JPS59223991A - デコ−ダ - Google Patents

デコ−ダ

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JPS59223991A
JPS59223991A JP58097814A JP9781483A JPS59223991A JP S59223991 A JPS59223991 A JP S59223991A JP 58097814 A JP58097814 A JP 58097814A JP 9781483 A JP9781483 A JP 9781483A JP S59223991 A JPS59223991 A JP S59223991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit information
decoder
field effect
decoding
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP58097814A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumasa Yanagisawa
一正 柳沢
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58097814A priority Critical patent/JPS59223991A/ja
Publication of JPS59223991A publication Critical patent/JPS59223991A/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

Landscapes

  • 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】 〔技術分野〕 この発明は籾数ビット情報からなるコート0化データを
単ビツト情報に復号化するデコーダに関し、さらKII
′i、集積回路メモリ藪HP二適用して特に有効な技術
り(7曲1−るもので、たとえば、CMOSメモリ甚僧
のデコード回路に利用して有効な技術に関するものであ
る。
〔背景技術〕
C−MO8メモリが構成された半魯体東桜回路装置1で
は、マトリックス状に配列された多数のメそりセルとと
もに、外部から与えられるアトゝレスデータすなわちコ
ード化データによって特定のメモリセルを指定1;E・
/Cめのデコーダか内蔵されたものが提案されている。
このデコーダに、上記半得体集積回路装置内で少なから
ぬレイアウト面積を占1jすることかすI4らかとなっ
た。この点を本発明者が検討したところに従って、枳、
明す々、。
第1図はそのデコーダの一例を示す。同図に示すデコー
ダは、理解を容易にするために2進3桁すなわち3ビツ
トの1+!1報からなるコード化データを2X2X2=
8個の単ビツト情報にり号化するものとしである。fi
Ii゛2+に示すデコーダく、その3ビツト情報7Q\
らなるコード化データ1〔よって表現される8個の却ピ
ッ) 1it Iiの数に相当するl(y、のデコード
回路UvCよって’114 h’Yされる。各デコード
回路U K Piそれ(fれ3ビツトのコード化データ
(AQ 。
AI、A2)が入力されろ。デコード回1宅T、Jに、
図示の場合はデコード入力AO、Al 、A2が3ビツ
トであるため、そ11それ」し列1?よび直列に接続さ
れた3個ずつ削61績1のM 08 ’i比界効果トラ
ンジスタQ1〜Q6によって構成される。デコード入力
An 、A1 、A2i寸並列あるいは直列寮続された
電界効果トランジスタQl 、Q2 、Q3あるいはQ
4 、Q5 、Q6のゲートに振分け・配分される。そ
の配分の組合せ方により、特定のビットパターンのとき
だけ単ピットのデコード出力DOが能動化するようにな
っている。このようなデコード回路Uがコード化データ
によって表現される単ビツト情報の数だけ、すカわちこ
こでは8個使用される。これにより、コード化データの
ビットパターンによって特定される1のデコーダからデ
コード出力DOが発せられる。このデコード出力り。
は、上記メモリマトリックスの行あるいは列の選択信号
となる。
なお、各デコード回路Uは共通の電源+Vccおよび共
通の接地電位GNDにそれぞれ接続されている。
しかし、かかる技術においては、以下のような問題点が
あることが、本発明者によってあきらかにされた。すな
わち、上述したデコーダでは、コード化データが3ビツ
ト情報からなっているため、各デコーダUはそれぞれそ
のビット数3の2倍の6個のMO8O8電界効果トラン
ジスター1〜Q6用する。従って、全体として必要eM
O8電界効果トランジスタQ1〜Q6の数は、6X8=
48個となる。このように、僅か3ビツトでも48個も
のMO8vt界効果トランジスタが必要になる。
ここで、デコードすべきコード化データの情報ビットが
8ビツトであったとすると、各デコード回路ごとに8X
2=16個のMO8II界効果トランジスタが必要にな
り、またそのデコード回路は256個必要となる。結局
、16X256=4096個ものMO8電界効果トラン
ジスタが必要となる。
このように、デコード入力のビット数が多くなると、非
常に多量のMO8電界効果トランジスタが必要になるの
である。このため、面積の限られた半導体集積回路装箭
内で、そのデコード回路を構成するためのレイアウト面
積を確保することが非常に困難になる。
また、個々のデコード回路U内においては、デコード入
力のビット数が多くなるに伴って、MOB電界効果トラ
ンジスタの並列接続数および直列接続段数がそれぞれ増
える。これによシ、並列接続されるMO8電界効果トラ
ンジスタでは1個あたりのチャネル幅(FETのチャネ
ルの幅)が狭くなってしまう。また、直列接続されるM
O8電界効果トランジスタでは、直列接続段数が多くな
ることなどによF)、M08@界効果トランジスタとし
てのgm(相互コンダクタンス)が低下してしまう。こ
れによシ、動作遅れが大きくなって、メそりの場合には
アクセス速度が低下するといったような結果を招いてし
まう。
〔発明の目的〕
本発明の一つの目的は、高速のデコーダ回路を提供する
ことにある。
本発明の一つの目的は、高集積密度のデコーダ回路を提
供することにある。
本発明の一つの目的は、アクセス時間の短かい集積回路
メモリ装置を提供することにある。
本発明の一つの目的は、少々い素子数で構成できるデコ
ーダ回路を提供することにある。
本発明の一つの目的は、レイアウトが容易な集積回路に
適合したデコーダ回路を提供することにある。
本発明の一つの目的は、(、MO8半導体集積回路に適
合したMO8FET回路技術を提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の配達および添附図面から明かに々
るであろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、複数ビット情報からなるコード化データを単
ビツト情報に復号化するデコーダにおいて、上記コード
化データによって表現される単ビツト情報の数に相当す
る数のデコード回路を設ける一方、上記コード化データ
を構成する複数ビット情報を、少なくとも最上位ビット
の情報を取出してなる上位ビット情報と、この上位ビッ
ト情報を除いてなる下位ビット情報とに分割し、また上
記デコード回路およびその動作電源供給の制御を上記上
位ビット情報で表現される数のグループごとに独立して
行なうようにし、さらに上記下位ビット情報を全グルー
プのデコード回路にそれぞれデコード入力として分配す
るとともに、上記上位ビット情報によってグループごと
の電源供給の制御を行なうにし、これによシブコード回
路を構成するのに必要な素子数を大幅に少なくすること
ができるとともに、動作速度を向上させることができる
ようにするという目的を達成するものである。
〔実施例〕
v下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。
なお、図面において同一あるいは相当する部分は同一符
号で示す。
第1図はこの発明によるデコーダの一実施例を示す。同
図に示すデコーダは、理解を容易にするために2進3桁
すなわち3ビツトの情報からなる1[ コード化データを2X2X2=8個の単ピット情報に復
号化するものとしである。同図に示すデコーダは、その
3ビツト情報から力るコード化データによって表現され
る8個の単ビツト情報の数に相当する数のデコード回路
Ul、U2によって構成される。
ここで、上記コード化データを構成する3ビツト情報は
、最上位の1ビツトの情報だけを取出してなる上位1ビ
ツト情報(A2)と、この上位1ビツト情帳を除いてな
る下位2ビツト情報(AO。
AI)とに分割される。また、上記デコード回路Ul、
U2およびその基準電位側ラインを上記上位1ビツト情
報(A2)で表現される数すなわち2つのグループ(U
lと02)に分けて互いに独立させである。これによシ
、各デコード回路Ul。
U2の動作電源の制御をグループごとに独立して行なえ
るようにしである。この動作電源の制御は、各グループ
ごとにそれぞれ設けられたC−MO8電界効果トランジ
スタQnl、Qn2およびQn3゜Qn4によって行わ
れる。
ここで、上記上位1ビツト情報(A2)Fi、上記C−
M O8電界効果トランジスタQn l 、 Qn 2
あるいはQ” 3rQ” 4を介して2つのデコード回
路グループU1.U2のいずれか一方を選択する。選択
された1のグルニブのデコード回路U1あるいはU2は
、そのグループ内にて共通の基準電位側ラインが基準電
位GNDに落とされることによシ能動化さする。また、
選択されなかった方のグループのデコード回路U2ある
いはUlは、その共通の基準電位側ラインが市源+VC
C側に持ち上げられることによシ非能動化される。
他方、上記下位2ピツト情報(AO、A1 )を全グル
ープのデコード回路Ul、U2にそれぞれデコード人力
AO、AIとして分配するようにしである。
ところで、実施例においては、各デコード回路Ul 、
U2は、上述したように下位2ビツトのコード化データ
だけがデコード入力として分配される。従って、各デコ
ード回路Ul 、U2はそれぞれその2ビツトのデコー
ド入力AO,AIをデコードできるように構成されてい
ればよい。このため、各デコード回路Ul、U2はそれ
ぞれ、互いに並列接続さ′nたPチャンネルMO8電界
効果トランジスタQl 、Q2と、互いに直列接続され
たNチャンネルMO8電界効果トランジスタQ3゜Q4
とによって構hIi、される。すなわち、その下位2ビ
ツト情報のビット数の2倍の4個のMos@界効果トラ
ンジスタQ1〜Q4によって構成することができる。そ
して、下位2ビツトのデコード人力AO,All!、並
列あるいは直列接続されたMO8電界効果トランジスタ
Ql、Q2あるいはQ3.Q4のゲートに振分け・配分
される。その配分の組合せ方によ勺、特定のビットパタ
ーンのときだけ単ビットのデコード出力Doがh目動化
するようになっている。このようなデコード回路がコー
ド化データによって表現される単ビツト情報の数だけ、
すなわちここでは8個設けられる。
この場合、デコード入力AO、AIは下位の2ビツトだ
けなので、各グループごとに1つずつ計2つのデコード
回路U1あるいはU2が同時に選択されてしまう。しか
し、いずれが一方のグループ内のデコード回路U1ある
いFiU2は、上述したように、上位1ビツト情報(A
2)によって非能動化される。これにより、コード化デ
ータのビットパターンによって特定される1のデコード
回路だけからデコード出力DOが発せられるようになる
。このデコード出力DOは、上記メモリマトリックスの
行あるいは列の選択信号となる。
以上、デコードすべき情報が3ビツトの場合について説
明した。この場合に必要な素子数すなわちM、O8%界
効果トランジスタの数は、4(デコード回路内での使用
数)×8(デコード回路の数)+4(基準電位側ライン
を選択する回路での使用数)=36個となる。この数3
6は、第1図に例示したものが必要としていた数48に
比べると、大幅に少なくなっている。しかし、デコード
すべき情報のビット数がさらに多くなると、その差は一
層著しくなる。例えば、8ビツト情報のコード化データ
をデコードするためには、各デコード回路内で必要なM
O8電界効果トランジスタの数は、通常の場合よりも2
個少ない14個(下位ビット数7の2倍)でよい。従っ
て、全体として必要々数は、14X256+4=358
8でよい。前述した例では、その数が16X256=4
096個であった。差引508個もの素子数が節減され
たことになる。
これにより、例えばメモリ用半導体集積回路装置におい
ては、デコード部分が占めるレイアウト面積の割合が少
なくなって、その分だけ多くのメモリセルを形成するこ
とができる。つまり、実質的な高密度化が可能になる。
さらに、各デコード回路内におけるMO8電界効果トラ
ンジスタの使用数が少なくなることにより、並列接続さ
れるMO8電界効果トランジスタはそのチャネル幅を広
く確保でき、また直列接続されるMO81!界効果トラ
ンジスタはその直列段数を少なくしてgmの向上を図る
ことができるようになる。これによシ、動作速度の遅れ
を少なくすることができる。従って、アクセス速度など
の動作速度も向上されるようになる。
〔効果〕
デコーダにおけるGNDラインを最上位ピットで、GN
DとVccに切シ換えることにより、少数の素子数でデ
コーダ回路を′4′!4成することかできる。
また、同様の構成とすることによシ、デコーダが占める
レイアウト面積が少々くなろことにより、高密度の集積
回路メモリ装置を提供することができろ。
また、同様の構成にし、さらに占有面積が減少した分、
並列接続されたMOSFETのゲート幅(チャネル幅)
を広くとるととができ、縦続接続のMOSFETの数が
減少する為、高速のデコーダ回路を提供することができ
る。
また、同様の構成とすることにより、デコーダ回路の遅
れを少なくすることができるため、アクセス拳タイムの
短かい集積回路メモリ装置を提供することができる。
デコーダにおけるGNDラインをアドレス信号の号上ビ
ットで、GNDとVccに切り換えることによシ、CM
O8集積回路に適合したデコーダ回路を提供することに
ある。
以上本発明者によって外された発明を実施例にもとづき
具体的に説明L:たが、この発明は上記実施例に限定さ
第1るものでになく、その要旨を逸脱しない範囲で独々
変史可能であることはいうまでもない。例えば、」7記
上位ピッl−情報によって制得されるラインは箪諒+V
CCラインであってもよい。
〔オjl用分野〕
以上の読切では王として本発明者によってなされた発明
をその背景となった和用分野であるC−M OSメモリ
について説明1−だか、それに限定されろものではなく
、例えば、論理集積回路などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明以外のデコーダの一例を示す回路図で
ある。 第2図はこの発明によるデコーダの一実施例を示す回路
図である。 U、Ul、U2・・・デコード回路、AO、AI 。 A 2 、、、デコード入力、Q 1〜Q6 、 Qn
 1〜Qn4・・・IVIO8電界効果トランジスタ、
+Vcc・・・電源、ON’ D・・・基準電位、Do
・・・デコード出方。 代理人 弁理士  高 橋 明 夫 1′1゛・55、 申 十    、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数ビット情報からなるコード化データを単ビツト
    情報に復号化するデコーダにおいて、上記コード化デー
    タによって表現される単ビツト情報の数に相当する数の
    デコード回路を設ける一方、上記コード化データを構成
    する複数ビット情報を、少なくとも最上位ビットの情報
    を取出してなる上位ビット情報と、この上位ビット情報
    を除いてなる下位ビット情報とに分割し、また上[rデ
    コード回路およびその動作電源供給の制御を上記上位ビ
    ット情報で表現される数のグループごとに独立して行な
    うようにし、さらに上記下位ビット情報を全グループの
    デコード回路にそれぞれデコード入力として分配すると
    ともに、上記上位ビット情報によってグループごとの電
    源供給C゛制御行なうにしたことを特徴とするデコーダ
    。 2、特許請求の範囲1のデコーダにおいて、上記上位ビ
    ット情報は、上記コード化データを構成する複数ビット
    情報から最上位の1ビツトの情報を取出してなることを
    特徴とするデコーダ。 3、/特許請求の範囲1または2のデコータ6において
    、上記デコード回路にそれぞれ入力される下位ビット情
    着のビット妙の2倍の数のha08に界効果トランジス
    タから構成されることを特徴と1−ろデコード回路。
JP58097814A 1983-06-03 1983-06-03 デコ−ダ Pending JPS59223991A (ja)

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JP58097814A JPS59223991A (ja) 1983-06-03 1983-06-03 デコ−ダ

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JP58097814A JPS59223991A (ja) 1983-06-03 1983-06-03 デコ−ダ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5851570B1 (ja) * 2014-08-29 2016-02-03 株式会社日立製作所 半導体装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5851570B1 (ja) * 2014-08-29 2016-02-03 株式会社日立製作所 半導体装置
JP2016051491A (ja) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立製作所 半導体装置
US9666252B2 (en) 2014-08-29 2017-05-30 Hitachi, Ltd. Semiconductor device for calculating an interaction model

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