JPH02137193A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
- Publication number
- JPH02137193A JPH02137193A JP29071788A JP29071788A JPH02137193A JP H02137193 A JPH02137193 A JP H02137193A JP 29071788 A JP29071788 A JP 29071788A JP 29071788 A JP29071788 A JP 29071788A JP H02137193 A JPH02137193 A JP H02137193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bit
- line
- control terminal
- channel mos
- bit lines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003394 haemopoietic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Dram (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体記憶装置に関し、特に、ビット照合機能
を持つ内容にアドレス可能なメモリ (Co−nten
t Addressable Memory、 CA
M)セルを備えた半導体記憶装置に関するものである。
を持つ内容にアドレス可能なメモリ (Co−nten
t Addressable Memory、 CA
M)セルを備えた半導体記憶装置に関するものである。
この種の半導体記憶装置に設けられている内容アドレス
メモリセルでは、通常の書込み、続出し機能のほかに、
メモリセルに蓄えられている記憶データと、外部より与
えられる検索データとを照合し、それらが−敗している
か否かを検出するビット照合機能も与えられている。
メモリセルでは、通常の書込み、続出し機能のほかに、
メモリセルに蓄えられている記憶データと、外部より与
えられる検索データとを照合し、それらが−敗している
か否かを検出するビット照合機能も与えられている。
第4図は、例えば「アイ・イー・イー・イーソリッドス
テート回路誌、5c−7巻、366頁」(IEEE J
ournal of 5olid−5tate C1r
cuits、vol、5c−7,p、366)に開示さ
れている従来の内容アドレスメモリセルの回路図である
。同図に示すように、この内容アドレスメモリセルは5
個のnチャネルMOS)ランジスタ1〜5を組み合わせ
て構成されている。このうちnチャネルMOS)ランジ
スタlはビット線6とnチャネルMOS)ランジスタ3
のゲートとの間に接続され、nチャネルMOSトランジ
スタ2は反転ビット線7とnチャネルMOS)ランジス
タ4のゲートとの間に接続され、これらnチャネルMO
S)ランジスタ1.2の各ゲートはともにワード線8に
接続されている。nチャネルMOSトランジスタ3はビ
ット線6と制御端子9との間に接続され、nチャネルM
OSトランジスタ4は反転ビット線7と制御端子9との
間に接続されている。また、nチャネルMOSトランジ
スタ5は一致線10と制御端子9との間に接続され、そ
のnチャネルMOS)ランジスタ5のゲートも一致線1
0に接続されている。
テート回路誌、5c−7巻、366頁」(IEEE J
ournal of 5olid−5tate C1r
cuits、vol、5c−7,p、366)に開示さ
れている従来の内容アドレスメモリセルの回路図である
。同図に示すように、この内容アドレスメモリセルは5
個のnチャネルMOS)ランジスタ1〜5を組み合わせ
て構成されている。このうちnチャネルMOS)ランジ
スタlはビット線6とnチャネルMOS)ランジスタ3
のゲートとの間に接続され、nチャネルMOSトランジ
スタ2は反転ビット線7とnチャネルMOS)ランジス
タ4のゲートとの間に接続され、これらnチャネルMO
S)ランジスタ1.2の各ゲートはともにワード線8に
接続されている。nチャネルMOSトランジスタ3はビ
ット線6と制御端子9との間に接続され、nチャネルM
OSトランジスタ4は反転ビット線7と制御端子9との
間に接続されている。また、nチャネルMOSトランジ
スタ5は一致線10と制御端子9との間に接続され、そ
のnチャネルMOS)ランジスタ5のゲートも一致線1
0に接続されている。
次に、上記構成の従来の内容アドレスメモリセルの動作
を、書込み、ピント照合、読出しの各場合に分けて説明
する。
を、書込み、ピント照合、読出しの各場合に分けて説明
する。
1込立
書込み動作は、書き込むべきデータをビット線6に、ま
たその反転データを反転ビット線7にそれぞれ与え、ワ
ード綿8をrHJにすることによって行なわれる。
たその反転データを反転ビット線7にそれぞれ与え、ワ
ード綿8をrHJにすることによって行なわれる。
例えば、書き込むべきデータとしてビット線6にrHJ
が、反転ビット線7にrLJが与えられる場合、ワード
線8よりrHJのゲート入力を受けてオン状態となるn
チャネルMO3I−ランジスタlを通じビット線6のデ
ータrHJがnチャネルMOSトランジスタ3のゲート
容量に蓄えられ、また同じ(ワード線8よりrHJのゲ
ート入力を受けてオン状態となるnチャネルMOS)ラ
ンジスタ2を通じ反転ビット線7のデータrLJがnチ
ャネルMOSトランジスタ4のゲート容量に蓄えられる
。
が、反転ビット線7にrLJが与えられる場合、ワード
線8よりrHJのゲート入力を受けてオン状態となるn
チャネルMO3I−ランジスタlを通じビット線6のデ
ータrHJがnチャネルMOSトランジスタ3のゲート
容量に蓄えられ、また同じ(ワード線8よりrHJのゲ
ート入力を受けてオン状態となるnチャネルMOS)ラ
ンジスタ2を通じ反転ビット線7のデータrLJがnチ
ャネルMOSトランジスタ4のゲート容量に蓄えられる
。
互J」」1介
ビット照合動作は、一致線10をプリチャージしたあと
、検索データをビット′fa6に、またその反転データ
を反転ビット線7にそれぞれ与えることによって行なわ
れる。そして、記憶データと検索データが不一致の場合
には、−敗線10がディスチャージされる一方、記憶デ
ータと検索データが一致する場合には、一致線10はデ
ィスチャージされない。
、検索データをビット′fa6に、またその反転データ
を反転ビット線7にそれぞれ与えることによって行なわ
れる。そして、記憶データと検索データが不一致の場合
には、−敗線10がディスチャージされる一方、記憶デ
ータと検索データが一致する場合には、一致線10はデ
ィスチャージされない。
例えば、記憶データがrHJであり、nチャネルMOS
)ランジスタ3のゲート容量に「H」が、nチャネルM
OS)ランジスタ4のゲート容量にrLJがそれぞれ蓄
えられていて、nチャネルMOS)ランジスタ3がオン
、nチャネルMOSトランジスタ4がオフの状態にある
ものとする。このとき、検索データとしてrHJが与え
られ、ビット線6が「H」、反転ビット線7がrLJと
なると、制御端子9はrHJとなり、−敗線1oはディ
スチャージされない。
)ランジスタ3のゲート容量に「H」が、nチャネルM
OS)ランジスタ4のゲート容量にrLJがそれぞれ蓄
えられていて、nチャネルMOS)ランジスタ3がオン
、nチャネルMOSトランジスタ4がオフの状態にある
ものとする。このとき、検索データとしてrHJが与え
られ、ビット線6が「H」、反転ビット線7がrLJと
なると、制御端子9はrHJとなり、−敗線1oはディ
スチャージされない。
一方、記憶データが同様にrHJのとき、検索データと
してrLJが与えられ、と・ノド線6が「L」、反転ビ
ット線7がrHJとなると、nチャネルMOSトランジ
スタ3はオン、nチャネルMOS)ランジスタ4はオフ
の状態にあるから、制御端子9はこのとき「L」となり
、一致線1oはnチャネルMOS)ランジスタ5.3お
よびピント線6の放電経路によってディスチャージされ
る。
してrLJが与えられ、と・ノド線6が「L」、反転ビ
ット線7がrHJとなると、nチャネルMOSトランジ
スタ3はオン、nチャネルMOS)ランジスタ4はオフ
の状態にあるから、制御端子9はこのとき「L」となり
、一致線1oはnチャネルMOS)ランジスタ5.3お
よびピント線6の放電経路によってディスチャージされ
る。
同様にして、記憶データがrLJのときは、検索データ
がrHJならば制御端子9が「L」となり、一致線10
はnチャネルMOS)ランジスタ5.4および反転ビッ
ト線7の放電経路によってディスチャージされ、検索デ
ータがrLJならば制御端子9がrHJとなり、一致線
10はディスチャージされない。
がrHJならば制御端子9が「L」となり、一致線10
はnチャネルMOS)ランジスタ5.4および反転ビッ
ト線7の放電経路によってディスチャージされ、検索デ
ータがrLJならば制御端子9がrHJとなり、一致線
10はディスチャージされない。
また、ビット線6および反転ビット線7にともにrHJ
を与えた場合、記憶データの値に関係なく制御端子9は
rHJとなる。この状態はビット照合を行なわない状態
、つまりマスクした状態であることを意味する。
を与えた場合、記憶データの値に関係なく制御端子9は
rHJとなる。この状態はビット照合を行なわない状態
、つまりマスクした状態であることを意味する。
上記したように、ビット照合動作においては、記憶デー
タと検索データが不一致のとき一致′a1Oがディスチ
ャージされる一方、一致またはマスクのとき一致線10
はディスチャージされない。
タと検索データが不一致のとき一致′a1Oがディスチ
ャージされる一方、一致またはマスクのとき一致線10
はディスチャージされない。
読班旦
読出し動作は、ビット線6と反転ビット線7をrLJに
ディスチャージしたあと、一致線10をrHJにするこ
とにより行なわれる。
ディスチャージしたあと、一致線10をrHJにするこ
とにより行なわれる。
例えば、記憶データがrHJの場合、nチャネルMO3
)ランジスタ3がオン状態にあるので、一致線10をr
HJにすることにより、nチャネルMOSトランジスタ
5.3を通じてビット線6の電位が上昇し、これにより
記憶データrHJが読み出される。
)ランジスタ3がオン状態にあるので、一致線10をr
HJにすることにより、nチャネルMOSトランジスタ
5.3を通じてビット線6の電位が上昇し、これにより
記憶データrHJが読み出される。
逆に、記憶データがrLJの場合、nチャネルMO3)
ランジスタ4がオン状態にあるので、致線10をrHJ
にすることにより、nチャネルMOSトランジスタ5.
4を通じて反転ビット線7の電位が上昇し、これにより
記憶データrLJが読み出される。
ランジスタ4がオン状態にあるので、致線10をrHJ
にすることにより、nチャネルMOSトランジスタ5.
4を通じて反転ビット線7の電位が上昇し、これにより
記憶データrLJが読み出される。
従来の半導体記憶装置の内容にアドレス可能なメモリ
(CAM)セルは、上記のように構成されているので、
ひとつのCAMセルを構成するためにトランジスタ1〜
5の5つのトランジスタを必要とする。従って、より集
積度の高いCAMを得るためには、ひとつのCAMセル
を構成するトランジスタの数をより少なくすることが必
要である。
(CAM)セルは、上記のように構成されているので、
ひとつのCAMセルを構成するためにトランジスタ1〜
5の5つのトランジスタを必要とする。従って、より集
積度の高いCAMを得るためには、ひとつのCAMセル
を構成するトランジスタの数をより少なくすることが必
要である。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、単位CAMセルあたりのトラン
ジスタの数がより少ない改良された内容アドレス可能メ
モリ (CAM)セルを提供することにある。
の目的とするところは、単位CAMセルあたりのトラン
ジスタの数がより少ない改良された内容アドレス可能メ
モリ (CAM)セルを提供することにある。
〔課題を解決するための手段]
このような課題を解決するために本発明は、ワード線上
の信号によって制御される第1〜第4のスイッチ素子を
有し、ワード線と第1〜第4のビット線とに接続された
第1の制御回路と、第1〜第4のスイッチ素子を介して
第1〜第4のビット線に接続された第1〜第4の容量と
、この第1〜第4の容量に蓄えられた信号で制御され、
一方が制御端子に接続され、他方が第1〜第4のビット
線に接続された第5〜第8のスイッチ素子とを有する第
2の制御回路と、 制御端子と一致線との間に接続された出力スイフチとを
備え、 第1の制御回路は、ワード線が活性化されたとき、第1
〜第4のビット線の信号値を第1〜第4の容量に蓄え、
第2の制御回路は、第1〜第4の容量に蓄えられた信号
値および第1〜第4のビット線の信号値に応じて、制御
端子の活性あるいは非活性の2値の状態を決定し、出力
スイッチは、制御端子が活性化することにより一致線に
一致信号を出力するようにしたものである。
の信号によって制御される第1〜第4のスイッチ素子を
有し、ワード線と第1〜第4のビット線とに接続された
第1の制御回路と、第1〜第4のスイッチ素子を介して
第1〜第4のビット線に接続された第1〜第4の容量と
、この第1〜第4の容量に蓄えられた信号で制御され、
一方が制御端子に接続され、他方が第1〜第4のビット
線に接続された第5〜第8のスイッチ素子とを有する第
2の制御回路と、 制御端子と一致線との間に接続された出力スイフチとを
備え、 第1の制御回路は、ワード線が活性化されたとき、第1
〜第4のビット線の信号値を第1〜第4の容量に蓄え、
第2の制御回路は、第1〜第4の容量に蓄えられた信号
値および第1〜第4のビット線の信号値に応じて、制御
端子の活性あるいは非活性の2値の状態を決定し、出力
スイッチは、制御端子が活性化することにより一致線に
一致信号を出力するようにしたものである。
本発明による連想メモリセルにおいては、ひと組のCA
Mセルは、対応する2ビツトの書込みデータおよび検索
データを適当な方法でデコードした4組の信号を、第1
〜第4の4本のビット線に与えることによって、書込み
動作およびビット照合動作を行ない、また、ひと組のC
AMセルから第1〜第4の4本のビット線に読み出され
た信号を適当な方法で2ビツトのデータにエンコードし
て、ひと組のCAMセルに対応する2ビツトのデータの
読出し動作を行なう。このようにして、ひと組のCAM
セルは2ビツトの情報の処理を行なう。
Mセルは、対応する2ビツトの書込みデータおよび検索
データを適当な方法でデコードした4組の信号を、第1
〜第4の4本のビット線に与えることによって、書込み
動作およびビット照合動作を行ない、また、ひと組のC
AMセルから第1〜第4の4本のビット線に読み出され
た信号を適当な方法で2ビツトのデータにエンコードし
て、ひと組のCAMセルに対応する2ビツトのデータの
読出し動作を行なう。このようにして、ひと組のCAM
セルは2ビツトの情報の処理を行なう。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る半導体記憶装置に用いられている
ひと組の内容アドレス可能なメモリ (CAM)セルの
第1の実施例を示す回路図である。
ひと組の内容アドレス可能なメモリ (CAM)セルの
第1の実施例を示す回路図である。
図において、nチャネルMO3)ランジスタ11−z、
1−3.1−4により第1の制御回路11が構成され、
ワード線8が活性化つまりrHJにされたとき、ピッ)
vi6−t、6−2.6−3.6−aの信号値を、n
チャネルMO3)ランジスタ1−+、 12+ 1
−3.1−4を介して、第1の容量であるnチャネルM
O3)ランジスタ3−1のゲート容量、第2の容量であ
るnチャネルMOSトランジスタ3−2のゲート容量、
第3の容量であるnチャネルMOSトランジスタ3.の
ゲート容量、第4の容量であるnチャネルMOSトラン
ジスタ3−4のゲート容量に蓄えるようにしである。ま
た、nチャネルMO3)ランジスタ3−8,3−L
3−3.3−4のソース端子をそれぞれ第1〜第4のビ
ット線(ビット線6−1. 6−1 6−3+ 6−
a)に接続し、またドレイン端子を制御端子9に接続す
ることによって第2の制御回路12が構成され、次に示
す■〜■のいずれかの状態がひとつでも実現された時、
制御端子9゛は非活性状態つまりrLJにするようにし
である。
1−3.1−4により第1の制御回路11が構成され、
ワード線8が活性化つまりrHJにされたとき、ピッ)
vi6−t、6−2.6−3.6−aの信号値を、n
チャネルMO3)ランジスタ1−+、 12+ 1
−3.1−4を介して、第1の容量であるnチャネルM
O3)ランジスタ3−1のゲート容量、第2の容量であ
るnチャネルMOSトランジスタ3−2のゲート容量、
第3の容量であるnチャネルMOSトランジスタ3.の
ゲート容量、第4の容量であるnチャネルMOSトラン
ジスタ3−4のゲート容量に蓄えるようにしである。ま
た、nチャネルMO3)ランジスタ3−8,3−L
3−3.3−4のソース端子をそれぞれ第1〜第4のビ
ット線(ビット線6−1. 6−1 6−3+ 6−
a)に接続し、またドレイン端子を制御端子9に接続す
ることによって第2の制御回路12が構成され、次に示
す■〜■のいずれかの状態がひとつでも実現された時、
制御端子9゛は非活性状態つまりrLJにするようにし
である。
■nチャネルMO3)ランジスタ3−.が活性状態つま
りオン状態でかつビット線6−1が非活性状態rLJで
ある時 ■nチャネルMOSトランジスタ3−2が活性状態つま
りオン状態でかつビットfa6−、が非活性状態rLJ
である時 ■nチャネルMOSトランジスタ3−3が活性状態つま
りオン状態でかつビット線6−3が非活性状態rLJで
ある時 ■nチャネルMO3)ランジスタ3−4が活性状態つま
りオン状態でかつビット線6−4が非活性状態rLJで
ある時 また、さらに、nチャネルMOSトランジスタ5が制御
端子9と一致線10との間に接続されており、そのnチ
ャネルMOSトランジスタ5のゲートは一致線10に接
続されることによって、出力スイッチ13を構成してい
る。この出力スイフチ13は、一致線10がrHJでか
つ制御端子9が非活性状態つまりrLJのときだけ、導
通状態つまりオン状態になるようにしである。
りオン状態でかつビット線6−1が非活性状態rLJで
ある時 ■nチャネルMOSトランジスタ3−2が活性状態つま
りオン状態でかつビットfa6−、が非活性状態rLJ
である時 ■nチャネルMOSトランジスタ3−3が活性状態つま
りオン状態でかつビット線6−3が非活性状態rLJで
ある時 ■nチャネルMO3)ランジスタ3−4が活性状態つま
りオン状態でかつビット線6−4が非活性状態rLJで
ある時 また、さらに、nチャネルMOSトランジスタ5が制御
端子9と一致線10との間に接続されており、そのnチ
ャネルMOSトランジスタ5のゲートは一致線10に接
続されることによって、出力スイッチ13を構成してい
る。この出力スイフチ13は、一致線10がrHJでか
つ制御端子9が非活性状態つまりrLJのときだけ、導
通状態つまりオン状態になるようにしである。
次に、上述したひと組のCAMセルの動作を、書込み、
ビット照合、読出しの各場合に分けて説明する。
ビット照合、読出しの各場合に分けて説明する。
■造血
書込み動作は、上記ひと組のCAMセルのビット位置に
対応する2ビツトの書込みデータを表1に基づいてデコ
ードし、その信号値を第1〜第4のビット線(ビット線
6−、.6−2.6−、.6−4)に与え、ワード線8
をrHJにすることによって行なわれる。
対応する2ビツトの書込みデータを表1に基づいてデコ
ードし、その信号値を第1〜第4のビット線(ビット線
6−、.6−2.6−、.6−4)に与え、ワード線8
をrHJにすることによって行なわれる。
例として、上記ひと組のCAMセルに対応する2ビツト
の書込みデータが(1,1)の場合、第1〜第3のビッ
ト線6−1〜6.にはそれぞれ「L」の信号が与えられ
、第4のピッ)′faL4には「H」の信号が与えられ
る。続いてワード線8を「H」にすることによって、n
チャネルMOSトランジスタ1−1.1−2,1−3.
1−4を通じ、nチャネルMOSトランジスタ3−t、
3−2.3−3のゲート容量に第1〜第3のビット線6
−1. 6−2. 6−3の信号rLJがそれぞれ蓄え
られ、またnチャネルMO3)ランジスタ1−4を通じ
、nチャネルMOSトランジスタ3−4のゲート容量に
第4のビット線6−4の信号rHJが蓄えられる。続い
てワード線8をrLJにすることによって書込み動作は
終了する。
の書込みデータが(1,1)の場合、第1〜第3のビッ
ト線6−1〜6.にはそれぞれ「L」の信号が与えられ
、第4のピッ)′faL4には「H」の信号が与えられ
る。続いてワード線8を「H」にすることによって、n
チャネルMOSトランジスタ1−1.1−2,1−3.
1−4を通じ、nチャネルMOSトランジスタ3−t、
3−2.3−3のゲート容量に第1〜第3のビット線6
−1. 6−2. 6−3の信号rLJがそれぞれ蓄え
られ、またnチャネルMO3)ランジスタ1−4を通じ
、nチャネルMOSトランジスタ3−4のゲート容量に
第4のビット線6−4の信号rHJが蓄えられる。続い
てワード線8をrLJにすることによって書込み動作は
終了する。
なお、上記の(1,1)の組み合わせ以外のデータの組
み合わせについても、表1に基づいてデコードした信号
を第1〜第4のビット線(ビット線6−、.6−2+
6−1 6−、)に入力し、その信号をnチャネルM
OSトランジスタl−1,1−2+ 1−:ll
l−aを通して、それぞれ対応する第1〜第4の容量す
なわちnチャネルMOSトランジスタ3I〜3〜4のゲ
ート容量に蓄えることによって同様に行なう。
み合わせについても、表1に基づいてデコードした信号
を第1〜第4のビット線(ビット線6−、.6−2+
6−1 6−、)に入力し、その信号をnチャネルM
OSトランジスタl−1,1−2+ 1−:ll
l−aを通して、それぞれ対応する第1〜第4の容量す
なわちnチャネルMOSトランジスタ3I〜3〜4のゲ
ート容量に蓄えることによって同様に行なう。
竺ヱ上皿金
ビット照合動作は、まずワード線8をrLJに保ったま
ま、第1〜第4のビット線(ビット線6−I+ 6−
2+ 6−3. 6−4)をすべてrHJとし、また
一致線10をrHJにプリチャージする。この状態では
制御端子9はrHJとなっている。続いて上記ひと組の
CAMセルのビット位置に対応する2ビツトの検索デー
タを表2に基づいてデコードし、その信号値を第1〜第
4のビット線(ビット″!fA6−1.6−t、6−3
,6−)に与えることによって行なう。ここで表1より
明らかなように、第1〜第4の容量(nチャネルMOS
トランジスタ3−1.3−z、3−x、3−4のゲート
容量)には、4個の容量のうち1個だけにrHJが蓄え
られている状態((0,0) 、 (0,1) 、 (
1,0) (1,1)のうちいずれかの状態)か、もし
くは4個の容量すべてにrLJが蓄えられている状態(
ドントケア(Don’ t Care)書込み状態)で
あることを考慮し、仮に上記のゲート容量にrHJが蓄
えられているnチャネルMOSトランジスタ(nチャネ
ルMO3)ランジスタ3−+、3−z、3−3.3−4
のうちの1個もしくは0個)をトランジスタrHJと名
付けると、第1〜第4のビット線のうち、トランジスタ
rHJのソースに接続されているビット線にrLJの信
号が与えられた時のみ、トランジスタ「H」はオン状態
すなわち導通状態となり、制御端子9はトランジスタr
HJを通して上記ビット線によって「L」にひかれる。
ま、第1〜第4のビット線(ビット線6−I+ 6−
2+ 6−3. 6−4)をすべてrHJとし、また
一致線10をrHJにプリチャージする。この状態では
制御端子9はrHJとなっている。続いて上記ひと組の
CAMセルのビット位置に対応する2ビツトの検索デー
タを表2に基づいてデコードし、その信号値を第1〜第
4のビット線(ビット″!fA6−1.6−t、6−3
,6−)に与えることによって行なう。ここで表1より
明らかなように、第1〜第4の容量(nチャネルMOS
トランジスタ3−1.3−z、3−x、3−4のゲート
容量)には、4個の容量のうち1個だけにrHJが蓄え
られている状態((0,0) 、 (0,1) 、 (
1,0) (1,1)のうちいずれかの状態)か、もし
くは4個の容量すべてにrLJが蓄えられている状態(
ドントケア(Don’ t Care)書込み状態)で
あることを考慮し、仮に上記のゲート容量にrHJが蓄
えられているnチャネルMOSトランジスタ(nチャネ
ルMO3)ランジスタ3−+、3−z、3−3.3−4
のうちの1個もしくは0個)をトランジスタrHJと名
付けると、第1〜第4のビット線のうち、トランジスタ
rHJのソースに接続されているビット線にrLJの信
号が与えられた時のみ、トランジスタ「H」はオン状態
すなわち導通状態となり、制御端子9はトランジスタr
HJを通して上記ビット線によって「L」にひかれる。
続いて制御端子9が「L」になると、nチャネルMOS
トランジスタ5がオン状態、すなわち出力スイッチ13
がオン状態となって、一致線10のプリチャージ信号r
HJが制御端子9によってrLJにひかれる。ここで、
制御端子9がrLJにひかれた時が、ビット照合動作の
結果が“不一致”となった時である。
トランジスタ5がオン状態、すなわち出力スイッチ13
がオン状態となって、一致線10のプリチャージ信号r
HJが制御端子9によってrLJにひかれる。ここで、
制御端子9がrLJにひかれた時が、ビット照合動作の
結果が“不一致”となった時である。
例として、上記ひと組のCAMセルに対応する2ビツト
の検索データが(1,mask (マスク))の場合、
第1.第2(7)ピッH!6−+、6−zには共に「L
」の信号値が、第3.第4のビット線6−1 6−4に
は共にrHJの信号値が与えられる。従って、第1.第
2のビ・7ト線6−、.6−、に接続されたnチャネル
MO3)ランジスタ3−1.3−2のいずれかのゲート
容量に「H」が蓄えられている場合のみ、制御端子9は
rLJにひかれる。言い換えると、表1より、ひと組の
CAMセルに2ビツトのデータ(0,0)又は(0,1
)が書き込まれている場合のみ、制御端子9はrLJに
ひかれ(“不一致”)、データ(0,O)、 (0,
1)又は(ドントケア)が書き込まれている場合は制御
端子9は「H」を保つじ一敗”)。
の検索データが(1,mask (マスク))の場合、
第1.第2(7)ピッH!6−+、6−zには共に「L
」の信号値が、第3.第4のビット線6−1 6−4に
は共にrHJの信号値が与えられる。従って、第1.第
2のビ・7ト線6−、.6−、に接続されたnチャネル
MO3)ランジスタ3−1.3−2のいずれかのゲート
容量に「H」が蓄えられている場合のみ、制御端子9は
rLJにひかれる。言い換えると、表1より、ひと組の
CAMセルに2ビツトのデータ(0,0)又は(0,1
)が書き込まれている場合のみ、制御端子9はrLJに
ひかれ(“不一致”)、データ(0,O)、 (0,
1)又は(ドントケア)が書き込まれている場合は制御
端子9は「H」を保つじ一敗”)。
他の例として、上記ひと組のCAMセルに対応する2ビ
ツトの検索データが((1,1)以外)の場合、表2よ
り、第1〜第3のビット線(ピッ) 6−1. 6−2
. 6−1)にはrHJが、第4のビット線(ビット線
6−4)にはrLJが与えられ、従って、表1より、上
記ひと組のCAMセルに対応する2ビツトのデータとし
て、(1,1)が書き込まれている時だけ制御端子9は
“不一致”を示す。
ツトの検索データが((1,1)以外)の場合、表2よ
り、第1〜第3のビット線(ピッ) 6−1. 6−2
. 6−1)にはrHJが、第4のビット線(ビット線
6−4)にはrLJが与えられ、従って、表1より、上
記ひと組のCAMセルに対応する2ビツトのデータとし
て、(1,1)が書き込まれている時だけ制御端子9は
“不一致”を示す。
他の例として、上記ひと組のCAMセルに対応する2ビ
ツトの検索データが(禁止)の場合、第1〜第4のすべ
てのビット線(ビット線6−1〜64)にはrLJが与
えられ、従って、上記ひと組のCAMセルに対応する2
ビツトのデータとして(ドントケア)が書き込まれてい
る時だけ、制御端子9は1一致“を示す。
ツトの検索データが(禁止)の場合、第1〜第4のすべ
てのビット線(ビット線6−1〜64)にはrLJが与
えられ、従って、上記ひと組のCAMセルに対応する2
ビツトのデータとして(ドントケア)が書き込まれてい
る時だけ、制御端子9は1一致“を示す。
なお、1本の一致線lOには、多くの場合、複数のひと
組のCAMセルが出力スイッチ13を介して接続されて
おり、それらの複数のひと組のCAMセルのうち、少な
くとも1個のひと組のCAMセルにおいて制御端子9が
rLJにひかれた場合(この状態を以下rCAMCAM
セル」という)、CAMセルrLJに接続された出力ス
イッチ13はオン状態となり、一致線10はrLJにひ
かれる。すなわち、1本の一致線10に接続される複数
のひと組のCAMセルにおいて、少なくとも1個のひと
組のCAMセルの制御端子9が“不一致”を示した場合
、一致線10は不一致を示す。
組のCAMセルが出力スイッチ13を介して接続されて
おり、それらの複数のひと組のCAMセルのうち、少な
くとも1個のひと組のCAMセルにおいて制御端子9が
rLJにひかれた場合(この状態を以下rCAMCAM
セル」という)、CAMセルrLJに接続された出力ス
イッチ13はオン状態となり、一致線10はrLJにひ
かれる。すなわち、1本の一致線10に接続される複数
のひと組のCAMセルにおいて、少なくとも1個のひと
組のCAMセルの制御端子9が“不一致”を示した場合
、一致線10は不一致を示す。
開班旦
ここでは、第1の方法と第2の方法の2つの読出し方法
について説明する。第1の方法における読出し動作は、
まず−敗線10にrLJを与えた後、第1〜第4のビッ
トvA(ビット線6−+、6−z6−1+ 6−1)
を定電位レベルにプリチャージしておき、ひき続き上記
ひと組のCAMセルにおいてワード線8をrHJにする
ことによって、nチャネルMOSトランジスタ1−+、
1−z、1−3.1−4を通して、第1〜第4の容
量素子(nチャネルMOSトランジスタ3−+、3−2
.3−3.3−4のゲート容量)に蓄えられた信号をそ
れぞれ第1〜第4のビット線に読み出し、この読出し電
位差を何らかの方法で増幅することによって行なわれる
。
について説明する。第1の方法における読出し動作は、
まず−敗線10にrLJを与えた後、第1〜第4のビッ
トvA(ビット線6−+、6−z6−1+ 6−1)
を定電位レベルにプリチャージしておき、ひき続き上記
ひと組のCAMセルにおいてワード線8をrHJにする
ことによって、nチャネルMOSトランジスタ1−+、
1−z、1−3.1−4を通して、第1〜第4の容
量素子(nチャネルMOSトランジスタ3−+、3−2
.3−3.3−4のゲート容量)に蓄えられた信号をそ
れぞれ第1〜第4のビット線に読み出し、この読出し電
位差を何らかの方法で増幅することによって行なわれる
。
第2の方法における読出し動作は、まず第1〜第4(7
)ヒフ トvA(ヒフ トvA6−+、 6−2.
6−3. 6−4)をすべてrLJレベルにプリチャー
ジしておき、ひき続き一致vA10にrHJを与えるこ
とによって、nチャネルMO3I−ランジスタ3−1〜
34のうちゲート容量にrHJが蓄えられているトラン
ジスタすなわちトランジスタrHJを通して、そのトラ
ンジスタrHJに接続されるビット線(第1〜第4のビ
ット線のうちの1本もしくは0本)が「H」レベルに近
づ(。
)ヒフ トvA(ヒフ トvA6−+、 6−2.
6−3. 6−4)をすべてrLJレベルにプリチャー
ジしておき、ひき続き一致vA10にrHJを与えるこ
とによって、nチャネルMO3I−ランジスタ3−1〜
34のうちゲート容量にrHJが蓄えられているトラン
ジスタすなわちトランジスタrHJを通して、そのトラ
ンジスタrHJに接続されるビット線(第1〜第4のビ
ット線のうちの1本もしくは0本)が「H」レベルに近
づ(。
上記のいずれの方法においても、第1〜第4のビット線
に読み出された信号を表3に基づいて適当な方法でエン
コードすることにより2ビツトの読出しデータが得られ
る。
に読み出された信号を表3に基づいて適当な方法でエン
コードすることにより2ビツトの読出しデータが得られ
る。
以上のようにして、第1の実施例において、ひと組のC
AMセルは、2ビツトのデータの書込み、ビット照合、
読出しの動作を可能とする。
AMセルは、2ビツトのデータの書込み、ビット照合、
読出しの動作を可能とする。
第2図は、本発明に係る半導体記憶装置に用いられるひ
と組のCAMセルの第2の実施例を示す回路図である。
と組のCAMセルの第2の実施例を示す回路図である。
同図において、nチャネルMOSトランジスタ1−1.
1−2.l−3,1−4により第1の制御回路11が構
成され、第1の制御回路11の構成と動作は第1図の第
1の実施例における第1の制御回路11と同等である。
1−2.l−3,1−4により第1の制御回路11が構
成され、第1の制御回路11の構成と動作は第1図の第
1の実施例における第1の制御回路11と同等である。
また、nチャネルMOSトランジスタ3−、.3−2.
3−3+ 3−、および制御端子9により第2の制御
回路12が構成され、nチャネルMO3)ランジスタ3
−1のソースは第2のビットL’A6−2に、nチャネ
ルMOSトランジスタ34のソースは第1のビット線6
−3に、nチャネルMO3)ランジスタ3−3のソース
は第4のビット線6−4に、nチャネルMOSトランジ
スタ3−4のソースは第3のビット線6−3に接続され
ており、nチャネルMOSトランジスタ3−1゜3−2
.3−3.3−aのドレインは全て制御端子9に接続さ
れている。
3−3+ 3−、および制御端子9により第2の制御
回路12が構成され、nチャネルMO3)ランジスタ3
−1のソースは第2のビットL’A6−2に、nチャネ
ルMOSトランジスタ34のソースは第1のビット線6
−3に、nチャネルMO3)ランジスタ3−3のソース
は第4のビット線6−4に、nチャネルMOSトランジ
スタ3−4のソースは第3のビット線6−3に接続され
ており、nチャネルMOSトランジスタ3−1゜3−2
.3−3.3−aのドレインは全て制御端子9に接続さ
れている。
この第2の実施例における書込み、ビット照合、読出し
動作は、表4〜6に基づいて信号値を与え、また読み出
すことによって、第1図の第1の実施例における動作と
同様に実行することが可能である。
動作は、表4〜6に基づいて信号値を与え、また読み出
すことによって、第1図の第1の実施例における動作と
同様に実行することが可能である。
第3図は、本発明に係る半導体記憶装置に用いられるひ
と組のCAMセルの第3の実施例を示す回路図である。
と組のCAMセルの第3の実施例を示す回路図である。
同図において、第1の制御回路11および第2の制御回
路12は共に第1図の第1の実施例における第1の制御
回路11および第2の制御回路12と同等である。第1
の実施例と異なるところは出力スイッチ13であり、n
チャネルMOSトランジスタ5のソースがグランド端子
14に、ゲートが制御端子9に、ドレインが一致線10
に接続された構成をもつ。
路12は共に第1図の第1の実施例における第1の制御
回路11および第2の制御回路12と同等である。第1
の実施例と異なるところは出力スイッチ13であり、n
チャネルMOSトランジスタ5のソースがグランド端子
14に、ゲートが制御端子9に、ドレインが一致線10
に接続された構成をもつ。
この第3の実施例におけ名書込み動作は、表7に基づい
たデータを与えることによって、第1の実施例と同様に
実行できる。また、ビット照合動作は、ワード線8をr
LJに保ったまま、第1〜第4のビット線(ピント&i
e−+、6−z、6−z、6、.4)をすべてrLJと
し、また−敗′41A10を「H」にプリチャージした
後、第1〜第4のビット線に表8に基づく信号値を与え
ることによって、実行できる。なお、この場合、制御端
子9はrHJで“不一致”を、−敗線10はrLJで“
不一致”を示す。また、ピント読出し動作は、第1の実
施例の読出しにおいてすでに記述した第1の方法におけ
る読出し動作に準する(表9参照)。
たデータを与えることによって、第1の実施例と同様に
実行できる。また、ビット照合動作は、ワード線8をr
LJに保ったまま、第1〜第4のビット線(ピント&i
e−+、6−z、6−z、6、.4)をすべてrLJと
し、また−敗′41A10を「H」にプリチャージした
後、第1〜第4のビット線に表8に基づく信号値を与え
ることによって、実行できる。なお、この場合、制御端
子9はrHJで“不一致”を、−敗線10はrLJで“
不一致”を示す。また、ピント読出し動作は、第1の実
施例の読出しにおいてすでに記述した第1の方法におけ
る読出し動作に準する(表9参照)。
上述した実施例以外の実施例として、第1〜第3の実施
例を適宜組み合わせたもの、あるいは、第2の制御回路
において、nチャネルMO3)ランジスタ3−1,3−
t、3−s、3−4のソースを第1〜第4のビット線(
ビット線6−1+ 6−!l 6−316−4)に
第1の実施例、第2の実施例以外の組み合わせで接続し
たもの、あるいは他の導電形のMOSトランジスタを使
ったものなどが考えられる。
例を適宜組み合わせたもの、あるいは、第2の制御回路
において、nチャネルMO3)ランジスタ3−1,3−
t、3−s、3−4のソースを第1〜第4のビット線(
ビット線6−1+ 6−!l 6−316−4)に
第1の実施例、第2の実施例以外の組み合わせで接続し
たもの、あるいは他の導電形のMOSトランジスタを使
ったものなどが考えられる。
以上説明したように本発明は、ワード線とビット線に接
続された第1〜第4のスイッチ素子と、ビット線に接続
された第5〜第8のスイッチ素子と、一致線に接続され
た出力スイッチとを設けたことにより、上記第1〜第8
のスイッチ素子から成るひと組のCAMセル(内容アド
レス可能メモリセル)あたり2ビツトの情報を処理でき
、またひと組のCAMセルあたり1個の出力スイッチを
設ければよく、1ビツトの情報を処理するCAMセルあ
たり1個の出力スイッチを含む従来のCAMセルに比べ
て出力スイッチの数を半減できるので、単位CAMセル
あたりのトランジスタ数を滅らし、より集積度の高いC
AMを得ることができると共に、一致線に接続される出
力スイッチの数を半減することによって一致線のもつ負
荷容量を減らし、より高速なビット照合動作を可能とす
るCAMを得ることができる効果がある。
続された第1〜第4のスイッチ素子と、ビット線に接続
された第5〜第8のスイッチ素子と、一致線に接続され
た出力スイッチとを設けたことにより、上記第1〜第8
のスイッチ素子から成るひと組のCAMセル(内容アド
レス可能メモリセル)あたり2ビツトの情報を処理でき
、またひと組のCAMセルあたり1個の出力スイッチを
設ければよく、1ビツトの情報を処理するCAMセルあ
たり1個の出力スイッチを含む従来のCAMセルに比べ
て出力スイッチの数を半減できるので、単位CAMセル
あたりのトランジスタ数を滅らし、より集積度の高いC
AMを得ることができると共に、一致線に接続される出
力スイッチの数を半減することによって一致線のもつ負
荷容量を減らし、より高速なビット照合動作を可能とす
るCAMを得ることができる効果がある。
第1図〜第3図は本発明による半導体記憶装置の第1〜
第3の実施例を示す回路図、第4図は従来の半導体記憶
装置を示す回路図である。 1−1. 1−2. 1−3. 1−4. 3−1.
3−2. 3−3゜L4.5・・・nチャネルMO3)
ランジスタ、6−16−2. 6−3. 6−4・・・
ビット線、8・・・ワード線、9・・・制御端子、10
・・・一致線、11・・・第1の制御回路、12・・・
第2の制御回路、13・・・出力スイッチ。
第3の実施例を示す回路図、第4図は従来の半導体記憶
装置を示す回路図である。 1−1. 1−2. 1−3. 1−4. 3−1.
3−2. 3−3゜L4.5・・・nチャネルMO3)
ランジスタ、6−16−2. 6−3. 6−4・・・
ビット線、8・・・ワード線、9・・・制御端子、10
・・・一致線、11・・・第1の制御回路、12・・・
第2の制御回路、13・・・出力スイッチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ワード線上の信号によって制御される第1〜第4のスイ
ッチ素子を有し、ワード線と第1〜第4のビット線とに
接続された第1の制御回路と、第1〜第4のスイッチ素
子を介して第1〜第4のビット線に接続された第1〜第
4の容量と、この第1〜第4の容量に蓄えられた信号で
制御される第5〜第8のスイッチ素子とを有し、この第
5〜第8のスイッチ素子は一方が制御端子に接続され、
他方が第1〜第4のビット線に接続された第2の制御回
路と、 制御端子と一致線との間に接続された出力スイッチとを
備え、 前記第1の制御回路は、ワード線が活性化されたとき、
第1〜第4のビット線の信号値を第1〜第4の容量に蓄
え、 前記第2の制御回路は、第1〜第4の容量に蓄えられた
信号値および第1〜第4のビット線の信号値に応じて、
前記制御端子の活性あるいは非活性の2値の状態を決定
し、 前記出力スイッチは、前記制御端子が活性化することに
より前記一致線に一致信号を出力することを特徴とする
半導体記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29071788A JPH02137193A (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29071788A JPH02137193A (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02137193A true JPH02137193A (ja) | 1990-05-25 |
Family
ID=17759610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29071788A Pending JPH02137193A (ja) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02137193A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008501205A (ja) * | 2004-06-01 | 2008-01-17 | モーセッド・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 低減されたマッチライン容量のための3値camセル |
-
1988
- 1988-11-16 JP JP29071788A patent/JPH02137193A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008501205A (ja) * | 2004-06-01 | 2008-01-17 | モーセッド・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 低減されたマッチライン容量のための3値camセル |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5241503A (en) | Dynamic random access memory with improved page-mode performance and method therefor having isolator between memory cells and sense amplifiers | |
US4025907A (en) | Interlaced memory matrix array having single transistor cells | |
US7184326B2 (en) | Semiconductor memory | |
JPH01196792A (ja) | 半導体記憶装置 | |
JPS595993B2 (ja) | フリツプフロツプ形式による2進信号の再生回路 | |
GB2184310A (en) | Metal-oxide-semiconductor dynamic ram | |
US4031522A (en) | Ultra high sensitivity sense amplifier for memories employing single transistor cells | |
JPH02294992A (ja) | スタテイツクメモリセル | |
US5712823A (en) | Flexible dram array | |
JPH0346194A (ja) | 内容アドレスメモリセル | |
TW579519B (en) | Semiconductor memory device | |
CA1160742A (en) | Static ram memory cell | |
US6118717A (en) | Method and apparatus for loading directly onto bit lines in a dynamic random access memory | |
JPS63228496A (ja) | メモリ回路 | |
US4069474A (en) | MOS Dynamic random access memory having an improved sensing circuit | |
JPH02291720A (ja) | プログラム可能な論理デバイス | |
JPS5827917B2 (ja) | Mis記憶回路 | |
JPH02137193A (ja) | 半導体記憶装置 | |
JPH11110976A (ja) | 不揮発性半導体記憶装置 | |
JPS6134790A (ja) | 半導体記憶装置 | |
US6104634A (en) | Electrical programmable non-volatile memory integrated circuit with option configuration register | |
JPH0329180A (ja) | 半導体記憶装置 | |
JPS63195896A (ja) | 多値記憶ダイナミツクram装置 | |
JPH01112588A (ja) | Mos型メモリ回路 | |
US4266286A (en) | Arrangement for extraction and receiving data for a refreshable memory |