JPS61180990A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61180990A
JPS61180990A JP60238891A JP23889185A JPS61180990A JP S61180990 A JPS61180990 A JP S61180990A JP 60238891 A JP60238891 A JP 60238891A JP 23889185 A JP23889185 A JP 23889185A JP S61180990 A JPS61180990 A JP S61180990A
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signal
memory
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circuit
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Kazutaka Yamada
和孝 山田
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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】 本発明は半導体装置に係り、特に信号制御回路を内蔵し
たメモリ集積回路(以下ICと略す)に関する。
一般にリードオンリーメモリ(以下ROMと略す)やラ
ンダムアクセスメモリ(以下RAMと略す)などのメモ
リエCは、システムを管理している中央処理装置(以下
CPUと略す)Kよって制御される。その際、CPUか
ら出力されるリード信号やライト信号く対して、メモリ
ICからのデータの読出しや、データの書き込みに要す
る時間(以下アクセスタイムと略す)が問題となる。前
記アクセスタイムはメモリICのメそり容量、内部構成
や使用デバイスによって大きく影響され、同一メモリ容
量、同一内部構成であっても使用デバイスの製造上のパ
ラメータのバラツキや使用電源電圧の変動によっても影
響される。また近来、応用システムにおいて、メモリ容
量の大容量化や使用電源の電池化に伴う低消費電力化使
用デバイスの相補ff1M08(以下C−MO8と略す
)化がメモ’JICK要求される傾向にあり、これらの
要求はCPUの要求するアクセスタイムよりもメモリI
Cのアクセスタイムを極端に長くする方向に6る。一方
、CPUの要求するアクセスタイム以内のメモリICを
使用した場合、CPUは本来のスピードで動作可能であ
るがCPUの要求するアクセスタイムより長いメモリI
Cを使用した場合KqcPUの読み込みサイクルや書き
込みサイクルを延長してリード信号や、ライト信号を引
き伸ばす必要が生じてくる。従来の前記リードサイクル
やライトサイクルの引き伸ばす方法として、CPUのス
ピードそのものを遅くし最も長いメモリICのアクセス
タイムにリードサイクルやライトサイクルを合わせる方
法や、CPUKA備されているリードサイクルやライト
サイクルを延長するレディ機能を使用してメモリICが
アクセスされた場合メモリICのアクセスタイムに応じ
た期間レディ機能を動作させるような付加回路(以下レ
ディ信号回路という)をCPUの外部に設ける方法が用
いられていた。
しかし、従来の方法のうちCPUのスピードを遅くする
方法は、メモIJIcのアクセス時以外でもCPUの動
作スピードは遅くなり、応用システム全体の演算処理ス
ピードが遅くなる欠点がある。また、前記レディ信号回
路はアクセスするように各レディ信号回路にアドレスデ
コーダ等の選択回路を付加しなければならない欠点があ
った。さらに前記レディ信号回路や前記選択回路等の付
加は、応用システムの小型化を妨げるばかりか、システ
ムの価格の上昇にもつながシ、大きな欠点であった。
本発明の目的は、上記欠点を解消するとともに1使用デ
バイスの製造上のバラツキや使用電源電圧の変動による
アクセスタイムの変動をも吸収し、最適なアクセスにて
アクセスできるメモリICを提供することKある。
本発明は、記憶手段と、該記憶手段をアクセスするに必
要な時間レディ信号を発生させる手段とが、同一の半導
体基板に設けられている半導体装置である。
例えば、メモリ(記憶)手段と、該メモリ手段をアクセ
スする入力信号に同期して前記メモリ手段の出力がいま
だ確定していないことを報知する制御信号を付勢する手
段と、前記メモリになりたことを検出する検出手段と該
検出手段により前記制御信号の状態を抑制させる手段と
を単−基板上忙構成し、かつ前記制御信号を導出する手
段を有し、前記メモリ手段がアクセスされてから、前記
メモリ手段の出力が確定するまでの期間だけ前記制御信
号を付勢する機能を有することを特徴とするものである
以下に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例で、メモリIC(ROM)I
c内蔵されているレディ信号回路を示している。
入力端子lから入力されたリード信号は、オア回路10
1に入力され、とのオア回路のもう一方の入力であるチ
ップ・セレクト信号3は当該メモリICが選択されたと
きくのみロウレベルとなる信号でこの状態にあるときの
みリード信号は有効となり(ゲートが開となった状態)
オア回路101を介して内部に伝達される。オア@51
01の出力10は、Pチャネルの絶縁ゲート型電界効果
トランジスタ(以下トランジスタと略す)POI、およ
びNチャネルトランジスタNOIのゲート電極に入力さ
れるとともに1インバータ102にも入力される。トラ
ンジスタPOIのソース電極はハイレベルの電源+Vに
接続され、このドレイン電極はPチャネルのトランジス
タPIOのソース電極に接続される。ここで、Pチャネ
ルのトランジスタPIOからトランジスタPinまでは
、n個のトランジスタを直列に接続したものであり、そ
の数nは当該メモリICE入力されるアドレス信号のビ
ット数と等しい値である。PチャネルトランジスタPI
OからPinのゲート電極はロウレベルが入力され常時
オン状態にある。PチャネルトランジスタPinの残さ
れたドレイン電極は、Nチャネルト2ンジスタNOIの
ドレイン電極と接続されて、この点が、点Aとなる。点
Aの信号は、NチャネルトランジスタNO2のゲート電
極に入力されるとともに、m個のNチャ覆へトランジス
タNIOからN1mのゲート電極にも入力される。Nチ
ャネルトランジスタNOIおよびNIOからN1mのソ
ース電極はロウレベルの電f)iGNDK接続されてい
る。ここで、NチャネルトランジスタNIOからN1m
の個数mは、当該メモリICの出カビ、ト数と等しめ値
であシ、そのドレイン電極はいずれも開放されたままで
ある。またPチャネルトランジスタPO2のゲート電極
にはインバータ102の出力が入力され、ソース電極は
ハイレベルの電源+VK接続され、ドレイン電極は抵抗
Rを介して、NチャネルトランジスタNO2のドレイン
電極と接続されている。NチャネルトランジスタNt1
2のソース電極はロウレベルの電11GNDK接続され
ている。PチャネルトランジスタPO2のドレイン電極
と抵抗Rとの接続点Bはナンド回路100の入力となる
とともに1一方の端子がロウレベルの電源GNDK接続
され九容量Cの他方の端子にも接続される。
NAND回路100には他にインバータ102の出力が
入力されており、その出力は当該メモリICの出力端子
2に接続され、CPUのレディ機能を制御する出力信号
(以下レディ信号と略す)となっている。
以下第2図に示すタイミング図とあわせて動作を説明す
る。
当該メモリICが選択されていないとき、テ、プセレク
ト端子30入力信号3はハイレベルであるので、オア回
路101の出力10はハイレベル(10’)となり、P
チャネルトランジスタPotがオフし、Nチャネルトラ
ンジスタNOIがオンする。そのためNチャネルトラン
ジスタNIOからNIOからN1mまでのゲート容量に
蓄えられていた電荷はNチャネルトランジスタNOIを
介して放電され、点Aの信号A1はロウレベルとなり、
NチャネルトランジスタNO2はオフする。またインバ
ータ102の出力が、ロウレベルとなるため、Pチャネ
ルトランジスタPO2はオンし、容量Cはハイレベル電
源+VによってPチャネルトランジスタPO゛)を介し
て充電され、点Bの信号「はハイレベルとなる。しかし
ナントゲート100Kはインバータ102の出力すなわ
ちロウレベルが入力されているため、その出力つまり端
子2のレディ信号出力21は、ノ1イレベルとなる。メ
モ+7 I Cを複数個使用したシステムではCPUが
選択し九メモリICのみのレディ信号を調べるため、他
のメモIJ I Cのレディ1号は選択したメモIJI
cのレディ信号に影響を与えないようにハイレベルにな
っている。
次に当該メモリICが選択され、チップ・セレクト信号
3・がロウレベルとなったとき、オア回路101の他の
入力であるリード信号1會がノ・イレベルのままであれ
ば、レディ信号出力21もハイレベル状態のままである
ことは明白である。
次に、リード信号11がロウレベルに変化するとオア回
路101の出力10’はロウレベルとなり、Nチャネル
トランジスタNOIがオフ、PチャネルトランジスタP
otがオンすると直列に接続され、かつゲート電極にロ
ウレベルが入力されており、常時オンの1まであるPチ
ャネルトラ/ジスタPIOからPimを介して、並列に
接続されているNチャネルトランジスタNO2およびN
IOからNumのゲート容量がハイレベルの電源+Vよ
り充電される。この点大の信号RはPチャネルトランジ
スタPotおよびPloからPintでのオン抵抗の総
和と、NチャネルトランジスタNO2およびNIOから
N1mのゲート電極の容量のa和〈よりて決まる時定数
により、t1時間だけ遅れてNチャネルトランジスタN
O2の閾値を越えてハイレベルとなり、Nチャネルトラ
ンジスタNOZをオンさせる。この時、Pチャネルトラ
ンジスタPO2は、インバータ102により、ハイレベ
ルがゲート電極に入力されておりオフしている。
NチャネルトランジスタNO2がオンすると、容量CK
既に充電されていた電荷は抵抗Rを介して放電され点B
の信号Btは容量Cと抵抗RおよびNチャネルトランジ
スタNO2Oオン抵抗の和によって決定される時定数に
よりs  t=時間後KCIウレペルとなる。従って、
ナンド回路100の出力21つまり端子2のレディ信号
出力はリード信号入力時にインバータ102の出力がハ
イレベルとなることKよってロウレベルとなり、前記C
PUをインアクティブ状態とし、前記の1.時間プラス
上8時間後に点Bの信号BIがロウレベルとなることに
よって再びノ)インベルとなり、前記CPUを再びアク
ティブ状態に復帰させるとともにデータが確定した事を
仰らせる。つまりCPUはこのレディ信号がロウレベル
からハイレベルに変化した事を確認後にデータを絖み込
めば、確定したデータをメモリICより得ることができ
る。
以上かられかるように、レディ信号のロウレベル(イン
アクティブ)の時間は、前記t1とt、で定められる。
従って前記時間1.とt!とを当該メモリICにおける
リード信号人力によりデータの格納されているメモリ空
間が選ばれるまでの時間とそのメモリ空間に存在するデ
ータを出力端子に導出するに要する時間とに設定してお
けば、前記CPUは最適な条件にて当該メモリICをア
クセスすることができる。
以上のように、本発明によればアクセスタイムの遅いメ
モリICを外部に付加回路なしで、しかも最適なアクセ
スタイムでメモリをアクセスできシステムの小屋化およ
び効率のよいスループ、トが得られる。さらに、本考案
の実施例のレディ信号回路を当該メモリ部Cのデータ・
メモリ部と同一半導体基板上に構成することにより、製
造上のバラツキ(前記オン抵抗・ゲート容量・閾値など
の変動や電源電圧の変動による前記時間t1およびt!
の変動もデータ・メモリ部のそれと同一方向く変動し、
前記CPUに対し最適なレディ信号が得られる。
以上のように本発明によれば、メモリICK応じたアク
セスタイムに最適なレディ信号を発生させることができ
る。
なお、本発明の実施例における抵抗Rは、ゲート電極に
ハイレベルが入力され、常時オンとなるよりなNチャネ
ルトランジスタを複数個直列に接続したものでもよく、
また容量Cとしてトランジスタのゲート容量を用いても
本発明の効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すレディ信号回路である
。 第2図は第1図のタイミング図である。尚、図において
、1・・・リード信号入力端子、2・・・レディ信号出
力端子、100・・・ナンド回路(NAND回路)、1
01・・・オア回路(OR回路)、102・・・インバ
ータ、poi、PO2、PIO乃至Pin・・・Pチャ
ネル絶縁ゲート散電界トランジスタ、NOI、NO2、
NIO〜NLm・・・Nチャネル絶縁ゲート型電界トラ
ンジスタ、R・・・抵抗、C・・・容量、+v・・・ハ
イレベル電源、GND・・・ロウレベル電([%  1
’・・・リード入力信号 2+・・・レディ出力信号、
3・・・チ、グ・セレクト入力信号、101・・・オア
回路出力信号、R・・・点大の信号、B1・・点Bの信
号、”1、*2・・・遅延時間。 第 / 図 $2図 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示   昭和60年 特許 願第2388
91号2、発明の名称   半導体装置 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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  記憶手段と、該記憶手段をアクセスするに必要な読出
    し指示信号を入力する手段と、この読出し指示信号に応
    答して読出されたデータを出力する端子と、前記読出し
    指示信号が入力されてから前記出力端子にデータが出力
    されるまでの期間を外部に指示する信号を発生する手段
    とを同一半導体基板に設けられていることを特徴とする
    半導体装置。
JP60238891A 1985-10-25 1985-10-25 半導体装置 Granted JPS61180990A (ja)

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JPS6237471B2 JPS6237471B2 (ja) 1987-08-12

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