JP5239939B2 - Semiconductor memory - Google Patents

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Description

本発明は、半導体メモリのデータ読み出し、特にバースト読み出し機能を備えた半導体メモリに関する。   The present invention relates to data reading from a semiconductor memory, and more particularly to a semiconductor memory having a burst read function.

従来のフラッシュメモリにおけるメモリ領域に記憶されている一連のデータを連続して読み出すバースト読み出しは、外部から入力されるクロックに同期して、記憶されているデータを連続して読み出す動作であるが、アクセス時間が外部入力クロックに対して非同期に動作するフラッシュメモリでは、データを外部入力クロックに同期させて出力する構成が必要となる。   Burst read, which continuously reads out a series of data stored in a memory area in a conventional flash memory, is an operation of continuously reading stored data in synchronization with a clock input from the outside. A flash memory whose access time operates asynchronously with respect to an external input clock requires a configuration for outputting data in synchronization with the external input clock.

フラッシュメモリのメモリ領域を構成するメモリ素子からデータを読み出す場合、読み出し命令を入力してから、当該命令に対応する最初のデータがメモリ素子から読み出されるのに要する時間(アクセス時間)が経過するまでの待ち時間が発生する。そのため、バースト読み出しを示すバースト読み出し命令をフラッシュメモリに入力してから、当該命令に対応する最初のデータが出力されるまでの待ち時間を示すウエイトサイクル数を設定することで、フラッシュメモリと、当該フラッシュメモリに記憶されているデータを読み出す外部装置とを同期させる。なお、このウエイトサイクルをファーストレイテンシという。また、ファーストレイテンシは、(アクセス時間)/(外部入力クロックの周期)で算出される実数を含む最小の整数で定められる。そのため、外部入力クロックの周期に応じてファーストレイテンシを設定する必要がある。   When data is read from a memory element constituting the memory area of the flash memory, a time (access time) required for reading the first data corresponding to the instruction from the memory element after the read command is input has elapsed. Waiting time occurs. Therefore, by setting the number of wait cycles indicating the waiting time from when a burst read command indicating burst read is input to the flash memory until the first data corresponding to the command is output, the flash memory, Synchronize with an external device that reads data stored in the flash memory. This wait cycle is referred to as first latency. The first latency is determined by a minimum integer including a real number calculated by (access time) / (period of external input clock). Therefore, it is necessary to set the first latency according to the period of the external input clock.

また、バースト読み出し命令を行うフラッシュメモリでは、1度の読み出し動作により複数のデータを読み出して、読み出した複数のデータを出力している間に新たな複数のデータを読み出すことで、連続したデータの出力を行っている。
フラッシュメモリにはアドレス境界があり、アドレス境界は、メモリセルアレイの構成(ワード線及びビット線の構成)と、読み出したデータを制御するセンスアンプの構成に依存する。このアドレス境界をまたいで1度にメモリセルアレイからデータを読み出すことができず、アドレス境界を境にして、アドレス境界前のデータとアドレス境界後のデータとの2回に分けてデータを読み出すことになる。
In addition, in a flash memory that performs a burst read command, a plurality of data is read by one read operation, and a plurality of new data is read while a plurality of read data is being output. Outputting.
The flash memory has an address boundary, and the address boundary depends on the configuration of the memory cell array (configuration of word lines and bit lines) and the configuration of the sense amplifier that controls the read data. Data cannot be read from the memory cell array at a time across the address boundary, and the data before the address boundary and the data after the address boundary are read in two steps with the address boundary as a boundary. Become.

バースト読み出し命令により、読み出すべき一連のデータの先頭アドレスによってアドレス境界前の有効データ(外部にバースト出力すべきデータ)の数が異なることから、アドレス境界前の読み出した有効データを出力するのに要する時間が、アドレス境界後のデータの読み出しに要する時間(アクセス時間)よりも短くなることがあり、この場合、データの読み出しの完了を待つためのウエイトサイクルが発生する。なお、以下において、このウエイトサイクルをワード境界ウエイトサイクルという。
また、フラッシュメモリは、バースト読み出しにおいて、読み出し開始における最初のアドレス境界において発生するワード境界ウエイトサイクルにより、データ出力待ち時間が発生する。なお、それ以降のアドレス境界においては、読み出したデータを出力している間に、次に出力するデータの読み出し、出力の準備を行うので、ワード境界ウエイトサイクルを発生させることなくデータを連続して出力する。
Since the number of valid data before the address boundary (data to be burst output to the outside) differs depending on the start address of a series of data to be read, it is necessary to output the valid data read before the address boundary depending on the burst read command. The time may be shorter than the time (access time) required for reading data after the address boundary, and in this case, a wait cycle for waiting for completion of data reading occurs. Hereinafter, this wait cycle is referred to as a word boundary wait cycle.
In the flash memory, a data output waiting time occurs in a burst read due to a word boundary wait cycle that occurs at the first address boundary at the start of reading. At the subsequent address boundaries, while the read data is being output, the next data to be output is read out and prepared for output, so the data is continuously output without causing a word boundary wait cycle. Output.

例えば、特許文献1に記載の半導体メモリでは、バースト読み出し命令が入力されてから最初の読み出しデータが出力されるまでの5サイクルのファーストレイテンシが発生し、その後、最初のアドレス境界に続くデータの読み出し完了を待つためにワード境界ウエイトサイクルが発生し、読み出したデータの出力がワード境界ウエイトサイクルの間、すなわち、最初のアドレス境界をまたいだデータの読み出しが完了するまで途切れている。   For example, in the semiconductor memory described in Patent Document 1, a first latency of 5 cycles from when a burst read command is input to when the first read data is output occurs, and then data read following the first address boundary is read. A word boundary wait cycle occurs to wait for completion, and the output of the read data is interrupted during the word boundary wait cycle, that is, until the reading of data across the first address boundary is completed.

特開2007−80410号公報JP 2007-80410 A

上述のように、半導体メモリは、バースト読み出しの最中にワード境界ウエイトサイクルが生じると、半導体メモリからデータを読み出している外部装置が無効なデータを読み込まないように、出力しているデータが無効なデータであることを知らせる必要がある。そのため、半導体メモリは、出力しているデータが有効なデータであるか否かを示すためのレディ信号RDYなどを出力し、当該データの読み出す外部装置に有効なデータを出力していることを通知するハンドシェイクを用いたデータ伝送を行っている。
半導体メモリからデータを読み出す外部装置のインターフェイス回路は、ハンドシェイクを行うために複雑になると共に回路規模が増加して、高速化を妨げる問題がある。
As described above, when a word boundary wait cycle occurs during burst reading, semiconductor memory outputs invalid data so that an external device reading data from the semiconductor memory does not read invalid data. It is necessary to inform that it is correct data. Therefore, the semiconductor memory outputs a ready signal RDY or the like for indicating whether or not the output data is valid data, and notifies the external device that reads the data that valid data is being output. Data transmission using handshaking is performed.
An interface circuit of an external device that reads data from a semiconductor memory becomes complicated because of handshaking, and the circuit scale increases, which hinders speedup.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、バースト読み出し動作において、最初のアドレス境界により有効なデータを途切れることなくクロックに同期し連続して出力する半導体メモリを提供する。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory in which valid data is continuously output in synchronism with a clock without being interrupted by a first address boundary in a burst read operation. .

上記問題を解決するために、本発明は、備えられたメモリセルアレイの連続するメモリ領域に記憶されているデータを入力されるクロック信号に同期して順次出力するバースト読み出しの機能を有する半導体メモリであって、前記バースト読み出し命令が入力されると、該バースト読み出し命令に含まれる開始アドレスから最初のアドレス境界までの前記メモリ領域から読み出した第1のデータを出力する際に要するクロックサイクル数と、予め設定されているファーストレイテンシとに応じてウエイトサイクルを設定すると共に、設定した該ウエイトサイクルを前記クロック信号に同期してカウントするサイクルカウント部と、前記バースト読み出し命令が入力されると、前記第1のデータの前記メモリ領域からの読み出しと、前記最初のアドレス境界直後に記憶されている第2のデータの前記メモリ領域からの読み出しとを連続して行い、前記サイクルカウント部のカウントが終了すると、前記第1のデータと前記第2のデータとを前記クロック信号に同期して連続したクロックサイクルで外部への出力を開始させるサイクル制御部と、を具備し、前記アドレス境界は、前記メモリセルアレイの構成により、1回の前記データの読み出しに含めることができないアドレスの境界であることを特徴とする半導体メモリである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor memory having a burst read function for sequentially outputting data stored in continuous memory areas of a provided memory cell array in synchronization with an input clock signal. When the burst read command is input, the number of clock cycles required to output the first data read from the memory area from the start address to the first address boundary included in the burst read command; When a wait cycle is set according to a preset first latency, the cycle count unit that counts the set wait cycle in synchronization with the clock signal, and when the burst read command is input, 1 data read from the memory area and the first The second data stored immediately after the dress boundary is continuously read from the memory area, and when the count of the cycle count unit is completed, the first data and the second data are A cycle control unit that starts output to the outside in successive clock cycles in synchronization with a clock signal, and the address boundary is included in one reading of the data depending on the configuration of the memory cell array. This is a semiconductor memory characterized in that it is an address boundary that cannot.

また、本発明は、上記記載の発明において、前記サイクルカウント部は、前記ファーストレイテンシを前記クロック信号に同期してカウントするファーストレイテンシカウンタと、前記ファーストレイテンシのサイクル数と、前記第1のデータの出力に要するサイクル数とに基づいて、前記バースト読み出しに対応する前記データを外部へ出力するタイミングを前記クロック信号に同期してカウントする境界レイテンシカウンタと、を備え、前記ファーストレイテンシカウンタと前記境界レイテンシカウンタとを順に動作させて、前記バースト読み出し命令が入力されてから、該命令に対応したデータの出力を開始するまでのウエイトサイクルをカウントし、前記境界レイテンシカウンタがカウントする値は、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数以上の場合、「0」であり、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを読み出すサイクル数より小さい場合、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数と前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数との差である、ことを特徴とする。   In the present invention described above, the cycle count unit may include a first latency counter that counts the first latency in synchronization with the clock signal, the number of cycles of the first latency, and the first data A boundary latency counter that counts the timing at which the data corresponding to the burst read is output to the outside in synchronization with the clock signal based on the number of cycles required for output, the first latency counter and the boundary latency The counter is operated in order, the wait cycle from when the burst read command is input until the output of data corresponding to the command is started is counted, and the value counted by the boundary latency counter is the first When outputting data When the number of cycles required is equal to or greater than the number of cycles corresponding to the time for reading the second data from the memory area, the number of cycles required to output the first data is “0”. If the number of cycles is less than the number of cycles for reading the data, the difference between the number of cycles required to output the first data and the number of cycles corresponding to the time for reading the second data from the memory area And

また、本発明は、上記記載の発明において、前記ファーストレイテンシは、前記クロック信号の周期と前記メモリセルアレイのデータ読み出し時間に応じて設定されることを特徴とする。   In the invention described above, the first latency is set according to a period of the clock signal and a data read time of the memory cell array.

また、本発明は、上記記載の発明において、前記境界レイテンシカウンタは、前記バースト読み出し命令に含まれるアドレスの下位ビットに応じて前記境界レイテンシが設定されることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the boundary latency counter is set with the boundary latency according to a lower bit of an address included in the burst read instruction.

この発明により、半導体メモリは、サイクルカウント部が、入力されるバースト読み出し命令により指定される開始アドレスに応じたウエイトサイクルを算出して設定し、サイクル制御部が当該ウエイトサイクルに応じて読み出しデータの出力を制御する。開始アドレスに応じて設定されたウエイトサイクルは、バースト読み出しにおいて、最初に読み出すデータと、2回目に読み出すデータとの読み出しに必要なサイクル数であり、出力する第1のデータ及び第2のデータが用意できてから第1のデータを出力する。すなわち、サイクルカウント部は、アドレス境界直後の2回目に読み出すデータの読み出しに要するサイクル数と、最初に読み出す第1のデータを出力できるまでに要するウエイトサイクルとに応じたウエイトサイクルを設定し、当該ウエイトサイクルのカウントを行う。サイクル制御部は、サイクルカウント部がウエイトサイクルのカウントを行っている間に、第1のデータ及び第2のデータの読み出しを開始し、出力するべきデータを用意することで、最初のアドレス境界の前後に記憶されているデータを出力する際に、データを途切れさせることなくクロックに同期し連続して出力することが可能となる。   According to this invention, in the semiconductor memory, the cycle count unit calculates and sets a wait cycle corresponding to the start address specified by the input burst read command, and the cycle control unit sets the read data according to the wait cycle. Control the output. The wait cycle set in accordance with the start address is the number of cycles required for reading the first read data and the second read data in burst read, and the first data and second data to be output are After the preparation, the first data is output. That is, the cycle count unit sets a wait cycle corresponding to the number of cycles required for reading data read for the second time immediately after the address boundary and the wait cycle required until the first data to be read first can be output. Count the wait cycle. The cycle control unit starts reading the first data and the second data while the cycle count unit is counting the wait cycle, and prepares the data to be output, thereby preparing the first address boundary. When outputting the data stored before and after, it becomes possible to output the data continuously in synchronization with the clock without interrupting the data.

本実施形態における半導体メモリの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the semiconductor memory in this embodiment. 同実施形態におけるバースト制御部の構成を示した概略ブロック図である。It is the schematic block diagram which showed the structure of the burst control part in the embodiment. 同実施形態における開始アドレスの下位4ビットが「14」の場合のバースト読み出し動作の概略を示したタイミングチャートである。7 is a timing chart showing an outline of a burst read operation when the lower 4 bits of the start address in the embodiment are “14”. 同実施形態における開始アドレスの下位4ビットが「6」の場合のバースト読み出し動作の概略を示したタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an outline of a burst read operation when the lower 4 bits of the start address in the embodiment are “6”. 同実施形態における開始アドレスの下位4ビットの値それぞれに対して、有効データ数と、データの出力開始までの総ウエイトサイクル数とを示す図である。It is a figure which shows the number of effective data and the total number of wait cycles until the output start of data with respect to each value of the lower 4 bits of the start address in the same embodiment.

以下、本発明の一実施形態による半導体メモリ及び当該半導体メモリの動作を図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ブロックを16ワードとし、読み出し単位を8ワードとして説明する。また、半導体メモリ100の特徴は、バースト読み出しが入力されてからデータを出力するまでの間に、ファーストレイテンシとワード境界ウエイトサイクルとをまとめてウエイトサイクルとしてカウントし、当該ウエイトサイクルをカウントしている間に最初のアドレス境界前後のデータ読み出しを行うことで出力するデータを用意し、データの出力を開始後には、毎クロックサイクルにおいてデータを連続して出力させることにある。   Hereinafter, a semiconductor memory and an operation of the semiconductor memory according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a block is assumed to be 16 words and a reading unit is assumed to be 8 words. The semiconductor memory 100 is characterized in that the first latency and the word boundary wait cycle are collectively counted as a wait cycle between the time when burst read is input and the time when data is output, and the wait cycle is counted. In the meantime, data to be output is prepared by reading data before and after the first address boundary, and after the start of data output, the data is continuously output in every clock cycle.

図1は、本実施形態による半導体メモリ100を示す概略ブロック図である。
半導体メモリ100は、入力バッファ1、アドレスラッチ2、バースト制御部3、アドレス制御部4、ローデコーダ5及びメモリセルアレイ6を含み構成されるメモリバンク7−0、7−1、…、7−n、カラムデコーダ8、センスアンプ・センスデータラッチ9、イネーブル制御部10、2ワードデータラッチ12−0〜12〜3を含み構成される8ワードデータラッチ11、ページセレクタ13、出力ラッチ14、データセレクタ15、データ出力制御部16、及び、レディ出力制御部17を具備する。
なお、半導体メモリ100のアドレス境界は16ワードごとにある。また、1ワードは、16ビット幅のデータである。また、半導体メモリ100において、バースト読み出し命令は、バースト読み出しの開始アドレスを示す外部アドレスと、当該外部アドレスが有効であることを示すアドレスバリッド信号ADVBとからなる。また、メモリバンク7−0、7−1、…、7−nは、同じ構成を有しており、以下、メモリバンク7−0、7−1、…、7−nのいずれか、あるいは、全てを代表して示す場合にはメモリバンク7という。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the semiconductor memory 100 according to the present embodiment.
The semiconductor memory 100 includes memory banks 7-0, 7-1,..., 7-n including an input buffer 1, an address latch 2, a burst control unit 3, an address control unit 4, a row decoder 5, and a memory cell array 6. , Column decoder 8, sense amplifier / sense data latch 9, enable control unit 10, 2-word data latch 12-0 to 12-3, 8-word data latch 11, page selector 13, output latch 14, data selector 15 includes a data output control unit 16 and a ready output control unit 17.
The address boundary of the semiconductor memory 100 is every 16 words. One word is 16-bit data. In the semiconductor memory 100, the burst read command includes an external address indicating the start address of burst read and an address valid signal ADVB indicating that the external address is valid. Further, the memory banks 7-0, 7-1,..., 7-n have the same configuration, and hereinafter, any one of the memory banks 7-0, 7-1,. When all are shown as a representative, it is called a memory bank 7.

イネーブル制御部10は、外部から入力されるチップイネーブル信号CEB、アウトプットイネーブル信号OEBを波形整形等の処理を行い出力する。ここで、イネーブル制御部10は、「L」レベルのチップイネーブル信号CEBと、「L」レベルのアウトプットイネーブル信号OEBとが共に入力されると、入力バッファ1に活性化状態となる「H」レベルのチップ選択信号CSと、バースト制御部3に活性化状態となる「H」レベルの出力選択信号OSを出力する。   The enable control unit 10 performs processing such as waveform shaping and outputs a chip enable signal CEB and an output enable signal OEB input from the outside. Here, when both the “L” level chip enable signal CEB and the “L” level output enable signal OEB are input, the enable control unit 10 becomes “H” in which the input buffer 1 is activated. The chip selection signal CS at the level and the output selection signal OS at the “H” level to be activated are output to the burst controller 3.

入力バッファ1は、外部から入力されるアドレスバリッド信号ADVB、外部クロック信号、外部アドレス信号(例えば、A0〜A22)を波形整形等の処理を行う。また、入力バッファ1は、入力された信号から、アドレス有効信号ADVS、内部クロック信号CLK、アドレスラッチ信号ALAT、アドレスADを出力する。
ここで、入力バッファ1は、イネーブル制御部10から活性化状態を示す「H」レベルのチップ選択信号CSが入力されることにより、外部クロック信号とアドレスバリッド信号ADVBとからアドレス有効信号ADVSを生成し、入力された外部クロック信号を内部クロック信号CLKとして出力し、入力された外部アドレス信号をアドレスADとして出力し、入力されるアドレス有効信号ADVSに基づいてアドレスラッチ2にアドレスADをラッチするタイミングを示すアドレスラッチ信号ALATを出力する。
The input buffer 1 performs processing such as waveform shaping on the address valid signal ADVB, the external clock signal, and the external address signal (for example, A0 to A22) input from the outside. The input buffer 1 outputs an address valid signal ADVS, an internal clock signal CLK, an address latch signal ALAT, and an address AD from the input signal.
Here, the input buffer 1 generates the address valid signal ADVS from the external clock signal and the address valid signal ADVB when the “H” level chip selection signal CS indicating the activated state is input from the enable control unit 10. The input external clock signal is output as the internal clock signal CLK, the input external address signal is output as the address AD, and the address AD is latched in the address latch 2 based on the input address valid signal ADVS. An address latch signal ALAT is output.

アドレスラッチ2は、入力バッファ1から入力されるアドレスADを、入力バッファ1により出力されるアドレスラッチ信号ALATにより示されるタイミングでラッチする。
バースト制御部3は、アドレスラッチ2から入力されるラッチアドレスLADをバースト読み出しの先頭アドレス(スタートアドレス、開始アドレス)とし、先頭アドレス(A0〜A22)の上位ビットをバーストアドレスBADとしてアドレス制御部4に出力する。ここで、先頭アドレスの上位ビットとは、8ワード単位の読み出しを対象とする場合、下位3ビットを省いた上位ビットであり、16ワード単位の読み出しを対象とする場合、下位4ビットを省いた上位ビットである。また、バースト制御部3は、バースト読み出しを行う場合、バーストアドレスBADを、後述するタイミングにて内部クロックに同期して「1」インクリメントして新たなバーストアドレスBADとして出力する。
また、バースト制御部3は、内部クロック信号CLKに同期して、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3、ページコントロール信号PC、ウエイト信号WAITを生成して出力し、さらに、電源供給開始などにおける初期設定を行う際に設定されたアクセスモード(外部クロック信号に同期してデータを連続して出力するバーストアクセスモード、又は、外部クロック信号に同期せずに1ワードのデータを出力するランダムアクセスモード)に応じて、同期・非同期セレクト信号SELを生成して出力する。また、バースト制御部3は、開始アドレスの下位4ビットの値が「2〜7」のとき、16ワード境界信号を「H」レベルにし、開始アドレスと異なるブロックにアクセスして、アドレス境界を越えたときに「L」レベルにする。
The address latch 2 latches the address AD input from the input buffer 1 at a timing indicated by the address latch signal ALAT output from the input buffer 1.
The burst control unit 3 uses the latch address LAD input from the address latch 2 as the start address (start address, start address) of burst read, and the upper bits of the start address (A0 to A22) as the burst address BAD. Output to. Here, the upper bits of the head address are the upper bits excluding the lower 3 bits when reading 8 word units, and the lower 4 bits are omitted when reading 16 word units. Upper bit. Further, when burst reading is performed, the burst control unit 3 increments the burst address BAD by “1” in synchronization with the internal clock at a later-described timing, and outputs it as a new burst address BAD.
The burst controller 3 generates and outputs the word data latch signals DL0 to DL3, the page control signal PC, and the wait signal WAIT in synchronization with the internal clock signal CLK, and further performs initial settings such as the start of power supply. Depending on the access mode (burst access mode that outputs data continuously in synchronization with the external clock signal or random access mode that outputs data of 1 word without synchronizing with the external clock signal) The synchronous / asynchronous select signal SEL is generated and output. In addition, when the value of the lower 4 bits of the start address is “2 to 7”, the burst control unit 3 sets the 16 word boundary signal to “H” level, accesses a block different from the start address, and crosses the address boundary. To “L” level.

アドレス制御部4は、バースト制御部3から入力されるバーストアドレスBADとラッチアドレスLADとのいずれかを選択してデコードし、ローアドレスRADを各メモリバンク7に備えられるローデコーダ5に出力すると共にカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。ここで、アドレス制御部4は、アクセスモードがバーストアクセスモードのとき、バーストアドレスBADを選択し、アクセスモードがランダムアクセスモードのとき、ラッチアドレスLADを選択する。
また、アドレス制御部4は、選択したバーストアドレスBAD又はラッチアドレスLADの変化を検出すると、メモリバンク7からデータを読み出すのに要する時間(アクセス時間)が経過した後に、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力して、センスアンプ・センスデータラッチ9にカラムデコーダ8から出力されたデータをラッチさせる。ここで、アクセス時間は、ローデコーダ5、メモリセルアレイ6、カラムデコーダ8、及び、センスアンプ・センスデータラッチ9が処理に要する時間に相当する。
The address control unit 4 selects and decodes either the burst address BAD or the latch address LAD input from the burst control unit 3 and outputs the row address RAD to the row decoder 5 provided in each memory bank 7. The column address CAD is output to the column decoder 8. Here, the address control unit 4 selects the burst address BAD when the access mode is the burst access mode, and selects the latch address LAD when the access mode is the random access mode.
Further, when the address control unit 4 detects a change in the selected burst address BAD or latch address LAD, after the time (access time) required to read data from the memory bank 7 has elapsed, the latch control of “H” level is performed. The signal LC is output to the sense amplifier / sense data latch 9 to cause the sense amplifier / sense data latch 9 to latch the data output from the column decoder 8. Here, the access time corresponds to the time required for processing by the row decoder 5, the memory cell array 6, the column decoder 8, and the sense amplifier / sense data latch 9.

メモリバンク7は、ローデコーダ5とメモリセルアレイ6とを含み構成される。メモリセルアレイ6は、複数のメモリセル(メモリ素子)がマトリックス状に配置されて形成されている。メモリセルは、M×N(M、Nは整数であり、例えば、Mは2であり、Nは8である)本の読み出し線ごとのブロックに分割されており、このブロックをまたいで一度にアクセスすることができない。ローデコーダ5は、アドレス制御部4から入力されたローアドレスRADをデコードし、メモリセルアレイ6において、ローアドレスRADの示すメモリ領域のメモリセル(例えば、8ワード単位、1ワード=16ビット)を選択する。   The memory bank 7 includes a row decoder 5 and a memory cell array 6. The memory cell array 6 is formed by arranging a plurality of memory cells (memory elements) in a matrix. The memory cell is divided into blocks for each readout line of M × N (M and N are integers, for example, M is 2 and N is 8). I can't access it. The row decoder 5 decodes the row address RAD input from the address control unit 4 and selects a memory cell (for example, in units of 8 words, 1 word = 16 bits) in the memory area indicated by the row address RAD in the memory cell array 6. To do.

カラムデコーダ8は、アドレス制御部4から入力されたカラムアドレスCADをデコードして、メモリバンク7−0、…、7−nのうちいずれか1つのメモリバンク7から出力されるデータを選択し、選択したデータをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。
センスアンプ・センスデータラッチ9は、アドレス制御部4から入力されるラッチコントロール信号LCに応じて、カラムデコーダ8から出力されるデータをラッチする。ここで、センスアンプ・センスデータラッチ9は、開始アドレスに応じて次のように、データをラッチする。
センスアンプ・センスデータラッチ9は、開始アドレスの下位4ビットが「0〜1」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「0〜7」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「2〜3」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「2〜9」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「4〜5」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「4〜11」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「6〜7」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「6〜13」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「8〜15」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「8〜15」に対応したデータをラッチする。
The column decoder 8 decodes the column address CAD input from the address control unit 4, selects data output from any one of the memory banks 7-0, ..., 7-n, The selected data is output to the sense amplifier / sense data latch 9.
The sense amplifier / sense data latch 9 latches data output from the column decoder 8 in response to a latch control signal LC input from the address control unit 4. Here, the sense amplifier / sense data latch 9 latches data in accordance with the start address as follows.
When the lower 4 bits of the start address are “0 to 1”, the sense amplifier / sense data latch 9 latches the data corresponding to the lower 4 bits of the address “0 to 7” from the read block, and starts. When the lower 4 bits of the address are “2-3”, the data corresponding to the lower 4 bits of the address “2-9” is latched from the block to be read, and the lower 4 bits of the start address is “4-5”. ”Latches the data corresponding to the lower 4 bits of the address“ 4 to 11 ”from among the blocks to be read, and from the read block when the lower 4 bits of the start address is“ 6 to 7 ”. When the lower 4 bits of the address latch data corresponding to “6 to 13” and the lower 4 bits of the start address is “8 to 15”, the address is added from the block to be read. Scan the lower 4 bits of the latches the data corresponding to the "8-15".

8ワードデータラッチ11は、2ワードデータラッチ12−0〜12−3を含み構成される。2ワードデータラッチ12−0〜12−3は、バースト制御部3が出力するワードデータラッチ信号DL0〜DL3に応じて、それぞれ2ワード幅(32ビット幅)のデータをラッチする。ここで、2ワードデータラッチ12−0には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[31:0](SAD0)が入力される。また、2ワードデータラッチ12−1には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[63:32](SAD1)が入力される。また、2ワードデータラッチ12−2には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[95:64](SAD2)が入力される。また、2ワードデータラッチ12−3には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[127:96](SAD3)が入力される。   The 8-word data latch 11 includes 2-word data latches 12-0 to 12-3. The 2-word data latches 12-0 to 12-3 latch data having a 2-word width (32-bit width), respectively, according to the word data latch signals DL0 to DL3 output from the burst control unit 3. Here, the sense amplifier data SAD [31: 0] (SAD0) of the sense amplifier data SAD [127: 0] output from the sense amplifier / sense data latch 9 is input to the 2-word data latch 12-0. The The sense amplifier data SAD [63:32] (SAD1) of the sense amplifier data SAD [127: 0] output from the sense amplifier / sense data latch 9 is input to the 2-word data latch 12-1. . The sense amplifier data SAD [95:64] (SAD2) of the sense amplifier data SAD [127: 0] output from the sense amplifier / sense data latch 9 is input to the 2-word data latch 12-2. . The sense amplifier data SAD [127: 96] (SAD3) of the sense amplifier data SAD [127: 0] output from the sense amplifier / sense data latch 9 is input to the 2-word data latch 12-3. .

なお、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「0〜1」の場合、バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「0〜1」に対応したデータ、例えば、「D0、D1」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「2〜3」に対応したデータ、例えば、「D2、D3」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「4〜5」に対応したデータ、例えば、「D4、D5」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「2〜3」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「2〜3」に対応したデータ、例えば、「D2、D3」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「4〜5」に対応したデータ、例えば、「D4、D5」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “0 to 1”, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “0 to 1” in the 2-word data latch 12-0 in the burst read operation. For example, “D0, D1” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “2-3”, for example, “D2, D3” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "4-5", for example, "D4, D5", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address corresponding to “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “2 to 3” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “2-3”, for example, “D2, D3” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "4-5", for example, "D4, D5", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.

また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「4〜5」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「10〜11」に対応したデータ、例えば、「D10、D11」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「4〜5」に対応したデータ、例えば、「D4、D5」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「6〜7」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「10〜11」に対応したデータ、例えば、「D10、D11」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「12〜13」に対応したデータ、例えば、「D12、D13」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “4 to 5” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “10-11”, for example, “D10, D11” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "4-5", for example, "D4, D5", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “6 to 7” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “10-11”, for example, “D10, D11” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "12 to 13", for example, "D12, D13", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.

また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「8〜15」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「10〜11」に対応したデータ、例えば、「D10、D11」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「12〜13」に対応したデータ、例えば、「D12、D13」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「14〜15」に対応したデータ、例えば、「D14、D15」がラッチされる。   When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “8 to 15” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “10-11”, for example, “D10, D11” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "12 to 13", for example, "D12, D13", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “14 to 15”, for example, “D14, D15” is latched.

ページセレクタ13は、バースト制御部3が出力するページコントロール信号PCにより、8ワードデータラッチ11から入力される8ワード幅のデータから1ワードを選択して、ページデータPD[15:0]として出力する。
出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKに同期して、例えば、内部クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期して、ページセレクタ13の出力するページデータPD[15:0]を記憶する。
データセレクタ15は、バースト制御部3が出力する同期・非同期セレクト信号SELにより、出力ラッチ14とページセレクタ13とが出力する1ワード幅のデータのいずれかを選択する。また、データセレクタ15は、アクセスモードがバーストアクセスモードのとき、出力ラッチ14が出力するデータを選択して出力し、アクセスモードがランダムアクセスモードのとき、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]を選択して出力する。
The page selector 13 selects one word from the 8-word width data input from the 8-word data latch 11 according to the page control signal PC output from the burst control unit 3, and outputs it as page data PD [15: 0]. To do.
The output latch 14 stores the page data PD [15: 0] output from the page selector 13 in synchronization with the internal clock signal CLK, for example, in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK.
The data selector 15 selects one word-width data output from the output latch 14 and the page selector 13 based on the synchronous / asynchronous select signal SEL output from the burst control unit 3. The data selector 15 selects and outputs the data output by the output latch 14 when the access mode is the burst access mode, and the page data PD [15 output by the page selector 13 when the access mode is the random access mode. : 0] and output.

データ出力制御部16は、バースト制御部3から入力されるアウトプットコントロール信号OPCにより、データセレクタ15が出力するデータをアウトプットデータOUT[15:0]として出力するか否かを選択する。ここで、データ出力制御部16は、アウトプットコントロール信号が「H」レベルの場合、データセレクタ15から出力されるデータをアウトプットデータOUT[15:0]として出力端子に出力し、アウトプットコントロール信号OPCが「L」レベルの場合、出力をハイインピーダンスとする。   The data output control unit 16 selects whether or not to output the data output from the data selector 15 as output data OUT [15: 0] by the output control signal OPC input from the burst control unit 3. Here, when the output control signal is at the “H” level, the data output control unit 16 outputs the data output from the data selector 15 as output data OUT [15: 0] to the output terminal, and outputs the output control signal. When the signal OPC is at “L” level, the output is set to high impedance.

レディ出力制御部17は、バースト制御部3から入力されるアウトプットコントロール信号OPCとウエイト信号WAITとの論理積を算出して、次のクロックサイクルにレディ信号RDYとして出力端子から外部に出力する。ここで、レディ信号RDYが「H」レベルのとき、有効なアウトプットデータOUT[15:0]が出力されていることを示し、レディ信号RDYが「L」レベルのとき、無効なアウトプットデータOUT[15:0]が出力されていることを示す。   The ready output control unit 17 calculates a logical product of the output control signal OPC input from the burst control unit 3 and the wait signal WAIT, and outputs the logical product from the output terminal to the outside as the ready signal RDY in the next clock cycle. Here, when the ready signal RDY is at “H” level, it indicates that valid output data OUT [15: 0] is being output. When the ready signal RDY is at “L” level, invalid output data is output. It indicates that OUT [15: 0] is being output.

次に、図2は、バースト制御部3の構成を示した概略ブロック図である。バースト制御部3は、有効データレジスタ書込部38、ファーストレイテンシレジスタ31、有効データレジスタ32、レイテンシカウンタ書込部37、データカウンタ書込部39、境界カウンタ書込部40、サイクルカウント部51、及び、サイクル制御部52を備えている。ここで、サイクルカウント部51は、アドレスカウンタ33、ファーストレイテンシカウンタ34、データカウンタ35、及び、16ワード境界カウンタ36(境界レイテンシカウンタ)を含み構成される。サイクル制御部52は、アドレス変化検知部41、ページラッチ信号生成部42、ページコントロール信号生成部43、及び、ウエイト信号生成部44を含み構成され、バースト読み出し命令が入力されてから当該命令によるデータの出力が開始されるまでのサイクル数をカウントする。   Next, FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the burst control unit 3. The burst control unit 3 includes a valid data register writing unit 38, a first latency register 31, a valid data register 32, a latency counter writing unit 37, a data counter writing unit 39, a boundary counter writing unit 40, a cycle counting unit 51, And the cycle control part 52 is provided. Here, the cycle count unit 51 includes an address counter 33, a first latency counter 34, a data counter 35, and a 16-word boundary counter 36 (boundary latency counter). The cycle control unit 52 includes an address change detection unit 41, a page latch signal generation unit 42, a page control signal generation unit 43, and a wait signal generation unit 44, and receives data from the instruction after a burst read command is input. Count the number of cycles until the output of.

バースト制御部3において、ファーストレイテンシレジスタ31は、外部から入力されるファーストレイテンシのウエイトサイクル数から「1」を減算した値を記憶するレジスタである。このファーストレイテンシレジスタ31への書き込みは、バースト読み出しなどが実際に行われるよりも前のタイミングで、不図示の制御回路により行われる。なお、以下において、ファーストレイテンシのウエイトサイクル数から「1」減算した値を、ウエイト計数初期値という。
なお、ファーストレイテンシによるウエイトサイクル数は、非同期のメモリバンク7からデータを読み出すための時間、すなわち、データを読み出すときにメモリアクセス完了するまでの待ち時間が設定される。また、バースト読み出しにおいては、バースト読み出し命令が入力された最初のクロック有効エッジから、データ出力開始又はデータ出力が確定するクロックの有効エッジまでのクロックサイクル数として設定されている。
In the burst controller 3, the first latency register 31 is a register that stores a value obtained by subtracting “1” from the number of first latency wait cycles input from the outside. The writing to the first latency register 31 is performed by a control circuit (not shown) at a timing before burst reading or the like is actually performed. Hereinafter, a value obtained by subtracting “1” from the number of wait cycles of the first latency is referred to as a weight count initial value.
The number of wait cycles due to the first latency is set to a time for reading data from the asynchronous memory bank 7, that is, a waiting time until the memory access is completed when reading the data. In burst read, the number of clock cycles from the first clock valid edge at which a burst read command is input to the valid edge of the clock at which data output starts or data output is determined is set.

有効データレジスタ32は、メモリバンク7から読み出したデータのうち出力すべきデータである有効データの数から「1」を減算した値を記憶する。なお、以下、有効データ数から「1」減算した値をデータ計数初期値という。
アドレスカウンタ33は、入力される内部クロック信号CLKに同期してアドレスラッチ2から入力されるラッチアドレスLADの下位3ビットを除いた上位ビットが記憶されると共に、バーストアドレスBADとして出力される。また、アドレスカウンタ33は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」の場合と、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」又は「8」の場合とに、入力される内部クロック信号CLKに同期してバーストアドレスBADを「1」インクリメントする。すなわち、アドレスカウンタ33は、バースト読み出し動作に係る最初のデータの読み出しが完了した場合と、読み出した8ワードデータラッチ11が保持している有効データがなくなると、カウント値のインクリメントを行う。
The valid data register 32 stores a value obtained by subtracting “1” from the number of valid data to be output among the data read from the memory bank 7. Hereinafter, a value obtained by subtracting “1” from the number of valid data is referred to as a data count initial value.
The address counter 33 stores the upper bits excluding the lower 3 bits of the latch address LAD input from the address latch 2 in synchronization with the input internal clock signal CLK and outputs it as a burst address BAD. In addition, the address counter 33 has a case where the count value of the first latency counter 34 is “1”, the count value of the first latency counter 34 is “0”, and the count value of the data counter 35 is “0” or “ In the case of “8”, the burst address BAD is incremented by “1” in synchronization with the input internal clock signal CLK. That is, the address counter 33 increments the count value when the first data read related to the burst read operation is completed and when there is no valid data held in the read 8-word data latch 11.

ファーストレイテンシカウンタ34は、ファーストレイテンシのクロックサイクルをカウントする。バースト読み出しの開始における最初のメモリアクセスのアクセス時間に対応したクロックサイクル数をカウントするためにも利用する。ファーストレイテンシカウンタ34は、ファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値が初期値として書き込まれる。また、ファーストレイテンシカウンタ34は、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、カウント値が「0」になるまで「1」デクリメントする。   The first latency counter 34 counts the clock cycles of the first latency. This is also used to count the number of clock cycles corresponding to the access time of the first memory access at the start of burst reading. In the first latency counter 34, the initial value of the wait count stored in the first latency register 31 is written as the initial value. The first latency counter 34 decrements “1” until the count value becomes “0” in synchronization with the rising edge of the input internal clock signal CLK.

データカウンタ35は、8ワードデータラッチ11が保持しているデータが含まれるブロック(16ワード単位)のうちの出力すべきデータ数をカウントし、入力される内部クロック信号CLKに同期して動作する。また、データカウンタ35には、有効データレジスタ32に記憶されているデータ計数初期値が初期値として書き込まれる。また、データカウンタ35は、入力される内部クロック信号CLKに同期して、カウント値を「1」デクリメントする。なお、本実施形態においては、1度に16ワードのデータを読み出して、8ワードデータラッチ11とセンスアンプ・センスデータラッチ9とに読み出したデータを保持するので、0〜15の値を記憶できるように4ビット幅のカウンタとなっており、「0」をデクリメントすると「15」が設定される。すなわち、データカウンタ35のカウント値は、「15」→「14」→…→「1」→「0」→「15」→…→「1」→「0」→「15」→…、と「15」から「0」の値を繰り返す。   The data counter 35 counts the number of data to be output in a block (in units of 16 words) including the data held by the 8-word data latch 11, and operates in synchronization with the input internal clock signal CLK. . In addition, the data counter initial value stored in the valid data register 32 is written in the data counter 35 as an initial value. The data counter 35 decrements the count value by “1” in synchronization with the input internal clock signal CLK. In the present embodiment, 16-word data is read at a time and the read data is held in the 8-word data latch 11 and the sense amplifier / sense data latch 9, so that values of 0 to 15 can be stored. Thus, the counter has a 4-bit width, and when “0” is decremented, “15” is set. That is, the count value of the data counter 35 is “15” → “14” →… → “1” → “0” → “15” →… → “1” → “0” → “15” →. The value from “15” to “0” is repeated.

16ワード境界カウンタ36は、境界カウンタ書込部40に初期値を書き込まれると共に、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値が「0」になるまで「1」デクリメントする。
レイテンシカウンタ書込部37は、アドレスラッチ信号ALAT信号の立ち下りに同期して、ファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値を読み込み、読み込んだウエイト計数初期値をファーストレイテンシカウンタ34にカウント値の初期値として書き込む。
The 16-word boundary counter 36 is written in synchronization with the rising edge of the input internal clock signal CLK when the initial value is written in the boundary counter writing unit 40 and the count value of the first latency counter 34 is “0”. Decrement “1” until the value becomes “0”.
The latency counter writing unit 37 reads the wait count initial value stored in the first latency register 31 in synchronization with the falling of the address latch signal ALAT signal, and counts the read wait count initial value to the first latency counter 34. Write as the initial value.

有効データレジスタ書込部38は、バースト読み出し開始時に、あるいは、後述するデータカウンタ書込部39が有効データレジスタ32からデータ計数初期値を読み込んだときに、データ計数初期値の算出を開始し、算出が完了した時点で算出したデータ計数初期値を有効データレジスタ32に書き込む。有効データレジスタ書込部38は、有効データの数から「1」減算した値(データ計数初期値)を算出し、算出結果を有効データレジスタ32に書き込む。   The valid data register writer 38 starts calculating the data count initial value at the start of burst reading or when the data counter writer 39 described later reads the data count initial value from the valid data register 32. The data count initial value calculated when the calculation is completed is written in the valid data register 32. The valid data register writing unit 38 calculates a value (data count initial value) obtained by subtracting “1” from the number of valid data, and writes the calculation result in the valid data register 32.

データカウンタ書込部39は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、有効データレジスタ32に記憶されているデータ計数初期値を読み込み、読み込んだデータ計数初期値をデータカウンタ35に対してカウント値として書き込む。
境界カウンタ書込部40は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、16ワード境界カウンタ36の初期値を書き込む。ここで、境界カウンタ書込部40が16ワード境界カウンタ36に書き込む初期値は、開始アドレスの下位4ビットの示す値が0〜7の場合、2回目に読み出すデータのうちの有効データ数をファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値から減算した値であり、開始アドレスの下位4ビットの示す値が8〜15の場合、1回目に読み出すデータのうちの有効データの数をファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値から減算した値である。なお、減算した結果が負の値になる場合、境界カウンタ書込部40は、「0」を初期値として16ワード境界カウンタ36に書き込む。
The data counter writing unit 39 reads and reads the data count initial value stored in the valid data register 32 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK when the address valid signal ADVB is “L” level. The data count initial value is written to the data counter 35 as a count value.
The boundary counter writing unit 40 writes the initial value of the 16-word boundary counter 36 in synchronization with the rising of the input internal clock signal CLK when the address valid signal ADVB is at “L” level. Here, the initial value that the boundary counter writing unit 40 writes to the 16-word boundary counter 36 is the number of valid data among the data read the second time when the value indicated by the lower 4 bits of the start address is 0-7. This is a value subtracted from the initial value of the wait count stored in the latency register 31. When the value indicated by the lower 4 bits of the start address is 8 to 15, the number of valid data in the first read data is set to the first latency. This is a value obtained by subtracting from the weight count initial value stored in the register 31. If the subtraction result is a negative value, the boundary counter writing unit 40 writes “0” to the 16-word boundary counter 36 as an initial value.

ワード境界ウエイトサイクルが発生するか否かは、開始アドレスの下位4ビットの示す値が0〜7の場合、2回目に読み出すデータに含まれる有効データ数に依存し、開始アドレスの下位4ビットの示す値が8〜15の場合、1回目に読み出すデータに含まれる有効データ数に依存するので、境界カウンタ書込部40は、当該有効データ数に応じたウエイトサイクル数を算出して、16ワード境界カウンタ36の初期値とする。   Whether or not a word boundary wait cycle occurs depends on the number of valid data included in the data read the second time when the value indicated by the lower 4 bits of the start address is 0 to 7, and the lower 4 bits of the start address When the indicated value is 8 to 15, since it depends on the number of valid data included in the first read data, the boundary counter writing unit 40 calculates the number of wait cycles corresponding to the number of valid data to obtain 16 words The initial value of the boundary counter 36 is used.

アドレス変化検知部41は、バーストアドレスBADの変化を検出して、ワンショットのパルス信号であるアドレス遷移信号ATDを生成して出力する。
ページラッチ信号生成部42は、出力するワードデータラッチ信号DL0〜DL3により、メモリセルアレイ7から読み出されてセンスアンプ・センスデータラッチ9にラッチされているワードデータを8ワードデータラッチ11にラッチさせる制御を行う。なお、2ワードデータラッチ12−0は、ワードデータラッチ信号DL0が「L」レベルのとき、ラッチしているデータを出力し、ワードデータラッチ信号DL0が「H」レベルのとき、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されるSAD[31:0]を出力する。
The address change detection unit 41 detects a change in the burst address BAD, generates and outputs an address transition signal ATD that is a one-shot pulse signal.
The page latch signal generation unit 42 causes the 8-word data latch 11 to latch the word data read from the memory cell array 7 and latched in the sense amplifier / sense data latch 9 by the output word data latch signals DL0 to DL3. Take control. The 2-word data latch 12-0 outputs latched data when the word data latch signal DL0 is at "L" level, and sense amplifier sense when the word data latch signal DL0 is at "H" level. SAD [31: 0] input from the data latch 9 is output.

また、ページラッチ信号生成部42は、以下に示す条件1又は条件2が満たされる場合、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して「H」レベルから「L」レベルに遷移させる。条件1は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」である。条件2は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」又は「8」である。
また、ページラッチ信号生成部42は、以下に示す条件3又は条件4が満たされる場合、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して「L」レベルから「H」レベルに遷移させる。条件3は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値及び16ワード境界カウンタ36のカウント値が共に「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「1」又は「9」である。条件4は、「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力されることである。
Further, the page latch signal generation unit 42 changes from “H” level to “H” level in synchronization with the rising of the internal clock signal CLK to which the word data latch signals DL0 to DL3 are input when the following condition 1 or condition 2 is satisfied. Transition to the “L” level. Condition 1 is that the count value of the first latency counter 34 is “1”. Condition 2 is that the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “0” or “8”.
In addition, when the following condition 3 or condition 4 is satisfied, the page latch signal generation unit 42 starts from the “L” level in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK to which the word data latch signals DL0 to DL3 are input. Transition to the “H” level. Condition 3 is that the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16-word boundary counter 36 are both “0”, and the count value of the data counter 35 is “1” or “9”. Condition 4 is that an “L” level address valid signal ADVB is input.

ただし、ページラッチ信号生成部42は、16ワード境界信号が「H」レベル、かつ、アドレスの下位4ビットが「2〜7」の場合、ワードデータラッチ信号DL0の「L」レベルから「H」レベルへの遷移を行わず、16ワード境界信号が「H」レベル、かつ、アドレスの下位4ビットが「4〜7」の場合、ワードデータラッチ信号DL1の「L」レベルから「H」レベルへの遷移を行わず、16ワード境界信号が「H」レベル、かつ、アドレスの下位4ビットが「6〜7」の場合、ワードデータラッチ信号DL2の「L」レベルから「H」レベルへの遷移を行わない。   However, when the 16 word boundary signal is “H” level and the lower 4 bits of the address are “2 to 7”, the page latch signal generation unit 42 changes from “L” level to “H” of the word data latch signal DL0. If the 16-word boundary signal is “H” level and the lower 4 bits of the address are “4-7” without transition to the level, the word data latch signal DL1 changes from “L” level to “H” level. When the 16 word boundary signal is “H” level and the lower 4 bits of the address are “6-7”, the transition of the word data latch signal DL2 from “L” level to “H” level is not performed. Do not do.

ページコントロール信号生成部43は、ページコントロール信号PCを13に出力して、ページセレクタ13が8ワードデータラッチ11から出力される8ワードのデータのうちいずれかの1ワードを選択する制御をする。ページコントロール信号生成部43は、3ビット幅のページ選択カウンタを有しており、ページ選択カウンタの初期値として開始アドレスの下位3ビットを読み込む。ページコントロール信号生成部43は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値との和が「1」以下になると、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してページ選択カウンタを「1」インクリメントする。ページコントロール信号生成部43は、ページ選択カウンタのカウント値に応じて、ページセレクタ13に選択させる1ワードを決定する。ページコントロール信号生成部43は、カウント値が「0」、「1」、「2」、…、「7」それぞれに応じて、WLD[15:0]、WLD[31:16]、WLD[47:32]、…、WLD[127:112]が選択されるページコントロール信号PC「P0」、「P1」、「P2」、…、「P7」を出力して、ページセレクタ13の制御を行う。例えば、ページコントロール信号生成部43は、ページ選択カウンタのカウント値が「6」の場合、8ワードデータWLD[127:0]の下位から7番目に該当するWLD[111:96]の1ワードを選択するページコントロール信号PC「P6」を出力する。   The page control signal generation unit 43 outputs a page control signal PC to 13 and controls the page selector 13 to select any one word from the 8-word data output from the 8-word data latch 11. The page control signal generation unit 43 has a page selection counter with a 3-bit width, and reads the lower 3 bits of the start address as the initial value of the page selection counter. When the sum of the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16-word boundary counter 36 becomes “1” or less, the page control signal generation unit 43 selects a page in synchronization with the rising edge of the input internal clock signal CLK. Increment the counter by "1". The page control signal generation unit 43 determines one word to be selected by the page selector 13 according to the count value of the page selection counter. The page control signal generator 43 generates WLD [15: 0], WLD [31:16], and WLD [47 according to the count values “0”, “1”, “2”,. : 32],..., WLD [127: 112] is selected and page control signals PC “P0”, “P1”, “P2”,..., “P7” are output to control the page selector 13. For example, when the count value of the page selection counter is “6”, the page control signal generation unit 43 outputs one word of WLD [111: 96] corresponding to the seventh lower order of the 8-word data WLD [127: 0]. The page control signal PC “P6” to be selected is output.

ウエイト信号生成部44は、アドレスラッチ信号ALATの立ち下りに同期して、ウエイト信号WAITを「H」レベルにする。また、ウエイト信号生成部44は、16ワード境界カウンタ36のカウント値が「1」のとき、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してウエイト信号WAITを「L」レベルにする。
また、ウエイト信号生成部44は、「H」レベルの出力制御信号OCが入力され、且つ、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」になると、出力端子からアウトプットデータOUT[15:0]を出力することを示す「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCを出力する。
The wait signal generation unit 44 sets the wait signal WAIT to the “H” level in synchronization with the falling edge of the address latch signal ALAT. Further, when the count value of the 16-word boundary counter 36 is “1”, the wait signal generation unit 44 sets the wait signal WAIT to the “L” level in synchronization with the rising edge of the input internal clock signal CLK.
Further, the wait signal generation unit 44 outputs an output when the “H” level output control signal OC is input and both the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16-word boundary counter 36 become “0”. An output control signal OPC of “H” level indicating that output data OUT [15: 0] is output from the terminal is output.

(半導体メモリ100の動作1)
以下、上述した半導体メモリ100のバースト読み出しの動作について、図3及び図4を用いて説明する。なお、図3及び図4では、アクセスモードがバーストアクセスモードであり、ファーストレイテンシが6サイクルを例として説明する。
図3は、開始アドレスの下位4ビットが「14」の場合におけるバースト読み出し動作の概略を示したタイミングチャートである。
時刻t100からの1クロックサイクルにおいて、入力バッファ1には、下位4ビットが「4」を示す外部アドレス信号が入力される。また、入力バッファ1は、入力されたアドレスバリッド信号ADVBが「H」レベルから「L」レベルに遷移することにより、アドレスラッチ信号ALATを立ち上げ、立ち上げた後に続く内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してアドレスラッチ信号ALATを立ち下げる。
(Operation 1 of Semiconductor Memory 100)
Hereinafter, the burst reading operation of the semiconductor memory 100 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, the access mode is the burst access mode and the first latency is 6 cycles as an example.
FIG. 3 is a timing chart showing an outline of the burst read operation when the lower 4 bits of the start address are “14”.
In one clock cycle from time t100, the input buffer 1 receives an external address signal whose lower 4 bits indicate “4”. Further, the input buffer 1 raises the address latch signal ALAT when the input address valid signal ADVB transits from the “H” level to the “L” level, and at the rise of the internal clock signal CLK that follows the rise. The address latch signal ALAT falls in synchronization.

時刻t101からの1クロックサイクルにおいて、外部から外部アドレス「14」が入力されると共に、外部アドレスが有効な値であることを示す「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力される。入力バッファ1は、「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力されると、アドレスラッチ信号ALATを「H」レベルにしてアドレスラッチ2をスルー状態にする。   In one clock cycle from time t101, an external address “14” is input from the outside, and an “L” level address valid signal ADVB indicating that the external address is a valid value is input. When the “L” level address valid signal ADVB is input, the input buffer 1 sets the address latch signal ALAT to the “H” level to put the address latch 2 in the through state.

アドレスカウンタ33は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、アドレスラッチ2が出力するラッチアドレスLADの下位3ビットを除いた(A22〜A3)を初期値として記憶すると共に、記憶したアドレスをバーストアドレスBADとしてアドレス制御部4に出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、カラムアドレスCAD「C8」をカラムデコーダ8に出力する。
The address counter 33 stores (A22 to A3) excluding the lower 3 bits of the latch address LAD output from the address latch 2 as an initial value in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK, and bursts the stored address. The address BAD is output to the address control unit 4.
The address control unit 4 detects a change in the burst address BAD output from the address counter 33, decodes the burst address BAD, outputs the row address RAD to the row decoder 5 included in each of the memory banks 7, and the column address CAD. “C8” is output to the column decoder 8.

また、時刻t101において、レイテンシカウンタ書込部37は、ファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値「5」を読み出して、ファーストレイテンシカウンタ34に書き込んで記憶させる。また、ウエイト信号生成部44は、アドレスラッチ信号ALATの立ち下りに同期して、ウエイト信号WAITを「H」レベルにする。
ページラッチ信号生成部42は、「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力されると、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「H」レベルにする。また、ページコントロール信号生成部43は、開始アドレスの下位3ビット「110」をページ選択カウンタの初期値として記憶し、対応する「P6」のページコントロール信号PCを出力する。
また、時刻t101からの1クロックサイクルにおいて、外部から入力されるアドレスバリッド信号ADVBは、「H」レベルになる。すなわち、入力されている外部アドレスは、無効な値になる。
At time t101, the latency counter writing unit 37 reads the wait count initial value “5” stored in the first latency register 31, writes it in the first latency counter 34, and stores it. The wait signal generation unit 44 sets the wait signal WAIT to the “H” level in synchronization with the falling edge of the address latch signal ALAT.
When the “L” level address valid signal ADVB is input, the page latch signal generation unit 42 sets the word data latch signals DL0 to DL3 to the “H” level in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. Further, the page control signal generation unit 43 stores the lower 3 bits “110” of the start address as the initial value of the page selection counter, and outputs the corresponding page control signal PC of “P6”.
Further, in one clock cycle from time t101, the address valid signal ADVB input from the outside becomes “H” level. That is, the input external address becomes an invalid value.

また、時刻t101において、境界カウンタ書込部40は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して16ワード境界カウンタ36に「3」((ファーストレイテンシサイクル数)−1)−(2回目に読み出すデータのうちの有効データ数))を書き込み記憶させる。
データカウンタ書込部39は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してデータカウンタ35に「1」(有効データ数−1)を書き込み記憶させる。
時刻t102において、ファーストレイテンシカウンタ34は、内部クロック信号CLKに同期して、カウント値のデクリメントを行い、カウント値を「5」から「4」にする。以降、時刻t106まで、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、デクリメントする(「4」→「3」→「2」→「1」→「0」)。
At time t101, when the address valid signal ADVB is “L” level, the boundary counter writing unit 40 sets “3” ((first latency) to the 16-word boundary counter 36 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. The number of cycles) -1)-(the number of valid data in the data read for the second time)) is written and stored.
When the address valid signal ADVB is at “L” level, the data counter writing unit 39 writes and stores “1” (the number of valid data−1) in the data counter 35 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK.
At time t102, the first latency counter 34 decrements the count value in synchronization with the internal clock signal CLK to change the count value from “5” to “4”. Thereafter, until time t106, it is decremented in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK (“4” → “3” → “2” → “1” → “0”).

時刻t104からの1クロックサイクルにおいて、アドレス制御部4は、ローアドレスRADとカラムアドレスCAD「C8」とを出力してからアクセス時間経過しているので、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。センスアンプ・センスデータラッチ9は、「H」レベルのラッチコントロール信号LCが入力されてスルー状態になり、カラムデコーダ8により選択された8ワードのデータ「D8−D15」を8ワードデータラッチ11に出力する。このデータ「D8−D15」は、カラムアドレスCAD「C8」により、カラムデコーダ8がメモリバンク7から読み出されたデータから選択した8ワードのデータである。   In one clock cycle from time t104, the address control unit 4 senses the latch control signal LC at the “H” level because the access time has elapsed since the row address RAD and the column address CAD “C8” are output. Output to amplifier / sense data latch 9. The sense amplifier / sense data latch 9 receives the “H” level latch control signal LC and enters the through state. The 8-word data “D8-D15” selected by the column decoder 8 is transferred to the 8-word data latch 11. Output. This data “D8-D15” is 8-word data selected from the data read from the memory bank 7 by the column decoder 8 using the column address CAD “C8”.

8ワードデータラッチ11は、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3が「H」の場合に、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されたセンスアンプデータSAD[127:0]「D8−D15」を8ワードデータWLD[127:0]としてページセレクタ13に出力する。さらに、ページセレクタ13は、バースト制御部3から出力された下位から6ワード目を選択する「P6」のページコントロール信号PCにより、8ワードデータWLD[127:0]「D8−D15」からデータ「D14」を選択して出力する。データセレクタ15は、バースト制御部3から出力された同期・非同期セレクト信号SELにより、出力ラッチ14が出力する内部クロック信号CLKに同期して変化するデータを選択して、セレクトデータSD[15:0]としてデータ「D14」をデータ出力制御部16に出力する。このとき、データ出力制御部16は、バースト制御部3から「L」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されているので、出力はハイインピーダンス状態で無効なデータが出力されている。   The 8-word data latch 11 receives the sense amplifier data SAD [127: 0] “D8-D15” input from the sense amplifier / sense data latch 9 when the word data latch signals DL0 to DL3 are “H”. The data WLD [127: 0] is output to the page selector 13. Further, the page selector 13 receives the data “8” from the 8-word data WLD [127: 0] “D8-D15” in response to the page control signal PC of “P6” that selects the sixth word from the lower order output from the burst control unit 3. D14 "is selected and output. The data selector 15 selects data that changes in synchronization with the internal clock signal CLK output from the output latch 14 based on the synchronous / asynchronous select signal SEL output from the burst control unit 3, and selects the select data SD [15: 0. ], The data “D14” is output to the data output control unit 16. At this time, since the “L” level output control signal OPC is input from the burst control unit 3 to the data output control unit 16, the output is in a high impedance state and invalid data is output.

時刻t105において、アドレス制御部4は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチコントロール信号LCを「L」レベルにする。出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D14」をラッチする。   At time t105, the address control unit 4 sets the latch control signal LC to the “L” level in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. The output latch 14 latches the page data PD [15: 0] “D14” output from the page selector 13 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK.

時刻t106において、アドレスカウンタ33は、最初のメモリアクセスにより読み出された8ワードのデータが8ワードデータラッチ11に保持されている状態、すなわち、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して記憶しているアドレスを「1」インクリメントし、次に読み出すデータ(8ワード単位)が記憶されているアドレスを示すバーストアドレスBADとして出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、「C16」を示すカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。
At time t106, the address counter 33 is in a state where 8-word data read by the first memory access is held in the 8-word data latch 11, that is, when the count value of the first latency counter 34 is “1”. In addition, the stored address is incremented by “1” in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK, and is output as a burst address BAD indicating the address where the data to be read next (in units of 8 words) is stored.
The address control unit 4 detects a change in the burst address BAD output from the address counter 33, decodes the burst address BAD, outputs the row address RAD to the row decoder 5 included in each of the memory banks 7, and “C16”. Is output to the column decoder 8.

また、時刻t106において、ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して2ワードデータラッチ信号DL3〜DL0を「L」レベルにする。   At time t106, when the count value of the first latency counter 34 is “1”, the page latch signal generation unit 42 outputs the 2-word data latch signals DL3 to DL0 to “L” in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. To the level.

時刻t107において、16ワード境界カウンタ36は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値を「1」デクリメントしてカウント値を「2」に更新する。   At time t107, when the count value of the first latency counter 34 is “0”, the 16-word boundary counter 36 decrements the count value by “1” in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK and sets the count value to “2”. Update to

時刻t108において、16ワード境界カウンタ36は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値を「1」デクリメントしてカウント値を「1」に更新する。   At time t108, when the count value of the first latency counter 34 is “0”, the 16-word boundary counter 36 decrements the count value by “1” in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK and sets the count value to “1”. Update to

時刻t109において、ウエイト信号生成部44は、16ワード境界カウンタ36のカウント値が「1」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してウエイト信号WAITを「L」レベルにする。
ページコントロール信号生成部43は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウンタ値と16ワード境界カウンタ36のカウンタ値との和が「1」以下の場合に、「1」インクリメントして、カウンタ値を「6」から「7」に更新し、ページ選択カウンタに応じてページコントロール信号PCを「P6」から「P7」に変化させる。ページコントロール信号生成部43は、以後、内部クロック信号CLKが立ち上がるごとにカウント値を「1」デクリメントして、ページ選択カウンタのカウンタ値に対応するページコントロール信号PCを「P7」、「P0」、…、と変化させてページセレクタ13に出力する。
At time t109, when the count value of the 16-word boundary counter 36 is “1”, the wait signal generation unit 44 sets the wait signal WAIT to the “L” level in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK.
When the sum of the counter value of the first latency counter 34 and the counter value of the 16-word boundary counter 36 is “1” or less, the page control signal generation unit 43 increments the counter value from “6”. The page control signal PC is updated from “P6” to “P7” according to the page selection counter. Thereafter, the page control signal generator 43 decrements the count value by “1” every time the internal clock signal CLK rises, and sets the page control signal PC corresponding to the counter value of the page selection counter to “P7”, “P0”, .. Are output to the page selector 13.

ウエイト信号生成部44は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウンタ値とが共に「0」の場合に、「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCをデータ出力制御部16とレディ出力制御部17とに出力する。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43から「P7」のページコントロール信号PCが入力され、8ワードデータラッチ11から入力されているデータ「D15−D8」の下位から8番目のデータ「D15」をページデータPD[15:0]として出力する。
データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D14」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
When both the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16 word boundary counter 36 are “0”, the wait signal generation unit 44 outputs the “H” level output control signal OPC to the data output control unit 16. Output to the ready output control unit 17.
The page selector 13 receives the page control signal PC of “P7” from the page control signal generation unit 43, and the eighth data “D15” from the lower order of the data “D15-D8” input from the 8-word data latch 11. Are output as page data PD [15: 0].
The data output control unit 16 receives the data “D14” held in the output latch 14 via the data selector 15 when the “H” level output control signal OPC is input from the wait signal generation unit 44. Are output to the outside as output data OUT [15: 0].

また、時刻t109からの1クロックサイクルにおいて、アドレス制御部4は、ローアドレスRADとカラムアドレスCAD「C16」とを出力してからアクセス時間経過しているので、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。センスアンプ・センスデータラッチ9は、「H」レベルのラッチコントロール信号LCが入力されてスルー状態になり、カラムデコーダ8により選択された8ワードのデータ「D16−D23」を8ワードデータラッチ11に出力する。このデータ「D16−D23」は、カラムアドレスCAD「C16」により、カラムデコーダ8がメモリバンク7から読み出されたデータから選択した8ワードのデータである。
16ワード境界カウンタ36は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値を「1」デクリメントしてカウント値を「0」に更新する。
Further, in one clock cycle from time t109, the address control unit 4 has passed the access time after outputting the row address RAD and the column address CAD “C16”. Therefore, the latch control signal LC at the “H” level. Is output to the sense amplifier / sense data latch 9. The sense amplifier / sense data latch 9 receives the “H” level latch control signal LC and enters the through state. The 8-word data “D16-D23” selected by the column decoder 8 is transferred to the 8-word data latch 11. Output. This data “D16-D23” is 8-word data selected from the data read from the memory bank 7 by the column decoder 8 by the column address CAD “C16”.
When the count value of the first latency counter 34 is “0”, the 16-word boundary counter 36 decrements the count value by “1” in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK and updates the count value to “0”. .

時刻t110において、出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D15」をラッチする。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D15」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
データカウンタ35は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と、16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」の場合に、カウント値を「1」デクリメントして、カウント値を「0」に更新する。なお、データカウンタ35は、以後、内部クロック信号CLKが立ち上がるごとにカウント値を「1」デクリメントする。
アドレス制御部4は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチコントロール信号LCを「L」レベルにして、センスアンプ・センスデータラッチ9に読み出したデータ「D16−D23」をラッチさせる。
At time t110, the output latch 14 latches the page data PD [15: 0] “D15” output from the page selector 13 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. The data output control unit 16 receives the data “D15” held in the output latch 14 via the data selector 15 when the “H” level output control signal OPC is input from the wait signal generation unit 44. Are output to the outside as output data OUT [15: 0].
The data counter 35 decrements the count value by “1” and updates the count value to “0” when both the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16-word boundary counter 36 are “0”. To do. Thereafter, the data counter 35 decrements the count value by “1” every time the internal clock signal CLK rises.
The address control unit 4 sets the latch control signal LC to the “L” level in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK, and causes the sense amplifier / sense data latch 9 to latch the read data “D16-D23”.

ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「1」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「H」レベルにして、8ワードデータラッチ11をスルー状態にする。8ワードデータラッチ11は、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されたデータ「D16−D23」をページセレクタ13に出力する。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43から入力されるページコントロール信号「P0」により、8ワードデータとして入力されているデータ「D16−D23」から下位から1番目のデータ「D16」を選択し、ページデータPD[15:0]としてデータ「D16」を出力する。
When both the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16-word boundary counter 36 are “0” and the count value of the data counter 35 is “1”, the page latch signal generation unit 42 Data latch signals DL0-DL3 are set to "H" level, and 8-word data latch 11 is set to the through state. The 8-word data latch 11 outputs the data “D16-D23” input from the sense amplifier / sense data latch 9 to the page selector 13.
The page selector 13 selects the first data “D16” from the lower order from the data “D16-D23” input as 8-word data by the page control signal “P0” input from the page control signal generator 43. , Data “D16” is output as page data PD [15: 0].

時刻t111において、出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D16」をラッチする。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D16」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
アドレスカウンタ33は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKに同期してバーストアドレスBADを「1」インクリメントして更新し、更新したバーストアドレスBADをアドレス制御部4に出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、「C24」を示すカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。
At time t111, the output latch 14 latches the page data PD [15: 0] “D16” output from the page selector 13 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. The data output control unit 16 receives the data “D16” held in the output latch 14 via the data selector 15 when the “H” level output control signal OPC is input from the wait signal generation unit 44. Are output to the outside as output data OUT [15: 0].
The address counter 33 sets the burst address BAD to “1” in synchronization with the internal clock signal CLK when the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “0”. Increment and update, and output the updated burst address BAD to the address control unit 4.
The address control unit 4 detects a change in the burst address BAD output from the address counter 33, decodes the burst address BAD, outputs the row address RAD to the row decoder 5 included in each of the memory banks 7, and “C24”. Is output to the column decoder 8.

ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「L」レベルにして、8ワードデータラッチ11にデータ「D16−D23」をラッチさせる。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが「P1」に変化したのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」からデータ「D17」を選択して出力する。
The page latch signal generation unit 42 sets the word data latch signals DL0 to DL3 to the “L” level when the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “0”. Then, the 8-word data latch 11 latches the data “D16-D23”.
The page selector 13 changes the data “D17” from the 8-word data WLD [127: 0] “D16-D23” in response to the change of the page control signal PC output from the page control signal generator 43 to “P1”. Select and output.

時刻t112から時刻t114までにおいて、出力ラッチ14は、ページセレクタ13が順に出力するページデータPD[15:0]を内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチして順に出力する(「D17」→「D18」→「D19」)。
データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータを順にアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する(「D17」→「D18」→「D19」)。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが変化するのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」からデータ「D18」、「D19」、「D20」と順に選択して、出力する。
From time t112 to time t114, the output latch 14 latches and outputs the page data PD [15: 0] sequentially output by the page selector 13 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK (“D17” → “D18” → “D19”).
The data output control unit 16 sequentially outputs data held in the output latch 14 via the data selector 15 when the “H” level output control signal OPC is input from the wait signal generation unit 44. Data OUT [15: 0] is output to the outside (“D17” → “D18” → “D19”).
The page selector 13 changes the 8-word data WLD [127: 0] “D16-D23” to the data “D18”, “D19”, and the like in accordance with the change of the page control signal PC output from the page control signal generator 43. Select “D20” in order and output.

時刻t114からの1クロックサイクルにおいて、アドレス制御部4は、ローアドレスRADとカラムアドレスCAD「C16」とを出力してからアクセス時間経過しているので、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。センスアンプ・センスデータラッチ9は、「H」レベルのラッチコントロール信号LCが入力されてスルー状態になり、カラムデコーダ8により選択された8ワードのデータ「D16−D23」を8ワードデータラッチ11に出力する。このデータ「D24−D31」は、カラムアドレスCAD「C24」により、カラムデコーダ8がメモリバンク7から読み出されたデータから選択した8ワードのデータである。   In one clock cycle from time t114, the address control unit 4 senses the latch control signal LC at the “H” level because the access time has elapsed since the row address RAD and the column address CAD “C16” are output. Output to amplifier / sense data latch 9. The sense amplifier / sense data latch 9 receives the “H” level latch control signal LC and enters the through state. The 8-word data “D16-D23” selected by the column decoder 8 is transferred to the 8-word data latch 11. Output. The data “D24-D31” is 8-word data selected from the data read from the memory bank 7 by the column decoder 8 using the column address CAD “C24”.

時刻t115において、アドレス制御部4は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチコントロール信号LCを「L」レベルにする。
また、時刻t115から時刻t117までにおいて、ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが変化するのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」からデータ「D21」、「D22」、「D23」と順に選択して、出力する。
出力ラッチ14は、ページセレクタ13が順に出力するページデータPD[15:0]を内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチして順に出力する(「D20」→「D21」→「D22」)。
データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータを順にアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する(「D20」→「D21」→「D22」)。
At time t115, the address control unit 4 sets the latch control signal LC to the “L” level in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK.
Further, from time t115 to time t117, the page selector 13 changes the 8-word data WLD [127: 0] “D16-D23” in accordance with the change of the page control signal PC output from the page control signal generation unit 43. Data “D21”, “D22”, and “D23” are selected in this order and output.
The output latch 14 latches and outputs the page data PD [15: 0] sequentially output by the page selector 13 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK (“D20” → “D21” → “D22”). .
The data output control unit 16 sequentially outputs data held in the output latch 14 via the data selector 15 when the “H” level output control signal OPC is input from the wait signal generation unit 44. Data OUT [15: 0] (“D20” → “D21” → “D22”).

時刻t118において、出力ラッチ14は、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D23」を内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチして出力する。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D23」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「9」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「H」レベルにして、8ワードデータラッチ11をスルー状態にする。8ワードデータラッチ11は、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されるセンスアンプデータSAD[127:0]「D24−D31」をページセレクタ13に8ワードデータWLD[127:0]として出力する。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43が出力するページコントロール信号PC「P0」に応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」のうち下位から1番目のデータ「D24」をページデータPD[15:0]として出力する。
At time t118, the output latch 14 latches and outputs the page data PD [15: 0] “D23” output from the page selector 13 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. The data output control unit 16 receives the data “D23” held in the output latch 14 via the data selector 15 when the “H” level output control signal OPC is input from the wait signal generation unit 44. Are output to the outside as output data OUT [15: 0].
The page latch signal generation unit 42 sets the word data latch signals DL0 to DL3 to the “H” level when the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “9”. Then, the 8-word data latch 11 is set to the through state. The 8-word data latch 11 outputs the sense amplifier data SAD [127: 0] “D24-D31” input from the sense amplifier / sense data latch 9 to the page selector 13 as 8-word data WLD [127: 0].
The page selector 13 responds to the page control signal PC “P0” output by the page control signal generation unit 43, and the first data “D24” from the lower order of the 8-word data WLD [127: 0] “D16-D23”. Are output as page data PD [15: 0].

時刻t119において、出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D24」をラッチする。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D24」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。   At time t119, the output latch 14 latches the page data PD [15: 0] “D24” output from the page selector 13 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. The data output control unit 16 receives the data “D24” held in the output latch 14 via the data selector 15 when the “H” level output control signal OPC is input from the wait signal generation unit 44. Are output to the outside as output data OUT [15: 0].

アドレスカウンタ33は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「8」の場合に、内部クロック信号CLKに同期してバーストアドレスBADを「1」インクリメントして更新し、更新したバーストアドレスBADをアドレス制御部4に出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、「C32」を示すカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。
The address counter 33 sets the burst address BAD to “1” in synchronization with the internal clock signal CLK when the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “8”. Increment and update, and output the updated burst address BAD to the address control unit 4.
The address control unit 4 detects a change in the burst address BAD output from the address counter 33, decodes the burst address BAD, outputs the row address RAD to the row decoder 5 included in each of the memory banks 7, and "C32" Is output to the column decoder 8.

ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「8」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「L」レベルにして、8ワードデータラッチ11にデータ「D24−D31」をラッチさせる。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが「P1」に変化したのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」のうち下位から2番目のデータ「D25」を選択して出力する。
The page latch signal generation unit 42 sets the word data latch signals DL0 to DL3 to the “L” level when the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “8”. Then, the 8-word data latch 11 latches the data “D24-D31”.
The page selector 13 receives the second word from the lower part of the 8-word data WLD [127: 0] “D16-D23” in response to the page control signal PC output from the page control signal generator 43 changing to “P1”. The data “D25” is selected and output.

(半導体メモリ100の動作2)
次に、図4は、開始アドレスの下位4ビットが「6」の場合におけるバースト読み出し動作の概略を示したタイミングチャートである。
図3に示した半導体メモリ100の動作と異なる動作は、境界カウンタ書込部40による16ワード境界カウンタ値の算出と、16ワード境界信号の変化と、ワードデータラッチ信号DL0〜DL2の変化とである。この違いは、開始アドレスの下位4ビットの値が「2〜7」に該当するためである。
また、図4において、開始アドレスが図3の場合と異なるので、データカウンタ35の初期値と、カラムアドレスCADと、開始アドレス「A6」に対応した読み出されるデータ「D8−13、D6−7」が異なるが、信号が変化するタイミングは、上述の16ワード境界信号、ワードデータラッチ信号DL0〜DL2により制御される8ワードデータラッチ11を除いて同様である。
以下、信号の変化のタイミングが図3と異なる点についてのみ説明する。
(Operation 2 of Semiconductor Memory 100)
Next, FIG. 4 is a timing chart showing an outline of the burst read operation when the lower 4 bits of the start address are “6”.
The operations different from those of the semiconductor memory 100 shown in FIG. 3 are the calculation of the 16 word boundary counter value by the boundary counter writing unit 40, the change of the 16 word boundary signal, and the change of the word data latch signals DL0 to DL2. is there. This difference is because the value of the lower 4 bits of the start address corresponds to “2-7”.
In FIG. 4, since the start address is different from that in FIG. 3, the initial value of the data counter 35, the column address CAD, and the read data “D8-13, D6-7” corresponding to the start address “A6”. However, the timing at which the signal changes is the same except for the 16-word boundary signal and the 8-word data latch 11 controlled by the word data latch signals DL0 to DL2.
In the following, only the difference in signal change timing from FIG. 3 will be described.

時刻t200において、バースト制御部3は、アドレスラッチ2から入力されたラッチアドレスLADの下位4ビットの値が「2〜7」に含まれる場合に、16ワード境界信号を「H」レベルにする。境界カウンタ書込部40は、アドレスバリッド信号ADVB「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して16ワード境界カウンタ36に「3」(((ファーストレイテンシサイクル数)−1)−(1回目に読み出すデータのうち有効データ数))を記憶させる。
時刻t210において、ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「9」であり、16ワード境界信号が「L」レベルの場合に、ワードデータラッチ信号DL3を「H」レベルにして、2ワードデータラッチ12−3のみをスルー状態にする。8ワードデータラッチ11は、2ワードデータラッチ12−0〜12−2に保持されているデータ「D8−D13」と、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されたデータ「D14−D15」とをページセレクタ13に出力する。
時刻t211において、ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、かつ、データカウンタ35のカウント値が「8」の場合に、ワードデータラッチ信号DL3を「L」レベルにして、8ワードデータラッチ11にデータ「D8−D15」をラッチさせる。
時刻t218において、バースト制御部3は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「1」の場合に、16ワード境界信号を「L」にする。
At time t200, when the value of the lower 4 bits of the latch address LAD input from the address latch 2 is included in “2-7”, the burst control unit 3 sets the 16-word boundary signal to the “H” level. When the address valid signal ADVB is “L” level, the boundary counter writing unit 40 sets “3” (((first latency cycle number) −1) to the 16-word boundary counter 36 in synchronization with the rising edge of the internal clock signal CLK. -(The number of valid data among the data read first time)) is stored.
At time t210, the page latch signal generation unit 42 determines that both the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16-word boundary counter 36 are “0” and the count value of the data counter 35 is “9”. Yes, when the 16-word boundary signal is at "L" level, the word data latch signal DL3 is set to "H" level, and only the 2-word data latch 12-3 is set to the through state. The 8-word data latch 11 receives the data “D8-D13” held in the 2-word data latches 12-0 to 12-2 and the data “D14-D15” input from the sense amplifier / sense data latch 9. Output to the page selector 13.
At time t211, the page latch signal generation unit 42 sets the word data latch signal DL3 to “L” when the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “8”. ", The 8-word data latch 11 latches the data" D8-D15 ".
At time t218, the burst controller 3 sets the 16-word boundary signal to “L” when the count value of the first latency counter 34 is “0” and the count value of the data counter 35 is “1”. .

上述のように、半導体メモリ100は、境界カウンタ書込部40が開始アドレスからワード境界ウエイトサイクルに要するクロックサイクル数を決定し、ファーストレイテンシカウンタ34と16ワード境界カウンタ36とを順に動作させてカウントさせ、サイクル制御部52が、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」になってから、データを外部に出力する制御をする。すなわち、半導体メモリ100は、データの読み出しに際して、開始アドレスから発生するファーストレイテンシとワード境界ウエイトサイクルとに要するサイクル数を算出し、データの出力を算出したサイクル数遅らせて出力するデータを読み出しに費やすことで、データ出力開始の後にワード境界ウエイトサイクルの発生を防いでいる。
これにより、半導体メモリ100は、バースト読み出しの動作において、データの読み出し完了を待つことによるワード境界ウエイトサイクルが発生することなく、データを出力することができる。
有効なデータを連続して出力し、無効なデータが出力されるクロックサイクルが生じなくなることで、半導体メモリ100からデータを受信する外部装置は、半導体メモリとの間でのデータの授受において、出力されているデータが有効か否かを判断する必要がなくなるので、データの授受に関するハンドシェイク回路を簡素化でき、データの転送速度の高速化に対応することが可能となる。
As described above, the semiconductor memory 100 determines the number of clock cycles required for the word boundary wait cycle from the start address by the boundary counter writing unit 40, and operates the first latency counter 34 and the 16 word boundary counter 36 in order to count. Then, the cycle control unit 52 controls to output data to the outside after both the count value of the first latency counter 34 and the count value of the 16-word boundary counter 36 become “0”. That is, when reading data, the semiconductor memory 100 calculates the number of cycles required for the first latency generated from the start address and the word boundary wait cycle, and spends the data to be output delayed by the calculated number of cycles. This prevents the occurrence of a word boundary wait cycle after the start of data output.
Thereby, the semiconductor memory 100 can output data without generating a word boundary wait cycle due to waiting for completion of data reading in the burst reading operation.
By eliminating the clock cycle in which valid data is continuously output and invalid data is output, an external device that receives data from the semiconductor memory 100 outputs data in the exchange of data with the semiconductor memory. Since it is not necessary to determine whether or not the stored data is valid, the handshake circuit relating to data transmission / reception can be simplified, and the data transfer speed can be increased.

上述のように半導体メモリ100は動作する、すなわち、バースト読み出し命令が入力されると、当該バースト読み出し命令に含まれる開始アドレスから最初のアドレス境界までの読み出したデータを出力する際に要するサイクルと、予め設定されているファーストレイテンシのサイクルとに応じて、ファーストレイテンシカウンタ34と16ワード境界カウンタ36とのカウント値が設定される。このとき、レイテンシカウンタ書込部37が、ファーストレイテンシカウンタ34にカウント値を書き込み、境界カウンタ書込部40が16ワード境界カウンタ36にカウント値を書き込むことで、バースト読み出し命令に対応するデータの外部への出力を開始するまでのウエイトサイクルを設定する。   As described above, the semiconductor memory 100 operates, that is, when a burst read command is input, a cycle required to output the read data from the start address to the first address boundary included in the burst read command; The count values of the first latency counter 34 and the 16-word boundary counter 36 are set in accordance with a preset first latency cycle. At this time, the latency counter writing unit 37 writes the count value to the first latency counter 34, and the boundary counter writing unit 40 writes the count value to the 16-word boundary counter 36, so that the data corresponding to the burst read command is externalized. Sets the wait cycle until the output to is started.

また、サイクル制御部52は、アドレス制御部4を介して、バースト読み出し命令が入力されると、開始アドレスから最初のアドレス境界までの読み出したデータをメモリバンク7から連続して読み出して、最初のアドレス境界までの読み出したデータを8ワードデータラッチ11にラッチさせると共に、アドレス境界直後に記憶されているデータの読み出しを行ってセンスアンプ・センスデータラッチ9にラッチさせる。また、サイクル制御部52は、ファーストレイテンシカウンタ34と16ワード境界カウンタ36とのカウント値が共に「0」になると、バースト読み出し命令に対応したデータの出力を開始し、8ワードデータラッチ11にラッチされているデータを順に出力させ、8ワードデータラッチ11に出力すべき有効なデータがなくなると、センスアンプ・センスデータラッチ9にラッチされているデータを8ワードデータラッチ11にラッチさせると共に、後続のデータをメモリバンク7から読み出してセンスアンプ・センスデータラッチ9にラッチさせる。以降、サイクル制御部52は、メモリバンク7から読み出したデータを、センスアンプ・センスデータラッチ9と8ワードデータラッチ11との順にラッチさせて、内部クロック信号CLKに同期して連続したクロックサイクルでデータを順に外部へ出力させる。   In addition, when a burst read command is input via the address control unit 4, the cycle control unit 52 continuously reads the read data from the start address to the first address boundary from the memory bank 7, The read data up to the address boundary is latched by the 8-word data latch 11 and the data stored immediately after the address boundary is read and latched by the sense amplifier / sense data latch 9. Further, when both the count values of the first latency counter 34 and the 16 word boundary counter 36 become “0”, the cycle control unit 52 starts outputting data corresponding to the burst read command and latches it in the 8-word data latch 11. When the valid data to be output to the 8-word data latch 11 is lost, the data latched in the sense amplifier / sense data latch 9 is latched in the 8-word data latch 11 and the subsequent Are read from the memory bank 7 and latched by the sense amplifier / sense data latch 9. Thereafter, the cycle control unit 52 latches the data read from the memory bank 7 in the order of the sense amplifier / sense data latch 9 and the 8-word data latch 11 in a continuous clock cycle in synchronization with the internal clock signal CLK. The data is output to the outside in order.

なお、境界カウンタ書込部40は、最初のアドレス境界までの読み出したデータを内部クロック信号CLKに同期して連続したクロックサイクルで外部へ出力する間に、最初のアドレス境界直後のデータを読み出せる場合、すなわち、最初のアドレス境界までの読み出したデータを外部へ出力するのに要するサイクル数(第1のサイクル数)が、最初のアドレス境界直後に記憶されているデータをメモリバンク7から読み出して8ワードデータラッチ11にラッチさせるまでに要するサイクル数(第2のサイクル数)以上の場合、カウント値として「0」を16ワード境界カウンタ36に書き込む。
一方、境界カウンタ書込部40は、最初のアドレス境界までの読み出したデータを内部クロック信号CLKに同期して連続したクロックサイクルで外部へ出力する間に、最初のアドレス境界直後のデータを読み出せない場合、すなわち、第1のサイクル数が第2のサイクル数より小さい場合、第1のサイクル数と第2のサイクル数との差をカウント値として16ワード境界カウンタ36に書き込む。
また、レイテンシカウンタ書込部37は、バースト読み出し命令が入力されてから、当該命令に対応する最初のデータがメモリ素子から読み出されるのに要する時間(アクセス時間)に対するクロックサイクル数をファーストレイテンシカウンタ34にカウント値として書き込む。
The boundary counter writing unit 40 can read data immediately after the first address boundary while outputting the data read up to the first address boundary to the outside in a continuous clock cycle in synchronization with the internal clock signal CLK. In other words, the number of cycles required to output the data read up to the first address boundary to the outside (the first cycle number) is determined by reading the data stored immediately after the first address boundary from the memory bank 7. If the number of cycles required for latching by the 8-word data latch 11 (second cycle number) is exceeded, “0” is written to the 16-word boundary counter 36 as the count value.
On the other hand, the boundary counter writing unit 40 can read the data immediately after the first address boundary while outputting the data read up to the first address boundary to the outside in a continuous clock cycle in synchronization with the internal clock signal CLK. If not, that is, if the first cycle number is smaller than the second cycle number, the difference between the first cycle number and the second cycle number is written in the 16-word boundary counter 36 as a count value.
In addition, the latency counter writing unit 37 sets the number of clock cycles corresponding to the time (access time) required for reading the first data corresponding to the instruction from the memory element after the burst read instruction is input to the first latency counter 34. Is written as a count value.

図5は、開始アドレスの下位4ビットの値それぞれに対して、有効データ数と、データの出力開始までの総ウエイトサイクル数とを示す図である。また、総ウエイトサイクル数は、ファーストレイテンシが「2」から「8」までのそれぞれの場合(図においては、wait2、…、wait8と記載)について示している。
「1st」は、最初の16ワード境界前の1回目に読み出されるブロックにおいて有効なデータのワード数であり、「2nd」は、最初の16ワード境界前の2回目に読み出されるブロックにおいて有効なデータのワード数である。
また、「境界前」は、最初の16ワード境界前のブロックにおける有効なデータのワード数、すなわち「1st」と「2nd」との和である。
図5に示されるとおり、ファーストレイテンシが6サイクル、開始アドレスの下位4ビットが「14」の場合(図3)、総ウエイトサイクル数は、8サイクルである。また、ファーストレイテンシが6サイクル、開始アドレスの下位4ビットが「6」の場合(図4)、総ウエイトサイクル数は、8サイクルである。
FIG. 5 is a diagram showing the number of valid data and the total number of wait cycles until the start of data output, for each value of the lower 4 bits of the start address. The total number of wait cycles is shown for each case where the first latency is “2” to “8” (indicated as wait2,..., Wait8 in the figure).
“1st” is the number of words of valid data in the first block read before the first 16-word boundary, and “2nd” is valid data in the second block read before the first 16-word boundary. Is the number of words.
“Before boundary” is the number of valid data words in the block before the first 16 word boundary, that is, the sum of “1st” and “2nd”.
As shown in FIG. 5, when the first latency is 6 cycles and the lower 4 bits of the start address are “14” (FIG. 3), the total number of wait cycles is 8 cycles. When the first latency is 6 cycles and the lower 4 bits of the start address are “6” (FIG. 4), the total number of wait cycles is 8 cycles.

100…半導体メモリ
1…入力バッファ、2…アドレスラッチ、3…バースト制御部
4…アドレス制御部、5…ローデコーダ、6…メモリセルアレイ
7、7−0、7−1、7−n…メモリバンク
8…カラムデコーダ、9…センスアンプ・センスデータラッチ
10…イネーブル制御部、11…8ワードデータラッチ
12−0…2ワードデータラッチ
12−1…2ワードデータラッチ
12−2…2ワードデータラッチ
12−3…2ワードデータラッチ
13…ページセレクタ、14…出力ラッチ、15…データセレクタ
16…データ出力制御部、17…レディ出力制御部
31…ファーストレイテンシレジスタ、32…有効データレジスタ
33…アドレスカウンタ、34…ファーストレイテンシカウンタ
35…データカウンタ、36…16ワード境界カウンタ
37…レイテンシカウンタ書込部、38…有効データレジスタ書込部
39…データカウンタ書込部、40…境界カウンタ書込部
41…アドレス変化検知部、42…ページラッチ信号生成部
43…ページコントロール信号生成部、44…ウエイト信号生成部
51…サイクルカウント部、52…サイクル制御部
BAD…バーストアドレス、LAD…ラッチアドレス
AD…アドレス、RAD…ローアドレス、CAD…カラムアドレス
CLK…内部クロック信号
ADVB…アドレスバリッド信号、ALAT…アドレスラッチ信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Semiconductor memory 1 ... Input buffer, 2 ... Address latch, 3 ... Burst control part 4 ... Address control part, 5 ... Row decoder, 6 ... Memory cell array 7, 7-0, 7-1, 7-n ... Memory bank DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Column decoder, 9 ... Sense amplifier and sense data latch 10 ... Enable control part, 11 ... 8 word data latch 12-0 ... 2 word data latch 12-1 ... 2 word data latch 12-2 ... 2 word data latch 12 -3 ... 2 word data latch 13 ... Page selector, 14 ... Output latch, 15 ... Data selector 16 ... Data output control unit, 17 ... Ready output control unit 31 ... Fast latency register, 32 ... Valid data register 33 ... Address counter, 34 ... First latency counter 35 ... Data counter, 36 ... 16 Boundary counter 37 ... Latency counter writing unit, 38 ... Valid data register writing unit 39 ... Data counter writing unit, 40 ... Boundary counter writing unit 41 ... Address change detection unit, 42 ... Page latch signal generation unit 43 ... Page control signal generation unit, 44 ... wait signal generation unit 51 ... cycle count unit, 52 ... cycle control unit BAD ... burst address, LAD ... latch address AD ... address, RAD ... row address, CAD ... column address CLK ... internal clock Signal ADVB ... Address valid signal, ALAT ... Address latch signal

Claims (4)

備えられたメモリセルアレイの連続するメモリ領域に記憶されているデータを、入力されるクロック信号に同期して順次出力するバースト読み出し機能を有する半導体メモリであって、
前記バースト読み出し命令が入力されると、該バースト読み出し命令に対応する開始アドレスから最初のアドレス境界までの前記メモリ領域から読み出した第1のデータを出力する際に要するクロックサイクル数と、予め設定されているファーストレイテンシとに応じてウエイトサイクルを設定すると共に、設定した該ウエイトサイクルを前記クロック信号に同期してカウントするサイクルカウント部と、
前記バースト読み出し命令が入力されると、前記第1のデータの前記メモリ領域からの読み出しと、前記最初のアドレス境界直後に記憶されている第2のデータの前記メモリ領域からの読み出しとを連続して行い、前記サイクルカウント部のカウントが終了すると、前記第1のデータと前記第2のデータとを前記クロック信号に同期して連続したクロックサイクルで外部へのデータ出力を開始させるサイクル制御部と、
を備え、
前記アドレス境界は、
前記メモリセルアレイの構成により、1回の前記データの読み出しに含めることができないアドレスの境界である
ことを特徴とする半導体メモリ。
A semiconductor memory having a burst read function for sequentially outputting data stored in a continuous memory area of a provided memory cell array in synchronization with an input clock signal,
When the burst read command is input, the number of clock cycles required to output the first data read from the memory area from the start address corresponding to the burst read command to the first address boundary is set in advance. A cycle cycle unit configured to set a wait cycle according to the first latency and to count the set wait cycle in synchronization with the clock signal;
When the burst read command is input, the reading of the first data from the memory area and the reading of the second data stored immediately after the first address boundary are continuously performed. A cycle control unit configured to start outputting data to the outside in successive clock cycles in synchronization with the clock signal when the cycle count unit finishes counting; ,
With
The address boundary is
A semiconductor memory, which is an address boundary that cannot be included in one reading of the data due to the configuration of the memory cell array.
前記サイクルカウント部は、
前記ファーストレイテンシを前記クロック信号に同期してカウントするファーストレイテンシカウンタと、
前記ファーストレイテンシのサイクル数と、前記第1のデータの出力に要するサイクル数とに基づいて、前記バースト読み出しに対応する前記データを外部へ出力するタイミングを前記クロック信号に同期してカウントする境界レイテンシカウンタと、
を備え、
前記ファーストレイテンシカウンタと前記境界レイテンシカウンタとを順に動作させて、前記バースト読み出し命令が入力されてから、該命令に対応したデータの出力を開始するまでのウエイトサイクルをカウントし、
前記境界レイテンシカウンタがカウントする値は、
前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数以上の場合、「0」であり、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを読み出すサイクル数より小さい場合、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数と前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数との差である、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。
The cycle count unit
A first latency counter that counts the first latency in synchronization with the clock signal;
Based on the number of cycles of the first latency and the number of cycles required to output the first data, boundary latency for counting the timing of outputting the data corresponding to the burst read to the outside in synchronization with the clock signal A counter,
With
The first latency counter and the boundary latency counter are operated in order to count the wait cycle from when the burst read command is input until the output of data corresponding to the command is started,
The value counted by the boundary latency counter is:
When the number of cycles required to output the first data is equal to or greater than the number of cycles corresponding to the time for reading the second data from the memory area, the number is 0, and the first data is output. When the number of cycles required for reading the second data is smaller than the number of cycles for reading the second data, the number of cycles required for outputting the first data and the cycle corresponding to the time for reading the second data from the memory area The difference with the number,
The semiconductor memory according to claim 1.
前記ファーストレイテンシは、前記クロック信号の周期と前記メモリセルアレイのデータ読み出し時間に応じて設定される
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体メモリ。
The semiconductor memory according to claim 2, wherein the first latency is set according to a cycle of the clock signal and a data read time of the memory cell array.
前記境界レイテンシカウンタは、前記バースト読み出し命令に含まれるアドレスの下位ビットに応じて前記境界レイテンシが設定される
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の半導体メモリ。
4. The semiconductor memory according to claim 2, wherein the boundary latency counter is set with the boundary latency according to a lower bit of an address included in the burst read instruction. 5.
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