and inputting an erase activation signal 63 to erase the storage element corresponding to the designated address. And write data 66, writing to the storage element is performed. FIG. 14 is a circuit diagram of the write / erase voltage control circuit of FIG. The write / erase voltage control circuit 4 is a circuit for applying a high voltage necessary for writing or erasing to each terminal of the storage element group 1 and, as shown in FIG. 14, from a MOS transistor (a load transistor and an on / off transistor). Composed,
The output OUT is turned on / off by the write start signal 62 and the erase start signal 63. Various modifications may be made to the nonvolatile semiconductor memory device having the configuration shown in FIG. FIG. 1A is a basic configuration diagram of the present invention, and FIGS. 1B to 1D show modified examples thereof. First, FIG. 1 (a) shows a basic configuration of the first invention, and shows a storage element group 1 arranged in a matrix.
In contrast, a storage element 1a for storing at least one bit of memory protection information is arranged for each row in units of storage elements in the matrix direction, that is, in the address direction, and protected by a control signal designated in the column direction. The contents of the information storage element 1a are simultaneously read, and the read contents, for example, if "1", each operation of programming (writing), erasing, or reading is permitted as it is, and if "0", each of these operations is allowed. In order to protect the contents of the storage element group 1. Next, FIG. 1 (b) shows a matrix-like storage element group 1
A part of the address, that is, at least one row in the column direction is a storage element 1b for storing protection information. First, the protection information storage element 1b is read out, and if the content is, for example, "1", the storage element group The program, erase, and read operations for 1 are permitted, and if "0", these operations are blocked, thereby protecting the contents of the memory block group 1. Next, FIG. 1 (c) shows a modification of FIG. 1 (b), wherein at least one row in the column direction of the matrix is a storage element group 1b for storing storage protection information. This is the same as FIG. 2B, but in this case, each bit of one row is allocated to each row of the storage element group 1 as shown by an arrow.
First, according to the content of the read protection information storage element 1b, for example, if the content of one bit on the right side is "1", the respective operations of programming, erasing, and reading of the bottom row of the element group 1 are permitted.
If the content of the second bit from the right is “0”, the element group 1
Block the operation of the second row from the bottom, and if the content of the third bit from the right is "1", permit the operation of the third row from the bottom to enable the storage element. The contents of the group 1 are protected for each line. Next, FIG. 1 (d) shows a combination of both the protection methods of FIGS. 1 (a) and 1 (b). Half of the matrix in the column direction, that is, half of the address, is stored in the former protection method. The other half is to protect the stored contents by the latter protection method. That is, the element group that stores at least one bit of protection information for each row is stored in the storage element group 1A.
1a, and a storage element group 1b storing protection information in at least one row is arranged in the remaining storage element group 1B,
The memory contents are protected by the respective memory protection information according to the selected address. Hereinafter, the operation in the case of FIG. 1A and the case of FIG. 1B will be described in detail with reference to examples. In addition,
The cases of FIGS. 1C and 1D are applications of the operations of FIGS. 1A and 1B, and therefore detailed operations are omitted. FIG. 2 is a configuration diagram of a semiconductor memory device showing an embodiment of the first invention, showing a case where various protection functions can be provided for each small unit of memory. In FIG. 2, 31 is an address decoder, 37 is a temporary storage register for protection information, 39 is an internal control circuit, 41 is an address bus, 42 is a data bus, 321 to 238 are high voltage control circuits,
341,342 are sense amplifiers, 351,352 are output drivers, 151,
152, 155, 156 are transistors constituting a storage element, 153, 1
A transistor 54 turns on and off the gate voltage of the storage element. In the conventional semiconductor memory device, only the left half of FIG. 2, that is, only the address decoder 31, the data memory matrices 151 and 155, the data read sense amplifier 341, the output driver 351, and the high voltage control circuits 321 to 326 and 328 are provided. . FIG. 3 is a diagram showing a voltage relation to a storage element at the time of memory access in FIG. By applying the voltage condition shown in FIG. 3 to the storage elements 151 and 155, each operation of reading, programming, and erasing is performed. That is, in the case of read operation, a voltage of V CC added by the address decoder 31 to the word line (W) 21, a high pressure word line 221 by 0 V, and selecting a storage element, the contents of the elements (D OUT ) is read out to the data line 231. In the case of a program, the word line (W) 21
To a voltage of V CC added from the address decoder 31, also the voltage of V CC added than the high voltage control circuit 321 to the high voltage word line (WH) 221, by adding -V PP than the high voltage control circuit 323 to the well 111 "1" can be written to the selected storage element. Further, in the case of erasing, a voltage of V CC is applied from the address decoder 31 to the word line (W) 21,
By applying a voltage of −V PP from the high voltage control circuit 321 to the high voltage word line 221 and setting the well voltage to V CC , the contents of the selected storage element can be erased. In the present invention, a configuration on the right side of FIG. 2 is added to the above-described conventional configuration. That is, a function of arranging one or a plurality of storage elements 152 and 156 for storing protection information in each word line 221 and permitting or prohibiting access to the data memory depending on the state of the protection information memory corresponding to the designated address. Is added. Circuits added for this purpose include control gates 153 and 154 for turning on / off the supply of the gate voltage of the storage element, a sense amplifier 342 for protection information, an output driver 352 for protection information, and a temporary storage register 37. According to the present invention, a series of storage element groups (151, 155) selected by a word line is provided on one side of the storage element groups arranged in an array.
Storage element that stores memory protection data in units of
152, 156, and when the word line is selected,
56 can be read at the same time to prevent control of programming, erasing, and reading. The storage elements 152 and 156 that store the protection information include a read program, like the conventional data memories 151 and 155.
And erasure is possible. However, the data memory 151,
During a program or erase operation on 155, the protected information elements 152 and 156 must not lose stored information. For this reason, it is necessary to give different conditions to the protection information storage elements 152 and 156 during the operation of programming and erasing the data memories 151 and 155. FIG. 4 is a voltage relationship diagram for preventing each operation of programming and erasing the protection storage element of FIG. When data of a program, as in the FIG. 3, V CC to the word line (W) 21, a high pressure word line (WH) 221 to V CC, the data read lines (D) 231 -V PP, the I line 25 - V PP, the -V P to WELL line 111, while the added respectively, to the protection information storage device, as shown in FIG. 4, for program inhibition,
Word lines (W) 21 to the data and also V CC, also added -V PP data in I-line 25, but in WH line and D-line and WELL line, applying 0 voltage. This saves the protection information from being programmed. Also, at the time of erasure, the protection information is not erased by applying 0 voltage to the WH line, the D line, the S line, and the WELL line. The gates 153 and 154 and the voltage inverter 361 in FIG. 2 are circuits that provide the voltage conditions shown in FIG. 4 in order to prevent the protection information from being destroyed. Next, the read, program, and erase operations having a protection function will be described in detail. FIG. 5 is a timing chart at the time of the read operation in FIG. Chitsupuserekuto signal 43, the address 4 1 is given,
The storage device starts operating. The word line 21 corresponding to the specified address is selected, and the contents of the data memory element 151 and the protection information storage element 152 are stored in the sense amplifier 3 respectively.
Read by 41,342. The output of the sense amplifier 342 is
When the output 47 is set to the temporary storage register 37 and the output 47 is "1", the output driver 351 for the data memory is driven to read data onto the data bus 42. When the output 47 of the protection information is “0”, the output driver for the data memory is used.
By controlling the 351, output from the driver 351 is prohibited, and data is not sent to the data bus 42. In the case of a read operation, the data memory 151 and the protection information element 152 are read at the same time, so that the addition of the protection function does not cause a delay in the operation time. FIG. 6 is a time chart at the time of programming or erasing in FIG. In this case as well, the operation starts when the chip select signal 43 and the address 41 are applied, as in the read operation. First, the internal control circuit 39 sets the control mode to the read state (ST1), reads the protection information storage element 152 corresponding to the designated address, and stores it in the temporary storage register 37. When the output 47 is "1", the internal control state of the internal control circuit 39 is set to the program or erase mode (ST2).
Transfer to Each of the high voltage generation circuits 321 to 325 generates a high voltage shown in FIG. 3 during the erase mode (ST2), and performs a program or erase operation. At the same time, the high voltage generator 32
The signal line 49 connected to 6 goes to the "0" level, thereby turning off the gate 153 and turning the outputs of the gates 362 to 364 to 0V.
To Further, since the output 491 of the inverter 361 becomes “1”, the gate 154 is turned on, and the gate voltage 222 of the protection information storage element 152 is set to 0V. As a result, the protected information storage elements 152,1
The voltage relation to 56 satisfies FIG. 4, and when programming or erasing the data memories 151 and 155,
The information stored in the protected information storage elements 152 and 156 is protected. During the programming and erasing operations, the protection information reading and the data programming and erasing operations are performed in chronological order, but the program and erasing times are longer than the reading time.
Since the length is 10 3 to 10 5 times longer, a substantial increase in access operation due to reading of the protection information does not occur. As described above, in the present embodiment, the memory matrix for data and the memory matrix for protection information are arranged on a common word line, and at the time of a read operation, both are accessed simultaneously, and the read data is read based on the protection information. At the time of programming and erasing operations, first, protection information is read out, and the programming and erasing operations can be controlled by this information. As a result,
Memory protection in word line units can be realized without the aid of software, and an increase in access time for memory protection can be eliminated. Further, since memory protection can be performed in word line units, it is possible to protect the memory without wasting the memory area. Further, in the present embodiment, the control circuit for the address decoder 31 and the word line 21 can be shared by the data memory matrix and the protection information reading memory matrix, so that an increase in area when implementing the protection function is minimized. FIG. 7 is a configuration diagram of a semiconductor memory device showing an embodiment of the second invention. The same symbols as those in FIG. 12 represent the same ones. The semiconductor memory device of FIG. 7 is different from the circuit configuration of FIG.
An address determination circuit 51, a write-inhibit data latch circuit 52, and an erase-inhibit data latch circuit 53 are added.
For 2, the setting is made so that the write inhibit signal 671 is activated by the read data in the write state, and the erase inhibit signal 672 is activated by the read data in the erase state. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between protected data and a blocking condition in FIG. 7; As shown in FIG. 8, when the read signal in the write state is "1" and the read signal in the erase state is "0", the latch circuit 52 disables the write inhibit signal when the read data is "0". When the read data is "1", the write inhibit signal becomes active. In the latch circuit 53, when the read data is "0", the erasure prevention signal is active, and when the read data is "1", the erasure prevention signal is disabled. Next, a method of testing the protection function of the storage device and setting the non-recursive protection function will be described. First, when the address where the protection information is stored is specified by the address signal 61, the address determination circuit 51 registers and determines this, whereby gate signals are given to the latch circuits 52 and 53, and the storage element group 1 , The data “1” or “0” is read out via the sense amplifier 3. In the initial state, data is fixed to either “1” or “0” depending on the manufacturing method of the semiconductor element. For example,
In the state of "1", the write inhibit signal is active and the erase inhibit signal is disabled from the condition shown in FIG. Accordingly, the storage element can be changed from "1" to "0", that is, erased, by designating a general data protection area other than the protection information storage address. Furthermore, it is possible to test whether or not the protection function operates by writing and starting from “0” to “1”. The test of the erasure and writing prevention operations can be performed on all storage elements including the protection information storage area without changing the state of the protection function. Next, when the protection information area is in the erased state and this address is designated and read-out is started, "0" is set in the latch circuits 52 and 53.
Is read, and the erase inhibition signal is activated and the write inhibition signal is disabled. In this state, as described above, the erase prevention operation can be tested for all the storage elements. Next, data is set in the protection information area so that "0" is read out by the latch circuit 52 and "1" is read out by the latch circuit 53, and this is read. In this state, the storage element group 1 operates as an electrically writable / erasable nonvolatile storage element having no protection function. Conversely, data is set in the protection information area so that "1" and "0" are read out by the latch circuits 52 and 53, respectively, and when this is read out, both the write and erase functions of this storage device are blocked. This makes it impossible to return to the state where the write / erase function is activated from that state. As a result, the data stored in the storage element group 1 is thereafter
It will not be destroyed. FIG. 9 is a configuration diagram of a semiconductor memory device showing another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a detailed configuration diagram of the write / erase control circuit of FIG. In the apparatus shown in FIG. 9, the block area for the write / erase function and the area for blocking only the write function or only the erase function are separated on the same storage element group. That is, in FIG. 9, the write-inhibit data latch circuits 521 and 522 and the erase-inhibit data latch circuit 53 are different from FIG.
They differ in that two sets of 1,532 are provided. As shown in FIG. 10, the write / erase control circuit 4
6711,6712,6721,6722 and external write start signal 62,
The high voltage VP is controlled by the erase start signal 63, and this output 68
1 to 684 are given to two areas 11 and 12 of the storage element group.
If the protection information storage area is, for example, in the area 11, the storage element group 11 can realize a non-recursive write / erase prevention area as described above. Also, latch circuits 522 and 53 for protecting information are provided.
By setting the data corresponding to 2 to write-protection or erase-protection, and setting the area 11 to the non-recursive write / erase-prevention state, the area 12 is prevented from writing according to the protection information specification. The erasure prevention state can be specified in a non-recursive manner. If the storage element area is further divided and a protection information latch circuit is prepared corresponding to the area and a write / erase control circuit is configured, different protection conditions can be designated for each area. FIG. 11 is a configuration diagram of a semiconductor memory device showing another embodiment of the present invention. FIG. 11 shows a configuration in which a blocking signal is generated by a combination of protection information and an external signal. 54 is a protection information latch circuit, 55 is a combination circuit, and 69 is an external signal. The other signals are the same as in FIGS. 7 and 9. For example, when a mismatch detection circuit between the output of the latch circuit 54 and the external signal 69 is used as the combination circuit 55, a keyword detection type protection function can be realized. When the address where the protection information is stored is designated by the address signal 61, the address determination circuit 51 determines this by
A gate signal is applied to the latch circuit 54, and the read protection information is stored in the latch circuit 54 from the storage element group 1 via the sense amplifier 3. For example, the protection information is composed of the write or erase prevention information and the keyword shown in FIG. External signal of keyword in mismatch detection circuit 55
The keyword given at 69 is compared with the output bit pattern of the keyword stored in the latch circuit 54, and when they do not match, the generation of the 671,672 signal is prohibited. An erasure prevention signal is generated. As described above, in the embodiments shown in FIGS. 7, 9 and 11, the storage element is controlled by the pattern of data written in a specific area of the electrically erasable / erasable storage element group. Since a write or erase operation of a group can be prevented and this protection information can be stored even in a recursive state, an electrically writable and erasable semiconductor memory device having a flexible protection function can be provided. Can be realized. Also, as is clear from the description in the section of [Background of the Invention], when a nonvolatile semiconductor memory is built in a microprocessor, a memory card, or the like, if the nonvolatile semiconductor memory as in the present invention described above is built, the Protection can be performed in word line units, and program erasure and the like can be completely prevented. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, various protection functions of a memory can be realized in small units, and a storage element group can be realized by a pattern of data written in a specific area. Can be prevented from being written or erased, so that the memory area can be protected without waste.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の基本構成図、第2図は本発明の一実施
例を示す半導体記憶装置の構成図、第3図は第1図のデ
ータ用記憶素子へのプログラム、消去を行う場合の電圧
関係図、第4図は第1図の保護情報用記憶素子へのプロ
グラム、消去動作を阻止する場合の電圧関係図、第5図
は第1図の読出し動作のタイムチャート、第6図は第1
図のプログラム、または消去動作時のタイムチャート、
第7図は本発明の一実施例を示す半導体記憶装置の構成
図、第8図は第7図の保護データと阻止条件の関係を示
す説明図、第9図,第10図は本発明の他の実施例を示す
半導体記憶装置の構成図および書込み消去電圧制御回路
の構成図、第11図は本発明のさらに他の実施例を示す半
導体記憶装置の構成図、第12図は記憶保護を持たない半
導体記憶装置の構成図、第13図,第14図は第12図の消
去、および書込み動作の説明図、および書込み、消去電
圧制御回路の構成図である。 31:アドレスデコーダ、37:保護情報の一時記憶レジス
タ、39:内部制御回路、151,155:データ用メモリ素子、1
52,156:保護情報記憶用メモリ素子、341,342:センスア
ンプ、351,352:出力ドライバ、321〜328:高電圧制御回
路、153,154:制御ゲート、1:不揮発性記憶素子群、2:ア
ドレスデコーダ、4:書込み・消去電圧制御回路、51:ア
ドレス検出回路、52,53:保護情報ラッチ回路、61:アド
レス入力、62:書込み起動信号、63:消去起動信号、64:
読出し起動信号、65:読出しデータ線、66:書込みデータ
線。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of a semiconductor memory device showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a data storage element of FIG. FIG. 4 is a voltage relation diagram when programming and erasing are performed, FIG. 4 is a voltage relation diagram when programming and erasing operations to the protection information storage element shown in FIG. 1 are prevented, and FIG. 5 is a reading operation shown in FIG. The time chart of FIG.
Time chart at the time of program or erase operation in the figure,
FIG. 7 is a block diagram of a semiconductor memory device showing one embodiment of the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between protected data and blocking conditions in FIG. 7, and FIGS. 9 and 10 are diagrams of the present invention. FIG. 11 is a configuration diagram of a semiconductor memory device and a write / erase voltage control circuit showing another embodiment, FIG. 11 is a configuration diagram of a semiconductor memory device showing still another embodiment of the present invention, and FIG. 13 and 14 are explanatory diagrams of the erasing and writing operations of FIG. 12 and a configuration diagram of a writing and erasing voltage control circuit. 31: address decoder, 37: protection information temporary storage register, 39: internal control circuit, 151, 155: data memory element, 1
52,156: Memory element for storing protection information, 341,342: Sense amplifier, 351,352: Output driver, 321 to 328: High voltage control circuit, 153,154: Control gate, 1: Non-volatile memory element group, 2: Address decoder, 4: Write / write Erase voltage control circuit, 51: address detection circuit, 52, 53: protection information latch circuit, 61: address input, 62: write start signal, 63: erase start signal, 64:
Read start signal, 65: read data line, 66: write data line.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.不揮発性半導体記憶装置を内蔵するマイクロコンピ
ュータであって、 該不揮発性半導体記憶装置は、 複数のワード線とデータ線と電気的に書込み消去可能な
記憶素子とで構成され、マトリクス状に配列された記憶
素子群と、 アドレス信号に従って上記複数のワード線のうち1つの
ワード線を選択するアドレスデコーダと、 書込みまたは消去のための電圧を出力する電圧制御回路
とを具備し、 上記ワード線ごとに、通常の情報を記憶するデータ用記
憶素子とメモリ保護情報を記憶する保護データ記憶素子
が電気的に書込み消去可能な構成に接続され、 上記アドレスデコーダで選択されたワード線によって上
記データ用記憶素子と保護データ記憶素子の両方の情報
を読出して、該読出されたデータ用記憶素子に対する書
込みまたは消去を許可するか或いは禁止するかを、上記
読出された保護データ記憶素子の情報に従って、上記電
圧制御回路を制御することによって行うとともに、 上記データ用記憶素子への情報の書込みまたは消去を行
うとき、上記保護データ記憶素子への情報の書込みまた
は消去を阻止するようにしたことを特徴とするマイクロ
コンピュータ。 2.上記電圧制御回路は保護データ記憶素子の情報に従
って、該保護データ記憶素子に対して、書込み阻止信号
または消去阻止信号を出力することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のマイクロコンピュータ。 3.特許請求の範囲第1項または第2項記載のマイクロ
コンピュータを内蔵することを特徴とするキャッシュカ
ード。 4.電気的に書込み消去可能な記憶素子で構成され、マ
トリクス状に配列された記憶素子群と、電気的に書込み
消去可能な記憶素子で構成され、かつ該マトリクス内に
配列され、該記憶素子群のワード線ごとにメモリ保護情
報を記憶する保護データ記憶素意を具備し、上記記憶素
子群と保護データ記憶素子が電気的に書込み消去可能な
構成に接続された不揮発性半導体記憶装置の書込み方法
であって、 上記保護データ記憶素子に情報を電気的に書込む工程
と、 上記記憶素子群の1ワード線に接続される通常の情報を
記憶するデータ用記憶素子と該ワード線に対応する保護
データ記憶素子の両方の情報を共通のワード線を介して
読出す工程と、 上記保護データ記憶素子の情報に従って、上記読み出さ
れたデータ用記憶素子に対して、書込みまたは消去の動
作を許可するか、または禁止するかを、制御する電圧を
発生する工程と、 書込みまたは消去が許可された場合、上記選択された1
ワード線のデータ用記憶素子に情報を書込むかまたは上
記選択された1ワード線のデータ用記憶素子の情報を消
去する工程と、 上記データ用記憶素子への情報の書込みまたは情報の消
去を行うとき、上記保護データ記憶素子への情報の書込
みまたは情報の消去を阻止する工程と を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の
書込み方法。 5.電気的に書込み消去可能な記憶素子で構成され、マ
トリクス状に配列された記憶素子群と、電気的に書込み
消去可能な記憶素子で構成され、かつ該マトリクス内に
配列され、該記憶素子群のワード線ごとにメモリ保護情
報を記憶する保護データ記憶素子を具備し、上記記憶素
子群と保護データ記憶素子が電気的に書込み消去可能な
構成に接続された不揮発性半導体記憶装置の消去方法で
あって、 上記保護データ記憶素子に情報を電気的に書込む工程
と、 上記素子群の1ワード線に接続される通常の情報を記憶
するデータ用記憶素子と該ワード線に対応する保護デー
タ記憶素子との両方を共通のワード線を介して読出す工
程と、 上記保護データ記憶素子の情報に従って、上記読み出さ
れたデータ用記憶素子に対して、消去の動作を許可する
か、または禁止するかを、制御する電圧を発生する工程
と、 消去が許可された場合に上記選択された1ワード線のデ
ータ用記憶素子の情報を消去する工程と、 上記データ用記憶素子の情報の消去を行うとき、上記保
護データ記憶素子への書込みまたは消去を阻止する工程
と、 を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の
消去方法。 6.電気的に書込み消去可能な記憶素子で構成され、マ
トリクス状に配列された記憶素子群と、電気的に書込み
消去可能な記憶素子で構成され、かつ該マトリクス内に
配列され、該記憶素子群のワード線ごとにメモリ保護情
報を記憶する保護データ記憶素子を具備し、上記記憶素
子群と保護データ記憶素子が電気的に書込み消去可能な
構成に接続された不揮発性半導体記憶装置の書込み方法
であって、 上記保護データ記憶素子に情報を電気的に書込む工程
と、 上記記憶素子群の1ワード線に接続される通常の情報を
記憶するデータ用記憶素子と該ワード線に対応する保護
データ記憶素子の両方の情報を共通のワード線を介して
読出す工程と、 上記保護データ記憶素子の情報に従って、上記読出され
たデータ用記憶素子に対して、書込みの動作を許可する
か、または禁止するかを、制御する電圧を発生する工程
と、 書込みが許可された場合に上記選択された1ワード線の
データ用記憶素子に情報を書込む工程と、 上記データ用記憶素子へ情報の書込みを行うとき、上記
保護データ記憶素子への情報の書込みまたは消去を阻止
する工程と を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の
書込み方法。 7.電気的に書込み消去可能な記憶素子で構成され、マ
トリクス状に配列された記憶素子群と、電気的に書込み
消去可能な記憶素子で構成され、かつ該マトリクス内に
配列され、該記憶素子群のワード線ごとにメモリ保護情
報を記憶する保護データ記憶素子を具備し、上記記憶素
子群と保護データ記憶素子が電気的に書込み消去可能な
構成に接続された不揮発性半導体記憶装置であって、 上記保護データ記憶素子に情報を電気的に書込む手段
と、 上記記憶素子群の1ワード線に接続される通常の情報を
記憶するデータ用記憶素子と該ワード線に対応する保護
データ記憶素子の両方の情報を共通のワード線を介して
読出す手段と、 上記保護データ記憶素子の情報に従って、上記読出され
たデータ用記憶素子に対して、書込みまたは消去の動作
を許可するか、または禁止するかを、制御する電圧を発
生する手段と、 書込みまたは消去が許可された場合、上記選択された1
ワード線のデータ用記憶素子へ情報を書込みまたは上記
選択された1ワード線のデータ用記憶素子の情報を消去
する手段と、 上記データ用記憶素子への情報の書込みまたは消去を行
うとき、上記保護データ記憶素子への情報の書込みまた
は消去を阻止する手段と を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
(57) [Claims] A microcomputer incorporating a nonvolatile semiconductor memory device, wherein the nonvolatile semiconductor memory device includes a plurality of word lines, data lines, and electrically writable and erasable storage elements, and is arranged in a matrix. A memory element group, an address decoder for selecting one of the plurality of word lines according to an address signal, and a voltage control circuit for outputting a voltage for writing or erasing; A data storage element for storing normal information and a protected data storage element for storing memory protection information are electrically connected and erasable, and the data storage element is connected to the data storage element by a word line selected by the address decoder. Reads both information from the protected data storage element and permits writing or erasing to the read data storage element Whether to perform or prohibit is performed by controlling the voltage control circuit according to the read information of the protected data storage element, and when the information is written or erased in the data storage element, the protection is performed. A microcomputer wherein writing or erasing of information to a data storage element is prevented. 2. 2. The microcomputer according to claim 1, wherein said voltage control circuit outputs a write inhibit signal or an erase inhibit signal to said protected data storage element in accordance with information of said protected data storage element. 3. A cash card comprising the microcomputer according to claim 1 or 2. 4. A storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in a matrix, and a storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in the matrix, A method of writing data in a non-volatile semiconductor storage device, comprising: a protection data storage element for storing memory protection information for each word line, wherein the storage element group and the protection data storage element are electrically connected and erasable. Electrically writing information to the protection data storage element; a data storage element for storing normal information connected to one word line of the storage element group; and protection data corresponding to the word line. Reading both information of the storage element through a common word line, and writing or writing to the read data storage element according to the information of the protected data storage element. Or not to allow the operation of to, or whether to prohibit the steps of generating a voltage for controlling, when the program or erase is permitted, it is the selected 1
Writing information to the data storage element of the word line or erasing the information of the data storage element of the selected one word line; and writing or erasing the information to the data storage element of the selected one word line. A step of preventing writing or erasing of information in the protected data storage element. 5. A storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in a matrix, and a storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in the matrix, An erasing method for a non-volatile semiconductor storage device, comprising: a protected data storage element for storing memory protection information for each word line, wherein the storage element group and the protected data storage element are electrically connected and erasable. Electrically writing information to the protected data storage element, a data storage element for storing normal information connected to one word line of the element group, and a protected data storage element corresponding to the word line. Reading out both via a common word line, and, in accordance with the information of the protected data storage element, whether to permit an erasing operation for the read data storage element. Or a step of generating a voltage for controlling whether or not to inhibit, a step of erasing the information of the selected one-word-line data storage element when erasure is permitted, and a step of erasing the information of the data storage element. A step of preventing writing or erasing of the protected data storage element when erasing is performed. 6. A storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in a matrix, and a storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in the matrix, A writing method for a non-volatile semiconductor storage device, comprising: a protected data storage element for storing memory protection information for each word line, wherein the storage element group and the protected data storage element are electrically connected to and erasable from each other. Electrically writing information to the protected data storage element, a data storage element for storing normal information connected to one word line of the storage element group, and a protected data storage corresponding to the word line. Reading both information of the elements through a common word line; and performing a write operation on the read data storage element according to the information of the protected data storage element. A step of generating a voltage for controlling whether to permit or prohibit; a step of writing information to the data storage element of the selected one word line when writing is permitted; a step of storing the data A step of preventing writing or erasing of information to the protected data storage element when writing information to the element. 7. A storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in a matrix, and a storage element group composed of electrically erasable storage elements and arranged in the matrix, A nonvolatile semiconductor memory device comprising a protected data storage element for storing memory protection information for each word line, wherein the storage element group and the protected data storage element are connected in an electrically writable and erasable configuration, Means for electrically writing information to the protected data storage element; both a data storage element for storing normal information connected to one word line of the storage element group and a protected data storage element corresponding to the word line Means for reading the information of the data through a common word line, and permitting a write or erase operation on the read data storage element in accordance with the information of the protected data storage element. Or or or prohibited, and means for generating a voltage for controlling, when the program or erase is permitted, it is the selected 1
Means for writing information to the data storage element of the word line or erasing the information of the selected data storage element for the one word line; and protection for writing or erasing information to the data storage element. Means for preventing writing or erasing of information in the data storage element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2833621B2 (en) * 1987-03-16 1998-12-09 株式会社日立製作所 Non-volatile storage device
JPH01222354A (en) * 1988-02-29 1989-09-05 Nec Corp Data read inhibition circuit
JPH0210451A (en) * 1988-06-28 1990-01-16 Nec Corp Semiconductor storage device
JPH02299039A (en) * 1989-05-12 1990-12-11 Toshiba Corp Semiconductor memory device
JPH0793223A (en) * 1993-09-20 1995-04-07 Nec Corp Stored information protecting circuit
JPH09128982A (en) * 1995-10-13 1997-05-16 Minsei Kagi Kofun Yugenkoshi Eeprom with protective function
JP2005078369A (en) * 2003-08-29 2005-03-24 Sony Corp Semiconductor processor
JP2007328825A (en) * 2007-09-18 2007-12-20 Renesas Technology Corp Memory system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS616682Y2 (en) * 1979-09-14 1986-02-28
JPS5996600A (en) * 1982-11-24 1984-06-04 Mitsubishi Electric Corp Memory device
DE3318123A1 (en) * 1983-05-18 1984-11-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München CIRCUIT ARRANGEMENT WITH A DATA MEMORY AND A CONTROL UNIT FOR READING, WRITING AND ERASING THE MEMORY

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