JPH1069779A - 半導体メモリのデータ出力制御回路 - Google Patents
半導体メモリのデータ出力制御回路Info
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Abstract
出力を遮断することにより、その処理速度の向上及び電
力低減を図り得る半導体メモリのデータ出力制御回路を
提供しようとするものである。 【解決手段】アドレス遷移検出信号ATDを直接データ
出力バッファー13にキル信号KILLとして供給し
て、アドレス遷移検出信号ATDの発生区間(イネーブ
ル区間)の間、出力駆動部13Aがゼロレベルの信号H
izを出力するようデータ出力バッファー13の出力を
制御する。
Description
蔵されたデータを読み取る時のデータ出力を制御する技
術に係るもので、詳しくは、アドレス遷移検出信号に基
づき誤りのデータ出力を遮断することにより、処理速度
を向上させ電力消耗を低減し得る半導体メモリのデータ
出力制御回路に関するものである。
路においては、図5に示すように、半導体メモリ(図示
せず)から入力したデータDATA, /DATAを、ア
ドレス遷移検出信号ATDが’ハイ’レベルになった時
に適正レベルに増幅するメイン増幅部1と、該メイン増
幅部1の出力データOUT, /OUTを所定形式にマル
チプレックシングしてラッチするマルチプレクサ−ラッ
チ部2と、該マルチプレクサ−ラッチ部2にラッチされ
たデータD, /Dを、選択信号SELの入力により外部
に出力するデータ出力バッファー3と、該データ出力バ
ッファー3からの出力PU,PDを受けて外部とインタ
ーフェースするのに適当なレベルに増幅する出力駆動部
3Aと、前記アドレス遷移検出信号ATDの’ハイ’レ
ベル出力を所定時間遅延させて前記選択信号SELとし
て出力する遅延器4と、から構成されていた。
すように、一方の入力端子にデータD, /Dがそれぞれ
入力し他方の入力端子に選択信号SELが入力するNA
NDゲートND1,ND2と、ソース端子が電源端子V
ppにそれぞれ接続しゲート端子がクロスされて互いの
ドレイン端子に接続するPMOSトランジスタPM1,
PM2と、PMOSトランジスタPM1のドレイン端子
と接地端子Vss間に接続しゲート端子に前記NAND
ゲートND1の出力が入力するNMOSトランジスタN
M1と、前記PMOSトランジスタPM2のドレイン端
子と接地端子Vss間に直列連結され各ゲート端子にデ
ータD及び選択信号SELが入力するNMOSトランジ
スタNM2,NM3と、を備えて構成される。そして、
前記PMOSトランジスタ2とNMOSトランジスタN
M2の互いに接続するドレイン接続点からの出力PU及
び前記NANDゲートND2の出力PDを前記出力駆動
部13Aに入力する。
のデータ出力制御回路の動作について図5〜図7を参照
しながら説明する。尚、図7の各信号のタイミングチャ
ートは、EDO(Extended Data Ou
t)モードの場合を示す。EDOモードでは、RAS信
号及びローアドレスは一定に維持され、単に、CAS信
号及びコラムアドレスだけを変化させてデータを出力す
る。そして、CAS信号により選択信号SELがイネー
ブルされる。
ベルの時、メイン増幅部1が駆動し半導体メモリから入
力したデータDATA, /DATAを所定レベルに増幅
した後、マルチプレクサ−ラッチ部2に出力し、該マル
チプレクサ−ラッチ部2は、入力したデータを所定形式
にマルチプレックシングしてラッチする。この時、前記
アドレス遷移検出信号ATDの’ハイ’レベル出力が遅
延器4を通って選択信号SELとして出力され、この選
択信号SELがデータ出力バッファー3に供給されて、
前記マルチプレクサ−ラッチ部2のラッチされたデータ
D, /Dの出力を制御する。
ス遷移検出信号ATDは、図7(A)に示したように、
所定時間の間’ロー’レベルにイネーブルされ、このア
ドレス遷移検出信号ATDのイネーブル区間では、前記
メイン増幅部1の駆動が停止して、図7(B)、(C)
に示すように、データDATA, /DATAの入力及び
データOUT, /OUTの出力が遮断される。
が’ロー’レベルにイネーブルされた時、図示しないC
AS信号によって遅延器4を介して選択信号SELが先
にイネーブルされて図7(E)に示したように一旦ハイ
状態に遷移する。データ出力バッファー3にこのハイレ
ベルの選択信号SELが供給されると、前記マルチプレ
クサ−ラッチ部2にラッチされた遷移以前のサイクルの
データ又はランダムのデータが、前記データ出力バッフ
ァー3及び出力駆動部3Aを通って出力され、図7
(F)に示したように誤ったデータが出力される。
検出信号ATDが発生すると遅延されて選択信号SEL
が’ロー’レベルになり、所定時間後にアドレス遷移検
出信号ATDが’ハイ’レベルになり、選択信号SEL
が遅延されて’ハイ’レベルになると、アドレス遷移後
のデータ出力が実行される。
来の半導体メモリのデータ出力制御回路においては、前
述のようにアドレス遷移検出信号ATDの’ロー’レベ
ル期間に誤りのデータが出力されて処理速度が遅くな
り、電力の消耗が増大するという不都合な点があった。
このため、アドレス遷移検出信号に基づき出力バッファ
ーに供給される選択信号の出力タイミングを調節して、
誤りのデータが出力することを制御しているが、前記出
力タイミングを調節することが難しくて、誤りのデータ
がそのまま出力されていた。
ドレス遷移検出信号を用いて直接データ出力バッファー
の出力を制御して出力駆動部からゼロレベルの出力が発
生するようにした半導体メモリのデータ出力制御回路を
提供しようとするものである。
わる発明では、半導体メモリから入力した互いに相補の
関係を有する一対のデータを増幅し、アドレス遷移検出
信号の入力期間で駆動が停止するメイン増幅部と、該メ
イン増幅部からの一対のデータを所定形式にマルチプレ
クシングしてラッチするマルチプレクサ−ラッチ部と、
該マルチプレクサ−ラッチ部でラッチされた前記一対の
データを選択信号に基づいて選択して出力するデータ出
力バッファーと、該データ出力バッファーの出力状態に
基づいて所定レベルの出力信号を発生する出力駆動部
と、前記アドレス遷移検出信号の遅延信号を前記選択信
号として前記データ出力バッファーに出力する遅延器と
を備える構成の半導体メモリのデータ出力回路におい
て、前記データ出力バッファーに、前記アドレス遷移検
出信号をキル信号として直接入力し、前記データ出力バ
ッファーが、前記キル信号の入力区間で前記出力駆動部
からゼロレベルの信号が発生するよう出力信号を制御す
る構成とした。
レス遷移検出信号が発生すると、メイン増幅部の駆動が
停止する。そして、この発生区間ではアドレス遷移検出
信号がデータ出力バッファーにキル信号として供給さ
れ、データ出力バッファーからの出力によって出力駆動
部の出力信号がゼロレベルとなる。その後、アドレス遷
移検出信号が消滅するとメイン増幅部が駆動し、半導体
メモリから入力する遷移したデータは、メイン増幅部で
増幅され、マルチプレクサ−ラッチ部でラッチされる。
更に、キル信号の消滅によりデータ出力バッファーは遅
延器からの選択信号によりマルチプレクサ−ラッチ部で
ラッチされたデータを選択して出力し、この出力状態に
基づいて出力駆動部から外部に所定のレベルでデータが
出力される。
は、請求項2に記載のように、前記データ出力バッファ
ーは、前記マルチプレクサ−ラッチ部から出力される一
方のデータ、前記キル信号、及び前記選択信号を入力し
て否定論理積演算する第1NANDゲートと、前記マル
チプレクサ−ラッチ部から出力され前記一方のデータと
相補の関係の他方のデータ、前記キル信号、及び前記選
択信号を入力して否定論理積演算する第2NANDゲー
トと、ソース端子が電源端子にそれぞれ接続しゲート端
子がクロスされて互いのドレイン端子に接続した一対の
第1及び第2PMOSトランジスタと、前記第1PMO
Sトランジスタのドレイン端子と接地端子間に位置しゲ
ート端子に前記第1NANDゲートの出力が入力する第
1NMOSトランジスタと、前記第2PMOSトランジ
スタのドレイン端子と接地端子間に直列接続され各ゲー
ト端子に前記一方のデータ、前記選択信号、及び前記キ
ル信号がそれぞれ入力する第2〜第4NMOSトランジ
スタとを備え、前記第2PMOSトランジスタのドレイ
ン端子と前記第2NMOSトランジスタのドレイン端子
との接続点からの出力及び前記第2NANDゲートの出
力を、前記出力駆動部に入力する構成とした。
が’ハイ’レベルの時は、マルチプレクサ−ラッチ部か
ら出力される互いに相補の関係の一対のデータ出力レベ
ルに応じて、第1NANDゲートの出力が、’ハイ’又
は’ロー’、第2NANDゲートの出力が’ロー’又
は’ハイ’となり、第1及び第2NANDゲートの出力
レベルに基づいて出力駆動部から所定のレベルのデータ
出力が発生する。アドレス遷移を検出してアドレス遷移
検出信号が’ロー’レベルに変化すると、’ロー’のキ
ル信号がデータ出力バッファーに入力し、第1及び第2
NANDゲートの出力が共に’ハイ’となり、この時に
は出力駆動部からゼロレベルの信号が出力されるように
なる。
て説明する。図1は、本発明に係る半導体メモリのデー
タ出力制御回路の一実施形態の回路図である。図1にお
いて、半導体メモリ(図示せず)から入力した互いに相
補の関係のデータDATA, /DATAを、アドレス遷
移検出信号ATDの制御により適正レベルに増幅するメ
イン増幅部11と、該メイン増幅部11の出力データO
UT,/OUTを所定形状にマルチプレックシングして
ラッチするマルチプレクサ−ラッチ部12と、該マルチ
プレクサ−ラッチ部12にラッチされたデータを、’ハ
イ’レベルの選択信号SELの入力により外部に出力す
るデータ出力バッファー13と、該データ出力バッファ
ー13からの出力PU,PDを受けて外部とインターフ
ェースするのに適当なレベルに増幅する出力駆動部3A
と、前記アドレス遷移検出信号ATDを所定時間遅延さ
せて前記選択信号SELとして出力する遅延器14と、
から構成されている。そして、前記アドレス遷移検出信
号ATDを前記データ出力バッファー13にキル信号K
ILLとして供給し、これにより、前記データ出力バッ
ファー部13は、前記アドレス遷検出信号ATDの発生
区間(イネーブル区間)の間、前記出力駆動部13Aが
ゼロレベルの信号Hizを出力するように制御する。
示すように、一方のデータD、キル信号KILL、及び
選択信号SELを入力して否定論理積演算する第1NA
NDゲートND11と、他方のデータ /D、キル信号K
ILL、及び選択信号SELを入力して否定論理積演算
する第2NANDゲートND12と、ソース端子が電源
端子Vppにそれぞれ接続しゲート端子がクロスされて
互いのドレイン端子に接続する一対の第1及び第2PM
OSトランジスタPM11,PM12と、第1PMOS
トランジスタPM11のドレイン端子と接地端子Vss
間に接続しゲート端子に前記第1NANDゲートND1
1の出力が入力する第1NMOSトランジスタNM11
と、前記第1PMOSトランジスタPM12のドレイン
端子と接地端子Vss間に直列接続され各ゲート端子に
一方のデータD、選択信号SEL、及びキル信号KIL
Lがそれぞれ入力する第2〜第4NMOSトランジスタ
NM12,NM13,NM14と、を備えている。そし
て、前記第2PMOSトランジスタPM12と第2NM
OSトランジスタNM12の互いに接続するドレイン接
続点QNからの出力PU及び前記第2NANDゲートN
D12の出力PDを出力駆動部13Aに入力するように
している。
示すように、定電圧端子Vccと接地端子Vssとの間
に直列接続した2つのPMOSトランジスタPM21,
PM22と、PMOSトランジスタPM21,PM22
の各ゲート端子に直列接続する抵抗R1,R2とで構成
され、データ出力バッファー13からの出力PU,PD
が抵抗R1,R2を介して各PMOSトランジスタPM
21,PM22の各ゲート端子に印加される。尚、出力
駆動部13Aは、図3の構成に限らず、インバータ型
(CMOS)、NMOS型等もある。
作について図1〜図4を参照しながら説明する。尚、図
4の各信号のタイミングチャートは、前述のEDOモー
ドの場合を示す。半導体メモリから入力したデータDA
TA, /DATAの正常的な出力過程は従来と同様であ
る。即ち、アドレス遷移検出信号ATDが’ハイ’レベ
ルになると、メイン増幅部11が駆動し半導体メモリか
ら入力したデータDATA, /DATAを所定レベルに
増幅してマルチプレクサ−ラッチ部12に出力し、該マ
ルチプレクサ−ラッチ部12は、所定形式にマルチプレ
ックシングしてラッチする。この時、前記アドレス遷移
検出信号ATDが遅延器14を通って選択信号SEL
が’ハイ’レベルで出力され、この選択信号SELがデ
ータ出力バッファー13に供給されて、前記マルチプレ
クサ−ラッチ部12にラッチされたデータD,/Dの出
力を制御する。
に示したように遷移されると、前記アドレス遷移検出信
号ATDは、図4(C)に示すように、所定時間の間’
ロー’レベルにイネーブルされ、前記メイン増幅部11
の駆動が停止して、図4(D(E)に示したように、デ
ータDATA, /DATAの入力及びデータOUT,/
OUTの出力が遮断される。そして、アドレス遷移検出
信号ATDの前記イネーブル期間において、従来とは異
なり、本発明の特徴であるキル信号KILLにより、前
記データ出力バッファー13から誤りデータが出力する
ことが防止される。
検出信号ATDが、図4(C)に示したように’ロー’
レベルにイネーブルされる時、前述したように、図4
(A)に示すようなCAS信号により、遅延器14を介
して一旦選択信号SELが図4(G)の破線で囲んだ
(a)のように’ハイ’レベルとなり、前記データ出力
バッファー13に’ハイ’レベルの選択信号SELが供
給される。しかし、図4(C)、(H)に示すよう
に、’ロー’レベルにイネーブルされた前記アドレス遷
移検出信号ATDが直接データ出力バッファー13にキ
ル信号KILLとして供給される。このため、CAS信
号に基づいて遅延器14を介して遅延発生する図4
(G)の破線で囲んだ(a)のような’ハイ’レベルの
選択信号SELが発生する時には、’ロー’レベルの前
記キル信号KILLがデータ出力バッファー13に入力
しており、’ハイ’レベルの選択信号SELを無効とし
て前記キル信号KILLの’ロー’レベル区間(アドレ
ス遷移検出信号ATDのイネーブル区間)の間は、デー
タ出力バッファー13の駆動が停止される。このため、
図4(I)に示すように、当該期間の間、出力駆動部1
3Aからゼロレベルの信号Hizが出力して誤りのデー
タの出力が防止される。
が再び’ハイ’レベルに遷移されると、同時に前記キル
信号KILLが’ハイ’レベルにディスエーブルされ、
遅延器14の遅延時間後に、アドレス遷移検出信号AT
Dの’ハイ’レベル出力に基づく’ハイ’レベルの選択
信号SELの入力で前記データ出力バッファー13が正
常的に駆動し、よって、マルチプレクサ−ラッチ部12
から供給されたデータD、/Dを正常的に処理して出力
する。
出力駆動部13Aの動作について詳しく説明する。図2
において、前記キル信号KILL及び選択信号SELの
全てが’ハイ’レベルの状態で、前記データ出力バッフ
ァー13の入力データD, /Dがそれぞれ’ロー’及
び’ハイ’レベルの場合、入力データDによりNAND
ゲートND11の出力は’ハイ’レベルとなりNMOS
トランジスタNM11がオンされ、電源端子Vppに直
列接続したPMOSトランジスタPM12のゲートに’
ロー’レベルの信号が供給されて、PMOSトランジス
タPM12がオンされる。且つ、前記’ロー’レベルの
入力データDによりNMOSトランジスタNM12がオ
フされるため、前記PMOSトランジスタPM12及び
NMOSトランジスタNM12のドレイン共通接続点Q
Nが電源端子Vpp側に接続されて出力駆動部13Aの
第1入力端子に’ハイ’レベルの信号が供給される。一
方、NANDゲートND12側は、三つの入力の全て
が’ハイ’レベルであるため、前記出力駆動部13Aの
第2入力端子には’ロー’レベルの信号が入力する。こ
れにより、前記出力駆動部13Aは、第1及び第2入力
端子にそれぞれ入力した’ハイ’レベル及び’ロー’レ
ベルの信号により、出力データDQを所定レベルの’ロ
ー’レベル状態で出力する。
の入力データD, /Dがそれぞれ’ハイ’レベルと’ロ
ー’レベルの場合、前記NANDゲートND11の三つ
の入力端子の全てが’ハイ’レベルとなり、その出力
が’ロー’レベルとなる。よって、前記NMOSトラン
ジスタNM11がオフされる。また、前記’ハイ’レベ
ルの入力データD、選択信号SEL、及びキル信号KI
LLによりそれぞれのNMOSトランジスタNM12,
NM13,NM14の全てがオンされて、前記ドレイン
共通接続点QNが接地端子に接続して’ロー’レベルと
なり、PMOSトランジスタPM11のゲート端子が’
ロー’レベルとなってPMOSトランジスタPM11が
オンし、PMOSトランジスタPM12がオフされる。
そして、ドレイン共通接続点QNの’ロー’レベルの信
号が出力駆動部13Aの第1入力端子に供給される。且
つ、’ロー’レベルの入力データ /Dにより前記NAN
DゲートND12からは’ハイ’レベルの信号が出力
し、前記出力駆動部13Aの第2入力端子にこの’ハ
イ’レベルの信号が入力される。そして、前記出力駆動
部13Aの第1及び第2入力端子にそれぞれ入力した’
ロー’レベル及び’ハイ’レベルの信号により、出力駆
動部13Aは出力データDQを所定レベルの’ハイ’レ
ベル状態で出力する。
移検出信号ATDが’ロー’レベルになった時は、こ
の’ロー’レベル区間の間はキル信号KILLも’ロ
ー’レベルとなり、NANDゲートND11、ND12
の両方から’ハイ’レベルの信号が出力し、出力駆動部
13Aの二つの入力端子の両方に’ハイ’レベルの信号
が入力されるため、出力駆動部13Aは出力データDQ
を、図4(H)に示したように、ゼロレベルの信号Hi
zにして出力する。これにより、出力駆動部13Aから
誤りのデータが出力されるのを防止でき、従来回路のよ
うな誤りデータの出力に伴う出力データの反転現象を無
くすことができ、処理速度及び電力消耗を低減できるよ
うになる。
した本発明の半導体メモリのデータ出力制御回路によれ
ば、アドレス遷移の検出時、アドレス遷移検出信号をデ
ータ出力バッファーのキル信号として用いて、アドレス
遷移検出信号のイネーブル区間の間は出力駆動部からゼ
ロレベルの信号が出力するようにしたので、前記出力駆
動部から誤りのデータ出力を防止でき、出力データの反
転(プールスイング)区間がなくなることで処理速度の
向上及び電力消耗の低減を図り得るという効果がある。
路の一実施形態の回路図
スタ NM11〜NM14 第1〜第4NMOSトランジス
タ
Claims (2)
- 【請求項1】半導体メモリから入力した互いに相補の関
係を有する一対のデータを増幅し、アドレス遷移検出信
号の入力期間で駆動が停止するメイン増幅部と、該メイ
ン増幅部からの一対のデータを所定形式にマルチプレク
シングしてラッチするマルチプレクサ−ラッチ部と、該
マルチプレクサ−ラッチ部でラッチされた前記一対のデ
ータを選択信号に基づいて選択して出力するデータ出力
バッファーと、該データ出力バッファーの出力状態に基
づいて所定レベルの出力信号を発生する出力駆動部と、
前記アドレス遷移検出信号の遅延信号を前記選択信号と
して前記データ出力バッファーに出力する遅延器と、を
備える構成の半導体メモリのデータ出力制御回路におい
て、 前記データ出力バッファーに、前記アドレス遷移検出信
号をキル信号として直接入力し、前記データ出力バッフ
ァーは、前記キル信号の入力区間で前記出力駆動部から
ゼロレベルの信号が発生するよう出力信号を制御する構
成であることを特徴とする半導体メモリのデータ出力制
御回路。 - 【請求項2】前記データ出力バッファーは、前記マルチ
プレクサ−ラッチ部から出力される一方のデータ、前記
キル信号、及び前記選択信号を入力して否定論理積演算
する第1NANDゲートと、前記マルチプレクサ−ラッ
チ部から出力され前記一方のデータと相補の関係の他方
のデータ、前記キル信号、及び前記選択信号を入力して
否定論理積演算する第2NANDゲートと、ソース端子
が電源端子にそれぞれ接続しゲート端子がクロスされて
互いのドレイン端子に接続した一対の第1及び第2PM
OSトランジスタと、前記第1PMOSトランジスタの
ドレイン端子と接地端子間に位置しゲート端子に前記第
1NANDゲートの出力が入力する第1NMOSトラン
ジスタと、前記第2PMOSトランジスタのドレイン端
子と接地端子間に直列接続され各ゲート端子に前記一方
のデータ、前記選択信号、及び前記キル信号がそれぞれ
入力する第2〜第4NMOSトランジスタとを備え、前
記第2PMOSトランジスタのドレイン端子と前記第2
NMOSトランジスタのドレイン端子との接続点からの
出力及び前記第2NANDゲートの出力を、前記出力駆
動部に入力する構成である請求項1記載の半導体メモリ
のデータ出力制御回路。
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