JPH04106782A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JPH04106782A
JPH04106782A JP2225627A JP22562790A JPH04106782A JP H04106782 A JPH04106782 A JP H04106782A JP 2225627 A JP2225627 A JP 2225627A JP 22562790 A JP22562790 A JP 22562790A JP H04106782 A JPH04106782 A JP H04106782A
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signal
address
row
memory cell
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Abstract

PURPOSE:To shorten the average cycle time of the semiconductor storage device by executing pre-charge of a bit line and sense amplification of a memory cell, in the case a row address is varied, and executing read/write of data of a necessary address in the next cycle. CONSTITUTION:When a row address is varied at the start time of a cycle 2, this variation is transferred to a latch circuit 81. Since the previous row address is held in a latch circuit 82, an output TA8 of an exclusive OR circuit 16 becomes H, and a nodal point N1 becomes H. The potential of the nodal point N1 is held in a latch circuit 83, and becomes a BUSY signal. In the cycle 2, a pre-charge signal BLEQ is generated by the BUSY signal, and pre-charge of a bit line BL and sense amplification of memory cell data of a new row are executed. The BUSY signal inhibits an operation of a column decoder in the cycle 2. In a period in which the signal BLEQ is H, the potential of a pair of bit lines is pre-charged to 1/2Vcc. After the bit line is pre-charged, a word line rises, and data of a prescribed memory cell in a memory cell array is read to a pair of bit lines.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高い周波数のクロックで動作するマイクロ
プロセッサと関連して使用するのに適した半導体記憶装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory device suitable for use in conjunction with a microprocessor that operates with a high frequency clock.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、半導体技術の進歩に伴ってマイクロプロセッサの
クロック周波数が高速化してきた。マイクロプロセッサ
は、例えば第11図に示すように、クロック信号CLK
のサイクル10間に半導体記憶装置から読出しアドレス
に従って読出されたデータを処理し、サイクル2の間に
上記半導体記憶5装置にデータを書込むという操作を行
なう、従って、クロックのサイクル時間が短かくなれば
、単位時間に処理できる回数が増加し、装置の高速化、
高性能化が可能になる。サイクル時間を短縮するには、
マイクロプロセッサの演算時間を短縮。すると共に、半
導体記憶装置のサイクル時間も短縮しなければならない
In recent years, with advances in semiconductor technology, the clock frequency of microprocessors has increased. For example, as shown in FIG. 11, the microprocessor receives a clock signal CLK.
During cycle 10, the data read from the semiconductor memory device according to the read address is processed, and during cycle 2, the data is written to the semiconductor memory 5 device. Therefore, the clock cycle time can be shortened. For example, the number of times that can be processed per unit time increases, speeding up the equipment,
Enables higher performance. To reduce cycle time,
Reduces microprocessor calculation time. At the same time, the cycle time of the semiconductor memory device must also be shortened.

第12図はI E E E  Journal 5ol
id−state C1r−cuits、Vol、22
.NO,5,0ctober 1987、第657頁乃
至第662頁に記載された行アドレス信号と列アクセス
方式の多重化を行なわないでサイクル時間を短縮したD
RAM (ダイナミックRAM)の概略構成図である。
Figure 12 is I E E E Journal 5ol
id-state C1r-cuits, Vol, 22
.. NO, 5, 0ctober 1987, pages 657 to 662, D which shortens the cycle time without multiplexing the row address signal and column access method.
It is a schematic block diagram of RAM (dynamic RAM).

ri’iT図で21は行アドレスバッファ、4は行デコ
ーダ、5はメモリセルアレイ、6は列デコーダ、7は列
アドレスバー、フ7.8はメモリつ制御回路、9は入出
力回路である。
In the diagram, 21 is a row address buffer, 4 is a row decoder, 5 is a memory cell array, 6 is a column decoder, 7 is a column address bar, 7.8 is a memory control circuit, and 9 is an input/output circuit.

行デコーダ4は行アドレスバッファ1を経て供給される
行アドレス信号A8〜^)6に従って行列状に配置され
たメモリセルの一行を選択し、同様に列デコーダ6は列
アドレスバッファ7を経て供給される列アドレス信号A
O−A7に行って上記メモリセルの一例を選択し、これ
によって1個のメモリセルを選択する。制御回路8に供
給されるWE信号は書込みサイクルを指定し、OE@号
は読出しサイクルを指定する。
The row decoder 4 selects one row of memory cells arranged in a matrix according to the row address signal A8~^)6 supplied via the row address buffer 1, and the column decoder 6 similarly selects a row of memory cells arranged in a matrix. Column address signal A
Go to O-A7 and select one example of the memory cells, thereby selecting one memory cell. The WE signal supplied to the control circuit 8 specifies a write cycle, and the OE@ signal specifies a read cycle.

次に第12図のDRAMの動作を、DRAMのセンス増
幅回路を示す第13図と第14図のタイミング図を用い
て説明する。
Next, the operation of the DRAM shown in FIG. 12 will be explained using timing diagrams shown in FIGS. 13 and 14 showing the sense amplifier circuit of the DRAM.

第13図で、26はセンスアンプ、27.2B、 29
.30はMOSFET、31.32はキャパシタ、W 
L 。
In Figure 13, 26 is a sense amplifier, 27.2B, 29
.. 30 is MOSFET, 31.32 is capacitor, W
L.

W L +はワード線、BL、BLはビット線、Ilo
、IloはI10線である。第14図の読出しサイクル
lの開始時刻taにおいてピッ)mBL、BLを−vC
Cにプリチャージする0時刻tlで入カアドレスに対応
するワード線W L oが“H”になり、ビット線BL
にメモリセルキャパシタ31が接続され、ビット線対に
電位差が生ずる3時刻t2でセンスアンプ26を動作さ
せて上記の電位差を増幅する0時刻t3でターデコーダ
6によって選択されたビット線対がI10線対に読出さ
れ、入出力回路9を経てチップ外に読出される。
W L + is a word line, BL, BL is a bit line, Ilo
, Ilo is the I10 line. At the start time ta of the read cycle l in FIG.
At time tl when C is precharged, the word line WLo corresponding to the input address becomes "H", and the bit line BL
The memory cell capacitor 31 is connected to the bit line pair, and at time t2, when a potential difference occurs between the bit line pairs, the sense amplifier 26 is operated to amplify the potential difference.At time t3, the bit line pair selected by the tar decoder 6 is connected to the I10 line. The signals are read out in pairs and read out of the chip via the input/output circuit 9.

書込みサイクル2の開始時刻t4でビー、ト線BL、B
Lを−VCCにプリチャージする0時刻t5で人力アド
レスに対応するワード線W L oが“H”になり、ビ
ット線BLにメモリセルキャパシタ31が接続され、ビ
ット線対に電位差が生じる1時刻t6でセンスアンプ2
6を動作させてこの電位差を増幅する0時刻1+で列デ
コーダ6によって選択されたビット線対のみにI10線
対のデータが書込まれて2このデータはメモリセルキャ
パシタ31に書込まれる。
At the start time t4 of write cycle 2, the beep and g lines BL and B
At 0 time t5 when L is precharged to -VCC, the word line W Lo corresponding to the manual address becomes "H", the memory cell capacitor 31 is connected to the bit line BL, and a potential difference occurs between the bit line pair. Sense amplifier 2 at t6
At time 1+, data on the I10 line pair is written only to the bit line pair selected by the column decoder 6, and this data is written into the memory cell capacitor 31.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の半導体記憶装置は以上のように構成されているの
で、クロック信号CLKの1サイクルの時間は、ビー2
ト線のプリチャージに要する時間、メモリセルのセンス
アンプの動作時間1列デコーダで選択されたビー2ト線
対のデータの読出し、書込み時間の和となり、サイクル
時間を充分に短縮できないという問題があった。
Since the conventional semiconductor memory device is configured as described above, the time of one cycle of the clock signal CLK is
The problem is that the cycle time cannot be shortened sufficiently because the time required to precharge the bit line and the operating time of the sense amplifier of the memory cell are the sum of the data read and write times for the beat line pair selected by the single column decoder. there were.

第12図および第13図の回路で、第15図の動作タイ
ミング図に示すようにスタチックコラムモードというア
クセス方式がある。第15図で、時刻to〜t3までの
読出し動作は第14図の読出し動作と同じである。第1
4図では時刻t4でクロック信号CLKを“H”とした
が、第15図では時刻t4でCLKを“H”としないで
列アドレスのみを変更する。これにより、DRAMは上
記アドレス変化を検知して、I10線をイコライズし、
時刻t5で列デコーダ6がビット線対を選択する0次に
1列アドレスのみが変化した場合も同様に動作する。2
番目、3番目のデータの読出しに際しては、ピッドブJ
)チャージ、センスアンプは必要としないの〒、サイク
ル2と3のサイクル時間をサイクル1の時間に比べて短
縮することができる。
In the circuits of FIGS. 12 and 13, there is an access method called static column mode, as shown in the operation timing diagram of FIG. 15. In FIG. 15, the read operation from time to to t3 is the same as the read operation in FIG. 14. 1st
In FIG. 4, the clock signal CLK is set to "H" at time t4, but in FIG. 15, only the column address is changed without setting CLK to "H" at time t4. As a result, the DRAM detects the address change and equalizes the I10 line,
The same operation occurs when only the 0th and 1st column address at which the column decoder 6 selects a bit line pair changes at time t5. 2
When reading the 3rd and 3rd data,
) Since no charge or sense amplifier is required, the cycle time of cycles 2 and 3 can be shortened compared to the time of cycle 1.

ところが、このスタチックコラムモードアクセス方式で
は、行アドレスが同じで列アドレスのみか異なるデータ
の読出し、書込みサイクルは、行アドレスか異なるデー
タの読み出し書き込みサイクルよりクロック信号CLK
のサイクル時間を短縮させると共に、この列アドレスの
みか異なるデータの読出し1書込みサイクルては、クロ
ック信号CLKを“H”にしてはならない等、クロック
信号CLK自体の制御か複雑になるという問題かあった
However, in this static column mode access method, a read/write cycle for data with the same row address but a different column address is faster than a read/write cycle for data with a different row address than a clock signal CLK.
In addition to shortening the cycle time, there is also the problem that the control of the clock signal CLK itself becomes complicated, such as not setting the clock signal CLK to "H" during one read/write cycle of data that differs only from this column address. Ta.

また、DRAMを用いた従来の半導体記憶装置て、SR
AM(スタチックRAM)のようにリフレッシュか不要
なメモリを構成したものとして、IEEE l5SCC
DIGEST OF TECHNICAL PAPER
5,Feb。
In addition, in conventional semiconductor memory devices using DRAM, SR
IEEE 15SCC as a configuration of memory that does not need to be refreshed, such as AM (static RAM).
DIGEST OF TECHNICAL PAPER
5, Feb.

1986、第252頁乃至8253頁に示された擬似S
RAMかある。この擬似SRAMの概略構成を第16図
に示す。
Pseudo S shown in 1986, pp. 252-8253.
There is RAM. FIG. 16 shows a schematic configuration of this pseudo SRAM.

第16図において、1は行アドレスバッファ、4は行デ
コーダ、6は列デコーダ、7は列アドレスバッファ、8
は制御回路、9は入出力回路、41はリフレッシュ・タ
イマ、43はセレクタ、44はリフレッシュ・アドレス
カウンタである。
In FIG. 16, 1 is a row address buffer, 4 is a row decoder, 6 is a column decoder, 7 is a column address buffer, and 8 is a row address buffer.
9 is a control circuit, 9 is an input/output circuit, 41 is a refresh timer, 43 is a selector, and 44 is a refresh address counter.

第16図の擬似SRAMの動作を第17図のタイミング
図を参照して説明する。入力アドレスに相当するワード
線によって時刻t1において選択されたメモリセルデー
タは、DRAMと同様にセンスアンプで増幅されて1時
刻t2で入出力回路9を経て外部に読出される。
The operation of the pseudo SRAM shown in FIG. 16 will be explained with reference to the timing chart shown in FIG. 17. Memory cell data selected at time t1 by a word line corresponding to an input address is amplified by a sense amplifier, similar to a DRAM, and read out to the outside via input/output circuit 9 at time t2.

ところで、このような擬似SRAMでは、リフレッシュ
・タイマ41で一定時間毎にリフレッシュ要求を出し、
リフレッシュ・アドレスカウンタ44をリフレッシュ動
作毎に1ずつカウントアツプさせて発生した行アドレス
のワード線で選択されたメモリセルをリフレッシュする
By the way, in such a pseudo SRAM, the refresh timer 41 issues a refresh request at regular intervals,
The refresh address counter 44 is incremented by 1 for each refresh operation, and the memory cell selected by the word line of the generated row address is refreshed.

サイクル2で、リフレッシュ・タイマ41からリフレッ
シュ要求が入ると、時刻t3の入力アドレスに相当する
読出し動作にひき続いて、セレクタ43によりリフレッ
シュ・アドレスカウンタの出力が行デコーダ4に入力さ
れる0時刻t4でリフレッシュ・アドレスカウンタで指
定されたワード線が選択されて、リフレッシュ動作が行
なわれる。
In cycle 2, when a refresh request is input from the refresh timer 41, following the read operation corresponding to the input address at time t3, the selector 43 inputs the output of the refresh address counter to the row decoder 4 at time t4. The word line specified by the refresh address counter is selected and a refresh operation is performed.

この構成では、メモリのサイクル時間は通常用とリフレ
ッシュ用の2回の読出し動作か完了するのに充分な時間
か必要てあり、サイクル時間を短縮することかてきない
という問題かあった。
This configuration has the problem that the memory cycle time is sufficient to complete two read operations, one for normal use and one for refresh, and that it is impossible to shorten the cycle time.

この発明は、上記のような従来の半導体記憶装置の問題
点を解消するためになされたものて、第1の目的は、半
導体記憶装置の平均的なサイクル時間を短縮した半導体
記憶装置を得ることにあり、第2の目的は、DRAMを
用いた半導体記憶装置において、自動リフレッシュ機能
を具えていても、平均的なサイクル時間か伸びない半導
体記憶装置を得ることにある。
The present invention was made to solve the problems of conventional semiconductor memory devices as described above, and the first object is to obtain a semiconductor memory device in which the average cycle time of the semiconductor memory device is shortened. The second object is to obtain a semiconductor memory device using DRAM in which the average cycle time does not increase even if it is equipped with an automatic refresh function.

(課題を解決するための手段) この発明の第1の実施例に係る半導体記憶装置は、行ア
ドレスか変化したことを検知する検知回路を具え、行ア
ドレスか変化した場合は、マイクロプロセッサに対して
所要のアドレスのデータの読出し/書込み動作か次のサ
イクルに完了することを通報すると共に、ビット線のプ
リチャージとアドレス変化後の行のメモリセルのセンス
増幅を行い、次のサイクルに所要のアドレスのデータの
読出し/書込みを行い、行アドルスが変化しなかった場
合は、最初のサイクルに所要のアドレスのデータの読出
しが完了するようにしたものである。
(Means for Solving the Problems) A semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention includes a detection circuit that detects a change in a row address, and when a row address changes, a microprocessor is activated. It notifies that the data read/write operation at the desired address will be completed in the next cycle, and also precharges the bit line and amplifies the sense of the memory cells in the row after the address change. When the data at the address is read/written and the row address does not change, reading of the data at the required address is completed in the first cycle.

この発明の第2の実施例に係る半導体記憶装置は、リフ
レッシュ・タイマを具え、リフレッシュ要求が発生した
サイクルでは、マイクロプロセッサにリフレッシュ中で
あることを通報する信号を発生して次のサイクルに読出
し/書込み動作を再実行するよう指示すると共に、リフ
レッシュ・アドレスカウンタで指定された行のリフレッ
シュを行ない、次のサイクルで再実行された読出し/書
込み動作に対しては第1の発明と同様に作用するように
したものである。
A semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention includes a refresh timer, and in a cycle in which a refresh request occurs, a signal is generated to notify a microprocessor that refreshing is in progress, and data is read in the next cycle. / Instructs to re-execute the write operation, refreshes the row specified by the refresh address counter, and operates in the same manner as the first invention for the read/write operation re-executed in the next cycle. It was designed to do so.

〔作 用〕[For production]

この発明の半導体記憶装置においては、クロー7りのサ
イクル時間をスタチックコラムモードのサイクル時間と
同程度の短い時間に設定しておいて、半導体記憶装置が
行アドレスの変化を検知した信号あるいはリフレッシュ
中であるという信号をマイクロプロセッサが受取った場
合のみ、マイクロプロセッサはlサイクルの動作を停止
して次のサイクルにデータの読出し/書込みを行なえば
よい0列アドレスを下位アドレスに設定しておけば、行
アドレスが変化する頻度は列アドレスの変化する頻度よ
り小さい、従って、クロックの燗期の複雑な制御なしに
クロックのサイクル時間を平均的にメタチー2タコラム
モードのサイクル時間と同程度に短縮することができる
In the semiconductor memory device of the present invention, the clock cycle time is set to a time as short as the cycle time of the static column mode, and the semiconductor memory device receives a signal indicating a change in the row address or a refresh signal. Only when the microprocessor receives a signal indicating that the process is in progress, the microprocessor stops operation for l cycles and reads/writes data in the next cycle.If the 0 column address is set as the lower address, , the frequency at which the row address changes is smaller than the frequency at which the column address changes, therefore, the clock cycle time can be reduced on average to the same level as the cycle time in the two-column mode without complicated control of the clock period. can do.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図示の実施例によってこの発明の詳細な説明する
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to illustrated embodiments.

第1図において、lは行アドレスバッファ、2は行アド
レス変化検知回路、3はビット線プリチャージ信号BL
EQおよびセンスアンプ活性化信号SEを発生する信号
発生回路、4は行デコーダ、5はメモリセルアレイ、6
は列デコーダ、7は列アドレス/<ツファ、8はメモリ
制御回路、9は入出力回路、42はBUSY信号発生回
路である。第1図の装置で、行アドレス変化検知回路、
信号発生回路3、およびBUSY信号発生回路4zを除
く他の部分の構造は第4図に示す従来の半導体記憶装置
と同様である。
In FIG. 1, l is a row address buffer, 2 is a row address change detection circuit, and 3 is a bit line precharge signal BL.
4 is a row decoder; 5 is a memory cell array; 6 is a signal generation circuit that generates an EQ and sense amplifier activation signal SE;
7 is a column decoder, 7 is a column address/<tufer, 8 is a memory control circuit, 9 is an input/output circuit, and 42 is a BUSY signal generation circuit. In the device shown in FIG. 1, a row address change detection circuit,
The structure of the other parts except for the signal generating circuit 3 and the BUSY signal generating circuit 4z is the same as that of the conventional semiconductor memory device shown in FIG.

第2図は第1図の行アドレス変化検知回路2、信号発生
回路3、BUSY信号発生回路42.およびこれらの各
回路にクロック信号CLK、、CLK2を発生する回路
の概略構成図である。同図て、行アドレス変化検知回路
2は行アドレスバッファ1を経てアドレス信号A8〜A
s6か供給される同し構造の複数の回路18か設けられ
ている。
FIG. 2 shows the row address change detection circuit 2, signal generation circuit 3, BUSY signal generation circuit 42. 2 is a schematic configuration diagram of a circuit that generates clock signals CLK, , CLK2 to each of these circuits. In the figure, the row address change detection circuit 2 receives address signals A8 to A through the row address buffer 1.
A plurality of circuits 18 of the same structure are provided which are supplied with s6.

第2図で、l0111. 19はn型MOSFET、1
2.13.14.15.20.21.22.36、コ9
はインバータ、23.35は遅延回路、24はNOR回
路、16は排他的OR回路、17.40はOR回路、2
5.37.38はAND回路である。
In FIG. 2, l0111. 19 is an n-type MOSFET, 1
2.13.14.15.20.21.22.36, Ko9
is an inverter, 23.35 is a delay circuit, 24 is a NOR circuit, 16 is an exclusive OR circuit, 17.40 is an OR circuit, 2
5.37.38 is an AND circuit.

第1図、第2図の動作を第3図の動作タイミング図およ
び先に示した第13図を参照して説明する。サイクル2
の開始時刻t1において行アドレスか変化したとき、こ
の行アドレス変化はクロック信号CLKに応答してn型
MO3FETIOを経てインバータI2、+3て構成さ
れたう・ンチ回路81に転送される。前の行アドレスは
インバータ14.15よりなるラッチ回路82に保持さ
れているので、排他的OR回路]6の出力TA、は“H
”となり、OR回路17の出力の節点Nlは“H″とな
る。節点N1の電位はクロック信号和に応答してn型M
OSFET+5を鮭てインバータza、21て構成され
たラッチ回路83に保持され、BUSY信号となる。
The operations in FIGS. 1 and 2 will be explained with reference to the operation timing chart in FIG. 3 and FIG. 13 shown earlier. cycle 2
When the row address changes at start time t1, this change in the row address is transferred to the start circuit 81 formed of inverters I2 and +3 via the n-type MO3FETIO in response to the clock signal CLK. Since the previous row address is held in the latch circuit 82 consisting of inverters 14 and 15, the output TA of the exclusive OR circuit 6 is “H”.
”, and the node Nl of the output of the OR circuit 17 becomes “H”.The potential of the node N1 becomes n-type M in response to the clock signal sum.
The signal is held in a latch circuit 83, which includes an inverter za and an inverter 21 connected to the OSFET+5, and becomes a BUSY signal.

サイクル2ては、BUSY信号とクロック信号CLK2
との論理積でプリチャージ信号BLEQか発生し、ビッ
ト線BLのプリチャージと新しい行のメモリセルデータ
のセンス増幅を行なう。BUSY信号は列デコーダ6に
供給されて、サイクル2ての列デコーダ6の動作を禁止
する。プリチャージ信号BLEQか“H”の期間中にビ
ット線対のリチャージされた後、ワード線W L +か
立上がり、メモリセルアレイ5中の所定のメモリセルの
データがビット線対に読出される。
In cycle 2, the BUSY signal and clock signal CLK2
A precharge signal BLEQ is generated by ANDing the bit line BL and performs sense amplification of memory cell data in a new row. The BUSY signal is supplied to column decoder 6 to inhibit operation of column decoder 6 in cycle 2. After the bit line pair is recharged while the precharge signal BLEQ is "H", the word line W L + rises, and the data of a predetermined memory cell in the memory cell array 5 is read onto the bit line pair.

センスアンプ活性化信号SEはBUSY信号とクロック
信号CLK2を遅延した信号の論理積て発生し、時刻t
3てセンスアンプ26を活性化する。また、行アドレス
か変化しないサイクルてはBtJSY@号は“H″にな
り、センスアンプ活性化信号SEは“H″となり、ビッ
ト線BL、BLのデータを保持する。
The sense amplifier activation signal SE is generated by ANDing the BUSY signal and a signal delayed from the clock signal CLK2, and is generated at time t.
3 to activate the sense amplifier 26. Further, in a cycle in which the row address does not change, the BtJSY@ signal becomes "H", the sense amplifier activation signal SE becomes "H", and the data on the bit lines BL and BL are held.

第4図は、この発明による半導体記憶装M34とマイク
ロプロセッサ33とを組合わせたシステムの概略構成図
である。マイクロプロセッサ33は記憶装置34にアド
レス信号A dd、出力活性化信号OE、および書込み
信号WEを供給し、双方向のデータ線I10でデータの
読出し/書込みを行なう。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a system combining a semiconductor memory device M34 and a microprocessor 33 according to the present invention. Microprocessor 33 supplies address signal A dd, output activation signal OE, and write signal WE to storage device 34, and reads/writes data on bidirectional data line I10.

また、記憶装M34は行アドレスか変化したときBUS
Y信号をマイクロプロセッサ33に供給する。
Also, the memory device M34 uses the BUS when the row address changes.
The Y signal is supplied to the microprocessor 33.

第4図の半導体記憶装7134とマイクロプロセッサ3
3との組合せ装置の動作を第5図の動作タイミング図を
参照して説明する。
Semiconductor storage device 7134 and microprocessor 3 in FIG.
The operation of the device in combination with No. 3 will be explained with reference to the operation timing diagram of FIG.

第5図て、サイクルl、2で列アドレスのみが変化した
アドレスがプロセッサ33から記憶装置34に供給され
、同じサイクル中にデータ線I10を通じてデータの読
出し/書込みが行なわれる。サイクル3で行アドレスが
変化したアドレスがプロセッサから供給される。半導体
記憶装置34は行アドレスが変化したことを検知してB
USY信号をプロセッサ33に供給し、プロセッサ33
に対してこのサイクルでは何もしないで次のサイクルに
おいてこのサイクルの動作を再実行するように指示する
と共に、新しい行のメモリセルデータのセンス増幅を行
なわせ、サイクル4においてサイクル3でアクセスした
アドレスのデータの読出し、書込みを行なわせる。サイ
クル5.6においてはクロック信号CLKに間期して列
アドレスのみが変化したアドレスがプロセッサから供給
され、同じサイクル中にデータの読出し、書込みが行な
われる。
In FIG. 5, an address in which only the column address has changed in cycles 1 and 2 is supplied from the processor 33 to the storage device 34, and data is read/written through the data line I10 during the same cycle. The address whose row address changed in cycle 3 is supplied from the processor. The semiconductor memory device 34 detects that the row address has changed and
supplying the USY signal to the processor 33;
is instructed to do nothing in this cycle and re-execute the operation of this cycle in the next cycle, as well as sense amplify the memory cell data of the new row, and in cycle 4, the address accessed in cycle 3 is read and write data. In cycle 5.6, an address in which only the column address has changed is supplied from the processor at intervals of clock signal CLK, and data is read and written during the same cycle.

なお、BUSY信号に正極性のものを用いたが、負極性
としてReady信号(すなわち、“H”のときにその
サイクルにおいてデータがでてくる)としてもよい。
Note that although a positive polarity BUSY signal is used, a negative polarity Ready signal (that is, when it is "H", data is output in that cycle) may also be used.

次に、この発明の第2の実施例を第6図を参照して説明
する。同図で、41はリフレッシュ・タイマ、43はセ
レクタ、44はリフレッシュ・アドレスカウンタである
。その他の部分の構造は第1図の装置と同様である。
Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. In the figure, 41 is a refresh timer, 43 is a selector, and 44 is a refresh address counter. The structure of other parts is the same as that of the device shown in FIG.

第7図はリフレッシュ・タイマ41の構成例を示す図、
第8図はその動作を説明するタイミング図である。同図
において、45.46.48.49はMOSFET、5
0は抵抗、51はキャパシタ、52.53.54.55
はインバータ、56は遅延回路である。抵抗50とキャ
パシタ51との節点りの電位は、これらの抵抗50とキ
ャパシタ51とによって決まるRC時定数によって上昇
して行き、サイクル2で節点りの電位はクロック信号C
LKで駆動されるMOSFET45を経て伝達されてリ
フレッシュ要求信号REFREQは“H”となる、この
“H”のリフレッシュ要求信号REFREQは遅延クロ
ック信号CKL1で駆動されるMOSFET46を経て
節点Aに伝達されて節点Aの電位は“H″になる。これ
と同時に節点Aの電位によりMOSFET48はオンに
なって、キャパシタ51は該MO3FET48を経て放
電されて、節点りの電位は低レベルになる。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the refresh timer 41,
FIG. 8 is a timing diagram explaining the operation. In the same figure, 45, 46, 48, 49 are MOSFETs, 5
0 is resistance, 51 is capacitor, 52.53.54.55
is an inverter, and 56 is a delay circuit. The potential at the node between the resistor 50 and the capacitor 51 rises according to the RC time constant determined by the resistor 50 and capacitor 51, and in cycle 2, the potential at the node increases according to the clock signal C.
The refresh request signal REFREQ becomes "H" after being transmitted via the MOSFET 45 driven by LK.This "H" refresh request signal REFREQ is transmitted to node A via the MOSFET 46 driven by the delayed clock signal CKL1, and the refresh request signal REFREQ becomes "H". The potential of A becomes "H". At the same time, the MOSFET 48 is turned on by the potential at the node A, the capacitor 51 is discharged through the MO3FET 48, and the potential at the node becomes low level.

サイクル3の冒頭でMOSFET45はオンになり、こ
のとき節点りの電位は低レベルであるから、リフレッシ
ュ要求信号REFREQはL”になる。
At the beginning of cycle 3, the MOSFET 45 is turned on, and since the node potential is at a low level at this time, the refresh request signal REFREQ becomes L".

サイクル3の時点tlでMOSFET46はクロック信
号CLKI でオンになり、′L″のリフレッシュ要求
信号REFREQが節点Aに伝達されて、該節点Aの電
位は再び“L”になり、MOSFET4Bはターンオフ
して1節点りの電位はRCの時定数で決まるスピードで
上昇して行く。
At time tl of cycle 3, the MOSFET 46 is turned on by the clock signal CLKI, the refresh request signal REFREQ of 'L' is transmitted to the node A, the potential of the node A becomes 'L' again, and the MOSFET 4B is turned off. The potential of each node increases at a speed determined by the RC time constant.

第9図は′!s6図のBUSY信号発生回路42で、オ
ア回路17にリフレッシュ要求信号REFREQが入力
していることを除けば第2図のBUSYi号発生回路4
2と同様である。
Figure 9 is '! The BUSY signal generating circuit 4 in FIG. 2 is the same as the BUSY signal generating circuit 4 in FIG.
It is the same as 2.

次に第6図の装置の動作を第10図のタイミング図を参
照して説明する。サイクル2でリフレッシュ要求信号R
EFREQが“H”になると、セレクタ43はリフレッ
シュ・アドレスカウンタ44の出力を行デコーダ4に供
給すると共に、BUSY信号発生回路42はBUSY信
号を発生する。BUSY信号によってプリチャージ・セ
ンス活性化信号発生回路3は第1図の回路と同様にビッ
ト線のイコライズとセンス増幅を制御し、リフレッシュ
すべき行のメモリセルの読出しを行なう。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 6 will be explained with reference to the timing diagram shown in FIG. 10. In cycle 2, refresh request signal R
When EFREQ becomes "H", the selector 43 supplies the output of the refresh address counter 44 to the row decoder 4, and the BUSY signal generating circuit 42 generates the BUSY signal. In response to the BUSY signal, the precharge/sense activation signal generating circuit 3 controls bit line equalization and sense amplification in the same way as the circuit shown in FIG. 1, and reads out the memory cells in the row to be refreshed.

BUSY信号を受取ったマイクロプロセッサは次のサイ
クルも同じ読出し動作を実行する。第10図のBUSY
信号の実線はリフレッシュした行と、再実行した読出し
た行が同一であった場合を示している。リフレッシュし
た行のアドレスと再実行した読出した行のアドレスとが
異っていた場合は、第10図のBUSY信号の破線で示
すように、第1図の実施例と同様にもう1サイクルBU
SY信号が発生して、マイクロプロセッサにもう1サイ
クル読出しを再実行させるようにする。
The microprocessor that receives the BUSY signal performs the same read operation in the next cycle. BUSY in Figure 10
The solid line of the signal indicates the case where the refreshed row and the re-read row are the same. If the address of the refreshed row is different from the address of the re-read row, as shown by the broken line of the BUSY signal in FIG.
The SY signal is generated to cause the microprocessor to re-perform the read for one more cycle.

リフレッシュ要求行のアドレスと再実行した読出した行
のアドレスとが変化しないサイクルはDRAMのスタチ
ックコラムモードのサイクル時間と同程度に短縮可能で
ある。
A cycle in which the address of the refresh requested row and the address of the re-executed read row do not change can be shortened to the same extent as the cycle time of the static column mode of a DRAM.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、第1図に関して説明したこの発明の第1
の実施例によれば、DRAMメモリセルを用いた半導体
記憶装置のサイクル時間を平均的にDRAMのスタチッ
クコラムモードのサイクル時間と同程度に短縮すること
ができる。従って、DRAMメモリセルを用いて記憶装
置を大容量化しても、SRAMと同等のサイクル時間で
使用することができるので、高速マイクロブロセー2す
のメモリシステムを安価に提供給することができる。
As mentioned above, the first aspect of the present invention explained with reference to FIG.
According to the embodiment, the cycle time of a semiconductor memory device using DRAM memory cells can be shortened on average to the same level as the cycle time of a static column mode DRAM. Therefore, even if the capacity of the storage device is increased using DRAM memory cells, it can be used in a cycle time equivalent to that of SRAM, so a memory system for high-speed microcontrollers can be provided at low cost.

第6図に関して説明したこの発明の第2の実施例によれ
ば、DRAMメモリセルを自動的にリフレッシュする機
能をもっていても、第16図で説明した擬似SRAMの
ようにサイクル時間を長くする必要がないので、よりS
RAMに近い高速でリフレッシュが不要の記憶装置を提
供することができる。
According to the second embodiment of the present invention described with reference to FIG. 6, even if the DRAM memory cell has the function of automatically refreshing, it is not necessary to increase the cycle time as in the pseudo SRAM described in FIG. 16. Because there is no, it is more S
It is possible to provide a high-speed storage device similar to RAM that does not require refreshing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の第1の実施例に係る半導体記憶装置
の概略構成図、 第2図は第1図の装置中の行アドレス変化検知回路、ビ
ット線プリチャージおよびセンスアンプ活性化信号発生
回路、BUSY信号発生回路およびクロック信号CLK
+およびCLK2発生回路の概略構成図、 第3図は第1図および第2図の装置の動作を説明するた
めの動作タイミング図、 第4図は第1図に示すこの発明の第1の実施例に係る半
導体記憶装置とマイクロプロセッサとの組合せを示す図
、 第5図は第4図の半導体記憶装置とマイクロプロセッサ
との組合せ回路の動作を説明する動作タイミング図、 第6図はこの発明の第2の実施例に係る半導体記憶装置
の概略構成図、 第7図は第6図の半導体記憶装置で使用されるリフレッ
シュ・タイマの一例を示す回路図1g8図は第7図のリ
フレッシュ會タイマノ動作を説明する動作タイミング図 第9図は第6図の半導体記憶装置で使用されるBUSY
信号発生回路の一例を示す概略図、第10図は第6図の
半導体記憶装置の動作を説明するための動作タイミング
図、 第11図は一般にマイクロプロセッサの動作を説明する
動作タイミング図、 第12図は従来の半導体記憶装置の一例を示す概略構成
図、 第13図は従来のDRAMのセンス増幅回路を示す図、 第14図は第13図のセンス増幅回路の動作を説明する
動作タイミング図、 815図は第12図の半導体記憶装置で、スタチックコ
ラムモードでアクセスする方法を示す動作タイミング図 第16図は擬似SRAMを用いた半導体記憶装置の一例
を示す概略構成図、 第17図は第16図の擬似SRAMを用いた半導体記憶
装置の動作を説明する動作タイミング図である。 第1図、第6図において、l・・・・行アドレスバッフ
ァ、2・・・・行アドレス変化検知回路、3・・・・ビ
ット線プリチャージ、センスアンプ活性化信号発生回路
、4・・・・行デコーダ、5−・・・メモリアレイ、6
・・・・列デコーダ、7・・・・列アドレスバッファ、
8・・・・制御回路、9・・・・入出力回路、41・・
・・リフレッシュ會タイマ、42・・・・BUSY信号
発生回路、43・・・・セレクタ、44・・・・リフレ
ッシュ−アドレスカウンタ。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a row address change detection circuit, bit line precharge, and sense amplifier activation signal generation in the device of FIG. circuit, BUSY signal generation circuit and clock signal CLK
3 is an operation timing diagram for explaining the operation of the device shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a first implementation of the present invention shown in FIG. 1. A diagram showing a combination of a semiconductor storage device and a microprocessor according to an example; FIG. 5 is an operation timing diagram illustrating the operation of the combination circuit of the semiconductor storage device and microprocessor of FIG. 4; FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a refresh timer used in the semiconductor memory device of FIG. 6; FIG. 1g8 is a circuit diagram showing an example of the refresh timer operation of the semiconductor memory device of FIG. 7; FIG. 9 is an operation timing diagram explaining the BUSY used in the semiconductor memory device of FIG.
10 is an operation timing diagram for explaining the operation of the semiconductor memory device of FIG. 6; FIG. 11 is an operation timing diagram for explaining the operation of a microprocessor in general; 13 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional semiconductor memory device, FIG. 13 is a diagram showing a conventional DRAM sense amplifier circuit, FIG. 14 is an operation timing diagram explaining the operation of the sense amplifier circuit in FIG. 13, 815 is the semiconductor memory device of FIG. 12, and FIG. 16 is an operation timing diagram showing an access method in static column mode. FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing an example of a semiconductor memory device using pseudo SRAM. 17 is an operation timing diagram illustrating the operation of the semiconductor memory device using the pseudo SRAM of FIG. 16. FIG. In FIG. 1 and FIG. 6, l... row address buffer, 2... row address change detection circuit, 3... bit line precharge, sense amplifier activation signal generation circuit, 4... ...Row decoder, 5-...Memory array, 6
... Column decoder, 7... Column address buffer,
8... Control circuit, 9... Input/output circuit, 41...
. . . Refresh timer, 42 . . . BUSY signal generation circuit, 43 . . . Selector, 44 . . . Refresh address counter.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)行列状に配置されたメモリセルアレイと、一行分
のメモリセルのデータを増幅するセンスアンプと、行ア
ドレス信号入力端子に供給された行アドレス信号に従っ
て上記メモリセルアレイの行を選択する行デコーダと、
列アドレス信号入力端子に供給された列アドレス信号に
従って上記メモリセルアレイの列を選択する列デコーダ
と、各メモリサイクルの開始を規定するクロック信号が
供給されるクロック入力端子とを具備し、 上記行デコーダの入力アドレス信号が変化した第1のメ
モリサイクルでは第1の信号を発生し、該第1のメモリ
サイクルに後続するサイクルにおいて上記第1のメモリ
サイクルでアクセスされたメモリセルの読出し、書込み
を実行し、上記行デコーダの入力アドレス信号が変化し
ない第2のメモリサイクルでは該第2のメモリサイクル
内でメモリセルの読出し、書込み動作が完了するように
した半導体記憶装置。
(1) A memory cell array arranged in a matrix, a sense amplifier that amplifies data of one row of memory cells, and a row decoder that selects a row of the memory cell array according to a row address signal supplied to a row address signal input terminal. and,
a column decoder for selecting a column of the memory cell array according to a column address signal supplied to a column address signal input terminal; and a clock input terminal to which a clock signal defining the start of each memory cycle is supplied; In a first memory cycle in which the input address signal of changes, a first signal is generated, and in a cycle subsequent to the first memory cycle, reading and writing of the memory cell accessed in the first memory cycle is executed. However, in the second memory cycle in which the input address signal of the row decoder does not change, read and write operations of the memory cell are completed within the second memory cycle.
(2)DRAMメモリセルと、リフレッシュ要求発生回
路と、リフレッシュ・アドレス発生回路と、各メモリサ
イクルの開始を規定するクロック信号が供給されるクロ
ック入力端子とを具備し、リフレッシュ要求信号が発生
したメモリサイクルでは読出し、書込み動作を無効にす
ると共に、上記リフレッシュ・アドレス発生回路で発生
された行アドレスのリフレッシュを行ない、且つ第1の
信号をチップ外に供給するようにした半導体記憶装置。
(2) A memory device that is equipped with a DRAM memory cell, a refresh request generation circuit, a refresh address generation circuit, and a clock input terminal to which a clock signal that defines the start of each memory cycle is supplied, and in which a refresh request signal is generated. In a semiconductor memory device, during recycling, read and write operations are invalidated, a row address generated by the refresh address generation circuit is refreshed, and a first signal is supplied outside the chip.
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