JPH11185470A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPH11185470A JPH11185470A JP9346767A JP34676797A JPH11185470A JP H11185470 A JPH11185470 A JP H11185470A JP 9346767 A JP9346767 A JP 9346767A JP 34676797 A JP34676797 A JP 34676797A JP H11185470 A JPH11185470 A JP H11185470A
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Abstract
DLL回路を有し、外部クロックと内部クロックを同期
させることにより、誤動作を防止可能とし、更に低消費
電力で動作可能な半導体集積回路装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】外部から入力されるすべてのクロック信号
を無効とするアクティブパワーダウン状態を設定可能な
半導体集積回路装置において、外部クロック信号と同期
した内部クロック信号を生成するDLL回路と、該DL
L回路にて生成した内部クロック信号により外部からの
制御信号をラッチするラッチ回路と、該ラッチ回路にて
ラッチされた制御信号に対応する所定の処理を実行する
実行回路を有する構成とする。
Description
する半導体集積回路装置に関する。近年、SDRAM等
の半導体集積回路装置は、高速化及び高集積化が進み、
それに伴って所定の内部回路に対して外部のクロック信
号と位相の同期したクロックを安定的に供給することが
重要となっている。そこで、最近は高精度にタイミング
調整が可能なDLL(Delay Locked Lo
op)回路を使用して、外部のクロックと位相の同期し
たクロックを、所定の内部回路に対して供給することが
多い。
路装置は、高速化及び高集積化に伴い消費電力が増大す
る傾向にあり、低消費電力化が要望されている。
て、アクティブパワーダウン状態を設定可能なSDRA
Mを例として動作を説明する。尚、アクティブパワーダ
ウン状態外部とは、外部から入力されるすべてのクロッ
ク信号を無効とする状態をいう。
うに、グローバルな内部クロックに同期して、DRAM
COREへのデータの書き込み、及びDRAM CO
REからのデータの読み出しを行っている。SDRAM
内に供給される内部クロックは、SDRAMの外部から
供給される外部クロックと、外部から制御可能なクロッ
クイネーブル信号CKEがANDゲート301を介して
生成され、CKEが’H’の場合、内部クロックを各回
路に供給し、CKEが’L’の場合、各回路への内部ク
ロックの供給を停止する。尚、CKEが’L’の場合、
且つ制御信号が所定の入力の場合、SDRAMは、アク
ティブパワーダウン状態となる。
プセレクト信号CS、ロウアドレスセレクト信号RA
S、カラムアドレスセレクト信号CAS、ライトイネー
ブル信号WEの信号をいい、前記所定の入力とは、例え
ば、図15に示すアクティブパワーダウン状態成立条件
に対応する入力のことをいう。これらの制御信号は、内
部クロックに同期して、それぞれラッチ回路302、3
03、304、305にラッチされ、内部回路306に
通知される。尚、内部回路306は、SDRAMを構成
するANDゲート301、ラッチ回路302、303、
304、305以外の回路で構成され、例えば、アクテ
ィブパワーダウン状態成立条件を検出するためのコマン
ドデコーダー、DRAM CORE等の回路で構成され
る。
は、例えば、図20に示すタイムチャートのように、ラ
ッチ回路302、303、304、305がに示す内
部クロックの立ち上がりで、CS、RAS、CAS、W
Eをラッチすることにより、LATCH CS、LAT
CH RAS、LATCH CAS、LATCH WE
の’H’状態が確定する。
Eが’L’に設定されると、図15に示すアクティブパ
ワーダウン状態成立条件が一致し、従来のSDRAM
は、アクティブパワーダウン状態にセットされる。尚、
従来のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態にセ
ットされた場合に内部クロックが停止する。そのため、
各制御信号は、’H’、’L’のいずれの信号の入力が
あっても無視され(図20斜線部)、各ラッチ回路は、
以降の状態を保持する。
が解除されるまで、即ち、CKEが’H’に設定され、
内部クロックが動作を開始するまで継続する。
SDRAMにおいて、動作周波数が高くなると、外部ク
ロックに対する内部クロックの遅延により、誤動作が発
生する可能性がある。本発明は、高精度にタイミング調
整が可能なDLL回路を有し、外部クロックと内部クロ
ックを同期させることにより、誤動作を防止可能とし、
更に低消費電力で動作可能な半導体集積回路装置を提供
する。
するため、本発明の半導体集積回路装置は、請求項1に
記載のように、外部から入力されるすべてのクロック信
号を無効とするアクティブパワーダウン状態を設定可能
な半導体集積回路装置において、外部クロック信号と同
期した内部クロック信号を生成するDLL回路(後述す
る実施例のDLL回路1に相当)と、該DLL回路にて
生成した内部クロック信号により外部からの制御信号を
ラッチするラッチ回路(後述する実施例のラッチ回路
2、3、4、5に相当)と、該ラッチ回路にてラッチさ
れた制御信号に対応する所定の処理を実行する実行回路
(後述する実施例の内部回路6に相当)を有する構成と
する。
LL回路を有することにより、動作周波数が高くなった
場合でも高精度のタイミング調整が可能となり、外部ク
ロックと内部クロックが常に同期している。そのため、
従来の半導体集積回路装置のような、外部クロックに対
する内部クロックの遅延を要因とする誤動作が発生しな
い。
求項2に記載のように、請求項1記載の半導体集積回路
装置において、アクティブパワーダウン状態のとき、前
記DLL回路に対して外部クロック信号を供給しない手
段(後述する実施例のANDゲート8に相当)を有する
構成とする。本発明の半導体集積回路装置は、上記DL
L回路に対して外部クロック信号を供給しない手段とし
て、例えば、DLL回路の直前に2入力ANDゲートを
有する構成とし、一方の入力に外部クロックを、他方に
外部クロックイネーブル信号をそれぞれ入力している。
アクティブパワーダウン状態のとき、その外部クロック
イネーブル信号をディセーブル状態にすることにより外
部クロックをDLL回路に伝達しないように制御するた
め、DLL回路にて内部クロックが生成されず、内部回
路の消費電力を削減することができる。また、本発明の
半導体集積回路装置は、請求項3に記載のように、請求
項1記載の半導体集積回路装置において、アクティブパ
ワーダウン状態のとき、前記DLL回路にて生成された
内部クロック信号によりラッチされた前記制御信号を前
記内部回路に通知しない手段(後述する実施例のAND
ゲート12、13、14、15に相当)を有する構成と
する。
信号を内部回路に通知しない手段として、例えば、内部
回路の直前に2入力ANDゲートを有する構成とし、一
方の入力に制御信号を、他方に制御イネーブル信号をそ
れぞれ入力している。従って、本発明の半導体集積回路
装置は、アクティブパワーダウン状態のとき、その制御
イネーブル信号をディセーブル状態にすることによりラ
ッチ回路からの制御信号が内部回路に伝達されないた
め、内部回路が動作せず、内部回路の消費電力を削減す
ることができる。尚、本発明は、アクティブパワーダウ
ン状態においてもDLL回路にて内部クロックを生成す
る点で請求項2と異なる。
求項4に記載のように、請求項1記載の半導体集積回路
装置において、アクティブパワーダウン状態のとき、前
記DLL回路にて生成された内部クロック信号を前記ラ
ッチ回路に通知しない手段(後述する実施例のANDゲ
ート16に相当)を有する構成とする。本発明の半導体
集積回路装置は、上記内部クロック信号をラッチ回路に
通知しない手段として、例えば、ラッチ回路のクロック
入力端子の直前に2入力ANDゲートを有する構成と
し、一方の入力に内部クロックを、他方に内部クロック
イネーブル信号をそれぞれ入力している。
アクティブパワーダウン状態のとき、その内部クロック
イネーブル信号をディセーブル状態にすることにより制
御信号が内部回路に伝達されないため、内部回路が動作
せず、内部回路の消費電力を削減することができる。
尚、本発明は、アクティブパワーダウン状態においても
DLL回路にて内部クロックを生成する点で請求項2と
異なり、ラッチ回路への内部クロックを停止させる点で
請求項3と異なる。
求項5に記載のように、請求項1記載の半導体集積回路
装置において、前記DLL回路は、外部クロックの遅延
時間を制御する遅延制御手段(後述する実施例の制御部
18に相当)と、該遅延制御手段の制御により、該外部
クロックに遅延を付加して内部クロックを生成する遅延
付加手段(後述する実施例のディレイ段19に相当)と
を有し、アクティブパワーダウン時に、前記DLL回路
の遅延付加手段に対して外部クロック信号を供給しない
手段(後述する実施例のANDゲート17に相当)を有
する構成とする。
L回路の遅延付加手段に対して外部クロック信号を供給
しない手段として、例えば、遅延付加手段の直前に2入
力ANDゲートを有する構成とし、一方の入力に外部ク
ロックを、他方に外部クロックイネーブル信号をそれぞ
れ入力している。従って、本発明の半導体集積回路装置
は、アクティブパワーダウン状態のとき、その外部クロ
ックイネーブル信号をディセーブル状態にすることによ
り外部クロックをDLL回路に伝達しないように制御す
るため、DLL回路にて内部クロックが生成されず、内
部回路の消費電力を削減することができる。
求項6に記載のように、請求項5記載の半導体集積回路
装置において、前記DLL回路は、更に前記遅延制御手
段に対して電流を供給可能な第一の供給手段(後述する
実施例のドライバ21に相当)と、前記遅延付加手段に
対して電流を供給可能な第二の供給手段(後述する実施
例のドライバ22に相当)とを有する構成とする。
アクティブパワーダウン状態で遅延付加手段に対する外
部クロックの供給が停止した場合でも、DLL回路の遅
延制御手段、及び遅延付加手段に対して常に安定的に電
流を供給することができる。
置の実施例を図面に基づいて説明する。尚、本実施例で
は、説明の便宜上、半導体集積回路装置として、SDR
AMを例として説明する。本発明のSDRAMは、例え
ば、図14のように、SDRAMの基本的機能として実
際にデータを記憶するDRAM CORE38と、SD
RAM内の回路に定電圧を供給可能な定電圧電源31
と、外部からのクロックに同期して制御信号をラッチ、
及びデコード可能な制御信号生成回路32と、外部から
のアドレスを保持してロウアドレスをDRAM COR
E38に伝達するアドレスバッファレジスタ33と、書
き込みデータ及び読み出しデータを保持可能なデータバ
ッファレジスタ34と、前記制御信号生成回路32にて
ラッチされた制御信号をDRAM CORE38に伝達
する制御信号ラッチ回路35と、種々の動作モードを設
定可能なモードレジスタ36と、設定された動作モード
に基づいてカラムアドレスをDRAM CORE38に
伝達するアドレスカウンタ37から構成される。
部からのクロック信号、制御信号、アドレス、クロック
イネーブル信号等の入力により、DRAM CORE3
8からのデータの読み出し処理、及びDRAM COR
E38へのデータの書き込み処理を実行する。尚、本発
明のSDRAMにおいて、外部からのクロック信号は’
外部CLK’、クロックイネーブル信号は’CKE’ア
ドレスは’A0’’A1'・・・’An’(nは任意のビ
ット数を示す)、データは’DQ0’’DQ1'・・・’
DQn’(nは任意のビット数を示す)とそれぞれ定義
する。また、上記制御信号は、チップセレクト信号’C
S’とロウアドレスセレクト信号’RAS’とカラムア
ドレスセレクト信号’CAS’とライトイネーブル信
号’WE’を表す。
集積化に伴って、所定の内部回路、例えば、制御信号生
成回路32内のラッチ回路、制御信号ラッチ回路35等
の内部回路に対して外部のクロック信号’外部CLK’
と位相の同期した内部クロック信号’内部CLK’を安
定的に供給することが重要となっている。即ち、動作周
波数が高くなるにつれて、’外部CLK’に対する’内
部CLK’の遅延が要因となる誤動作が増加している。
そこで、図14に示す本発明のSDRAMでは、高精度
にタイミング調整が可能なDLL回路を制御信号生成回
路32内に持たせることにより、’外部CLK’と位相
の同期した’内部CLK’を、所定の内部回路に対して
供給するようにしている。
低消費電力化を考慮した制御信号生成回路32の実施例
を図面に基づいて説明する。図1は、図14に示す本発
明のSDRAMにおける制御信号生成回路32の第一の
実施例を示す。図1において、制御信号生成回路32
は、DLL回路1とラッチ回路2、3、4、5と内部回
路6と低電圧電源7とANDゲート8から構成される。
尚、内部回路6は、説明の便宜上、制御信号生成回路3
2内のコマンドデコーダ、その他の回路、及びSDRA
M内の制御信号生成回路32以外の回路全体を含むもの
とする。
1に示すように、’外部CLK’が’CKE’の制御に
よりANDゲート8を介してDLL回路1に供給され
る。そのため、DLL回路1では、’CKE’が’H’
の場合、’内部CLK’を生成して各回路に供給し、’
CKE’が’L’の場合、’外部CLK’が供給されな
いため、各回路への’内部CLK’の供給を停止する。
尚、’CKE’が’L’の場合、且つ制御信号が所定の
入力の場合、SDRAMは、アクティブパワーダウン状
態となる。
場合」とは、図15に示すアクティブパワーダウン状態
成立条件に対応する入力のことをいい、例えば、’C
S’が’L’、’RAS’が’H’、’CAS’が’
H’、’WE’が’H’の場合、または ’CS’が’
H’、’RAS’’CAS’’WE’が’X’の場合を
いう。尚、入力’X’とは、’H’または’L’の入力
の内、いずれか一方であることを示す。
される’内部CLK’に同期して、それぞれラッチ回路
2、3、4、5にラッチされ、内部回路6に通知され
る。この時、’内部CLK’は、内部回路6に供給され
ている。上記のように構成される本実施例のSDRAM
は、例えば、図2に示すタイムチャートのように、ラッ
チ回路2、3、4、5がに示す’内部CLK’の立ち
上がりで’CS’、’RAS’、’CAS’、’WE’
をラッチすることにより、内部信号’LATCH C
S’、’LATCH RAS’,’LATCH CA
S’、’LATCH WE’の’H’状態が確定する。
KE’が’L’に設定されると、信号が図15に示すア
クティブパワーダウン状態成立条件と一致し、本実施例
のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態にセット
される(以降)。尚、本実施例のSDRAMは、アク
ティブパワーダウン状態にセットされた場合、DLL回
路1に’外部CLK’が供給されず、’内部CLK’が
停止する。そのため、ラッチ回路2、3、4、5に対し
て、各制御信号の入力があった場合でも、即ち、’
H’、’L’のいずれかの信号の入力があった場合で
も、その信号は無視され(図2斜線部)、各ラッチ回路
は、の最後の’内部CLK’の立ち上がりでラッチし
た各制御信号の状態を保持する。
が解除されるまで、即ち、図15に示すように、’CK
E’が’H’に設定され、内部クロックが動作を開始
し、更に’CS’が’L’、’RAS’が’H’、’C
AS’が’H’、’WE’が’H’に設定されるか、ま
たは ’CS’が’H’に設定されるまで継続する。本
実施例のSDRAMは、上記のように、制御信号生成回
路32内部にDLL回路1を有することにより、動作周
波数が高くなった場合でも高精度のタイミング調整が可
能となり、’外部CLK’と’内部CLK’が常に同期
している。
LK’の遅延を要因とする誤動作が発生しない。また、
本実施例のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態
のとき、’CKE’をディセーブル状態’L’に設定す
ることにより、’外部CLK’をDLL回路1に伝達し
ないように制御するため、DLL回路1にて’内部CL
K’が生成されず、ラッチ回路2、3、4、5、及び内
部回路6の消費電力を削減することができる。
において、第一の実施例を改良した制御信号生成回路3
2の第二の実施例を示す。図3において、制御信号生成
回路32は、図1と同様のDLL回路1とラッチ回路
2、3、4、5と内部回路6と低電圧電源7とANDゲ
ート8と、更にインバータ9とDFF10とDFF11
から構成される。尚、図1の第一の実施例にて説明した
第二の実施例と同様の構成及び機能については、同一の
符号を付して説明を省略する。
クに対して非同期のため、DLL回路1にて、例えば、
図4のタイムチャートに示すような短い波形の’内部C
LK’が生成される場合がある。そこで、図3に示す第
二の実施例では、外部からの’CKE’をDFF10、
及びDFF11を介してANDゲート8の一方の入力端
子に入力することにより、例えば、図5のタイムチャー
トに示すように1クロック分の’H’を削除している。
尚、DFF11の出力信号(a)は、’内部CLK’の
立ち上がりでラッチされ、DFF10の出力信号(b)
は、’内部CLK’の立ち下がりでラッチされ、AND
ゲート8の出力信号(c)は、DFF10の出力信号
(b)が’L’の間の’外部CLK’を削除する。ま
た、信号(a)は、’内部クロック’の立ち上がりで’
CKE’をラッチするため、’CKE’の’L’状態
が、例えば、’内部CLK’の立ち上がりから次の立ち
上がりの間に存在する場合は、ラッチできず、その’C
KE’の’L’状態は無視される。
3に示すように、’外部CLK’が’CKE’の制御に
よりANDゲート8を介してDLL回路1に供給され
る。そのため、DLL回路1では、DFF10の出力信
号が’H’の場合、’内部CLK’を生成して各回路に
供給し、DFF10の出力信号が’L’の場合、’外部
CLK’が供給されないため、各回路への’内部CL
K’の供給を停止する。尚、’CKE’が’L’の場
合、且つ制御信号が所定の入力の場合、SDRAMは、
アクティブパワーダウン状態となる。
場合」とは、図1の説明と同様に、図15に示すアクテ
ィブパワーダウン状態成立条件に対応する入力のことを
いう。これらの制御信号は、DLL回路1にて生成され
る’内部CLK’に同期して、それぞれラッチ回路2、
3、4、5にラッチされ、内部回路6に通知される。
AMは、例えば、図6に示すタイムチャートのように、
ラッチ回路2、3、4、5がに示す’内部CLK’の
立ち上がりで’CS’、’RAS’、’CAS’、’W
E’をラッチすることにより、内部信号’LATCH
CS’、’LATCH RAS’,’LATCH CA
S’、’LATCH WE’の’H’状態が確定する。
KE’が’L’に設定されると、信号が図15に示すア
クティブパワーダウン状態成立条件と一致し、本実施例
のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態にセット
される(以降)。尚、本実施例のSDRAMは、アク
ティブパワーダウン状態にセットされた場合、DLL回
路1に’外部CLK’が供給されず、’内部CLK’が
停止する。そのため、ラッチ回路2、3、4、5に対し
て、各制御信号の入力があった場合でも、即ち、’
H’、’L’のいずれかの信号の入力があった場合で
も、その信号は無視され(図6斜線部)、各ラッチ回路
は、の最後の’内部CLK’の立ち上がりでラッチし
た各制御信号の状態を保持する。
が解除されるまで、即ち、図15に示すように、’CK
E’が’H’に設定され、内部クロックが動作を開始
し、更に’CS’が’L’、’RAS’が’H’、’C
AS’が’H’、’WE’が’H’に設定されるか、ま
たは ’CS’が’H’に設定されるまで継続する。
尚、第二の実施例の場合、アクティブパワーダウン状態
設定時の’内部CLK’は、第一の実施例より1クロッ
ク多く出力される。
制御信号生成回路32内部にDLL回路1を有すること
により、動作周波数が高くなった場合でも高精度のタイ
ミング調整が可能となり、’外部CLK’と’内部CL
K’が常に同期している。従って、’外部CLK’に対
する’内部CLK’の遅延を要因とする誤動作が発生し
ない。
ブパワーダウン状態のとき、’CKE’をディセーブル
状態’L’に設定することにより、’外部CLK’をD
LL回路1に伝達しないように制御するため、DLL回
路1にて’内部CLK’が生成されず、ラッチ回路2、
3、4、5、及び内部回路6の消費電力を削減すること
ができる。
において、第一の実施例、第二の実施例とは異なる制御
信号生成回路32の第三の実施例を示す。図7におい
て、制御信号生成回路32は、図1、及び図3と同様の
DLL回路1とラッチ回路2、3、4、5と内部回路6
と低電圧電源7と、更にANDゲート12とANDゲー
ト13とANDゲート14とANDゲート15から構成
される。尚、図1の第一の実施例にて説明した第三の実
施例と同様の構成及び機能については、同一の符号を付
して説明を省略する。
一、及び第二の実施例と異なり、図7に示すように、’
外部CLK’が直接供給される。そのため、DLL回路
1では、アクティブパワーダウン状態でも、常に’内部
CLK’が生成され、各回路に’内部CLK’を供給し
ている。尚、’CKE’が’L’の場合、且つ制御信号
が所定の入力の場合、SDRAMは、アクティブパワー
ダウン状態となる。
場合」とは、図1の説明と同様に、図15に示すアクテ
ィブパワーダウン状態成立条件に対応する入力のことを
いう。これらの制御信号は、DLL回路1にて生成され
る’内部CLK’に同期して、それぞれラッチ回路2、
3、4、5にラッチされ、’CKE’の制御によりAN
Dゲート12、13、14、15を介して内部回路6に
通知される。即ち、’CKE’が’L’の場合、各制御
信号がどのような値でも、その信号は、内部回路6に通
知されない。この時、’内部CLK’は、内部回路6に
供給されている。
AMは、例えば、図8に示すタイムチャートのように、
ラッチ回路2、3、4、5がに示す’内部CLK’の
立ち上がりで’CS’、’RAS’、’CAS’、’W
E’をラッチすることにより、内部信号’LATCH
CS’、’LATCH RAS’,’LATCH CA
S’、’LATCH WE’の’H’状態が確定する。
KE’が’L’に設定されると、信号が図15に示すア
クティブパワーダウン状態成立条件と一致し、本実施例
のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態にセット
される(以降)。尚、本実施例のSDRAMは、アク
ティブパワーダウン状態にセットされた場合でも、DL
L回路1に’外部CLK’が供給されているため、第
一、及び第二の実施例のように’内部CLK’が停止す
ることはない。しかし、アクティブパワーダウン状態の
ときは、’CKE’が’L’のため、各制御信号は内部
回路6に伝達されない。そのため、ラッチ回路2、3、
4、5に対して、各制御信号の入力があった場合でも、
即ち、’H’、’L’のいずれかの信号の入力があった
場合でも、その信号は無視され(図8斜線部)、各ラッ
チ回路は、の最後の’内部CLK’の立ち上がりでラ
ッチした各制御信号の状態を保持する。
が解除されるまで、即ち、図15に示すように、’CK
E’が’H’に設定され、内部クロックが動作を開始
し、更に’CS’が’L’、’RAS’が’H’、’C
AS’が’H’、’WE’が’H’に設定されるか、ま
たは ’CS’が’H’に設定されるまで継続する。本
実施例のSDRAMは、上記のように、制御信号生成回
路32内部にDLL回路1を有することにより、動作周
波数が高くなった場合でも高精度のタイミング調整が可
能となり、’外部CLK’と’内部CLK’が常に同期
している。
LK’の遅延を要因とする誤動作が発生しない。また、
本実施例のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態
のとき、’CKE’をディセーブル状態’L’に設定す
ることにより、ラッチ回路2、3、4、5からの制御信
号が内部回路6に伝達されないため、内部回路6が動作
せず、内部回路6の消費電力を削減することができる。
尚、本発明は、アクティブパワーダウン状態においても
DLL回路1にて’内部CLK’を生成する点で第一、
及び第二の実施例と異なる。
において、第一の実施例、第二の実施例、及び第三の実
施例とは異なる制御信号生成回路32の第四の実施例を
示す。図9において、制御信号生成回路32は、図1、
図3、及び図7と同様のDLL回路1とラッチ回路2、
3、4、5と内部回路6と低電圧電源7と、更にAND
ゲート16から構成される。尚、図1の第一の実施例に
て説明した第四の実施例と同様の構成及び機能について
は、同一の符号を付して説明を省略する。
一、及び第二の実施例と異なり(第三の実施例と同様
に)、図9に示すように、’外部CLK’が直接供給さ
れる。そのため、DLL回路1では、アクティブパワー
ダウン状態でも、常に’外部CLK’と位相の同期した
クロックを生成している。しかし、アクティブパワーダ
ウン状態の時、’CKE’が’L’のため、ANDゲー
ト16を介して各回路に伝達される’内部CLK’は、
各回路に供給されない。尚、’CKE’が’L’の場
合、且つ制御信号が所定の入力の場合、SDRAMは、
アクティブパワーダウン状態となる。
場合」とは、図1の説明と同様に、図15に示すアクテ
ィブパワーダウン状態成立条件に対応する入力のことを
いう。これらの制御信号は、DLL回路1にて生成さ
れ、ANDゲート16を介して出力される’内部CL
K’に同期して、それぞれラッチ回路2、3、4、5に
ラッチされ、内部回路6に通知される。即ち、’CK
E’が’L’の場合は、’内部CLK’がラッチ回路
2、3、4、5に供給されないため、各制御信号がどの
ような値でも、その信号は、内部回路6に通知されな
い。この時、’内部CLK’は、内部回路6にも供給さ
れない。
AMは、例えば、図10に示すタイムチャートのよう
に、ラッチ回路2、3、4、5がに示す’内部CL
K’の立ち上がりで’CS’、’RAS’、’CA
S’、’WE’をラッチすることにより、内部信号’L
ATCH CS’、’LATCH RAS’,’LAT
CHCAS’、’LATCH WE’の’H’状態が確
定する。
KE’が’L’に設定されると、信号が図15に示すア
クティブパワーダウン状態成立条件と一致し、本実施例
のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態にセット
される(以降)。尚、本実施例のSDRAMは、アク
ティブパワーダウン状態にセットされた場合、ANDゲ
ート16がディセーブル状態となり、’内部CLK’が
停止する。そのため、ラッチ回路2、3、4、5に対し
て、各制御信号の入力があった場合でも、即ち、’
H’、’L’のいずれかの信号の入力があった場合で
も、その信号は無視され(図2斜線部)、各ラッチ回路
は、の最後の’内部CLK’の立ち上がりでラッチし
た各制御信号の状態を保持する。
が解除されるまで、即ち、図15に示すように、’CK
E’が’H’に設定され、内部クロックが動作を開始
し、更に’CS’が’L’、’RAS’が’H’、’C
AS’が’H’、’WE’が’H’に設定されるか、ま
たは ’CS’が’H’に設定されるまで継続する。本
実施例のSDRAMは、上記のように、制御信号生成回
路32内部にDLL回路1を有することにより、動作周
波数が高くなった場合でも高精度のタイミング調整が可
能となり、’外部CLK’と’内部CLK’が常に同期
している。
LK’の遅延を要因とする誤動作が発生しない。また、
本実施例のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態
のとき、’CKE’をディセーブル状態’L’に設定す
ることにより、’内部CLK’がラッチ回路2、3、
4、5、及び内部回路5に供給されないため、ラッチ回
路2、3、4、5、及び内部回路6の消費電力を削減す
ることができる。尚、本発明は、アクティブパワーダウ
ン状態においてもDLL回路1にて’外部CLK’と同
期したクロックを生成する点で第一、及び第二の実施例
と異なり、ラッチ回路2、3、4、5への’内部CL
K’を停止させる点で第三の実施例と異なる。
Mにおいて、第一の実施例、第二の実施例、第三の実施
例、及び第四の実施例とは異なる制御信号生成回路32
の第五の実施例を示す。図11において、制御信号生成
回路32は、図1、図3、図7、及び図9と同様のDL
L回路1とラッチ回路2、3、4、5と内部回路6と低
電圧電源7と、更にANDゲート17から構成される。
尚、図1の第一の実施例にて説明した第二の実施例と同
様の構成及び機能については、同一の符号を付して説明
を省略する。
路1は、’外部CLK’に対してディレイを付加可能な
回路を複数段有するディレイ段19と、SDRAMの入
力端子からDLL回路1に入力までの’外部CLK’の
ディレイに基づいてディレイ段19の段数を制御する制
御部18から構成される。DLL回路1に供給されるク
ロックは、図11に示すように、制御部18には、’外
部CLK’が直接供給されているが、ディレイ段19に
は、’外部CLK’がANDゲート17を介して供給さ
れている。そのため、DLL回路1では、’CKE’
が’H’の場合、’内部CLK’を生成して各回路に供
給し、’CKE’が’L’の場合(信号(d)が’L’
を保持するため)、’外部CLK’が供給されないた
め、各回路への’内部CLK’の供給を停止する。
尚、’CKE’が’L’の場合、且つ制御信号が所定の
入力の場合、SDRAMは、アクティブパワーダウン状
態となる。
場合」とは、図1の説明と同様に、図15に示すアクテ
ィブパワーダウン状態成立条件に対応する入力のことを
いう。これらの制御信号は、DLL回路1にて生成され
る’内部CLK’に同期して、それぞれラッチ回路2、
3、4、5にラッチされ、内部回路6に通知される。
DRAMにおいて、第五の実施例を改良した制御信号生
成回路32の第六の実施例を示す。図12において、制
御信号生成回路32は、図11と同様のDLL回路1と
ラッチ回路2、3、4、5と内部回路6と低電圧電源7
とANDゲート17から構成される。
路1は、図11と同様のディレイ段19と制御部18
と、更にドライバ21、22から構成される。第六の実
施例、及び前記第五の実施例は、共に、アクティブ状態
のとき、ディレイ段19と制御部18の両方が動作して
おり、アクティブパワーダウン状態のとき、ディレイ段
19に’外部CLK’が入力されず、制御部18だけが
動作している。そのため、ディレイ段19への電流供給
がなくなり、電源レベルが変化する。
五の実施例は、制御部18の動作に悪影響を及ばす場合
がある。そこで、第六の実施例では、制御部18に対し
て電流を供給可能なドライバ21と、ディレイ段19に
対して電流を供給可能なドライバ22とを別個に有し、
更に制御部18とディレイ段19へ供給する電流の消費
電流比と、制御部18を駆動するドライバ21とディレ
イ段19を駆動するドライバ22の供給能力比を同等に
することで、DLL回路1の精度を保証している。即
ち、第六の実施例では、アクティブ状態、及びアクティ
ブパワーダウン状態のどちらの状態においても、制御部
18に供給される電流は、一定であり、DLL回路1の
精度を保証している。
バ22は、例えば、図16のように構成され、それぞれ
の駆動能力は、それぞれが有するトランジスタのW幅、
αW幅により決定する。上記のように構成される第五、
及び第六の実施例のSDRAMは、例えば、図6に示す
タイムチャートのように、ラッチ回路2、3、4、5が
に示す’内部CLK’の立ち上がりで’CS’、’R
AS’、’CAS’、’WE’をラッチすることによ
り、内部信号’LATCH CS’、’LATCH R
AS’,’LATCH CAS’、’LATCH W
E’の’H’状態が確定する。
KE’が’L’に設定されると、信号(d)が停止し、
更に各制御信号が図15に示すアクティブパワーダウン
状態成立条件と一致し、本実施例のSDRAMは、アク
ティブパワーダウン状態にセットされる(以降)。
尚、本実施例のSDRAMは、アクティブパワーダウン
状態にセットされた場合、DLL回路1のディレイ段1
9に’外部CLK’が供給されず、’内部CLK’が停
止する。そのため、ラッチ回路2、3、4、5に対し
て、各制御信号の入力があった場合でも、即ち、’
H’、’L’のいずれかの信号の入力があった場合で
も、その信号は無視され(図13斜線部)、各ラッチ回
路は、及びの’内部CLK’の立ち上がりでラッチ
した各制御信号の状態を保持する。
が解除されるまで、即ち、図15に示すように、’CK
E’が’H’に設定され、内部クロックが動作を開始
し、更に’CS’が’L’、’RAS’が’H’、’C
AS’が’H’、’WE’が’H’に設定されるか、ま
たは ’CS’が’H’に設定されるまで継続する。本
実施例のSDRAMは、上記のように、制御信号生成回
路32内部にDLL回路1を有することにより、動作周
波数が高くなった場合でも高精度のタイミング調整が可
能となり、’外部CLK’と’内部CLK’が常に同期
している。
LK’の遅延を要因とする誤動作が発生しない。また、
本実施例のSDRAMは、アクティブパワーダウン状態
のとき、’CKE’をディセーブル状態’L’に設定す
ることにより、’外部CLK’をDLL回路1のディレ
イ段19に伝達しないように制御するため、DLL回路
1にて’内部CLK’が生成されず、制御部18、ラッ
チ回路2、3、4、5、及び内部回路6の消費電力を削
減することができる。
れているDLL回路1の例を図面に基づいて説明する。
図17は、本実施例のSDRAMにて使用されるDLL
回路1の構成例を示す。図17において、DLL回路1
のディレイ段19は、可変遅延回路101とクロック制
御回路から構成され、DLL回路1の制御部18は、分
周回路103と可変遅延回路104とクロック制御回路
105とダミーラッチ回路106と遅延時間制御回路1
07と位相比較回路108とクロック入力回路109か
ら構成され、’外部CLK’に対する所定の位相関係を
有する’内部CLK’を出力するようにDLL回路1に
より遅延時間を付加する。
回路の具体的な機能を説明する。可変遅延回路101
は、内部の遅延回路の段数によって遅延時間を設定する
機能を有する。クロック制御回路102は、可変遅延回
路101にて遅延を付加され、生成された’内部CL
K’を出力する機能を有する。
し、所定の周波数を設定することにより、位相比較を実
行するタイミングを生成する機能を有する。可変遅延回
路104は、可変遅延回路101と同様に内部の遅延回
路の段数によって遅延時間を設定し、比較の対象となる
クロックを生成する機能を有する。クロック制御回路1
05は、クロック制御回路102と同様に可変遅延回路
104にて遅延を付加され、生成されたクロックを出力
する機能を有する。
延の要因となる所定の遅延量を予め付加する機能を有す
る。クロック入力回路109は、クロック制御回路10
5からのクロックに前記所定の遅延量を付加したクロッ
クを後述する位相比較回路108に送信する機能を有す
る。
9からのクロックと、’外部CLK’を所定の分周率で
分周したクロックとを位相比較して、’内部CLK’と
の位相差を検出する機能を有する。遅延時間制御回路1
09は、位相比較回路108にて検出された位相差に基
づいて、可変遅延回路101の遅延回路の段数決定
し、’外部CLK’に対する所定の位相関係を有する’
内部CLK’を出力するように制御する機能を有する。
7に示すDLL回路1において、実際に遅延を付加する
可変遅延回路101を、図18の回路図に基づいて、具
体的に説明する。図18において、可変遅延回路101
は、10段の遅延回路として、例えば、第一から第十の
遅延回路から構成されている。
1において、入力用のインバータ111、112、11
3、114と、出力用のインバータ144、145、1
46、147を有し、更に第一の遅延回路は、ゲート1
15とゲート116で構成され、第二の遅延回路は、ゲ
ート117とゲート118とゲート119で構成され、
第三の遅延回路は、ゲート120とゲート121とゲー
ト122で構成され、第四の遅延回路は、ゲート123
とゲート124とゲート125で構成され、第五の遅延
回路は、ゲート126とゲート127とゲート128で
構成され、第六の遅延回路は、ゲート129とゲート1
30とゲート131で構成され、第七の遅延回路は、ゲ
ート132とゲート133とゲート134で構成され、
第八の遅延回路は、ゲート135とゲート136とゲー
ト137で構成され、第九の遅延回路は、ゲート138
とゲート139とゲート140で構成され、第十の遅延
回路は、ゲート141とゲート142とゲート143で
構成され、端子(TC1からTC8)に入力する制御信
号の内、いずれか一つの端子を’H’にすることによっ
て、’外部CLK’に対して所定の遅延を付加した’内
部CLK’を出力することが可能となる。尚、各ゲート
(115から141)の遅延時間は、1tdとする。
15は、TC1からの信号が’L’にときにマスクさ
れ、もう一方の入力が’H’、’L’のどちらであって
も、’内部CLK’は常にLレベルである。一方、ゲー
ト115は、TC1が’H’のときにマスクが解除さ
れ、もう一方の入力が’H’、’L’の順で変化する
と、それに伴って’内部CLK’も’H’、’L’と変
化する。そのため、TC1が’H’の場合、’外部CL
K’から’内部CLK’までの遅延時間は、10ゲート
通過分の10tdとなる。
LK’から’内部CLK’までの遅延時間は、12ゲー
ト通過分の12tdとなる。また、TC3が’H’の場
合、’外部CLK’から’内部CLK’までの遅延時間
は、14ゲート通過分の14tdとなる。また、TC4
が’H’の場合、’外部CLK’から’内部CLK’ま
での遅延時間は、16ゲート通過分の16tdとなる。
K’から’内部CLK’までの遅延時間は、18ゲート
通過分の18tdとなる。また、TC6が’H’の場
合、’外部CLK’から’内部CLK’までの遅延時間
は、20ゲート通過分の20tdとなる。また、TC7
が’H’の場合、’外部CLK’から’内部CLK’ま
での遅延時間は、22ゲート通過分の22tdとなる。
K’から’内部CLK’までの遅延時間は、24ゲート
通過分の24tdとなる。また、TC9が’H’の場
合、’外部CLK’から’内部CLK’までの遅延時間
は、26ゲート通過分の26tdとなる。また、TC1
0が’H’の場合、’外部CLK’から’内部CLK’
までの遅延時間は、28ゲート通過分の28tdとな
る。
変遅延回路101は、10tdから28tdまでの遅延
時間を得ることができる。
ば、内部にDLL回路を有することにより、動作周波数
が高くなった場合でも高精度のタイミング調整が可能と
なり、外部クロックと内部クロックが常に同期してい
る。そのため、従来の半導体集積回路装置のような、外
部クロックに対する内部クロックの遅延を要因とする誤
動作が発生しない。
ティブパワーダウン状態の際、消費電力を削減すること
ができる。従って、本発明によれば、高精度にタイミン
グ調整が可能なDLL回路を有し、外部クロックと内部
クロックを同期させることにより、誤動作を防止可能と
し、更に低消費電力で動作可能な半導体集積回路装置を
提供することができる。
る。
ある。
ワーダウン状態成立条件である。
ック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】外部から入力されるすべてのクロック信号
を無効とするアクティブパワーダウン状態を設定可能な
半導体集積回路装置において、 外部クロック信号と同期した内部クロック信号を生成す
るDLL回路と、 該DLL回路にて生成した内部クロック信号により外部
からの制御信号をラッチするラッチ回路と、 該ラッチ回路にてラッチされた制御信号に対応する所定
の処理を実行する実行回路を有することを特徴とする半
導体集積回路装置。 - 【請求項2】請求項1記載の半導体集積回路装置におい
て、 アクティブパワーダウン状態のとき、前記DLL回路に
対して外部クロック信号を供給しない手段を有すること
を特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項3】請求項1記載の半導体集積回路装置におい
て、 アクティブパワーダウン状態のとき、前記DLL回路に
て生成された内部クロック信号によりラッチされた前記
制御信号を前記内部回路に通知しない手段を有すること
を特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項4】請求項1記載の半導体集積回路装置におい
て、 アクティブパワーダウン状態のとき、前記DLL回路に
て生成された内部クロック信号を前記ラッチ回路に通知
しない手段を有することを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項5】請求項1記載の半導体集積回路装置におい
て、 前記DLL回路は、外部クロックの遅延時間を制御する
遅延制御手段と、 該遅延制御手段の制御により、該外部クロックに遅延を
付加して内部クロックを生成する遅延付加手段とを有
し、 アクティブパワーダウン時に、前記DLL回路の遅延付
加手段に対して外部クロック信号を供給しない手段を有
することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項6】請求項5記載の半導体集積回路装置におい
て、 前記DLL回路は、更に前記遅延制御手段に対して電流
を供給可能な第一の供給手段と、 前記遅延付加手段に対して電流を供給可能な第二の供給
手段とを有することを特徴とする半導体集積回路装置。
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