JPH09294055A - リングオシレータ装置 - Google Patents

リングオシレータ装置

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JPH09294055A
JPH09294055A JP8107269A JP10726996A JPH09294055A JP H09294055 A JPH09294055 A JP H09294055A JP 8107269 A JP8107269 A JP 8107269A JP 10726996 A JP10726996 A JP 10726996A JP H09294055 A JPH09294055 A JP H09294055A
Authority
JP
Japan
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ring oscillator
level
circuit
state
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP8107269A
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English (en)
Inventor
Nobuyoshi Takeuchi
信善 竹内
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】発振の開始、停止、再開においてその2値化出
力レベルがハイ(High)であるかロウ(Low )であるか
が特定でき、また発振状態の保存もでき、停止されたと
きの状態で再開することができるリングオシレータ装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 リングオシレータ回路12を構成する
各々のSRAMセル11−1…11−(2n+1)は発
振の開始、停止、再開においてその2値化出力レベルを
保持し、その2値化出力レベルがハイ(High)であるか
ロウ(Low )であるをセンスアンプSAで特定し、この
センスアンプSAの出力を用いて停止されたときの状態
で発振を再開することができるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、奇数個のSRA
Mセルで構成されたリングオシレータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のリングオシレータ装置は例えばC
MOSインバータを奇数段リング状に接続して構成さ
れ、LSI(Large Scale Integrated Circuit)回路に
内蔵されたクロック発生回路として用いられている。L
SI回路のクロックとしては発振の開始、停止、再開に
おいてその2値化出力レベルがハイ(High)であるか
(Low )であるかが重要であるが、従来のCMOSイン
バータを用いて構成されたリングオシレータ装置はその
2値化出力レベルが不定であり、発振状態の保存もでき
なかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のリングオシレー
タ装置は発振の開始、停止、再開においてその2値化出
力レベルが不定であるため、たとえばLSI回路のクロ
ックとして用いる際に種々の不都合があった。
【0004】そこで、この発明は、発振の開始、停止、
再開においてその2値化出力レベルがハイ(High)であ
るかロウ(Low )であるかが特定でき、また発振状態の
保存もできるリングオシレータ装置を提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のリングオシレ
ータ装置は、奇数個のSRAMセルと、この奇数個のS
RAMセルをリング状に接続してリングオシレータ回路
を構成する手段と、前記リングオシレータ回路を発振状
態に設定する手段と、前記リングオシレータ回路の発振
状態を停止させる停止手段と、前記発振状態が停止され
たリングオシレータ回路における所定のSRAMセルの
出力レベルを検出するレベル検出手段とから構成されて
いる。
【0006】上記の構成によりリングオシレータ回路を
構成する各々のSRAMセルは発振の開始、停止、再開
においてその2値化出力レベルを保持しているので、そ
の2値化出力レベルがハイ(High)であるかロウ(Low
)であるかが特定でき、また発振状態の保存もでき、
停止されたときの状態で再開することができるリングオ
シレータ装置を提供することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の第1の実施の形
態について図面を参照して説明する。
【0008】図1はこの発明の1実施例の回路構成を示
す図であって、奇数個のSRAMセル11−1、11−
2、…11−(2n+1)によってリングオシレータ回
路12が構成される。
【0009】SRAMセル11−1は2個のCMOSイ
ンバータ11−1A,11−1Bで構成されたフリップ
フロップ回路である。一方のCMOSインバータ11−
1Aは互いに反対導電型チャネルを有する2個のMOS
トランジスタTr1,Tr2が直列に電源VDD、Gの
間に接続された構成を有する。他方のCMOSインバー
タ11−1Bも同様に2個のMOSトランジスタTr
3,Tr4が直列に電源VDD、Gの間に接続された構
成を有する。MOSトランジスタTr1,Tr2のゲー
トの接続点はMOSトランジスタTr3,Tr4のドレ
イン・ソースの接続点に接続され、同様にMOSトラン
ジスタTr3,Tr4のゲートの接続点はMOSトラン
ジスタTr1,Tr2のドレイン・ソースの接続点に接
続される。
【0010】MOSトランジスタTr1,Tr2のドレ
イン・ソースの接続点はSRAMセル11−1の入力端
子として用いられ、MOSトランジスタTr3,Tr4
のドレイン・ソースの接続点は出力端子として用いられ
る。この出力端子はSRAMセル11−1の後段に設け
られた同様の構成を有するSRAMセル11−2の入力
端子に接続され、その出力端子はSRAMセル11−2
の後段に設けられた図示しないSRAMセルの入力端子
に接続される。以下同様に接続され、(2n+1)個目
のSRAMセル11−(2n+1)の出力端子が最初の
SRAMセル11−1の入力端子に2段のインバータ回
路INVを介して接続される。この2段のインバータ回
路INVの電源回路はスイッチトランジスタTr−SW
を介して電源VDDに接続される。このようにして、奇
数個のSRAMセル11−1、11−2、…11−(2
n+1)によってリングオシレータ回路12が構成され
る。
【0011】更に、SRAMセル11−1の入力端子は
入力トランジスタTr−INを介して入力端子INに接
続される。この入力端子INは更に検出トランジスタT
r−Dを介してセンスアンプSAのセンス入力端子に接
続され、このセンスアンプSAの基準入力端子には基準
電圧Vrefが供給される。
【0012】最終段のSRAMセル11−(2n+1)
の出力端子はさらに、1段のインバータ回路13および
2段のインバータ回路14を並列に介して選択回路15
の選択入力端子に接続される。
【0013】次に、この様に構成された実施例のリング
オシレータ装置の動作を説明する。今、電源投入の後
で、LSIに組み込まれたCPUからの信号を夫々のゲ
ートに供給することにより、スイッチトランジスタTr
−SWおよび検出トランジスタTr−Dをオフにした状
態で入力トランジスタTr−INをオンにし、入力端子
INにハイ(High)またはロウ(Low )の信号を入力す
ると、この入力されたレベルに応じて奇数個のSRAM
セル11−1、11−2、…11−(2n+1)の出力
の状態が順次決まって行く。
【0014】この状態で検出トランジスタTr−Dおよ
び入力トランジスタTr−INをオフとし、スイッチト
ランジスタTr−SWをオンとすると、リングオシレー
タ回路12の発振が始まる。この後、スイッチトランジ
スタTr−SWをオフとすると、リングオシレータ回路
12の発振が停止される。このとき、SRAMセル11
−1、11−2、…11−(2n+1)の各々はその状
態を記憶したままで保持される。この状態は電源が投入
されている限り維持される。
【0015】ここで、入力トランジスタTr−INをオ
ンにし、検出トランジスタTr−Dをオンにすると、初
段のSRAMセル11−1の入力端子に保持されている
レベルがこれらの2個のトランジスタTr−IN、Tr
−Dを通して読み出され、センスアンプASのセンス入
力端子に供給される。このセンスアンプASの基準電圧
端子にはハイ(High)、ロウ(Low )を区別する基準電
圧Vrefが供給されているから、このセンスアンプA
Sの出力端子には初段のSRAMセル11−1の入力端
子に保持されているレベルがハイ(High)あるいはロウ
(Low )を示す信号が得られる。したがって、リングオ
シレータ回路12の発振を再開するときの指定された出
力に応じて入力端子INにハイ(High)またはロウ(Lo
w )の信号を入力すればよいことになる。
【0016】なお、この基準電圧Vrefとしては最終
段のSRAMセル11−(2n+1)の出力を用いても
よい。このようにして、つぎにリングオシレータ回路1
2が発振を始めるときに得られるクロックレベルがハイ
(High)であるかロウ(Low)であるかが分かることに
なる。したがって、最終段のSRAMセル11−(2n
+1)の出力がわかるから、これをそのまま出力する場
合はセンスアンプASの出力を選択回路15に与えて、
2段のインバータ回路14からの出力を選択すればよ
い。また、反転して出力する場合は1段のインバータ回
路13からの出力を選択すればよい。例えば選択回路1
5の出力端にハイ(High)でオンするデバイスとロウ
(Low )でオンするデバイスを接続しておけば、オン状
態となるデバイスの順序を指定できることになる。
【0017】また、リングオシレータ回路12の発振出
力をLSIに設けられたカウンタで計数する場合に、発
振出力のハイ(High)あるいはロウ(Low )状態も管理
できるので、カウンタの出力を用いて種々の回路の動作
制御を行う場合に、従来に比べてよりきめの細かい制御
が可能となる。
【0018】ところで、この初段のSRAMセル11−
1の入力端子に保持されているレベルを読み出す際には
この初段のSRAMセル11−1の状態が変化しないよ
うに、いわゆる非破壊読みだしを行う必要があるが、こ
れは通常のSRAMの読みだし方法で可能である。
【0019】上記の実施例では最初からリングオシレー
タ回路12を構成するためにSRAMセル11−1、1
1−2、…11−(2n+1)をLSIの中に形成した
場合で説明したが、LSIが通常のSRAMアレイを有
する場合などは通常のSRAMアレイの中にこのリング
オシレータ回路として動作する部分を予め配置しておく
ことも可能である。この場合、各SRAMセルのパスゲ
ートトランジスタが常にオンであるように設定しなけれ
ばならないが、たとえば、SRAMアレイのなかのリダ
ンダンシーに使用する部分にこの様な機能を予め組み込
んでおけば、リングオシレータ付のSRAMアレイを提
供することも可能である。具体的には、所定のワードラ
インに接続された奇数個(2n+1)のSRAMセルの
互いに隣接する入出力端子を順次接続し、最終段のSR
AMセルの出力端子を初段のSRAMセルの入力端子に
接続すれば、この部分がリングオシレータとして構成さ
れることになる。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
リングオシレータ回路を構成する各々のSRAMセルは
発振の開始、停止、再開においてその2値化出力レベル
を保持しているので、その2値化出力レベルがハイ(Hi
gh)であるかロウ(Low )であるかが特定でき、また発
振状態の保存もでき、停止されたときの状態で再開する
ことができるリングオシレータ装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の一実施例の回路図を示す。
【符号の説明】
11−1、11−2、…11−(2n+1)…SRAM
セル 11−1A,11−1B…CMOSインバータ Tr1,Tr2,Tr3,Tr4…トランジスタ 12…リングオシレータ回路 13…1段のインバータ回路 14…2段のインバータ回路 15…選択回路 IN…入力端子 Tr−IN…入力トランジスタ Tr−SW…スイッチトランジスタ Tr−D…検出トランジスタ SA…センスアンプ Vref…基準電圧 INV…2段のインバータ回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 奇数個のSRAMセルと、 この奇数個のSRAMセルをリング状に接続してリング
    オシレータ回路を構成する手段と、 前記リングオシレータ回路を発振状態に設定する手段
    と、 前記リングオシレータ回路の発振状態を停止させる停止
    手段と、 前記発振状態が停止されたリングオシレータ回路におけ
    る所定のSRAMセルの出力レベルを検出するレベル検
    出手段とを具備したことを特徴としたリングオシレータ
    装置。
  2. 【請求項2】 前記レベル検出手段は、前記所定のSR
    AMセルの出力端に接続された第1の入力端と、この第
    1の入力端に現れた信号の2値化レベルを検出するため
    の基準信号を受ける第2の入力端とを有するセンスアン
    プを有することを特徴とした請求項1に記載のリングオ
    シレータ装置。
  3. 【請求項3】 前記停止手段は、前記リングオシレータ
    回路に挿入されたスイッチ素子を含むことを特徴とした
    請求項1に記載のリングオシレータ装置。
  4. 【請求項4】 さらに、前記レベル検出手段の検出出力
    に応じて前記リングオシレータ回路を再起動せしめる再
    起動手段を具備したことを特徴とした請求項1に記載の
    リングオシレータ装置。
  5. 【請求項5】 前記再起動手段は、リングオシレータ回
    路の出力端に接続され、出力信号の2値化レベルを選択
    的に指定する手段を具備したことを特徴とした請求項4
    に記載のリングオシレータ装置。
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