JP3333265B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/22—Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/32—Timing circuits
Landscapes
- Read Only Memory (AREA)
- Memory System (AREA)
Description
ルス列で制御される半導体集積回路装置に関する。
えらえるシリアル入力信号パルス列を解釈し、所定の動
作を行う半導体集積回路装置が知られていた。以下図面
に基づいて動作概要を説明する。説明をより具体的かつ
明瞭にすべく電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ素
子から成る半導体不揮発性メモリ装置(以下EEPRO
Mと略す)を引用する。
それぞれ機能別にCS(チップセレクト)入力端子1・
SK(シリアルクロック)入力端子2・DI(データイ
ン)入力端子3に与えられ、入力信号制御回路4を経
て、順次インストラクション用シフトレジスタ5・アド
レス用シフトレジスタ6・データ用シフトレジスタ7に
送られると共に、インストラクション用シフトレジスタ
5に送られた内容及びアドレス用シフトレジスタ6に送
られた内容は、インストラクションデコーダ8によって
解釈された後、インストラクション制御回路9に送ら
れ、更に入力信号制御回路4から出力される信号の流れ
を制御する。
EEPROMが有する機能は、指定されたアドレスに任
意のデータを書き込み、そしてそのデータを読み出すこ
とである。これらに加え書き込み動作を許可する、ある
いは禁止する等の機能が付加される場合もある。
加えるならば、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ
素子を用いた半導体集積回路装置における書き込み動作
時間は、読み出し動作におけるそれよりも、長いのが一
般的であり、数十マイクロ秒から数ミリ秒を要する。従
って、EEPROMの機能の中にはCPU等から与えら
れた信号に対して即座に応答できるものと、そうでない
ものとが存在する。
は、READ(読み出し)命令・PEN(書き込み許
可)命令がその代表例である。一方即座に応答できず、
その動作の終了を待たなければならない命令として、P
ROGRAM(書き込み)命令を挙げることができる。
力回路の構成から成るEEPROMにおいては、CPU
等から与えられるシリアル信号パルスの速度に比して、
書き込み動作に代表されるように、その動作速度が遅い
場合には、動作の終了を待たなければならず、EEPR
OMを用いた装置の一定時間当たりの処理能力を著しく
制限することとなる。
案されたところの、もうひとつの従来のシリアル信号入
力回路の構成から成るEEPROMについて、図3を用
いて説明する。図2の場合と同様に、CPU等からのシ
リアル信号パルス列は、それぞれ機能別にCS入力端子
1、SK入力端子2、DI入力端子3に与えられ、入力
信号制御回路4を経て、順次インストラクション用シフ
トレジスタ5、アドレス用シフトレジスタ6、データ用
シフトレジスタ7に送られると共に、インストラクショ
ン用シフトレジスタ5に送られた内容及びアドレス用シ
フトレジスタ6に送られた内容は、インストラクション
デコーダ8によって解釈された後、インストラクション
制御回路9に送られ、更に入力信号制御回路4から出力
される信号の流れを制御する。
の内容はアドレスラッチ11に蓄えられ保持される。ま
たデータ用シフトレジスタ7の内容はデータラッチ12
に蓄えられ保持される。このようにすることで、書き込
み動作に必要な全ての情報はそれぞれインストラクショ
ン制御回路9、アドレスラッチ11、データラッチ12
に保持されているため、書き込み動作中であってもCP
U等からのシリアル信号パルス列はCS入力端子1、S
K入力端子2、DI入力端子3に与えられ、入力信号制
御回路4を経て、順次インストラクション用シフトレジ
スタ5、アドレス用シフトレジスタ6、データ用シフト
レジスタ7に送られると共に、インストラクション用シ
フトレジスタ5及びアドレス用シフトレジスタ6に送ら
れた内容は、インストラクションデコーダ8によって解
釈された後、インストラクション制御回路9に送られ
る。かくして書き込み動作中であっても、CPU等から
与えられたシリアル信号パルス列を受け取りその信号に
応答して適切な処理を行うことが可能となる。
シリアル信号入力回路の構成では書き込み動作中に、ア
ドレス及びデータを保持しておく必要から、一旦シフト
レジスタに蓄えたアドレス及びデータを、それぞれアド
レスラッチ11とデータラッチ12に転送しなくてはな
らず、アドレスラッチ・データラッチの追加に留まら
ず、データを転送するための制御回路も必要となり、E
EPROMの回路規模が極めて大きなものとなる。
うな課題を解決するため、回路規模の大規模な増大を招
くこと無く、長い時間を要する命令を実行中に、他の命
令入力を受け付けられる手段を有する半導体集積回路を
得ることである。言い換えれば、多くの時間を要する命
令を実行中に、他の命令入力を受け付けられるようする
ことが本発明の目指すところである。実際の場面におい
て、書き込み動作中に他の命令を受けつけられることに
より、言い換えれば、CPU側が書き込み動作の終了を
問い合わせることができ、その問い合わせに対しEEP
ROMが応答できることを目的としている。上述したよ
うに、一般に電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ素
子から成る半導体不揮発性メモリ装置における書き込み
動作は、数十マイクロ秒から数ミリ秒を要し、CPU等
が送出するシリアルパルス列の速度に比してはるかに長
い。然るに、一旦EEPROMの書き込み動作が開始し
た後は、CPU側は別の処理を行い、定期的にEEPR
OMに対して、書き込み動作中であるかどうかを問い合
わせることで、書き込み動作の終了を知るという処理フ
ローとすることで、装置全体の処理能力を最大限まで高
めることを目的としている。
に、この発明は入力信号パルス列を格納するレジスタと
は別に、入力信号パルス列認識回路手段を設け、ひとつ
の任意の命令を実行中に、さらなる任意の命令入力がで
きるようにした。
ては、入力信号パルス列を格納するレジスタとは別に設
けた入力信号パルス列認識回路により、あるひとつの任
意の命令を実行中に、前記入力信号パルス列認識回路
で、さらなる任意の命令入力を監視せしめ、その時々の
動作状況に応じた処理を行うことができるものである。
明する。従来の技術の項で説明したと同じに、説明をよ
り具体的かつ明瞭にするためにシリアル信号パルス列で
制御される半導体集積回路装置のなかでも、電気的に書
き換え可能な不揮発性メモリ素子を用いたEEPROM
を引用することとする。
制御されるEEPROMが有する機能を「命令セット」
として示す。以下に代表的な命令についてタイミング図
を交えて説明をする。
命令は任意のアドレスに任意のデータを書き込むもので
あり、図4にそのタイミング図を示す。CS(チップセ
レクト)端子をLからHレベルとした後、SK(シリア
ルクロック)端子のLからHレベルへの立ち上がりエッ
ジに同期させて、DI(データイン)端子に順次、命令
セットに定められたインストラクションコード、アドレ
ス、データを入力していく。SKの第16番目の立ち上
がりエッジで最終データD0を取り込んだ後CS端子を
HからLレベルに戻すことで命令入力は完了する。これ
に引き続き実際の書き込み動作が始まり、その終了まで
には通常数十マイクロ秒から数ミリ秒を必要とする。
任意のアドレスから予め書き込まれたデータを読み出す
もので、図5にそのタイミング図を示す。CS端子をL
からHレベルとした後、SK端子のLからHレベルへの
立ち上がりエッジに同期させて、DI端子に順次、命令
セットに定められたインストラクションコード・アドレ
スを入力していく。SKの第8番目の立ち上がりエッジ
で入力するアドレスの内最後のA0を取り込んだ後、S
Kの立ち下がりからDOUT出力端子に、順次読み出し
データが出力される。CS端子がHからLレベルに戻る
までデータ出力端子には、読み出しデータが出力され
る。読み出し動作は遅くとも10μsecより速く行わ
れる。
力されるシリアルクロックの速度に追従できるように設
計されており、特別に待ち時間を挿入するなどして動作
速度を遅らせる必要はないのが普通である。第3番目
に、STRD(ステータス読み出し)命令は、EEPR
OMが書き込み動作中であるかないかを確認するもので
あり、図6にそのタイミング図を示す。CS端子をLか
らHレベルとした後、SK端子のLからHレベルへの立
ち上がりエッジに同期させて、DI端子に順次、命令セ
ットに定められたインストラクションコード・アドレス
を入力していく。SKの第8番目の立ち上がりエッジで
入力するアドレスの内最後のアドレスA0=Hを取り込
んだ後、SKの立ち下がりからDOUT出力端子に、書
き込み中であればビジー状態を示すLが、書き込みが終
了していればレディ状態を示すHレベルが出力される。
CS端子がHからLレベルに戻るまで、データ出力端子
には書き込み中であるかないかを示すデータ(ステータ
ス出力)が出力される。
コードが2ビット長、アドレス6ビット長、データ8ビ
ット長として説明しているが、これらのビット列はこれ
らの長さに限定されるものではない。また、インストラ
クションコードについても、表1に示すところのインス
トラクションコードは便宜的なものであって、これに限
定されるものではない。
CPU等からのシリアル信号パルス列は、上述のCS入
力端子1、SK入力端子2、DI入力端子3に与えら
れ、入力信号制御回路4を経て、2ビット長のインスト
ラクションコードはインストラクション用シフトレジス
タ5に、6ビット長のアドレスはアドレス用シフトレジ
スタ6に、8ビット長のデータはデータ用シフトレジス
タ7に送られる。より詳細には、SKの2番目のクロッ
クの立ち上がりエッジでインストラクションコードをイ
ンストラクション用シフトレジスタ5に格納し終えた時
点で命令を認識することができるのであるが、STRD
命令の如くアドレスA5 A4 A3 A2 A1A0 が全てデ
ータ1であるという条件が必要な場合は、更にデータを
取り込みSKの8番目のクロックの立ち上がりエッジで
アドレスをアドレス用シフトレジスタ6に格納し終えた
時点で命令を解釈することが可能となる。
スタ5とアドレス用シフトレジスタ6に蓄えられたデー
タは、インストラクションデコーダ8に送られ、解釈さ
れる。インストラクションデコーダ8によって解釈され
た命令はインストラクション制御回路9に送られ、それ
以降のデータの流れを制御する。例えばPROGRAM
命令の場合であれば続けて8ビット長のデータをデータ
用シフトレジスタ7に格納することが必要となるし、命
令によってはデータ用シフトレジスタにデータを格納す
る必要の無い場合もある。
は、SKの16番目のクロックの立ち上がりエッジで最
終データD0を取り込んだ後CS端子をHからLレベル
に戻すことで命令入力は完了し、引き続き電気的に書き
換え可能な半導体不揮発性メモリ素子の書き込み動作に
必要な信号を、半導体集積回路内部で発生せしめ、数十
マイクロ秒から数ミリ秒の後に、書き込み動作は完了す
る。
コーダ8で解釈された書き込み命令そのものと、書き込
みをする対象アドレス及び書き込みデータを保持してお
く必要があるため、インストラクション制御回路9は、
書き込み動作中にインストラクション用シフトレジスタ
5、アドレス用シフトレジスタ6、データ用シフトレジ
スタ7の内容が変化しないように、各入力端子から入力
されるデータの流れを制御する。
は、たとえ書き込み動作中であってもCS入力端子1、
SK入力端子2、DI入力端子3それぞれに入力された
シリアル信号パルス列は入力信号制御回路4を介してデ
ータが送られる。このときCPU等から与えられるシリ
アル信号パルス列が予め定められたデータ列に一致する
場合には、入力信号パルス列認識回路10は一致を検出
し、インストラクションデコーダ8に検出信号を送出
し、適切な処理を行うこととなる。
0はSTRD(ステータス読み出し)命令のインストラ
クションコード及びアドレス条件であるところの、8個
の連続したデータ1を検出するように構成されていれ
ば、書き込み動作中であるなしにかかわらず、STRD
命令に限っては検出し、解釈し、図6に示すところのタ
イミング図の如く、書き込み中であるかないかの状態を
出力せしめることが可能である。
ように、入力信号パルス列認識回路を構成することは、
きわめて容易であり、例えばセット機能付きのフリップ
フロップをと僅かばかしの論理回路を用いて実現でき
る。すなわち、CS入力の反転信号を上述のフリップフ
ロップのセット端子に、SK入力信号をクロック端子
に、DI入力信号をデータ端子にそれぞれ接続すること
で得られる。図7に入力信号パルス列認識回路の実施例
を示す。
出するデータ列は任意の組み合わせデータであってもよ
く、適当な論理回路の組み合わせによって実現できるこ
とは自明である。かくして、半導体集積回路装置がCP
U等から与えられたシリアル信号パルス列によって、第
1の動作を開始し、その動作の終了を待つことなく、第
1の動作を実行中にも許されるところの、第2の動作を
せしめるシリアル信号パルス列を検出し、予め定められ
た処理を行うことができるようになる。
信号パルス列を格納するレジスタとは別に、入力信号パ
ルス列認識回路を設けるという構成としたことで、CP
U等から与えられたシリアル信号パルス列によって、第
1の動作を開始し、その動作の終了を待つことなく、第
1の動作を実行中にも許されるところの、第2の動作を
せしめるシリアル信号パルス列を検出し、予め定められ
た処理を行うことができるようにしたものであり、電気
的に書き換え可能な不揮発性メモリ素子から成る半導体
不揮発性メモリ装置EEPROMを例にとれば、CPU
等から与えられたシリアル信号パルス列により書き込み
動作が開始した後は、CPU側は別の処理を行い、定期
的にEEPROMに対して、書き込み動作中であるかど
うかをシリアル信号パルス列を送出し、問い合わせるこ
とで、書き込み動作の終了を知ることができる。
終了を待ってから次の処理に移るのではなく、常に何ら
かの処理をしながら適当な間隔で書き込み動作の終了を
確認することができ、装置全体の処理能力を最大限まで
高めることができるという効果がある。特に、EEPR
OMにおいては、第1の動作と第2の動作の処理時間が
1桁以上異なっているために、本発明は情報処理能力を
向上するのに大きな効果がある。
る。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 CPUからCS(チップセレクト)信号
とSK(シリアルクロック)信号とDI(データイン)
信号とが入力される入力信号制御回路と、 前記入力信号制御回路から前記CS信号と前記SK信号
と前記DI信号が入力される入力信号パルス列認識回路
と、 前記入力信号制御回路からシフトレジスタに送られる信
号を制御するインストラクション制御回路と、 前記入力信号パルス列認識回路からの信号を解釈し、前
記インストラクション制御回路に解釈した命令を出力す
るインストラクションデコーダ回路と、を有し、 前記入力信号パルス列認識回路は、 クロック入力端子と反転クロック入力端子と前記DI信
号が入力されるDIデータ端子とセット端子と出力端子
と反転出力端子とを有するセット機能付きのフリップフ
ロップと、 前記フリップロップの出力端子からの信号とSK信号が
入力され、前記フリップフロップの反転クロック入力端
子に信号を出力するNAND回路と、 前記NAND回路の出力を受けて前記フリップフロップ
のクロック入力端子に信号を出力する第1のNOT回路
と、 前記CS信号を受けて前記フリップフロップのセット端
子に信号を出力する第2のNOT回路と、を有し、 前記フリップフロップの反転出力端子から検出信号を前
記インストラクションデコーダに出力することを 特徴と
する半導体集積回路。 - 【請求項2】 CPUからCS(チップセレクト)信号
とSK(シリアルクロック)信号とDI(データイン)
信号とが入力される入力信号制御回路と、 前記入力信号制御回路から前記CS信号と前記SK信号
と前記DI信号が入力される入力信号パルス列認識回路
と、 前記入力信号制御回路からシフトレジスタに送られる信
号を制御するインストラクション制御回路と、 前記入力信号パルス列認識回路からの信号を解釈し、前
記インストラクション 制御回路に解釈した命令を出力す
るインストラクションデコーダ回路と、を有し、 前記入力信号パルス列認識回路は、 前記入力信号制御回路からのステータス読み出し信号を
前記DI信号として受け、予め定められたデータ列に一
致するかを判断し、当該判断結果を前記インストラクシ
ョンデコーダ回路に出力することを特徴とする半導体集
積回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10294393A JP3333265B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 半導体集積回路 |
US08/230,736 US5448524A (en) | 1993-04-28 | 1994-04-21 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10294393A JP3333265B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06314235A JPH06314235A (ja) | 1994-11-08 |
JP3333265B2 true JP3333265B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=14340916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10294393A Expired - Lifetime JP3333265B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 半導体集積回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5448524A (ja) |
JP (1) | JP3333265B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19544571A1 (de) * | 1995-11-30 | 1997-06-05 | Sel Alcatel Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Programmieren eines Flash-EEProms |
JP2001014841A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Kunihisa Yamada | データ記憶装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8301603A (nl) * | 1983-05-06 | 1984-12-03 | Philips Nv | Geintegreerde geheugenschakeling van een serie-parallel-serie type. |
US4912680A (en) * | 1987-09-03 | 1990-03-27 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image memory having plural input registers and output registers to provide random and serial accesses |
US4947410A (en) * | 1989-02-23 | 1990-08-07 | General Motors Corporation | Method and apparatus for counting with a nonvolatile memory |
JPH04114289A (ja) * | 1990-09-04 | 1992-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロコンピュータ集積回路装置のデータ書換え回路 |
US5260909A (en) * | 1991-11-18 | 1993-11-09 | Nec Electronics Incorporated | Memory with phase locked serial input port |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10294393A patent/JP3333265B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-04-21 US US08/230,736 patent/US5448524A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06314235A (ja) | 1994-11-08 |
US5448524A (en) | 1995-09-05 |
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