JP4727799B2 - 半導体集積回路及び外部信号の取り込み方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は外部クロック信号に同期して外部信号を内部回路へ取り込む同期型半導体集積回路及び外部信号の取り込み方法に関するものである。
【0002】
近年、同期式DRAM(以下、SDRAMという)等のように、外部クロック信号に同期して高速に動作する半導体集積回路が多くなっている。この様なクロック同期式の半導体集積回路は、外部クロックを基にして、内部の各回路を動作させるためのタイミング信号を生成している。
【0003】
例えばSDRAMの場合、この様なタイミング信号の一つとして、アドレス取り込み信号がある。SDRAMは、外部クロック信号に同期したアドレス取り込み信号を生成し、この信号に応答して外部から与えられたアドレス信号を正確に内部回路に取り込む。このようなSDRAMを搭載する装置(システム)の高機能化が進み、更なる動作速度の高速化が要求されている。これに伴い外部クロック信号の周期が短くなると、外部クロック信号を基に生成されるアドレス取り込み信号のパルス幅も短くなり、内部回路に外部から与えられるアドレス信号を正確に取り込むことが困難になってきている。このため、タイミング信号のパルス幅の制御を容易であり、外部信号を正確に内部回路に取り込むことができる半導体集積回路が求められている。
【0004】
【従来の技術】
図7は、従来例のブロック回路図であり、SDRAMの一部ブロック回路図を示す。
【0005】
入力バッファ回路11は、外部から供給されるアドレス信号を増幅してラッチ回路12に出力する。
ラッチ回路12には、図示しない制御回路(クロックバッファ)から内部クロック信号clkzが入力される。制御回路は外部クロック信号に同期して内部クロック信号clkzを生成する。ラッチ回路12は、内部クロック信号clkzに応答して入力バッファ回路11の出力信号をラッチし、そのラッチ信号を内部回路としてのデコーダ回路13に出力する。
【0006】
デコーダ回路13には、図示しない制御回路(コマンドデコーダ)からアドレス取り込み信号ralzが入力される。制御回路は、外部から供給されるコマンドに応答し、内部クロック信号clkzに同期したアドレス取り込み信号ralzを生成する。デコーダ回路13は、アドレス取り込み信号ralzに応答してラッチ回路12の出力信号を取り込む。
【0007】
図8は、従来例の回路図である。
入力バッファ回路11は複数段(図において偶数段)のインバータ回路21,22から構成され、外部アドレス信号ADDを増幅した信号をラッチ回路12に出力する。
【0008】
ラッチ回路12は、第1及び第2ラッチ23,24から構成される。第1ラッチ23のトランスファゲート25はHレベルの内部クロック信号clkzに応答してオンし、Lレベルのそれに応答してオフする。第2ラッチ24のトランスファゲート26はLレベルの内部クロック信号clkzに応答してオンし、Hレベルのそれに応答してオフする。このトランスファゲート25,26の動作によって、ラッチ回路12は、Hレベルの内部クロック信号clkzに応答して入力信号即ち入力バッファ回路11の出力信号を第1ラッチ23に取り込んでラッチし、Lレベルの内部クロック信号clkzに応答してラッチ信号を第1ラッチ23から第2ラッチ24に転送・ラッチし、そのラッチレベルを持つ信号SG1を出力する。
【0009】
デコーダ回路13は入力部にラッチ27を備え、そのラッチ27はアドレス取り込み信号ralzに応答してオンオフするトランスファゲート28を備える。トランスファゲート28は、Hレベルの取り込み信号ralzに応答してオンし、Lレベルの取り込み信号ralzに応答してオフする。これにより、ラッチ27は、取り込み信号ralzがHレベルの期間にラッチ回路12の出力信号SG1を取り込みラッチし、そのラッチレベルを持つ信号SG2を出力する。
【0010】
図9は、従来例のタイミング図である。
SDRAMは、外部クロック信号CLKに基づいて内部クロック信号clkzを生成する。ラッチ回路12は、内部クロック信号clkzの立ち下がりエッジに応答してラッチしたレベルを持つ信号SG1を出力する。
【0011】
そして、外部クロック信号CLKの立ち上がりエッジに応答してコマンドcmdを受け取り、内部クロック信号clkzに同期して、その信号clkzの立ち下がりエッジに基づいて所定期間Hレベルの取り込み信号ralzを生成する。デコーダ回路13はHレベルの取り込み信号ralzにより信号SG1をラッチ27にてラッチする。従って、ラッチ27は、取り込み信号ralzの立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジの期間ラッチしたレベルを持つ信号SG2を出力する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、デコーダ回路13のラッチ27は、ラッチ信号を利用するデコーダ部などの回路を動作させるために必要な駆動能力を持ち、それにより信号SG1をラッチするために取り込み信号ralzのパルス幅が一定期間必要である。
【0013】
高速動作のために外部クロック信号CLKの周期が短くなると、取り込み信号ralzのパルス幅も短くする必要がある。これは、取り込み信号ralzのパルス幅が長いと、次のサイクルにまたがり次の外部アドレス信号の影響を受けて誤ラッチを起こす可能性があるからである。しかし、取り込み信号ralzのパルス幅を外部クロック信号CLKのパルス幅に応じて短くすると、ラッチ期間が短くなってラッチ27にて正確なラッチをすることが難しくなる。
【0014】
取り込み信号ralzのパルス幅を一定期間とするためにディレイ回路などが用いられる。しかし、ディレイ回路はプロセス変動などの外部要因の影響を受け、必要なパルス幅を持つように取り込み信号ralzのパルス幅を制御することが困難であった。
【0015】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は取り込み信号のパルス幅制御を容易にし、それによる外部信号の取り込みを正確に行うことができる半導体集積回路及び外部信号の取り込み方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、外部クロック信号と外部制御信号とに基づいて、前記外部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を生成する制御回路と、保持信号に基づいて外部信号を保持し、その保持した信号を内部回路に出力する保持回路と、を備え、制御回路は、前記取り込み信号に基づいて前記保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を生成するようにした。このように、内部回路が外部信号を取り込む取り込み信号に基づく保持信号によって保持回路が一定期間信号を保持することで、誤った信号を取り込むことが防がれる。
【0017】
請求項2に記載の発明は、外部クロック信号に同期した内部クロック信号に応答して外部信号を取り込み保持する第2の保持回路を備え、保持回路は第2の保持回路の出力信号を入力し、該信号を保持信号に基づいて一定期間保持する。このように、内部回路が外部信号を取り込む取り込み信号に基づく保持信号によって保持回路が一定期間信号を保持することで、第2の保持回路の出力信号が内部クロック信号により変化しても、誤った信号を取り込むことが防がれる。
【0018】
制御回路は、請求項3に記載の発明のように、取り込み信号により内部回路が外部信号を取り込む期間よりも長い期間保持回路が外部信号を保持するように保持信号を生成する。これにより、外部要因の影響を受けて取り込み信号が変化しても、信号が正確に内部回路に取り込まれる。
【0019】
制御回路は、請求項4に記載の発明のように、取り込み信号と、該取り込み信号を遅延させた遅延信号とに基づいて保持信号を生成する。これにより、外部要因の影響を受けて取り込み信号が変化しても、信号が正確に内部回路に取り込まれる。
【0020】
制御回路は、請求項5に記載の発明のように、取り込み信号と外部クロック信号に同期した内部クロック信号とに基づいて保持信号を生成する。これにより、外部要因の影響を受けて取り込み信号が変化しても、信号が正確に内部回路に取り込まれる。
【0021】
制御回路は、請求項6に記載の発明のように、内部クロック信号に同期したパルスを持ち、取り込み信号に対応する期間パルスを持たないよう保持信号を生成する。
これにより、外部要因の影響を受けて取り込み信号が変化しても、信号が正確に内部回路に取り込まれる。
【0024】
請求項7に記載の発明は、外部クロック信号に基づいて内部クロック信号を生成する第1の制御回路と、内部クロック信号と外部制御信号に基づいて、内部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を生成する第2の制御回路と、取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路と、保持信号に基づいて外部信号を保持し、その保持した信号を内部回路に出力する保持回路と、取り込み信号に基づいて保持回路が一定期間信号を保持するように保持信号を生成する第3の制御回路と、を備えた。
このように、内部回路が外部信号を取り込む取り込み信号に基づく保持信号によって保持回路が一定期間信号を保持することで、誤った信号を取り込むことが防がれる。
【0025】
請求項8に記載の発明は、外部クロック信号に基づいて内部クロック信号を生成する第1の制御回路と、内部クロック信号と外部制御信号に基づいて、内部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を生成する第2の制御回路と、取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路と、内部クロック信号に基づいて外部信号を保持し、その保持した信号を出力する第1の保持回路と、保持信号に基づいて第1の保持回路の出力信号を保持し、その保持した信号を内部回路に出力する第2の保持回路と、取り込み信号に基づいて第2の保持回路が一定期間信号を保持するように保持信号を生成する第3の制御回路と、を備えた。このように、内部回路が外部信号を取り込む取り込み信号に基づく保持信号によって保持回路が一定期間信号を保持することで、第1の保持回路の出力信号が内部クロック信号により変化しても、誤った信号を取り込むことが防がれる。
請求項9に記載の発明は、外部クロック信号と外部制御信号とに基づいて、外部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を制御回路で生成し、外部信号を保持信号に基づいて保持回路に保持し、取り込み信号に基づいて保持回路が一定期間信号を保持するように保持信号を制御回路で生成し、保持した信号を内部回路に取り込むようにした。
【0026】
【発明の実施の形態】
(第一実施形態)
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
【0027】
尚、説明の便宜上、図7,図8と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
図1は、本実施形態のSDRAMの一部ブロック回路図である。
【0028】
SDRAMは、第1制御回路31、第2制御回路32、入力バッファ回路11、第1ラッチ回路12、第2ラッチ回路33、デコーダ回路13を含む。
第1制御回路31は、クロックバッファを含み、外部クロック信号CLKを入力し、それに同期した内部クロック信号clkzを生成する。また、第1制御回路31は、コマンドデコーダを含み、外部クロック信号CLKに応答して外部コマンドcmdを入力する。外部コマンドcmdは、本実施形態では、コラムアドレスストローブ信号、ライトイネーブル信号等の複数の信号から構成され、第1制御回路31は、複数の信号から各種コマンドをデコードする。そして、第1制御回路31は、外部アドレス信号の取り込みが必要なコマンドに応答して内部クロック信号clkzに同期したアドレス取り込み信号ralzを生成する。そして、第1制御回路31は、内部クロック信号clkzを第1ラッチ回路12に、アドレス取り込み信号ralzをデコーダ回路13及び第2制御回路32に出力する。
【0029】
第2制御回路32は、第1制御回路31からのアドレス取り込み信号ralzに応答して第2ラッチ回路33が第1ラッチ回路12からの入力信号を一定期間保持するように生成した保持信号holdzを第2ラッチ回路33に出力する。詳しくは、第2制御回路32は、取り込み信号ralzのHレベルのパルス幅よりも所定時間長いHレベルのパルス幅を持つ保持信号holdzを生成する。即ち、第2制御回路32は取り込み信号ralzの立ち上がりに応答して保持信号holdzを立ち上げ、取り込み信号ralzの立ち下がりから所定時間遅れて保持信号holdzを立ち下げる。そして、第2制御回路32は、このように生成した保持信号holdzを第2ラッチ回路33に出力する。
【0030】
第2ラッチ回路33は、第2制御回路32から保持信号holdzを入力し、その保持信号holdzに応答して第1ラッチ回路12の出力信号をラッチした信号をデコーダ回路13に出力する。詳しくは、第2ラッチ回路33は、活性化した(例えばHレベルの)保持信号holdzに応答して第1ラッチ回路12の出力信号をラッチし、そのラッチレベルを持つ信号を保持信号holdzがHレベルの期間保持する。そして、第2ラッチ回路33は、非活性(例えばLレベル)の保持信号holdzに応答して第1ラッチ回路12の出力信号と実質的に同じレベルを持つ信号をデコーダ回路13に出力する。
【0031】
保持信号holdzがHレベルの期間(パルス幅)は、取り込み信号ralzのパルス幅よりも長い。また、保持信号holdzの立ち上がりは取り込み信号ralzのそれに同期し、保持信号holdzの立ち下がりは取り込み信号ralzのそれより所定時間遅れている。
【0032】
そして、取り込み信号ralzがHレベルの期間は、デコーダ回路13が入力信号をラッチするために必要な期間である。即ち、第2ラッチ回路33は、保持信号holdzに応答してデコーダ回路13に必要なラッチ期間よりも長く、そのラッチ期間のほぼ開始からラッチ期間の終了よりも遅くまで出力信号を保持している。
【0033】
従って、高速動作のために外部クロック信号CLKの周期が短くなっても、第2ラッチ回路33がデコーダ回路13のラッチ期間よりも長く信号を保持しているため、誤ラッチが起きない。また、取り込み信号ralzに基づいて生成した保持信号holdzにより第2ラッチ回路33が出力信号を保持しているため、プロセス変動などの外部要因により取り込み信号ralzのパルス幅が変動しても、デコーダ回路13は正確に信号を取り込むことができる。
【0034】
図2は、第一実施形態の回路図である。
第2制御回路32は、第1〜第4インバータ回路41〜43、第1及び第2遅延回路44,45、第1ナンド回路46、フリップフロップ47から構成される。
【0035】
第1インバータ回路41には取り込み信号ralzが入力され、出力端子は第1遅延回路44、フリップフロップ47に接続されている。第1遅延回路44は偶数個(本実施形態では4個)の直列接続されたインバータ回路から構成され、その個数により入力信号を遅延させた信号を第2遅延回路45及び第1ナンド回路46に出力する。第2遅延回路45は奇数個(本実施形態では5個)の直列接続されたインバータ回路から構成され、その個数により入力信号を遅延させかつ反転した信号を第1ナンド回路46に出力する。
【0036】
第1ナンド回路46は第1インバータ回路41の出力信号と遅延回路44の出力信号とが入力され、出力端子はフリップフロップ47に接続されている。フリップフロップ47は第2及び第3ナンド回路48,49から構成され、第2ナンド回路48には第1インバータ回路41の出力信号と第3ナンド回路49の出力信号とが入力され、第3ナンド回路49には第1ナンド回路46の出力信号と第2ナンド回路48の出力信号とが入力される。そして、フリップフロップ47の出力端子である第2ナンド回路48の出力端子は、第2インバータ回路42に接続され、その第2インバータ回路42の出力端子は第3インバータ回路43の入力端子に接続されている。そして、第3インバータ回路43から保持信号holdzが出力される。
【0037】
第2ラッチ回路33は、トランスファゲート51とインバータ回路52〜55から構成される。トランスファゲート51は一対のPチャネルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジスタから構成され、PチャネルMOSトランジスタのゲートには保持信号holdzが供給され、NチャネルMOSトランジスタのゲートには保持信号holdzをインバータ回路52により反転した信号が供給される。従って、トランスファゲート51は、Hレベルの保持信号holdzに応答してオフし、Lレベルの保持信号holdzに応答してオンする。そして、トランスファゲート51がオンしている間、第1ラッチ回路12の出力信号SG11が第2ラッチ回路33内部に伝達され、トランスファゲート51がオフすると信号SG11の伝達が遮断される。
【0038】
伝達される第1ラッチ回路12の出力信号SG11は、第2インバータ回路53の入力端子に供給され、その入力端子には第3インバータ回路54の出力端子が接続され、第2インバータ回路53の出力端子は第3及び第4インバータ回路54,55の入力端子に接続されている。そして、第4インバータ回路55から、トランスファゲート51がオフすることによって第2及び第3インバータ回路53,54にてラッチしたレベルを持つ信号SG12がデコーダ回路13に出力される。
【0039】
次に、上記のように構成されたSDRAMの作用を図3に従って説明する。
図1の第1制御回路31は、外部クロック信号CLKに基づいて内部クロック信号clkzを生成する。第1ラッチ回路12は、内部クロック信号clkzの立ち下がりエッジに応答してラッチしたレベルを持つ信号SG11を出力する。
【0040】
また、第1制御回路31は、外部クロック信号CLKの立ち上がりエッジに応答してコマンドcmdを受け取り、内部クロック信号clkzに同期して、その信号clkzの立ち下がりエッジに基づいて所定期間Hレベルの取り込み信号ralzを生成する。そして、第2制御回路32は、取り込み信号ralzに基づいて、それのパルス幅よりも時間Δt(図3参照)だけ長いパルス幅を持つ保持信号holdzを生成する。この時間Δtが図2の遅延回路44による遅延時間に相当する。
【0041】
第2ラッチ回路33は、Hレベルの保持信号holdzに応答して第1ラッチ回路12の出力信号SG11をラッチし、そのラッチレベルを持つ信号SG12を、保持信号holdzがHレベルの期間保持する。デコーダ回路13はHレベルの取り込み信号ralzにより信号SG12をラッチし、そのラッチレベルを持つ信号SG13を次段のデコーダ部等に出力する。
【0042】
取り込み信号ralzがHレベルであるラッチ期間の間に内部クロック信号clkzの立ち下がりに応答して第1ラッチ回路12の出力信号SG11のレベルが変化する。しかし、取り込み信号ralzよりパルス幅の長い保持信号holdzによって第2ラッチ回路33の出力信号SG12が保持されているため、誤ラッチを起こさない。
【0043】
また、外部要因の影響を受けて取り込み信号ralzのパルス幅が変動しても、保持信号holdzのパルス幅が取り込み信号ralzに基づいて生成され同様に変動して第2ラッチ回路33が信号SG12を保持しているため、誤ラッチを起こさない。
【0044】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)第2制御回路32は、第1制御回路31からのアドレス取り込み信号ralzに応答して第2ラッチ回路33が第1ラッチ回路12からの入力信号を一定期間保持するように生成した保持信号holdzを第2ラッチ回路33に出力する。第2ラッチ回路33は、第2制御回路32から保持信号holdzを入力し、その保持信号holdzに応答して第1ラッチ回路12の出力信号をラッチした信号をデコーダ回路13に出力するようにした。その結果、高速動作のために外部クロック信号CLKの周期が短くなっても、第2ラッチ回路33がデコーダ回路13のラッチ期間よりも長く信号を保持しているため、誤ラッチを防止することができる。
【0045】
(2)第2制御回路32が取り込み信号ralzに基づいて生成した保持信号holdzにより第2ラッチ回路33が出力信号を保持しているため、プロセス変動などの外部要因により取り込み信号ralzのパルス幅が変動しても、デコーダ回路13は正確に信号を取り込むことができ、その取り込み信号ralzのパルス幅制御が容易になる。
【0046】
(3)第2制御回路32は取り込み信号ralzの立ち上がりに応答して保持信号holdzを立ち上げ、取り込み信号ralzの立ち下がりから所定時間遅れて保持信号holdzを立ち下げるようにした。その結果、取り込み信号ralzのHレベルのパルス幅よりも所定時間長いHレベルのパルス幅を持つ保持信号holdzを容易に生成することができる。
【0047】
(第二実施形態)
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図4〜図6に従って説明する。
尚、説明の便宜上、図1,図2と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【0048】
図4は、本実施形態のSDRAMの一部ブロック回路図である。
SDRAMは、第1制御回路31(図1参照)、第2制御回路61、入力バッファ回路11、ラッチ回路12、デコーダ回路13を含む。
【0049】
第2制御回路61は、第1制御回路31から内部クロック信号clkz及びアドレス取り込み信号ralzを入力し、それらに基づいてラッチ回路12が入力バッファ回路11からの入力信号を一定期間保持するように生成したイネーブル信号enをそのラッチ回路12に出力する。
【0050】
詳しくは、第2制御回路61は、内部クロック信号clkzに同期したパルスを持ち、且つ取り込み信号ralzに対応する期間パルスを持たないイネーブル信号enを生成する。取り込み信号ralzに対応する期間は、その取り込み信号ralzがHレベルの期間(デコーダ回路13のラッチ期間)よりも長いように設定されている。即ち、第2制御回路61は、内部クロック信号clkzに同期したパルスを持ち、取り込み信号ralzの立ち上がりから始まり、その信号ralzの立ち下がりより所定時間遅い時間までのあいだ、パルスを持たない(Lレベルの)イネーブル信号enを生成する。そして、第2制御回路61は、このように生成したイネーブル信号enをラッチ回路12に出力する。
【0051】
ラッチ回路12は、第2制御回路61からイネーブル信号enを入力し、そのイネーブル信号enに応答して入力バッファ回路11の出力信号をラッチした信号をデコーダ回路13に出力する。詳しくは、ラッチ回路12は、イネーブル信号enがHレベルの期間に取り込んだ入力バッファ回路11の出力信号を、Lレベルのイネーブル信号enに応答してラッチし、そのラッチレベルを持つ信号をイネーブル信号enの次の立ち下がりエッジまでの期間保持する。
【0052】
イネーブル信号enがLレベルの期間(パルス幅)は、取り込み信号ralzのパルス幅よりも長い。詳しくは、イネーブル信号enの立ち下がりは取り込み信号ralzの立ち上がりとほぼ同じかそれよりも早く、イネーブル信号enの立ち上がりは取り込み信号ralzの立ち下がりから所定時間遅い時間とほぼ同じかそれよりも遅い。
【0053】
そして、取り込み信号ralzがHレベルの期間は、デコーダ回路13が入力信号をラッチするために必要な期間である。即ち、ラッチ回路12は、イネーブル信号enに応答してデコーダ回路13に必要なラッチ期間よりも長く、そのラッチ期間の開始かそれよりも早くからラッチ期間の終了よりも遅くまで出力信号を保持している。
【0054】
従って、高速動作のために外部クロック信号CLKの周期が短くなっても、ラッチ回路12がデコーダ回路13のラッチ期間よりも長く信号を保持しているため、誤ラッチが起きない。また、取り込み信号ralzに基づいて生成したイネーブル信号enによりラッチ回路12が出力信号を保持しているため、プロセス変動などの外部要因により取り込み信号ralzのパルス幅が変動しても、デコーダ回路13は正確に信号を取り込むことができる。
【0055】
図5は、本実施形態の回路図である。
第2制御回路61は、第1〜第4インバータ回路71〜74、遅延回路75、第1及び第2ナンド回路76,77、フリップフロップ78から構成される。
【0056】
第1及び第2インバータ回路71,72には取り込み信号ralzが入力され、第1インバータ回路71の出力端子は遅延回路75及び第1ナンド回路76に接続され、第2インバータ回路72の出力端子はフリップフロップ78に接続されている。
【0057】
遅延回路75は奇数個(本実施形態では3個)の直列接続されたインバータ回路から構成され、その個数により入力信号を遅延させた信号を第1ナンド回路76に出力する。
【0058】
第1ナンド回路76は第1インバータ回路71の出力信号と遅延回路75の出力信号とが入力され、出力端子はフリップフロップ78に接続されている。
フリップフロップ78は第3及び第4ナンド回路79,80から構成され、第3ナンド回路79には第2インバータ回路72の出力信号と第4ナンド回路80の出力信号とが入力され、第4ナンド回路80には第1ナンド回路76の出力信号と第3ナンド回路79の出力信号とが入力される。そして、フリップフロップ78の出力端子である第3ナンド回路79の出力端子は、第3インバータ回路73に接続され、その第3インバータ回路73の出力端子は第2ナンド回路77に接続されている。
【0059】
この第3インバータ回路73の出力信号は、取り込み信号ralzのHレベルのパルス幅よりも所定時間長いLレベルのパルス幅を持つ。詳しくは、取り込み信号ralzの立ち上がりに応答してLレベルに立ち下がり、取り込み信号ralzの立ち下がりから遅延回路75の遅延時間だけ遅れて立ち上がる。
【0060】
第2ナンド回路77には、内部クロック信号clkzが入力され、その出力端子は第4インバータ回路74の入力端子に接続されている。そして、第4インバータ回路74からイネーブル信号enが出力される。
【0061】
ラッチ回路12は、第1及び第2ラッチ23,24から構成され、第1ラッチ23の第1トランスファゲート25はHレベルのイネーブル信号enに応答してオンし、Lレベルのそれに応答してオフする。第2ラッチ24の第2トランスファゲート26はLレベルのイネーブル信号enに応答してオンし、Hレベルのそれに応答してオフする。この第1及び第2トランスファゲート25,26の動作によって、ラッチ回路12は、Hレベルのイネーブル信号enに応答して入力信号即ち入力バッファ回路11の出力信号を第1ラッチ23に取り込み、Lレベルのイネーブル信号enに応答して第1トランスファゲート25がオフすることで取り込んだ信号をラッチし、更にそのラッチ信号を第2トランスファゲート26を介して第1ラッチ23から第2ラッチ24に転送し、そのラッチレベルを持つ信号SG21を出力する。
【0062】
次に、上記のように構成されたSDRAMの作用を図6に従って説明する。
図1の第1制御回路31は、外部クロック信号CLKに基づいて内部クロック信号clkzを生成し、外部コマンドcmdに応答して取り込み信号ralzを生成する。
【0063】
図4の第2制御回路61は、内部クロック信号clkzに同期したパルスを持ち、且つ取り込み信号ralzのパルス幅よりも所定時間だけ長い期間パルスを持たないイネーブル信号enを生成する。
【0064】
第1ラッチ回路12は、イネーブル信号enの立ち下がりエッジに応答してラッチしたレベルを持つ信号SG21を出力する。そして、第1ラッチ回路12は、その信号SG21のレベルを、イネーブル信号enの次の立ち下がりエッジまで保持する。
【0065】
デコーダ回路13はHレベルの取り込み信号ralzにより信号SG21をラッチし、そのラッチレベルを持つ信号SG22を次段のデコーダ部等に出力する。
【0066】
取り込み信号ralzがHレベルであるラッチ期間の間は、ラッチ回路12の出力信号SG21のレベルが変化しない。このため、デコーダ回路13は、誤ラッチを起こさない。
【0067】
また、外部要因の影響を受けて取り込み信号ralzのパルス幅が変動しても、イネーブル信号enのパルスが取り込み信号ralzに対応する期間生成されないため、誤ラッチを起こさない。
【0068】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)第2制御回路61は、第1制御回路31から内部クロック信号clkz及びアドレス取り込み信号ralzを入力し、それらに基づいてラッチ回路12が入力バッファ回路11からの入力信号を一定期間保持するように生成したイネーブル信号enをそのラッチ回路12に出力する。ラッチ回路12は、第2制御回路61からイネーブル信号enを入力し、そのイネーブル信号enに応答して入力バッファ回路11の出力信号をラッチした信号をデコーダ回路13に出力するようにした。その結果、高速動作のために外部クロック信号CLKの周期が短くなっても、ラッチ回路12がデコーダ回路13のラッチ期間よりも長く信号を保持しているため、誤ラッチを防止することができる。
【0069】
(2)第2制御回路61が取り込み信号ralzに基づいて生成したイネーブル信号enによりラッチ回路12が出力信号を保持しているため、プロセス変動などの外部要因により取り込み信号ralzのパルス幅が変動しても、デコーダ回路13は正確に信号を取り込むことができ、その取り込み信号ralzのパルス幅制御が容易になる。
【0070】
(3)第2制御回路61は、内部クロック信号clkzに同期したパルスを持ち、且つ取り込み信号ralzに対応する期間パルスを持たないイネーブル信号enを生成するようにした。その結果、ラッチ回路12は、デコーダ回路13がラッチに必要な期間よりも長く信号を保持するようにイネーブル信号enを容易に生成することができる。
【0071】
尚、前記各実施形態は、以下の態様に変更してもよい。
・上記各実施形態は、外部クロック信号CLKに同期して外部アドレス信号ADDを取り込むSDRAMに具体化したが、外部アドレス信号以外(例えば外部データ信号)を取り込む回路に適用してもよい。また、SDRAM以外に、外部クロック信号に同期して外部アドレス信号等の信号を高速に取り込む同期式半導体集積回路に具体化して実施してもよい。
【0072】
・上記各実施形態における制御回路32,61の構成を適宜変更して実施してもよい。例えば、制御回路32,61は、外部クロック信号CLK又は内部クロック信号clkzをカウントするカウンタを備え、外部クロック信号CLK又は内部クロック信号clkzに応答してカウントを開始する。そして、各制御回路32,61は、そのカウント値に基づいて第2ラッチ回路33、ラッチ回路12を一定期間動作させるようにして生成した保持信号holdz、イネーブル信号enを出力する構成とする。このようにすれば、遅延素子を用いる場合に比べて外部要因の影響を受け難く、パルス幅を正確に制御することができる。
【0073】
・上記第一実施形態において、第1ラッチ回路12を省略した構成、即ち、入力バッファ回路11の出力信号を第2ラッチ回路33に入力する構成として実施してもよい。
【0074】
・上記第一及び第二実施形態の第1制御回路31,第一実施形態の第1ラッチ回路12は、内部クロック信号clkzに代えて外部クロック信号CLKを入力して動作する構成としてもよい。
【0075】
・上記第一実施形態において、第2制御回路32は、外部クロック信号CLK又は内部クロック信号clkzに基づいて保持信号holdzを生成するようにしてもよい。即ち、第2制御回路32は、外部クロック信号CLK又は内部クロック信号clkzの立ち下がりに応答して保持信号holdzを立ち上げる。
【0076】
以上の様々な実施の形態をまとめると、以下のようになる。
(付記1) 外部制御信号に基づいて生成された取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路を備えた半導体集積回路において、
保持信号に基づいて前記外部信号を保持し、その保持した信号を前記内部回路に出力する保持回路と、
前記取り込み信号に基づいて前記保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を生成する制御回路と、
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
(付記2) 外部クロック信号に同期した内部クロック信号に応答して前記外部信号を取り込み保持する第2の保持回路を備え、
前記保持回路は前記第2の保持回路の出力信号を入力し、該信号を前記保持信号に基づいて一定期間保持することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記3) 前記制御回路は、前記取り込み信号により前記内部回路が前記外部信号を取り込む期間よりも長い期間前記保持回路が前記外部信号を保持するように前記保持信号を生成することを特徴とする付記1又は2記載の半導体集積回路。
(付記4) 前記制御回路は、前記取り込み信号と、該取り込み信号を遅延させた遅延信号とに基づいて前記保持信号を生成することを特徴とする付記3記載の半導体集積回路。
(付記5) 前記制御回路は、前記取り込み信号と外部クロック信号に同期した内部クロック信号に応答とに基づいて前記保持信号を生成することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記6) 前記制御回路は、前記内部クロック信号に同期したパルスを持ち、前記取り込み信号に対応する期間パルスを持たないよう前記保持信号を生成することを特徴とする付記5記載の半導体集積回路。
(付記7) 前記制御回路は、前記内部クロック信号に同期したパルスから前記取り込み信号を一定時間遅延させた信号までの間パルスを持たないように前記保持信号を生成することを特徴とする付記5又は6記載の半導体集積回路。
(付記8) 前記制御回路は、前記取り込み信号と、該取り込み信号を遅延させた遅延信号に基づいて、前記パルスを持たない期間を設定することを特徴とする付記5〜7のうちの何れか一項記載の半導体集積回路。
(付記9) 前記内部回路は、
前記取り込み信号に応答してオンオフするトランスファゲートと、
前記オンしたトランスファゲートを介して入力する信号を保持するラッチ部とからなるラッチ回路を備えたことを特徴とする付記1又は2記載の半導体集積回路。
(付記10) 前記保持回路は、
前記保持信号に応答してオンオフするトランスファゲートと、
前記オンしたトランスファゲートを介して入力する信号を保持するラッチ部と、
から構成されたことを特徴とする付記1又は2記載の半導体集積回路。
(付記11) 前記第2の保持回路は、
前記保持信号に応答してオンオフする第1のトランスファゲートと、
前記オンした第1のトランスファゲートを介して入力する信号を保持する第1のラッチ部と、
前記保持信号に応答して前記第1のトランスファゲートと相補的にオンオフする第2のトランスファゲートと、
前記オンした第2のトランスファゲートを介して前記第1のラッチ部から入力する信号を保持する第2のラッチ部とを備えたことを特徴とする付記1又は2記載の半導体集積回路。
(付記12) 前記制御回路は、前記内部クロック信号をカウントして前記保持信号を生成することを特徴とする付記1又は2記載の半導体集積回路。
(付記13) 外部クロック信号に基づいて内部クロック信号を生成する第1の制御回路と、
前記内部クロック信号と外部制御信号に基づいて取り込み信号を生成する第2の制御回路と、
前記取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路とを備えた半導体集積回路において、
保持信号に基づいて前記外部信号を保持し、その保持した信号を前記内部回路に出力する保持回路と、
前記取り込み信号に基づいて前記保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を生成する第3の制御回路と、
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
(付記14) 外部クロック信号に基づいて内部クロック信号を生成する第1の制御回路と、
前記内部クロック信号と外部制御信号に基づいて取り込み信号を生成する第2の制御回路と、
前記取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路とを備えた半導体集積回路において、
前記内部クロック信号に基づいて前記外部信号を保持し、その保持した信号を出力する第1の保持回路と、
保持信号に基づいて前記第1の保持回路の出力信号を保持し、その保持した信号を前記内部回路に出力する第2の保持回路と、
前記取り込み信号に基づいて前記第2の保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を生成する第3の制御回路と、
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
(付記15) 外部制御信号に基づいて生成された取り込み信号に応答して外部信号を内部回路に取り込む方法であって、
第1の制御信号に基づいて外部信号を第1の保持回路に保持し、前記取り込み信号に対応して一定期間活性化する第2の制御信号のその活性化に応じて前記第1の保持回路に保持された外部信号を第2の保持回路に保持し、該保持した信号を前記内部回路に取り込むことを特徴とする外部信号の取り込み方法。
【0077】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、取り込み信号のパルス幅制御を容易にし、それによる外部信号の取り込みを正確に行いえる半導体集積回路及び外部信号の取り込み方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第一実施形態のブロック回路図である。
【図2】 第一実施形態の回路図である。
【図3】 第一実施形態のタイミング図である。
【図4】 第二実施形態のブロック回路図である。
【図5】 第二実施形態の回路図である。
【図6】 第二実施形態のタイミング図である。
【図7】 従来例のブロック回路図である。
【図8】 従来例の回路図である。
【図9】 従来例のタイミング図である。
【符号の説明】
12 第2の保持回路(第1ラッチ回路)
13 内部回路(デコーダ回路)
31 第1制御回路
32,61 第2制御回路
33 保持回路(第2ラッチ回路)
ADD 外部信号(外部アドレス信号)
CLK 外部クロック信号
clkz 内部クロック信号
en 保持信号(イネーブル信号)
holdz 保持信号
ralz 取り込み信号
Claims (9)
- 取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路を備えた半導体集積回路において、
外部クロック信号と外部制御信号とに基づいて、前記外部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を生成する制御回路と、
保持信号に基づいて前記外部信号を保持し、その保持した信号を前記内部回路に出力する保持回路と、を備え、
前記制御回路は、前記取り込み信号に基づいて前記保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を生成する
ことを特徴とする半導体集積回路。 - 前記外部クロック信号に同期した内部クロック信号に応答して前記外部信号を取り込み保持する第2の保持回路を備え、
前記保持回路は前記第2の保持回路の出力信号を入力し、該信号を前記保持信号に基づいて一定期間保持することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。 - 前記制御回路は、前記取り込み信号により前記内部回路が前記外部信号を取り込む期間よりも長い期間前記保持回路が前記外部信号を保持するように前記保持信号を生成することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体集積回路。
- 前記制御回路は、前記取り込み信号と、該取り込み信号を遅延させた遅延信号とに基づいて前記保持信号を生成することを特徴とする請求項3記載の半導体集積回路。
- 前記制御回路は、前記取り込み信号と外部クロック信号に同期した内部クロック信号とに基づいて前記保持信号を生成することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
- 前記制御回路は、前記内部クロック信号に同期したパルスを持ち、前記取り込み信号に対応する期間パルスを持たないよう前記保持信号を生成することを特徴とする請求項5記載の半導体集積回路。
- 外部クロック信号に基づいて内部クロック信号を生成する第1の制御回路と、
前記内部クロック信号と外部制御信号に基づいて、前記内部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を生成する第2の制御回路と、
前記取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路と、
保持信号に基づいて前記外部信号を保持し、その保持した信号を前記内部回路に出力する保持回路と、
前記取り込み信号に基づいて前記保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を生成する第3の制御回路と、
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。 - 外部クロック信号に基づいて内部クロック信号を生成する第1の制御回路と、
前記内部クロック信号と外部制御信号に基づいて、前記内部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を生成する第2の制御回路と、
前記取り込み信号に応答して外部信号を取り込む内部回路と、
前記内部クロック信号に基づいて前記外部信号を保持し、その保持した信号を出力する第1の保持回路と、
保持信号に基づいて前記第1の保持回路の出力信号を保持し、その保持した信号を前記内部回路に出力する第2の保持回路と、
前記取り込み信号に基づいて前記第2の保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を生成する第3の制御回路と、
を備えたことを特徴とする半導体集積回路。 - 取り込み信号に応答して外部信号を内部回路に取り込む方法であって、
外部クロック信号と外部制御信号とに基づいて、前記外部クロック信号よりもパルス幅が長い取り込み信号を制御回路で生成し、
前記外部信号を保持信号に基づいて保持回路に保持し、
前記取り込み信号に基づいて前記保持回路が一定期間信号を保持するように前記保持信号を前記制御回路で生成し、
前記保持した信号を前記内部回路に取り込むことを特徴とする外部信号の取り込み方法。
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