JPS597159B2 - メモリ回路 - Google Patents

メモリ回路

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JPS597159B2
JPS597159B2 JP54122869A JP12286979A JPS597159B2 JP S597159 B2 JPS597159 B2 JP S597159B2 JP 54122869 A JP54122869 A JP 54122869A JP 12286979 A JP12286979 A JP 12286979A JP S597159 B2 JPS597159 B2 JP S597159B2
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JP54122869A
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繁樹 松江
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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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
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体メモリに関するもので、主としてIGF
ET(絶縁型電界効果トランジスタ)を用いたメモリ回
路を中心とするダイナミック型メモリの制御回路に関す
るものである。
MOSFETを用いたメモリ回路の設計例としてはイン
テル社のタイプ1103が有名であり、その回路図もカ
タログにより知られている。
このメモリはメモリセル自身がダイナミック型回路であ
るばかりでなく、周辺の制御回路もダイナミック型と呼
ばれるもので、メモリを動作させるには2本のタイミン
グ信号と、同じくタイミング調整を必要とする読出し書
込み制御信号を必要とする。ダイナミック型制御回路の
メモリは、大容量化に適しているといわれるものの、そ
のタイミングの煩雑さを避けようとする試みもなされて
おり、タイミング信号を一本化したものとして「特願昭
47−48876」においてその一例が提案されている
。一般にダイナミックメモリ(この場合、メモリセル自
身がダイナミック型であることを意味する)は磁気メモ
リやスタティックメモリと異なり、容量性素子に電荷を
蓄積したものであり、容量の持つリーク電流のため次第
に電荷が失なわれるので、一定時間毎にリフレッシュと
呼ばれる動作を行なつて、容量の持つレベルを再生する
必要がある。
しかし、このリフレッシュは従来のスタティック型メモ
リには不必要な動作である。したがつて、ダイナミック
メモリを使う場合、従来必要としなかつたリフレッシュ
のための余分なサイクル、いわゆるダミーサイクルと呼
ばれるものを必要とする。ダイナミックメモリの一つの
使い方としては、ICメモリの高速性を生かし、メモリ
サイクルの2倍をシステムとしてのメモリサイクルとし
、前半で通常のメモリ動作を行ない、後半でリフレツシ
ユ動作を行なう方法が知られている。
しかし、この方法はメモリシステムが中央演算装置(C
PU)より常にアクセスを受けているか、あるいはメモ
リシステムのサイクルをCPUのクロツクに直結して固
定できる場合にしか適用できない。CPUよりゑアクセ
スが時には途切れ、次のアクセスが非同期的に加えられ
るメモリシステムにおいては、CPUよりのアクセスの
ない間CPUとは非同期にリフレツシユを行なう必要が
ある。
この場合、リフレツシユの最中にアクセス信号を受ける
こともあり、アクセスタイムを短縮しようとすれば、実
行中のリフレツシユサイクルを中断して通常のメモリ動
作に入る必要がある。このとき、リフレツシユを中断す
ることができず リフレツシユ完了後読出しを開始する
ならば、読出した内容が得られるのは、メモリ装置が必
要とする読出し時間以外にリフレツシユサイクル分だけ
さらに遅れる。本発明の目的は、タイミング信号を1本
化したダイナミツタメモリにおいて、リフレツシユサイ
クルの最中のいかなるタイミングにおいて中断信号を受
けても、記憶内容をそこなうことなくリフレツシユサイ
クルを中断できる制御回路を提供することである。
本発明によればゲート手段と上記ゲート手段の一端に結
合した情報蓄積手段とを有する複数のメモリセルと、上
記ゲート手段の制御端子に結合した複数のアドレス信号
線と、所定数のメモリセルの上記ゲート手段の他端に結
合されたデイジツト線と、入力にタイミング信号が供給
され、該タイミング信号に応答してデイジツト線を所定
電位にプリチヤージせしめるプリチヤージ手段と、上記
アドレス信号線のそれぞれに制御端子が結合され、一端
が上記プリチヤージ手段の上記入力に共通結合され、他
端が基準電位に接続された複数の制御トランジスタとを
含むメモリ回路が得られる。
また本発明によればゲート手段と、上記ゲート手段の一
端子に結合した情報蓄積手段とを有する複数のメモリセ
ルと、上記ゲート手段の制御端子に結合した複数のアド
レス信号線と、上記ゲート手段の他端子に結合したデイ
ジツト線と、上記デイジツト線と所定電源との間に挿入
され選択的に上記デイジツト線をプリチヤージするスイ
ツチ手段と、タイミング信号に応答して上記アドレス信
号線のレベルを変化させる手段と、上記タイミング信号
を入力とし、上記アドレス信号線のレベルの変化に要す
る時間以上の遅延を有する遅延出力を発生する遅延手段
と、上記遅延出力を上記スイツチ手段の制御端子に供給
する手段とを含むメモリ回路も得られる。第1図は、基
本的なダイナミツクメモリの1ビツト分を表わした図で
ある。
ALlは読出しアドレス信号線、AL2は書込みアドレ
ス信号線、DLlは読出しデジツト線、DL2は書込み
デジツト線、Q4,Q5はリフレツシユの際にDLlの
信号をDL2へ反転して転送するための回路である。N
チヤネルMOSの場合を例にとつて説明すると、ALl
に高レベルが加えられるとトランジスタQ3がオンにな
り、M点のレベル(メモリの内容)に従つてDLlのレ
ベルを決定する。
DL2に高レベルが加えられるとDL2のレベルに従つ
てM点のレベルが決定する。M点のレベルをDLlへ反
転して読出し、DLlのレベルをDL2へ反転して転送
し、DL2のレベルをM点へ転送し、M点のレベルを再
生(高レベルはより高レベルに、低レベルはより低レベ
ルにすること)するのであるが、この間のタイミングを
表わしたものが第2図である。
第2図における動作波形よりも分かるように、M点のレ
ベルはAL2が高レベルになつたとき再生されるのであ
り、逆に言うと、AL2が高レベルの間だけがM点の情
報が外部より破壊される危険のあるときである。
つまり、リフレツシユサイタルを任意のタイミングで中
断されてもメモリセルの内容を乱されないということは
、リフレツシユサイクルの途中AL2が高レベルの期間
にリフレツシユサイクルを中断されてもそのM点のレベ
ルが反転しないということを意味する。第2図aにおい
ては、AL2の高レベルになつている期間およびその前
後においてDL2は変化しておらず、従つて、AL2は
いつ高レベルになつても、いつ低レベルになつても、M
点のレベルを反転させてしまうようなことはない。第2
図bにおいては、AL2が高レベルになる直前にDL2
は低レベルに変化しており、リフレツシユサイクルが終
りAL2が低レベルに変化した直後にDL2が高レベル
に変化している。
AL2が高レベルになる直前のDL2の変化は、タイミ
ングφによるものであり、通常のリフレツシユサイクル
での問題である。リフレツシユサイクルが終り、AL2
が低レベルに変化した直後にDL2が変化しているのは
、サイクルが終り、直ちにデジツト線DL2のプリチヤ
ージ(次のサイクルのための準備動作として高レベルに
持上げること)がスタートしたことを意味している。し
たがつて、DL2のプリチヤージをリフレツシユサイク
ルの終つた直後に行なわず、次回のサイクルの初めに行
なう回路形式にすれば問題はない。しかし、アクセスタ
イムを短縮するという方向から言えば、プリチヤージと
いう仕事は、サイクルの終り、次のサイクルがスタート
する以前にやつてしまうことが望ましい。本発明は、リ
フレツシユサイクルの終つてからはじまるプリチヤージ
という動作を、リフレツシユサイクルの途中、AL2が
高レベルの期間にサイクルを中断されても正しいタイミ
ングで動くようにし、AL2が高レベルより低レベルへ
変化する以前にDL2のレベル変化がはじまることのな
い制御回路を提供するものである。
第3図は、本発明を説明するのに使われる3トランジス
タ型MOSメモリ回路の構成図である。
アドレス信号10本によつて1,024語×1桁のメモ
リ構成をとつている。第3図のメモリ回路は、第4図に
示すようなタイミング信号によつて動作する。第4図の
タイミング信号のうち、外部より与えられるのはφ0だ
けであり、外部より見ればこのメモリ回路は1本のタイ
ミング信号φ0によつて動作する。第5図は、第4図に
示す数多くのタイミング信号が1本のタイミング信号φ
0よりどのように発生されるかを示したものである。
すなわち、メモリ回路の各部分は動作完了信号を発生し
、次に動作する部分の必要とするタイミング信号を発生
する。第4図において、サイクルの終りに外部より与え
られるタイミング信号φ0が低レベルに変化すると、各
タイミング信号φ1,φ2,φ3,φ4,φ5は一斉に
低レベルに落ち、その後でプリチヤージ信号Pl,P2
,P3が高レベルに持ち上つて行く。
ここで注目すべきものは、第3図におけるAL2を動作
させているタイミングφ4と、DL2をプリチヤージし
ようとするタイミングP2、さらに補助的には、AL2
を低レベルに下げる信号ARの関係である。先に第1図
、第2図において説明したところによれば、第3図にお
けるタイミングφ4が下り、タイミングARが上り、A
L2が低レベルになつた後にP2タイミングが高レベル
になればよい。
第6図は、本発明の具体的な実施例の一つである。すべ
ての書込みアドレス線AL2,AL2′・・・,AL2
′2のレベルを入力とする反転回路であり、AL2の1
本でも高レベルであればその出力L3は低レベルである
。L3を高レベルにするのは外部タイミングφ0の反転
信号φ0である。L3と同じ極性の信号をP2とすれば
、P2は、φ0が高レベルであり、且つ書込みアドレス
信号AL2,AL2′,・・・,AL2′7のすべてが
低レベルであることを確認してから、高レベルになる。
したがつて、サイクルがどのような終り方をしても、P
2はすべてのAL2が低レベルであるときしか高レベル
にならない。第7図A,b,cは本発明の別の実施例を
示したものである。
第7図aは、AL2のレベルを検出することはしていな
いが、外部タイミングφ0が低レベルになつたら直ちに
ARを高レベルとし、ARが高レベルになつてからAL
2が低レベルになるだけの時間遅れてからP2は高レベ
ルになるよう、遅延回路によつて調節している。ここで
も遅延時間さえ正しく調節されれば、AL2が確実に低
レベルに下がつてからP2は高レベルになる。第7図b
は、第7図aの遅延回路を具体的な回路で実現した場合
の一例である。ARが高レベルになるとまずφ2信号が
低レベルに下り、φ2が低レベルになるとP2が高レベ
ルになる。ここでは、φ2を発生する反転回路と、P2
を発生する回路がa図の遅延回路の役目をなしており、
第7図aと同様の効果がある。第7図cは、第7図aの
遅延回路をさらに別の具体的な回路で実現した場合の一
例である。
b図と一部逆になるが、まずφ2が低レベルになり、次
にABが高レベルになり、さらに反転回路を2段通つて
P2を発生させている。一連の反転回路がa図の遅延回
路の役目を行なつている。以上のように、AL2が低レ
ベルになつてからP2が高レベルになる制御回路は、A
L2が低レベルになつた応答信号を受けてP2を高レベ
ルにする方式と、AL2を低レベルにする信号が発生し
てから適当な時間遅れの後P2を高レベルにする方式と
がある。
このどちらかを利用して、サイクルの終りあるいは中断
時にAL2の高レベルの間にP2がDL2を高レベルに
することのないようにすることができる。第8図は、第
1図のメモリ回路の変形であり、第1図におけるDLl
,DL2が1本にまとめられてDL2となつている。
ALlの高レベルにより読出されたメモリの情報は、φ
11によつて一度反転回路に蓄積され、ALlが低レベ
ルとなつた後φ12を高レベルにしてDL2へ元のメモ
リ情報を送り込み、次にAL2を高レベルにしてメモリ
に再生すべき情報を書込む。この場合のAL2とDL2
の関係は、第1図の場合と同じであり、サイクルの終り
あるいは中断に際しては、まずAL2を低レベルに下げ
、その後でDL2をプリチヤージするようにすれば良い
したがつて、本発明の主旨はそのまま生かされる。これ
までの説明において、外部タイミング亦φ0一本だけの
場合に限つてきたが、本発明の主眼とするところはAL
2とDL2の関係であり、例えば外部タイミングが複数
本に分かれていても、AL2とDL2に関係するタイミ
ングだけに注目してこれまでに述べたような順序で動作
するよう制御回路を組めばよい。なお、本発明の主旨は
、ダイナミツク型メモリセルをもつメモリの制御回路に
おいて、サイクルが中断されてもメモリの内容を乱さな
いよう順序正しく制御信号が発生される回路方式に関す
るものであり、メモリセルの型が変化しても、例えばバ
イポーラのダイナミツクメモリについても、同様に生か
されるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来よりある代表的なメモリセル回路とリフ
レツシユのためのループを表わした図で、Ql,Q2,
Q3はメモリセル回路を構成するトランジスタ素子、Q
4,Q5はリフレツシユのためにDLlからDL2にデ
ータを転送するためのトランジスタ素子、第2図は、第
1図の回路におけるリフレツシユ動作時の各部波形図で
aは、リフレツシユに先立ちメモリセルのM点に高レベ
ルが入つていた場合の波形図、bは、リフレツシユに先
立ちメモリセルのM点に低レベルが入つていた場合の波
形図、第3図、第4図および第5図は、それぞれ本発明
を説明するのに使われる3トランジスタ型MOSメモリ
回路の回路図、タイミング図およびタイミング発生機構
図、第6図は、本発明の一実施例を示す図で、AL2,
AL2′,・・・,ALTは書込みアドレス線、P2は
プリチヤージタイミング信号、第7図D,b,Cはそれ
ぞれ本発明の別の実施例を示す図、第8図は、第1図の
メモリセル回路の変形回路図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ゲート手段と上記ゲート手段の一端に結合した情報
    蓄積手段とを有する複数のメモリセルと、上記ゲート手
    段の制御端子に結合した複数のアドレス信号線と、所定
    数のメモリセルの上記ゲート手段の他端に結合されたデ
    ィジット線と、ディジット線を所定電位にプリチヤージ
    せしめるプリチヤージ手段と、上記アドレス信号線のす
    べてを入力端に結合し、全ての上記アドレス信号線が上
    記ゲート手段を非導通とするようなレベルのときにのみ
    上記プリチヤージ手段を動作せしめる出力を発生する制
    御回路とを含むメモリ回路。 2 ゲート手段と、上記ゲート手段の一端子に結合した
    情報蓄積手段とを有する複数のメモリセルと、上記ゲー
    ト手段の制御端子に結合した複数のアドレス信号線と、
    上記ゲート手段の他端子に結合したディジット線と、上
    記ディジット線と所定電源との間に挿入され選択時に上
    記ディジット線をプリチヤージするスイッチ手段と、タ
    イミング信号に応答して上記アドレス信号線のレベルを
    変化させる手段と、上記タイミング信号を入力とし、上
    記アドレス信号線のレベルの変化に要する時間以上の遅
    延を有する遅延出力を発生する遅延手段と、上記遅延出
    力を上記スイッチ手段の制御端子に供給する手段とを含
    むメモリ回路。
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US5504438A (en) * 1991-09-10 1996-04-02 Photon Dynamics, Inc. Testing method for imaging defects in a liquid crystal display substrate

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