JP3921724B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ伝送前に一定の電位にリセットされる複数本のデータ線と、これら複数本のデータ線を備える半導体集積回路に関する。
【0002】
低消費電力の半導体集積回路は、携帯機器の電池寿命を延ばすためにも、また、回路規模を拡大しても、発熱をプラスチック・パッケージの許容範囲に収めるためにも、その必要性が増大している。
【0003】
ところで、半導体記憶装置内において、データバスを駆動してデータを伝送すると、振幅電圧×データバスの配線容量×スイッチング回数×駆動データバス数の電荷が充放電されることになる。
【0004】
ここに、最近の半導体集積回路には、データバス幅を32ビットや64ビットと大きくし、信号周波数を100MHzと高周波数にするものがあり、しかも、データバスは配線容量が大きいため、このような半導体集積回路においては、内部におけるデータ伝送にかなりの電力を消費してしまう。したがって、データバスにおける消費電力の低減化は、重要な課題である。
【0005】
【従来の技術】
図10は従来の半導体集積回路の一例の要部を示す回路図である。図10中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、10はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を高電位(以下、Hレベルという)にプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0006】
また、B0、B1は伝送対象データ、11はデータの送出を行うトランシーバであり、12は伝送対象データB0を入力してデータ線L0、L1を駆動するドライバ、13は伝送対象データB1を入力してデータ線L2、L3を駆動するドライバである。
【0007】
ドライバ12は、伝送対象データB0=Lレベルの場合には、データ線L1をフローティング状態に保持し、データ線L0を低電位(以下、Lレベルという)にディスチャージし、伝送対象データB0=Hレベルの場合には、データ線L0をフローティング状態に保持し、データ線L1をLレベルにディスチャージするように構成されている。
【0008】
また、ドライバ13は、伝送対象データB1=Lレベルの場合には、データ線L3をフローティング状態に保持し、データ線L2をLレベルにディスチャージし、伝送対象データB1=Hレベルの場合には、データ線L2をフローティング状態に保持し、データ線L3をLレベルにディスチャージするように構成されている。
【0009】
したがって、データ伝送時における伝送対象データB0、B1の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表1に示すようになる。
【0010】
【表1】
【0011】
また、14はデータの受信を行うレシーバであり、15はデータ線L0、L1の論理レベルから伝送対象データB0を再生する再生回路、16はデータ線L2、L3の論理レベルから伝送対象データB1を再生するレシーバである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図10に示す従来の半導体集積回路においては、4本のデータ線L0、L1、L2、L3を使用して2ビットの伝送対象データB0、B1を伝送する場合、伝送対象データB0、B1の内容に関わらず、プリチャージされた4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、必ず、2本のデータ線をディスチャージする必要があり、これが消費電力の増大を招く要因となっていた。
【0013】
本発明は、かかる点に鑑み、データ線における消費電力の低減化を図ることができるようにした半導体集積回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明中、第1の発明は、データ伝送前に一定の電位にリセットされる複数本のデータ線と、これら複数本のデータ線を使用するトランシーバ及びレシーバとを備える半導体集積回路において、トランシーバは、データ伝送時、並列複数ビット構成の伝送対象データをエンコードして、伝送対象データの内容に応じて、複数本のデータ線のうち、いずれか1本のデータ線の電位を変動させるように構成され、レシーバは、複数本のデータ線の電位をデコードして、伝送対象データを再生するように構成されるというものである。
【0015】
本発明中、第1の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線の電位を変動させることにより、即ち、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をチャージ又はディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力を低減することができる。
【0016】
本発明中、第2の発明は、第1の発明において、データ伝送前に複数本のデータ線を高電位にプリチャージすることによりリセットするデータ線プリチャージ回路を有すると共に、トランシーバとして、複数個のトランシーバを有し、各トランシーバは、複数本のデータ線のそれぞれに対応して設けられ、ドレインを対応するデータ線に接続し、ソースを接地線に接続した複数個のnチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタと、制御信号により活性状態、非活性状態を制御され、活性状態時には、伝送対象データをエンコードして、伝送対象データの内容に応じて、複数個のnチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタのうち、いずれか1個のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオン状態、他のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御し、非活性状態時には、複数個のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御するエンコーダとを備えて構成されるというものである。
【0017】
本発明中、第2の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、トランシーバの出力回路は、インバータではなく、nチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるオープンドレイン回路とされているので、データ線に付加されるトランシーバの出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線における消費電力を低減することができる。
【0018】
本発明中、第3の発明は、第1の発明において、データ伝送前に複数本のデータ線を高電位にプリチャージすることによりリセットするデータ線プリチャージ回路を有すると共に、トランシーバとして、複数個のトランシーバを有し、各トランシーバは、複数本のデータ線のそれぞれに対応して設けられ、ソースを対応するデータ線に接続し、ドレインを接地線に接続した複数個のpチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタと、制御信号により活性状態、非活性状態を制御され、活性状態時には、伝送対象データをエンコードして、伝送対象データの内容に応じて、複数個のpチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタのうち、いずれか1個のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオン状態、他のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御し、非活性状態時には、複数個のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御するエンコーダとを備えて構成されるというものである。
【0019】
本発明中、第3の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、トランシーバの出力回路は、インバータではなく、pチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるソースホロア回路とされているので、データ線に付加されるトランシーバの出力回路のジャンクション容量を減らし、かつ、出力電位の振幅を小さいものとすることができるので、データ線における消費電力を低減することができる。
【0020】
また、ソースホロア回路は、その初期には電流駆動能力が高く、レシーバの受信感度以上の電位差を高速に発生させることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0021】
本発明中、第4の発明は、第3の発明において、エンコーダは、パスゲートロジック回路で構成されるというものである。
【0022】
本発明中、第4の発明によれば、第3の発明と同様の作用を得ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減することができる。
【0023】
本発明中、第5の発明は、第1の発明において、データ伝送前に複数本のデータ線を高電位にプリチャージすることによりリセットするデータ線プリチャージ回路を有し、トランシーバは、メモリセルから読み出されたデータを相補データとして保持する複数個のラッチ回路と、複数本のデータ線と複数個のラッチ回路の相補データ保持ノードとの間に接続され、複数個のラッチ回路が保持する相補データを伝送対象データとしてエンコードして、複数個のラッチ回路が保持する相補データの内容に応じて、複数本のデータ線のうち、いずれか1本のデータ線をディスチャージするパスゲートロジック回路とを備えて構成されるというものである。
【0024】
本発明中、第5の発明によれば、半導体記憶装置について、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力を低減することができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減することができる。
【0025】
本発明中、第6の発明は、第5の発明において、レシーバは、複数本のデータ線の電位をデコードして、複数個のラッチ回路が保持する相補データを再生するパスゲートロジック回路と、このパスゲートロジック回路の出力を増幅する増幅回路とを備えて構成されるというものである。
【0026】
本発明中、第6の発明によれば、半導体記憶装置について、第5の発明と同様の作用を得ることができると共に、デコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減することができる。
【0027】
本発明中、第7の発明は、第5の発明において、レシーバは、複数本のデータ線の電位をデコードして、複数個のラッチ回路が保持する相補データを再生するアナログ掛算回路と、このアナログ掛算回路の出力を増幅する増幅回路とを備えて構成されるというものである。
【0028】
本発明中、第7の発明によれば、第5の作用と同様の作用を得ることができると共に、データ線のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線の電位をデコードすることができる。
【0029】
本発明中、第8の発明は、第5の発明において、複数本のデータ線として、4本のデータ線を有すると共に、複数個のラッチ回路として、第1、第2のラッチ回路を有するというものである。
【0030】
第1のラッチ回路は、ドレインとゲートとをクロス接続した第1、第2のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、データ読出し時、第1、第2のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをメモリセルが接続された一対の第1、第2のビット線に接続されるものである。
【0031】
第2のラッチ回路は、ドレインとゲートとをクロス接続した第3、第4のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、データ読出し時、第3、第4のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをメモリセルが接続された一対の第3、第4のビット線に接続されるものである。
【0032】
本発明中、第9の発明は、第8の発明において、パスゲートロジック回路は、ソースをそれぞれ異なるデータ線に接続し、ドレインをそれぞれ第1、第2のラッチ回路の異なる相補データ保持ノードに接続し、データ伝送時、第1、第2のラッチ回路が保持する相補データの内容に応じて、4本のデータ線のうち、いずれか1本のデータ線をディスチャージすることができるように、ゲートを第1、第2のラッチ回路の異なる相補データ保持ノードに接続している第1、第2、第3、第4のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを備えて構成されるというものである。
【0033】
本発明中、第10の発明は、第9の発明において、レシーバは、パスゲートロジック回路と、リセット回路と、第3、第4のラッチ回路を備えて構成されているというものである。
【0034】
また、パスゲートロジック回路は、ソースとゲートとをクロス接続し、ドレインを第1のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第5、第6のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ソースとゲートをクロス接続し、ドレインを第2のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第7、第8のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ソースとゲートをクロス接続し、ドレインを第3のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第9、第10のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ソースとゲートをクロス接続し、ドレインを第4のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第11、第12のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0035】
リセット回路は、データ伝送前に第1、第2、第3、第4のノードを接地電圧にリセットするように構成されるものである。
【0036】
第3のラッチ回路は、ドレインとゲートとをクロス接続した第5、第6のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、第5、第6のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをそれぞれ第1、第2のノードに接続したものである。
【0037】
第4のラッチ回路と、ドレインとゲートとをクロス接続した第7、第8のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、第7、第8のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをそれぞれ第3、第4のノードに接続したものである。
【0038】
本発明中、第11の発明は、第9の発明において、レシーバは、第1、第2のアナログ掛算回路と、第5のラッチ回路と、第1のリセット回路とを有し、第1のラッチ回路が保持する相補データを再生する第1のデコーダと、第3、第4のアナログ掛算回路と、第6のラッチ回路と、第2のリセット回路とを有し、第2のラッチ回路が保持する相補データを再生する第2のデコーダとを備えて構成されるというものである。
【0039】
第1のアナログ掛算回路は、ドレインを第5のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第9のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第9のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第6のノードに接続した第10のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第5のノードに接続し、ゲートを第10のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第11のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第11のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第9のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第6のノードに接続した第12のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0040】
第2のアナログ掛算回路は、ドレインを第7のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第13のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第13のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第8のノードに接続した第14のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第7のノードに接続し、ゲートを第14のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第15のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第15のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第13のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第8のノードに接続した第16のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0041】
第5のラッチ回路は、ゲートとドレインとをクロス接続し、ドレインをそれぞれ第5、第7のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加される第13、第14のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第6のノードに接続し、ゲートを第7のノードに接続した第17のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第8のノードに接続し、ゲートを第5のノードに接続した第18のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0042】
第1のリセット回路は、ドレインを第5のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第15のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第7のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第16のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第17のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第19のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第18のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第20のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0043】
第3のアナログ掛算回路は、ドレインを第9のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第21のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第21のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第10のノードに接続した第22のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第9のノードに接続し、ゲートを第22のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第23のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第23のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第21のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第10のノードに接続した第24のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0044】
第4のアナログ掛算回路は、ドレインを第11のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第25のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第25のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第12のノードに接続した第26のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第11のノードに接続し、ゲートを第26のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第27のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第27のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第25のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第12のノードに接続した第28のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0045】
第6のラッチ回路は、ゲートとドレインとをクロス接続し、ドレインをそれぞれ第9、第11のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加される第17、第18のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第10のノードに接続し、ゲートを第11のノードに接続した第29のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第12のノードに接続し、ゲートを前記第9のノードに接続した第30のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0046】
第2のリセット回路は、ドレインを第9のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第19のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第11のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第20のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第29のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第31のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第30のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第32のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図9を参照して、本発明の第1実施形態〜第4実施形態について説明する。
【0048】
第1実施形態・・図1
図1は本発明の第1実施形態の要部を示す回路図である。図1中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、20はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0049】
また、B0、B1は伝送対象データ、21はデータの送出を行うトランシーバであり、22は伝送対象データB0を同相のデータb0と逆相のデータ/b0に相補化する相補化回路、23は伝送対象データB1を同相のデータb1と逆相のデータ/b1に相補化する相補化回路である。表2は相補化回路22の機能表、表3は相補化回路23の機能表である。
【0050】
【表2】
【0051】
【表3】
【0052】
また、24は相補データb0、/b0、b1、/b1をエンコードしてデータ線L0、L1、L2、L3を駆動するエンコーダであり、このエンコーダ24は、次のように動作する。
【0053】
即ち、相補データb0=L、/b0=H、b1=L、/b1=Hの場合には、データ線L1、L2、L3をフローティング状態に保持し、データ線L0をLレベルにディスチャージする。
【0054】
また、相補データb0=H、/b0=L、b1=L、/b1=Hの場合には、データ線L0、L2、L3をフローティング状態に保持し、データ線L1をLレベルにディスチャージする。
【0055】
また、相補データb0=L、/b0=H、b1=H、/b1=Lの場合には、データ線L0、L1、L3をフローティング状態に保持し、データ線L2をLレベルにディスチャージする。
【0056】
また、相補データb0=H、/b0=L、b1=H、/b1=Lの場合には、データ線L0、L1、L2をフローティング状態に保持し、データ線L3をLレベルにディスチャージする。
【0057】
したがって、データ伝送時における伝送対象データB0、B1の論理レベルと、相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表4に示すようになる。
【0058】
【表4】
【0059】
また、25はデータの受信を行うレシ−バであり、26はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして相補データb0、/b0、b1、/b1を再生するデコーダである。
【0060】
また、27は相補データb0、/b0を伝送対象データB0に単一化する単一化回路、28は相補データb1、/b1を伝送対象データB1に単一化する単一化回路である。
【0061】
本発明の第1実施形態によれば、伝送対象データB0、B1を伝送する場合に、伝送対象データB0、B1を相補データb0、/b0、b1、/b1としているが、エンコーダ24を設け、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、1本のみをディスチャージすることによりデータ伝送を行うようにしているので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0062】
第2実施形態・・図2
図2は本発明の第2実施形態の要部を示す回路図である。図2中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、30はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0063】
データ線プリチャージ回路30において、31は電源電圧VCCを供給するVCC電源線、32−0、32−1、32−2、32−3はデータ線プリチャージ信号PCによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0064】
ここに、pMOSトランジスタ32−0は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L0に接続され、pMOSトランジスタ32−1は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L1に接続され、pMOSトランジスタ32−2は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L2に接続され、pMOSトランジスタ32−3は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L3に接続されている。
【0065】
また、33−0、33−1、33−2、33−3はデータの送出を行うトランシーバ、B00、B01はトランシーバ33−0の伝送対象データ、B10、B11はトランシーバ33−1の伝送対象データ、B20、B21はトランシーバ33−2の伝送対象データ、B30、B31はトランシーバ33−3の伝送対象データである。
【0066】
トランシーバ33−0において、34はエンコーダ活性化信号EN0により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB00、B01をエンコードして表5に示すような出力制御信号S00、S01、S02、S03を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S00、S01、S02、S03をLレベルとするものである。
【0067】
【表5】
【0068】
また、35−0、35−1、35−2、35−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ35−0は出力制御信号S00によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ35−1は出力制御信号S01によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ35−2は出力制御信号S02によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ35−3は出力制御信号S03によりオン、オフを制御されるものである。
【0069】
ここに、nMOSトランジスタ35−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ35−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ35−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ35−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0070】
したがって、トランシーバ33−0が選択され、エンコーダ34が活性状態とされた場合には、伝送対象データB00、B01の論理レベルと、出力制御信号S00、S01、S02、S03の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表6に示すようになる。
【0071】
【表6】
【0072】
また、トランシーバ33−1において、36はエンコーダ活性化信号EN1により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB10、B11をエンコードして表7に示すような出力制御信号S10、S11、S12、S13を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S10、S11、S12、S13をLレベルとするものである。
【0073】
【表7】
【0074】
また、37−0、37−1、37−2、37−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ37−0は出力制御信号S10によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ37−1は出力制御信号S11によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ37−2は出力制御信号S12によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ37−3は出力制御信号S13によりオン、オフを制御されるものである。
【0075】
ここに、nMOSトランジスタ37−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ37−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ37−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ37−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0076】
したがって、トランシーバ33−1が選択され、エンコーダ36が活性状態とされた場合には、伝送対象データB10、B11の論理レベルと、出力制御信号S10、S11、S12、S13の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表8に示すようになる。
【0077】
【表8】
【0078】
また、トランシーバ33−2において、38はエンコーダ活性化信号EN2により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB20、B21をエンコードして表9に示すような出力制御信号S20、S21、S22、S23を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S20、S21、S22、S23をLレベルとするものである。
【0079】
【表9】
【0080】
また、39−0、39−1、39−2、39−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ39−0は出力制御信号S20によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ39−1は出力制御信号S21によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ39−2は出力制御信号S22によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ39−3は出力制御信号S23によりオン、オフを制御されるものである。
【0081】
ここに、nMOSトランジスタ39−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ39−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ39−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ39−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0082】
したがって、トランシーバ33−2が選択され、エンコーダ38が活性状態とされた場合には、伝送対象データB20、B21の論理レベルと、出力制御信号S20、S21、S22、S23の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表10に示すようになる。
【0083】
【表10】
【0084】
また、トランシーバ33−3において、40はエンコーダ活性化信号EN3により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB30、B31をエンコードして表11に示すような出力制御信号S30、S31、S32、S33を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S30、S31、S32、S33をLレベルとするものである。
【0085】
【表11】
【0086】
また、41−0、41−1、41−2、41−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ41−0は出力制御信号S30によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ41−1は出力制御信号S31によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ41−2は出力制御信号S32によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ41−3は出力制御信号S33によりオン、オフを制御されるものである。
【0087】
ここに、nMOSトランジスタ41−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ41−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ41−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ41−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0088】
したがって、トランシーバ33−3が選択され、エンコーダ40が活性状態とされた場合には、伝送対象データB30、B31の論理レベルと、出力制御信号S30、S31、S32、S33の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表12に示すようになる。
【0089】
【表12】
【0090】
また、42はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして伝送対象データB0、B1を再生するレシーバであり、表13は、レシーバ42の機能表である。
【0091】
【表13】
【0092】
本発明の第2の実施形態によれば、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、1本のデータ線をディスチャージすることにより、2ビット構成の伝送対象データB00、B11又はB10、B11又はB20、B21又はB30、B31を選択的に伝送することができ、しかも、データ線L0、L1、L2、L3を駆動する出力回路は、インバータではなく、nMOSトランジスタ35−0〜35−3、37−0〜37−3、39−0〜39−3、41−0〜41−3からなるオープンドレイン回路とし、データ線L0、L1、L2、L3に付加される出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0093】
第3実施形態・・図3
図3は本発明の第3実施形態の要部を示す回路図である。図3中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、44はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0094】
データ線プリチャージ回路44において、45は電源電圧VCCを供給するVCC電源線、46−0、46−1、46−2、46−3はデータ線プリチャージ信号PCによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0095】
ここに、pMOSトランジスタ46−0は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L0に接続され、pMOSトランジスタ46−1は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L1に接続され、pMOSトランジスタ46−2は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L2に接続され、pMOSトランジスタ46−3は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L3に接続されている。
【0096】
また、47−0、47−1、47−2、47−3はデータの送出を行うトランシーバ、B00、B01はトランシーバ47−0の伝送対象データ、B10、B11はトランシーバ47−1の伝送対象データ、B20、B21はトランシーバ47−2の伝送対象データ、B30、B31はトランシーバ47−3の伝送対象データである。
【0097】
トランシーバ47−0において、48はエンコーダ活性化信号EN0により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB00、B01をエンコードして表14に示すような出力制御信号P00、P01、P02、P03を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P00、P01、P02、P03をHレベルとするものである。
【0098】
【表14】
【0099】
また、49−0、49−1、49−2、49−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ49−0は出力制御信号P00によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ49−1は出力制御信号P01によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ49−2は出力制御信号P02によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ49−3は出力制御信号P03によりオン、オフを制御されるものである。
【0100】
ここに、pMOSトランジスタ49−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ49−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ49−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ49−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0101】
したがって、トランシーバ47−0が選択され、エンコーダ48が活性状態とされた場合には、伝送対象データB00、B01の論理レベルと、出力制御信号P00、P01、P02、P03の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表15に示すようになる。
【0102】
【表15】
【0103】
また、トランシーバ47−1において、50はエンコーダ活性化信号EN1により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB10、B11をエンコードして表16に示すような出力制御信号P10、P11、P12、P13を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P10、P11、P12、P13をHレベルとするものである。
【0104】
【表16】
【0105】
また、51−0、51−1、51−2、51−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ51−0は出力制御信号P10によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ51−1は出力制御信号P11によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ51−2は出力制御信号P12によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ51−3は出力制御信号P13によりオン、オフを制御されるものである。
【0106】
ここに、pMOSトランジスタ51−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ51−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ51−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ51−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0107】
したがって、トランシーバ47−1が選択され、エンコーダ50が活性状態とされた場合には、伝送対象データB10、B11の論理レベルと、出力制御信号P10、P11、P12、P13の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表17に示すようになる。
【0108】
【表17】
【0109】
また、トランシーバ47−2において、52はエンコーダ活性化信号EN2により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB20、B21をエンコードして表18に示すような出力制御信号P20、P21、P22、P23を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P20、P21、P22、P23をHレベルとするものである。
【0110】
【表18】
【0111】
また、53−0、53−1、53−2、53−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ53−0は出力制御信号P20によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ53−1は出力制御信号P21によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ53−2は出力制御信号P22によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ53−3は出力制御信号P23によりオン、オフを制御されるものである。
【0112】
ここに、pMOSトランジスタ53−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ53−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ53−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ53−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0113】
したがって、トランシーバ47−2が選択され、エンコーダ52が活性状態とされた場合には、伝送対象データB20、B21の論理レベルと、出力制御信号P20、P21、P22、P23の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表19に示すようになる。
【0114】
【表19】
【0115】
また、トランシーバ47−3において、54はエンコーダ活性化信号EN3により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB30、B31をエンコードして表20に示すような出力制御信号P30、P31、P32、P33を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P30、P31、P32、P33をHレベルとするものである。
【0116】
【表20】
【0117】
また、55−0、55−1、55−2、55−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ55−0は出力制御信号P30によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ55−1は出力制御信号P31によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ55−2は出力制御信号P32によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ55−3は出力制御信号P33によりオン、オフを制御されるものである。
【0118】
ここに、pMOSトランジスタ55−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ55−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ55−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ55−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0119】
したがって、トランシーバ47−3が選択され、エンコーダ54が活性状態とされた場合には、伝送対象データB30、B31の論理レベルと、出力制御信号P30、P31、P32、P33の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表21に示すようになる。
【0120】
【表21】
【0121】
また、56はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして伝送対象データB0、B1を再生するレシーバであり、表22は、レシーバ56の機能表である。
【0122】
【表22】
【0123】
本発明の第3の実施形態によれば、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、2ビット構成の伝送対象データB00、B11又はB10、B11又はB20、B21又はB30、B31を選択的に伝送することができ、しかも、データ線L0、L1、L2、L3を駆動する出力回路は、インバータではなく、pMOSトランジスタ49−0〜49−3、51−0〜51−3、53−0〜53−3、55−0〜55−3からなるソースホロア回路とし、データ線L0、L1、L2、L3に付加される出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0124】
また、データ線L0、L1、L2、L3の電圧の振幅は、LレベルがpMOSトランジスタ49−0〜49−3、51−0〜51−3、53−0〜53−3、55−0〜55−3のスレッショルド電圧だけ上がることになるので、小振幅化され、この点からも、消費電力の低減化を図ることができる。
【0125】
第4実施形態・・図4〜図7
図4は本発明の第4実施形態の要部を示す回路図であり、本発明の第4実施形態は、本発明をスタティック・ランダム・アクセス・メモリ(以下、SRAMという)に適用したものである。
【0126】
図4中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、58はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0127】
データ線プリチャージ回路58において、59は電源電圧VCCを供給するVCC電源線、60−0、60−1、60−2、60−3はデータ線プリチャージ信号PCによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0128】
ここに、pMOSトランジスタ60−0は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L0に接続され、pMOSトランジスタ60−1は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L1に接続され、pMOSトランジスタ60−2は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L2に接続され、pMOSトランジスタ60−3は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L3に接続されている。
【0129】
また、N0、/N0は、それぞれ、データ読出し時、メモリセルが配列されてなる第1ブロックのメモリセルからのデータが読み出される一対のビット線BL0、/BL0に接続される対をなすノード、61−0はノードN0、/N0をプリチャージするプリチャージ回路である。
【0130】
また、62−0は、データ読出し時、ノードN0、/N0間の電位差を増幅して、高い電位側のノードの電位をHレベルに、低い電位側のノードをLレベルに保持することにより、メモリセルから読み出されたデータをラッチするセンスアンプであり、図5に示すように構成されている。
【0131】
図5中、センスアンプ62−0において、63、64はドレインとゲートをクロス結合された差動動作を行うnMOSトランジスタ、65はラッチ信号φ1によりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。
【0132】
ここに、nMOSトランジスタ63は、ドレインをノードN0に接続され、nMOSトランジスタ64は、ドレインをノード/N0に接続され、nMOSトランジスタ65は、ドレインをnMOSトランジスタ63、64のソースに接続され、ソースを接地されている。
【0133】
また、図4において、b0、/b0はそれぞれノードN0、/N0の電位が示す相補関係にあるデータであり、b0はノードN0の電位が示すデータ、/b0はノード/N0の電位が示すデータb0と相補関係にあるデータである。
【0134】
また、N1、/N1は、それぞれ、データ読出し時、メモリセルが配列されてなる第2ブロックのメモリセルからのデータが読み出される一対のビット線BL1、/BL1に接続される対をなすノード、61−1はノードN1、/N1をプリチャージするプリチャージ回路である。
【0135】
また、62−1は、データ読出し時、ノードN1、/N1間の電位差を増幅して、高い電位側のノードの電位をHレベルに、低い電位側のノードをLレベルに保持することにより、メモリセルから読み出されたデータをラッチするセンスアンプであり、図5に示すように構成されている。
【0136】
図5中、センスアンプ62−1において、66、67はドレインとゲートをクロス結合された差動動作を行うnMOSトランジスタ、68はセンスアンプ活性化信号φ1によりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。
【0137】
ここに、nMOSトランジスタ66は、ドレインをノードN1に接続され、nMOSトランジスタ67は、ドレインをノード/N1に接続され、nMOSトランジスタ68は、ドレインをnMOSトランジスタ66、67のソースに接続され、ソースを接地されている。
【0138】
また、図4において、b1、/b1はそれぞれノードN1、/N1の電位が示す相補関係にあるデータであり、b1はノードN1の電位が示すデータ、/b1はノード/N1の電位が示すデータb1と相補関係にあるデータである。
【0139】
また、69はセンスアンプ62−0、62−1によってラッチされた相補データb0、/b0、b1、/b1をエンコードしてデータ線L0、L1、L2、L3のいずれか1本をLレベルにディスチャージするものであり、図5に示すように構成されている。
【0140】
図5中、エンコーダ69において、70−0はノードN1の電位、即ち、データb1のレベルによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、70−1はノード/N1の電位、即ち、データ/b1によりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0141】
また、70−2はノード/N0の電位、即ち、データ/b0によりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、70−3はノードN0の電位、即ち、データb0のレベルによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0142】
ここに、pMOSトランジスタ70−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインをノードN0に接続され、pMOSトランジスタ70−1は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインをノード/N0に接続され、pMOSトランジスタ70−2は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインをノードN1に接続され、pMOSトランジスタ70−3は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインをノード/N1に接続されている。
【0143】
したがって、データ伝送時における相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表23に示すようになる。
【0144】
【表23】
【0145】
本発明の第4実施形態においては、センスアンプ62−0、62−1及びエンコーダ69で相補データb0、/b0、b1、/b1を伝送対象データとするトランシーバが構成されている。
【0146】
なお、センスアンプ62−0とビット線BL0、/BL0、及び、センスアンプ62−1とビット線BL1、/BL1は、それぞれ、データ読出し時、チャージトランスファアンプを介して接続される。
【0147】
図6はセンスアンプ62−0とビット線BL0、/BL0とを接続するチャージトランスファアンプ72を示す回路図であり、センスアンプ62−1とビット線BL1、/BL1とを接続するチャージトランスファアンプも同様に構成されている。
【0148】
図6中、チャージトランスファアンプ72において、CTはチャージトランスファ信号、73、74はチャージトランスファ信号によりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。
【0149】
ここに、nMOSトランジスタ73は、ドレインをノードN0に接続され、ソースをビット線BL0に接続され、nMOSトランジスタ74は、ドレインをノード/N0に接続され、ソースをビット線/BL0に接続されている。
【0150】
また、SARSTはセンスアンプ・リセット信号、75、76はプリチャージ回路61−0を構成する、センスアンプ・リセット信号SARSTによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、77はプリチャージ電圧としてVCCH(例えば、1.5V)>VCC(例えば、1.0V)を供給するプリチャージ電圧線である。
【0151】
ここに、pMOSトランジスタ75は、ソースをプリチャージ電圧線77に接続され、ドレインをノードN0に接続され、pMOSトランジスタ76は、ソースをプリチャージ電圧線77に接続され、ドレインをノード/N0に接続されている。
【0152】
また、78はビット線プリチャージ回路であり、BLRSTはビット線リセット信号、79、80はビット線リセット信号BLRSTによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、81はビット線プリチャージ電圧として電源電圧VCCを供給するプリチャージ線である。
【0153】
図7はチャージトランスファアンプ72及びセンスアンプ62−0の動作を示す波形図であり、チャージトランスファ信号CT、ビット線リセット信号BLRST、センスアンプ・リセット信号SARST、センスアンプ活性化信号φ1、ビット線BL0、/BL0のレベル、ノードN0、/N0のレベルを示している。
【0154】
また、図4において、83はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして相補データb0、/b0、b1、/b1をデコードするパスゲートロジック回路からなるデコーダである。
【0155】
また、84−0はデコーダ83から出力される相補データb0、/b0を増幅してラッチするラッチ回路、84−1はデコーダ83から出力される相補データb1、/b1増幅してラッチするラッチ回路である。
【0156】
なお、本発明の第4実施形態においては、デコーダ83及びラッチ回路84−0、84−1でデータの受信を行うレシーバが構成されている。
【0157】
図8はデコーダ83及びラッチ回路84−0、84−1の構成を示す回路図であり、デコーダ83において、86〜93はpMOSトランジスタ、センスアンプ84−0、84−1において、94〜97はnMOSトランジスタである。
【0158】
また、φ2はリセット信号、98〜101はリセット信号φ2によりオン、オフが制御されるリセット回路を構成するnMOSトランジスタである。
【0159】
ここに、pMOSトランジスタ86、87は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ86は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインをノードN2に接続され、pMOSトランジスタ87は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインをノードN2に接続されている。
【0160】
また、pMOSトランジスタ88、89は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ88は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインをノード/N2に接続され、pMOSトランジスタ89は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインをノード/N2に接続されている。
【0161】
また、pMOSトランジスタ90、91は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ90は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインをノードN3に接続され、pMOSトランジスタ91は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインをノードN3に接続されている。
【0162】
また、pMOSトランジスタ92、93は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ92は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインをノード/N3に接続され、pMOSトランジスタ93は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインをノード/N3に接続されている。
【0163】
また、nMOSトランジスタ94、95は、ドレインとゲートをクロス接続され、nMOSトランジスタ94は、ドレインをノードN2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ95は、ドレインをノード/N2に接続され、ソースを接地されている。
【0164】
また、nMOSトランジスタ96、97は、ドレインとゲートをクロス接続され、nMOSトランジスタ96は、ドレインをノードN3に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ97は、ドレインをノード/N3に接続され、ソースを接地されている。
【0165】
また、nMOSトランジスタ98は、ドレインをノードN2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ99は、ドレインをノード/N2に接続され、ソースを接地されている。
【0166】
また、nMOSトランジスタ100は、ドレインをノードN3に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ101は、ドレインをノード/N3に接続され、ソースを接地されている。
【0167】
ここに、データ伝送前には、リセット信号φ2=Hレベル、nMOSトランジスタ98〜101=オンとされ、ノードN2、/N2、N3、/N3は0[V]にリセットされ、データラッチ時には、リセット信号φ2=Lレベル、nMOSトランジスタ98〜101=オフとされる。
【0168】
したがって、ノードN2、/N2にはそれぞれ相補データb0、/b0を得ることができ、ノードN3、/N3にはそれぞれ相補データb1、/b1を得ることができる。
【0169】
即ち、データ伝送時におけるデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルと、再生される相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルとの関係は、表24に示すようになる。
【0170】
【表24】
【0171】
本発明の第4実施形態によれば、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、1本のデータ線をディスチャージすることにより、2ビット構成のデータを表示する相補データb0、/b0、b1、/b1を伝送することができるので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0172】
また、エンコーダ69をパスゲートロジック回路で構成しているので、この点からも消費電力の低減化を図ることができると共に、エンコーダ69を構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0173】
また、ノードN0、/N0、N1、/N1のプリチャージ期間、ノードN0、/N0、N1、/N1とデータ線L0、L1、L2、L3とは、エンコーダ69によって導通しないようにし、かつ、センスアンプ活性化信号φ1によりセンスアンプ62−0、62−1が活性化され、データがラッチされると、別のタイミング信号を加えることなく、対応するデータ線を自動的にディスチャージすることができるように構成しているので、データ線のディスチャージのタイミングロスを無くし、データ伝送の高速化を図ることができると共に、タイミング信号の生成のための充放電電流を削減し、この点からも消費電力の低減化を図ることができる。
【0174】
また、デコーダ83をパスゲートロジック回路で構成しているので、デコーダ83の出力ノードをラッチ回路84−0、84−1に直に接続することができるので、リファレンス電位を必要とせず、この点からも、消費電力の低減化を図ることができる。
【0175】
なお、本発明の第4実施形態においては、デコーダ83及びラッチ回路84−0、84−1からなるレシーバを設けているが、この代わりに、図9に示すようなレシーバを備えるようにしても良い。
【0176】
図9中、103はデータ線L0、L1、L2、L3のレベルをデコードして相補データb0、/b0を再生するデコーダ、104はデータ線L0、L1、L2、L3のレベルをデコードして相補データb1、/b1を再生するデコーダである。
【0177】
また、デコーダ103において、105〜108はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ105、106は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ105は、ドレインをノードN4に接続され、ゲートをデータ線L1に接続され、nMOSトランジスタ106は、ゲートをデータ線L3に接続され、ソースをノードN5に接続されている。
【0178】
また、nMOSトランジスタ107、108は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ107は、ドレインをノードN4に接続され、ゲートをデータL3に接続され、nMOSトランジスタ108は、ゲートをデータ線L1に接続されている。
【0179】
また、109〜112はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ109、110は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ109は、ドレインをノード/N4に接続され、ゲートをデータ線L2に接続され、nMOSトランジスタ110は、ゲートをデータ線L0に接続され、ソースをノード/N5に接続されている。
【0180】
また、nMOSトランジスタ111、112は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ111は、ドレインをノード/N4に接続され、ゲートをデータL0に接続され、nMOSトランジスタ112は、ゲートをデータ線L2に接続されている。
【0181】
また、113、114はpMOSトランジスタ、115、116はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ113、114及びnMOSトランジスタ115、116でラッチ回路が構成されている。
【0182】
ここに、pMOSトランジスタ113は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノード/N4に接続され、ドレインをノードN4に接続され、pMOSトランジスタ114は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノードN4に接続され、ドレインをノード/N4に接続されている。
【0183】
また、nMOSトランジスタ115は、ドレインをノードN5に接続され、ゲートをノード/N4に接続され、nMOSトランジスタ116は、ドレインをノード/N5に接続され、ゲートをノードN4に接続されている。
【0184】
また、118、119はpMOSトランジスタ、120、121はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ118、119及びnMOSトランジスタ120、121でリセット回路が構成されている。
【0185】
ここに、pMOSトランジスタ118は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノードN4に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0186】
また、pMOSトランジスタ119は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノード/N4に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0187】
また、nMOSトランジスタ120は、ドレインをnMOSトランジスタ115のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0188】
また、nMOSトランジスタ121は、ドレインをnMOSトランジスタ116のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0189】
また、デコーダ104において、122〜125はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ122、123は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ122は、ドレインをノードN6に接続され、ゲートをデータ線L2に接続され、nMOSトランジスタ123は、ゲートをデータ線L3に接続され、ソースをノードN7に接続されている。
【0190】
また、nMOSトランジスタ124、125は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ124は、ドレインをノードN6に接続され、ゲートをデータ線L3に接続され、nMOSトランジスタ125は、ゲートをデータ線L2に接続されている。
【0191】
また、126〜129はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ126、127は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ126は、ドレインをノード/N6に接続され、ゲートをデータ線L1に接続され、nMOSトランジスタ127は、ゲートをデータ線L0に接続され、ソースをノード/N7に接続されている。
【0192】
また、nMOSトランジスタ128、129は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ128は、ドレインをノード/N6に接続され、ゲートをデータ線L0に接続され、nMOSトランジスタ129は、ゲートをデータ線L1に接続されている。
【0193】
また、130、131はpMOSトランジスタ、132、133はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ130、131及びnMOSトランジスタ132、133でラッチ回路が構成されている。
【0194】
ここに、pMOSトランジスタ130は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノード/N6に接続され、ドレインをノードN6に接続され、pMOSトランジスタ131は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノードN6に接続され、ドレインをノード/N6に接続されている。
【0195】
また、nMOSトランジスタ132は、ドレインをノードN7に接続され、ゲートをノード/N6に接続され、nMOSトランジスタ133は、ドレインをノード/N7に接続され、ゲートをノードN6に接続されている。
【0196】
また、134、135はpMOSトランジスタ、136、137はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ134、135及びnMOSトランジスタ136、137でリセット回路が構成されている。
【0197】
ここに、pMOSトランジスタ134は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノードN6に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0198】
また、pMOSトランジスタ135は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノード/N6に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0199】
また、nMOSトランジスタ136は、ドレインをnMOSトランジスタ132のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0200】
また、nMOSトランジスタ137は、ドレインをnMOSトランジスタ133のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0201】
ここに、データ伝送時におけるデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルと、再生される相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルとの関係は、表25に示すようになる。
【0202】
【表25】
【0203】
即ち、データ線L0=Lレベル、データ線L1、L2、L3=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ105〜108=オン、nMOSトランジスタ110、111=オフ、nMOSトランジスタ122〜125=オン、nMOSトランジスタ127、128=オフとなる。
【0204】
この結果、ノードN4の電位<ノード/N4の電位、ノードN6の電位<ノード/N6の電位、相補データb0=Lレベル、相補データ/b0=Hレベル、相補データb1=Lレベル、相補データ/b1=Hレベルとなる。
【0205】
また、データ線L1=Lレベル、データ線L0、L2、L3=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ105、108=オフ、nMOSトランジスタ109〜112=オン、nMOSトランジスタ122〜125=オン、nMOSトランジスタ126、129=オフとなる。
【0206】
この結果、ノードN4の電位>ノード/N4の電位、ノードN6の電位<ノード/N6の電位、相補データb0=Hレベル、相補データ/b0=Lレベル、相補データb1=Lレベル、相補データ/b1=Hレベルとなる。
【0207】
また、データ線L2=Lレベル、データ線L0、L1、L3=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ105〜108=オン、nMOSトランジスタ109、112=オフ、nMOSトランジスタ122、125=オフ、nMOSトランジスタ126〜129=オンとなる。
【0208】
この結果、ノードN4の電位<ノード/N4の電位、ノードN6の電位>ノード/N6の電位、相補データb0=Lレベル、相補データ/b0=Hレベル、相補データb1=Hレベル、相補データ/b1=Lレベルとなる。
【0209】
また、データ線L3=Lレベル、データ線L0、L1、L2=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ106、107=オフ、nMOSトランジスタ109〜112=オン、nMOSトランジスタ123、124=オフ、nMOSトランジスタ126〜129=オンとなる。
【0210】
この結果、ノードN4の電位>ノード/N4の電位、ノードN6の電位>ノード/N6の電位、相補データb0=Hレベル、相補データ/b0=Lレベル、相補データb1=Hレベル、相補データ/b1=Lレベルとなる。
【0211】
このように、レシーバを図9に示すように構成する場合には、データ線L0、L1、L2、L3のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線L0、L1、L2、L3の電位をデコードすることができるので、データ線L0、L1、L2、L3のディスチャージ電位を中電位にし、駆動されるデータ線の電位変化を小振幅にすることにより、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0212】
【発明の効果】
本発明中、第1の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線の電位を変動させることにより、即ち、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を充放電することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができる。
【0213】
本発明中、第2の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を充放電することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、データ線を駆動する出力回路は、インバータではなく、nチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるオープンドレイン回路とされているので、データ線に付加される出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができる。
【0214】
本発明中、第3の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を充放電することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、データ線を駆動する出力回路は、インバータではなく、pチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるソースホロア回路とされているので、データ線に付加される出力回路のジャンクション容量を減らし、かつ、出力電位の振幅を小さいものとすることができ、この結果、データ線における消費電力の低減化を図ることができると共に、ソースホロア回路は、その初期には電流駆動能力が高く、レシーバの受信感度以上の電位差を高速に発生させることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0215】
本発明中、第4の発明によれば、第3の発明と同様の効果を得ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0216】
本発明中、第5の発明によれば、半導体記憶装置について、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を駆動することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0217】
本発明中、第6の発明によれば、第5の発明と同様の効果を得ることができると共に、デコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0218】
本発明中、第7の発明によれば、第5の作用と同様の効果を得ることができると共に、データ線のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線の電位をデコードすることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0219】
本発明中、第8、第9の発明によれば、半導体記憶装置について、4本のデータ線のうちの1本のデータ線を駆動することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0220】
本発明中、第10の発明は、第9の発明と同様の効果を得ることができると共に、デコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0221】
本発明中、第11の発明は、第9の発明と同様の効果を得ることができると共に、データ線のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線の電位をデコードすることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0222】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の要部を示す回路図である。
【図2】本発明の第2実施形態の要部を示す回路図である。
【図3】本発明の第3実施形態の要部を示す回路図である。
【図4】本発明の第4実施形態の要部を示す回路図である。
【図5】本発明の第4実施形態が備えるセンスアンプ及びエンコーダの構成を示す回路図である。
【図6】本発明の第4実施形態が備えるチャージトランスファアンプの構成を示す回路図である。
【図7】本発明の第4実施形態が備えるチャージトランスファアンプ及びセンスアンプの動作を示す波形図である。
【図8】本発明の第4実施形態が備えるデコーダ及びラッチ回路の構成を示す回路図である。
【図9】本発明の第4実施形態が備えるレシーバの代わりに使用することができるレシーバの構成例を示す回路図である。
【図10】従来の半導体集積回路の一例の要部を示す回路図である。
【符号の説明】
L0、L1、L2、L3 データ線
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ伝送前に一定の電位にリセットされる複数本のデータ線と、これら複数本のデータ線を備える半導体集積回路に関する。
【0002】
低消費電力の半導体集積回路は、携帯機器の電池寿命を延ばすためにも、また、回路規模を拡大しても、発熱をプラスチック・パッケージの許容範囲に収めるためにも、その必要性が増大している。
【0003】
ところで、半導体記憶装置内において、データバスを駆動してデータを伝送すると、振幅電圧×データバスの配線容量×スイッチング回数×駆動データバス数の電荷が充放電されることになる。
【0004】
ここに、最近の半導体集積回路には、データバス幅を32ビットや64ビットと大きくし、信号周波数を100MHzと高周波数にするものがあり、しかも、データバスは配線容量が大きいため、このような半導体集積回路においては、内部におけるデータ伝送にかなりの電力を消費してしまう。したがって、データバスにおける消費電力の低減化は、重要な課題である。
【0005】
【従来の技術】
図10は従来の半導体集積回路の一例の要部を示す回路図である。図10中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、10はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を高電位(以下、Hレベルという)にプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0006】
また、B0、B1は伝送対象データ、11はデータの送出を行うトランシーバであり、12は伝送対象データB0を入力してデータ線L0、L1を駆動するドライバ、13は伝送対象データB1を入力してデータ線L2、L3を駆動するドライバである。
【0007】
ドライバ12は、伝送対象データB0=Lレベルの場合には、データ線L1をフローティング状態に保持し、データ線L0を低電位(以下、Lレベルという)にディスチャージし、伝送対象データB0=Hレベルの場合には、データ線L0をフローティング状態に保持し、データ線L1をLレベルにディスチャージするように構成されている。
【0008】
また、ドライバ13は、伝送対象データB1=Lレベルの場合には、データ線L3をフローティング状態に保持し、データ線L2をLレベルにディスチャージし、伝送対象データB1=Hレベルの場合には、データ線L2をフローティング状態に保持し、データ線L3をLレベルにディスチャージするように構成されている。
【0009】
したがって、データ伝送時における伝送対象データB0、B1の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表1に示すようになる。
【0010】
【表1】
【0011】
また、14はデータの受信を行うレシーバであり、15はデータ線L0、L1の論理レベルから伝送対象データB0を再生する再生回路、16はデータ線L2、L3の論理レベルから伝送対象データB1を再生するレシーバである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図10に示す従来の半導体集積回路においては、4本のデータ線L0、L1、L2、L3を使用して2ビットの伝送対象データB0、B1を伝送する場合、伝送対象データB0、B1の内容に関わらず、プリチャージされた4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、必ず、2本のデータ線をディスチャージする必要があり、これが消費電力の増大を招く要因となっていた。
【0013】
本発明は、かかる点に鑑み、データ線における消費電力の低減化を図ることができるようにした半導体集積回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明中、第1の発明は、データ伝送前に一定の電位にリセットされる複数本のデータ線と、これら複数本のデータ線を使用するトランシーバ及びレシーバとを備える半導体集積回路において、トランシーバは、データ伝送時、並列複数ビット構成の伝送対象データをエンコードして、伝送対象データの内容に応じて、複数本のデータ線のうち、いずれか1本のデータ線の電位を変動させるように構成され、レシーバは、複数本のデータ線の電位をデコードして、伝送対象データを再生するように構成されるというものである。
【0015】
本発明中、第1の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線の電位を変動させることにより、即ち、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をチャージ又はディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力を低減することができる。
【0016】
本発明中、第2の発明は、第1の発明において、データ伝送前に複数本のデータ線を高電位にプリチャージすることによりリセットするデータ線プリチャージ回路を有すると共に、トランシーバとして、複数個のトランシーバを有し、各トランシーバは、複数本のデータ線のそれぞれに対応して設けられ、ドレインを対応するデータ線に接続し、ソースを接地線に接続した複数個のnチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタと、制御信号により活性状態、非活性状態を制御され、活性状態時には、伝送対象データをエンコードして、伝送対象データの内容に応じて、複数個のnチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタのうち、いずれか1個のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオン状態、他のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御し、非活性状態時には、複数個のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御するエンコーダとを備えて構成されるというものである。
【0017】
本発明中、第2の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、トランシーバの出力回路は、インバータではなく、nチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるオープンドレイン回路とされているので、データ線に付加されるトランシーバの出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線における消費電力を低減することができる。
【0018】
本発明中、第3の発明は、第1の発明において、データ伝送前に複数本のデータ線を高電位にプリチャージすることによりリセットするデータ線プリチャージ回路を有すると共に、トランシーバとして、複数個のトランシーバを有し、各トランシーバは、複数本のデータ線のそれぞれに対応して設けられ、ソースを対応するデータ線に接続し、ドレインを接地線に接続した複数個のpチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタと、制御信号により活性状態、非活性状態を制御され、活性状態時には、伝送対象データをエンコードして、伝送対象データの内容に応じて、複数個のpチャネル絶縁ゲート形電界効果トランジスタのうち、いずれか1個のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオン状態、他のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御し、非活性状態時には、複数個のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタをオフ状態に制御するエンコーダとを備えて構成されるというものである。
【0019】
本発明中、第3の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、トランシーバの出力回路は、インバータではなく、pチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるソースホロア回路とされているので、データ線に付加されるトランシーバの出力回路のジャンクション容量を減らし、かつ、出力電位の振幅を小さいものとすることができるので、データ線における消費電力を低減することができる。
【0020】
また、ソースホロア回路は、その初期には電流駆動能力が高く、レシーバの受信感度以上の電位差を高速に発生させることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0021】
本発明中、第4の発明は、第3の発明において、エンコーダは、パスゲートロジック回路で構成されるというものである。
【0022】
本発明中、第4の発明によれば、第3の発明と同様の作用を得ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減することができる。
【0023】
本発明中、第5の発明は、第1の発明において、データ伝送前に複数本のデータ線を高電位にプリチャージすることによりリセットするデータ線プリチャージ回路を有し、トランシーバは、メモリセルから読み出されたデータを相補データとして保持する複数個のラッチ回路と、複数本のデータ線と複数個のラッチ回路の相補データ保持ノードとの間に接続され、複数個のラッチ回路が保持する相補データを伝送対象データとしてエンコードして、複数個のラッチ回路が保持する相補データの内容に応じて、複数本のデータ線のうち、いずれか1本のデータ線をディスチャージするパスゲートロジック回路とを備えて構成されるというものである。
【0024】
本発明中、第5の発明によれば、半導体記憶装置について、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力を低減することができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減することができる。
【0025】
本発明中、第6の発明は、第5の発明において、レシーバは、複数本のデータ線の電位をデコードして、複数個のラッチ回路が保持する相補データを再生するパスゲートロジック回路と、このパスゲートロジック回路の出力を増幅する増幅回路とを備えて構成されるというものである。
【0026】
本発明中、第6の発明によれば、半導体記憶装置について、第5の発明と同様の作用を得ることができると共に、デコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減することができる。
【0027】
本発明中、第7の発明は、第5の発明において、レシーバは、複数本のデータ線の電位をデコードして、複数個のラッチ回路が保持する相補データを再生するアナログ掛算回路と、このアナログ掛算回路の出力を増幅する増幅回路とを備えて構成されるというものである。
【0028】
本発明中、第7の発明によれば、第5の作用と同様の作用を得ることができると共に、データ線のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線の電位をデコードすることができる。
【0029】
本発明中、第8の発明は、第5の発明において、複数本のデータ線として、4本のデータ線を有すると共に、複数個のラッチ回路として、第1、第2のラッチ回路を有するというものである。
【0030】
第1のラッチ回路は、ドレインとゲートとをクロス接続した第1、第2のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、データ読出し時、第1、第2のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをメモリセルが接続された一対の第1、第2のビット線に接続されるものである。
【0031】
第2のラッチ回路は、ドレインとゲートとをクロス接続した第3、第4のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、データ読出し時、第3、第4のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをメモリセルが接続された一対の第3、第4のビット線に接続されるものである。
【0032】
本発明中、第9の発明は、第8の発明において、パスゲートロジック回路は、ソースをそれぞれ異なるデータ線に接続し、ドレインをそれぞれ第1、第2のラッチ回路の異なる相補データ保持ノードに接続し、データ伝送時、第1、第2のラッチ回路が保持する相補データの内容に応じて、4本のデータ線のうち、いずれか1本のデータ線をディスチャージすることができるように、ゲートを第1、第2のラッチ回路の異なる相補データ保持ノードに接続している第1、第2、第3、第4のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを備えて構成されるというものである。
【0033】
本発明中、第10の発明は、第9の発明において、レシーバは、パスゲートロジック回路と、リセット回路と、第3、第4のラッチ回路を備えて構成されているというものである。
【0034】
また、パスゲートロジック回路は、ソースとゲートとをクロス接続し、ドレインを第1のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第5、第6のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ソースとゲートをクロス接続し、ドレインを第2のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第7、第8のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ソースとゲートをクロス接続し、ドレインを第3のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第9、第10のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ソースとゲートをクロス接続し、ドレインを第4のノードに共通接続し、ソースをそれぞれ対応するデータ線に接続した第11、第12のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0035】
リセット回路は、データ伝送前に第1、第2、第3、第4のノードを接地電圧にリセットするように構成されるものである。
【0036】
第3のラッチ回路は、ドレインとゲートとをクロス接続した第5、第6のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、第5、第6のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをそれぞれ第1、第2のノードに接続したものである。
【0037】
第4のラッチ回路と、ドレインとゲートとをクロス接続した第7、第8のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタを有し、第7、第8のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインをそれぞれ第3、第4のノードに接続したものである。
【0038】
本発明中、第11の発明は、第9の発明において、レシーバは、第1、第2のアナログ掛算回路と、第5のラッチ回路と、第1のリセット回路とを有し、第1のラッチ回路が保持する相補データを再生する第1のデコーダと、第3、第4のアナログ掛算回路と、第6のラッチ回路と、第2のリセット回路とを有し、第2のラッチ回路が保持する相補データを再生する第2のデコーダとを備えて構成されるというものである。
【0039】
第1のアナログ掛算回路は、ドレインを第5のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第9のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第9のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第6のノードに接続した第10のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第5のノードに接続し、ゲートを第10のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第11のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第11のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第9のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第6のノードに接続した第12のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0040】
第2のアナログ掛算回路は、ドレインを第7のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第13のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第13のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第8のノードに接続した第14のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第7のノードに接続し、ゲートを第14のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第15のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第15のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第13のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第8のノードに接続した第16のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0041】
第5のラッチ回路は、ゲートとドレインとをクロス接続し、ドレインをそれぞれ第5、第7のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加される第13、第14のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第6のノードに接続し、ゲートを第7のノードに接続した第17のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第8のノードに接続し、ゲートを第5のノードに接続した第18のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0042】
第1のリセット回路は、ドレインを第5のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第15のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第7のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第16のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第17のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第19のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第18のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第20のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0043】
第3のアナログ掛算回路は、ドレインを第9のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第21のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第21のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第10のノードに接続した第22のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第9のノードに接続し、ゲートを第22のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第23のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第23のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第21のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第10のノードに接続した第24のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0044】
第4のアナログ掛算回路は、ドレインを第11のノードに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続した第25のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第25のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを対応するデータ線に接続し、ソースを第12のノードに接続した第26のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第11のノードに接続し、ゲートを第26のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続した第27のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第27のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ゲートを第25のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲートに接続し、ソースを第12のノードに接続した第28のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタから構成されるものである。
【0045】
第6のラッチ回路は、ゲートとドレインとをクロス接続し、ドレインをそれぞれ第9、第11のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加される第17、第18のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第10のノードに接続し、ゲートを第11のノードに接続した第29のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第12のノードに接続し、ゲートを前記第9のノードに接続した第30のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0046】
第2のリセット回路は、ドレインを第9のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第19のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第11のノードに接続し、ソースに電源電圧が印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第20のpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第29のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第31のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインを第30のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接続し、ソースに接地電圧を印加され、リセット信号によりオン、オフが制御される第32のnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを有するものである。
【0047】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図9を参照して、本発明の第1実施形態〜第4実施形態について説明する。
【0048】
第1実施形態・・図1
図1は本発明の第1実施形態の要部を示す回路図である。図1中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、20はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0049】
また、B0、B1は伝送対象データ、21はデータの送出を行うトランシーバであり、22は伝送対象データB0を同相のデータb0と逆相のデータ/b0に相補化する相補化回路、23は伝送対象データB1を同相のデータb1と逆相のデータ/b1に相補化する相補化回路である。表2は相補化回路22の機能表、表3は相補化回路23の機能表である。
【0050】
【表2】
【0051】
【表3】
【0052】
また、24は相補データb0、/b0、b1、/b1をエンコードしてデータ線L0、L1、L2、L3を駆動するエンコーダであり、このエンコーダ24は、次のように動作する。
【0053】
即ち、相補データb0=L、/b0=H、b1=L、/b1=Hの場合には、データ線L1、L2、L3をフローティング状態に保持し、データ線L0をLレベルにディスチャージする。
【0054】
また、相補データb0=H、/b0=L、b1=L、/b1=Hの場合には、データ線L0、L2、L3をフローティング状態に保持し、データ線L1をLレベルにディスチャージする。
【0055】
また、相補データb0=L、/b0=H、b1=H、/b1=Lの場合には、データ線L0、L1、L3をフローティング状態に保持し、データ線L2をLレベルにディスチャージする。
【0056】
また、相補データb0=H、/b0=L、b1=H、/b1=Lの場合には、データ線L0、L1、L2をフローティング状態に保持し、データ線L3をLレベルにディスチャージする。
【0057】
したがって、データ伝送時における伝送対象データB0、B1の論理レベルと、相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表4に示すようになる。
【0058】
【表4】
【0059】
また、25はデータの受信を行うレシ−バであり、26はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして相補データb0、/b0、b1、/b1を再生するデコーダである。
【0060】
また、27は相補データb0、/b0を伝送対象データB0に単一化する単一化回路、28は相補データb1、/b1を伝送対象データB1に単一化する単一化回路である。
【0061】
本発明の第1実施形態によれば、伝送対象データB0、B1を伝送する場合に、伝送対象データB0、B1を相補データb0、/b0、b1、/b1としているが、エンコーダ24を設け、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、1本のみをディスチャージすることによりデータ伝送を行うようにしているので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0062】
第2実施形態・・図2
図2は本発明の第2実施形態の要部を示す回路図である。図2中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、30はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0063】
データ線プリチャージ回路30において、31は電源電圧VCCを供給するVCC電源線、32−0、32−1、32−2、32−3はデータ線プリチャージ信号PCによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0064】
ここに、pMOSトランジスタ32−0は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L0に接続され、pMOSトランジスタ32−1は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L1に接続され、pMOSトランジスタ32−2は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L2に接続され、pMOSトランジスタ32−3は、ソースをVCC電源線31に接続され、ドレインをデータ線L3に接続されている。
【0065】
また、33−0、33−1、33−2、33−3はデータの送出を行うトランシーバ、B00、B01はトランシーバ33−0の伝送対象データ、B10、B11はトランシーバ33−1の伝送対象データ、B20、B21はトランシーバ33−2の伝送対象データ、B30、B31はトランシーバ33−3の伝送対象データである。
【0066】
トランシーバ33−0において、34はエンコーダ活性化信号EN0により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB00、B01をエンコードして表5に示すような出力制御信号S00、S01、S02、S03を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S00、S01、S02、S03をLレベルとするものである。
【0067】
【表5】
【0068】
また、35−0、35−1、35−2、35−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ35−0は出力制御信号S00によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ35−1は出力制御信号S01によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ35−2は出力制御信号S02によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ35−3は出力制御信号S03によりオン、オフを制御されるものである。
【0069】
ここに、nMOSトランジスタ35−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ35−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ35−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ35−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0070】
したがって、トランシーバ33−0が選択され、エンコーダ34が活性状態とされた場合には、伝送対象データB00、B01の論理レベルと、出力制御信号S00、S01、S02、S03の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表6に示すようになる。
【0071】
【表6】
【0072】
また、トランシーバ33−1において、36はエンコーダ活性化信号EN1により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB10、B11をエンコードして表7に示すような出力制御信号S10、S11、S12、S13を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S10、S11、S12、S13をLレベルとするものである。
【0073】
【表7】
【0074】
また、37−0、37−1、37−2、37−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ37−0は出力制御信号S10によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ37−1は出力制御信号S11によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ37−2は出力制御信号S12によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ37−3は出力制御信号S13によりオン、オフを制御されるものである。
【0075】
ここに、nMOSトランジスタ37−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ37−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ37−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ37−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0076】
したがって、トランシーバ33−1が選択され、エンコーダ36が活性状態とされた場合には、伝送対象データB10、B11の論理レベルと、出力制御信号S10、S11、S12、S13の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表8に示すようになる。
【0077】
【表8】
【0078】
また、トランシーバ33−2において、38はエンコーダ活性化信号EN2により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB20、B21をエンコードして表9に示すような出力制御信号S20、S21、S22、S23を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S20、S21、S22、S23をLレベルとするものである。
【0079】
【表9】
【0080】
また、39−0、39−1、39−2、39−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ39−0は出力制御信号S20によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ39−1は出力制御信号S21によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ39−2は出力制御信号S22によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ39−3は出力制御信号S23によりオン、オフを制御されるものである。
【0081】
ここに、nMOSトランジスタ39−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ39−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ39−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ39−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0082】
したがって、トランシーバ33−2が選択され、エンコーダ38が活性状態とされた場合には、伝送対象データB20、B21の論理レベルと、出力制御信号S20、S21、S22、S23の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表10に示すようになる。
【0083】
【表10】
【0084】
また、トランシーバ33−3において、40はエンコーダ活性化信号EN3により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB30、B31をエンコードして表11に示すような出力制御信号S30、S31、S32、S33を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号S30、S31、S32、S33をLレベルとするものである。
【0085】
【表11】
【0086】
また、41−0、41−1、41−2、41−3は出力回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ41−0は出力制御信号S30によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ41−1は出力制御信号S31によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ41−2は出力制御信号S32によりオン、オフを制御され、nMOSトランジスタ41−3は出力制御信号S33によりオン、オフを制御されるものである。
【0087】
ここに、nMOSトランジスタ41−0は、ドレインをデータ線L0に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ41−1は、ドレインをデータ線L1に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ41−2は、ドレインをデータ線L2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ41−3は、ドレインをデータ線L3に接続され、ソースを接地線に接続されている。
【0088】
したがって、トランシーバ33−3が選択され、エンコーダ40が活性状態とされた場合には、伝送対象データB30、B31の論理レベルと、出力制御信号S30、S31、S32、S33の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表12に示すようになる。
【0089】
【表12】
【0090】
また、42はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして伝送対象データB0、B1を再生するレシーバであり、表13は、レシーバ42の機能表である。
【0091】
【表13】
【0092】
本発明の第2の実施形態によれば、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、1本のデータ線をディスチャージすることにより、2ビット構成の伝送対象データB00、B11又はB10、B11又はB20、B21又はB30、B31を選択的に伝送することができ、しかも、データ線L0、L1、L2、L3を駆動する出力回路は、インバータではなく、nMOSトランジスタ35−0〜35−3、37−0〜37−3、39−0〜39−3、41−0〜41−3からなるオープンドレイン回路とし、データ線L0、L1、L2、L3に付加される出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0093】
第3実施形態・・図3
図3は本発明の第3実施形態の要部を示す回路図である。図3中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、44はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0094】
データ線プリチャージ回路44において、45は電源電圧VCCを供給するVCC電源線、46−0、46−1、46−2、46−3はデータ線プリチャージ信号PCによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0095】
ここに、pMOSトランジスタ46−0は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L0に接続され、pMOSトランジスタ46−1は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L1に接続され、pMOSトランジスタ46−2は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L2に接続され、pMOSトランジスタ46−3は、ソースをVCC電源線45に接続され、ドレインをデータ線L3に接続されている。
【0096】
また、47−0、47−1、47−2、47−3はデータの送出を行うトランシーバ、B00、B01はトランシーバ47−0の伝送対象データ、B10、B11はトランシーバ47−1の伝送対象データ、B20、B21はトランシーバ47−2の伝送対象データ、B30、B31はトランシーバ47−3の伝送対象データである。
【0097】
トランシーバ47−0において、48はエンコーダ活性化信号EN0により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB00、B01をエンコードして表14に示すような出力制御信号P00、P01、P02、P03を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P00、P01、P02、P03をHレベルとするものである。
【0098】
【表14】
【0099】
また、49−0、49−1、49−2、49−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ49−0は出力制御信号P00によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ49−1は出力制御信号P01によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ49−2は出力制御信号P02によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ49−3は出力制御信号P03によりオン、オフを制御されるものである。
【0100】
ここに、pMOSトランジスタ49−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ49−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ49−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ49−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0101】
したがって、トランシーバ47−0が選択され、エンコーダ48が活性状態とされた場合には、伝送対象データB00、B01の論理レベルと、出力制御信号P00、P01、P02、P03の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表15に示すようになる。
【0102】
【表15】
【0103】
また、トランシーバ47−1において、50はエンコーダ活性化信号EN1により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB10、B11をエンコードして表16に示すような出力制御信号P10、P11、P12、P13を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P10、P11、P12、P13をHレベルとするものである。
【0104】
【表16】
【0105】
また、51−0、51−1、51−2、51−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ51−0は出力制御信号P10によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ51−1は出力制御信号P11によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ51−2は出力制御信号P12によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ51−3は出力制御信号P13によりオン、オフを制御されるものである。
【0106】
ここに、pMOSトランジスタ51−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ51−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ51−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ51−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0107】
したがって、トランシーバ47−1が選択され、エンコーダ50が活性状態とされた場合には、伝送対象データB10、B11の論理レベルと、出力制御信号P10、P11、P12、P13の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表17に示すようになる。
【0108】
【表17】
【0109】
また、トランシーバ47−2において、52はエンコーダ活性化信号EN2により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB20、B21をエンコードして表18に示すような出力制御信号P20、P21、P22、P23を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P20、P21、P22、P23をHレベルとするものである。
【0110】
【表18】
【0111】
また、53−0、53−1、53−2、53−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ53−0は出力制御信号P20によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ53−1は出力制御信号P21によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ53−2は出力制御信号P22によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ53−3は出力制御信号P23によりオン、オフを制御されるものである。
【0112】
ここに、pMOSトランジスタ53−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ53−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ53−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ53−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0113】
したがって、トランシーバ47−2が選択され、エンコーダ52が活性状態とされた場合には、伝送対象データB20、B21の論理レベルと、出力制御信号P20、P21、P22、P23の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表19に示すようになる。
【0114】
【表19】
【0115】
また、トランシーバ47−3において、54はエンコーダ活性化信号EN3により活性、非活性が制御され、活性状態とされる場合には、伝送対象データB30、B31をエンコードして表20に示すような出力制御信号P30、P31、P32、P33を出力し、非活性状態とされる場合には、出力制御信号P30、P31、P32、P33をHレベルとするものである。
【0116】
【表20】
【0117】
また、55−0、55−1、55−2、55−3は出力回路を構成するpMOSトランジスタであり、pMOSトランジスタ55−0は出力制御信号P30によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ55−1は出力制御信号P31によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ55−2は出力制御信号P32によりオン、オフを制御され、pMOSトランジスタ55−3は出力制御信号P33によりオン、オフを制御されるものである。
【0118】
ここに、pMOSトランジスタ55−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ55−1は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ55−2は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインを接地線に接続され、pMOSトランジスタ55−3は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインを接地線に接続されている。
【0119】
したがって、トランシーバ47−3が選択され、エンコーダ54が活性状態とされた場合には、伝送対象データB30、B31の論理レベルと、出力制御信号P30、P31、P32、P33の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表21に示すようになる。
【0120】
【表21】
【0121】
また、56はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして伝送対象データB0、B1を再生するレシーバであり、表22は、レシーバ56の機能表である。
【0122】
【表22】
【0123】
本発明の第3の実施形態によれば、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうちの1本のデータ線をディスチャージすることにより、2ビット構成の伝送対象データB00、B11又はB10、B11又はB20、B21又はB30、B31を選択的に伝送することができ、しかも、データ線L0、L1、L2、L3を駆動する出力回路は、インバータではなく、pMOSトランジスタ49−0〜49−3、51−0〜51−3、53−0〜53−3、55−0〜55−3からなるソースホロア回路とし、データ線L0、L1、L2、L3に付加される出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0124】
また、データ線L0、L1、L2、L3の電圧の振幅は、LレベルがpMOSトランジスタ49−0〜49−3、51−0〜51−3、53−0〜53−3、55−0〜55−3のスレッショルド電圧だけ上がることになるので、小振幅化され、この点からも、消費電力の低減化を図ることができる。
【0125】
第4実施形態・・図4〜図7
図4は本発明の第4実施形態の要部を示す回路図であり、本発明の第4実施形態は、本発明をスタティック・ランダム・アクセス・メモリ(以下、SRAMという)に適用したものである。
【0126】
図4中、L0、L1、L2、L3はデータ伝送路をなす並列配線されたデータ線、58はデータ伝送前にデータ線L0、L1、L2、L3を電源電圧VCCにプリチャージするデータ線プリチャージ回路である。
【0127】
データ線プリチャージ回路58において、59は電源電圧VCCを供給するVCC電源線、60−0、60−1、60−2、60−3はデータ線プリチャージ信号PCによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0128】
ここに、pMOSトランジスタ60−0は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L0に接続され、pMOSトランジスタ60−1は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L1に接続され、pMOSトランジスタ60−2は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L2に接続され、pMOSトランジスタ60−3は、ソースをVCC電源線59に接続され、ドレインをデータ線L3に接続されている。
【0129】
また、N0、/N0は、それぞれ、データ読出し時、メモリセルが配列されてなる第1ブロックのメモリセルからのデータが読み出される一対のビット線BL0、/BL0に接続される対をなすノード、61−0はノードN0、/N0をプリチャージするプリチャージ回路である。
【0130】
また、62−0は、データ読出し時、ノードN0、/N0間の電位差を増幅して、高い電位側のノードの電位をHレベルに、低い電位側のノードをLレベルに保持することにより、メモリセルから読み出されたデータをラッチするセンスアンプであり、図5に示すように構成されている。
【0131】
図5中、センスアンプ62−0において、63、64はドレインとゲートをクロス結合された差動動作を行うnMOSトランジスタ、65はラッチ信号φ1によりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。
【0132】
ここに、nMOSトランジスタ63は、ドレインをノードN0に接続され、nMOSトランジスタ64は、ドレインをノード/N0に接続され、nMOSトランジスタ65は、ドレインをnMOSトランジスタ63、64のソースに接続され、ソースを接地されている。
【0133】
また、図4において、b0、/b0はそれぞれノードN0、/N0の電位が示す相補関係にあるデータであり、b0はノードN0の電位が示すデータ、/b0はノード/N0の電位が示すデータb0と相補関係にあるデータである。
【0134】
また、N1、/N1は、それぞれ、データ読出し時、メモリセルが配列されてなる第2ブロックのメモリセルからのデータが読み出される一対のビット線BL1、/BL1に接続される対をなすノード、61−1はノードN1、/N1をプリチャージするプリチャージ回路である。
【0135】
また、62−1は、データ読出し時、ノードN1、/N1間の電位差を増幅して、高い電位側のノードの電位をHレベルに、低い電位側のノードをLレベルに保持することにより、メモリセルから読み出されたデータをラッチするセンスアンプであり、図5に示すように構成されている。
【0136】
図5中、センスアンプ62−1において、66、67はドレインとゲートをクロス結合された差動動作を行うnMOSトランジスタ、68はセンスアンプ活性化信号φ1によりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。
【0137】
ここに、nMOSトランジスタ66は、ドレインをノードN1に接続され、nMOSトランジスタ67は、ドレインをノード/N1に接続され、nMOSトランジスタ68は、ドレインをnMOSトランジスタ66、67のソースに接続され、ソースを接地されている。
【0138】
また、図4において、b1、/b1はそれぞれノードN1、/N1の電位が示す相補関係にあるデータであり、b1はノードN1の電位が示すデータ、/b1はノード/N1の電位が示すデータb1と相補関係にあるデータである。
【0139】
また、69はセンスアンプ62−0、62−1によってラッチされた相補データb0、/b0、b1、/b1をエンコードしてデータ線L0、L1、L2、L3のいずれか1本をLレベルにディスチャージするものであり、図5に示すように構成されている。
【0140】
図5中、エンコーダ69において、70−0はノードN1の電位、即ち、データb1のレベルによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、70−1はノード/N1の電位、即ち、データ/b1によりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0141】
また、70−2はノード/N0の電位、即ち、データ/b0によりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、70−3はノードN0の電位、即ち、データb0のレベルによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタである。
【0142】
ここに、pMOSトランジスタ70−0は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインをノードN0に接続され、pMOSトランジスタ70−1は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインをノード/N0に接続され、pMOSトランジスタ70−2は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインをノードN1に接続され、pMOSトランジスタ70−3は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインをノード/N1に接続されている。
【0143】
したがって、データ伝送時における相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルと、データ線L0、L1、L2、L3の論理レベルとの関係は、表23に示すようになる。
【0144】
【表23】
【0145】
本発明の第4実施形態においては、センスアンプ62−0、62−1及びエンコーダ69で相補データb0、/b0、b1、/b1を伝送対象データとするトランシーバが構成されている。
【0146】
なお、センスアンプ62−0とビット線BL0、/BL0、及び、センスアンプ62−1とビット線BL1、/BL1は、それぞれ、データ読出し時、チャージトランスファアンプを介して接続される。
【0147】
図6はセンスアンプ62−0とビット線BL0、/BL0とを接続するチャージトランスファアンプ72を示す回路図であり、センスアンプ62−1とビット線BL1、/BL1とを接続するチャージトランスファアンプも同様に構成されている。
【0148】
図6中、チャージトランスファアンプ72において、CTはチャージトランスファ信号、73、74はチャージトランスファ信号によりオン、オフが制御されるnMOSトランジスタである。
【0149】
ここに、nMOSトランジスタ73は、ドレインをノードN0に接続され、ソースをビット線BL0に接続され、nMOSトランジスタ74は、ドレインをノード/N0に接続され、ソースをビット線/BL0に接続されている。
【0150】
また、SARSTはセンスアンプ・リセット信号、75、76はプリチャージ回路61−0を構成する、センスアンプ・リセット信号SARSTによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、77はプリチャージ電圧としてVCCH(例えば、1.5V)>VCC(例えば、1.0V)を供給するプリチャージ電圧線である。
【0151】
ここに、pMOSトランジスタ75は、ソースをプリチャージ電圧線77に接続され、ドレインをノードN0に接続され、pMOSトランジスタ76は、ソースをプリチャージ電圧線77に接続され、ドレインをノード/N0に接続されている。
【0152】
また、78はビット線プリチャージ回路であり、BLRSTはビット線リセット信号、79、80はビット線リセット信号BLRSTによりオン、オフが制御されるpMOSトランジスタ、81はビット線プリチャージ電圧として電源電圧VCCを供給するプリチャージ線である。
【0153】
図7はチャージトランスファアンプ72及びセンスアンプ62−0の動作を示す波形図であり、チャージトランスファ信号CT、ビット線リセット信号BLRST、センスアンプ・リセット信号SARST、センスアンプ活性化信号φ1、ビット線BL0、/BL0のレベル、ノードN0、/N0のレベルを示している。
【0154】
また、図4において、83はデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルをデコードして相補データb0、/b0、b1、/b1をデコードするパスゲートロジック回路からなるデコーダである。
【0155】
また、84−0はデコーダ83から出力される相補データb0、/b0を増幅してラッチするラッチ回路、84−1はデコーダ83から出力される相補データb1、/b1増幅してラッチするラッチ回路である。
【0156】
なお、本発明の第4実施形態においては、デコーダ83及びラッチ回路84−0、84−1でデータの受信を行うレシーバが構成されている。
【0157】
図8はデコーダ83及びラッチ回路84−0、84−1の構成を示す回路図であり、デコーダ83において、86〜93はpMOSトランジスタ、センスアンプ84−0、84−1において、94〜97はnMOSトランジスタである。
【0158】
また、φ2はリセット信号、98〜101はリセット信号φ2によりオン、オフが制御されるリセット回路を構成するnMOSトランジスタである。
【0159】
ここに、pMOSトランジスタ86、87は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ86は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインをノードN2に接続され、pMOSトランジスタ87は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインをノードN2に接続されている。
【0160】
また、pMOSトランジスタ88、89は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ88は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインをノード/N2に接続され、pMOSトランジスタ89は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインをノード/N2に接続されている。
【0161】
また、pMOSトランジスタ90、91は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ90は、ソースをデータ線L3に接続され、ドレインをノードN3に接続され、pMOSトランジスタ91は、ソースをデータ線L2に接続され、ドレインをノードN3に接続されている。
【0162】
また、pMOSトランジスタ92、93は、ソースとゲートをクロス接続され、pMOSトランジスタ92は、ソースをデータ線L1に接続され、ドレインをノード/N3に接続され、pMOSトランジスタ93は、ソースをデータ線L0に接続され、ドレインをノード/N3に接続されている。
【0163】
また、nMOSトランジスタ94、95は、ドレインとゲートをクロス接続され、nMOSトランジスタ94は、ドレインをノードN2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ95は、ドレインをノード/N2に接続され、ソースを接地されている。
【0164】
また、nMOSトランジスタ96、97は、ドレインとゲートをクロス接続され、nMOSトランジスタ96は、ドレインをノードN3に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ97は、ドレインをノード/N3に接続され、ソースを接地されている。
【0165】
また、nMOSトランジスタ98は、ドレインをノードN2に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ99は、ドレインをノード/N2に接続され、ソースを接地されている。
【0166】
また、nMOSトランジスタ100は、ドレインをノードN3に接続され、ソースを接地線に接続され、nMOSトランジスタ101は、ドレインをノード/N3に接続され、ソースを接地されている。
【0167】
ここに、データ伝送前には、リセット信号φ2=Hレベル、nMOSトランジスタ98〜101=オンとされ、ノードN2、/N2、N3、/N3は0[V]にリセットされ、データラッチ時には、リセット信号φ2=Lレベル、nMOSトランジスタ98〜101=オフとされる。
【0168】
したがって、ノードN2、/N2にはそれぞれ相補データb0、/b0を得ることができ、ノードN3、/N3にはそれぞれ相補データb1、/b1を得ることができる。
【0169】
即ち、データ伝送時におけるデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルと、再生される相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルとの関係は、表24に示すようになる。
【0170】
【表24】
【0171】
本発明の第4実施形態によれば、電源電圧VCCにプリチャージされる4本のデータ線L0、L1、L2、L3のうち、1本のデータ線をディスチャージすることにより、2ビット構成のデータを表示する相補データb0、/b0、b1、/b1を伝送することができるので、データ線L0、L1、L2、L3における消費電力の低減化を図ることができる。
【0172】
また、エンコーダ69をパスゲートロジック回路で構成しているので、この点からも消費電力の低減化を図ることができると共に、エンコーダ69を構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0173】
また、ノードN0、/N0、N1、/N1のプリチャージ期間、ノードN0、/N0、N1、/N1とデータ線L0、L1、L2、L3とは、エンコーダ69によって導通しないようにし、かつ、センスアンプ活性化信号φ1によりセンスアンプ62−0、62−1が活性化され、データがラッチされると、別のタイミング信号を加えることなく、対応するデータ線を自動的にディスチャージすることができるように構成しているので、データ線のディスチャージのタイミングロスを無くし、データ伝送の高速化を図ることができると共に、タイミング信号の生成のための充放電電流を削減し、この点からも消費電力の低減化を図ることができる。
【0174】
また、デコーダ83をパスゲートロジック回路で構成しているので、デコーダ83の出力ノードをラッチ回路84−0、84−1に直に接続することができるので、リファレンス電位を必要とせず、この点からも、消費電力の低減化を図ることができる。
【0175】
なお、本発明の第4実施形態においては、デコーダ83及びラッチ回路84−0、84−1からなるレシーバを設けているが、この代わりに、図9に示すようなレシーバを備えるようにしても良い。
【0176】
図9中、103はデータ線L0、L1、L2、L3のレベルをデコードして相補データb0、/b0を再生するデコーダ、104はデータ線L0、L1、L2、L3のレベルをデコードして相補データb1、/b1を再生するデコーダである。
【0177】
また、デコーダ103において、105〜108はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ105、106は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ105は、ドレインをノードN4に接続され、ゲートをデータ線L1に接続され、nMOSトランジスタ106は、ゲートをデータ線L3に接続され、ソースをノードN5に接続されている。
【0178】
また、nMOSトランジスタ107、108は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ107は、ドレインをノードN4に接続され、ゲートをデータL3に接続され、nMOSトランジスタ108は、ゲートをデータ線L1に接続されている。
【0179】
また、109〜112はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ109、110は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ109は、ドレインをノード/N4に接続され、ゲートをデータ線L2に接続され、nMOSトランジスタ110は、ゲートをデータ線L0に接続され、ソースをノード/N5に接続されている。
【0180】
また、nMOSトランジスタ111、112は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ111は、ドレインをノード/N4に接続され、ゲートをデータL0に接続され、nMOSトランジスタ112は、ゲートをデータ線L2に接続されている。
【0181】
また、113、114はpMOSトランジスタ、115、116はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ113、114及びnMOSトランジスタ115、116でラッチ回路が構成されている。
【0182】
ここに、pMOSトランジスタ113は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノード/N4に接続され、ドレインをノードN4に接続され、pMOSトランジスタ114は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノードN4に接続され、ドレインをノード/N4に接続されている。
【0183】
また、nMOSトランジスタ115は、ドレインをノードN5に接続され、ゲートをノード/N4に接続され、nMOSトランジスタ116は、ドレインをノード/N5に接続され、ゲートをノードN4に接続されている。
【0184】
また、118、119はpMOSトランジスタ、120、121はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ118、119及びnMOSトランジスタ120、121でリセット回路が構成されている。
【0185】
ここに、pMOSトランジスタ118は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノードN4に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0186】
また、pMOSトランジスタ119は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノード/N4に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0187】
また、nMOSトランジスタ120は、ドレインをnMOSトランジスタ115のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0188】
また、nMOSトランジスタ121は、ドレインをnMOSトランジスタ116のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0189】
また、デコーダ104において、122〜125はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ122、123は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ122は、ドレインをノードN6に接続され、ゲートをデータ線L2に接続され、nMOSトランジスタ123は、ゲートをデータ線L3に接続され、ソースをノードN7に接続されている。
【0190】
また、nMOSトランジスタ124、125は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ124は、ドレインをノードN6に接続され、ゲートをデータ線L3に接続され、nMOSトランジスタ125は、ゲートをデータ線L2に接続されている。
【0191】
また、126〜129はアナログ掛算回路を構成するnMOSトランジスタであり、nMOSトランジスタ126、127は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ126は、ドレインをノード/N6に接続され、ゲートをデータ線L1に接続され、nMOSトランジスタ127は、ゲートをデータ線L0に接続され、ソースをノード/N7に接続されている。
【0192】
また、nMOSトランジスタ128、129は、トーテンポール接続され、nMOSトランジスタ128は、ドレインをノード/N6に接続され、ゲートをデータ線L0に接続され、nMOSトランジスタ129は、ゲートをデータ線L1に接続されている。
【0193】
また、130、131はpMOSトランジスタ、132、133はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ130、131及びnMOSトランジスタ132、133でラッチ回路が構成されている。
【0194】
ここに、pMOSトランジスタ130は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノード/N6に接続され、ドレインをノードN6に接続され、pMOSトランジスタ131は、ソースをVCC電源線117に接続され、ゲートをノードN6に接続され、ドレインをノード/N6に接続されている。
【0195】
また、nMOSトランジスタ132は、ドレインをノードN7に接続され、ゲートをノード/N6に接続され、nMOSトランジスタ133は、ドレインをノード/N7に接続され、ゲートをノードN6に接続されている。
【0196】
また、134、135はpMOSトランジスタ、136、137はnMOSトランジスタであり、これらpMOSトランジスタ134、135及びnMOSトランジスタ136、137でリセット回路が構成されている。
【0197】
ここに、pMOSトランジスタ134は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノードN6に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0198】
また、pMOSトランジスタ135は、ソースをVCC電源線117に接続され、ドレインをノード/N6に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0199】
また、nMOSトランジスタ136は、ドレインをnMOSトランジスタ132のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0200】
また、nMOSトランジスタ137は、ドレインをnMOSトランジスタ133のソースに接続され、ソースを接地線に接続され、リセット信号φ3によりオン、オフが制御される。
【0201】
ここに、データ伝送時におけるデータ線L0、L1、L2、L3の論理レベルと、再生される相補データb0、/b0、b1、/b1の論理レベルとの関係は、表25に示すようになる。
【0202】
【表25】
【0203】
即ち、データ線L0=Lレベル、データ線L1、L2、L3=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ105〜108=オン、nMOSトランジスタ110、111=オフ、nMOSトランジスタ122〜125=オン、nMOSトランジスタ127、128=オフとなる。
【0204】
この結果、ノードN4の電位<ノード/N4の電位、ノードN6の電位<ノード/N6の電位、相補データb0=Lレベル、相補データ/b0=Hレベル、相補データb1=Lレベル、相補データ/b1=Hレベルとなる。
【0205】
また、データ線L1=Lレベル、データ線L0、L2、L3=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ105、108=オフ、nMOSトランジスタ109〜112=オン、nMOSトランジスタ122〜125=オン、nMOSトランジスタ126、129=オフとなる。
【0206】
この結果、ノードN4の電位>ノード/N4の電位、ノードN6の電位<ノード/N6の電位、相補データb0=Hレベル、相補データ/b0=Lレベル、相補データb1=Lレベル、相補データ/b1=Hレベルとなる。
【0207】
また、データ線L2=Lレベル、データ線L0、L1、L3=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ105〜108=オン、nMOSトランジスタ109、112=オフ、nMOSトランジスタ122、125=オフ、nMOSトランジスタ126〜129=オンとなる。
【0208】
この結果、ノードN4の電位<ノード/N4の電位、ノードN6の電位>ノード/N6の電位、相補データb0=Lレベル、相補データ/b0=Hレベル、相補データb1=Hレベル、相補データ/b1=Lレベルとなる。
【0209】
また、データ線L3=Lレベル、データ線L0、L1、L2=Hレベルの場合、nMOSトランジスタ106、107=オフ、nMOSトランジスタ109〜112=オン、nMOSトランジスタ123、124=オフ、nMOSトランジスタ126〜129=オンとなる。
【0210】
この結果、ノードN4の電位>ノード/N4の電位、ノードN6の電位>ノード/N6の電位、相補データb0=Hレベル、相補データ/b0=Lレベル、相補データb1=Hレベル、相補データ/b1=Lレベルとなる。
【0211】
このように、レシーバを図9に示すように構成する場合には、データ線L0、L1、L2、L3のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線L0、L1、L2、L3の電位をデコードすることができるので、データ線L0、L1、L2、L3のディスチャージ電位を中電位にし、駆動されるデータ線の電位変化を小振幅にすることにより、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0212】
【発明の効果】
本発明中、第1の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線の電位を変動させることにより、即ち、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を充放電することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができる。
【0213】
本発明中、第2の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を充放電することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、データ線を駆動する出力回路は、インバータではなく、nチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるオープンドレイン回路とされているので、データ線に付加される出力回路のジャンクション容量を減らすことができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができる。
【0214】
本発明中、第3の発明によれば、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を充放電することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができ、しかも、データ線を駆動する出力回路は、インバータではなく、pチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタからなるソースホロア回路とされているので、データ線に付加される出力回路のジャンクション容量を減らし、かつ、出力電位の振幅を小さいものとすることができ、この結果、データ線における消費電力の低減化を図ることができると共に、ソースホロア回路は、その初期には電流駆動能力が高く、レシーバの受信感度以上の電位差を高速に発生させることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0215】
本発明中、第4の発明によれば、第3の発明と同様の効果を得ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0216】
本発明中、第5の発明によれば、半導体記憶装置について、複数本のデータ線のうちの1本のデータ線を駆動することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0217】
本発明中、第6の発明によれば、第5の発明と同様の効果を得ることができると共に、デコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0218】
本発明中、第7の発明によれば、第5の作用と同様の効果を得ることができると共に、データ線のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線の電位をデコードすることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0219】
本発明中、第8、第9の発明によれば、半導体記憶装置について、4本のデータ線のうちの1本のデータ線を駆動することにより、並列複数ビット構成の伝送対象データを伝送することができるので、データ線における消費電力の低減化を図ることができると共に、エンコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0220】
本発明中、第10の発明は、第9の発明と同様の効果を得ることができると共に、デコーダを構成するに必要なトランジスタの数を低減し、パターン面積の低減化と、データ伝送の遅延の短縮化を図ることができる。
【0221】
本発明中、第11の発明は、第9の発明と同様の効果を得ることができると共に、データ線のディスチャージ電位が中電位であり、駆動されるデータ線の電位変化が小振幅である場合においても、データ線の電位をデコードすることができるので、データ伝送の高速化を図ることができる。
【0222】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の要部を示す回路図である。
【図2】本発明の第2実施形態の要部を示す回路図である。
【図3】本発明の第3実施形態の要部を示す回路図である。
【図4】本発明の第4実施形態の要部を示す回路図である。
【図5】本発明の第4実施形態が備えるセンスアンプ及びエンコーダの構成を示す回路図である。
【図6】本発明の第4実施形態が備えるチャージトランスファアンプの構成を示す回路図である。
【図7】本発明の第4実施形態が備えるチャージトランスファアンプ及びセンスアンプの動作を示す波形図である。
【図8】本発明の第4実施形態が備えるデコーダ及びラッチ回路の構成を示す回路図である。
【図9】本発明の第4実施形態が備えるレシーバの代わりに使用することができるレシーバの構成例を示す回路図である。
【図10】従来の半導体集積回路の一例の要部を示す回路図である。
【符号の説明】
L0、L1、L2、L3 データ線
Claims (10)
- データ伝送前に一定の電位にリセットされる複数のデータ線と、
前記複数のデータ線に接続され、データ伝送時に並列複数ビット構成の伝送データをエンコードし該伝送データの内容に応じて何れか一本の前記データ線の電位を変動させるトランシーバと、
前記データ線に接続され、前記データ線の電位をデコードし前記伝送データを再生する
デコーダと
を備えることを特徴とする半導体集積回路。 - データ伝送前に前記複数のデータ線を高電位にプリチャージしてリセットするデータ線プリチャージ回路を備えること
を特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。 - 前記トランシーバは複数のトランシーバから構成され、
前記複数のトランシーバの各々は、
前記複数のデータ線のそれぞれに対応して設けられた複数個のトランジスタと、
前記伝送データをエンコードし、前記伝送データの内容に応じて前記複数個のトランジスタのうち、いずれかのトランジスタをオン状態とするエンコーダと
を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体集積回路。 - 前記トランジスタはnチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタであり、
ドレインが対応するデータ線に接続され、ソースが接地線に接続されていること
を特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路。 - 前記トランジスタはpチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタであり、
ソースが対応するデータ線に接続され、ドレインが接地線に接続されていること
を特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路。 - 前記エンコーダは、制御信号により活性状態及び非活性状態を制御されることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4又は請求項5に記載の半導体集積回路。
- 前記エンコーダは、
パスゲートロジック回路で構成されていること
を特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6に記載の半導体集積回路。 - 前記トランシーバは、
メモリセルから読み出されたデータを相補データとして保持する複数個のラッチ回路と、
前記複数のデータ線と前記複数個のラッチ回路とに接続され、前記複数個のラッチ回路が保持する相補データを前記伝送データとしてエンコードし前記相補データの内容に応じて、前記複数本のデータ線のうち、いずれかのデータ線をディスチャージするパスゲートロジック回路と
を備えることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6又は請求項7に記載の半導体集積回路。 - 前記レシーバは、
前記複数のデータ線の電位をデコードし、前記伝送データである相補データを再生するパスゲートロジック回路と、
前記パスゲートロジック回路の出力を増幅する増幅回路と
を備えることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7又は請求項8に記載の半導体集積回路。 - 前記レシーバは、
前記複数のデータ線の電位をデコードして前記伝送データである相補データを再生するアナログ掛算回路と、
前記アナログ掛算回路の出力を増幅する増幅回路と
を備えることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7又は請求項8に記載の半導体集積回路。
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