JPS6018895A - 集積回路メモリ装置 - Google Patents

集積回路メモリ装置

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JPS6018895A
JPS6018895A JP59104583A JP10458384A JPS6018895A JP S6018895 A JPS6018895 A JP S6018895A JP 59104583 A JP59104583 A JP 59104583A JP 10458384 A JP10458384 A JP 10458384A JP S6018895 A JPS6018895 A JP S6018895A
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JP
Japan
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signal
address
circuit
row
cas
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Hiroyuki Yoshimoto
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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】 本発明は信号処理方式に関し,主として半導体集積回路
装置化された半導体記憶装置(以下MOSICメモリ又
は単にメモリと称す)を対象とする。それらのメモリの
内,ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DR
AM)の概要については、たとえばーDRAMにおける
読み出し動作によるデータ線電位の低下防止に関する特
開昭53−66130中に示されている。
半導体集積回路(IC)における端子数はこのICCバ
グージの大きさにより制限され,逆に端子数の制限によ
りパッケージ内に構成される回路の種類と数とが制限さ
れる。MO S I Cメモリでは実装密度を上げるた
め,パッケージのピン(端子)数を少なくすることので
きるアドレスマルチプレックス方式(アドレス信号を時
分割的に処理することによりアビ1/ス信号ピン数を半
分にすることができる方式)が採用されている。この方
式の概要を第1図に示し説明する。
図面において一点鎖線で囲まれた部分20がIC内部に
形成された部分であることを示す。ICにはピンP,〜
PI6が設けられている。ピンP1〜P7には7本のア
ドレス信号A。−A6がそれぞれ印加される。ピンP,
〜P7に印加されたアドレス信号はIC内部においてア
ドレス信号線(ADDRESS BUS)を介して一方
は行アドレス記憶回路1 (COLUMN LATCH
)に、他方は列アドレス記憶回路2(ROW LATC
H)にそれぞれ印加される。図中3は行選択デコーダ(
COLUMN DECODER)であり、上記行アドレ
ス記憶回路1からのアドレス信号を受け、出力をセンス
アンプ7(SENSE AMPS l10GAT I 
NG )に印加する。図中4は列選択デコーダ(ROW
 DECODER)であり上記列アドレス記憶回路2の
出力を受ける。この列選択デコーダ4と上記センスアン
プ7はメモリセルアレー8(STORAGE ARRE
Y)に接続されている。
行選択デコーダ3の出力がセンスアンプ7を介してメモ
リセル8に印加され、所定の行が選択される。また、列
選択デコーダ4の出力によってメモリセル8の所定の番
地が選択される。さらに、上記センスアンプ7を介して
、メモリセル8への書き込み又はメモリセル8からの読
み出しが行われる。図中5は行回路制御クロック発生器
(CASCLOCK GENERATOR)であり、ピ
ンP l 5の外部からの駆動信号CASによって駆動
される。
このクロック発生器5から生じた信号(ENABLE 
)によって上記行アドレス記憶回路1及び行選択デコー
ダ3並びに後述する出力回路9 (OUT PUTLA
TCHAND BUFFER)を起動するものである。
なお、このクロック発生器5から出力回路9に印加され
る禁止信号(DISABLE)は書き込み時に出力回路
の動作を停止させるものである。
また、図中6は列回路制御クロック発生器(RASCL
OCK GENERATOR)であり、ピンPI4の外
部からの駆動信号RASにより駆動される。このクロッ
ク発生器6から生じた信号(′FJNABLE)によっ
て列アドレス記憶回路2及び列選択デコーダ4を起動す
る。図中11は読み出し、書き込み制御回路であり、外
部からの駆動信号WEによって駆動され、書き込み時に
はWE=低レベルとすることによって入力回路(DAT
A IN LATCH)を駆動し、ピンP、の外部から
のデータDINをセンスアンプ7に送出し、読み出し時
にはWE−高レベルとすることによって入力回路10の
動作を停止させ、センスアンプ7の信号を出力回路9に
印加させ、ピンPI6からDoutとして読み出すよう
にするものである。なお、ピンPIOには負電源VBB
、 P、、ニ&i正電源vDD、 pH!IcはTTL
()ランジヌタ・トランジスタロジック)レベル電源v
CC−P+sにはGND電位がそれぞれ接続されるもの
である。
以上構成のメモリの動作は次の通りである。
第2図は、上記回路の概略動作を説明するためのタイミ
ングチャートであろう 先ず列選択ストローブ信号RASの立下りの低レベル(
VOL)によって、列選択信号クロック発生器6がスタ
ートし、列アドレス記憶回路2と列選択デコーダ4を駆
動する。このため、アドレス信号A。−A、の信号状態
によりメモリセル8内のいずれかの列が選択される(期
間t、〜t2)間)。次に、上記列ストローブ信号RA
Sより十分遅れて行ストローブ信号CASをV。Lレベ
ルにすると、行回路制御用クロック発生器5がスタート
し、行アドレス記憶1、行選択デコーダ3を駆動する。
このため、アドレス信号A。〜A6の状態によりメモリ
セルアレー8内のいずれかの行が選択される(期間t、
〜t3の間)。これによりメモリセルアレー内の番地が
確定する。従って一次に制御回路11に印加される信号
WEを低レベルにすれば、入力回路10が動作し入力デ
ータDxiをセンスアンプ7を介して上記確定した番地
に印加し書き込み動作を行うことができ、又逆にWEを
高レベルにすると入力回路10の動作が停止して、確定
した番地の記憶内容がセンスアンプ7に印加され、出力
回路9かも記憶内容なりoutとして読み出すことがで
きるものとなる。なお、上記第2図に示したタイミング
チャートにおけるAt(以下アドレス信号A。〜A6を
総称してA1とする。)信号部の■印はd=on’t 
care部分(どのような信号状態であってもよい部分
)を示す。
上記第1図に示した回路は例えば16にビットメモリの
容量を有する回路として用いられるが。
かかる場合に必要なピン数は図から明らかなように16
にピンである。しかし、より大容量のメモリにあっては
ピン数がさらに増大することになるから、共用できるビ
ンは共用し少しでもビン数を減少させることが実装密度
の向上の面からも望ましい。
したがって本発明の目的とするところは大容量メモリの
ビン数を少なくしてパッケージを小型化し全体としての
実装密度の向上を図ることにある。
上記目的を達成するための本発明の一実施例は。
アドレス入力信号の変化を検出して、それにより内部の
RAS系及びCAS系クロック又はタイミング・パルス
を生成させることにより、外部からのタイミング・クロ
ックを不要とするものである。
第3A図及び第3B図は本発明者が考えた例を示スブロ
ック線図とそのタイミングチャートである。
第3A図に示すような例によれば、IC外部で形成され
た列ストローブ信号RASを受ける遅延回路12をIC
20内に設け、この出力を行ストローブ信号CASとし
て使用するものである。すなわち、第3B図に示すタイ
ミングチャートのように2列ストローブ信号rτ1のV
。Lレベル時に列選択を行い、このRAS信号よりもt
。の期間だけ遅延した信号をCA、 Sとして用いてそ
の低レベル時に行選択を行うものである。
このような実施例によると従来の回路に比してCAS信
号の入力ピン(第1図におけるピンP1.)を省略する
ことができるものとなる。
第4A図及び第4B図は本発明者が考えた例を示す回路
図及びそのタイミングチャートであり、上記第3A図及
び第3B図の改良に係るものである。すなわち、メモリ
を最高のスピードで使用する場合には、可能な限り列ア
ドレス群の次に速やかに行アドレス群が来ることが望ま
しく、かかる場合には上記第3A図及び第3B図の如<
RAS入力からCAS (内部発生パルス)まで一定(
第3B図の期間t。)でもよいが、何らかの理由で行ア
ドレス群を遅らせなければならない事情が生じたときに
は上記第1の実施例では不都合である。
したがって、第4A図のブロック線図は、ビンPI4か
らの列アドレスストローブRASとアドレス信号Aoが
印加されるピンP1から得られる特殊な信号とを2人力
とする行アドレスストローブCAS発生回路13をIC
内部に設けて上記要請に適したストローブ信号CASを
得るものとしている。このときに必要なことは、上記特
殊な信号はアドレス信号Ao〜A、のいずれか1つを利
用し、かつ、アドレス信号レベルとは異ったレベルを有
することが必要である。
このようにすれば、第4B図のタイミングチャートに示
すように、例えばアドレス信号群AO〜A、のうち最初
のアドレスA。に特殊な信号(図中A81のす部分)を
予め組み込んでおくことによって、RAS信号のV。L
レベル時に行選択を行い(期間to−t、の間)、それ
から所定の期間遅らせてA81のφ部分が到来した時に
上記CAS発生回路13により行ストローブ信号CAS
を発生させ1行選択を行うことができる(期間t2〜t
3の間)。したがって、上記アドレス信号群AO〜A6
のいずれか(例えばA。)に便乗させる特殊な信号部(
図中φ部分)の到来時間を適′宜の長さに設定すること
によって所定の期間行選択動作を遅延させることができ
る。この期間の設定はIC外部で自由にできる。したが
って、この実施例によれば上記第3A、B図のものの効
果に加えて設計自由度が増すという効果をも有する。
ここで、上記特殊な信号とその検出回路の一例について
説明する。
第4C図が特殊な信号の一例を示すものであり、第4D
図及び第4E図はその信号の検出回路の一例を示すもの
である。
第4C図には−VOW、またはV。HからVCCを越え
VDDレベルに立上る正パルスAsi’r(÷)と、■
oLまたはV。1NからGNDレベルを下まわりVBB
レベルに立下る負パルスAs1n(す)と、高インピー
ダンス(high impedance)状態の信号A
s13(す)の3つの状態を示した。なお、図中φ部具
外のX、Y部分はアドレス信号群を表わすものである。
そして、上記特殊な信号を決定するに当っては次の点に
注意しなければならない。
すなわち、アドレス人力Aiは通常TTL(トランジス
タ・トランジスタ・ロジック)レベルが多いので、この
場合について考えると、TTL出カッ高レベしV。Hと
低レベルV。LはVss(GND=Ov)とV。C(約
5v)の間に存し、メモリにおいてはこの他にVDDレ
ベル(約12V)とVBBレベル(約−5V)の電源が
用いられるものである。したがって上記各電位の関係は
次式(1)のようになっている。
VBB<VBB<VOL<VOH<VCC<VDD (
1)このことから、特殊な信号のレベルは通常のアドレ
ス信号と区別する必要があることと相まって。
VDDレベルに立上る信号(As1l (φ))、又は
VBBレベルに立下る信号(As12 (す)、若しく
は高インピーダンスの信号でなければならない。
かかる特殊な信号を検知する回路の一例として第4D図
又は@4E図に示すものが考えられる。
第4D図はA81□又はAs12の特殊な信号を検知す
ることができる回路であり、VDD電源とVBB電源と
の間に抵抗R1と絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(
以下FETと称す)Qlを直列接続してなる。なお、こ
の入力端に印加される信号はアドレス記憶回路17にも
印加されている。そ17て、この回路に第4C図のA3
1l信号が印加されるときはF E T Q 1はPチ
ャンネル1’i’ETとし。
As12が印加されるときは、NチャンネルFETとす
ればよい。かかる構成によれば、As1lの正パルスが
印加されるとFETQ、はオフとなり、その出力a81
はVDT)レベルになる。またAs12の負パルスが印
加された場合も同様である。この出力asi (VDD
レベル)によって、行ストローブ信号CA8発生回路を
駆動することができる。
また、第4E図は上記As13の状態を検出することが
できる回路であり、VDr)電源とVBB電源との間に
抵抗R2とF ET Q 2を直列接続し、かつ、上記
F ET Q tのゲートと電源VBB間に抵抗R3を
接続する。かかる回路によると、上記第4C図のAs1
3信号が印加された場合、そのす部分で高インピーダン
ス状態となるため、抵抗R,によってFETQ、のゲー
ト電位がVBB近くまで引き下げられ、F E T Q
 tがオフとなりその出力a81はVDDレベルとなる
。したがって所定の検出ができる。
第5A図及び第5B図は本発明の実施例を示すものであ
る。
第5A図は上記第4A図の回路をさらに改良したもので
あり、アドレス信号と特殊な信号(4I)を有する信号
A・を1つのアドレス用ピン(例えばア1 ドレスA。用ピン)を介してIC内部に設けられたRA
S 、ττ1発生回路14に印加するものである。この
発生回路14には、上記第4D図に示したような負パル
ス検出回路と、遅延回路が設けられている。
第5B図は上記回路の動作説明のためのタイミングチャ
ートである。同図に示すように、1本のアドレスピンに
印加される信号Asiの負パルス(例えばVBBレベル
)の到来時にRAS発生回路14を駆動し、もって列ス
トローブ信号RASを発生させる(期間1+ )。次に
、上記信号発生回路14内に設けられた遅延回路により
上記列ストローブ信号rX玉よりも遅延した行ストロー
ブ信号rτlを発生させる(期間12 )。これにより
期間t +〜t、の間で列選)択が、そして、期間t2
〜tIlの間で行選択が行える。このようにすれば。
従来の方式に比べて、RASとCASの2本のピンが省
略できるものとなる。
上記第5A図及び第5B図の実施例によれば、列ストロ
ーブRAS発生から行ストローブCAS発生までの期間
(第5B図中t、〜t2の間)は遅延回路の設計値に基
づいて一定となる。したがって何らかの理由により行ア
ドレス群を遅らせなければならない事情が生じたときに
は不都合である。この点を改良したのが第6A図及び第
6B図に示す実施例のものである。
すなわち、第6A図はアドレス信号A。と特殊な信号(
φ)を組合せた第1の信号A81を例えばアドレス信号
A。が印加されるピンP、を介して列ストローブRAS
発生回路15に印加するとともに。
他のアドレス信号A、と特殊な信号(す)とを組合せた
第2の信号Asi’を他のアドレス信号A1のピンP2
を介して行ストローブCAS発生回路16に印加するも
のとした。そして、上記信号Asi+Asi’に含まれ
る特殊な信号としては前述第4C図に示した正パルス、
負パルス又は高インピーダンス状態を利用するものであ
り、また、RAS。
CAS発生回路には上記信号を検出する手段(例えば第
4D図、第4E図に示したような回路)が設けられてい
る。
第6B図は上記回路の動作説明のためのタイミングチャ
ートである。なお、以下の動作説明ではA81.A8i
′の特殊な信号として負パルスを用いた場合を述べる。
先ず、第1の信号A、iが負パルスになると、この負パ
ルスが印加されるRAS発生回路が動作し、列ストロー
ブ「τ1を発生する。このRASにより所定の列選択が
なされる(期間t、zFの間)。
次に第2の信号Asi ’の負パルスが印加されるとC
AS発生回路が動作し行ストローブCASを発生する。
このCASにより所定の行選択がなされる(期間t2〜
t8の間)。かかる構成の実施例忙よれば上記第5A、
B図に示した実施例の効果に加えて、第2の信号Asi
’の負パルスの到来期間を変えることによって、列スト
ローブrτj発生から行ストローブてτ玉発生迄の期間
を任意に遅らせることができるため設計自由度が増すと
いう効果をも有する。
第7図は、上記第6A、B図に示した信号処理方式を実
際のメモリに適用した場合の具体的実施例を示す回路図
である。
図中一点鎖線で囲まれた部分20がIC内部であり、そ
の境界に存するP、〜PI4が外付用ピンである。ピン
P1〜P7にはアドレス信号A。〜A、が印加されるの
であるが、この実施例では特に、ピンPI にはアドレ
ス信号An とπτ1発生用の特殊信号を組合せた信号
A81を印加し、゛また。
ピンP2にはアドレス信号A、とCAS発生用の特殊信
号とを組合せた信号As i’を印加するものとした。
上記信号A81はピンP1を介してπ11検出発生回路
15 (RAS DETBCTION CIR−CUI
T)に印加され、その出力RASは列回路制御クロック
発生器6 (RAS CLOCK GENERATOR
)に印加される。一方、上記信号A8i′はピンP2を
介して正X下検出発生回路16 (CAS DE−TE
CTION CIRCUIT )に印加され、その出力
CASは行回路制御クロック発生器5(CASCLOC
K GENERATOR)に印加される。また、アドレ
ス信号Ao〜A6はアドレス信号線(AD−DRESS
 BUS)を介して行アドレス記憶回路1(COLUM
N LATCH)及び列アドレス記憶回路2 (ROW
 LATCH)にそれぞれ印加される。
そして、この列アドレス記憶回路1は上記列回路制御ク
ロック発生器5の出力によって駆動されるとともに、出
力を行選択デコーダ3 (COLUMNDECODER
)に印加してなり1列アドレス記憶回路2は1列回路制
御クロック発生器6の出力によって駆動されるとともに
出力を列選択デコーダ4 (ROW DECODER)
に印加してなる。8はメモリセルアレー(5TORAG
E ARRAY)であり、上記列選択デコーダ4と行選
択デコーダ3によって所定の番地のメモリセルガ選ばれ
るものとなる。さらに、11は読み出し、書き込み制御
回路であり、制御信号W1と列回路制御クロック発生器
5の出力に基づいて所定の信号を発生する。
10は書き込み回路(DATAIN LATCH)であ
り、上記回路11の信号に基づいてピンP、からのデー
タ(DlN)をセンスアンプ7 (SENSEAMPS
 Ilo GATING )を介してメモリセルアレー
8内の所定のメモリセルにデータを書き込むものである
。9は出力回路(OUTPUT LATCHAND B
UFFER)であり、上記行回路制御クロック発生器5
の出力によって駆動され、センスアンプ7を介して所定
のメモリセルの記憶データを出力Doutとして読み出
すことができるものである。なお、上記構成において、
書き込み動作は。
制御信号WEを低レベルにすることによって制御回路1
1から入力回路に起動信号(5TROBF)を与え、入
力データDINをセンスアンプ7を介してメモリセルア
レー8内の確定した番地に印加することによって行われ
(このとき、出力回路9はクロック発生器5かもの禁止
信号(DISABLE)によって動作停止となっている
)、読み出し動作は、制御信号W1を高レベルにするこ
とによってセンスアンプ7と出力回路9を介してメモリ
セルの記憶情報を出力Doutに取り出すことによって
行われる(このとき、入力回路10は制御回路11の信
号によって動作しないものとされている。また、ピンP
IOには負電源V B B −ピンpHには正電源VD
D −ピンPI2にはTTLレベル電源VCC、ピンP
 I RはGNDがそれぞれ印加されている。
第8図は上記メモリの動作説明のためのタイミングチャ
ートである。以下同図とともに動作を説明する。なお、
以下の動作説明ではアドレス信号AoとA、に組合され
た特殊な信号として負パルスの場合を対象とする。
先ずアドレス信号A。印加用ピンP、に印加される信号
A81が負パルスになるとRAS検出発生回路15が動
作しく期間1+ )、列ストローブ信号RASを発生す
る(期間12 )。このRASによりクロック発生器6
が動作し、これによって列アドレス記憶回路2と列選択
デコーダ4が起動し。
メモリセルアレー8内の所定の列が選択される(期間t
2〜t3の間)。次にアドレス信号A。
印加用ピンP2に印加される信号Asi’が負パルスに
なるとCτ1検出発生回路16が動作しく期間t、)1
行ストローブ信号CASを発生する(期間t4)。この
CASによりクロック発生器5が動作し、これによって
行アドレス記憶回路1と行選択デコーダ3が起動し、メ
モリセルアレー8内の所定の行のメモリセルが選択され
る(期間t4〜t7の間)。このためメモリセルアレー
内の番地が指定される3、さらに、読み出し、書き込み
制御信号WEを低レベルにすれば、入力回路10が動作
し、入力信号DIN(1ゝ11、又は1101、)をセ
ンスアンプ7を介して上記確定した番地に書き込むこと
ができる(期間t4〜t、の間)。また。
上記制御信号WEを高レベルのままにしておけば、出力
回路9が動作し、センスアンプ7を介して得られた指定
番地のデータを読み出すことができる(期間t、〜t、
の間)。
以上のように本発明によればICの外付ピン数を少なく
することができ、大容量メモリであってもパッケージの
小型化実装密度の向上が図れるものとなる。
本発明はメモリに限らず、複数の外付ピンを有するIC
に広く利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のICメモリの一例を示すブロック線図、
第2図はそのタイミングチャート、第3A図、 第4A
図はそれぞれ本発明者が考えた例を示すブロック線図、
第3B図、1J4B図は上記例のタイミングチャート、
第4C図は上記例に用いられる特殊な信号の一例を示す
波形図、第4D図。 第4E図は上記信号を検出する回路、第5A図。 第6A図は、それぞれ本発明の一実施例を示すブロック
線図、第5B図、第6B図は上記実施例のタイミングチ
ャート、第7図は本発明の応用の一例を示すブロック線
図、第8図はそのタイミングチャートである。 1.2・・・アドレス記憶回路、3.4・・・デコーダ
。 5.6・・・クロック発生器、7・・・センスアンプ、
8・・・メモリセルアレー%9・・・出力回路、10・
・・入力回路、11・・・制御回路、12・・・遅延回
路、13・・・CAS発生回路、14〜16・・・スト
ローブ信号検出発生回路、17・・・アドレスバッファ
、20・・・IC内部、Q、、Q、・・・FET、R+
〜R3・・・抵抗。 ミ1 : ; 餡 1ヒ ヒIM ’ギ 第 7 図 P〃 第 8 図 551−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 アドレス信号の変化を検出して、それにもとづい
    て内部のタイミング信号を作ることを特徴とする集積回
    路メモリ装置。 2、上記内部のタイミング信号として、内部ロウ・アド
    レス・ストローブ信号を作ることを特徴とする特許 モリ装置。 3、上記アドレス信号の変化を検出するにあたり。 ロウ・アドレス信号とカラム・アドレス信号の変化を別
    個に検出することを特徴とする上記特許請求の範囲第1
    項に記載の集積回路メモリ装置。
JP59104583A 1984-05-25 1984-05-25 集積回路メモリ装置 Expired JPS6058551B2 (ja)

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JPS6164047U (ja) * 1984-05-25 1986-05-01

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