JPH027296A - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JPH027296A
JPH027296A JP63157327A JP15732788A JPH027296A JP H027296 A JPH027296 A JP H027296A JP 63157327 A JP63157327 A JP 63157327A JP 15732788 A JP15732788 A JP 15732788A JP H027296 A JPH027296 A JP H027296A
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JP
Japan
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control signal
output
high level
circuit
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP63157327A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Hikichi
博 引地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP63157327A priority Critical patent/JPH027296A/ja
Publication of JPH027296A publication Critical patent/JPH027296A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
  • Read Only 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は相補型金属酸化膜半導体で構成されるマイクロ
コンピュータなどの情報処理装置に内蔵されるリードオ
ンリーメモリ (以下rROMJ  と称す)に関し、
特に、高速読み出し動作が可能であり、かつ、低速読み
出し時は、低消費電力化がはかれるメモリ装置に関する
〔従来の技術〕
従来、実行すべきプログラムを記憶するROMを内蔵し
たマイクロフンピユータは、高速動作が要求される場合
、ROMの記憶データの読み出しも高速で行う必要があ
り、ROMの記憶データを検出して出力する回路として
電流センス型アンプを使用するのが一般的である。第3
図にROMの一部と、電流センス型アンプの一例を示す
。同図に基づき動作を説明する。
マス、アドレス線1がアクティブ(ハイレベル)であり
、アドレス線2はインアクティブレベル(ロウレベル)
であるとすると、アドレス線1をゲート入力とするNチ
ャンネル型金属酸化膜半導体(以下rNMO8Jと称す
)トランジスタ3は(ROMセルに相当)はオンするが
、データ線4には接続されていない。一方NMo5トラ
ンジスタ5は(ROMセルに相当)はゲート入力である
アドレス線2がロウレベルであるがらオフであるので、
結局節点6からデータ線4方向をみたインピーダンスは
無限大となるため、Pチャンネル型金属酸化膜半導体(
以下rPMO8Jと称す)トランジスタ7を介してデー
タ線への電流経路はなく、節点6は電源電圧VDD  
Vtp (VTP : PMO8)ランジスタのスレッ
シュホールド電圧で約0.8v前後)となる。節点6は
、PMO8)ランジスタ8のゲート入力となっているの
でPMOSトランジスタ8は、はとんどオフしており、
この時、NMO8)ランジスタ9のゲートにはオンする
だけの電圧が供給されている(後述する)ので節点10
は、ロウレベルとなり、インバータ回路11の出力とし
て記憶データ、ハイレベルを得ることができる。
次にアドレス線2がハイレベルで、アドレス線1がロウ
レベルの場合には、NMO8)ランジスタ5がオンする
ので、このNMO35のソース側(GND)からデータ
線4.NMO8)ランジスタ12.PMO8トラ7ジス
タ7を介してPMOSトランジスタ7のソース側(V 
t、t、 )に、定常M流が流れることになる。したが
って節点6の電位は、NMO8)ランジスタ12及びP
MO8)ランジスタフのオン抵抗で決定されるため、V
DD  V7pに対してよりGNDに近い電圧となり、
PMOSトランジスタ8が充分にオンするので節点1o
はVDDに近い電圧となり、インバータ回路11の出力
として記憶データ、ロウレベルを得ることができる。
前述のように、電流センス型アンプは、データ線4にN
MO3)ランジスタが接続されているが否かを、電流が
流れるか否かにより検出し、論理値として出力すること
ができる。したがっていずれかのアドレス線がアクティ
ブになれば、所定ROMセルの記憶データをすぐに読み
出すことができ、高速読み出しが可能となる。尚、NM
OSトランジスタ9のゲートには、NMO8)ランジス
タ13とPMO8)ランジメタ140オン抵抗の比で決
まる電圧(一般にリファレインスミ圧と呼ばれる)が印
加されPMO8)ランジスタ14のゲートには、NMO
3)ランジスタ15.16及びPMO8)ランジスタ1
70オン抵抗で決定される電圧が印加される。したがっ
て、NMOSトランジスタ15.16及びPMO3)ラ
ンジスタ17を通じて定常電流が流れており、又NMO
Sトランジスタ13及びPMO3)ランジスタ14にも
定常電流が流れている。
マイクロコンピュータではROMには通常、8ビット単
位にデータが記憶されており、読み出しも8ビット単位
のため電流センス型アンプも8個必要である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のROMを内蔵したマイクロコンピュータ
は、処理動作の高速化に伴いROMの記憶データも高速
に読み出すために電流センス型アンプを使用しており、
ROMの記憶データとしてロウレベルを検出する場合に
は、ROMセルと電流センス型アンプとの間に定常電流
が流れているので、例えばマイクロコンピュータを低速
で処理動作させマイクロコンピュータの消費電力を低減
したい応用の場合には、それほど消費電力が低減されな
いという欠点がある。電源電圧VHを低下すれば、消費
電力はある程度低下するが、やはり、電流センス型アン
プには、定常電流が流れており、低減の度合いは少ない
〔課題を解決するための手段〕
本発明のメモリ装置は、メモリセルに電流が流れるか否
かを検出して記憶データの読み出しを行う電流センス型
アンプと、制御信号が一方のレベルの時に電流センス型
アンプに流れる電流経路を遮断する回路と、メモリセル
が接続されるデータ線を所定期間プリチャージするプリ
チャージ回路と、制御信号が他方のレベルの時にはプリ
チャージ回路のプリチャージ動作を停止する回路と、制
御信号のレベルに応じて電流センス型アンプの出力又は
データ線の論理情報を選択して出力する選択回路とを有
している。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の一実施例である。同図において、第
3図と同一手段には、同一の番号が付けである。第3図
と構成が異なる部分は、制御信号20によりオン又はオ
フが制御されるPMO3)ランジスタ2−1.22がそ
れぞれ節点6及び2MO8)ランジスタ14のゲート信
号線に付加されており、又、第1図は3図におけるイン
バータ回路18.19は、それぞれ2人カノア回路23
゜24に置き換えられ、制御信号20を入力とするイン
バータ回路25の出力が、ノア回路23.24に入力信
号として与えられている。又、インバータ回路11の出
力又はデータ線4の情報を制御信号20の制御により選
択する選択回路26が付加されており、一方、制御信号
20は、オア回路27にも入力されており、オア回路2
7の他方の入力は、データ線4をハイレベルにプリチャ
ージする信号T啄なっている。オア回路27の出力は、
2MO8)ランジスタ28のゲート信号となっていると
共に、アンドロ回路29.30にも入力されており、ア
ンド回路29.30の他方の入力は、それぞれアドレス
線1.2の情報である。
次に本発明の詳細な説明する。まず、制御信号20がハ
イレベルの時、PMOSトランジスタ21.22はオフ
状態、オア回路27の出力は、ハイレベルとなるので、
アンド回路29.30の出力には、それぞれアドレス線
1,2の情報がそのまま出力され又、2MO8)ランジ
スタ28はオフ状態となる。一方選択回路26は、制御
信号20がハイレベルであるからインバータ回路11の
出力を選択し出力する。又、インバータ回路25の出力
はロウレベルであるから、ノア回路23゜24の一方の
入力がロウレベルであるから動作としては、第3図のイ
ンバータ回路18.19と同一となる。したがって制御
信号20がハイレベルの時には全体の回路構成は、従来
例の第3図と同一となり、同一の動作を行うことができ
、すなわち、定常電流により消費電力は多いが高速でR
OMセルの記憶データの読み出しができることになる。
次に制御信号20がロウレベルの時にはインバータ回路
25の出力がハイレベルとなるから、ノア回路23.2
4の出力はロウレベルとなり、NMO8)ランジスタ1
2.16はオフ状態となり、従来例で示したような定常
電流が流れる経路は遮断される。一方PMO8)ランジ
スタ21゜22は、オンになるので、PMOSトランジ
スタ8.140ゲートにはハイレベルが印加されるため
2MO8)ランジスタ8,14はオフ状態となる。した
がってPMOSトランジスタ14とNMO8)ランジス
タ13及び2MO8)ランジスタ8とNMO8)ランジ
スタ9を介して流れる定常電流も遮断される。一方選択
回路26は制御信号20がロウレベルで、インバータ回
路25の出力がハイレベルであるからデータ線4の論理
情報を選択し出力する。又、オア回路27の一方の入力
は、制御信号20であるから、これがロウレベル時には
オア回路27はプリチャージ信号77を伝達する。
次に制御信号がロウレベル状態でのROM読み出し動作
について、第2図のタイミングチャートを用いて説明す
る。プリチャージ信号77は、アドレス線が変化するタ
イミングに同期して、ある一定期間ロウレベルになる信
号であり、ロウレベルになることにより2MO8)ラン
ジスタ28は、オンとなりデータ線4はハイレベルにプ
リチャージされ、一方、アンドロ回路29.30の出力
は、プリチャージ信号石がロウレベルの時にはそれぞれ
ロウレベルとなるのでNMO8)ランジスタで構成され
るROMセル(NMO8)ランジスタ3.5)はいずれ
もオフ状態である。したがってこの期間選択回路26は
プリチャージされたデータ線4の情報すなわちハイレベ
ルを出力する。次に、プリチャージ信号77がハイレベ
ルになると、2MO8)ランジスタ28がオフ状態とな
り、この時アドレス線1がハイレベルの場合には、アン
ド回路29の出力がハイレベルになるが、ROMセルで
あるNMO8)ランジスタ3は、ドレイン側がデータ線
4に接続されていないため、データ線4は、プリチャー
ジされたハイレベルが保持され、結局選択回路26から
記憶データとしてハイレベルを得ることができる。
次にアドレス線1がロウレベルとなり、アドレス線2が
ハイレベルとなった場合、プリチャージ信号石がロウレ
ベルの時には、前述と同様データ線4はハイレベルにプ
リチャージされるが、プリチャージ信号−f7がハイレ
ベルになるとアンド回路30の出力がハイレベルになる
のでNMOSトランジスタ5がオン状態となる。したが
ってデータ線4は、このNMO3)ランジスタ5を介し
てロウレベルにディスチャージされ、したがって選択回
路26には記憶データとしてロウレベルを得ることがで
きる。
以上述たように、制御信号20がロウレベルの場合も電
流センス型アンプを使用した場合と同様のROM読み出
し結果を得ることができる。但し、データ線をプリチャ
ージする期間が必要なため電流センス型アンプを使用し
た場合に比較して、高速性に乏しいが、電流センス型ア
ンプを使用した場合のように定常電流が流れる経路がな
いため、ROM部の消費電力は読み出しサイクルスピー
ドすなわち、動作周波数に比例する。したがって、マイ
クロコンピュータの処理動作スピードを低下すれば、こ
れに対応して消費電力も低下することになる。
尚、制御信号20は、マイクロコンピュータの命令によ
り必要に応じて設定してもよいし、マイクロコンピュー
タの外部から直接設定してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、ROMの記憶データの読
み出しを電流センス型アンプにより行うか、又は、デー
タ線をプリチャージしてデータ線の情報を論理回路で検
出するかを制御線により、選択できるようにしたことに
より、高速な読み出し動作が可能であり、かつ読み出し
サイクルを低下すればそれに応じて低消費電力化がはか
れるという効果がある。
又、本発明は、ROMだけではなく、その他のメモリに
対しても適用が可能であり、同様の効果を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明におけるROM読み出し部の回路構成
例、第2図は、本発明の説明に必要なタイミングチャー
ト、第3図は、従来ROM読み出し部の回路構成例であ
る。 1.2・・・・・・アドレス線、3,5,9,12,1
3゜15 、 16−・”NMOS ) 5−/ジスタ
、7,8゜14、  17.  21.  22.  
28  ・・・・・・PMO8)  ランジスタ、4・
・・・・・データ線、6,10・・・・・・節点、11
.18,19.25・・・・・・インバータ回路、20
・・・・・・制御信号、23.24・・・・・・ノア回
路、26・・・・・・選択回路、27・・・・・・オア
回路、29.30・・・・・・アンド回路、77・・・
・・・プリチャージ信号。 代理人 弁理士 内 原   晋

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 選択されたメモリセルに電流が流れるか否かを検出して
    記憶データの読み出しを行う電流センス型アンプ手段と
    、制御信号が一方のレベルの時前記電流センス型アンプ
    手段に流れる電流経路を遮断する回路手段と、前記メモ
    リセルが接続されるデータ線を所定期間プリチャージす
    るプリチャージ回路手段と、前記制御信号が他方のレベ
    ルの時前記プリチャージ回路手段のプリチャージ動作を
    停止する回路手段と、前記制御信号のレベルに応じて前
    記電流センス型アンプ手段の出力又は前記データ線の論
    理情報を選択して出力する選択回路手段を備えたことを
    特徴としたメモリ装置。
JP63157327A 1988-06-24 1988-06-24 メモリ装置 Pending JPH027296A (ja)

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JP63157327A JPH027296A (ja) 1988-06-24 1988-06-24 メモリ装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03296996A (ja) * 1990-04-14 1991-12-27 Nec Corp メモリ装置
US5426755A (en) * 1991-09-03 1995-06-20 Seiko Epson Corporation Semiconductor device including clock selection circuitry selecting between high and low frequency clock signals for reduced power consumption
US5991889A (en) * 1997-03-31 1999-11-23 Nec Corporation Microcomputer capable of suppressing power consumption even if a program memory is increased in capacity

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03296996A (ja) * 1990-04-14 1991-12-27 Nec Corp メモリ装置
US5426755A (en) * 1991-09-03 1995-06-20 Seiko Epson Corporation Semiconductor device including clock selection circuitry selecting between high and low frequency clock signals for reduced power consumption
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