JPH04276388A - 連想メモリ回路および連想メモリセルアレイ - Google Patents

連想メモリ回路および連想メモリセルアレイ

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JPH04276388A
JPH04276388A JP3036414A JP3641491A JPH04276388A JP H04276388 A JPH04276388 A JP H04276388A JP 3036414 A JP3036414 A JP 3036414A JP 3641491 A JP3641491 A JP 3641491A JP H04276388 A JPH04276388 A JP H04276388A
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JP
Japan
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signal
memory circuit
circuit
information
associative memory
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Application number
JP3036414A
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English (en)
Inventor
Takeshi Ogura
武 小倉
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記憶された情報の一部
をキーとして、このキー情報に一致するものが与えられ
たときに残りの情報(比較結果)を読み出す連想メモリ
回路、およびその連想メモリ回路をアレイ状に配置した
連想メモリセルアレイに関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の連想メモリ回路の基本構
成を示すブロック図である。図において、通常の連想メ
モリ回路は、情報の保持,書き込みおよび読み出しが可
能なメモリ回路60と、外部から入力されたキー情報と
メモリ回路60の記憶情報との比較を行い、その比較結
果を出力する比較回路70とにより構成される。
【0003】比較回路70としては種々の回路が知られ
ているが、いずれにしてもキー情報を外部から入力する
信号線と、比較動作する素子が不可欠である。ここでは
、メモリ回路60から出力される記憶情報の真値および
相補値と、2本の信号線11,15を介して入力される
キー情報の真値および相補値との比較動作を行う4個の
トランジスタ71〜74により構成された例を示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、連想メモリ
回路に用いられるメモリ回路60は、2つの信号によっ
て情報の読み書きを制御できることが必要であるが、従
来のメモリ回路の構成では、第1の信号(ワード線信号
)によって制御される基本構成に加えて、第2の信号を
入力する2本の信号線とそれを処理する2つの素子が不
可欠であった。
【0005】したがって、連想メモリ回路では、さらに
キー情報を外部から入力する信号線と比較動作を行うた
めの素子が必要になり、通常のメモリ回路に比べても多
くの構成要素を必要とし、大容量の連想メモリ回路を実
現する上で大きな妨げになっていた。本発明は、構成要
素を最小限に抑えた簡単な構成で実現できる連想メモリ
回路および連想メモリセルアレイを提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明は
、情報の読み書きを制御する第1の信号と動作を制御す
る第2の信号情報とに応じて動作するメモリ回路と、前
記メモリ回路の記憶情報と外部から供給されたキー情報
との比較を行い、該比較結果を出力する比較回路とを備
えた連想メモリ回路において、前記メモリ回路は、前記
第1の信号と前記第2の信号との論理をとり、該論理を
とった結果の信号により電源供給を制御するスイッチ手
段を有し、前記比較回路へのキー情報の供給を行う信号
線は、前記第2の信号を供給する信号線と共用する構成
であることを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の連想メモリ回路において、比較回路は2本の信号線か
ら供給されるキー情報とメモリ回路の記憶情報との比較
を行う構成であり、前記2本の信号線の一方をメモリ回
路に第2の信号を供給する信号線と共用する構成である
ことを特徴とする。請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の連想メモリ回路をアレイ状に配置し、各連想メ
モリ回路にキー情報を供給する2本の信号線のうち、メ
モリ回路に第2の信号を供給する信号線と共用した信号
線は、隣接してワードを構成する連想メモリ回路では互
いに異なる信号線とする構成であることを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の連想メモリ回路あるいは連想メモリセ
ルアレイに用いられるメモリ回路では、電源供給を行う
スイッチ手段の導通・非導通の制御が、情報の読み書き
を制御する第1の信号とメモリ回路の動作を制御する第
2の信号の論理をとった信号により行われる。したがっ
て、第1の信号と第2の信号の論理の組み合わせにより
、少ない構成要素で電源供給を制御し、情報の読み書き
制御を行うことができる。
【0009】また、第2の信号を供給する信号線を用い
て比較回路にキー情報を供給する構成では、メモリ回路
を動作させるときには比較回路の出力を無効とし、メモ
リ回路で情報がスタティックあるいはダイナミックに保
持されている状態が継続している間に比較回路を動作さ
せることにより、一つの信号線を介して供給される第2
の信号およびキー情報に対して、メモリ回路および比較
回路の動作が互いに悪影響を与えることを回避すること
ができる。
【0010】
【実施例】図1は、請求項1に記載の発明の実施例構成
を示す図である。図において、連想メモリ回路は、メモ
リ回路30と比較回路50とにより構成されるが、本実
施例ではメモリ回路30として同日出願する「メモリ回
路」を利用し、比較回路50としては特願昭57−88
18号に開示されているものを利用する。なお、本実施
例の特徴とするところは、ワード線31とともにメモリ
回路30の動作を制御する信号線11を、キー情報を供
給する信号線と共用させた構成にある。
【0011】ここで、メモリ回路30についてその構成
および動作について先に説明する。ワード線31は、情
報の読み書きを制御する第1の信号を供給する。ビット
線32,33は、それぞれ読み書きされる情報が相補関
係で入出力される。符号34〜37は、メモリ回路を構
成するnチャネルトランジスタであり、符号38,39
は、メモリ回路を構成するpチャネルトランジスタであ
る。なお、nチャネルトランジスタ35とpチャネルト
ランジスタ38、nチャネルトランジスタ36とpチャ
ネルトランジスタ39は、それぞれCMOSインバータ
を構成し、相互に入力が出力へ、出力が入力に接続され
る。
【0012】符号40は、電源に接続され、ワード線3
1の信号に応じて開閉する電気的スイッチを構成するp
チャネルトランジスタであるが、ワード線31から供給
される第1の信号と、信号線11から供給される第2の
信号との論理をとるpチャネルトランジスタ12をワー
ド線31とpチャネルトランジスタ40との間に接続し
、その導通・非導通を制御してメモリ回路に対する電源
の供給を制御する。なお、pチャネルトランジスタ12
とpチャネルトランジスタ40との接続点をαとし、p
チャネルトランジスタ40とメモリ回路(pチャネルト
ランジスタ38,39)との接続点をγとする。
【0013】また、符号21,22は、メモリ回路30
の記憶情報の真値および相補値の出力端子である。以下
、■情報の保持、■情報の読み出し、■情報の書き込み
、■情報の書き込み禁止の各動作について説明する。 なお、メモリ回路30では、pチャネルトランジスタ4
0が導通状態のときは、外部からメモリ回路の状態を変
化させることができないように、各トランジスタの駆動
力その他が設定されているものとする。その設定は、例
えばpチャネルトランジスタ38,39の駆動力を大き
くし、nチャネルトランジスタ34,37の駆動力を小
さくすることにより可能である。
【0014】■  情報の保持 情報の保持は、ワード線31と信号線11に低電位(以
下「0」)を与えることにより可能である。すなわち、
信号線11から供給される第2の信号が「0」であると
きには、pチャネルトランジスタ12は導通状態になり
、ワード線31から供給される第1の信号が「0」であ
るのでα点は「0」となり、pチャネルトランジスタ4
0も導通状態となる。したがって、γ点に電源が供給さ
れ、メモリ回路はスタティックな情報の保持を行うこと
ができる。
【0015】■  情報の読み出し 情報の読み出しは、情報を保持している状態から、信号
線11に高電位(以下「1」)を与えた後にワード線3
1に「1」を与えることにより可能である。すなわち、
信号線11から供給される第2の信号が「1」であると
きには、pチャネルトランジスタ12は非導通状態にな
り、α点の電位はワード線31の電位にかかわらず、所
定時間内では「0」を保持し、γ点に電源が供給される
状態が続く。この時間内にワード線31から供給する第
1の信号を「1」とすることにより、nチャネルトラン
ジスタ34,37が導通状態となり、通常のスタティッ
ク形メモリ回路と同様な読み出し動作を行うことができ
る。
【0016】なお、情報を保持している状態からワード
線31のみに「1」を与え、情報の読み出し時にγ点へ
の電源供給を断つ構成としてもよい。このときは、情報
がダイナミックに保持されている状態で読み出しが行わ
れることになる。
【0017】■  情報の書き込み 情報の書き込みは、情報を保持している状態から、ビッ
ト線32に書き込みたい情報の真値を印加し、ビット線
33にその相補値を印加するとともに、ワード線31の
みに「1」を与えることにより可能である。すなわち、
pチャネルトランジスタ40は非導通の状態となり、γ
点への電源供給が断たれるので、高速かつ安定に書き込
み動作を行うことができる。
【0018】■  情報の書き込み禁止1本のワード線
31に接続された複数のメモリ回路のうち、指定するメ
モリ回路への書き込みを禁止する動作は、書き込みを禁
止したいメモリ回路に対して、情報の書き込み時に、情
報を保持している状態からワード線31に「1」を与え
るのに先立って、信号線11に「1」を与えることによ
り可能である。すなわち、信号線11から供給される第
2の信号が「1」になることにより、pチャネルトラン
ジスタ12は非導通状態になり、α点の電位はワード線
31の電位にかかわらず、所定時間内では「0」を保持
し、γ点に電源が供給される状態が続く。この状態でワ
ード線31から供給される第1の信号が「1」となって
も、pチャネルトランジスタ40が導通状態のときは外
部からメモリ回路の状態を変化させることができないの
で、情報の書き込みは起こらない。
【0019】次に、比較回路50の構成について説明す
る。符号51,52は、メモリ回路30の出力端子21
,22に対応する記憶情報の入力端子であり、符号53
は信号線11から供給されるキー情報の入力端子であり
、符号54は比較結果の出力端子である。nチャネルト
ランジスタ55およびpチャネルトランジスタ56は、
入力端子51,52に入力される記憶情報と、入力端子
53に入力されるキー情報とを比較して、その比較結果
を出力端子54に出力する構成である。
【0020】次に、連想メモリ回路の動作について説明
するが、メモリ回路30の動作は上述した通りであり、
比較回路50は公知のものであるので、以下、メモリ回
路30に第2の信号を供給する信号線11を用いて、比
較回路50にキー情報を供給することが、メモリ回路3
0および比較回路50の双方の動作に悪影響を及ぼさず
、連想メモリ回路として機能することについて説明する
【0021】メモリ回路30の書き込み、読み出しその
他の動作を制御するために信号線11を用いている場合
には、比較回路50の出力を無効状態とすることにより
、メモリ回路30の動作が比較回路50の動作に悪影響
を及ぼすことはない。また、比較回路50で比較動作を
行うためには、メモリ回路30で情報を保持している状
態、すなわち、ワード線31と信号線11に「0」を与
えている状態から、キー情報に対応した情報を信号線1
1に印加する。この信号線11に印加するキー情報によ
っては、pチャネルトランジスタ12が非導通になる場
合があるが、それでも所定時間内ではα点は「0」を保
持し、γ点に電源が供給されて情報がスタティックに保
持される状態が継続する。さらに、この時間が経過した
のちも、情報がダイナミックに保持されている状態が所
定時間だけ続く。したがって、比較動作をこれらの所定
時間内で終了し、信号線11に「0」を与えている状態
に戻すことにより、比較回路50の動作がメモリ回路3
0に悪影響を及ぼすことはない。
【0022】図2は、請求項2に記載の発明の実施例構
成を示す図である。なお、本実施例におけるメモリ回路
30は、第一実施例で示したものと同様でありその説明
は省略する。本実施例の特徴とするところは、2本の信
号線11,15から相補関係にあるキー情報の供給を受
け、記憶情報との比較を行う比較回路70を用いる構成
にある。なお、この比較回路70は、図4に示す比較回
路と同様である。
【0023】図において、符号71〜74は、nチャネ
ルトランジスタである。符号75,76は、メモリ回路
30の出力端子21,22に対応する記憶情報の入力端
子であり、符号77は信号線11から供給されるキー情
報の入力端子であり、符号78は信号線15から供給さ
れるキー情報の入力端子であり、符号79は比較結果の
出力端子である。
【0024】次に、本実施例の連想メモリ回路の動作に
ついて説明するが、比較回路70は公知のものであるの
で、以下、メモリ回路30に第2の信号を供給する信号
線11を用いて、比較回路70にキー情報の一つを供給
することが、メモリ回路30および比較回路70の双方
の動作に悪影響を及ぼさず、連想メモリ回路として機能
することについては、第一実施例とまったく同様に説明
できる。
【0025】すなわち、メモリ回路30で信号線11を
用いている場合には、比較回路70の出力を無効状態と
する。また、比較動作を所定時間内で終了し、信号線1
1に「0」を与えている状態に戻すことにより、比較回
路70の動作がメモリ回路30に悪影響を及ぼすことは
ない。図3は、請求項3に対応し、請求項2に記載の連
想メモリ回路をアレイ状に配置して構成した2ワード×
2ビットの連想メモリセルアレイの実施例構成を示す図
である。
【0026】図において、符号200,201,202
,203は、それぞれ図2に示す連想メモリ回路である
。連想メモリ回路200,201で1つのワードを構成
し、連想メモリ回路202,203で他の1つのワード
を構成する。また、連想メモリ回路200,201およ
び連想メモリ回路202,203のそれぞれでは、第2
の信号およびキー情報を供給する信号線111 ,11
2 が互いに異なる。
【0027】以下、連想メモリセルアレイの動作につい
て説明する。なお、各連想メモリ回路の動作については
上述した通りであるので、ここでは連想メモリセルアレ
イを構成した場合に正常に動作することを説明する。各
連想メモリ回路の比較回路70で比較動作を行う場合以
外の書き込み,読み出しその他の動作時には、2つの信
号線11,15を図1に示した1つの信号線11と同様
に制御し、かつ相補関係にある2つの信号を同一値に設
定することにより、各ワードの連想メモリ回路が正常に
動作し、さらに各連想メモリ回路の比較回路70の動作
に悪影響を及ぼさないようにすることができる。また、
各連想メモリ回路の比較回路70で比較動作を行うには
、各連想メモリ回路で情報を保持している状態、すなわ
ち、各ワードのワード線31と信号線11,15に「0
」を与えている状態から、キー情報に対応した相補関係
の情報を2つの信号線11,15に印加する。この信号
線11に印加するキー情報によっては、pチャネルトラ
ンジスタ12が非導通になる連想メモリ回路があるが、
それでも情報がスタティックあるいはダイナミックに保
持される状態が所定時間だけ継続する。したがって、比
較動作をこれらの所定時間内で終了し、信号線11,1
5に「0」を与えている状態に戻すことにより、比較回
路70の動作が情報の保持に悪影響を及ぼすことはなく
、連想メモリセルアレイとして正常に動作する。
【0028】また、図3に示す構成をとることにより、
2つの信号線11、15の負荷容量は基本的に等しく、
全ワードで同じ信号線を共用する場合と比較して小さく
なり、また高速に動作させることができる。なお、以上
示した実施例では、CMOS回路形式を例に説明したが
、他の回路形式に対しても本発明を同様に適用すること
が可能である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、メモリ回
路においても、情報の読み書きを制御する第1の信号と
メモリ回路の動作を制御する第2の信号との論理をとっ
て電源の供給を制御することにより、少ない構成要素で
2つの信号による情報の読み書きを制御することができ
る。さらに、メモリ回路の動作を制御する第2の信号を
供給する信号線と比較回路にキー情報を供給する信号線
とを共有することができ、連想メモリ回路の構成要素の
削減を図ることができる。
【0030】したがって、従来と同じ量の構成要素を用
いた場合には、連想メモリ回路の容量を大きくすること
ができ、容量当たりのコストを大幅に低減することがで
きる。また、信号線の負荷容量が小さい連想メモリセル
アレイが実現できるので、連想メモリ装置の高速化を図
ることができる。
【0031】また、連想メモリ回路を構成するメモリ回
路のインバータの負荷素子として、駆動力の大きなトラ
ンジスタを用いた場合には、集積回路技術を用いて連想
メモリ回路を構成する場合に問題となるα線によるソフ
トエラーに対する耐性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に記載の発明の実施例構成を示す図で
ある。
【図2】請求項2に記載の発明の実施例構成を示す図で
ある。
【図3】請求項2に記載の連想メモリ回路をアレイ状に
配置して構成した2ワード×2ビットの連想メモリセル
アレイの実施例構成を示す図である。
【図4】従来の連想メモリ回路の基本構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
11  信号線 12  pチャネルトランジスタ 15  信号線 21,22  出力端子 30  メモリ回路 31  ワード線 32,33  ビット線 34,35,36,37  nチャネルトランジスタ3
8,39  pチャネルトランジスタ40  pチャネ
ルトランジスタ 50  比較回路 51,52  入力端子 53  入力端子 54  出力端子 55  nチャネルトランジスタ 56  pチャネルトランジスタ 60  メモリ回路 70  比較回路 71,72,73,74  nチャネルトランジスタ7
5,76  入力端子 77,78  入力端子 79  出力端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  情報の読み書きを制御する第1の信号
    と動作を制御する第2の信号情報とに応じて動作するメ
    モリ回路と、前記メモリ回路の記憶情報と外部から供給
    されたキー情報との比較を行い、該比較結果を出力する
    比較回路とを備えた連想メモリ回路において、前記メモ
    リ回路は、前記第1の信号と前記第2の信号との論理を
    とり、該論理をとった結果の信号により電源供給を制御
    するスイッチ手段を有し、前記比較回路へのキー情報の
    供給を行う信号線は、前記第2の信号を供給する信号線
    と共用する構成であることを特徴とする連想メモリ回路
  2. 【請求項2】  請求項1に記載の連想メモリ回路にお
    いて、比較回路は2本の信号線から供給されるキー情報
    とメモリ回路の記憶情報との比較を行う構成であり、前
    記2本の信号線の一方をメモリ回路に第2の信号を供給
    する信号線と共用する構成であることを特徴とする連想
    メモリ回路。
  3. 【請求項3】  請求項2に記載の連想メモリ回路をア
    レイ状に配置し、各連想メモリ回路にキー情報を供給す
    る2本の信号線のうち、メモリ回路に第2の信号を供給
    する信号線と共用した信号線は、隣接してワードを構成
    する連想メモリ回路では互いに異なる信号線とする構成
    であることを特徴とする連想メモリセルアレイ。
JP3036414A 1991-03-01 1991-03-01 連想メモリ回路および連想メモリセルアレイ Pending JPH04276388A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0920030A2 (en) * 1997-11-26 1999-06-02 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to computer memories

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0920030A2 (en) * 1997-11-26 1999-06-02 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to computer memories
EP0920030A3 (en) * 1997-11-26 1999-08-11 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to computer memories

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