JPH1116345A - カウンタ回路及びそれを用いた半導体メモリ装置 - Google Patents

カウンタ回路及びそれを用いた半導体メモリ装置

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JPH1116345A
JPH1116345A JP9166342A JP16634297A JPH1116345A JP H1116345 A JPH1116345 A JP H1116345A JP 9166342 A JP9166342 A JP 9166342A JP 16634297 A JP16634297 A JP 16634297A JP H1116345 A JPH1116345 A JP H1116345A
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dynamic
counter circuit
memory device
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JP9166342A
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Hidekatsu Nishimaki
秀克 西巻
Hideshi Maeno
秀史 前野
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カウンタ回路のレジスタとしてスタティック
型のレジスタを用いていたので、カウンタ回路の半導体
集積回路装置にしめる面積が大きいなどの課題があっ
た。 【解決手段】 カウンタ回路をフィードバックシフトレ
ジスタで構成し、ダイナミック型の回路を用いることに
より、トランジスタ数を削減し、カウンタ回路の半導体
メモリ装置にしめる面積を削減する。

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、カウンタ回路及
びそれを用いた半導体メモリ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図15は、従来の半導体メモリ装置にお
けるカウンタ回路の構成を示す回路図であり、リップル
カウンタで構成されている。なお、図には、5ビットの
リップルカウンタを示すものとする。図において、51
は第1段のレジスタ、52は第2段のレジスタ、53は
第3段のレジスタ、54は第4段のレジスタ、55は第
5段のレジスタであり、各レジスタには、図16に示す
ようなスタティック型のトグルレジスタが使用される。
【0003】図15に示すように、第1段のレジスタ5
1の入力T、TCには、クロック信号CLK及び反転ク
ロック信号CLKCがそれぞれ入力され、第1段のレジ
スタ51の出力Q、QCは、第2段のレジスタ52の入
力T、TCにそれぞれ接続されている。以降のレジスタ
についても同様に、前段のレジスタの出力Q、QCは、
直後のレジスタの入力T、TCに接続される。なお、図
16に示すようなトグルレジスタにおいては、8つのN
MOSトランジスタと、8つのPMOSトランジスタと
が使用され、従って、従来のリップルカウンタ(5ビッ
ト)に要求されるトランジスタ数は、 NMOS:8×5=40 PMOS:8×5=40 となる。
【0004】次に動作について説明する。図17は、5
ビットリップルカウンタの動作を示す状態遷移図であ
り、図18は、そのタイミングチャートである。図に示
すように、第1段のレジスタ51は、入力Tに入力され
るクロック信号CLKの立ち下がりで動作して、出力
Q、QCを反転してゆく。また、第1段のレジスタ51
の出力Q、QCは、第2段のレジスタ52のクロック信
号になり、順次同様に動作する。一方、アドレス信号A
<0>、A<1>...A<4>は、各レジスタ51、
52、53、54、55のQ出力より生成され、その結
果、図に示すようなカウント動作を行うものである。
【0005】従って、図17又は図18に示すように、
最上位のアドレス信号A<4>を出力するレジスタ55
は、第1段のレジスタ51の入力Tに、クロック信号C
LKのパルスが1回入力される時間を1周期とすると、
16周期に1回だけ動作することになる。従って、最上
位のアドレス信号A<4>を出力するレジスタ55は、
16周期の間、データを保持する必要がある。なお、レ
ジスタの回路としては、データを定常的に保持するため
の帰還回路を持たないダイナミック型レジスタが知られ
ているが、データの読み込み動作を行なわない限り、特
定の時間しかデータを保持することができないので、こ
のような長い期間のデータ保持が必要なリップルカウン
タのレジスタとしては適さなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体メモリ装
置は以上のように構成されており、カウンタ回路のレジ
スタとしてスタティック型のレジスタを用いていたの
で、カウンタ回路の半導体メモリ装置にしめる面積が大
きいなどの課題があった。
【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、カウンタ回路をフィードバックシ
フトレジスタで構成し、ダイナミック型の回路を用いる
ことにより、トランジスタ数を削減し、カウンタ回路の
半導体メモリ装置にしめる面積を削減することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る半導体メモリ装置は、カウンタ回路における少なくと
も一つのレジスタを、ダイナミック型レジスタで構成し
たものである。
【0009】請求項2記載の発明に係る半導体メモリ装
置は、フィードバック回路を、ダイナミックCMOS型
論理ゲートを含むように構成したものである。
【0010】請求項3記載の発明に係る半導体メモリ装
置は、フィードバック回路中の排他的論理和ゲートが、
少なくとも一つのインバータをレジスタと共有するよう
に構成したものである。
【0011】請求項4記載の発明に係る半導体メモリ装
置は、カウンタ回路を、複数のレジスタにおける複数の
出力を入力として論理演算を行い、その結果をレジスタ
の直列入力に供給するフィードバック回路を備えるよう
に構成し、且つ、ダイナミック型レジスタの記憶ノード
を、フィードバック回路の入力に接続したものである。
【0012】請求項5記載の発明に係る半導体メモリ装
置は、ダイナミック型レジスタを、互いに直列に接続さ
れた2つのインバータと、2つのインバータの一方にお
ける入力側及び出力側にそれぞれ設けられた2つのトラ
ンスミッションゲートとから構成したものである。
【0013】請求項6記載の発明に係る半導体メモリ装
置は、ダイナミック型レジスタを、互いに直列に接続さ
れた2つのインバータと、2つのインバータの一方にお
ける入力側及び出力側にそれぞれ設けられた2つのNM
OSトランジスタとから構成したものである。
【0014】請求項7記載の発明に係る半導体メモリ装
置は、ダイナミック型レジスタを、互いに直列に接続さ
れた2つのインバータと、2つのインバータの一方にお
ける入力側及び出力側の一方に設けられたNMOSトラ
ンジスタと、2つのインバータの一方における入力側及
び出力側の他方に設けられたPMOSトランジスタとか
ら構成したものである。
【0015】請求項8記載の発明に係るカウンタ回路
は、フィードバック回路を、ダイナミックCMOS型論
理ゲートを含むように構成したものである。
【0016】請求項9記載の発明に係るカウンタ回路
は、フィードバック回路の排他的論理和ゲートが、少な
くとも一つのインバータをシフトレジスタと共有するよ
うに構成したものである。
【0017】請求項10記載の発明に係るカウンタ回路
は、複数のレジスタの少なくとも一つをダイナミック型
レジスタで構成し、ダイナミック型レジスタの記憶ノー
ドを、フィードバック回路の入力に接続したものであ
る。
【0018】
【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
半導体メモリ装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、1はダイナミック型メモリ、2は複数のメモリ
セルがアレイ状に配列されたメモリアレイ(メモリセ
ル)、3はメモリアレイ2における複数のメモリセルの
内、特定のメモリセル群を選択するためのアドレスデコ
ーダ、4はリフレッシュ動作時、アドレスデコーダ3に
リフレッシュアドレスを供給するためのリフレッシュカ
ウンタ回路(カウンタ回路)である。
【0019】図2は、リフレッシュカウンタ回路の構成
を示す回路図であり、5ビットフィードバックシフトレ
ジスタで構成されている。図において、11は第1段の
レジスタ、12は第2段のレジスタ、13は第3段のレ
ジスタ、14は第4段のレジスタ、15は第5段のレジ
スタでありフィードバックシフトレジスタを構成する、
各レジスタ(シフトレジスタ)11、12、13、1
4、15は、ダイナミック型のレジスタで構成されてい
る。また、16は4入力NORゲート、17、18は2
入力EXORゲート(排他的論理和ゲート)である。
【0020】図2に示すように、各レジスタ11、1
2、13、14、15は、互いに直列に接続されてお
り、その入力T、TCには、クロック信号CLK及び反
転クロック信号CLKCがそれぞれ入力される。また、
第1段のレジスタ11の出力Qは、第2段のレジスタ1
2の入力Dに接続され、以降のレジスタについても同様
に、前段のレジスタの出力Qは、直後のレジスタの入力
Dに接続される。なお、アドレス信号A<0>、A<1
>...A<4>は、各レジスタ11、12、13、1
4、15のQ出力より生成される。
【0021】なお、第1段のレジスタ11の入力Dは、
2入力EXORゲート18の出力に接続されており、2
入力EXORゲート18の一方の入力は、2入力EXO
Rゲート17の出力に、他方の入力は、4入力NORゲ
ート16の出力にそれぞれ接続されている。また、2入
力NORゲート17の一方の入力は、第2段のレジスタ
12の出力Qに接続され、他方の入力は、第5段のレジ
スタ15の出力Qに接続される。更に、4入力NORゲ
ート16の入力は、2入力EXORゲート18の出力
と、第1段から第3段のレジスタ11、12、13の各
出力Qにそれぞれ接続される。このように、4入力NO
Rゲート16及び2入力EXORゲート17、18は、
所定のレジスタからの複数の出力を入力として論理演算
を行い、その結果を第1段のレジスタ11の入力Dに供
給するフィードバック回路を構成している。
【0022】次に動作について説明する。図3は、5ビ
ットフィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路の動
作を示す状態遷移図であり、図4は、そのタイミングチ
ャートである。各レジスタ11、12、13、14、1
5は、それぞれ、入力Tに入力されるクロック信号CL
Kの立ち下がりで入力Dを取り込み、クロック信号CL
Kの立ち上がりで出力Qに伝達する。従って、各レジス
タ11、12、13、14、15は、それぞれの入力
T、TCに入力されるクロック信号CLK又は反転クロ
ック信号CLKCのパルスの動作周期で規定される1周
期毎に、入力Dからの読み込みと出力Qからの読み出し
を行う。
【0023】なお、第1段のレジスタ11の入力Dは、
2入力EXORゲート18の出力に接続されており、2
入力EXORゲート18の一方の入力は、2入力EXO
Rゲート17の出力に、他方の入力は、4入力NORゲ
ート16の出力にそれぞれ接続されている。また、2入
力NORゲート17の一方の入力は、第2段のレジスタ
12の出力Qに接続され、他方の入力は、第5段のレジ
スタ15の出力Qに接続されている。更に、4入力NO
Rゲート16の入力は、2入力EXORゲート18の出
力と、第1から第3段のレジスタ11、12、13の各
出力Qにそれぞれ接続されている。このように、4入力
NORゲート16及び2入力EXORゲート17、18
は、所定のレジスタからの複数の出力を入力として論理
演算を行い、その結果を第1段のレジスタ11の入力D
に供給するフィードバック回路を構成している。
【0024】従って、アドレス信号A<1>...A<
4>が全て“0”(4入力EXORゲート16の出力が
“1”)であり、且つ第2段のレジスタ12及び第5段
のレジスタ15の出力Qが共に“0”(2入力NORゲ
ート17の出力が“0”)である場合、又は、アドレス
信号A<1>...A<4>の少なくとも一つが“1”
(4入力EXORゲート16の出力が“0”)であり、
且つ第2段のレジスタ12及び第5段のレジスタ15の
一方の出力Qが“1”(2入力NORゲート17の出力
が“1”)である場合に、第1段のレジスタ11には、
“1”が読み込まれるようになっており、その結果、図
に示すようなカウント動作を行うものである。
【0025】ここで、フィードバックシフトレジスタ型
カウンタ回路におけるダイナミック型レジスタの構成を
図5に示す。図において、21、22はインバータ、2
3は前段のインバータ21の入力側に設けられたトラン
スミッションゲート、24は前段のインバータ21の出
力側に設けられたトランスミッションゲートである。な
お、トランスミッションゲート23の制御端子は、入力
Tに接続されてクロック信号CLKにより動作し、反転
制御端子は、入力TCに接続されて反転クロック信号C
LKCにより動作する。一方、トランスミッションゲー
ト24の制御端子は、入力TCに接続され、反転制御端
子が、入力Tに接続されている。
【0026】このように、この実施の形態1による半導
体メモリ装置においては、リフレッシュカウンタ回路
を、フィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路で構
成し、このフィードバックシフトレジスタ型カウンタ回
路におけるレジスタを、ダイナミック型レジスタで構成
している。なお、このようなダイナミック型レジスタに
は、4つのNMOSトランジスタと、4つのPMOSト
ランジスタとが使用される。
【0027】次に、フィードバックシフトレジスタ型カ
ウンタ回路における2入力EXORゲート17、18の
構成を図6に示すが、2入力EXORゲート17、18
は、2つのインバータ31、32と、2つのトランスミ
ッションゲート32、33とから構成される。従って、
このような2入力EXORゲート17、18において
は、4つのNMOSトランジスタと、4つのPMOSト
ランジスタとが要求される。また、フィードバックシフ
トレジスタ型カウンタ回路における4入力NORゲート
16の構成を図7に示すが、このような4入力NORゲ
ート16においても、4つのNMOSトランジスタと、
4つのPMOSトランジスタとが使用される。
【0028】従って、この実施の形態1によるカウンタ
回路に要求されるトランジスタ数は、 NMOS:(4×5)+(4×2+4)=32 PMOS:(4×5)+(4×2+4)=32 となり、従って、従来のリップルカウンタに比べて、ト
ランジスタ数を削減することができる。
【0029】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、半導体メモリ装置のカウンタ回路を、ダイナミック
型回路を用いて構成したので、トランジスタ数を削減で
き、半導体メモリ装置にしめるカウンタ回路の面積を削
減することができるなどの効果が得られる。
【0030】実施の形態2.図8は、この発明の実施の
形態2によるダイナミック型レジスタの構成を示す回路
図であり、図において、21、22はインバータ、25
は前段のインバータ21の入力側に設けられたNMOS
トランジスタ、26は前段のインバータ21の出力側に
設けられたNMOSトランジスタである。なお、NMO
Sトランジスタ25のゲートは、入力Tに接続されてク
ロック信号CLKにより動作し、一方、NMOSトラン
ジスタ26のゲートは、入力TCに接続されて反転クロ
ック信号CLKCにより動作する。
【0031】このように、この実施の形態2によれば、
フィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路における
ダイナミック型レジスタを、互いに直列に接続された2
つのインバータ21、22と、2つのインバータ21、
22の一方における入力側及び出力側にそれぞれ設けら
れた2つのNMOSトランジスタとにより構成するもの
である。なお、半導体メモリ装置を構成する他の構成要
素については、前述の実施の形態1と同様であるので、
説明を省略する。
【0032】なお、この実施の形態2においては、カウ
ンタ回路に要求されるトランジスタ数は、 NMOS:(4×5)+(4×2+4)=32 PMOS:(2×5)+(4×2+4)=22 となる。
【0033】また、半導体メモリ装置には、外部電源の
昇圧又は降圧を行う回路、及び、基盤電位を発生する回
路が含まれることが多いので、2つの異なる電圧でカウ
ンタ回路を駆動することが容易である。たとえば、図8
のダイナミック型レジスタ内のインバータ21、22
は、第1の電圧(仮にVcc)で動かし、クロック信号
CLK、CLKCはそれよりも高い第2の電圧(仮にV
pp)で動かすように構成することにより、 Vpp≧Vcc+Vtn+α Vtn:転送ゲートNMOSトランジスタ26のしきい
値電圧、 α:基盤効果によるVtnの変動分、 の関係を満たせば、マスタ(D入力)側のインバータ2
1の出力の“H”レベルをそのまま(電圧Vccのま
ま)スレーブ側に伝えることができる。
【0034】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、フィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路にお
けるダイナミック型レジスタを、互いに直列に接続され
た2つのインバータと、2つのインバータの一方におけ
る入力側及び出力側にそれぞれ設けられた2つのNMO
Sトランジスタとにより構成したので、実施の形態1よ
りもトランジスタ数を更に削減でき、半導体メモリ装置
にしめるカウンタ回路の面積を更に削減することができ
るなどの効果が得られる。
【0035】実施の形態3.図9は、この発明の実施の
形態3によるダイナミック型レジスタの構成を示す回路
図であり、図において、21、22はインバータ、27
は前段のインバータ21の入力側に設けられたNMOS
トランジスタ、28は前段のインバータ21の出力側に
設けられたPMOSトランジスタである。なお、NMO
Sトランジスタ27及びPMOSトランジスタ28のゲ
ートは、ともに入力Tに接続されてクロック信号CLK
により動作する。
【0036】このように、この実施の形態3によれば、
フィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路における
ダイナミック型レジスタを、互いに直列に接続された2
つのインバータ21、22と、2つのインバータ21、
22の一方における入力側及び出力側の一方に設けられ
たNMOSトランジスタ27と、入力側及び出力側の他
方に設けられたPMOSトランジスタ28とにより構成
するものである。なお、半導体メモリ装置を構成する他
の構成要素については、前述の実施の形態1と同様であ
るので、説明を省略する。
【0037】なお、この実施の形態3においては、カウ
ンタ回路に要求されるトランジスタ数は、 NMOS:(3×5)+(4×2+4)=27 PMOS:(3×5)+(4×2+4)=27 となる。
【0038】また、実施の形態2の場合と同様に、たと
えば、ダイナミック型レジスタ内のインバータ21、2
2は、降圧電位(仮にVcc)で動かし、クロック信号
CLKは、昇圧電位(仮にVpp)から基盤電位(仮に
Vbb)で動かすように構成することにより、 −Vtp−α≧−Vbb Vtp:転送ゲートPMOSトランジスタ28のしきい
値電圧 α:基盤効果によるVtpの変動分 の関係を満たせば、マスタ(D入力)側のインバータ2
1の出力の“L”レベルをそのまま(電圧GNDのま
ま)スレーブ側に伝えることができる。
【0039】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、フィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路にお
けるダイナミック型レジスタを、互いに直列に接続され
た2つのインバータと、2つのインバータの一方におけ
る入力側及び出力側の一方に設けられたNMOSトラン
ジスタと、入力側及び出力側の他方に設けられたPMO
Sトランジスタとにより構成したので、トランジスタ数
を削減でき、半導体メモリ装置にしめるカウンタ回路の
面積を削減することができるなどの効果が得られる。
【0040】実施の形態4.この実施の形態4は、前述
の実施の形態1におけるリフレッシュカウンタ回路のフ
ィードバック回路に、ダイナミックCMOS型4入力N
ORゲート(ダイナミックCMOS型論理ゲート)を適
用したものである。図10は、この発明の実施の形態4
によるダイナミックCMOS型4入力NORゲートの構
成を示す回路図である。なお、半導体メモリ装置を構成
する他の構成要素については、前述の実施の形態1と同
様であるので、説明を省略する。
【0041】このようなダイナミックCMOS型4入力
NORゲートは、入力Tが“H”、入力TCが“L”に
なると、“H”へのプリチャージ動作を完了して、4つ
の入力の内、どれか一つでも“H”ならば出力を“L”
へ引き抜く。各ダイナミック型レジスタは、この結果を
受け、マスタ(D入力)側にデータを蓄える。また、こ
のダイナミックCMOS型4入力NORゲートは、入力
Tが“L”、入力TCが“H”になると、“H”へのプ
リチャージ動作へ遷移する。各ダイナミック型レジスタ
は、この結果を受け、マスタ(D入力)側でのデータ読
み込みを終了し、スレーブ(Q出力)側へデータを転送
する。
【0042】このように、この発明の実施の形態4によ
れば、カウンタ回路のフィードバック回路を構成する4
入力NORゲートを、ダイナミックCMOS型論理ゲー
ト、即ちダイナミックCMOS型4入力NORゲートに
より構成したものである。なお、この実施の形態4にお
いては、カウンタ回路に要求されるトランジスタ数は、 NMOS:(4×5)+(4×2+4+1)=33 PMOS:(2×5)+(4×2+1)=19 となる。
【0043】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、カウンタ回路のフィードバック回路に、ダイナミッ
クCMOS型論理ゲートを適用したので、トランジスタ
数を削減でき、半導体メモリ装置にしめるカウンタ回路
の面積を削減することができるなどの効果が得られる。
また、カウンタ回路の回路規模を小さくすることができ
るなどの効果が得られる。
【0044】実施の形態5.この実施の形態5は、前述
の実施の形態1から3におけるダイナミック型レジスタ
のインバータと、2入力EXORゲートのインバータと
を共有化したものである。図11及び図12は、ダイナ
ミック型レジスタのインバータと、2入力EXORゲー
トのインバータを共有化した回路を示す回路図であり、
図11には、ダイナミック型レジスタを構成する後段の
インバータ22と、2入力EXORゲート17における
インバータ(図6におけるインバータ32)とを共有化
した回路を、また、図12には、ダイナミック型レジス
タを構成する後段のインバータ22と、2入力EXOR
ゲート17におけるインバータ(図6におけるインバー
タ31)とを共有化した回路を示す。図において、21
はダイナミック型レジスタを構成する前段のインバー
タ、22はダイナミック型レジスタを構成する後段のイ
ンバータであり、この後段のインバータ22が、2入力
EXORゲートにおけるインバータ31または32と共
通化されている。
【0045】なお、このようにダイナミック型レジスタ
のインバータと、2入力EXORゲートのインバータを
共有化した回路(ダイナミック型レジスタ+2入力EX
OR)におけるタイミングチャートを図13に示す。こ
のように、ダイナミック型レジスタは、入力Tに入力さ
れるクロック信号の立ち上がりで入力Dを取り込み、ク
ロック信号の立ち下がりで出力Qに伝達するように動作
する。また、2入力EXORゲートの出力Cは、入力
A、Bの組み合わせに応じて、その状態が変化する。従
って、この実施の形態5においては、このようなインバ
ータの共有化を、第2段のダイナミック型レジスタ12
及び第5段のダイナミック型レジスタ15の一方、ある
いは、両方に対して行うものとする。
【0046】なお、このような共通化を行った場合に、
カウンタ回路に要求されるトランジスタ数は、 NMOS:(4×5)+(4+2+4)=30 PMOS:(2×5)+(4+2+4)=20 となる。
【0047】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、ダイナミック型レジスタのインバータと、2入力E
XORゲートのインバータを共有化したので、トランジ
スタ数を削減でき、カウンタ回路の回路規模を小さくす
ることができるなどの効果が得られる。
【0048】実施の形態6.この実施の形態6は、前述
のフィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路を構成
するダイナミック型レジスタの記憶ノードに、フィード
バック回路の入力を接続するものである。図14は、フ
ィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路を構成する
ダイナミック型レジスタの回路図であり、41はダイナ
ミック型レジスタの記憶ノードである。
【0049】図に示すように、この実施の形態6によれ
ば、ダイナミック型レジスタの記憶ノード41は、フィ
ードバックシフトレジスタ型カウンタ回路におけるフィ
ードバック回路を構成する4入力NORゲートの入力、
あるいは2入力EXORゲートの入力に接続される。従
って、その接続した論理ゲートの入力容量により、記憶
ノード41の容量を増加させることができ、そのため、
ダイナミック型レジスタ内の記憶ノード41の容量を削
減でき、ダイナミック型レジスタの面積を削減すること
ができるものである。
【0050】以上のように、この実施の形態6によれ
ば、フィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路を構
成するダイナミック型レジスタの記憶ノードを、フィー
ドバック回路の入力と接続するように構成したので、ダ
イナミック型レジスタの面積が削減でき、カウンタ回路
の回路規模を小さくできるなどの効果が得られる。
【0051】なお、この発明のフィードバックシフトレ
ジスタ型カウンタ回路の用途は、ダイナミック型メモリ
のリフレッシュに限るものではなく、半導体集積回路全
般のコストダウンに効果があるものである。
【0052】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、カウンタ回路における少なくとも一つのレジスタ
を、ダイナミック型レジスタで構成したので、トランジ
スタ数を削減でき、半導体メモリ装置にしめるカウンタ
回路の面積を削減できる効果がある。
【0053】請求項2記載の発明によれば、フィードバ
ック回路を、ダイナミックCMOS型論理ゲートを含む
ように構成したので、トランジスタ数を削減でき、半導
体メモリ装置にしめるカウンタ回路の面積を削減できる
効果がある。
【0054】請求項3記載の発明によれば、フィードバ
ック回路中の排他的論理和ゲートが、少なくとも一つの
インバータをレジスタと共有するように構成したので、
トランジスタ数を削減でき、カウンタ回路の回路規模を
小さくできる効果がある。
【0055】請求項4記載の発明によれば、カウンタ回
路を、複数のレジスタにおける複数の出力を入力として
論理演算を行い、その結果をレジスタの直列入力に供給
するフィードバック回路を備えるように構成し、且つ、
ダイナミック型レジスタの記憶ノードを、フィードバッ
ク回路の入力に接続するように構成したので、ダイナミ
ック型レジスタの面積が削減でき、カウンタ回路の規模
を小さくできる効果がある。
【0056】請求項5記載の発明によれば、ダイナミッ
ク型レジスタを、互いに直列に接続された2つのインバ
ータと、2つのインバータの一方における入力側及び出
力側にそれぞれ設けられた2つのトランスミッションゲ
ートとから構成したので、トランジスタ数を削減でき、
半導体メモリ装置にしめるカウンタ回路の面積を削減で
きる効果がある。
【0057】請求項6記載の発明によれば、ダイナミッ
ク型レジスタを、互いに直列に接続された2つのインバ
ータと、2つのインバータの一方における入力側及び出
力側にそれぞれ設けられた2つのNMOSトランジスタ
とから構成したので、トランジスタ数を更に削減でき、
半導体メモリ装置にしめるカウンタ回路の面積を削減で
きる効果がある。
【0058】請求項7記載の発明によれば、ダイナミッ
ク型レジスタを、互いに直列に接続された2つのインバ
ータと、2つのインバータの一方における入力側及び出
力側の一方に設けられたNMOSトランジスタと、2つ
のインバータの一方における入力側及び出力側の他方に
設けられたPMOSトランジスタとから構成したので、
トランジスタ数を削減でき、半導体メモリ装置にしめる
カウンタ回路の面積を削減できる効果がある。
【0059】請求項8記載の発明によれば、フィードバ
ック回路を、ダイナミックCMOS型論理ゲートを含む
ように構成したので、トランジスタ数を削減でき、カウ
ンタ回路の回路規模を小さくできる効果がある。
【0060】請求項9記載の発明によれば、フィードバ
ック回路の排他的論理和ゲートが、少なくとも一つのイ
ンバータをシフトレジスタと共有するように構成したの
で、トランジスタ数を削減でき、カウンタ回路の回路規
模を小さくできる効果がある。
【0061】請求項10記載の発明によれば、複数のレ
ジスタの少なくとも一つをダイナミック型レジスタで構
成し、ダイナミック型レジスタの記憶ノードを、フィー
ドバック回路の入力と接続するように構成したので、ダ
イナミック型レジスタの面積が削減でき、カウンタ回路
の規模を小さくできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による半導体メモリ
装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 リフレッシュカウンタ回路の構成を示す回路
図である。
【図3】 この発明の実施の形態1における5ビットフ
ィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路の動作を示
す状態遷移図である。
【図4】 この発明の実施の形態1における5ビットフ
ィードバックシフトレジスタ型カウンタ回路の動作を示
すタイミングチャートである。
【図5】 この発明の実施の形態1におけるダイナミッ
ク型レジスタの回路図である。
【図6】 この発明の実施の形態1における2入力EX
ORゲートの回路図である。
【図7】 この発明の実施の形態1における4入力NO
Rゲートの回路図である。
【図8】 この発明の実施の形態2におけるダイナミッ
ク型レジスタの回路図である。
【図9】 この発明の実施の形態3におけるダイナミッ
ク型レジスタの回路図である。
【図10】 この発明の実施の形態4におけるダイナミ
ックCMOS型4入力NORゲートの回路図である。
【図11】 この発明の実施の形態5におけるインバー
タ共有化回路の回路図である。
【図12】 この発明の実施の形態5におけるインバー
タ共有化回路の回路図である。
【図13】 この発明の実施の形態5におけるインバー
タ共有化回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図14】 この発明の実施の形態6におけるダイナミ
ック型レジスタの回路図である。
【図15】 従来の半導体メモリ装置におけるカウンタ
回路の回路図である。
【図16】 従来のトグルレジスタの回路図である。
【図17】 従来の5ビットリップルカウンタの動作を
示す状態遷移図である。
【図18】 従来の5ビットリップルカウンタの動作を
示すタイミングチャートである。
【符号の説明】 2 メモリアレイ(メモリセル)、3 アドレスデコー
ダ、4 リフレッシュカウンタ回路(カウンタ回路)、
11,12,13,14,15 レジスタ(シフトレジ
スタ)、16 4入力NORゲート(フィードバック回
路)、17,18 2入力EXORゲート(排他的論理
和ゲート、フィードバック回路)、2122,31,3
2 インバータ、23,24 トランスミッションゲー
ト、25,26,27 NMOSトランジスタ、28
PMOSトランジスタ。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のダイナミック型メモリセルと、前
    記複数のダイナミック型メモリセルの内の特定のメモリ
    セル群を選択するためのアドレスデコーダと、リフレッ
    シュ動作時に前記アドレスデコーダにリフレッシュアド
    レスを供給するフィードバックシフトレジスタ型カウン
    タ回路とを備えた半導体メモリ装置において、前記カウ
    ンタ回路は、複数のレジスタを含んでおり、前記複数の
    レジスタの少なくとも一つは、ダイナミック型レジスタ
    で構成されることを特徴とする半導体メモリ装置。
  2. 【請求項2】 カウンタ回路は、複数のレジスタにおけ
    る複数の出力を入力として論理演算を行い、その結果を
    前記レジスタの直列入力に供給するフィードバック回路
    を備えており、前記フィードバック回路は、ダイナミッ
    クCMOS型論理ゲートを含むことを特徴とする請求項
    1記載の半導体メモリ装置。
  3. 【請求項3】 カウンタ回路は、複数のレジスタにおけ
    る複数の出力を入力として論理演算を行い、その結果を
    前記レジスタの直列入力に供給するフィードバック回路
    を備えており、前記フィードバック回路は、排他的論理
    和ゲートを含んでおり、前記排他的論理和ゲートは、少
    なくとも一つのインバータを前記レジスタと共有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  4. 【請求項4】 カウンタ回路は、複数のレジスタにおけ
    る複数の出力を入力として論理演算を行い、その結果を
    前記レジスタの直列入力に供給するフィードバック回路
    を備えており、前記ダイナミック型レジスタの記憶ノー
    ドは、前記フィードバック回路の入力に接続されている
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体メモリ装置。
  5. 【請求項5】 ダイナミック型レジスタは、互いに直列
    に接続された2つのインバータと、前記2つのインバー
    タの一方における入力側及び出力側にそれぞれ設けられ
    た2つのトランスミッションゲートとからなることを特
    徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記
    載の半導体メモリ装置。
  6. 【請求項6】 ダイナミック型レジスタは、互いに直列
    に接続された2つのインバータと、前記2つのインバー
    タの一方における入力側及び出力側にそれぞれ設けられ
    た2つのNMOSトランジスタとからなることを特徴と
    する請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の
    半導体メモリ装置。
  7. 【請求項7】 ダイナミック型レジスタは、互いに直列
    に接続された2つのインバータと、前記2つのインバー
    タの一方における入力側及び出力側の一方に設けられた
    NMOSトランジスタと、前記2つのインバータの一方
    における入力側及び出力側の他方に設けられたPMOS
    トランジスタとからなることを特徴とする請求項1から
    請求項4のうちのいずれか1項記載の半導体メモリ装
    置。
  8. 【請求項8】 複数のレジスタの直列接続により構成さ
    れるシフトレジスタと、前記シフトレジスタの複数の出
    力を入力として論理演算を行い、その結果を前記シフト
    レジスタの直列入力に供給するフィードバック回路とを
    備えたカウンタ回路において、前記フィードバック回路
    は、ダイナミックCMOS型論理ゲートを含むことを特
    徴とするカウンタ回路。
  9. 【請求項9】 複数のレジスタの直列接続により構成さ
    れるシフトレジスタと、前記シフトレジスタの複数の出
    力を入力として論理演算を行い、その結果を前記シフト
    レジスタの直列入力に供給するフィードバック回路とを
    備えたカウンタ回路において、前記フィードバック回路
    は、排他的論理和ゲートを含んでおり、前記排他的論理
    和ゲートは、少なくとも一つのインバータを前記シフト
    レジスタと共有することを特徴とするカウンタ回路。
  10. 【請求項10】 複数のレジスタの直列接続により構成
    されるシフトレジスタと、前記シフトレジスタの複数の
    出力を入力として論理演算を行い、その結果を前記シフ
    トレジスタの直列入力に供給するフィードバック回路と
    を備えたカウンタ回路において、前記複数のレジスタの
    少なくとも一つは、ダイナミック型レジスタで構成さ
    れ、前記ダイナミック型レジスタの記憶ノードは、前記
    フィードバック回路の入力に接続されていることを特徴
    とするカウンタ回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006500711A (ja) * 2002-09-25 2006-01-05 インフィネオン テヒノロギーズ アーゲー メモリ・アレイを有するic用更新制御回路
JP2009141569A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Sony Corp クロック信号生成回路、表示パネルモジュール、撮像デバイス及び電子機器

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