JP3793580B2 - 半導体記憶装置及びラインメモリの制御方法 - Google Patents

半導体記憶装置及びラインメモリの制御方法 Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ビデオシステム等のデータ遅延回路等に使用される半導体記憶装置とその制御方法、特にアドレスが変化する毎に行っていたビット線のプリチャージ回数を減らすことによってプリチャージ時における消費電力を低減するラインメモリの制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、スタティック・ランダムアクセスメモリ(以下、SRAMという)を用いたラインメモリの内部の制御方法には、シングルポート・ランダムアクセスメモリ・セル(以下、シングルポートRAMセルという)を用いた制御方法と、デュアルポートRAMセルを用いた制御方法の2つの方法がある。
図2は、従来のシングルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図である。
このラインメモリでは、入力データIの入力及び出力データOの出力等を行う入/出力部(以下、I/O部という)1と、リセット信号RTによりリセットされ、該リセット信号RTの間隔分だけカウントアップ動作を行ってアドレスAを出力するアドレスカウンタ2と、該アドレスAをデコードしてデコード信号を出力するアドレスデコーダ3と、該デコード信号で選択される記憶場所に対してデータの書込み又は読出しを行う第1及び第2のRAM部4−1,4−2とを、備えている。
I/O部1は、入力データIを取り込んで第1,第2のRAM部4−1,4−2へ送る入力ラッチ回路1aと、該第1又は第2のRAM部4−1,4−2からの読出しデータ(リードデータ)のいずれか一方を選択してそれを出力データOの形で外部へ出力する出力セレクタ1bとで、構成されている。第1及び第2のRAM部4−1,4−2は、k本の行(ビット線対)とn本の列(ワード線)からなるk×n個のシングルポートRAMセルを有するSRAMアレイ4−1a,4−2aと、ラッチ回路4−1b,4−2bとで、それぞれ構成されている。
【0003】
図3は、図2に示す各SRAMアレイ4−1a,4−2aの概略の回路図である。
このSRAMアレイは、k本(例えば、4本)の行(ビット線対)BL0 ,BL0 /〜BLk-1 ,BLk-1 /とn本の列(ワード線)WL0 〜WLn-1 からなるk×n個のRAMセル10を備えている。各ビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /の一端は、ビット線プリチャージ用のNチャネルMOSトランジスタ(以下、NMOSという)対110 ,120 〜113 ,123 を介して電源電位Vccに接続され、さらにそれらの各ビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /間が、NMOS130 〜133 を介して接続されている。NMOS対110 ,120 〜113 ,123 及びNMOS130 〜133 は、プリチャージ信号φ1によりオン,オフ動作してビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /を電源電位Vccにプリチャージする機能を有している。
各ビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /の他端は、ワード線CW0 〜CW3 の電位によりオン,オフ動作する転送用NMOS対140 ,150 〜143 ,153 を介して共通ノードN1,N2に接続されている。これらのワード線CW0 〜CW3 とWL0 〜WLn-1 は、図2のアドレスデコーダ3のデコード信号により活性化され、RAMセル10を選択するようになっている。
共通ノードN1,N2は、プリチャージ信号φ1によりオン,オフ動作するプリチャージ用NMOS16,17を介して電源電位Vccに接続されている。書込みデータDwは、インバータ18で反転され、ライト信号φ3によりオン,オフ動作するライト用のNMOS20を介して、共通ノードN1へ供給され、さらにそれがインバータ19で反転され、ライト信号φ3でオン,オフ動作する書込み用NMOS21を介して、共通ノードN2へ供給される。
リード信号φ2はインバータ22で反転され、その反転信号によってトライステートインバータ24がオン,オフ動作するようになっている。このトライステートインバータ24の入力側は、インバータ23を介して共通ノードN1に接続され、該インバータ24の出力側から読出しデータDrを出力し、それを図2のラッチ回路4−1b,4−2bでラッチするようになっている。
【0004】
図4は、図2及び図3のシングルポートRAMセルを用いたラインメモリの動作を示すタイムチャートであり、この図を参照しつつ、従来の制御方法を説明する。
図4において、入力データIは周期T、アドレスAは周期2Tである。ビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージを行うプリチャージ信号φ1、データの読出しを行うリード信号φ2、及びデータの書込みを行うライト信号φ3は、周期2Tであり、図示しないマスタクロック信号に基づき分周回路等の制御信号発生回路から発生される信号である。
リセット信号RTによりアドレスカウンタ2が初期化された後、該アドレスカウンタ2がカウントアップ動作する。このアドレスカウンタ2によって指定された同一のアドレスAが、アドレスデコーダ3によってデコードされ、そのデコード信号により、SRAMアレイ4−1a,4−2a内のワード線CW0 〜CW3 ,WL0 〜WLn-1 が活性化されてRAMセル10が選択され、そのRAMセル10に対するデータのアクセスが行われる。このとき、一方のRAM部、例えば4−1は、データの読出しを制御するリードイネーブル信号ENによってデータの読出しのみが許可され、他方のRAM部4−2が、データの書込みを制御するライトイネーブル信号ENによってデータの書込みのみが許可される。
ここで、アドレスカウンタ2から出力されるアドレスAは、0番地から順番にアクセスされていき、それらのアドレスAの各変化点でプリチャージ信号φ1が“L”レベルから“H”レベルになる。プリチャージ信号φ1が“H”レベルに立上がると、各SRAMアレイ4−1,4−2内のNMOS対110 ,120 〜113 ,123 、及びNMOS130 〜133 ,16,17がオン状態となり、ビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /が電源電位Vccにプリチャージされる。
イネーブル信号ENによって読出しのみが許可された一方のRAM部、例えば4−1において、プリチャージ信号φ1が“H”レベルから“L”レベルに立下がると、リード信号φ2が“L”レベルから“H”レベルに立上がり、それがインバータ22で反転され、トライステートインバータ24の出力端子がハイインピーダンス状態となり、選択されたRAMセル10の読出し動作が行われる。RAMセル10からの読出しデータDrは、インバータ23で反転されてトライステートインバータ24へ送られる。リード信号φ2が“H”レベルから“L”レベルに立下がると、それがインバータ22で反転されてトライステートインバータ24がオン状態となり、該インバータ24でインバータ23の出力が反転され、該インバータ24から出力された読出しデータDrが図2のラッチ回路4−1bにラッチされた後、出力セレクタ1bを介して出力データOの形で外部へ読出される。
【0005】
次に、ライト信号φ3が“L”レベルから“H”レベルに立上がると、その“H”レベルの間で、イネーブル信号ENによって書込みのみが許可された他方のRAM部4−2で書込み動作が行われる。この書込み動作では、アドレスデコーダ3のデコード信号により、SRAMアレイ4−2a内のRAMセル10が選択される。入力データIは、入力ラッチ回路1aに取り込まれ、書込みデータDwの形でSRAMアレイ4−2aへ送られる。この書込みデータDwは、SRAMアレイ4−2a内のインバータ18及びNMOS20を介して共通ノードN1へ送られると共に、インバータ19及びNMOS21を介して共通ノードN2へ送られる。共通ノードN1,N2上の書込みデータDwは、アドレスデコーダ3のデコード信号で活性化されたワード線CW0 〜CW3 によりオン状態となったNMOS対140 ,150 〜143 ,153 を介して、選択されたRAMセル10に書込まれる。
このような読出し動作と書込み動作が行われた後、ライトイネーブル信号及びリードイネーブル信号からなるイネーブル信号ENが反転され、各RAM部4−1,4−2の働きが反対になり、アドレスAの1周期内でデータの読出しと書込み動作が実行される。このように、図2のラインメモリでは、ビット線のプリチャージ動作、読出し動作、及び書込み動作を連続的に行う2面のRAM部4−1,4−2が設けられ、その2面のRAM部4−1,4−2で交互にデータのアクセスを行うことで、データの遅延を実現している。
【0006】
図5は、従来のデュアルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図である。
このラインメモリでは、入力データIの入力及び出力データOの出力等を行うI/O部31と、リセット信号RTにより初期化され、該リセット信号RTの間隔分だけカウントアップ動作を行ってアドレスA(リードアドレスAr又はライトアドレスAw)を出力するアドレスカウンタ32と、該アドレスAをデコードしてデコード信号を出力するアドレスデコーダ33と、該デコード信号で選択されるデュアルポートRAMセルに対するデータの格納を行うRAM部34とで、構成されている。
I/O部31は、入力データIを取込んでRAM部34へ送る入力ラッチ回路31aと、該RAM部34からのリードデータDrをラッチして出力データOの形で出力する出力ラッチ回路31bとを、備えている。RAM部34は、k×n個のデュアルポートRAMセルを有するSRAMアレイ34aと、ラッチ回路34bとで、構成されている。
【0007】
図6は、図5のラインメモリの動作を示すタイムチャートであり、この図を参照しつつ、図5のラインメモリの制御方法を説明する。
図6は、ライトイネーブル信号及びリードイネーブル信号であるイネーブル信号ENがアクティブ状態、リセット信号RTがオフ状態のときのタイムチャートである。入力データI、リードアドレスAr、及びライトアドレスAwは周期Tであり、これらに対するリードプリチャージ信号φ1r、ライトプリチャージ信号φ1w、リード信号φ2、及びライト信号φ3が、図示しないマスタクロック信号に基づき分周回路等の制御信号発生回路から出力される。
アドレスカウンタ32から出力されるリードアドレスArの変化点で、リードプリチャージ信号φ1rによるSRAMアレイ34aのプリチャージ動作が行われ、該アドレスカウンタ32から出力されるライトアドレスAwの変化点で、ライトプリチャージ信号φ1wによる該SRAMアレイ34aのプリチャージ動作が行われる。その後、リード信号φ2が“H”レベルのときにRAM部34aの読出し、ライト信号φ3が“H”レベルのときに該SRAMアレイ34aに対する書込み動作が行われる。
即ち、読出し動作では、アドレスカウンタ32から出力されたリードアドレスArをアドレスデコーダ33でデコードし、SRAMアレイ34a内のRAMセルを選択する。すると、その選択されたRAMセルのデータが読出され、その読出しデータDrがラッチ回路34bにラッチされた後、出力ラッチ回路31bを介して出力データOの形で外部へ読出される。又、書込み動作では、アドレスカウンタ32から出力されたライトアドレスAwがアドレスデコーダ33でデコードされ、SRAMアレイ34a内のRAMセルが選択される。この選択されたRAMセルに対し、入力ラッチ回路31aから入力データIが書込まれる。これにより、リードアドレスAr及びライトアドレスAwの1周期内でデータの読出しと書込み動作が実行される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のラインメモリの制御方法では、次のような課題があった。
即ち、シングルポートRAMセルあるいはデュアルポートRAMセルのいずれを用いたラインメモリでも、それが動作しているときには必ずアドレスAが指定され、まずビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージ動作が行われ、その後書込みあるいは読出しが行われる。RAM部4−1,4−2,34のセル数はその行(ビット線対)と列(ワード線)から決定されるが、アドレスAの変化点毎にビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージ動作を行っているので、その都度、使用していない行(ビット線対)も必ずプリチャージしていることになり、その分、消費電力が増大するという欠点があった。
本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、ビット線プリチャージ時における消費電力の増大という点について解決した半導体記憶装置及びラインメモリの制御方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、前記課題を解決するために、半導体記憶装置において、k対(但し、kは2以上の整数)のビット線対を有するメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイのビット線対を順次選択するために連続したアドレスを生成するアドレスカウンタと、
前記アドレスカウンタから出力されるアドレスがk回変化する毎に、前記k対のビット線対を一括してプリチャージするプリチャージ信号生成回路とを備えている。
第2の発明では、kのビット線対を有するRAM部に対してシーケンシャルアクセスを行うラインメモリの制御方法において、次の第1〜第3の処理を実行するようにしている。
ここで、第1の処理では、前記k対のビット線対を順次選択するための連続したアドレスがk回変化する毎に、プリチャージ信号によって該k対のビット線対を一括してプリチャージする。第2の処理では、前記アドレスが変化する毎にリード信号に従って前記ランダムアクセスメモリ部の読出しを行う。さらに、第3の処理では、前記アドレスが変化する毎にライト信号に従って前記RAM部の書込みを行う。
第3の発明では、kのビット線対を有するRAM部に対してシーケンシャルアクセスを行うラインメモリの制御方法において、次の第1〜第4の処理を繰り返し実行するようにしている。
ここで、第1の処理では、k対のビット線対を順次選択するための連続した書込みアドレスがk回変化する毎に、リードプリチャージ信号によってk対の読出し側のビット線対を一括してプリチャージする。第2の処理では、k対のビット線対を順次選択するための連続した読出しアドレスがk回変化する毎に、ライトプリチャージ信号によってk対の書込み側のビット線対を一括してプリチャージする。第3の処理では、読出しアドレスが変化する毎にリード信号に従って前記RAM部の読出しを行う。第4の処理では、書込みアドレスが変化する毎にライト信号に従って前記RAM部の書込みを行う。
【0010】
【作用】
第1〜第3の発明によれば、ラインメモリのアドレスデコードはアドレス0からのシーケンシャルアクセスであるという特徴を生かし、行(ビット線対)のプリチャージ動作を毎回行わず、アドレスがk回変化する毎にプリチャージ動作が行われる。これにより、プリチャージ動作がアドレスの変化毎から、1/k(但、k;ビット線対の本数)回に減り、必要回以外のプリチャージ動作における消費電力の低減化が図れる。従って、前記課題を解決できるのである。
【0011】
【実施例】
第1の実施例
図7は、本発明の第1の実施例を示すシングルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図であり、従来の図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このラインメモリでは、従来の図2中のアドレスデコーダ3に代えて、回路構成の異なるアドレスデコーダ43を設けている。アドレスデコーダ43は、従来と同様にアドレスカウンタ2から出力されるアドレスAをデコードするデコード回路50と、アドレスA及びプリチャージ信号φ1に基づき新たなビット線用プリチャージ信号φ1aを出力するプリチャージ信号生成回路60とで、構成されている。その他の構成は従来の図2と同一である。
【0012】
図8は、図7中のアドレスデコーダ43の概略の回路図である。
このアドレスデコーダ43は、デコード回路50とプリチャージ信号生成回路60とで構成されている。デコード回路50は、アドレスカウンタ2から出力されるアドレスA(A0 ,A1 ,A2 ,…,Ai )の内、最下位ビット(LSB)のアドレスA0 とそのLSB+1ビットのアドレスA1 をデコードして図3のワード線CW0 〜CW3 を選択するデコード信号を出力すると共に、アドレスA2 〜Ai をデコードしてワード線WL0 〜WLn-1 を選択するデコード信号を出力する回路であり、複数のインバータ50,52及び複数のNANDゲート51等で構成されている。
プリチャージ信号生成回路60は、図3のプリチャージ用NMOS16,17をオン,オフ制御するプリチャージ信号φ1と、アドレスカウンタ2からのアドレスA0 ,A1 との論理積を求めて図3のビット線プリチャージ用のNMOS対110 ,120 〜113 ,123 及びNMOS130 〜133 をオン,オフ制御する新たなプリチャージ信号φ1aを出力する回路である。このプリチャージ信号生成回路60は、プリチャージ信号φ1を反転するインバータ61と、該インバータ61の出力とアドレスA0 ,A1 の反転信号との否定論理積を求める3入力NANDゲート62と、該NANDゲート62の出力を反転してプリチャージ信号φ1aを出力するインバータ63とで、構成されている。
【0013】
なお、図7の第1,第2のRAM部4−1,4−2は、従来と同様に、SRAMアレイ4−1a,4−2aとラッチ回路4−1b,4−2bとでそれぞれ構成されている。各SRAMアレイ4−1a,4−2aは、従来の図3と同様に、k×n個(例えばk=4)のシングルポートRAMセル10で構成されている。従来では、プリチャージ用のNMOS16,17を制御するプリチャージ信号φ1を用いて、ビット線プリチャージ用のNMOS対110 ,120 〜113 ,123 及びNMOS130 〜133 を制御するようにしているが、本実施例では、これらのNMOS対110 ,120 〜113 ,123 及びNMOS130 〜133 をプリチャージ信号φ1aで制御するようにしている点のみが従来と異なっている。
図1は、本発明の第1の実施例である図7のラインメモリの動作を示すタイムチャートであり、この図を参照しつつ、図7のラインメモリの制御方法を説明する。
リセット信号RTにより、アドレスカウンタ2が初期化された後、該アドレスカウンタ2がカウントアップ動作し、アドレスAが出力される。このアドレスAは、周期2Tで変化し、それがアドレスデコーダ43でデコードされ、該アドレスAが0から順番に1・2・3…というようにアクセスされる。SRAMアレイ4−1a,4−2a内の図3の行側のビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /は、一度アクセスされた後はk=4回後にならないと再びアクセスされることはない。そのため、SRAMアレイ4−1a,4−2aの行側をアクセスするときにその最小位(この場合は00)がきたときにだけビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージ動作を行うように、プリチャージ信号生成回路60により、もとのプリチャージ信号φ1とアドレスA0 ,A1 とでAND処理が施されて新たなプリチャージ信号φ1aが生成される。
即ち、アドレスカウンタ2から出力されるアドレスAの0番地がアドレスデコーダ43でデコードされ、各SRAM4−1a,4−2a内の図3のRAMセル10がアクセスされる。すると、プリチャージ信号φ1によってNMOS16,17がオン状態になると共に、プリチャージ信号生成回路60から出力されたプリチャージ信号φ1aによってNMOS対110 ,120 〜113 ,123 及びNMOS130 〜133 がオン状態となり、ビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージが行われる。
【0014】
次に、アドレスAの0番地内で、イネーブル信号ENによって読出しのみが許可された一方のSRAMアレイ、例えば4−1aにおいて、リード信号φ2によって読出し動作が行われ、その読出しデータDrがラッチ回路4−1bでラッチされた後、出力セレクタ1bを介して出力データOの形で外部へ出力される。その後、書込み信号φ3により、イネーブル信号ENで書込みのみが許可された他方のSRAMアレイ4−2aにおいて書込み動作が行われ、入力データIが入力ラッチ回路1aで入力され、その書込みデータDwが該SRAMアレイ4−2a内のRAMセル10に書込まれる。
アドレスカウンタ2から出力されるアドレスAが0から1に変化したとき、この列の対応するSRAMアレイ4−1,4−2内のビット線対BLj ,BLj /は既にプリチャージ動作を終了しているため、プリチャージ信号生成回路60からプリチャージ信号φ1aが出力されない。そのため、各SRAMアレイ4−1a,4−2a内のNMOS対110 ,120 〜113 ,123 及びNMOS130 〜133 がオン状態とならず、ビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージが行われない。そして、リード信号φ2によって一方のSRAMアレイ4−2aで読出し動作が行われ、その後、ライト信号φ3によって他方のSRAMアレイ4−1aで書込み動作が行われる。
さらに、アドレスカウンタ2から出力されるアドレスAの2番地、及び3番地でも、前記の1番地と同様の処理が行われる。そして、アドレスAが4番地になると、0番地のときと同様に、プリチャージ信号生成回路60からプリチャージ信号φ1aが出力され、RAM部4−1,4−2内のビット線プリチャージが行われ、リード信号φ2で一方のSRAMアレイ4−2aの読出し動作が行われた後、ライト信号φ3で他方のSRAMアレイ4−1aの書込み動作が行われる。以後、これらの動作が繰り返される。従って、アドレスカウンタ2から出力されるアドレスAが0・4・8…の番地のときにだけビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージが行われることになる。
以上のように、本実施例では、k×n個のシングルポートRAMセル10で構成されるビット線対BL0 ,BL0 /〜BL3 ,BL3 /のプリチャージ回数を、従来のようにアドレスAが変化する度に毎回行うのではなく、ラインメモリのアドレスアクセスの特性(即ち、ラインメモリのアドレスデコードはアドレス0からのシーケンシャルアクセスである)を利用し、列の変化する最初のみでビット線プリチャージを行うようにしている。そのため、従来のプリチャージ回数k回を1回に減らすことができ、従来に比べてプリチャージ回数が1/kになる。従って、アドレスAの変化毎に行っていたプリチャージにおける電力の消費がなくなるため、消費電力を大幅に低減できる。
【0015】
第2の実施例
図9は、本発明の第2の実施例を示すデュアルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図であり、従来の図5中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このラインメモリでは、従来のアドレスデコーダ33に代えて、回路構成の異なるアドレスデコーダ63を設けている。アドレスデコーダ63は、第1の実施例とほぼ同様に、アドレスカウンタ32から出力されるリードアドレスAr及びライトアドレスAwをデコードしてSRAMアレイ34aのワード線選択用のデコード信号を出力するデコード回路63aと、該リードアドレスAr及びライトアドレスAwとリードプリチャージ信号φ1r及びライトプリチャージ信号φ1wとの論理積を求めてリードプリチャージ信号φ1ra及びライトプリチャージ信号φ1waをSRAMアレイ34aへ出力するプリチャージ信号生成回路63bとで、構成されている。他の構成は、従来の図5と同一である。
図10は、図9のラインメモリの動作を示すタイムチャートであり、この図を参照しつつ、図9のラインメモリの制御方法を説明する。
図10は、ライトイネーブル信号及びリードイネーブル信号であるイネーブル信号ENがアクティブ状態、リセット信号RTがオフ状態のときのタイムチャートである。
アドレスカウンタ32が動作し、リードアドレスAr及びライトアドレスAwがアドレスデコーダ63へ出力される。これらのリードアドレスAr及びライトアドレスAwは、0から順番に1・2・3…というようにアドレスデコーダ63でデコードされ、SRAMアレイ34a内のRAMセルがアクセスされる。
即ち、リードアドレスAr及びライトアドレスAwが0番地のとき、プリチャージ信号生成回路63bでは、もとのリードプリチャージ信号φ1rとリードアドレスArとでAND処理を施して新たなリードプリチャージ信号φ1raを生成してSRAMアレイ34aへ与えると共に、もとのライトプリチャージ信号φ1wとライトアドレスAwとでAND処理を施して新たなライトプリチャージ信号φ1waを生成して該SRAMアレイ34aへ与える。そのため、リードアドレスArの変化点でリードプリチャージ信号φ1r及びφ1raによってSRAMアレイ34a内のビット線のプリチャージが行われ、さらにライトアドレスAwの変化点で、ライトプリチャージ信号φ1w及びφ1waによって該SRAMアレイ34a内のビット線のプリチャージが行われる。
【0016】
次に、リード信号φ2が“L”レベルから“H”レベルになると、SRAMアレイ34a内の0番地のRAMセルのデータが読出され、その読出しデータDrがラッチ回路34bでラッチされた後、出力ラッチ回路31bを介して出力データOの形で外部へ出力される。又、ライト信号φ3が“L”レベルから“H”レベルになると、入力ラッチ回路31aから入力された入力データIが、書込みデータDwの形でSRAMアレイ34a内のRAMセルに書込まれる。
アドレスカウンタ32から出力されるリードアドレスAr及びライトアドレスAwが0番地から1番地に変化したとき、この列の対応するビット線は既にプリチャージ動作を終了しているため、ここではプリチャージを行わず、リード信号φ2による読出し動作とライト信号φ3による書込み動作のみを行う。さらに、リードアドレスAr及びライトアドレスAwの2番地、3番地でも1番地と同様の処理を行う。
リードアドレスAr及びライトアドレスAwが4番地になると、0番地のときと同様に、プリチャージ信号生成回路63bでリードプリチャージ信号φ1ra及びライトプリチャージ信号φ1waが生成されるので、リードアドレスArの変化点で、リードプリチャージ信号φ1r及びφ1raによってSRAMアレイ34a内のビット線のプリチャージが行われ、さらにライトアドレスAwの変化点で、ライトプリチャージ信号φ1w及びφ1waによって該SRAMアレイ34a内のビット線のプリチャージ動作が行われる。以後、このような動作が繰り返される。
従って、第1の実施例と同様に、リードアドレスAr及びライトアドレスAwが0・4・8…番地のときにだけビット線プリチャージ動作が行われ、プリチャージ回数の削減によって該プリチャージ時における消費電力を大幅に低減できる。
【0017】
なお、本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。
(a) 上記実施例ではビット線対の数をk=4としたが、これは任意の数でよい。この数kに応じてビット線対のプリチャージが間欠的に行われる。
(b) 図1ではプリチャージ信号φ1とプリチャージ信号φ1aとでビット線対のプリチャージを行い、図10ではリードプリチャージ信号φ1rとφ1ra、さらにライトプリチャージ信号φ1wとφ1waというそれぞれ2つのプリチャージ信号により、ビット線対のプリチャージを行うようにしている。これは、SRAMアレイ4−1a,4−2a,34aを他の回路構成にすることにより、プリチャージ信号φ1a,φ1ra,φ1waの各1つの信号でビット線対のプリチャージを行うようにしてもよい。
(c) 図7及び図9のラインメモリにおいて、アドレスデコーダ43,63を他の回路構成にしたり、あるいはラインメモリの全体構成を図示以外の回路構成に変更する等、種々の変形が可能である。
【0018】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、第1の発明によれば、アドレスがk回変化した時にビット線対をプリチャージするプリチャージ信号生成回路を有している。これにより、プリチャージ回数が1/kになり、プリチャージの消費電力を大幅に低減できる。
第2の発明によれば、k本のビット線対を有するRAM部において、アドレスがk回変化する毎に、プリチャージ信号によってビット線対をプリチャージするようにした。これにより、従来のようにアドレスが変化する毎にプリチャージを行う方法に比べ、プリチャージ回数が1/kになり、該プリチャージ時における消費電力を大幅に低減できる。
の発明によれば、書込みアドレス及び読出しアドレスがk回変化する毎に、リード側及びライト側のビット線対をプリチャージするようにしたので、第の発明と同様に、アドレスが変化する毎にプリチャージを行う方法に比べ、プリチャージの回数が1/kになり、該プリチャージ時における消費電力を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のラインメモリの動作を示すタイムチャートである。
【図2】従来のシングルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図である。
【図3】図2中のSRAMアレイの概略の回路図である。
【図4】図2の動作を示すタイムチャートである。
【図5】 従来のデュアルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図である。
【図6】図5の動作を示すタイムチャートである。
【図7】本発明の第1の実施例を示すシングルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図である。
【図8】図7中のアドレスデコーダの概略の回路図である。
【図9】本発明の第2の実施例を示すデュアルポートRAMセルを用いたラインメモリの概略の構成ブロック図である。
【図10】図9の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1,31 I/O部
1a,31a 入力ラッチ回路
1b 出力セレクタ
2,32 アドレスカウンタ
4−1,4−2,34 RAM部
4−1a,4−2a,34a SRAMアレイ
4−1b,4−2b,34b ラッチ回路
31b 出力ラッチ回路
43,63 アドレスデコーダ
50,63a デコード回路
60,63b プリチャージ信号生成回路
φ1,φ1a プリチャージ信号
φ1r,φ1ra リードプリチャージ信号
φ1w,φ1wa ライトプリチャージ信号
φ2 リード信号
φ3 ライト信号
A アドレス
Ar リードアドレス
Aw ライトアドレス
I 入力データ
O 出力データ

Claims (3)

  1. k対(但し、kは2以上の整数)のビット線対を有するメモリセルアレイと、
    前記メモリセルアレイのビット線対を順次選択するために連続した、複数ビットで構成されるアドレスを生成するアドレスカウンタと、
    前記アドレスカウンタから出力されるアドレスを構成する複数ビットのうち、選択されるべきビット線対を指示する位置のビットで示される値がk回変化して所定の値となったことを検出する毎に、前記k対のビット線対を一括してプリチャージするプリチャージ信号生成回路とを、
    備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. k対(但し、kは2以上の整数)のビット線対を有するランダムアクセスメモリ部に対して、複数ビットからなるアドレスを変化することによりシーケンシャルアクセスを行うラインメモリの制御方法において、
    前記k対のビット線対を順次選択するために、前記アドレスのうち、選択されるべきビット線対を指示する位置のビットで示される値がk回変化して所定の値となったことを検出する毎に、プリチャージ信号によって該k対のビット線対を一括してプリチャージする第1の処理と、
    前記アドレスが変化する毎にリード信号に従って前記ランダムアクセスメモリ部からのデータの読出しを行う第2の処理と、
    前記アドレスが変化する毎にライト信号に従って前記ランダムアクセスメモリ部へのデータの書込みを行う第3の処理とを、
    実行することを特徴とするラインメモリの制御方法。
  3. k対(但し、kは2以上の整数)のビット線対を有するランダムアクセスメモリ部に対して、複数ビットからなるアドレスを変化することによりシーケンシャルアクセスを行うラインメモリの制御方法において、
    前記k対のビット線対を順次選択するために、書込みアドレスのうち、選択されるべきビット線対を指示する位置のビットで示される値がk回変化して所定の値となったことを検出する毎に、ライトプリチャージ信号によって該k対のビット線対を一括してプリチャージする第1の処理と、
    前記k対のビット線対を順次選択するために、読出しアドレスのうち、選択されるべきビット線対を指示する位置のビットで示される値がk回変化して所定の値となったことを検出する毎に、リードプリチャージ信号によって該k対のビット線対を一括してプリチャージする第2の処理と、
    前記読出しアドレスが変化する毎にリード信号に従って前記ランダムアクセスメモリ部からのデータの読出しを行う第3の処理と、
    前記書込みアドレスが変化する毎にライト信号に従って前記ランダムアクセスメモリ部へのデータの書込みを行う第4の処理とを、
    繰り返し実行することを特徴とするラインメモリの制御方法。
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