JPH11134882A - Nonvolatile multi-value memory and method of writing data therein - Google Patents

Nonvolatile multi-value memory and method of writing data therein

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JPH11134882A
JPH11134882A JP30056897A JP30056897A JPH11134882A JP H11134882 A JPH11134882 A JP H11134882A JP 30056897 A JP30056897 A JP 30056897A JP 30056897 A JP30056897 A JP 30056897A JP H11134882 A JPH11134882 A JP H11134882A
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JP
Japan
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memory cell
write
data
output
writing
Prior art date
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Pending
Application number
JP30056897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Uchino
高志 内野
Haruo Hagiwara
治夫 萩原
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen the write conditions in a nonvolatile multi-value memory. SOLUTION: During writing a multiplexer circuit 46 changes the selection according to input data D0 and D1 when a write enable signal WRIEN 2 is inputted. When the data D0, D1 are '0, 0', a multiplexer 45 feeds an array ground ARYGND to bit lines to result in that the write condition of selected memory cell 60 does not hold. When the data D0, D1 are other than '0, 0', the multiplexer 46 selects an input/output line 30 to write data corresponding to the input analog amt. in the memory cell 60.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多値情報を記憶可
能なEEPROM等を用いた不揮発性メモリ装置及びそ
の書き込み方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a nonvolatile memory device using an EEPROM or the like capable of storing multi-value information and a writing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】フローティングゲートを備えたEEPR
OM等の不揮発性メモリにおいて、フローティングゲー
トに注入する電荷量を制御することによりそのスレッシ
ョルドレベルを変更して、メモリセルにアナログ量を記
憶することは、従来より行われていた。
2. Description of the Related Art EEPR with floating gate
2. Description of the Related Art In a nonvolatile memory such as an OM, it has been conventionally performed to control the amount of charge injected into a floating gate to change its threshold level and store an analog amount in a memory cell.

【0003】例えば、特開平09−69295号公報で
は、不揮発性多値メモリセルに入力データに応じた多値
情報を書き込む際に、多値情報の書き込みを効率良く行
っている。不揮発性メモリを、複数のメモリセルで構成
される第1及び第2メモリアレイに分け、それぞれのメ
モリアレイに対して、読み出し及び書き込みの制御を行
う第1及び第2リードライト回路をそれぞれ備える。ま
ず、書き込みたいデータを第1リードライト回路にラッ
チさせる。その後、第1リードライト回路はラッチされ
たデータを第1メモリアレイに同時書き込みを行う。同
時に、次の書き込みデータを第2リードライト回路にラ
ッチさせる。そして、第2リードライト回路はラッチさ
れたデータを第2メモリアレイに同時書き込みを行うと
同時に、次のデータを第1リードライト回路にラッチさ
せる。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-69295, when writing multi-valued information according to input data in a nonvolatile multi-valued memory cell, the multi-valued information is efficiently written. The nonvolatile memory is divided into first and second memory arrays each including a plurality of memory cells, and first and second read / write circuits for controlling reading and writing of each memory array are provided. First, data to be written is latched by the first read / write circuit. Thereafter, the first read / write circuit simultaneously writes the latched data in the first memory array. At the same time, the next write data is latched by the second read / write circuit. Then, the second read / write circuit simultaneously writes the latched data in the second memory array, and simultaneously causes the first read / write circuit to latch the next data.

【0004】このように、第1及び第2リードライト回
路では、データのラッチ動作と、書き込み動作が交互に
行われるので、空き時間を作ることなく効率良く書き込
み動作を実行していた。
As described above, in the first and second read / write circuits, since the data latch operation and the write operation are performed alternately, the write operation has been efficiently executed without making any idle time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来例の第1及び第2
メモリセルにおいて、さらに所定単位に複数のブロック
に分けられる。書き込みが行われる一方のメモリセルに
おいて、実際のデータの書き込みはこの複数のすべての
ブロックで行われることはなく、実際にメモリセルのフ
ローティングゲートに多値情報に応じた電荷を注入して
書き込みを行うブロックもあれば、フローティングゲー
トに電荷を注入しないことによりメモリセルからデータ
を消去した状態を保つことにより「0、0」(データD
0、D1)のデータを書き込むブロックも存在する。
「0、0」のデータを書き込むブロックでは、メモリセ
ルのソース、ドレイン及びコントロールゲートにそれぞ
れ電圧を印加する書き込み停止状態にして、フローティ
ングゲートに電荷を注入しないようにしていた。しか
し、書き込みが行われるメモリセルアレイにおいては、
どのメモリセルの電極にも、同一のリードライト回路か
ら電圧が印加される。その為、例えばリードライト回路
の出力制御電圧が変動して、「0、0」のデータを書き
込むメモリセルに誤って電荷が注入されるという問題が
あった。従って、不揮発性メモリセルにデータを書き込
むと、書き込み精度が低くなるという問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION First and second prior art examples
The memory cell is further divided into a plurality of blocks in a predetermined unit. In one memory cell where writing is performed, actual data writing is not performed in all of the plurality of blocks, and writing is performed by actually injecting charges according to multi-valued information into the floating gate of the memory cell. In some blocks, the data is erased from the memory cell by not injecting electric charge into the floating gate, so that “0, 0” (data D
There is also a block in which data of (0, D1) is written.
In the block in which the data of "0, 0" is written, the write is stopped in which the voltage is applied to the source, drain and control gate of the memory cell so that no charge is injected into the floating gate. However, in a memory cell array where writing is performed,
A voltage is applied to the electrodes of any of the memory cells from the same read / write circuit. Therefore, for example, there is a problem that the output control voltage of the read / write circuit fluctuates and charges are erroneously injected into a memory cell in which data “0, 0” is written. Therefore, there is a problem that when data is written to the nonvolatile memory cell, the writing accuracy is reduced.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、多値情報記憶
可能な複数の不揮発性メモリセルから成る第1及び第2
メモリセルアレイと、前記第1及び第2メモリセルアレ
イのうち一方のメモリセルアレイに多値情報の書き込み
を行う書き込み回路と、該書き込み回路が動作している
間他方のメモリセルに書き込むデータをラッチするラッ
チ回路と、書き込みが行われていないメモリセルの状態
を書き込み時と独立した状態に制御する制御回路とを備
えることを特徴とする。
According to the present invention, there are provided first and second nonvolatile memory cells each capable of storing multi-valued information.
A memory cell array, a write circuit for writing multilevel information to one of the first and second memory cell arrays, and a latch for latching data to be written to the other memory cell while the write circuit is operating And a control circuit for controlling a state of a memory cell to which writing is not performed so as to be independent of a state at the time of writing.

【0007】また、前記制御回路は、メモリセルアレイ
のうち書き込みを行わないメモリセルのビットライン
を、独立した電圧源から得られるアレイグランドにビッ
トラインを接続することを特徴とする。さらに、前記書
き込み回路は、前記第1及び第2メモリセルアレイに多
値情報を交互に書き込むことを特徴とする。
Further, the control circuit connects a bit line of a memory cell in the memory cell array to which writing is not performed to an array ground obtained from an independent voltage source. Further, the writing circuit alternately writes multi-valued information to the first and second memory cell arrays.

【0008】またさらに、多値情報の記憶可能な複数の
不揮発性メモリセルから成る第1及び第2メモリセルを
備える不揮発性多値メモリ装置において、前記第1及び
第2メモリセルアレイのうち一方のメモリセルアレイに
多値情報を書き込み、書き込み動作している間他方のメ
モリセルに書き込むデータをラッチし、書き込みが行わ
れていないメモリセルの状態を書き込み時と独立した状
態に制御することを特徴とする。
Still further, in a nonvolatile multilevel memory device provided with first and second memory cells comprising a plurality of nonvolatile memory cells capable of storing multilevel information, one of the first and second memory cell arrays is provided. It is characterized in that multi-valued information is written to a memory cell array, data to be written to the other memory cell is latched during a write operation, and a state of a memory cell to which writing is not performed is controlled to a state independent of writing. I do.

【0009】本発明によれば、一方のメモリセルアレイ
が書き込み動作を行っているとき、他方のメモリセルア
レイは書き込み動作を行わず、次に書き込まれるデータ
をラッチする。書き込みを行わないメモリセルアレイ
は、書き込み時とは独立した状態になるので、安定した
状態となり、誤って電荷が書き込まれるということが防
止される。
According to the present invention, when one memory cell array is performing a write operation, the other memory cell array does not perform a write operation and latches data to be written next. Since the memory cell array where writing is not performed is in a state independent of the time of writing, the memory cell array is in a stable state, and it is prevented that charges are erroneously written.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、メモリセルのリードライ
ト回路を含む本発明の実施の形態を示す図である。図1
において、20はDフリップフロップで構成され、2ビ
ットの入力データを取り込んで保持する2ビットのデー
タレジスタ、21は基準電圧VrefをV1〜V4(V1
<V2<V3<V4)の4つの電圧に分割する抵抗分割
回路、22はデータレジスタ20の内容をデコードしそ
の内容に対応してV1〜V4のいずれかの電圧を選択的
に出力するデコーダ、23はデコーダ22から出力され
るアナログ電圧Vdecを非反転端子+に入力し、EEP
ROM6のメモリセル60から読み出した電圧Vmを反
転端子−に入力して両電圧を比較する比較器、24はタ
イミングクロックRWCK4がHレベルの期間比較器2
3の出力をそのまま出力し、Lレベルへの立ち下がり時
に比較器の出力をラッチしてLレベルの期間ラッチした
出力を送出するラッチ回路、25はデータレジスタ20
の内容を出力するための出力バッファである。さらに、
抵抗分割回路21とデコーダ22により第2DAコンバ
ータが構成される。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention including a read / write circuit of a memory cell. FIG.
In the figure, reference numeral 20 denotes a 2-bit data register which is constituted by a D flip-flop and fetches and holds 2-bit input data, and 21 denotes a reference voltage Vref of V1 to V4 (V1
<V2 <V3 <V4) A resistance dividing circuit that divides the voltage into four voltages, a decoder 22 that decodes the contents of the data register 20 and selectively outputs any one of V1 to V4 according to the contents. 23 inputs the analog voltage Vdec output from the decoder 22 to the non-inverting terminal +,
A comparator 24 inputs the voltage Vm read from the memory cell 60 of the ROM 6 to the inverting terminal and compares the two voltages. The comparator 24 is a period comparator 2 when the timing clock RWCK4 is at the H level.
The latch circuit 25 outputs the output of the comparator 3 as it is, latches the output of the comparator when it falls to the L level, and sends out the output latched during the L level.
Is an output buffer for outputting the contents of further,
The resistance divider circuit 21 and the decoder 22 constitute a second DA converter.

【0011】EEPROM6のメモリセル60は、フロ
ーティングゲートFGを備えたスプリットゲート型のセ
ルであって、フローティングゲートFGに電荷を注入す
ることにより書き込みを行い、フローティングゲートF
Gに注入された電荷を引き抜くことにより消去を行うも
のである。各メモリセル60は、そのドレインDがビッ
トラインBL1,BL2,……に接続され、ソースSが
ソースラインSL1,SL2,……に接続され、コント
ロールゲートCGがワードラインWL1,WL2,……
に接続されている。各ビットラインBL1,BL2,…
…は、上位4ビットのXアドレスADRX[8:6]を
デコードするXアドレスデコーダ100により、いずれ
か1ラインが選択されて比較器23の反転端子に接続さ
れる。ワードラインWL1,WL2,……、及び、ソー
スラインSL1,SL2,……は、各々、11ビットの
Yアドレス[10:0]をデコードするYアドレスデコ
ーダ200及び250に接続され、これらデコーダには
第2バイアス発生回路400から種々のバイアス電圧が
供給されている。このバイアス電圧には、書き込み用の
高電圧バイアスVhv1及び消去用の高電圧バイアスVhv2
が含まれている。
The memory cell 60 of the EEPROM 6 is a split gate type cell having a floating gate FG, and performs writing by injecting electric charge into the floating gate FG to perform writing.
The erase is performed by extracting the charge injected into G. Each memory cell 60 has its drain D connected to bit lines BL1, BL2,..., Its source S connected to source lines SL1, SL2,..., And its control gate CG connected to word lines WL1, WL2,.
It is connected to the. Each bit line BL1, BL2,.
Are connected to the inverting terminal of the comparator 23 by selecting one of the lines by the X address decoder 100 that decodes the upper 4 bits of the X address ADRX [8: 6]. The source lines SL1, SL2,... Are connected to Y address decoders 200 and 250 for decoding an 11-bit Y address [10: 0], respectively. Various bias voltages are supplied from the second bias generation circuit 400. The bias voltage includes a high voltage bias Vhv1 for writing and a high voltage bias Vhv2 for erasing.
It is included.

【0012】尚、アドレスデコーダ100,200,2
50には、タイミング信号としてRWCK3,RWCK
4,WBEが入力されている。また、ここでのドレイ
ン,ソースという呼び方は、読み出し時の動作状態を基
準にしている。ビットラインBL1,BL2,……へ供
給する3種類のバイアス電圧VBH,VBLH,VBLL(VBH
>VBLH>VBLL)は、第1バイアス発生回路500から
出力され、これらのバイアス電圧の供給ラインには、各
々、スイッチとしてPチャネルMOSトランジスタ2
6,NチャネルMOSトランジスタ27,NチャネルM
OSトランジスタ28が挿入されている。そして、これ
らトランジスタの出力側には、書き込み時のみオンする
アナログスイッチ29が接続され、このアナログスイッ
チ29の出力がXアドレスデコーダ100への入出力ラ
イン30に接続されている。PチャネルMOSトランジ
スタ26のゲートには、一端にラッチ回路24の出力C
OMPを入力するANDゲート31の出力が印加され、
NチャネルMOSトランジスタ27及び28には、各々
ANDゲート32及び33の出力が印加されている。A
NDゲート32及び33には、一端にANDゲート31
の出力が共通して入力され、ANDゲート32の他端に
は、データレジスタ20の出力上位ビットD1をインバ
ータ34により反転した信号が入力され、ANDゲート
33の他端には、データレジスタ20の出力上位ビット
D1がそのまま入力されている。
The address decoders 100, 200, 2
50 has RWCK3 and RWCK as timing signals.
4, WBE is input. The terms drain and source here are based on the operating state at the time of reading. Three kinds of bias voltages VBH, VBLH, VBLL (VBH
>VBLH> VBLL) are output from the first bias generation circuit 500, and the supply lines for these bias voltages are respectively connected to the P-channel MOS transistors 2 as switches.
6, N channel MOS transistor 27, N channel M
An OS transistor 28 is inserted. An analog switch 29 that is turned on only at the time of writing is connected to the output side of these transistors. The output of the analog switch 29 is connected to an input / output line 30 to the X address decoder 100. The output C of the latch circuit 24 is connected to one end of the gate of the P-channel MOS transistor 26.
The output of the AND gate 31 for inputting the OMP is applied,
Outputs of AND gates 32 and 33 are applied to N-channel MOS transistors 27 and 28, respectively. A
The ND gates 32 and 33 have an AND gate 31 at one end.
Is input in common, a signal obtained by inverting the output upper bit D1 of the data register 20 by the inverter 34 is input to the other end of the AND gate 32, and the other end of the data register 20 is The output upper bit D1 is input as it is.

【0013】また、メモリセル60に書き込まれたアナ
ログ量を電圧として読み出すために、抵抗分割回路で構
成されたリードバイアス発生回路35が設けられてお
り、その分圧点Pが比較時のみオンするNチャネルMO
Sトランジスタ36を介して、Xアドレスデコーダ10
0への入出力ライン30に接続されている。この入出力
ライン30と接地間には、メモリセルの消去時にビット
ラインBL1,BL2,……へ接地電位を供給するた
め、制御信号WBEによりオンするNチャネルMOSト
ランジスタ37が挿入されている。
In order to read out the analog amount written in the memory cell 60 as a voltage, a read bias generating circuit 35 constituted by a resistance dividing circuit is provided, and the voltage dividing point P is turned on only at the time of comparison. N-channel MO
Via the S transistor 36, the X address decoder 10
0 is connected to the input / output line 30. An N-channel MOS transistor 37 that is turned on by a control signal WBE is inserted between the input / output line 30 and the ground to supply a ground potential to the bit lines BL1, BL2,.

【0014】ところで、図1に示すリードライト回路
は、Xアドレス方向に8個のメモリセルを1ブロックと
して管理しており、各ブロックには自己のブロックが選
択されたことを検出するためのブロックセレクタ600
が配置されている。図1に示すブロックNO.0のブロ
ックでは、ブロックセレクタ600は、下位6ビットの
XアドレスADRX[5:0]がオール「0」であるこ
とを検出するANDゲートで構成されている。
The read / write circuit shown in FIG. 1 manages eight memory cells as one block in the X address direction, and each block includes a block for detecting that its own block is selected. Selector 600
Is arranged. Block No. shown in FIG. In the block of 0, the block selector 600 is configured by an AND gate that detects that the lower 6 bits of the X address ADRX [5: 0] are all “0”.

【0015】また、図1において、38はデータ転送ク
ロックRWCK2とラッチイネーブル信号LATENと
ブロックセレクタ600の出力BSELを入力するNA
NDゲート、39はタイミングクロックRWCK3とリ
ードイネーブル信号REAEN2及び出力COMPを入
力するNANDゲート、40はブロックセレクタ600
の出力BSELとリードイネーブル信号REAEN2と
を入力するNANDゲート、41は2つのNANDゲー
ト38,39の出力を入力するNANDゲート、42は
タイミングクロックRWCK3とライトイネーブル信号
WRIEN2を入力するANDゲート、43はリードイ
ネーブル信号REAEN2とライトイネーブル信号WR
IEN2を入力するORゲート、44はタイミングクロ
ックRWCK4とORゲート43の出力を入力するAN
Dゲートであり、NANDゲート41の出力をデータレ
ジスタ20を構成するDフリップフロップのクロック端
子に印加し、NANDゲート40の出力を出力バッファ
25のオンオフ制御信号として印加し、ANDゲート4
2の出力をアナログスイッチ29のオンオフ制御信号と
して印加し、ANDゲート44の出力をNチャネルMO
Sトランジスタ36のゲートに印加するようにしてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 38 denotes an NA for inputting the data transfer clock RWCK2, the latch enable signal LATEN, and the output BSEL of the block selector 600.
An ND gate 39 is a NAND gate for inputting the timing clock RWCK3, the read enable signal REAEN2 and the output COMP, and 40 is a block selector 600
, A NAND gate for inputting the outputs of the two NAND gates 38 and 39, a AND gate 42 for inputting the timing clock RWCK3 and the write enable signal WREN2, and a reference numeral 43 for Read enable signal REAEN2 and write enable signal WR
An OR gate 44 for inputting IEN2 and an AN 44 for inputting the timing clock RWCK4 and the output of the OR gate 43
A D gate, the output of the NAND gate 41 is applied to the clock terminal of a D flip-flop constituting the data register 20, the output of the NAND gate 40 is applied as an on / off control signal of the output buffer 25, and the AND gate 4
2 is applied as an on / off control signal for the analog switch 29, and the output of the AND gate 44 is applied to the N-channel MO.
The voltage is applied to the gate of the S transistor 36.

【0016】さらに、46はデータレジスタ20からの
入力データD1及びD0と、リードイネーブル信号RE
AEN2と、ライトイネーブル信号WRIEN2との値
に応じて、入出力ライン30またはアレイグランドAR
YGNDのいずれかを選択するマルチプレクサ回路であ
る。以下、図7及び図8のタイミングチャートを参照し
て、図1のリードライト回路の書き込み動作及び読み出
し動作について説明する。メモリセル60の各動作状態
でのバイアス条件は図10に示す通りである。
Reference numeral 46 denotes input data D1 and D0 from the data register 20 and a read enable signal RE.
Depending on the values of AEN2 and write enable signal WREN2, input / output line 30 or array ground AR
A multiplexer circuit for selecting any one of YGND. Hereinafter, a write operation and a read operation of the read / write circuit of FIG. 1 will be described with reference to timing charts of FIGS. 7 and 8. The bias condition in each operation state of the memory cell 60 is as shown in FIG.

【0017】まず、書き込み動作に先立ち、データレジ
スタ20にデータをラッチするためのラッチモードに入
る。このモードでは、2ビットのデジタルデータD1、
D0が入力ライン45に送出されると共に、データを書
き込むべきEEPROM6のアドレスADRX,ADR
Yがアドレス発生回路10から送出され、且つ、ラッチ
モードを示す信号LATENがHレベルになる。出力さ
れたXアドレスのうち下位6ビットADRX[5:0]
が、自己のブロックNO.と一致すると、ブロックセレ
クタ600の出力がHレベルとなり、このため、サンプ
リングパルスRWCK2の立ち上がりでNANDゲート
38の出力がLレベルとなって、NANDゲート41の
出力もLレベルになる。よって、データレジスタ20を
構成するDフリップフロップのクロック端子CKにクロ
ックが印加され、入力データD1,D0はデータレジス
タ20に取り込まれる。
First, prior to a write operation, a latch mode for latching data in the data register 20 is entered. In this mode, 2-bit digital data D1,
D0 is sent to the input line 45, and the addresses ADRX and ADR of the EEPROM 6 to which data is to be written.
Y is sent from the address generation circuit 10, and the signal LATEN indicating the latch mode goes high. The lower 6 bits ADRX [5: 0] of the output X address
Has its own block NO. When the sampling time RWCK2 rises, the output of the NAND gate 38 becomes L level, and the output of the NAND gate 41 also becomes L level. Therefore, a clock is applied to the clock terminal CK of the D flip-flop constituting the data register 20, and the input data D1 and D0 are taken into the data register 20.

【0018】取り込みが終了すると信号WBEがHレベ
ルとなり、NチャネルMOSトランジスタ37がオン
し、入出力ライン30は接地電位0Vとなる。Xアドレ
スデコーダ100ではXアドレスADRX[8:6]に
より選択されたビットラインが入出力ライン30に接続
されているため、そのビットラインBLは0Vとなる。
一方、Yアドレスデコーダ250により、選択されたワ
ードラインWLには消去用の高電圧バイアスVhv2が印
加され、ソースラインSLにはYアドレスデコーダ20
0から0Vが印加されるので、選択されたメモリセルは
消去状態となる。即ち、メモリセル60のフローティン
グゲートFGへの電荷は引き抜かれた状態となる。
When the capture is completed, the signal WBE goes high, the N-channel MOS transistor 37 is turned on, and the input / output line 30 is set to the ground potential 0V. In the X address decoder 100, since the bit line selected by the X address ADRX [8: 6] is connected to the input / output line 30, the bit line BL becomes 0V.
On the other hand, a high voltage bias Vhv2 for erasing is applied to the selected word line WL by the Y address decoder 250, and the Y address decoder 20 is applied to the source line SL.
Since 0 to 0 V is applied, the selected memory cell is in the erased state. That is, the charge to the floating gate FG of the memory cell 60 is drawn.

【0019】その際、リードイネーブル信号REAEN
2及びライトイネーブル信号WRIEN2はいずれも発
生していないので、マルチプレクサ回路46では入出力
ライン30が選択される。上記のように、入出力ライン
30が接地電圧0Vとなっているので、選択されたビッ
トラインBLは0Vとなる。このような消去後に、実際
の書き込みモードに入る。
At this time, the read enable signal REAEN
2 and the write enable signal WRITEN2 are not generated, so the multiplexer circuit 46 selects the input / output line 30. As described above, since the input / output line 30 is at the ground voltage of 0V, the selected bit line BL is at 0V. After such an erasure, an actual write mode is entered.

【0020】書き込みモードでは、図7ウに示すように
信号WRIEN2がHレベルになり、このため、クロッ
クRWCK3が図7エの如くHレベルになっている期間
は、ANDゲート42の出力がHレベルになり、さら
に、ラッチ回路24はHレベルに初期設定されているの
でANDゲート31の出力もHレベルになる。従って、
アナログスイッチ29がオンすると共に、PチャネルM
OSトランジスタ26がオフする。また、信号WRIE
N2によりマルチプレクサ回路46は選択状態となり、
データD0及びD1の両方が「0」の場合アレイグラン
ドARYGNDが選択され、データD0及びD1が上記
条件以外の場合入出力ライン30が選択される。
In the write mode, as shown in FIG. 7C, the signal WREN2 is at the H level, so that while the clock RWCK3 is at the H level as shown in FIG. Further, since the latch circuit 24 is initialized to the H level, the output of the AND gate 31 also goes to the H level. Therefore,
When the analog switch 29 is turned on, the P-channel M
The OS transistor 26 turns off. Also, the signal WRIE
The multiplexer circuit 46 is selected by N2,
When both the data D0 and D1 are “0”, the array ground ARYGND is selected, and when the data D0 and D1 are other than the above conditions, the input / output line 30 is selected.

【0021】まず、データD0及びD1がともに「0」
でない場合を説明する。今、入力データの上位ビットD
1が「0」であれば、ANDゲート32の出力がHレベ
ルとなるので、NチャネルMOSトランジスタ27がオ
ンし、図7カに示すようにバイアス電圧VBLHが、アナ
ログスイッチ29,入出力ライン30,マルチプレクサ
回路46及びXアドレスデコーダ100を介して選択さ
れたビットラインBLに供給される。逆に、入力データ
の上位ビットD1が「1」であれば、ANDゲート33
の出力がHレベルとなるので、NチャネルMOSトラン
ジスタ28がオンし、バイアス電圧VBLLがアナログス
イッチ29,入出力ライン30,マルチプレクサ回路4
6及びXアドレスデコーダ100を介して選択されたビ
ットラインBLに供給される。
First, data D0 and D1 are both "0".
The case where it is not explained. Now, the upper bit D of the input data
If 1 is "0", the output of the AND gate 32 becomes H level, so that the N-channel MOS transistor 27 is turned on, and the bias voltage VBLH is changed to the analog switch 29 and the input / output line 30 as shown in FIG. , The multiplexer circuit 46 and the X address decoder 100 to the selected bit line BL. Conversely, if the upper bit D1 of the input data is “1”, the AND gate 33
Becomes an H level, the N-channel MOS transistor 28 is turned on, and the bias voltage VBLL is applied to the analog switch 29, the input / output line 30, and the multiplexer circuit 4.
6 and the selected bit line BL via the X address decoder 100.

【0022】クロックRWCK3がHレベルの期間は、
Yアドレスデコーダ200により選択されたソースライ
ンSLに高電圧Vhv1が供給され(図7ク)、Yアドレ
スデコーダ250により選択されたワードラインWLに
VB2が供給されるので(図7キ)、図9に示す書き込み
バイアス条件が満足され、メモリセル60への書き込み
が実行される。即ち、メモリセル60のフローティング
ゲートFGへの電荷の注入が開始される。
While the clock RWCK3 is at the H level,
Since the high voltage Vhv1 is supplied to the source line SL selected by the Y address decoder 200 ((c) in FIG. 7) and VB2 is supplied to the word line WL selected by the Y address decoder 250 ((g) in FIG. 7), FIG. Are satisfied, and writing to the memory cell 60 is executed. That is, injection of charges into the floating gate FG of the memory cell 60 is started.

【0023】次に、クロックRWCK3が立ち下がり、
クロックRWCK4が図7オの如くHレベルになると、
ANDゲート42の出力がLレベル、ANDゲート44
の出力がHレベルになるため、アナログスイッチ29が
オフし、NチャネルMOSトランジスタ36がオンし、
リードバイアス発生回路35の分圧点Pが入出力ライン
30に接続される。分圧点Pの電位は、NチャネルMO
Sトランジスタ36がオフのときにV4よりやや高い電
圧VREFMに設定されている。更に、この状態では、Yア
ドレスデコーダ250により、選択されたワードライン
WLにはVB1が印加され、ソースラインSLにはYアド
レスデコーダ200から0Vが印加されるので、選択さ
れたメモリセル60は読み出し状態となる。よって、選
択されたメモリセルのフローティングゲートFGに注入
された電荷に対応する電圧Vmが入出力ライン30に得
られ、この電圧Vmが比較器23においてデコーダ22
からの出力電圧Vdecと比較される。
Next, the clock RWCK3 falls,
When the clock RWCK4 becomes H level as shown in FIG.
When the output of the AND gate 42 is at L level, the AND gate 44
Becomes an H level, the analog switch 29 is turned off, the N-channel MOS transistor 36 is turned on,
The voltage dividing point P of the read bias generation circuit 35 is connected to the input / output line 30. The potential at the voltage dividing point P is N channel MO
When the S transistor 36 is off, the voltage VREFM is set slightly higher than V4. Further, in this state, VB1 is applied to the selected word line WL by the Y address decoder 250, and 0V is applied to the source line SL from the Y address decoder 200, so that the selected memory cell 60 is read. State. Therefore, a voltage Vm corresponding to the charge injected into the floating gate FG of the selected memory cell is obtained on the input / output line 30, and this voltage Vm is
Is compared with the output voltage Vdec.

【0024】デコーダ22では、データレジスタ20に
ラッチされたデータに対応して、抵抗分割回路21から
の4つの電圧V1〜V4のうちいずれかのアナログ電圧
が選択され、比較器23の非反転端子に出力される。こ
こで、データD1,D0と分圧値V1〜V4の関係を図
9に示しておく。比較の結果、Vdec>Vmであれば、
比較器23の出力はHレベルを維持し、上述したクロッ
クRWCK3に基づく書き込み動作とクロックRWCK
4に基づく読み出し及び比較動作を繰り返す。書き込み
動作の繰り返しによりフローティングゲートFGへの電
荷注入量が増加し、読み出し電圧Vmは図7カに示すよ
うに上昇していく。そして、Vdec≦Vmになると、図
7ケに示すように、比較器23の出力が反転してLレベ
ルになり、ラッチ回路24の出力COMPもLレベルに
なる。このため、ANDゲート31の出力がHレベルか
らLレベルに反転し、PチャネルMOSトランジスタ2
6がオンし、更に、ANDゲート32,33の出力がL
レベルとなって、2つのNチャネルMOSトランジスタ
27,28がオフする。よって、次にクロックRWCK
3がHレベルになったときには、バイアス電圧VBHがア
ナログスイッチ29を介してメモリセルのビットライン
BLに供給されるようになる(図7カ参照)。つまり、
図10に示す書き込みバイアス条件が崩れ、書き込み動
作が停止する。以上のように、書き込みモードにおいて
は、選択されたメモリセル60に、2ビットの入力デジ
タルデータに対応する4値のアナログ量が記憶される。
このような図1においては、書き込むデータに応じてド
レインへ供給するバイアス電圧値を切り換えることによ
り、短時間に書き込みを行うことができる。
In the decoder 22, one of the four voltages V1 to V4 from the resistance dividing circuit 21 is selected in accordance with the data latched in the data register 20, and the non-inverting terminal of the comparator 23 is selected. Is output to Here, the relationship between the data D1 and D0 and the partial pressure values V1 to V4 is shown in FIG. As a result of the comparison, if Vdec> Vm,
The output of the comparator 23 maintains the H level, and the write operation based on the clock RWCK3 and the clock RWCK
4 is repeated. By repeating the write operation, the amount of charge injected into the floating gate FG increases, and the read voltage Vm increases as shown in FIG. Then, when Vdec ≦ Vm, as shown in FIG. 7, the output of the comparator 23 is inverted to L level, and the output COMP of the latch circuit 24 also becomes L level. Therefore, the output of AND gate 31 is inverted from H level to L level, and P channel MOS transistor 2
6 is turned on, and the outputs of the AND gates 32 and 33 are L
Level, and the two N-channel MOS transistors 27 and 28 are turned off. Therefore, next, the clock RWCK
When 3 goes high, the bias voltage VBH is supplied to the bit line BL of the memory cell via the analog switch 29 (see FIG. 7). That is,
The write bias condition shown in FIG. 10 is broken, and the write operation stops. As described above, in the write mode, the quaternary analog amount corresponding to the 2-bit input digital data is stored in the selected memory cell 60.
In FIG. 1, writing can be performed in a short time by switching the bias voltage value supplied to the drain according to the data to be written.

【0025】また、データD0及びD1が「0,0」の
場合、マルチプレクサ回路46はアレイグランドARY
GNDを選択する。この場合、メモリセル60に書き込
まれるデータがない、つまりメモリセル60のフローテ
ィングゲートに電荷を注入することはない。その為、図
1の回路においては、「0、0」の場合メモリセルに電
荷を注入する動作を行わせない。そこで、ソースライン
をアレイグランドARYGNDに接続し、選択されたメ
モリセル60を書き込み状態とせずに、書き込み停止状
態と同様の状態にする。アレイグランドARYGNDは
第1バイアス発生回路500及び第2バイアス発生回路
400と独立したバイアス源から提供される。そのレベ
ルは図10のバイアス条件の書き込み停止条件のVhv1
と等しいレベルである。アレイグランドARYGNDは
図7コのタイミングでマルチプレクサ回路46に供給さ
れ、そのままXアドレスデコーダ100に入力される。
データD0及びD1の場合メモリセル60の書き込み条
件は成立せず、書き込みは行われない。読み出しタイミ
ングではメモリセル60に電荷が注されず、読み出し電
圧は電圧V1以下のままである。従って、メモリセルア
レイが書き込み状態となっているにもかかわらず、信号
REAEN及びWRIENと、データD0及びD1の値
とで、その中の一部のメモリセルのみを書き込み状態を
禁止することが可能となる。尚、アレイグランドARY
GNDを使用しているので、書き込み停止状態が安定
し、誤って電荷が注入されることが防止される。
When the data D0 and D1 are "0,0", the multiplexer circuit 46 is connected to the array ground ARY.
Select GND. In this case, there is no data to be written to the memory cell 60, that is, no charge is injected into the floating gate of the memory cell 60. Therefore, in the circuit of FIG. 1, in the case of "0, 0", the operation of injecting charges into the memory cell is not performed. Therefore, the source line is connected to the array ground ARYGND, and the selected memory cell 60 is not in the write state, but in the same state as the write stop state. The array ground ARYGND is provided from a bias source independent of the first bias generation circuit 500 and the second bias generation circuit 400. The level is Vhv1 of the write stop condition of the bias condition in FIG.
Is the same level as The array ground ARYGND is supplied to the multiplexer circuit 46 at the timing shown in FIG. 7 and is directly input to the X address decoder 100.
In the case of the data D0 and D1, the write condition of the memory cell 60 is not satisfied, and no write is performed. At the read timing, no charge is applied to the memory cell 60, and the read voltage remains at the voltage V1 or lower. Therefore, even though the memory cell array is in the write state, it is possible to inhibit the write state of only some of the memory cells in the signals REAEN and WREN and the values of the data D0 and D1. Become. The array ground ARY
Since the GND is used, the write stop state is stabilized, and the charge is prevented from being erroneously injected.

【0026】次に、読み出しモードでの動作について、
図8を参照しながら説明する。この場合、リードイネー
ブル信号REAENがマルチプレクサ回路46に供給さ
れるため、マルチプレクサ回路46は入出力ライン30
を選択する。読み出しモードでは、まず、信号XSET
(図8ウ)がHレベルになることによって、データレジ
スタ20に初期値オール「1」がセットされ(図8
オ)、デコーダ22からは図8カに示すように、オール
「1」に対応するアナログ電圧V4が出力される。そこ
で、クロックRWCK4が図8キの如くHレベルになる
と、メモリセル60に対するバイアス条件は書き込みモ
ードにおける読み出し動作時と全く同一になるので、選
択されたメモリセルのフローティングゲートに注入され
た電荷に対応する電圧Vmが比較器23の反転端子に得
られ、この電圧Vmがデコーダ22からの電圧V4と比
較される。比較の結果、Vm>V4であれば比較器23
及びラッチ回路24の出力COMPはLレベルになるの
で、NANDゲート39の出力がHレベルになり、この
ときNANDゲート38の出力はHレベルに固定されて
いるので、NANDゲート41の出力はLレベルとな
り、以降ラッチ動作は行われることなくデータレジスタ
20にはオール「1」が保持されたままとなる。
Next, regarding the operation in the read mode,
This will be described with reference to FIG. In this case, since the read enable signal REAEN is supplied to the multiplexer circuit 46, the multiplexer circuit 46
Select In the read mode, first, the signal XSET
When (C in FIG. 8) becomes H level, the initial value all “1” is set in the data register 20 (FIG. 8).
E) The decoder 22 outputs the analog voltage V4 corresponding to all "1" as shown in FIG. Then, when the clock RWCK4 becomes H level as shown in FIG. 8, the bias condition for the memory cell 60 becomes exactly the same as that at the time of the read operation in the write mode, and the bias condition for the memory cell 60 corresponds to the charge injected into the floating gate of the selected memory cell. Is obtained at the inverting terminal of the comparator 23, and this voltage Vm is compared with the voltage V4 from the decoder 22. As a result of the comparison, if Vm> V4, the comparator 23
Since the output COMP of the latch circuit 24 goes low, the output of the NAND gate 39 goes high. At this time, the output of the NAND gate 38 is fixed at the high level. , And all "1" s are kept in the data register 20 without performing the latch operation thereafter.

【0027】一方、比較の結果Vm≦V4であれば、比
較器23及びラッチ回路24の出力COMPはHレベル
となるので、図8アに示すようにクロックRWCK3が
Hレベルになると、NANDゲート39の出力がLレベ
ルとなり、このため、NANDゲート41からデータレ
ジスタ20にクロック信号が出力され、データ入力ライ
ン45に供給されたデータがデータレジスタ20にラッ
チされる。このデータ入力ライン45には、読み出しモ
ード時に図2に示すダウンカウンタ801から「1
0」,「01」,「00」のデータ「D1,D0」がク
ロックRWCK4が立ち下がる毎に順次出力されるの
で、データ「11」の次にはデータ「10」が図8オに
示すようにデータレジスタ20にラッチされることとな
る。すると、デコーダ22の出力Vdecは図8カに示す
ように電圧V3まで低下し、クロックRWCK4が再び
Hレベルになると、メモリセルから読み出されたアナロ
グ量に対応する電圧Vmと電圧V3が比較される。そし
て、Vm>V3であれば比較器23及びラッチ回路24
の出力COMPはLレベルに反転し、以降ラッチ動作は
行われることなくデータレジスタ20には「10」が保
持される。比較の結果Vm≦V3のときは、比較器23
及びラッチ回路24の出力COMPはHレベルを維持す
るので、次のデータ「01」がデータレジスタ20にラ
ッチされ、比較器23で電圧V2とVmが比較される。
この比較により、Vm>V2であればデータレジスタ2
0の内容は「01」に固定され、Vm≦V2であれば最
後のデータ「00」がデータラッチ20にラッチされ、
電圧VmとV1が比較される。電圧V1はほぼ0Vに設
定されているので、最後の比較においてはVm>V1と
なりデータレジスタ10の内容は「00」に固定され
る。
On the other hand, if the result of the comparison is Vm ≦ V4, the output COMP of the comparator 23 and the latch circuit 24 goes to the H level, and when the clock RWCK3 goes to the H level as shown in FIG. Goes low, the clock signal is output from the NAND gate 41 to the data register 20, and the data supplied to the data input line 45 is latched in the data register 20. The data input line 45 receives “1” from the down counter 801 shown in FIG.
Since data "D1, D0" of "0", "01", and "00" are sequentially output each time the clock RWCK4 falls, data "10" follows data "11" as shown in FIG. Is latched in the data register 20. Then, the output Vdec of the decoder 22 drops to the voltage V3 as shown in FIG. 8, and when the clock RWCK4 goes to the H level again, the voltage Vm corresponding to the analog amount read from the memory cell is compared with the voltage V3. You. If Vm> V3, the comparator 23 and the latch circuit 24
Is inverted to the L level, and "10" is held in the data register 20 without performing the latch operation thereafter. When Vm ≦ V3, the comparator 23
Since the output COMP of the latch circuit 24 maintains the H level, the next data "01" is latched in the data register 20, and the comparator 23 compares the voltages V2 and Vm.
From this comparison, if Vm> V2, data register 2
The content of 0 is fixed to “01”, and if Vm ≦ V2, the last data “00” is latched by the data latch 20;
The voltages Vm and V1 are compared. Since the voltage V1 is set to approximately 0 V, Vm> V1 in the last comparison, and the content of the data register 10 is fixed to "00".

【0028】以上のように、メモリセルから読み出され
たアナログ量に対応する電圧Vmは、データレジスタ2
0,抵抗分割回路21,デコーダ22,比較器23,N
ANDゲート39,NANDゲート41によりAD変換
され、出力バッファ25を介して外部に転送される。図
11は、マルチプレクサ回路46の具体例であり、45
0は入力データD0及びD1が入力されるNORゲー
ト、451はリードイネーブル信号REAEN2及びN
ORゲート450の出力が入力されるORゲート、45
2はライトイネーブル信号WRIEN2及びORゲート
451の出力が入力されるNANDゲート452、45
3はナンドゲート452の出力をインバータ454によ
り反転した出力及びアレイグランドARYGNDが入力
されるANDゲート455、及び、NANDゲート45
2の出力及び入出力ライン30が入力されるトランスミ
ッションゲート456から成るマルチプレクサ部であ
る。
As described above, the voltage Vm corresponding to the analog amount read from the memory cell is stored in the data register 2
0, resistance dividing circuit 21, decoder 22, comparator 23, N
The signal is AD-converted by the AND gate 39 and the NAND gate 41 and transferred to the outside via the output buffer 25. FIG. 11 shows a specific example of the multiplexer circuit 46.
0 is a NOR gate to which input data D0 and D1 are input, and 451 is a read enable signal REAEN2 and N
An OR gate 45 to which the output of the OR gate 450 is input;
Reference numeral 2 denotes NAND gates 452 and 45 to which the write enable signal WRITEN2 and the output of the OR gate 451 are input.
Reference numeral 3 denotes an AND gate 455 to which an output obtained by inverting the output of the NAND gate 452 by the inverter 454 and the array ground ARYGND, and a NAND gate 45
2 is a multiplexer section including a transmission gate 456 to which the output 2 and the input / output line 30 are input.

【0029】図11において、ライトイネーブル信号W
RIEN2が印加されず「0」の場合、NANDゲート
452の出力は「1」となり、トランスミッションゲー
ト456が導通状態となり、入出力ライン30が選択さ
れる。つまり、読み出し時及び消去時には常に入出力ラ
イン30が選択される。一方、信号WRIEN2が印加
され「1」の場合、NORゲート450の出力によって
NANDゲート452の出力が変わる。入力データD0
及びD1が「1、1」のとき、NORゲート450の出
力は「1」となる。さらに、信号REAENは「0」で
あるので、ORゲート451は「1」となり、NAND
ゲート452の出力は「0」となる。よって、トランス
ミッションゲート456が非道通状態になり、またAN
Dゲート455が動作状態となり、アレイグランドAR
YGNDが選択される。入力データD0及びD1が
「0、0」以外のとき、NORゲート450が「1」と
なり、NANDゲート452が「1」となるので、入出
力ライン30が選択される。
In FIG. 11, a write enable signal W
When RIEN2 is not applied and “0”, the output of the NAND gate 452 becomes “1”, the transmission gate 456 becomes conductive, and the input / output line 30 is selected. That is, the input / output line 30 is always selected at the time of reading and erasing. On the other hand, when the signal WIEN2 is applied and is “1”, the output of the NOR gate 450 changes the output of the NAND gate 452. Input data D0
When D1 and D1 are "1, 1", the output of the NOR gate 450 is "1". Further, since the signal REAEN is “0”, the OR gate 451 becomes “1” and the NAND gate 451 becomes “1”.
The output of the gate 452 becomes "0". Therefore, the transmission gate 456 becomes non-conductive, and
The D gate 455 is activated, and the array ground AR
YGND is selected. When the input data D0 and D1 are other than “0, 0”, the NOR gate 450 becomes “1” and the NAND gate 452 becomes “1”, so that the input / output line 30 is selected.

【0030】ところで、以上説明したリードライト回路
では、2ビットのデジタルデータを4値アナログ量に変
換して1メモリセルに書き込むようにしているが、AD
PCMエンコーダ2から出力される実際のデジタルデー
タは4ビットである。そこで、この例においては、図2
に示すように、入力される4ビットのデジタルデータの
うち上位2ビットを右側のメモリセルアレイ6Rに記憶
し、下位2ビットを左側のメモリセルアレイ6Lに記憶
するようにしている。勿論、両アレイに対する記憶は、
上述したリードライト回路300によって行われ、2ビ
ットのデジタルデータが各々4値のアナログ量に変換さ
れた後、各メモリセルに多値記憶される。
In the read / write circuit described above, 2-bit digital data is converted into a quaternary analog amount and written into one memory cell.
Actual digital data output from the PCM encoder 2 is 4 bits. Therefore, in this example, FIG.
As shown in FIG. 7, upper two bits of the input 4-bit digital data are stored in the right memory cell array 6R, and lower two bits are stored in the left memory cell array 6L. Of course, the memory for both arrays is
This is performed by the above-described read / write circuit 300, and the 2-bit digital data is converted into quaternary analog quantities, and then stored in each memory cell in multi-valued manner.

【0031】図2において、800は図示されないマイ
コン,ADPCMエンコーダ,ADPCMデコーダに接
続されたコントロール回路であり、読み出し時のAD変
換用のダウンカウント値を出力するダウンカウンタ80
1、及び、アドレス発生回路10を含み、9ビットのX
アドレスADRX,11ビットのYアドレスADRY,
4ビットのデータを送出すると共に、図1に示した各種
クロック信号及び制御信号を出力し、さらには、メモリ
セルアレイから読み出したアナログ量に対応するデジタ
ルデータを一旦取り込み、ADPCMデコーダ7に送出
する働きをする。
In FIG. 2, reference numeral 800 denotes a control circuit connected to a microcomputer (not shown), an ADPCM encoder, and an ADPCM decoder, and a down counter 80 for outputting a down-count value for AD conversion at the time of reading.
1 and an address generation circuit 10, and a 9-bit X
Address ADRX, 11-bit Y address ADRY,
In addition to transmitting 4-bit data, it outputs the various clock signals and control signals shown in FIG. 1, and further takes in digital data corresponding to the analog amount read from the memory cell array and sends it to the ADPCM decoder 7. do.

【0032】また、右側のメモリセルアレイ6Rには、
上側にブロックセレクタ群600RU,リードライト回
路群300RU,Xアドレスデコーダ群100RU,サ
ブデコーダ700RUが配置されており、これらの構成
と対称的に下側にも、ブロックセレクタ群600RL,
リードライト回路群300RL,Xアドレスデコーダ群
100RL,サブデコーダ700RLが配置されてい
る。左側のメモリセルアレイ6Lについても右側セルア
レイと同様に、上下に、ブロックセレクタ群600L
U,リードライト回路群300LU,Xアドレスデコー
ダ群100LU,サブデコーダ700LU、及び、ブロ
ックセレクタ群600LL,リードライト回路群300
LL,Xアドレスデコーダ群100LL,サブデコーダ
700LLが配置されている。
The right memory cell array 6R includes:
A block selector group 600 RU, a read / write circuit group 300 RU, an X address decoder group 100 RU, and a sub-decoder 700 RU are arranged on the upper side, and the block selector group 600 RL,
A read / write circuit group 300RL, an X address decoder group 100RL, and a sub-decoder 700RL are arranged. As for the left memory cell array 6L, similarly to the right cell array, the block selector groups 600L are vertically arranged.
U, read / write circuit group 300LU, X address decoder group 100LU, sub-decoder 700LU, block selector group 600LL, read / write circuit group 300
LL, X address decoder group 100LL, and sub-decoder 700LL are arranged.

【0033】そして、右側メモリセルアレイ6Rと左側
メモリセルアレイ6Lに対する上記回路構成は全て同一
であり、且つ、入力されるアドレス信号も同一であるた
め、これらメモリセルは全く同一の動作を行う。尚、Y
アドレスデコーダ200,250、及び、第2バイアス
発生回路400は、図1に示した構成と同一である。こ
こで、図3に左側メモリセルアレイ6L及びその周辺回
路の詳細を示す。
Since the above-described circuit configurations for the right memory cell array 6R and the left memory cell array 6L are all the same and the input address signals are also the same, these memory cells perform exactly the same operation. Note that Y
The address decoders 200 and 250 and the second bias generation circuit 400 have the same configuration as that shown in FIG. Here, FIG. 3 shows the details of the left memory cell array 6L and its peripheral circuits.

【0034】図3においては、メモリセルアレイ6Lが
上下に各々32ブロックに分割管理されており、これら
の各ブロック毎に、ブロックセレクタBS,リードライ
ト回路R/W,XアドレスデコーダX−ADECが配置
されている。従って、ブロックセレクタ群600LU,
600LLは各々32個のブロックセレクタBSからな
り、リードライト回路群300LU,300LLは各々
32個のリードライト回路R/Wからなり、Xアドレス
デコーダ群100LU,100LLは各々32個のXア
ドレスデコーダX−ADECからなる。図3に示す各ブ
ロックのリードライト回路R/Wは図1に示したリード
ライト回路300と全く同一の構成であり、Xアドレス
デコーダX−ADECも図1に示したXアドレスデコー
ダ100と全く同一の構成である。しかしながら、ブロ
ックセレクタBSは自己のブロックが選択されたことを
検出するため、自己のブロックNO.を示すXアドレス
ADRX[5:0]が入力されたときのみHレベルを出
力するように、各ブロック毎に異なるアドレスを入力す
る構成である。
In FIG. 3, the memory cell array 6L is divided and managed in 32 blocks each above and below, and a block selector BS, a read / write circuit R / W, and an X address decoder X-ADEC are arranged for each of these blocks. Have been. Therefore, the block selector group 600LU,
Each of 600LL includes 32 block selectors BS, each of the read / write circuit groups 300LU and 300LL includes 32 read / write circuits R / W, and each of the X address decoder groups 100LU and 100LL includes 32 X address decoders X-X. ADEC. The read / write circuit R / W of each block shown in FIG. 3 has exactly the same configuration as the read / write circuit 300 shown in FIG. 1, and the X address decoder X-ADEC is also exactly the same as the X address decoder 100 shown in FIG. It is a structure of. However, since the block selector BS detects that its own block has been selected, its own block NO. In this configuration, a different address is input for each block so that the H level is output only when the X address ADRX [5: 0] indicating the address is input.

【0035】以下、図5を参照してデータ書き込みモー
ド時の動作を説明する。まず、アドレス発生回路10か
ら送出されるアドレスは順次更新されるので、下位6ビ
ットのXアドレスADRX[5:0]は図5イに示すよ
うに変化し、上側のブロックセレクタ群600LUでは
ブロックNO.0からNO.31に向かって順次セレク
ト出力BSELがHレベルになる。この期間は、図5
ウ,エに示すように上側のリードライト回路群300L
Uへのラッチイネーブル信号LATEN及びライトイネ
ーブル信号WRIEN2が、各々Hレベル及びLレベル
になるので、ブロックNO.0からNO.31に向かっ
て各リードライト回路R/W内のデータレジスタ20
に、パルスRWCK2によってデータが順次ラッチされ
ていく。更に、XアドレスADRX[5:0]が更新さ
れていくと、今度は、下側のブロックセレクタ群600
LLではブロックNO.32からNO.63に向かって
順次セレクト出力がHレベルになり、この期間は図5オ
に示すようにラッチイネーブル信号LATENがHレベ
ルになるので、下側のリードライト回路群300LLで
は、ブロックNO.32からNO.63に向かって各リ
ードライト回路R/W内のデータレジスタ20に、パル
スRWCK2によってデータが順次ラッチされていく。
また、この期間は、同時に上側のリードライト回路群3
00LUへのライトイネーブル信号WRITEN2が、
図5エに示すようにHレベルになるので、各ブロックで
は同時に書き込み動作が実行される。
The operation in the data write mode will be described below with reference to FIG. First, since the addresses transmitted from the address generation circuit 10 are sequentially updated, the lower 6 bits of the X address ADRX [5: 0] change as shown in FIG. 5A, and the block NO in the upper block selector group 600LU . 0 to NO. The select output BSEL sequentially becomes H level toward 31. This period is shown in FIG.
As shown in c and d, the upper read / write circuit group 300L
Since the latch enable signal LATEN and the write enable signal WREN2 to U become H level and L level, respectively, the block NO. 0 to NO. Toward the data register 20 in each read / write circuit R / W
Then, data is sequentially latched by the pulse RWCK2. Further, as the X address ADRX [5: 0] is updated, the lower block selector group 600
In LL, block NO. 32 to NO. 63, the select output goes high sequentially. During this period, the latch enable signal LATEN goes high as shown in FIG. 5E, so that in the lower read / write circuit group 300LL, the block NO. 32 to NO. Data is sequentially latched by the pulse RWCK2 in the data register 20 in each read / write circuit R / W toward 63.
During this period, the upper read / write circuit group 3
00LU to the write enable signal WRITE2
Since the level becomes the H level as shown in FIG. 5D, the write operation is executed simultaneously in each block.

【0036】上側のブロックNO.0からNO.31へ
のデータ書き込みの際、あるブロックに書き込まれる2
ビットの入力データが「0、0」であると、そのブロッ
クへの書き込みが行われなくなる。各ブロックでは、X
アドレスデコーダX−ADECが上位8ビットのXアド
レスADRX[8:6]によりいずれか1本のビットラ
インBLを選択し、Yアドレスデコーダ200,250
がいずれか1本のソースラインSL及びワードラインW
Lを選択するので、結果的には上側の選択された32個
のメモリセルに対して同時に書き込みが実行される。
The upper block NO. 0 to NO. When data is written to the block 31, the data written to a certain block 2
If the bit input data is "0, 0", writing to that block is not performed. In each block, X
The address decoder X-ADEC selects one of the bit lines BL based on the upper 8 bits of the X address ADRX [8: 6], and the Y address decoders 200, 250
Are any one of the source line SL and the word line W
Since L is selected, writing is simultaneously performed on the upper 32 selected memory cells as a result.

【0037】書き込み後に、アドレスADRX[5:
0]は、再び、「0」に戻って順次アドレスを更新する
ので、次に入力される32個のサンプリングデータは上
側リードライト回路群300LUの各ブロックのデータ
レジスタ20に順次ラッチされていく。このようなラッ
チ動作が行われている期間に、下側リードライト回路群
300LLでは、ライトイネーブル信号WITEN2が
Hレベルになるので、全ブロックにおいて32個の選択
されたメモリセルに対して同時に書き込みが実行され
る。下側のブロックNO.32からNO.63へのデー
タ書き込みの際、あるブロックに書き込まれる2ビット
の入力データが「0、0」であると、そのブロックへの
書き込みが行われなくなる。よって、書き込みブロック
群であっても、入力データの値で書き込みを禁止させる
ことができ、メモリセルに対する書き込み条件を削減す
ることができる。
After writing, the address ADRX [5:
0] again returns to “0” and sequentially updates the address, so that the next 32 input sampling data are sequentially latched in the data register 20 of each block of the upper read / write circuit group 300LU. In the period during which such a latch operation is performed, in the lower read / write circuit group 300LL, the write enable signal WITEN2 is at the H level, so that data can be simultaneously written to 32 selected memory cells in all blocks. Be executed. The lower block NO. 32 to NO. When writing data to the block 63, if the 2-bit input data to be written to a certain block is “0, 0”, the writing to that block is not performed. Therefore, even in the write block group, the write can be inhibited by the value of the input data, and the write conditions for the memory cells can be reduced.

【0038】次に、図6を参照しながら読み出しモード
時の動作を説明する。まず、サブデコーダ700LU
は、図4の実線で示すように、XアドレスADRX
[4:2]を入力するNANDゲート701と、アドレ
スADRX[5]とNANDゲート701の出力とを入
力するNANDゲートと、読み出しモード中常にHレベ
ルになる信号REAENとNANDゲート702の出力
を入力し出力として図1に示すリードイネーブル信号R
EAEN2を出力するANDゲート703とから構成さ
れる。また、サブデコーダ700LLは、点線で示すよ
うにアドレスADRX[5]の代わりにその反転信号を
入力するようにした点のみが、サブデコーダ700LU
と異なり、他の部分は全く同一構成である。
Next, the operation in the read mode will be described with reference to FIG. First, the sub-decoder 700LU
Is the X address ADRX as shown by the solid line in FIG.
A NAND gate 701 for inputting [4: 2], a NAND gate for inputting an address ADRX [5] and an output of the NAND gate 701, a signal REAEN which is always at the H level during the read mode, and an output of the NAND gate 702 are input. The read enable signal R shown in FIG.
And an AND gate 703 that outputs EAEN2. The sub-decoder 700LL is different from the sub-decoder 700LU only in that an inverted signal thereof is input instead of the address ADRX [5] as shown by a dotted line.
Unlike this, the other parts have exactly the same configuration.

【0039】そこで、読み出しモード時に、図6イに示
すようにアドレスADRX[5:0]が更新され、アド
レスが「60」になるとADRX[5:2]の各ビット
出力が全てHレベルになるので、サブデコーダ700L
Uでは、NANDゲート701の出力がLレベルにな
り、このため、NANDゲート702及びANDゲート
703の出力REAEN2が、図6ウに示すようにHレ
ベルになる。よって、上側のリードライト回路群700
LUで32個のメモリセルから同時に読み出し動作が開
始される。この読み出し動作は1サンプリング期間(ア
ドレスが1だけ更新される期間)より長く、この場合約
3サンプリング期間かかり、アドレスが「0」に戻るま
でには終了している。
Therefore, in the read mode, the address ADRX [5: 0] is updated as shown in FIG. 6A, and when the address becomes "60", all the bit outputs of ADRX [5: 2] become H level. Therefore, the sub-decoder 700L
In U, the output of the NAND gate 701 becomes L level, so that the outputs REAEN2 of the NAND gate 702 and the AND gate 703 become H level as shown in FIG. Therefore, the upper read / write circuit group 700
The read operation is started simultaneously from the 32 memory cells in the LU. This read operation is longer than one sampling period (a period in which the address is updated by 1), and in this case, it takes about three sampling periods, and ends before the address returns to “0”.

【0040】ところで、NANDゲート701がHレベ
ルである期間は、アドレスが「60」から「63」にな
るまで続き、アドレスが「0」に戻るとその出力はLレ
ベルになってしまう。しかしながら、アドレスが「0」
から「31」の間はADRX[5]が常にLレベルであ
るので、NANDゲート702の出力はHレベルとな
り、サブデコーダ700LUの出力REAEN2は、図
6ウに示すように引き続きHレベルを維持する。アドレ
スADRX[5:0]が「0」から「31」に変化する
と、ブロックNO.0からNO.31のブロックセレク
タBSが順次Hレベルを出力するので、各リードライト
回路R/Wでは出力バッファ34が開いて、順次データ
レジスタ20の内容が出力される。
By the way, the period when the NAND gate 701 is at the H level continues until the address changes from "60" to "63", and when the address returns to "0", the output goes to the L level. However, the address is "0"
Since ADRX [5] is always at the L level from to, the output of NAND gate 702 is at the H level, and output REAEN2 of sub-decoder 700LU continuously maintains the H level as shown in FIG. . When the address ADRX [5: 0] changes from “0” to “31”, the block NO. 0 to NO. Since the 31 block selectors BS sequentially output the H level, the output buffer 34 is opened in each read / write circuit R / W, and the contents of the data register 20 are sequentially output.

【0041】一方、サブデコーダ700LLでは、アド
レスADRX[5:0]が「28」になると、アドレス
ADRX[5]の反転出力及びADRX[4:2]の各
ビット出力が全てHレベルになるので、NANDゲート
701の出力がHレベルとなり、このため、NANDゲ
ート702及びANDゲート703の出力REAEN2
が、図6エに示すようにHレベルになる。よって、下側
のリードライト回路群300LLで32個のメモリセル
から同時に読み出し動作が開始される。そして、NAN
Dゲート701の出力はアドレスが「31」になるまで
Hレベルを維持し、「32」になるとLレベルになって
しまうが、アドレスが「32」から「63」まではAD
RX[5]の反転出力は常にLレベルになるので、この
期間、下側のリードライト回路群300LLの出力RE
AEN2は、図6エに示すように引き続きHレベルを維
持する。そして、アドレスが「32」から「63」に変
化する期間は、ブロックNO.32からNO.63のブ
ロックセレクタBSが順次Hレベルを出力するので、各
リードライト回路R/Wでは出力バッファ34が開い
て、順次データレジスタ20の内容が出力される。
On the other hand, in the sub-decoder 700LL, when the address ADRX [5: 0] becomes "28", the inverted output of the address ADRX [5] and each bit output of ADRX [4: 2] all become H level. , And the output of NAND gate 701 attains an H level, so that outputs REAEN2 of NAND gate 702 and AND gate 703 are output.
Rises to the H level as shown in FIG. Therefore, the read operation is simultaneously started from the 32 memory cells in the lower read / write circuit group 300LL. And NAN
The output of the D gate 701 keeps the H level until the address becomes “31”, and goes to the L level when the address becomes “32”.
Since the inverted output of RX [5] is always at the L level, during this period, the output RE of the lower read / write circuit group 300LL is output.
AEN2 continuously maintains the H level as shown in FIG. During the period when the address changes from "32" to "63", the block NO. 32 to NO. Since the 63 block selectors BS sequentially output the H level, the output buffer 34 is opened in each read / write circuit R / W, and the contents of the data register 20 are sequentially output.

【0042】このように、データの出力を開始すべきタ
イミングより4サンプリング期間前から、データレジス
タ20の内容を先読みすることによって、読み出しモー
ド時に無用な空き時間ができることを防いでいる。以
上、図3に基づき左側のメモリセルアレイ6Lに関して
説明を行ったが、上述した通り、右側メモリセルアレイ
6Rでも全く同様の動作が行われる。
As described above, by pre-reading the contents of the data register 20 four sampling periods before the timing at which data output is to be started, it is possible to prevent an unnecessary idle time in the read mode. As described above, the left memory cell array 6L has been described with reference to FIG. 3, but as described above, exactly the same operation is performed in the right memory cell array 6R.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、データ保持の信頼性を
保ちながら、回路構成を簡略化して回路規模を小さくで
きる。特に、書き込みモード時、電荷の注入を行わない
メモリセルに対しては、書き込みを行わないメモリセル
と同等の条件にするので、書き込み精度を向上させるこ
とができる。
According to the present invention, the circuit configuration can be simplified and the circuit scale can be reduced while maintaining the reliability of data retention. In particular, in the write mode, the same conditions as those for the memory cells that do not perform writing are applied to the memory cells that do not perform charge injection, so that the writing accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明におけるリードライト回路を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a read / write circuit according to the present invention.

【図2】本発明における左右一対のメモリセルアレイ及
びその周辺回路を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a pair of left and right memory cell arrays and peripheral circuits according to the present invention.

【図3】本発明における左側メモリセルアレイ及びその
周辺回路を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a left memory cell array and its peripheral circuits according to the present invention.

【図4】本発明におけるサブデコーダの具体構成を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific configuration of a sub-decoder according to the present invention.

【図5】本発明におけるリードライト回路群のラッチモ
ード及び書き込みモード時の動作を示すタイミングチャ
ートである。
FIG. 5 is a timing chart showing an operation in a latch mode and a write mode of the read / write circuit group according to the present invention.

【図6】本発明におけるリードライト回路群の読み出し
モード時の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing an operation in a read mode of the read / write circuit group according to the present invention.

【図7】本発明におけるリードライト回路の書き込みモ
ード動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing a write mode operation of the read / write circuit according to the present invention.

【図8】本発明におけるリードライト回路の読み出しモ
ード動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing a read mode operation of the read / write circuit according to the present invention.

【図9】本発明における入力デジタルデータと対応する
アナログ電圧との関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between input digital data and a corresponding analog voltage in the present invention.

【図10】本発明におけるメモリセルのバイアス条件を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a bias condition of a memory cell in the present invention.

【図11】マルチプレクサ回路46の具体回路例であ
る。
FIG. 11 is a specific circuit example of a multiplexer circuit 46;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6R 右側メモリセルアレイ 6L 左側メモリセルアレイ 7 ADPCMデコーダ 8 第1DAコンバータ 9 マイコン 10 アドレス発生回路 20 データレジスタ 21 抵抗分割回路 22 デコーダ 23 比較器 24 ラッチ回路 25 出力バッファ 26 PチャネルMOSトランジスタ 27,28,36,37 NチャネルMOSトランジス
タ 29 アナログスイッチ 45 マルチプレクサ回路 60 メモリセル 100 Xアドレスデコーダ 100LU,100LL,100RU,100RL X
アドレスデコーダ群 200 Yアドレスデコーダ(SL用) 250 Yアドレスデコーダ(WL用) 300LU,300LL,300RU,300RL リ
ードライト回路群 400 第2バイアス発生回路 500 第1バイアス発生回路 600 ブロックセレクタ 600LU,600LL,600RU,600RL ブ
ロックセレクタ群 700LU,700LL,700RU,700RL サ
ブデコーダ 800 コントロール回路 801 ダウンカウンタ
6R Right memory cell array 6L Left memory cell array 7 ADPCM decoder 8 First DA converter 9 Microcomputer 10 Address generation circuit 20 Data register 21 Resistance divider circuit 22 Decoder 23 Comparator 24 Latch circuit 25 Output buffer 26 P-channel MOS transistor 27, 28, 36, 37 N-channel MOS transistor 29 analog switch 45 multiplexer circuit 60 memory cell 100 X address decoder 100LU, 100LL, 100RU, 100RL X
Address decoder group 200 Y address decoder (for SL) 250 Y address decoder (for WL) 300 LU, 300 LL, 300 RU, 300 RL Read / write circuit group 400 Second bias generation circuit 500 First bias generation circuit 600 Block selector 600 LU, 600 LL, 600 RU , 600RL Block selector group 700LU, 700LL, 700RU, 700RL Sub-decoder 800 Control circuit 801 Down counter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多値情報記憶可能な複数の不揮発性メモ
リセルから成る第1及び第2メモリセルアレイと、前記
第1及び第2メモリセルアレイのうち一方のメモリセル
アレイに多値情報の書き込みを行う書き込み回路と、該
書き込み回路が動作している間他方のメモリセルに書き
込むデータをラッチするラッチ回路と、書き込みが行わ
れていないメモリセルの状態を書き込み時と独立した状
態に制御する制御回路とを備えることを特徴とする不揮
発性多値メモリ装置。
A first memory cell array including a plurality of nonvolatile memory cells capable of storing multi-value information; and writing of multi-value information to one of the first and second memory cell arrays. A write circuit, a latch circuit for latching data to be written to the other memory cell while the write circuit is operating, and a control circuit for controlling a state of a memory cell where writing is not performed to a state independent of writing. A non-volatile multi-valued memory device comprising:
【請求項2】 前記制御回路は、メモリセルアレイのう
ち書き込みを行わないメモリセルのビットラインを、独
立した電圧源から得られるアレイグランドにビットライ
ンを接続することを特徴とする請求項1記載の不揮発性
多値メモリ装置。
2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit connects a bit line of a memory cell to which writing is not performed in the memory cell array to an array ground obtained from an independent voltage source. Non-volatile multi-level memory device.
【請求項3】 前記書き込み回路は、前記第1及び第2
メモリセルアレイに多値情報を交互に書き込むことを特
徴とする請求項1または2記載の不揮発性多値メモリ装
置。
3. The writing circuit according to claim 1, wherein the first and second write circuits are configured to be connected to each other.
3. The nonvolatile multi-level memory device according to claim 1, wherein multi-level information is alternately written to the memory cell array.
【請求項4】 多値情報の記憶可能な複数の不揮発性メ
モリセルから成る第1及び第2メモリセルを備える不揮
発性多値メモリ装置において、 前記第1及び第2メモリセルアレイのうち一方のメモリ
セルアレイに多値情報を書き込み、書き込み動作してい
る間他方のメモリセルに書き込むデータをラッチし、書
き込みが行われていないメモリセルの状態を書き込み時
と独立した状態に制御することを特徴とする不揮発性多
値メモリ装置の書き込み方法。
4. A nonvolatile multi-level memory device including first and second memory cells each including a plurality of nonvolatile memory cells capable of storing multi-level information, wherein one of the first and second memory cell arrays is a memory. Multi-valued information is written to a cell array, data to be written to the other memory cell is latched during a write operation, and the state of a memory cell to which writing is not performed is controlled to be independent from the state at the time of writing. A writing method for a nonvolatile multilevel memory device.
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