JPH0442491A - Cmos integrated circuit device - Google Patents

Cmos integrated circuit device

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Publication number
JPH0442491A
JPH0442491A JP2151294A JP15129490A JPH0442491A JP H0442491 A JPH0442491 A JP H0442491A JP 2151294 A JP2151294 A JP 2151294A JP 15129490 A JP15129490 A JP 15129490A JP H0442491 A JPH0442491 A JP H0442491A
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JP
Japan
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voltage
cmos
ram
integrated circuit
circuit
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Pending
Application number
JP2151294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kanehide Kemizaki
検見崎 兼秀
Shiyouji Kubono
昌次 久保埜
Toshio Mochizuki
望月 俊男
Katsuyuki Sato
克之 佐藤
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.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
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Publication of JPH0442491A publication Critical patent/JPH0442491A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the CMOS integrated circuit which can operate by voltage composed of plural kinds of batteries by limiting only the voltage with plural kinds of batteries whose maximum value is limited to about 3.6V as operational voltage. CONSTITUTION:Memory access can be performed based on the supply of the voltage generated by the battery composed of the plural kinds of batteries whose maximum value is limited to 3.6V, a RAM composed of plural numbers 1 or N is included, and a logical level in an input/output interface is set to satisfy a technology standard for a CMOS circuit with low voltage. Namely, a circuit element constituting the RAM and a control circuit is constituted based on the battery voltage whose maximum voltage is 3.6V. Thus, the RAM with CMOS construction which can perform the memory access with these plural kinds of batteries can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、0MO3(相補型MO3)集積回路装置に
関し、例えば、比較的低し1電圧からなる複数種類の電
池により発生された電圧により動作させられるダイナミ
ック型メモリセルを用いたRAM (ランダム・アクセ
ス・メモリ)を含むようなCMOS集積回路装置に利用
して有効な技術に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an 0MO3 (complementary MO3) integrated circuit device, which operates using, for example, relatively low voltages generated by multiple types of batteries each having one voltage. The present invention relates to a technique that is effective for use in a CMOS integrated circuit device including a RAM (Random Access Memory) using dynamic memory cells that can be used in a dynamic manner.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ダイナミック型メモリセルを用いたCMOS構成のRA
Mの例としては、例えば1988年発行の「日立ICメ
モリデータブック」頁632等がある。このRAMは、
電源電圧を5V(標準値)とするように設定されている
CMOS configuration RA using dynamic memory cells
An example of M is "Hitachi IC Memory Data Book" published in 1988, page 632. This RAM is
The power supply voltage is set to 5V (standard value).

また、一部の動作モードのみを4■のような低電圧での
動作保証したRAMが、「東芝インテグレーテッド・サ
ーキット テクニカル データ1PB−TD−6に記載
されている。
In addition, a RAM that guarantees operation at a low voltage such as 4■ in only some operating modes is described in ``Toshiba Integrated Circuit Technical Data 1PB-TD-6''.

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

電池電圧により動作させられるマイクロコンピュータ等
の小型電子機器の開発が進められいる。
The development of small electronic devices such as microcomputers that are operated by battery voltage is progressing.

これに対して従来のRAMは、上記のように5■のよう
な標準電圧により動作保証をするものであり、電池電圧
のもとではメモリアクセスができない。このように、従
来のRAMは、バッテリーバックアップのときにのみ電
池電圧により動作可能にすることしか考えていない。
On the other hand, the conventional RAM guarantees its operation at a standard voltage such as 5.5 cm as described above, and memory access is not possible under the battery voltage. In this way, conventional RAMs are only intended to be operable using battery voltage during battery backup.

本願発明者においては、電池電圧のような小さな電圧で
のみ動作させられるという限定された条件で使用を前捷
としたRAMの開発を考えた。現在、主として小型の電
子機器に用いられる電池の種類は、リチウム電池、ニカ
ド電池及び鉛電池である。これらの電池により発生され
る電圧は、リチウム電池が2.8V〜3.6V、ニカド
電池が1.2V、鉛電池が2■である。このうち、ニカ
ド電池は複数個直接接続して状態で市販される場合が多
く、例えば出力電圧は2.4■と3.6Vとにされる。
The inventors of the present application have considered developing a RAM that can be used under the limited conditions of being operated only at a small voltage such as battery voltage. Currently, the types of batteries mainly used in small electronic devices are lithium batteries, nickel-cadmium batteries, and lead batteries. The voltages generated by these batteries are 2.8V to 3.6V for lithium batteries, 1.2V for nickel-cadmium batteries, and 2V for lead batteries. Among these, NiCd batteries are often commercially available in a state in which a plurality of them are directly connected, and the output voltages are, for example, 2.4V and 3.6V.

このような電池により形成される電圧範囲は、2■〜3
.6Vの範囲にのように絶対値的には比較的小さな電圧
変動範囲におさまる。このような電圧範囲でのみ動作可
能とすることを条件にすれば、現在のCMOS集積回路
技術によっても、充分に動作可能なCMOS回路を実現
することができることに着目した。すなわち、従来のよ
うに5■のような標準電圧により動作させられるCMO
S回路のデバイス設計においては、電源電圧の±10%
程度の電圧変動のもとでも動作保証する必要があり、動
作電圧に応じて変動する内部昇圧回路の電圧をも考慮し
て耐圧の設定を行うため、MOSFETのゲート絶縁膜
の膜圧等をあまり薄くできないし、チャンネル長も短く
できない。これにより、上記のような高い電圧から2■
程度の低い電圧まで動作可能にするCMOS回路を設計
することを極めて困難にするものである。
The voltage range formed by such a battery is between 2 and 3
.. The absolute value falls within a relatively small voltage fluctuation range, such as within the range of 6V. We focused on the fact that it is possible to realize a fully operable CMOS circuit even with current CMOS integrated circuit technology, provided that it is operable only in this voltage range. In other words, CMOs that are conventionally operated with standard voltages such as 5.
In device design of S circuit, ±10% of power supply voltage
It is necessary to guarantee operation even under moderate voltage fluctuations, and the withstand voltage is set by taking into consideration the voltage of the internal booster circuit, which fluctuates depending on the operating voltage. You can't make it thinner, and you can't shorten the channel length. This makes it possible to avoid high voltages such as those mentioned above.
This makes it extremely difficult to design a CMOS circuit that can operate down to moderately low voltages.

これに対して、上記のように最大値を約3.6Vまでの
電池電圧のような小さな電圧により動作させるという条
件のもとでは、MOS F ET等の耐圧等を高くする
必要がないからゲート絶縁膜を可能な限り薄くしたり、
ショートチャンネル化を行う等して現在のCMOS集積
回路の製造技術をもってしても上記電圧範囲でなら充分
に動作するCMOS回路の実現が可能になるものである
On the other hand, under the condition of operating with a small voltage such as a battery voltage with a maximum value of about 3.6V as mentioned above, there is no need to increase the withstand voltage of the MOS FET etc. Making the insulating film as thin as possible,
Even with the current manufacturing technology of CMOS integrated circuits, such as short channeling, it is possible to realize a CMOS circuit that operates satisfactorily within the above voltage range.

この発明の目的は、複数種類からなる電池電圧により動
作可能にしたCMOS集積回路装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a CMOS integrated circuit device that can operate with a plurality of types of battery voltages.

この発明の他の目的は、複数種類からなる電池電圧によ
りメモリアクセスが可能なRAMを含むCMOS集積回
路装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a CMOS integrated circuit device including a RAM whose memory can be accessed using a plurality of types of battery voltages.

この発明の他の目的は、複数種類からなる電池電圧によ
り動作可能にされるとともに、異なる複数の電圧毎に保
証された動作速度及び消費電流が決められたCMOS集
積回路装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a CMOS integrated circuit device that is operable with a plurality of battery voltages and has guaranteed operating speed and current consumption for each of the different voltages. .

この発明の他の目的は、複数種類からなる電池電圧によ
り動作可能にされる回路に最適な遅延回路を備えたCM
OS集積回路装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a CM equipped with a delay circuit that is optimal for a circuit that can be operated by a plurality of types of battery voltages.
An object of the present invention is to provide an OS integrated circuit device.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、最大値が約3.6Vまでとされる複数種類か
らなる電池により発生された電圧の供給のもとにメモリ
アクセスが可能にされたRAMを含むとともに、入出力
インターフェイスにおける論理レベルを低電圧用のCM
OS回路用の技術規格を満足させるように設定する。ま
た、上記電池の種類に応じた異なる複数の動作電圧毎に
動作速度や消費電流のような交流及び直流特性を定める
。そして、そのCMOS回路に含まれる遅延回路として
ポリシリコン抵抗とMOSキャパシタとからなる時定数
回路を用いる。
In other words, it includes a RAM whose memory can be accessed by supplying voltages generated by multiple types of batteries with a maximum value of about 3.6V, and the logic level at the input/output interface is set to a low voltage. CM for
Set to satisfy the technical standards for OS circuits. Further, AC and DC characteristics such as operating speed and current consumption are determined for each of a plurality of different operating voltages depending on the type of battery. A time constant circuit consisting of a polysilicon resistor and a MOS capacitor is used as a delay circuit included in the CMOS circuit.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、動作電圧として最大値が約3゜
6Vまでとされる複数種類の電池電圧のみに限定するこ
とにより、このような複数種類の電池でメモリアクセス
が可能となるR、 A Mを得ることができる。複数種
類の電池に対応した異なる複数の電圧毎に動作速度や消
費電流に関する交流及び直流特性が定められているから
、ユーザーは使用する電池に合わせてCMOS回路の持
つ能力に合致した最も効率のよい使い方ができる。そし
て、上記のような低電圧まで動作するための遅延回路と
して、電圧依存性を持たないポリシリコン抵抗を利用す
ることによって安定した動作が可能になる。
According to the above-mentioned means, by limiting the operating voltage to multiple types of battery voltages whose maximum value is up to about 3°6 V, memory access is possible with multiple types of batteries. You can get M. Since AC and DC characteristics regarding operating speed and current consumption are determined for each voltage that corresponds to multiple types of batteries, users can select the most efficient one that matches the capabilities of the CMOS circuit according to the battery being used. I can use it. Stable operation is possible by using a polysilicon resistor that does not have voltage dependence as a delay circuit for operating at low voltages as described above.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明が適用されたRAMを用いたメモ
リカードの一実施例のブロック図が示されている。同図
の各回路ブロックのうち、コンタクト端子と電池を除く
各回路ブロックは、それぞれlチップからなるCMOS
集積回路装置により構成される。これらの複数からなる
半導体チップは、カード状のパッケージに上記電池とと
もに一体的に収納される。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a memory card using a RAM to which the present invention is applied. Of the circuit blocks in the figure, each circuit block except for the contact terminals and battery is a CMOS chip consisting of an l chip.
Consists of integrated circuit devices. A plurality of these semiconductor chips are housed together with the battery in a card-like package.

RAMは、工ないしNからなる複数個から構成され、そ
の複数からなる制御端子、データ端子及びアドレス端子
は内部の複数からなるコントロールバス、データバス及
びアドレスバスに共通に接続される。このようにN個の
RAMを用いることより、メモリカードとしての記憶容
量は、1つのRAMが持つ記憶容量のN倍にされる。特
に制限されないが、RAMは、後述するようにアドレス
選択用MOS F ETと情報記憶用キャパシタとから
なるダイナミック型メモリセルを用いつつ、入出力イン
ターフェイスがスタティックRAMと互換性を持つよう
にされた擬似スタティック型RAM(以下、単にPSR
AMという場合がある。)により構成される。上記のよ
うにメモリセルとしてダイナミック型メモリセルを用い
ることにより、メモリカード等のように限られた実装ス
ペースのもとにおいでも比較的大きな記憶容量が実現で
きる。
The RAM is composed of a plurality of numbers from 1 to 2, and the control terminals, data terminals, and address terminals thereof are commonly connected to the internal control bus, data bus, and address bus. By using N RAMs in this way, the storage capacity of the memory card is N times the storage capacity of one RAM. Although not particularly limited, RAM is a pseudo-RAM that uses a dynamic memory cell consisting of an address selection MOS FET and an information storage capacitor as described later, and whose input/output interface is compatible with a static RAM. Static RAM (hereinafter simply referred to as PSR)
Sometimes called AM. ). By using a dynamic memory cell as a memory cell as described above, a relatively large storage capacity can be achieved even in a limited mounting space such as in a memory card.

コントロール回路は、上記lないし複数からなるRAM
の選択と動作モードの制御を行う、すなわち、コントロ
ール回路は、コンタクト端子を介してマイクロコンピュ
ータシステムのバスに接続され、マイクロプロセッサ等
からの制御信号を受けて、上位ビットのシステムアドレ
スを解読してN個の中から1つのRAMを選択するチッ
プイネーブル信号面の生成、リード/ライト制御のため
のライトイネーブル信号WE及びアウトプットイネーブ
ル信号OE等の生成を行う。
The control circuit is a RAM consisting of one or more of the above.
In other words, the control circuit is connected to the bus of the microcomputer system via contact terminals, receives control signals from the microprocessor, etc., and decodes the system address of the upper bits. It generates a chip enable signal plane for selecting one RAM from N RAMs, and generates a write enable signal WE and an output enable signal OE for read/write control.

上記RAMのデータ端子やアドレス端子がそれぞれ共通
に接続される複数からなるデータバスとアドレスバスは
コンタクト端子に接続される。
A plurality of data buses and address buses to which data terminals and address terminals of the RAM are commonly connected are connected to contact terminals.

電源制御回路は、内部に搭載される電池(リチウム)の
電池電圧と、コンタクト端子を介してマイクロコンピュ
ータシステムの動作を受は持つ外部電池とを受け、その
動作モードに応じて上記電池電圧を切り換えて内部のR
AMやコントロール回路に供給する。例えば、RAMが
データ保持状態にあるとき、電源制御回路はメモリカー
ド内部に搭載される電池の電圧を供給する。これに対し
て、この実施例のメモリカードがマイクロコンピュータ
システム等の搭載されて、リード/ライト動作が行われ
るときには、マイクロコンピュータシステムを動作させ
る外部の電池電圧に切り換えるようにするものである。
The power supply control circuit receives the battery voltage of the internally mounted battery (lithium) and the external battery that controls the operation of the microcomputer system via contact terminals, and switches the battery voltage according to the operating mode. internal R
Supplies AM and control circuits. For example, when the RAM is in a data retention state, the power supply control circuit supplies voltage to a battery mounted inside the memory card. On the other hand, when the memory card of this embodiment is installed in a microcomputer system or the like and a read/write operation is performed, the voltage is switched to an external battery voltage that operates the microcomputer system.

この場合、マイクロコンピュータシステムは、ラップト
ツブ型又はノートブック型あるいはハンドトップ型のよ
うに携帯可能なマイクロコンピュータシステムとされ、
比較的大型のリチウム電池が用いられる。
In this case, the microcomputer system is a portable microcomputer system such as a laptop type, notebook type, or handtop type,
A relatively large lithium battery is used.

例えば、上記RAMとして1個当たりのデータ保持電流
が5μAのものを4個用いてメモリカードを構成し、デ
ータ保持状態のときのみそれに搭載される公称容量が2
50mAhでCR2430タイプのリチウム電池を用い
るようにしたとすると、約520日もの長期にわたって
電池の交換が必要なくできる。また、上記RAMのメモ
リアクセス時の消費電流を30mAとし、−日に1時間
だけメモリアクセスを行うようにしても、公称容量が1
300mAhのCR15400タイプのリチウム電池を
用いるようにすれば約43日間電池交換の必要がない。
For example, if a memory card is constructed using four RAMs each with a data retention current of 5 μA, the nominal capacity mounted on it only when in the data retention state is 2.
If a 50mAh CR2430 type lithium battery is used, the battery can be used for a long period of about 520 days without needing to be replaced. Furthermore, even if the current consumption during memory access of the above RAM is 30 mA, and memory access is performed for only 1 hour on day -, the nominal capacity is 1
If you use a 300mAh CR15400 type lithium battery, you will not need to replace the battery for about 43 days.

現在、主として小型の電子機器に用いられる電池の種類
は、前述のようにリチウム電池、ニカド電池及び鉛電池
である。これらの電池により発生される電圧は、リチウ
ム電池が2.8v〜3.6V、ニカド電池が1.2 V
、鉛電池が2vである。このうち、ニカド電池は複数個
直接接続して状態で市販される場合が多く、例えば出力
電圧は2.4vと3.6Vにとされる。
Currently, the types of batteries mainly used in small electronic devices are lithium batteries, nickel-cadmium batteries, and lead batteries, as described above. The voltage generated by these batteries ranges from 2.8V to 3.6V for lithium batteries and 1.2V for nickel-cadmium batteries.
, lead battery is 2v. Among these, nickel-cadmium batteries are often sold in a state in which a plurality of them are directly connected, and the output voltages are, for example, 2.4V and 3.6V.

そこで、RAMやコントロール回路を構成する回路素子
は、最大電圧が3.6Vの電池電圧に基づいて構成され
ること、及び下限電圧としては鉛電池がある程度放電し
た状態で、CMOS回路の動作に必要な電流が得られる
約1.6Vまであることを考慮してそのゲート絶縁膜が
可能な限り薄く形成されたり、チャンネル長が短くされ
る等のCMOS回路技術を用いて上記3.6V〜1.6
Vまでの範囲での電池電圧での動作を保証するものであ
る。
Therefore, the circuit elements that make up the RAM and control circuits must be configured based on a battery voltage with a maximum voltage of 3.6V, and the lower limit voltage required for the operation of the CMOS circuit is when the lead battery is discharged to some extent. Considering that the current can be obtained up to about 1.6V, the gate insulating film is formed as thin as possible, the channel length is shortened, etc. using CMOS circuit technology.
This guarantees operation at battery voltages up to V.

これにより、3.6Vのリチウム電池、及び2個直列接
続された3、6Vのニカド電池及び2■の鉛電池の3種
類の小型電池のいずれでも動作可能なメモリカードを得
ることができる。
As a result, it is possible to obtain a memory card that can operate with any of three types of small batteries: a 3.6V lithium battery, two 3.6V NiCd batteries connected in series, and a 2V lead battery.

この場合、外部のマイクロコンピュータシステム等のイ
ンターフェイスの互換性を得るために、コントロール回
路や電源制御回路は、CMOS論理用ICの74HCシ
リーズ及び/又は7AACシリーズに対応した回路又は
その標準ICを用いて構成される。そして、RAMの入
出力インターフェイスも上記7dHCシリーズ及び/又
は74ACシリーズに対応した回路設計とされる。
In this case, in order to obtain interface compatibility with an external microcomputer system, etc., the control circuit and power supply control circuit should be a circuit compatible with the 74HC series and/or 7AAC series of CMOS logic ICs, or a standard IC thereof. configured. The input/output interface of the RAM is also designed to be compatible with the 7dHC series and/or 74AC series.

低電圧用の電池電圧等による動作を考慮したCMOS回
路の国際的なインターフェイス仕様として、ジエデソク
 スタンダード ナンバ8(1984年)  (J E
 D E C5TANDARD  N118 )に記述
されているL V CM OS (Low Volta
ge CMOS)やLVBO(Lo−Voltage 
Battery 0perated CMOS)があり
、これらも満足するように上記RAMのインターフェイ
ス仕様とする。
JEDESOK Standard No. 8 (1984) (JE
L V CM OS (Low Volta) described in DE C5 TANDARD N118)
ge CMOS) and LVBO (Lo-Voltage
(Battery 0perated CMOS), and the above RAM interface specifications are set to satisfy these as well.

以上のインターフェイス仕様に対応させるために、この
実施例のRAMのインターフェイス仕様は次の表−1の
ように決められる。
In order to comply with the above interface specifications, the RAM interface specifications of this embodiment are determined as shown in Table 1 below.

表−1 ココテ、VCCは電源電圧であり、V IN(aim)
は入力ハイレベルの最小値、VIL(a□) は入力ロ
ウレベルの最大値、■□(□8) は入力ハイレベルの
最大値、VIL(mint は入力ロウレベルの最小値
である。
Table-1 VCC is the power supply voltage, V IN (aim)
is the minimum value of the input high level, VIL(a□) is the maximum value of the input low level, ■□(□8) is the maximum value of the input high level, and VIL(mint is the minimum value of the input low level).

前記のような標準的なインターフェイス仕様においては
、下限の動作電圧VCC(min)が74HCシーリズ
とLVBOではいずれも2■までで、L V CMOS
が3vまでしかない、この実施例では、鉛電池の放電時
の電圧等を考慮して下限の動作電圧VCC(min)を
1.6Vにするものである。しかし、上記標準的なイン
ターフェイスでは、電源電圧VCCに0.75又は0.
7を乗じた電圧をV I)l(sial に設定し、電
源電圧vccにo。
In the standard interface specifications as mentioned above, the lower limit operating voltage VCC (min) is up to 2■ for both the 74HC series and LVBO, and L V CMOS
In this embodiment, the lower limit operating voltage VCC (min) is set to 1.6 V in consideration of the voltage during discharge of the lead battery. However, with the above standard interface, the power supply voltage VCC is 0.75 or 0.
Set the voltage multiplied by 7 to V I)l(sial and o to the power supply voltage vcc.

15又は0.2を乗じた電圧を■1□1.X、にするも
のであるから、この実施例の下限動作電圧でのインター
フェイス仕様は上記条件の厳しいものに合わせ込むよう
に設定するものである。
The voltage multiplied by 15 or 0.2 is ■1□1. Therefore, the interface specifications at the lower limit operating voltage of this embodiment are set to meet the above-mentioned severe conditions.

上記表−1のようなインターフェイス仕様を満足するよ
うにRAMのアドレスバッファやデータ入カバソファ等
の入力回路や、出カバソファを構成するPチャンネルM
O3FETとNチャンネルMO3FETのコンダクタン
ス及びその比が設定されるもである。
In order to satisfy the interface specifications shown in Table 1 above, input circuits such as the RAM address buffer and data input cover sofa, and P channel M that constitutes the output cover sofa, etc.
The conductance of O3FET and N-channel MO3FET and their ratio are set.

なお、上記のように動作保証電圧として、最も低い鉛電
池の電圧2■に対して、それよりも低い1、6 Vに設
定した場合には、鉛電池の電流容量をぎりぎりまで使う
ことができることの他、次のような利点が生じる。
In addition, as mentioned above, if the guaranteed operation voltage is set to 1.6 V, which is lower than the lowest lead-acid battery voltage 2■, the current capacity of the lead-acid battery can be used to the limit. In addition, the following advantages arise.

例えば、内蔵の電池として鉛電池を用い、それをRAM
のデータ保持動作、言い換えるならば、記憶情報の不揮
発化のためのバッテリーバックアップに用いるようにす
る場合、メモリカードがリチウム電池により動作させら
れるマイクロコンピュータシステムに接続されたとき、
内蔵の鉛電池に逆流が生じるのを防ぐために逆流防止ダ
イオードを設ける必要がある。このような逆流防止ダイ
オードを接続したときには、その順方向電圧だけ電圧損
失が生じる。このため、下限電圧を鉛電圧の2■に設定
すると、上記のような鉛電池をバッテリーバックアップ
用に用いることができなるなる。これに対して、この実
施例のように下限電圧を1.6Vのように鉛電圧の電圧
より低い電圧まで保証すると、上記のようなバッテリー
バックアップに鉛電池を用いることができるものである
。この場合には、ダイオードとしてショトキ−ダイオー
ド等のように順方向電圧が小さなものを用いればよい。
For example, a lead battery is used as the built-in battery, and it is used as a RAM.
In other words, when the memory card is connected to a microcomputer system operated by a lithium battery, the memory card is connected to a microcomputer system operated by a lithium battery.
It is necessary to provide a backflow prevention diode to prevent backflow from occurring in the built-in lead battery. When such a reverse current prevention diode is connected, a voltage loss occurs by the forward voltage thereof. For this reason, if the lower limit voltage is set to 2<2> of the lead voltage, the lead battery as described above cannot be used for battery backup. On the other hand, if the lower limit voltage is guaranteed to a voltage lower than the lead voltage, such as 1.6 V, as in this embodiment, the lead battery can be used for battery backup as described above. In this case, a diode with a small forward voltage, such as a Schottky diode, may be used.

第2図には、上記メモリカード等に用いられる擬似スタ
ティック型RAMの選択回路及びタイミング発生回路な
らびに電圧発生回路の一実施例のブロック図が示されて
いる。また、第3図及び第4図には、上記擬似スタティ
ック型RAMのメモリアレイとその直接周辺回路及びデ
ータ入出力回路の一実施例のブロック図がそれぞれ示さ
れている。第2図ないし第4図の各ブロックを構成する
回路素子は、特に制限されないが、公知のCMOS集積
回路の製造技術により、P型車結晶シリコンからなる1
個の半導体基板上において形成される。また、第2図な
いし第3図ならびに以下の回路図等において、入力又は
出力信号等に関する信号線は、半導体基板面に形成され
るボンディングバンドを起点として示されている。
FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of a selection circuit, a timing generation circuit, and a voltage generation circuit of a pseudo-static type RAM used in the above-mentioned memory card or the like. Further, FIGS. 3 and 4 respectively show block diagrams of an embodiment of the pseudo-static RAM memory array, its direct peripheral circuits, and data input/output circuits. The circuit elements constituting each block in FIGS. 2 to 4 are not particularly limited, but are made of P-type crystal silicon using known CMOS integrated circuit manufacturing technology.
formed on a single semiconductor substrate. Further, in FIGS. 2 to 3 and the following circuit diagrams, signal lines related to input or output signals, etc. are shown starting from bonding bands formed on the surface of the semiconductor substrate.

この実施例の擬似スタティック型RAMは、前述のよう
にダイナミック型RAMを基本構成とし、そのメモリセ
ルが、いわゆるl素子型のダイナミック型メモリセルに
より構成されることにより、回路の高集積化と低消費電
力化とが図られている。
The pseudo-static RAM of this embodiment has a dynamic RAM as its basic configuration as described above, and its memory cells are composed of so-called l-element type dynamic memory cells, thereby achieving high circuit integration and low cost. The aim is to reduce power consumption.

また、Xアドレス信号XO〜XIO及びYアドレス信号
Yll〜Y18が、それぞれ別個のアドレス入力端子A
O−AIO及びAIl〜A18を介して入力され、さら
に制御信号として、チンブイネーブル信号CE、ライト
イネーブル信号W1及び出力イネーブル信号OBが設け
られることで、通常のスタティック型RAMと互換性の
ある入出力インタフェースを持つものとされる。さらに
、擬似スタティック型RAMは、リフレッシュアドレス
を内蔵するリフレッシュカウンタRFCにより指定しな
がら単発的にリフレッシュ動作を行うオートリフレッシ
ュモードと、上記リフレッシュカウンタRFCと内蔵す
るリフレッシュタイマー回路TMR及びリフレッシュタ
イマーカウンタ回路SRCを用い、すべてのワード線に
関するリフレッシュ動作を自律的にかつ所定の周期で断
続的に実行するセルフリフレッシュモードとを有する。
Further, the X address signals XO to XIO and the Y address signals Yll to Y18 are respectively provided at separate address input terminals A.
It is input via O-AIO and AIl to A18, and is further provided with a chimbu enable signal CE, a write enable signal W1, and an output enable signal OB as control signals, making the input compatible with normal static RAM. It is assumed to have an output interface. Furthermore, the pseudo-static RAM has an auto-refresh mode in which a refresh operation is performed sporadically while specified by a refresh counter RFC that has a built-in refresh address, and a refresh timer circuit TMR and a refresh timer counter circuit SRC that are built-in with the refresh counter RFC. It has a self-refresh mode in which a refresh operation for all word lines is executed autonomously and intermittently at a predetermined cycle.

この実施例において、上記出力イネーブル信号OEは、
特に制限されないが、リフレッシュ制御信号RFSHと
して兼用され、この出力イネーブル信号OEとライトイ
ネーブル信号WEによって擬似スタティック型RAMの
動作モードが選択的に設定される。
In this embodiment, the output enable signal OE is
Although not particularly limited, it is also used as a refresh control signal RFSH, and the operation mode of the pseudo-static RAM is selectively set by the output enable signal OE and write enable signal WE.

第2図において、外部から起動制御信号として供給され
るチップイネーブル信号CE、ライトイネーブル信号W
E及び出力イネーブル信号OEすなわちリフレッシュ制
御信号RFSHは、対応する入力バッファCEB、WE
B及びOEBを経て、タイミング発生回路TGに供給さ
れる。このタイミング発生回路TGには、Xアドレスバ
ッファXABから、3ビツトの相補内部アドレス信号B
XO,BXI及びBXIO(ここで、例えば非反転内部
アドレス信号BXOと反転内部アドレス信号BXOをあ
わせて相補内部アドレス信号BXOのように表す、以下
、相補信号について同様)が供給される。タイミング発
生回路TGは、上記チップイネーブル信号CE、ライト
イネーブル信号WE及び出力イネーブル信号OEならび
に相補内部アドレス信号旦XO9旦XI及びBXIOに
基づいて、擬似スタティック型RAMの各回路ブロック
の動作に必要な各種タイミング信号を形成する。
In FIG. 2, a chip enable signal CE and a write enable signal W are supplied as start-up control signals from the outside.
E and the output enable signal OE, that is, the refresh control signal RFSH, are connected to the corresponding input buffers CEB, WE.
The signal is supplied to the timing generation circuit TG via B and OEB. This timing generation circuit TG receives a 3-bit complementary internal address signal B from the X address buffer XAB.
XO, BXI, and BXIO (here, for example, a non-inverted internal address signal BXO and an inverted internal address signal BXO are collectively expressed as a complementary internal address signal BXO; hereinafter, the same applies to complementary signals) are supplied. The timing generation circuit TG generates various signals necessary for the operation of each circuit block of the pseudo-static RAM based on the chip enable signal CE, write enable signal WE, output enable signal OE, and complementary internal address signals XO9XI and BXIO. Form a timing signal.

外部から対応するアドレス入力端子AO〜A10を介し
て供給される11ビツトのXアドレス信号XO〜XIO
は、特に制限されないが、XアドレスバッファXABの
一方の入力端子に供給され、8ビツトのYアドレス信号
Yll〜Y1Bは、YアドレスバフファYABに供給さ
れる。XアドレスバッファXABの他方の入力端子には
、リフレッシュカウンタRFCから11ビツトのリフレ
ッシュアドレス信号ARO〜ARIOが供給される。
11-bit X address signals XO to XIO supplied from the outside via corresponding address input terminals AO to A10
Although not particularly limited, is supplied to one input terminal of the X address buffer XAB, and the 8-bit Y address signals Yll-Y1B are supplied to the Y address buffer YAB. The other input terminal of the X address buffer XAB is supplied with 11-bit refresh address signals ARO-ARIO from the refresh counter RFC.

上記XアドレスバッファXABには、タイミング発生回
路TGから反転タイミング信号φref及びφxlが供
給され、YアドレスバッファYABには、反転タイミン
グ信号φyzが供給される。
The X address buffer XAB is supplied with inverted timing signals φref and φxl from the timing generation circuit TG, and the Y address buffer YAB is supplied with an inverted timing signal φyz.

ここで、反転タイミング信号φrefは、後述するよう
に、擬似スタティック型RAMがオートリフレッシュ又
はセルフリフレッシュモードで選択状態とされるとき、
選択的にロウレベルとされ、タイミング信号φxi及び
φylは、擬似スタティック型RAMが選択状態とされ
るとき、Xアドレス信号xo−xio又はリフレッシュ
アドレス信号ARO〜ARIOあるいはYアドレス信号
Y11−YlBのレベルが確定される時点で、選択的に
ロウレベルとされる。
Here, as will be described later, the inverted timing signal φref is used when the pseudo-static RAM is in the selected state in auto-refresh or self-refresh mode.
Timing signals φxi and φyl are selectively set to low level, and when the pseudo-static RAM is in the selected state, the levels of the X address signals xo-xio, refresh address signals ARO to ARIO, or Y address signals Y11 to YlB are determined. is selectively set to low level.

XアドレスバッファXABは、擬(以スタティック型R
AMが通常の書き込み又は読み出しモードで選択状態と
され反転タイミング信号φrefがハイレベルとされる
とき、外部端子を介して供給されるXアドレス信号XO
〜XIOを反転タイミング信号φxiに従って取り込み
、これを保持する。また、擬似スタティック型RAMが
リフレッシュモードで選択状態とされ反転タイミング信
号φrefがロウレベルとされるとき、リフレッシュア
ドレスカウンタRFCから供給されるリフレッシュアド
レス信号ARO〜ARIOを反転タイミング信号φχ1
に従って取り込み、これを保持する。Xアドレスバンフ
ァXABは、さらにこれらのXアドレス信号X0−XI
O又はリフレッシュアドレス信号ARO−ARIOをも
とに、相補内部アドレス信号BXO〜BXIOを形成す
る。
The X address buffer XAB is a pseudo (hereinafter static type R)
When AM is selected in normal write or read mode and the inverted timing signal φref is set to high level, the X address signal XO supplied via the external terminal
.about.XIO is captured and held in accordance with the inverted timing signal φxi. When the pseudo-static RAM is selected in the refresh mode and the inverted timing signal φref is set to low level, the refresh address signals ARO to ARIO supplied from the refresh address counter RFC are converted to the inverted timing signal φχ1.
and retain it. The X address buffer XAB further receives these X address signals X0-XI.
Complementary internal address signals BXO to BXIO are formed based on O or refresh address signals ARO to ARIO.

このうち、下位2ビツトの相補内部アドレス信号BXO
及びBXIは、前述のように、タイミング発生回路TO
に供給され、3ビツトの相補内部アドレス信号BX2.
BX3及びBXIOは、ワード線選択駆動信号発生回路
PWDに供給される。
Of these, the complementary internal address signal BXO of the lower two bits
and BXI, as described above, are the timing generation circuit TO
and a 3-bit complementary internal address signal BX2.
BX3 and BXIO are supplied to word line selection drive signal generation circuit PWD.

残り6ビツトの相補内部アドレス信号BX4〜BX9は
、XプリデコーダPXDに供給される。相補内部アドレ
ス信号BX2〜BX9は、さらにX系冗長回路XRにも
供給される。
The remaining 6 bits of complementary internal address signals BX4-BX9 are supplied to the X predecoder PXD. Complementary internal address signals BX2-BX9 are further supplied to the X-system redundant circuit XR.

擬似スタティック型RAMの各メモリアレイには、4本
の冗長ワード線と、8組の冗長相補データ線が設けられ
る。X系冗長回路XR(XRU。
Each memory array of the pseudo-static RAM is provided with four redundant word lines and eight sets of redundant complementary data lines. X system redundant circuit XR (XRU.

XRD)は、このうち、各冗長ワード線に割り当てられ
る不良アドレスと、メモリアクセスに際して上記Xアド
レスへフファXABを介して供給される相補内部アドレ
ス信号BX2〜BX9とをビットごとに比較照合する。
Among these, the defective address assigned to each redundant word line is compared bit by bit with the complementary internal address signals BX2 to BX9 supplied to the X address via the buffer XAB during memory access.

その結果、これらのアドレスが全ビットと一致すると、
対応する反転冗長ワード線選択信号XRO〜XR3を選
択的にロウレベルとする。反転冗長ワード線駆動信号X
RO〜XR3は、ワード線選択駆動信号発生回路PWD
に併設される冗長ワード線選択駆動信号発生回路PRW
Dに供給される。
As a result, if these addresses match all bits,
The corresponding inverted redundant word line selection signals XRO to XR3 are selectively set to low level. Inverted redundant word line drive signal X
RO to XR3 are word line selection drive signal generation circuits PWD
Redundant word line selection drive signal generation circuit PRW attached to
Supplied to D.

ワード線選択駆動信号発生回路PWDは、上記相補内部
アドレス信号BX2.BX3及び旦X10とワード線駆
動信号発生回路φXGから供給されるワード線駆動信号
φXをもとに、ワード線選択駆動信号xoouないしX
I IUならびにX0ODないしXi IDを選択的に
形成する。また、冗長ワード線選択駆動信号発生回路P
RWDは、上記ワード線駆動信号φX及び反転冗長ワー
ド線ス信号BXIOをもとに、対応する冗長ワード線選
択駆動信号XROIJ−XR3UあるいはXROD−X
R3Dを選択的に形成する。ここで、上記ワード線駆動
信号φXは、回路の電源電圧を超える所定のブーストレ
ベルとされ、上記ワード線選択駆動信号xoouないし
XIIU(XOODないしXIID)ならびに冗長ワー
ド線選択駆動信号XRO1J−XR3U (XROD−
XR3D) も、同様にブーストレベルとされる。この
ようなブーストレベルを発生させることにより、前記の
ように低電圧により動作させられることにより、必然的
に少なくされる情報記憶電荷のフルライトを行うように
するものである。
The word line selection drive signal generation circuit PWD receives the complementary internal address signals BX2. Based on the word line drive signal φX supplied from BX3 and X10 and the word line drive signal generation circuit φXG, word line selection drive signals
Selectively form I IU and X0OD to Xi ID. In addition, the redundant word line selection drive signal generation circuit P
RWD outputs a corresponding redundant word line selection drive signal XROIJ-XR3U or XROD-X based on the word line drive signal φX and the inverted redundant word line signal BXIO.
Selectively forms R3D. Here, the word line drive signal φX is set at a predetermined boost level exceeding the power supply voltage of the circuit, and the word line selection drive signals xoou to XIIU (XOOD to XIID) and redundant word line selection drive signals XRO1J to XR3U (XROD −
XR3D) is also considered to be a boost level. By generating such a boost level, it is possible to perform full writing of the information storage charge, which is inevitably reduced due to operation at a low voltage as described above.

XプリデコーダPXDは、相補内部アドレス信号BX4
〜BX9を順次2ビツトずつ組み合わせてデコードする
ことで、対応するプリデコード信号AX450〜AX4
53.AX670〜AX673ならびにAX890〜A
X893をそれぞれ択一的に形成する。これらのプリデ
コード信号は、各Xデコーダに共通に供給される。
The X predecoder PXD receives the complementary internal address signal BX4.
~BX9 are sequentially combined and decoded 2 bits at a time to generate the corresponding predecoded signals AX450~AX4.
53. AX670~AX673 and AX890~A
X893 is formed alternatively. These predecode signals are commonly supplied to each X decoder.

同様に、YアドレスバッファYABは、擬似スタティッ
ク型RAMが通常の書き込み又は読み出しモードで選択
状態とされるとき、外部端子を介して供給されるYアド
レス信号Yll〜Y18を反転タイミング信号φy1に
従って取り込み、これを保持する。また、これらのYア
ドレス信号をもとに、相補内部アドレス信号AY 11
−AYI8形成する。これらの相補内部アドレス信号A
Y11〜人Y18は、YプリデコーダPYDならびにY
系冗長回路YRACに供給される。
Similarly, when the pseudo-static RAM is in the selected state in normal write or read mode, the Y address buffer YAB takes in Y address signals Yll to Y18 supplied via external terminals in accordance with the inverted timing signal φy1, hold this. Also, based on these Y address signals, a complementary internal address signal AY 11
-AYI8 is formed. These complementary internal address signals A
Y11 to Y18 are Y predecoder PYD and Y
It is supplied to the system redundancy circuit YRAC.

Y系冗長回路YRACは、各冗長データ線に割り当てら
れる不良アドレスと、メモリアクセスに際して上記Yア
ドレスハンファYABを介して供給される相補内部アド
レス信号AYII〜AYI8とをビットに比較照合する
。その結果、これらのアドレスが全ビットと一致すると
、対応する冗長データ線選択信号YRO〜YR7を選択
的にハイレベルとする。冗長データ線選択信号YRO〜
YR7は、YプリデコーダPYDを介して、各Yデコー
ダに供給される。
The Y-system redundancy circuit YRAC compares and checks the defective address assigned to each redundant data line and the complementary internal address signals AYII to AYI8 supplied via the Y address buffer YAB upon memory access. As a result, when these addresses match all bits, the corresponding redundant data line selection signals YRO to YR7 are selectively set to high level. Redundant data line selection signal YRO~
YR7 is supplied to each Y decoder via a Y predecoder PYD.

YプリデコーダPYDは、相補内部アドレス信号AYI
I〜AY18を順次2ビツトずつ組み合わせてデコーダ
することで、対応するプリデコード信号AY120〜A
Y123.AY340〜AY343.AY560〜AY
563ならびにAY780〜AY783をそれぞれ択一
的に形成する。
Y predecoder PYD receives complementary internal address signal AYI
By sequentially combining and decoding I to AY18 2 bits at a time, the corresponding predecoded signals AY120 to A
Y123. AY340-AY343. AY560~AY
563 and AY780 to AY783 are formed alternatively.

これらのプリデコード信号は、対応する信号線を介して
、各Yデコーダに共通に供給される。この実施例におい
て、上記プリデコード信号AY560〜AY563及び
AY?80〜AY783を各Yデコーダに伝達するため
の信号線は、上記冗長データ線選択信−yyRo−YR
7を伝達するための信号線として共用される。このため
、YプリデコーダPYDは、Y系冗長回路YRACから
供給される相補内部制御信号−φ−yrに従って、上記
プリデコード信号AY560−AY563及びAY78
0〜AY783あるいは冗長データ線選択信号YRO〜
YR7を選択的に上記信号線に伝達する機能をあわせ持
つ。
These predecode signals are commonly supplied to each Y decoder via corresponding signal lines. In this embodiment, the predecode signals AY560 to AY563 and AY? The signal lines for transmitting 80 to AY783 to each Y decoder are the redundant data line selection signal -yyRo-YR.
It is also used as a signal line for transmitting 7. Therefore, the Y predecoder PYD outputs the predecode signals AY560 to AY563 and AY78 according to the complementary internal control signal -φ-yr supplied from the Y system redundant circuit YRAC.
0~AY783 or redundant data line selection signal YRO~
It also has the function of selectively transmitting YR7 to the signal line.

第2図に示されるように、回路の電源電圧をもとに負電
位の基板パンクバイアス電圧VBBを形成する基板バン
クバイアス電圧発生回路VBBGと、回路の電源電圧の
ほぼ二分の−の電圧とされる内部電圧HVCを形成する
電圧発生回路HVCとを備える。また、タイミング発生
回路TGから供給される反転タイミング信号CE3をも
とに、上記ワード線駆動信号φXを形成するワード線駆
動信号発生回路φxGを備える。
As shown in FIG. 2, there is a substrate bank bias voltage generation circuit VBBG which forms a negative potential substrate puncture bias voltage VBB based on the circuit power supply voltage, and a substrate bank bias voltage generation circuit VBBG which forms a negative potential substrate puncture bias voltage VBB based on the circuit power supply voltage. and a voltage generating circuit HVC that generates an internal voltage HVC. Further, a word line drive signal generation circuit φxG is provided which forms the word line drive signal φX based on the inverted timing signal CE3 supplied from the timing generation circuit TG.

第3図において、この擬似スタティック型RAMは、実
質的にデータ線の延長方向に分割されてなる8個のメモ
リアレイMARYOL及びMARYORないしMARY
3L及びMA’RY3Rを備える。これらのメモリアレ
イは、対応するセンスアンプ5AOL及び5AORない
し5A3L及び5A3RならびにカラムスイッチC3O
L及びC3ORないしC33L及びC33Rとともに、
対応するYアドレスデコーダYDO−YD3をはさんで
それぞれ対称的に配置される。また、これらのメモリア
レイと対応するセンスアンプ及びカラムスイッチならび
にYデコーダは、対応するXアドレスデコーダXDOL
及びXDORないしXD3L及びXD3Rをはさんでそ
れぞれ上下に分割して配置され、その配置位置に対応し
て(U)又は(D)の記号が付される。以下の説明では
、煩雑を避けるため、特に必要な場合を除いて、上記(
U)又は(D)の記号を省略する。また、各メモリアレ
イのうちXデコーダの上側に配置されるものをまとめて
上辺アレイと称し、下側に配置されるものを下辺アレイ
と称する。
In FIG. 3, this pseudo-static RAM has eight memory arrays MARYOL, MARYOR, and
3L and MA'RY3R. These memory arrays have corresponding sense amplifiers 5AOL and 5AOR to 5A3L and 5A3R and column switches C3O.
With L and C3OR or C33L and C33R,
They are arranged symmetrically with the corresponding Y address decoders YDO-YD3 in between. In addition, the sense amplifiers, column switches, and Y decoders that correspond to these memory arrays are connected to the corresponding X address decoder XDOL.
and XDOR to XD3L and XD3R are placed vertically and divided, and a symbol (U) or (D) is attached corresponding to the placement position. In the following explanation, to avoid complexity, the above (
The symbol U) or (D) is omitted. Furthermore, among the memory arrays, those arranged above the X decoder are collectively referred to as an upper array, and those arranged below are collectively referred to as a lower array.

メモリアレイMARYOL〜MARY3LならびにMA
RYOR−MARY3Rは、指定されるワード線が択一
的に選択状態とされることで、選択的に動作状態とされ
る。この実施例において、擬似スタティック型RAMが
通常の書き込み又は読み出しモードあるいはオートリフ
レッシュモードとされる場合、上記8個のメモリアレイ
は、MARYOL及びMARY2L (又はMARYO
R及びMARY2R)あるいはMARYIL及びMAR
Y3L (又はMARYIR及びMARY3R)の組み
合わせで2個ずつ同時に動作状態とされる。このとき、
各メモリアレイでは、上辺アレイ又は下辺アレイが、最
上位ビットの相補内部アドレス信号BXIOに従って択
一的に動作状態とされ、さらに動作状態とされる2個の
メモリアレイから4組のデータ線がそれぞれ同時に選択
され、対応するメインアンプMALL及びMALR又は
MARL及びMARRあるいは書き込み回路DILL及
びDILR又はDIRL及びDTRRの対応する単位回
路に接続される。その結果、この擬似スタティック型R
AMは、8ピントの記憶データを同時に入出力するいわ
ゆる×8ビット構成のRAMとされる。
Memory array MARYOL to MARY3L and MA
RYOR-MARY3R is selectively brought into an active state by selectively bringing a designated word line into a selected state. In this embodiment, when the pseudo-static RAM is in normal write or read mode or auto-refresh mode, the eight memory arrays are MARYOL and MARY2L (or MARYOL).
R and MARY2R) or MARYIL and MAR
Two combinations of Y3L (or MARYIR and MARY3R) are activated at the same time. At this time,
In each memory array, the upper side array or the lower side array is selectively activated according to the complementary internal address signal BXIO of the most significant bit, and four sets of data lines are each set from the two memory arrays that are activated. They are simultaneously selected and connected to corresponding unit circuits of the corresponding main amplifiers MALL and MALR or MARL and MARR or write circuits DILL and DILR or DIRL and DTRR. As a result, this pseudo-static type R
The AM is a RAM having a so-called x8 bit configuration that inputs and outputs 8 pints of storage data simultaneously.

擬似スタティック型RAMがセルフリフレッシュモード
とされる場合、特に制限されないが、上記8個のメモリ
アレイは、−斉に動作状態とされる。このとき、各メモ
リアレイでは、上辺アレイ又は下辺アレイが、最上位ビ
ットの相補内部アドレス信号旦XIOに従って選択的に
動作状態とされ、これらのメモリアレイにおいて択一的
に選択状態とされる合計8本のワード線に関するリフレ
ッシュ動作が同時に実行される。これらのリフレッシュ
動作は、通常のリフレッシュ周期の4倍の周期で自律的
にかつ周期的に実行され、その都度、リフレッシュアド
レスカウンタRFCが順次更新される。その結果、セル
フリフレッシュモードにおける単位時間あたりのりフレ
ッシュ回数が実質的に四分の−となり、相応してメモリ
アレイの平均消費電流が削減される。
When the pseudo-static RAM is placed in the self-refresh mode, the eight memory arrays are brought into operation at the same time, although this is not particularly limited. At this time, in each memory array, the upper side array or the lower side array is selectively activated according to the complementary internal address signal XIO of the most significant bit, and a total of 8 Refresh operations for the main word lines are performed simultaneously. These refresh operations are autonomously and periodically executed at a cycle four times the normal refresh cycle, and the refresh address counter RFC is sequentially updated each time. As a result, the number of refreshes per unit time in the self-refresh mode is substantially reduced by a quarter, and the average current consumption of the memory array is correspondingly reduced.

第4図に示すように、擬似スタティック型RAMは、8
ビツトの入力又は出力データに対応して設けられる8個
のデータ入出力端子100〜107を備えている。ま、
た、これらのデータ入出力端子に対応して8個の単位回
路をそれぞれ含むデータ入力バッファDIB及びデータ
出力バッファDOBが設けられる。データ入出力端子1
00〜■07は、データ入力バッファDIBの対応する
単位回路の入力端子に結合されるとともに、データ出力
バッファDOBの対応する単位回路の出力端子に結合さ
れる。データ入力バッファDIBには、タイミング発生
回路TGからタイミング信号φdicが供給され、デー
タ出力バッファDOBには、タイミング信号φdocが
供給される。ここで、タイミング信号φdicは、特に
制限されないが、擬似スタティック型RAMが通常の書
き込みモードで選択状態とされるとき、データ入出力端
子100〜107を介して供給される入力データのレベ
ルが確定される時点で、選択的にハイレベルとされる。
As shown in FIG. 4, the pseudo-static RAM has 8
Eight data input/output terminals 100 to 107 are provided corresponding to bit input or output data. Ma,
Further, a data input buffer DIB and a data output buffer DOB each including eight unit circuits are provided corresponding to these data input/output terminals. Data input/output terminal 1
00 to ■07 are coupled to the input terminals of the corresponding unit circuits of the data input buffer DIB, and are also coupled to the output terminals of the corresponding unit circuits of the data output buffer DOB. The data input buffer DIB is supplied with a timing signal φdic from the timing generation circuit TG, and the data output buffer DOB is supplied with a timing signal φdoc. Here, the timing signal φdic is used to determine the level of input data supplied via the data input/output terminals 100 to 107 when the pseudo-static RAM is selected in the normal write mode, although it is not particularly limited. It is selectively set to a high level at the point in time.

また、タイミング信号φdocは、擬似スタティック型
RAMが通常の読み出しモードで選択状態とされるとき
、選択された8個のメモリセルの読み出し信号のレベル
が確定される時点で、選択的にハイレベルとされる。
Furthermore, when the pseudo-static RAM is in the selected state in the normal read mode, the timing signal φdoc is selectively set to a high level at the time when the levels of the read signals of the eight selected memory cells are determined. be done.

データ入力バッファDTHの下位4個の単位回路の出力
端子は、書き込み回路DILL及びDIRLの対応する
単位回路の入力端子にそれぞれ結合され、データ入力バ
ッファDIBの上位4個の単位回路の出力端子は、書き
込み回路DILR及びDIRRの対応する単位回路の入
力端子にそれぞれ結合される。同様に、データ出力バッ
ファDOBの下位4個の単位回路の入力端子は、メイン
アンプMALL及びMARLの対応する単位回路の出力
端子にそれぞれ結合され、データ出力バッファDOBの
上位4個の単位回路の入力端子は、メインアンプMAL
R及びMARRの対応する単位回路の出力端子にそれぞ
れ結合される。メインアンプMALL及びMALRには
、タイミング発生回路TGからタイミング信号φmao
が供給され、メインアンプMARL及びMARRには、
タイミング信号φmalが供給される。
The output terminals of the lower four unit circuits of the data input buffer DTH are respectively coupled to the input terminals of the corresponding unit circuits of the write circuits DILL and DIRL, and the output terminals of the upper four unit circuits of the data input buffer DIB are The write circuits DILR and DIRR are respectively coupled to input terminals of corresponding unit circuits. Similarly, the input terminals of the lower four unit circuits of the data output buffer DOB are respectively coupled to the output terminals of the corresponding unit circuits of the main amplifiers MALL and MARL, and the input terminals of the upper four unit circuits of the data output buffer DOB are coupled to the output terminals of the corresponding unit circuits of the main amplifiers MALL and MARL. The terminal is the main amplifier MAL
R and MARR are respectively coupled to output terminals of corresponding unit circuits. The main amplifiers MALL and MALR receive a timing signal φmao from the timing generation circuit TG.
is supplied to the main amplifiers MARL and MARR,
A timing signal φmal is supplied.

データ入力バッファDIBは、擬似スタティック型RA
Mが書き込み系の動作サイクルで選択状態とされるとき
、データ入出力端子100〜!07を介して供給される
入力データを、上記タイミング信号φdicに従って取
り込み、これを書き込み回路DILLないしDIRRの
対応する単位回路を介して、同時に選択状態とされる8
個のメモリセルに書き込む、また、データ出力バッファ
DOBは、擬似スタティック型RAMが読み出し系の動
作サイクルで選択状態とされるとき、メインアンプMA
LLないしMARHによって増幅される8ビツトの読み
出し信号を、上記タイミング信号φdocに従って取り
込み、対応するデータ入出力端子roo〜107を介し
て外部に送出する。タイミング信号φdocがロウレベ
ルとされるとき、データ出力バッファDOBの出力はハ
イインピーダンス状態とされる。
The data input buffer DIB is a pseudo-static type RA
When M is selected in the write system operation cycle, the data input/output terminals 100~! The input data supplied via 07 is taken in according to the timing signal φdic, and is simultaneously set to a selected state via the corresponding unit circuits of the write circuits DILL to DIRR.
The data output buffer DOB, which writes data into the memory cells of
The 8-bit read signal amplified by LL to MARH is taken in according to the timing signal φdoc and sent to the outside via the corresponding data input/output terminals roo to 107. When the timing signal φdoc is set to a low level, the output of the data output buffer DOB is set to a high impedance state.

この実施例の擬似スタティック型RAMは、前述のよう
に、ノンアドレスマルチプレクス方式をとり、合計19
個のアドレス入力端子AO−A18を備える。また、そ
れぞれ対をなし実質的に上下二分割される合計16個の
メモリアレイを備え、各メモリアレイは、後述するよう
に、択一的に選択状態とされかつ4本ずつ群分割される
64群、合計256本のワード線と、同時に4組ずつ選
択的に選択状態とされる合計1024組の相補データ線
をそれぞれ含む。その結果、各メモリアレイは、それぞ
れ実質的に262144、いわゆる256キロビツトの
アドレス空間を有し、これにより、擬似スタティック型
RAMはいわゆる4メガビツトの記憶容量を有するもの
とされる。
As mentioned above, the pseudo-static type RAM of this embodiment employs a non-address multiplex system, and has a total of 19
address input terminals AO-A18. It also has a total of 16 memory arrays, each of which is paired and substantially divided into upper and lower halves, and each memory array is selectively selected and divided into groups of 4 arrays, as will be described later. Each group includes a total of 256 word lines and a total of 1024 sets of complementary data lines that are selectively selected in groups of four at the same time. As a result, each memory array has an address space of substantially 262,144, or 256 kilobits, so that the pseudo-static RAM has a storage capacity of 4 megabits.

擬似スタティック型RAMが通常の動作モードで選択状
態とされるとき、上記16個のメモリアレイは、実質的
に2個ずつ同時に、いわゆるペア選択される。そして、
同時に動作状態とされる2個のメモリアレイからそれぞ
れ4個、合計8個のメモリセルが選択され、対応するコ
モンI10線に接続される。これらのメモリセルは、さ
らに対応する書き込み回路又はメインアンプを経て、デ
ータ入カバソファDIB又はデータ出カバソファDOB
の対応する単位回路に接続合れる。
When the pseudo-static RAM is brought into a selected state in a normal operation mode, two of the 16 memory arrays are selected at the same time, so-called pairs. and,
A total of eight memory cells, four from each of the two memory arrays that are activated simultaneously, are selected and connected to the corresponding common I10 line. These memory cells further pass through a corresponding write circuit or main amplifier to a data input buffer sofa DIB or a data output buffer sofa DOB.
Can be connected to the corresponding unit circuit.

アドレス信号AO及びA1によってメモリアレイベアの
選択が行われ、アドレス信号10によって上辺又は下辺
アレイの選択が行われる。これにより、16個のメモリ
アレイは、へ分の一選択され、2個ずつ同時に動作状態
とされる。前述のように、擬似スタティック型RAMが
セルフリフレッシュモードとされるとき、上記アドレス
信号AO及びA1は意味をなさず、8個の上辺又は下辺
アレイが一斉に動作状態とされる。
Address signals AO and A1 select a memory array bear, and address signal 10 selects an upper or lower array. As a result, 1/2 of the 16 memory arrays are selected and put into operation state two at a time. As described above, when the pseudo-static RAM is placed in the self-refresh mode, the address signals AO and A1 have no meaning, and the eight upper or lower arrays are simultaneously activated.

次に、6ビツトのアドレス信号A4ないしA9は、Xプ
リデコーダPXDに供給され、それぞれ2ビツトずつ組
み合わされてデコードされる。その結果、対応するプリ
デコードAX450〜AX453ないしAX890〜A
X893がそれぞれ択一的にハイレベルとされる。これ
らのプリデコード信号は、Xデコーダに供給され、各メ
モリアレイのワード線群を択一的に選択するために供さ
れる。2ビツトのアドレス信号A2及びA3は、ワード
線選択駆動信号発生回路PWDに供給され、ワード線駆
動信号発生回路φXGから出力されるワード線駆動信号
φXと組み合わされることで、ワード線選択駆動信号X
OO,XOI、XIO及びXllを択一的に形成するた
めに供される。前述のように、ワード線駆動信号φXな
らびにワード線選択駆動信号X0O−Xllは、回路の
電源電圧を趙える所定のブーストレベルとされる。その
結果、以上8ビツトのアドレス信号A2ないしA9に従
って、上記アドレス信号AO及びA1ならびにAIOに
よって指定される2個のメモリアレイを構成する256
本のワード線のうちの1本が択一的に選択状態とされる
Next, the 6-bit address signals A4 to A9 are supplied to the X predecoder PXD, where they are combined into two bits each and decoded. As a result, the corresponding predecode AX450~AX453 to AX890~A
X893 is alternatively set to high level. These predecode signals are supplied to the X decoder and are used to selectively select word line groups in each memory array. The 2-bit address signals A2 and A3 are supplied to the word line selection drive signal generation circuit PWD, and are combined with the word line drive signal φX output from the word line drive signal generation circuit φXG to generate the word line selection drive signal X.
Provided to alternatively form OO, XOI, XIO and Xll. As described above, word line drive signal φX and word line selection drive signals X0O-Xll are set to a predetermined boost level that boosts the power supply voltage of the circuit. As a result, according to the above 8-bit address signals A2 to A9, 256 memory arrays are configured, which constitute two memory arrays designated by the above address signals AO and A1 and AIO.
One of the word lines of the book is alternatively brought into a selected state.

同様に、アドレス入力端子All〜A18を介して入力
される8ビツトのアドレス信号AIl〜A18は、Yア
ドレス信号とされ、データ線選択に供される。すなわち
、アドレス信号Al1−A18は、YプリデコーダPY
Dに供給され、第3表に示されるように、All及びA
12.A13及びA14.A15及びAl1ならびにA
I?及びA18の組み合わせで、それぞれ2ビツトずつ
デコードされる。その結果、対応するプリデコード信号
AYI 20〜AYI 23. AY340−AY34
3.AY560〜AY563ならびにAY780〜AY
783が、択一的にハイレベルとされる。これらのプリ
デコード信号は、Yデコーダのデコーダトリーによって
さらに組み合わされ、その結果、動作状態とされる2個
のメモリアレイからそれぞれ4組、合計8組の相補デー
タ線が選択され、対応するコモンI10線に接続される
Similarly, 8-bit address signals A11-A18 input via address input terminals A11-A18 are used as Y address signals and are used for data line selection. That is, address signals Al1-A18 are sent to Y predecoder PY.
All and A as shown in Table 3.
12. A13 and A14. A15 and Al1 and A
I? and A18, 2 bits each are decoded. As a result, the corresponding predecoded signals AYI 20 to AYI 23. AY340-AY34
3. AY560~AY563 and AY780~AY
783 is alternatively set to high level. These predecode signals are further combined by the decoder tree of the Y decoder, and as a result, a total of 8 sets of complementary data lines, 4 sets each, are selected from each of the two memory arrays to be activated, and the corresponding common I10 connected to the line.

これにより、いわゆる4メガビツトのメモリセルから8
個のメモリセルが選択され、データ入出力端子100〜
!07を介する8ビツトの記憶データの入出力動作が行
われる。
As a result, from a so-called 4 megabit memory cell to 8
memory cells are selected and the data input/output terminals 100 to 100 are selected.
! The input/output operation of 8-bit storage data is performed via the 07.

第5図には、上記1似スタテイツク型RAMの半導体基
板面における一実施例の幾何学的な配置図が示されてい
る。第5図をもとに、この実施例の擬似スタティック型
RAMの一実施例の基本的レイアウトを説明する。同図
において、半導体基板は、紙面の都合から横向きに図示
されるため、以下の説明では、同図の左側を半導体基板
面の上側と称している。
FIG. 5 shows a geometrical layout of an embodiment of the above-mentioned static type RAM on the semiconductor substrate surface. The basic layout of one embodiment of the pseudo-static RAM of this embodiment will be explained based on FIG. In the figure, the semiconductor substrate is shown horizontally for reasons of space, so in the following description, the left side of the figure will be referred to as the upper side of the semiconductor substrate surface.

前述のように、擬似スタティック型RAMは、それぞれ
が上辺及び下辺に分割される8個(実質的には16個)
のメモリアレイMARYOL〜MARY3L及びMAR
YOR−MARY3Rを備え、これらのメモリアレイに
対応して設けられるX7ドレステコーダXDOL−XD
3L及びXDOR〜XD3Rと、2個のメモリアレイに
対応して設けられかつそれぞれが上辺及び下辺に一分割
される4個のYアドレスデコーダYDO〜YD3とを備
える。
As mentioned above, the pseudo-static type RAM has 8 pieces (actually 16 pieces) each divided into an upper side and a lower side.
Memory arrays MARYOL to MARY3L and MAR
X7 dress coder XDOL-XD equipped with YOR-MARY3R and provided corresponding to these memory arrays
3L and XDOR to XD3R, and four Y address decoders YDO to YD3 provided corresponding to the two memory arrays and each divided into an upper side and a lower side.

半導体基板面の中央部には、XアドレスデコーダXDO
L−XD3L及びXDOR−XD3Rが配置され、その
上辺及び下辺には、対応するワード線駆動回路WD O
LIJ−WD 3 LU (WD OLD−WD3LD
)ならびにWDORU−WD3RU (WD ORD−
WD 3 RD)がそれぞれ配置される。そして、これ
らのX系選択回路をはさむように、対応するメモリアレ
イMARYOL〜MARY3L及びMARYOR−MA
RY3Rが、対応するYデコーダYDO−YD3をはさ
みがっそのワード線を上下方向に延長する形でいわゆる
縦型に配置される。また、図示されないが、Yアドレス
デコーダYDO〜YD3に近接して、対応するセンスア
ンプ5AOL−3A3L及び5AOR〜5A3Rならび
にカラムスイッチC3OL−C33L及びC3OR−C
33Rがそれぞれ配置される。
An X address decoder XDO is located in the center of the semiconductor substrate surface.
L-XD3L and XDOR-XD3R are arranged, and corresponding word line drive circuits WD O
LIJ-WD 3 LU (WD OLD-WD3LD
) and WDORU-WD3RU (WD ORD-
WD 3 RD) are arranged respectively. Then, the corresponding memory arrays MARYOL to MARY3L and MARYOR-MA sandwich these X-system selection circuits.
RY3R is arranged in a so-called vertical manner, sandwiching the corresponding Y decoder YDO-YD3 and extending its word line in the vertical direction. Although not shown, in the vicinity of the Y address decoders YDO to YD3, corresponding sense amplifiers 5AOL-3A3L and 5AOR to 5A3R and column switches C3OL-C33L and C3OR-C
33R are arranged respectively.

メモリアレイMARYOL−MARY3L及びMARY
OR〜MARY3Rの上部には、プリYアドレスデコー
ダPYD及びYアドレス冗長制御回路YRAC等が配置
される。また、これらのメモリアレイの下部には、メイ
ンアンプMALLないしMARRならびに書き込み回路
DILLないしDIRR等が配置される。
Memory array MARYOL-MARY3L and MARY
A pre-Y address decoder PYD, a Y-address redundancy control circuit YRAC, etc. are arranged above OR-MARY3R. Further, below these memory arrays, main amplifiers MALL to MARR, write circuits DILL to DIRR, etc. are arranged.

半導体基板面の各側辺には、半導体基板面の各隅に近接
する位置ならびに左部及び右部側辺の中央部に近接する
位置を避けるように、ポンディングパッドが配置される
。また、これらのパッドに近接して、Xアドレスバッフ
ァXAB及びYアドレスバフファYABならびにデータ
人カバソファDIB及びデータ出カバソファDOBの対
応する単位回路が配置される。
Bonding pads are arranged on each side of the semiconductor substrate surface so as to avoid positions close to each corner of the semiconductor substrate surface and positions close to the center of the left and right sides. Also, in the vicinity of these pads, corresponding unit circuits of an X address buffer XAB, a Y address buffer YAB, a data buffer sofa DIB, and a data output buffer sofa DOB are arranged.

第6図には、上記擬似スタティック型RAMのリードサ
イクルの一実施例のタイミング図が示されている。
FIG. 6 shows a timing chart of one embodiment of the read cycle of the pseudo-static RAM.

この実施例の擬似スタティック型RAMは、チップイネ
ーブル信号CEの立ち下がりエツジにおいてライトイネ
ーブル信号WEがハイレベルであることを条件に、リー
ドサイクルとされる。出力イネーブル信号OEは、読み
出しデータの出力動作を遅延させない所定のタイミング
で、−時的にロウレベルとされる。アドレス入力端子A
O−A10及びAIl〜A1Bには、チップイネーブル
信号CEの立ち下がりエツジに同期して、11ビツトの
Xアドレス信号と8ビツトのYアドレス信号とがそれぞ
れ供給される。同図では、これらのアドレス信号の1つ
が代表として例示的に示されている。データ入出力端子
100−107は、通常ハイインピーダンス状態とされ
、所定のアクセスタイムが経過した時点で、同時に選択
状態とされる8個のメモリセルがら出力される8ビツト
の読み出しデータが送出される。
In the pseudo-static RAM of this embodiment, a read cycle is performed on the condition that the write enable signal WE is at a high level at the falling edge of the chip enable signal CE. The output enable signal OE is temporarily set to a low level at a predetermined timing that does not delay the output operation of read data. Address input terminal A
An 11-bit X address signal and an 8-bit Y address signal are supplied to O-A10 and AI1-A1B, respectively, in synchronization with the falling edge of the chip enable signal CE. In the figure, one of these address signals is exemplarily shown as a representative. The data input/output terminals 100-107 are normally in a high-impedance state, and when a predetermined access time has elapsed, 8-bit read data output from eight memory cells that are simultaneously selected is sent out. .

第7図には、上記擬似スタティック型RAMのライトサ
イクルの一実施例のタイミング図が示されている。
FIG. 7 shows a timing diagram of one embodiment of the write cycle of the pseudo-static RAM.

擬似スタティック型RAMは、チップイネーブル信号C
Eの立ち下がりエツジにおいて、ライトイネーブル信号
W1がチップイネーブル信号61に先立ってロウレベル
とされ、あるいはチップイネーブル信号CEに遅れて所
定のタイミングで一時的にロウレベルとされることを条
件に、ライトサイクルとされる。アドレス入力端子AO
−AtO及びAIl〜AI8には、X及びYアドレス信
号が入力され、データ入出力端子100−107には、
書き込み動作を遅延させない所定のタイミングにより8
ピントの書き込みデータが供給される。
Pseudo-static RAM uses chip enable signal C.
At the falling edge of E, write enable signal W1 is set to low level prior to chip enable signal 61, or is temporarily set to low level at a predetermined timing after chip enable signal CE. be done. Address input terminal AO
-AtO and AIl to AI8 are input with X and Y address signals, and data input/output terminals 100-107 are
8 due to predetermined timing that does not delay the write operation.
Focus write data is supplied.

第8図には、上記擬似スタティック型RAMのり−ドー
モディファイーライトサイクルの一実施例のタイミング
図が示されている。
FIG. 8 shows a timing diagram of one embodiment of the paste-domodify write cycle of the pseudo-static RAM.

この動作サイクルは、いわば上記リードサイクルとライ
トサイクルを組み合わせた動作サイクルであって、チッ
プイネーブル信号CEの立ち下がりエツジにおいて出カ
イオープル信号d1及びライトイネーブル信号WEがハ
イレベルであるため、まずリードサイクルを開始する。
This operation cycle is a combination of the above-mentioned read cycle and write cycle, and since the output open signal d1 and the write enable signal WE are at a high level at the falling edge of the chip enable signal CE, the read cycle is first performed. Start.

そして、指定されたアドレスの読み出しデータをデータ
入出力端子I00〜107がら送出した後、ライトイネ
ーブル信号WEが一時的にロウレベルとされる時点で、
データ入出力端子100−107から供給される8ビツ
トの書き込みデータを上記アドレスに書き込むものであ
る。
After the read data of the specified address is sent from the data input/output terminals I00 to 107, at the time when the write enable signal WE is temporarily set to low level,
8-bit write data supplied from data input/output terminals 100-107 is written to the above address.

第9図には、上記擬似スタティック型RAMのオートリ
フレッシュサイクルの一実施例のタイミング図が示され
ている。
FIG. 9 shows a timing diagram of an embodiment of the auto-refresh cycle of the pseudo-static RAM.

擬似スタティック型RAMは、チップイネーブル信号C
Eがハイレベルに固定された状態で、出力イネーブル信
号OE(リフレッシュ制御信号RFSH)が比較的短い
時間(jpip)だけ−時的にロウレベルとされること
を条件に、オートリフレッシュサイクルを実行する。こ
のとき、リフレッシュすべきワード線を指定するための
リフレッシュアドレスは、擬似スタティック型RAMに
内蔵されるリフレッシュカウンタRFCから供給される
Pseudo-static RAM uses chip enable signal C.
An auto-refresh cycle is executed on the condition that the output enable signal OE (refresh control signal RFSH) is temporarily set to the low level for a relatively short time (jpip) with E fixed at the high level. At this time, a refresh address for specifying a word line to be refreshed is supplied from a refresh counter RFC built in the pseudo-static RAM.

擬似スタティック型RAMでは、リフレッシュカウンタ
RFCによって指定される合計2本のワード線が同時に
選択状態とされ、対応する合計2048個のメモリセル
に対するり°フレッシュ動作が一斉に行われる。リフレ
ッシュカウンタRFCは、その出力信号すなわちリフレ
ッシュアドレスがXアドレスバッファに取り込まれた後
の時点で自動的に更新される。
In the pseudo-static RAM, a total of two word lines specified by a refresh counter RFC are simultaneously set to a selected state, and a refresh operation is performed on a total of 2048 corresponding memory cells at the same time. The refresh counter RFC is automatically updated after its output signal, ie, the refresh address, is taken into the X address buffer.

第10図には、上記擬似スタティック型RAMのセルフ
リフレッシュサイクルの一実施例のタイミング図が示さ
れている。
FIG. 10 shows a timing diagram of one embodiment of the self-refresh cycle of the pseudo-static RAM.

擬似スタティック型RAMは、チップイネーブル信号5
百がハイレベルに固定された状態で、出力イネーブル信
号OE(リフレッシュ制御信号RFSH)が比較的長い
時間(tFAs)継続してロウレベルとされることを条
件に、セルフリフレッシュモードとされる。
Pseudo-static RAM uses chip enable signal 5.
The self-refresh mode is set on the condition that the output enable signal OE (refresh control signal RFSH) is kept at a low level for a relatively long time (tFAs) with 100 fixed at a high level.

擬似スタティック型RAMでは、リフレ・ノシュタイマ
ーカウンタ回路SRCが起動されると同時に、まずセル
フリフレッシュモードによる1回のセルフリフレッシュ
サイクルが実行される。そして、その後、リフレッシュ
タイマーカウンタ回路SRCから所定の周波数のリフレ
ッシュ起動信号が出力されることで、対応する周期で上
記セルフリフレッシュサイクルを繰り返す。このとき、
リフレッシュアドレスは、リフレッシュカウンタRFC
によって順次指定される。
In the pseudo-static type RAM, one self-refresh cycle in a self-refresh mode is first executed at the same time as the reflation/no-shtimer counter circuit SRC is activated. Thereafter, the refresh timer counter circuit SRC outputs a refresh activation signal of a predetermined frequency, thereby repeating the self-refresh cycle at a corresponding period. At this time,
The refresh address is the refresh counter RFC
are specified sequentially by

このセルフリフレッシュサイクルにおいて、擬似スタテ
ィック型RAMでは、8個のメモリアレイが同時に動作
状態とされ、合計8本のワード線が選択状態とされる。
In this self-refresh cycle, in the pseudo-static RAM, eight memory arrays are brought into operation at the same time, and a total of eight word lines are brought into the selected state.

これにより、これらのワード線に結合される8192個
のメモリセルに対するリフレッシュ動作が一斉に行われ
、メモリアレイの平均動作電流が削減される。
As a result, the 8192 memory cells coupled to these word lines are refreshed all at once, reducing the average operating current of the memory array.

以上の第6図ないし第10図の各タイミング図に示され
ている各アクセスタイムのうち、代表的なものは、次の
通りである。tllcはランダムリード/ライトサイク
ルタイムであり、t CEAはチップイネーブルアクセ
スタイムであり、t *wcはリード−モディファイ−
ライトサイクルタイムであり、t ovaはアウトプッ
トイネーブルアクセスタイムであり、tA)lはアドレ
スホールドタイムであり、tAsはアドレスセットアツ
プタイムであり、t、はチップイネーブルプリチャージ
タイムであり、tycはオートリフレッシュサイクルタ
イムである。
Among the access times shown in the timing diagrams of FIGS. 6 to 10 above, typical access times are as follows. tllc is the random read/write cycle time, tCEA is the chip enable access time, and t*wc is the read-modify
is the write cycle time, tova is the output enable access time, tA)l is the address hold time, tAs is the address set up time, t is the chip enable precharge time, and tyc is the auto This is the refresh cycle time.

この実施例の擬似スタティック型RAMは、前述のよう
に約3.6Vから1.6Vまでの電圧範囲での動作保証
が行われる。このように電圧変動幅は2vと絶対値的に
は小さいが、最小動作電圧1.6Vからみれば、最大動
作電圧3.6Vはその約2倍以上のように相対的には大
きな電圧となる。このような相対的に大きな電圧範囲の
もとでは、その動作速度や消費電流の変動幅が比較的大
きくなる。
The pseudo-static RAM of this embodiment is guaranteed to operate within a voltage range of approximately 3.6V to 1.6V, as described above. In this way, the voltage fluctuation range is 2V, which is small in terms of absolute value, but when viewed from the minimum operating voltage of 1.6V, the maximum operating voltage of 3.6V is about twice that, which is a relatively large voltage. . Under such a relatively large voltage range, the fluctuation range of the operating speed and current consumption becomes relatively large.

そして、前記のような発生電圧の異なる複数種類の電池
電圧での動作を可能にするものであることから、複数の
動作電圧においてそれぞれアクセスタイム等の交流特性
や消費電流等の直流特性を次の表−2及び表−3のよう
に定めるようにするものである。
Since it is possible to operate with multiple types of battery voltages with different generated voltages as described above, the AC characteristics such as access time and DC characteristics such as current consumption at multiple operating voltages are determined as follows. It shall be defined as shown in Table-2 and Table-3.

表−2には、最小電圧(1,6V)min、中心電圧(
2,6V)typ及び最大電圧(3,6V)maxでの
代表的な複数からなる交流特性の一例が示されている。
Table 2 shows the minimum voltage (1,6V) min, center voltage (
An example of AC characteristics consisting of a plurality of representative AC characteristics at a maximum voltage (2,6 V) typ and a maximum voltage (3,6 V) max is shown.

この表−2において、単位はns(ナノセカンド)であ
る。
In this Table-2, the unit is ns (nanosecond).

表−3には、最小電圧(1,6V)min、中心電圧(
2,6V)typ及び最大電圧(3,6V)maxでの
代表的な複数からなる直流特性の一例が示されている。
Table 3 lists the minimum voltage (1,6V) min, center voltage (
An example of DC characteristics consisting of a plurality of representative DC characteristics at a maximum voltage (3,6 V) typ and a maximum voltage (3,6 V) max is shown.

表−2 表−3 ここで、I CCI はメモリアクセス時の消費電流で
あり、■、。はセルフリフレッシュモードでの消費電流
である。
Table-2 Table-3 Here, I CCI is the current consumption during memory access; is the current consumption in self-refresh mode.

上記最小電圧1.6Vは主として鉛電池を用いた場合を
想定し、中心電圧2゜6Vはニカド電池及びリチウム電
池を用いた場合を想定し、最大電圧3゜6Vはリチウム
電池を用いた場合を想定したものである。このように異
なる電池電圧毎に交流及び直流特性を定めることにより
、ユーザーにおいて使い勝手が良くなる。すなわち、従
来のようにワーストケースでの交流特性及び直流特性を
定めたのでは、ニカド電池やリチウム電池を用いるユー
ザーに対してはPSRAMの持つ性能以下で使用を余儀
なくさせてしまう。前記のように相対的な電圧変動幅が
大きくなる使用方法を予定するCMOS集積回路におい
ては、その動作電圧による速度や消費電流の変動幅が大
きいからそれぞれの電源電圧に対応して交流及び直流特
性を示すことにより、ユーザーにおいてそのCMOS集
積回路が持つ′性能を生かした極めて合理的なシステム
を構成することができるものとなる。特に、この実施例
のように電池電圧を動作電圧とする場合には、その電池
容量が限られているから上記のような直流特性を電圧毎
に表示することにより、ユーザーにおいて電池寿命を考
慮したシステム設計を行うことができるから、予期しな
い電池放電等によってシステムが停止してしまうことが
ない。
The above minimum voltage of 1.6V assumes that lead batteries are mainly used, the center voltage of 2°6V assumes that Ni-Cd and lithium batteries are used, and the maximum voltage of 3°6V assumes that lithium batteries are used. This is what I expected. By determining the AC and DC characteristics for each different battery voltage in this way, it becomes easier for the user to use the device. That is, if worst-case AC characteristics and DC characteristics are determined as in the past, users using nickel-cadmium batteries or lithium batteries will be forced to use the PSRAM at a performance lower than that of the PSRAM. As mentioned above, in CMOS integrated circuits that are intended to be used in a manner where the relative voltage fluctuation width is large, the speed and current consumption fluctuation range depending on the operating voltage is large, so the AC and DC characteristics must be adjusted according to the respective power supply voltages. By showing this, the user can construct an extremely rational system that takes advantage of the performance of the CMOS integrated circuit. In particular, when the battery voltage is used as the operating voltage as in this example, since the battery capacity is limited, displaying the above DC characteristics for each voltage allows the user to take battery life into consideration. Since the system can be designed, the system will not stop due to unexpected battery discharge, etc.

上記のように比較的小さい電圧で相対的に大きな電圧範
囲でのCMOS回路の動作を行わせる場合、MOSFE
Tのコンダクタンス特性は動作電圧により比較的大きく
変化する。それ故、従来のCMOS回路のようにCMO
Sインバータ回路を遅延回路として用いたのでは、遅延
時間の電圧依存性が大きく、安定したタイミング動作が
期待できない。
When operating a CMOS circuit in a relatively large voltage range with a relatively small voltage as described above, the MOSFE
The conductance characteristics of T vary relatively greatly depending on the operating voltage. Therefore, as in conventional CMOS circuits, CMO
If an S inverter circuit is used as a delay circuit, the delay time will be highly dependent on voltage, and stable timing operation cannot be expected.

第11図には、この発明に係るCMOS集積回路に適し
た遅延回路の一実施例の回路図が示されている。
FIG. 11 shows a circuit diagram of an embodiment of a delay circuit suitable for a CMOS integrated circuit according to the present invention.

この実施例においては、遅延時間の電圧依存性をなくす
ためにポリシリコン層からなる抵抗R1とMO5容量C
1からなる時定数回路を用いて遅延回路を構成する。同
図には、入力信号Aのロウレベルからハイレベルへの立
ち上がり時において、時間TDだけ遅れて立ち上がる出
力信号りを形成する遅延回路の例が示されている。
In this embodiment, in order to eliminate the voltage dependence of the delay time, a resistor R1 made of a polysilicon layer and an MO5 capacitor C
A delay circuit is constructed using a time constant circuit consisting of 1. The figure shows an example of a delay circuit that forms an output signal that rises with a delay of time TD when the input signal A rises from a low level to a high level.

入力信号Aは、CMOSインバータ回路N1を介して上
記抵抗R1とキャパシタC1からなる時定数回路に入力
される。この時定数回路R1,C1により形成された遅
延信号Bは、CMOSインバータ回路N2により増幅さ
れて同様な抵抗R2とキャパシタC2からなる時定数回
路に伝えられる。そして、この時定数回路R2,C2に
より形成された遅延信号Cはナントゲート回路G1の一
方の入力に供給される。このナントゲート回路Glの他
方の入力には、上記入力信号Aが供給される。上記ナン
トゲート回路Glの出力信号は、出力用のCMOSイン
バータ回路N3を通して遅延信号りして出力される。
Input signal A is input to the time constant circuit made up of the resistor R1 and capacitor C1 via the CMOS inverter circuit N1. The delay signal B formed by the time constant circuits R1 and C1 is amplified by a CMOS inverter circuit N2 and transmitted to a time constant circuit composed of a similar resistor R2 and capacitor C2. The delay signal C formed by the time constant circuits R2 and C2 is supplied to one input of the Nant gate circuit G1. The input signal A is supplied to the other input of this Nant gate circuit Gl. The output signal of the Nant gate circuit Gl is output as a delayed signal through an output CMOS inverter circuit N3.

特に制限されないが、上記キャパシタclはNチャンネ
ルMO3FETのソースとドレインとを共通接続して回
路の接地電位点に接続し、キャパシタC2はPチャンネ
ルMO5FETのソースとドレインとを共通接続して電
源電圧Vccに接続するものである。
Although not particularly limited, the capacitor cl connects the source and drain of the N-channel MO3FET in common and connects it to the ground potential point of the circuit, and the capacitor C2 connects the source and drain of the P-channel MO5FET in common to the power supply voltage Vcc. It is connected to.

第12図には、上記遅延回路の動作の一例を説明するた
めの波形図が示されている。
FIG. 12 shows a waveform diagram for explaining an example of the operation of the delay circuit.

入力信号Aがロウレベルからハイレベルに変化すると、
それに応じてインバータ回路Nlの出力信号がハイレベ
ルからロウレベルに変化し、上記抵抗R1とキャパシタ
CIの時定数に従い信号Bはハイレベルからロウレベル
に変化する。この信号Bの変化を受けるインバータ回路
N2の出力信号はロウレベルからハイレベルに変化し、
上記抵抗R2とキャパシタC2の時定数に従い信号Cは
ロウレベルからハイレベルに変化する。
When input signal A changes from low level to high level,
Correspondingly, the output signal of the inverter circuit Nl changes from high level to low level, and the signal B changes from high level to low level in accordance with the time constant of the resistor R1 and capacitor CI. In response to this change in signal B, the output signal of inverter circuit N2 changes from low level to high level,
The signal C changes from low level to high level according to the time constant of the resistor R2 and capacitor C2.

ナントゲート回路G1は、上記入力信号Aがハイレベル
(論理“1”)によりされることに応じてゲートを開い
ており、実質的にはインバータ回路として動作する。そ
れ故、上記信号Cのレベルがロウレベルからハイレベル
に変化して、そのロジンクスレッショルド電圧に達する
と、出力信号をハイレベルからロウレベルに変化させる
。このようにして、インバータ回路N3を通して出力さ
れる遅延信号りは、上記時定数回路R1,CI及びR2
,’C2の時定数に対応したi!!廷時間TDを持って
ロウレベルからハイレベルに立ち上がる。
The Nant gate circuit G1 opens its gate in response to the input signal A being at a high level (logic "1"), and essentially operates as an inverter circuit. Therefore, when the level of the signal C changes from low level to high level and reaches the rosin threshold voltage, the output signal changes from high level to low level. In this way, the delayed signal output through the inverter circuit N3 is controlled by the time constant circuits R1, CI and R2.
, 'i! corresponding to the time constant of C2! ! Rising from low level to high level with court time TD.

なお、インバータ回路N1ないしN3及びゲート回路G
1も信号伝播遅延時間を持つものであるが、上記時定数
に比べて小さいから上記遅延時間TDはは\′上記上記
時定数回路R1,CI及びR2゜C2の時定数により決
まるといっても過言ではない。
In addition, inverter circuits N1 to N3 and gate circuit G
1 also has a signal propagation delay time, but since it is smaller than the above time constant, the above delay time TD is determined by the time constant of the above time constant circuits R1, CI and R2゜C2. It's not too much to say.

入力信号Aがハイレベルからロウレベルに変化すると、
それに応じてナントゲート回路G1の出力信号はハイレ
ベルに変化する。すなわち、信号Cのレベルがまだハイ
レベルであっても、それに無関係に出力信号をハイレベ
ルに変化させる。これにより、インバータ回路N3を通
した出力信号りは直ちにロウレベルに変化する。このた
め、この実施例の遅延回路は、上述のように入力信号A
の立ち上がりのみに対して遅延時間TDだけ遅らせた出
力信号りを形成するものとなる。
When input signal A changes from high level to low level,
Accordingly, the output signal of the Nant gate circuit G1 changes to high level. That is, even if the level of signal C is still high, the output signal is changed to high level regardless of this. As a result, the output signal through the inverter circuit N3 immediately changes to low level. Therefore, the delay circuit of this embodiment has the input signal A as described above.
An output signal is generated which is delayed by the delay time TD only with respect to the rising edge of the signal.

第13図には、上記抵抗R1とキャパシタC1の一実施
例の素子構造断面図が示されている。
FIG. 13 shows a cross-sectional view of the element structure of one embodiment of the resistor R1 and capacitor C1.

P−型半導体基板1の素子形成領域表面には、通常のN
チャンネルMOSFETを形成するのと同じ製造行程に
よりN°型のソース、ドレイン領域SDが形成される。
The surface of the element formation region of the P-type semiconductor substrate 1 is covered with ordinary N.
N° type source and drain regions SD are formed by the same manufacturing process as for forming the channel MOSFET.

上記素子形成領域以外の半導体基板上には、厚い厚さの
フィールド絶縁膜2が形成される。上記一対のソース、
ドレイン領域SDに挾まれた基板表面を含む素子形成領
域にはには薄い厚さのゲート絶縁−膜4が形成される。
A thick field insulating film 2 is formed on the semiconductor substrate in areas other than the element formation region. The above pair of sources,
A thin gate insulating film 4 is formed in the element formation region including the substrate surface sandwiched by the drain region SD.

そして、上記フィールド絶縁膜2及びゲート絶縁膜4の
上には、第1層目のポリシリコン層が形成される。この
第1N目のポリシリコン層の表面からMOSFETのゲ
ート電極及び抵抗R1等を構成する部分に半導体不純物
が導入され、ゲート電極G及び抵抗R1や配線層として
利用される第1層の導電性ポリシリコン層が形成される
Then, a first polysilicon layer is formed on the field insulating film 2 and the gate insulating film 4. Semiconductor impurities are introduced from the surface of this 1Nth polysilicon layer into the portions that constitute the gate electrode and resistor R1 of the MOSFET, and the first conductive polysilicon layer is used as the gate electrode G, resistor R1, and wiring layer. A silicon layer is formed.

上記ソース、ドレイン領域上のゲート酸化膜及びポリシ
リコン層が選択的に除去されたオーミックコンタクトが
設けられ、そこに接地電位を与えるアルミニュウム層5
が設けられる。おな、上記抵抗R1とキャパシタCIの
一方の電極として作用するゲート電極Gは一体的に形成
されるが、それにより形成された遅延信号Cを、図示し
ないインバータ回路N2を構成するNチャンネルMOS
FETとPチャンネルMO3FETのゲート電極と接続
する配線としては、上記キャパシタC1に接地電位を与
えるアルミニュウム配線と同一工程により形成されるア
ルミニュウム配線が利用される。
An ohmic contact is provided in which the gate oxide film and polysilicon layer on the source and drain regions are selectively removed, and an aluminum layer 5 provides a ground potential thereto.
is provided. Note that the resistor R1 and the gate electrode G acting as one electrode of the capacitor CI are integrally formed, and the delay signal C thus formed is transferred to an N-channel MOS constituting an inverter circuit N2 (not shown).
As the wiring connecting the FET and the gate electrode of the P-channel MO3FET, an aluminum wiring formed in the same process as the aluminum wiring that applies the ground potential to the capacitor C1 is used.

第14図には、この発明に係る遅延回路と従来のインバ
ータ回路を用いた遅延回路の遅延時間の特性図が示され
ている。同図において、実線で示したのが本発明に係る
遅延回路の遅延特性であり、破線で示したのが従来のイ
ンバータ回路を用いた遅延回路の遅延特性である。
FIG. 14 shows delay time characteristics of a delay circuit according to the present invention and a delay circuit using a conventional inverter circuit. In the figure, the solid line indicates the delay characteristic of the delay circuit according to the present invention, and the broken line indicates the delay characteristic of the delay circuit using the conventional inverter circuit.

この実施例の遅延回路は、電源依存性を持たないポリシ
リコン抵抗素子と、MO3容量を利用するものである。
The delay circuit of this embodiment utilizes a polysilicon resistance element that is not dependent on power supply and an MO3 capacitor.

これにより、主として波形整形等のめたに挿入されるイ
ンバータ回路の持つ電源依存性により1■以下の低電圧
領域では電圧依存性が大きいが、この実施例のPSRA
Mの保証しようとする最小電圧1.6V付近から高い電
圧でほぼy′一定した遅延時間を得ることができる。
As a result, the voltage dependence is large in the low voltage region of 1■ or less due to the power dependence of the inverter circuit inserted mainly for waveform shaping, etc., but the PSRA of this embodiment
A substantially constant delay time y' can be obtained at high voltages starting from around the minimum voltage of 1.6 V that M is intended to guarantee.

これに対して、従来のようにインバータ回路を用いた場
合には、従来のRAMでは保証されない4.5v以下の
電圧から遅延時間が急激に増大し、安定した遅延時間を
得ることができない。
On the other hand, when an inverter circuit is used as in the past, the delay time increases rapidly from a voltage of 4.5 V or less, which is not guaranteed in the conventional RAM, and a stable delay time cannot be obtained.

それ故、この発明に係るPSRAMのように低い電圧で
相対的な電圧範囲が比較的大きい動作電圧を保証するC
MOS回路にあっては、安定したタイミング動作を行わ
せるために、前記実施例に示したようなポリシリコン抵
抗とMO3容量を利用した遅延回路が不可欠のものとな
るといっても過言ではない。
Therefore, the PSRAM according to the present invention guarantees an operating voltage with a relatively wide range at a low voltage.
It is no exaggeration to say that in a MOS circuit, a delay circuit using a polysilicon resistor and an MO3 capacitor as shown in the above embodiment is indispensable in order to perform stable timing operation.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 (11最大値が約3.6Vまでとされる複数種類からな
る電池により発生された電圧というような条件に限定す
ることにより、比較的簡単に上記電圧の供給のもとにメ
モリアクセスが可能にされたCMOS構造のPARAM
又はDRAMを得ることができ、その入出力インターフ
ェイスにおける論理レベルが低電圧用のCMOS回路用
の技術規格を満足するように設定することにより、標準
的な論理ICを用いてそのメモリアクセスが可能になる
という効果が得られる。
The effects obtained from the above examples are as follows. In other words, (11) By limiting the conditions to the voltage generated by multiple types of batteries whose maximum value is up to about 3.6V, it is relatively easy to access memory under the supply of the above voltage. PARAM-enabled CMOS structure
Alternatively, DRAM can be obtained, and by setting the logic levels at its input/output interface to meet technical standards for low-voltage CMOS circuits, the memory can be accessed using standard logic ICs. You can get the effect of

(21CM OS構造のRAMとしてメモリセルがアド
レス選択用MO3FETと情報記憶用キャパシタとから
なるダイナミック型メモリセルを用いることにより、電
池駆動されるメモリカード等において大きな記憶容量を
得ることができるという効果が得られる。
(By using a dynamic memory cell in which the memory cell is composed of an MO3FET for address selection and a capacitor for information storage as a RAM with a 21CM OS structure, a large storage capacity can be obtained in a battery-powered memory card, etc.). can get.

(3)電池駆動されるCMOS構造のRAMとして、ス
タティック型RAMと互換性を持つ入出力インターフェ
イスを備えた擬似スタティック型RAMとすることによ
りリフレッシュ動作が簡単となり、メモリアクセスがス
タティック型RAMと同様にできるから、電池駆動され
るメモリカードに適したものとすることができるという
効果が得られる。
(3) As a battery-powered CMOS-structured RAM, a pseudo-static RAM with an input/output interface that is compatible with static RAM simplifies refresh operations and allows memory access to be performed in the same way as static RAM. Therefore, it is possible to obtain the effect that it can be made suitable for a battery-powered memory card.

(4)上記低電圧用のCMOS回路用の技術規格として
、ジェデソク・スタンダード・ナンバー8により決めら
れているLVCMOS及びLVBO及び74HC又はA
CシリーズのCMOS論理IC用とすることにより、既
存のICと互換性を得ることができるという効果が得ら
れる。
(4) LVCMOS, LVBO and 74HC or A defined by Jedesok Standard Number 8 as the technical standards for the above-mentioned low voltage CMOS circuits.
By using it for C series CMOS logic ICs, it is possible to obtain compatibility with existing ICs.

(5)最大値が約3.6Vまでとされる複数種類からな
る電池により発生された電圧により動作可能とされ、入
出力インターフェイスにおける論理レベルが低電圧用の
CMOS回路用の技術規格を満足させるとともに、電池
の種類に応じた異なる複数の動作電圧毎に対応して直流
特性及び交流特性を定めることにより、CMOS集積回
路の持つ性能を充分に発揮できるようユーザーにおいて
使い勝手のよいCMOS集積回路を提供することができ
るという効果が得られる。
(5) Operation is possible using voltages generated by multiple types of batteries with a maximum value of approximately 3.6V, and the logic level at the input/output interface satisfies technical standards for low-voltage CMOS circuits. At the same time, by determining the DC and AC characteristics for each of the different operating voltages depending on the type of battery, we provide a user-friendly CMOS integrated circuit that fully demonstrates the performance of the CMOS integrated circuit. The effect of being able to do this is obtained.

(6)上記直流特性及び交流特性は内蔵されるRAMに
おけるメモリアクセスタイム及びメモリアクセス状態と
データ保持状態での消費電流を含むようにすることより
、ユーザーにおいてはそれぞれの電池電圧もとにそのR
AMの持つ性能を十分に発揮できるようシステム設計を
行うことができるという効果が得られる。
(6) Since the above DC and AC characteristics include the memory access time in the built-in RAM and the current consumption in the memory access state and data retention state, the user can calculate the R
The effect is that the system can be designed to fully utilize the performance of AM.

(7)最大値が約3.6Vまでとされる複数種類からな
る電池により発生された電圧により動作可能とされ、内
部に含まれる遅延回路としてポリシリコン抵抗とMOS
キャパシタとからなる時定数回路を用いることにより、
論理シーケンス制御のための各種タイミング設定が鉛電
池のような低い電圧でも安定して行えるこという効果が
得られる。
(7) It is operable by the voltage generated by multiple types of batteries whose maximum value is up to about 3.6V, and the internal delay circuit includes a polysilicon resistor and MOS.
By using a time constant circuit consisting of a capacitor,
The advantage is that various timing settings for logic sequence control can be stably performed even at low voltages such as those of lead batteries.

(8)上記ポリシリコン抵抗は、MOSFETのゲート
電極を構成する第1層目のポリンリコン層を用いること
により、それと接続されるMOSキャパシタとの接続を
簡単にするとともに、抵抗値を設定するためのパターン
精度や安定したノート抵抗値が得られるという効果が得
られる。
(8) The above-mentioned polysilicon resistor uses the first polysilicon layer that constitutes the gate electrode of the MOSFET to simplify the connection with the MOS capacitor connected to it and to set the resistance value. The effect is that pattern accuracy and stable note resistance values can be obtained.

(9)上記複数種類の電池電圧のうらの下限電圧は、鉛
電池により発生される電圧であって、CMOS回路の動
作に必要な電流が得られるときの所定の電圧に設定する
ことにより、鉛電池での動作時間を長くできるとともに
、バソテリーバソクアソブ時の逆流防止ダイオードを接
続したときにも上記鉛電池を使用できるという効果が得
られる。
(9) The lower limit voltage of the plurality of battery voltages mentioned above is the voltage generated by the lead battery, and is set to a predetermined voltage at which the current necessary for the operation of the CMOS circuit is obtained. In addition to being able to extend the operating time with the battery, the above-mentioned lead battery can also be used even when a backflow prevention diode is connected when the battery is used.

以上本発明者によりなされた発明を実施例に基づき具体
的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、第1図ないし第
5図に示した擬似スタティック型RAMは、その入出力
インターフェイスがスタティック型RAMと互換性を持
つようにするだけのものであってもよい。すなわち、少
なくとアドレス信号と制御信号とがスタティック型RA
Mのそれと同様な構成にされていればよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned Examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, the pseudo-static RAM shown in FIGS. 1-5 may only have its input/output interface compatible with static RAM. That is, at least the address signal and the control signal are static type RA.
It is sufficient if the configuration is similar to that of M.

また、前記実施例のような複数種類の電池電圧により動
作可能にされるのは、擬似スタティック型RAMの他、
ダイナミック型RAMであってもよい、また、上記擬似
スタティック型RAMやダイナミック型RAMのように
ダイナミック型メモリセルを用いるもの他、スタティッ
ク型メモリセルを持ちいたRAMであってもよい。ただ
し、このようなスタティック型RAMに適用すると、同
一のチップ面積ならその記憶容量が小さくなる。そして
、CMOS集積回路は、電池電圧のみにより動作させら
れるもの他、それと同様な電圧を発生させる各種電源で
の動作を行わせるものであってもよいことはいうまでも
ない。
In addition to pseudo-static RAM, other types of RAM that can be operated with multiple types of battery voltages as in the above embodiments include
It may be a dynamic type RAM, or it may be a RAM having static type memory cells in addition to one using dynamic type memory cells such as the above-mentioned pseudo-static type RAM or dynamic type RAM. However, when applied to such a static type RAM, the storage capacity becomes smaller for the same chip area. It goes without saying that the CMOS integrated circuit can be operated not only by battery voltage, but also by various power supplies that generate similar voltages.

また、駆動される電池電圧毎に交流特性や直流特性を定
めるのは上記のようなRAMの他、マイクロプロセッサ
等のような各種ディジタル制御回路、ゲートアレイ等の
CMOS回路であれば何であってもよい。そして、第1
1図に示された遅延回路は、ナントゲート回路に代えて
ノアゲート回路を用い、入力信号の立ち下がりを遅延さ
せるもの、あるいは上記ゲート回路を省略して入力信号
の立ち上がりと立ち下がりとも遅延させるもの等種々の
実施形態を採ることができるものである。
In addition to RAM as mentioned above, various digital control circuits such as microprocessors, and CMOS circuits such as gate arrays can determine the AC characteristics and DC characteristics for each battery voltage to be driven. good. And the first
The delay circuit shown in Figure 1 uses a NOR gate circuit instead of a Nant gate circuit to delay the fall of the input signal, or omit the gate circuit and delay both the rise and fall of the input signal. Various embodiments such as the above can be adopted.

そして、第11図や第13図に示されたような遅延回路
は、上記のようなCMOS構成のRAMの他、比較的低
い電圧で複数種類からなる電池電圧により動作させられ
るCMOS集積回路に広く利用できる。
Delay circuits such as those shown in FIGS. 11 and 13 are widely used in CMOS integrated circuits that are operated by battery voltages of multiple types at relatively low voltages, as well as RAMs with CMOS configurations as described above. Available.

この発明は、前記のようなCMOS構成のPSRAMや
DRAMの他、各種のCMOS集積回路装置に広く利用
することができる。
The present invention can be widely used in various CMOS integrated circuit devices in addition to the above-described CMOS-configured PSRAM and DRAM.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、動作電圧として最大値が約3.6Vまでと
される複数種類の電池電圧のみに限定することにより、
このような複数種類の電池でメモリアクセスが可能とな
るCMOS構造のRAMを得ることができる。複数種類
の電池に対応した異なる複数の電圧毎に動作速度や消費
電流のような交流特性及び直流特性が定められているか
ら、ユーザーは使用する電池に合わせてCMOS回路の
持つ能力に合致した最も効率のよい使い方ができる。そ
して、上記のような低電圧まで動作するための遅延回路
として、電圧依存性を持たないポリシリコン抵抗を利用
することによって安定した動作が可能になる。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. In other words, by limiting the operating voltage to multiple types of battery voltages whose maximum value is up to approximately 3.6V,
It is possible to obtain a CMOS structured RAM that allows memory access using a plurality of types of batteries. Since AC and DC characteristics such as operating speed and current consumption are determined for each voltage that corresponds to multiple types of batteries, users can select the best one that matches the capabilities of the CMOS circuit according to the battery being used. Can be used efficiently. Stable operation is possible by using a polysilicon resistor that does not have voltage dependence as a delay circuit for operating at low voltages as described above.

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

第1図は、この発明が適用されたメモリカードの一実施
例を示すブロック図、 第2図には、上記メモリカード等に用いられる擬似スタ
ティック型RAMの選択回路及びタイミング発生回路な
らびに電圧発生回路の一実施例を示すブロック図、 第3図は、上記擬領スタティック型RAMのメモリアレ
イの一実施例を示すブロック図、第4図は、上記擬似ス
タティック型RAMの直接周辺回路及びデータ入出力回
路の一実施例を示すブロック図、 第5図は、上記擬領スタティック型RAMの半導体基板
面における一実施例を示す幾何学的な配置図、 第6図は、上記擬似スタティック型RAMのリードサイ
クルの一例を示すタイミング図、第7図は、上記擬似ス
タティック型RAMのライトサイクルの一例を示すタイ
ミング図、第8図は、上記擬似スタティック型RAMの
り一ドーモディファイーライトサイクルの一例を示すタ
イミング図、 第9図は、上記擬似スタティック型RAMのオートリフ
レッシュサイクルの一例を示すタイミング図、 第10図は、上記擬似スタティック型RAMのセルフリ
フレッシュサイクルの一例を示すタイミング図、 第11図は、この発明に係る遅延回路の一実施例を示す
回路図、 第12図は、その動作の一例を説明するための波形図、 第13図は、上記遅延回路に用いられる抵抗とキャパシ
タの一実施例を示す素子構造断面図、第14図は、この
発明に係る遅延回路と従来のインバータ回路を用いた遅
延回路の電圧依存性を示す特性図である。 RAM・・ランダム・アクセス・メモリ、PSRAM・
・擬似スタティック型RAM、TG・・タイミング発生
回路、XAB・・Xアドレスバッファ、YAB・・Yア
ドレスバッファ、WC・・ワード線りリア回路、TMR
・・リフレッシュタイマー回路、SCR・・リフレッシ
ュタイマーカウンタ回路、5CNTR・・リフレッシュ
タイマーカウンタ単位回路、PC・・プリチャージ制′
411回路、PXD・・Xプリデコーダ、RFC・・リ
フレッシュカウンタ、CNTR・・リフレッシュカウン
タ単位回路、XRO−XR3・・X系冗長回路、φXG
・・ワード線駆動電圧発生回路、PWD・・ワード線選
択駆動信号発生回路、PRWD・・冗長ワード線選択駆
動電圧発生回路、SN。 PN・・センスアンプ駆動回路、PYD・・Yプリデコ
ーダ、YRACO〜YRAC7・・Y系冗長回路、MA
LL−MARR・・メインアンプ、DIB・・データ入
カバソファ、DTLL−DIRR・・書き込み回路、W
S・・書き込み選択回路、DOB・・データ出カバソフ
ァ、O3L・・出力選択回路、HVC,VBB、VL・
・電圧発生回路、XDLOL−XD3R−・’X5”:
J−ダ、YDO−YD3・・Yデコーダ、MARYOL
〜MARY3R・・メモリアレイ、5AOL−3A3R
・・センスアンプ、C3OL−C33R・・カラムスイ
ッチ 01〜C2・・キャパシタ、R1−R2・・抵抗、N1
−N3・・CMOSインバータ回路、G1・・ナントゲ
ート回路、1・・半導体基板、2・・フィールド絶縁膜
、3・・1層目ポリシリコン層(抵抗、ゲート電極)、
4・・ゲート酸化膜、5・・アルミニュウム配線。 第 1 図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a memory card to which the present invention is applied, and FIG. 2 shows a selection circuit, a timing generation circuit, and a voltage generation circuit of a pseudo-static RAM used in the above-mentioned memory card, etc. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the memory array of the pseudo static type RAM, and FIG. 4 shows the direct peripheral circuits and data input/output of the pseudo static type RAM. FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of the circuit; FIG. 5 is a geometrical layout diagram showing an embodiment of the pseudo-static RAM on the semiconductor substrate surface; FIG. 6 is a lead diagram of the pseudo-static RAM. FIG. 7 is a timing diagram showing an example of a write cycle of the pseudo-static RAM, and FIG. 8 is a timing diagram showing an example of a do-modify write cycle of the pseudo-static RAM. 9 is a timing diagram showing an example of an auto-refresh cycle of the pseudo-static RAM, FIG. 10 is a timing diagram showing an example of a self-refresh cycle of the pseudo-static RAM, and FIG. A circuit diagram showing an embodiment of the delay circuit according to the invention, FIG. 12 is a waveform diagram for explaining an example of its operation, and FIG. 13 shows an embodiment of the resistor and capacitor used in the delay circuit. FIG. 14, which is a sectional view of the element structure, is a characteristic diagram showing the voltage dependence of the delay circuit according to the present invention and a delay circuit using a conventional inverter circuit. RAM...Random access memory, PSRAM...
・Pseudo-static RAM, TG...timing generation circuit, XAB...X address buffer, YAB...Y address buffer, WC...word line rear circuit, TMR
・・Refresh timer circuit, SCR・・Refresh timer counter circuit, 5CNTR・・Refresh timer counter unit circuit, PC・・Precharge system′
411 circuit, PXD...X predecoder, RFC...refresh counter, CNTR...refresh counter unit circuit, XRO-XR3...X system redundant circuit, φXG
. . . Word line drive voltage generation circuit, PWD . . Word line selection drive signal generation circuit, PRWD . . Redundant word line selection drive voltage generation circuit, SN. PN...Sense amplifier drive circuit, PYD...Y predecoder, YRACO~YRAC7...Y system redundant circuit, MA
LL-MARR...Main amplifier, DIB...Data input cover sofa, DTLL-DIRR...Writing circuit, W
S...Write selection circuit, DOB...Data output cover sofa, O3L...Output selection circuit, HVC, VBB, VL...
・Voltage generation circuit, XDLOL-XD3R-・'X5”:
J-da, YDO-YD3...Y decoder, MARYOL
~MARY3R...Memory array, 5AOL-3A3R
...Sense amplifier, C3OL-C33R...Column switch 01-C2...Capacitor, R1-R2...Resistance, N1
-N3...CMOS inverter circuit, G1...Nant gate circuit, 1...semiconductor substrate, 2...field insulating film, 3...first polysilicon layer (resistance, gate electrode),
4. Gate oxide film, 5. Aluminum wiring. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、その最大値が約3.6Vまでとされる複数種類から
なる電池により発生された電圧の供給のもとにメモリア
クセスが可能にされたRAMを含み、入出力インターフ
ェイスにおける論理レベルが低電圧用のCMOS回路用
の技術規格を満足するように設定したことを特徴とする
CMOS集積回路装置。 2、上記RAMは、メモリセルがアドレス選択用MOS
FETと情報記憶用キャパシタとからなるダイナミック
型メモリセルを用いて構成されるものであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のCMOS集積回路装
置。 3、上記RAMは、スタティック型RAMと互換性を持
つ入出力インターフェイスを備えた擬似スタティック型
RAMを構成するものであることを特徴とする特許請求
の範囲第2項記載のCMOS集積回路装置。 4、上記低電圧用のCMOS回路用の技術規格は、ジェ
デック・スタンダード・ナンバー8により決められてい
るLVCMOS及びLVBOと、74HC又はACシリ
ーズのCMOS論理IC用のものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載のCM
OS集積回路装置。 5、その最大値が約3.6Vまでとされる複数種類から
なる電池により発生された電圧により動作可能とされ、
入出力インターフェイスにおける論理レベルが低電圧用
のCMOS回路用の技術規格を満足させるとともに、電
池の種類に応じた異なる複数の動作電圧毎に対応して直
流特性及び交流特性を定めることを特徴とするCMOS
集積回路装置。 6、上記直流特性及び交流特性は内蔵されるRAMにお
けるメモリアクセスタイム及びメモリアクセス状態とデ
ータ保持状態での消費電流を含むものであることを特徴
とする特許請求の範囲第5項記載のCMOS集積回路装
置。 7、その最大値が約3.6Vまでとされる複数種類から
なる電池により発生された電圧により動作可能とされ、
内部に含まれる遅延回路としてポリシリコン抵抗とMO
Sキャパシタとからなる時定数回路を用いることを特徴
とするCMOS集積回路装置。 8、上記ポリシリコン抵抗は、MOSFETのゲート電
極を構成する第1層目のポリシリコン層を用いるもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載のCM
OS集積回路装置。 9、上記遅延回路は、上記最大値が約3.6Vまでとさ
れる複数種類からなる電池により発生された電圧の供給
によりリード/ライト動作が可能にされたRAMの動作
タイミング信号を形成するために用いられ、そのRAM
の入出力インターフェイスにおける論理レベルは低電圧
用のCMOS回路用の技術規格を満足させるように設定
されるものであることを特徴とする特許請求の範囲第7
項又は第8項記載のCMOS集積回路装置。 10、上記遅延回路は、上記最大値が約3.6Vまでと
される複数種類からなる電池により発生された電圧の供
給によりリード/ライト動作が可能にされたRAMの動
作タイミング信号を形成するために用いられ、上記電池
の種類に応じた異なる動作電圧毎に直流特性及び交流特
性が定められるものであることを特徴とする特許請求の
範囲第7項、第8項又は第9項記載のCMOS集積回路
装置。 11、上記複数種類の電池電圧のうちの下限電圧は、鉛
電池により発生される電圧であって、CMOS回路の動
作に必要な電流が得られるときの所定の電圧であること
を特徴とする特許請求の範囲第1項、第5項又は第7項
記載のCMOS集積回路装置。
[Claims] 1. An input/output interface including a RAM whose memory can be accessed under the supply of voltage generated by a plurality of types of batteries whose maximum value is up to about 3.6V. 1. A CMOS integrated circuit device, wherein the logic level of the CMOS integrated circuit device is set to satisfy technical standards for low-voltage CMOS circuits. 2. In the above RAM, the memory cells are MOS for address selection.
2. The CMOS integrated circuit device according to claim 1, wherein the CMOS integrated circuit device is constructed using a dynamic memory cell consisting of a FET and an information storage capacitor. 3. The CMOS integrated circuit device according to claim 2, wherein the RAM constitutes a pseudo-static RAM having an input/output interface compatible with a static RAM. 4. A patent characterized in that the above-mentioned technical standards for low voltage CMOS circuits are for LVCMOS and LVBO determined by JEDEC Standard Number 8, and 74HC or AC series CMOS logic ICs. CM according to claim 1, 2 or 3
OS integrated circuit device. 5. It is said that it can operate with the voltage generated by multiple types of batteries whose maximum value is up to about 3.6V,
The logic level at the input/output interface satisfies technical standards for low-voltage CMOS circuits, and the DC characteristics and AC characteristics are determined for each of a plurality of different operating voltages depending on the type of battery. CMOS
Integrated circuit device. 6. The CMOS integrated circuit device according to claim 5, wherein the DC characteristics and AC characteristics include the memory access time in the built-in RAM and the current consumption in the memory access state and data retention state. . 7. It is said that it can operate with the voltage generated by multiple types of batteries whose maximum value is up to about 3.6V,
A polysilicon resistor and MO are used as internal delay circuits.
A CMOS integrated circuit device characterized by using a time constant circuit consisting of an S capacitor. 8. The CM according to claim 7, wherein the polysilicon resistor uses a first polysilicon layer constituting a gate electrode of a MOSFET.
OS integrated circuit device. 9. The delay circuit forms an operation timing signal for a RAM whose read/write operations are enabled by supplying voltages generated by a plurality of types of batteries whose maximum value is up to about 3.6V. and its RAM
Claim 7, characterized in that the logic level at the input/output interface is set to satisfy technical standards for low voltage CMOS circuits.
9. The CMOS integrated circuit device according to item 8. 10. The delay circuit forms an operation timing signal for a RAM whose read/write operations are enabled by supplying voltages generated by a plurality of types of batteries whose maximum value is up to about 3.6V. The CMOS according to claim 7, 8, or 9, wherein the CMOS is used in a battery, and has DC characteristics and AC characteristics determined for each different operating voltage depending on the type of battery. Integrated circuit device. 11. A patent characterized in that the lower limit voltage among the plurality of types of battery voltages is a voltage generated by a lead battery and is a predetermined voltage at which the current necessary for the operation of the CMOS circuit is obtained. A CMOS integrated circuit device according to claim 1, 5, or 7.
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