JP7271264B2 - LATCH ARRAY CIRCUIT AND SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT - Google Patents
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Description
本発明は、ラッチアレイ回路及び半導体集積回路に関する。 The present invention relates to latch array circuits and semiconductor integrated circuits.
複数のブロックからのデータを共通のバスを使って出力するシステムにおいて、複数のブロックから同時にデータが出力されることによるバスの論理衝突を防ぐための回路が設けられている。この回路は、例えばバスにデータを出力するバッファ(例えば、トライステートバッファ)と、バッファを制御するための制御信号を出力する制御回路と、制御回路から出力された制御信号を取り込んでバッファに供給する記憶素子としての複数のフリップフロップと、から構成されている。 In a system in which data from a plurality of blocks are output using a common bus, a circuit is provided to prevent bus logic conflicts caused by simultaneous data output from a plurality of blocks. This circuit includes, for example, a buffer (for example, a tristate buffer) that outputs data to a bus, a control circuit that outputs a control signal for controlling the buffer, and a control signal that is output from the control circuit and is supplied to the buffer. and a plurality of flip-flops as storage elements.
このような回路において、システムの電源投入時には、フリップフロップが制御回路からの制御信号を取り込む前であるため、フリップフロップの出力が不定となりかねない。そこで、フリップフロップとしてリセット端子付きのフリップフロップを用いて、電源投入時に各々のリセット端子にパワーオンリセット信号を入力することが行われている。パワーオンリセット端子へのパワーオンリセット信号の入力により、フリップフロップの出力は所定の値に固定される。 In such a circuit, when the system power is turned on, the output of the flip-flop may become unstable because the flip-flop has not received the control signal from the control circuit. Therefore, a flip-flop with a reset terminal is used as the flip-flop, and a power-on reset signal is input to each reset terminal when power is turned on. Inputting a power-on reset signal to the power-on reset terminal fixes the output of the flip-flop to a predetermined value.
リセット端子付きのフリップフロップを用いた場合、各フリップフロップ自体にリセット機能を内蔵せざるを得ないため、回路規模及びチップの占有面積が大きい。そこで、チップ面積を抑えるため、リセット端子付きのフリップフロップの代わりにリセット端子を有しないフリップフロップを用いて回路を構成することが行われている。この回路では、リセットクロック信号を発生させるリセットクロック発生回路を設け、リセット端子を有しないフリップフロップのクロック端子に、電源投入直後にリセットクロック信号を入力させることにより、通常動作が始まる前にフリップフロップに制御信号を取り込ませている(例えば、特許文献1)。 When flip-flops with reset terminals are used, each flip-flop must have a built-in reset function, resulting in a large circuit scale and a large chip occupation area. Therefore, in order to reduce the chip area, flip-flops without reset terminals are used instead of flip-flops with reset terminals to form circuits. In this circuit, a reset clock generation circuit is provided to generate a reset clock signal, and a reset clock signal is input to the clock terminal of a flip-flop that does not have a reset terminal immediately after the power is turned on. fetches a control signal (for example, Patent Document 1).
しかし、上記従来技術のようなフリップフロップに供給されるパワーオンリセット信号やリセットクロック信号は、電源電圧の上昇を反映して立ち上がるため、電源電圧の立ち上がりよりもある程度遅れて立ち上がらざるを得ない。このため、パワーオンリセット信号又はリセットクロック信号が立ち上がるまでの間はフリップフロップの出力値が不定となる。このため、内部回路がリセット(初期化)されない期間を完全には解消することができない。 However, the power-on reset signal and the reset clock signal supplied to the flip-flops as in the conventional technology rise reflecting the rise of the power supply voltage, so they have to rise with some delay from the rise of the power supply voltage. Therefore, the output value of the flip-flop becomes unstable until the power-on reset signal or reset clock signal rises. Therefore, it is impossible to completely eliminate the period during which the internal circuit is not reset (initialized).
内部回路の種類によっては、このような未初期化期間の存在が重大な問題となる。例えば、半導体集積回路や電子機器では、ユーザに公開する通常機能の他に、設計者、製造者や製品供給者側のみが使うことを想定したテスト機能を予め内蔵しておくことが多い。テスト機能は、不具合発生時やの解析や、動作限界の把握、製品出荷前の製造不良の選別等の容易化の目的で搭載されている。回路の大規模化や多機能化、複雑化に伴い、テスト機能は、益々多種多様になっていく傾向にある。このため、テスト機能を内蔵する半導体集積回路では、テスト機能の設定や解除の情報を一元的に切り替え、保持するための記憶素子群やその制御回路を含むテストモードラッチ回路が内部回路として設けられている場合が多い。 Depending on the type of internal circuit, the presence of such an uninitialized period poses a serious problem. For example, in semiconductor integrated circuits and electronic equipment, in addition to normal functions open to users, test functions are often built in advance for use only by designers, manufacturers, and product suppliers. The test function is installed for the purpose of facilitating analysis of failure occurrence, understanding of operating limits, and selection of manufacturing defects before product shipment. As circuits become larger in scale, more multifunctional, and more complex, test functions tend to become more and more diverse. For this reason, in a semiconductor integrated circuit with a built-in test function, a test mode latch circuit including a memory element group and its control circuit for centrally switching and holding information for setting and canceling the test function is provided as an internal circuit. often
さらに、大規模半導体集積回路には、外部電源電位に基づいて内部電源電位を生成し、テストモードラッチ回路等の内部回路に供給する電源回路が内蔵されている。このような構成に対して内部回路の不具合解析、動作限界把握、出荷前の製造不良の選別等を図るには、内蔵された電源回路に由来する原因と、内部回路自体に由来する原因とを分離できるテスト方法が不可欠である。かかるテスト方法を実現するため、例えば、通常の外部電源電位と並行して疑似的な内部電源電位を別途外部から供給可能とする機能と、内蔵された電源回路を強制停止する機能とをテスト機能として予め搭載しておくことが考えられる。これらのテスト機能は、テストモードラッチ回路に設けられた専用のラッチで内部電源電位の供給を受けて保持され、電源投入時には意図しないテスト機能が活性化されないようにパワーオンリセット信号で確実に初期化する必要がある。 Further, the large-scale semiconductor integrated circuit incorporates a power supply circuit that generates an internal power supply potential based on the external power supply potential and supplies it to internal circuits such as a test mode latch circuit. In such a configuration, in order to analyze the failure of the internal circuit, grasp the operating limit, and sort out manufacturing defects before shipment, the cause derived from the built-in power supply circuit and the cause derived from the internal circuit itself must be separated. Separable test methods are essential. In order to implement such a test method, for example, a test function is provided that includes a function that allows a pseudo internal power supply potential to be separately supplied from the outside in parallel with a normal external power supply potential and a function that forcibly stops the built-in power supply circuit. It is conceivable to install it in advance as These test functions are held by a dedicated latch provided in the test mode latch circuit by receiving the supply of the internal power supply potential, and a power-on reset signal is used to ensure that unintended test functions are not activated when the power is turned on. need to be transformed.
しかしながら、上記従来技術のように、パワーオンリセット信号又はリセットクロック信号が立ち上がるまでの間はフリップフロップの出力値が不定となり、テストモードラッチ回路を初期化できないため、電源回路を強制停止するテストモードとなるか否かも不定となる。誤ってテストモードに設定されてしまった場合、内部電源電位の上昇に基づいてパワーオンリセット信号が生成されるという本来の動作とは異なり、電源回路の停止により内部電源電位が上昇しなくなるため、いつまでたってもパワーオンリセット信号が生成されず、通常動作を始められなくなってしまう。 However, as in the above prior art, the output value of the flip-flop becomes undefined until the power-on reset signal or reset clock signal rises, and the test mode latch circuit cannot be initialized. Whether or not it becomes is also uncertain. If the test mode is set to test mode by mistake, the internal power supply potential will not rise due to the power supply circuit stopping, unlike the original operation in which a power-on reset signal is generated based on the rise in the internal power supply potential. A power-on reset signal is not generated for a long time, and normal operation cannot be started.
このような電源投入時のパワーオンリセットの失敗は、テスト機能の使用時か否かにかかわらず、また製品出荷前か出荷後かにかかわらず同様に起こり得るものであり、またテストモードラッチ回路が偶然“H”レベルを出力するか“L”レベルを出力するかに依存するため、不定期で再現性がない厄介な不具合として表れてしまう。 Such a power-on reset failure at power-on can occur regardless of whether the test function is used or not, and regardless of whether the product is shipped before or after it is shipped. Depends on whether "H" level or "L" level is output by chance, it appears as a troublesome problem that is irregular and has no reproducibility.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、記憶素子の出力が不定となる期間の発生を防げるラッチアレイ回路を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a latch array circuit that can prevent the occurrence of a period in which the output of a memory element is unstable.
本発明に係るラッチアレイ回路は、行列状に配置された複数のラッチ回路と、パワーオンリセット信号の立ち上がりに同期した第1のタイミングで遷移する第1タイミング信号に基づいて、前記第1のタイミングまでの間、前記複数のラッチ回路の行毎又は列毎に各々のクロック入力の論理値を固定するクロック制御部と、前記第1のタイミングよりも遅い第2のタイミングで遷移する第2タイミング信号に基づいて、前記複数のラッチ回路の行毎又は列毎に各々のデータ入力を所定値に固定するデータ供給部と、を有し、前記クロック制御部は、前記複数のラッチ回路の行毎又は列毎に設けられ、各々が外部クロック信号及び前記第1タイミング信号を入力として、前記外部クロック信号及び前記第1タイミング信号の論理和を出力する複数の論理和回路からなる第1の論理ゲート回路群を含み、前記複数の論理和回路の出力に基づいて、前記第1のタイミングまでの間は前記第1タイミング信号に基づいて行毎又は列毎に前記複数のラッチ回路のクロック入力を制御し、前記第1のタイミング以降は前記外部クロック信号に基づいて行毎又は列毎に前記複数のラッチ回路のクロック入力を制御することを特徴とする。 A latch array circuit according to the present invention comprises a plurality of latch circuits arranged in a matrix and a first timing signal that transitions at a first timing synchronized with the rise of a power-on reset signal. and a second timing signal that transitions at a second timing later than the first timing. and a data supply unit for fixing each data input to a predetermined value for each row or column of the plurality of latch circuits , wherein the clock control unit is arranged for each row or column of the plurality of latch circuits. a first logic gate circuit group comprising a plurality of logical sum circuits each provided for each and receiving the external clock signal and the first timing signal and outputting the logical sum of the external clock signal and the first timing signal; controlling the clock input of the plurality of latch circuits for each row or column based on the first timing signal until the first timing, based on the outputs of the plurality of OR circuits; After the first timing, clock inputs to the plurality of latch circuits are controlled row by row or column by column based on the external clock signal.
本発明のラッチアレイ回路によれば、パワーオンリセット信号が立ち上がる前に記憶素子の出力が不定となる状態を回避することが可能となる。 According to the latch array circuit of the present invention, it is possible to avoid a state in which the output of the memory element becomes unstable before the power-on reset signal rises.
以下に本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下の各実施例における説明及び添付図面においては、実質的に同一または等価な部分には同一の参照符号を付している。 Preferred embodiments of the present invention are described in detail below. In the following description of each embodiment and the attached drawings, substantially the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.
図1は、本実施例のラッチアレイ回路100の構成を示すブロック図である。ラッチアレイ回路100は、ICチップに搭載されている。ラッチアレイ回路100は、(m+1)行×(n+1)列のマトリクス状に配置された複数のラッチ回路L00、L01、・・・、L0n、L10、L11、・・・、L1n、・・・、Lm0、Lm1、・・・、Lmn(以下、これらをまとめてラッチ回路L00~Lmnとも称する)を含む。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
ラッチ回路L00~Lmnの各々は、リセット端子を有しないトランスペアレントタイプのDラッチ回路である。すなわち、ラッチ回路L00~Lmnの各々は、クロック端子CKに入力されたクロック信号が“H”レベル(すなわち、論理値“1”)である期間において、データ入力端子Dに入力された入力信号の値を反映した出力データを出力端子Qから出力する。一方、ラッチ回路L00~Lmnの各々は、クロック信号が“L”レベル(すなわち、論理値“0”)である期間では、データ入力端子Dに入力された入力信号の値に関わらず、従前の値を保持した出力データを出力端子Qから出力し続ける。 Each of latch circuits L00 to Lmn is a transparent type D latch circuit having no reset terminal. That is, each of the latch circuits L00 to Lmn responds to the input signal input to the data input terminal D while the clock signal input to the clock terminal CK is at the "H" level (that is, the logic value is "1"). Output data reflecting the value is output from the output terminal Q. On the other hand, each of the latch circuits L00 to Lmn maintains the previous state regardless of the value of the input signal input to the data input terminal D during the period when the clock signal is at the "L" level (that is, the logic value is "0"). The output data holding the value is continuously output from the output terminal Q.
また、ラッチアレイ回路100は、遅延回路DLYを含む。遅延回路DLYは、反転先発パワーオンリセット信号PORBの入力を受け、これを遅延させた反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを出力する。なお、反転先発パワーオンリセット信号PORBは、ラッチアレイ回路100の外部に設けられたパワーオンリセット回路から供給される。
また、ラッチアレイ回路100は、複数のラッチ回路の(m+1)行の各々に対応して設けられた(m+1)個のANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmを含む。ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmの各々は、2入力の論理積回路である。ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmは、ラッチ回路L00~Lmnに内部入力データ信号D0~Dmを供給する入力データ供給部11を構成している。
ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmの入力端の一方には、それぞれ外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>が入力される。ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmの入力端の他方には、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bが共通して入力される。ANDゲート回路AN0は、外部入力データ信号DI<0>と反転後発パワーオンリセット信号POR2Bとの論理積の信号を内部入力データ信号D0として出力する。同様に、ANDゲート回路AN1~ANmは、外部入力データ信号DI<1>~DI<m>と反転後発パワーオンリセット信号POR2Bとの論理積の信号を内部入力データ信号D1~Dmとして出力する。 External input data signals DI<0>, DI<1>, . An inverted subsequent power-on reset signal POR2B is commonly input to the other input terminals of the AND gate circuits AN0, AN1, . . . , ANm. AND gate circuit AN0 outputs a signal obtained by ANDing external input data signal DI<0> and inverted subsequent power-on reset signal POR2B as internal input data signal D0. Similarly, AND gate circuits AN1-ANm output logical product signals of external input data signals DI<1>-DI<m> and inverted subsequent power-on reset signal POR2B as internal input data signals D1-Dm.
ラッチ回路L00~Lmnのうち、1行目に配されたラッチ回路L00~L0nの各々のデータ入力端子Dには、ANDゲート回路AN0の出力信号である内部入力データ信号D0が入力される。同様に、2~(m+1)行目に配されたラッチ回路L10~L1n、・・・、Lm0~Lmnの各々のデータ入力端子Dには、行毎に共通の内部入力データ信号D1~Dmが入力される。 The internal input data signal D0, which is the output signal of the AND gate circuit AN0, is input to the data input terminal D of each of the latch circuits L00 to L0n arranged in the first row among the latch circuits L00 to Lmn. Similarly, internal input data signals D1 to Dm common to each row are supplied to the data input terminals D of the latch circuits L10 to L1n, . is entered.
また、ラッチアレイ回路100は、インバータINV0を含む。インバータINV0は、反転先発パワーオンリセット信号PORBの入力を受け、これを反転した先発パワーオンリセット信号POR1を出力する。
また、ラッチアレイ回路100は、複数のラッチ回路の(n+1)列の各々に対応して設けられた(n+1)個のORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnを含む。ORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnの各々は、2入力の論理和回路である。ORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnは、ラッチ回路L00~Lmnに内部クロック信号CK0~CKnを供給するクロック供給部12を構成している。
ORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnの入力端の一方には、それぞれ外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>が入力される。ORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnの入力端の他方には、先発パワーオンリセット信号POR1が共通して入力される。なお、本実施例においてラッチアレイ回路100に供給される外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>は、幅が狭いパルス状のクロック信号としてもよい。 External clock signals CKI<0>, CKI<1>, . The preceding power-on reset signal POR1 is commonly input to the other input terminals of the OR gate circuits OR0, OR1, . . . , ORn. The external clock signals CKI<0>, CKI<1>, .
ORゲート回路OR0は、外部クロック信号CKI<0>と先発パワーオンリセット信号POR1との論理和の信号を内部クロック信号CK0として出力する。同様に、ORゲート回路OR1、・・・、ORnは、外部クロック信号CKI<1>~CKI<n>と先発パワーオンリセット信号POR1との論理和の信号を内部クロック信号CK1~CKnとして出力する。なお、外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>がパルス状のクロック信号であるため、内部クロック信号CK0、CK1、・・・CKnも幅が狭いパルス状のクロック信号としてもよい。 OR gate circuit OR0 outputs a signal obtained by ORing external clock signal CKI<0> and preceding power-on reset signal POR1 as internal clock signal CK0. Similarly, the OR gate circuits OR1, . . Since the external clock signals CKI<0>, CKI<1>, . . . , CKI<n> are pulse clock signals, the internal clock signals CK0, CK1, . clock signal.
ラッチ回路L00~Lmnのうち、1列目に配されたラッチ回路L00~Lm0の各々のクロック端子CKには、ORゲート回路OR0の出力信号である内部クロック信号CK0が入力される。同様に、2~(n+1)列目に配されたラッチ回路L01~Lm1、・・・、L0n~Lmnの各々のクロック端子CKには、列毎に共通の内部クロック信号CK1~CKnが入力される。なお、ラッチ回路L00~Lmnは、パルス状の内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnを受けて動作するパルスラッチ回路として構成されている。 The internal clock signal CK0, which is the output signal of the OR gate circuit OR0, is input to the clock terminal CK of each of the latch circuits L00 to Lm0 arranged in the first column among the latch circuits L00 to Lmn. Similarly, internal clock signals CK1 to CKn common to each column are input to clock terminals CK of latch circuits L01 to Lm1, . be. The latch circuits L00 to Lmn are configured as pulse latch circuits that operate in response to pulsed internal clock signals CK0, CK1, . . . , CKn.
ラッチ回路L00は、出力端子Qから出力信号Q00を出力する。同様に、ラッチ回路L01~Lmnは、それぞれ出力信号Q01~Qmnを出力する。ラッチ回路L00~Lmnの各々からの出力信号は、クロック端子CKに入力される内部クロック信号が“H”レベルの期間にはクロック端子Dに入力される内部入力データ信号の値を反映した値となり、内部クロック信号が“L”レベルの期間には従前の値を保持した値となる。 Latch circuit L00 outputs an output signal Q00 from output terminal Q. FIG. Similarly, latch circuits L01-Lmn output output signals Q01-Qmn, respectively. The output signal from each of the latch circuits L00 to Lmn has a value reflecting the value of the internal input data signal input to the clock terminal D while the internal clock signal input to the clock terminal CK is at "H" level. , the previous value is held while the internal clock signal is at the "L" level.
図2は、反転先発パワーオンリセット信号PORBを生成する第1のパワーオンリセット回路PRC1の構成例を示す回路図である。第1のパワーオンリセット回路PRC1は、ICチップの内部且つラッチアレイ回路100の外部に設けられている。第1のパワーオンリセット回路PRC1は、ICチップの内部に設けられた内部電源回路(図示せず)から内部電源電位Vddの供給を受け、内部パワーオンリセット信号POR及び反転先発パワーオンリセット信号PORBを生成する。第1のパワーオンリセット回路PRC1は、例えば抵抗素子R1、容量素子C1、インバータINV1及びインバータINV2から構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the first power-on reset circuit PRC1 that generates the inverted preceding power-on reset signal PORB. The first power-on reset circuit PRC1 is provided inside the IC chip and outside the
抵抗素子R1及び容量素子C1は、内部電源電位Vddの印加を受けるノードと接地ノードとの間に直列に接続されている。すなわち、抵抗素子R1の一端には内部電源電位Vddが供給され、容量素子C1の一端には接地電位が供給され、抵抗素子R1及び容量素子C1の各々の他端は互いに接続されている。 Resistance element R1 and capacitance element C1 are connected in series between a node receiving internal power supply potential Vdd and a ground node. That is, the internal power supply potential Vdd is supplied to one end of the resistance element R1, the ground potential is supplied to one end of the capacitance element C1, and the other ends of the resistance element R1 and the capacitance element C1 are connected to each other.
インバータINV1の入力端は、抵抗素子R1及び容量素子C1の接続ノードに接続されている。インバータINV1は、当該接続ノードの電位である入力電位VRCを反転した信号を内部パワーオンリセット信号PORとして出力する。 An input terminal of the inverter INV1 is connected to a connection node between the resistance element R1 and the capacitance element C1. The inverter INV1 outputs a signal obtained by inverting the input potential VRC, which is the potential of the connection node, as the internal power-on reset signal POR.
インバータINV2の入力端は、インバータINV1の出力端に接続されている。インバータINV2は、内部パワーオンリセット信号PORを反転させた反転先発パワーオンリセット信号PORBを出力する。 The input end of the inverter INV2 is connected to the output end of the inverter INV1. The inverter INV2 outputs an inverted preceding power-on reset signal PORB obtained by inverting the internal power-on reset signal POR.
図3Aは、第1のパワーオンリセット回路PRC1の電源投入時における内部電源電位Vdd及び入力電位VRCの時間変化を示す波形図である。図3Bは、その際の内部パワーオンリセット信号POR及び反転先発パワーオンリセット信号PORBの時間変化を示す波形図である。 FIG. 3A is a waveform diagram showing temporal changes in the internal power supply potential Vdd and the input potential VRC when the power of the first power-on reset circuit PRC1 is turned on. FIG. 3B is a waveform diagram showing temporal changes of the internal power-on reset signal POR and the inverted preceding power-on reset signal PORB at that time.
まず、ICチップの外部に設けられた外部電源(図示せず)の電源を投入すると、外部電源電位が上昇を始めてから少し遅れて内部電源電位Vddが上昇を始める。ここでは、内部電源電位Vddが上昇を始める時刻を時刻t0として示している。このとき、抵抗素子R1及び容量素子C1の存在により、入力電位VRCは内部電源電位Vddよりもさらに遅れて立ち上がる。 First, when an external power supply (not shown) provided outside the IC chip is turned on, the internal power supply potential Vdd starts to rise after a short delay after the external power supply potential starts to rise. Here, the time at which the internal power supply potential Vdd starts rising is indicated as time t0. At this time, due to the presence of the resistance element R1 and the capacitance element C1, the input potential VRC rises with a delay from the internal power supply potential Vdd.
内部電源電位VddがインバータINV1の論理しきい値VTHに達した時刻を時刻t1とすると、入力電位VRCは、時刻t1の時点では未だ論理しきい値VTHには達しない。このため、インバータINV1は、“H”レベルの内部パワーオンリセット信号PORを出力する。この“H”レベルの値は、内部電源電位Vddの上昇に合わせて上昇を続ける。 Assuming that the time at which internal power supply potential Vdd reaches logic threshold VTH of inverter INV1 is time t1, input potential VRC has not yet reached logic threshold VTH at time t1. Therefore, the inverter INV1 outputs the "H" level internal power-on reset signal POR. This "H" level value continues to rise as the internal power supply potential Vdd rises.
入力電位VRCがインバータINV1の論理しきい値VTHに達した時刻を時刻t2とすると、インバータINV1は、時刻t2以降、“L”レベルの内部パワーオンリセット信号PORを出力する。時刻t1から時刻t2までの間が、パワーリセット期間TRSTとなる。 Assuming that the time at which the input potential VRC reaches the logic threshold value VTH of the inverter INV1 is time t2, the inverter INV1 outputs the internal power-on reset signal POR at "L" level after time t2. The period from time t1 to time t2 is the power reset period TRST.
反転先発パワーオンリセット信号PORBは、内部パワーオンリセット信号PORを反転させた信号であり、時刻t2までは“L”レベル、時刻t2以降は“H”レベルとなる。時刻t2付近の時点では内部電源電位Vddが未だ上昇中であるため、反転先発パワーオンリセット信号PORBは、内部電源電位Vddの上昇とともに上昇する。そして、内部電源電位Vddが既定の飽和電位に達するとともに、反転先発パワーオンリセット信号PORBの電位も一定となる。 The inverted preceding power-on reset signal PORB is a signal obtained by inverting the internal power-on reset signal POR, and is at "L" level until time t2 and at "H" level after time t2. Since internal power supply potential Vdd is still rising near time t2, inverted preceding power-on reset signal PORB rises as internal power supply potential Vdd rises. Then, as the internal power supply potential Vdd reaches a predetermined saturation potential, the potential of the inverted preceding power-on reset signal PORB also becomes constant.
内部パワーオンリセット信号PORの電位は、内部電源電位Vddが低いうちは不安定ではあるものの、内部電源電位Vddとほぼ同じ電位であり、インバータINV2の入力は“H”レベルとなる。このため、インバータINV2の出力端には、一貫して内部電源電位Vddからの電流が流れ込むような要因がない。従って、反転先発パワーオンリセット信号PORBは、比較的早期かつ安定的に接地電位レベルに維持される。少なくとも、内部電源電位Vddが上昇中の不安定な期間であっても、反転先発パワーオンリセット信号PORBは確実に“L”レベルに保たれる。 Although the potential of the internal power-on reset signal POR is unstable while the internal power supply potential Vdd is low, it is almost the same potential as the internal power supply potential Vdd, and the input of the inverter INV2 becomes "H" level. Therefore, there is no reason for the current from the internal power supply potential Vdd to consistently flow into the output terminal of the inverter INV2. Therefore, the inverted preceding power-on reset signal PORB is relatively early and stably maintained at the ground potential level. At least, even during an unstable period while internal power supply potential Vdd is rising, inverted preceding power-on reset signal PORB is reliably maintained at "L" level.
次に、本実施例のラッチアレイ回路100の動作について、図4A及び図4Bを参照して説明する。
Next, the operation of the
図4Aは、先発パワーオンリセット信号POR1及び反転後発パワーオンリセット信号POR2Bの時間変化を示す波形図である。ここでは、先発パワーオンリセット信号POR1を実線、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを一点鎖線で示している。 FIG. 4A is a waveform diagram showing temporal changes of the preceding power-on reset signal POR1 and the inverted subsequent power-on reset signal POR2B. Here, the leading power-on reset signal POR1 is indicated by a solid line, and the inverted subsequent power-on reset signal POR2B is indicated by a dashed line.
先発パワーオンリセット信号POR1は、インバータINV0が反転先発パワーオンリセット信号PORBを反転させて出力した信号であり、内部パワーオンリセット信号PORを2度反転させた信号である。従って、先発パワーオンリセット信号POR1の信号波形は、図3Bに示した内部パワーオンリセット信号PORの信号波形とほぼ同じ波形となる。ただし、先発パワーオンリセット信号POR1は、第1のパワーオンリセット回路PRC1のインバータINV2及びラッチアレイ回路100のインバータINV0を経て出力されるため、時刻t2よりも若干遅れて信号レベルが“H”レベルから“L”レベルへと遷移する。
The preceding power-on reset signal POR1 is a signal output by inverting the inverted preceding power-on reset signal PORB from the inverter INV0, and is a signal obtained by inverting the internal power-on reset signal POR twice. Therefore, the signal waveform of the leading power-on reset signal POR1 is substantially the same as the signal waveform of the internal power-on reset signal POR shown in FIG. 3B. However, since the preceding power-on reset signal POR1 is output via the inverter INV2 of the first power-on reset circuit PRC1 and the inverter INV0 of the
反転後発パワーオンリセット信号POR2Bは、遅延回路DLYにより反転先発パワーオンリセット信号PORBを遅延させた信号である。このため、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bの信号波形は、図3Bに示した反転先発パワーオンリセット信号PORBの信号波形を時間軸方向のプラス側(すなわち、図3Bの紙面右側方向)に平行移動させた波形となる。図4Aでは、遅延回路DLYによる遅延量を“Tdelay”として示している。 The inverted late power-on reset signal POR2B is a signal obtained by delaying the inverted early power-on reset signal PORB by the delay circuit DLY. Therefore, the signal waveform of the inverted subsequent power-on reset signal POR2B shifts in parallel from the signal waveform of the inverted preceding power-on reset signal PORB shown in FIG. The waveform becomes In FIG. 4A, the delay amount by the delay circuit DLY is indicated as "Tdelay".
なお、本実施例では、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bが“L”レベルから“H”レベルへと立ち上がる時刻t3が、内部電源電位Vddが上昇を終えて飽和した後の時刻となるように遅延量Tdelayを設定している。よって、図3Bに示した反転先発パワーオンリセット信号PORBとは異なり、図4Aに示す反転後発パワーオンリセット信号POR2Bには、内部電源電位Vddとともに上昇する期間がない。 In this embodiment, the time t3 at which the inverted subsequent power-on reset signal POR2B rises from the "L" level to the "H" level is delayed so as to be the time after the internal power supply potential Vdd finishes rising and becomes saturated. It sets the amount Tdelay. Therefore, unlike the inverted preceding power-on reset signal PORB shown in FIG. 3B, the inverted subsequent power-on reset signal POR2B shown in FIG. 4A does not have a period during which it rises together with the internal power supply potential Vdd.
図4Bは、内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKn、内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dm、及び出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnの時間変化を示す波形図である。ここでは、内部クロック信号CK0、CK1、・・・CKnを実線、内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmを一点鎖線、出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnを点線で示している。 4B is a waveform diagram showing temporal changes of internal clock signals CK0, CK1, . . . , CKn, internal input data signals D0, D1, . is. Here, internal clock signals CK0, CK1, . . . , CKn are indicated by solid lines, internal input data signals D0, D1, . there is
内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnは、ORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnの一対の入力端に、先発パワーオンリセット信号POR1と、外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>と、をそれぞれ入力した際の出力信号に相当する。従って、先発パワーオンリセット信号POR1の電位が内部電源電位Vdd付近である期間(すなわち、図面左側の期間)において、内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnは、一律に“H”レベルとなる。 The internal clock signals CK0, CK1, . . . , CKn are supplied to a pair of input terminals of the OR gate circuits OR0, OR1, . <1>, . Therefore, the internal clock signals CK0, CK1, . Become.
これに対し、先発パワーオンリセット信号POR1が“L”レベルに遷移した後の期間(すなわち、図面右側の期間)では、ORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnの出力である内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnは、外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>と同じ論理レベルとなる。 On the other hand, during the period after the preceding power-on reset signal POR1 transitions to "L" level (that is, the period on the right side of the drawing), the internal clock signals output from the OR gate circuits OR0, OR1, . CK0, CK1, . . . , CKn are at the same logic level as the external clock signals CKI<0>, CKI<1>, .
図4Bでは、外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>が全て“L”レベルであると仮定した場合の信号波形を示している。この場合、内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnは、先発パワーオンリセット信号POR1の立下りに追従して一律に“L”レベルへと遷移する信号波形となる。 FIG. 4B shows signal waveforms assuming that external clock signals CKI<0>, CKI<1>, . . . , CKI<n> are all at the "L" level. In this case, the internal clock signals CK0, CK1, . . . , CKn have signal waveforms that uniformly transition to "L" level following the fall of the preceding power-on reset signal POR1.
内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmは、ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmの一対の入力端に、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bと、外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>と、をそれぞれ入力した際の出力信号に相当する。従って、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bの電位が接地電位付近である期間(すなわち、時刻t3より前の期間)は、内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmは、一律に“L”レベルとなる。 The internal input data signals D0, D1, . . . , Dm are applied to a pair of input terminals of AND gate circuits AN0, AN1, . >, DI<1>, . . . , DI<m>. Therefore, during the period in which the potential of the inverted subsequent power-on reset signal POR2B is near the ground potential (that is, the period before time t3), the internal input data signals D0, D1, . be the level.
これに対し、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bが時刻t3付近で“H”レベルに遷移した後の期間では、ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmの出力である内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmの信号レベルは、外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>と同じ論理レベルとなる。 On the other hand, during the period after the inverted subsequent power-on reset signal POR2B transitions to the "H" level near time t3, the internal input data signals D0, which are the outputs of the AND gate circuits AN0, AN1, . The signal levels of D1, . . . , Dm are the same logic levels as the external input data signals DI<0>, DI<1>, .
図4Bでは、外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>が全て“H”レベルであると仮定した場合の信号波形を示している。この場合、内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmは、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bの立ち上がりに追従して一律に“H”レベルへと遷移する信号波形となる。なお、仮に外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>の中に“L”レベルの信号が含まれている場合、それに対応する内部入力データ信号は“L”レベルに維持されるため、接地電位付近に張り付いて一度も上昇しない信号波形となる。 FIG. 4B shows signal waveforms assuming that external input data signals DI<0>, DI<1>, . . . , DI<m> are all at "H" level. In this case, the internal input data signals D0, D1, . If an "L" level signal is included in the external input data signals DI<0>, DI<1>, . Since it is maintained at the L" level, it becomes a signal waveform that sticks to the vicinity of the ground potential and never rises.
出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnは、リセット端子のないラッチ回路であるラッチ回路L00、L01、・・・、Lmnの出力信号に相当する。従って、内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnが一律に“H”レベルである期間(すなわち、図面左側の期間)において、内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmの値がそのまま出力値として反映される。上記の通り、当該期間において内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmは一律に“L”レベルであるため、結果として当該期間における出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnは、一律に“L”レベルとなる。 Output signals Q00, Q01, . . . , Qmn correspond to output signals of latch circuits L00, L01, . Therefore, during the period in which the internal clock signals CK0, CK1, . It is reflected as an output value as it is. As described above, the internal input data signals D0, D1, . becomes "L" level.
これに対し、内部クロック信号CK0、CK1、・・・CKnが一律に“L”レベルへと遷移した後の期間(すなわち、図面右側の期間)では、内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmが“H”レベルへと遷移しても、出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnはその直前の値を保持し続ける。従って、当該期間において、出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnは、一律に“L”レベルとなる。 On the other hand, in the period after the internal clock signals CK0, CK1, . , Dm transition to the "H" level, the output signals Q00, Q01, . Therefore, in this period, the output signals Q00, Q01, . . . , Qmn are uniformly at "L" level.
なお、仮に内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnが“L”レベルに遷移する時点と内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmが“H”レベルに遷移する時点とがほぼ同時であれば、ICチップの製造ばらつきやノイズ等により、ごく短期間だけ内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKn及び内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmがともに“H”レベルとなる可能性が生じる。その期間では、ラッチ回路L00、L01、・・・、Lmnに内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmの“H”レベルが取り込まれ得るため、出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnが“H”レベルへと遷移する誤動作が起こり得る。 , CKn transition to "L" level and internal input data signals D0, D1, . At the same time, internal clock signals CK0, CK1, . . . , CKn and internal input data signals D0, D1, . level may occur. During that period, the "H" level of the internal input data signals D0, D1, . A malfunction may occur in which Qmn transitions to "H" level.
これを防ぐには、先発パワーオンリセット信号POR1が“L”レベルへと遷移し終わるまで、確実に反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを“L”レベルに維持しなければならない。本実施例の遅延回路DLYは、このために設けられている。すなわち、遅延回路DLYが、反転先発パワーオンリセット信号PORBを図4Aの“Tdelay”に相当する期間だけ遅延させて反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを生成することにより、先発パワーオンリセット信号POR1が“L”レベルへと遷移し終わるまでの間、ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmに供給される信号の一方(すなわち、反転後発パワーオンリセット信号POR2B)を確実に“L”レベルに維持することが可能となる。 To prevent this, the inverted subsequent power-on reset signal POR2B must be reliably maintained at "L" level until the preceding power-on reset signal POR1 finishes transitioning to "L" level. The delay circuit DLY of this embodiment is provided for this purpose. That is, the delay circuit DLY delays the inverted preceding power-on reset signal PORB by a period corresponding to "Tdelay" in FIG. One of the signals supplied to the AND gate circuits AN0, AN1, . can be maintained.
以上の構成により、本実施例のラッチアレイ回路100では、電源投入直後に全てのラッチ回路の出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnを“L”レベルに初期化することが可能となる。
With the above configuration, in the
なお、時刻t3を過ぎると、図2に示す第1のパワーオンリセット回路PRC1の電源投入時の動作が完了するため、それ以降の期間は、先発パワーオンリセット信号POR1が“L”レベル且つ反転後発パワーオンリセット信号POR2Bが“H”レベルの状態に固定される。従って、内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnは、当該期間において常に外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>をそのまま反映した値となる。また、内部入力データ信号D0、D1、・・・、Dmは、当該期間において常に外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>をそのまま反映した値となる。 After time t3, the power-on operation of the first power-on reset circuit PRC1 shown in FIG. 2 is completed. The subsequent power-on reset signal POR2B is fixed at the "H" level. Therefore, the internal clock signals CK0, CK1, . . . , CKn always have values reflecting the external clock signals CKI<0>, CKI<1>, . In addition, the internal input data signals D0, D1, . .
これにより、通常動作時には、ラッチアレイ回路100に書き込む値を予め外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>として入力した上で、外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>のうちの任意の1つを短期間だけ(すなわち、パルス的に)“H”レベルとし、残りを“L”レベルに固定することにより、“H”レベルの外部クロック信号に対応する列のラッチ回路群(すなわち、当該外部クロック信号に対応する内部クロック信号の供給を受けるラッチ回路群)に対して一斉に書き込みを行うことができる。
Thus, during normal operation, values to be written to the
例えば、外部クロック信号CKI<1>、・・・、CKI<n>を“L”レベルとし、短期間だけ外部クロック信号CKI<0>を“H”レベルとすることにより、外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>として入力したデータ値がラッチ回路L00、L10、・・・、Lm0(すなわち、1列目のラッチ回路群)に一斉に書き込まれ、出力信号Q00、Q10、・・・、Qm0に反映される。 For example, by setting the external clock signals CKI<1>, . Data values input as <0>, DI<1>, . , are reflected in the output signals Q00, Q10, . . . , Qm0.
このように、本実施例のラッチアレイ回路100においても、一般的なラッチアレイ回路の通常動作を実現可能である。なお、外部クロック信号CKI<0>、・・・、CKI<n>のうちの1つを短期間だけ“H”レベルとする理由は、出力信号が誤って変化しないように外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>を制御しなければならない期間が短くて済むように、タイミング余裕を持たせるためである。
In this manner, the
以上のように、本実施例のラッチアレイ回路100によれば、電源投入直後の内部パワーオンリセット信号PORが立ち上がる前の期間において、出力信号が不定値となるような状態を回避することが可能となる。これにより、不定値の出力が特に問題となるような用途に対しても、電源投入時に記憶素子を安全に初期化することが可能となる。
例えば、テストモード時にはICチップ内の内部電源回路を強制停止し、疑似的な内部電源電位を外部から別途供給することが行われるが、このような内部電源回路を強制停止するテスト機能の制御のように、短期間の不定値の出力でも許容できないような用途の内部回路に対しても、電源投入時に記憶素子を安全に初期化することが可能となる。
As described above, according to the
For example, in the test mode, the internal power supply circuit in the IC chip is forcibly stopped, and a pseudo internal power supply potential is separately supplied from the outside. Thus, it is possible to safely initialize the memory element when the power is turned on, even for an internal circuit for which even an output of an indefinite value for a short period of time cannot be tolerated.
本実施例のラッチアレイ回路100では、フリップフロップのクロック入力のように信号遷移を契機とした初期化ではなく、リセット付きフリップフロップへのリセット信号の入力と同じように、論理値の入力によって直ちに初期化を行うことができる。
In the
また、リセット付きフリップフロップやリセット付きラッチは、比較的占有面積が大きくなるため、特に大量の記憶データを扱う用途ではチップ面積が大きくなり、高コストとなりがちである。これに対し、本実施例のラッチアレイ回路100では、これらの回路のように1つ1つの記憶素子内にリセット機能を個別に内蔵させるのではなく、図1に示すように、ANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmやORゲート回路OR0、OR1、・・・、ORnを複数のラッチ間で共有させている。そして、本実施例のラッチアレイ回路100では、図1に示すように、行方向(図1では紙面横方向)に並んだ各ラッチ回路の内部入力データ入力信号は共通である。また、列方向(図1では紙面縦方向)に並んだ各ラッチ回路の内部クロック信号は共通である。従って、信号配線の数やその信号を駆動するドライバの数が少なくて済むため、占有面積を小さく抑えることができる。
In addition, since the flip-flop with reset and the latch with reset occupy a relatively large area, the chip area tends to be large and the cost tends to be high, especially in applications where a large amount of stored data is handled. On the other hand, in the
また、本実施例のラッチアレイ回路100は、パルス型クロックを用いてラッチ回路を動作させる所謂「パルスドラッチ技術」と併用しやすい構成及び動作となっており、フリップフロップよりも占有面積が小さく且つフリップフロップに近いタイミング余裕を実現することが可能である。従って、本実施例のラッチアレイ回路100によれば、占有面積の低減とタイミング余裕の確保とを両立することが可能となる。
In addition, the
また、本実施例のラッチアレイ回路100では、内部電源回路を強制停止するテスト機能の制御のように内部回路全体への影響が甚大な回路であっても、それ自身を内部回路の中に作り込むことができる。このため、内部電源電位が外部電源電位よりも低い一般的な半導体集積回路において、このようなテストモード時にのみ用いる回路を低耐圧素子のみで構成することが可能となるため、チップ面積の低減に寄与することができる。
In addition, in the
次に、本発明の実施例2について説明する。図5は、実施例2のラッチアレイ回路200の構成を示すブロック図である。本実施例のラッチアレイ回路200は、図1に示す遅延回路DLYを有しない点で、実施例1のラッチアレイ回路100と異なる。それ以外の構成については、実施例1のラッチアレイ回路100と共通している。
Next, Example 2 of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the
本実施例では、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bは、ラッチアレイ回路200の外部且つICチップの内部から供給される。具体的には、本実施例のICチップには、図2に示すような反転先発パワーオンリセット信号PORBを生成する第1のパワーオンリセット回路の他に、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを生成する第2のパワーオンリセット回路が設けられている。
In this embodiment, the inverted subsequent power-on reset signal POR2B is supplied from outside the
図6は、第2のパワーオンリセット回路PRC2の構成を示す回路図である。第2のパワーオンリセット回路PRC2は、ICチップの内部に設けられた内部電源回路(図示せず)から内部電源電位Vddの供給を受け、後発パワーオンリセット信号POR2及び反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを生成する。 FIG. 6 is a circuit diagram showing the configuration of the second power-on reset circuit PRC2. The second power-on reset circuit PRC2 receives an internal power supply potential Vdd from an internal power supply circuit (not shown) provided inside the IC chip, and receives a subsequent power-on reset signal POR2 and an inverted subsequent power-on reset signal POR2B. to generate
第2のパワーオンリセット回路PRC2は、図2に示す第1のパワーオンリセット回路PRC1の抵抗素子R1を抵抗素子R2に、容量素子C1を容量素子C2に、インバータINV1をインバータINV3に、インバータINV2をインバータINV4に、それぞれ置き換えた構成を有する。抵抗素子R2は、抵抗素子R1よりも大きい抵抗値を有する。また、容量素子C2は、容量素子C1よりも大きい容量値を有する。 In the second power-on reset circuit PRC2, the resistance element R1 of the first power-on reset circuit PRC1 shown in FIG. are replaced with the inverter INV4. Resistive element R2 has a resistance value greater than that of resistive element R1. Also, the capacitive element C2 has a larger capacitance value than the capacitive element C1.
かかる構成によれば、抵抗素子R2と容量素子C2との間の接続ノードの電位である入力電位VRC2(すなわち、インバータINV3の入力電位)の電源投入直後における電位の上昇が、図2の入力電位VRCの電位の上昇と比べて遅くなる。 According to such a configuration, the rise in the potential of the input potential VRC2 (that is, the input potential of the inverter INV3), which is the potential of the connection node between the resistance element R2 and the capacitive element C2, immediately after the power is turned on, corresponds to the input potential in FIG. It becomes slower than the rise of the potential of VRC.
これにより、入力電位VRC2がインバータINV3の論理しきい値VTHに達する時刻(すなわち、図3Aの時刻t2に相当する時刻)が遅くなるため、インバータINV4の出力信号の立ち上がりも遅れることになる。本実施例では、この出力信号が反転後発パワーオンリセット信号POR2Bとなる。 As a result, the time at which the input potential VRC2 reaches the logic threshold VTH of the inverter INV3 (ie, the time corresponding to time t2 in FIG. 3A) is delayed, so that the rise of the output signal of the inverter INV4 is also delayed. In this embodiment, this output signal becomes the inverted subsequent power-on reset signal POR2B.
本実施例の第2のパワーオンリセット回路PRC2によれば、抵抗素子R2の抵抗値及び容量素子C2の容量値を適切な値に設定することにより、図4Aに“Tdelay”として示す遅延差に相当する遅延差を、内部電源電位Vddがある程度立ち上がった後に安定して生成することができる。 According to the second power-on reset circuit PRC2 of this embodiment, by setting the resistance value of the resistance element R2 and the capacitance value of the capacitance element C2 to appropriate values, the delay difference shown as "Tdelay" in FIG. A corresponding delay difference can be stably generated after the internal power supply potential Vdd rises to some extent.
第2のパワーオンリセット回路PRC2は、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを図5のラッチアレイ回路200のANDゲート回路AN0、AN1、・・・、ANmに供給する。なお、反転先発パワーオンリセット信号PORBは、図2に示した第1のパワーオンリセット回路PRC1から、ラッチアレイ回路200のインバータINV0に供給される。なお、本実施例のラッチアレイ回路200の各部の動作は、実施例1のラッチアレイ回路100の遅延回路DLY以外の部分の動作と同様である。
The second power-on reset circuit PRC2 supplies the inverted subsequent power-on reset signal POR2B to the AND gate circuits AN0, AN1, . . . ANm of the
以上のように、本実施例によれば、ラッチアレイ回路200から遅延回路DLYを省略できるため、実施例1のラッチアレイ回路100と比べてさらなる小面積化を図ることができる。
As described above, according to this embodiment, the delay circuit DLY can be omitted from the
また、もともと複数の内部電源電位に対応して複数のパワーオンリセット回路が併用されているような場合には、その出力を反転後発パワーオンリセット信号POR2Bの生成に流用することが可能であるため、遅延回路DLYを設ける必要がなく、チップ面積を低減することが可能となる。 Further, in the case where a plurality of power-on reset circuits are originally used corresponding to a plurality of internal power supply potentials, the output thereof can be diverted to generate the inverted subsequent power-on reset signal POR2B. , the chip area can be reduced without the need to provide the delay circuit DLY.
次に、本発明の実施例3について説明する。図7は、実施例3のラッチアレイ回路300の構成を示すブロック図である。本実施例のラッチアレイ回路300は、図1に示すANDゲート回路AN0の代わりにORゲート回路OR00を有する点、及びインバータINV5とその出力信号POR2を新たに有する点で、実施例1のラッチアレイ回路100と異なる。
Next, Example 3 of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the
インバータINV5は、遅延回路DLYの出力信号である反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを入力とし、これをさらに反転させた後発パワーオンリセット信号POR2を出力する。 The inverter INV5 receives the inverted late power-on reset signal POR2B, which is the output signal of the delay circuit DLY, and inverts it to output the late power-on reset signal POR2.
ORゲート回路OR00の入力端の一方には、外部入力データ信号DI<0>が入力される。ORゲート回路OR00の入力端の他方には、後発パワーオンリセット信号POR2が入力される。ORゲート回路OR00は、外部入力データ信号DI<0>と後発パワーオンリセット信号POR2との論理和の信号を内部入力データ信号D0として出力する。出力された内部入力データ信号D0は、1行目のラッチ回路群であるラッチ回路L00、L01、・・・、L0nの各々のデータ入力端子Dに入力される。 An external input data signal DI<0> is input to one of the input terminals of the OR gate circuit OR00. The subsequent power-on reset signal POR2 is input to the other input terminal of the OR gate circuit OR00. OR gate circuit OR00 outputs a logical sum signal of external input data signal DI<0> and subsequent power-on reset signal POR2 as internal input data signal D0. The output internal input data signal D0 is input to each data input terminal D of the latch circuits L00, L01, .
ORゲート回路OR00は、ANDゲート回路AN1~ANmとともに、ラッチ回路L00~Lmnに内部入力データを供給する入力データ供給部31を構成している。
The OR gate circuit OR00 constitutes an input
次に、本実施例のラッチアレイ回路300の動作について説明する。後発パワーオンリセット信号POR2は、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bを反転させた信号であるため、内部電源Vddが上昇を始める時刻t0(図3A参照)以降は内部電源電位Vddに追従して電位が上昇する。そして、後発パワーオンリセット信号POR2は、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bが“L”レベルから“H”レベルへと立ち上がる時刻t3(図4A参照)付近で反転し、以降は接地電位に固定される。
Next, the operation of the
内部入力データ信号D0は、一方の入力が後発パワーオンリセット信号POR2であるORゲート回路OR00の出力に相当する。このため、内部入力データ信号D0は、時刻t0以降はやはり内部電源電位Vddに追従して電位が上昇し、時刻t3までは“H”レベルに維持される。 The internal input data signal D0 corresponds to the output of an OR gate circuit OR00 whose one input is the subsequent power-on reset signal POR2. Therefore, the potential of the internal input data signal D0 rises following the internal power supply potential Vdd after time t0, and is maintained at the "H" level until time t3.
1行目のラッチ回路群であるラッチ回路L00、L01、・・・、L0nは、クロック端子CKに入力される信号(クロック入力)が“H”レベルの間は、共通してデータ端子Dに入力される内部入力データ信号D0の値を取り込み続ける。よって、出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnのうち、ラッチ回路L00、L01、・・・、L0nの出力信号である出力信号Q00、Q01、・・・、Q0nだけは、内部入力データ信号D0の値を直ちに反映して内部電源電位Vddと共に上昇し、“H”レベルとなる。 The latch circuits L00, L01, . It continues to capture the value of the internal input data signal D0 to be input. Therefore, of the output signals Q00, Q01, . . . , Qmn, only the output signals Q00, Q01, . Immediately reflecting the value of D0, it rises together with the internal power supply potential Vdd to attain "H" level.
このように、本実施例のラッチアレイ回路300の構成によれば、出力信号Q00、Q01、・・・、Qmnのうちの一部である出力信号Q00、Q01、・・・、Q0nを、比較的早期且つ相対的に安定して“H”レベルに初期化可能となる。
Thus, according to the configuration of the
なお、出力信号を“H”レベルに初期化する対象となるラッチ回路は、ラッチ回路L00、L01、・・・、L0nには限定されず、他の行のラッチ回路群をその対象としてもよい。また、ラッチ回路L00~Lmnの全てを対象として出力信号を一律に“H”レベルに初期化してもよい。 The latch circuits whose output signals are initialized to "H" level are not limited to the latch circuits L00, L01, . . Further, the output signals of all the latch circuits L00 to Lmn may be uniformly initialized to "H" level.
なお、本発明は上記実施例で示したものに限られない。例えば、上記実施例では、ラッチ回路L00~Lmnが(m+1)行×(n+1)列のマトリクス状に配置されている場合を例として説明したが、ラッチ回路の配置の仕方はこれに限定されない。例えば、いくつかの行だけラッチ回路の数を(n+1)個より少なく配置してもよく、いくつかの列だけ(m+1)個より少なく配置してもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to those shown in the above embodiments. For example, in the above embodiment, the latch circuits L00 to Lmn are arranged in a matrix of (m+1) rows×(n+1) columns. For example, fewer than (n+1) latch circuits may be arranged in some rows, and fewer than (m+1) latch circuits may be arranged in some columns.
また、上記実施例では、入力データ供給部が複数のANDゲート回路から構成され、反転後発パワーオンリセット信号POR2Bと外部入力データ信号DI<0>、DI<1>、・・・、DI<m>との論理積を内部入力データ信号D0~Dmとしてラッチ回路L00~Lmnに供給する場合を例として説明した。しかし、回路構成はこれに限られず、少なくとも反転先発パワーオンリセット信号PORBが立ち上がる時点(時刻t2)よりも遅いタイミングまで、ラッチ回路L00~Lmn(実施例3では、特定の行のラッチ回路群を除くラッチ回路)に対して“L”レベルの内部入力データを供給するように構成されていればよい。 Further, in the above-described embodiment, the input data supply section is composed of a plurality of AND gate circuits, and the inverted subsequent power-on reset signal POR2B and the external input data signals DI<0>, DI<1>, . . . , DI<m > is supplied as the internal input data signals D0 to Dm to the latch circuits L00 to Lmn. However, the circuit configuration is not limited to this. It is only necessary to supply the internal input data of "L" level to the latch circuit (excluding the latch circuit).
また、上記実施例では、外部クロック信号CKI<0>、CKI<1>、・・・、CKI<n>及び内部クロック信号CK0、CK1、・・・、CKnを幅が狭いパルス状のクロック信号とし、所謂パルスドラッチ技術との併用を想定した場合を例として説明した。しかし、通常動作時のタイミング余裕を確保しやすい場合、例えば高速動作が不要な用途では、クロック信号をパルス状に限定しなくてもよい。 In the above embodiment, the external clock signals CKI<0>, CKI<1>, . . . , CKI<n> and the internal clock signals CK0, CK1, . , and the case where it is assumed to be used together with the so-called pulse latch technique has been described as an example. However, when it is easy to secure a timing margin during normal operation, for example, in applications where high-speed operation is not required, the clock signal need not be limited to a pulse form.
また、上記実施例1及び実施例3では、遅延回路DLYをラッチアレイ回路の内部に設けた構成を例として説明したが、これとは異なり、ラッチアレイ回路の外部且つICチップ内部の別の場所に配置しても良い。 In the first and third embodiments, the delay circuit DLY is arranged inside the latch array circuit. You can
100,200,300 ラッチアレイ回路
11,31 入力データ供給部
12 クロック供給部
L00~Lmn ラッチ回路
AN0~ANm ANDゲート回路
OR0~ORn ORゲート回路
INV0~INV5 インバータ
DLY 遅延回路
PRC1 第1のパワーオンリセット回路
R1,R2 抵抗素子
C1,C2 容量素子
PRC2 第2のパワーオンリセット回路
OR00 ORゲート回路
100, 200, 300
Claims (9)
パワーオンリセット信号の立ち上がりに同期した第1のタイミングで遷移する第1タイミング信号に基づいて、前記第1のタイミングまでの間、前記複数のラッチ回路の行毎又は列毎に各々のクロック入力の論理値を固定するクロック制御部と、
前記第1のタイミングよりも遅い第2のタイミングで遷移する第2タイミング信号に基づいて、前記複数のラッチ回路の行毎又は列毎に各々のデータ入力を所定値に固定するデータ供給部と、
を有し、
前記クロック制御部は、前記複数のラッチ回路の行毎又は列毎に設けられ、各々が外部クロック信号及び前記第1タイミング信号を入力として、前記外部クロック信号及び前記第1タイミング信号の論理和を出力する複数の論理和回路からなる第1の論理ゲート回路群を含み、
前記複数の論理和回路の出力に基づいて、前記第1のタイミングまでの間は前記第1タイミング信号に基づいて行毎又は列毎に前記複数のラッチ回路のクロック入力を制御し、前記第1のタイミング以降は前記外部クロック信号に基づいて行毎又は列毎に前記複数のラッチ回路のクロック入力を制御することを特徴とするラッチアレイ回路。 a plurality of latch circuits arranged in a matrix;
Based on a first timing signal that transitions at a first timing synchronized with the rise of a power-on reset signal, each clock input of each row or column of the plurality of latch circuits is controlled until the first timing. a clock controller that fixes a logic value;
a data supply unit that fixes each data input to a predetermined value for each row or column of the plurality of latch circuits based on a second timing signal that transitions at a second timing that is later than the first timing;
has
The clock control unit is provided for each row or column of the plurality of latch circuits, and receives an external clock signal and the first timing signal as inputs, and calculates a logical sum of the external clock signal and the first timing signal. including a first logic gate circuit group consisting of a plurality of OR circuits that output,
Based on the outputs of the plurality of OR circuits, clock inputs to the plurality of latch circuits are controlled row by row or column by column based on the first timing signal until the first timing; After the timing of (1), the clock input to the plurality of latch circuits is controlled row by row or column by column based on the external clock signal.
前記複数の論理積回路の出力に基づいて、前記第2のタイミングまでの間は前記第2タイミング信号に基づいて行毎又は列毎に前記複数のラッチ回路のデータ入力を制御し、前記第2のタイミング以降は前記外部データに基づいて行毎又は列毎に前記複数のラッチ回路のデータ入力を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1に記載のラッチアレイ回路。 The data supply unit is provided for each row or column of the plurality of latch circuits, each of which receives external data and the second timing signal and outputs a logical product of the external data and the second timing signal. including a second logic gate circuit group consisting of a plurality of AND circuits that
Based on the outputs of the plurality of AND circuits, data input to the plurality of latch circuits is controlled row by row or column by column based on the second timing signal until the second timing; 5. The latch array circuit according to any one of claims 1 to 4 , wherein data input to said plurality of latch circuits is controlled row by row or column by column based on said external data after the timing of .
外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を生成する内部電源回路と、
を含み、
前記ラッチアレイ回路の前記複数のラッチ回路の出力のうちの少なくとも1つは、前記内部電源回路の動作を強制停止するテストモード機能の制御に用いる信号であることを特徴とする半導体集積回路。 a latch array circuit according to any one of claims 1 to 7 ;
an internal power supply circuit that generates an internal power supply voltage based on the external power supply voltage;
including
A semiconductor integrated circuit, wherein at least one of the outputs of the plurality of latch circuits of the latch array circuit is a signal used to control a test mode function for forcibly stopping the operation of the internal power supply circuit.
互いに異なるタイミングで遷移する複数のパワーオンリセット信号を生成する複数のパワーオンリセット回路と、
を含み、
前記ラッチアレイ回路の前記クロック制御部及び前記データ供給部は、前記複数のパワーオンリセット信号を前記第1タイミング信号及び前記第2タイミング信号として用いることを特徴とする半導体集積回路。 a latch array circuit according to any one of claims 1 to 7 ;
a plurality of power-on reset circuits that generate a plurality of power-on reset signals that transition at different timings;
including
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the clock control section and the data supply section of the latch array circuit use the plurality of power-on reset signals as the first timing signal and the second timing signal.
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