JP4656373B2 - Storage device - Google Patents
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本発明は記憶装置に関し、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリに対してデータを記憶させるようになされた半導体記憶装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a storage device, and is suitable for application to a semiconductor storage device configured to store data in a semiconductor memory such as a flash memory, for example.
近年、フラッシュメモリ等の半導体メモリに対してデータを記憶させるようになされた半導体記憶装置が広く普及している。このような半導体記憶装置は、パーソナルコンピュータ等の外部機器と接続可能に構成されており、これにより当該外部機器のストレージデバイスとして機能するようになされている。(例えば特許文献1) In recent years, semiconductor memory devices designed to store data in a semiconductor memory such as a flash memory have become widespread. Such a semiconductor storage device is configured to be connectable to an external device such as a personal computer, and thereby functions as a storage device of the external device. (For example, Patent Document 1)
ここで一例として、カード型の半導体記憶装置を図18に示す。この半導体記憶装置は、コントローラ部101と、当該コントローラ部101の制御のもとデータが記憶されるフラッシュメモリ部102とを有している。
Here, as an example, a card-type semiconductor memory device is shown in FIG. The semiconductor memory device includes a
実際上このコントローラ部101は、外部からフラッシュメモリ部102に書き込むべきデータ(以下、これを「書込データ」と呼ぶ)が入力されると、その内部に設けられた誤り訂正用のエンコーダ回路(図示せず)により、当該入力された書込データに対して、誤り訂正符号を付加する等の誤り訂正エンコード処理を実行し、当該処理後のデータをフラッシュメモリ部102に供給する。フラッシュメモリ部102は、コントローラ部101から与えられるメモリ制御信号に従って、当該供給される書込データを内部のメモリチップ(図示せず)に書き込むようになされている。
In practice, when the
またフラッシュメモリ部102は、コントローラ部101から与えられるメモリ制御信号に従って、メモリチップに記憶されているデータを読み出し、当該読み出したデータ(以下、これを「読出データ」と呼ぶ)をコントローラ部101へ供給する。コントローラ部101は、その内部に設けられた誤り訂正用のデコーダ回路(図示せず)により、フラッシュメモリ部102からの読出データに対して、誤り訂正符号を検出する等の誤り訂正デコード処理を実行し、当該処理後の読出データを外部機器へ出力するようになされている。
The
因みに、コントローラ部101からフラッシュメモリ部102へ供給されるメモリ制御信号は、ハザード等が重畳されてしまうことを回避するために、所定のフリップフロップ回路に一旦入力された後フラッシュメモリ部102へ供給される。これによりフラッシュメモリ部102に供給されたメモリ制御信号は、コントローラ部101等の動作基準となる内部クロックを、分周(2分周又はそれ以上)したものとなる。その結果、このメモリ制御信号に基づいて動作するフラッシュメモリ部102により読み出し処理されてコントローラ部101へ供給される読出データは、内部クロックに対して必ず1ウェイト以上かかったものとなる。
ところでかかる構成の半導体記憶装置においては、例えばコントローラ部101の処理速度と比べると、フラッシュメモリ部102のデータ書き込み処理速度が遅いので、例えば外部機器からこの半導体記憶装置に対してデータを書き込む場合、その分だけ当該データを書き込み終えるまでの時間が長くなってしまう問題がある。
By the way, in the semiconductor memory device having such a configuration, for example, when the data writing processing speed of the
この問題を解決するための一手法としては、例えば従来では図19に示すように8ビット分のデータ入出力端子(MD0〜MD7)を有する8ビットデータ対応のフラッシュメモリ部102を適用していたのを、16ビットデータ対応のフラッシュメモリ部に置き換えることが考えられる。例えば図20に示すように16ビットデータ対応のフラッシュメモリ部2に置き換えた場合、これに応じて16ビットデータ対応のコントローラ部1を設けることになる。このようにするとコントローラ部1及びフラッシュメモリ部2は、それぞれに設けられた16ビット分のデータ入出力端子(MD0〜MD15)を介して接続されることになるので、コントローラ部1とフラッシュメモリ部2との間の帯域を広げることができ、かくしてデータ転送速度を向上させることができる。また16ビットデータ対応のフラッシュメモリ部2は、16ビットのデータを一度に書き込み/読み出し処理することができるので、半導体記憶装置全体としてデータの書き込み/読み出し速度を向上させることができる。
As a technique for solving this problem, for example, conventionally, as shown in FIG. 19, an 8-bit data-compatible
しかしながらこの際、コントローラ部1の内部に設けられている誤り訂正用のエンコーダ回路及びデコーダ回路も、16ビット分の入出力端子を有する16ビットデータ対応のものに置き換えてしまうと、これに比例してエンコーダ回路及びデコーダ回路の回路規模が増大してしまう問題があった。
However, at this time, if the encoder circuit and the decoder circuit for error correction provided in the
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、データの書き込み/読み出し速度の高速化を図る際に回路規模が増大してしまうことを回避し得る記憶装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a storage device that can avoid an increase in circuit scale when increasing the data writing / reading speed. .
かかる課題を解決するため本発明においては、外部から入力された書込データを、分割数に応じて当該書き込みデータのタイミングクロックを分周することにより生成した第1のタイムジェネレータ部から得られる分周タイミングクロックを用いて複数の分割書込データに分割する第1のデータ分割手段と、複数の分割書込データの中から分割書込データを選択してエンコード部に対し供給する第1のセレクト手段と、エンコード部によって誤り訂正処理された後、複数の分割書込データを合成してメモリ部へ供給する第1のデータ合成手段と、メモリ部から読み出された読出データに対し、分周タイミングクロックを用いて複数の読出分割データに分割する第2のデータ分割手段と、複数の読出分割データの中から読出分割データを選択してデコード部に対し供給する第2のセレクタ手段と、デコード部によって誤り訂正処理された後、複数の分割読出データを合成し合成読出データとして生成する第2のデータ合成手段とを設けるようにした。 In the present invention for solving the above problems, a write data input from the external, obtained from the first time generator unit produced by dividing the timing clock of the write data in accordance with the number of divisions A first data dividing means for dividing the divided write data into a plurality of divided write data using a division timing clock; and a first data dividing means for selecting the divided write data from the plurality of divided write data and supplying the divided write data to the encoding unit a select means, after the error correction processing by the encoding unit, and a first data combining means for supplying to the memory unit by combining a plurality of divided write data, to read out data read out from the memory unit, using the division timing clock select a second data dividing means for dividing the plurality of read divided data, the read divided data from a plurality of read data segment A second selector means against the decoding unit test sheet, after being error correction processing by the decoding unit, so as to provide a second data synthesis means for generating a plurality of divided read data as synthesized by combining read data did.
この結果誤り訂正用のエンコーダ部及びデコーダ部として、ビット数の大きいデータを分割した分割書込データ及び分割読出データを処理することができるので、ビット数の大きいデータに対応したメモリに対して書込み読出しを行う場合でもエンコーダ部及びデコーダ部の処理を高速で行なうことができるAs a result, the divided write data and divided read data obtained by dividing the data having a large number of bits can be processed as an error correction encoder unit and decoder unit, so that writing to the memory corresponding to the data having a large number of bits is performed. Even when reading is performed, processing of the encoder unit and the decoder unit can be performed at high speed.
上述のように本発明によれば、外部から入力された書込データを、分割数に応じて当該書き込みデータのタイミングクロックを分周することにより生成した第1のタイムジェネレータ部から得られる分周タイミングクロックを用いて複数の分割書込データに分割する第1のデータ分割手段と、複数の分割書込データの中から分割書込データを選択してエンコード部に対し供給する第1のセレクト手段と、エンコード部によって誤り訂正処理された後、複数の分割書込データを合成してメモリ部へ供給する第1のデータ合成手段と、メモリ部から読み出された読出データに対し、分周タイミングクロックを用いて複数の読出分割データに分割する第2のデータ分割手段と、複数の読出分割データの中から読出分割データを選択してデコード部に対し供給する第2のセレクタ手段と、デコード部によって誤り訂正処理された後、複数の分割読出データを合成し合成読出データとして生成する第2のデータ合成手段とを設けることにより、誤り訂正用のエンコーダ部及びデコーダ部として、ビット数の大きいデータを分割した分割書込データ及び分割読出データを処理することができるので、ビット数の大きいデータに対応したメモリに対して書込み読出しを行う場合でもエンコーダ部及びデコーダ部の処理を高速で行なうことができ、かくしてエンコーダ部及びデコーダ部の回路規模が増大してしまうことを回避することができ得る記憶装置を実現できる。 As described above , according to the present invention, the frequency division obtained from the first time generator unit generated by dividing the write data input from the outside by dividing the timing clock of the write data according to the number of divisions A first data dividing means for dividing the divided write data into a plurality of divided write data using a timing clock; and a first selecting means for selecting divided write data from the plurality of divided write data and supplying the divided write data to the encoding unit. A first data synthesizing unit that synthesizes a plurality of divided write data and supplies the resultant divided write data to the memory unit after the error correction process is performed by the encoding unit; A second data dividing means for dividing the read divided data into a plurality of read divided data by using a clock; A second selector means for supplying, and after the error correction processing by the decoding unit, by providing the second data synthesis means for generating a plurality of divided read data as synthesized by combining read data, for error correction As encoder unit and decoder unit, it is possible to process divided write data and divided read data obtained by dividing data with a large number of bits, so even when writing to and reading from a memory corresponding to data with a large number of bits parts and the processing of the decoder section can be performed at high speed, thus can Ru can achieve a storage device may be possible to avoid the circuit scale of the encoder and the decoder unit is increased.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)第1の実施の形態
図18及び図20との対応部分に同一符号を付して示す図1において、50は全体として第1の実施の形態によるカード型の半導体記憶装置を示し、コントローラ部1と、当該コントローラ部1の制御のもとデータが記憶されるフラッシュメモリ部2とを有している。
(1) First Embodiment In FIG. 1, in which parts corresponding to those in FIGS. 18 and 20 are assigned the same reference numerals, 50 denotes a card type semiconductor memory device according to the first embodiment as a whole, It has a
コントローラ部1は、当該コントローラ部1の動作基準となる内部クロックを2分周したメモリ制御信号をフラッシュメモリ部2に対して供給する。フラッシュメモリ部2は、当該供給されるメモリ制御信号に従ってデータ書き込み処理やデータ読み出し処理を実行するようになされている。因みにこのフラッシュメモリ部2は、16ビット分のデータ入出力端子を有するものであって、16ビットのデータを1度に処理し得る16ビットデータ対応のものである。
The
例えば、この半導体記憶装置50に接続されている図示しない外部機器から、フラッシュメモリ部2に書き込むべき書込データが、コントローラ部1内のホストインターフェース部3に入力されると、このときこのホストインターフェース部3はMCU(Micro Controller Unit)4の制御のもと、当該入力された書込データをページバッファ部5へ供給する。
For example, when write data to be written to the
ページバッファ部5はMCU4の制御のもと、当該供給された書込データを一時的に記憶すると共に、当該一時的に記憶している書込データをECC(Error Correcting Circuit)部6へ適宜供給する。
The
ECC部6はMCU4の制御のもと、その内部に設けられた誤り訂正用のエンコーダ回路により、ページバッファ部5からの書込データに対して誤り訂正エンコード処理を実行し、当該処理後の書込データを、タイムジェネレータ部7を介してフラッシュメモリ部2へ供給する。
Under the control of the
フラッシュメモリ部2は、タイムジェネレータ部7から与えられるメモリ制御信号に従って、当該供給される書込データを内部のメモリチップ(図示せず)に対して書き込むようになされている。
The
またフラッシュメモリ部2は、タイムジェネレータ部7から与えられるメモリ制御信号に従って、メモリチップに記憶されているデータを読み出し、当該読み出した読出データを、タイムジェネレータ部7を介してECC部6へ供給する。
The
ECC部6はMCU4の制御のもと、その内部に設けられた誤り訂正用のデコーダ回路により、フラッシュメモリ部2からの読出データに対して誤り訂正デコード処理を実行し、当該処理後の読出データをページバッファ部5へ供給する。
Under the control of the
ページバッファ部5はMCU4の制御のもと、ECC部6からの読出データを、ホストインターフェース部3を介して、外部機器に対して出力するようになされている。
The
ここで図2及び図3を用いて、この半導体記憶装置50の構成を詳細に説明する。因みに図2に示すアウトプットバッファ回路7C、インプットバッファ回路7D、第1及び第2フリップフロップ回路7A、7Bや、図3に示す第1及び第2タイムジェネレータ回路7E、7F等は、図1に示したタイムジェネレータ部7に相当する。ここでこの第1及び第2タイムジェネレータ回路7E、7FはMCU4と連携して、図2に示す各回路やフラッシュメモリ部2等を制御するための各種制御信号を生成するものである。
Here, the configuration of the
また図2に示すエンコーダ回路6A及びデコーダ回路6B等は、図1に示したECC部6に相当する。ここでこのエンコーダ回路6Aは、8ビット分のデータ入出力端子を有するものであって、8ビットのデータを一度に処理し得る8ビットデータ対応のものである。またこのデコーダ回路6Bも、8ビット分のデータ入出力端子を有するものであって、8ビットのデータを一度に処理し得る8ビットデータ対応のものである。さらに図2に示すページバッファ回路5A等は、図1に示したページバッファ部5に相当する。
The
例えば外部機器から、フラッシュメモリ部2に書き込むべき16ビットの書込データが、ページバッファ回路5Aを介して第1セレクタ回路5Bに供給されると、このとき第1セレクタ回路5Bは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、当該供給された書込データを8ビットごとに分割し、得られた下位8ビットの書込データ及び上位8ビットの書込データのそれぞれを、エンコーダ回路6Aに対して順次供給する(なお第1及び第2の実施の形態では説明の便宜上、下位8ビットの書込データ及び上位8ビットの書込データを、それぞれ第1の分割書込データ及び第2の分割書込データと呼ぶ)。
For example, when 16-bit write data to be written to the
具体的には図4に示すように、この第1セレクタ回路5Bは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(Sel)が立ち上がっている期間中、ページバッファ回路5Aから供給されている書込データ(BDOn)のうち、第1の分割書込データ(EeDIn_L)を選択してこれをエンコーダ回路6Aに対して供給し、これに対し当該制御信号(Sel)が立ち下がっている期間中、ページバッファ回路5Aから供給されている書込データ(BDOn)のうち、第2の分割書込データ(EeDIn_U)を選択してこれをエンコーダ回路6Aに対して供給するようになされている。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
因みにこの図4や後述する図6及び図10においては、16ビットのデータをXXX[15:0]で表し、下位8ビットのデータをXXX_L[7:0]で表し、上位8ビットのデータをXXX_U[7:0]で表す。 In FIG. 4 and FIGS. 6 and 10 described later, 16-bit data is represented by XXX [15: 0], lower 8-bit data is represented by XXX_L [7: 0], and upper 8-bit data is represented by It is expressed as XXX_U [7: 0].
エンコーダ回路6Aは、第1セレクタ回路5Bから順次供給される第1の分割書込データ及び第2の分割書込データのそれぞれに対して誤り訂正エンコード処理を順次実行し、当該処理後の第1の分割書込データ及び第2の分割書込データをそれぞれ順次出力する。
The
具体的には図4に示すように、エンコーダ回路6Aから出力される第1の分割書込データ(EeDOn_L)は、2クロック(内部クロック)分遅延して出力される。また同じくエンコーダ回路6Aから出力される第2の分割書込データ(EeDOn_U)も、2クロック(内部クロック)分遅延して出力される。
Specifically, as shown in FIG. 4, the first divided write data (EeDOn_L) output from the
第1フリップフロップ回路7Aは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、エンコーダ回路6Aから出力される第1の分割書込データをラッチする。次いで第2フリップフロップ回路7Bは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、エンコーダ回路6Aからその次に出力される第2の分割書込データをラッチする。
The first flip-
具体的には図4に示すように、第1フリップフロップ回路7Aは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(en0)が立ち上がったタイミングで、エンコーダ回路6Aから出力される第1の分割書込データ(EeDOn_L)をラッチする。また第2フリップフロップ回路7Bは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(en1)が立ち上がったタイミングで、エンコーダ回路6Aからその次に出力される第2の分割書込データ(EeDOn_U)をラッチする。
Specifically, as shown in FIG. 4, the first flip-
アウトプットバッファ回路7Cは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、第1フリップフロップ回路7A及び第2フリップフロップ回路7Bから第1の分割書込データ及び第2の分割書込データが揃って出力されたタイミングで、当該第1の分割書込データ及び当該第2の分割書込データを取り込んでこれらを合成し、得られた16ビットのデータをフラッシュメモリ部2に書き込むべき16ビットの書込データとして、フラッシュメモリ部2に対して出力する。
The output buffer circuit 7C has the first divided write data and the second divided write data from the first flip-
具体的には図4に示すように、このアウトプットバッファ回路7Cは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(OB_en)が立ち上がっている期間中、第1フリップフロップ回路7A及び第2フリップフロップ回路7Bから揃って出力されている第1の分割書込データ(QAn)及び第2の分割書込データ(QBn)を取り込んでこれらを合成し、得られた16ビットのデータを書込データ(MDOn)としてフラッシュメモリ部2に対して出力する。
Specifically, as shown in FIG. 4, the output buffer circuit 7C includes a first flip-
フラッシュメモリ部2は、第2タイムジェネレータ回路7Fから与えられるメモリ制御信号に従って、アウトプットバッファ回路7Cから出力されている書込データを取り込んで、これを内部のメモリチップに対して書き込むようになされている。
The
具体的には図4に示すように、このフラッシュメモリ部2は、第2タイムジェネレータ回路7Fから与えられるメモリ制御信号(ExtMemXWE)が立ち下がったタイミングで、アウトプットバッファ回路7Cから出力されている書込データ(MDOn)を取り込み開始し、制御信号(ExtMemXWE)が立ち上がったタイミングで、当該書込データ(MDOn)の取り込みを完了する。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
このようにこの半導体記憶装置50には、外部から供給される16ビットの書込データを分割して8ビットの分割書込データを2つ生成しこれらをエンコーダ回路6Aに対して順次供給するための第1セレクタ回路5Bと、エンコーダ回路6Aから順次出力される分割書込データをそれぞれラッチする第1及び第2フリップフロップ回路7A、7Bと、当該第1及び第2フリップフロップ回路7A、7Bから揃って出力される分割書込データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを書込データとして出力するアウトプットバッファ回路7Cとを設けるようにした。
In this way, in this
これにより、この半導体記憶装置50のエンコーダ回路6Aは、少なくとも8ビットの分割書込データを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のエンコーダ回路を適用しなくて済み、かくして回路規模が増大してしまうことを回避することができる。
As a result, the
また本実施の形態の場合このエンコーダ回路6Aは、16ビットの書込データを一度にエンコード処理するのではなく、これを2つに分割することにより得られた8ビットの分割書込データのそれぞれを順次エンコード処理することになるので、その分1つの書込データをエンコード処理し終えるまでの時間が長くなってしまう。しかしながら本実施の形態の場合、エンコーダ回路6Aの動作基準となる内部クロックを2分周したメモリ制御信号に基づいてフラッシュメモリ部2が動作するようになされているので、エンコーダ回路6Aにおけるエンコーダ処理に応じた速度でフラッシュメモリ部2がデータ書き込み処理を実行するようになされている。
In the case of the present embodiment, the
ここで近年においては、フラッシュメモリ部2の処理速度を向上させることが困難になってきている一方で、コントローラ部1(MCU4やエンコーダ回路6A等)の処理速度は格段と向上している。このため、例えば20[MHz]で動作するフラッシュメモリ部2を適用した場合、これに応じてその2倍の40[MHz]で動作するコントローラ部1を適用することが可能である。
In recent years, it has become difficult to improve the processing speed of the
従って半導体記憶装置50に対し、このようにフラッシュメモリ部2の2倍のクロックで動作するコントローラ部1を設け、そしてこのコントローラ部1のクロックを2分周したクロック(メモリ制御信号)によりフラッシュメモリ部2を動作させるようにすれば、本実施の形態の構成により半導体記憶装置50全体の処理速度を向上させることができる。
Therefore, the
ところで、フラッシュメモリ部2がコントローラ部1から与えられるメモリ制御信号に従ってメモリチップからデータを読み出し、当該読み出した読出データを図2に示すインプットバッファ回路7Dへ供給すると、このときこのインプットバッファ回路7Dは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、その内部に設けられている第3フリップフロップ回路7D1及び第4フリップフロップ回路7D2(図5)により、当該供給された読出データの下位8ビット及び上位8ビットをそれぞれラッチする。
By the way, when the
具体的には図6に示すように、第3フリップフロップ回路7D1及び第4フリップフロップ回路7D2は、フラッシュメモリ部2がメモリ制御信号(ExtMemXRE)に従って読み出した読出データ(MDIn)の下位8ビット及び上位8ビットを、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(IB_en)が立ち上がったタイミングでそれぞれラッチする。
Specifically, as shown in FIG. 6, the third flip-flop circuit 7D1 and the fourth flip-flop circuit 7D2 include the lower 8 bits of the read data (MDIn) read by the
インプットバッファ部内の第2セレクタ回路7D3は、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、第3フリップフロップ回路7D1及び第4フリップフロップ回路7D2から出力されている読出データの下位8ビット又は上位8ビットを、選択的に後段のデコーダ回路6Bに対して供給する。
The second selector circuit 7D3 in the input buffer unit receives the lower 8 bits or the upper 8 bits of the read data output from the third flip-flop circuit 7D1 and the fourth flip-flop circuit 7D2 according to the control signal from the first
具体的には図6に示すように、第2セレクタ回路7D3は、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(Sel)が立ち上がっている期間中、第3フリップフロップ回路7D1及び第4フリップフロップ回路7D2から出力されている読出データ(mdi_Idn)のうちの下位8ビットの読出データ(EdDIn_L)をデコーダ部へ供給し、これに対して第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(Sel)が立ち下がっている期間中、第3フリップフロップ回路7D1及び第4フリップフロップ回路7D2から出力されている読出データ(mdi_Idn)のうちの上位8ビット分の読出データ(EdDIn_U)をデコーダ回路6Bへ供給する。
Specifically, as shown in FIG. 6, the second selector circuit 7D3 includes the third flip-flop circuit 7D1 and the fourth flip-flop circuit during the period when the control signal (Sel) from the first
このようにしてこのインプットバッファ回路7Dは、フラッシュメモリ部2から供給される16ビットの読出データを下位8ビット及び上位8ビットに分割し、この結果得られた下位8ビットの読出データ及び上位8ビットの読出データを、デコーダ回路6Bに対して順次供給するようになされている(なお第1及び第2の実施の形態では説明の便宜上、この下位8ビットの読出データ及び上位8ビットの読出データを、それぞれ第1の分割読出データ及び第2の分割読出データと呼ぶ)。
In this manner, the input buffer circuit 7D divides the 16-bit read data supplied from the
デコーダ回路6Bは、インプットバッファ回路7Dから順次供給される第1の分割読出データ及び第2の分割読出データのそれぞれに対して誤り訂正デコード処理を実行し、当該処理後の第1の分割読出データ及び第2の分割読出データを順次出力する。 The decoder circuit 6B performs an error correction decoding process on each of the first divided read data and the second divided read data sequentially supplied from the input buffer circuit 7D, and the first divided read data after the process is performed. The second divided read data is sequentially output.
具体的には図6に示すように、デコーダ回路6Bから出力される第1の分割読出データ(EeDOn_L)は、2クロック(内部クロック)分遅延して出力される。また同じくデコーダ回路6Bから出力される第2の分割読出データ(EeDOn_U)も、2クロック(内部クロック)分遅延して出力される。 Specifically, as shown in FIG. 6, the first divided read data (EeDOn_L) output from the decoder circuit 6B is output with a delay of two clocks (internal clock). Similarly, the second divided read data (EeDOn_U) output from the decoder circuit 6B is output with a delay of 2 clocks (internal clock).
第5フリップフロップ回路5Cは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、デコーダ回路6Bから出力される第1の分割読出データをラッチする。次いで第6フリップフロップ回路5Dは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、デコーダ回路6Bからその次に出力される第2の分割読出データをラッチする。
The fifth flip-flop circuit 5C latches the first divided read data output from the decoder circuit 6B according to the control signal from the first
具体的には図6に示すように、第5フリップフロップ回路5Cは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(en10)が立ち上がったタイミングで、デコーダ回路6Bから出力される第1の分割読出データ(EeDOn_L)をラッチする。次いで第6フリップフロップ回路5Dは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号(en11)が立ち上がったタイミングで、デコーダ回路6Bからその次に出力される第2の分割読出データ(EeDOn_U)をラッチする。
Specifically, as shown in FIG. 6, the fifth flip-flop circuit 5C has the first divided read output from the decoder circuit 6B at the timing when the control signal (en10) from the first
ページバッファ回路5Aは、第1タイムジェネレータ回路7Eからの制御信号に従って、第5フリップフロップ回路5C及び第6フリップフロップ回路5Dから揃って出力される第1の分割読出データ及び第2の分割読出データを取り込んでこれらを合成し、得られた16ビットのデータを読出データとして外部へ出力する。
The
具体的には図6に示すように、このページバッファ回路5Aは、第1タイムジェネレータ回路7Eから与えられる制御信号(PB_XWE)が立ち下がったタイミングで、第5フリップフロップ回路5C及び第6フリップフロップ回路5Dから揃って出力されている第1の分割読出データ(QCn)及び第2の分割読出データ(QDn)を取り込み開始し、制御信号(ExtMemXWE)が立ち上がったタイミングで、当該第1の分割読出データ(QCn)及び第2の分割読出データ(QDn)の取り込みを完了する。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
このようにこの半導体記憶装置50には、フラッシュメモリ部2から読み出された16ビットの読出データを分割することにより8ビットの分割読出データを2つ生成しこれらをデコーダ回路6Bに対して順次供給するインプットバッファ回路7Dと、当該デコーダ回路6Bから順次出力される分割読出データをそれぞれラッチする第5及び第6フリップフロップ回路5C、5Dと、当該第5及び第6フリップフロップ回路5C、5Dから揃って出力される分割読出データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを読出データとして出力するページバッファ回路5Aとを設けるようにした。
As described above, the
これにより、この半導体記憶装置50のデコーダ回路6Bは、少なくとも8ビットの分割読出データを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のデコーダ回路を適用しなくて済み、かくして回路規模が増大してしまうことを回避することができる。
As a result, the decoder circuit 6B of the
以上の構成において、この半導体記憶装置50には、外部から供給される16ビットの書込データを分割して8ビットの分割書込データを2つ生成しこれらをエンコーダ回路6Aに対して順次供給するための第1セレクタ回路5Bと、エンコーダ回路6Aから順次出力される分割書込データをそれぞれラッチする第1及び第2フリップフロップ回路7A、7Bと、当該第1及び第2フリップフロップ回路7A、7Bから揃って出力される分割書込データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを書込データとして出力するアウトプットバッファ回路7Cとを設けるようにしたことにより、このエンコーダ回路6Aとしては少なくとも8ビットのデータを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のエンコーダ回路を適用しなくて済む。
In the above configuration, the
またこの半導体記憶装置50には、フラッシュメモリ部2から読み出された16ビットの読出データを分割することにより8ビットの分割読出データを2つ生成しこれらをデコーダ回路6Bに対して順次供給するインプットバッファ回路7Dと、当該デコーダ回路6Bから順次出力される分割読出データをそれぞれラッチする第5及び第6フリップフロップ回路5C、5Dと、当該第5及び第6フリップフロップ回路5C、5Dから揃って出力される分割読出データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを読出データとして出力するページバッファ回路5Aとを設けるようにしたことにより、このデコーダ回路6Bとしては少なくとも8ビットのデータを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のデコーダ回路を適用しなくて済む。
In the
以上の構成によれば、半導体記憶装置50のデータ書込み処理/データ読出し処理速度を向上させるために、16ビットのデータを一度に処理し得る16ビットデータ対応のフラッシュメモリ部2を適用した場合であっても、エンコーダ回路6A及びデコーダ回路6Bとしては8ビットのデータを一度に処理し得る8ビットデータ対応のものを適用することができ、かくして回路規模が増大してしまうことを回避することができる。
According to the above configuration, in order to improve the data write processing / data read processing speed of the
(2)第2の実施の形態
図1との対応部分に同一符号を付して示す図7において、50Xは全体として第2の実施の形態による半導体記憶装置を示し、この半導体記憶装置50Xは、第1の実施の形態の半導体記憶装置50と比べて、主にページバッファ部5X周辺の構成が異なるので、図2及び図3との対応部分に同一符号を付して示す図8及び図9を用いて、その点を中心に詳細に説明する。
(2) Second Embodiment In FIG. 7 in which parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals, 50X indicates a semiconductor memory device according to the second embodiment as a whole, and this semiconductor memory device 50X is Compared with the
すなわち図8に示すページバッファ回路5AXは、デコーダ回路6Bから出力されるデータをバイト(8ビット)単位で取り込む機能を有している。 That is, the page buffer circuit 5AX shown in FIG. 8 has a function of taking data output from the decoder circuit 6B in units of bytes (8 bits).
従ってこのページバッファ回路5AXは、第1タイムジェネレータ回路7EXからの制御信号に従って、デコーダ回路6Bから順次出力される第1の分割読出データ及び第2の分割読出データを、それぞれ別々に取り込んだ後これらを合成し、得られた16ビットのデータを読出データとして外部へ出力するようになされている。 Accordingly, the page buffer circuit 5AX separately takes in the first divided read data and the second divided read data that are sequentially output from the decoder circuit 6B in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7EX. , And the obtained 16-bit data is output to the outside as read data.
具体的には図10に示すように、このページバッファ回路5AXは、第1タイムジェネレータ回路7EXから与えられる制御信号(PB_XWE[0])が立ち下がったタイミングで、デコーダ回路6Bから出力される第1の分割読出データ(EdDon_L)の取り込みを開始し、制御信号(PB_XWE[0])が立ち上がったタイミングで、当該第1の分割読出データ(EdDon_L)の取り込みを完了する。次いでこのページバッファ回路5AXは、第1タイムジェネレータ回路7EXから与えられる制御信号(PB_XWE[1])が立ち下がったタイミングで、デコーダ回路6Bからその次に出力される第2の分割読出データ(EdDon_U)の取り込みを開始し、制御信号(PB_XWE[1])が立ち上がったタイミングで、当該第2の分割読出データ(EdDon_U)の取り込みを完了する。そしてこの後このページバッファ回路5AXは、当該取り込んだ第1の分割読出データ及び第2の分割読出データを合成し、得られた16ビットのデータを読出データとして外部へ出力するようになされている。 Specifically, as shown in FIG. 10, the page buffer circuit 5AX outputs the first output from the decoder circuit 6B at the timing when the control signal (PB_XWE [0]) supplied from the first time generator circuit 7EX falls. The acquisition of one divided read data (EdDon_L) is started, and at the timing when the control signal (PB_XWE [0]) rises, the acquisition of the first divided read data (EdDon_L) is completed. Next, the page buffer circuit 5AX outputs the second divided read data (EdDon_U) output next from the decoder circuit 6B at the timing when the control signal (PB_XWE [1]) supplied from the first time generator circuit 7EX falls. ) Is started, and at the timing when the control signal (PB_XWE [1]) rises, the acquisition of the second divided read data (EdDon_U) is completed. Thereafter, the page buffer circuit 5AX combines the fetched first divided read data and second divided read data, and outputs the obtained 16-bit data to the outside as read data. .
この結果、第1の実施の形態の半導体記憶装置50では、図2に示したようにデコーダ回路6Bとページバッファ回路5Aとの間に第5及び第6フリップフロップ回路5C、5Dを設けていたところ、この第2の実施の形態の半導体記憶装置50Xでは、これら第5及び第6フリップフロップ回路5C、5Dを設けなくて良いので、その分構成を簡易化することができる。
As a result, in the
(3)第3の実施の形態
図1との対応部分に同一符号を付して示す図11において、50Yは全体として第3の実施の形態による半導体記憶装置を示し、この半導体記憶装置50Yは、第1の実施の形態の半導体記憶装置50と比べて、主にECC部6Y及びタイムジェネレータ部7Yの構成が異なるので、図2及び図3との対応部分に同一符号を付して示す図12、図13及び図14を用いて、その点を中心に詳細に説明する。
11 where the same reference numerals are assigned to corresponding parts of (3) Embodiment Figure 1 of a third embodiment, 50Y represents a semiconductor memory device according to the third embodiment as a whole, the
因みに第3の実施の形態の場合このコントローラ部1Yは、当該コントローラ部1Yの動作基準となる内部クロックを4分周したメモリ制御信号をフラッシュメモリ部2に対して供給する。フラッシュメモリ部2は、当該供給されるメモリ制御信号に従ってデータ書き込み処理やデータ読み出し処理を実行するようになされている。
Incidentally, in the case of the third embodiment, the controller unit 1Y supplies the
図12及び図13に示すアウトプットバッファ回路7FY、インプットバッファ回路7GY、第1〜第5フリップフロップ回路7AY、7BY、7CY、7DY、7EYや、図14に示す第1及び第2タイムジェネレータ回路7HY、7IY等は、図11に示したタイムジェネレータ部7Yに相当する。ここでこの図14に示す第1及び第2タイムジェネレータ回路7HY、7IYはMCU4と連携して、図12及び図13に示す各回路やフラッシュメモリ部2等を制御するための各種制御信号を生成するものである。
The output buffer circuit 7FY, the input buffer circuit 7GY, the first to fifth flip-flop circuits 7AY, 7BY, 7CY, 7DY, and 7EY shown in FIGS. 12 and 13 and the first and second time generator circuits 7HY shown in FIG. , 7IY and the like correspond to the time generator unit 7Y shown in FIG. Here, the first and second time generator circuits 7HY and 7IY shown in FIG. 14 generate various control signals for controlling the circuits shown in FIGS. 12 and 13 and the
また図12及び図13に示すエンコーダ回路6AY及びデコーダ回路6BYは、図11に示したECC部6Yに相当する。このエンコーダ回路6AYは、4ビット分のデータ入出力端子を有するものであって、4ビットのデータを一度に処理し得る4ビットデータ対応のものである。またこのデコーダ回路6BYも、4ビット分のデータ入出力端子を有するものであって、4ビットのデータを一度に処理し得る4ビットデータ対応のものである。さらに図12及び図13に示すページバッファ回路5AY等は、図11に示したページバッファ部5Yに相当する。
The encoder circuit 6AY and the decoder circuit 6BY shown in FIGS. 12 and 13 correspond to the
例えば外部機器から、フラッシュメモリ部2に書き込むべき16ビットの書込データが、ページバッファ回路5AYを介して第1セレクタ回路5BYに供給されると、このとき第1セレクタ回路5BYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、当該供給された書込データを4ビット単位で分割し、得られた4つのデータ(以下、これを「分割書込データ」と呼ぶ)のそれぞれを、エンコーダ回路6AYに対して順次供給する。
For example, when 16-bit write data to be written to the
なお以下では説明の便宜上、4つの分割書込データのうち、書込データの最下位4ビット部分に相当するものを、第1の分割書込データと呼ぶ。また、かかる最下位4ビット部分に続く次の上位側4ビット部分及びさらにその次の上位側4ビット部分に相当するものを、それぞれ第2の分割書込データ及び第3の分割書込データと呼ぶ。さらに、書込データの最上位4ビット部分に相当するものを、第4の分割書込データと呼ぶ。 In the following, for convenience of explanation, of the four divided write data, the data corresponding to the least significant 4 bits of the write data is referred to as first divided write data. Further, the next upper 4 bit part following the lowest 4 bit part and the next higher 4 bit part are further divided into the second divided write data and the third divided write data, respectively. Call. Further, the data corresponding to the most significant 4 bits of the write data is referred to as fourth divided write data.
具体的には図15に示すように、この第1セレクタ回路5BYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel0)が立ち上がっている期間中、ページバッファ回路5AYから供給されている書込データ(BDOn)のうち、第1の分割書込データ(EeDIn_0)をエンコーダ回路6AYに対して供給し、次いで第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel1)が立ち上がっている期間中、ページバッファ回路5AYから供給されている書込データ(BDOn)のうち、第2の分割書込データ(EeDIn_1)をエンコーダ回路6AYに対して供給する。続いて第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel2)が立ち上がっている期間中、この第1セレクタ回路5BYは、ページバッファ回路5AYから供給されている書込データ(BDOn)のうち、第3の分割書込データ(EeDIn_2)をエンコーダ回路6AYに対して供給し、そして第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel3)が立ち上がっている期間中、ページバッファ回路5AYから供給されている書込データ(BDOn)のうち、第4の分割書込データ(EeDIn_3)をエンコーダ回路6AYに対して供給するようになされている。 Specifically, as shown in FIG. 15, the first selector circuit 5BY performs the write operation supplied from the page buffer circuit 5AY during the period when the control signal (Sel0) from the first time generator circuit 7HY rises. Among the data (BDOn), the first divided write data (EeDIn_0) is supplied to the encoder circuit 6AY, and then the page buffer during the period when the control signal (Sel1) from the first time generator circuit 7HY rises. Of the write data (BDOn) supplied from the circuit 5AY, the second divided write data (EeDIn_1) is supplied to the encoder circuit 6AY. Subsequently, during the period when the control signal (Sel2) from the first time generator circuit 7HY rises, the first selector circuit 5BY outputs the third of the write data (BDOn) supplied from the page buffer circuit 5AY. The divided write data (EeDIn_2) is supplied to the encoder circuit 6AY, and the write supplied from the page buffer circuit 5AY during the period when the control signal (Sel3) from the first time generator circuit 7HY rises. Of the data (BDOn), the fourth divided write data (EeDIn_3) is supplied to the encoder circuit 6AY.
因みにこの図15や後述する図16においては、16ビットのデータをXXX[15:0]で表し、4ビットのデータをXXX_N[3:0]で表す。 Incidentally, in FIG. 15 and FIG. 16 described later, 16-bit data is represented by XXX [15: 0], and 4-bit data is represented by XXX_N [3: 0].
エンコーダ回路6AYは、第1セレクタ回路5BYから順次供給される第1〜第4の分割書込データのそれぞれに対して誤り訂正エンコード処理を順次実行し、当該処理後の第1〜第4の分割書込データをそれぞれ順次出力する。 The encoder circuit 6AY sequentially executes error correction encoding processing for each of the first to fourth divided write data sequentially supplied from the first selector circuit 5BY, and the first to fourth division after the processing. Write data is sequentially output.
具体的には図15に示すように、エンコーダ回路6AYから出力される第1〜第4の分割書込データ(EeDOn_0,EeDOn_1,EeDOn_2,EeDOn_3)は、それぞれ2クロック(内部クロック)分遅延して出力されるようになされている。 Specifically, as shown in FIG. 15, the first to fourth divided write data (EeDOn_0, EeDOn_1, EeDOn_2, EeDOn_3) output from the encoder circuit 6AY are delayed by 2 clocks (internal clock), respectively. It is made to output.
第1フリップフロップ回路7AYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、エンコーダ回路6AYから出力される第1の分割書込データをラッチする。次いで第2フリップフロップ回路7BYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、第1フリップフロップ回路7AYから出力される第1の分割書込データをラッチし、このとき同時に第3フリップフロップ回路7CYが、同じく第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、エンコーダ回路6AYから出力される第2の分割書込データをラッチする。続いて第4フリップフロップ回路7DYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、エンコーダ回路6AYから出力される第3の分割書込データをラッチする。そして第5フリップフロップ回路7EYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、エンコーダ回路6AYから出力される第4の分割書込データをラッチする。 The first flip-flop circuit 7AY latches the first divided write data output from the encoder circuit 6AY according to the control signal from the first time generator circuit 7HY. Next, the second flip-flop circuit 7BY latches the first divided write data output from the first flip-flop circuit 7AY according to the control signal from the first time generator circuit 7HY, and at this time, the third flip-flop circuit simultaneously. Similarly, 7CY latches the second divided write data output from the encoder circuit 6AY according to the control signal from the first time generator circuit 7HY. Subsequently, the fourth flip-flop circuit 7DY latches the third divided write data output from the encoder circuit 6AY according to the control signal from the first time generator circuit 7HY. Then, the fifth flip-flop circuit 7EY latches the fourth divided write data output from the encoder circuit 6AY according to the control signal from the first time generator circuit 7HY.
具体的には図15に示すように、第1フリップフロップ回路7AYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en0)が立ち上がったタイミングで、エンコーダ回路6AYから出力される第1の分割書込データ(EeDOn_0)をラッチする。次いで第2フリップフロップ回路7BY及び第3フリップフロップ回路7CYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en1)が立ち上がったタイミングで、第1フリップフロップ回路7AY及びエンコーダ回路6AYから出力される第1の分割書込データ(QAn)及び第2の分割書込データ(EeDOn_1)をそれぞれラッチする。続いて第4フリップフロップ回路7DYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en2)が立ち上がったタイミングで、エンコーダ回路6AYから出力される第3の分割書込データ(EeDOn_2)をラッチする。そして第5フリップフロップ回路7EYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en3)が立ち上がったタイミングで、エンコーダ回路6AYから出力される第4の分割書込データ(EeDOn_3)をラッチする。 Specifically, as shown in FIG. 15, the first flip-flop circuit 7AY has a first divided document output from the encoder circuit 6AY at the timing when the control signal (en0) from the first time generator circuit 7HY rises. Data (EeDOn_0) is latched. Next, the second flip-flop circuit 7BY and the third flip-flop circuit 7CY are output from the first flip-flop circuit 7AY and the encoder circuit 6AY at the timing when the control signal (en1) from the first time generator circuit 7HY rises. The first divided write data (QAn) and the second divided write data (EeDOn_1) are latched. Subsequently, the fourth flip-flop circuit 7DY latches the third divided write data (EeDOn_2) output from the encoder circuit 6AY at the timing when the control signal (en2) from the first time generator circuit 7HY rises. The fifth flip-flop circuit 7EY latches the fourth divided write data (EeDOn_3) output from the encoder circuit 6AY at the timing when the control signal (en3) from the first time generator circuit 7HY rises.
アウトプットバッファ回路7FYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、第2〜第5フリップフロップ回路7BY、7CY、7DY、7EYから第1〜第4の分割書込データが揃って出力されているタイミングで、当該第1〜第4の分割書込データを取り込んでこれらを合成し、得られた16ビットのデータをフラッシュメモリ部2に書き込むべき書込データとして、フラッシュメモリ部2に対して出力する。
The output buffer circuit 7FY outputs the first to fourth divided write data from the second to fifth flip-flop circuits 7BY, 7CY, 7DY, 7EY in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7HY. At this timing, the first to fourth divided write data are fetched and synthesized, and the obtained 16-bit data is written to the
具体的には図15に示すように、このアウトプットバッファ回路7FYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(OB_en)が立ち上がっている期間中、第2〜第5フリップフロップ回路7BY、7CY、7DY、7EYから揃って出力される第1〜第4の分割書込データ(QA�n、QBn、QCn、QDn)を取り込んでこれらを合成し、得られた16ビットのデータを書込データ(MDOn)としてフラッシュメモリ部2に対して出力するようになされている。
Specifically, as shown in FIG. 15, the output buffer circuit 7FY includes the second to fifth flip-flop circuits 7BY and 7CY during the period when the control signal (OB_en) from the first time generator circuit 7HY rises. 1st to 4th divided write data (QA � n, QBn, QCn, QDn) output together from 7DY, 7EY, combine them, and write the obtained 16-bit data Is output to the
フラッシュメモリ部2は、第2タイムジェネレータ回路7IYから与えられるメモリ制御信号に従って、アウトプットバッファ回路7FYから出力されている書込データを取り込んで、これを内部のメモリチップに対して書き込むようになされている。
The
具体的には図15に示すように、このフラッシュメモリ部2は、第2タイムジェネレータ回路7IYから与えられるメモリ制御信号(ExtMemXWE)が立ち下がったタイミングで、アウトプットバッファ回路7FYから出力される書込データ(MDOn)を取り込み開始し、制御信号(ExtMemXWE)が立ち上がったタイミングで、当該書込データ(MDOn)の取り込みを完了する。
Specifically, as shown in FIG. 15, the
以上のようにこの半導体記憶装置50Yには、外部から供給される16ビットの書込データを分割して4ビットの分割書込データを4つ生成しこれらをエンコーダ回路6AYに対して順次供給するための第1セレクタ回路5BYと、エンコーダ回路6AYから順次出力される分割書込データをそれぞれラッチする第1〜第5フリップフロップ回路7AY、7BY、7CY、7DY、7EYと、第2〜第5フリップフロップ回路7BY、7CY、7DY、7EYから揃って出力される分割書込データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを書込データとして出力するアウトプットバッファ回路7FYとを設けるようにした。
As described above, in this
これにより、この半導体記憶装置50Yのエンコーダ回路6AYは少なくとも4ビットの分割書込データを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のエンコーダ回路を適用しなくて済み、かくして回路規模が増大してしまうことを回避することができる。
As a result, the encoder circuit 6AY of the
また本実施の形態の場合このエンコーダ回路6AYは、16ビットの書込データを一度にエンコード処理するのではなく、これを4つに分割することにより得られた4ビットの分割書込データのそれぞれを順次エンコード処理することになるので、その分1つの書込データをエンコード処理し終えるまでの時間が長くなってしまう。しかしながら本実施の形態の場合、エンコーダ回路6AYの動作基準となる内部クロックを4分周したメモリ制御信号に基づいてフラッシュメモリ部2が動作するようになされているので、エンコーダ回路6AYにおけるエンコーダ処理に応じた速度でフラッシュメモリ部2がデータ書込み処理を実行するようになされている。
In the case of this embodiment, the encoder circuit 6AY does not encode 16-bit write data at a time, but separates each of 4-bit divided write data obtained by dividing the 16-bit write data into four. Are sequentially encoded, and accordingly, it takes a long time until one write data is encoded. However, in the case of the present embodiment, the
ここで近年においては、フラッシュメモリ部2の処理速度を向上させることが困難になってきている一方で、コントローラ部1Y(MCU4、エンコーダ回路6AY等)の処理速度は格段と向上している。このため、例えば20[MHz]で動作するフラッシュメモリ部2を適用した場合、これに応じてその4倍の80[MHz]で動作するコントローラ部1Yを適用することが可能である。
In recent years, it has become difficult to improve the processing speed of the
従って半導体記憶装置50Yに対し、このようにフラッシュメモリ部2の4倍のクロックで動作するコントローラ部1Yを設け、そしてこのコントローラ部1Yのクロックを4分周したクロック(メモリ制御信号)によりフラッシュメモリ部2を動作させるようにすれば、本実施の形態の構成により半導体記憶装置50Y全体の処理速度を向上させることができる。
Therefore, the controller unit 1Y that operates with the clock four times that of the
ところで、フラッシュメモリ部2がコントローラ部1Yから与えられるメモリ制御信号に従ってメモリチップからデータを読み出し、当該読み出した読出データを図13に示すインプットバッファ回路7GYへ供給すると、このときこのインプットバッファ回路7GYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、その内部に設けられている第6〜第9フリップフロップ回路7GY1、7GY2、7GY3、7GY4(図17)により、当該供給された読出データをそれぞれ4ビットごとにラッチする。
By the way, when the
具体的には図16に示すように、インプットバッファ回路7GY内の各フリップフロップ回路7GY1、7GY2、7GY3、7GY4は、フラッシュメモリ部2がメモリ制御信号(ExtMemXRE)に従って読み出して出力している読出データ(MDIn)を、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(IB_en)が立ち上がったタイミングで、4ビットごとにラッチする。
Specifically, as shown in FIG. 16, the flip-flop circuits 7GY1, 7GY2, 7GY3, and 7GY4 in the input buffer circuit 7GY are read data that the
インプットバッファ回路7GY内の第2セレクタ回路7GY5は、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、各フリップフロップ回路7GY1、7GY2、7GY3、7GY4から4ビットごとに出力される読出データを、4ビットごとに順次選択してこれを後段のデコーダ回路6BYに対して供給する。 The second selector circuit 7GY5 in the input buffer circuit 7GY outputs read data output every 4 bits from each flip-flop circuit 7GY1, 7GY2, 7GY3, 7GY4 according to a control signal from the first time generator circuit 7HY. These are sequentially selected and supplied to the subsequent decoder circuit 6BY.
具体的には図16に示すように、この第6〜第9フリップフロップ回路7GY1、7GY2、7GY3、7GY4の出力を合わせると、16ビットの読出データ(mdi_Idn)が出力されていることになる。第2セレクタ回路7GY5は、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel0)が立ち上がっている期間中、第6フリップフロップ回路7GY1から出力されている4ビット分の読出データ(EdDIn_0)を選択してこれをデコーダ回路6BYへ供給する。また第2セレクタ回路7GY5は、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel1)が立ち上がっている期間中、第7フリップフロップ回路7GY2から出力されている4ビット分の読出データ(EdDIn_1)を選択してこれをデコーダ回路6BYへ供給する。さらに第2セレクタ回路7GY5は、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel2)が立ち上がっている期間中、第8フリップフロップ回路7GY3から出力されている4ビット分の読出データ(EdDIn_2)を選択してこれをデコーダ回路6BYへ供給する。さらに第2セレクタ回路7GY5は、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(Sel3)が立ち上がっている期間中、第9フリップフロップ回路7GY4から出力されている4ビット分の読出データ(EdDIn_3)を選択してこれをデコーダ回路6BYへ供給するようになされている。 Specifically, as shown in FIG. 16, when the outputs of the sixth to ninth flip-flop circuits 7GY1, 7GY2, 7GY3, and 7GY4 are combined, 16-bit read data (mdi_Idn) is output. The second selector circuit 7GY5 selects the 4-bit read data (EdDIn_0) output from the sixth flip-flop circuit 7GY1 during the period when the control signal (Sel0) from the first time generator circuit 7HY rises. This is supplied to the decoder circuit 6BY. The second selector circuit 7GY5 selects the 4-bit read data (EdDIn_1) output from the seventh flip-flop circuit 7GY2 during the period when the control signal (Sel1) from the first time generator circuit 7HY rises. This is supplied to the decoder circuit 6BY. Further, the second selector circuit 7GY5 selects the 4-bit read data (EdDIn_2) output from the eighth flip-flop circuit 7GY3 during the period when the control signal (Sel2) from the first time generator circuit 7HY rises. This is supplied to the decoder circuit 6BY. Further, the second selector circuit 7GY5 selects the 4-bit read data (EdDIn_3) output from the ninth flip-flop circuit 7GY4 during the period when the control signal (Sel3) from the first time generator circuit 7HY rises. Then, this is supplied to the decoder circuit 6BY.
このようにしてこのインプットバッファ回路7GYは、フラッシュメモリ部2から供給される16ビットの読出データを4つに分割し、この結果得られた4つのデータ(以下、これを「分割読出データ」と呼ぶ)を、デコーダ回路6BYに対して順次供給するようになされている。
In this way, the input buffer circuit 7GY divides the 16-bit read data supplied from the
なお以下では説明の便宜上、4つの分割読出データのうち、読出データの最下位4ビット部分に相当するものを、第1の分割読出データと呼ぶ。また、かかる最下位4ビット部分に続く次の上位側4ビット部分及びさらにその次の上位側4ビット部分に相当するものを、それぞれ第2の分割読出データ及び第3の分割読出データと呼ぶ。さらに、読出データの最上位4ビット部分に相当するものを、第4の分割読出データと呼ぶ。 Hereinafter, for convenience of explanation, of the four divided read data, the data corresponding to the least significant 4 bits of the read data is referred to as first divided read data. Also, the next higher 4 bits following the lowest 4 bits and the next higher 4 bits are called second divided read data and third divided read data, respectively. Further, the data corresponding to the most significant 4 bits of the read data is referred to as fourth divided read data.
デコーダ回路6BYは、インプットバッファ回路7GYから順次供給される第1〜第4の分割読出データのそれぞれに対して誤り訂正デコード処理を順次実行し、当該処理後の第1〜第4の分割読出データを順次出力する。 The decoder circuit 6BY sequentially executes error correction decoding processing on each of the first to fourth divided read data sequentially supplied from the input buffer circuit 7GY, and the first to fourth divided read data after the processing. Are output sequentially.
具体的には図16に示すように、デコーダ回路6BYから順次出力される第1〜第4の分割読出データ(EeDOn_0,EeDOn_1,EeDOn_2,EeDOn_3)は、それぞれ2クロック(内部クロック)分遅延して出力される。 Specifically, as shown in FIG. 16, the first to fourth divided read data (EeDOn_0, EeDOn_1, EeDOn_2, EeDOn_3) sequentially output from the decoder circuit 6BY are delayed by 2 clocks (internal clock), respectively. Is output.
第10フリップフロップ回路5CYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、デコーダ回路6BYから出力される第1の分割読出データをラッチする。次いで第11フリップフロップ回路5DYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、第10フリップフロップ回路5CYから出力される第1の分割読出データをラッチし、このとき同時に第12フリップフロップ回路5EYは、同じく第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、デコーダ回路6BYから出力される第2の分割読出データをラッチする。続いて第13フリップフロップ回路5FYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、デコーダ回路6BYから出力される第3の分割読出データをラッチする。そして第14フリップフロップ回路5GYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、デコーダ回路6BYから出力される第4の分割読出データをラッチする。 The tenth flip-flop circuit 5CY latches the first divided read data output from the decoder circuit 6BY in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7HY. Next, the eleventh flip-flop circuit 5DY latches the first divided read data output from the tenth flip-flop circuit 5CY in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7HY, and at the same time, the twelfth flip-flop circuit 5EY. Similarly latches the second divided read data output from the decoder circuit 6BY in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7HY. Subsequently, the thirteenth flip-flop circuit 5FY latches the third divided read data output from the decoder circuit 6BY in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7HY. Then, the fourteenth flip-flop circuit 5GY latches the fourth divided read data output from the decoder circuit 6BY in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7HY.
具体的には図16に示すように、第10フリップフロップ回路5CYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en10)が立ち上がったタイミングで、デコーダ回路6BYから出力される第1の分割読出データ(EdDOn_0)をラッチする。次いで第11フリップフロップ回路5DYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en11)が立ち上がったタイミングで、第10フリップフロップ回路5CYから出力される第1の分割読出データ(QEn)をラッチし、このとき同時に第12フリップフロップ回路5EYが、デコーダ回路6BYから出力される第2の分割読出データ(EdDOn_1)をラッチする。続いて第13フリップフロップ回路5FYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en12)が立ち上がったタイミングで、デコーダ回路6BYから出力される第3の分割読出データ(EdDOn_2)をラッチする。そして第14フリップフロップ回路5GYが、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号(en13)が立ち上がったタイミングで、デコーダ回路6BYから出力される第4の分割読出データ(EdDOn_3)をラッチする。 Specifically, as shown in FIG. 16, the tenth flip-flop circuit 5CY receives the first divided read output from the decoder circuit 6BY at the timing when the control signal (en10) from the first time generator circuit 7HY rises. Latch data (EdDOn_0). Next, the eleventh flip-flop circuit 5DY latches the first divided read data (QEn) output from the tenth flip-flop circuit 5CY at the timing when the control signal (en11) from the first time generator circuit 7HY rises. At the same time, the twelfth flip-flop circuit 5EY latches the second divided read data (EdDOn_1) output from the decoder circuit 6BY. Subsequently, the thirteenth flip-flop circuit 5FY latches the third divided read data (EdDOn_2) output from the decoder circuit 6BY at the timing when the control signal (en12) from the first time generator circuit 7HY rises. Then, the fourteenth flip-flop circuit 5GY latches the fourth divided read data (EdDOn_3) output from the decoder circuit 6BY at the timing when the control signal (en13) from the first time generator circuit 7HY rises.
ページバッファ回路5AYは、第1タイムジェネレータ回路7HYからの制御信号に従って、第11〜第14フリップフロップ回路5DY、5EY、5FY、5GYから揃って出力される第1〜第4の分割読出データを取り込んでこれらを合成し、得られた16ビットのデータを読出データとして外部へ出力する。 The page buffer circuit 5AY takes in the first to fourth divided read data output from the first to fourteenth flip-flop circuits 5DY, 5EY, 5FY, and 5GY in accordance with the control signal from the first time generator circuit 7HY. Are combined, and the obtained 16-bit data is output to the outside as read data.
具体的には図16に示すように、このページバッファ回路5AYは、第1タイムジェネレータ回路7HYから与えられる制御信号(PB_XWE)が立ち下がったタイミングで、第11〜第14フリップフロップ回路5DY、5EY、5FY、5GYから揃って出力されている第1〜第4の分割読出データ(QE´n、QFn、QGn、QHn)を取り込み開始し、当該制御信号(PB_XWE)が立ち上がったタイミングで、当該第1〜第4の分割読出データ(QE´n、QFn、QGn、QHn)の取り込みを完了する。 Specifically, as shown in FIG. 16, the page buffer circuit 5AY includes the first to fourteenth flip-flop circuits 5DY, 5EY at the timing when the control signal (PB_XWE) supplied from the first time generator circuit 7HY falls. The first to fourth divided read data (QE′n, QFn, QGn, QHn) output from 5FY and 5GY are started to be fetched, and at the timing when the control signal (PB_XWE) rises, The capture of the first to fourth divided read data (QE'n, QFn, QGn, QHn) is completed.
以上のようにこの半導体記憶装置50Yには、フラッシュメモリ部2から読み出された16ビットの読出データを分割することにより4つの分割読出データを4つ生成しこれらをデコーダ回路6BYに対して順次供給するインプットバッファ回路7GYと、当該デコーダ回路6BYの誤り訂正デコード処理後このデコーダ回路6BYから順次出力される分割読出データをそれぞれラッチする第10〜第14フリップフロップ回路5CY、5DY、5EY、5FY、5GYと、第11〜第14フリップフロップ回路5DY、5EY、5FY、5GYから揃って出力される分割読出データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを読出データとして出力するページバッファ回路5AYとを設けるようにした。
As described above, in this
これにより、この半導体記憶装置50Yのデコーダ回路6BYは少なくとも4ビットのデータを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のデコーダ回路を適用しなくて済み、かくして回路規模が増大してしまうことを回避することができる。
As a result, the decoder circuit 6BY of the
以上の構成において、この半導体記憶装置50Yは、外部から供給される16ビットの書込データを分割して4ビットの分割書込データを4つ生成しこれらをエンコーダ回路6AYに対して順次供給するための第1セレクタ回路5BYと、エンコーダ回路6AYから順次出力される分割書込データをそれぞれラッチする第1〜第5フリップフロップ回路7AY、7BY、7CY、7DY、7EYと、第2〜第5フリップフロップ回路7BY、7CY、7DY、7EYから揃って出力される分割書込データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを書込データとして出力するアウトプットバッファ回路7FYとを有することにより、この半導体記憶装置50Yのエンコーダ回路6AYは少なくとも4ビットのデータを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のエンコーダ回路を適用しなくて済む。
In the above configuration, the
またこの半導体記憶装置50Yは、フラッシュメモリ部2から読み出された16ビットの読出データを分割することにより4ビットの分割読出データを4つ生成しこれらをデコーダ回路6BYに対して順次供給するインプットバッファ回路7GYと、当該デコーダ回路6BYの誤り訂正デコード処理後このデコーダ回路6BYから順次出力される分割読出データをそれぞれラッチする第10〜第14フリップフロップ回路5CY、5DY、5EY、5FY、5GYと、第11〜第14フリップフロップ回路5DY、5EY、5FY、5GYから揃って出力される分割読出データを合成しこの結果得られた16ビットのデータを読出データとして出力するページバッファ回路5AYとを有することにより、この半導体記憶装置50Yのデコーダ回路6BYは少なくとも4ビットのデータを1度に処理し得るもので良いので、16ビットデータ対応のデコーダ回路を適用しなくて済む。
Further, the
以上の構成によれば、半導体記憶装置50Yのデータ書き込み処理/データ読み出し処理速度を向上させるために、16ビットのデータを一度に処理し得る16ビットデータ対応のフラッシュメモリ部2を適用した場合であっても、エンコーダ回路6AY及びデコーダ回路6BYとしては4ビットのデータを一度に処理し得る4ビット対応のものを適用することができ、かくして回路規模が増大してしまうことを回避することができる。
According to the above configuration, in order to improve the data write processing / data read processing speed of the
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、第1セレクタ回路5B、5BX、5BY(又は第2セレクタ回路7D3、7GY5)が、前段の回路から供給される書込データ(又は読出データ)を、下位側の8ビット(又は4ビット)から順次選択し、これを後段の回路に対して順次出力する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第1セレクタ回路5B、5BX、5BY(又は第2セレクタ回路7D3、7GY5)が、前段の回路から供給される書込データ(又は読出データ)を、上位側から順次選択するようにしても良い。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the
また上述の実施の形態においては、メモリ部として、フラッシュEEPFRO(Electrically Erasable and Programmable ROM)等に相当するフラッシュメモリ部2を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、SRAM(Static RAM)やDRAM(Dynamic RAM)等のこの他種々のメモリを適用するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the case where the
さらに上述の実施の形態においては、記憶装置として、例えばメモリスティック(R)に相当するカード型の半導体記憶装置50、50X、50Yを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の形態の記憶装置を適用するようにしても良い。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the card-type
さらに上述の実施の形態においては、外部からの書込データを分割することにより複数の分割書込データを生成し、当該生成した複数の分割書込データをエンコーダ部(エンコーダ回路6A、6AY)に対して順次供給する第1のデータ分割部として、第1セレクタ回路5B、5BX、5BYを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らずこの他種々の構成を適用することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, a plurality of divided write data is generated by dividing external write data, and the generated plurality of divided write data is sent to the encoder unit (
さらに上述の実施の形態においては、エンコーダ部のエンコード処理(誤り訂正エンコード処理)後、当該エンコーダ部から順次出力される複数の分割書込データを合成し、得られたデータを書込データとしてメモリ部に対して供給する第1のデータ合成部として、フリップフロップ回路7A、7B、7AY、7BY、7CY、7DY、7EY及びアウトプットバッファ回路7C、7FYを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らずこの他種々の構成を適用することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, after the encoding process (error correction encoding process) of the encoder unit, a plurality of divided write data sequentially output from the encoder unit are combined, and the obtained data is stored in the memory as write data. Although the flip-
さらに上述の実施の形態においては、メモリ部から読み出された読出データを分割することにより複数の分割読出データを生成し、当該生成した複数の分割読出データをデコーダ部(デコーダ回路6B、6BY)に対して順次供給する第2のデータ分割部として、インプットバッファ回路7D、7GYを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らずこの他種々の構成を適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, a plurality of divided read data are generated by dividing the read data read from the memory unit, and the generated plurality of divided read data are decoded (decoder circuits 6B, 6BY). In the above description, the input buffer circuits 7D and 7GY are applied as the second data dividing unit to be sequentially supplied. However, the present invention is not limited to this, and various other configurations can be applied.
さらに上述の実施の形態においては、デコーダ部のデコード処理(誤り訂正デコード処理)後、当該デコーダ部から順次出力される複数の分割読出データを合成し、得られたデータを読出データとして出力する第2のデータ合成部として、フリップフロップ回路5C、5D、5CY、5DY、5EY、5FY、5GY及びページバッファ回路5A、5AX、5AYを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らずこの他種々の構成を適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, after the decoding process (error correction decoding process) of the decoder unit, a plurality of divided read data sequentially output from the decoder unit are combined, and the obtained data is output as read data. Although the flip-flop circuits 5C, 5D, 5CY, 5DY, 5EY, 5FY, and 5GY and the
本発明は、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリに対してデータを記憶させるようになされた半導体記憶装置に利用することができる。 The present invention can be used, for example, in a semiconductor memory device configured to store data in a semiconductor memory such as a flash memory.
1……コントローラ部、2……フラッシュメモリ部、4……MCU、5……ページバッファ部、6……ECC部、7……タイムジェネレータ部、5A……ページバッファ回路、5B……セレクタ回路、5C、5D、7A、7B……フリップフロップ回路、6A……エンコーダ回路、6B……デコーダ回路、7C……アウトプットバッファ回路、7D……インプットバッファ回路、50……半導体記憶装置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
複数の分割書込データの中から分割書込データを選択してエンコード部に対し供給する第1のセレクト手段と、
上記エンコード部によって誤り訂正処理された後、複数の分割書込データを合成してメモリ部へ供給する第1のデータ合成手段と、
上記メモリ部から読み出された読出データに対し、上記分周タイミングクロックを用いて複数の読出分割データに分割する第2のデータ分割手段と、
上記複数の読出分割データの中から上記読出分割データを選択してデコード部に対し供給する第2のセレクタ手段と、
上記デコード部によって誤り訂正処理された後、複数の分割読出データを合成し合成読出データとして生成する第2のデータ合成手段と
を具える記憶装置。 The write data input from the external, a plurality of divided document using the division timing clock obtained from a first time generator unit produced by dividing the timing clock of the write data in accordance with the number of divisions First data dividing means for dividing into embedded data ;
First select means for selecting divided write data from a plurality of divided write data and supplying the selected write data to the encoding unit;
A first data synthesizing unit configured to synthesize a plurality of divided write data and supply the resultant to the memory unit after error correction processing by the encoding unit;
To read out data read out from said memory unit, a second data dividing means for dividing the plurality of read divided data by using the division timing clock,
A second selector means for test sheet against the decoding unit selects the read divided data from the plurality of read divided data,
After being error correction processing by the decoding unit, a second data combining means and the comprising Ru storage peripherals for generating a plurality of divided read data as synthesized by combining read data.
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