JPS59129985A - デコ−ド回路 - Google Patents

デコ−ド回路

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JPS59129985A
JPS59129985A JP58004327A JP432783A JPS59129985A JP S59129985 A JPS59129985 A JP S59129985A JP 58004327 A JP58004327 A JP 58004327A JP 432783 A JP432783 A JP 432783A JP S59129985 A JPS59129985 A JP S59129985A
Authority
JP
Japan
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transistor
node
decoder
circuit
information
Prior art date
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Pending
Application number
JP58004327A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Kobayashi
悟 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP58004327A priority Critical patent/JPS59129985A/ja
Publication of JPS59129985A publication Critical patent/JPS59129985A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Static Random-Access Memory (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】 本発明はデコード回路に関する。
行アドレスラッチ手段と列アドレスラッチ手段と全有す
るマルチアドレス方式(行アドレスストローブ: RA
8と列アドレスストローブ: CASとによって同−組
のアドレス端子から行および列アドレス全導入する方式
のMO8型半導体メモリにおいて、列方向の一連の任意
の、又は、特定の長さの連続したアドレスをより高速で
アクセスしうデコード回路が特、願昭56−6910号
によシ提案された。該発明によるデコード回路は、従来
の2相クロツクによるマルチアドレス方式のM行×N列
のマトリクス状に配置されたメモリセルとM個の行を選
択する行デコーダとN個の列全選択する列デコーダによ
り構成されるランダムアクセスメモリにおいて、特に列
デコーダにシフトレジスタを組み込み、これ全弁して、
隣接する列デコーダとを次々に連結し、N番目の列デコ
ーダは、N番目のシフトレジスタ全弁して、最初の列デ
コーダへと接続される。閉回路を構成することにより得
られる。これにより得られるデコード回路は、I(As
/CA、S サイクル時、最初任意の行及び列アドレス
情報音それぞれ取り入れ、メモリセルがアクセスされ、
さらに列アドレス情報による列デコーダの選択、非選択
情報がシフトレジスタに取り込まれる。その後、R,A
s クロックを活性化状態に維持したまま、CAS  
クロックのみのサイクルに移行すると、該クロックのみ
に同期して発生するクロックによ、りRAS/CAS 
 サイクルで取り込まれた列アドレス情報の転送を開始
する。該シフトレジスタ付デコーダによるアドレス情報
の保持、転送はそれぞれCAS  クロックの活性化期
間に発生する保持用クロック、及びリセット期間VC発
生する転送りロックとによ、!71ビット毎になされる
。この結果、この連続アクセスモードでのメモリセルの
アクセスは従来の列アドレスバッファにより取り込まれ
、得られる列アドレス情報全必要とせず必ず連続したア
ドレスをアクセスする。又、α宿りロックのリセット期
間中に転送りロックを発生する方式は、次のサイクルで
、必ず、次の番地全アクセスすることが既にわかってい
るため、該クロックによるCASのリセット期間中の隣
接デコーダへの列情報の転送及び隣接デコーダの決定が
可能とな)、連続アクセスモードのサイクルをも著しく
、短縮できるという他の効用も発生する。
さらに、通常のR,AS/CAS  サイクルでは、保
持用クロックのみが発生し、転送りロックは発生しない
ように設定されるため、列アドレス情報がレジスタに取
り込まれるのみで、通常の列デコーダとしての機能はな
んら損なわれない。さらにこの保持機能により、通常の
TLAS/CAS  サイクル毎に列アドレス情報に対
応した保持情報全更新できるので、連続アクセスサイク
ルへの移行に対し、円滑VC列アドレス情報を転送しう
るという効用が期待で@た。しかし、該発明の実施に際
しては、従来デコーダに対し、これらのデコーダ間全連
結するためのシフトレジスタの導入が必須だが、保持転
送機能を有する該レジスタの回路構成の複雑さは集積回
路構造全実現する上でのレイアウトの容易性を損なわせ
ることや、プートストラップ回路の導入により、連続ア
クセスサイクル中に必ずブートスドラ−ツブ用コンデン
サの充電時間全必要とするためサイクルの高速化に限界
を生ずるという幣害全引き起す。
本発明の目的はこのような欠点を補うべくシフトレジス
タの回路構成の簡単化、消費電力の低減化全針り、レイ
アウトの容易さ、性能向上全特徴とするデコード回路を
提供することにある。
本発明によるデコード回路は外部信号により制御される
負荷用トランジスタと、アドレス2進符号により制御さ
れる複数個のドライバ用トランジスタとを有するデコー
ド回路において、デコード論理節点情報を受は第1の信
号の制御により作動するインバータと、該インバータ出
力に基づき、第1の信号を受は発生するデコード回路の
出力I/Cより、デコード選択情報を保持するラッチ回
路と、該ラッチ回路の出力節点に保持されたデコード情
報全ゲートに受はドレイン第2の信号に接続される第1
のトランジスタと、前記第1のトランジスタのソースに
ゲートが、ドレインが電源に、ソースが該デコード回路
に隣接する。
デコード回路の論理節点に接続される第2のトランジス
タから成るデコード情報に基づき、隣接する他のデコー
ド回路の出力を選択的に充電する手段と、前記出力節点
にゲートが、ドレインが、前記第2の信号rC接続され
る第3のトランジスタと、前記第3のトランジスタのソ
ースにゲートが、ソースが接地電位に、ドレインが前記
デコード回路の論理節点に接続される第4のトランジス
タによるデコード出力情報リセット手段と全含み、第1
及び第2の信号のみでデコード情報を保持し、且つ隣接
するデコード回路へ転送する機能を備えたことを特徴と
する。
以下、図面を用いて説明する。
第1図に特願昭56−6910号による従来例を第2図
にその動作時のタイミング波形全売し、これを用い、そ
の動作を説明する。動作説明VCは8ビツトに用いるが
、ビット数に制限はなく、ヒツト数の増減がその基本動
作を損うものにならないことは明白である。第1図VC
a−いて、該デコード回路はアドレス2進符号全受ける
OR結合された3ケのトランジスタ(Ql〜Q3)とク
ロックPYDの制御を受ける負荷トランジスタQ4によ
り構成されるデコーダと、デコード情報の保持転送を担
うトランジスタQ9〜Q27から成るシフトレジスタ部
から成る。NOR出力節点VC現われるデコード情報は
、トランジスタQ’5.Q6’に介し、クロックφ1に
より、 トランスファーゲートトランジスタQ7.Q8
へ伝達され、これを受けて、選択されたI10バスl1
00. rloo  の情報がデータバスDI10.D
I10へと伝達される。今、連続アクセスサイクルに移
行する直前のRAS/CASサイクルでデーーダDOが
選択され、他のデコーダD1〜D7が非選択状態とな9
、その後連続アクセスサイクルに移行する場合を考える
。この時、各デコーダのNOR出力節点はそれぞれDo
は論理″1″レベルvc、D1〜D7はすべて”0″レ
ベルとなっており、これらが各レフトレジスタの入力情
報となる。各デコーダの決定後、クロックφLが発生T
ると、各シフトレジスタはラッチ動作全開始する。選択
デコーダDOの情報”]″を受けて、トランジスタQI
OはONj、、節点■はトランジスタQ9及びQ10 
のレシオで決定される0”レベルとなり、これを受けて
、トランジスタQ12はOFFし、節点■はクロックφ
、の制御を受けるトランジスタQllのONにより、V
DD−VT(V。
:MOS)ランジスタの閾値)レベルに充電される。
クロックφ1のレベルは節点■の充電レベルを出きるだ
け高めるためVDD レベルに設定される。
このラッチ回路はRAS/CAS  サイクルが読いた
場合でも、デーーダへなんら影響を与えることなく、デ
コーダの選択、非選択情報全ラッチ更新することが可能
である。すなわちデコーダ情報蓄積節点■の電位変化金
兄ると次の様になる。保持用クロックφLが印加される
と、ラッチ動作全開始し、節点(B)をvnn−v’r
  レベルに充電する。デコーダDQが非選択であれば
、節点N0ROは0”レベルとなるから、トランジスタ
QIOは0FFU。
節点■がvDn−v’rレベルとなり、直ちに、節点■
はトランジスタQ12のONにより、接地レベルへと移
行する。他の非選択デコーダにおいても同様で、例えば
8R1においては、トランジスタQIO’がOFF L
、トランジスタQ12′がONするので、クロックφL
VCよりデコーダ情報蓄積節点■は接地レベル全維持し
つづける。
RA8/CAS  サイクルが続く限pこれらのシフト
レジスタ内でのデコーダ情報のラッチ、更新動作が行な
われるが、その後C&8 クロックのみの連続アクセス
サイクルに移行すると、CAS  のリセット後、ただ
ちに転送りロックφTが発生し、CAS  クロックの
リセット期間中に転送動作を開始する。クロックφTが
印加されると、選択デコーダDoの情報の蓄積された節
点■は既に1”レベルとなっているから、トランジスタ
Q17はONし、プートストラップ容量CBOの充電を
開始する。このコンデンサCBOへの充電レベル及び時
間はそれぞれ、トランジスタQ19とQ20とのレシオ
及びトランジスタQ23〜Q271/l:より構成され
る遅延回路により制御される。遅延回路の定数によって
決定されるある適当な時間経過後、節点■がvDD −
VT L  レベルから接地レベルと移行すると、トラ
ンジスタQ20は0FFLA プートストラップコンデ
ンサCBoの一端が接続される節点@の電位が上昇する
よう開放し、よく知られるプートストラップ効果により
、節点PSYOは電源レベル以上に急速に上昇を開始し
、トランジスタQ27′fcONさせ、隣接デコーダN
OR節点N0RI ’ffi電源レベルへと充電する。
トランジスタQ224dプートストラップ効果による節
点PSYOの電源レベル以上への電位上昇時、トランジ
スタQ17の頭による節点PSYOからクロックφTへ
の電荷の逆流阻止のため節点■の電位全″1”から0”
レベルへ移行させ、トランジスタQ17′ft:OFF
させる。トランジスタQ21は節点psyoの電位上昇
とともに、節点@が電源レベルまで並行して上昇し、節
点■の電位変化1Q22の0NVC加え、増長させる。
トランジスタQ18はCASクロックのリセット期間中
のデコード情報転送後、移行する連続アクセスサイクル
の活性化期間に発生する保持用クロックφLVcよりプ
ートストラップコンデンサCBOの蓄積電荷を放電させ
節点PSYOの電位を0”レベルに遷移させる。一方、
非選択デコーダD1〜D7に接続されるシフトレジスタ
SR1〜SR7において、デコーダ情報蓄積節点は■′
を含め、すべて0”レベルに維持される。従ってトラン
ジスタQ14′及びQ17′はOFFとなっており、ク
ロックφTの印加によるブートストラップ容量の充電も
行なわれず、節点P8Y1の電位上昇もない。以上の如
く、クロックφTの印加により、連続アクセスサイクル
時のデコーダの選択、非選択の決定は、クロックφ。に
よるデコーダNOR節点の選択的充電によって行なわれ
るという従来にない全く新しい方式がもたらされる。ト
ランジスタQ14はクロックφTによるデコーダ情報の
次段デコーダへの転送時に節点■の電位を上昇させ、こ
れを受けて、トランジスタQ1siONさせ、前段デコ
ーダの選択情報である″1″レベル′JFr:″′O”
レベルへと移行させ、選択デコーダ金非選択状態とする
役目を担う。トランジスタQ16は、この時、′1”レ
ベルとなった節点■の電位金次のサイクルに備え活性化
期間中に0”レベルに復帰させる。父、非選択デコーダ
はこの連続アクセスサイクルVCPSYi (i =O
〜7)による選択的充電が行なわれないため各非選択デ
コーダのNOR,出力節点は゛0″浮遊電位となり、外
来雑音等の影響金堂けやすくなり、デユーダの多重選択
を招く恐れが生ずる。トランジスタQ13はデコーダの
非選択時、デコーダNOR,節点の0”レベル金堂は動
作するQ9及びQ10から成るインバータの出力を帰還
させ、電位上昇した節点■の論理″′1”レベルを受け
、非選択デコーダNOR出力節点を接地レベルに固定す
る機能を有する。このような前記インバータの出力節点
の帰還によるトランジスタQ10及びQ13により構成
されるフリップフロップは節点■が毎サイクル、クロッ
クφLにより充電され、論理″1”レベルに維持される
ことから非選択デコーダのNOR出力節点を接地レベル
に確実に維持し、多重選択の発生を防止するように作用
するが、デコーダが非選択から選択状態へと移行する際
1円滑にその動作を行なわせるためフリップフロップ全
構成する一方のトランジスタQ13のディメンジョンを
極力小さくするよう設定する。
従ってデコーダDOが選択される連続アクセスサイクル
では、PSY7の上昇に伴ない、N0ROが上昇し、ト
ランジスタQl(IONさせすみやかに、節点■を接地
電位に復帰させるため、クロックφTによる転送動作を
円滑に行なうことができる。又、節点■の論理″1”レ
ベルは、RAS/CASサイクルにおいてもそのリセッ
ト期間中にクロックPYDが発生し、すべてのデコーダ
出力節点Non1(i=0〜7)は論理″′1”レベル
に充電されることにより、ただちに接地レベルに復帰す
るので、シフトレジスタの保持動作になんら支障をきた
さない。
又、デコーダ入力となるアドレス2進符号を供給するア
ドレスバッファは、連続アクセスモード時にはその動作
が禁止するよう設定される。
以上が、該デコード回路の一連の動作だが、本回路VC
おいて、RAS/CA8 サイクル時CASクロックに
同期して発生する保持用クロックφL172:より、デ
コーダ選択・非選択情報が極めて簡単なインバータ2段
により構成されるラッチ回路vcqB込まれ、転送りロ
ックφTが印加されない限り次段に影響を及ぼさず、ラ
ッチ情報の更新が出きるため、連続アクセスモードへの
移行の際、円滑にかつ迅速にでその動作を継続できるこ
と、連続アクセスサイクル時、CAS  の立ち下りの
エツジによフただちに発生する保持及びI10バス情報
情報転送音も兼ねるクロックφ、により極めて短かい時
間でラッチできることから活性化時間全短縮できること
、さらにCAS  のリセット後ただちに発生する転送
用クロックφTは第1図中、トランジスタQ17からQ
27の最短パスかつ、プートストラップ回路の介在とあ
いまって加速され、デコード情報全最短時間で次段へ転
送できることからサイクル時間7QN8程度の従来のダ
イナミックメモリにない画期的な性能全実現できる。
しかしながら、該回路を集積回路構造により実現する場
合、従来デコーダに保持・転送機能を有するシフトレジ
スタの導入は必須であるから構成素子の増加、駆動クロ
ックの増加によるレイアウトの困難さを生じ、ひいては
チップ面積の増大にも大きく影響を及ぼす。又、高速動
作化に対して、・例えば、連続アクセスサイクル時間3
0〜4 ONSの実現性を考えるとJレジスタ内のプー
トストラップ回路のコンデンサ充電時間は通常5〜1 
ONSであるため、連続アクセスサイクル時間中最大3
0%程度を占めることとなり、高速動作化への大きな障
害となる。さらに、該レジスタ内において、特に非選択
時のデコーダをう゛ツチする7つのデコーダ情報ラッチ
回路はクロックφLの印加される期間中、例えばデコー
ダDIVC付随するSR,t においてはデコーダN0
T(、出力節点N0RIが論理″′0”レベルであるか
ら、トランジスタQ10′は0FFU1トランジスタQ
12′はONする。この時、クロックφLは既に印加さ
れているからQ11′もON状態にある。従って、トラ
ンジスタQll’、Q12’ f介して、電源−接地間
の電流導通経路が形成され、消費電力の増加全余儀なく
される等の弊害を生ずる。第3図は、前述の欠点全補い
、回路の簡単化。
低消費電力化及びサイクル時間の短縮化を行なった本発
明の構成を示すものである。以下、図面を用いてその動
作全説明する。従来例での説明と同様、RAS/CA、
Sサイクルで、デコーダDoが選択され、引き続き連続
アクセスサイクルへ移行する場合全考える。
デコーダの決定後、選択デコーダDoの出力節点N0R
Oは″′1″レベルに、他はすべ千″O”レベルとなる
。その後発生するクロックφ□が印加されると、節点■
はトランジスタQ9及びQIOとのレシオで定まる″0
″レベルとなり、これを受ケて、トランジスタQ12は
OFFする。YEOは、クロックφLk受はデコーダ出
力節点情報によりトランスファゲートトランジスタ対(
Q7. Q8 )全駆動するデータバス選択信号であり
同時にトランジスタQ11のゲートに印加される。トラ
ンジスタQ12は節点■のレベルを受け1.OFF し
ているタメ、節点■はトランジスタQll’i介し、■
DD−■Tレベルに充電され、 デコーダ選択情報を該
節点に蓄積する。他の非選択デコーダ、例えば、Dl及
びSRIにおいては、節点NOR,1は0”レベルであ
るからQIO’はOFF、クロックφ1が印加されると
、節点■はトランジスタQ9’に介してVDD−VTレ
ベルへと充電される。トランジスタQ12′は直ちにこ
れを受けて、ONU節点節点液地レベルに固定する。こ
の時、YEIは節点N0R1がO”レベルであるから、
トランジスタQ6′はONせず、上昇することもない。
このように、選択デコーダに付随するレジスタに選択デ
コーダ出力の制御金堂けて、選択デコード情報を選択的
に保持するので、非選択デコーダにおいては、電源−接
地間に挿入されているトランジスタQ11′及びQ12
′め電流導通経路の発生は皆無となり 、 cAsクロ
ックの活性化期間すなわちクロック φLの活性化期間
中の電力消費低減に大きく寄与する。クロックφLによ
り、デコード情報のラッチ動作が完了すると、CAS 
 クロック入力のリセットを受け、転送りロックφTが
発生し、転送動作を開始する。トランジスタQ14及び
Q17は節点■の電位金堂けON状態となっている。ク
ロックφ、が該トランジスタのドレインに印加されると
、節点■及びクロックPSYOは上昇を開始する。クロ
ックP S ’Y Oの電位上昇時には、トランジスタ
Q14及びQ17のドレイン−ゲート間の寄生容量がク
ロック入力による節点■のブートストラップ用コンデン
サとして寄与するため、節点■はvDD−■ルベルよシ
速やかに■DDレベル以上へと上昇するので、節点■及
びクロックPSYOは確実に電源レベルを得ることが可
能となり、又、従来例の如く、プートストラップコンデ
ンサを充電するための時間(5〜10nS)’に必要と
しないので、クロックφτ を受けた後、直ちに最短パ
スで、デコーダ選択情報全次段デコーダへと伝達できる
。このように、本発明により、シフトレジスタ部の消費
電力の低減1回路構成の簡略化等の効果が期待でき、さ
らに集積回路構造全裸る場合のレイアウトの複雑さから
の解放など、その改善の効果は著しい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例全示す図である。第2図は従来例及び本
発明の詳細な説明するタイミング波形図である。第3図
は本発明の実旋例全示す図である。 図中の符号 QO〜Q17・・・・・・MOS)ランジスタ、CBO
,CHI・・・・コンデンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 外部信号により制御される負荷用トランジスタと、アド
    レス2進符号により制御される複数個のドライバ用トラ
    ンジスタとを有するデコード回路において、デコード論
    理節点情報を受は第1の信号の制御によシ作動するイン
    バータと、該インバータ出力に基づき、第1の信号を受
    は発生するデコード回路の出力により、デコード選択情
    報を保持するラッチ回路と、該ラッチ回路の出力節点V
    C保持されたデコード情報全ゲートに受はドレインが第
    2の信号に接続される第1のトランジスタと、前記第1
    のトランジスタのソースにゲートが、ドレインが電源に
    、ソースが該デコード回路に隣接するデコード回路の論
    理節点に接続される第2のトランジスタから成るデコー
    ド情報に基づき、隣接する他のデコード回路の出力全選
    択的に充電する手段と、前記出力節点VCゲートが、ド
    レインが前記第2の信号に接続される第3のトランジス
    タと、前記第3のトランジスタのソースにゲートが、ソ
    ースが接地電位に、ドレインが前記デコード回路の論理
    節点に接続される第4のトランジスタVCよるデコード
    出力情報リセット手段とを含み、第1及び第2の信号の
    みでデコード情報を保持し、且つ隣接するデコード回路
    へ転送する機能を備えたこと全特徴とするデコード回路
JP58004327A 1983-01-14 1983-01-14 デコ−ド回路 Pending JPS59129985A (ja)

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