JP3037252B2 - アドレス選択回路 - Google Patents

アドレス選択回路

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JP3037252B2
JP3037252B2 JP10015689A JP1568998A JP3037252B2 JP 3037252 B2 JP3037252 B2 JP 3037252B2 JP 10015689 A JP10015689 A JP 10015689A JP 1568998 A JP1568998 A JP 1568998A JP 3037252 B2 JP3037252 B2 JP 3037252B2
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典明 陶山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてデータを
順方向又は逆方向にシフトさせる双方向シフトレジスタ
を備えたアドレス選択回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のアドレス選択回路として
は、例えば図7に示すような構成のものが挙げられる。
このアドレス選択回路は、点線で示される双方向シフト
レジスタをデータ・バス線DBに接続された8個のトラ
ンスファゲート及びこれらのトランスファゲートに接続
された同数(8個)の感度アンプを介して2本の平行す
るワード線W1,W2及び各トランスファゲートに対応
した数(8本)のデジット線D1〜D8の間に配置され
たDRAMのメモリ・セルMS(電源電圧Vcc/2が印
加される)と接続して構成されている。
【0003】ここでの双方向シフトレジスタは、入力信
号(REV信号,CLK信号,STA信号)を制御信号
発生部で入力し、ここで所定数(ここでは9個)のフリ
ップ・フロップ(以下、F/Fとする)の動作を制御す
るために異なる制御信号を生成し、これらの制御信号に
従って各F/Fのうちの特定のものにおける同時にHi
ghレベルとならない内部接点p2,p4,p5,p8
から出力信号(アドレス選択信号)が得られるようにな
っている。
【0004】ところで、ここでの双方向シフトレジスタ
の場合、アドレス選択回路として使用するために、同時
にHighレベルとならない内部接点p2,p4,p
6,p8からデータを抽出してアドレス選択信号として
いるため、シフトレジスタを構成するF/Fの2台毎に
一つのアドレス選択信号しか抽出できず、半導体集積回
路としての集積度の面で問題がある。
【0005】そこで、特開平7−13513号公報に開
示された双方向信号伝送回路網及び双方向信号転送シフ
トレジスタには、図8に示されるように双方向シフトレ
ジスタにおいて二つのデータパスを設けて集積度を改善
した機能を具現している。尚、ここでの双方向シフトレ
ジスタでは、トランスファゲートの全てを図中で○囲み
していないNMOSトランジスタと、図中で○囲みした
PMOSトランジスタとの組み合わせによる構成として
いる。
【0006】尚、その他の双方向シフトレジスタ並びに
その基本機能に関連した周知技術としては、例えば実公
昭61−31437号公報に開示された可逆シフトレジ
スタ,特開平1−287900号公報に開示された双方
向シフトレジスタ,特開平2−312099号公報や特
開平3−5998号公報に開示されたシフトレジスタ等
が挙げられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平7−1
3513公報に開示された双方向シフトレジスタの場
合、二つのデータパスを設けて集積度を改善している
が、実際には図8に示されるようにシフトレジスタを構
成するトランスファゲート数(以下、単に素子数とす
る)が多いためにさほど集積度が改善されていない上、
異なるデータ・パスを通る構成であるためにデータ伝達
速度の相違によって特性が劣化され易いという問題があ
る。
【0008】図8は、この双方向シフトレジスタにおけ
るシフトデータの流れを説明したもので、同図(a)は
順方向シフト時に関するもの,同図(b)は逆方向シフ
ト時に関するものである。即ち、ここで示されるよう
に、順路や逆路で異なるデータ・パスを通る場合、順路
と逆路とでのデータ伝達速度の相違が生じ、これによっ
て特性が悪化されることがある。
【0009】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、少ない素子数でデ
ータが劣化されずに双方向シフト機能を具現できると共
に、半導体集積回路としての集積度が向上される双方向
シフトレジスタを備えたアドレス選択回路を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、データ
・バス線に所定の順番を成すように接続された所定数の
トランスファゲート及び該所定数のトランスファゲート
に接続された所定数の感度アンプを介して2本の平行す
るワード線と該所定数のトランスファゲートに対応した
所定数のデジット線との間に配置されると共に、電源電
圧が印加されるメモリ・セルと接続される双方向シフト
レジスタを備えたアドレス選択回路において、双方向シ
フトレジスタは、レジスタ内部へデータを入力させるた
めの初期値を与えるスタート信号であるSTA信号に従
って該データのシフト方向を制御するためのREV信号
の入力時のLowレベル期間中に常時オンされる所定数
よりも多い特定数の第1のトランスファゲート,並びに
該REV信号の入力時のHighレベル期間中に常時オ
ンされる特定数の第2のトランスファゲートによる2系
統のトランスファゲートから成る特定数のF/Fと、特
定数のF/Fに順次介在接続されることで多段構造を成
すと共に、周期的にLowレベルからHighレベル,
或いはHighレベルからLowレベルへとクロッキン
グさせてデータをシフトさせるための基本制御信号であ
るCLK信号によりオン/オフが制御される所定数の第
3のトランスファゲートとを含み、更に、特定数の第2
のトランスファゲートをREV信号のLowレベル期間
中に常時オンし、且つ特定数の第1のトランスファゲー
トをCLK信号のクロッキングに応じてオン/オフさせ
てデータを順方向にシフトさせると共に、該特定数の第
1のトランスファゲートを該REV信号のHighレベ
ル期間中に常時オンし、且つ該特定数の第2のトランス
ファゲートを該CLK信号のクロッキングに応じてオン
/オフさせて該データを逆方向にシフトさせる際、該R
EV信号及び該CLK信号に基づいて異なる第1のCL
K信号,第2のCLK信号,第3のCLK信号,及び第
4のCLK信号を生成出力すると共に、該データを順方
向にシフトさせる場合には該第3のCLK信号をLow
レベル,該第4のCLK信号をHighレベルに固定し
て該特定数の第1のトランスファゲートをオンすること
で特定数のF/Fを通して所定数のデジット線のうちの
偶数番目のものから昇べき順に出力されるように選択制
御し、該データを逆方向にシフトさせる場合には該第1
のCLK信号をLowレベル,該第2のCLK信号をH
ighレベルに固定して該第2のトランスファゲートを
オンすることで該特定数のF/Fを通して該所定数のデ
ジット線のうちの奇数番目のものから降べき順で出力さ
れるように選択制御する制御信号発生部を備えたアドレ
ス選択回路が得られる。
【0011】又、本発明によれば、上記アドレス選択回
路において、制御信号発生部は、REV信号,CLK信
号,及びSTA信号を入力すると共に、アドレス選択信
号を得るための特定数のF/Fの内部接点を含む動作点
切換箇所を入力側に接続した複数の論理回路の組み合わ
せから成り、双方向シフトレジスタは、特定数のF/F
からの出力を入力して所定数の出力線の一つのみでHi
ghレベルでのデータを出力する複数の論理回路の組み
合わせから成る出力回路を備えたアドレス選択回路が得
られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明のア
ドレス選択回路について、図面を参照して詳細に説明す
る。
【0013】図1は、本発明のアドレス選択回路に適用
される双方向シフトレジスタの基本構成を示した回路図
である。この双方向シフトレジスタは、データのシフト
方向を制御するためのREV信号の入力時のLowレベ
ル期間中に常時オンされる第1のトランスファゲートa
1〜a9,並びにREV信号の入力時のHighレベル
期間中に常時オンされる第2のトランスファゲートb1
〜b9による2系統のトランスファゲートが接続された
インバータから成る特定数(ここでは9個)のF/F
と、これらの各F/Fに順次介在接続されることで多段
構造を成すと共に、周期的にLowレベルからHigh
レベル,或いはHighレベルからLowレベルへとク
ロッキングさせてデータをシフトさせるための基本制御
信号であるCLK信号によりオン/オフが制御される所
定の第3のトランスファゲートc1〜c8とを備えてい
る。
【0014】この双方向シフトレジスタの場合、REV
信号のLowレベル期間中はデータを順方向に,Hig
hレベル期間中は逆方向にデータをシフトすることがで
き、又初期値を与えるスタート信号であるSTA信号に
よってシフトレジスタ内部へデータを入力させることが
できるが、このときにREV信号により制御されるトラ
ンスファゲートd1,e1及びCLK信号により制御さ
れるトランスファゲートd2,e2を介してシフトレジ
スタ内部へとデータを供給するようになっている。
【0015】又、この双方向シフトレジスタの場合、ト
ランスファゲートa1〜a9をREV信号のLowレベ
ル期間中常時オンし、且つトランスファゲートb1〜b
9をCLK信号のクロッキングに応じてオン/オフさせ
てデータを順方向にシフトさせると共に、トランスファ
ゲートb1〜b9をREV信号のHighレベル期間中
常時オンし、且つトランスファゲートa1〜a9をCL
K信号のクロッキングに応じてオン/オフさせてデータ
を逆方向にシフトさせるようになっている。
【0016】このため、この双方向シフトレジスタは、
CLK信号及びREV信号に基づいて異なる第1のCL
K信号1A,第2のCLK信号1B,第3のCLK信号
1C,及び第4のCLK信号1Dを生成出力する制御信
号発生部を含んでおり、これによってデータを順方向に
シフトさせる場合には第3のCLK信号1CをLowレ
ベル,第4のCLK信号1DをHighレベルに固定し
てトランスファゲートa1〜a9をオンし、データを逆
方向にシフトさせる場合には第1のCLK信号1AをL
owレベル,第2のCLK信号1BをHighレベルに
固定してトランスファゲートb1〜b9をオンする。
【0017】図2は、この双方向シフトレジスタの要部
における信号処理動作を例示したタイミングチャートで
ある。但し、ここでは各F/Fにおける各トランスファ
ゲートa1〜a9と各トランスファゲートb1〜b9と
にそれぞれ接続されたインバータとの間におけるジグザ
グ状の組み合わせに位置されるアドレス選択信号を得る
ための内部接点p1〜p9の信号処理動作を含んでい
る。即ち、内部接点p1はトランスファゲートb1及び
インバータの間,内部接点p2はトランスファゲートa
2及びインバータの間,内部接点p3はトランスファゲ
ートb3及びインバータの間,内部接点p4はトランス
ファゲートa4及びインバータの間,内部接点p5はト
ランスファゲートb5及びインバータの間,内部接点p
6はトランスファゲートa6及びインバータの間,内部
接点p7はトランスファゲートb7及びインバータの
間,内部接点p8はトランスファゲートa8及びインバ
ータの間,内部接点p9はトランスファゲートb9及び
インバータの間にそれぞれ位置される。
【0018】ここでは、先ず初期状態であるT0期間の
動作について説明する。但し、初期状態では、内部接点
p1〜p9は不定(LowレベルであるかHighレベ
ルであるかが不明の状態であるため、図中では中間レベ
ルとしている)である。そこで、図2中のT0の期間で
は不定である内部接点p1〜p9のそれぞれをLowレ
ベルに初期化する場合について示している。
【0019】具体的に云えば、T0の期間ではREV信
号をLowレベルにし、トランスファゲートa1〜a
9,d1をオンすると共に、STA信号をLowレベル
にしてCLK信号をクロッキングさせると、CLK信号
のLowレベル期間にトランスファゲートb1,c1が
オフした状態でトランスファゲートd2がオンし、ST
A信号のLowレベルがLowレベルでのデータとして
内部接点p1に伝達される。
【0020】更に、CLK信号がLowレベルからHi
ghレベルへと変化すると、トランスファゲートd2,
b2,c2がオフし、且つトランスファゲートb1,c
1がオンすることにより、内部接点p1のデータがトラ
ンスファゲートa1,b1を含むF/F内で保持される
と共に、後段のトランスファゲートa2,b2含むF/
Fへ伝達され、内部接点p2もLowレベルとなる。
【0021】この後、CLK信号がHighレベルから
Lowレベルへと変化すると、トランスファゲートc
1,b3,c3がオフし、且つトランスファゲートb
2,c2がオンしていることにより、内部接点p2のデ
ータがトランスファゲートa2,b2を含むF/F内で
保持されると共に、後段のトランスファゲートa3,b
3含むF/Fへ伝達され、内部接点p3もLowレベル
となる。以下、同様の動作を繰り返すことにより、ST
A信号から内部接点p1へと伝達されたデータが順次内
部接点p2〜p9へと伝達され、やがてはシフトレジス
タ全体の初期化が行われる。
【0022】図2中のT1の期間では、上述した初期化
動作により内部接点p1〜p9の全部がLowレベルで
のデータを保持している状態からSTA信号をCLK信
号の1サイクル期間だけHighレベルにすることによ
り、Highレベルでのデータを内部接点p1から内部
接点p9へ順方向にシフトする場合を示している。又、
T1期間中REV信号はLowレベル固定であり、トラ
ンスファゲートa1〜a9はオンされたままとなってい
る。
【0023】具体的に云えば、内部接点p1〜p9の全
部がLowレベル状態でSTA信号をLowレベルから
Highレベルに変えると、CLK信号がHighレベ
ルでトランスファゲートd2がオンし、トランスファゲ
ートb1がオフしている期間にSTA信号のHighレ
ベルでのデータが内部接点p1へと伝達される。このと
き、トランスファゲートc1はオフしており、後段のF
/FにはHighレベルでのデータは伝達されない。
【0024】更に、CLK信号がHighレベルからL
owレベルへと変化すると、トランスファゲートd2が
オフし、且つトランスファゲートb1がオンしているこ
とにより、STA信号から内部接点p1へと伝達された
Highレベルでのデータはトランスファゲートa1,
b1を含むF/Fにより保持される。又、このとき同時
にトランスファゲートc1がオンしている共に、トラン
スファゲートb3,c3がオフしているので、内部接点
p1で保持されたHighレベルでのデータは後段のト
ランスファゲートa2,b2を含むF/Fに伝達され、
内部接点p2がLowレベルからHighレベルへと変
化する。
【0025】この後、STA信号をHighレベルから
Lowレベルへと変化させると共に、CLK信号がLo
wレベルからHighレベルへと変化すると、トランス
ファゲートd2がオンし、且つトランスファゲートb
1,c1がオフしていることにより、STA信号のLo
wレベルでのデータがSTA信号から内部接点p1へと
伝達される。このとき、次段のトランスファゲートa
2,b2を含むF/Fは、トランスファゲートb2がオ
ンしてトランスファゲートc1がオフしているために内
部接点p2に送られたHighレベルでのデータを保持
すると共に、トランスファゲートc2がオンしてトラン
スファゲートb3がオフしているために次々段のトラン
スファゲートa3,b3を含むF/FへとHighレベ
ルでのデータを伝達する。尚、トランスファゲートd2
がオフした時点でSTA信号はHighレベルからLo
wレベルへと変化させても、内部接点p1の保持データ
は破壊されないが、図2では説明を簡単にするためにC
LK信号がHighレベルからLowレベルへ変化する
のと同時にSTA信号も変化させている。
【0026】以下、同様の動作を繰り返すことにより、
STA信号から入力されたHighレベルでのデータが
図示されるようにCLK信号のクロッキングの半周期毎
に順次内部接点p1〜p9へとシフトする。このとき、
図示の様子から判るようにデータはシフトする過程で内
部接点p1及びp2,内部接点p2及びp3,内部接点
p3及びp4という具合に常時2つのF/Fで保持され
ながら伝達される。
【0027】図2中のT2の期間に関しては、T1の期
間との相違として、上述した場合と同様な動作によりS
TA信号から入力されたHighレベルでのデータを内
部接点p7まで伝達した後、図2中のt1時点でREV
信号をLowレベルからHighレベルへと切り変える
ことでデータの伝達方向を順方向から逆方向に変え、更
にt2時点でREV信号をHighレベルからLowレ
ベルへと切り変えることでデータの伝達方向を逆方向か
ら順方向に戻している点が挙げられる。
【0028】具体的に云えば、t1時点の直前ではシフ
トレジスタ内をシフトしているHighレベルでのデー
タは、トランスファゲートb6,a6,c6,a7がオ
ンし、トランスファゲートc5,b7,c7がオフした
状態となるため、内部接点p6を含むF/Fでデータが
保持されると共に、内部接点p7を含むF/Fへと伝達
されている。
【0029】次に、t1時点でREV信号をLowレベ
ルからHighレベルへと変化させ、更にCLK信号が
LowレベルからHighレベルへと変化すると、トラ
ンスファゲートb5,c5,b6がオンしていることに
より、内部接点p6が保持していたデータは内部接点p
5へ、即ち、REV信号がLowレベル時とは逆に前段
のF/Fへと伝達される。又、このとき、トランスファ
ゲートa6もオンしているため、内部接点p6のHig
hレベルでのデータは内部接点p6を含むF/Fにより
保持されることになる。しかもトランスファゲートc
6,a7がオフしており、トランスファゲートb7,c
7,b8がオンしているため、内部接点p7には内部接
点p8が保持していたLowレベルでのデータが伝達さ
れる。
【0030】更に、CLK信号がHighレベルからL
owレベルへと変化すると、トランスファゲートb4,
c4,b5,a5,b6,c6,b7,a7がオンして
いると共に、トランスファゲートc3,a4,c5,a
6,c7がオフしているため、Highレベルでのデー
タは内部接点p5で保持されると同時に内部接点p4へ
と伝達され、内部接点p7のLowレベルでのデータは
内部接点p7で保持されると同時に内部接点p6へと伝
達される。
【0031】この後、REV信号がHighレベル期間
中はCLK信号1AがLowレベル固定で、且つCLK
信号1BがHighレベル固定となるため、トランスフ
ァゲートb1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,
b1,b9は常時オンしており、又CLK信号1C及び
CLK信号1DがCLK信号のクロッキングに応じてク
ロッキングを始め、トランスファゲートa1,a2,a
3,a4,a5,a6,a7,a1,a9のオン/オフ
を制御し始めるため、シフトレジスタ内のデータは逆方
向にシフトする。
【0032】これとは逆に、t2時点のようにREV信
号を再びHighレベルからLowレベルへと変化させ
ると、今度はREV信号がLowレベル期間中はCLK
信号1CがLow固定で、且つCLK信号1DがHig
hレベル固定となるため、トランスファゲートa1〜a
9は常時オンし、又CLK信号1A及びCLK信号1B
がCLK信号のクロッキングに応じてクロッキングを始
め、トランスファゲートb1〜b9のオン/オフを制御
し始めるため、シフトレジスタ内のデータは再び順方向
にシフトする。
【0033】図2中のT3の期間の動作に関しては、T
1の期間との相違として、REV信号が常時Highレ
ベルである点と、これによりトランスファゲートd1は
常時オフし、その代わりにトランスファゲートe1が常
時オンしている点と、上述したT2期間中のREV信号
がHighレベル期間と同様にCLK信号1AがLow
レベル固定で、且つCLK信号1BがHighレベル固
定となるため、トランスファゲートb1,b2,b3,
b4,b5,b6,b7,b1,b9が常時オンし、C
LK信号1C及びCLK信号1DがCLKのクロッキン
グに応じてクロッキングを始め、トランスファゲートa
1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9
のオン/オフを制御し始める点とが挙げられる。
【0034】この状態で内部接点p1〜p9の全部がL
owレベル状態でSTA信号をLowレベルからHig
hレベルに変えると、CLK信号がHighレベルでト
ランスファゲートe2がオンし、トランスファゲートa
9がオフしている期間にSTA信号のHighレベルで
のデータが内部接点p9へと伝達される。このとき、ト
ランスファゲートc8はオフしており、前段のF/Fに
はHighレベルでのデータは伝達されない。
【0035】更に、CLK信号がHighレベルからL
owレベルへと変化すると、トランスファゲートe2が
オフし、且つトランスファゲートa9がオンしているこ
とにより、STA信号から内部接点p9へと伝達された
Highレベルでのデータはトランスファゲートa9,
b9を含むF/Fにより保持される。又、このとき同時
にトランスファゲートc8がオンしている共に、トラン
スファゲートa8,c7がオフしているので、内部接点
p9で保持されたHighレベルでのデータは前段のト
ランスファゲートa8,b8を含むF/Fに伝達され、
内部接点p8がLowレベルからHighレベルへと変
化する。
【0036】以下、T2の期間中のREV信号がHig
hレベルであった時と同様の動作により、STA信号か
ら入力されたHighレベルでのデータは内部接点p
9,p8,p7,…,p1へと逆方向に順次シフトす
る。
【0037】尚、上述した双方向シフトレジスタでは、
トランスファゲートの全てを図1中で○囲みしていない
NMOSトランジスタと、図1中で○囲みしたPMOS
トランジスタとの組み合わせによる構成としたが、これ
に代えてNMOSトランジスタだけで構成することも可
能であるし、更に各F/Fを構成するインバータをクロ
ックド・インバータに代えても同等の機能を得ることが
できる。又、ここでのCLK信号1A,CLK信号1
B,CLK信号1C,及びCLK信号1Dを生成する制
御信号発生部(インバータに前段として接続される論理
回路であるNAND回路やNOR回路の構成)は一例で
あり、同様な波形を得られる回路であれば他の構成であ
っても良い。
【0038】図3は、この双方向シフトレジスタを用い
た本発明の一実施例に係るDRAMのアドレス選択回路
の要部を示した回路図である。上述した双方向シフトレ
ジスタをアドレス選択回路として応用する場合に付加さ
れる回路としては、例えば図3中の点線で囲ったインバ
ータ及びNAND回路を直列接続した出力回路が挙げら
れる。このアドレス選択回路の要部では、双方向シフト
レジスタにおける入力信号(REV信号,CLK信号,
STA信号),内部接点p1〜p9,及びトランスファ
ゲートの動作点切換箇所(トランスファゲートa1,a
3,a5,a7の対向側のNMOSトランジスタとトラ
ンスファゲートb2,b4,b6,b8とを示す)をN
AND回路の入力側に接続してインバータの出力側から
出力線YSW1〜YSW8により出力信号(アドレス選
択信号)を得るようになっており、図4のタイミングチ
ャートに示されるような信号処理動作が行われる。
【0039】図4からは、このアドレス選択回路の要部
の場合、一時期に出力線YSW1〜YSW8の信号の何
れか一つにしかHighレベルでのデータを出力しない
ように出力回路を付加して工夫していることが判る。こ
れは図3に示したアドレス選択回路の要部を図5に示さ
れるように、データ・バス線DBに接続された出力線Y
SW1〜YSW8に対応した数のトランスファゲート及
びこれらのトランスファゲートに接続された同数の感度
アンプを介して2本の平行するワード線W1,W2及び
出力線YSW1〜YSW8に対応した数のデジット線D
1〜D8の間に配置されたDRAMのメモリ・セルMS
(電源電圧Vcc/2が印加される)と接続してアドレス
選択回路として構成した場合(図5中点線で囲った部分
は図3のアドレス選択回路の要部をブロック化して示し
ている)、例えば出力線YSW8及び出力線YSW1が
同時にHighレベルとなると、デジット線D1に繋が
るメモリ・セルMSからの読み出し情報と、デジット線
D2に繋がるメモリ・セルMSからの読み出し情報とが
データ・バス線DB上で互いに破壊し合うことを防止す
るための工夫である。
【0040】即ち、図1に示す構成の双方向シフトレジ
スタのままでは、図2に示したタイミングチャートから
明らかであるように、図3中の出力線YSW8の元デー
タである内部接点p1とYSW1の元データである内部
接点p2とが共にHighレベルとなっている期間が存
在しているため、アドレス選択回路として不適切である
ことが判るが、図3に示すアドレス選択回路の要部の場
合、順路と逆路とでアドレス選択信号を抽出するF/F
を変えることにより、同一F/F数を有するシフトレジ
スタで2倍のアドレスを選択することが可能となる。
【0041】要するに、この場合の双方向シフトレジス
タにおいて、図5に示される制御信号発生部は、図1並
びに図3との対比から明らかであるように、REV信
号,CLK信号,及びSTA信号を入力すると共に、各
F/Fの内部接点p1〜p9を含む動作点切換箇所を入
力側に接続した複数の論理回路の組み合わせから成り、
出力回路は、図3に示されるように各F/Fからの出力
を入力して所定数の出力線の一つのみでHighレベル
でのデータを出力する複数の論理回路の組み合わせから
成る。そこで、図5に示されるアドレス選択回路におけ
る双方向シフトレジスタでは、制御信号発生部によって
データを順方向にシフトさせる場合には第3のCLK信
号1CをLowレベル,第4のCLK信号1DをHig
hレベルに固定して各第1のトランスファゲートa1〜
a9をオンすることで各F/Fを通してデジット線D1
〜D8のうちの偶数番目のものから昇べき順にデジット
線D2,D4,D6,D8という具合いに出力されるよ
うに選択制御し、データを逆方向にシフトさせる場合に
は第1のCLK信号1AをLowレベル,第2のCLK
信号1BをHighレベルに固定して第2のトランスフ
ァゲートb1〜b9をオンすることで各F/Fを通して
デジット線D1〜D8のうちの奇数番目のものから降べ
き順でデジット線D7,D5,D3,D1という具合い
に出力されるように選択制御する。
【0042】図6は、上述した図5のアドレス選択回路
を変形して用いると共に、アドレスを順次選択するFI
FO(ファースト・イン・ファースト・アウト)機能並
びにアドレスを逆から順次選択するLIFO(ラスト・
イン・ファースト・アウト)機能を有するFIFO/L
IFO回路の基本構成を示した回路図である。
【0043】このFIFO/LIFO回路では、図5の
アドレス選択回路の出力回路を変形し、双方向シフトレ
ジスタにおいて出力回路に接続されて出力線YSW1〜
YSW8を2本の組として2系統の出力線群と成すと共
に、REV信号を選択制御信号として入力したものに従
って2系統の出力線群の何れか一方を選択して一斉に出
力する所定数よりも少ない複数(ここでは4つ)の出力
選択回路(selector)を備えている。4つの出
力選択回路においては、出力線YSW8及びYSW1,
出力線YSW7及びYSW2,出力線YSW6及びYS
W3,出力線YSW5及びYSW4が2本の組としてそ
れぞれ入力されている。
【0044】出力回路においてアドレスを順次選択する
場合、REV信号をLowレベルとしてシフトレジスタ
内をデータを順方向にシフトさせると共に、REV信号
により制御される各出力選択回路により出力線YSW
1,YSW2,YSW3,及びYSW4のデータを有効
とする。又、出力選択回路においてアドレスを逆から順
次選択する場合、REV信号をHighレベルとしてシ
フトレジスタ内をデータを逆方向にシフトさせると共
に、REV信号により制御される選択回路により出力線
YSW5,YSW6,YSW7,及びYSW8のデータ
を有効とする。
【0045】具体的に云えば、各出力選択回路では、選
択制御信号のLowレベルで出力線YSW1〜YSW8
を2系統の出力線群の一方の1系統側である出力線YS
W1,2,3,4にして順方向でデジット線D1〜D8
の半数のものを対象にして昇べき順にデジット線D1,
D2,D3,D4という具合いにデータの書き込み並び
に読み出しを行わせることでFIFO機能を成すと共
に、選択制御信号のHighレベルで出力線YSW1〜
YSW8を2系統の出力線群の他方の1系統側である出
力線YSW5,6,7,8にして逆方向でデジット線D
1〜D8の残り半数のものを対象にして降べき順にデジ
ット線D4,D3,D2,D1という具合いにデータの
書き込み並びに読み出しを行わせることでLIFO機能
を成す。
【0046】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明のアドレス選
択回路によれば、回路内部に含まれる双方向シフトレジ
スタにおいてシフトレジスタを構成するF/F内に順路
制御信号によりオン/オフ制御されるトランスファゲー
トと逆路制御信号によりオン/オフ制御されるトランス
ファゲートとを設けているので、従来よりも少ない素子
数でデータの双方向シフト機能が具現され、結果として
半導体集積回路としての集積度が向上されるようにな
る。
【0047】具体的に云えば、第1の効果として、双方
向シフトレジスタの構成素子数を最少化し、半導体集積
回路としての集積度を高められる点が挙げられる。その
理由は、一般的な単方向シフトレジスタ(尚、ここでの
単方向シフトレジスタとは、例えば図1のトランスファ
ゲートa1〜a9を取り除いたF/Fで構成されたシフ
トレジスタを例示することができる)に対し、シフトレ
ジスタを構成するF/F内にトランスファゲートを1種
追加するだけでデータの双方向転送を可能としているた
めである。
【0048】又、第2の効果として、消費電流の増加を
最小限に抑えながらデータの双方向転送機能を可能にし
ている点が挙げられる。その理由は、構成素子数を最少
化すると共に、順路と逆路とのデータ・パスを共有する
ことによりシフトレジスタ内部のトランジスタの消費電
流増加を抑制し、これに加えて制御するトランジスタ数
を最少化することによりシフトレジスタの制御系の消費
電流を抑制しているためである。
【0049】更に、第3の効果として、シフトレジスタ
内のF/Fのデータ転送速度が順路と逆路とで均一であ
るため、シフトレジスタからの読み出しデータを活用す
る周辺回路の設計において順路と逆路との遅延差を考慮
する必要を無くすることができるという点が挙げられ
る。その理由は、順路と逆路とでデータがシフトするデ
ータ・パスを共用しているためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアドレス選択回路に適用される双方向
シフトレジスタの基本構成を示した回路図である。
【図2】図1に示す双方向シフトレジスタの要部におけ
る信号処理動作を例示したタイミングチャートである。
【図3】図1に示す双方向シフトレジスタを用いた本発
明の一実施例に係るDRAMのアドレス選択回路の要部
を示した回路図である。
【図4】図3に示すアドレス選択回路の要部における信
号処理動作を例示したタイミング・チャートである。
【図5】図3に示すアドレス選択回路の要部を含むアド
レス選択回路の基本構成を示したブロック図である。
【図6】図5に示すアドレス選択回路を用いたFIFO
機能並びにLIFO機能を有するFIFO/LIFO回
路の基本構成を示した回路図である。
【図7】従来の双方向シフトレジスタを用いたアドレス
選択回路の基本構成を示したブロック図である。
【図8】従来の他の双方向シフトレジスタの基本構成を
示した回路図である。
【図9】図8に示す双方向シフトレジスタにおけるシフ
トデータの流れを説明したもので、(a)は順方向シフ
ト時に関するもの,(b)は逆方向シフト時に関するも
のである。
【符号の説明】
a1〜a9,b1〜b9,c1〜c8,e1,e2,d
1,d2 トランスファゲート p1〜p9 内部接点 D1〜D8 デジット線 DB データ・バス線 MS メモリ・セル W1,W2 ワード線 YSW1〜YSW8 出力線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−9597(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 19/00 G11C 19/28 WPI(DIALOG)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ・バス線に所定の順番を成すよう
    に接続された所定数のトランスファゲート及び該所定数
    のトランスファゲートに接続された所定数の感度アンプ
    を介して2本の平行するワード線と該所定数のトランス
    ファゲートに対応した所定数のデジット線との間に配置
    されると共に、電源電圧が印加されるメモリ・セルと接
    続される双方向シフトレジスタを備えたアドレス選択回
    路において、前記双方向シフトレジスタは、レジスタ内
    部へデータを入力させるための初期値を与えるスタート
    信号であるSTA信号に従って該データのシフト方向を
    制御するためのREV信号の入力時のLowレベル期間
    中に常時オンされる前記所定数よりも多い特定数の第1
    のトランスファゲート,並びに該REV信号の入力時の
    Highレベル期間中に常時オンされる特定数の第2の
    トランスファゲートによる2系統のトランスファゲート
    から成る特定数のフリップ・フロップと、前記特定数の
    フリップ・フロップに順次介在接続されることで多段構
    造を成すと共に、周期的にLowレベルからHighレ
    ベル,或いはHighレベルからLowレベルへとクロ
    ッキングさせて前記データをシフトさせるための基本制
    御信号であるCLK信号によりオン/オフが制御される
    所定数の第3のトランスファゲートとを含み、更に、前
    記特定数の第2のトランスファゲートを前記REV信号
    のLowレベル期間中に常時オンし、且つ前記特定数の
    第1のトランスファゲートを前記CLK信号のクロッキ
    ングに応じてオン/オフさせて前記データを順方向にシ
    フトさせると共に、該特定数の第1のトランスファゲー
    トを該REV信号のHighレベル期間中に常時オン
    し、且つ該特定数の第2のトランスファゲートを該CL
    K信号のクロッキングに応じてオン/オフさせて該デー
    タを逆方向にシフトさせる際、該REV信号及び該CL
    K信号に基づいて異なる第1のCLK信号,第2のCL
    K信号,第3のCLK信号,及び第4のCLK信号を生
    成出力すると共に、該データを順方向にシフトさせる場
    合には該第3のCLK信号をLowレベル,該第4のC
    LK信号をHighレベルに固定して該特定数の第1の
    トランスファゲートをオンすることで前記特定数のフリ
    ップ・フロップを通して前記所定数のデジット線のうち
    の偶数番目のものから昇べき順に出力されるように選択
    制御し、該データを逆方向にシフトさせる場合には該第
    1のCLK信号をLowレベル,該第2のCLK信号を
    Highレベルに固定して該第2のトランスファゲート
    をオンすることで該特定数のフリップ・フロップを通し
    て該所定数のデジット線のうちの奇数番目のものから降
    べき順で出力されるように選択制御する制御信号発生部
    を備えたことを特徴とするアドレス選択回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアドレス選択回路におい
    て、前記制御信号発生部は、前記REV信号,前記CL
    K信号,及び前記STA信号を入力すると共に、アドレ
    ス選択信号を得るための前記特定数のフリップ・フロッ
    プの内部接点を含む動作点切換箇所を入力側に接続した
    複数の論理回路の組み合わせから成り、前記双方向シフ
    トレジスタは、前記特定数のフリップ・フロップからの
    出力を入力して所定数の出力線の一つのみでHighレ
    ベルでのデータを出力する複数の論理回路の組み合わせ
    から成る出力回路を備えたことを特徴とするアドレス選
    択回路。
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