JP3991286B2 - I / O circuit - Google Patents

I / O circuit Download PDF

Info

Publication number
JP3991286B2
JP3991286B2 JP12646796A JP12646796A JP3991286B2 JP 3991286 B2 JP3991286 B2 JP 3991286B2 JP 12646796 A JP12646796 A JP 12646796A JP 12646796 A JP12646796 A JP 12646796A JP 3991286 B2 JP3991286 B2 JP 3991286B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
data
input
read
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP12646796A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09293381A (en
Inventor
義昭 浦川
勝久 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP12646796A priority Critical patent/JP3991286B2/en
Publication of JPH09293381A publication Critical patent/JPH09293381A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3991286B2 publication Critical patent/JP3991286B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
発明の属する技術分野
従来の技術(図5及び図6)
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態(図1〜図4)
発明の効果
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は入出力回路に関し、例えばメモリセルに対してデータを入出力する入出力回路に適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】
従来、例えばDRAM(dynamic random access memory)等の記憶回路においては、所定の信号線を介して入力されるデータをライトアンプ(書込み増幅回路)によつて増幅してメモリセルに書き込むとともに、読み出し時においては当該メモリセルから読み出されたデータをリードアンプ(読出し増幅回路)によつて増幅した後、これを出力バツフアを介して所定の信号線に出力するようになされている。
【0004】
すなわち図5において1は全体として記憶回路を示し、アドレスバツフア2を介して入力されるアドレスデータDA はアドレスデコーダ3においてメモリセル6の記憶領域を行番号及び列番号によつて指定する行アドレス及び列アドレスに分割され、Xアドレス入力回路4及びYアドレス入力回路5を介してメモリセル6に入力される。
【0005】
また入力バツフア8を介してライトアンプ9に入力された書込みデータDINは、コントロール回路12から出力されるライトイネーブル信号WTE1及びカラム信号CL1のタイミングに基づいて増幅され、センスアンプ11を介してメモリセル6のアドレスデータによつて指定された領域に書き込まれる。
【0006】
これに対してメモリセル6からデータを読み出す場合には、アドレスデータによつて指定されたデータをセンスアンプ11を介してリードアンプ13に入力し、ここでコントロール回路12から出力されるリードイネーブル信号RAE1及びカラム信号CL1のタイミングに基づいて増幅し、これを出力バツフア14を介して所定の信号線に読出しデータDOUT として出力する。
【0007】
ここで図6は記憶回路1のライトアンプ9及びリードアンプ13の回路構成を示し、ライトアンプ9は入力バツフアを介して入力される書込みデータDINを論理回路9Aの否定論理積回路NAND1及びNAND3のそれぞれの一方の入力端に入力する。また当該論理回路9Aは書込みデータDINを否定回路INV1を介して反転した後、これを否定論理積回路NAND2及びNAND4のそれぞれの一方の入力端に入力する。
【0008】
否定論理積回路NAND1の出力は、ゲート入力が論理「H(高)」レベルでアクテイブ動作(オン動作)する電界効果型のトランジスタ(以下これをHアクテイブ型トランジスタと呼ぶ)TRH1のゲートに入力される。また否定論理積回路NAND2の出力は否定回路INV2を介して反転した後Hアクテイブ型トランジスタTRH2のゲートに入力される。また否定論理積回路NAND3の出力は否定回路INV3を介して反転した後Hアクテイブ型トランジスタTRH3のゲートに入力される。また否定論理積回路NAND4の出力はHアクテイブ型トランジスタTRH4のゲートに入力される。
【0009】
従つて当該論理回路9Aから出力される書込み用データバスBASW1の信号は、書込みデータDINに応じて一方の信号ラインL1及び他方の信号ラインL2でそれぞれ信号レベルが「H」レベル又は「L」レベルに反転した信号となる。
【0010】
また書込み用データバスBASW1にはプリチヤージ回路9Bが接続されており、書込みデータDINの書込み時以外では書込み用プリチヤージ信号PRWが論理「L」レベルとなつていることにより、この書込み用プリチヤージ信号PRWをゲートに入力する3つのLアクテイブ型トランジスタTRL1、TRL2及びTRL3がアクテイブ動作して書込み用データバスBASW1を電源電圧に保持するようになされている。因みにLアクテイブ型トランジスタとは、ゲートに入力される信号レベルが論理「L」レベルでアクテイブ動作(オン動作)する電界効果型トランジスタである。
【0011】
従つて書込みデータDINが入力されるとき、書込み用プリチヤージ信号PRWを論理「H」レベルに立ち上げることにより書込み用データバスBASW1をフローテイング状態に保ち、この状態でライトイネーブル信号WTE1を論理「H」レベルに立ち上げることにより、当該ライトイネーブル信号WTE1が他方の入力端にそれぞれ入力する否定論理積回路NAND1、NAND2、NAND3及びNAND4がそれぞれ書込みデータDINを取り込み、当該書込みデータDINに応じて互いに論理「H」レベル又は論理「L」レベルに反転した信号が書込み用データバスBASW1の信号ラインL1及びL2に出力される。
【0012】
書込み用データバスBASW1に出力された書込みデータDINはHアクテイブ型トランジスタTRH5及びTRH6がライトイネーブル信号WTE1によつてアクテイブ動作していることにより、センスアンプに対する出力段に設けられたHアクテイブ型トランジスタTRH8及びTRH9に出力される。このとき当該Hアクテイブ型トランジスタTRH8及びTRH9はカラム信号CL1によつてアクテイブ動作することにより、書込みデータDINは続くセンスアンプを介してメモリセル6に書き込まれる。
【0013】
これに対してリードアンプ13は、読出し用データバスBASR1にプリチヤージ回路13Bが接続されており、メモリセルからデータを読み出すとき以外では読出し用プリチヤージ信号PRRが論理「L」レベルとなつていることにより、この読出し用プリチヤージ信号PRRをゲートに入力する3つのLアクテイブ型トランジスタTRL5、TRL6及びTRL7がアクテイブ動作して読出し用データバスBASR1を電源電圧に保持するようになされている。
【0014】
従つてメモリセル6からアドレスデータDA によつて指定されたデータを読み出す場合、読出し用プリチヤージ信号PRRを論理「H」レベルに立ち上げることにより読出し用データバスBASR1をフローテイング状態に保ち、この状態でカラム信号CL1を論理「H」レベルに立ち上げるとともにリードイネーブル信号RAE1を論理「H」レベルに立ち上げることにより、メモリセル6の読出しデータが読出し用データバスBASR1に取り込まれる。
【0015】
読出し用データバスBASR1には4つのHアクテイブ型トランジスタTRH13、TRH14、TRH15及びTRH16と電流源を構成するHアクテイブ型トランジスタTRH17からなるカレントミラー構成の増幅回路13Aが接続されており、リードイネーブル信号RAE1が論理「H」レベルに立ち上がることによつて差動動作する。
【0016】
従つて読出し用データバスBASR1を構成する2つの信号ラインL3及びL4に取り込まれた読出しデータは増幅回路13Aによつてその差分が増幅され、一方の信号ラインL3に接続された否定回路INV5を介して読出しデータDOUT として続く出力バツフア14(図5)を介して出力される。因みに出力ラインに設けられたLアクテイブ型トランジスタTRL8はリードイネーブル信号RAE1が論理「L」レベルのとき出力ラインを電源電圧に保つようになされており、メモリセル6から読出しデータを出力するとき以外は出力ラインを電源電圧に保持しておくようになされている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成の記憶回路1においては、メモリセルの入出力回路として設けられているライトアンプ9及びリードアンプ13においてそれぞれ増幅回路を構成することにより、全体として回路規模が大きくなる問題があつた。特に記憶回路1を多ビツト化する場合には、当該多ビツト化に応じて図6について上述したライトアンプ9及びリードアンプ13を複数設ける必要があり、回路面積が大きくなることを避け得ない問題があつた。
【0018】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、一段と回路面積を小さくし得る入出力回路を提案しようとするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、外部からのデータを所定の回路に入力するとともに所定の回路からのデータを外部に対して出力する入出力回路であって、所定の回路に対して外部からのデータを入力するとともに、所定の回路からのデータを外部に対して出力するデータバスを構成する第1及び第2の信号ラインに、所定の回路から出力されるデータを増幅する差動増幅回路と、その差動増幅回路のうち、電源電圧を供給するための一対のトランジスタに対して逆導電型の一対のトランジスタの共通接続点に、当該逆導電型の一対のトランジスタと同導電型でなるデータバスの駆動用トランジスタとを接続する。
また、その共通接続点に、差動増幅回路の電流源をなすトランジスタに対して逆導電型となるチャージ用のトランジスタを接続する。
さらに、外部から入力される第1の制御信号に応じて、駆動用トランジスタの一方を駆動させる駆動部を設ける。
差動増幅回路の電流源をなすトランジスタ及びチャージ用のトランジスタのゲートに対して共通に入力される第の制御信号と、第の制御信号とが立ち上がり状態のときには、外部からのデータが所定の回路に入力され、第2の制御信号だけが立ち上がり状態のときには、所定の回路からのデータが外部に出力されるようになされている。
【0020】
このようにして本発明では、所定の回路に対するデータの入力用及び所定の回路からデータを出力する出力用として一対の信号ラインでなるデータバスを兼用することにより、当該データバスに接続された出力用増幅回路が入力用として兼用される。従つてデータバス及び増幅回路が兼用化され、回路素子数を少なくすることができ、回路面積が縮小化する。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
【0022】
図5との対応部分に同一符号を付して示す図1において20は全体として記憶回路を示し、アドレスバツフア2を介して入力されるアドレスデータDA はアドレスデコーダ3においてメモリセル6の記憶領域を行番号及び列番号によつて指定する行アドレス及び列アドレスに分割され、Xアドレス入力回路4及びYアドレス入力回路5を介してメモリセル6に入力される。
【0023】
また入力バツフア8を介して外部から得られる書込みデータDINは、メモリセル6に対する入出力回路として設けられているリード/ライトアンプ21に入力され、当該リード/ライトアンプ21においてコントロール回路12から出力されるライトイネーブル信号WTE2、リードイネーブル信号RAE2及びカラム信号CL2のタイミングに基づいて増幅され、センスアンプ11を介してメモリセル6のアドレスデータによつて指定された領域に書き込まれる。
【0024】
これに対してメモリセル6からデータを読み出す場合には、アドレスデータによつて指定されたメモリセル6内のデータをセンスアンプ11を介してリード/ライトアンプ21に出力し、ここでコントロール回路12から出力されるリードイネーブル信号RAE2及びカラム信号CL2のタイミングに基づいて増幅し、これを出力バツフア14を介して読出しデータDOUT として出力する。
【0025】
ここで図2は記憶回路20のリード/ライトアンプ21の回路構成を示し、入力バツフア8を介して得られる書込みデータDINは、データ入力制御部21Cの否定論理積回路NAND21の一方の入力端に入力するとともに、否定回路INV22を介して反転した後否定論理積回路NAND22の一方の入力端に入力される。否定論理積回路NAND21及びNAND22はそれぞれ他方の入力端にライトイネーブル信号WTE2を入力するようになされている。
【0026】
否定論理積回路NAND21の出力は否定回路INV24を介して反転した後データバス駆動用として設けられているHアクテイブ型トランジスタTRH26のゲートに入力される。また否定論理積回路NAND22の出力は否定回路INV23を介して反転した後データバス駆動用として設けられているHアクテイブ型トランジスタTRH27のゲートに入力される。
【0027】
従つて書込みデータDINがライトイネーブル信号WTE2の立ち上がりによつて否定論理積回路NAND21及びNAND22に取り入れられると、各否定論理積回路NAND21及びNAND22からそれぞれ互いに反転した出力がHアクテイブ型トランジスタTRH26及びTRH27のゲートに入力される。
【0028】
この結果ゲート入力が論理「H」レベルになる一方のHアクテイブ型トランジスタTRH26又はTRH27のみがアクテイブ動作する。例えばHアクテイブ型トランジスタTRH27のゲート入力が論理「H」レベルとなりHアクテイブ型トランジスタTRH26のゲート入力が論理「L」レベルとなつてHアクテイブ型トランジスタTRH27のみがアクテイブ動作すると、読出し/書込みデータバスBASRWを構成する2つの信号ラインL21及びL22のうち一方の信号ラインL22の信号レベルが論理「L」レベルに立ち下がる。
【0029】
読出し/書込みデータバスBASRWにはラツチ増幅回路21Bが接続されている。このラツチ増幅回路21BはLアクテイブ型トランジスタTRL25のゲートに読出し/書込みデータバスBASRWの信号ラインL22が接続され、またLアクテイブ型トランジスタTRL24のゲートに信号ラインL21が接続されている。従つて例えば信号ラインL22の信号レベルが論理「L」レベルに立ち下がると、Lアクテイブ型トランジスタTHL25がアクテイブ動作することによつて他方の信号ラインL21が電源電圧に保持される。
【0030】
またラツチ増幅回路21Bの差動増幅回路を構成するHアクテイブ型トランジスタTRH23及びTRH24はそれぞれゲートを読出し/書込みデータバスBASRWの信号ラインL21及びL22に接続し、また差動増幅回路の電流源を構成するHアクテイブ型トランジスタTRH25のゲートにはリードイネーブル信号RAE2が入力される。従つてこのリードイネーブル信号RAE2が論理「H」レベルに立ち上がるとHアクテイブ型トランジスタTRH25が電流源として動作し、これにより信号ラインL21及びL22の信号レベル差を当該差動増幅回路によつて増幅するようになされている。
【0031】
ここで当該差動増幅回路を構成する一対のHアクテイブ型トランジスタTRH23及びTRH24の共通接続点(ノードa)の電圧は、チヤージ回路を構成するLアクテイブ型トランジスタTHL26のゲートに入力されるリードイネーブル信号RAE2が論理「L」レベルのとき当該Lアクテイブ型トランジスタTRL26がアクテイブ動作することによつて電源電圧に保持されるようになされている。従つてリードイネーブル信号RAE2が論理「L」レベルのときLアクテイブ型トランジスタTRL26がアクテイブ動作するとともにHアクテイブ型トランジスタTRH25がオフ状態となることにより差動増幅回路の誤動作が回避され、これに対してリードイネーブル信号RAE2が論理「H」レベルになると、当該差動増幅回路が動作する。
【0032】
かくしてラツチ増幅回路21Bは、例えば信号ラインL22が書込みデータDINの入力によつて論理「L」レベルとなりこれによつて信号ラインL21側が電源電圧に保持された状態においてリードイネーブル信号RAE2が論理「L」レベルから論理「H」レベルに立ち上がると、信号ラインL21及びL22の信号レベル差を増幅させることができる。
【0033】
また読出し/書込みデータバスBASRWにはプリチヤージ回路21Aが接続されており、書込みデータDINの書込み時及び読出しデータDOUT の読出し時以外ではプリチヤージ信号PRが論理「L」レベルとなつていることにより、このプリチヤージ信号PRをゲートに入力する3つのLアクテイブ型トランジスタTRL21、TRL22及びTRL23がアクテイブ動作して読出し/書込みデータバスBASRWを電源電圧に保持するようになされている。
【0034】
従つて図3に示すように、書込みデータDINが入力されるとき、プリチヤージ信号PR(図3(E))を時点t11において論理「H」レベルに立ち上げることにより読出し/書込みデータバスBASRWをフローテイング状態に保ち、この状態においてセンスアンプに対する出力段に設けられたHアクテイブ型トランジスタTRH21及びTRH22のゲートに入力されるカラム信号CL2(図3(A))を時点t12において論理「H」レベルに立ち上げることにより、2つのHアクテイブ型トランジスタTRH21及びTRH22はアクテイブ動作し、これによりメモリセル6(図1)のデータが読出し/書込みデータバスBASRWに流れ込む(図3(B))。
【0035】
このとき時点t13においてライトイネーブル信号WTE2(図3(D))を論理「H」レベルに立ち上げることにより、読出し/書込みデータバスBASRWの各信号ラインL21及びL22にはそれぞれ書込みデータDINに応じて互いに信号レベルが反転した信号が取り込まれ(図3(B))、さらに時点t14においてリードイネーブル信号RAE2(図3(C))を論理「H」レベルに立ち上げることにより読出し/書込みデータバスBASRWに取り込まれた書込みデータDINがラツチ増幅回路21Bによつて増幅され、メモリセル6(図1)側に出力される。
【0036】
これに対してメモリセル6に格納されているデータをアドレスデータDA によつて指定されたアドレスから読み出す場合、図4に示すようにまずプリチヤージ信号PR(図4(E))を時点t21において論理「H」レベルに立ち上げることによつて読出し/書込みデータバスBASRWをフローテイング状態に保持した後、時点t22においてカラム信号CL2(図4(A))を論理「H」レベルに立ち上げることにより、メモリセル内の指定された読出しデータDOUT が読出し/書込みデータバスBASRWに取り込まれる(図4(B))。
【0037】
さらに時点t23においてリードイネーブル信号RAE2(図4(C))を論理「H」レベルに立ち上げると、読出し/書込みデータバスBASRWに取り込まれた読出しデータDOUT はラツチ増幅回路21Bによつて増幅され(図4(B))、否定回路INV21を介して出力バツフア14(図1)に出力される。因みにメモリセル6から読出しデータDOUT を読み出す場合にはライトイネーブル信号WTE2(図4(D))を論理「L」レベルに立ち下げたままの状態に保持することにより、Hアクテイブ型トランジスタTRH26及びTRH27をオフ状態に保持する。
【0038】
以上の構成において、書込みデータDINをメモリセル6に書き込む場合、読出し/書込みデータバスBASRWに接続されたHアクテイブ型トランジスタTRH26及びTRH27をアクテイブ動作させることによつて書込みデータDINをある程度増幅させてこれを読出し/書込みデータバスBASRWに取り込む。
読出し/書込みデータバスBASRWに取り込まれた書込みデータDINは、ラツチ増幅回路21Bによつてさらに増幅され、メモリセル6に書き込まれる。
【0039】
これに対してメモリセル6のデータを読み出す場合、書込み時にアクテイブ動作させたHアクテイブ型トランジスタTRH26及びTRH27はライトイネーブル信号WTE2を論理「L」レベルに保持することによりオフ動作したままの状態を保持する。従つてこの状態において読出し/書込みデータバスBASRWはメモリセル6からの読出しデータDOUT のみを取り込む状態となり、当該取り込まれた読出しデータDOUT をラツチ増幅回路21Bによつて増幅した後、これを出力する。
【0040】
このように一対の信号ラインL21及びL22でなる読み出し/書込みデータバスBASRWを読出し用及び書込み用として兼用することにより当該読出し/書込みデータバスBASRWに設けられたラツチ増幅回路21Bを読出し用及び書込み用として兼用し、これをHアクテイブ型トランジスタTRH26及びTRH27の動作状態によつて切り換えることにより、従来の場合に比べて増幅回路を構成する回路素子数及びデータバスの数が全体として少なくなり、この分回路面積を小さくすることができる。
【0041】
かくして以上の構成によれば、従来の記憶回路1と同様の動作をする記憶回路20を一段と小さな回路面積で実現することができる。従つて例えば多ビツト化を目的としてリード/ライトアンプ21を複数段設ける場合においても、回路面積の拡大を一段と少なくすることができる。
【0042】
因みに読出し用及び書込み用として兼用のリード/ライトアンプ21を設けるようにしたことにより、従来のように別体で設ける場合に比べて、セル内で2/3 程度に回路面積を小さくすることができ、これにより記憶回路全体として回路面積を12.5〔%〕程度縮小することができる。
【0043】
なお上述の実施例においては、メモリセル6に対するデータの入出力回路に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の回路の入出力段に設ける回路に本発明を広く適用することができる。
【0044】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、一対の信号ラインでなるデータバスに接続されたデータバス駆動用のトランジスタをデータ書込み時においてオン動作させて書込みデータを取り込むとともに、データ読出し時において当該トランジスタをオフ動作させてデータバスをデータ読出し用に用いることにより、当該データバス及びこのデータバスに接続された読み出し用の増幅回路を書込み用に兼用し、回路素子数を少なくすることができる。
かくして回路面積を一段と縮小化した入出力回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による入出力回路を用いた記憶回路の一実施例を示すブロツク図である。
【図2】本発明による入出力回路をリード/ライトアンプに適用した場合の一実施例を示す接続図である。
【図3】データ書込み時の回路の動作を示す信号波形図である。
【図4】データ読出し時の回路の動作を示す信号波形図である。
【図5】従来の記憶回路を示すブロツク図である。
【図6】従来のリードアンプ及びライトアンプの回路構成を示す接続図である。
【符号の説明】
1、20……記憶回路、6……メモリセル、8……入力バツフア、12……コントロール回路、14……出力バツフア、21……リード/ライトアンプ、21B……ラツチ増幅回路、21C……データ入力制御部、TRH26、TRH27……データバス駆動用トランジスタ、BASRW……読出し/書込みデータバス。
[0001]
【table of contents】
The present invention will be described in the following order.
Prior art (FIGS. 5 and 6)
Means for Solving the Problems to be Solved by the Invention Embodiment of the Invention (FIGS. 1 to 4)
Effect of the Invention
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an input / output circuit, and is suitably applied to, for example, an input / output circuit for inputting / outputting data to / from a memory cell.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, in a storage circuit such as a DRAM (dynamic random access memory), for example, data input via a predetermined signal line is amplified by a write amplifier (write amplification circuit) and written to a memory cell, and at the time of reading In FIG. 1, data read from the memory cell is amplified by a read amplifier (read amplifier circuit) and then output to a predetermined signal line through an output buffer.
[0004]
That is, in FIG. 5, reference numeral 1 denotes a memory circuit as a whole, and address data D A input via the address buffer 2 is a row in which the memory decoder 6 designates the memory area of the memory cell 6 by row number and column number in the address decoder 3. The address is divided into an address and a column address, and is input to the memory cell 6 via the X address input circuit 4 and the Y address input circuit 5.
[0005]
The write data D IN inputted to the write amplifier 9 via an input buffer 8 is amplified based on the timing of the write enable signal WTE1 and column signal CL1 is output from the control circuit 12 via the sense amplifier 11 memory Data is written in the area designated by the address data of the cell 6.
[0006]
On the other hand, when data is read from the memory cell 6, the data specified by the address data is input to the read amplifier 13 via the sense amplifier 11, and the read enable signal output from the control circuit 12 here. RAE1 and amplified based on the timing of the column signal CL1, via the output buffer 14 as the read data D OUT to a predetermined signal line.
[0007]
Here, FIG. 6 shows a circuit configuration of a write amplifier 9 and the read amplifier 13 of the memory circuit 1, the NAND circuit of the logic circuit 9A write data D IN write amplifier 9 input through the input buffer NAND1 and NAND3 Input to one input terminal of each. Also the logical circuit 9A after inverted by the NOT circuit INV1 write data D IN, and inputs it to the NAND circuit NAND2 and a respective one of the input terminals of NAND4.
[0008]
The output of the NAND circuit NAND1 is input to the gate of a field-effect transistor (hereinafter referred to as an H-active transistor) TRH1 that has an active operation (ON operation) with a gate input having a logic “H (high)” level. The The output of the NAND circuit NAND2 is inverted via the NOT circuit INV2 and then input to the gate of the H active transistor TRH2. The output of the NAND circuit NAND3 is inverted via the NOT circuit INV3 and then input to the gate of the H active transistor TRH3. The output of the NAND circuit NAND4 is input to the gate of the H active transistor TRH4.
[0009]
Signal of the write data bus BAS W1 outputted from the slave connexion the logical circuit 9A, the write data D one signal line L1 and the other signal, respectively the signal level on line L2 is "H" in response to the IN level or "L The signal is inverted to level.
[0010]
Also to the write data bus BAS W1 is connected to Purichiyaji circuit 9B, by the write data D IN of the writing Purichiyaji signal PRW is in other than the writing is summer and logic "L" level, Purichiyaji signal this writing Three L-active transistors TRL1, TRL2, and TRL3 that input PRW to the gate are activated to hold the write data bus BAS W1 at the power supply voltage. Incidentally, the L-active transistor is a field effect transistor that performs an active operation (ON operation) when the signal level input to the gate is a logic “L” level.
[0011]
When slave connexion write data D IN is inputted, keeping the write data bus BAS W1 by raising the write Purichiyaji signal PRW logical "H" level to the floating state, the write enable signal WTE1 in this state logic by raising the "H" level, negative the write enable signal WTE1 is inputted to the other input terminal aND circuit NAND1, NAND2, NAND3 and NAND4 takes in write data D iN, respectively, to the write data D iN In response, signals inverted to the logic “H” level or logic “L” level are output to the signal lines L1 and L2 of the write data bus BAS W1 .
[0012]
By the write data D IN, which is output to the data bus BAS W1 for writing the H Akuteibu transistor TRH5 and TRH6 is Yotsute Akuteibu operation to the write enable signal WTE1, H Akuteibu type provided in an output stage for the sense amplifier It is output to transistors TRH8 and TRH9. By this time the H Akuteibu transistor TRH8 and TRH9 is operating Yotsute Akuteibu the column signal CL1, the write data D IN is written into the memory cell 6 via the subsequent sense amplifier.
[0013]
On the other hand, in the read amplifier 13, the precharge circuit 13B is connected to the read data bus BAS R1 , and the read precharge signal PRR is at the logic “L” level except when reading data from the memory cell. Thus, the three L-active transistors TRL5, TRL6, and TRL7 that input the read precharge signal PRR to the gate are activated to hold the read data bus BAS R1 at the power supply voltage.
[0014]
If the slave connexion memory cell 6 reads the data had it occurred specified in the address data D A, keeping the read data bus BAS R1 in floating state by raising the read Purichiyaji signal PRR logical "H" level, In this state, the column signal CL1 is raised to the logic “H” level and the read enable signal RAE1 is raised to the logic “H” level, whereby the read data of the memory cell 6 is taken into the read data bus BAS R1 .
[0015]
The read data bus BAS R1 is connected to an amplifier circuit 13A having a current mirror configuration including four H-active transistors TRH13, TRH14, TRH15, and TRH16 and an H-active transistor TRH17 that constitutes a current source. A differential operation is performed when RAE1 rises to a logic "H" level.
[0016]
Accordingly, the difference between the read data taken in the two signal lines L3 and L4 constituting the read data bus BAS R1 is amplified by the amplifier circuit 13A, and the negative data INV5 connected to the one signal line L3 is passed through the negative circuit INV5. Then, the data is output as the read data D OUT via the subsequent output buffer 14 (FIG. 5). Incidentally, the L active type transistor TRL8 provided in the output line is configured to keep the output line at the power supply voltage when the read enable signal RAE1 is at the logic “L” level, except when the read data is output from the memory cell 6. The output line is held at the power supply voltage.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the memory circuit 1 having such a configuration, there is a problem that the circuit scale is increased as a whole by configuring an amplifier circuit in each of the write amplifier 9 and the read amplifier 13 provided as the input / output circuit of the memory cell. In particular, when the memory circuit 1 is multi-bit, it is necessary to provide a plurality of write amplifiers 9 and read amplifiers 13 described above with reference to FIG. 6 according to the multi-bit, and it is inevitable that the circuit area increases. There was.
[0018]
The present invention has been made in view of the above points, and intends to propose an input / output circuit that can further reduce the circuit area.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention is an input / output circuit that inputs data from the outside to a predetermined circuit and outputs data from the predetermined circuit to the outside. Differential amplifier circuit for amplifying the data output from the predetermined circuit to the first and second signal lines constituting the data bus for inputting the data of the data and outputting the data from the predetermined circuit to the outside In the differential amplifier circuit , a common connection point of the pair of transistors of opposite conductivity type with respect to the pair of transistors for supplying power supply voltage is the same conductivity type as the pair of transistors of opposite conductivity type. A data bus driving transistor is connected.
In addition, a charging transistor having a reverse conductivity type is connected to the common connection point with respect to the transistor forming the current source of the differential amplifier circuit.
Further, a driving unit that drives one of the driving transistors is provided in accordance with a first control signal input from the outside.
A second control signal which is input in common to the gate of the transistor of the transistor and the charge forming the current source of the differential amplifier circuit, when the first control signal and rises state, the data from the external When only a second control signal is input to a predetermined circuit and is in a rising state , data from the predetermined circuit is output to the outside.
[0020]
In this way, in the present invention, the data bus consisting of a pair of signal lines is used for inputting data to a predetermined circuit and for outputting data from the predetermined circuit, so that an output connected to the data bus is used. The amplifier circuit is also used for input. Accordingly, the data bus and the amplifier circuit are shared, so that the number of circuit elements can be reduced and the circuit area is reduced.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
In FIG. 1, in which parts corresponding to those in FIG. 5 are assigned the same reference numerals, 20 denotes a memory circuit as a whole, and address data D A input via the address buffer 2 is stored in the memory cell 6 in the address decoder 3. The region is divided into a row address and a column address that are designated by a row number and a column number, and is input to the memory cell 6 via the X address input circuit 4 and the Y address input circuit 5.
[0023]
The write data D IN obtained from the outside via the input buffer 8 is input to the read / write amplifier 21 is provided as input-output circuit for a memory cell 6, the output from the control circuit 12 in the read / write amplifier 21 The signal is amplified based on the timing of the write enable signal WTE2, the read enable signal RAE2 and the column signal CL2, and is written to the area designated by the address data of the memory cell 6 via the sense amplifier 11.
[0024]
On the other hand, when data is read from the memory cell 6, the data in the memory cell 6 designated by the address data is output to the read / write amplifier 21 via the sense amplifier 11, and here the control circuit 12 amplified based on the timing of the read enable signal RAE2 and column signal CL2 output from, via the output buffer 14 as the read data D OUT.
[0025]
Here, FIG. 2 shows a circuit configuration of the read / write amplifier 21 of the memory circuit 20, the write data D IN obtained through the input buffer 8, one input terminal of the NAND circuit NAND21 of the data input control unit 21C , And after being inverted through the NOT circuit INV22, the signal is input to one input terminal of the NAND circuit NAND22. The NAND circuits NAND21 and NAND22 each receive a write enable signal WTE2 at the other input terminal.
[0026]
The output of the NAND circuit NAND21 is inverted via the NOT circuit INV24 and then input to the gate of the H active transistor TRH26 provided for driving the data bus. The output of the NAND circuit NAND22 is inverted via the NOT circuit INV23 and then input to the gate of the H active transistor TRH27 provided for driving the data bus.
[0027]
Accordance connexion write the data D IN is introduced to the write enable signal by the rise of WTE2 connexion NAND circuit NAND21 and NAND 22, the output is H Akuteibu transistor mutually inverted from each NAND circuit NAND21 and NAND 22 TRH26 and TRH27 Input to the gate.
[0028]
As a result, only the H active type transistor TRH26 or TRH27 whose gate input becomes the logic "H" level is activated. For example, when only the H-active transistor TRH27 is activated when the gate input of the H-active transistor TRH27 becomes the logic "H" level and the gate input of the H-active transistor TRH26 becomes the logic "L" level, the read / write data bus BAS. The signal level of one of the two signal lines L21 and L22 constituting the RW falls to the logic “L” level.
[0029]
A latch amplifier circuit 21B is connected to the read / write data bus BAS RW . In the latch amplifier circuit 21B, the signal line L22 of the read / write data bus BAS RW is connected to the gate of the L active transistor TRL25, and the signal line L21 is connected to the gate of the L active transistor TRL24. Therefore, for example, when the signal level of the signal line L22 falls to the logic “L” level, the other signal line L21 is held at the power supply voltage by the active operation of the L-active transistor THL25.
[0030]
The H active transistors TRH23 and TRH24 constituting the differential amplifier circuit of the latch amplifier circuit 21B have their gates connected to the signal lines L21 and L22 of the read / write data bus BAS RW , respectively, and the current source of the differential amplifier circuit is The read enable signal RAE2 is input to the gate of the H active transistor TRH25 that forms the structure. Therefore, when the read enable signal RAE2 rises to the logic “H” level, the H active transistor TRH25 operates as a current source, thereby amplifying the signal level difference between the signal lines L21 and L22 by the differential amplifier circuit. It is made like that.
[0031]
Here, the voltage at the common connection point (node a) of the pair of H active transistors TRH23 and TRH24 constituting the differential amplifier circuit is a read enable signal input to the gate of the L active transistor THL26 constituting the charge circuit. When the RAE2 is at the logic “L” level, the L active transistor TRL26 is held at the power supply voltage by the active operation. Accordingly, when the read enable signal RAE2 is at the logic "L" level, the L active transistor TRL26 is activated and the H active transistor TRH25 is turned off, thereby preventing the differential amplifier circuit from malfunctioning. When the read enable signal RAE2 becomes a logic “H” level, the differential amplifier circuit operates.
[0032]
Thus latch amplifier circuit 21B, for example read enable signal RAE2 signal line L22 is in the state where the O connexion logic "L" level and the I connexion signal line L21 side to the input is held at the power supply voltage of the write data D IN is logic " When the signal rises from the “L” level to the logic “H” level, the signal level difference between the signal lines L21 and L22 can be amplified.
[0033]
Also the read / write data bus BAS RW is connected to Purichiyaji circuit 21A, it Purichiyaji signal PR is summer and logic "L" level except during reading writing and when reading data D OUT of the write data D IN by, is adapted to hold the Purichiyaji signal PR 3 one L Akuteibu transistor input to the gate of TRL21, TRL22 and TRL23 is to Akuteibu operating read / write data bus BAS RW to the supply voltage.
[0034]
As shown in accordance connexion Figure 3, when the write data D IN is input, read by raising the logic "H" level at time t11 the Purichiyaji signal PR (Fig. 3 (E)) / write data bus BAS RW In this state, the column signal CL2 (FIG. 3A) input to the gates of the H active transistors TRH21 and TRH22 provided in the output stage for the sense amplifier is logically “H” at time t12. By rising to the level, the two H-active transistors TRH21 and TRH22 are activated, whereby the data in the memory cell 6 (FIG. 1) flows into the read / write data bus BAS RW (FIG. 3B).
[0035]
The write enable signal WTE2 at time t13 At this time (FIG. 3 (D)) by raising a logic "H" level, the read / write data bus BAS respective write data D IN in the signal lines L21 and L22 of the RW Accordingly, signals whose signal levels are inverted are taken in (FIG. 3B), and read / write data is further raised by raising the read enable signal RAE2 (FIG. 3C) to a logic “H” level at time t14. the write data D iN incorporated into bus BAS RW is by connexion amplified latch amplifier circuit 21B, a memory cell 6 (FIG. 1) is output to the side.
[0036]
On the other hand, when the data stored in the memory cell 6 is read from the address specified by the address data D A , first, as shown in FIG. 4, the precharge signal PR (FIG. 4E) is first applied at the time t21. After holding the read / write data bus BAS RW in the floating state by raising it to the logic “H” level, the column signal CL2 (FIG. 4A) is raised to the logic “H” level at time t22. As a result, the designated read data D OUT in the memory cell is taken into the read / write data bus BAS RW (FIG. 4B).
[0037]
Further, when read enable signal RAE2 (FIG. 4C) rises to logic “H” level at time t23, read data D OUT taken into read / write data bus BAS RW is amplified by latch amplifier circuit 21B. (FIG. 4B) and output to the output buffer 14 (FIG. 1) via the negative circuit INV21. By the way, keeping the write enable signal WTE2 when the memory cell 6 reads out the read data D OUT is a (FIG. 4 (D)) in a state that remains lowered to logic "L" level, H Akuteibu transistor TRH26 and The TRH 27 is held in the off state.
[0038]
In the above construction, when writing write data D IN in the memory cell 6, somewhat amplify by connexion write data D IN read / write data bus BAS RW connected to the H Akuteibu transistor TRH26 and TRH27 to be Akuteibu operation This is taken into the read / write data bus BAS RW .
The write data D IN taken into read / write data bus BAS RW is further amplified Te latch amplifier circuit 21B Niyotsu and written in the memory cell 6.
[0039]
On the other hand, when reading data from the memory cell 6, the H-active transistors TRH26 and TRH27 that are activated during the write operation are kept in the OFF state by holding the write enable signal WTE2 at the logic “L” level. To do. Therefore, in this state, the read / write data bus BAS RW is in a state of taking in only the read data D OUT from the memory cell 6, and after the read data D OUT is amplified by the latch amplifying circuit 21B, this is read out. Output.
[0040]
In this way, by using the read / write data bus BAS RW composed of the pair of signal lines L21 and L22 for both reading and writing, the latch amplifier circuit 21B provided in the reading / writing data bus BAS RW can be used for reading and By combining it for writing, and switching this depending on the operating state of the H active transistors TRH26 and TRH27, the number of circuit elements and data buses constituting the amplifier circuit are reduced as a whole compared to the conventional case, Accordingly, the circuit area can be reduced.
[0041]
Thus, according to the above configuration, the memory circuit 20 that operates in the same manner as the conventional memory circuit 1 can be realized with a smaller circuit area. Therefore, even when a plurality of read / write amplifiers 21 are provided for the purpose of increasing the number of bits, for example, the circuit area can be further reduced.
[0042]
Incidentally, by providing the read / write amplifier 21 which is used for both reading and writing, the circuit area can be reduced to about 2/3 in the cell as compared with the case where it is provided separately as in the prior art. As a result, the circuit area of the entire memory circuit can be reduced by about 12.5 [%].
[0043]
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the data input / output circuit for the memory cell 6 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the circuit provided in the input / output stage of other various circuits is described. The present invention can be widely applied.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the data bus driving transistor connected to the data bus composed of a pair of signal lines is turned on at the time of data writing to take in the write data, and at the time of data reading, the transistor is turned on. When the data bus is used for data reading after being turned off, the data bus and the read amplifier circuit connected to the data bus can also be used for writing, and the number of circuit elements can be reduced.
Thus, an input / output circuit with a further reduced circuit area can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a memory circuit using an input / output circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a connection diagram showing an embodiment in which an input / output circuit according to the present invention is applied to a read / write amplifier.
FIG. 3 is a signal waveform diagram showing an operation of a circuit at the time of data writing.
FIG. 4 is a signal waveform diagram showing an operation of a circuit at the time of data reading.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional memory circuit.
FIG. 6 is a connection diagram showing a circuit configuration of a conventional read amplifier and write amplifier.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,20 ... Memory circuit, 6 ... Memory cell, 8 ... Input buffer, 12 ... Control circuit, 14 ... Output buffer, 21 ... Read / write amplifier, 21B ... Latch amplifier circuit, 21C ... Data input control unit, TRH26, TRH27... Data bus driving transistor, BAS RW ... Read / write data bus.

Claims (1)

外部からのデータを所定の回路に入力するとともに上記所定の回路からのデータを外部に対して出力する入出力回路において、
上記所定の回路に対して外部からのデータを入力するとともに、上記所定の回路からのデータを外部に対して出力するデータバスと、
上記データバスを構成する第1及び第2の信号ラインに接続され、上記所定の回路から出力されるデータを増幅する差動増幅回路と、
上記差動増幅回路のうち、電源電圧を供給するための一対のトランジスタに対して逆導電型の一対のトランジスタの共通接続点に接続され、該差動増幅回路の電流源をなすトランジスタに対して逆導電型となるチャージ用のトランジスタと、
上記第1及び第2の信号ラインにそれぞれ接続され、上記共通接続点に接続される上記一対のトランジスタと同導電型でなる上記データバスの駆動用トランジスタと、
上記外部から入力される第1の制御信号に応じて、上記駆動用トランジスタの一方を駆動させる駆動部と
を具え、
上記差動増幅回路の電流源をなすトランジスタ及び上記チャージ用のトランジスタのゲートに対して共通に入力される第の制御信号と、上記第の制御信号とが立ち上がり状態のときには、上記外部からのデータが上記所定の回路に入力され、上記第2の制御信号だけが立ち上がり状態のときには、上記所定の回路からのデータが上記外部に出力される
ことを特徴とする入出力回路。
In an input / output circuit that inputs data from the outside to a predetermined circuit and outputs data from the predetermined circuit to the outside,
A data bus for inputting data from the outside to the predetermined circuit and outputting data from the predetermined circuit to the outside;
A differential amplifier circuit that is connected to the first and second signal lines constituting the data bus and amplifies data output from the predetermined circuit;
Among the differential amplifier circuits , a pair of transistors for supplying a power supply voltage is connected to a common connection point of a pair of transistors of opposite conductivity type, and a transistor constituting a current source of the differential amplifier circuit A transistor for charging which is of a reverse conductivity type;
A driving transistor for the data bus connected to the first and second signal lines and having the same conductivity type as the pair of transistors connected to the common connection point;
A drive unit for driving one of the drive transistors in response to a first control signal input from the outside,
A second control signal which is input in common to the gate of the transistor of the transistor and the charge forming the current source of the differential amplifier circuit, when the first control signal and rises state, the external The input / output circuit is characterized in that data from the predetermined circuit is output to the outside when only the second control signal is in a rising state .
JP12646796A 1996-04-23 1996-04-23 I / O circuit Expired - Fee Related JP3991286B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12646796A JP3991286B2 (en) 1996-04-23 1996-04-23 I / O circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12646796A JP3991286B2 (en) 1996-04-23 1996-04-23 I / O circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09293381A JPH09293381A (en) 1997-11-11
JP3991286B2 true JP3991286B2 (en) 2007-10-17

Family

ID=14935950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12646796A Expired - Fee Related JP3991286B2 (en) 1996-04-23 1996-04-23 I / O circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3991286B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273065A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Nscore:Kk Cmis type semiconductor nonvolatile storage circuit
JP5178182B2 (en) * 2007-12-25 2013-04-10 株式会社東芝 Semiconductor memory device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09293381A (en) 1997-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4627103B2 (en) Semiconductor memory device and control method thereof
EP0630024B1 (en) Semiconductor memory device
JP3866913B2 (en) Semiconductor device
JP2002042476A (en) Static semiconductor memory
JPH0536277A (en) Semiconductor memory device
GB2286072A (en) Sense amplification in data memories
JP3305449B2 (en) Semiconductor storage device
US5875132A (en) Semiconductor memory device for storing data comprising of plural bits and method for operating the same
JPS62202397A (en) Semiconductor storage device
US5936897A (en) Semiconductor storage device capable of fast writing operation
KR20010048993A (en) Method of prefetch and restore in semiconductor memory device and circuit thereof
US5557582A (en) Semiconductor memory device inhibiting invalid data from being output
US5414671A (en) Semiconductor memory device having operation control means with data judging function
JP3991286B2 (en) I / O circuit
JP3110883B2 (en) Semiconductor storage device
US5469392A (en) Semiconductor memory
JP4824149B2 (en) Memory element to test using sense amplifier
JP3290315B2 (en) Semiconductor storage device
JPH09120674A (en) Semiconductor memory
JPH11134866A (en) Semiconductor memory
JP2020149747A (en) Semiconductor storage device
JPH10255468A (en) Refresh device for dram
JPH087574A (en) Low power consumption type static ram
JPH1196758A (en) Semiconductor memory
JPH06333389A (en) Column system driving method and semiconductor memory

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060303

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060922

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070601

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070712

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees