KR20070030691A - Semiconductor integraged circuit device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체집적회로장치에 관한 것으로서 데이터 스트로브 신호를 제1 입력 회로로 입력해 그 신호 변화 타이밍에 동기 해 형성된 데이터를 제2 입력 회로로 입력한다. 상기 제 1 입력 회로를 통해 입력된 데이터 스트로브 신호를 받아 소정의 판정 영역내에서의 내부 클럭에 대한 도달 지연 시간을 제2 지연 시간 판정 회로로 판정하고 상기 데이터 스트로브 신호를 이용해 샘플링 된 상기 제 2 입력 회로를 통해 입력된 데이터를 상기 내부 클럭에 동기화한다. 상기 제 1 출력 회로 및 상기 제 1 · 제 2 입력 회로의 신호 지연 시간에 동등하게 설정된 더미 입력·출력 회로를 통한 테스트 클럭에 의해 신호 지연 시간을 판정하는 제1 지연 시간 판정 회로를 설치해 상기 판정 영역을 상기 제 1 지연 시간 판정 회로의 판정 결과에 근거해 시간적으로 변화시키는 고속화를 실현한 인터페이스 회로를 갖춘 기술을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and inputs a data strobe signal to a first input circuit and inputs data formed in synchronization with the signal change timing to a second input circuit. Receiving the data strobe signal input through the first input circuit and determining the arrival delay time for the internal clock in the predetermined determination region by a second delay time determination circuit and sampling the second input by using the data strobe signal; Synchronize data input through the circuit to the internal clock. A first delay time determination circuit for determining a signal delay time by a test clock through a dummy input / output circuit set equal to the signal delay time of the first output circuit and the first and second input circuits; The present invention provides a technique having an interface circuit which realizes the speed of changing the time in time based on the determination result of the first delay time determination circuit.
Description
도 1은 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 하나의 실시예를 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention.
도 2는 본 발명과 관련되는 메모리인터페이스 회로 (3)의 동작의 일례를 설명하기 위한 파형도이다.2 is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the
도 3은 본 발명과 관련되는 메모리인터페이스 회로 (3)의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 파형도이다.3 is a waveform diagram illustrating another example of the operation of the
도 4는 본 발명과 관련되는 메모리인터페이스 회로 (3)의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 파형도이다.4 is a waveform diagram for explaining another example of the operation of the
도 5는 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 다른 하나의 실시예를 나타내는 블럭도이다.Fig. 5 is a block diagram showing another embodiment of the semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention.
도 6은 도 5의 보정 회로에 의한 하나의 실시예의 보정 설명도이다.FIG. 6 is a diagram illustrating correction of one embodiment by the correction circuit of FIG. 5.
도 7은 본 발명과 관련되는 지연 시간 판정 동작 및 그 판정 결과에 의한 동기화 제어 정보의 갱신 동작도와 메모리액세스 동작의 대표적인 설명도이다.7 is a representative explanatory diagram of a delay time determination operation and an update operation of synchronization control information based on the determination result and a memory access operation according to the present invention.
도 8은 도 7에 나타낸 상기 지연 시간 판정 회로 (41 및 43)을 이용한 타이밍 조정 동작 제어의 흐름도이다.8 is a flowchart of timing adjustment operation control using the delay
도 9는 본 발명과 관련되는 지연 시간 판정 동작 및 그 판정 결과에 의한 동 기화 제어 정보의 갱신 동작도와 메모리액세스 동작의 다른 대표적인 설명도이다.Fig. 9 is another representative explanatory diagram of a delay time determination operation and an update operation diagram of synchronization control information based on the determination result and a memory access operation according to the present invention.
도 10은 도 9에 나타낸 상기 지연 시간 판정 회로 (41 및 43)을 이용한 타이밍 조정 동작 제어의 흐름도이다.FIG. 10 is a flowchart of timing adjustment operation control using the delay
도 11은 본 발명에 이용되는 샘플링 회로 (28)의 구체적인 예를 나타내는 블럭도이다.11 is a block diagram showing a specific example of the
도 12는 본 발명에 이용되는 동기화 회로 (45)의 구체적인 예를 나타내는 블럭도이다.12 is a block diagram showing a concrete example of the
도 13은 본 발명에 이용되는 MB-DDR SDRAM에 대한 기입 액세스시 및 리드 액세스시에 있어서의 데이터 (DQ)와 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 설명도이다.Fig. 13 is an explanatory diagram of data DQ and data strobe signal DQS during write access and read access to the MB-DDR_SDRAM used in the present invention.
도 14는 본 발명에 이용되는 지연 시간 판정 회로 (43)의 일례의 블럭도가 나타나고 있다.14 shows a block diagram of an example of the delay
도 15는 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 다른 하나의 실시예를 나타내는 블럭도이다.Fig. 15 is a block diagram showing another embodiment of the semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention.
도 16은 본 발명에 앞서 검토된 MCU와 메모리의 접속도이다.16 is a connection diagram of the MCU and the memory examined before the present invention.
도 17은 도 16의 MCU와 메모리의 사이 지연 시간의 설명도이다.17 is an explanatory diagram of a delay time between the MCU and the memory of FIG. 16.
도 18은 도 16의 메모리 리드를 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 18 is a waveform diagram illustrating the memory lead of FIG. 16.
도 19에는 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 다른 하나의 실시예의 블럭도를 나타내는 도이다.19 is a block diagram of another embodiment of a semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention.
도 20은 도 19의 메모리인터페이스 회로의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.FIG. 20 is a waveform diagram illustrating an operation of the memory interface circuit of FIG. 19.
도 21은 도 19의 메모리인터페이스 회로 (3)의 트레이닝 동작의 일례를 설명하기 위한 파형도이다.21 is a waveform diagram illustrating an example of a training operation of the
*주요부위를 나타내는 도부호의 설명** Description of key symbols indicating major parts *
1…MCU One… MCU
2…CPU 2… CPU
3…메모리인터페이스 회로 3... Memory Interface Circuit
4…외부 메모리컨트롤러 4… External memory controller
5…클럭 발생 회로 5... Clock generation circuit
6…MB-DDR SDRAM 6... MB-DDR 'SDRAM
16…출력 회로 16... Output circuit
17, 18, 23…입력·출력 회로 17, 18, 23... Input and output circuit
27…90°위상 시프트 회로 27... 90 ° phase shift circuit
28…샘플링 회로 28... Sampling circuit
40…펄스 콘트롤러 40... Pulse controller
41, 43…지연 시간 판정 회로 41, 43. Delay time determination circuit
42, 44…홀드 회로 42, 44... Hold circuit
45…동기화 회로 45... Synchronization circuit
50…출력 회로 50... Output circuit
Q1…MOSFET Q1... MOSFET
R1…저항R1... resistance
본 발명은 예를 들면 모바일의 DDR-SDRAM(Double Data Rate-Synchronous Dynamic Random Access Memory )가 접속되는 메모리인터페이스컨트롤러를 가지는 마이크로 콘트롤러 등의 반도체 집적회로 장치에 관하여 특히 리드 데이터를 내부 클럭에 동기화하는 동기화 회로에 적용해 유효한 기술에 관한 것이다.The present invention particularly relates to a semiconductor integrated circuit device such as a microcontroller having a memory interface controller to which a mobile Double Data Rate-Synchronous Dynamic Random Access Memory (DDR-SDRAM) is connected, in particular a synchronization for synchronizing read data to an internal clock. It relates to a valid technology applied to the circuit.
본원 발명자등에 대해서는 일본국 특개 2005-78547 공보에 있어서 DDR-SDRAM이 접속되는 메모리인터페이스컨트롤러를 가지는 데이터 프로세서 등의 반도체 집적회로에 있어서 리드 데이터를 메모리인터페이스컨트롤러측의 내부 클럭에 동기화하는 기술을 제안하고 있다. 이 동기화 기술에서는 특허 문헌 1의 도 1과 같이 DDR-SDRAM에 대한 리드 사이클로 입력되는 데이터 스트로브 신호를 이용해 내부 클럭에 대한 상기 데이터 스트로브 신호의 도달 지연을 판정해 두어 메모리로부터 도달한 데이터 스트로브 신호의 위상을 시프트 한 신호에 근거해 리드 데이터를 샘플링하고 샘플링 한 리드 데이터를 상기 도달 지연의 판정 결과에 근거해 상기 내부 클럭에 동기화한다고 하는 것이다. 또 특허 문헌 1의 도 11과 같이 펄스 컨트롤러 회로에 의해 입출력 버퍼에서의 신호 지연을 계측하고 그것을 이용해 신호 (DQ, DQS)를 동기화한다.In the present invention, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-78547 proposes a technique for synchronizing read data with an internal clock on the memory interface controller in a semiconductor integrated circuit such as a data processor having a memory interface controller to which DDR-SDRAM is connected. have. In this synchronization technique, as shown in Fig. 1 of
[특허 문헌 1] 일본국 특개 2005-78547 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-78547
상기 DDR-SDRAM에서는 DLL(또는 PLL)와 같은 클럭 동기화 회로를 내장하고 외부 클럭과 내부 클럭과의 동기화를 실시하는 것이다. 그렇지만 휴대전화기를 대표로 하는 바와 같은 모바일(Mobile) 지향의 소형 전자기기를 위해서 상기 DLL 또는 PLL와 같은 클럭 동기화 회로를 삭제해 저소비 전력화를 꾀한 이른바 모바일 사양의 DDR-SDRAM이 제안되고 있다. 본원 발명자에 있어서는 상기 특허 문헌 1의 메모리인터페이스를 도 16에 나타나는 바와 같은 마이크로컨트롤러(이하 간단히 MCU라고 한다)에 탑재하고 상기 모바일의 DDR-SDRAM(이하 단지 MB-DDR SDRAM라고 한다)를 접속하는 것을 검토했다. 이 검토에 있어서 이하와 같은 문제가 생기는 것이 판명되었다.In the DDR-SDRAM, a clock synchronizing circuit such as a DLL (or PLL) is incorporated, and an external clock and an internal clock are synchronized. Nevertheless, so-called DDR-SDRAMs of mobile specifications have been proposed for minimizing power consumption by eliminating clock synchronization circuits such as DLL or PLL for mobile-oriented small electronic devices such as mobile phones. In the present inventors, the memory interface of
도 16에 있어서 MCU의 출력측에서는 내부 클럭에 대해서 클럭 (/CK, CK)에 지연 시간 (td1)이 발생하고 MB-DDR SDRAM에서는 상기 클럭 동기화 회로가 탑재되어 있지 않기 때문에 클럭 (/CK, CK)의 입력으로부터 (DQ, DQS)의 신호 출력까지 지연 시간 (td2)가 발생하고 MCU의 입력측에서는 상기 신호 (DQ, DQS)에 대해서 (DQin, DQSin)에 지연 시간 (td3)이 발생한다. 도 17A에 나타나는 바와 같이 MCU에서는 프로세스 불균형 전원 전압 변동 및 온도 변화등을 고려한 워스트 케이 스와 베스트 케이 스의 지연 시간 (td1+td3)에는 변동폭이 존재한다. 도 17B에 나타나는 바와 같이 MB-DDR SDRAM에서도 프로세스 불균형 전원 전압 변동 및 온도 변화등을 고려한 워스트 케이 스와 베스트 케이 스의 지연 시간 (td2)에는 변동폭이 존재한다. 그리고 MCU의 내부 클럭으로부터 보면 도 17C에 나타나는 바와 같이 상기 A와B를 더한 베스트 케이 스와 워스트 케이 스의 지연 시간 (td1+td2+td3)에 큰 변동폭이 발생해 버린다.In Fig. 16, the delay time td1 occurs on the clock (/ CK, CK) with respect to the internal clock on the output side of the MCU, and the clock (/ CK, CK) because the clock synchronization circuit is not mounted in the MB-DDR_SDRAM. The delay time td2 occurs from the input of the signal to the signal output of the DQ and DQS, and the delay time td3 occurs in the DQin and DQSin for the signals DQ and DQS on the input side of the MCU. As shown in Fig. 17A, in the MCU, there is a variation in the delay time (td1 + td3) of the worst case and the best case in consideration of process imbalance power supply voltage fluctuations and temperature change. As shown in Fig. 17B, even in the MB-DDR_SDRAM, there is a variation in the delay time td2 of the worst case and the best case in consideration of process unbalanced power supply voltage variation and temperature change. As seen from the internal clock of the MCU, as shown in Fig. 17C, a large variation occurs in the delay time (td1 + td2 + td3) of the best case and the worst case plus A and B.
도 18A에 나타나는 바와 같이 상기 지연 시간 (td1~td3)이 작은 경우는 내부 클럭 (ckb)에 동기 한 타이밍 판정 포인트 (t1~t5)에 의해 DQSin가 로우레벨로부터 하이레벨로 변화하는 포인트가 판정 포인트 (t1)와 (t2)의 사이에 있는 것 ; 하이레벨로부터 로우레벨로의 변화하는 포인트가 판정 포인트 t3과 T4의 사이에 있는 것을 판정할 수 있다. 그렇지만 도 18B에 나타나는 바와 같이 상기 지연 시간 (td1~td3)이 커지면 타이밍 판정 포인트 (t1~t5)의 판정 영역내에 DQSin의 신호 부정기간이 포함되어 버린다.As shown in Fig. 18A, when the delay times td1 to td3 are small, the point at which the DQSin changes from low level to high level is determined by timing determination points t1 to t5 synchronized with the internal clock ckb. between (t1) and (t2); It can be determined that the point of change from the high level to the low level is between the decision points t3 and T4. However, as shown in Fig. 18B, when the delay times td1 to td3 become large, the signal irregularity period of DQSin is included in the determination region of the timing determination points t1 to t5.
이 이유는 다음과 같다. MCU로부터 MB-DDR SDRAM에 대한 기입 모드에서는 MCU가 DQS를 발생시켜 기입 데이터와 함께 MB-DDR SDRAM에 공급한다. MCU로부터 MB-DDR SDRAM에 대한 리드 모드에서는 MB-DDR SDRAM이 DQS를 발생시켜 리드 데이터와 함께 MCU에 공급한다. 이와 같이 DQS 신호는 MCU와 MB-DDR SDRAM와의 사이에 쌍방향으로 전할 수 있는 것이므로 메모리액세스 개시전에서는 플로팅(하이 임피던스 (HiZ)) 상태로 되어 있다.This reason is as follows. In the write mode from the MCU to the MB-DDR_SDRAM, the MCU generates a DQS and supplies the MB-DDR_SDRAM with the write data. In the read mode from the MCU to the MB-DDR_SDRAM, the MB-DDR_SDRAM generates a DQS and supplies the read data to the MCU. Thus, since the DQS signal can be bidirectionally communicated between the MCU and MB-DDR_SDRAM, the DQS signal is in a floating (high impedance (HiZ)) state before the memory access starts.
상기 리드 모드에서는 MCU로부터 MB-DDR SDRAM에 상기 리드 모드가 전해진 결과 MB-DDR SDRAM에 의해 DQS가 로우레벨로 되므로 상기 지연 시간 (td1~td3)의 증대에 대응해 긴 시간에 걸쳐서 DQS가 플로팅 상태로 된다. 이 때문에 MCU에 대해 최초의 판정 포인트 (t1)이 상기 플로팅 상태에 의한 신호 부정 영역이 되어 버린다. 예를 들면 입력 회로가 부정 레벨을 하이레벨로서 DQSin를 수중에 넣으면 판정 회로에서는 이미 상기 판정 포인트 (t1)로 DQSin가 하이레벨에 변화한 다음이라고 하는 잘못한 판정을 실시해 버린다. 거기서 판정 포인트 (t1)을 늦추도록 하면 도 18A에 나타나는 바와 같이 상기 지연 시간 (td1~td3)이 작은 경우의 DQSin의 활성 포인트를 판정할 수 없게 된다. 결국 특허 문헌 1의 기술로는 상기 지연 시간 (td1~td3)의 변동폭에 대해서 내부 클럭의 최소 주기를 결정되어 버리게 되므로 클럭의 고속화에 한계가 있다.In the read mode, the DQS is brought to the low level by the MB-DDR_SDRAM as a result of the read mode being transmitted from the MCU to the MB-DDR_SDRAM. Therefore, the DQS floats over a long time in response to the increase in the delay time (td1 to td3). It becomes For this reason, the first determination point t1 becomes the signal irregularity area | region by the said floating state with respect to MCU. For example, if the input circuit puts DQSin at a high level with an indefinite level, the judging circuit makes an incorrect determination that the DQSin has already changed to the high level at the determination point t1. If the determination point t1 is delayed therein, as shown in Fig. 18A, the active point of DQSin cannot be determined when the delay times td1 to td3 are small. As a result, in the technique of
본 발명의 목적은 고속화를 실현한 인터페이스 회로를 갖춘 반도체 집적회로 장치를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 상기 및 그 다른 목적과 신규 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도으로부터 밝혀질 것이다.An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device having an interface circuit that realizes high speed. These and other objects and novel features of the invention will be apparent from the description and the accompanying drawings.
본원에 대해 개시되는 발명 가운데 대표적이지만 개요를 간단하게 설명하면 아래와 같다. 제1 출력 회로보다 외부 클럭을 외부 장치에 대해서 공급하고 상기 외부 클럭에 대응해 상기 외부 장치로 형성된 데이터 스트로브 신호를 제1 입력 회로로 입력하고 그 신호 변화 타이밍에 동기 해 형성된 데이터를 제2 입력 회로로 입력한다. 상기 제 1 입력 회로를 통해 입력된 데이터 스트로브 신호를 받아 소정의 판정 영역내에서의 내부 클럭에 대한 도달 지연 시간을 제2 지연 시간 판정 회로로 판정하고 그 판정 결과에 근거해 상기 데이터 스트로브 신호를 이용해 샘플링 된 상기 제 2 입력 회로를 통해 입력된 데이터를 상기 내부 클럭에 동기화한다. 상기 제 1 출력 회로 및 상기 제 1·제 2 입력 회로의 어느쪽의 신호 지연 시간이 각각 동등하게 설정된 더미 입력·출력 회로와 상기 더미 입력·출력 회로에 테스트 클럭을 공급하는 펄스 컨트롤 회로와 상기 더미 입력·출력 회로를 통한 테스트 클럭을 받아 신호 지연 시간을 판정하는 제1 지연 시간 판정 회로를 설치해 상기 제 2 지연 시간 판정 회로의 상기 판정 영역을 상기 제 1 지연 시간 판정 회로의 판정 결과에 의거해 시간적으로 변화시킨다.Representative but briefly outlined among the inventions disclosed herein are as follows. Supplying an external clock to the external device than the first output circuit, input the data strobe signal formed by the external device corresponding to the external clock to the first input circuit and the data formed in synchronization with the signal change timing of the second input circuit Enter Receiving the data strobe signal input through the first input circuit and determining the arrival delay time for the internal clock in the predetermined determination region by the second delay time determination circuit and using the data strobe signal based on the determination result The data input through the sampled second input circuit is synchronized with the internal clock. The dummy input / output circuit and the dummy input / output circuit which supply test clocks to the dummy input / output circuit and the dummy input / output circuit in which either one of the first output circuit and the first and second input circuits are equally set, respectively, and the dummy. A first delay time determining circuit for receiving a test clock through an input / output circuit and determining a signal delay time is provided, and the determination area of the second delay time determining circuit is temporally determined based on the determination result of the first delay time determining circuit. To change.
본원에 대해 개시되는 발명 가운데 다른 대표적이지만 개요를 간단하게 설명하면 아래와 같다. 반도체 집적회로 장치는 인터페이스 회로 데이터 처리 회로 및 클럭 발생 회로를 갖춘다. 상기 클럭 발생 회로는 내부 클럭과 외부 클럭을 발생한다. 상기 인터페이스 회로로서 이하의 회로가 설치된다. 제1 출력 회로는 상기 외부 클럭을 제1 외부 단자를 통해 외부 장치에 대해서 공급한다. 제2 출력 회로는 상기 데이터 처리 회로로 형성된 제어 신호를 제2 외부 단자를 통해 상기 외부 장치에 대해서 공급한다. 제3 출력 회로는 상기 외부 클럭에 대응된 제1 데이터 스트로브 신호를 제3 외부 단자를 통해 상기 외부 장치에 공급한다. 제4 출력 회로는 상기 제 1 데이터 스트로브 신호의 신호 변화 타이밍에 동기 한 데이터를 제4 외부 단자를 통해 상기 외부 장치에 공급한다. 제1 입력 회로는 상기 외부 장치에 대해 상기 외부 클럭에 대응된 제2 데이터 스트로브 신호가 상기 제 3 외부 단자를 개재하여 입력된다. 제2 입력 회로는 상기 외부 장치에 대해 상기 제 2 데이터 스트로브 신호의 신호 변화 타이밍에 동기 한 데이터가 상기 제 4 외부 단자를 개재하여 입력된다. 지연 시간 판정 회로는 상기 제 1 입력 회로를 통해 입력된 제2 데이터 스트로브 신호를 받아 상기 내부 클럭에 대한 도달 지연 시간을 판정한다. 샘플링 회로는 상기 제 1 입력 회로를 통해 입력된 제2 데이터 스트로브 신호의 위상을 바람직하게는 90°시프트 한 타이밍 신호에 의해 상기 제 2 입력 회로를 통해 입력된 데이터를 샘플링한다. 동기화 회로는 상기 샘플링된 데이터를 상기 지연 시간 판정 회로의 판정 결과에 근거해 상기 내부 클럭에 동기화한다. 그리고 상기 제 3 출력 회로와 상기 제 4 출력 회로는 출력 제어 신호가 한쪽의 레벨시에 출력 동작을 실시하고 상기 출력 제어 신호가 한편의 레벨시에 출력 하이 임피던스 상태로 되는 트라이 스테이트 출력 회로이다. 상기 제 3 출력 회로에는 상기 출력 제어 신호에 의해 출력 하이 임피던스 상태시에 소정 신호에 의해 상기 제 3 출력 외부 단자를 하이레벨 또는 로우레벨의 고정 레벨로 설정하는 회로가 설치되어 이 기간에 상기 지연 시간 판정 회로에 의한 판정 동작을 한다.Other representative but briefly outlined among the inventions disclosed herein are as follows. The semiconductor integrated circuit device has an interface circuit data processing circuit and a clock generation circuit. The clock generation circuit generates an internal clock and an external clock. The following circuits are provided as the interface circuit. The first output circuit supplies the external clock to the external device through the first external terminal. The second output circuit supplies a control signal formed by the data processing circuit to the external device through a second external terminal. The third output circuit supplies a first data strobe signal corresponding to the external clock to the external device through a third external terminal. The fourth output circuit supplies data synchronized with the signal change timing of the first data strobe signal to the external device through a fourth external terminal. In the first input circuit, a second data strobe signal corresponding to the external clock is input to the external device via the third external terminal. In the second input circuit, data synchronized with the signal change timing of the second data strobe signal is input to the external device via the fourth external terminal. The delay time determination circuit receives a second data strobe signal input through the first input circuit to determine an arrival delay time for the internal clock. The sampling circuit samples the data input through the second input circuit by a timing signal preferably shifting the phase of the second data strobe signal input through the first input circuit by 90 °. The synchronization circuit synchronizes the sampled data to the internal clock based on the determination result of the delay time determination circuit. The third output circuit and the fourth output circuit are tri-state output circuits in which the output control signal performs an output operation at one level and the output control signal is in an output high impedance state at one level. The third output circuit is provided with a circuit for setting the third output external terminal to a high level or a low level fixed level by a predetermined signal in an output high impedance state by the output control signal. The judgment operation by the judgment circuit is performed.
상기 제 2 입력 회로를 통해 입력된 데이터를 샘플링 할 때에 제2 데이터 스트로브 신호를 「90°」시프트 한 타이밍 신호를 이용하는 이유는 샘플링 회로에 있어서의 데이터 신호에 대한 셋업/홀드 시간을 확보하며 데이터 신호의 주기에 의하지 않고 가장 시간적인 여유를 확보 가능하게 되는 것이 제2 데이터 스트로브 신호를 90°시프트 한 신호를 샘플링 주기를 결정하는 신호로서 이용하는 것이다. 이 때문에 데이터 신호의 주기가 보다 긴 경우등에서는 상기 셋업/홀드 시간을 보다 많이 확보 가능해지기 때문에 시프트량을 90°로 한정하지 않고 적당히 변경이 가능하다.The reason for using the timing signal of shifting the second data strobe signal by "90 degrees" when sampling the data input through the second input circuit is to secure the setup / hold time for the data signal in the sampling circuit and It is possible to secure the most temporal margin regardless of the period of? And to use the signal obtained by shifting the second data strobe signal by 90 ° as a signal for determining the sampling period. For this reason, when the period of the data signal is longer, the setup / hold time can be more secured. Therefore, the shift amount can be changed appropriately without being limited to 90 °.
도 1에는 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 하나의 실시예의 블럭도가 나타나고 있다. 동 도에서는 그것에 의해 액세스 되는 외부 장치로서의 메모리 (6)도 맞추어 나타나고 있다. 동 도의 반도체 집적회로 장치 (1)은 특히 제한되지 않지만 MCU(마이크로 콘트롤러)를 구성하고 예를 들면 단결정 실리콘과 같은 1 개의 반도체 기판에 상보형 MOS 집적회로 제조 기술등에 의해 형성된다.Figure 1 shows a block diagram of one embodiment of a semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention. The same figure also shows the
MCU (1)은 대표적으로 나타난 데이터 처리 회로로서의 CPU(중앙 처리장치, 2) 메모리인터페이스 회로 (3);외부 메모리컨트롤러 (4) 및 클럭 발생 회로 (5)를 가진다. 상기 CPU (2)는 명령 제어부와 연산부를 갖고 명령 제어부는 명령어 인출을 제어하고 페치한 명령을 디코드한다. 연산부는 명령의 디코드 결과나 명령으로 지정되는 오퍼랜드를 이용한 데이터 연산이나 주소 연산을 실시해 명령을 실행한다. 메모리인터페이스 회로 (3)은 다른 칩으로 구성된 상기 메모리 (6)으로 직결 가능하게 된다. 상기 메모리 (6)은 예를 들면 상기 MB-DDR SDRAM이 된다.The
메모리인터페이스 회로 (3)은 외부 메모리컨트롤러 (4)에 접속된다. 이 외부 메모리컨트롤러 (4)는 상기 MB-DDR SDRAM (6)를 액세스하기 위한 인터페이스 제어를 실시한다. 상기 MB-DDR SDRAM (6)은 특히 제한되지 않지만 상기 설명한바와 같은 공지의 DDR SDRAM로부터 DLL나 PLL와 같은 클럭 동기화 회로를 제외한 것이다. 그 자세한 것은 설명하지 않지만 상기 MB-DDR SDRAM (6)는 로우 어드레스 스트로브 신호(/RAS) ;컬럼 주소 스트로브 신호(/CAS) ; 기입 이네이블 신호(/WE) 등 각종 제어 신호(커멘드)는 메모리 클럭으로서의 클럭 (CK)의 활성 엣지로 래치 된다. 입출력 데이터 (DQ)는 쌍방향 스트로브 신호로서의 데이터 스트로브 신호 (DQS)와 함께 전송된다. 데이터 스트로브 신호 (DQS)는 리드/기입 동작시에 데이터 입출력 동작의 기준클럭이 된다.The
리드 동작시에 MB-DDR SDRAM (6)는 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 엣지(변화점)와 리드 데이터의 엣지를 일치시켜 출력한다. 기입 동작시에 MCU (1)의 외부 메모리컨트롤러 (4)는 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 엣지를 기입 데이터의 중앙에 위치시켜 MB-DDR SDRAM (6)을 향해 출력한다. 도 1에서는 MB-DDR SDRAM (6)에는 클럭 (CK, /CK)의 입력 단자 (10, 11) ;데이터 (DQ)의 입출력 단자 (12); 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 입출력 단자 (13)이 대표적으로 나타나고 있다. 상기 클럭 발생 회로 (5)는 CPU (2) 및 외부 메모리컨트롤러 (4)의 동작 기준 클럭 (CLK)와 함께 상기 MB-DDR SDRAM의 동기 제어에 이용하는 클럭인 클럭 (cka, ckb)와 같은 내부 클럭 생성한다. 예를 들면 클럭 (b)는 클럭 (a)의 2배의 주파수를 갖는다.In the read operation, the MB-
상기 메모리인터페이스 회로 (3)은 외부 장치인 MB-DDR SDRAM (6)를 직결하기 위한 입력·출력 회로와 함께 MB-DDR SDRAM (6)로부터 출력되는 데이터 스트로브 신호 (DQS) 및 리드 데이터 (DQ)를 내부 클럭 (ckb)에 동기화하기 위한 동기화 회로를 가진다.The
상기 입력·출력 회로로서 대표적으로 클럭 (CK, /CK)의 출력 회로 (15, 16); 데이터 (DQ)의 입력·출력 회로 (17); 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 입력·출력 회로 (18)이 예시되고 있다. 상기 MB-DDR SDRAM (6)에의 독출 동작 지시(READ 커멘드)에 응하고 출력 회로 (15, 16)은 클럭 출력 단자 (19, 20)으로부터 외부로 클럭 (CK, /CK)를 출력한다. 입력·출력 회로 (17)은 외부 단자 (21)을 개재하여 MB-DDRSDRAM (6)의 데이터 단자 (12)에 접속된다. 입력·출력 회로 (18)은 외부 단자 (22)를 개재하여 MB-DDR SDRAM (6)의 데이터 스트로브 단자 (13)에 접속된다. 상기 데이터 스트로브 신호 (DQS) 및 리드 데이터 (DQ)를 내부 클럭에 동 기화하기 위한 회로로서 지연 시간 판정 회로 (43); 홀드 회로 (44) ; 위상 시프트 회로 (27) ; 샘플링 회로 (28) 및 동기화 회로 (45)가 설치된다.An output circuit (15, 16) of a clock (CK, / CK) typically as the input / output circuit; Input /
상기 지연 시간 판정 회로 (43)은 MB-DDR SDRAM (6)으로부터 출력되는 신호 (DQS 및 DQ)를 내부 클럭에 동기화하기 때문에 데이터 스트로브 신호 (DQS) 자체의 도달시간을 계측 한다. DQS 단자 (22)의 입력·출력 회로 (18)로부터 지연 시간 판정 회로 (43) 및 위상 시프트 회로 (27)까지의 지연 시간(DQSin계)은 DQ단자 (21)의 입력·출력 회로 (17)로부터 샘플링 회로 (28)까지의 지연 시간(DQin의 계)은 거의 동일하도록 (클럭 스큐(Skew)≒0) 되어 있다. 지연 시간 판정 회로 (43)에서는 내부 클럭을 기준으로 하고 신호 (DQSin)의 도달시각(지연 시간 (td1+td2+td3))을 계측한다. 예를 들면 MB-DDR SDRAM (6)의 동작 사이클을 규정하는 클럭 (cka)보다 빠른 예를 들면 그 2배 주기의 클럭 (ckb)의 라이즈 엣지와 폴 엣지의 쌍방을 이용하고 어느 타이밍에 DQS가 로우레벨로부터 하이레벨(논리 0으로부터 논리 1) 1에 변화했는지를 판정하는 것에 의해 DQSin의 도달시각(지연 시간)을 계측 한다. DQS의 변화 엣지가 연속한 경우에 잘못한 엣지를 인식해 버리지 않게 지연 시간의 판정을 위한 계측은 리드 버스 사이클이 연속하지 않을 때에 실시하는 것이 바람직하다.Since the delay
지연 시간 판정 회로 (43)으로 계측 된 DQS의 지연 시간은 버스 사이클의 사이 예를 들면 메모리 리플레쉬 사이클 기간 메모리 기입 사이클의 기간에 동기화 제어 정보 (CNTsyc)로서 홀드 회로 (26)에 세트 된다. 홀드 회로 (26)에 세트 된 동기화 제어 정보 (CNTsyc)는 그 이후의 메모리 리드사이클로 사용된다. 지연 시간 판정 회로 (43)에 의한 지연 시간 계측 동작의 동작 지시는 예를 들면 외부 메모리컨트롤러 (4)로부터 캐리브레이션 개시 지시 신호 (30)로 주어진다.The delay time of the DQS measured by the delay
위상 시프트 회로 (27)은 가변 지연 회로를 이용한 가변 위상 시프트 회로가 된다. 위상 시프트 회로 (27)은 클럭 (ckb)의 사이클을 기준에 90°위상 시프트를 실시하기 때문에 가변 지연 회로에 대한 지연 설정(지연 시간 조정)이 필요하게 된다. 지연 시간 조정은 메모리 리드사이클이 발생하고 있지 않을 때 예를 들면 메모리 리플레쉬 사이클이나 메모리 기입 사이클시 등에 실시한다. 예를 들면 그 동작 지시는 외부 메모리컨트롤러 (4)로부터 캐리브레이션 개시 지시 신호 (30)에서 주어진다. 90°위상 시프트 된 데이터 스트로브 신호 (DQSin)는 DQS-90으로 나타내진다. 샘플링 회로 (28)은 위상 시프트 회로 (27)에서 90°지연 된 DQS의 라이즈 엣지와 폴 엣지의 양 엣지를 사용하고 리드 데이터 (DQ)를 샘플링한다.The
동기화 회로 (45)는 클럭 (ckb)의 정상 및 역상 클럭으로 래치 동작을 실시하는 플립 플롭의 직렬단수를 상위시킨 복수 경로를 갖고 그 중에서 하나의 경로를 동기화 제어 정보 (CNTsyc)로 선택하게 되어 있다. 이것에 의해 동기화 회로 (45)는 지연 시간 판정 회로 (43)으로 계측되어 버스 사이클의 사이에서 순서대로 업데이트 되어 홀드 회로 (26)에 보지된 동기화 제어 정보 (CNTsyc)에 의해 샘플링 회로 (28)로 샘플링된 데이터 (DQ, DQsmp)를 내부 클럭 (ckb)에 동기화한다. 데이터 (DQSsyc) 는 데이터 (DQsap) 를 지연 시간 판정 회로 (27) 및 (41)으로 산출한 동기화 제어 정보 (CNTsyc)를 보지하는 홀드 회로 (26)의 출력에 따라 동기화 회로 (45)로 내부 클럭(클럭 (ckb))에 동기화 된 데이터이다.The
이 실시예에서는 상기와 같은 MCU (1)의 출력시에서의 지연 시간 (td1) 및 상기 클럭 동기화 회로를 갖지 않는 MB-DDR SDRAM (6)에서의 지연 시간 (td2)가 상기 지연 시간 판정 회로 (43)으로 계측 한 DQS의 지연 시간(td1+td2+td3)에 포함되게 되어 버린다. 이 결과 계측된 지연 시간의 변동폭이 상기 도 17C에 나타난 바와 같이 커져 결과적으로 클럭 주기를 제한해 버린다.In this embodiment, the delay time td1 at the output of the
이 실시예에서는 상기 지연 시간의 변동폭을 등가적으로 작게 시키기 위해서 더미 입력·출력 회로 (23); 펄스 컨트롤 회로 (40); 지연 시간 판정 회로 (41)및 홀드 회로 (42)가 설치된다. 상기 더미 입력·출력 회로 (23)은 상기 입력·출력 회로 (17)이나 (18) 및 입력 회로에 관해서는 상기 입력 회로 (15)로 동등의 회로 이른바 레플리카 회로가 된다. 상기 입력·출력 회로 (23)의 출력 회로의 출력 단자와 입력 회로의 입력 단자는 외부 단자 (24)에 접속되고 있다. 관련되는 외부 단자 (24)에는 특히 제한되지 않지만 상기 MB-DDR SDRAM (6)의 입력 용량 혹은 또한 MCU (1)와 MB-DDR SDRAM (6)의 사이의 배선 용량에 상당하는 용량을 부가한 용량과 등가인 더미 용량 (DC)가 접속된다.In this embodiment, in order to make the variation of the delay time equivalently small, a dummy input /
또한 상기 입력·출력 회로 (23)이나 출력 회로 (15, 16)등의 입력 회로·출력 회로는 도시하지 않는 패드(PAD)를 개재하여 각각의 외부 단자 (24,19, 20)등에 접속된다. 이 PAD는 반도체 기판상에 형성되는 소정의 크기를 가지는 금속 영역이며 그 크기에 따른 용량을 갖고 반도체 집적회로 장치의 외부 단자로서 일부가 노출되는 리드 프레임과 금 배선에 의한 본딩 등으로 접속된다.Input circuits and output circuits such as the input and
상기 펄스 컨트롤 회로 (40)은 상기 입력·출력 회로 (23)의 출력 회로의 입 력에 테스트 펄스 (RPout)를 공급한다. 상기 입력·출력 회로 (23)의 입력 회로를 통해 전해진 테스트 펄스 (RPin)은 상기 지연 시간 판정 회로 (41)에 입력된다. 이 지연 시간 판정 회로 (41)에서는 상기 입력·출력 회로 (23)이 상기와 같이 레플리카 회로로 되어 있는 것 및 더미 용량 (CD)가 접속되고 있는 것으로부터 MCU (1)의 출력 회로와 입력 회로의 지연 시간 (td1+td3)를 계측한다. 이 계측 결과(td1+td3)를 홀드 회로 (32)에 넣어 상기 지연 시간 판정 회로 (43)에 보내 지연 시간 판정 회로 (43)에서는 실질적으로 지연 시간 (td2)의 계측 동작을 행하도록 한다.The
도 2에는 본 발명과 관련되는 메모리인터페이스 회로 (3)의 동작의 일례를 설명하기 위한 파형도가 나타나고 있다. 도 2에 대해 td1은 타이밍을 맞춘 클럭 (CKBout) 와 (CKout) 의 클럭 포인트의 말단으로부터 출력 회로 (15, 16)을 경유하고 MB-DDR SDRAM (6)의 CK단자 (10, 11)까지의 지연 시간을 나타낸다. 이 단자 (10, 11)에 있어서의 클럭 (CK, /CK)의 크로스포인트가 데이터 스트로브 신호 (DQS) 및 데이터 (DQ)의 기준 타이밍이 된다. MB-DDR SDRAM (6)에서는 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 출력단에 DLL 회로를 내장하지 않고 단자 (10, 11)에 있어서의 클럭 (CK, /CK)에 대해서 지연 시간 (td2)를 갖고 출력하도록 구성되어 있다. 지연 시간 (td3)은 DQS 단자 (22)로부터 입력 회로 (18)을 경유하고 지연 시간 판정 회로 (43)이나 위상 시프트 회로 (27)에 도달할 때까지의 지연 시간을 나타낸다. 이러한 지연 시간 (td1) 및 (td3)은 상기 더미 입력·출력 회로에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)이 동등하게 되도록 되고 있다.2 shows a waveform diagram for explaining an example of the operation of the
도 2A에서는 상기 지연 시간 (td1) 및 (td3)와 (td2)가 가장 작은 MCU (1)와 MB-DDR SDRAM (6)의 베스트/베스트 편성의 예가 나타나고 있다. 관련되는 편성을 기준으로 하고 가변 타이밍 판정 포인트 (t1~t5)가 설정되어 있다. 동 도A에서는 판정 포인트 (t1)와 (t2)의 사이에 DQSin이 로우레벨로부터 하이레벨로 변화한 것을 검출한다. 이것에 대해서 도 2B에서는 MCU (1)에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)가 베스트로; MB-DDR SDRAM (6)에서의 지연 시간 (td2)가 워스트의 베스트/워스트의 편성의 예가 나타나고 있다. 이 예에서는 MCU (1)에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)가 베스트 상태이며 상기 지연 시간 판정 회로 (43)에서의 상기 가변 타이밍 판정 포인트 (t1~t5)는 그대로 유지된다. 따라서 상기 지연 시간 판정 회로 (43)에서는 상기 MB-DDR SDRAM (6)에서의 지연 시간 (td2)에 대응하고 판정 포인트 (t3 과 t4))의 사이에 DQSin가 로우레벨로부터 하이레벨로 변화한 것을 검출한다.2A shows an example of the best / best combination of the
도 3에는 본 발명과 관련되는 메모리인터페이스 회로 (3)의 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 파형도가 나타나고 있다. 도 3A에서는 상기 도 2A와 동일하게 상기 지연 시간 (td1) 및 (td3)와 (td2)가 가장 작은 MCU (1)와 MB-DDR SDRAM (6)의 베스트/베스트 편성의 예가 나타나고 있다. 이것에 대해서 도 3B에서는 MCU (1)에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)가 워스트로 MB-DDR SDRAM (6)에서의 지연 시간 (td2)가 베스트의 워스트/베스트의 편성의 예가 나타나고 있다. 이 예에서는 MCU (1)에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)의 지연 시간을 상기 지연 시간 판정 회로 (41)이 판정하고 그 판정 결과에 대응해 상기 지연 시간 판정 회로 (43)에서의 상기 가변 타이밍 판정 포인트 (t1~t5)를 내부 클럭 (ckb)의 1. 5 주기(3포인트) 늦추도록 변화(시프트)시킨다. 이 결과인 것으로 판정 포인트 (t1)인 채라면 DQSin의 부정 레벨을 넣어 버린다고 하는 오동작이 회피되어 상기 도 3A와 동일하게 판정 포인트 (t1)과 (t2)의 사이에 DQSin가 로우레벨로부터 하이레벨로 변화한 것을 검출한다. 즉 도 3B의 예에서는 상기와 같은 DQSin의 판정 오동작을 방지하면서 상기 지연 시간 판정 회로 (41)에서의 판정 시간(1. 5 주기분 )에 상기 상기 지연 시간 판정 회로 (43)에서의 판정 결과가 반영되어 동기화 동작을 한다.3 shows a waveform diagram for explaining another example of the operation of the
도 4에는 본 발명과 관련되는 메모리인터페이스 회로 (3)의 동작의 또 다른 일례를 설명하기 위한 파형도가 나타나고 있다. 도 4A에서는 상기 도 2A와 동일하게 상기 지연 시간 (td1) 및 (td3)와 (td2)가 가장 작은 MCU (1)와 MB-DDR SDRAM (6)의 베스트/베스트 편성의 예가 나타나고 있다. 이것에 대해서 도 4B에서는 MCU (1)에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)와 MB-DDR SDRAM (6)에서의 지연 시간 (td2)가 함께 도 4A의 베스트보다 나쁜 편성의 예가 나타나고 있다. 이 예에서는 MCU (1)에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)의 지연 시간을 상기 지연 시간 판정 회로 (41)이 판정하고 그 판정 결과에 대응해 상기 지연 시간 판정 회로 (43)에서의 상기 가변 타이밍 판정 포인트 (t1~t5)를 내부 클럭 (ckb)의 1. 0 주기분 (2포인트) 늦추도록 변화(시프트)한다. 이 결과 것과 판정 포인트 (t1)인 채라면 DQSin의 부정 레벨을 수중에 넣어 버린다고 하는 오동작이 회피되어 상기 지연 시간 (td2)의 증대에 대응해 판정 포인트 (t3 과 t4)의 사이에 DQSin가 로우레벨로부터 하이레벨로 변화한 것을 검출한다. 즉 도 4B의 예에서는 상기와 같은 DQSin의 판정 오동작을 방지하면서 상기 지연 시간 판정 회로 (41)에서의 판정 결과(1. 0 주기분 )에 상기 상기 지연 시간 판정 회로 (43)에서의 판정 결과가 반영되어 동기화 동작을 한다.4 shows a waveform diagram for explaining another example of the operation of the
도 5에는 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 다른 하나의 실시예의 블럭도가 나타나고 있다. 이 실시예에서는 더미 입력·출력 회로 (23)에 외부 단자 (24)가 설치되지 않는다. 이 결과 테스트 펄스 (RPin)의 지연 시간 (td1'+td3')에는 상기 외부 단자 및 외부 장치의 입력 용량에 대응한 더미 용량 (CD)에서의 신호 지연분이 포함되지 않는다. 거기서 보정 회로 (46)이 설치된다. 보정 회로 (46)은 상기 신호 지연분을 보정하는 동작을 실시한다. 예를 들면 도 6에 나타나는 바와 같이 지연 시간 판정 회로 (41)의 계측 시간에 보정 테이블을 이용해 혹은 연산을 실시해 보정치를 더해 유사적으로 상기 지연 시간(td1+td3)을 형성하고 그것을 홀드 회로 (46)에 보지시킨다. 다른 구성은 상기 도 1의 실시예와 같다. 이 구성에서는 외부 단자나 더미 용량을 생략 할 수가 있다.5 shows a block diagram of another embodiment of a semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention. In this embodiment, the
도 7에는 지연 시간 판정 동작 및 그 판정 결과에 의한 동기화 제어 정보의 갱신 동작도와 메모리액세스 동작의 대표적인 설명도가 나타난다. MB-DDR SDRAM (6)는 통상의 다이나믹형 RAM과 동일하게 일정 주기 마다 메모리 리플레쉬가 필요하고 그 이외의 기간은 통상의 메모리액세스를 한다. 이 메모리액세스의 기간에 있어서의 리드 액세스 기간에 지연 시간 판정 회로 (43)으로 스트로브 신호 (DQS)의 지연 시간 판정(DQS 도착 타이밍 판정)을 실시하고 판정 결과에 의한 홀드 회로 (44)의 보지치 갱신(제어 정보 갱신)이나 지연 시간 판정 회로 (41)을 이용한 내부 지연 계측은 메모리액세스가 발생하지 않는 메모리 리플레쉬의 기간 혹은 리드 사이클의 발생하지 않는 기입 액세스 기간에 실시하면 좋다.Fig. 7 shows an operation for updating the synchronization control information based on the delay time determination operation and the determination result and a representative explanatory diagram for the memory access operation. The MB-
다만 메모리 리플레쉬 인터벌에 1회도 메모리 리드액세스가 발생하지 않는 것을 생각할 수 있다. 그 경우에는 홀드 회로 (44)가 보지하는 동기화 제어 정보 (CNTsyc)를 갱신할 수가 없다. 홀드 회로 (44)가 보지하는 너무 낡은 동기화 제어 정보 (CNTsyc)를 사용하는 것을 회피하려면 메모리 리플레쉬 인터벌에 한번도 메모리 리드액세스가 발생하지 않을 때 메모리 리플레쉬 사이클를 시작하기 직전에 자동적으로 더미 리드 액세스 사이클을 발생시킨다. 이것에 의해 동기화 제어 정보 (CNTsyc)가 옛것이 되는 것을 회피할 수 있다. 또 MCU의 파워 온시에는 내부 지연 계측 및 더미 리드를 실시하고 내부 상태를 클리어하기 위해서 메모리 리플레쉬 가 실시된다.However, it can be considered that the memory read access does not occur even once in the memory refresh interval. In that case, the synchronization control information CNTsyc held by the
이전에 상기 내부 지연이나 DQS 판정 타이밍 판정 및 제어 정보 갱신이 실시된다.The internal delay or DQS determination timing determination and control information update are performed before.
도 8에는 상기 도 7에 나타낸 상기 지연 시간 판정 회로 (41 및 43)을 이용한 타이밍 조정 동작 제어의 흐름도가 나타나고 있다. 파워 온 리세트에 이어 상기 테스트 펄스를 이용해 상기 지연 시간 판정 회로 (41)에 의한; 1) 내부 지연 계측 ; 2) 메모리 리드시의 DQS 타이밍 판정의 윈도우 설정을 한다. 3) 더미 리드 사이클이 발생되고 지연 시간 판정 회로 (43)에 의한 판정 동작이 행해진다. 그 직후에 4) 메모리 리플레쉬 가 행해진다. 다음에 5) 메모리 리드액세스 플래그를 클리어 하고 6) 상기 내부 지연 계측 7) 메모리 리드시의 DQS 타이밍 판정의 윈도우 설정을 한다.FIG. 8 shows a flowchart of timing adjustment operation control using the delay
8) 메모리액세스 기간 스타트를 거쳐 9) 메모리 리플레쉬 요구의 판정을 한 다. 만약 리플레쉬 요구가 없으면 10) 메모리 리드액세스 요구의 판정을 한다. 만약 메모리 리드 요구가 없으면 스텝 9)에 돌아온다. 메모리 리드 요구가 있으면 11) 메모리 리드를 한다. 이 때 메모리 응답 속도계측이 실시된다. 12) 상기 메모리 리드 플래그 셋트하고 상기 스텝 9)에 돌아온다.8) After the memory access period starts, 9) A memory refresh request is determined. If there is no refresh request, 10) Memory read access request is determined. If there is no memory read request, the process returns to step 9). 11) If there is a memory read request, perform a memory read. At this time, memory response speed measurement is performed. 12) The memory read flag is set and the process returns to step 9).
메모리 리플레쉬 요구가 있으면 17) 메모리액세스 기간 엔드로 하고 18) 상기 메모리드 플래그 판정하고 직전의 메모리액세스 기간에 1회에서도 메모리 리드가 있었는지를 판정한다. 만약 메모리 리드가 없으면 19) 더미 리드 발생하고 메모리 응답 속도계측을 실시한다. 상기 메모리 리드가 있는 경우와 상기 더미 리드가 종료하면 13) 메모리 리플레쉬 (동기화 기구 타이밍 설정)를 한다. 이 동기화 기구 타이밍 설정은 14) 메모리 리드 플래그가 클리어 된다. 15) 내부 지연 계측을 한다. 16) 메모리 리드시의 DQS 타이밍 판정 윈도우 설정되는 것을 말한다. 이 메모리 리플레쉬 후에 상기 스텝 8) 메모리액세스 기간 스타트로 이행한다.If there is a memory refresh request, 17) the memory access period end is set. 18) The memory flag determination is made, and it is determined whether there is a memory read even once in the immediately preceding memory access period. If there is no memory lead, 19) Dummy read occurs and memory response speed measurement is performed. 13) Memory refresh (synchronization mechanism timing setting) is performed when the memory lead exists and when the dummy read ends. 14) The memory read flag is cleared in this synchronization mechanism timing setting. 15) Make an internal delay measurement. 16) DQS timing determination window is set during memory read. After the memory refresh, the process shifts to the step 8) Memory access period start.
이 구성에서는 MB-DDR SDRAM (6)에 대해서 공급하는 클럭 (CK)와 내부 클럭의 위상 맞춤을 행하지 않고 MB-DDR SDRAM (6)로부터 출력되는 데이터 스트로브 신호 (DQS)를 이용해 지연 시간 및 자신의 입출력 동작에서의 지연 시간을 측정하고 거기로부터 얻을 수 있는 정보에 의해 MB-DDR SDRAM (6)으로부터 넣은 데이터의 타이밍 보정을 실시한다.In this configuration, the delay time and its own are used by using the data strobe signal DQS output from the MB-
데이터 스트로브 신호 (DQS)의 지연 시간의 계측은 수시 내지 버스 사이클의 사이에서 실시하고 그 정보를 실제의 타이밍 조정 기구에 반영하는 것은 메모리 리플레쉬 사이클등의 기간에 실시하기 때문에 데이터 리드 시에 출력된 데이터 스트 로브 신호의 지연 시간의 정보 그 자체를 데이터의 타이밍 조정에 사용하는 경우에 지연 시간 계측과 계측 결과의 반영 타이밍이 위기가 되는 것을 억제할 수가 있다. 또 메모리 리플레쉬 사이클간으로 한번도 타이밍 계측의 원정보가 되는 데이터 리드 사이클이 발생하지 않는 경우 메모리 리플레쉬 사이클 기동시에 체크를 실시하고 더미 리드 사이클을 삽입한다.Since the measurement of the delay time of the data strobe signal DQS is performed at any time between the bus cycles, and reflecting the information to the actual timing adjustment mechanism is performed during a period such as a memory refresh cycle, When the information of the delay time of the data strobe signal itself is used to adjust the timing of the data, the timing of delay measurement and the reflection of the measurement result can be suppressed. If a data read cycle which becomes the original information for timing measurement does not occur even once between memory refresh cycles, a check is performed at the start of the memory refresh cycle and a dummy read cycle is inserted.
이와 같이 내부에서 동기화 해야 할 데이터 스트로브 신호의 타이밍 DQS 그 자체를 자신의 입출력 동작에서의 지연 시간을 고려한 가변 타이밍 판정 윈도우(가변 타이밍 판정 포인트)에 의해 계측하기 위한 DQS의 부정 레벨에 의한 오판정 회피한 신뢰성이 높은 정보를 사용하여 내부 클럭에 동기화할 수가 있다. 또 가변 타이밍 판정 윈도우로 DQS 신호의 판정을 행하기 때문에 반사등의 문제를 신경쓰는 경우 없이 MB-DDR SDRAM (6)의 동작 타이밍을 알 수 있다. 실제로 타이밍 조정하고 싶은 신호 (DQS) 그 자체를 사용하고 MB-DDR SDRAM (6)이 출력하는 데이터 스트로브 신호 (DQS)를 계측을 행하기 때문에 불필요한 오차가 들어가지 않고 또한 위기 경로 등의 문제도 없기 때문에 동작 마진을 최대한으로 취할 수가 있어 동작을 안정화시키는 것이 용이해진다. 또한 타이밍 계측이 자신의 입출력 동작에서의 지연 시간을 이용하는 것으로 보다 정확하게 되기 때문에 범용 DDR SDRAM와 같이 클럭 동기화 회로를 가지지 않는 외부 장치에 대해서도 불필요한 설계 마진을 가질 필요가 없어져 보다 고속의 DDR 인터페이스의 실현이 가능해진다.In this way, the misjudgment avoidance caused by the indeterminate level of the DQS for measuring the timing DQS itself of the data strobe signal to be synchronized internally by the variable timing determination window (variable timing determination point) considering the delay time in its input / output operation. A highly reliable piece of information can be used to synchronize to the internal clock. In addition, since the DQS signal is determined using the variable timing determination window, the operation timing of the MB-
도 9에는 지연 시간 판정 동작 및 그 판정 결과에 의한 동기화 제어 정보의 갱신 동작도와 메모리액세스 동작의 다른 대표적인 설명도가 나타난다. 이 실시예 는 도 7의 실시 예의 변형예이며 메모리 리플레쉬마다 내부 지연 측정(지연 시간 계측에 의한 DQS 타이밍 설정 윈도우 타이밍 결정)을 행하는 것이 아닌 솎아내기를 행한다. 즉 복수의 메모리 리플레쉬에 1회의 비율로 상기 내부 지연 측정(지연 시간 계측에 의한 DQS 타이밍 설정 윈도우 타이밍 결정)을 행하도록 하는 것이다. 그러므로 메모리액세스시에 리드가 한번도 없는 경우의 더미 리드는 그 직후의 메모리 리플레쉬에 있어서 상기 내부 지연 측정을 하는 것을 조건으로 실시된다.Fig. 9 shows an operation for updating the synchronization control information based on the delay time determination operation and the determination result, and another representative explanatory diagram for the memory access operation. This embodiment is a modified example of the embodiment of Fig. 7, and does not perform internal delay measurement (DQS timing setting window timing determination by delay time measurement) every memory refresh. In other words, the internal delay measurement (DQS timing setting window timing determination by delay time measurement) is performed at a ratio of a plurality of memory refreshes. Therefore, the dummy read in the case where there is no read at the time of memory access is performed under the condition that the internal delay measurement is performed in the memory refresh immediately after that.
도 10에는 본 발명에 이용되는 지연 시간 판정 회로 (41 및 43)을 이용한 타이밍 조정 동작 제어의 흐름도가 나타나고 있다. 스텝 1)~19)는 상기 도 8과 같고 거기에 6) 내부 지연 계측 후에 7') 내부 지연 계측 회수 카운터 클리어가 추가되어 똑같이 15) 내부 지연 계측 후에 16') 내부 지연 계측 회수 카운터 클리어가 추가된다. 그리고 18) 및 19)의 후에 20) 내부 지연 계측 회수가 규정치를 넘었는지의 판정을 해 만약 규정치를 넘었을 때에는 13) 메모리 리플레쉬로 이행한다. 상기 규정치를 넘지 않으면 21) 메모리 리플레쉬 (동기화 기구 타이밍 설정)가 실시되어 이 동기화 기구 타이밍 설정으로서 22) 메모리 리드 플래그 클리어 내부 지연 계측 회수 카운터 +1 24) 메모리 리드시의 DQS 타이밍 판정 윈도우 설정을 하고 스텝 8) 메모리액세스 기간 스타트로 이행한다.10 shows a flowchart of timing adjustment operation control using the delay
도 11에는 본 발명에 이용되는 샘플링 회로 (28)의 구체적인 예가 나타나고 있다. 데이터 (DQ)는 예를 들면 64 비트가 된다. 입력은 DQin[63:0]로 되고 각 비트에 있어서 90°위상 시프트 된 신호 (DQS-90)의 라이즈엣지 DQS-r90와 폴 엣지 DQS-f90에서 다른 플립플롭 회로 (FFr, FFf)에 래치 해 샘플링하게 되어 있다. DQS-f90는 90°위상 시프트 된 신호 (DQS-90)의 폴 엣지 동기 펄스, DQS-r90는 90°위상 시프트 된 신호 (DQS-90)의 라이즈엣지 동기 펄스이다. 샘플링 회로 (28)의 출력은 라이즈엣지로 동기화 된 데이터 (DQ)smp-r[63:0] 와 폴 엣지에서 동기화 된 데이터 (DQ)smp-f[63:0]로서 출력된다.11 shows a specific example of the
도 12에는 본 발명에 이용되는 동기화 회로 (45)의 구체적인 예가 나타나고 있다. 동기화 회로 (45)는 샘플링 회로 (28)로부터 출력되는 데이터 DQsm-r[63:0], DQsmp-f[63:0]를 동기화 제어 정보 (CNTsyc)에 따라 가변 지연 (FIFO)에서 내부 클럭 (ckb)에 동기화하고 있다. FFt1은 ckb의 정상클럭의 라이즈엣지로 래치 동작을 실시하는 플립 플롭; FFt2는 ckb의 정상클럭의 라이즈엣지로 래치 동작을 실시하는 플립 플롭 ; FFb3은 ckb의 역상 클럭의 라이즈엣지로 래치 동작을 실시하는 플립 플롭이다. SEL1·SEL2·SEL3은 셀렉터이다. 셀렉터 SEL2·SEL3은 홀드 회로 (44)로부터의 동기화 제어 정보 (CNTsyc)로 패스 PAS1·PAS2·PAS3를 선택 가능하게 된다. 셀렉터 SEL1은 라이즈/폴의 변경제어에 동기 해 교대로 입력을 선택한다.12 shows a specific example of the
예를 들면 cka의 하이레벨과 로우레벨에 의해 입력의 선택을 새로 바꾼다. 지연 시간 판정 회로 (41) 및 지연 시간 판정 회로 (43)으로 판정된 지연 시간에 비추어 내부 클럭에 대해서 데이터 (DQ)의 도달이 가장 빠른 경우는 패스 PAS1를 선택하는 것으로 셀렉터 SEL2·SEL3로부터의 출력을 ckb의 1 사이클분 지연시켜 내부 ckb에 동기화한다. 약간 늦은 경우는 패스 PAS2를 선택하고 또한 ckb의 1/2 사이클분 지연시킨다. 좀 더 늦은 경우 패스 PAS3를 선택하고 불필요한 지연을 개재하지 않는다. 셀렉터 SEL2·SEL3의 출력은 FFt1로 ckb에 동기 되어 래치되고 이것 에 의해 DQsyc 는 ckb에 동기화 된 데이터로서 후단에 공급된다.For example, the high and low levels of cka change the input selection. In the case where the data DQ reaches the internal clock fastest in view of the delay time determined by the delay
도 13에는 MB-DDR SDRAM에 대한 기입 액세스시 및 리드 액세스시에 있어서의 데이터 (DQ)와 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 관계가 나타난다. 기입 액세스시는 데이터 (DQ)에 대해서 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 위상을 90°늦추어 출력한다. 이것을 받는 MB-DDR SDRAM (6)는 데이터 (DQ)를 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 엣지에 동기 해 샘플링 한다. 리드 액세스시는 MB-DDR SDRAM (6)가 데이터 (DQ)와 데이터 스트로브 신호 (DQS)를 동시에 출력한다. 인터페이스 회로 (3)은 전술과 같이 그들을 받아 90°위상을 늦춘 데이터 스트로브 신호 (DQS-90)으로 데이터 (DQ)의 샘플링을 실시한다.FIG. 13 shows the relationship between the data DQ and the data strobe signal DQS during write access and read access to the MB-DDR_SDRAM. In write access, the phase of the data strobe signal DQS is delayed by 90 degrees with respect to the data DQ. The MB-
도 14에는 지연 시간 판정 회로 (43)의 일례가 나타나고 있다. 지연 시간 판정 회로 (43)은 플립 플롭의 직렬 회로 (32)로 그 출력으로부터 지연 시간을 판정해 2 비트의 동기화 제어 정보 (CNTsyc)를 출력하는 논리 회로 (33)에 의해 구성된다. 플립 플롭의 직렬 회로 (32)는 플립 플롭(FFa, FFb, FFc, FFd)의 4단 직렬 회로와 플립 플롭 (FFe, FFf, FFg, FFh)의 4단 직렬 회로를 가진다. 플립 플롭 (FFa, FFb)는 ckb의 역상 클럭(ckb 역상)의 라이즈엣지로 래치 동작을 실시하고 플립 플롭 (FFc~FFh)는 ckb의 정상클럭(ckb)의 라이즈엣지로 래치 동작을 실시한다.An example of the delay
논리 회로 (33)은 (FFc, FFd, FFf, FFg, FFh)의 출력을 입력하고 수중에 넣은 데이터 (DQSin)이 ckb에 대해서 어느 타이밍에 1로 변화했는지를 판정하고 그 결과를 2 비트의 동기화 제어 정보 (CNTsyc)로서 홀드 회로 (26)에 출력한다. 지연 시간 판정 회로 (41)도 이와 같이 수중에 넣은 데이터 rpin이 ckb에 대해서 어느 타이밍에 1로 변화했는지를 판정한다. 이러한 플립플롭 회로의 단수는 클럭 (ckb)의 주기와 지연 시간 (td1+td3) 및 td2의 관계로 선택된다.The
도 15에는 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 다른 하나의 실시예의 블럭도가 나타나고 있다. 이 실시예에서는 더미 입력·출력 회로 (23)은 반도체 기판상의 패드(PAD, 24')에 접속된다. 패드 (24')에는 패드 자체의 기생 용량 (Cp)가 있기 때문에 동 도에는 모의적으로 패드 (24')에 용량 (Cp)가 접속되고 있다. 이 용량 (Cp)는 반도체 기판상에 형성되는 용량을 포함하는 것이어도 좋다. 패드 (24')의 기생 용량 및 반도체 기판상에 형성되는 용량은 외부에 접속되는 용량 (DC)와 비교해 적은 용량 밖에 형성할 수 없는 것도 생각할 수 있다. 그 경우 지연 시간 (td1'+td3')에 대해서 상기 도 5의 실시예로 설명한 바와 같은 보정치에 의한 보정에 의해 상기 지연 시간(td1+td3)을 형성하면 좋다.Fig. 15 shows a block diagram of another embodiment of a semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention. In this embodiment, the dummy input /
도 19에는 본 발명과 관련되는 반도체 집적회로 장치의 다른 하나의 실시예의 블럭도가 나타나고 있다. 이 실시예에서는 상기 도 1, 도 5 및 도 15와 같은 더미 입력·출력 회로 (23)이 생략된다. 이것에 대응하고 펄스 컨트롤 (40), 지연 시간 판정 회로 (41) 및 보정 회로 (46)이나 홀드 회로 (42)도 생략 된다. 이것에 대신하여 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 입력·출력 회로 (18)에 풀업 회로가 부가된다. 즉 외부 단자 (22)로 전원 전압과의 사이에 저항 (R1)과 P채널 MOSFETQ1이 직렬 형태로 설치된다. 상기 MOSFETQ1의 게이트에는 외부 메모리컨트롤러 (4)로 형성된 풀업 제어 신호 (DQSpu)가 공급된다. 또 동 도에 있어서는 상기 도 1, 도 5 및 도 15에서는 생략 되고 있는 주소 (ADD), 커멘드 (COM)등을 출력하는 출력 회로 (50) 및 그 외부 단자 (51)도 나타나고 있다.19 is a block diagram of another embodiment of a semiconductor integrated circuit device in accordance with the present invention. In this embodiment, the dummy input /
도 20에는 상기 도 19의 메모리인터페이스 회로 (3)의 동작의 일례를 설명하기 위한 파형도가 나타나고 있다. 전원 투입 직후에는 트레이닝 기간이 설치된다. 외부 메모리컨트롤러 (4)는 이 트레이닝 기간에 접어들면 풀업 제어 신호 (DQSpu)를 로우레벨로 한다. 이것에 의해 상기 MOSFETQ1가 온 상태로 되어 외부 단자 (22)를 하이레벨에 풀업 한다. 즉 신호 DSQ는 하이 임피던스 (HiZ)에서의 부정 레벨로부터 상기 풀업에 의한 하이레벨에 고정된다. 이 트레이닝 기간에 더미 리드가 실시된다. 트레이닝 기간이 종료하고 통상 기간에 들어가면 상기 풀업 제어 신호 (DQSpu)가 하이레벨에 되돌려진다. 이것에 의해 통상 기간에서는 상기 외부 단자 (22)는 MCU가 출력 동작을 실시하지 않을 때 혹은 MB-DDR SDRAM이 출력 동작을 행하지 않을 때에 신호 DSQ가 하이 임피던스 (HiZ)에서의 부정 레벨이 된다. 이 통상 기간에 있어 MCU로부터 MB-DDR SDRAM에 기입을 할 때는 입력·출력 회로 (18)의 출력 회로가 동작 상태로 되어 기입 동작을 위한 데이터 스트로브 신호 (DQS)가 출력된다. 반대로 MB-DDR SDRAM로부터 MCU로의 독출 동작을 할 때는 MB-DDR SDRAM로부터의 데이터 스트로브 신호 (DQS)가 상기 입력·출력 회로 (18)의 입력 회로에 입력된다.20 is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the
상기 트레이닝 기간은 전원 투입 직후에 설치되는 것 외 상기 도 7, 도 9와 같은 메모리 리플레쉬에 앞서 삽입된 더미 리드에서 실시하도록 하는 것 혹은 MCU가 슬립 모드나 스탠바이 모드와 같은 저소비 전력 모드가 종료하고 신호 처리 동작을 개시해 메모리액세스를 실시하기 전에 설치하도록 된다. 혹은 상기 MCU 혹은 MB-DDR SDRAM에서의 동작 조건(전원 전압 또는 온도)이 크게 변화한 경우 혹은 메모리 에러가 다발했을 때에 상기 트레이닝 기간을 설치하도록 해도 괜찮다. 이와 같이 트레이닝 기간은 상기 메모리액세스 동작을 고려해 필요에 따라서 설정되면 좋다.The training period may be performed immediately after the power is turned on, or in a dummy lead inserted before the memory refresh as shown in FIGS. 7 and 9, or when the MCU ends a low power consumption mode such as a sleep mode or a standby mode. It is installed before starting the signal processing operation and performing memory access. Alternatively, the training period may be provided when the operating conditions (power supply voltage or temperature) in the MCU or MB-DDR_SDRAM are greatly changed or when a memory error occurs frequently. In this way, the training period may be set as necessary in consideration of the memory access operation.
도 21에는 상기 도 19의 메모리인터페이스 회로 (3)의 트레이닝 동작의 일례를 설명하기 위한 파형도가 나타나고 있다. 도 19에 대해 td1은 상기와 같이 타이밍을 맞춘 클럭 (CKBout) 와 (CKout) 의 클럭 포인트의 말단으로부터 출력 회로 (15, 16)을 경유하고 MB-DDR SDRAM (6)의 CK단자 (10, 11)까지의 지연 시간을 나타낸다. 이 단자 (10, 11)에 있어서의 클럭 (CK, /CK)의 크로스포인트가 데이터 스트로브 신호 (DQS) 및 데이터 (DQ)의 기준 타이밍이 된다. MB-DDR SDRAM (6)에서는 데이터 스트로브 신호 (DQS)의 출력단에 DLL 회로를 내장하지 않고 단자 (10, 11)에 있어서의 클럭 (CK, /CK)에 대해서 지연 시간 (td2)를 갖고 출력하도록 구성되어 있다. 지연 시간 (td3)은 DQS 단자 (22)로부터 입력 회로 (18)을 경유하고 지연 시간 판정 회로 (43)이나 위상 시프트 회로 (27)에 도달할 때까지의 지연 시간을 나타낸다.21 shows a waveform diagram for explaining an example of the training operation of the
도 21A에서는 상기 지연 시간 (td1) 및 (td3)와 (td2)가 가장 작은 MCU와 MB-DDR SDRAM의 베스트/베스트 편성의 예가 나타나고 있다. 도 21B에서는 MCU에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)가 워스트로 MB-DDR SDRAM에서의 지연 시간 (td2)가 베스트의 워스트/베스트의 편성의 예가 나타나고 있다. 이 실시예에서는 앞에서 본 바와 같이 트레이닝 기간시에 신호 (DQS)가 풀업되어 하이레벨로 되어 있으므로 상 기와 같은 신호 (DQS)의 부정 레벨의 기간이 없다. 그 때문에 부정 레벨을 피하도록 판정 포인트를 가변으로 할 필요가 없다. 따라서 판정 포인트의 수는 앞에서 본 바와 같이 제한되어 있지 않다.21A shows an example of the best / best combination of the MCU with the smallest delay times td1, td3 and td2 and MB-DDR_SDRAM. In Fig. 21B, an example of the combination of the worst time / best of the delay time td1 and td3 in the MCU and the delay time td2 in the MB-DDR_SDRAM is shown. In this embodiment, as described above, since the signal DQS is pulled up at the training period and is at a high level, there is no period of the negative level of the signal DQS as described above. Therefore, it is not necessary to make the decision point variable so as to avoid a negation level. Thus, the number of decision points is not limited as seen previously.
동 도 A의 예에서는 판정 포인트 t2 와 t3의 사이에 DQSin이 로우레벨로부터 하이레벨로 변화한 것을 검출한다. 이것에 대해서 도 21B에서는 MCU에서의 지연 시간 (td1) 및 (td3)이 워스트의 분만큼 늦어 판정 포인트 t6과 t7의 사이에 DQSin이 로우레벨로부터 하이레벨로 변화하는 것을 검출할 수가 있다. 또한 상기 지연 시간 (td1) 및 (td3)와 (td2)가 가장 큰 MCU와 MB-DDR SDRAM의 워트스/워스트 편성이라면 상기 판정 포인트가 상기 지연 시간 (td2)의 워스트분만큼 늦을 만큼 예를 들면 t7와 t8 혹은 t8와 t9와 같이 늦을 뿐이다. 그리고 상기 (td1) 및 (td3)이 워스트의 분만큼 늦어도 상기 풀업 동작에 의해 판정 포인트 (t1) (t2)에서도 하이레벨(H)라고 인식되어 상기 도 18에서의 판정 포인트 (t1)과 같이 부정 레벨을 판정해 버리는 것을 회피할 수 있다.In the example of FIG. A, it is detected that DQSin is changed from low level to high level between decision points t2 and t3. On the other hand, in Fig. 21B, it is possible to detect that the delay times td1 and td3 in the MCU are delayed by the time of Worst, so that DQSin changes from low level to high level between decision points t6 and t7. Also, if the delay times td1, td3, and td2 are the Worsts / Wast combinations of the largest MCU and the MB-DDR_SDRAM, the determination point is delayed by the worst of the delay time td2, for example. It's only late, like t7 and t8 or t8 and t9. And even if the above (td1) and (td3) are as late as Worst minutes, the pull-up operation is recognized as the high level (H) at the determination point (t1) (t2), and is negated as in the determination point (t1) in FIG. Judging the level can be avoided.
이 실시예에서는 MCU의 단자 (22)로 MB-DDR SDRAM의 단자 (13)의 하이 임피던스 기간의 존재하는 쌍방향의 데이터용 스트로브 신호에 단순한 선택적으로 온/오프 할 수 있는 풀업 회로를 부가하고 초기화 때 등의 트레이닝 기간만 풀업 기능을 온으로 하고 상기 판정 포인트가 고정된 간편한 클럭 동기의 하이레벨/로우레벨의 판정 회로 등을 이용하고 로우레벨로부터 하이레벨에의 변화점을 찾아내 데이터용 스트로브 신호의 도달 타이밍을 판정하는 것이 가능해진다.In this embodiment, the
상기와 같은 모바일 DDR SDRAM등의 타이밍 변동의 큰 메모리 외에도 클럭 주파수가 높고 콘트롤러 자신의 입출력 소자의 지연치의 변동량이 상대적으로 커지는 DDR1-SDRAM나 DDR2-SDRAM 메모리등을 접속할 때에도 하이레벨/로우레벨을 올바르게 판정할 수 없는 하이 임피던스 기간이 존재하는 데이터용 스트로브 신호에 선택적으로 온/오프 할 수 있는 풀업 기능을 부가하고 초기화시 등의 트레이닝 기간만 풀업 기능을 온으로 하는 것으로 데이터용 스트로브 신호의 하이 임피던스 기간에 의한 오인식을 완전하게 회피할 수 있게 된다.In addition to the large memory of timing fluctuations such as mobile DDR SDRAM as described above, high / low levels are correctly set even when a DDR1-SDRAM or DDR2-SDRAM memory is connected in which the clock frequency is high and the variation of the delay value of the controller's own input / output device is relatively large. High-impedance period of data strobe signal by adding pull-up function that can be selectively turned on / off to data strobe signal that cannot be determined and turning on only the training period such as initialization It is possible to completely avoid misrecognition by
이와 같이 도 19의 실시예에서는 메모리에 있어서의 DLL등을 내장하지 않는 경우에서의 지연 시간 (td2)의 큰 변동에 대응하지만 그 밖에 상기 DLL를 내장해 지연 시간 (td2)가 비교적 작고 게다가 비교적 안정된 것이어도 MCU측에서의 상기와 같은 지연 시간 (td1+td3)의 변동폭이 클럭 (ckb)등의 고주파수화에 의해 상대적으로 커지는 경우에서도 상기와 같이 단순한 풀업 회로의 부가 및 트레이닝 기간의 설정에 의해 걸리는 문제를 해결할 수가 있다.As described above, the embodiment of Fig. 19 responds to a large variation in the delay time td2 when a DLL or the like is not embedded in the memory, but in addition, the delay time td2 is relatively small and relatively stable by embedding the DLL. Even if the variation of the delay time (td1 + td3) on the MCU side is relatively large due to the high frequency of the clock (ckb) or the like, the problem caused by the addition of the simple pull-up circuit and the setting of the training period can be solved. have.
상기와 같이 DLL를 내장하지 않는 모바일 DDR SDRAM는 DLL 회로에서의 비교적 큰 전류 소비분을 저감 할 수 있다. 이것에 의해 휴대전화 장치등과 같이 전지 구동되는 메모리에는 매우 적합한 것이 된다. 복수의 메모리칩을 1개의 패키지에 탑재하고 대기억용량의 메모리를 구성하는 경우 소비 전류에 의한 발열이 큰 문제가 된다. 상기와 같은 DLL을 가지지 않는 모바일 DDR SDRAM의 소비 전류가 작다고 하는 특징에 주목하고 1개의 패키지에 복수 메모리칩을 적층 구조에 조립해 화상 메모리등을 구성하는 것이 유익이 된다. 이 경우에는 상기와 같은 지연 시간의 변동에 의해 고속 액세스에 문제가 생기지만 메모리컨트롤러의 인터페이스 회로로서 본 발명과 관련되는 인터페이스 회로를 이용하는 것으로 관련되는 문제를 해결할 수가 있다.As described above, a mobile DDR SDRAM that does not have a DLL can reduce a relatively large current consumption in a DLL circuit. This makes it very suitable for a battery driven memory such as a cellular phone device. When a plurality of memory chips are mounted in one package and a memory having a standby capacity is configured, heat generation due to current consumption becomes a big problem. Attention is drawn to the fact that the consumption current of the mobile DDR SDRAM having no DLL as mentioned above is small, and it is advantageous to assemble a plurality of memory chips in one package to form an image memory or the like. In this case, a problem arises in the high-speed access due to the above-described variation in delay time, but the problem associated with using the interface circuit according to the present invention as the interface circuit of the memory controller can be solved.
이상 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 상기 실시 형태에 근거해 구체적으로 설명했지만 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 대해 여러 가지 변경 가능하다. 예를 들면 테스트 펄스를 발생시키는 펄스 컨트롤 (40(; 지연 시간 판정 회로 (41, 43) ;동기화 회로 (45) 및 샘플링 회로 (28)이나 90°위상 시프트 회로 (27)의 구체적 구성은 여러 가지의 실시 형태를 취할 수가 있는 것이다. 예를 들면 동기화 회로 (45)는 도 2~도 4의 PRout의 타이밍을 기준으로 하고 상기 지연 시간 판정 회로 (41)로 (43)의 판정 결과로부터 상기 DQSin이 로우레벨로부터 하이레벨로 변화한 직후의 ckb의 활성 포인트를 찾아내 DQsmp 를 꺼낼 수 있도록 하는 것이면 무엇으로 있어도 괜찮다. 또 90°위상 시프트 회로 (27)의 구체적 구성에 대해서는 상기 특허 문헌 1에 기재의 것을 그대로 이용하는 것도 괜찮다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely based on the said embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible about the range which does not deviate from the summary. For example, the specific structure of the pulse control 40 (; delay
상기 도 19의 풀업 회로에 대신하여 풀다운 회로라도 좋다. 이 때 저항 (R1)은 폴리 실리콘 저항· 확산 저항 혹은 MOSFET로 구성되어도 괜찮다. 상기 MOSFETQ1를 작은 사이즈로 하는 등으로서 그 온 저항값을 저항 (R1)로서 이용하고 저항과 스윗치의 양 기능을 갖게 하는 것도 괜찮다.Instead of the pull-up circuit shown in Fig. 19, a pull-down circuit may be used. At this time, the resistor R1 may be composed of a polysilicon resistor, a diffusion resistor, or a MOSFET. It is also possible to use the on-resistance value as the resistor R1 to make the MOSFET Q1 smaller in size and to have both functions of resistance and switch.
마이크로 콘트롤러 MCU에는 도 1이나 도 5등에 나타낸 CPU나 외부 메모리컨트롤러 외에 ROM RAM와 같은 메모리 ·캐시 메모리· 곱셈과 나눗셈 연산 회로등의 연산 유니트등 필요에 따라서 설치되는 것이다. 외부 장치는 상기 MB-DDR SDRAM 외에 MCU로부터 보내진 클럭과 거기에 대응해 형성된 DQS의 양 엣지에 동기 해 데이터 (DQ)를 MCU에 돌려 보내는 것이면 무엇으로 있어도 괜찮다.In addition to the CPU and external memory controller shown in Figs. The external device may be anything as long as it returns data (DQ) to the MCU in synchronization with both the clock sent from the MCU and the corresponding edges of the DQS formed in correspondence with the MB-DDR_SDRAM.
입력·출력 회로에서의 지연 시간에 대응한 판정 영역의 시간적 변화에 의해 등가적으로 신호 지연의 변동폭을 작게 억제해 고속화가 가능해진다. 출력 하이 임피던스 상태에서의 부정 레벨이 지연 판정시에 고정 레벨이 되어 입력·출력 회로에서의 지연 시간의 변동에 영향을 받지 않고 입력 데이터의 동기화를 실시할 수가 있다.By the temporal change of the determination area corresponding to the delay time in the input / output circuit, the fluctuation range of the signal delay is reduced to the equivalent, and the speed can be increased. The indefinite level in the output high impedance state becomes a fixed level at the time of the delay determination, and input data can be synchronized without being influenced by the variation of the delay time in the input / output circuit.
Claims (27)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2006
- 2006-09-12 KR KR1020060088197A patent/KR20070030691A/en not_active Application Discontinuation
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