JPH0817029B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0817029B2
JPH0817029B2 JP61301602A JP30160286A JPH0817029B2 JP H0817029 B2 JPH0817029 B2 JP H0817029B2 JP 61301602 A JP61301602 A JP 61301602A JP 30160286 A JP30160286 A JP 30160286A JP H0817029 B2 JPH0817029 B2 JP H0817029B2
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【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ファーストイン・ファーストアウト(FIFO)メモリに
おいて、記憶部(セルマトリクス)とデータ出力との間
にレジスタを設け、セルマトリクスからデータ出力にデ
ータを読出す際に、先行する読出し命令クロックにより
セルマトリクスの記憶内容をレジスタに予め転送してお
くことにより読出しの高速化を図ると共に、読出しリセ
ットの際には0番地の記憶内容を上記レジスタに書込む
ことにより読出しリセット後の最初の読出し動作におけ
る不定なデータの読出しを防止したものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は出力部にレジスタを付加して先行読出しを行
うようにする共に読出しリセットの際の不定なデータ読
出しを防止した半導体記憶装置すなわちFIFOメモリに関
する。
〔従来の技術〕
従来のFIFOメモリを第5図、第6図を参照して説明す
ると、1はデュアルポートのMOSスタティック型メモリ
セルアレイであって、第6図に示すごとく,各メモリセ
ルMCに対して、書込み側ワード線WL(W)および読出し
側ワード線WL(R)が接続されると共に、書込み側ビッ
ト線BL(W)、▲▼(W)および読出し側ビット線
BL(R)、▲▼(R)が接続されている。書込み動
作においては、書込み側ワード線WL(W)がライトロー
デコーダ2-Wおよびライトドライバ3-Wによって選択さ
れ、書込み側ビット線BL(W)および▲▼(W)が
ライトコラムデコーダ4-Wおよびライトゲート5-Wによっ
て選択され、この結果入力データDinがライトアンプ7
を介して選択メモリセルMCに書込まれる。これらのライ
トローデコーダ2-Wおよびライトコラムデコーダ4-Wにア
ドレスを与えるのがライトポインタ8であり、ライトポ
インタ8は書込みリセット信号▲▼(W)の受信
後の書込みクロックを計数し、この計数値をi(i=
0,1,…)としたときにメモリセルアレイ1のi番地のメ
モリセルが選択される。なお、ライトポインタ8におい
て、CLはクリア端子、CKはクロック端子である。
他方、読出し動作においては、読出し側ワード線WL
(R)がリードローデコーダ2-Rおよびリードドライバ3
-Rによって選択され、リード側ビット線BL(R)および
▲▼(R)がリードコラムデコーダ4-Rおよびリー
ドゲート5-Rによって選択され、この結果、選択メモリ
セルMCのデータがセンスアンプ6によってセンスされラ
ッチ・リードアンプ10を介して出力データDoutとして送
出される。これらのリードローデコーダ2-Rおよびリー
ドコラムデコーダ4-Rにアドレスを与えるのがリードポ
インタ9であり、リードポインタ9は読出しリセット信
号▲▼(R)の受信後の読出しクロックを立上
り検出器9aを介して計数し、この計数値をj(j=0,1,
…)としたときにメモリセルアレイ1のj番地のメモリ
セルが選択される。なお、リードポインタ9において、
CLはクリア端子、CKはクロック端子である。
なお、第6図において、トランジスタQW,QW′はライ
トゲート5-Wの1ビット分を表わし、トランジスタQR,
QR′はリードゲート5-Rの1ビット分を表わし、SAはセ
ンスアンプ6の1ビット分を表わす。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第7図を参照して第5図の読出動作を詳細に説明する
と、図示しない読出しリセット信号▲▼(R)の
受信後の読出しクロックの(j−1)番目ローレベル
のときには(ただし、0番地から開始する)、リードポ
インタ9の出力RPは(j−1)番地を示し、従って、選
択部(2-R〜5-R)は(j−1)番地メモリセルに対して
アクセス動作を実行し、この結果、出力データDoutは図
示のごとくなる。次に、読出しクロックが時刻t1にて
立上ると、リードポインタ9は時間TA後の時刻t2に+1
カウントアップしてその出力RPは(j−1)番地からj
番地に変化する。そして、時刻t3にて選択部(2-R〜5-
R)はj番地のメモリセルのアクセス動作に移行し、そ
の間にセンス動作も行われ、時刻t4において出力データ
Doutはj番地の記憶内容を示すことになる。この場合、
サイクルタイムTCYCは、 TCYC〜TA+TB+TC (1) ただし、TAは読出しクロックの立上りからリードポ
インタ9の出力RPの決定までの時間、 TBは選択部(2-R〜5-R)の起動から読出しデータのセ
ンス完了までの時間、 TCはセンス完了からラッチ・リードアンプ10を介して
出力データDoutが決定されるまでの時間、 で決定され、また、アクセスタイムTACは、 TAC〜TB+TC (2) で決定される。
このように、FIFOメモリの読出し時間が大きいという
問題点があった。
従って、本発明の目的は、読出し動作の高速化を図っ
たFIFOメモリを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の問題点を解決するための手段は第1図に示され
る。第1図において、記憶部は0,1,…,n−1番地が割当
てられているデュアルポート型のものであり、従って、
記憶部に対しては書込み動作と読出し動作を並行して行
える。書込み動作はライトポインタ手段によって行われ
る。すなわち、ライトポインタ手段は、書込みリセット
信号▲▼(W)によりリセットされ、この書込み
リセット信号の受信後の書込みクロックを計数し、該
計数値をiとしたときに(iは0,1,…と変化する)、記
憶部のi番地に入力データDinを書込むものである。他
方、読出し動作はリードポインタおよび選択手段によっ
て行われる。すなわち、リードポインタ手段は、読出し
リセット信号▲▼(R)たとえばその立上りによ
りリセットされると同時に記憶部の0番地の記憶内容を
読出し、読出しリセット記号の立上りと共にその後の読
出しクロックの立上りを計数し、該計数値をjとした
ときに(jも0,1,…と変化する)、記憶部の(j+1)
番地の記憶内容を読出すための選択信号を発生する。こ
の結果、この選択信号にもとづいて選択手段は記憶部の
(j+1)番地の記憶内容を読出すことになるが、この
選択手段は読出しクロックと共に読出しリセット信号
▲▼(R)によっても活性化される。リードポイ
ンタ手段および選択手段によって読出されたデータはレ
ジスタに一旦記憶され、レジスタはこの記憶されたデー
タを読出しクロックの受信毎に出力データDoutとして
送出するものである。
〔作用〕
上述の手段によれば、リードポインタ手段は選択手段
と協働して、本来出力されるべきデータより先行する番
地のデータを記憶部から読み出しレジスタに格納する。
従って、次の読み出し命令(読み出しクロック)が入力
された時には、記憶部からではなくレジスタから、先行
読み出しされたデータが出力データとして送出される。
つまり、k番目の読み出しクロックを受信した時、選
択手段は、記憶部のk+1番地を選択して当該番地のデ
ータをレジスタに転送し、同時にレジスタは、k−1番
目の読み出しクロックで既に記憶部から転送済みのデ
ータを出力データとして送出する。これによって、読み
出し動作の高速化を図ることができる。
また、読み出しリセットの際には、選択手段は読み出
しリセット信号▲▼(R)によって活性化され、
記憶部の0番地の記憶内容をレジスタに転送する。従っ
て、最初の読み出しクロックを受信した時には、読み出
すべき0番地の記憶データが送出される。これによっ
て、読み出しリセット後の最初の読み出し動作における
不定なデータの読み出しを防止することが可能となる。
〔実施例〕
第2図は本発明に係るFIFOメモリの一実施例を示すブ
ロック回路図であって、第5図の要素に、立上り検出器
9b、オア回路11、ナンド回路12、レジスタ13、オア回路
14、立上り検出器14a,14bを付加したものである。すな
わち、立上り検出器9b、オア回路11の付加により、リー
ドポインタ9においては、読出しリセット信号▲
▼(R)はリードポインタ9のリセット信号として作用
する共に、読出しクロックとしても作用することにな
り、従って、第2図におけるリードポインタ9の出力RP
は第5図のリードポインタ9の出力RPより+1先行する
ことになる、つまり、1読出しサイクル分読出し動作が
先行することになる。他方、メモリセルアレイ1から読
出されたデータはレジスタ13に一旦記憶されてから出力
データDoutとして送出される。つまり、メモリセルアレ
イ1からの読出しデータは1読出しサイクル分だけ遅延
する。結局、同一の読出しサイクルでは、第2図のFIFO
メモリも第5図のFIFOメモリも同一番地の記憶内容が読
出されることになるが、第2図のFIFOメモリにおいて
は、読出しデータDoutは既にメモリセルアレイ1からレ
ジスタ13に読出されているデータを出力するので読出し
サイクル自体が短縮できる。
さらに、読出しリセット信号▲▼(R)により
リードポインタ9がリセットされてリードローデコーダ
2-Rおよびリードコラムデコーダ4-Rが0番地への選択動
作を開始すると、読出しリセット信号▲▼(R)
によってリードワードドライバ3-R、リードゲート5-R、
センスアンプ6も活性化される。また、同時に、読出し
リセット信号▲▼(R)は立上り検出器14bおよ
びオア回路14を介してレジスタ13を動作させる。この結
果、メモリセルアレイ1の0番地の記憶内容がレジスタ
13に格納されることになる。
以下、第2図の読出し動作を説明する。
第3図を参照すると、図示しない読出しリセット信号
▲▼(R)の受信後の読出しクロックのj番地
ローレベルのときには、リードポインタ9は読出しリセ
ット信号▲▼(R)も読出しクロックとして計
数しているので、その出力RPはj番地を示し、従って、
選択部(2-R〜5-R)はj番地のメモリセルに対してアク
セス動作を実行し、この結果、出力データDoutは図示の
ごとくなる。次に、読出しクロックが時刻t1にて立上
ると、リードポインタ9は時間TA後の時刻t2に+1カウ
ントアップしてその出力RPはj番地から(j+1)番地
に変化する。そして、時刻t3にて選択部(2-R〜5-R)は
(j+1)番地のメモリセルのアクセス動作に移行し、
その間に、センス動作も行われる。このとき、並行して
読出しクロックの立下りに応答してレジスタ12は転送
モードに移る。つまり、時刻t4においてレジスタ13のデ
ータ(j)はラッチ・リードアンプ10を介して出力デー
タDoutとして送出される。その後、時刻t5において選択
部(2-R〜5-R)およびセンスアンプ6の動作が完了して
(j+1)番地のメモリセルの記憶内容がレジスタ13に
書込まれることになる。従って、この場合、サイクルタ
イムTCYCは、 TCYC〜TA+TB (3) で決定され、また、アクセスタイムTACは、 TAC〜TC′ (4) ただし、TC′は読出しクロックの立下りからレジス
タ13の転送モード完了までの時間、で決定される。
このように、上式(1)〜(4)から、サイクルタイ
ムTCYCおよびアクセスタイムTACは小さくなる。
次に、読み出しリセット信号▲▼(R)を入力
した直後の読出し動作を第4図を参照して説明する。読
み出しリセット信号▲▼(R)を入力する前に
は、読出しクロック(m)が入力されており、従っ
て、リードポインタ9の出力RPは+1先行した値(m+
1)となっており、この結果、選択部はメモリセルアレ
イ1の、(m+1)番地の記憶内容を読出してレジスタ
13に格納している。この状態において、読出しリセット
信号▲▼(R)が入力されると、その立上り信号
φ0によってリードポインタ9がクリアされて0番地を
示し、また、リセット信号▲▼(R)によってリ
ードワードドライバ3-R、リードゲート5-R、センスアン
プ6が活性化され、さらに、リセット信号▲▼
(R)の立上り信号φRによってレジスタ13が動作され
る。従って、選択部によりメモリセルアレイ1から0番
地の記憶データが読出されてレジスタ13に格納される。
従って、次の読出しクロック(0)によってレジスタ
13からラッチ・リードアンプ10にデータ(0)が読出さ
れ、出力Doutとして送出される。つまり、読出しリセッ
ト信号▲▼(R)によって選択部を動作させてレ
ジスタ13における不要なデータ(m+1)をデータ
(0)に置き換えるようにしたものである。
なお、ここで、読出しリセット信号▲▼(R)
を選択部3-R,5-R,6に入力させない場合を考察すると、
読出しリセット信号▲▼(R)がリードポインタ
9に入力されても、選択部は動作せず、従って、レジス
タ13には以前に書込まれたデータ(m+1)が保持され
ることになる。この状態において、読出しクロック
(0)が入力されると、レジスタ13からラッチ・リード
アンプ10にデータ(m+1)が読出され、不定な値が出
力Doutとして送出されることになる。このような不都合
は読出しリセット信号▲▼(R)によって選択部
を動作させることにより解消される。
なお、上述の実施例においては、ライトポインタ8お
よびリードポインタ9を別々にリセットしているが、1
つのリセット信号により同時にリセットしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば先行読出しを行う
ことにより読出しサイクルタイムおよび読出しアクセス
タイムを小さくでき、従って、読出し速度を大きくでき
ると共に、読出し動作のリセット直後の不定なデータ読
出しも防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成を示すブロック図、 第2図は本発明に係るFIFOメモリの一実施例を示すブロ
ック回路図、 第3図、第4図は第2図の回路動作を説明するためのタ
イミング図、 第5図は従来のFIFOメモリのブロック回路図、 第6図は第5図のメモリセルアレイの詳細な回路図、 第7図は第5図の回路動作を説明するためのタイミング
図である。 1……メモリセルアレイ、2-W,2-R……ローデコーダ、3
-W,3-R……ワードドライバ、4-W,4-R……コラムデコー
ダ、5-W,5-R……ゲート、6……センスアンプ、7……
ライトアンプ、8……ライトポインタ、9……リードポ
インタ、10……ラッチ・リードアンプ、11……オア回
路、12,14……ナンド回路、13……レジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のメモリセル、ワード線およびビット
    線を有するメモリセルアレイと、 前記ワード線を選択するロウデコーダと、 前記ビット線を選択するコラムデコーダと、 前記メモリセルに記憶されたデータを読み出すセンスア
    ンプと、 前記ロウデコーダおよびコラムデコーダにより選択され
    たメモリセルから前記センスアンプを介して転送される
    データを記憶するレジスタと、 前記ロウデコーダおよびコラムデコーダへ供給するアド
    レスを順次発生するリードポインタ手段とを具備し、 該リードポインタ手段は、読み出しリセット信号でリセ
    ットされ、該読み出しリセット信号および読み出しクロ
    ック信号の計数により前記アドレスを発生することで、
    K番目の読み出しクロック信号を受信した時に(K+
    1)番地のアドレスを発生するように構成され、 前記センスアンプおよび前記レジスタは、前記読み出し
    リセット信号および前記読み出しクロック信号の各々に
    応答して活性化されるように制御され、 K番目の読み出しクロック信号の受信に応答して、前記
    メモリセルアレイの(K+1)番地を選択して当該番地
    のデータを前記レジスタに転送すると共に、既に前記レ
    ジスタに転送済みのK番地のデータを出力データとして
    前記レジスタから出力することを特徴とする半導体記憶
    装置。
JP61301602A 1986-12-19 1986-12-19 半導体記憶装置 Expired - Fee Related JPH0817029B2 (ja)

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EP87311041A EP0272869B1 (en) 1986-12-19 1987-12-15 Dual port type semiconductor memory device realizing a high speed read operation
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KR8714462A KR910009404B1 (en) 1986-12-19 1987-12-18 Dual porttype semiconductor memory device with high speed operation

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