JPH04114397A - メモリ回路 - Google Patents

メモリ回路

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JPH04114397A
JPH04114397A JP2234787A JP23478790A JPH04114397A JP H04114397 A JPH04114397 A JP H04114397A JP 2234787 A JP2234787 A JP 2234787A JP 23478790 A JP23478790 A JP 23478790A JP H04114397 A JPH04114397 A JP H04114397A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
precharge
circuit
write
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP2234787A
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English (en)
Inventor
Toshikazu Chiba
千葉 俊和
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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〕 本発明は半導体メモリ回路に関し、マイクロプロセッサ
およびその周辺制御LSIまたはASIC等に内蔵され
るメモリ回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のLSIに内蔵されるメモリとして、同期
式CMOSスタティックRAMが多く用いられてきてい
る。これは、CMOSメモリセルはノイズマージンが大
きく、他のユニットで多少のノイズが発生したとしても
安定した動作が得られるからである。この種のRAMの
特徴として、読み出し時にRAMセル内のデータ破壊防
止のため、読み出しの前にクロックに同期して一定期間
全てのディジット線をプリチャージしておく必要がある
第5図にこの種のRAMの回路を、第6図にその動作タ
イミングの一例を示す。第6図に示すように、プリチャ
ージクロックCLKPおよび書き込みクロックCLKW
は非重複のクロックであり、プリチャージ信号508は
CLKPを入力とするバッファー505の出力として与
えられる。
プリチャージ信号508がアクティブ“1″であるT4
の期間は、アドレスデコーダ501において全てのワー
ド線Wがインアクティブ“0”となり、またディジット
線Qj、Qjがプリチャージ回路500によって論理レ
ベル″l”にフ)チャージされる。
プリチャージ信号508がインアクティブ“0″である
T5の期間は、プリチャージ回路500はオフ(ハイイ
ンピーダンス状態)になるとともに、仮にメモリセル(
i、j)503を選択するアドレスが与えられていると
すれば、アドレスデコーダ501においてワード線Wi
のみがアクティブ“1”となり、メモリセル(i、j)
503のデータがディジット線Qj、ζ丁に出力される
プリチャージ信号508が次のアクティブ“l”である
T6になるまでに書き込み信号509が入らない場合は
、ディジット線QJ、σ丁の信号が読み出し書き込み回
路504によって出力信号Djとして読み出される。
書き込み信号509はゲート507の圧力として与えら
れ、書き込みイネーブル信号WE7がアクティブ0”で
あるT7の期間の書き込みクロックCLKWとなる。書
き込み信号509がアクティブ“1”であるT8の期間
で、信号Djに与えられたデータが読み出し書き込み回
路によってディジット線Qj、互丁に伝達されメモリセ
ルの内容が書き換えられることになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
この種のメモリ回路を一つの機能ブロックと見なしく以
下、メモリマクロと称す)、ASICに代表されるよう
な種々のLSIに汎用的に搭載されることを前提にする
ならば、メモリマクロは、マクロ外の要因による影響に
対して柔軟であり、またマクロ内の要因によるマクロ外
への影響も最小限であることが望まhる。マクロ外の要
因としては、例えば、入力信号間のスキュー、セットア
ツプタイム、ホールドタイムなどがあげられ、またマク
ロ内の要因としては、出力信号の遅延、マクロ自身が発
生するノイズや消費電力などがあげられる。
上述した従来の内蔵メモリ回路では、プリチャージクロ
ックCLKPおよび書き込みクロックCLKWをそれぞ
れ独立にお互いに非重複な2相クロツクとして与えなげ
ればならなかった。つまり、プリチャージ信号508の
アクティブ“1”期間T4の終了時と、書き込み信号5
09のアクティブ“1”期間T8の開始時が重なると、
ディジット線Qj、Ql上において、プリチャージ回路
500の出力と書き込み回路504からの出力がショー
トしてしまい、電源・GNDラインの電圧変動や貫通電
流による消費電力の増大を招くことになる。
また、書き込み信号508のアクティブ“1″期間T8
の終了時と、プリチャージ信号508のアクティブ“l
”期間T6の開始時が重なると、上述の問題の他にメモ
リセルに対して誤書き込みをする危険があるという重大
な問題が生じる。
従って、このようなメモリ回路をメモリマクロとして種
々のLSIに内蔵させる場合、メモリマクロに与えるプ
リチャージクロックCLKPと書き込みクロックCLK
Wは、上述のようなプリチャージ信号と書き込み信号の
微妙な関係を意識し、その度問題が起きないように生成
しなければならない。特に複数の機能マクロを自動レイ
アウトによって配置配線を行いLSIを作成する場合な
どは、CLKWの信号を生成しているマクロでは正常に
位相関係が保たれていたとしても、メモリマクロに到達
した時の位相関係まで正常になるように管理するのは非
常に困難である。
本発明の目的は、CLKP及びCLKWの信号の位相関
係の管理が容易なメモリ回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のメモリ回路は、 データを記憶する複数のメモリセルと、前記メモリセル
を選択するアドレスデコーダと、前記メモリセルに接続
されたディジット線と、データの読みだし前に前記ディ
ジット線を第1論理レベルにプリチャージするプリチャ
ージ回路と、前記ディジット線に読み出された論理レベ
ルを判断しデータとして出力しまたはデータをディジッ
ト線を通してメモリセルに書き込む手段と、単相クロッ
クに基づき前記アドレスデコーダ及びプリチャージ回路
を制御するプリチャージ信号及び前記読み出し書き込み
回路を制御し前記プリチャージ信号とは非重複である書
き込み信号とを発生する制御回路とを含むことを特徴と
する。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1実施例を示すブロック図、第2図
はその動作タイミングを示す波形図である。クロックC
LKはこのメモリマクロが動作する基本タイミング信号
である。また、書き込みイネーブル信@W E−はこの
信号がアクティブ゛O″の期間書き込みを許可する信号
である。
まずクロックCLKがtlで“0”から“1′に変化す
ると、ゲート106はクロックCLKの負論理信号“O
”を受けて直ちに“1”から“0”へと変化する。次に
ゲート105はクロックCLKの“1”とゲート106
の出力の負論理信号“1”を受けてt2で“0”から“
1”へと変化する。ゲー)105の出力であるプリチャ
ージ信号108が“1”になると、アドレスデコーダ1
01においては全てのワード線Wがインアクティブにな
ると共に、プリチャージ回路100によって全てのディ
ジット線Q、Qが1″にプリチャージされる。
次にクロックCLKがt3で“1″から“0″に変化す
ると、続<t4でプリチャージ信号108(ゲート10
5の出力)が111″から“0″へと変化を開始し、ア
ドレスデコーダ101においては選択された1本のワー
ド線がアクティブになると同時にプリチャージ回路]0
0はオフし、出力がハイインピーダンス状態となる。仮
にワード線Wiがアクティブになったとすると、RAM
セル(i、j)103はディジット線Qj、Qjにデー
タの出力を開始する。一方この時、ゲート106はクロ
ックCLKの負論理信号“1”とプリチャージ信号10
8の負論理信号″1″を受けてt5で“0“から1”へ
と変化する。
ゲート106はプリチャージ信号108を直接入力して
いるので、アドレスデコーダ101やプリチャージ回路
100の負荷によるプリチャージ信号108のt3から
t4までの遅延が確実にゲート106の出力に反映され
る。つまりクロックCLKが“1″から“0″に変化し
ても、ゲー)106はすぐには変化せず、プリチャージ
信号108が“1”から“0”に変化するのを受けて初
めて°′O″から“1″に変化する。
書き込みイネーブル信号WE゛がインアクティブ“1”
であるならば、ゲート106の出力は書き込み信号10
9には伝達されず、ディジット線QJ。
4丁上の信号が読み出し書き込み回路104によって読
み出され、読み比し動作が完了する。
書き込みイネーブル信号WπがTIの期間アクティブI
f OIIであるならば、ゲート106の出力は書き込
み信号109に伝達され、この時書き込みデータとして
与えられているDj上の信号が読み出し書き込み回路1
04によってディジット線Qj、Qjを通して選択され
ているRAMセル(i、D 103にT2の期間に書き
込まれる。
書き込み状態からクロックCLKがt6でII O″か
ら“]″へと変化すると、ゲー)106は直ちに“1″
から0“に変化する。この変化を受け°C書き込み信号
109がt7でインアクティブ°゛O”に、またプリチ
ャージ信号108が18でアクティブ“1”になる。通
常プリチャージ信号108はアドレスデコーダ、プリチ
ャージ回路による負荷が大きくなるため遅延が大きく、
書き込み信号109がt7でアクティブ″1″からイン
アクティブに変化する前にプリチャージ信号108がア
クティブ“ビになることはない。
第3図は本発明の第2の実施例を示すブロック図、第4
図はその動作タイミングを示す波形図である。第1の実
施例と違う点は、ゲート305が書き込み信号309の
配線の末端から戻された信号を接続していることと、ゲ
ート3o6がブリチャージ信号305の配線の末端力≧
ら戻された信号を接続していることである。読み出し書
き込み動作については第1の実施例と同様であるので、
ここではプリチャージ信号と書き込み信号の関係を中心
に説明する。
書き込みイネーブル信号WE゛はインアクティブ゛“1
″の時は書き込み信号309は“O″となるので、この
期間ゲート305はクロックCL Kをそのままプリチ
ャージ信号308に伝達するのみである。クロックCL
KがtlOで“1”力≧らO”へと変化すると、ゲート
305を介してフ。
リチャージ信号308がtllでl″力)ら“0”へと
変化する。ゲート306は配線遅延まで含んだプリチャ
ージ信号308を入力して℃するため、プリチャージ信
号308が末端にお(・でも完全にインアクティブ“0
″になったのを受けて初めてt12で“0”から“1”
へと変化する。
書き込みイネーブル信号WEがT3の期間でアクティブ
0″の時は、前述ゲート306の出力信号がゲート30
7を通して書き込み信号309に伝達される。
次にクロックCLKがt13で“0”から“1″に変化
すると、ゲート306は直ちに“ビからパ0”となり、
書き込み信号309もt14で1′”から“0”へと変
化する。プリチャージ信号308は書き込み信号309
が末端においても完全にインアクティブ“0″になった
を受けて初めてt15で“O″から“1”に変化する。
従ってプリチャージ信号308の負荷が比較的軽く遅延
が小さい場合でも、書き込み信号309がインアクティ
ブ0″に変化するt ]、 4の前にプリチャージ信号
308がアクティブ1″になることはない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のメモリマクロは、従来の
内蔵メモリにみられるようにプリチャージ信号と書き込
み信号を別々に入力するのではなく、単相クロックを入
力しているため、メモリマクロとしての仕様が単純にな
り他の種々のマクロとのインタフェースが容易になると
いう効果が得られる。
例えば、メモリマクロを含むASIC内のマイクロ群に
おいて、メモリマクロ以外能の全てのマクロが単なる組
合せ回路かまたは単相クロックに基づいて動作する順序
回路で構成されていたとし。
でも、従来のメモリ回路で必要であったプリチャージ信
号と書き込み信号に相当する非重複2相クロツクを発生
するための回路をわざわざ他のマクロのどれかに組み込
む必要はなく、他のマクロに入力されている単相クロッ
クのうちメモリマクロにとって適当なものをメモリマク
ロに入力すればよい。轟然、マクロ間配線による信号間
の遅延差を気にする必要もなくなる。
また、メモリマクロ内で必要となるプリチャージ信号と
書き込み信号はメモリマクロ内で閉じているため負荷条
件が明らかであり、これら2つの信号が重複しないよう
に単相クロックに基づいて作成することは容易である。
また、実施例に示したような回路を用いれば厳密な遅延
計算をしなくとも自動的に重複のないプリチャージ信号
と書き込み信号を生成することができる。従って、プリ
チャージ信号と書き込み信号の重複によりプリチャージ
回路の出力と書き込み回路の出力がショートして起こる
電源・GNDラインの変動による誤動作1貫通電流によ
る消費電力の増大、メモリセルへの誤書き込みと言った
、従来の内蔵メモリをメモリマクロとして種々のLSI
に搭載する場合に生じていた問題点が解決され、特に低
消費電力や高信頼性が要求される分野において非常に有
益なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す回路図、第2図は第
1実施例の動作を示すタイミング図、第3図は本発明の
第2実施例を示す回路図、第4図は第2実施例の動作を
示すタイミング図、第5図は従来例を示す回路図、第6
図は従来例の動作を示すタイミング図である。 100.300,500・・・・・・プリチャージ回路
、101.301,501・・・・・・アドレスデコー
ダ、102.302,502. 103,303,50
3・・・・メモリセル、104,304,504・・・
・・・読み出し書き込み回路、105,305,505
゜106.306,107,307,507・・・・・
・ゲー)・、108,308,508・・・プリチャー
ジ信号、109,309,509・・・・・書き込み信
号、W i 、 W i +1・・・・・・ワード線、
Qj、 酊・=−・・テ“イジツト線、CLK・−・・
クロック、Wl−・・・・・・書き込みイネーブル信号
、Dj・・・・・・データ入出力信号、CL K P・
・・・・・プリチャージクロック、CLKW・・・・・
書き込みクロック。 代理人 弁理士  内 原   晋 ギ つ 乙− 図 ゼ + 図 千 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. データを記憶する複数のメモリセルと、前記メモリセル
    を選択するアドレスデコーダと、前記メモリセルに接続
    されたディジット線と、データの読みだし前に前記ディ
    ジット線を第1論理レベルにプリチャージするプリチャ
    ージ回路と、前記ディジット線に読み出された論理レベ
    ルを判断しデータとして出力しまたはデータをディジッ
    ト線を通してメモリセルに書き込む手段と、単相クロッ
    クに基づき前記アドレスデコーダ及びプリチャージ回路
    を制御するプリチャージ信号及び前記読み出し書き込み
    回路を制御し前記プリチャージ信号とは非重複である書
    き込み信号とを発生する制御回路とを含むことを特徴と
    するメモリ回路。
JP2234787A 1990-09-05 1990-09-05 メモリ回路 Pending JPH04114397A (ja)

Priority Applications (1)

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JP2234787A JPH04114397A (ja) 1990-09-05 1990-09-05 メモリ回路

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JP2234787A JPH04114397A (ja) 1990-09-05 1990-09-05 メモリ回路

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ID=16976375

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JP (1) JPH04114397A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467709B1 (ko) * 2002-05-29 2005-01-24 (주)아이피에스 단일 위상 클럭을 이용한 힙펌프 회로 및 고전압 발생기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467709B1 (ko) * 2002-05-29 2005-01-24 (주)아이피에스 단일 위상 클럭을 이용한 힙펌프 회로 및 고전압 발생기

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