JPS58159299A - 記憶デ−タの有効性検出回路 - Google Patents

記憶デ−タの有効性検出回路

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JPS58159299A
JPS58159299A JP57043185A JP4318582A JPS58159299A JP S58159299 A JPS58159299 A JP S58159299A JP 57043185 A JP57043185 A JP 57043185A JP 4318582 A JP4318582 A JP 4318582A JP S58159299 A JPS58159299 A JP S58159299A
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JP
Japan
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data
circuit
level
memory cells
ram
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Pending
Application number
JP57043185A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Yamazaki
山崎 昭浩
Yukihiro Saeki
佐伯 幸弘
Kazuo Yamaguchi
一夫 山口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals

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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、多数のメモリセルを有する集積回路におい
て、供給されている電源電圧が低下した際にメモリセル
に記憶されているデータが反転せずに有効なものである
か否かを検出する記憶データの有効性検出回路に関する
〔発明の技術的背景〕
ワンチップのマイクロコンピュータ等ではデータ記憶回
路としてRAM(ランダムアクセスメモリ)が用いられ
ている。このRAM内のメモリセルで予め記憶されてい
るデータは、RAMに供給されている電源電圧が低下す
ると破壊されて反転する場合があるので、電源電圧が低
下する恐れがある時には、RAM内のデータ有効性を検
出する機能が付加されるOが一般的である。
第1図は上記データの有効性を検出するための、記憶デ
ータの有効性検出回路の従来回路の構成図である。この
回路は、電源電圧が所定値よりも低下する場合に記憶デ
ータが反転することに着目したものであ)、電源電圧を
検出しその値が所定値よりも低下した場合に記憶データ
を無効と判断するようにしたものである。この回路の具
体的な構成は第1図に示すように、電源電圧VCC印加
点と接地電位点との間にデイプレッションタイプのNチ
ャネルMOS FET 1のソース・ドレイン間および
エンハンスメントタイプのNチャネルMOS FET 
2のドレイン・ソース間を直列挿入し、上記内MOS 
FET 1、2のドレイン共通接続点にそれぞれのゲー
トを接続し、さらに上記両MOS FET 1、2のド
レイン共通接続点の電位Vnを演算増幅器からなる電圧
比較回路3の一方入力端に供給し、この電圧比較回路3
の他方入力端には電源電圧VCCを一対の抵抗4、5で
抵抗分割した電位V0を供給し、また上記電圧比較回路
3の圧力管セット、リセット形のフリップフロップ6の
セット入力端に供給するようにしたものである。
このような構成でなる検出回路において、ディプレッシ
ョンタイプのMOS FET 1は定電流回路として作
用し、電源電圧VCCの値にかかわりなく常に一定の電
流を流す、一方、エンハンスメントタイプのMOSFE
T 2は飽和領域で動作するため、そのドレイン電位す
なわち電位■nはVCCの値にかかわらず一定値となる
。ここでVCCが正常な値で、抵抗分割による電位V0
が一定電圧Vnよりも高い場合、電圧比較回路3の出力
は01レベルとなり、予めリセット状態に設定されるフ
リップフロップ6はセットされない、ところが、VCC
が低下して、V0がVnよりも低くなったとき、電圧比
較回路3の出力は11レベルに反転し、フリップフロッ
プ6はセットされる。したがって、このフリップフロッ
プ6の出力Qをみれは電源電圧VCCが低下したことが
わかり、この時、前記RAM内の記憶データが反転して
いる可能性があることがわかる。
〔背景技術の問題点〕
ところで、上記第1図の従来回路では、二つのMOS 
FET 1、2によって設定される電位Vnを、メモリ
セルが実際にデータを記憶保持していることができる最
小の電源電圧に対応する電位V0に正確に一致させるこ
とはできず、両電位間には必らず誤差が生じ、しかも製
造プロセス上のパラメータのばらつきにより電位Vn、
V0の値が回路によって異なるため、メモリデータの有
効性を高精度に検出することができないという欠点があ
る。
さらに従来回路では演算増幅器を必要とするために、回
路構成が複雑となる欠点がある。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、メモリデータの有効性を高精度に判
断することができ、しかも回路構成も簡単な記憶データ
の有効性検出回路を提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明に係る記憶データの有効性検出回路は、RAM
内のメモリセルと同一構成の一対の検出用メモリセルを
同一チップ内に設け、予めこの一対の横出用メモリセル
に1レベル、0レベルのデータを書き込み、さらにその
記憶データが共に正常な場合にその出力が0レベルとな
るようなゲート回路に上記一対の検出用メモリセルの記
憶データを供給するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照してこの発明の実施例を説明する。第2
図において11は多数のメモリセル12を有するRAM
である。また、13、14は上記RAM11内のメモリ
セル12と同一の回路構成を有する検出用のメモリセル
である。さらに15はデータ書き込み回路であり、予め
このデータ書き込み回路15によって上記一方の検出用
のメモリセル13には1レベルのデータが、他方の検出
用のメモリセル14にはOレベルのデータがそれぞれ書
き込まれるようになっている。また。上記一方のメモリ
セル13に記憶されたデータはNANDゲート16に直
接供給され、上記他方のメモリセル14に記憶されたデ
ータはインバータ17を介して同じくNANDゲート1
6に供給される。そして、これらの回路は同一集積回路
内に形成され、RAM11内のメモリセル12と一対の
検出用のメモリセル13、14には同一の電源電圧が供
給されるようになっている。
このような構成において、図示しない手段によってRA
M11内の各メモリセル12に所定のデータを記憶させ
ると共に、データ書き込み回路15によってメモリセル
13、14に1レベル、Oレベルそれぞれのデータを記
憶させる。
データ記憶後、この集積回路に供給されている電源電圧
が低下せず正常な値であれは、RAM11内の各メモリ
セル11に予め記憶されているデータは反転せず、また
同様に一対のメモリセル13、14の記憶データも反転
せず1レベル、0レベルのままである。したがって、こ
のとき、NANDゲート16の出力は0レベルとなり、
この0レベルによって、RAM11内のメモリセル12
の記憶データが反転せすデータとして有効であると判断
することができる。
一方、電源電圧が低下してRAM11内のメモリセル1
3に記憶されているデータが反転するような場合、検出
用の一対のメモリセル13、14はRAM11内のメモ
リセル13同一の回路構成でありまた製造プロセスも等
しくかつ同一電源電圧が供給されているため、この一対
のメモリセル13、14でも同様に記憶データの反転が
起こる。
ところで、電源電圧の低下によってメモリセルの記憶デ
ータが反転する場合、1レベルが0レベルにかつOレベ
ルが1レベルに同時に反転するのではなく、どちらか反
転し易い一方のレベルが反転する。したがって、1レベ
ルから0レベル0反転の方が容易であるとすれは、電源
電圧の低下によって、メモリセル13の記憶データのみ
が1レベルから0レベルに反転する。
するとNAMDゲート16の出力は0レベルから1レベ
ルに反転し、このレベルへの反転によってメモリセル1
3、14のうちいずれか一方の記憶データが反転したこ
とを判断することができ、このとき同時にRAM11内
のメモリセル13のいずれかの1レベルの記憶データも
反転しており、このRAM11のデータが無効であると
判断することができる。すなわち、この実施例回路では
、同一集積回路のRAM11内のメモリセル12および
一対の検出用のメモリセル13、14はすべて同一特性
であると考えられるので、RAM11内のメモリセル1
2のデータの有効性を検出用のメモリセル13、14に
代表させて検出するようにしたものである。したがって
メモリセルの記憶データの反転そのものを直接検出する
ことができるため、製造プロセス上の諸条件のばらつき
に影響されずに記憶データの有効性を高精度に判断する
ことができる。
第3図は上記一対のメモリセル13、14とデータ書き
込み回路15それぞれを具体的に示した記憶データの有
効性検出回路の構成図である。図示するように一つのメ
モリセル13(または14)は、電源電圧■CC印加点
と接地電位点との間に直列挿入され、ゲートが共通接続
されたエンハンスメントタイプのPチャネルMOS F
ET21およびNチャネルMOS FET22からなる
CMOSインバータ23、同じくエンハンスメントタイ
プのPチャネルMOS FET 24およびNチャネル
MOS FET 35からなるもう一つのCMOSイン
バータ26、トランスファーゲート用の二つのエンハン
スメントタイプのNチャネルMOS FET27、28
および一対のデータ線29、30から構成されている。
そして上記一方のCMOSインバータ23の入力端は上
記トランスファゲート用の一方のMOS FET 27
を介して一方のデータ線29に接続されると共に他方の
CMOSインバータ26の出力端に接続される。さらに
他方のCMOSインパータ26の入力端は上記トランス
ファゲート用の他方のMOS FET28を介して他方
のデータ線30に接続されると共にCMOSインバータ
23の出力端に接続される。
また、一方のメモリセル13の一方のデータ線29がN
ANDゲート16の一方入力端に接続され、他方のメモ
リセル14の一方のデータ線29がインバータ17を介
してNANDゲートの他方入力端に接続される。上記ト
ランスファゲート用の二つのNチャネルMOS FET
 27、28のゲートには電源電圧VCCが常時供給さ
れていて、内MOS FET27、28は常にオン状態
となっている。
データ書き込み回路15は電源電圧VCC(1レベル信
号)を反転して接地電位(0レベル信号)を出力するイ
ンバータ31、1レベル信号印加点と上記一方のメモリ
セル13の一方のデータ線29との間に挿入されるMO
S FET33、0レベル信号印加点と上記一方のメモ
リセル13の他方のデータ線3Oとの間に挿入されるM
OS FET34、0レベル信号印加点と上記他方のメ
モリセル14の一方のデータ線29との間に挿入される
MOS FET 34、1レベル信号印加点と上記他方
のメモリセル14の他方のデータ線30との間に挿入さ
れるMOS FET35から構成されている。そして上
記MOS FET33ないし35はすべてエンハンスメ
ントタイプでNチャネルのものであり、これらMOS 
FET33ないし35のゲートにはデータ書き込み時に
1レベルとなる書き込みイネーブル信号ENが供給され
るようになっている。
このような構成において、データ書き込み回路15に1
レベルの書き込みイネーブル信号ENを供給すると、M
OS FET33ないし35はすべてオンし、一方のメ
モリセル13の一対のデータ線29、30には1レベル
、0レベルそれぞれのデータが供給され、他方のメモリ
セル14の一対のデータ線29、30には0レベル、1
レベルそれぞれのデータが供給される。一対のメモリセ
ル13、14においてMOS FET27、28が常に
オンしているため、一方のメモリセル13ではCMOS
インパータ23の入力端の信号が1レベル、出力端の信
号が0レベルとなるようにデータが設定され、この状態
を1レベルのデータが記憶されている状態とする。また
、他方のメモリセル14ではCMOSインパータ23の
入力端の信号が0レベル、出力端の信号が1レベルとな
るようにデータが設定され、この状態を0レベルのデー
タが記憶されている状態とする。この状態で書き込みイ
ネーブル信号ENが0レベルになっても、メモリセル1
3、14ではそれぞれ1レベル、0レベルのデータが記
憶、保持される。このような状態において、電源電圧V
CCが正常であればメモリセル13のデータ線29のデ
ータは1レベルのまま変化せず。
またメモリセル14のデータ線39のデータは0レベル
のまま変化しないので このときは前記したようにNA
NDゲート16の出力は0レベルとなる。そして電源電
圧VCCが低下して、メモリセル13、14いずれか一
方の記憶データが反転すると、NANDゲート16の出
力が1レベルに反転する。したがって、この場合には前
記RAM11のデータが無効であると判断することがで
きる。
そして第3に示すようにこの回路は、メモリセル13、
14を構成するいくつかのMOS FETデータ書き込
み回路を構成するいくつかのMOS FETおよびイン
バータとNANDゲートによって構成することかできる
ため、従来回路のような構成が複雑な演算増幅器を用い
た場合に比較して、回路構成を簡単にすることができる
第4図はこの発明の応用例の回路構成図であり、この発
明に係る記憶データの有効性検出回路の出力を用いて、
無効と判断された場合にRAMの記憶データをリセット
するようにしたものである。すなわち、前記第2図又は
第3図に示す記憶データの有効性検出回路におけるメモ
リセル13または14の記憶データが電源電圧VCCの
低下によって反転した場合、RAM11のメモリセル1
2の記憶データも反転していると考えられるためこのデ
ータを使用することはできない。そこで、たとえはRA
M11のデータをすべて0レベルにリセットして、その
データを用いるという方法が考えられる。第4図はこの
方法をワンチップマイクロコンピュータに適用したもの
である。すなわち、第4図においてこの発明に係る記憶
データの有効性検出回路41の出力はRAMリセット回
路43は供給される。このRAMリセット回路42は上
記記憶データタの有効性検出回路41からの出力信号に
基づいてRAM43の記憶データをリセットするか否か
の判定を行なう。RAMリセット回路42からの出力信
号の一つはシステム制御回路44に供給され、ここでシ
ステム全体のシークエンスをRAM43をリセットする
ためのシークエンスにするか否かを決定する。またRA
Mリセット回路41からの他の出力信号はRAM書き込
み制御回路45に供給され、RAM43のリセット時に
ここでRAM43に0レベルのデータを書き込むための
制御信号が作られる。このRAM書き込み制御回路45
からの制御信号によって書き込みデータ制御回路46お
よびアドレス制御回路47が制御され、RAM43のす
べてのメモリセルにOレベルのデータが順次書き込まれ
、この結果、RAM43がリセットされる、なお、上記
システム制御回路44はALU、インストラクションデ
コーダ、割り込み制御回路部を含み、RAMリセット回
路42からの出力信号のシスデム制御回路44への取り
込みは、たとえは割り込み要求信号の一つとして行ない
、RAM43のリセットのシークエンスを割り込みシー
クエンスとして行なう方法がALUの処理効率上望まし
い。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、記憶データの有
効性を高精度に判断することができ、しかも回路構成も
簡単な記憶データの有効性検出回路を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の記憶データの有効性検出回路の回路構成
図、第2図はこの発明の一実施例のブロック構成図、第
3図は第2図の具体的回路図、第4図はこの発明の応用
例のブロック構成図である。 11…RAM、12…メモリセル、13、14…検出用
のメモリセル、15…データ書き込み回路、16…NA
NDゲート、17…インパータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. メモリセルを有する集積回路において、上記メモリセル
    と等価な構成でかつ上記メモリセルと同一の電源電圧が
    供給される一対の検出用メモリセルと、上記一対の検出
    用メモリセルに予め真なる一対のデータを書き込むデー
    タ書き込み手段と、上記一対の検出用メモリセルにおけ
    る記憶データが供給されこのいずれか一方のデータが反
    転したことを検出するゲート回路とを具備し、上記ゲー
    ト回路の検出信号に基づいて前記メモリセルに記憶され
    ているデータの有効性を判断するようにしたことを特徴
    とする記憶データの有効性検出回路。
JP57043185A 1982-03-18 1982-03-18 記憶デ−タの有効性検出回路 Pending JPS58159299A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63268036A (ja) * 1987-04-27 1988-11-04 Oki Electric Ind Co Ltd 信号処理プロセッサにおける異常動作の検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63268036A (ja) * 1987-04-27 1988-11-04 Oki Electric Ind Co Ltd 信号処理プロセッサにおける異常動作の検出方法

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