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JP4376573B2 - Semiconductor memory device - Google Patents
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Description

この発明は、半導体記憶装置に関し、特に消費電力の低減を図った半導体記憶装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a semiconductor memory device that reduces power consumption.

従来、同期式スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)は、同期信号を元に内部動作を行い読み出し、書き込みを行っている。同期信号を元に、内部では前回アクセスしたデータを初期化し、次のアドレスにアクセスする。   Conventionally, a synchronous static random access memory (SRAM) performs an internal operation based on a synchronization signal to perform reading and writing. Based on the synchronization signal, the previously accessed data is initialized internally and the next address is accessed.

図12に、従来の1ポートSRAMのブロック図を示す。また、図13にメモリセルの一例を示す。   FIG. 12 shows a block diagram of a conventional 1-port SRAM. FIG. 13 shows an example of a memory cell.

図12を参照して、従来の1ポートSRAMにつき説明する。1ポートSRAM200は、メモリセルをマトリックス状に配置されたメモリセルアレイ10と、メモリセルアレイ10に対する読み出し、書き込み動作を行う読み出し/書き込み回路20と、メモリセルアレイ10のアドレスを指定するための行デコーダ40と、列デコーダ50と、制御回路30と、読み出し/書き込み回路20との間でデータの受け渡しをする入出力回路70と、を備える。   A conventional 1-port SRAM will be described with reference to FIG. The 1-port SRAM 200 includes a memory cell array 10 in which memory cells are arranged in a matrix, a read / write circuit 20 that performs read and write operations on the memory cell array 10, and a row decoder 40 that specifies an address of the memory cell array 10. A column decoder 50, a control circuit 30, and an input / output circuit 70 that transfers data between the read / write circuit 20.

制御回路30は、同期信号CK、ライトイネーブル信号WEB、チップイネーブル信号CEBを受け取り、行デコーダ40、列デコーダ50にへ与える信号DEN、読み出し/書き込み回路20へ与える信号WEN、SENを生成し、出力する。   The control circuit 30 receives the synchronization signal CK, the write enable signal WEB, and the chip enable signal CEB, generates a signal DEN to be given to the row decoder 40 and the column decoder 50, and signals WEN and SEN to be given to the read / write circuit 20, and outputs them. To do.

同期信号CKはSRAMの動作を制御するためのクロック信号である。WENは、書き込み制御信号であり、書き込み動作が指示されている時にLレベル(Lアクティブ)とされ、読み出し動作が指示されている時Hレベルとされる信号である。また、SENは、読み出し制御信号であり、読み出し動作が指示されている時にLレベル(Lアクティブ)とされ、書き込み動作が指示されている時Hレベルとされる信号である。   The synchronization signal CK is a clock signal for controlling the operation of the SRAM. WEN is a write control signal that is set to L level (L active) when a write operation is instructed, and is set to H level when a read operation is instructed. SEN is a read control signal that is set to L level (L active) when a read operation is instructed, and H level when a write operation is instructed.

アドレス信号AAD0〜AADnは、アドレスバッファ回路60に与えられ、このアドレスバッファ回路60からアドレス信号AAD0〜AADnが行デコーダ40、列デコーダ50に与えられる。行デコーダ40は、アドレスバッファ回路60から与えられるアドレス信号により特定のメモリセルを選択するために特定のワード線を選択する。列デコーダ50は、アドレスバッファ回路60から与えられるアドレス信号により特定のメモリセルを選択するためのビット線を選択するための信号を読み出し/書き込み回路20に与える。   Address signals AAD0 to AADn are applied to address buffer circuit 60, and address signals AAD0 to AADn are applied to row decoder 40 and column decoder 50 from address buffer circuit 60. The row decoder 40 selects a specific word line in order to select a specific memory cell according to an address signal supplied from the address buffer circuit 60. The column decoder 50 supplies a signal for selecting a bit line for selecting a specific memory cell to the read / write circuit 20 based on the address signal supplied from the address buffer circuit 60.

読み出し/書き込み回路20は、アドレス信号に対応するビット線を通じて、読み出しデータ、書き込みデータをメモリセルとの間で授受する。入出力回路70は、メモリセルから読み出されたデータ及びメモリセルへ書き込むデータを一時的に格納する。   The read / write circuit 20 transmits / receives read data and write data to / from memory cells through a bit line corresponding to an address signal. The input / output circuit 70 temporarily stores data read from the memory cell and data to be written to the memory cell.

メモリセルアレイ10は、図13に示すように、たすき掛け状に接続される例えば、CMOSインバータ101及び102から構成されるメモリセル103と、メモリセル103に対して設けられるアクセストランジスタ105、106を含む。   As shown in FIG. 13, the memory cell array 10 includes, for example, a memory cell 103 composed of CMOS inverters 101 and 102 connected in a cross-shaped manner, and access transistors 105 and 106 provided for the memory cell 103. .

メモリセル103の各行に対応して、ワード線WLが設けられる。ワード線WLはアドレス信号AAD0〜AADnに応答して動作する行デコーダ40によって選択的に活性化される。メモリセル103へのデータの書き込み或いは読み出しを行う場合は、アクセストランジスタ105、106によりワード線WLの活性化に応じて、ビット線BL、BLBに伝達され、データは読み出し/書き込み回路20との間で授受が行われる。   Corresponding to each row of memory cells 103, a word line WL is provided. Word line WL is selectively activated by row decoder 40 operating in response to address signals AAD0-AADn. When data is written to or read from the memory cell 103, the access transistors 105 and 106 transmit the data to the bit lines BL and BLB according to the activation of the word line WL, and the data is transferred to and from the read / write circuit 20. Will be given and received.

上述した従来の同期式SRAMにおいては、同期信号(CK)に“H”(“L”)が入力されると、指定アドレスにアクセスを行い、読み出し/書き込み動作を行う。   In the conventional synchronous SRAM described above, when “H” (“L”) is input to the synchronization signal (CK), the designated address is accessed and the read / write operation is performed.

同期信号に“L”(“H”)が入力されると、次のアクセスの準備のために、ビットラインBL、BLBを所定の電圧まで昇圧(プリチャージ)を行う。また、近年、サイクルタイムの高速化に伴い、読み出し動作の終了を内部で検出し、内部生成クロック(CK)にて、外部クロック(CK)が変化する前プリチャージ動作を行っている。   When “L” (“H”) is input to the synchronization signal, the bit lines BL and BLB are boosted (precharged) to a predetermined voltage in preparation for the next access. In recent years, with the increase in cycle time, the end of the read operation is internally detected, and a precharge operation is performed in which the external clock (CK) changes with the internally generated clock (CK).

そのため、アドレスやデータに変化が無くても、クロック(CK)が入力されるとアクセス動作になり、SRAM回路全体に通常動作が行われる。これにより消費電流が多くなってしまう。   For this reason, even if there is no change in address or data, when the clock (CK) is input, an access operation is performed, and a normal operation is performed on the entire SRAM circuit. This increases current consumption.

このため、同一アドレスをアクセスした場合でも他のアドレスにアクセスした時も同様に電力を消費している。   For this reason, even when the same address is accessed, power is similarly consumed when another address is accessed.

ところで、消費電流低減には、特定のビットラインのみをプリチャージする方法がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−195260号公報
By the way, there is a method of precharging only a specific bit line to reduce current consumption (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-195260 A

上記した特許文献1に記載された方法においても同じアドレスへのアクセスなどに関しては通常動作を行うため消費電流低減は出来ていない。   In the method described in Patent Document 1 described above, current consumption cannot be reduced because normal operation is performed for access to the same address.

この発明は、上記の事情を鑑み、アドレス変化や、入力データの変化を検出し、クロックが入力された時に、通常動作を行うかどうかを判断し、同一アドレスへの読み出し動作や、同一データの書き込みなど、不要な動作を自動的に停止させ消費電流を低減することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention detects an address change or input data change, determines whether or not to perform a normal operation when a clock is input, and performs a read operation to the same address or the same data An object is to reduce current consumption by automatically stopping unnecessary operations such as writing.

この発明の半導体記憶装置は、複数のメモリセルをマトリックス状に配置し、任意のアドレス情報と外部同期クロックにより、読み出し動作および書き込み動作を行う半導体記憶装置において、アドレス信号の変化を検出して検出信号を出力する検出回路と、前記アドレス変化検出回路からの検出信号に基づき前記クロックの読み出し回路への伝搬を制御する手段と、書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出して検出信号を出力するモード変化検出回路と、を有し、前記制御手段は、前記モード変化検出回路により書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出すると共に、前記アドレス変化検出回路からの検出信号によりアドレス変化を検出すると、書き込みデータを読み出しデータ出力回路に転送することを禁止することを特徴とする。 The semiconductor memory device according to the present invention detects and detects a change in an address signal in a semiconductor memory device in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix and a read operation and a write operation are performed using arbitrary address information and an external synchronization clock. A detection circuit for outputting a signal, a means for controlling propagation of the clock to the read circuit based on a detection signal from the address change detection circuit, and detecting a change from a write operation to a read operation and outputting a detection signal A mode change detection circuit that detects a change from a write operation to a read operation by the mode change detection circuit and detects an address change by a detection signal from the address change detection circuit. Then, prohibits be transferred to the read data output circuit write data And wherein the door.

また、複数のメモリセルをマトリックス状に配置し、複数のアクセス系統を有し、それぞれ独立に任意のアドレス情報と外部同期クロックにより、読み出し動作および書き込み動作を行う半導体記憶装置において、アドレス信号の変化を検出して検出信号を出力する検出回路と、前記アドレス変化検出回路からの検出信号に基づき前記クロックの読み出し回路への伝搬を制御する手段と、書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出して検出信号を出力するモード変化検出回路と、を有し、前記制御手段は、前記モード変化検出回路により書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出すると共に、前記アドレス変化検出回路からの検出信号によりアドレス変化を検出すると、書き込みデータを読み出しデータ出力回路に転送することを禁止することを特徴とする。 In addition, in a semiconductor memory device in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix and have a plurality of access systems, each performing read and write operations independently using arbitrary address information and an external synchronization clock, address signal changes A detection circuit that detects the signal and outputs a detection signal; means for controlling propagation of the clock to the read circuit based on the detection signal from the address change detection circuit; and detects that the write operation has changed to the read operation. A mode change detection circuit that outputs a detection signal in response to the mode change detection circuit, wherein the control means detects a change from a write operation to a read operation by the mode change detection circuit, and also detects a detection signal from the address change detection circuit. When the address change is detected by, the write data is transferred to the read data output circuit It characterized in that it prohibited the Rukoto.

上記した構成によれば、同期式半導体記憶装置において、読み出し動作時に、アドレス変化無しでクロック信号が動いても、内部での動作を行わないことにより消費電流を抑えることが出来る。   According to the above configuration, in the synchronous semiconductor memory device, current consumption can be suppressed by not performing the internal operation even when the clock signal moves without an address change during the read operation.

請求項に記載の発明によれば、同期式半導体記憶装置において、書き込みモードから読み出しモードに変化し、アドレスが変化した場合には、書き込みデータを読み出しデータ出力回路に転送することを禁止するので、余分な消費電流を抑えることが出来る。 According to the first aspect of the present invention, in the synchronous semiconductor memory device, when the write mode is changed to the read mode and the address changes, it is prohibited to transfer the write data to the read data output circuit. , Excess current consumption can be suppressed.

請求項に記載の発明によれば、マルチポートの半導体記憶装置についても、上記と同様の効果が実現できる。 According to the second aspect of the present invention, the same effect as described above can be realized for a multi-port semiconductor memory device.

以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は、この発明の第1の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。尚、図12に示すSRAMと同一部分については同一符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a synchronous SRAM according to the first embodiment of the present invention. The same parts as those of the SRAM shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here in order to avoid duplication of explanation.

図1に示すように、アドレス変化検出回路(ATD:Address Transition Detector)80は、アドレスの変化を検出し、ハイレベルの信号を発生する回路で、アドレスバッファ60からのアドレス信号を受け、アドレス信号の変化を検出して検出信号を出力する。この検出信号は、内部動作許可信号(SATD)として制御回路30に与えられる。   As shown in FIG. 1, an address transition detection circuit (ATD: Address Transition Detector) 80 is a circuit that detects a change in address and generates a high-level signal, receives an address signal from an address buffer 60, and receives an address signal. A change signal is detected and a detection signal is output. This detection signal is given to the control circuit 30 as an internal operation permission signal (SATD).

制御回路30は、前述したように、同期信号CK、ライトイネーブル信号WEB、チップイネーブル信号CEBを受け取り、行デコーダ40、列デコーダ50にへ与える信号DEN、読み出し/書き込み回路20へ与える信号WEN、SENを生成し、出力する。この実施形態においては、読み出しモードの時、ライトイネーブル信号WENは”H”、読み出しのためのセンス信号SENが”H”になり、書き込みモードの時、ライトイネーブル信号WENは”L”、書き込みためのライト信号WENが”H”になる。   As described above, the control circuit 30 receives the synchronization signal CK, the write enable signal WEB, and the chip enable signal CEB, the signal DEN to be supplied to the row decoder 40 and the column decoder 50, and the signals WEN and SEN to be supplied to the read / write circuit 20. Is generated and output. In this embodiment, in the read mode, the write enable signal WEN is “H”, the read sense signal SEN is “H”, and in the write mode, the write enable signal WEN is “L”. The write signal WEN becomes “H”.

同期型SRAMの読み出しモードにおいて、同期信号CKが動作する前に、アドレスが変化した場合、ATD回路80により、アドレス変化検出に基づく内部動作許可信号(SATD)を制御回路30に送出する。制御回路30は、内部動作許可信号(SATD)の検出により、外部同期信号CKを元に、SEN信号を”H”にし、読み出し/書き込み回路20を動作させて通常動作を行う。   In the read mode of the synchronous SRAM, when the address changes before the synchronization signal CK operates, the ATD circuit 80 sends an internal operation permission signal (SATD) based on the address change detection to the control circuit 30. Based on the detection of the internal operation permission signal (SATD), the control circuit 30 sets the SEN signal to “H” based on the external synchronization signal CK and operates the read / write circuit 20 to perform normal operation.

動作終了後、制御回路30は、内部動作許可信号(SATD)を非活性化し、動作禁止とする。次に、同期信号CKが動作するまでアドレス変化が無い場合、内部動作許可信号(SATD)は禁止状態のままであり、外部同期信号CKが動作しても、内部動作許可信号(SATD)が禁止状態のままであるため、制御回路30は内部動作のための信号の送出は行われない。   After the operation is completed, the control circuit 30 deactivates the internal operation permission signal (SATD) to prohibit the operation. Next, when there is no address change until the synchronization signal CK operates, the internal operation permission signal (SATD) remains in a prohibited state, and even if the external synchronization signal CK operates, the internal operation permission signal (SATD) is prohibited. Since the state remains, the control circuit 30 does not send a signal for internal operation.

読み出し動作で、アドレスが変化しない場合には、読み出しデータも変化はしないため、メモリが動作する必要はないので、入出力回路70に保持されているデータをそのまま出力すればよい If the address does not change during the read operation, the read data also does not change, and the memory does not need to operate. Therefore, the data held in the input / output circuit 70 may be output as it is .

上記した動作を図2のタイミングチャートに従い説明する。同期信号CKが動作する前にアドレスが変化した場合、ATD回路80により、アドレス変化を検出し、内部動作許可信号(SATD)がハイレベル(81)になる。そして、同期信号CKの立ち上がりで、制御回路30は、内部動作許可信号SATDがハイレベル、即ち、活性化状態の時、行デコーダ40、列デコーダ50与える信号DEN、読み出し/書き込み回路20へ与える信号WEN、SENを生成し、出力する。内部動作許可信号SATDはクロックCKの立ち上がりから所定時間遅延して、非活性化する(82)。そして、アドレスの変化がない場合には、内部動作許可信号SATDは非活性状態を維持する。同期信号CKの立ち下がり(32)、から所定時間遅延してDEN、WEN、SENが非活性になる。このクロックCKの立ち上がり31からDEN、WEN、SENが非活性になるまでが内部動作期間となる。 The above operation will be described with reference to the timing chart of FIG. When the address changes before the synchronization signal CK operates, the ATD circuit 80 detects the address change and the internal operation permission signal (SATD) becomes the high level (81). Then, at the rising edge of the synchronization signal CK, the control circuit 30 supplies the signal DEN to the row decoder 40 and the column decoder 50 and the read / write circuit 20 when the internal operation permission signal SATD is at a high level, that is, in the activated state. Generate and output signals WEN and SEN. The internal operation permission signal SATD is deactivated after a predetermined time delay from the rising edge of the clock CK (82). When there is no change in address, the internal operation permission signal SATD maintains the inactive state. DEN, WEN, and SEN become inactive after a predetermined time delay from the fall (32) of the synchronization signal CK. The internal operation period is from the rising edge 31 of the clock CK until DEN, WEN, and SEN become inactive.

そして、アドレスの変化がなく、内部動作許可信号(SATD)は非活性状態を維持したまま、同期クロックCKが動作しても(33,34)もDEN、WEN、SENが非活性野間間、内部動作が行われない。アドレスが変化すると、内部動作許可信号(SATD)がハイレベル(83)になり、同期信号CKの立ち上がりで、DEN、信号WEN、SENを生成し、出力される。   Even if the synchronous clock CK operates (33, 34) while the internal operation permission signal (SATD) remains inactive while there is no change in address, DEN, WEN, and SEN are inactive between the inactive fields. No action is taken. When the address changes, the internal operation permission signal (SATD) becomes high level (83), and DEN, signals WEN and SEN are generated and output at the rising edge of the synchronization signal CK.

上記した第1の実施形態において、アドレスが変化せず、書き込みモードから読み出しモードに変化した場合、書き込みデータを出力する必要がある。このとき、書き込んだデータを読み出し動作によりそのまま行うが、例えば、書き込みデータを読み出しデータ出力回路に転送できるように構成した回路においては、メモリ内の読み出しを行うのではなく、書き込みデータを読み出しデータ出力回路に転送する動作により書き込みデータを出力することができる。   In the first embodiment described above, when the address does not change and the write mode is changed to the read mode, it is necessary to output write data. At this time, the written data is performed as it is by the read operation. For example, in a circuit configured so that the write data can be transferred to the read data output circuit, the write data is not read but output. Write data can be output by the operation of transferring to the circuit.

次に、この発明の第2の実施形態につき説明する。図3は、この発明の第2の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。尚、上記の従来例、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a synchronous SRAM according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in the conventional example and the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here in order to avoid duplication of explanation.

上記した第1の実施形態において、アドレスが変化せず、書き込みモードから読み出しモードに変化した場合、書き込みデータを出力する必要があるが、アドレスが変化した場合、書き込みデータを出力する必要が無い。   In the first embodiment described above, when the address does not change and the write mode is changed to the read mode, it is necessary to output the write data. However, when the address is changed, it is not necessary to output the write data.

そこで、この第2の実施形態においては、読み書きモードの変化を検出するモード変化検出回路90を設けている。このモード変化検出回路90は、制御回路30より与えられるライトイネーブル信号(WEB)の状態を判断し、この信号の状態からモードが変化したことを検出し、その検出結果信号(MTD)を制御回路30に与える。制御回路30は、アドレス変化の検出信号(SATD)と、読み書きモード変化検出信号(MTD)により、書き込みモードから読み出しモードに変化し、且つアドレスが変化した場合、書き込みデータを読み出し/書き込み回路20内の出力回路に転送することを禁止する信号(DRW)を出力し、余分な消費電流を削減する。   Therefore, in the second embodiment, a mode change detection circuit 90 that detects a change in the read / write mode is provided. This mode change detection circuit 90 determines the state of the write enable signal (WEB) given from the control circuit 30, detects that the mode has changed from the state of this signal, and sends the detection result signal (MTD) to the control circuit. 30. The control circuit 30 changes the write mode to the read mode based on the address change detection signal (SATD) and the read / write mode change detection signal (MTD), and reads the write data in the read / write circuit 20 when the address changes. A signal (DRW) that prohibits transfer to the output circuit is output to reduce excessive current consumption.

次に、この発明の第3の実施形態につき説明する。図4は、この発明の第3の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。尚、上記の従来例、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。   Next explained is the third embodiment of the invention. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a synchronous SRAM according to the third embodiment of the present invention. The same parts as those in the conventional example and the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here in order to avoid duplication of explanation.

この第3の実施形態は、データ変化検出回路91を設け、このデータ変化検出回路91にて、書き込みデータが前回の書き込みデータの変化の有無を検出する。書き込みモードにおいて、データ変化検出回路91で書き込みデータが前回の書き込みデータから変化したか、していないかを検出し、検出信号(SDTD)を制御回路30へ出力する。そして、制御回路30は、書き込みデータが変化している場合、書き込みデータラッチ信号をイネーブルにし、書き込みデータを取り込み、変化していない場合、データ取り込み禁止信号(DLA)によりラッチ信号をラッチ状態のままにしておく。これにより書き込みデータが変化していない時に、ラッチのコントロールする信号が動作しないため、消費電流を削減できる。   In the third embodiment, a data change detection circuit 91 is provided, and the data change detection circuit 91 detects whether the write data has changed in the previous write data. In the write mode, the data change detection circuit 91 detects whether or not the write data has changed from the previous write data, and outputs a detection signal (SDTD) to the control circuit 30. Then, the control circuit 30 enables the write data latch signal when the write data is changed, captures the write data, and when the write data does not change, the control circuit 30 keeps the latch signal in the latched state by the data capture prohibition signal (DLA). Keep it. As a result, when the write data is not changed, the signal controlled by the latch does not operate, so that current consumption can be reduced.

次に、この発明の第4の実施形態につき説明する。図5は、この発明の第4の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。尚、上記の従来例、第1、第3の実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。   Next explained is the fourth embodiment of the invention. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a synchronous SRAM according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as said conventional example, 1st, 3rd embodiment, and the description is omitted here in order to avoid duplication of description.

この第4の実施形態は、書き込みモードにおいて、前サイクルと同じアドレス、同じデータを書き込む場合について、消費電力の低減を図るものである。   In the fourth embodiment, the power consumption is reduced when the same address and the same data as in the previous cycle are written in the write mode.

書き込みモードにおいて、前サイクルと同じアドレス、同じデータを書き込む場合、メモリは動作をする必要無いが、外部同期信号CKがくれば書き込み動作を行ってしまう。   In the write mode, when writing the same address and the same data as in the previous cycle, the memory does not need to operate, but if the external synchronization signal CK is received, the write operation is performed.

そこで、この第4の実施形態は、アドレスの変化と書き込みデータの変化とを検出し、動作を制御するものである。同期信号CKが動作する前に、アドレスが変化した場合、ATD回路80により、アドレス変化を検出し、更に、書き込みデータ変化検出回路91により書き込みデータが変化したことを検出した場合、制御回路30は、内部動作許可信号(DRW)を送出し、外部同期信号CKを元に通常動作を行う。動作終了後、内部動作許可信号(SATD)を非活性化し、動作禁止とし、次に同期信号CKが動作するまでアドレス変化が無くかつ書き込みデータに変化が無い場合、動作する必要が無い為、内部動作許可信号を非活性化のままにし、無駄な動作を行わない、これにより消費電流の削減ができる。   Therefore, in the fourth embodiment, a change in address and a change in write data are detected and the operation is controlled. When the address changes before the synchronization signal CK operates, the ATD circuit 80 detects an address change, and when the write data change detection circuit 91 detects that the write data changes, the control circuit 30 The internal operation permission signal (DRW) is transmitted, and the normal operation is performed based on the external synchronization signal CK. After the operation is completed, the internal operation permission signal (SATD) is deactivated, the operation is prohibited, and there is no need to operate when there is no change in address and no change in write data until the next synchronization signal CK operates. The operation permission signal is kept inactive and no unnecessary operation is performed, thereby reducing current consumption.

上記各実施形態は、1ポートSRAMについて述べているが、マルチポートSRAMにおいても、それぞれのポートに同様の回路を付加することにより、同様の効果が得られる。   Each of the above embodiments describes a 1-port SRAM. However, even in a multi-port SRAM, the same effect can be obtained by adding a similar circuit to each port.

また、上記した第3及び第4の実施形態においては、同期式SRAMについて説明したが、非同期式のメモリにも適用することができる。書き込みに関しては、同期式、非同期式に関わらず、上記した構成にすることで、消費電力の低減を図ることができる。非同期式のメモリの場合には、アドレス情報に基づいてクロックを生成する。   In the third and fourth embodiments described above, the synchronous SRAM has been described. However, the present invention can also be applied to an asynchronous memory. Regarding writing, regardless of whether it is synchronous or asynchronous, power consumption can be reduced by adopting the above-described configuration. In the case of an asynchronous memory, a clock is generated based on address information.

次に、この発明の第5の実施形態につき説明する。図6は、この発明の第5の実施形態にかかるマスクROMの構成を示すブロック図である。尚、この第5の実施形態は、第1の実施形態とメモリの種類がROMであることに付随する回路構成が異なり、ROMであることから、読み出し回路20aと、出力回路7aの構成を取るが基本的には第1の実施形態と同様の構成になっている。   Next explained is the fifth embodiment of the invention. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a mask ROM according to the fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment differs from the first embodiment in the circuit configuration associated with the fact that the type of memory is ROM, and since it is a ROM, it has the configuration of a read circuit 20a and an output circuit 7a. However, the configuration is basically the same as that of the first embodiment.

同期型マスクROM(製造工程においてデータをプログラムする)において、同期信号CKが動作する前にアドレスが変化した場合、ATD回路80により、アドレス変化を検出し、内部動作許可信号(SATD)を送出し、制御回路30は、外部同期信号CKを元に通常動作を行う。動作終了後、内部動作許可信号を非活性化し動作禁止とし、次に同期信号CKが動作するまでアドレス変化が無い場合、内部動作許可信号は禁止状態のままであり、外部同期信号CKが動作しても、内部動作許可信号が禁止状態のままであるため内部動作は行われない。   In the synchronous mask ROM (programming data in the manufacturing process), when the address changes before the synchronous signal CK operates, the ATD circuit 80 detects the address change and sends an internal operation permission signal (SATD). The control circuit 30 performs a normal operation based on the external synchronization signal CK. After the operation is completed, the internal operation enable signal is deactivated to disable the operation, and when there is no address change until the next synchronization signal CK operates, the internal operation enable signal remains disabled and the external synchronization signal CK operates. However, the internal operation is not performed because the internal operation permission signal remains in the prohibited state.

尚、上記した実施形態は、マスクROMに対して述べているが、使用者が任意にデータを書き込める書き込み可能なROMであるEPROMやEEPROMなどに対しても読み出し回路部に同様の回路を追加することにより同様の効果が実現できる。   In the above-described embodiment, the mask ROM is described. However, a similar circuit is added to the reading circuit unit for an EPROM, an EEPROM, or the like which is a writable ROM in which a user can arbitrarily write data. Thus, a similar effect can be realized.

アドレス変化検出回路80およびデータ変化検出回路91における変化検出回路の一例を図7に示す。これら検出回路は、入力されるのがアドレス情報データか書き込みデータかの違いであり、それらのデータの変化を検出する構成は同じである。図7に示すように、アドレス変化検出回路80またはデータ変化検出回路91における変化検出回路は、アドレス情報データまたは書き込みデータがインバータ801に与えられる。インバータ801からインバータ802を介してナンド回路806及びノア回路807の一方の端子へ出力される。ナンド回路806及びノア回路807の他方の入力には、インバータ803乃至805でインバータ802の出力を遅延したデータが与えられる。ナンド回路806の出力はインバータ808を介してノア回路809の一方の入力へ与えられ、ノア回路807の出力はノア回路809の他方に与えられる。そしてノア回路809の出力がインバータ810に与えられ、インバータ810より、パルス状の信号が出力される。即ち、アドレス情報データか書き込みデータかの信号が変化した時、立ち上がり、立ち下がりをそれぞれ検出し、パルス状の信号をインバータ810より発生する。   An example of the change detection circuit in the address change detection circuit 80 and the data change detection circuit 91 is shown in FIG. These detection circuits are different in whether the input is address information data or write data, and the configuration for detecting changes in those data is the same. As shown in FIG. 7, in the change detection circuit in the address change detection circuit 80 or the data change detection circuit 91, address information data or write data is given to the inverter 801. The signal is output from the inverter 801 to one terminal of the NAND circuit 806 and the NOR circuit 807 via the inverter 802. Data obtained by delaying the output of the inverter 802 by the inverters 803 to 805 is given to the other inputs of the NAND circuit 806 and the NOR circuit 807. The output of the NAND circuit 806 is supplied to one input of the NOR circuit 809 via the inverter 808, and the output of the NOR circuit 807 is supplied to the other of the NOR circuit 809. The output of the NOR circuit 809 is supplied to the inverter 810, and a pulse signal is output from the inverter 810. That is, when the address information data or write data signal changes, the rising edge and the falling edge are detected, and a pulse signal is generated from the inverter 810.

アドレス変化検出回路80およびデータ変化検出回路91の変化検出回路の信号をまとめる回路の一例を図8に示す。図7に示す変化検出回路は、1つのデータ線に対する変化を検出するものであり、アドレス変化検出回路80およびデータ変化検出回路91は、複数の変化検出回路をまとめられている。変化検出回路の出力はトランジスタ81−0〜81−nのゲートにそれぞれ与えられる。これらトランジスタのソースは接地され、ドレインは共通に接続され、その出力がインバータ84から検出信号として出力される。共通接続されたドレインにはトランジスタ82を介して電源電位が与えられ、また、コンデンサ83を介して接地されている。この図8に示す回路により、それぞれの信号の変化を検出したパルス状の信号をまとめ、インバータ84よりパルス状の信号(SATD)(SDTD)を生成し、出力する。   FIG. 8 shows an example of a circuit that collects the signals of the change detection circuits of the address change detection circuit 80 and the data change detection circuit 91. The change detection circuit shown in FIG. 7 detects a change with respect to one data line, and the address change detection circuit 80 and the data change detection circuit 91 are composed of a plurality of change detection circuits. The output of the change detection circuit is given to the gates of the transistors 81-0 to 81-n. The sources of these transistors are grounded, the drains are connected in common, and the output is output from the inverter 84 as a detection signal. The commonly connected drains are supplied with a power supply potential via a transistor 82 and grounded via a capacitor 83. The circuit shown in FIG. 8 combines the pulse-like signals from which changes in the respective signals are detected, and generates and outputs a pulse-like signal (SATD) (SDTD) from the inverter 84.

読み書きモード変化検出回路90の一例を図9に示す。図9に示すように、読み書きモード変化検出回路90は、制御回路30より与えられるライトイネーブル信号(WEB)がインバータ901に入力され、インバータ901からインバータ902を介してナンド回路906の一方の端子へ出力される。ナンド回路906の他方の入力には、インバータ903乃至905でインバータ902の出力を遅延したデータが与えられる。ナンド回路906の出力がインバータ907与えられ、インバータ907よりモード変化検出信号が出力される。
An example of the read / write mode change detection circuit 90 is shown in FIG. As shown in FIG. 9, in the read / write mode change detection circuit 90, the write enable signal (WEB) given from the control circuit 30 is input to the inverter 901, and is transferred from the inverter 901 to one terminal of the NAND circuit 906 via the inverter 902. Is output. Data obtained by delaying the output of the inverter 902 by the inverters 903 to 905 is applied to the other input of the NAND circuit 906. The output of the NAND circuit 906 is given to the inverter 907, and a mode change detection signal is output from the inverter 907.

内部動作禁止信号を発生する回路の一例を図10に示す。動作終了後に禁止信号をセットし、アドレスやデータ変化を検出した信号がノア回路910の一方に与えられ、その出力信号がノア回路911の一方に与えられる。ノア回路911の他方には同期信号CKが与えられる。そして、ノア回路911の出力がノア回路910の他方に与えられ、ノア回路910の出力がインバータ912に与えられ、インバータ912より内部動作禁止信号が出力される。このように、動作終了後に禁止信号をセットし、アドレスやデータ変化を検出しその信号をリセット信号として内部動作禁止信号を出力する。   An example of a circuit that generates an internal operation inhibition signal is shown in FIG. After the operation is finished, a prohibition signal is set, a signal in which an address or data change is detected is applied to one of the NOR circuits 910, and an output signal thereof is applied to one of the NOR circuits 911. A synchronization signal CK is given to the other of the NOR circuit 911. Then, the output of the NOR circuit 911 is given to the other of the NOR circuit 910, the output of the NOR circuit 910 is given to the inverter 912, and an internal operation inhibition signal is outputted from the inverter 912. In this way, after the operation is completed, the prohibition signal is set, an address or data change is detected, and the internal operation prohibition signal is output using the signal as a reset signal.

入力データを出力回路に転送することを禁止する信号を出力する回路の一例を図11に示す。書き込みモードから読み出しモードに変化した信号(MTD)と内部禁止信号とがナンド回路920に与えられ、ナンド回路920の出力をインバータ921に与え、インバータ921より信号(DRW)を出力する。このように、書き込みモードから読み出しモードに変化した信号がパルス状にくることにより、入力データを出力回路に転送するとき、内部動作禁止信号と論理演算することにより、そのパルスを発生しないよう構成した回路である。   FIG. 11 shows an example of a circuit that outputs a signal prohibiting transfer of input data to the output circuit. A signal (MTD) changed from the writing mode to the reading mode and the internal prohibition signal are supplied to the NAND circuit 920, an output of the NAND circuit 920 is supplied to the inverter 921, and a signal (DRW) is output from the inverter 921. As described above, when the signal changed from the write mode to the read mode is pulsed, when the input data is transferred to the output circuit, the pulse is not generated by performing a logical operation with the internal operation inhibition signal. Circuit.

この発明の第1の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a synchronous SRAM according to a first embodiment of the present invention. この発明の第1の実施形態にかかる同期型SRAMの動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing an operation of the synchronous SRAM according to the first embodiment of the present invention. この発明の第2の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the synchronous SRAM concerning 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the synchronous SRAM concerning 3rd Embodiment of this invention. この発明の第4の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the synchronous SRAM concerning 4th Embodiment of this invention. この発明の第5の実施形態にかかる同期型SRAMの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the synchronous SRAM concerning the 5th Embodiment of this invention. アドレス変化検出回路およびデータ変化検出回路における変化検出回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the change detection circuit in an address change detection circuit and a data change detection circuit. 変化検出回路の信号をまとめる回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the circuit which puts together the signal of a change detection circuit. 読み書きモード変化検出回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the reading / writing mode change detection circuit. 内部動作禁止信号を発生する回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the circuit which generates an internal operation prohibition signal. 入力データを出力回路に転送することを禁止する信号を出力する回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the circuit which outputs the signal which prohibits transferring input data to an output circuit. 従来の1ポートSRAMのブロック図である。It is a block diagram of the conventional 1 port SRAM. メモリセルの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a memory cell.

符号の説明Explanation of symbols

10 メモリセルアレイ
20 読み出し/書き込み回路
30 制御回路
40 行デコーダ
50 列デコーダ
60 入出力回路
70と、を備える。
10 memory cell array 20 read / write circuit 30 control circuit 40 row decoder 50 column decoder 60 input / output circuit 70.

80 アドレス変化検出回路
90 モード変化検出回路
91 データ変化検出回路
80 Address change detection circuit 90 Mode change detection circuit 91 Data change detection circuit

Claims (2)

複数のメモリセルをマトリックス状に配置し、任意のアドレス情報と外部同期クロックにより、読み出し動作および書き込み動作を行う半導体記憶装置において、アドレス信号の変化を検出して検出信号を出力する検出回路と、前記アドレス変化検出回路からの検出信号に基づき前記クロックの読み出し回路への伝搬を制御する手段と、書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出して検出信号を出力するモード変化検出回路と、を有し、前記制御手段は、前記モード変化検出回路により書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出すると共に、前記アドレス変化検出回路からの検出信号によりアドレス変化を検出すると、書き込みデータを読み出しデータ出力回路に転送することを禁止することを特徴とする半導体記憶装置。 In a semiconductor memory device in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix and a read operation and a write operation are performed using arbitrary address information and an external synchronization clock, a detection circuit that detects a change in an address signal and outputs a detection signal; Means for controlling propagation of the clock to the read circuit based on a detection signal from the address change detection circuit, and a mode change detection circuit for detecting a change from a write operation to a read operation and outputting a detection signal; And the control means detects the change from the write operation to the read operation by the mode change detection circuit and reads the write data when the address change is detected by the detection signal from the address change detection circuit. the semiconductor memory instrumentation to and inhibits a transfer to the circuit . 複数のメモリセルをマトリックス状に配置し、複数のアクセス系統を有し、それぞれ独立に任意のアドレス情報と外部同期クロックにより、読み出し動作および書き込み動作を行う半導体記憶装置において、アドレス信号の変化を検出して検出信号を出力する検出回路と、前記アドレス変化検出回路からの検出信号に基づき前記クロックの読み出し回路への伝搬を制御する手段と、書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出して検出信号を出力するモード変化検出回路と、を有し、前記制御手段は、前記モード変化検出回路により書き込み動作から読み出し動作に変化したことを検出すると共に、前記アドレス変化検出回路からの検出信号によりアドレス変化を検出すると、書き込みデータを読み出しデータ出力回路に転送することを禁止することを特徴とする半導体記憶装置。 A plurality of memory cells are arranged in a matrix, and there are multiple access systems, and each address signal and external synchronization clock are independently used to detect address signal changes in a semiconductor memory device that performs read and write operations. Detection circuit for outputting a detection signal, means for controlling propagation of the clock to the read circuit based on the detection signal from the address change detection circuit, and detecting and detecting a change from the write operation to the read operation A mode change detection circuit for outputting a signal, wherein the control means detects a change from a write operation to a read operation by the mode change detection circuit, and also detects an address by a detection signal from the address change detection circuit. When a change is detected, the write data is transferred to the read data output circuit. The semiconductor memory device characterized by prohibiting.
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