JPH11134317A - フラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ - Google Patents

フラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ

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JPH11134317A
JPH11134317A JP29299097A JP29299097A JPH11134317A JP H11134317 A JPH11134317 A JP H11134317A JP 29299097 A JP29299097 A JP 29299097A JP 29299097 A JP29299097 A JP 29299097A JP H11134317 A JPH11134317 A JP H11134317A
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voltage transmitting
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラッシュメモリの書き込み、消去、ベリフ
ァイ時に生成される電源の測定は、テスタでの測定が不
可のため、電源線にプローブを当てて測定するため、測
定に手間を要するとともに正確な測定が困難であった。 【解決手段】 第1の電圧伝達手段を介して入力された
アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器
と、フラッシュメモリに書き換え電圧を供給するフラッ
シュ電源発生回路とを備え、第2の電圧伝達手段はその
書き換え電圧を前記A/D変換器の入力端子側に伝達す
るものである。

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、フラッシュメモ
リを内蔵したマイクロコンピュータ(以下、マイコンと
称する)に関し、特に内蔵する中央演算処理装置(以
下、CPUと称する)を用いて、フラッシュメモリの消
去、書き込み制御を行う機能を有するマイコンに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】マイコンに内蔵されたフラッシュメモリ
の内容を消去(イレーズ)、書き込み(プログラム)す
る方法として、従来大きく分けて、CPUを停止させた
状態で外部のフラッシュライタを用いて書き換える外部
書き換えモードと、内蔵CPUを用いてフラッシュメモ
リの内容書き換え制御を行うCPU書き換えモードがあ
る。
【0003】図13は従来のCPU書き換えモード付き
のフラッシュメモリ内蔵マイコンの構成を示すブロック
図である。図13において、1はマイコン、2はCP
U、3はフラッシュメモリ部、4はRAM、5はA/D
変換器、6はタイマ、シリアルI/O、D/A変換器、
監視タイマ等の周辺装置、7は入出力ポート制御部、8
はCPU2とフラッシュメモリ部3、RAM4、A/D
変換器5、周辺装置6、入出力ポート制御部7間に接続
されたデータバスである。
【0004】上記フラッシュメモリ部3は、フラッシュ
メモリ(メモリセルアレイ)10、アドレスデコーダ1
1、センスアンプ/書き込み回路12、ソース回路1
3、フラッシュ電源発生回路17、フラッシュメモリ制
御部18とを有し、このフラッシュメモリ制御部18は
シーケンス回路20、フラッシュ制御レジスタ21、フ
ラッシュコマンドレジスタ22、コマンドデコーダ23
を有する。そして、フラッシュメモリ制御部18は制御
線31、32を介してセンスアンプ/書き込み回路1
2、フラッシュ電源発生回路17と接続されている。
【0005】フラッシュ電源発生回路17で生成した電
圧は、電源線35、36、37を通してセンスアンプ/
書き込み回路12、アドレスデコーダ11、ソース回路
13へ供給する。また、フラッシュ電源発生回路17は
電源端子60、61、62を通じて外部から入力される
電源VPP、VCC、VSSを用いて、電源線35、36、3
7へ出力する電圧を生成する。
【0006】80、81、8nは入力端子70、71、
7nから入力されるアナログ電圧を選択し、A/D変換
器5の入力端ANINへ供給するトランスミッションゲー
ト、端子67はA/D変換器5の変換動作開始を外部ト
リガで行わせる場合の外部トリガADTRG 入力端子であ
る。
【0007】図14は図13におけるトランスミッショ
ンゲート80、81、8n等の1つの構成を示す回路図
であり、ひし形で示すトランスミッションゲート200
がNchトランジスタ201とPchトランジスタ20
2で構成されている。
【0008】次にCPU書き換えモードの動作を説明す
る。 a.CPU2はフラッシュメモリ10に格納されている
CPU書き換え動作制御プログラム(以下、ブート用プ
ログラムと称する)を、データバス8を介してRAM4
に転送する。 b.RAM4内のブート用プログラムへジャンプ(以下
の動作をRAM内のブート用プログラムで実行させるた
め)。 c.CPU2がフラッシュ制御レジスタ21内の「CP
U書き換えモード選択ビット」に「1」を書き込み、こ
のモードを選択する。 d.マイコン1の外部からフラッシュ電源発生回路17
に書き込み、消去時に使用する高電圧VPP(12.0
V)を供給する。これにより、フラッシュメモリ用電源
の生成が可能となる。 e.CPU2はフラッシュコマンドレジスタ22にコマ
ンドを書き込む。
【0009】f.コマンドデコーダ23は、フラッシュ
コマンドレジスタ22に書き込まれたコマンドを解読し
て、シーケンス回路20に、どのコマンドを実行すべき
かを伝える。 g.シーケンス回路20はそのコマンドに対応するシー
ケンスを走らせ、制御線31、32を介してフラッシュ
電源発生回路17、アドレスデコーダ11、センスアン
プ/書き込み回路12をしかるべきタイミングで動作さ
せる。 h.フラッシュ電源発生回路17は、電源線35、3
6、37に必要なレベルの電圧を必要なタイミングで発
生させ、それぞれセンスアンプ/書き込み回路12、ア
ドレスデコーダ11、ソース回路13へ供給する。
【0010】上記のコマンドとしては、例えば次のもの
がある。 リードコマンド:フラッシュメモリの内容を読み出す。 プログラムコマンド:フラッシュメモリへの書き込みを
行う。 プログラムベリファイコマンド:書き込み実行後、デー
タが書き込まれたかどうか確認するためにフラッシュメ
モリの内容を読み出す。 イレーズコマンド:フラッシュメモリの内容を消去す
る。 イレーズベリファイコマンド:消去実行後、データが消
去されたかどうか確認するためにフラッシュメモリの内
容を読み出す。
【0011】図15は各コマンド実行中にフラッシュ電
源発生回路17から出力される電源の電圧レベルがどの
ように設定されたかを例示する図である。
【0012】図16は各コマンド実行中の動きを説明す
るためにフラッシュメモリ10、アドレスデコーダ1
1、センスアンプ/書き込み回路12、ソース回路13
から1ビットのメモリセルに接続される部分を抜き出し
たブロック図で、実際はこれ等の回路が多数並んで配置
されている。
【0013】図16において、127は1ビットのメモ
リセル、130、131はアドレスデコーダ11内の回
路で、それぞれアドレスデコーダ回路、ワード線バッフ
ァであり、電源VDEC2、VDECで駆動される。こ
の電源VDEC2、VDECは図13の電源線36に相
当する。
【0014】121、122、123はセンスアンプ/
書き込み回路12内の回路で、それぞれセンスアンプ、
書き込み回路、ビット線のセレクタであり、センスアン
プ121は電源VAMP、書き込み回路は電源VMDで
駆動される。133はソース回路で電源VMSで駆動さ
れる。
【0015】次に各コマンドにより起動される動作モー
ドによって、図16の各回路がどのように動作するかを
説明する。 読み出し時(リード):図15に示すとおり、各電圧は
全て5.0Vで、ワード線135も5V「H」となる。
センスアンプ121はビット線136の電位をセンス
し、メモリセル127が電流を流しやすいか(データ
「1」)、流しにくいか(データ「0」)により、メモ
リセル127に格納されているデータをセンスし、デー
タバス8に出力する。
【0016】書き込み時(プログラム):ワード線バッ
ファ131用電源VDECが12Vとなるので、メモリ
セル127のゲートにつながるワード線135も12V
になる。また、書き込み回路122の電源VMDも12
Vとなるので、ドレインにつながるビット線136は7
V程度となる。ソース回路133の電源は0Vである。
この状態でメモリセル127のドレイン−ソース間に大
電流を流し、発生したホットエレクトロンをフローティ
ングゲート128へ注入し、データ「0」を書き込む
(電流を流しにくくする)。
【0017】消去時(イレーズ):ソース回路133の
電源VMSを12.0Vにし、ワード線135を0V
「L」(アドレスデコーダ回路で制御)にし、ビット線
136をセレクタ123で遮断する。この状態でトンネ
ル現象を利用して、フローティングゲート128内の電
子をソースへ引き抜き、消去(データ「1」に相当、電
流を流しやすくする)する。
【0018】プログラムベリファイ時:VDECを6.
3Vとしてワード線を同じ6.3Vとする。一方、VA
MPは5.5Vで、センスアンプは5.5Vで動作す
る。この状態ではリード時に比べ、メモリセル127は
電流を流しやすい。すなわち、データ「1」(消去)と
読み出されやすい。従って、メモリセル127に深く書
き込まれていないと、データ「0」(書き込み)と判断
されない。データ「1」と判断されたら、プログラムコ
マンドを再度実行し、次のプログラムベリファイで
「0」と判断されるまで、この動作を繰り返す。
【0019】イレーズベリファイ時:電源VDEC、V
DEC2を3.5Vとしてワード線を3.5Vとし、電
源VAMPを4.0Vとし、センスアンプを4.0Vで
駆動する。この状態ではプログラムベリファイ時とは逆
にデータ「0」(書き込み)と読み出されやすい。すな
わち、充分に消去されていないとデータ「1」(消去)
と判断されない。消去と判断されるまでイレーズとイレ
ーズベリファイを繰り返す。
【0020】プログラムベリファイ、イレーズベリファ
イ時に上記のように電源VDEC,VDEC2,VAM
Pの電圧レベルを中間電位にして読み出すことにより、
メモリセル127への書き込みレベル、消去レベルの深
さ(フローティングゲート内の電子の量または電流の流
しやすさ)を調整(一定の深さまで書き込むまたは消去
する)している。
【0021】従って、書き込み、消去の深さは、これ等
の電源電圧に大きく依存することになり、この電圧レベ
ルの調整は、フラッシュメモリの特性を決めるうえで非
常に重要である。この電圧が設計値通りに生成されてい
ないと、例えば書き込みが残りすぎて、フローティング
ゲートから電子が少し抜けただけでデータが消えてしま
ったり(データ「0」が読めない)、逆に書き込みが深
過ぎると、消去しにくくなったりといった不具合が発生
する(消去の深さについても同様である)。
【0022】ところが、このフラッシュ電源発生回路1
7は、調整が難しく、ウエハプロセスの変更、ラインの
変更、プロダクトパラメータの変動等により電圧レベル
が変動してしまう可能性がある。従って、新規製品の開
発時、ウエハプロセス、ラインの変更時あるいはトラブ
ル発生時等にこれ等の電圧レベルを測定する必要があ
る。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】従来のフラッシュメモ
リ内蔵のマイクロコンピュータは以上のように構成され
ているので、電源VAMP、VDEC、VDEC2等
は、チップ外部から測定する手段がなかったので、チッ
プ上のこれ等の配線上にプローブを当てて直接測定して
いた。このため、保護膜なしのサンプルを作製したり、
保護膜を除去したりの手間が必要な上、数μm〜1μm
前後の配線にプローブを当てる高度な技術と専用の測定
装置が必要であるとの課題があった。
【0024】また、通常のウエハテストでは、これ等の
電源電圧レベルの測定ができないので、一度、上記プロ
ーブを当てて測定し、回路、プロダクトパラメータ等を
調整した後は、大幅な変更がない限り再測定はされなか
った。この間、フラッシュ電源発生回路17が種々の変
動に影響を受けにくいように設計されており、また、十
分な動作マージンを見込んでいるので、変動がすぐに製
品トラブルに結びつくものではないが、例えば、プロダ
クトパラメータの変動や装置トラブルあるいは微細な異
物等が原因で電圧レベルが変動しても検出できない可能
性があるという課題があった。なお、上記フラッシュメ
モリ電源電圧レベルをA/D変換器で測定するものが、
例えば特開平5−325580号公報、特開平8−16
747号公報に開示されているが、電圧レベル測定のた
めに専用のA/D変換器を設けているため、構成が複雑
で高価である。また、A/D変換結果は直接レジスタに
読み出す、あるいはデジタル値で保存後アナログ値に変
換して出力するもので、その読み出しに内蔵CPUは使
用せず、その読み出しも面倒である。
【0025】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされもので、フラッシュメモリ部内で生成される
フラッシュメモリ制御用の電源電圧を、通常のテスタや
簡易な評価装置を用いて測定できるようにすることを目
的とする。
【0026】この電源電圧測定により、製品評価を迅速
に実施でき、また、ウエハプロセス直後のウエハテスト
で全チップの測定が行えるので、万一変動があった場合
のウエハプロセスへのフィードバックまたは不良品(異
物等で著しく電圧値がずれたチップ)のリジェクトが容
易に行えるようにすることを目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】この発明に係るフラッシ
ュメモリ内蔵マイクロコンピュータは、マイクロコンピ
ュータの入力端子とA/D変換器のアナログ入力端子間
に設けた遮断制御可能な第1の電圧伝達手段と、フラッ
シュメモリ用電源線と前記A/D変換器のアナログ入力
端子間に設けた遮断制御可能な第2の電圧伝達手段とを
備え、CPUは通常動作モードでは前記第1の電圧伝達
手段をON、第2の電圧伝達手段をOFFとし、前記フ
ラッシュメモリ用電源線の電圧測定モードでは前記第1
の電圧伝達手段をOFF、第2の電圧伝達手段をONと
し、前記A/D変換器の変換結果の読み出し制御を行う
ものである。
【0028】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、第1の電圧伝達手段の入力端子側
に第2の電圧伝達手段の出力端子を接続したものであ
る。
【0029】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、第1の電圧伝達手段の入力端子と
第2の電圧伝達手段の出力端子間の接続路に設け該第1
の電圧伝達手段の近傍に配置した遮断制御可能な第3の
電圧伝達手段を備えたものである。
【0030】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、第1の電圧伝達手段の出力端子側
に第3の電圧伝達手段の出力端子を接続したものであ
る。
【0031】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、第1の電圧伝達手段の入力端子側
に第2の電圧伝達手段の出力端子を専用の伝送路で接続
したものである。
【0032】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、第1の電圧伝達手段に近接して第
2の電圧伝達手段を配置したものである。
【0033】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、マイクロコンピュータの入力端子
とA/D変換器のアナログ入力端子間に設けた遮断制御
可能な第1の電圧伝達手段と、フラッシュメモリ用電源
線に2つの電圧分圧素子を直列に接続しその電圧分圧素
子の中間をA/D変換器の入力端に接続した遮断制御可
能な第2の電圧伝達手段を含む降圧手段とを備え、CP
Uは通常動作モードでは前記第1の電圧伝達手段をO
N、前記第2の電圧伝達手段をOFFとし、前記フラッ
シュメモリ用電源線の電圧測定モードでは前記第1の電
圧伝達手段をOFF、前記第2の電圧伝達手段をONと
し、前記A/D変換器の変換結果の読み出し制御を行う
CPUとを備えたものである。
【0034】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、A/D変換器の外部トリガ入力端
子からのトリガ信号と、フラッシュメモリ制御部のシー
ケンス回路からのトリガ信号を受けて選択するスイッチ
を設けたものである。
【0035】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、フラッシュ制御レジスタにコマン
ド対応の電圧発生選択ビットを設けたものである。
【0036】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、第2の電圧伝達手段の出力をA/
D変換器の入力端子に供給する伝送路の両側に配置した
接地線または電源線を備えたものである。
【0037】この発明に係るフラッシュメモリ内蔵マイ
クロコンピュータは、フラッシュメモリ用電源線の第2
の電圧伝達手段と直列に第4の電圧伝達手段を接続し、
この両電圧伝達手段の接続中点をフラッシュメモリの電
圧消費部に接続したものである。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるフ
ラッシュメモリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図で
ある。図1において、1はマイコン、2はCPU、3は
フラッシュメモリ部、4はRAM、5はA/D変換器、
6はタイマ、シリアルI/O、D/A変換器、監視タイ
マ等の周辺装置、7は入出力ポート制御部、8はCPU
2とフラッシュメモリ部3、RAM4、A/D変換器
5、周辺装置6、入出力ポート制御部7間に接続された
データバスである。
【0039】上記フラッシュメモリ部3は、フラッシュ
メモリ(メモリセルアレイ)10、アドレスデコーダ1
1、センスアンプ/書き込み回路12、ソース回路1
3、フラッシュ電源発生回路17、フラッシュメモリ制
御部18とを有し、このフラッシュメモリ制御部18は
シーケンス回路20、フラッシュ制御レジスタ21、フ
ラッシュコマンドレジスタ22、コマンドデコーダ23
を有する。そして、フラッシュメモリ制御部18は制御
線31、32を介してセンスアンプ/書き込み回路1
2、フラッシュ電源発生回路17と接続されている。
【0040】フラッシュ電源発生回路17で生成した電
圧は、電源線35、36、37を通してセンスアンプ/
書き込み回路12、アドレスデコーダ11、ソース回路
13へ供給する。また、フラッシュ電源発生回路17は
電源端子60、61、62を通じて外部から入力される
電源VPP、VCC、VSSを用いて、電源線35、36、3
7へ出力する電圧を生成する。
【0041】80,81,8nは入力端子70、71、
7nから入力されるアナログ電圧を選択し、A/D変換
器5の入力端ANINへ供給する遮断制御可能な第1の電
圧伝達手段としてのトランスミッションゲート、端子6
7はA/D変換器5の変換動作開始を外部トリガで行わ
せる場合の外部トリガADTRG 入力端子である。
【0042】50,51,52はそれぞれ電源線35,
36,37に接続され電源VAMP、VDEC、VDE
C2を測定する遮断制御可能な第2の電圧伝達手段とし
てのトランスミッションゲートであり、これ等は配線3
9を介して入力端子7n(ANn)に接続されている。
そして、このトランスミッションゲート50、51、5
2の開閉を選択するために選択ビットがフラッシユ制御
レジスタ21に追加されている。
【0043】なお、上記トランスミッションゲート8
0,81,8nはA/D変換器5の中に設けられたアド
レスデコーダ、またトランスミッションゲート50,5
1,52はフラッシュメモリ部3の中に設けられたアド
レスデコーダを介してCPU2により制御されるが、そ
の具体的構成の図示は省略する。
【0044】次に動作について説明する。通常のフラッ
シュメモリの消去、書き込みの動作は前記従来装置と同
一であるから説明を省略する。以下、電源VAMP、V
DEC、VDEC2等の測定手順を示す。例えば、イレ
ーズベリファイ時の電源VAMP、VDEC、VDEC
2を測定する場合には、 a.プログラムのRAM4転送。 b.RAM4へジャンプ。 c.CPU書き換えモード選択。 d.VPP印加。 以上の測定手順は従来装置と同じである。
【0045】e.イレーズベリファイコマンドをフラッ
シュコマンドレジスタ22へ書き込む。 f.コマンドデコーダ23はこのコマンドを解読し、結
果をシーケンス回路20に伝える。 g.シーケンス回路20はイレーズベリファイコマンド
に対応した電位をフラッシュ電源発生回路17に生成さ
せる信号を出力する。 h.フラッシュ電源発生回路17はイレーズベリファイ
用の電圧を発生し、センスアンプ/書き込み回路12、
アドレスデコーダ11等へ伝達する。 i.CPU2は図2に示す構成のフラッシュ制御レジス
タ21の「測定電源選択ビット」にコード(例えばVA
MPを測定するというコード)を書き込む(コードを書
き込む前までは全てのトランスミッションゲート50、
51、52をオフ(閉)するコードがデフォルト値とし
て自動的に設定される)。
【0046】j.トランスミッションゲート50がオン
(開)し、電源VAMPの電圧レベル(によると4.0
V)が配線39を通って、A/D変換器5の前段のトラ
ンスミッションゲート8nの入力端(つまり入力端子7
n)に伝達される。 k.CPU2は電源VAMPの電圧レベルが安定するの
を待ったあと、A/D変換器5を起動させ、入力端子
(7n)からのアナログ電位を測定させる。 l.A/D変換器5はA/D変換を行い、その結果(デ
ジタル値)を内部のA/D変換結果レジスタへ書き込む
と同時にCPU2にA/D変換終了割り込みを要求す
る。 m.CPU2はこの割り込み要求を受けて、A/D変換
結果レジスタの内部を読み出す。 n.CPU2はこの結果を例えば入出力ポート制御部7
を介してポートPnに出力する。外部データバスを使用
するモードでは結果データをこの外部データバスにCP
U制御で出力してもよい。 o.テスタでのテスト、評価装置(基板)を用いた評価
では、このポートPnの状態(デジタル値例えば「11
011011等」)を読み出すことにより、VAMPの
電圧レベルを知ることができる。
【0047】イレーズベリファイ、リード等についても
前記(e)において書き込むコマンドを変えるだけで同
様に測定できる。上記(k)〜(o)では内蔵のA/D
変換器5を用いてVAMPのレベルを測定する方法を示
したが、別の方法として(j)でトランスミッションゲ
ート8nに出力されるVAMPの電圧レベルを直接測定
することも可能である。
【0048】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、入力端7nと電源VAMP等間にトランスミッショ
ンゲート50、51、52を設けるという少ない回路変
更により、従来測定することに多大な手間がかかった電
源VAMP等の電圧レベルの測定を簡単に行うことがで
きるという効果が得られる。また、テスタでも容易に測
定できるので、ウエハプロセス工程へのフィードバック
や不具合品のリジェクトを容易に行うことができるとい
う効果が得られる。
【0049】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2によるフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ
の構成を示すブロック図であり、トランスミッションゲ
ート8nの近くにトランスミッションゲート50、5
1、52のうちのどれか1つでもオン(開)する時にオ
ン(開)する遮断制御可能な第3の電圧伝達手段として
のトランスミッションゲート53を設けたものである。
このトランスミッションゲート53はCPU2によって
制御する。他の構成は実施の形態1と同一であるから、
同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【0050】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、トランスミッションゲート53を入力端子7nとト
ランスミッションゲート8nの近傍に配置することによ
り、両者入力端子7n−トランスミッションゲート8n
間の配線(非常に長い配線39)に乗ってくる可能性が
あるチップ内部のノイズの影響を遮断できるので、通常
の入力端子7nに入力されるアナログ値ANnをA/D
変換する場合において、精度を悪化させないという効果
がある。
【0051】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3によるフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ
の構成を示すブロック図である。54はトランスミッシ
ョンゲート50、51、52のうちのどれか1つでもオ
ン(開)する時にオン(開)する第3の電圧伝達手段と
してのトランスミッションゲートであり、トランスミッ
ションゲート80,81,8nの出力端子に接続され、
このトランスミッションゲート54がオン(開)する時
はトランスミッションゲート80、81、8nは全てオ
フ(閉)する。他の構成は実施の形態1と同一であるか
ら、同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【0052】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、上記実施の形態2と同様に通常のA/D変換精度に
影響を与えないという効果が得られる。また、電源VA
MP等の測定において、実施の形態2ではトランスミッ
ションゲート50、53、8nの3段を通るがこの実施
の形態3ではトランスミッションゲート50、54の2
段しか通らないので、より精度の高い測定を行うことが
できる。ただし、フラッシュメモリ用電源の電圧を直接
端子7n(ANn)で測定することはできない。
【0053】実施の形態4.図5はこの発明の実施の形
態4によるフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ
の構成を示すブロック図である。図において、40、4
1、42はトランスミッションゲート50、51、52
の出力をそれぞれトランスミッションゲート80、8
1、8nに伝達する信号線であり、他の構成は実施の形
態1と同一であるから、同一部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。
【0054】図6はこの実施の形態4のフラッシュメモ
リ内蔵マイクロコンピュータの一構成部分であるフラッ
シュ制御レジスタ21の構成図を示すもので、実施の形
態1の一構成部分であるフラッシュ制御レジスタの「測
定電源選択ビット」の代わりに、「電源測定モード選択
ビット」を設けたもので、この「電源測定モード選択ビ
ット」に「1」を書き込むと、トランスミッションゲー
ト50、51、52が全てオン(開)する。
【0055】この状態でA/D変換器5を動作させ、ト
ランスミッションゲート80、81、8nからの入力を
順に測定していけば、電源VAMP、VDEC、VDE
C2が一度(A/D変換は同時にはできない、自動的に
順番に測定する)に測定できる。
【0056】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、実施の形態1による効果に加え、複数の電圧を一度
にまとめて測定することができるという効果が得られ
る。なお、トランスミッションゲート50、51、52
をトランスミッションゲート80、81、8nの近くに
配置してもよく、このようにすれば、実施の形態2と同
様にチップ内のノイズの影響を抑えるることができる。
【0057】実施の形態5.図7はこの発明の実施の形
態5によるフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ
の構成を示すブロック図であり、トランスミッションゲ
ート50、51、52をトランスミッションゲート8
0、81、8nと並列に配置し、それらの出力を1本に
まとめてA/D変換器5の入力端ANINに接続したもの
で、図2に示すフラッシュ制御レジスタ21の「測定電
源選択ビット」で測定するを選ぶと対応するトランスミ
ッションゲート50、51、52のどれかがオン(開)
し、トランスミッションゲート80、81、8nは全て
オフ(閉)する。なお、他の構成は実施の形態1と同一
であるから、同一部分には同一符号を付して重複説明を
省略する。
【0058】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、トランスミッションゲート50、51、52の1段
を通るだけでA/D変換器5に入力されるので、A/D
変換精度が向上するという効果が得られる。また、トラ
ンスミッションゲート80、81、8nと分けているの
で、通常の入力端子70、71、7nのアナログ入力値
変換においても、内部ノイズの影響を受けにくいという
効果がある。
【0059】実施の形態6.通常マイコンでは、A/D
変換器5、トランスミッションゲート80、81、8n
等はVSS(=0V)からVCC(=5.0V)の間の電圧
レベルを測定したり、伝達したりするように設計されて
いるので、VCC(=5.0V)を越える電圧に対応でき
るように再設計し直さないと、例えば図16のプログラ
ムベリファイ時のVDEC(=6.3V)、VAMP
(=5.5V)等は測定できないことになる。
【0060】これを回避して、マイコン1に通常使用さ
れているA/D変換器5と周辺装置6を有効に活用する
ためには、フラッシュメモリ部3から出力するまでの間
に測定されるべき電圧値を5.0V以下にリニアに下げ
る必要がある。例えば6.3Vを半分の3.15Vにす
る。
【0061】図8は測定されるべき電圧をリニアに降圧
するための降圧手段としての回路図を示すもので、抵抗
(電圧分圧素子)210、211でa端から入力される
電圧(VAMP等)を抵抗分割し、出力端bから出力す
るようになっており、遮断制御可能な電圧伝達手段とし
てのトランスミッションゲート215、216,21
7、218,219の接続位置によって(1)、
(2)、(3)の回路構成とすることができる。
【0062】上記抵抗210、211の抵抗値の比を例
えば1:1にしておくと、a端の電位の1/2の電圧が
b端に出力される。b端の出力をA/D変換器5で測定
すれば、1/2の値として測定される。
【0063】図8に示す回路は例えば図1のトランスミ
ッションゲート50、51、52の代わりに配置しても
よく、また、トランスミッションゲート50、51、5
2と並べて配置し、測定すべき電圧が5.0Vより高い
モード(プログラムベリファイ)では前者の出力を、
5.0V以下のモード(イレーズベリファイ)では後者
の出力をトランスミッションゲート8nの入力へ伝達す
るようにしてもよい。この場合、トランスミッションゲ
ート215、216,217、218,219はCPU
2によって制御するものである。
【0064】また、抵抗210、211の代わりに2つ
の容量を直列接続し、抵抗分割の代わりに容量分割で降
圧した電位を測定するようにしてもよい。この場合には
抵抗と違って直流電流が流れないので、トランスミッシ
ョンゲート215〜218は不要となる。
【0065】以上のように、この実施の形態6によれ
ば、A/D変換器5をVCC(=5.0V)を越えるレベ
ルの電圧を測定できるように再設計し直さずに、既存の
A/D変換器5を用いることができるという効果が得ら
れる。
【0066】実施の形態7.上記実施の形態1から実施
の形態5では、A/D変換の開始は、CPU2がコマン
ドをフラッシュコマンドレジスタ22へ書き込んだ
(e)の後、一定時間を待ってA/D変換器5を起動さ
せる(k)という例を示したが、A/D変換器5の起動
をフラッシュメモリ制御部18に行わせてもよい。
【0067】図9はこの構成を含むこの発明の実施の形
態7によるフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ
の構成を示すブロック図である。図9において、90は
スイッチ回路であり、フラッシュメモリ制御部18から
信号線91を介して供給される制御信号の状態により、
A/D変換器5の外部トリガ入力68として正規の外部
入力端子67(ADTRG )からの入力か、フラッシュメ
モリ制御部18から信号線92を介して供給されるトリ
ガ信号かのどちらか一方を選択する。A/D変換器5は
トリガ入力68により、A/D変換動作を開始するモー
ド(外部トリガモード)を使用する。
【0068】フラッシュメモリ制御部18内のシーケン
ス回路20は、コマンド実行シーケンスの一環として、
VAMP等の電圧が安定するまでの時間を待った後、ト
リガ信号を出力する。
【0069】これに先立ち、図2に示す「測定電源選択
ビット」または図6に示す「電源測定モード選択ビッ
ト」に「1」が設定されると、制御信号を信号線91を
介して出力し、スイッチ90の入力として信号線92を
介して供給されるトリガ信号を選択するようにする。A
/D変換完了後、CPU2に割り込み要求を出すのは実
施の形態1と同じである。
【0070】以上のように、この実施の形態7によれ
ば、測定時、CPU2はコマンド発行後、割り込み要求
があるまで待つだけでよいので、ソフトウエア作製の手
間が少なくなるという効果が得られる。また、イレー
ズ、プログラム中等シーケンスのある一定時間内のみし
か所定の電圧を生成しないモードでは、CPU2で同期
を取ってA/D変換を開始させることが困難であるの
で、このトリガ方式が有効となる。
【0071】実施の形態8.上記実施の形態1ではCP
U2が各コマンドをコマンドレジスタに書き込むことに
より、シーケンス回路20、フラッシュ電源発生回路1
7を起動し、各電源(VAMP等)を発生させる例を示
したが、図10はフラッシュ制御レジスタ21にコマン
ド対応の電圧発生選択ビットを設け、その状態を選択し
たら、コマンドにかかわらず、フラッシュ電源発生回路
17が所定の電圧を発生するようにする。
【0072】以上のように、この実施の形態8によれ
ば、プログラム、イレーズといった通常のコマンド実行
では、所定の期間しか発生しないような電圧も、選択ビ
ットをクリアするまでは発生し続けるので、A/D変換
器5の起動タイミングを厳しく設定する必要がなく、ラ
フな時間設定で測定できるという効果が得られる。
【0073】実施の形態9.マイコンのチップ内は、各
種信号線が縦横に走っており、各種配線(例えばアルミ
配線)間の容量カップリングにより一方の電圧レベルの
変化が隣の線にノイズとして伝達される。通常のデジタ
ル値(0Vまたは5V)では特に問題とはならないが、
上記電源電圧値のようなアナログ値を伝える配線にノイ
ズが乗るとA/D変換した場合の精度が低下する。
【0074】図11はこのようなノイズ対策を施した電
源測定に使用する配線(図1の信号線39、図5の信号
線40、41、42)のレイアウトパターンを示す。図
11において、斜線部は例えばアルミ等の配線部分であ
り、配線39(40、41、42)の両側にVSS(グラ
ンド=0V)の配線を配置し、他の信号線の変化が極力
配線39に伝わらないようにしている。なお、両側の配
線をマイコンの電源VCC(=5V)としてもよい。
【0075】以上のように、この実施の形態9によれ
ば、隣接する信号線からのノイズの影響を低減すること
ができ、電圧測定を精度よく行うことができるという効
果が得られる。
【0076】実施の形態10.上記実施の形態1から実
施の形態9ではフラッシュ電源発生回路17が生成した
電圧(VAMP等)をA/D変換器5で測定する構成を
説明したが、実施の形態4の一部を変更することによ
り、外部からこれ等の電源電圧を供給することができ
る。
【0077】図12は外部からこれ等の電源電圧を供給
するこの発明の実施の形態10によるフラッシュメモリ
内蔵マイクロコンピュータの構成を示すブロック図であ
る。図5との構成差はフラッシュ電源発生回路17の出
力線上に新たに遮断制御可能な第4の電圧伝達手段とし
てのトランスミッションゲート150、151、152
を付加している点である(図5の電源線35、36は図
面の簡略化のために記載していない)。このトランスミ
ッションゲート150、151、152もCPU2によ
って制御する。
【0078】通常トランスミッションゲート150、1
51、152はオン(開)にしておき、通常の動作およ
び上記のA/D変換測定を実施する。ここで、トランス
ミッションゲート150、151、152をオフ(閉)
し、トランスミッションゲート50、51、52をオン
(開)にする選択ビットをフラッシュ制御レジスタ21
に設置する。このようにしておくと、センスアンプ/書
き込み回路12、アドレスデコーダ11に供給する電源
(VAMP、VDEC等)を入力端子70、71、7n
を通して外部から入力することができる。トランスミッ
ションゲート150,151,152では、VCC(=
5.0V)を越える電圧を伝達する必要があるので、構
成するPチャネルトランジスタ201のバックゲートを
PP(12V)に接続する等の処理が必要である。
【0079】以上のように、この実施の形態10によれ
ば、電源(VAMP、VDEC等)を外部から入力する
ことができるため、設計値前後の電圧を入力しながらリ
ード、イレーズベリファイ、プログラムベリファイ等を
実行(フラッシュメモリの読み出し)することにより、
センスアンプ/書き込み回路12、アドレスデコーダ1
1の動作マージンをA/D変換器5で測定できるととも
に前記各実施の形態と同様にマイコン1で使用している
A/D変換器5で測定できるという効果が得られる。
【0080】なお、上記実施の形態では主に電源VAM
P、VDEC、VDEC2を想定して説明したが、例え
ば図15に示すビット線136やソース回路13の電源
VMSの電圧を測定することも可能である。
【0081】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、フラ
ッシュメモリ用電源線と前記A/D変換器のアナログ入
力端子間に設けた遮断制御可能な第2の電圧伝達手段を
備え、この第2の電圧伝達手段をCPUで制御すること
により、上記フラッシュメモリ用電源線の電圧を前記A
/D変換器を介して読み出すように構成したので、A/
D変換器入力端子とフラッシュメモリ用電源線間に電圧
伝達手段を設けるという少ない回路変更により、従来測
定することに多大な手間がかかったフラッシュメモリ用
電源電圧レベルの測定を簡単に行うことができる。ま
た、テスタでも容易に測定できるので、ウエハプロセス
工程へのフィードバックや不具合品のリジェクトを行え
る効果がある。
【0082】この発明によれば、第1の電圧伝達手段の
入力端子側に第2の電圧伝達手段の出力端子を接続した
構成としたので、通常のA/D変換精度に影響を与える
ことなく、フラッシュメモリ用電源電圧レベルの測定に
おいて、電圧伝達手段を2段しか通らないので、精度の
高い測定を行うことができる効果がある。
【0083】この発明によれば、第1の電圧伝達手段の
入力端子と第2の電圧伝達手段の出力端子間の伝送路に
設け該第1の電圧伝達手段の近傍に配置した遮断制御可
能な第3の電圧伝達手段を備えて構成したので、上記伝
送路に乗ってくるチップ内部のノイズの影響を遮断で
き、入力端子に入力されるアナログ値をA/D変換する
場合において、精度を悪化させない効果がある。
【0084】この発明によれば、第1の電圧伝達手段の
出力端子側に第3の電圧伝達手段の出力端子を接続して
構成したので、電圧伝達手段を2段しか通らないので、
精度の高い測定を行うことができる効果がある。
【0085】この発明によれば、第1の電圧伝達手段の
入力端子側に第2の電圧伝達手段の出力端子を専用の伝
送路を接続して構成したので、複数の電圧を一度にまと
めて測定することができる効果がある。
【0086】この発明によれば、第1の電圧伝達手段に
近接して第2の電圧伝達手段を配置して構成したので、
両者間の配線へ非常に長い配線に乗ってくる可能性があ
るチップ内部のノイズの影響を遮断できる効果がある。
【0087】この発明によれば、フラッシュメモリ用電
源線に2つの電圧分圧素子を直列に接続しその電圧分圧
素子の中間をA/D変換器の入力端に接続して構成した
ので、A/D変換器は所定のレベルの電圧を測定できる
ように再設計し直さずに、既存のA/D変換器を用いる
ことができる効果がある。
【0088】この発明によれば、A/D変換器の外部ト
リガ入力端子に、フラッシュメモリ制御部のシーケンス
回路からのトリガ信号を受けて動作するスイッチを設け
て構成したので、測定時、CPUはコマンド発行後、割
り込み要求があるまで待つだけでよく、ソフトウエア作
製の手間が少なくなる。また、イレーズ、プログラム中
等、シーケンスのある一定時間内のみしか所定の電圧を
生成しないモードでは、CPUで同期を取ってA/D変
換を開始させることが困難であるので、このトリガ方式
が有効となる効果がある。
【0089】この発明によれば、フラッシュ制御レジス
タにコマンド対応の電圧発生選択ビットを設け、この状
態を選択したら、コマンドにかかわらず、フラッシュ電
源発生回路が所定の電圧を発生するように構成したの
で、A/D変換器の起動タイミングを厳しく設定する必
要がなく、ラフな時間設定で測定できる効果がある。
【0090】この発明によれば、第2の電圧伝達手段の
出力をA/D変換器の入力端子に供給する伝送路の両側
に配置した接地線または電源線とを備えて構成したの
で、隣接する信号線からのノイズの影響を低減すること
ができ、電圧測定を精度よく行うことができる効果があ
る。
【0091】この発明によれば、フラッシュメモリ用電
源線の第2の電圧伝達手段と直列に第4の電圧伝達手段
を接続し、この両電圧伝達手段の接続中点をフラッシュ
メモリの電圧消費部に接続して構成したので、電源(V
AMP、VDEC等)を外部から入力することができる
ため、設計値前後の電圧を入力しながらリード、イレー
ズベリファイ、プログラムベリファイ等を実行(フラッ
シュメモリの読み出し)することにより、センスアンプ
/書き込み回路、アドレスデコーダの動作マージンをA
/D変換器で測定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるフラッシュメ
モリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図である。
【図2】 実施の形態1におけるフラッシュ制御レジス
タの構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるフラッシュメ
モリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態3によるフラッシュメ
モリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図である。
【図5】 この発明の実施の形態4によるフラッシュメ
モリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図である。
【図6】 実施の形態4におけるフラッシュ制御レジス
タの構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態5によるフラッシュメ
モリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態6による降圧回路の回
路図である。
【図9】 この発明の実施の形態7によるフラッシュメ
モリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図である。
【図10】 この発明の実施の形態8によるフラッシュ
制御レジスタの構成図である。
【図11】 この発明の実施の形態9による電圧配線の
レイアウトパターン図である。
【図12】 この発明の実施の形態10よるフラッシュ
メモリ内蔵マイコンの構成を示すブロック図である。
【図13】 従来のフラッシュメモリ内蔵マイコンの構
成を示すブロック図である。
【図14】 トランスミッションゲートの構成を示す回
路図である。
【図15】 各コマンドと各電源電圧値の対応図であ
る。
【図16】 フラッシュメモリセルおよび周辺回路を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1 マイコン(マイクロコンピュータ)、2 CPU
(中央演算処理装置)、5 A/D変換器、10 フラ
ッシュメモリ、50,51,52 トランスミッション
ゲート(第2の電圧伝達手段)、53,54 トランス
ミッションゲート(第3の電圧伝達手段)、80,8
1,8n トランスミッションゲート(第1の電圧伝達
手段)、90 スイッチ、150,151,152 ト
ランスミッションゲート(第4の電圧伝達手段)、21
0,211 抵抗(電圧分圧素子)。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロコンピュータの入力端子とA/
    D変換器のアナログ入力端子間に設けた遮断制御可能な
    第1の電圧伝達手段と、フラッシュメモリ用電源線と前
    記A/D変換器のアナログ入力端子間に設けた遮断制御
    可能な第2の電圧伝達手段と、通常動作モードでは前記
    第1の電圧伝達手段をON、第2の電圧伝達手段をOF
    Fとし、前記フラッシュメモリ用電源線の電圧測定モー
    ドでは前記第1の電圧伝達手段をOFF、第2の電圧伝
    達手段をONとし、前記A/D変換器の変換結果の読み
    出し制御を行うCPUとを備えたフラッシュメモリ内蔵
    マイクロコンピュータ。
  2. 【請求項2】 第1の電圧伝達手段の入力端子側に第2
    の電圧伝達手段の出力端子を接続したことを特徴とする
    請求項1記載のフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュ
    ータ。
  3. 【請求項3】 第1の電圧伝達手段の入力端子と第2の
    電圧伝達手段の出力端子間の接続路に設け該第1の電圧
    伝達手段の近傍に配置した遮断制御可能な第3の電圧伝
    達手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のフラッ
    シュメモリ内蔵マイクロコンピュータ。
  4. 【請求項4】 第1の電圧伝達手段の出力端子側に第3
    の電圧伝達手段の出力端子を接続したことを特徴とする
    請求項3記載のフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュ
    ータ。
  5. 【請求項5】 第1の電圧伝達手段の入力端子側に第2
    の電圧伝達手段の出力端子を専用の伝送路で接続したこ
    とを特徴とする請求項1記載のフラッシュメモリ内蔵マ
    イクロコンピュータ。
  6. 【請求項6】 第1の電圧伝達手段に近接して第2の電
    圧伝達手段を配置したことを特徴とする請求項1記載の
    フラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ。
  7. 【請求項7】 マイクロコンピュータの入力端子とA/
    D変換器のアナログ入力端子間に設けた遮断制御可能な
    第1の電圧伝達手段と、フラッシュメモリ用電源線に2
    つの電圧分圧素子を直列に接続しその電圧分圧素子の中
    間をA/D変換器の入力端に接続した遮断制御可能な第
    2の電圧伝達手段を含む降圧手段と、通常動作モードで
    は前記第1の電圧伝達手段をON、前記第2の電圧伝達
    手段をOFFとし、前記フラッシュメモリ用電源線の電
    圧測定モードでは前記第1の電圧伝達手段をOFF、前
    記第2の電圧伝達手段をONとし、前記A/D変換器の
    変換結果の読み出し制御を行うCPUとを備えたフラッ
    シュメモリ内蔵マイクロコンピュータ。
  8. 【請求項8】 A/D変換器の外部トリガ入力端子から
    のトリガと、フラッシュメモリ制御部のシーケンス回路
    からのトリガ信号を選択するスイッチを設け、通常動作
    モードでは前者のトリガが電圧測定モードでは後者のト
    リガを選択することを特徴とする請求項1から請求項3
    のうちのいずれか1項あるいは請求項5または請求項6
    記載のフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ。
  9. 【請求項9】 フラッシュメモリ制御部のフラッシュ制
    御レジスタにコマンド対応の電圧発生選択ビットを設け
    たことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいず
    れか1項あるいは請求項5または請求項6記載のフラッ
    シュメモリ内蔵マイクロコンピュータ。
  10. 【請求項10】 第2の電圧伝達手段の出力をA/D変
    換器の入力端子に供給する伝送路の両側に配置した接地
    線または電源線を備えたことを特徴とする請求項1から
    請求項3のうちのいずれか1項あるいは請求項5または
    請求項6記載のフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュ
    ータ。
  11. 【請求項11】 フラッシュメモリ用電源線の第2の電
    圧伝達手段と直列に第4の電圧伝達手段を接続し、この
    両電圧伝達手段の接続中点をフラッシュメモリの電圧消
    費部に接続したことを特徴とする請求項1から請求項3
    のうちのいずれか1項あるいは請求項5または請求項6
    記載のフラッシュメモリ内蔵マイクロコンピュータ。
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