JP4310100B2 - フィールドメモリ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイに表示するための1画面分の画面表示データを蓄えるフィールドメモリ、特にそのデータ転送に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
【特許文献1】
特開平6−60699号公報
【特許文献2】
特開平6−176598号公報
【0004】
近年、テレビジョンやビデオテープレコーダの高画質化が進み、ノイズ除去等の処理のために、1画面分の表示データを蓄えるフィールドメモリや、1ライン分の表示データを蓄えるラインメモリが使用されている。
このようなフィールドメモリやラインメモリを使用したノイズ除去処理においては、順次入力される表示データをフィールドメモリに記憶させると共に、ライン毎に今回のデータと前回のデータを比較するような処理が行われる。このため、フィールドメモリに新たな表示データを書き込む前に、前回の表示データをラインメモリに転送して退避し、その後、該当するラインの領域に新たな表示データを書き込むようにしている。更に、フィールドメモリに書き込まれた表示データとラインメモリに退避された表示データを読み出し、ノイズ除去処理等が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のノイズ除去処理ではフィールドメモリとラインメモリがそれぞれ独立しているため、フィールドメモリからラインメモリへデータを転送するための時間がかかると共に、実装面積やコストが増加するという課題があった。本発明は、フィールドメモリとラインメモリを統合することにより、データ転送時間が短縮され、実装面積やコストを低減することができるフィールドメモリを提供するものである。
【0006】
前記課題を解決するために、本発明のフィールドメモリは、1画面分のデータを記憶する第1のフィールドメモリ部及び1ライン分のデータを記憶するラインメモリ部を有する第1のメモリブロックと、1画面分のデータを記憶する第2のフィールドメモリ部を有する第2のメモリブロックと、前記第1または第2のフィールドメモリ部からデータ線に出力される1ライン分のデータを保持するレジスタと、前記第1または第2のフィールドメモリ部から1ライン分のデータを読み出して前記レジスタに一旦保持したあと、該レジスタ内のデータを前記ラインメモリ部に書き込む制御部とを備えている。
【0007】
そして、前記第1のメモリブロックは、複数の第1のビット線、該第1のビット線に交差して配置された複数の第1の画面用ワード線、及び該第1のビット線と該第1の画面用ワード線の各交差箇所に設けられて1画面分のデータを記憶する第1の画面用メモリセルを有する第1のフィールドメモリ部と、前記第1のビット線に交差して配置されたライン用ワード線、及び該第1のビット線と該ライン用ワード線の各交差箇所に設けられて1ライン分のデータを記憶するライン用メモリセルを有するラインメモリ部と、前記第1のビット線上の信号を所定の論理レベルに増幅する第1のセンスアンプ部と、前記第1のビット線を第1の転送制御信号に従って対応する前記データ線に接続する第1の転送ゲートとを有している。
前記第2のメモリブロックは、複数の第2のビット線、該第2のビット線に交差して配置された複数の第2の画面用ワード線、及び該第2のビット線と該第2の画面用ワード線の各交差箇所に設けられて1画面分のデータを記憶する第2の画面用メモリセルを有する第2のフィールドメモリ部と、前記第2のビット線上の信号を所定の論理レベルに増幅する第2のセンスアンプ部と、前記第2のビット線を第2の転送制御信号に従って対応する前記データ線に接続する第2の転送ゲートとを有している。
更に、前記制御部は、前記第1または第2の画面用ワード線を選択してそのワード線に対応する前記第1または第2の画面用メモリセルから1ライン分のデータを対応する前記第1または第2のビット線上に読み出し、その読み出したデータを前記データ線を介して前記レジスタに保持したあと、前記ライン用ワード線を選択して該レジスタのデータを前記ライン用メモリセルに書き込むことを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、以上のようにフィールドメモリを構成したので、次のような作用が行われる。
制御部からの制御に基づいて第1のワード線の内の1本が選択され、そのワード線に対応する第1のメモリセルから1ライン分のデータが読み出されてビット線上に出力される。ビット線上に出力された信号は、センスアンプ部によって所定の論理レベルに増幅され、この状態で制御部からの制御に基づいて第2のワード線が選択される。これにより、ビット線上のデータは、第2のメモリセルに書き込まれる。従って、1回の読み出しと書き込みのサイクルにより、第1のメモリセルから第2のメモリセルに1ライン分のデータが一括して転送される。
【0009】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態を示すフィールドメモリの基本構成図である。
【0010】
このフィールドメモリは、1画面分の表示データを蓄えるための通常アクセス領域と、1ライン分の表示データを蓄えるためのデータ一時保存領域とを備えたメモリセルアレイ10を有している。
【0011】
メモリセルアレイ10には、各領域から読み出された信号を増幅して出力すると共に、各領域への書き込みを行うためのセンスアンプ部20が接続されている。センスアンプ部20には、転送ゲート30を介して、1ライン分の書込データを保持する書込レジスタ40と、1ライン分の読出データを保持する読出レジスタ50X,50Yが接続されている。
【0012】
書込レジスタ40は、メモリセルアレイ10の通常アクセス領域に書き込むデータを一旦保持するもので、外部からの入力データDINが、書込バッファ60を介して与えられるようになっている。また、読出レジスタ50Xは、メモリセルアレイ10の通常アクセス領域から読み出したデータを一旦保持するもので、保持されたデータは、読出アンプ70Xからデータ出力部80Xを介して、外部に出力データDOXとして出力されるようになっている。一方、読出レジスタ50Yは、メモリセルアレイ10のデータ一時保存領域から読み出したデータを一旦保持するもので、保持されたデータは、読出アンプ70Yからデータ出力部80Yを介して、外部に出力データDOYとして出力されるようになっている。
【0013】
更に、このフィールドメモリは、メモリセルアレイ10に対するアクセス領域を選択するためのデコード部90と、外部から与えられるクロック信号CLKや制御信号CONに基づいて、メモリセルアレイ10と各レジスタ40,50X,50Yの間のデータ転送等を制御する制御部100を有している。
【0014】
図2は、図1の主要部の構成図であり、基本構成におけるメモリセルアレイ10、センスアンプ部20、デコード部90、及び制御部100の詳細を示している。
【0015】
メモリセルアレイ10は、1画面分の表示データを蓄えるための通常アクセス領域であるフィールドメモリ部11と、1ライン分の表示データを蓄えるためのデータ一時保存領域であるラインメモリ部12とで構成されている。フィールドメモリ部11とラインメモリ部12にまたがって、複数のビット線対BLi,/BLi(但し、i=1〜m、また、「/」は反転を意味する)が平行に配置されている。なお、説明を簡素化するため、図にはビット線対BL1,/BL1のみを示している。
【0016】
フィールドメモリ部11には、ビット線対BLi,/BLiに交差してn本のワード線WLj(但し、j=1〜n)が配置され、各ビット線対BLi,/BLiとワード線WLjの交差箇所には、メモリセルMCi,j が配置されている。一方、ラインメモリ部12には、ビット線対BLi,/BLiに交差して2本のワード線WLa,WLbが配置され、各ビット線対BLi,/BLiとワード線WLa及びワード線WLbの交差箇所には、それぞれメモリセルMCi,a 及びメモリセルMCi,b が配置されている。
【0017】
センスアンプ部20は、各ビット線対BLi,/BLiに対応して設けられたデータ読み出し用のセンスアンプ(SA)21iと、ビット線等化用のMOSトランジスタ22iを有している。各センスアンプ21iは、共通のイネーブル信号SLP,SLNによって活性化され、各ビット線対BLi,/BLiの信号を所定のレベルに増幅するものである。また、各MOSトランジスタ22iは、データの読み出し前に、ビット線等化信号EQによってオン状態となって、各ビット線対BLi,/BLiを所定のレベルに設定するものである。
【0018】
デコード部90は、フィールドメモリ部11のワード線WLiを選択的に駆動するデコーダ91と、ラインメモリ部12のワード線WLa,WLbを選択的に駆動するデコーダ92で構成されている。
【0019】
制御部100は、デコーダ91,92を制御するアドレス選択部101、センスアンプ21iに対するイネーブル信号SLP,SLNを発生するセンスラッチ信号発生部102、及びMOSトランジスタ22iに対するビット線等化信号EQを発生する等化信号発生部103で構成されている。
【0020】
図3は、図2の動作を示す信号波形図である。以下、この図3を参照しつつ、図2の動作を説明する。
【0021】
ここでは、フィールドメモリ部11のメモリセルMC1,1 のストレージノードは“H”に充電され、ラインメモリ部12のメモリセルMC1,a のストレージノードは“L”に充電されているものとする。
【0022】
図3の時刻t1において、等化信号発生部103から出力されているビット線等化信号EQが“L”となり、すべてのビット線対BLi,/BLiがフローティング状態となる。
【0023】
時刻t2において、アドレス選択部101からの制御に従ってデコーダ91でワード線WL1が選択され、このワード線WL1が駆動されて“H”となる。これにより、ワード線WL1に接続されたメモリセルMC1,1 のストレージノードの信号がビット線BL1に出力され、ビット線対BL1,/BL1にΔVの微小な電位差が発生する。
【0024】
時刻t3において、センスラッチ信号発生部102から出力されるイネーブル信号SLP,SLNが、それぞれ“H”,“L”となってセンスアンプ211が活性化される。これにより、ビット線対BL1,/BL1上の信号が通常の論理レベルまで増幅され、ビット線BL1は“H”、ビット線/BL1は“L”となる。
【0025】
時刻t4において、デコーダ91からの出力が停止され、ワード線WL1は“L”となり、メモリセルMC1,1 の読み出しは完了する。この時、ビット線等化信号EQ、及びイネーブル信号SLP,SLNは、リセットされずにそのままの状態に保持される。これにより、センスアンプ211の出力信号は、そのまま継続してビット線対BL1,/BL1に出力される。
【0026】
時刻t5において、アドレス選択部101からの制御に従ってデコーダ92でワード線WLaが選択され、このワード線WLaが駆動されて“H”となる。これにより、ワード線WLaに接続されたメモリセルMC1,a のストレージノードがビット線BL1に接続される。このとき、ビット線対BL1,/BL1には、センスアンプ211から通常の論理レベルの信号が出力されているので、メモリセルMC1,a に充電されていた電荷とは無関係に、このメモリセルMC1,a のストレージノードは“H”に充電される。これにより、メモリセルMC1,a は、メモリセルMC1,1 のデータで書き替えられる。
【0027】
時刻t6において、ワード線WLaが“L”に戻り、メモリセルMC1,a はビット線BL1から切り離される。また、イネーブル信号SLP,SLNは、それぞれ“L”,“H”となり、センスアンプ211は停止する。更に、ビット線等化信号EQが“H”となり、すべてのビット線対BLi,/BLiのレベルが次の読み出し動作に備えて等化される。
【0028】
これまでの説明は、メモリセルMC1,1 のデータが“H”の場合の動作であるが、メモリセルMC1,1 のデータが“L”の場合にも、同様の動作により、メモリセルMC1,a は“L”に書き替えられる。また、図2にはビット線対BL1,/BL1のみが示されているが、実際にはm対のビット線対BLi,/BLiにおいて、同様の動作が同時に行われる。
【0029】
以上のように、この第1の実施形態のフィールドメモリは、フィールドメモリ部11のビット線対BLi,/BLi上に、ラインメモリ部12のメモリセルMC1,a を設けている。従って、フィールドメモリ部11の読み出しに続いてラインメモリ部12への書き込みを行うことにより、1ライン単位にフィールドメモリ部からラインメモリ部へのデータ転送ができる。
【0030】
これにより、旧データをラインメモリ部12へ転送しておいてから、フィールドメモリ部11の同一アドレスに新データを書き込み、それぞれを別の読出レジスタ(図1における読出レジスタ50X,50Y)に転送することにより、同一アドレスの新旧データを同時に読み出すことが可能になる。
【0031】
従って、1ライン分のデータを保持して出力する独立したラインメモリが不要となり、レイアウト面積が削減されると共に制御も容易になる。更に、独立したラインメモリを用いた場合、1ラインのデータ転送には、1ラインのビット数×サイクル時間分の時間が必要であるが、このフィールドメモリによれば、1回のワード線の動作時間で1ライン分の転送が完了するため、データ転送時間を短縮することができるという利点がある。
【0032】
(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態を示すフィールドメモリの構成図であり、図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【0033】
このフィールドメモリは、基本構成のメモリセルアレイを複数ブロック有し、その内の1つのブロックにデータ一時保存領域を設けたものである。
【0034】
このフィールドメモリは、図2のフィールドメモリと同様に、メモリブロックAとして、フィールドメモリ部11A、ラインメモリ部12A、センスアンプ部20A、デコーダ91A,92A、センスラッチ信号発生部102A、及び等化信号発生部103Aを有している。また、このフィールドメモリは、メモリブロックBとして、フィールドメモリ部11B、センスアンプ部20B、デコーダ91B、センスラッチ信号発生部102B、及び等化信号発生部103Bを有している。メモリブロックA,Bの相違は、ラインメモリ部とそれに対応するデコーダの有無であり、その他の構成は同一である。
【0035】
更に、このフィールドメモリは、メモリブロックA,Bを共通に接続するために、各ビット線対に対応して設けられたデータ転送用のデータ線対DLi,/DLiを有している。データ線対DLi,/DLiとメモリブロックAの各ビット線対BLAi,/BLAiは、転送ゲート30のMOSトランジスタ31Ai,32Aiを介して接続され、転送信号発生部104Aから出力される転送制御信号TGAによってオン/オフ制御されるようになっている。
【0036】
また、データ線対DLi,/DLiとメモリブロックBの各ビット線対BLBi,/BLBiは、転送ゲート30のMOSトランジスタ31Bi,32Biを介して接続され、転送信号発生部104Bから出力される転送制御信号TGBによってオン/オフ制御されるようになっている。
【0037】
各データ線対DLi,/DLiには、転送用レジスタ33iが接続されると共に、それぞれ転送用トランジスタを介して書込レジスタ40iと読出レジスタ50iが接続されている。なお、転送用レジスタ33iのディメンジョンは、この転送用レジスタ33iによってセンスアンプの動作が影響されないように、センスアンプに比べて十分小さく設定されている。
【0038】
図5は、図4の動作を示す信号波形図である。以下、この図5を参照しつつ、図4の動作を説明する。
【0039】
ここでは、フィールドメモリ部11BのメモリセルMC1,1 のストレージノードは“H”に充電され、ラインメモリ部12AのメモリセルMC1,a のストレージノードは“L”に充電されているものとする。
【0040】
まず、図5の時刻T1において、メモリブロックBの等化信号発生部103Bから出力されているビット線等化信号EQBが“L”となる。時刻T2において、アドレス選択部101からの制御に従ってデコーダ91Bでワード線WLB1が選択され、このワード線WLB1に接続されたメモリセルMC1,1 のストレージノードの信号がビット線BLB1に出力される。時刻T3において、センスラッチ信号発生部102Bから出力されるイネーブル信号SLPB,SLNBによってセンスアンプ21B1が動作し、ビット線BLB1は“H”、ビット線/BLB1が“L”となる。ここまでの動作は、第1の実施形態と同様である。
【0041】
時刻T4において、転送信号発生部104Bから出力される転送信号TGBが“H”となり、ビット線対BLB1,/BLB1がそれぞれMOSトランジスタ31A1,32A1を介して接続される。これにより、データ線DL1は“H”、データ線/DL1は“L”となる。このデータ線対DL1,/DL1の状態は、転送用レジスタ331に保持される。
【0042】
時刻T5において、転送信号TGBは“L”となるが、転送用レジスタ331に保持されたデータはそのまま維持される。
【0043】
時刻T6において、デコーダ91Bからの出力が停止され、ワード線WLB1は“L”となる。更に、時刻T7において、イネーブル信号SLPB,SLNBが、それぞれ“L”,“H”となり、ビット線等化信号EQBが“H”となってメモリブロックB内のすべてのビット線対BLBi,/BLBiのレベルが、次の読み出し動作に備えて等化される。これによって、メモリブロックBのフィールドメモリ部11Bからのデータ読み出しが終了する。
【0044】
次に、時刻T8において、メモリブロックAの等化信号発生部103Aから出力されているビット線等化信号EQAが“L”となり、このメモリブロックA内のすべてのビット線対BLAi,/BLAiがフローティング状態となる。
【0045】
時刻T9において、アドレス選択部101からの制御に従ってデコーダ92Aでワード線WLaが選択され、このワード線WLaが駆動されて“H”となる。これにより、ワード線WLaに接続されたメモリセルMC1,a のストレージノードの信号がビット線BLA1に出力され、ビット線対BLA1,/BLA1に微小な電位差が発生する。
【0046】
時刻T10において、転送信号発生部104Aから出力される転送信号TGAが“H”となり、ビット線対BLA1,/BLA1がMOSトランジスタ31A1,32A1を介して、データ線対DL1,/DL1に接続される。これにより、ビット線対BLA1,/BLA1には、メモリセルMC1,a に充電されている電荷とは無関係に、データ線対DL1,/DL1のレベルが出力される。
【0047】
時刻T11において、センスラッチ信号発生部102Aから出力されるイネーブル信号SLPA,SLNAが、それぞれ“H”,“L”となってセンスアンプ211Aが動作し、ビット線対BLA1,/BLA1上の信号が通常の論理レベルまで増幅される。これにより、ラインメモリ部12aのメモリセルMC1,a は、メモリブロックBにおけるフィールドメモリ部11BのメモリセルMC1,1 のデータで書き替えられる。
【0048】
更に、時刻T12において、転送信号TGAが“L”となり、時刻T13において、デコーダ92からの出力が停止されてワード線WLaが“L”となる。時刻T14において、イネーブル信号SLPA,SLNAは、それぞれ“L”,“H”となり、ビット線等化信号EQAが“H”となってメモリブロックA内のすべてのビット線対BLAi,/BLAiのレベルが、次の読み出し動作に備えて等化される。これによって、メモリブロックAのラインメモリ部12Aへのデータ書き込みが終了する。
【0049】
以上のように、この第2の実施形態のフィールドメモリは、2つのメモリブロックA,Bに対して共通のデータ線対DLi,1/DLiと、このデータ線対DLi,1/DLiのデータを保持する転送用レジスタ33iを設けている。従って、例えばメモリブロックBのフィールドメモリ部11Bから読み出したデータを、データ線対DLi,1/DLiを介して転送用レジスタ33iに保持させ、更に、メモリブロックAのラインメモリ部12Aに書き込むことができる。
【0050】
これにより、メモリ容量が大きくて複数のメモリセルアレイに分割されている場合でも、分割されたメモリセルアレイの内の1つに、データ一時保存領域を設けておくことにより、第1の実施形態と同様の利点が得られる。
【0051】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
【0052】
(a) 図4のフィールドメモリでは、転送用レジスタ33iに加えて書込レジスタ40i及び読出レジスタ50iを備えているが、この転送用レジスタ33iを削除して読出レジスタ50iと共用することができる。これにより、回路の簡素化が可能になる。但し、その場合、読み出し動作の実行やデータ転送の動作に応じて、転送用トランジスタをオン/オフ制御する必要がある。
【0053】
(b) 図4のフィールドメモリは、2つのメモリブロックA,Bを有しているが、3個以上のメモリブロックを有するフィールドメモリに対しても同様に適用できる。
【0054】
(c) 図4のフィールドメモリは、メモリブロックAの中にラインメモリ部12Aを設けているが、このメモリブロックAからラインメモリ部12Aを切り離してメモリブロックBと同様の構成とし、複数の基本的なメモリブロックと1つのラインメモリ部をデータ線DLi,/DLiで接続した構成にしても良い。
【0055】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、同一のビット線上にフィールドメモリ部の1画面分のデータを記憶する第1のメモリセルと、ラインメモリ部の1ライン分のデータを記憶する第2のメモリセルを設けると共に、このビット線上の信号を所定の論理レベルに増幅するセンスアンプ部を設けている。これにより、第1のワード線を選択して1ライン分のデータをビット線に読み出し、更に第2のワード線を選択して、このビット線上のデータを第2のメモリセルに一括して転送することができる。従って、実装面積が小さく簡単な構成で、データ転送時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すフィールドメモリの基本構成図である。
【図2】図1の主要部の構成図である。
【図3】図2の動作を示す信号波形図である。
【図4】本発明の第2の実施形態を示すフィールドメモリの構成図である。
【図5】図4の動作を示す信号波形図である。
【符号の説明】
BL,/BL ビット線
DL,/DL データ線
WL ワード線
10 メモリセルアレイ
11 フィールドメモリ部
12 ラインメモリ部
20 センスアンプ部
30 転送ゲート
33 転送レジスタ
91,92 デコーダ
101 アドレス選択部
102 センスラッチ信号発生部
103 等化信号発生部
104 転送信号発生部
Claims (1)
- 1画面分のデータを記憶する第1のフィールドメモリ部及び1ライン分のデータを記憶するラインメモリ部を有する第1のメモリブロックと、
1画面分のデータを記憶する第2のフィールドメモリ部を有する第2のメモリブロックと、
前記第1または第2のフィールドメモリ部からデータ線に出力される1ライン分のデータを保持するレジスタと、
前記第1または第2のフィールドメモリ部から1ライン分のデータを読み出して前記レジスタに一旦保持したあと、該レジスタ内のデータを前記ラインメモリ部に書き込む制御部とを備えたフィールドメモリであって、
前記第1のメモリブロックは、
複数の第1のビット線、該第1のビット線に交差して配置された複数の第1の画面用ワード線、及び該第1のビット線と該第1の画面用ワード線の各交差箇所に設けられて1画面分のデータを記憶する第1の画面用メモリセルを有する第1のフィールドメモリ部と、
前記第1のビット線に交差して配置されたライン用ワード線、及び該第1のビット線と該ライン用ワード線の各交差箇所に設けられて1ライン分のデータを記憶するライン用メモリセルを有するラインメモリ部と、
前記第1のビット線上の信号を所定の論理レベルに増幅する第1のセンスアンプ部と、
前記第1のビット線を第1の転送制御信号に従って対応する前記データ線に接続する第1の転送ゲートとを有し、
前記第2のメモリブロックは、
複数の第2のビット線、該第2のビット線に交差して配置された複数の第2の画面用ワード線、及び該第2のビット線と該第2の画面用ワード線の各交差箇所に設けられて1画面分のデータを記憶する第2の画面用メモリセルを有する第2のフィールドメモリ部と、
前記第2のビット線上の信号を所定の論理レベルに増幅する第2のセンスアンプ部と、
前記第2のビット線を第2の転送制御信号に従って対応する前記データ線に接続する第2の転送ゲートとを有し、
前記制御部は、
前記第1または第2の画面用ワード線を選択してそのワード線に対応する前記第1または第2の画面用メモリセルから1ライン分のデータを対応する前記第1または第2のビット線上に読み出し、
その読み出したデータを前記データ線を介して前記レジスタに保持したあと、前記ライン用ワード線を選択して該レジスタのデータを前記ライン用メモリセルに書き込むことを特徴とするフィールドメモリ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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