JPS59223997A - Storage device - Google Patents

Storage device

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JPS59223997A
JPS59223997A JP59041773A JP4177384A JPS59223997A JP S59223997 A JPS59223997 A JP S59223997A JP 59041773 A JP59041773 A JP 59041773A JP 4177384 A JP4177384 A JP 4177384A JP S59223997 A JPS59223997 A JP S59223997A
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JP
Japan
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circuit
signal
pulse
capacitor
output
Prior art date
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JP59041773A
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Japanese (ja)
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JPS6155197B2 (en
Inventor
Yoshinari Kitamura
北村 嘉成
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards

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Abstract

PURPOSE:To perform a high speed operation without using any timing signal from the outside and, at the same time, reduce the power consumption of a storage device using insulated gate field effect transistors (MISFETs), by generating timing signals through the change of address input signals. CONSTITUTION:When address input signals inputted into terminals A0-An-1 change, two input signals of an exclusive OR circuit EXOR50 in a change of input signal detecting circuit 5 change with a time difference and a pulse signal of a logic ''1'' appears on the output line 6 of the EXOR50 during the period of this time difference. When an MISFET71 in a control signal generating circuit 7 of a dynamic circuit is turned on and the electric charge of a capacitor 73 is discharged, the voltage across the terminals of the capacitor 73 drops and MISFETs75 and 76 are cut off and, as a result, a control signal phip becomes high level. When the output signal of the EXOR50 becomes low level and the MISFET71 is turned off, the capacitor 73 is gradually charged through an MISFET72 for load and the voltage across the terminals of the capacitor 73 is changed to high level.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は絶縁ゲート形電界効果トランジスタ(以下、
MIS FETという)を使用した記憶装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] This invention relates to an insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as
The present invention relates to a storage device using MIS FET.

従来MIS  FET を用いた集積回路記憶装置には
、大別してアドレス信号のみによって出力が決まるスタ
ティック形式とアドレス信号及び一つ以上のタイミング
信号を使用して出力を決定するダイナミック形式とがあ
る。スタティック形式の集積回路配憶装置はスタティッ
ク論理回路のみで構成され、論理回路を構成するスイッ
チ素子と負荷素子の抵抗比を1:10程度にとる必要が
あるため、各論理回路の出力容量の充電時間が長くカリ
、従って記憶内容の読出しや書込みの速度が低下し、ま
た、スイッチ素子が導通するときは常に電源から負荷素
子を経てスイッチ素子を通る電流通路が生じるため、消
費電力が多くなるという欠点があったO ダイナミック形式の集積回路記憶装置は論理回路上では
スタティック形式の集積回路記憶装置と同様であるが、
第1図に構成例を、第2図にそのタイム・チャートを示
すように、アドレス入力信号に同期したタイミング信号
ψによって動作するダイナミック論理回路を含むことを
特徴とする。
Conventional integrated circuit storage devices using MIS FETs can be roughly divided into static types in which the output is determined only by address signals, and dynamic types in which the output is determined using the address signal and one or more timing signals. Static type integrated circuit storage devices consist only of static logic circuits, and the resistance ratio between the switch elements and load elements that make up the logic circuits must be approximately 1:10, so the output capacitance of each logic circuit must be charged. It takes a long time, which reduces the speed of reading and writing memory contents.Also, whenever a switch element conducts, there is a current path from the power supply through the load element and through the switch element, which increases power consumption. There were disadvantages. Dynamic type integrated circuit storage devices are similar to static type integrated circuit storage devices in terms of logic circuits, but
As shown in FIG. 1 as a configuration example and as shown in FIG. 2 as a time chart, it is characterized by including a dynamic logic circuit that operates in response to a timing signal ψ synchronized with an address input signal.

第1図において1はダイナミック論理回路を使用したデ
コーダ装置で、タイミング信号ψによってプリチャージ
とそれに続くサンプリング動作をし負荷容量の充電時間
の短縮と、直流的な電流通路を少なくすることによって
2の記憶素子マトリックスに対する記憶内容の読出しゃ
、書込速度が速く、かつ消費電力の少ない記憶装置が得
られる。
In Fig. 1, 1 is a decoder device using a dynamic logic circuit, which performs precharging and subsequent sampling operations based on the timing signal ψ, thereby shortening the charging time of the load capacitance and reducing the DC current path. By reading the stored contents from the memory element matrix, a memory device with high write speed and low power consumption can be obtained.

ガお、3は入出力回路である。第1図の集積回路記憶装
置の欠点は第1にアドレス入力信号に同期した外部タイ
ミング信号を必要とすることであり、従って第2には集
積回路としての入力端子が余分に必要となることである
3 is an input/output circuit. The disadvantages of the integrated circuit storage device of FIG. 1 are firstly that it requires an external timing signal synchronized with the address input signal, and secondly that it requires an extra input terminal for the integrated circuit. be.

この発明の目的はアドレス入力信号の変化によってタイ
ミング信号を発生し、外部からのタイミング信号を使用
せずに高速動作可能で、かつ消費電力の少ないMIS 
 FET による記憶装置を提供することにある。
The object of the present invention is to generate a timing signal based on changes in an address input signal, to enable high-speed operation without using an external timing signal, and to reduce power consumption.
The purpose of this invention is to provide a storage device using FET.

以下第3図及び第4図を参照して、本発明の一実施例を
説明する。第3圀は本発明をMISFETによる読出し
専用記憶装置に適用した場合の一実施例を示す図で、1
はアドレスデコーダ回路、2は記憶素子マトリックス、
2oと21はそれぞれ論理IQI及び−1°を記憶する
記憶素子、22は記憶素子マトリックスの出力線B1〜
BmをプリチャージするMIS  FBT、  3は読
出し回路、3oと31は記憶素子マトリックスの出力B
1〜Bmがプリチャージされている期間、その直前の読
出しデータを保持するためのMIS  PET、32は
バッファ・アンプ、4はアドレス入力ドライバ、5けア
ドレス入力信号変化検出回路、6はアドレス入力信号の
変化にょヤ発生するパルス信号が出力する出力線、7は
該パルス信号によってダイナミック回路の制御信号ψp
を発生させる回路である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. The third panel is a diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a read-only storage device using MISFET.
is an address decoder circuit, 2 is a storage element matrix,
2o and 21 are memory elements that store logic IQI and -1°, respectively; 22 are output lines B1 to B1 of the memory element matrix;
MIS FBT that precharges Bm, 3 is the readout circuit, 3o and 31 are the output B of the memory element matrix
MIS PET for holding the previous read data while 1 to Bm are precharged; 32 is a buffer amplifier; 4 is an address input driver; 5-digit address input signal change detection circuit; 6 is an address input signal The output line 7 outputs the pulse signal generated by the change in the pulse signal, and the control signal ψp of the dynamic circuit is output by the pulse signal.
This is a circuit that generates

次に第4図のタイム・チャートを用いて第3図の動作を
説明する。以下の説明はNチャネルMISFETについ
て行なう。まづ端子A o ”−A n−1に入力する
アドレス入力信号が変化すると、アドレス入力信号変化
検出回路5の中の排他的論理和回路(以下EXORと記
す)50の2つの入力信号、即ち直接入力するアドレス
入力信号とインバータ11及び51を介して入力するア
ドレス入力信号は時間差をもって変化し、この時間差の
間EXOrt 50の出力線6には論理11mのパルス
信号が現われる。このパルス信号によってダイナミック
回路の制御信号発生回路7内のMIS FET71がオ
ンし、コンデンサ73の電荷が放電するとコンデンサ7
3の端子間電圧は低下し、その結果MIS FET75
及び76  が遮断して制御信号ψpがハイレベルにな
る。EXOR50の出力信号がローレベルにカシ、MI
S  FET71がオフになると負荷用MIS FET
 72を通して、コンデンサ73が除々に充電されその
端子間電圧はハイレベルへと移行する。
Next, the operation shown in FIG. 3 will be explained using the time chart shown in FIG. The following description will be made regarding an N-channel MISFET. First, when the address input signal input to the terminal Ao''-An-1 changes, the two input signals of the exclusive OR circuit (hereinafter referred to as EXOR) 50 in the address input signal change detection circuit 5, i.e. The address input signal input directly and the address input signal input via the inverters 11 and 51 change with a time difference, and during this time difference, a logic 11m pulse signal appears on the output line 6 of the EXOrt 50.This pulse signal causes the dynamic When the MIS FET 71 in the control signal generation circuit 7 of the circuit turns on and the charge of the capacitor 73 is discharged, the capacitor 7
The voltage across the terminals of MIS FET 75 drops as a result.
and 76 are cut off, and the control signal ψp becomes high level. The output signal of EXOR50 goes to low level, MI
When S FET71 turns off, the load MIS FET
Through capacitor 72, capacitor 73 is gradually charged and the voltage across its terminals shifts to a high level.

この充電期間中に信号ψpでMIS PET 10が駆
動されるためワード線Wo−WN−1は、すべてローレ
ベルになる。更にビット線B1〜Bmはプリチャージ用
MIS FET 22が信号ψpで駆動されることによ
ってすべてがプリチャージされてハイレベルとなり、一
方出力端子0UT1〜OUTmは、信号φpDでMIS
 FET 30がオフすることによってビット線81〜
Bmから切離される直前に出力していたデータをMIS
 FET 30.31及びインバータ33.34からな
るラッチ回路3によってそのまま保持する。
During this charging period, since the MIS PET 10 is driven by the signal ψp, all of the word lines Wo-WN-1 become low level. Furthermore, the bit lines B1 to Bm are all precharged to a high level by driving the MIS FET 22 for precharging with the signal ψp, while the output terminals 0UT1 to OUTm are connected to the MIS by the signal φpD.
By turning off the FET 30, the bit lines 81~
The data that was being output just before being disconnected from Bm is transferred to MIS.
It is held as it is by the latch circuit 3 consisting of FETs 30 and 31 and inverters 33 and 34.

コンデンサ73の電位が、シュミット・トリガ回路74
のオンレベルに達するとシュミット トリガ回路74は
オンして信号ψpはローレベルになシ、ビット線81〜
Bmのプリチャージが完了する。このときアドレス・デ
コーダ回路1の中のデコード信号出力#12はアドレス
入力信号によって選ばれたワード線に対応するもののみ
がハイレベルに達しており、他のワード線に対応するも
のはローレベルに達しているため、信号ψpがローレベ
ルになシ、信号φpがハイレベルになると、選択された
ワード線が接続されたアドレス・デコーダ回路内ではM
ISFETII がオン、MISFET10がオフする
ため選ばれたワード線のみがハイレベルとなり、他のワ
ード線はローレベルを保つ。従って信号ψpがローレベ
ルになってビット線B1〜Bmのプリチャージが終了し
、選ばれたワード線がハイレベルになるとデータのサン
プリングが行われ、記憶素子の配憶内容によってビット
線81〜Bmのレベルが決まる。信号φpDは遅延素子
81によって、信号ψpがローレベル、信号ψpがハイ
レペルニナっり後、一定時間おくれで、即ちビット線B
1〜Bmのレベル状態が確定してからハイレベルになり
、MISFET 30をオンとしてビット線Bl 〜B
m に出た記憶データを出力端子OUT 1− OUT
mに取シ出す。
The potential of the capacitor 73 is connected to the Schmitt trigger circuit 74.
When reaching the on level, the Schmitt trigger circuit 74 is turned on, the signal ψp becomes low level, and the bit lines 81 to
Bm precharging is completed. At this time, only the decode signal output #12 in the address decoder circuit 1 corresponding to the word line selected by the address input signal has reached a high level, and those corresponding to other word lines have reached a low level. Therefore, when the signal ψp goes low and the signal φp goes high, the address decoder circuit connected to the selected word line has M
Since ISFET II is turned on and MISFET 10 is turned off, only the selected word line becomes high level, and the other word lines remain low level. Therefore, when the signal ψp becomes low level and the precharging of bit lines B1 to Bm is completed, and the selected word line becomes high level, data sampling is performed, and depending on the storage contents of the storage elements, bit lines 81 to Bm level is determined. The signal φpD is output by the delay element 81 at a certain time interval after the signal ψp goes low level and the signal ψp goes high level, that is, the bit line B
After the level state of 1 to Bm is determined, it becomes high level, turns on MISFET 30, and turns on the bit lines Bl to Bm.
Output the memory data output to m to the output terminal OUT 1- OUT
Take it out to m.

以上のような動作を行なう集積回路記憶装置の長所をl
!i’、明すると、アドレス入力信号の変化を検出して
内部で発生するタイミング信号によって駆動されるデコ
ーダ回路や、記憶素子マトリックス回路を、負荷容量の
充電時間が短が<、旧流的な笥、流通路の少ないMIS
  FET によるダイナミック形式の回路で構成して
いるため、高速動作可能でかつ消費電力の少ない記憶装
置が実埃できることは勿論のこと、本発明によって外部
にアドレス信号以外のタイミング信号を発生する必要が
なくなり、従って集積回路配憶装置の端子数の減少化が
図れる。
The advantages of integrated circuit storage devices that operate as described above are explained below.
! i' To be clear, the decoder circuit, which detects changes in the address input signal and is driven by an internally generated timing signal, and the memory element matrix circuit, are operated by an old-fashioned method that requires a short charging time for the load capacitance. , MIS with few distribution channels
Since it is configured with a dynamic type circuit using FETs, it goes without saying that it is possible to create a storage device that can operate at high speed and consumes little power, and the present invention eliminates the need to generate external timing signals other than address signals. Therefore, the number of terminals of the integrated circuit storage device can be reduced.

なお上ii’!実施例の制御信号発生回路7は再トリガ
可能なモノステーブル・マルチバイブレータとして動作
し、複数のアドレス入力信号が時間的なずれをともなっ
て変化した場合においても最後に変化したアドレス入力
信号からプリチャージ及びサンプリングに必要な制御信
号ψp等を発生し、記憶装置としての正常な動作を保証
する。
Furthermore, ii'! The control signal generation circuit 7 of the embodiment operates as a retriggerable monostable multivibrator, and even if multiple address input signals change with a time lag, precharging is performed from the address input signal that changed last. It also generates control signals ψp and the like necessary for sampling, thereby ensuring normal operation as a storage device.

また、ラッチ回路がない場合においてはビット線のプリ
チャージ時に、出力端子に論理IQ@レベルの信号が親
われるため、読出し回路はその期間の出力信号を読み出
さ々い様にしなければならず、従って読出し回路自体が
複雑になるが、ラッチ回路を付加することによりそのよ
うな欠点を除去することができる。
In addition, in the case where there is no latch circuit, a logic IQ @ level signal is applied to the output terminal when precharging the bit line, so the readout circuit must be configured not to read out the output signal during that period. Although the readout circuit itself becomes complicated, such a drawback can be eliminated by adding a latch circuit.

この発明の他の実施例を第5図に示す。第5図は読出し
書込み可能力記憶装置に適用した場合のもので、アドレ
ス・デコーダ回路1や入出力回路2等にダイナミック回
路を用い」二記−実施例と同様に、アドレス入力信号変
化検出回路5と制御信号ψp等を発生する回路7を付加
することにより読出し、書込速度の向上と消費電力の減
少化は勿論のこと、端子数の減少化が可能となる。
Another embodiment of the invention is shown in FIG. FIG. 5 shows a case where the application is applied to a readable/writable storage device, in which dynamic circuits are used for the address decoder circuit 1, input/output circuit 2, etc. Similarly to the second embodiment, an address input signal change detection circuit is used. 5 and a circuit 7 for generating a control signal ψp, etc., it is possible to improve read and write speeds, reduce power consumption, and reduce the number of terminals.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の外部からのタイミング信号を使用する記
憶装置のブロック・ダイヤグラム、第2図は第1図の回
路の動作を示すタイム・チャート、第3図は本発明の一
実施例による読出し専用記憶装置を示す図、第4図は第
3図の回路の動作を示すタイム・チャート、第5図は本
発明の他の実施例による読出し書込み可能な記憶装置の
ブロック・ダイヤグラムである。 1・・・アドレス デコーダ回路、2・・・記憶素子マ
トリクス、3・・・入出力回路、4・・・アドレス・入
力ドライバ、5・・・アドレス入力信号変化検出回路、
6.12・・・出力線、7・・・制御信号発生回路、3
3,34゜41、51・・・インバータ、32・・・バ
ッファ・アンプ、1o。 11 、22.30.31 、7] 、 72.75.
76・・・MI 5FET、 73・・・コンデンサ、
74・・・シュミット トリガ回路、81・・・遅延素
子。 一1〕・ 代理人弁理士 内反 晋−− 6゛ラ 1 図面の浄書(内容に変更なし) ’;f−1砧 第2図 弔4目 のγ−ノ 第5已 手続補正書動式)  6 7゜ 59.7゜ 昭和  年  月 特許庁長官 殿 1、事件の表示   昭和59年 !1′1ミ 許 願
第41773号2、発明の名称  記憶装置 3、補正をする者 事件との関係       出 願 人東京都港区芝五
丁目33番1号 (423)   日本電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 〒108  東京都港区芝五丁1137番8シ) 住友
三田ビル補正の対象 四組1〆、lfl塵・ 補正の内容 明細書及び図面の浄書(内容に変更なし)
ノ ワ 2−
FIG. 1 is a block diagram of a conventional storage device using an external timing signal, FIG. 2 is a time chart showing the operation of the circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a readout according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a time chart showing the operation of the circuit of FIG. 3, and FIG. 5 is a block diagram of a read/write storage device according to another embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Address decoder circuit, 2... Storage element matrix, 3... Input/output circuit, 4... Address/input driver, 5... Address input signal change detection circuit,
6.12... Output line, 7... Control signal generation circuit, 3
3,34°41,51...Inverter, 32...Buffer amplifier, 1o. 11, 22.30.31, 7], 72.75.
76...MI 5FET, 73...Capacitor,
74...Schmitt trigger circuit, 81...delay element. 11]・Representative Patent Attorney Susumu Ueban -- 6゛ra 1. Engraving of the drawings (no changes to the contents) '; ) 6 7゜59.7゜1983 Commissioner of the Japan Patent Office 1, Indication of the case 1982! 1'1mi Permit No. 41773 2, Title of the invention Storage device 3, Relationship to the amended case Applicant: 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo (423) NEC Corporation Representative: Sekimoto Tadahiro 4, Agent Address: 1137-8 Shiba-go, Minato-ku, Tokyo 108) Sumitomo Sanda Building Subject of amendment: 4 sets of 1, lfl dust Contents of amendment: Engraving of the specification and drawings (no change in content)
Nowa 2-

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一入力端子にはアドレス入力信号を入力し、他入力端子
には前記入力信号を遅延せしめた後入力する排他的論理
和回路を主体として前記入力信号が変化する毎に一個の
第1のパルスを出力するアドレス入力信号変化検出回路
と、前記第1のパルスで駆動され、一定パルス幅の第2
のパルスおよび第2のパルスと逆相の第3のパルスを出
力するパルス発生回路と、前記アドレス入力信号を入力
するデコーダ回路と、デコーダ回路の出力をゲートにう
け、一端に前記3のパルスを受け、他端がワード線を駆
動するようにした第1のトランジスタと、ワード線と基
準電1位間に接続されゲートに前記第2のパルスを受け
る第2のトランジスタとを備えたことを特徴とする記憶
装置。
An address input signal is input to one input terminal, and one first pulse is output each time the input signal changes, mainly using an exclusive OR circuit which inputs the input signal after delaying it to the other input terminal. an address input signal change detection circuit to output, and a second pulse having a constant pulse width driven by the first pulse.
a pulse generating circuit that outputs a pulse and a third pulse having a phase opposite to the second pulse; a decoder circuit that inputs the address input signal; and a gate that receives the output of the decoder circuit and receives the third pulse at one end a first transistor whose other end drives the word line; and a second transistor which is connected between the word line and the reference potential 1 and whose gate receives the second pulse. storage device.
JP59041773A 1984-03-05 1984-03-05 Storage device Granted JPS59223997A (en)

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JPS6155197B2 JPS6155197B2 (en) 1986-11-26

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231096A (en) * 1985-08-02 1987-02-10 Oki Electric Ind Co Ltd Mos type read only memory device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6231096A (en) * 1985-08-02 1987-02-10 Oki Electric Ind Co Ltd Mos type read only memory device

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JPS6155197B2 (en) 1986-11-26

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