JPH10208483A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH10208483A
JPH10208483A JP9011387A JP1138797A JPH10208483A JP H10208483 A JPH10208483 A JP H10208483A JP 9011387 A JP9011387 A JP 9011387A JP 1138797 A JP1138797 A JP 1138797A JP H10208483 A JPH10208483 A JP H10208483A
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JP
Japan
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data
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data bus
write
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JP9011387A
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English (en)
Inventor
Takashi Izutsu
隆 井筒
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 書込時のデータバスにおいてデータが高速に
遷移可能なSRAMを提供する。 【解決手段】 データラッチ回路101の出力ノード1
02とデータバス105との間に、センスアンプイネー
ブル信号/SEと外部書込イネーブル信号/WEiとに
応答して動作するクロックドインバータ104を設け、
データ書込時にこのクロックドインバータ104がオフ
するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置に関
し、特に、データバスにラッチが接続されたSRAMに
関する。
【0002】
【従来の技術】CMOS SRAMにおいて直流電流が
流れるのは、入力バッファ初段、コラム電流、センスア
ンプである。しかし、この内、入力バッファ初段の小電
力化については、入力される入力信号の変化が検知でき
ないので不可能である。一方、コラム電流、センスアン
プについては、内部同期方式を用いることにより、メモ
リセルからワード線やセンスアンプを介してデータをあ
る一定時間読出した後、出力データ(読出データ)をラ
ッチし、ワード線やセンスアンプをオフすることによっ
て、1回の読出時間の長いロングサイクル時の消費電力
を低減させることができる。以下に示す回路は、そのた
めの構成を有するものである。
【0003】図9は、従来のSRAMにおけるデータ入
出力回路の周辺部分900の構成を示す図である。図1
0は、図9に示した周辺部分900におけるデータ読出
時の入出力信号を示すタイミングチャートである。ま
た、図11は、センスアンプイネーブル信号/SE、デ
ータラッチ信号、および読出サイクル信号とを生成する
信号生成回路1200を示すブロック図である。
【0004】図10,11を参照しながら、図9の動作
を説明する。まず、図11を参照して、読出時、外部ア
ドレス信号の遷移がATD回路1201で検知され、A
TD信号が活性化されてLレベルになる。すると、それ
に応答して内部同期回路1202から出力される読出サ
イクル信号が活性化されてHレベルとなり、ワード線活
性化回路1203でワード線が活性化される。また、セ
ンスアンプイネーブル信号/SEも活性化されLレベル
となり、図9に示したセンスアンプ112が活性化され
る。読出サイクル信号とセンスアンプイネーブル信号/
SEの各々が一定時間活性化されると、データラッチ信
号が活性化されLレベルとなる。これにより、読出デー
タがデータラッチ回路101にラッチされる。よって、
1回の読出時間が長い場合であっても、ラッチされた読
出データが読出されるので、センスアンプやワード線な
どで消費される消費電流を低減することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図12は、図9に示し
た周辺部分900における書込時の入出力信号を示すタ
イミングチャートである。図12を参照して、書込イネ
ーブル信号/WEが活性化されてLレベルになると、図
11に示した信号生成回路1200からLレベルのデー
タラッチ信号が出力され、データ入力バッファ106を
介して入力された書込データは、データバス105を通
ってデータラッチ回路101に伝送され、ラッチされ
る。このとき、この新たに入力された書込データ(デー
タ入力バッファ106の出力)がデータラッチ回路10
1にラッチされているラッチデータと異なるレベルであ
った場合、クロックドインバータ104はオン状態のま
まであるので、データラッチ回路101にラッチされて
いた古いラッチデータがクロックドインバータ104を
介してデータバス105に与えられる。よって、データ
バス105において、この書込データとラッチデータと
が衝突し、データバス105への書込データの伝達が遅
くなり、書込タイミングの伸長や電源電流の増加等が起
こるという問題点があった。
【0006】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、書き込み時のデータバスにおいて
高速にデ−タが遷移可能な半導体記憶装置を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る半導体記
憶装置は、読出および書込データが伝送されるデータバ
スと、データバスに接続され読出時に所定時間読出デー
タを読出すデータ読出手段と、入力がデータバスに接続
され、データ読出手段で読出時に読出データが読出され
ると、その読出データをラッチするデータラッチ手段
と、データラッチ手段の出力とデータバスとの間に設け
られ、書込時に所定時間オフするスイッチング手段とを
設けたものである。
【0008】請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項
1の半導体記憶装置において、活性化信号が活性化され
ると外部から書込データを取り入れるデータ入力バッフ
ァをさらに設けたものであり、スイッチング手段は、活
性化信号が活性化されるとオフする。
【0009】請求項3に係る半導体記憶装置は、請求項
1の半導体記憶装置において、外部から与えられる前記
書込データの遷移を検知する検知信号を発生する検知信
号発生手段をさらに設けたものであり、スイッチング手
段は、検知信発生手段で発生された前記検知信号が活性
化するとオフする。
【0010】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
1から3のいずれかの半導体記憶装置において、スイッ
チング手段は、クロックドインバータである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。また、図中、同一符号は同一
または相当部分を示す。
【0012】(1)実施の形態1 図1は、本発明の実施の形態1によるSRAMにおける
データ入出力回路周辺部分100の構造を示す図であ
る。図1を参照して、半導体記憶装置100は、データ
ラッチ回路101と、クロックドインバータ104と、
データバス105と、データ入力バッファ106と、デ
ータ出力バッファ107と、インバータ109,111
と、トランスファーゲート110と、センスアンプ11
2と、書き込みドライバ113と、負論理のNANDゲ
ート114とを備える。データラッチ回路101は、イ
ンバータ116,117からなる。インバータ116の
入力とインバータ117の出力とが接続され、インバー
タ116の出力とインバ−タ117の入力とが接続され
ている。データ入力バッファ106とデータ出力バッフ
ァ107とは、データ入出力端子とデータバス5との間
に並列に接続されている。データバス105にはさらに
センスアンプ112と書込ドライバ113が接続されて
いる。データバス105は、トランスファーゲート11
0を介してデータラッチ回路101に接続されている。
データラッチ回路101は、クロックドインバータ10
4を介して再びデータバス105に接続されている。
【0013】図2は、図1に示した周辺部分100にお
ける入出力信号を示すタイミングチャートである。図3
は、内部書込イネーブル信号/WEiの生成回路300
を示すブロック図である。図3を参照して、外部書込イ
ネーブル信号(以下、外部/WE信号と称す)が書込イ
ネーブル信号入力バッファ(以下、/WE入力バッファ
と称す)301に入力され遅延回路302で遅延された
のが内部/WEi信号である。
【0014】図2を参照しながら図1のデータ入出力回
路の周辺部分100の動作を説明する。活性化されたL
レベルの外部/WE信号が入力され書込サイクルが開始
すると、Lレベルの内部書込イネーブル信号/WEiが
図3に示した生成回路300で生成され、負論理のNA
NDゲート114の一方の入力ノードに与えられる。ま
た、アドレスの遷移を検知してアドレス遷移検知(以
下、ATDと称す)回路で生成されたHレベルのセンス
アンプイネーブル信号/SEが負論理のNANDゲート
114の他方の入力ノードに与えられる。よって、NA
NDゲート114の出力はHレベルとなるので、書込サ
イクル中はクロックドインバータ104がオフし、デー
タバス105とデータラッチ回路101の出力とが遮断
される。したがって、データラッチ回路101からのラ
ッチデータがデータバス105に与えられないため、デ
ータ入力バッファ106を介して外部から新たに書き込
まれた書込デ−タ(外部データ入力)のレベルとデータ
ラッチ回路101にラッチされているラッチデータのレ
ベルとが異なっていても、データバス105でデータの
衝突が起こらない。図2の例では、Hレベルの書込デー
タが入力され、データラッチ回路104の出力ノード1
02における入出力データラッチデータ2がHレベルで
あるので、従来のようにクロックドインバータ104が
書込時にもオンしたままであればデータバス105でデ
ータの衝突が起きてしまうが、クロックドインバータ1
04をオフすることによりデータバス105でのデータ
の衝突を防ぐことができる。したがって、書込時のデー
タバス105における高速なデータ遷移が可能である。
(図8に示すように、従来に比べて入出力データラッチ
データ2およびデータバス105の遷移時の波形がなま
らず、勾配が急になる)。
【0015】読出時には、従来の場合と同様に、センス
アンプイネーブル信号/SEが活性化されLレベルであ
る間(センスアンプいネーブル期間)、クロックドイン
バータ104はオフしている。
【0016】以上のように本発明の実施の形態1のSR
AMにおけるデータ入出力回路の周辺部分100によれ
ば、データバス105において、互いにレベルの異なる
書込データとラッチデータとの衝突が防止できるので、
書込時のデータバス105における高速なデータ遷移が
可能である。
【0017】(2)実施の形態2 図4は、本発明の実施の形態2によるSRAMにおける
データ入出力回路の周辺部分400の構成を示す図であ
る。図4を参照して、周辺部400は、図1の実施の形
態1の周辺部100において、NAND回路114の一
方の入力ノードに与えられている内部書込イネーブル信
号/WEiの代わりにDTD信号を入力したものであ
る。
【0018】図5は、DTD信号生成回路500を示す
ブロック図である。図5を参照して、DTD信号生成回
路500は書込イネーブル信号入力バッファ(以下、/
WE入力バッファと称す)501とデータ入力バッファ
106と、ローカルDTDバッファ503,504と、
OR回路505と、遅延回路506とを有する。外部/
WE信号は、書込イネーブル信号入力バッファ501と
ローカルDTDバッファ503とを介してOR回路50
5の一方の入力ノードに与えられ、外部データ入力(書
込データ)は、データ入力バッファ502とローカルD
TDバッファ504とを介してOR回路505の他方の
入力ノードに与えられる。このOR回路505から出力
された信号が遅延回路506で遅延されて得られたのが
DTD信号である。このDTD信号は、書込データの遷
移を検知すると、ある一定期間、Lレベルのクロックを
生じる。
【0019】図6は、図4に示したの周辺部分400の
動作を説明するためのタイミングチャートである。図6
を参照しながら図4の周辺部400の動作を説明する。
外部/WE信号が活性化されてLレベルになり書込サイ
クルが開始すると、NANDゲ−ト114の一方の入力
ノードにはHレベルのセンスアンプイネーブル信号/S
Eが与えられる。また他方の入力ノードには図5に示し
たDTD生成回路500から出力されたDTD信号が与
えられる。よって、書込データの遷移時には、NAND
ゲート114から、これらの2入力に応答してDTD信
号のクロックに応答して生成されたHレベルのクロック
が出力され、クロックドインバータ104に入力され
る。よって、このHレベルのクロックの期間(T)だけ
クロックドインバータ104がオフし、データラッチ回
路114の出力とデータバス105とが遮断される。し
たがって、書込サイクル中において、書込データの遷移
時に上記クロックの期間、データラッチ回路101から
のラッチデータがデータバス105に与えられないた
め、実施の形態1の場合と同様に、新たに書き込まれた
書込データとデータラッチ回路101にラッチされてい
たラッチデータとのレベルが異なっていても、データバ
ス105でデータの衝突が起こらない。さらに、上記ク
ロックの期間遮断されている間にデータラッチ回路10
1に新しい書込データがラッチされ、上記クロックの期
間後、再びクロックドインバータ104がオンし、デー
タラッチ回路101の出力とデータバス105とが接続
される。したがって、データラッチ回路101から与え
られる新しいラッチデータによりデータバス105の電
位が安定するという効果が得られる。
【0020】以上のように本発明の実施の形態2のSR
AMにおけるデータ入出力回路の周辺部分400によれ
ば、実施の形態1のSRAMにおけるデータ入出力回路
の周辺部分400の効果に加えて、データラッチ回路1
01から与えられる新しいラッチデータによりデータバ
ス105の電位が安定するという効果が得られる。
【0021】(3)実施の形態3 図7は、本発明の実施の形態3によるSRAMにおける
入出力回路周辺700の構成を示すブロック図である。
図7において、データラッチ回路701は、クロックド
インバータ(スリニステートインバータ)716とイン
バータ117とからなる。クロックドインバータ716
の入力とインバータ117の出力とが接続され、クロッ
クドインバータ716の出力とインバ−タ117の入力
とが接続されている。実施の形態3のSRAMは、前述
の実施の形態2のSRAMにおいて、データラッチ回路
101内のインバータ116をクロックドインバータ7
16に置き換えたものである。
【0022】図8は、図7に示した周辺部分700の動
作を説明するためのタイミングチャートである。図8を
参照して、図7の周辺部700は、実施の形態2の周辺
部400とほぼ同様の動作を行なうが、異なる点を以下
に説明する。
【0023】データラッチ回路701内のクロックドイ
ンバータ716はDTD信号で制御され、書込データ遷
移時の初期の一定期間(DTD信号のクロックのパルス
幅)のみクロックドインバータ716の出力が切られ
る。そのため、デ−タバス105における新しい書込デ
ータとデータラッチ回路701にラッチされていたラッ
チデータとの衝突をより完全に防ぐことができる。した
がって、データバス105における書込データおよびラ
ッチデータの遷移をさらに高速化することが可能である
(図8に示すように、従来に比べて入出力データラッチ
データ2およびデータバス105の遷移時の波形がなま
らず、勾配がより急になる)。
【0024】このクロックドインバータ716は、上記
一定期間出力が切られた後は、実施の形態1,2に示し
たデータラッチ回路101と同様に動作する。
【0025】以上のように、本発明の実施の形態3のS
RAMにおけるデータ入出力回路の周辺部分700によ
れば、実施の形態2のSRAMにおけるデータ入出力回
路の周辺部分400の効果に加えて、デ−タバス105
における新しい書込データとデータラッチ回路701に
ラッチされていたラッチデータとの衝突をより完全に防
ぐことができるので、データバス105における書込デ
ータおよびラッチデータの遷移をさらに高速化すること
が可能である。
【0026】
【発明の効果】請求項1に係る半導体記憶装置によれ
ば、スイッチング手段により、書込時に、所定時間、デ
ータラッチ手段の出力とデータバスとが切断されるの
で、データバスにおいて、互いにレベルの異なる書込デ
ータとラッチされていたデータとの衝突が防止できるた
め、書込時のデータバスにおける高速なデータ遷移が可
能である。
【0027】請求項2に係る半導体記憶装置によれば、
請求項1の効果に加えて、活性化された活性化信号に応
答して書込データが取り入れられると、データラッチ手
段の出力とデータバスとが切断され、データバスにおけ
るデータの衝突が防止される。
【0028】請求項3に係る半導体記憶装置によれば、
請求項1の効果に加えて、検知信発生手段で発生された
検知信号が活性化すると、データラッチ手段の出力とデ
ータバスとが切断され、データバスにおけるデータの衝
突が防止される。
【0029】請求項4に係る半導体記憶装置によれば、
請求項1から3のいずれかの効果に加えて、クロックド
インバータをオン、オフさせることにより、データラッ
チ手段の出力とデータバスとを切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるSRAMにおける
データ入出力回路周辺部分の構成を示す図である。
【図2】図1に示した周辺部分における入出力信号を示
すタイミングチャートである。
【図3】内部書込イネーブル信号の生成回路を示すブロ
ック図である。
【図4】本発明の実施の形態2によるSRAMにおける
データ入出力回路周辺部分の構成を示す図である。
【図5】DTD信号生成回路を示すブロック図である。
【図6】図4に示した周辺部の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
【図7】本発明の実施の形態3によるSRAMにおける
入出力回路周辺部分の構成を示すブロック図である。
【図8】図7に示した周辺部分の動作を説明するための
タイミングチャートである。
【図9】従来のSRAMにおけるデータ入出力回路の周
辺部分の構成を示す図である。
【図10】図9に示した周辺部分における読出時の入出
力信号を示すタイミングチャートである。
【図11】センスアンプイネーブル信号/SE、データ
ラッチ信号、および読出サイクル信号とを生成する信号
生成回路を示すブロック図である。
【図12】図9に示した周辺部分における書込時の入出
力信号を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
100,400,700 入出力回路の周辺部分、10
1 データラッチ回路、104 クロックドインバー
タ、105 データバス、106 データ入力バッフ
ァ、センスアンプ112。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 読出および書込データが伝送されるデー
    タバスと、 前記データバスに接続され、読出時に所定時間読出デー
    タを読出すデータ読出手段と、 入力が前記データバスに接続され、前記データ読出手段
    で読出時に読出データが読出されると、その読出データ
    をラッチするデータラッチ手段と、 前記データラッチ手段の出力と前記データバスとの間に
    設けられ、書込時に第2の所定時間オフするスイッチン
    グ手段とを備える、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 活性化信号が活性化されると外部から書
    込データを取り入れるデータ入力バッファをさらに備
    え、 前記スイッチング手段は、前記活性化信号が活性化され
    るとオフする、請求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 外部から与えられる前記書込データの遷
    移を検知する検知信号を発生する検知信号発生手段をさ
    らに備え、 前記スイッチング手段は、前記検知信発生手段で発生さ
    れた前記検知信号が活性化するとオフする、請求項1に
    記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記スイッチング手段は、クロックドイ
    ンバータである、請求項1から3のいずれかに記載の半
    導体記憶装置。
JP9011387A 1997-01-24 1997-01-24 半導体記憶装置 Withdrawn JPH10208483A (ja)

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JP9011387A JPH10208483A (ja) 1997-01-24 1997-01-24 半導体記憶装置

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JP (1) JPH10208483A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7280429B2 (en) 2005-03-31 2007-10-09 Hynix Semiconductor Inc. Data latch circuit of semiconductor device and method for latching data signal

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7280429B2 (en) 2005-03-31 2007-10-09 Hynix Semiconductor Inc. Data latch circuit of semiconductor device and method for latching data signal

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Effective date: 20040406