JP3154865B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JP3154865B2
JP3154865B2 JP13792893A JP13792893A JP3154865B2 JP 3154865 B2 JP3154865 B2 JP 3154865B2 JP 13792893 A JP13792893 A JP 13792893A JP 13792893 A JP13792893 A JP 13792893A JP 3154865 B2 JP3154865 B2 JP 3154865B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高速アクセスモードを
備えた半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device having a high-speed access mode.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マイクロプロセッサ等の高速化に
伴い、半導体記憶装置も高速動作を行うものがますます
要望されるようになって来ている。そこで、通常のラン
ダムアクセスを高速化すると共に、アクセス方法は多少
制限されるが、さらに高速の読み出しを可能とする高速
読み出しモードを備えた半導体記憶装置が従来から開発
されている(例えば、B.ASHMOREらの"A 20ns 1Mb CMOS
Burst Mode EPROM"(1989IEEE International Solid-Sta
te Circuit Conference))。
2. Description of the Related Art In recent years, with the speeding-up of microprocessors and the like, there has been an increasing demand for semiconductor memory devices that operate at high speed. Therefore, while increasing the speed of ordinary random access, the access method is somewhat limited, but a semiconductor memory device having a high-speed read mode enabling higher-speed read has been conventionally developed (for example, B.I. ASHMORE et al. "A 20ns 1Mb CMOS
Burst Mode EPROM "(1989 IEEE International Solid-Sta
te Circuit Conference)).

【0003】このような高速読み出しモードを備えた従
来の半導体記憶装置の構成を、マスクROM[read only
memory]の場合を例として図12に示す。
The configuration of a conventional semiconductor memory device having such a high-speed read mode is changed to a mask ROM [read only].
[memory] is shown in FIG. 12 as an example.

【0004】このマスクROMには、図示縦方向に多数
のビット線BLが形成されると共に、これに交差して図
示横方向に多数の行選択線WLが形成されている。そし
て、これらのビット線BLと行選択線WLとの各交差部
にそれぞれメモリセルを構成するトランジスタQが接続
されている。多数の行選択線WLは、入力アドレス信号
の上位ビットをデコードすることにより、いずれか1本
の行選択線WLのみが選択されてハイレベルとなる信号
線である。なお、図では、1本の行選択線WLjと、各
々n+1本ずつの2組のビット線BLi0〜BLin,BL
(i+1)0〜BL(i+1)nと、これらの各交差部に接続された
各々n+1個ずつ2組のトランジスタQij0〜Qijn,Q
(i+1)j0〜Q(i+1)jnとだけを示している。
In the mask ROM, a number of bit lines BL are formed in the vertical direction in the figure, and a number of row selection lines WL are formed in the horizontal direction in the figure so as to cross the bit lines BL. A transistor Q forming a memory cell is connected to each intersection of the bit line BL and the row selection line WL. A large number of row selection lines WL are signal lines in which only one of the row selection lines WL is selected by decoding upper bits of an input address signal to be at a high level. In the figure, one row selection line WLj and n + 1 bit lines BLi0 to BLin, BL
(i + 1) 0 to BL (i + 1) n and n + 1 transistors Qij0 to Qijn, Q
Only (i + 1) j0 to Q (i + 1) jn are shown.

【0005】メモリセルを構成する各トランジスタQ
は、いずれもNチャンネルのMOSFETからなり、ド
レイン端子が対応するビット線BLに接続されると共
に、ソース端子が接地されている。また、各トランジス
タQのゲート端子は、対応する行選択線WLに接続され
ている。従って、同じ行jに並ぶ各トランジスタQijk、
Q(i+1)jkのゲート端子は、同じ行選択線WLjに接続さ
れ、同じ列iに並ぶ各トランジスタQijkのドレイン端子
は、同じビット線BLikに接続されることになる。ただ
し、k=0〜nである。
Each transistor Q forming a memory cell
Are composed of N-channel MOSFETs, the drain terminals are connected to the corresponding bit lines BL, and the source terminals are grounded. The gate terminal of each transistor Q is connected to a corresponding row selection line WL. Therefore, each transistor Qijk arranged in the same row j,
The gate terminals of Q (i + 1) jk are connected to the same row selection line WLj, and the drain terminals of the transistors Qijk arranged in the same column i are connected to the same bit line BLik. However, k = 0 to n.

【0006】上記メモリセルを構成する各トランジスタ
Qは、半導体製造プロセスにおいて、当該メモリセルが
論理状態の“0”を記憶する場合には閾値電圧が通常の
エンハンスメント型と同様になるように形成され、論理
状態の“1”を記憶する場合にはこの閾値電圧が高電圧
となるように形成されている。従って、行選択線WLが
ハイレベルになると、この行選択線WLに接続されるト
ランジスタQのうち、論理状態の“0”を記憶したもの
のみがONになり、このトランジスタQに接続するビッ
ト線BLの電位が徐々に低下する。また、当該行選択線
WLに接続される論理状態の“1”を記憶するトランジ
スタQはOFF(ノーマル・オフ)のままであり、この
トランジスタQに接続するビット線BLの電位は徐々に
上昇する。
Each transistor Q forming the memory cell is formed such that the threshold voltage becomes the same as that of a normal enhancement type when the memory cell stores a logical state "0" in a semiconductor manufacturing process. When the logic state "1" is stored, the threshold voltage is formed to be a high voltage. Therefore, when the row selection line WL goes high, only the transistor Q connected to the row selection line WL that stores the logical state “0” is turned on, and the bit line connected to the transistor Q is turned on. The potential of BL gradually decreases. Also, the transistor Q connected to the row selection line WL and storing the logical state “1” remains OFF (normally OFF), and the potential of the bit line BL connected to the transistor Q gradually increases. .

【0007】上記n+1本で1組となるビット線BLi0
〜BLinは、トランジスタQCSi0〜QCSinを介して、n
+1本のデータ線DL0〜DLnの一端側にそれぞれ接続
されている。また、他の組のビット線BL(i+1)0〜BL
(i+1)nB等も、トランジスタQCS(i+1)0〜QCS(i+1)n等
を介して、同じn+1本のデータ線DL0〜DLnの一端
側にそれぞれ接続されている。各トランジスタQCSは、
いずれもNチャンネルのMOSFETからなり、ゲート
端子が列選択線CSに接続され、この列選択線CSがハ
イレベルになるとONになる。また、これらのトランジ
スタQCSは、n+1個ずつがそれぞれ同じ列選択線CS
に接続されている。従って、図示のn+1個のトランジ
スタQCSi0〜QCSinは各ゲート端子が1本の列選択線C
Siに接続され、トランジスタQCS(i+1)0〜QCS(i+1)n
については各ゲート端子が別の1本の列選択線CSi+1
に接続されている。これらの列選択線CSは、入力アド
レス信号の下位ビットにおける最下位の数ビットを除い
たものをデコードすることにより、いずれか1本の列選
択線CSのみが選択されてハイレベルとなる信号線であ
る。
The above-mentioned n + 1 lines constitute one set of bit lines BLi0.
To BLin are n through transistors QCSi0 to QCin.
It is connected to one end of +1 data lines DL0 to DLn. Also, the other sets of bit lines BL (i + 1) 0 to BL
(i + 1) nB and the like are also connected to one end side of the same (n + 1) data lines DL0 to DLn via transistors QCS (i + 1) 0 to QCS (i + 1) n and the like, respectively. Each transistor QCS
Each of them is composed of an N-channel MOSFET, and the gate terminal is connected to the column selection line CS. When the column selection line CS becomes high level, it is turned on. In addition, each of these transistors QCS has the same column selection line CS as each of n + 1 transistors.
It is connected to the. Therefore, each of the n + 1 transistors QCSi0 to QCsin shown in the drawing has one column terminal for the column selection line C.
Si, and transistors QCS (i + 1) 0 to QCS (i + 1) n
For each of these, each gate terminal is connected to another column selection line CSi + 1.
It is connected to the. These column select lines CS are signal lines which are high-level by decoding only the least significant bits of the lower bits of the input address signal to select any one column select line CS. It is.

【0008】n+1本のデータ線DL0〜DLnの他端
は、それぞれセンスアンプ回路SA0〜SAnの入力に接
続されている。センスアンプ回路SA0〜SAnは、メモ
リセルを構成するトランジスタQの記憶状態に応じて各
ビット線BLに現れた微小な電位変化をデータ線DL0
〜DLnを介して入力し、これを差動増幅することによ
り論理振幅を確定させて出力する増幅回路である。これ
らのセンスアンプ回路SA0〜SAnの出力は、それぞれ
トランジスタQP0〜QPnを介して、共通の1個の出力バ
ッファ回路OBに接続されている。トランジスタQP0〜
QPnは、いずれもNチャンネルのMOSFETからな
り、ゲート端子はそれぞれデータ選択線P0〜Pnに接続
されている。データ選択線P0〜Pnは、入力アドレス信
号の最下位の数ビット又は半導体記憶装置内部のアドレ
スカウンタのカウント値をデコードすることにより、い
ずれか1本のデータ選択線Pのみが選択されてハイレベ
ルとなる信号線である。そして、出力バッファ回路OB
は、データ選択線PがハイレベルとなりONとなったト
ランジスタQPを介して、いずれかのセンスアンプ回路
SAで増幅確定されたデータを読み出しデータDとして
半導体記憶装置から送出するためのバッファ回路であ
る。
The other ends of the (n + 1) data lines DL0 to DLn are connected to inputs of sense amplifier circuits SA0 to SAn, respectively. The sense amplifier circuits SA0 to SAn use the data line DL0 to generate a small potential change appearing on each bit line BL according to the storage state of the transistor Q forming the memory cell.
... DLn and differentially amplifies the same to determine the logical amplitude and output. Outputs of these sense amplifier circuits SA0 to SAn are connected to one common output buffer circuit OB via transistors QP0 to QPn, respectively. Transistor QP0 ~
Each of QPn is composed of an N-channel MOSFET, and its gate terminal is connected to each of data selection lines P0 to Pn. By decoding the least significant bits of the input address signal or the count value of the address counter inside the semiconductor memory device, only one of the data selection lines P0 to Pn is selected to select a high level. Signal line. And the output buffer circuit OB
Is a buffer circuit for transmitting data amplified and determined by any of the sense amplifier circuits SA as read data D from the semiconductor memory device via the transistor QP whose data selection line P has become high level and turned on. .

【0009】上記構成のマスクROMの動作を、更に図
13を参照しながら説明する。
The operation of the mask ROM having the above configuration will be described with reference to FIG.

【0010】時刻t10に入力アドレス信号が確定する
と、この入力アドレス信号の最下位の数ビットを除いた
ものである第1のアドレス信号も確定され、この第1の
アドレス信号の上位ビットがデコードされることによ
り、例えば行選択線WLjがハイレベルになる。する
と、この行選択線WLjに接続されたトランジスタQij0
〜Qijn,Q(i+1)j0〜Q(i+1)jn等のうち、論理状態の
“0”を記憶するもののみがONになり、ビット線BL
i0〜BLin,BL(i+1)0〜BL(i+1)n等のうちONとな
ったトランジスタQが接続されたもののみの電位が徐々
に低下し、それ以外のビット線BLの電位は徐々に上昇
する。また、これと同時に、第1のアドレス信号の下位
ビットがデコードされることにより、例えば列選択線C
Siがハイレベルになる。すると、この列選択線CSiに
接続されたn+1個のトランジスタQCSi0〜QCSinがO
Nになり、これらのトランジスタQCSi0〜QCSinを介し
てn+1本のビット線BLi0〜BLinのみがデータ線D
L0〜DLnにそれぞれ接続される。従って、トランジス
タQij0〜Qijnの記憶状態に応じたビット線BLi0〜B
Linの電位の微小な変化は、データ線DL0〜DLnを介
してセンスアンプ回路SA0〜SAnにそれぞれ入力され
ることになる。
When the input address signal is determined at time t10, the first address signal obtained by removing the least significant bits of the input address signal is also determined, and the upper bits of the first address signal are decoded. As a result, for example, the row selection line WLj goes high. Then, the transistor Qij0 connected to the row selection line WLj
To Qijn, Q (i + 1) j0 to Q (i + 1) jn, etc., only those that store the logical state “0” are turned on, and the bit line BL
Of i0 to BLin, BL (i + 1) 0 to BL (i + 1) n, etc., only the potential of the connected transistor Q which is turned on gradually decreases, and the potential of the other bit lines BL Gradually rises. At the same time, by decoding the lower bits of the first address signal, for example, the column selection line C
Si goes high. Then, n + 1 transistors QCSi0 to QCsin connected to the column selection line CSi are turned on.
N, and only n + 1 bit lines BLi0 to BLin are connected to the data line D via these transistors QCSi0 to QCin.
L0 to DLn. Accordingly, the bit lines BLi0 to BLiB corresponding to the storage states of the transistors Qij0 to Qijn
Small changes in the potential of Lin are input to the sense amplifier circuits SA0 to SAn via the data lines DL0 to DLn, respectively.

【0011】上記センスアンプ回路SA0〜SAnの出力
は、時刻t10から所定時間経過後の時刻t11に全てがほ
ぼ確定される。ここで、第2のアドレス信号がデコード
されることにより、この時刻t11には既に図示のように
データ選択線P0がハイレベルとなっているものとする
と、センスアンプ回路SA0から出力されたデータがO
NになったトランジスタQP0を介して出力バッファ回路
OBに送られるので、その後の時刻t12に読み出しデー
タDとして確定されて外部に送出される。
The outputs of the sense amplifier circuits SA0 to SAn are almost completely determined at time t11 after a predetermined time has elapsed from time t10. Here, assuming that the data selection line P0 is already at the high level at this time t11 by decoding the second address signal, the data output from the sense amplifier circuit SA0 is at this time t11. O
Since it is sent to the output buffer circuit OB via the transistor QP0 which has become N, it is determined as read data D at the subsequent time t12 and sent out.

【0012】ランダムアクセスの場合には、上記第2の
アドレス信号は入力アドレス信号の最下位の数ビットに
よって構成される。従って、この場合には、入力アドレ
ス信号によって任意のデータ選択線Pをハイレベルにす
ることができ、時刻t10から時刻t12までのアクセス時
間TRを要して、任意のメモリセルからデータを読み出
すことができる。
In the case of random access, the second address signal is constituted by the least significant bits of the input address signal. Therefore, in this case, an arbitrary data selection line P can be set to a high level by an input address signal, and data is read from an arbitrary memory cell with an access time TR from time t10 to time t12. Can be.

【0013】また、時刻t12には、出力バッファ回路O
Bに送られなかった他のセンスアンプ回路SAの出力も
既に全て確定されている。そこで、高速読み出しモード
の場合には、上記第2のアドレス信号を例えば半導体記
憶装置内部のアドレスカウンタが生成するアドレス信号
によって生成し、時刻t13にカウント動作によってこの
第2のアドレス信号を変化させると、これがデコードさ
れることによりデータ選択線P1がハイレベルとなって
トランジスタQP1のみがONになる。すると、既に確定
しているセンスアンプ回路SA1の出力が直ちに出力バ
ッファ回路OBに送られ、短いアクセス時間TFが経過
した後の時刻t14に、読み出しデータDとして確定され
て外部に送出される。そして、以降、アドレスカウンタ
のカウント動作によってトランジスタQP2〜QPnが順に
ONになると、センスアンプ回路SA2〜SAnの出力
が、それぞれ同じアクセス時間TFの経過後に出力バッ
ファ回路OBから読み出しデータDとして確定されて順
次送出されることになる。なお、上記第2のアドレス信
号を入力アドレス信号の最下位の数ビットによって構成
し、外部からこの入力アドレス信号の最下位の数ビット
のみを変化させることにより高速読み出しモードを実現
することもできる。
At time t12, the output buffer circuit O
All outputs of the other sense amplifier circuits SA not sent to B have already been determined. Therefore, in the case of the high-speed read mode, the second address signal is generated by, for example, an address signal generated by an address counter in the semiconductor memory device, and the second address signal is changed by a count operation at time t13. When the data is decoded, the data selection line P1 goes high and only the transistor QP1 is turned on. Then, the output of the sense amplifier circuit SA1 that has already been determined is immediately sent to the output buffer circuit OB, and at time t14 after a short access time TF has elapsed, the read data D is determined and sent out. Thereafter, when the transistors QP2 to QPn are sequentially turned ON by the counting operation of the address counter, the outputs of the sense amplifier circuits SA2 to SAn are determined as read data D from the output buffer circuit OB after the same access time TF has elapsed. They will be sent out sequentially. The high-speed read mode can be realized by configuring the second address signal with the least significant bits of the input address signal and changing only the least significant bits of the input address signal from outside.

【0014】この結果、ランダムアクセスの場合や高速
読み出しモードにおける最初のデータの読み出しの場合
には、入力アドレス信号が確定してから出力バッファ回
路OBの読み出しデータDが確定するまでに、センスア
ンプ回路SA0〜SAnがデータを確定するための比較的
長いアクセス時間TRを要するが、高速読み出しモード
において2番目以降n+1番目までのデータを読み出す
場合には、読み出しデータDを短いアクセス時間TFで
順次連続的に送出することができるようになる。
As a result, in the case of random access or the first reading of data in the high-speed read mode, the sense amplifier circuit is not used until the read data D of the output buffer circuit OB is determined after the input address signal is determined. Although SA0 to SAn require a relatively long access time TR to determine data, when reading data from the second to the (n + 1) th data in the high-speed read mode, the read data D is sequentially and continuously reduced with the short access time TF. Can be sent to

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところが、本来1ビッ
トの読み出しデータDを出力するには1個のセンスアン
プ回路があれば足りるにもかかわらず、上記従来のマス
クROMでは、高速読み出しモードを設けたために、n
+1個のセンスアンプ回路SA0〜SAnが必要となる。
しかも、センスアンプ回路の基本構成は、図10に示す
ように1個の差動増幅回路1による簡単なもので足りる
が、最近の半導体記憶装置では、図11に示すように、
データ線DL上のデータをまず2個の差動増幅回路2,
3でそれぞれ差動増幅して互いに相補な信号を生成し、
次にこの相補な信号を別の差動増幅回路4で差動増幅し
てデータを確定するというように、センスアンプ回路を
複雑な2段構成とすることにより、ランダムアクセス時
や高速読み出しモード時における最初のデータの出力時
のアクセス時間TRの短縮化を図っている。そして、上
記従来のマスクROMでこのようなアクセス時間TRの
短縮化を図ろうとすると、n+1個のセンスアンプ回路
SA0〜SAnを全てこの図11に示すような複雑な回路
構成にしなければならない。
However, in spite of the fact that one sense amplifier circuit is sufficient to output 1-bit read data D, the above-mentioned conventional mask ROM is provided with a high-speed read mode. So n
+1 sense amplifier circuits SA0 to SAn are required.
In addition, the basic configuration of the sense amplifier circuit may be a simple configuration using one differential amplifier circuit 1 as shown in FIG. 10, but in a recent semiconductor memory device, as shown in FIG.
First, the data on the data line DL is divided into two differential amplifier circuits 2,
In step 3, differential amplification is performed to generate complementary signals.
Next, the sense amplifier circuit has a complicated two-stage configuration such that the complementary signal is differentially amplified by another differential amplifier circuit 4 to determine the data, so that the random access or high-speed read mode can be performed. , The access time TR at the time of outputting the first data is shortened. In order to shorten the access time TR in the above-described conventional mask ROM, all the (n + 1) sense amplifier circuits SA0 to SAn must have a complicated circuit configuration as shown in FIG.

【0016】このため、従来の半導体記憶装置は、高速
読み出しモードによって連続的に読み出すことができる
データ量が増加するほど、センスアンプ回路が占有する
チップ上の面積が増大し、しかも、これらのセンスアン
プ回路で消費される電力も大きくなるという問題が発生
していた。
Therefore, in the conventional semiconductor memory device, as the amount of data that can be continuously read in the high-speed read mode increases, the area on the chip occupied by the sense amplifier circuit increases. There has been a problem that the power consumed by the amplifier circuit also increases.

【0017】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、センスアンプ回路の
全体の回路構成を簡単にすることにより、このセンスア
ンプ回路が占有するチップ上の面積を縮小すると共に、
消費電力の低減をも図ることができる半導体記憶装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to simplify the entire circuit configuration of a sense amplifier circuit, so that the sense amplifier circuit occupies a chip. While reducing the area,
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device which can reduce power consumption.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、第1のアドレス信号に基づいて、多数のメモリセル
から同時に複数のメモリセルを選択し、選択された該複
数のメモリセルに記憶されたデータを複数のデータ線に
それぞれ読み出す半導体記憶装置であって、該複数のデ
ータ線の各々に1つずつ接続され、該複数のデータ線の
うち対応するデータ線上のデータを各々増幅して出力す
る複数の第1センスアンプ回路と、該複数のデータ線に
接続され、第2のアドレス信号に基づいて、該複数のデ
ータ線のうちのいずれか1本のデータ線上のデータのみ
を選択的に出力するデータ選択手段と、該データ選択手
段によって選択的に出力された該データを、該複数の第
1センスアンプ回路の増幅速度よりも高速で増幅して出
力する第2センスアンプ回路と、を備えており、そのこ
とにより上記目的が達成される。
According to the semiconductor memory device of the present invention, a plurality of memory cells are simultaneously selected from a large number of memory cells based on a first address signal and stored in the selected plurality of memory cells. A semiconductor memory device for reading the output data to a plurality of data lines, each of the plurality of data lines being connected to one of the plurality of data lines, and amplifying data on a corresponding one of the plurality of data lines. A plurality of first sense amplifier circuits to be output; and a plurality of data lines connected to the plurality of data lines, selectively selecting only data on any one of the plurality of data lines based on a second address signal. And a second sense unit for amplifying the data selectively output by the data selection unit at a speed higher than the amplification speed of the plurality of first sense amplifier circuits and outputting the amplified data. And amplifier circuit includes a, the object is achieved.

【0019】また、第1のアドレス信号及び第2のアド
レス信号に基づいて、出力制御信号を発生する制御信号
発生手段と、該制御信号発生手段が発生した該出力制御
信号に基づいて、複数の第1センスアンプ回路の各々の
出力及び第2センスアンプ回路の出力のうちのいずれか
1つのみを選択して出力バッファ回路に出力するための
出力データ制御手段と、を備えていてもよい。
Also, a control signal generating means for generating an output control signal based on the first address signal and the second address signal, and a plurality of control signal generating means based on the output control signal generated by the control signal generating means. Output data control means for selecting only one of each output of the first sense amplifier circuit and the output of the second sense amplifier circuit and outputting it to the output buffer circuit may be provided.

【0020】更に、前記制御信号発生手段は、第1のア
ドレス信号を受け取り、該第1のアドレス信号の変化を
検出するアドレス変化検出回路と、該アドレス変化検出
回路が該第1のアドレス信号の変化を検出した場合に、
出力データ制御手段に第2センスアンプ回路の出力を一
定期間選択させるためのタイミング信号を生成するタイ
ミング信号生成回路とを備えていてもよく、該制御信号
発生手段が、該タイミング信号を出力制御信号として発
生してもよい。
Further, the control signal generating means receives a first address signal, and detects an address change detection circuit for detecting a change in the first address signal. When a change is detected,
A timing signal generation circuit for generating a timing signal for causing the output data control means to select the output of the second sense amplifier circuit for a predetermined period, wherein the control signal generation means outputs the timing signal to an output control signal. May occur.

【0021】制御信号発生手段は、更に、第2のアドレ
ス信号を順次変化させた一連の信号を生成する信号生成
回路を備えていてもよく、該制御信号発生手段が該一連
の信号を出力制御信号として発生してもよい。
The control signal generating means may further include a signal generating circuit for generating a series of signals in which the second address signal is sequentially changed, and the control signal generating means controls the output of the series of signals. It may be generated as a signal.

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【作用】本発明の半導体記憶装置のデータ読み出し作用
について、図1に示されたブロック図を参照しながら説
明する。第1のアドレス信号に基づいて複数のメモリセ
ルが選択され、複数のデータ線にデータが読み出される
と、これらのデータは、第1センスアンプ回路によって
それぞれ増幅される。また、この際、第2のアドレス信
号に基づいてデータ選択回路が、複数のデータ線のうち
からいずれか1本のデータ線を第2センスアンプ回路に
接続するので、当該データ線に読み出されたデータは、
同時に第2センスアンプ回路によって高速で増幅され
る。このため、複数のメモリセルから同時に読み出され
たデータは、第2センスアンプ回路に送られたものがま
ず最初に確定して出力され、その後、第1センスアンプ
回路に送られたものがほぼ同時に確定して出力されるこ
とになる。
The data read operation of the semiconductor memory device according to the present invention will be described with reference to the block diagram shown in FIG. When a plurality of memory cells are selected based on the first address signal and data is read out to a plurality of data lines, these data are respectively amplified by the first sense amplifier circuit. At this time, the data selection circuit connects any one of the plurality of data lines to the second sense amplifier circuit based on the second address signal, so that the data is read out to the data line. Data
At the same time, the signal is amplified at high speed by the second sense amplifier circuit. Therefore, the data read from the plurality of memory cells at the same time is first sent to the second sense amplifier circuit, determined and output first, and thereafter, the data sent to the first sense amplifier circuit is almost output. It is determined and output at the same time.

【0024】従って、第1のアドレス信号及び第2のア
ドレス信号に基づいて制御信号発生手段が発生した出力
制御信号によって、出力データ制御回路が、当初第2セ
ンスアンプ回路の出力が選択するようにしておけば、第
2センスアンプ回路によって最初に確定されたデータを
まず最初に迅速に出力することができる。その後、出力
データ制御回路によって複数の第1センスアンプ回路の
出力が順に選択されるようにすれば、最初のデータが出
力されている間に第1センスアンプ回路によって確定さ
れたデータを順次出力バッファに出力できるようにな
る。
Therefore, the output data control circuit allows the output of the second sense amplifier circuit to be initially selected by the output control signal generated by the control signal generating means based on the first address signal and the second address signal. In this case, the data determined first by the second sense amplifier circuit can be quickly output first. Thereafter, if the outputs of the plurality of first sense amplifier circuits are sequentially selected by the output data control circuit, the data determined by the first sense amplifier circuit while the first data is being output is sequentially output to the output buffer. Output to

【0025】例えば外部から入力されたアドレス信号に
よってランダムアクセスを行う場合には、この入力アド
レス信号の一部のビット(第1のアドレス信号)をデコ
ードして複数のメモリセルを選択すると共に、残りのビ
ット(第2のアドレス信号)をデコードしてデータ選択
回路によるデータ線の選択を行わせる。そして、ランダ
ムアクセスモードに於いては、出力データ制御回路が第
2センスアンプ回路の出力のみを選択するようにしてお
く。すると、ランダムアクセスされた目的のビットデー
タのみが、第2センスアンプ回路によって高速で確定さ
れて出力データ制御回路を介して出力バッファに出力さ
れることになる。
For example, when random access is performed by an externally input address signal, some bits (first address signal) of the input address signal are decoded to select a plurality of memory cells, and the remaining memory cells are selected. (Second address signal) and the data line is selected by the data selection circuit. Then, in the random access mode, the output data control circuit selects only the output of the second sense amplifier circuit. Then, only the target bit data that has been randomly accessed is determined at a high speed by the second sense amplifier circuit and output to the output buffer via the output data control circuit.

【0026】また、例えば外部から入力されたアドレス
信号によって連続データを高速読み出しする場合には、
この入力アドレス信号の一部又は全部のビット(第1の
アドレス信号)をデコードして複数のメモリセルを選択
すると共に、残りのビット又は内部で生成したカウント
値の初期値(第2のアドレス信号)をデコードしてデー
タ選択回路によるデータ線の選択を行わせる。そして、
アドレス変化検出回路が入力アドレス信号(第1のアド
レス信号に対応する部分)の変化を検出し、検出された
変化に応じたタイミング信号をタイミング信号生成回路
が生成する。このタイミング信号を制御信号発生回路が
出力制御信号として発生することによって、入力アドレ
ス信号が変化した当初に出力データ制御回路が第2セン
スアンプ回路の出力のみを選択するようにすることがで
きる。すると、まず外部から入力されたアドレス信号に
よって指示される最初のデータのみが第2センスアンプ
回路によって高速で確定され出力データ制御回路を介し
て迅速に出力される。その後、入力アドレス信号の残り
のビットのみを順次変化させ、又は、内部で生成したカ
ウント値を順次変化させて、この変化した値を出力制御
信号として発生することにより、出力データ制御回路の
選択が順次切り替わり、第1のセンスアンプ回路で既に
確定されているデータを順に高速で出力させることがで
きる。
For example, in the case where continuous data is read at a high speed by an externally input address signal,
A part or all of the bits of the input address signal (first address signal) are decoded to select a plurality of memory cells, and the remaining bits or the initial value of the internally generated count value (second address signal) ) Is decoded and the data line is selected by the data selection circuit. And
An address change detection circuit detects a change in an input address signal (a portion corresponding to the first address signal), and a timing signal generation circuit generates a timing signal according to the detected change. By generating this timing signal as an output control signal by the control signal generation circuit, the output data control circuit can select only the output of the second sense amplifier circuit when the input address signal changes. Then, first, only the first data designated by the externally input address signal is determined at a high speed by the second sense amplifier circuit, and is quickly output via the output data control circuit. Thereafter, only the remaining bits of the input address signal are sequentially changed, or the internally generated count value is sequentially changed, and this changed value is generated as an output control signal, thereby selecting the output data control circuit. The switching is sequentially performed, and the data already determined by the first sense amplifier circuit can be sequentially output at a high speed.

【0027】この結果、ランダムアクセス時や高速読み
出しモードでの最初のデータは、高速動作を行う第2セ
ンスアンプ回路を用いることにより、従来と同様のアク
セス時間で迅速に読み出すことができる。第1センスア
ンプ回路は、この第2センスアンプ回路が最初のデータ
を出力している間にビット線上の他のデータの確定を完
了するので、最初のデータに引き続いて迅速に他のデー
タを読み出すことができる。第1センスアンプ回路は、
最初のデータが出力されている間に他のデータを確定す
ればよいので高速動作を行う必要がなくなり、簡単で占
有面積の小さい回路構成とすることができる。
As a result, the first data at the time of random access or in the high-speed read mode can be quickly read with the same access time as the conventional one by using the second sense amplifier circuit which operates at high speed. The first sense amplifier circuit completes the determination of the other data on the bit line while the second sense amplifier circuit is outputting the first data, so that the other data is quickly read following the first data. be able to. The first sense amplifier circuit includes:
Since other data may be determined while the first data is being output, it is not necessary to perform a high-speed operation, and a simple and small occupied circuit configuration can be achieved.

【0028】第1のアドレス信号が変化し複数のメモリ
セルからのデータの読み出しが実行された場合に、制御
信号発生回路が生成する出力制御信号によって、上記の
ように出力データ制御回路が当初の一定期間だけ第2セ
ンスアンプ回路の出力を選択することができるようにな
る。
When the first address signal changes and data is read from a plurality of memory cells, the output control signal generated by the control signal generation circuit causes the output data control circuit to operate as described above. The output of the second sense amplifier circuit can be selected for a certain period.

【0029】又、本発明の他の対応に於いては、第1の
アドレス信号に基づいて複数のデータ線にデータが読み
出されると、これらのデータは、第1センスアンプ回路
によってそれぞれ増幅される。また、これらの第1セン
スアンプ回路の出力は、第2のアドレス信号に基づいて
データ選択回路がいずれか1つの出力のみを選択して第
2センスアンプ回路に接続する。そして、この第2のア
ドレス信号を順次切り替えることによって、第1のセン
スアンプ回路で増幅されたデータが順次選択されて第2
センスアンプ回路で確定されて順に出力されることにな
る。
In another aspect of the present invention, when data is read out to a plurality of data lines based on a first address signal, these data are respectively amplified by a first sense amplifier circuit. . Further, the outputs of these first sense amplifier circuits are connected to the second sense amplifier circuit by selecting only one of the outputs based on the second address signal. Then, by sequentially switching the second address signal, the data amplified by the first sense amplifier circuit is sequentially selected and
The signals are determined by the sense amplifier circuit and are sequentially output.

【0030】データ線上のデータを高速で増幅し確定す
るためにセンスアンプ回路を2段構成とする場合、従来
は、各データ線ごとにこの2段構成の複雑なセンスアン
プ回路を設ける必要があったが、上述したように、本発
明によれば、センスアンプ回路の1段目を第1センスア
ンプ回路で構成し2段目を第2センスアンプ回路で構成
することにより、この2段目の第2センスアンプ回路を
共用しチップ上の占有面積を縮小することができるよう
になる。また、本発明では、高速読み出しモードでの2
番目以降のデータの出力の際に、それぞれ第2センスア
ンプ回路でのデータ確定のための時間を要することにな
るが、これら2番目以降のデータは最初のデータの出力
の間に既に第1センスアンプ回路で十分に確定されるて
いるので、この第2センスアンプ回路でも極めて短時間
に確定させることができる。
When a sense amplifier circuit has a two-stage configuration in order to amplify and determine data on a data line at a high speed, conventionally, it is necessary to provide a complicated sense amplifier circuit having the two-stage configuration for each data line. However, as described above, according to the present invention, the first stage of the sense amplifier circuit is constituted by the first sense amplifier circuit, and the second stage is constituted by the second sense amplifier circuit. The occupied area on the chip can be reduced by sharing the second sense amplifier circuit. Also, in the present invention, 2 in the high-speed read mode
It takes time for the data to be determined in the second sense amplifier circuit when outputting the data after the first data. However, the data after the second data is already output during the output of the first data. Since the determination is sufficiently performed by the amplifier circuit, the determination can be performed in a very short time by the second sense amplifier circuit.

【0031】なお、本発明のいずれの対応の場合にも、
複数ビットのデータを同時に出力する半導体記憶装置の
場合には、上記構成をそれぞれ出力ビット数分だけ設け
ることができる。
In any case of the present invention,
In the case of a semiconductor memory device that outputs a plurality of bits of data at the same time, the above configuration can be provided for each output bit.

【0032】また、上記各発明におけるデータ選択回
路,及び出力データ制御回路は、複数の入力線から1つ
だけを選択して出力線に接続するマルチプレクサによっ
て構成することができる。そして、第2のアドレス信号
及び出力制御信号は、これらデータ選択回路,及び出力
データ制御回路が選択を行うための信号であるならば、
デコードを必要とする信号又はデコード済みの信号等、
どのような形式の信号であってもよい。
Further, the data selection circuit and the output data control circuit in each of the above-mentioned inventions can be constituted by a multiplexer that selects only one of a plurality of input lines and connects it to an output line. If the second address signal and the output control signal are signals for the data selection circuit and the output data control circuit to perform selection,
For signals that need to be decoded or decoded signals,
Any type of signal may be used.

【0033】[0033]

【実施例】以下に、本発明を実施例について説明する。The present invention will be described below with reference to examples.

【0034】図2及び図3は本発明の一実施例を示すも
のであって、図2はマスクROMのデータ読み出し部の
回路構成を示すブロック図、図3は図2のデータ読み出
し部の動作を示すタイムチャートである。なお、上記図
12に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。
2 and 3 show one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a data reading section of a mask ROM, and FIG. 3 is an operation of the data reading section of FIG. FIG. Components having the same functions as those of the conventional example shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals.

【0035】本実施例は、高速読み出しモードを備えた
マスクROMについて説明する。なお、マスクROM以
外の他の半導体記憶装置も、メモリセルの構成が異なる
だけであり、同様に本発明を実施することができる。
In the present embodiment, a mask ROM having a high-speed read mode will be described. It should be noted that other semiconductor memory devices other than the mask ROM differ only in the configuration of the memory cells, and the present invention can be similarly implemented.

【0036】本実施例のマスクROMは、外部から入力
される入力アドレス信号の最下位の数ビットを除いたも
のを第1のアドレス信号とする。この第1のアドレス信
号の上位ビットをデコードすることにより、いずれか1
本の行選択線WLjを選択してハイレベルとすると共
に、この第1のアドレス信号の下位ビットをデコードす
ることにより、いずれか1本の列選択線CSiを選択し
てハイレベルとする。メモリセルを構成するトランジス
タQij0〜Qijnからビット線BLi0〜BLinにデータを
読み出しトランジスタQCSi0〜QCSinを介してn+1本
のデータ線DL0〜DLnにデータを送り出す構成は、上
記図12に示した従来例と同じである。なお、入力アド
レス信号がビットA0〜で構成されていたとすると、例
えば最下位の3ビットA0〜A2を除いたビットA3〜を
第1のアドレス信号とすることができ、この場合には同
時に8本(n=7)のデータ線DLにデータが送り出さ
れることになる。
In the mask ROM of this embodiment, the first address signal is obtained by removing the least significant bits of the input address signal input from the outside. By decoding the upper bits of the first address signal, any one of
One of the row selection lines WLj is selected and set to a high level, and by decoding the lower bits of the first address signal, one of the column selection lines CSi is selected and set to a high level. The configuration in which data is read from the transistors Qij0 to Qijn forming the memory cell to the bit lines BLi0 to BLin and sent to the (n + 1) data lines DL0 to DLn through the transistors QCSi0 to QCSin is the same as the conventional example shown in FIG. Is the same. If the input address signal is composed of bits A0 to A3, for example, bits A3 to A3 excluding the three least significant bits A0 to A2 can be used as the first address signal. Data is sent out to the (n = 7) data line DL.

【0037】上記n+1本のデータ線DL0〜DLnは、
それぞれ第1センスアンプ回路1SA0〜1SAnの入力
に接続されている。第1センスアンプ回路1SA0〜1
SAnは、それぞれ上記図10に示したような1個の差
動増幅回路1によって構成されている。この差動増幅回
路1は、データ線DLの電位を参照電位と比較し、いず
れの電位が高いかによって出力電位を論理振幅のハイレ
ベル又はローレベルとする増幅回路である。参照電位を
データ線DLの微小な電位変化の中間値とすることによ
り、この電位変化をハイレベル又はローレベルに確定し
て出力することができる。ただし、第1センスアンプ回
路1SA0〜1SAnは、1個の差動増幅回路1によって
構成されているために、微小な電位変化を増幅して確定
するまでに比較的長い時間を要する。
The n + 1 data lines DL0 to DLn are
Each is connected to the input of the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn. First sense amplifier circuits 1SA0-1
SAn is composed of one differential amplifier circuit 1 as shown in FIG. The differential amplifier circuit 1 is an amplifier circuit that compares the potential of the data line DL with a reference potential and sets the output potential to a high level or a low level of a logical amplitude depending on which potential is higher. By setting the reference potential to an intermediate value between minute potential changes of the data line DL, this potential change can be determined and output at a high level or a low level. However, since the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn are constituted by one differential amplifier circuit 1, it takes a relatively long time to amplify and determine a minute potential change.

【0038】また、上記n+1本のデータ線DL0〜D
Lnは、それぞれトランジスタQPA0〜QPAnを介して1
個の第2センスアンプ回路2SAの入力に接続されてい
る。トランジスタQPA0〜QPAnは、いずれもNチャンネ
ルのMOSFETからなり、ゲート端子にそれぞれ第1
データ選択線PA0〜PAnが接続されている。第1デー
タ選択線PA0〜PAnは、第2のアドレス信号をデコー
ドすることにより、いずれか1本のデータ選択線PAの
みが選択されてハイレベルとなる信号線である。そし
て、いずれかの1本のデータ選択線PAがハイレベルに
なると、対応するいずれか1個のトランジスタQPAがO
Nとなる。第2のアドレス信号は、入力アドレス信号の
最下位の数ビットからなるアドレス信号である。n=7
の場合の例として、第2のアドレス信号(A0〜A2)及
び第1データ選択線(PA0〜PA7)上の信号について
示したのが図4である。ただし、高速読み出しモードの
場合には、常にいずれか1本の第1データ選択線PA、
例えば第1データ選択線PA0のみがハイレベルとなる
ようなアドレス信号とすることもできる。
The n + 1 data lines DL0 to DL0
Ln is 1 via transistors QPA0 to QPAn, respectively.
Are connected to the inputs of the second sense amplifier circuits 2SA. Each of the transistors QPA0 to QPAn is an N-channel MOSFET, and has a first terminal connected to the gate terminal.
The data selection lines PA0 to PAn are connected. Each of the first data selection lines PA0 to PAn is a signal line that is set to a high level by selecting only one of the data selection lines PA by decoding the second address signal. When any one of the data selection lines PA goes high, the corresponding one of the transistors QPA is turned off.
N. The second address signal is an address signal including the least significant bits of the input address signal. n = 7
FIG. 4 shows the second address signals (A0 to A2) and the signals on the first data selection lines (PA0 to PA7) as an example in the case of (1). However, in the case of the high-speed read mode, any one of the first data selection lines PA,
For example, the address signal may be such that only the first data selection line PA0 is at a high level.

【0039】第2センスアンプ回路2SAは、上記図1
1に示したような3個の差動増幅回路2〜4による2段
構成となっている。1段目の2個の差動増幅回路2,3
は、いずれも図10に示した差動増幅回路1と同じ構成
であり、データ線DLの電位をそれぞれ参照電位と比較
し、いずれの電位が高いかによって出力電位を論理振幅
のハイレベル又はローレベルとするようになっている。
ただし、これらの差動増幅回路2,3は、データ線DL
の電位と参照電位の入力方向が逆になっているため、出
力電位は互いに相補な信号となる。2段目の差動増幅回
路4は、図10に示した差動増幅回路1のトランジスタ
の極性を逆に構成した回路であり、1段目の差動増幅回
路2,3から出力される相補な信号を比較し、いずれの
電位が高いかによって出力電位を論理振幅のハイレベル
又はローレベルとする増幅回路である。従って、1段目
の差動増幅回路2,3によってデータ線DLの電位の微
小な変化が増幅されて相補な信号として出力されると、
2段目の差動増幅回路4がこの相補によって差の大きく
なった信号を比較し、1段目の差動増幅回路2,3の出
力が確定する前に出力電位の論理振幅を高速に確定する
ことができる。そして、このために第2センスアンプ回
路2SAは、上記第1センスアンプ回路1SA0〜1S
Anと比較して、短時間でデータ線DL上の微小な電位
変化を確定して出力することができる。
The second sense amplifier circuit 2SA is the same as that shown in FIG.
1 has a two-stage configuration including three differential amplifier circuits 2 to 4. First two differential amplifier circuits 2, 3
Have the same configuration as the differential amplifier circuit 1 shown in FIG. 10, compare the potential of the data line DL with the reference potential, and change the output potential to the high level or the low level of the logic amplitude depending on which potential is higher. It is designed to be level.
However, these differential amplifier circuits 2 and 3 are connected to the data line DL
And the reference potential are input in opposite directions, so that the output potentials are complementary to each other. The second-stage differential amplifier circuit 4 is a circuit in which the polarities of the transistors of the differential amplifier circuit 1 shown in FIG. This is an amplifier circuit that compares different signals and sets the output potential to a high level or a low level of a logic amplitude depending on which potential is higher. Therefore, when a minute change in the potential of the data line DL is amplified by the first-stage differential amplifier circuits 2 and 3 and output as a complementary signal,
The second-stage differential amplifier circuit 4 compares the signals whose difference is increased by the complementation, and determines the logic amplitude of the output potential at high speed before the outputs of the first-stage differential amplifier circuits 2 and 3 are determined. can do. For this purpose, the second sense amplifier circuit 2SA is connected to the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1S.
Compared with An, a minute potential change on the data line DL can be determined and output in a shorter time.

【0040】上記第2センスアンプ回路2SAと第1セ
ンスアンプ回路1SA0〜1SAnの各出力は、それぞれ
トランジスタQPB-1,QPB0〜QPBnを介して、共通の1
個の出力バッファ回路OBに接続されている。トランジ
スタQPB-1,QPB0〜QPBnは、いずれもNチャンネルの
MOSFETからなり、ゲート端子にそれぞれ第2デー
タ選択線PB-1,PB0〜PBnが接続されている。第2
データ選択線PBは、出力制御信号をデコードすること
により、いずれか1本のデータ選択線PBのみが選択さ
れてハイレベルとなる信号線である。n=7の場合の例
について、第2アドレス信号を順次変化させた一連の信
号及び第2データ選択線(PB-1, PB0〜PB7)上の
信号を図5に示す。出力バッファ回路OBは、データ選
択線PBがハイレベルとなりONとなったトランジスタ
QPBを介して、第2センスアンプ回路2SA又は第1セ
ンスアンプ回路1SA0〜1SAnのいずれかで増幅確定
されたデータを、読み出しデータDとして半導体記憶装
置から送出するためのバッファ回路である。
The respective outputs of the second sense amplifier circuit 2SA and the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn are connected to a common 1 through transistors QPB-1 and QPB0 to QPBn, respectively.
Are connected to the output buffer circuits OB. Each of the transistors QPB-1, QPB0 to QPBn is composed of an N-channel MOSFET, and the second data selection lines PB-1, PB0 to PBn are respectively connected to the gate terminals. Second
The data selection line PB is a signal line in which only one of the data selection lines PB is selected to be at a high level by decoding the output control signal. FIG. 5 shows a series of signals obtained by sequentially changing the second address signal and signals on the second data selection lines (PB-1, PB0 to PB7) in the case where n = 7. The output buffer circuit OB outputs the data that has been amplified and determined by any of the second sense amplifier circuit 2SA or the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn via the transistor QPB whose data selection line PB has become high level and turned on. This is a buffer circuit for transmitting read data D from the semiconductor memory device.

【0041】出力制御信号は、半導体記憶装置内の制御
信号発生回路によって発生される信号である。制御信号
発生回路には、入力アドレス信号の変化を検出して検出
信号(ATD信号)を発生するアドレス変化検出回路
と、ATD信号に基づいて、一定期間第2データ選択線
PB-1を選択させるためのタイミング信号を発生するタ
イミング信号発生回路とが設けられている。これらの回
路の具体的な例を図6及び図7に示した。例えば、入力
アドレス信号のうち最下位の数ビットを除いたA3〜An
が第1のアドレス信号である場合について説明する。A
3〜Anのうち少なくとも1つのAkが変化すると、それ
に応じて信号φAkが短時間ハイレベルとなり、それに応
じて入力アドレス信号の変化を表す信号であるATD信
号が短時間ハイレベルとなる。アドレス変化検出回路か
ら出力されたATD信号に基づき、図7に例示したよう
なタイミング信号発生回路によって、一定の短時間第2
データ選択線PB-1を選択させるためのタイミング信号
を発生することができる。その後、制御信号発生回路
は、入力アドレス信号の最下位の数ビット(例えばA0
〜A2)によって構成されるようなアドレス信号を出力
制御信号として順次発生するようになっている。このよ
うな出力制御信号の発生回路は、複数の入力線から1つ
だけを選択して出力線に接続するマルチプレクサによっ
て構成することができる。
The output control signal is a signal generated by a control signal generation circuit in the semiconductor memory device. The control signal generating circuit detects the change of the input address signal and generates a detection signal (ATD signal), and selects the second data selection line PB-1 for a certain period based on the ATD signal. And a timing signal generating circuit for generating a timing signal therefor. Specific examples of these circuits are shown in FIGS. For example, A3 to An except for the least significant bits of the input address signal.
Is the first address signal. A
When at least one of Ak from 3 to An changes, the signal φAk changes to high level for a short period of time, and the ATD signal indicating the change of the input address signal changes to high level for a short period of time. Based on the ATD signal output from the address change detection circuit, a timing signal generation circuit as illustrated in FIG.
A timing signal for selecting the data selection line PB-1 can be generated. Thereafter, the control signal generation circuit outputs the least significant bits (for example, A0) of the input address signal.
A2) are sequentially generated as output control signals. Such an output control signal generating circuit can be constituted by a multiplexer that selects only one of a plurality of input lines and connects to the output line.

【0042】なお、制御信号発生回路は、ランダムアク
セス時には常に第2データ選択線PB-1のみがハイレベ
ルとなるような出力制御信号を生成することもできる。
高速読み出しモードの場合には、上述のようにまず第2
データ選択線PB-1が一定期間ハイレベルとなった後、
半導体記憶装置内のアドレスカウンタによって第2デー
タ選択線PB0〜PBnが順にハイレベルとなるようなア
ドレス信号を出力制御信号として生成することもでき
る。
It should be noted that the control signal generating circuit can also generate an output control signal such that only the second data selection line PB-1 is always at the high level during random access.
In the case of the high-speed read mode, the second
After the data selection line PB-1 has been at a high level for a certain period,
An address signal in which the second data selection lines PB0 to PBn sequentially become high level can be generated as an output control signal by an address counter in the semiconductor memory device.

【0043】上記構成のマスクROMの動作を、更に図
3を参照しながら説明する。
The operation of the mask ROM having the above configuration will be described with reference to FIG.

【0044】時刻t0に入力アドレス信号が確定する
と、この入力アドレス信号の最下位の数ビットを除いた
ものである第1のアドレス信号も確定され、この第1の
アドレス信号の上位ビットがデコードされることによ
り、いずれか1本の行選択線WLが選択されてハイレベ
ルとなる。そして、これにより図示の行選択線WLjが
ハイレベルになったとすると、この行選択線WLjに接
続されたトランジスタQij0〜Qijn,Q(i+1)j0〜Q(i+
1)jn等のうち、論理状態の“0”を記憶するもののみが
ONになる。すると、ビット線BLi0〜BLin,BL(i
+1)0〜BL(i+1)n等のうちONとなったトランジスタQ
が接続されたビット線BLのみの電位が徐々に低下し、
他のビット線BLの電位は徐々に上昇する。
When the input address signal is determined at time t0, the first address signal obtained by removing the least significant bits of the input address signal is also determined, and the upper bits of the first address signal are decoded. As a result, one of the row selection lines WL is selected and set to the high level. Then, assuming that the row selection line WLj shown in the drawing becomes high level, the transistors Qij0 to Qijn and Q (i + 1) j0 to Q (i +) connected to the row selection line WLj.
1) Among jn and the like, only those that store the logical state “0” are turned ON. Then, the bit lines BLi0 to BLin, BL (i
+1) 0 to BL (i + 1) n etc.
, The potential of only the bit line BL to which is connected gradually decreases,
The potentials of the other bit lines BL gradually increase.

【0045】また、これと同時に、第1のアドレス信号
の下位ビット(入力アドレス信号の下位ビットにおける
最下位の数ビットを除いたもの)がデコードされること
により、いずれか1本の列選択線CSが選択されハイレ
ベルとなる。そして、これにより図示の列選択線CSi
がハイレベルになったとすると、この列選択線CSiに
接続されたn+1個のトランジスタQCSi0〜QCSinがO
Nになり、これらのトランジスタQCSi0〜QCSinを介し
てn+1本のビット線BLi0〜BLinのみがデータ線D
L0〜DLnにそれぞれ接続される。
At the same time, the lower bits of the first address signal (excluding the least significant bits of the lower bits of the input address signal) are decoded, so that one of the column selection lines CS is selected and goes high. Then, the column selection line CSi shown in FIG.
Becomes high level, n + 1 transistors QCSi0 to QCsin connected to the column selection line CSi
N, and only n + 1 bit lines BLi0 to BLin are connected to the data line D via these transistors QCSi0 to QCin.
L0 to DLn.

【0046】従って、トランジスタQij0〜Qijnの記憶
状態に応じたビット線BLi0〜BLinの電位の微小な変
化は、データ線DL0〜DLnを介して第1センスアンプ
回路1SA0〜1SAnにそれぞれ入力されて増幅され
る。即ち、メモリセルを構成するトランジスタQが論理
状態の“0”を記憶している場合には、ビット線BLの
電位が徐々に低下するので、この微小な電位低下を第1
センスアンプ回路1SAが増幅確定して論理振幅のロー
レベルを出力する。また、トランジスタQが論理状態の
“1”を記憶している場合には、ビット線BLの電位が
徐々に上昇するので、この微小な電位上昇を第1センス
アンプ回路1SAが増幅確定して論理振幅のハイレベル
を出力する。
Therefore, a small change in the potential of the bit lines BLi0 to BLin according to the storage state of the transistors Qij0 to Qijn is input to the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn via the data lines DL0 to DLn and amplified. Is done. That is, when the transistor Q forming the memory cell stores the logical state “0”, the potential of the bit line BL gradually decreases.
The sense amplifier circuit 1SA determines the amplification and outputs a low level of the logic amplitude. Further, when the transistor Q stores the logic state “1”, the potential of the bit line BL gradually rises, and the first sense amplifier circuit 1SA amplifies this minute potential rise to determine the logic state. Outputs high level of amplitude.

【0047】また、このとき第2のアドレス信号がデコ
ードされることにより図示のように第1データ選択線P
A0が既にハイレベルとなっているものとすると、デー
タ線DL0がONになったトランジスタQPA0を介して第
2センスアンプ回路2SAにも接続される。従って、こ
のデータ線DL0の電位の微小な変化は、第2センスア
ンプ回路2SAでも増幅確定されて、論理振幅のハイレ
ベル又はローレベルが出力される。
At this time, the second address signal is decoded, so that the first data selection line P
Assuming that A0 is already at the high level, the data line DL0 is also connected to the second sense amplifier circuit 2SA via the turned-on transistor QPA0. Therefore, the minute change in the potential of the data line DL0 is also amplified and determined by the second sense amplifier circuit 2SA, and a high or low logic amplitude is output.

【0048】ただし、この第2センスアンプ回路2SA
は、上記のように差動増幅回路2〜4を2段構成として
高速動作を行わせるようにしたものなので、時刻t1に
最初に出力を確定するが、第1センスアンプ回路1SA
0〜1SAnは、上記のようにそれぞれ1個の差動増幅回
路1からなるものであり動作速度が比較的遅いため、こ
の時刻t1よりも後の時刻t3に出力を確定することにな
る。
However, the second sense amplifier circuit 2SA
Since the differential amplifier circuits 2 to 4 have a two-stage configuration for high-speed operation as described above, the output is determined first at time t1, but the first sense amplifier circuit 1SA
As described above, 0 to 1SAn are each composed of one differential amplifier circuit 1 and have relatively low operating speeds, so that their outputs are determined at time t3 after time t1.

【0049】ここで、上記第2センスアンプ回路2SA
の出力が確定する時刻t1には、出力制御信号がデコー
ドされることにより図示のように第2データ選択線PB
-1がハイレベルになっている。従って、この第2センス
アンプ回路2SAから出力されたデータは、ONとなっ
たトランジスタQPB-1を介して出力バッファ回路OBに
送られるので、その後の時刻t2に読み出しデータDと
して確定されて外部に送出される。また、時刻t2より
も後の時刻t3には、上記のように第1センスアンプ回
路1SA0〜1SAnの出力も全て確定される。
Here, the second sense amplifier circuit 2SA
At the time t1 when the output of the second data selection line PB is decoded as shown in FIG.
-1 is high level. Accordingly, the data output from the second sense amplifier circuit 2SA is sent to the output buffer circuit OB via the transistor QPB-1 which has been turned on, so that it is determined as read data D at the subsequent time t2 and externally. Sent out. Further, at time t3 after time t2, the outputs of the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn are all determined as described above.

【0050】ランダムアクセスの場合には、上記第2の
アドレス信号が入力アドレス信号の最下位の数ビットに
よって構成されるので、図に示された第1データ選択線
PA0だけでなく、入力アドレス信号によって任意の第
1データ選択線PAをハイレベルにすることができ、時
刻t0から時刻t2までのアクセス時間TRを要して、任
意のメモリセルからデータを読み出すことができる。
In the case of random access, since the second address signal is constituted by the least significant bits of the input address signal, not only the first data selection line PA0 shown in FIG. As a result, an arbitrary first data selection line PA can be set to a high level, and data can be read from an arbitrary memory cell with an access time TR from time t0 to time t2.

【0051】高速読み出しモードの場合には、上記出力
制御信号がその後の時刻t4に変化し、第2データ選択
線PB-1をローレベルに戻すと共に、以降は入力アドレ
ス信号の最下位の数ビットで構成されるアドレス信号に
切り替わる。従って、この時刻t4には、図示のように
第2データ選択線PB0がハイレベルになるので、第1
センスアンプ回路1SA0から出力されたデータがON
となったトランジスタQPB0を介して出力バッファ回路
OBに送られる。ただし、この場合には、第2センスア
ンプ回路2SAの出力と第1センスアンプ回路1SA0
の出力が同じデータ線DL0上のデータを確定したもの
であるため、外部に送出されるデータは変化しない。
In the high-speed read mode, the output control signal changes at the subsequent time t4 to return the second data selection line PB-1 to the low level, and thereafter, the least significant bits of the input address signal Is switched to the address signal composed of Accordingly, at this time t4, the second data selection line PB0 goes high as shown in FIG.
Data output from sense amplifier circuit 1SA0 is ON
Is sent to the output buffer circuit OB via the transistor QPB0. However, in this case, the output of the second sense amplifier circuit 2SA and the first sense amplifier circuit 1SA0
Is the data determined on the same data line DL0, the data transmitted to the outside does not change.

【0052】しかしながら、その後の時刻t5に入力ア
ドレス信号の最下位の数ビットのみを変化させて、図示
のように第2データ選択線PB0をローレベルに戻し第
2データ選択線PB1をハイレベルにすると、第1セン
スアンプ回路1SA1から出力されたデータがONとな
ったトランジスタQPB1を介して出力バッファ回路OB
に送られ、短いアクセス時間TF経過後の時刻t6に、読
み出しデータDとして確定されて外部に送出される。そ
して、以降入力アドレス信号の最下位の数ビットのみを
順次変化させてトランジスタQPB2〜QPBnを順にONに
すると、第1センスアンプ回路1SA2〜1SAnの出力
が同じアクセス時間TFの経過後に出力バッファ回路O
Bから読み出しデータDとして確定されて順次送出され
ることになる。なお、上記出力制御信号を半導体記憶装
置内のアドレスカウンタによって生成することにより、
一定期間第2データ選択線PB-1をハイレベルにした後
に第2データ選択線PB0〜PBnを順にハイレベルにさ
せるようにすることもできる。
However, at the subsequent time t5, only the least significant bits of the input address signal are changed, and the second data selection line PB0 is returned to the low level as shown, and the second data selection line PB1 is brought to the high level. Then, the data output from the first sense amplifier circuit 1SA1 is turned on and the output buffer circuit OB is turned on via the transistor QPB1 which is turned on.
At time t6 after a short access time TF has elapsed, it is determined as read data D and sent out. When the transistors QPB2 to QPBn are sequentially turned on by sequentially changing only the least significant bits of the input address signal, the outputs of the first sense amplifier circuits 1SA2 to 1SAn are output after the same access time TF has elapsed.
The data is determined as read data D from B and is sequentially transmitted. By generating the output control signal by an address counter in the semiconductor memory device,
After the second data selection line PB-1 is set to the high level for a certain period, the second data selection lines PB0 to PBn may be sequentially set to the high level.

【0053】この結果、ランダムアクセスの場合や高速
読み出しモードにおける最初のデータの読み出しの場合
には、高速動作を行う1個の第2センスアンプ回路2S
Aがデータ線DL0〜DLn上のデータを確定するので、
従来と同様のアクセス時間TRで読み出しデータDを確
定することができる。また、各データ線DL0〜DLnご
とに設けられた多数の第1センスアンプ回路1SA0〜
1SAnの各々は、高速読み出しモード時の最初のデー
タを送出している間に出力を確定すればよいので、上記
図10に示したように動作速度の遅い1個の差動増幅回
路1によって構成することができるようになる。
As a result, in the case of random access or the first data read in the high-speed read mode, one second sense amplifier circuit 2S performing high-speed operation
Since A determines the data on the data lines DL0 to DLn,
The read data D can be determined in the same access time TR as in the related art. Also, a number of first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SA0 to 1 provided for each of data lines DL0 to DLn are provided.
Since each output of 1SAn can be determined while transmitting the first data in the high-speed read mode, it is constituted by one differential amplifier circuit 1 having a low operation speed as shown in FIG. Will be able to

【0054】従って、本実施例の半導体記憶装置によれ
ば、従来と同様の高速動作を行う第2センスアンプ回路
2SAを1個追加して設けるだけで、高速読み出しモー
ドのために各データ線DL0〜DLnに接続される他の多
数の第1センスアンプ回路1SA0〜1SAnの回路構成
を簡略化することができるようになる。
Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, only one additional second sense amplifier circuit 2SA performing the same high-speed operation as the conventional one is provided, and each data line DL0 is provided for the high-speed read mode. To DLn, the circuit configuration of the other many first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn can be simplified.

【0055】図8及び図9は本発明の他の実施例を示す
ものであって、図8はマスクROMのデータ読み出し部
の回路構成を示すブロック図、図9は図8のセンスアン
プ回路部の具体的構成を示す回路図である。なお、上記
図12に示した従来例と同様の機能を有する構成部材に
は同じ番号を付記して説明を省略する。
8 and 9 show another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of a data reading section of a mask ROM, and FIG. 9 is a sense amplifier circuit section of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of FIG. Components having the same functions as those of the conventional example shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0056】本実施例は、高速読み出しモードを備えた
マスクROMについて説明する。なお、マスクROM以
外の他の半導体記憶装置も、メモリセルの構成が異なる
だけであり、同様に本発明を実施することができる。
In the present embodiment, a mask ROM having a high-speed read mode will be described. It should be noted that other semiconductor memory devices other than the mask ROM differ only in the configuration of the memory cells, and the present invention can be similarly implemented.

【0057】本実施例のマスクROMは、上記図12に
示した従来例におけるトランジスタQP0〜QPnを廃する
と共に、センスアンプ回路SA0〜SAnを分割して、こ
れらの間にスイッチ回路SW0〜SWnを挿入したもので
ある。即ち、n+1本のデータ線DL0〜DLnは、それ
ぞれ第1センスアンプ回路1SA0〜1SAnに接続され
ている。また、これらの第1センスアンプ回路1SA0
〜1SAnの各出力は、それぞれスイッチ回路SW0〜S
Wnを介して、1個の第2センスアンプ回路2SAに接
続されている。そして、この第2センスアンプ回路2S
Aの出力が出力バッファ回路OBに接続される。
The mask ROM of this embodiment eliminates the transistors QP0 to QPn in the conventional example shown in FIG. 12 and divides the sense amplifier circuits SA0 to SAn, and connects the switch circuits SW0 to SWn therebetween. It has been inserted. That is, the (n + 1) data lines DL0 to DLn are connected to the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn, respectively. Further, these first sense amplifier circuits 1SA0
To 1SAn are connected to switch circuits SW0 to SW, respectively.
It is connected to one second sense amplifier circuit 2SA via Wn. Then, the second sense amplifier circuit 2S
The output of A is connected to the output buffer circuit OB.

【0058】ここで、従来例のセンスアンプ回路SA0
〜SAnは、上記図11に示したように、1段目の2個
の差動増幅回路2,3と2段目の1個の差動増幅回路4
によって構成されていた。本実施例の第1センスアンプ
回路1SA0〜1SAnは、図9に示すように、この1段
目の2個の差動増幅回路2,3と同様の構成の2個の差
動増幅回路5,6によってそれぞれ構成され、第2セン
スアンプ回路2SAは、この2段目の1個の差動増幅回
路4と同様の構成の差動増幅回路7によって構成されて
いる。
Here, the conventional sense amplifier circuit SA0
To SAn are, as shown in FIG. 11, two differential amplifier circuits 2 and 3 in the first stage and one differential amplifier circuit 4 in the second stage.
Was composed by. As shown in FIG. 9, the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn of the present embodiment include two differential amplifier circuits 5 and 5 having the same configuration as the two differential amplifier circuits 2 and 3 in the first stage. 6 and the second sense amplifier circuit 2SA is configured by a differential amplifier circuit 7 having the same configuration as the one differential amplifier circuit 4 in the second stage.

【0059】従って、第1センスアンプ回路1SAは、
2個の差動増幅回路5,6によってデータ線DLの電位
と参照電位とをそれぞれ比較して互いに相補な信号を出
力することになる。この第1センスアンプ回路1SA0
〜1SAnの相補な出力は、それぞれスイッチ回路SW0
〜SWnを介して、1個の第2センスアンプ回路2SA
に接続されている。各スイッチ回路SW0〜SWnは、そ
れぞれ2個のNチャンネルのMOSFETからなるトラ
ンジスタQSW0,QSW1によって構成されている。また、
各スイッチ回路SW0〜SWnにはそれぞれデータ選択線
P0〜Pnが接続され、これらの各データ選択線P0〜Pn
がそれぞれの2個のトランジスタQSW0,QSW1のゲート
端子に共通に接続されている。第2センスアンプ回路2
SAは、スイッチ回路SW0〜SWnを介していずれかの
第1センスアンプ回路1SA0〜1SAnの互いに相補な
出力を比較してこれを増幅確定して出力することにな
る。そして、この第2センスアンプ回路2SAから出力
されたデータが出力バッファ回路OBに送られ読み出し
データDとして半導体記憶装置から送出される。
Therefore, the first sense amplifier circuit 1SA
The two differential amplifier circuits 5 and 6 compare the potential of the data line DL with the reference potential and output complementary signals. This first sense amplifier circuit 1SA0
To 1SAn are output from the switch circuit SW0, respectively.
Through SWn, one second sense amplifier circuit 2SA
It is connected to the. Each of the switch circuits SW0 to SWn is constituted by transistors QSW0 and QSW1 each composed of two N-channel MOSFETs. Also,
Data selection lines P0 to Pn are connected to the switch circuits SW0 to SWn, respectively.
Are commonly connected to the gate terminals of the two transistors QSW0 and QSW1. Second sense amplifier circuit 2
The SA compares the complementary outputs of any one of the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn via the switch circuits SW0 to SWn, amplifies the output, and outputs the amplified result. Then, the data output from the second sense amplifier circuit 2SA is sent to the output buffer circuit OB and sent out as read data D from the semiconductor memory device.

【0060】上記構成のマクスROMの動作を以下に説
明する。
The operation of the above-configured max ROM will be described below.

【0061】入力アドレス信号が確定すると、この入力
アドレス信号の最下位の数ビットを除いたものである第
1のアドレス信号も確定され、この第1のアドレス信号
の上位ビットと下位ビットがデコードされることによ
り、例えば行選択線WLjと列選択線CSiがハイレベル
になる。すると、メモリセルを構成するトランジスタQ
ij0〜Qijnの記憶状態に応じてビット線BLi0〜BLin
の電位が微小変化し、この電位変化がトランジスタQCS
i0〜QCSin及びデータ線DL0〜DLnを介して第1セン
スアンプ回路1SA0〜1SAnにそれぞれ入力される。
When the input address signal is determined, the first address signal which is obtained by removing the least significant bits of the input address signal is also determined, and the upper and lower bits of the first address signal are decoded. Thus, for example, the row selection line WLj and the column selection line CSi become high level. Then, the transistor Q constituting the memory cell
Bit lines BLi0 to BLin according to the storage state of ij0 to Qijn
Of the transistor QCS
The signals are input to the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn via i0 to QCSin and the data lines DL0 to DLn, respectively.

【0062】また、ここでは既に第2のアドレス信号が
デコードされることによりデータ選択線P0がハイレベ
ルとなっているものとすると、第1センスアンプ回路1
SA0から出力された相補な信号がONとなったスイッ
チ回路SW0を介して第2センスアンプ回路2SAに送
られる。すると、データ線DL0上のデータは、これら
第1センスアンプ回路1SA0と第2センスアンプ回路
2SAとによって従来と同様の速度で確定されて出力さ
れ出力バッファ回路OBから半導体記憶装置の外部に送
出される。
Here, assuming that the data selection line P0 is already at the high level due to the decoding of the second address signal, the first sense amplifier circuit 1
The complementary signal output from SA0 is sent to the second sense amplifier circuit 2SA via the switch circuit SW0 that has been turned ON. Then, the data on the data line DL0 is determined and output by the first sense amplifier circuit 1SA0 and the second sense amplifier circuit 2SA at the same speed as the conventional one, and is sent out of the output buffer circuit OB to the outside of the semiconductor memory device. You.

【0063】ランダムアクセスの場合には、上記第2の
アドレス信号が入力アドレス信号の最下位の数ビットに
よって構成される。従って、この場合には、入力アドレ
ス信号によって任意のデータ選択線Pをハイレベルにす
ることができ、従来と同様のアクセス時間を要して、任
意のメモリセルからデータを読み出すことができる。高
速読み出しモードの場合には、上記第2のアドレス信号
を例えば半導体記憶装置内部のアドレスカウンタが生成
するアドレス信号によって構成する。そして、データ線
DL0上のデータを読み出した後にカウント動作によっ
てこの第2のアドレス信号を変化させると、これがデコ
ードされることによりデータ選択線P1がハイレベルと
なってスイッチ回路SW1のみがONになる。すると、
第1センスアンプ回路1SA1から出力される相補な信
号が直ちに第2センスアンプ回路2SAに送られ増幅確
定される。そして、以降、アドレスカウンタのカウント
動作によってスイッチ回路SW2〜SWnが順次ONにな
ると、第1センスアンプ回路1SA2〜1SAnから出力
される相補な信号が順次第2センスアンプ回路2SAに
送られて増幅確定される。従って、出力バッファ回路O
Bからは、短いアクセス時間で順次データを送出するこ
とができるようになる。
In the case of random access, the second address signal is constituted by the least significant bits of the input address signal. Therefore, in this case, an arbitrary data selection line P can be set to a high level by an input address signal, and data can be read from an arbitrary memory cell with the same access time as in the related art. In the case of the high-speed read mode, the second address signal is constituted by, for example, an address signal generated by an address counter inside the semiconductor memory device. Then, when the second address signal is changed by a count operation after reading the data on the data line DL0, the second address signal is decoded, whereby the data selection line P1 becomes high level and only the switch circuit SW1 is turned on. . Then
The complementary signal output from the first sense amplifier circuit 1SA1 is immediately sent to the second sense amplifier circuit 2SA, where the amplification is determined. Thereafter, when the switch circuits SW2 to SWn are sequentially turned on by the counting operation of the address counter, complementary signals output from the first sense amplifier circuits 1SA2 to 1SAn are sequentially sent to the second sense amplifier circuit 2SA to determine the amplification. Is done. Therefore, the output buffer circuit O
From B, data can be sequentially transmitted in a short access time.

【0064】なお、本実施例では、図12に示した従来
例に比べ、高速読み出しモード時のアクセス時間が第2
センスアンプ回路2SAによる相補な信号の増幅確定の
ための時間だけ長くなる。しかしながら、第1センスア
ンプ回路1SA0〜1SAnが出力する相補な信号は、最
初のデータを出力している間にほぼ確定状態となり論理
振幅の電位差を有するようになるので、第2センスアン
プ回路2SAは極めて短時間にこれを確定して出力する
ことができる。このため、本実施例の場合にも、従来例
におけるアクセス時間TFとほぼ同じアクセス時間で、
高速読み出しモード時の以降のデータを連続的に出力す
ることができる。
In this embodiment, compared to the conventional example shown in FIG. 12, the access time in the high-speed read mode is second.
The time required for determining the amplification of the complementary signal by the sense amplifier circuit 2SA becomes longer. However, the complementary signals output by the first sense amplifier circuits 1SA0 to 1SAn are almost in a definite state while outputting the first data, and have a potential difference of a logic amplitude. This can be determined and output in a very short time. For this reason, also in the case of this embodiment, the access time is almost the same as the access time TF in the conventional example.
Data after the high-speed read mode can be continuously output.

【0065】従って、本実施例の半導体記憶装置によれ
ば、従来とほぼ同様のアクセス時間でランダムアクセス
や高速読み出しモードを実現しながら、従来各センスア
ンプ回路SA0〜SAnごとに必要であった2段目の差動
増幅回路を第2センスアンプ回路2SAの1個の差動増
幅回路7で済ませることにより回路構成を簡略化するこ
とができるようになる。
Therefore, according to the semiconductor memory device of the present embodiment, the random access and the high-speed read mode are realized with almost the same access time as the conventional one, while the conventional arrangement is necessary for each of the sense amplifier circuits SA0 to SAn. The circuit configuration can be simplified by using only one differential amplifier circuit 7 of the second sense amplifier circuit 2SA for the differential amplifier circuit of the stage.

【0066】なお、本実施例の場合にも、上記第2のア
ドレス信号を入力アドレス信号の最下位の数ビットによ
って構成し、外部からこの入力アドレス信号の最下位の
数ビットのみを変化させることにより高速読み出しモー
ドを実現することができる。
Also in the case of the present embodiment, the second address signal is constituted by the least significant bits of the input address signal, and only the least significant bits of the input address signal are changed externally. Thus, a high-speed read mode can be realized.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体記憶装置によれば、高速動作を行うセンスアン
プ回路を1個追加して設けることにより、高速読み出し
モードのために各データ線に接続される他の複数のセン
スアンプ回路の回路構成を簡略化することができるの
で、これらのセンスアンプ回路が占有するチップ面積を
全体として縮小すると共に、消費電力の低減をも図るこ
とができるようになる。
As is apparent from the above description, according to the semiconductor memory device of the present invention, by providing one additional sense amplifier circuit for performing a high-speed operation, each data line is provided for the high-speed read mode. Since the circuit configuration of a plurality of other sense amplifier circuits connected to the sense amplifier circuits can be simplified, the chip area occupied by these sense amplifier circuits can be reduced as a whole, and the power consumption can be reduced. Become like

【0068】また、本発明の半導体記憶装置によれば、
高速読み出しモードのために各データ線に接続される複
数のセンスアンプ回路を2段構成とする場合に、1段目
の複数のセンスアンプ回路が2段目の1個のセンスアン
プ回路を共用するので、これらのセンスアンプ回路の全
体の回路規模を縮小し、チップ面積を縮小すると共に、
消費電力の低減をも図ることができるようになる。
According to the semiconductor memory device of the present invention,
When a plurality of sense amplifier circuits connected to each data line have a two-stage configuration for the high-speed read mode, the first plurality of sense amplifier circuits share one second-stage sense amplifier circuit. Therefore, while reducing the overall circuit scale of these sense amplifier circuits, reducing the chip area,
Power consumption can also be reduced.

【0069】また、本発明の半導体記憶装置によれば、
センスアンプ回路が占有するチップ面積の増大及びセン
スアンプ回路で消費される消費電力の増大を引き起こす
ことなく、高速読み出しモードによって連続的に読み出
すことのできるデータ量を増加させることができる。
According to the semiconductor memory device of the present invention,
The amount of data that can be read continuously in the high-speed read mode can be increased without causing an increase in the chip area occupied by the sense amplifier circuit and an increase in power consumption consumed by the sense amplifier circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すものであって、データ
読み出しのための制御信号及びデータの流れを示すブロ
ック図である。
FIG. 1, showing an embodiment of the present invention, is a block diagram illustrating a control signal for reading data and a flow of data.

【図2】本発明の一実施例を示すものであって、マスク
ROMのデータ読み出し部の回路構成を示すブロック図
である。
FIG. 2, showing an embodiment of the present invention, is a block diagram illustrating a circuit configuration of a data reading unit of a mask ROM.

【図3】本発明の一実施例を示すものであって、図2の
データ読み出し部の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 3, showing an embodiment of the present invention, is a time chart illustrating an operation of the data reading unit of FIG. 2;

【図4】本発明の一実施例を示すものであって、第2の
アドレス信号に基づく第1データ選択線上の信号を示す
表である。
FIG. 4 shows one embodiment of the present invention, and is a table showing signals on a first data selection line based on a second address signal.

【図5】本発明の一実施例の出力制御信号を示すもので
あって、第2データ選択線上の信号を示す表である。
FIG. 5 is a table showing output control signals according to one embodiment of the present invention and showing signals on a second data selection line.

【図6】本発明の一実施例を示すものであって、アドレ
ス変化検出回路の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 6, showing an embodiment of the present invention, is a circuit diagram illustrating a specific configuration of an address change detection circuit.

【図7】本発明の一実施例を示すものであって、タイミ
ング信号生成回路の具体的構成を示す回路図である。
FIG. 7, showing an embodiment of the present invention, is a circuit diagram illustrating a specific configuration of a timing signal generation circuit.

【図8】本発明の他の実施例を示すものであって、マス
クROMのデータ読み出し部の回路構成を示すブロック
図である。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, and is a block diagram illustrating a circuit configuration of a data reading unit of a mask ROM.

【図9】本発明の他の実施例を示すものであって、図8
のセンスアンプ回路部の具体的構成を示す回路図であ
る。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of a sense amplifier circuit section.

【図10】1個の差動増幅回路からなるセンスアンプ回
路の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a sense amplifier circuit including one differential amplifier circuit.

【図11】3個の差動増幅回路からなる2段構成のセン
スアンプ回路の回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of a sense amplifier circuit having a two-stage configuration including three differential amplifier circuits.

【図12】従来例を示すものであって、マスクROMの
データ読み出し部の回路構成を示すブロック図である。
FIG. 12 shows a conventional example, and is a block diagram illustrating a circuit configuration of a data reading unit of a mask ROM.

【図13】従来例を示すものであって、図12のデータ
読み出し部の動作を示すタイムチャートである。
13 shows a conventional example, and is a time chart showing the operation of the data reading section of FIG. 12. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

DL0〜DLn データ線 1SA0〜1SAn 第1センスアンプ回路 2SA 第2センスアンプ回路 PA0〜PAn 第1データ選択線 PB-1,PB0〜PBn 第2データ選択線 QPA0〜QPAn トランジスタ QPB-1,QPB0〜QPBn トランジスタ DL0 to DLn Data line 1SA0 to 1SAn First sense amplifier circuit 2SA Second sense amplifier circuit PA0 to PAn First data selection line PB-1, PB0 to PBn Second data selection line QPA0 to QPAn Transistors QPB-1, QPB0 to QPBn Transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 16/00 - 16/34 G11C 11/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G11C 16/00-16/34 G11C 11/34

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1のアドレス信号に基づいて、多数の
メモリセルから同時に複数のメモリセルを選択し、選択
された該複数のメモリセルに記憶されたデータを複数の
データ線にそれぞれ読み出す半導体記憶装置であって、 該複数のデータ線の各々に1つずつ接続され、該複数の
データ線のうち対応するデータ線上のデータを各々増幅
して出力する複数の第1センスアンプ回路と、 該複数のデータ線に接続され、第2のアドレス信号に基
づいて、該複数のデータ線のうちのいずれか1本のデー
タ線上のデータのみを選択的に出力するデータ選択手段
と、 該データ選択手段によって選択的に出力された該データ
を、該複数の第1センスアンプ回路の増幅速度よりも高
速で増幅して出力する第2センスアンプ回路と、 を備えている半導体記憶装置。
1. A semiconductor for simultaneously selecting a plurality of memory cells from a large number of memory cells based on a first address signal, and reading data stored in the selected plurality of memory cells to a plurality of data lines, respectively. A plurality of first sense amplifier circuits connected to each of the plurality of data lines, each of which amplifies and outputs data on a corresponding data line among the plurality of data lines; A data selection unit connected to the plurality of data lines, for selectively outputting only data on any one of the plurality of data lines based on a second address signal; A second sense amplifier circuit for amplifying the data selectively output by the above at a higher speed than the amplification speed of the plurality of first sense amplifier circuits and outputting the amplified data. .
【請求項2】 前記第1のアドレス信号及び前記第2の
アドレス信号に基づいて、出力制御信号を発生する制御
信号発生手段と、 該制御信号発生手段が発生した該出力制御信号に基づい
て、前記複数の第1センスアンプ回路の各々の出力及び
前記第2センスアンプ回路の出力のうちのいずれか1つ
のみを選択して出力バッファ回路に出力するための出力
データ制御手段と、 を備えている請求項1に記載の半導体記憶装置。
2. A control signal generating means for generating an output control signal based on the first address signal and the second address signal, and based on the output control signal generated by the control signal generating means. Output data control means for selecting only one of the outputs of the plurality of first sense amplifier circuits and the output of the second sense amplifier circuit and outputting the selected output to an output buffer circuit. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項3】 前記制御信号発生手段は、 前記第1のアドレス信号を受け取り、該第1のアドレス
信号の変化を検出するアドレス変化検出回路と、 該アドレス変化検出回路が該第1のアドレス信号の変化
を検出した場合に、前記出力データ制御手段に前記第2
センスアンプ回路の出力を一定期間選択させるためのタ
イミング信号を生成するタイミング信号生成回路と、 を備えており、 該制御信号発生手段が、該タイミング信号を前記出力制
御信号として発生する請求項2に記載の半導体記憶装
置。
3. The control signal generating means receives the first address signal and detects a change in the first address signal. The address change detection circuit comprises: a first address signal; Is detected, the output data control means outputs the second
A timing signal generation circuit for generating a timing signal for selecting an output of the sense amplifier circuit for a predetermined period, wherein the control signal generation means generates the timing signal as the output control signal. 13. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項4】 前記制御信号発生手段は、更に、前記第
2のアドレス信号を順次変化させた一連の信号を生成す
る信号生成回路を備えており、該制御信号発生手段が該
一連の信号を前記出力制御信号として発生する請求項3
に記載の半導体記憶装置。
4. The control signal generation means further includes a signal generation circuit for generating a series of signals obtained by sequentially changing the second address signal, and the control signal generation means generates the series of signals. 4. The signal output as the output control signal.
3. The semiconductor memory device according to claim 1.
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