KR100232889B1 - Apparatus and method for preventing data loss - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리드 데이타에 의한 IO 라인(또는 /IO 라인)에서의 전압 스윙폭보다 라이트 데이타에 의해 만들어지는 전압 스윙폭을 크게 만들어줌으로써, 두개의 상반된 값을 갖는 데이타가 IO 라인에서 충돌하였을 경우 IO와 /IO 라인 사이에 생긴 전압차를 라이트-드라이버에서 센싱하여 라이트 데이타를 회복시킨 데이타 손실방지 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention makes the voltage swing width made by the write data larger than the voltage swing width on the IO line (or / IO line) by the read data, so that when two conflicting data collide on the IO line, the IO The present invention relates to a data loss prevention method and apparatus for recovering write data by sensing a voltage difference generated between a and / IO lines in a write driver.
Description
일반적으로, 리드(Read) 명령에 의한 데이타는 데이타 입/출력 라인(이하 ‘IO 라인’이라 함)을 통해 데이타 출력 블럭(Dout Block)으로 보내지고, 라이트(Write)명령에 의해 데이타 입력 블럭(Din Block)으로 들어온 데이타는 IO 라인을 거쳐 비트라인에 실리게 된다.In general, data by a read command is sent to a data output block through a data input / output line (hereinafter, referred to as an 'IO line') and a data input block (by a write command). Data entering the Din Block is loaded on the bit line via the IO line.
제1도는 카스 신호(CAS)의 길이가 2이고, 버스트 길이(Burst Length)가 4인 경우의 리드(Read)와 라이트(Write)에 대한 동작을 나타낸 것이다. 리드 명령에 의한 첫번째 데이타인 Data1은 CAS 길이가 2이므로 클럭(2)의 포지티브 에지(positive edge)후 IO 라인에 실려 클럭(3)의 포지티브 에지 전에 데이타 출력 블럭으로 데이타를 보내준다. 이 데이타를 데이타 출력 블럭에서 DQ로 내보낸다. 라이트(Wrire) 명령은 클럭(7)에 들어오는데 라이트에 대한 CAS 길이는 0이므로 Data1은 클럭(7)에 들어온다. 이는 Din 블럭을 거쳐 제1도에서 보듯이 클럭(7)의 포지티브 에지 후 IO 라인에 실리게 된다. 이러한 동작을 하는 회로의 블럭 다이아그램은 제2도와 같다. 이때 IO 라인과 /IO 라인의 동작은 다음과 같다. 초기 상태에 IO와 /IO는 모두 ‘하이’ 전압으로 되어 있다. 리드(Read) 또는 라이트(Write)하고자 하는 데이타가 ‘하이’전압으로 되어 있다. 리드(Read) 또는 라이트(Write)하고자 하는 데이타가 ‘하이’이면 IO 라인의 전압이 △V만큼 드롭(drop)되고, 데이타가 ‘로우’이면 /IO 라인에 △V만큼 전압 드롭(drop)이 발생한다. 제1도의 타이밍 다이아그램은 리드 데이타가 ‘하이’이고, 라이트 데이타는 ‘로우’일때의 IO의 동작을 보여주고 있다.FIG. 1 illustrates operations of read and write when the cas signal CAS has a length of 2 and a burst length of 4. Data1, which is the first data by the read command, has a CAS length of 2, so it is loaded on the IO line after the positive edge of clock 2 to send data to the data output block before the positive edge of clock 3. Export this data from the data output block to the DQ. The Write command enters the clock (7), and since the CAS length for the write is zero, Data1 enters the clock (7). This is loaded onto the IO line after the positive edge of clock 7 as shown in FIG. 1 via the Din block. A block diagram of a circuit that performs this operation is shown in FIG. At this time, the operation of IO line and / IO line is as follows. In the initial state, both IO and / IO are at high voltage. The data to be read or written is the "high" voltage. If the data to be read or written is 'high', the voltage on the IO line is dropped by ΔV, and if the data is 'low', the voltage drop is dropped by ΔV on the / IO line. Occurs. The timing diagram in Figure 1 shows the behavior of the IO when the read data is "high" and the write data is "low."
제3도에서 보여주는 타이밍 다이아그램은 또다른 리드와 라이트 명령에 대한 동작 타이밍도이다. 라이트 명령이 클럭(5)에서 들어오고 있다. 이러한 경우, 리드 명령에 의해 Dout블럭으로 실리는 데이타중에서 Data3은 라이트 명령에 의해 DQ로 들어오는 Data1과 충돌하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 DQM 명령이 제3도에서와 같이 요구되어진다. 이는 Dout 블럭에서 Data3과 Data4를 DQ로 보내는 것을 억제함으로써 라이트 데이타와의 충돌을 막아줄 수 있다. 그러나 제3도에서와 같이 IO 라인에 실리는 리드 데이타는 제거될 수 없으므로, clock(5)에서 리드의 마지막 데이타인 Data4와 라이트(Write) 데이타의 충돌을 막을 수 있으나, IO 라인에서의 충돌은 피할 수 없게 되어 라이트 데이타를 잃어버릴 수 있는 문제점이 발생한다.The timing diagram shown in FIG. 3 is an operation timing diagram for another read and write command. The write command is coming in from the clock 5. In this case, among the data loaded into the Dout block by the read command, Data3 collides with Data1 coming into the DQ by the write command. In order to prevent this, the DQM command is required as shown in FIG. This can prevent collision with write data by suppressing sending Data3 and Data4 to DQ in the Dout block. However, as shown in FIG. 3, the read data on the IO line cannot be removed, so the clock (5) can prevent the collision of Data4, the last data of the read, and the Write data. There is a problem that can not be avoided and lose the write data.
따라서 본 발명에서는 리드 데이타에 의한 IO 라인(또는 /IO 라인)에서의 전압 스윙폭보다 라이트 데이타에 의해 만들어지는 전압 스윙폭을 크게 만들어줌으로써, 두개의 상반된 값을 갖는 데이타가 IO 라인에서 충돌하였을 경우 IO와 /IO 라인 사이에 생긴 전압차를 라이트-드라이버에서 센싱하여 라이트 데이타를 회복시킨 데이타 손실 방지 방법 및 그 장치를 제공하는데에 그 목적이 있다.Therefore, in the present invention, the voltage swing width made by the write data is made larger than the voltage swing width at the IO line (or / IO line) by the read data, so that when data having two opposite values collide on the IO line It is an object of the present invention to provide a data loss prevention method and apparatus for recovering write data by sensing a voltage difference generated between the IO and / IO lines in a write driver.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 데이타 손실 방지 방법은 리드 명령에 의해 비트라인 센스앰프에 의해 증폭된 데이타를 데이타 버스 라인 쌍으로 전송하는 제1과정과, 라이트 명령에 의해 입력된 데이타를 완충하여 상기 데이타 버스 라인 쌍으로 전송하는 제2과정과, 상기 보수 데이타 버스 라인에 실린 라이트 데이타와 상기 비트라인으로부터 전송된 리드 데이타의 전위 스윙폭을 감지하여 라이트 데이타를 센싱한 후 상기 데이타 버스 라인으로 출력하는 제3과정과, 상기 데이타 버스 라인에 실린 데이타를 증폭하여 출력버퍼로 출력하는 제4과정을 구비하였다.In order to achieve the above object, the data loss prevention method according to the present invention comprises the first step of transmitting the data amplified by the bit line sense amplifier by the read command to the data bus line pair, and the data input by the write command; A second process of buffering and transmitting the data data to the data bus line pair; sensing the potential swing width of the write data on the complementary data bus line and the read data transmitted from the bit line; And a fourth process of amplifying the data carried on the data bus line and outputting the amplified data to the output buffer.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 데이타 손실 방지 방법은 2개의 서로 다른 명령을 입력하는 제1과정과, 상기 2개의 서로 다른 명령중 어느 하나의 명령을 다른 하나의 명령보다 우선권을 주는 제2과정과, 상기 명령에 의해 발생되는 데이타들이 서로 상반된 값을 가지고 같은 데이타버스라인 상에서 충돌할 때, 우선권을 가진 명령에 의해 발생하는 데이타의 전위스윙폭을 그렇지 않은 명령에 의해 발생하는 데이타의 전위 스윙폭보다 크게 하는 제3과정을 구비하였다.In order to achieve the above object, another method of preventing data loss of the present invention includes a first process of inputting two different commands, and a method for giving priority to any one of the two different commands over another one. When the data generated by the command collide with each other on the same data bus line, the potential swing width of the data generated by the command having priority is the potential of the data generated by the command that is not. The third process was made larger than the swing width.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 데이타 손실 방지 장치는 컬럼 디코더 출력신호에 의해 비트라인 센스앰프에 의해 증폭된 리드 데이타를 데이타 버스 라인 쌍으로 전송하는 컬럼 스위칭 수단과, 라이트 명령에 의해 입력된 데이타를 완충하여 상기 데이타 버스 라인 쌍으로 전송하는 데이타 입력 버퍼 수단과, 상기 보수 데이타 버스 라인에 실린 라이트 데이타와 상기 비트라인으로부터 전송된 리드 데이타의 전위 스윙폭을 감지하여 라이트 데이타를 센싱한 후 상기 데이타 버스 라인으로 출력하는 라이트 드라이버 수단과, 상기 데이타 버스 라인에 실린 데이타를 증폭하여 출력버퍼로 출력하는 데이타버스라인 센스앰프를 구비하였다.In order to achieve the above object, the data loss prevention apparatus of the present invention includes column switching means for transmitting read data amplified by a bit line sense amplifier to a data bus line pair by a column decoder output signal, and inputted by a write command. A data input buffer means for buffering data and transmitting the data to the data bus line pair, and sensing the potential swing width of the write data on the complementary data bus line and the read data transmitted from the bit line, and then sensing the write data. A write driver means for outputting the data bus line, and a data bus line sense amplifier for amplifying the data carried on the data bus line and outputting the data to the output buffer.
제1도는 종래의 리드와 라이트에 대한 제1동작 타이밍도.1 is a first operation timing diagram for a conventional lead and light.
제2도는 종래의 리드와 라이트 동작을 위한 반도체 메모리 장치의 구성도.2 is a configuration diagram of a semiconductor memory device for conventional read and write operations.
제3도는 종래의 리드와 라이트에 대한 제2동작 타이밍도.3 is a second timing diagram of a conventional lead and light.
제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 데이타 손실 방지 장치의 구성도.4 is a block diagram of a data loss prevention apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 비트라인 센스앰프 20 : P-모스 클램프 회로10: bit line sense amplifier 20: P-MOS clamp circuit
30 : 라이트 드라이버 40 : 데이타버스라인 센스앰프30: write driver 40: databus line sense amplifier
50 : 입력버퍼 블럭 60 : 출력버퍼 블럭50: input buffer block 60: output buffer block
70 : 출력버퍼 제어회로 80 : 입/출력 핀70: output buffer control circuit 80: input / output pins
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 데이타 손실 방지 장치의 구성도를 도시한 것으로, 회로가 동작을 하지 않는 대기 모드시 데이타버스라인(IO,/IO)쌍을 전원전위(Vcc)로 프리차지시키는 P-모스로 구성된 클램프(clamp) 회로(20)와, 컬럼 디코더 출력신호에 의해 비트라인 센스앰프(10)에 의해 증폭된 리드 데이타를 데이타 버스 라인(IO, /IO) 쌍으로 전송하는 컬럼 스위치 회로(MN1, MN2)와, 라이트 명령에 의해 입력된 데이타를 완충하여 상기 데이타 버스 라인(IO, /IO)쌍으로 전송하는 데이타입력버퍼 블럭(50)과, 상기 보수 데이타 버스 라인(/IO)에 실린 라이트 데이타와 상기 비트라인으로부터 전송된 리드 데이타의 전위 스윙폭을 감지하여 라이트 데이타를 센싱한 후 상기 데이타 버스 라인으로 출력하는 라이트 드라이버(30)와, 상기 데이타 버스 라인(IO, /IO)에 실린 데이타를 증폭하여 출력버퍼(60)로 출력하는 데이타버스라인 센스앰프(40)를 구비한다.4 is a block diagram of a data loss prevention apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a data bus line (IO, / IO) pair is freed with a power supply potential (Vcc) in a standby mode in which a circuit does not operate. A clamp circuit 20 composed of a charged P-MOS and a read data amplified by the bit line sense amplifier 10 by the column decoder output signal are transferred to the data bus line (IO, / IO) pairs. Column switch circuits MN1 and MN2, a data input buffer block 50 for buffering the data inputted by the write command and transferring the data to the data bus line pairs IO and / IO; A write driver 30 which senses the potential swing width of the write data loaded on the IO) and the read data transmitted from the bit line, senses the write data, and outputs the write data to the data bus line; and the data bus line IO, / IO) Amplifying a lean data and includes a data bus line sense amplifier 40 for output to the output buffer 60.
리드(Read)명령에 의해 데이타버스라인 IO와 /IO 라인에 실리는 데이타의 전압 스윙폭을 △Vr이라 하고, 라이트(Write) 명령에 의해 IO와 /IO 라인에 실리는 데이타의 전압 스윙폭을 △Vw라 하면 [△Vw >> △Vr]로 만들어준다. 즉, 리드(Read)되어지는 데이타는 IO와 /IO 라인에 적은 전압 드롭(drop)이 이루어지게 하고, 딘(Din) 블럭(50)을 통해 들어오는 라이트 데이타의 전압 드롭(drop)은 훨씬 크도록 한다.The voltage swing width of data carried on the data bus lines IO and / IO lines by the Read command is ΔVr, and the voltage swing width of data carried on the IO and / IO lines by the Write command. If ΔVw, make [△ Vw >> ΔVr]. That is, the data to be read causes a small voltage drop to the IO and / IO lines, and the voltage drop of the write data coming through the Din block 50 is much larger. do.
리드(Read) 데이타의 경우 제4도에서처럼 출력버퍼(Dout) 블럭(60)으로 들어가기전에 증폭기(amplifier)(40)에 의해 증폭되어진 Nout과 /Nout으로 만들어지므로 종래의 방법에서 출력버퍼(Dout) 블럭(60)으로 들어가는 IO 값과 차이가 없으므로 리드 동작에 변화가 없다.In the case of read data, the output buffer is made of Nout and / Nout amplified by the amplifier 40 before entering the output buffer block 60 as shown in FIG. Since there is no difference from the IO value entering the block 60, there is no change in read operation.
IO와 /IO라인에서 충돌하는 리드 데이타는 ‘하이’이고, 라이트 데이타는 ‘로우’이므로 모두 ‘하이’였던 IO, /IO 라인중에 IO 라인이 리드 데이타에 의해 △Vr만큼 낮아진다. 이때, 초기 ‘하이’이던 Nin과 /Nin는 라이트 데이타에 의해 /Nin이 △Vw만큼 낮아지고, 이러한 /Nin에 의해 /IO라인이 ‘하이’전압값에서 △Vw만큼 낮아진다. /IO의 전압값은 IO보다 (△Vw-△Vr)만큼 낮으므로 라이트-드라이브(Write-Drive)에서는 더 낮은 /IO전압값으로 인하여 데이타가 ‘로우’임을 센싱(sensing)할 수 있게 된다. 따라서 비트라인으로 보내지는 라이트 데이타의 손상을 막아주어 라이트 동작을 보장해 줄 수 있다.The lead data colliding at the IO and / IO lines is 'high' and the write data is 'low', so the IO line is lowered by ΔVr by the read data among the IO and / IO lines, which were both 'high'. At this time, Nin and / Nin, which were initially 'high', / Nin is lowered by ΔVw by the write data, and by / Nin, the / IO line is lowered by ΔVw at the 'high' voltage value. Since the voltage value of / IO is (△ Vw- △ Vr) lower than IO, it is possible to sense that the data is 'low' due to the lower / IO voltage value in the write-drive. Therefore, the write operation can be guaranteed by preventing the write data from being sent to the bit line.
리드(Read) 명령에 의한 데이타와 라이트(Write)명령에 의한 데이타가 충돌한 위의 경우에서는 라이트(Write) 명령이 우선권을 가진다. 즉 라이트(Write) 데이타의 정보가 리드(Read) 데이타의 정보에 우선하여 유지되어져야 한다. 따라서 라이트(Write) 데이타의 전압 스윙(voltage swing) 폭을 리드(Read) 데이타의 그것보다 크게 해줌으로써 라이트 데이타의 손실을 막을 수 있다.In the above case where data by the Read command and data by the Write command collide, the Write command has priority. That is, the information of the write data should be maintained in preference to the information of the read data. Therefore, the loss of the write data can be prevented by making the voltage swing width of the write data larger than that of the read data.
일반적인 반도체 소자에서 사용되고 있는 명령 혹은 데이타들이 서로 충돌하는 경우 두개의 명령 혹은 데이타중 보다 우선권을 가지는 신호의 전압 스윙폭을 그렇지않은 다른 신호의 전압 스윙폭보다 크게 하여 우선권이 있는 명령 혹은 데이타의 정보를 잃지 않도록 한다.When commands or data used in a general semiconductor device collide with each other, the voltage swing width of the signal having priority over the two commands or data is larger than the voltage swing width of the other signal to give information of the priority command or data. Do not lose.
리드(Read) 명령의 데이타가 입/출력 핀(DQ)로 출력되기전에 라이트(Write) 명령이 들어올 때, DQ에서의 데이타 충돌을 막기 위하여 DQM 명령이 들어온다. 이것에 의하여 DQ에서의 데이타 충돌은 피할 수 있지만, 상기한 바와 같은 IO 데이타 충돌이 발생하여 라이트(Write) 데이타를 잃어버릴 수 있다. 본 발명은 두가지 데이타가 충돌할 경우 우선권을 가지는 데이타의 경쟁력을 높여줌으로써 우선권을 가지는 데이타의 손실을 방지한다. 따라서 반도체 소자에 사용되고 있는 명령과 데이타들의 충돌이 발생하는 경우 우선권을 가지는 명령, 혹은 데이타의 동작을 보장할 수 있는 효과가 있다.When the Write command comes in before the data of the Read command is output to the input / output pin DQ, the DQM command comes in to prevent data collision at the DQ. As a result, data collision in the DQ can be avoided, but an IO data collision as described above can occur and the write data can be lost. The present invention prevents loss of priority data by increasing the competitiveness of the priority data when two data collide. Therefore, when a collision between the command and data used in the semiconductor device occurs, the operation of the command or data having priority is guaranteed.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications and modifications belong to the following claims You will have to look.
본 발명은 데이타 충돌시 데이타 손실 방지 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 리드(Read) 데이타에 의한 IO 라인(또는 /IO 라인)에서의 전압 스윙(voltage swing)폭보다 라이트(Write) 데이타에 의해 만들어지는 전압 스윙폭을 크게 만들어 줌으로써, 두개의 상반된 값을 갖는 데이타가 IO 라인에서 충돌하였을 경우 IO와 /IO 라인 사이에 생긴 전압차를 라이트-드라이버에서 센싱하여 라이트 데이타를 회복시킨 데이타 손실 방지 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a device for preventing data loss during a data collision, and more particularly, by using write data rather than a voltage swing width in an IO line (or / IO line) caused by read data. By making the voltage swing width large, the data loss prevention method recovers the write data by sensing the voltage difference between the IO and / IO lines in the write driver when two conflicting data collide in the IO line. And to the apparatus.
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