JPH04157694A - 疑似スタティックメモリ - Google Patents

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〕 本発明は疑似スタティックメモリに関し、特に半導体ダ
イナミック型セルを用い、これを所定の周期でリフレッ
シュする構成の疑似スタティックメモリに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の疑似スタティックメモリは、リフレッシ
ュの周期を、周囲温度に応じて切換えていた。

第７図は従来の疑似スタティックメモリの一例を示す回
路図である。

この回路は、一定の周波数のクロックパルスΦをカウン
トし第１の周期の第１のカウント信号Ｃ１と、この第１
のカウント信号Ｃ１より長い第２の周期く第１の周期の
ｍ倍、ｍは“１”より大きい実数）の第２のカウント信
号Ｃ２とを出力するカウンタ回路１と、論理ゲート０２
〜Ｇ４を備え、周囲温度が所定のレベルより高い高温時
には低レベル、低温時には高レベルとなる温度モード信
号ＴＭＤにより、高温時には第１のカウント信号Ｃ１を
、低温時には第２のカウント信号Ｃ２を選しその反転信
号をリフレッシュスタート信号ＲＦＳとして出力する出
力切換回路４とを有し、このリフレッシュスタート信号
ＲＦＳの周期によりリフレッシュ周期を決定する構成と
なっている。

一般にダイナミックメモリにおいては、リフレッシュ周
期は高温で短く、低温で長くなる。

一方、ダイナミックメモリの消費電流は、動作周期に依
存して周期が短い時には消費が大きくなる。よって疑似
スタティックメモリとしてデータ保持電流を低下させる
為には、リフレッシュ周期を長くとらねばならない。

このような理由により、高温時においては温度モード信
号ＴＭＤを低レベルとする。これにより、論理ゲートＧ
３の出力は低レベルに固定され、論理ゲートＧ２の圧力
にはカウント信号Ｃ１が伝達されるので、このカウント
信号Ｃ１の反転信号がリフレッシュスタート信号ＲＦＳ
として圧力される。

また、低温時においては、リフレッシュ周期は長くて良
いため、温度モード信号ＴＭＤを高レベルとする。これ
により、論理ゲートＧ２の出力は低レベルに固定され、
論理ゲートＧ３の出力にはカウント信号Ｃ２が伝達され
るので、このカウント信号Ｃ２の反転信号がリフレッシ
ュスタート信号ＲＦＳとして出力される。

こうして、低温時にはリフレッシュスタート信号ＲＦＳ
の周期がｍ倍となるため、消費電流を大幅に低減するこ
とができる。

しかしながら、ばらつき等により高温時と低温時におけ
るリフレッシュ周期の比をすべて同一のｍ倍としたので
は誤動作が発生することがあり、ｍ倍より小さくしなけ
ればならないものが存在する。

このため、低温時に使用する場合は、クロックパルスΦ
の周波数を上げるか、温度モード信号ＴＭＤを低レベル
として使用することが必要になることがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の疑似スタティックメモリは、高温時と低
温時とでリフレッシュスタート信号ＲＦＳの周期を一定
の比率で切換える構成となっているので、この疑似スタ
テックメモリを複数個使用してシステムを構築する場合
、ばらつきにより、低温時にリフレッシュスタート信号
ＲＦＳの周期を長くすると誤動作するものがあり、この
なめクロックパルスΦの周波数を上げたり、リフレッシ
ュスタート信号ＲＦＳの周期を高温時と同一にすると、
誤動作を起さないものについては必要以上に消費電流が
増大し、消費電流の無駄が発生するという欠点がある。

つ全体の消費電流の無駄をはふきこれを低減することが
できる疑似スタティックメモリを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の疑似スタティックメモリは、所定の周波数のク
ロックパルスをカウントし第１の周期の第１のカウント
信号と前記第１の周期より長い第２の周期の第２のカウ
ント信号とを出力するカウンタ回路と、第１及び第２の
記憶状態の何れかを選択して設定できる記憶素子を備え
、リフレッシュモード時に前記記憶素子の記憶状態と対
応したレベルのモード選択信号を出力するモード選択回
路と、前記モード選択信号が第１のレベルのとき周囲温
度と対応して決定される温度モード信号のレベルと対応
したレベルとなり、第２のレベルのとき予め設定された
レベルとなる切換信号を出力するモード切換回路と、前
記切換信号のレベルに応じて前記第１及び第２のカウン
ト信号の何れが一方を選択しリフレッシュスタート信号
として圧力する出力切換回路とを有している。

また、クロックパルスの周波数を周囲温度と対応して切
換え、モード切換回路を、モード選択信号が第１のレベ
ルのとき予め設定されたレベルとなり、第２のレベルの
とき温度モード信号を反転したレベルと対応したレベル
となる切換信号を出力する回路とした構成を有している
。

〔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の実施例を示す回路図である。

この実施例が第７図に示された従来の疑似スタティック
メモリと相違する点は、第１及び第２の記憶状態（切断
、非切断）の何れかを選択して設定できる記憶素子のヒ
ユーズＦ１とトランジスタＱ１〜Ｑ５とを備え、リフレ
ッシュモード信号ＲＦＭが能動レベルのリフレッシュモ
ード時にヒユーズＦ１の記憶状態と対応したレベルのモ
ード選択信号ＭＳを圧力するモード選択回路２と、論理
ゲートＧ１を備え、モード選択信号ＭＳが高レベルのと
き温度モード信号ＴＭＤのレベルと対応したレベルとな
り、低レベルのとき予め設定されたレベルの低レベルと
なる切換信号ＳＷを出力するモード切換回路３とを設け
、出力切換回路４において、この切換信号ＳＷのレベル
に応じて第１及び第２のカウント信号ＣＩ、Ｃ２の何れ
か一方を選択しリフレッシュスタート信号ＲＦＳとして
出力するようにした点にある。

次に、この実施例の動作について説明する。

第２図及び第３図はこの実施例の動作を説明するための
各部信号のタイミング区である。

まず、ヒユーズＦ１が非切断の場合について、第２図を
参照して説明する。

リフレッシュモード時以外では、リフレッシュモード信
号ＲＦＭは低レベルであり、Ｐチャネル型のトランジス
タＱ１はオン、Ｎチャネル型のトランジスタＱ４はオフ
となっている。このなめ節点Ａは高レベル、Ｐチャネル
型のトランジスタＱ３はオフ、Ｎチャネル型トランジス
タＱ５はオンとなり、モード選択信号ＭＳは低レベルと
なる。

リフレッシュモード信号ＲＦＭが高レベルのリフレッシ
ュモード時には、トランジスタＱ１はオフ、トランジス
タＱ４はオンとなる。

これにより節点Ａのレベルは低レベル、トランジスタＱ
３はオン、トランジスタＱ５はオフとなるので、モード
選択信号ＭＳは高レベルとなる。

モード選択信号ＭＳが高レベルとなるため、モード切換
回路３の出力の切換信号ＳＷは温度モード信号ＴＭＤの
レベルに対応してこの温度モード信号ＴＭＤが低レベル
の時は低レベル、高レベルの時は高レベルとなる。

この結果、低温時では、カウント信号ｃ１の出力が禁止
され、カウント信号ｃ２が論理ゲートＧ４で反転されて
リフレッシュスタート信号ＲＦＳとして出力される。ま
た、高温時には、カウント信号Ｃ１の出力が禁止され、
カウント信号Ｃ１が論理ゲー）Ｇ４で反転されてリフレ
ッシュスタート信号ＲＦＳとして出力される。この動作
は従来例と同様である。

次に、ヒユーズＦ１がカットされている場合について、
第３図を参照して説明する。

リフレッシュ動作時以外ではヒユーズＦ１非切断の場合
と同様である。

リフレッシュモードとなりリフレッシュモード信号ＲＦ
Ｍが高レベルとなると、トランジスタＱ１はオフ、トラ
ンジスタＱ４はオンとなる。但し、ヒユーズＦ１がカッ
トされているため節点Ａの高レベルは保持される。

従ってモード選択信号ＭＳは低レベルを保持し、切換信
号ＳＷは温度モード信号ＴＭＤに関係なく低レベルを保
持する。これにより、たえずカウント信号Ｃ２の出力を
禁止し、カウント信号Ｃ１が論理ゲートＧ４で反転され
てリフレッシュスタート信号ＲＦＳとして出力される。

このような構成とすることにより、この疑似スタティッ
クメモリを複数個使用してシステムを構築した場合、チ
ップ製造時等のばらつきによりリフレッシュ周期の温度
による比率が例えばｍより小さいチップがあっても、こ
のチップについてのみヒユーズＦ１をカットすることに
より、ヒユーズＦ１をカットしたチップとしていないチ
ップについて同じ一定の周波数（例えば５０ｋＨｚ）の
クロックパルスΦを入力し、同じ温度モ゛−ド信号ＴＭ
Ｄを入力しても、誤動作するものがなく、かつ消費電流
の無駄をなくすことができる。

第４図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。

この実施例は、モード切換回路３Ａを、インバータＩＶ
ＩとＮＡＮＤ型の論理ゲートＧ５とを備え、モード選択
信号ＭＳが高レベルのとき予め設定された高レベルとな
り、低レベルのとき温度モード信号ＴＭＤを反転したレ
ベルとなる切換信号ＳＷＡを出力する構成とし、クロッ
クパルスΦ。

の周波数を周囲温度と対応して切換えるようにしたもの
である。

次に、この実施例の動作について説明する。

第５図及び第６図はこの実施例の動作を説明するための
各部信号のタイミング図である。

まず、ヒユーズＦ１がカットされない場合について、第
５図を参照して説明する。

リフレッシュモード時にはリフレッシュモード信号ＲＦ
Ｍが高レベルとなるので、モード選択信号ＭＳは高レベ
ルとなり、切換信号ＳＷＡは高レベルに固定される。

この実施例においては、周囲温度に対応してクロックパ
ルスΦ、の周波数を変化させる。例えば、低温では５０
ｋＨｚ、高温では１００ｋＨｚとする。切換信号ＳＷＡ
は高レベルに固定してい　。

るため、リフレッシュ周期は、カウント信号Ｃ２と同一
になる。

このカウント信号Ｃ２の周波数はクロックパルスΦＡの
周波数に比例するなめ、リフレッシュ周期は、低温時に
は高温時の２倍となり低消費電流化が可能となる。

次に、ヒユーズＦ１がカットされている場合について、
第６区を参照して説明する。

リフレッシュモード時においてはモード選択信号ＭＳが
低レベルとなっているなめ、切換信号ＳＷＡは温度モー
ド信号ＴＭＤに対応して変化する。

低温時、切換信号ＳＷＡは低レベルとなり、リフレッシ
ュ周期はカウント信号ｃ１と同一となる。また高温時に
は切換信号ＳＷ＾は高レベルとなり、リフレッシュ周期
はカウント信号Ｃ２と同一となる。

従ってリフレッシュ周期の高温時、低温時の比率は、ク
ロックパルスの周波数が一定の場合にはｍ倍であったも
のが、クロックパルスの周波数が低温時５０ｋＨｚ、高
温時１００ｋＨｚｌ：’ある場合には、ｍ　／　２倍と
小さくなり、誤動作を防止することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、記憶素子の記憶状態によ
り温度モード信号のレベルと対応したレベル、又は予め
設定したレベルとなる切換信号を発生し、この切換信号
により第１及び第２のカウント信号の何れか一方を選択
してリフレッシュスタート信号とする構成とすることに
より、この疑似スタティックメモリを複数個使用してシ
ステムを構築した場合、リフレッシュ周期の高温時、低
温時の比率のばらつきを、記憶素子の記憶状態を制御す
ることによりカバーすることができるので、誤動作の発
生を無くし、かつ全体の消費電流の無駄をはふきこれを
低減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図、第２図及
び第３図は第１図に示された実施例の動作を説明するた
めの各部信号のタイミング図、第４図は本発明の第２の
実施例を示す回路図、第５図及び第６図は第４図に示さ
れた実施例の動作を説明するための各部信号のタイミン
グ図、第７図は従来の疑似スタテックメモリの一例を示
す回路図である。 １・・・カウンタ回路、２・・・モード選択回路、３゜
３＾・・・モード切換回路、４・・・出力切換回路、Ｆ
ｌｏ、２ヒユーズ、０１〜Ｇ５・・・論理ゲート、ＩＶ
Ｉ・・・インバータ、Ｑ１〜Ｑ５・・・トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の周波数のクロックパルスをカウントし第１の
   周期の第１のカウント信号と前記第１の周期より長い第
   ２の周期の第２のカウント信号とを出力するカウンタ回
   路と、第１及び第２の記憶状態の何れかを選択して設定
   できる記憶素子を備え、リフレッシュモード時に前記記
   憶素子の記憶状態と対応したレベルのモード選択信号を
   出力するモード選択回路と、前記モード選択信号が第１
   のレベルのとき周囲温度と対応して決定される温度モー
   ド信号のレベルと対応したレベルとなり、第２のレベル
   のとき予め設定されたレベルとなる切換信号を出力する
   モード切換回路と、前記切換信号のレベルに応じて前記
   第１及び第２のカウント信号の何れか一方を選択しリフ
   レッシュ、スタート信号として出力する出力切換回路と
   を有することを特長とする疑似スタティックメモリ。 ２、クロックパルスの周波数を周囲温度と対応して切換
   え、モード切換回路を、モード選択信号が第１のレベル
   のとき予め設定されたレベルとなり、第２のレベルのと
   き温度モード信号を反転したレベルと対応したレベルと
   なる切換信号を出力する回路とした請求項１記載の疑似
   スタティックメモリ。