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特許6874097擬似SRAMに使用する制御回路及びその制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6874097
(24)【登録日】2021年4月23日
(45)【発行日】2021年5月19日
(54)【発明の名称】擬似SRAMに使用する制御回路及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
   G11C 11/4076 20060101AFI20210510BHJP
   G11C 11/4094 20060101ALI20210510BHJP
   G11C 11/406 20060101ALI20210510BHJP
   G06F 12/00 20060101ALI20210510BHJP
【FI】
   G11C11/4076
   G11C11/4094
   G11C11/406 350
   G11C11/406 100
   G06F12/00 564A
【請求項の数】13
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2019-209400(P2019-209400)
(22)【出願日】2019年11月20日
【審査請求日】2019年11月20日
(73)【特許権者】
【識別番号】512167426
【氏名又は名称】華邦電子股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Winbond Electronics Corp.
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100134577
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 雅章
(72)【発明者】
【氏名】森 郁
【審査官】 後藤 彰
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−134034(JP,A)
【文献】 特開2005−149662(JP,A)
【文献】 特開2003−331579(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G11C 11/406
G11C 11/4076
G11C 11/4094
G06F 12/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
擬似SRAMに適用される制御回路であって、
前記擬似SRAMのデータ入力回数とデータの実際の書き込み回数をカウント並びに比較して、書込みマッチング信号を生成し、前記擬似SRAMの前記データ入力回数のカウント動作に基づき、書込みカウントクロック信号を生成するように配置する書込みデータ判断回路と、
前記書込みデータ判断回路に結合し、前記書込みマッチング信号と前記書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を生成し、前記前置き信号に基づき、列アドレスストローブクロック信号と制御信号を生成するように配置し、前記書込みマッチング信号と前記書込みカウントクロック信号に基づき、前記前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、前記擬似SRAMの列選択線信号のパルスを遅延するか省略するクロック生成回路と、を含む制御回路。
【請求項2】
前記データ入力回数は、データを前記擬似SRAMの外部から前記擬似SRAMに入力する回数であり、前記データの実際の書き込み回数は、前記データを前記擬似SRAMの内部から前記擬似SRAMのDRAMアレイに書き込む回数である請求項1に記載の制御回路。
【請求項3】
前記書込みマッチング信号が第一論理レベルである時、前記クロック生成回路は、前記前置き信号を動的に遅延して、前記列アドレスストローブクロック信号と前記制御信号のタイミングを調整する請求項1に記載の制御回路。
【請求項4】
前記データ入力回数が前記データの実際の書き込み回数より大きい時、クロック生成回路は、前記列アドレスストローブクロック信号と前記制御信号のタイミングを調整して、前記擬似SRAMに基準クロック信号より更に短い周期で非同期書込み動作を実行させ、前記データ入力回数が前記データの実際の書き込み回数以下である時、クロック生成回路は、前記列アドレスストローブクロック信号と前記制御信号のタイミングを調整して、前記擬似SRAMに前記基準クロック信号と同じ周期で同期書込み動作を実行させる請求項1に記載の制御回路。
【請求項5】
前記制御回路は、
前記書込みデータ判断回路に結合し、カウント開始信号と書込みフラグ信号を生成でき、前記カウント開始信号と前記書込みフラグ信号を前記書込みデータ判断回路に提供するアドレスデコーダを更に含む請求項1に記載の制御回路。
【請求項6】
前記擬似SRAMは、前記列アドレスストローブクロック信号と前記制御信号を受信し、前記列アドレスストローブクロック信号及び前記制御信号に基づき、前記列選択線信号を生成し、前記列選択線信号に基づき、データを前記擬似SRAMのDRAMアレイに順に書き込む入出力回路を含む請求項1に記載の制御回路。
【請求項7】
前記書込みデータ判断回路は、
書込み動作中、基準クロック信号により外部から前記擬似SRAMに入力するデータをカウントして、前記データ入力回数を生成する第一カウンタと、
前記書込み動作中、初期周期が前記基準クロック信号の周期より小さい前記列アドレスストローブクロック信号により前記擬似SRAMのDRAMアレイに書き込むデータをカウントして、前記データの実際の書き込み回数を生成する第二カウンタと、
前記第一カウンタと前記第二カウンタに結合し、前記データ入力回数と前記データの実際の書き込み回数を比較して、前記データ入力回数が前記データの実際の書き込み回数に等しい時、前記書込みマッチング信号は第一論理レベルに移行するコンパレータと、を含む請求項1に記載の制御回路。
【請求項8】
前記クロック生成回路は、
前記書込みカウントクロック信号と前記書込みマッチング信号を受信し、前記書込みマッチング信号に基づき、同期するか否か判断し、同期制御を実行して、同期決定信号と前記前置き信号を生成し、前記書込みカウントクロック信号、前記同期決定信号と前記前置き信号に基づき、非同期制御を実行して、同期基準禁止生成信号と反転前置き信号を生成する同期・非同期コントローラと、
基準クロック信号、前記同期決定信号とトリガーステータス信号を受信し、前記基準クロック信号、前記同期決定信号とトリガーステータス信号に基づき、対応する同期基準信号を生成する同期列アドレスストローブクロックコントローラと、
前記同期基準禁止生成信号、トリガー制御信号、遅延レディ信号及び前記列アドレスストローブクロック信号を受信し、前記同期基準禁止生成信号、前記トリガーステータス信号、前記遅延レディ信号及び前記列アドレスストローブクロック信号に基づき、対応する非同期基準信号を生成する非同期列アドレスストローブクロックコントローラと、
前記同期基準禁止生成信号、前記遅延レディ信号、前記反転前置き信号、前記同期基準信号、前記同期決定信号及び前記非同期基準信号を受信し、非同期モードである時、前記非同期基準信号基づき、対応する前記列アドレスストローブクロック信号を生成し、同期モードである時、前記同期基準信号に基づき、対応する前記列アドレスストローブクロック信号を生成するシングルショットパルスジェネレータと、を含む請求項1に記載の制御回路。
【請求項9】
前記クロック生成回路は、
前記シングルショットパルスジェネレータに結合し、前記列アドレスストローブクロク信号を受信し、所定の遅延時間を経過した後、前記列アドレスストローブクロック信号に基づき、前記制御信号を生成するクロック調整器を更に含む請求項に記載の制御回路。
【請求項10】
擬似SRAMに適用される制御方法であって、
前記擬似SRAMのデータ入力回数とデータの実際の書き込み回数をカウント並びに比較して、書込みマッチング信号を生成し、前記擬似SRAMの前記データ入力回数のカウントに基づき、書込みカウントクロック信号を生成することと、
前記書込みマッチング信号と前記書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を生成し、前記前置き信号に基づき、列アドレスストローブクロック信号と制御信号を生成することと、を含み、
前記書込みマッチング信号と前記書込みカウントクロック信号に基づき、前記前置き信号を生成するステップは、
前記書込みマッチング信号と前記書込みカウントクロック信号に基づき、前記前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、前記擬似SRAMの列選択線信号のパルスを遅延するか省略することを含む制御方法。
【請求項11】
前記データ入力回数は、データを前記擬似SRAMの外部から前記擬似SRAMに入力する回数であり、前記データの実際の書き込み回数は、前記データを前記擬似SRAMの内部からDRAMアレイに書き込む回数である請求項10に記載の制御方法。
【請求項12】
前記書込みマッチング信号が第一論理レベルである時、前記前置き信号を動的に遅延して、前記列アドレスストローブクロック信号と前記制御信号のタイミングを調整する請求項10に記載の制御方法。
【請求項13】
前記データ入力回数が前記データの実際の書き込み回数より大きい時、前記列アドレスストローブクロック信号と前記制御信号のタイミングを調整して、前記擬似SRAMに基準クロック信号より更に短い周期で非同期書込み動作を実行させ、前記データ入力回数が前記データの実際の書き込み回数以下である時、前記列アドレスストローブクロック信号と前記制御信号のタイミングを調整して、前記擬似SRAMに前記基準クロック信号と同じ周期で同期書込み動作を実行させる請求項10に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メモリ装置に使用する制御回路及び制御方法に関するものであり、特に、列アドレスストローブクロック信号と制御信号を生成して、擬似SRAMが列選択線信号を生成するのに用いる、擬似SRAMに使用する制御回路及び制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体メモリデバイスの統合レベルは高くなっており更に高い速度の要求が存在し、SRAM(Static Random Access Memory,SRAM)及びDRAM(Dynamic Random Access Memory,DRAM)は高速メモリとして使用される。DRAMの利点を有する擬似SRAM(Pseudo Static Random Access Memory,pSRAM)に対する要求は増加し続けており、特に、モバイルデバイスに使用する。
【0003】
擬似SRAMは、使用者が発したリフレッシュコマンドが無いことから、DRAMは、セルフリフレッシュ(self−refresh)動作を実行する必要がある。周知の擬似SRAMは、カウンタ(counter)を用いて同期モードと非同期モードを切り換える。非同期モードでは、書込み動作は、外部クロック周期より更に短い周期で非同期を完成して、セルフリフレッシュ動作の時間を吸収する。同期モードでは、書込み動作は、外部クロックと同じ周期で同期を完成する。しかしながら、これは、場合によっては、同期書込みモードの列選択線信号(Column Selection Line signal,CSL signal)を生成するのに用いるパルス幅が短くすぎて、擬似SRAMが故障してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、書込み動作中に、列選択線信号を生成するのに用いる前置き信号のパルスを動的に遅延するか省略して、擬似SRAMの故障を回避することができる、擬似SRAMに使用する制御回路及びその制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の制御回路は、擬似SRAMに適用され、制御回路は、書込みデータ判断回路とクロック生成回路を含む。書込みデータ判断回路は、擬似SRAMのデータ入力回数とデータの実際の書き込み回数をカウント並びに比較して、書込みマッチング信号を生成し、擬似SRAMのデータ入力回数のカウントに基づき、書込みカウントクロック信号を生成するように配置する。クロック生成回路は、書込みデータ判断回路に結合し、書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を生成し、前置き信号に基づき、列アドレスストローブクロック信号と制御信号を生成するように配置する。クロック生成回路は、書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、擬似SRAMの列選択線信号のパルスを遅延するか省略する。
【0006】
本発明の制御方法は、擬似SRAMに適用され、該制御方法は、擬似SRAMのデータ入力回数とデータの実際の書き込み回数をカウント並びに比較して、書込みマッチング信号を生成し、擬似SRAMのデータ入力回数のカウントに基づき、書込みカウントクロック信号を生成することと、書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を生成し、前置き信号に基づき、列アドレスストローブクロック信号と制御信号を生成することと、を含む。書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を生成するステップは、書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、擬似SRAMの列選択線信号のパルスを遅延するか省略する。
【発明の効果】
【0007】
上記より、本発明の制御回路及び制御方法は、前置き信号のタイミングを調整して適切なタイミングを有する列選択線信号を生成して、擬似SRAMの故障又は不安定な動作を回避する。本発明は、擬似SRAMのデータ入力回数と実際の書込み回数をカウント並びに比較して、前置き信号を生成し、前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、列選択線信号のパルスを遅延するか省略して、列選択線信号のパルス幅が短すぎるのを回避する。したがって、本発明は、擬似SRAMの故障又は不安定な動作を回避でき、必要数の列選択線信号を生成できる。本発明によれば、擬似SRAMは、より高い動作周波数を実現できる。
【0008】
本発明の上述した特徴と利点を更に明確化するために、以下に、実施例を挙げて図面と共に詳細な内容を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施形態の擬似SRAMの概略図である。
図2】本発明の実施形態の書込みデータ判断回路の概略図である。
図3】本発明の実施形態のクロック生成回路の概略図である。
図4図4Aは、本発明の実施形態の非同期モードと同期モードを切り換える制御信号タイミング図である。図4Bは、本発明の実施形態の非同期モードと同期モード時序図制御信号タイミング図である。図4Cは、本発明の実施形態の切換非同期モードと同期モード時序図制御信号タイミング図である。
図5A】本発明の実施形態のコンパレータの回路図である。
図5B】本発明の実施形態のコンパレータに用いる信号生成回路の回路図である。
図6A】本発明の実施形態の同期制御回路の回路図である。
図6B】本発明の実施形態の同期制御回路の信号生成回路の回路図である。
図7】本発明の実施形態の非同期制御回路の回路図である。
図8】本発明の実施形態の同期列アドレスストローブクロックコントローラの回路図である。
図9】本発明の実施形態の非同期列アドレスストローブクロックコントローラの回路図である。
図10】本発明の実施形態のシングルショットパルスジェネレータの回路図である。
図11】本発明の別の実施形態の制御信号タイミング図である。
図12図12Aは、本発明のもう1つの実施形態の制御信号タイミング図である。図12Bは、本発明のもう1つの実施形態の制御信号タイミング図である。図12Cは、本発明のもう1つの実施形態の制御信号タイミング図である。
図13】本発明の実施形態の制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1を参照すると、図1は、本発明の実施形態による擬似SRAM10の概略図である。擬似SRAM10は、DRAMアレイ110(動態隨機存取記憶體陣列)、制御回路120、入出力回路130を含む。DRAMアレイ110は、複数のワード線と複数のメモリセルを含み(不図示)、データの保存に用いられ、本発明は、DRAMアレイの構成を限定しない。制御回路120は、DRAMアレイ110(動態隨機存取記憶體陣列)に結合し、書込みデータ判断回路140、クロック生成回路150、アドレスデコーダ160を含む。アドレスデコーダ160は、書込みデータ判断回路140、DRAMアレイ110、入出力回路130に結合し、実行動作に対応するカウント開始信号LTCSTAと書込みフラグ信号WRFLGを生成し、カウント開始信号LTCSTAと書込みフラグ信号WRFLGを書込みデータ判断回路140に提供する。書込みデータ判断回路140は、アドレスデコーダ160に結合し、カウント開始信号LTCSTA、書込みフラグ信号WRFLG、書込み制御信号WRITE、基準クロック信号CLK及び列アドレスストローブクロック信号CASPを受信して、カウント開始信号LTCSTA、書込みフラグ信号WRFLG、書込み制御信号WRITE、基準クロック信号CLK及び列アドレスストローブクロック信号CASPに基づき、書込みマッチング信号WRMTCと書込みカウントクロック信号CLKWDCを生成する。クロック生成回路150は、書込みデータ判断回路140と入出力回路130との間に結合し、書込みマッチング信号WRMTCと書込みカウントクロック信号CLKWDCを受信し、書込みマッチング信号WRMTCと書込みカウントクロック信号CLKWDCに基づき、前置き信号CLSYNCDを生成し、該前置き信号に基づき、列アドレスストローブクロック信号CASPと制御信号CLPを生成する。クロック生成回路150は、書込みマッチング信号WRMTCと書込みカウントクロック信号CLKWDCに基づき、前置き信号CLSYNCDを動的に遅延するか否か決定して、列選択線信号CSL(不図示)のパルスを遅延するか省略する。入出力回路130は、DRAMアレイ110及び制御回路120に結合し、更に、入出力回路130は、アドレスデコーダ160とクロック生成回路150との間に結合する。入出力回路130は、制御回路120から列アドレスストローブクロック信号CASPと制御信号CLPを受信して、列選択線信号CSLを生成し、列選択線信号CSLに基づき、書込みデータをDRAMアレイ110に順に書き込む。
【0011】
図1において、書込みデータ判断回路140は、擬似SRAM10のデータ入力回数NDINとデータの実際の書き込み回数NDWRをカウントして、データ入力回数NDINとデータの実際の書き込み回数NDWRを比較して、書込みマッチング信号WRMTCを生成するのに用いる。データ入力回数NDINは、基準クロック信号CLKに基づき、データを擬似SRAM10の外部から擬似SRAM10に入力する回数であり、データの実際の書き込み回数NDWRは、列アドレスストローブクロック信号CASPに基づき、データを擬似SRAM10の内部からDRAMアレイ110に書き込む回数である。書込みデータ判断回路140は、擬似SRAMのデータ入力回数NDINのカウント動作に基づき、書込みカウントクロック信号CLKWDCを生成する。書込みカウントクロック信号CLKWDCの生成方式は、後で説明する。DRAMアレイ(動態隨機存取記憶體陣列)110に書き込むデータ入力回数NDINが外部から擬似SRAM100に入力するデータ書込み回数NDWRに等しい時、書込みマッチング信号WRMTCは、低論理レベルであり、データをDRAMアレイ110に書き込む速度は、データを外部から入出力回路130に入力する速度に相当することを表す。
【0012】
クロック生成回路150は、低論理レベルの書込みマッチング信号WRMTC時を受信するように配置される時、低論理レベルの書込みマッチング信号WRMTC及び書込みカウントクロック信号CLKWDCに基づき、前置き信号CLSYNCDを動的に遅延して、列アドレスストローブクロック信号CASPと制御信号CLPのタイミングを動的に調整する。クロック生成回路150は、列アドレスストローブクロック信号CASPの周期を基準クロック信号CLKの周期と同じに調整して、書込み動作が非同期モードから同期モードに変換できるようにする。
【0013】
実施形態において、データ入力回数NDINがデータの実際の書き込み回数NDWRより大きい時、クロック生成回路150は、列アドレスストローブクロック信号CASPと制御信号CLPのタイミングを調整して、擬似SRAM10に基準クロック信号CLKより更に短い周期で非同期書込み動作を実行させる。該データ入力回数NDINがデータの実際の書き込み回数NDWR以下である時、クロック生成回路150は、列アドレスストローブクロック信号CASPと制御信号CLPのタイミングを調整して、擬似SRAM10に基準クロック信号CLKと同じ周期で同期書込み動作を実行させる。
図2は、本発明の実施形態による書込みデータ判断回路140の概略図である。図2を参照すると、書込み判断回路140は、カウンタ210、カウンタ220及びコンパレータ230を含む。
【0014】
カウンタ210は、書込み制御信号WRITE、カウント開始信号LTCSTA及び基準クロック信号CLKを受信する。書込み動作中、カウンタ210は、書込み制御信号WRITE、カウント開始信号LTCSTA及び基準クロック信号CLKに基づき、「データを擬似SRAM10の外部から擬似SRAM10に入力する回数」をカウントして、データ入力回数NDINを生成する。
【0015】
カウンタ220は、書込みフラグ信号WRFLG及び列アドレスストローブクロック信号CASPを受信する。書込み動作中、カウンタ220は、書込みフラグ信号WRFLG及び列アドレスストローブクロック信号CASPに基づき、「データを擬似SRAM10の内部からDRAMアレイ110に書き込む回数」をカウントして、データの実際の書き込み回数NDWRを生成する。
【0016】
コンパレータ230は、カウンタ210とカウンタ220に結合し、データ入力回数NDIN及びデータの実際の書き込み回数NDWRを比較するのに用いる。データ入力回数NDINがデータの実際の書き込み回数NDWRに等しい時、書込みマッチング信号WRMTCは、低論理レベルである。データ入力回数NDINがデータの実際の書き込み回数NDWRより大きい時、書込みマッチング信号WRMTCは、高論理レベルである。実施形態において、カウンタ210は、更に、書込み制御信号WRITE、カウント開始信号LTCSTA及び基準クロック信号CLKに基づき、書込みカウントクロック信号CLKWDCを生成し、クロック生成回路150に提供して、クロック生成回路150が非同期制御を実行する前置き制御信号とする。
【0017】
図3は、本発明の実施形態のクロック生成回路150の概略図である。図3を参照すると、クロック生成回路150は、同期・非同期コントローラ310、遅延カウンタ320、同期列アドレスストローブクロックコントローラ330、非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340、シングルショットパルスジェネレータ350及びクロック調整器360を含む。遅延カウンタ320とクロック調整器360は、それぞれ従来のカウンタと従来の遅延回路であってもよく、本発明はこれに限定しない。
【0018】
同期・非同期コントローラ310は、書込みデータ判断回路140に結合し、同期制御回路370と非同期制御回路380を含む。同期・非同期コントローラ310は、書込みカウントクロック信号CLKWDC、書込みマッチング信号WRMTC、基準クロック信号CLK、列アドレスストローブクロック信号CASP及び実行動作モードに対応するモード信号MODEを受信し、書込みマッチング信号WRMTCに基づき、同期するか否か判断し、同期制御を実行して、同期決定信号CLSYNCと前置き信号CLSYNCDを生成し、該書込みカウントクロック信号CLKWDC、同期決定信号CLSYNCと該前置き信号CLSYNCDに基づき、非同期制御を実行して、同期基準禁止生成信号CASSPMASKと反転前置き信号CLSYNCDBを生成する。
【0019】
遅延カウンタ320は、基準クロック信号CLK、遅延制御信号LTNCY、カウント開始信号LTCSTA及びモード信号MODEを受信し、遅延制御信号LTNCY、カウント開始信号LTCSTA及びモード信号MODEに基づき、カウントして、トリガーステータス信号CLPTRIGを生成し、同期列アドレスストローブクロックコントローラ330と非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340に提供する。カウント開始信号LTCSTAに基づき、カウントを開始して、所定の遅延時間を経過した後、遅延カウンタ320は、高論理レベルを有するトリガーステータス信号CLPTRIGを生成する。
【0020】
同期列アドレスストローブクロックコントローラ330は、同期・非同期コントローラ310と遅延カウンタ320に結合し、同期決定信号CLSYNC、基準クロック信号CLK及びトリガーステータス信号CLPTRIGを受信する。同期決定信号CLSYNCとトリガーステータス信号CLPTRIGがいずれも高論理レベルである時、同期モードに変換したことを表し、基準クロック信号CLKに基づき、対応して同期基準信号CASSP2を生成する。
【0021】
非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340は、同期・非同期コントローラ310、同期列アドレスストローブクロックコントローラ330とシングルショットパルスジェネレータ350に結合し、同期基準禁止生成信号CASSPMASK、トリガー制御信号CLPTRIGSL_t、遅延レディ信号RCDRDY及び列アドレスストローブクロック信号CASPを受信する。遅延レディ信号RCDRDYが高論理レベルであり、同期決定信号CLSYNCが低論理レベルである時、現在、非同期モードであることを表すため、非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340は、対応して非同期基準信号CASASPを生成できる。更に、非同期モードにおいて、非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340は、同期基準禁止生成信号CASSPMASK、トリガー制御信号CLPTRIGSL_t、遅延レディ信号RCDRDY及び列アドレスストローブクロック信号CASPに基づき、対応して非同期基準信号CASASPを生成し、シングルショットパルスジェネレータ350に提供する。遅延レディ信号RCDRDYが高論理レベルである時、ワード線とセンスアンプのような行アドレスのシステム動作は、駆動して準備が完了し、列アドレスのシステム動作は、開始を準備できる。即ち、書込み動作時、データを入出力回路130のバッファからDRAMアレイ110のメモリセルに書き込むことを開始できる。遅延レディ信号RCDRDYは、一種のステータス信号であり、内部が、行コントローラから列コントローラの伝送遅延時間tRCD(不図示)を経過し、列選択線信号CSLの生成が準備できている時、遅延レディ信号RCDRDYが高論理レベルに移行する。注意すべきこととして、アクティブ状態(active state)が完了した後、制御回路120は、遅延レディ信号RCDRDYをリセットする。
【0022】
シングルショットパルスジェネレータ350は、同期・非同期コントローラ310、同期列アドレスストローブクロックコントローラ330と非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340に結合し、同期基準禁止生成信号CASSPMASK、遅延レディ信号RCDRDY、反転前置き信号CLSYNCDB、同期基準信号CASSP2、同期決定信号CLSYNC及び非同期基準信号CASASPを受信する。実施形態において、シングルショットパルスジェネレータ350は、非同期モードにある時、非同期基準信号CASASPに基づき、対応して列アドレスストローブクロック信号CASPを生成し、同期モードにある時、同期基準信号CASSP2に基づき、対応して列アドレスストローブクロック信号CASPを生成する。実施形態において、シングルショットパルスジェネレータ350において、例えば非同期基準信号CASASPと同期基準信号CASSP2をOR演算(OR operation)によって選択し、選択された信号に基づき、遅延レディ信号RCDRDYが高論理レベルになった後、所定のパルス幅の単発パルスを生成して、列アドレスストローブクロック信号CASPを形成してもよい。列アドレスストローブクロック信号CASPは、更に、非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340にフィードバックされて、後続の非同期基準信号CASASPを調整する。
【0023】
クロック調整器360は、シングルショットパルスジェネレータ350に結合し、列アドレスストローブクロック信号CASPを受信し、列アドレスストローブクロック信号CASPに基づき、所定の遅延時間を経過した後、制御信号CLPを生成する。
【0024】
図4A図4B図4Cは、本発明の実施形態の非同期モードと同期モードを切り換える制御信号タイミング図である。図1図3図4A図4B図4Cを同時に参照すると、制御回路120は、列アドレスストローブクロック信号CASP、同期決定信号CLSYNCと前置き信号CLSYNCDの動作波形に基づき、非同期モードと同期モードとの間で動作モードを変更する。具体的には、列アドレスストローブクロック信号CASPが高論理レベルに移行する時、同期決定信号CLSYNCは高論理レベルに移行する。前置き信号CLSYNCDの移行条件は、例えば、同期決定信号CLSYNCが高論理レベルに移行した後、基準クロック信号CLKが低論理レベルである時、前置き信号CLSYNCDは、高論理レベルに移行される。例を挙げると、図4Aの場合、同期決定信号CLSYNCが高論理レベルに移行する時、この時、基準クロック信号CLKは低論理レベルであることから、制御回路120は、演算後、前置き信号CLSYNCDを高論理レベルに移行し、次いで、同期基準信号CASSP2のパルスN+1とパルスN+2は、前置き信号CLSYNCDが高論理レベルに移行された後、順に生成され、それぞれ列アドレスストローブクロック信号CASPのパルスN+1とパルスN+2の生成の基準となる。列選択線信号CSLのパルスN、パルスN+1とパルスN+2は、それぞれ列アドレスストローブクロック信号CASPのパルスN、パルスN+1とパルスN+2と同期する。図4Bの場合、同期決定信号CLSYNCが高論理レベルに移行する時、この時、基準クロック信号CLKは高論理レベルであることから、制御回路120は、演算後、基準クロック信号CLKが低論理レベルに移行する時、前置き信号CLSYNCDを高論理レベルに移行する。次いで、同期基準信号CASSP2のパルスN+1は、前置き信号CLSYNCDが高論理レベルに移行された後、生成され、列アドレスストローブクロック信号CASPのパルスN+1の生成の基準となる。列選択線信号CSLのパルスNとパルスN+1は、それぞれ列アドレスストローブクロック信号CASPのパルスNとパルスN+1と同期する。したがって、図4Bの場合、同期基準信号CASSP2のパルスN+1に基づいて生成される列選択線信号CSLのパルスN+1は遅延されて、パルスN+1のパルス幅が短くすぎて、擬似SRAM10が故障するのを回避する。図4Cの場合、同期決定信号CLSYNCが高論理レベルに移行する時、この時、基準クロック信号CLKは高論理レベルである。次いで、基準クロック信号CLKが低論理レベルに移行する時、列アドレスストローブクロック信号CASPは低論理レベルであることから、制御回路120は、演算後、列アドレスストローブクロック信号CASPが高論理レベルに移行する時、前置き信号CLSYNCDを高論理レベルに移行する。次いで、同期基準信号CASSP2のパルスN+2は、前置き信号CLSYNCDが高論理レベルに移行された後、生成され、列アドレスストローブクロック信号CASPのパルスN+2の生成の基準となる。したがって、図4Cの場合、同期基準信号CASSP2のパルスN+1に基づいて生成される列選択線信号CSLのパルスN+1は省略されて、パルスN+1のパルス幅が短すぎて、擬似SRAM10が故障するのを回避する。
【0025】
図5Aは、本発明の実施形態のコンパレータ230の回路図である。図2図5Aを同時に参照すると、コンパレータ230は、データ入力回数NDIN及びデータの実際の書き込み回数NDWRを比較するのに用いる。データ入力回数NDINがデータの実際の書き込み回数NDWRに等しい時、書込みマッチング信号WRMTCは、高論理レベルに移行される。
【0026】
論理回路510は、カウンタ210とカウンタ220に結合し、データ入力回数NDINとデータの実際の書き込み回数NDWRを受信し、論理演算して、制御信号PWRMTC_cを生成する。具体的には、論理回路510は、ORゲートOR1、ORゲートOR2、ORゲートOR3、ORゲートOR4、NORゲートNOR1、NORゲートNOR2とNANDゲートNAND1を含む。データ入力回数NDINは、データ入力回数CNTDIN<3:0>、即ち、データ入力回数CNTDIN<0>、データ入力回数CNTDIN<1>、データ入力回数CNTDIN<2>、データ入力回数CNTDIN<3>を含む。データの実際の書き込み回数NDWRは、データの実際の書き込み回数CNTDWR<3:0>、即ち、データの実際の書き込み回数CNTDWR<0>、データの実際の書き込み回数CNTDWR<1>、データの実際の書き込み回数CNTDWR<2>、データの実際の書き込み回数CNTDWR<3>を含む。ORゲートOR1は、データ入力回数CNTDIN<0>とデータの実際の書き込み回数CNTDWR<0>を受信し、ORゲートOR2は、データ入力回数CNTDIN<1>とデータの実際の書き込み回数CNTDWR<1>を受信し、ORゲートOR3は、データ入力回数CNTDIN<2>とデータの実際の書き込み回数CNTDWR<2>を受信し、ORゲートOR4は、データ入力回数CNTDIN<3>とデータの実際の書き込み回数CNTDWR<3>を受信する。論理回路510は、ORゲートOR1、ORゲートOR2、ORゲートOR3、ORゲートOR4、NORゲートNOR1、NORゲートNOR2とNANDゲートNAND1によって論理演算を実行した後、NANDゲートNAND1により制御信号PWRMTC_cを生成する。
【0027】
論理回路520は、論理回路510に結合し、制御信号EN_tと制御信号PWRMTC_cを受信し、論理演算した後、フラグ信号FLGD_tと制御信号CON1を生成する。具体的には、論理回路520は、トランジスタP1、NOTゲートINV1、トランジスタN1、NOTゲートINV2、NOTゲートINV3、NORゲートNOR3、トランジスタP2、NOTゲートINV4、トランジスタN2、NOTゲートINV5とNANDゲートNAND2を含む。トランジスタP1のゲート端は、制御信号CASPDB_cを受信し、NOTゲートINV1とNOTゲートINV2の入力端は、制御信号EN_tを受信し、トランジスタN1のゲート端は、制御信号CASPD_tを受信する。トランジスタP2のゲート端は、制御信号CASPD_tを受信し、NOTゲートINV4の入力端は、制御信号PWRMTC_cを受信し、トランジスタN2のゲート端は、制御信号CASPDB_cを受信する。論理回路520は、トランジスタP1、NOTゲートINV1、トランジスタN1、NOTゲートINV2、NOTゲートINV3、NORゲートNOR3、トランジスタP2、NOTゲートINV4、トランジスタN2、NOTゲートINV5とNANDゲートNAND2によって論理演算を実行した後、NORゲートNOR3とNANDゲートNAND2によってフラグ信号FLGD_tと制御信号CON1を生成する。
【0028】
論理回路530は、論理回路520に結合し、フラグ信号FLGD_tと制御信号CON1を受信し、論理演算した後、書込みマッチング信号WRMTCを生成する。具体的には、論理回路530は、NANDゲートNAND3、NANDゲートNAND4、NOTゲートINV6及びNANDゲートNAND5を含む。NANDゲートNAND3の入力端は、制御信号CON1を受信し、NANDゲートNAND4の入力端は、フラグ信号FLGD_t、制御信号EN_tとチップ電源投入完了確認信号CHRDY_tを受信する。論理回路530は、NANDゲートNAND3、NANDゲートNAND4、NOTゲートINV6及びNANDゲートNAND5によって論理演算を実行した後、NANDゲートNAND5によって書込みマッチング信号WRMTCを生成する。
【0029】
図5Aを参照すると、データ入力回数CNTDIN<3:0>とデータの実際の書き込み回数CNTDWR<3:0>が比較されて、比較結果は、制御信号CASPD_tと制御信号CASPDB_cのタイミングに基づき、ラッチされる。制御信号CASPD_tと制御信号CASPDB_cは、列アドレスストローブクロック信号CASPを遅延することで生成される。言及すべきこととして、データ入力回数NDINがデータの実際の書き込み回数NDWRに等しいか否か判断するのに用いる書込みマッチング信号WRMTCを生成するために、コンパレータ230は、判断結果のパルスを変換するデジタルフィルタ構造を有する。パルスの幅は、書込みマッチング信号WRMTCが安定した後、動作を実行するのに十分である。制御信号EN_tは、ステータス信号であり、チップイネーブル信号(不図示)が高論理レベルに変わる時、制御信号EN_tは、高論理レベルに変わる。擬似SRAM10がアクティブ状態(active state)を完了し、プリチャージ状態(pre−charge state)にシフトする時、制御信号EN_tは、低論理レベルに変わる。
【0030】
図5Bは、本発明の実施形態のコンパレータ230に用いる信号生成回路540の回路図である。図5Bを参照すると、信号生成回路540は、インバータINV7、遅延回路550及びインバータINV8を含む。信号生成回路540は、列アドレスストローブクロック信号CASPとモード信号MODE1を受信して、反転列アドレスストローブクロック信号CASP_t、制御信号CASPD_tと制御信号CASPDB_cを生成するのに用いる。具体的には、インバータINV7は、列アドレスストローブクロック信号CASPを受信し、反転して、反転列アドレスストローブクロック信号CASP_tを生成する。遅延回路550は、反転列アドレスストローブクロック信号CASP_tとモード信号MODE1を受信し、モード信号MODE1に基づき、選択するモードが例えばテストモード(test mode)であるのか、ヒューズモード(fuse mode)であるのか決定して遅延時間を決定し、反転列アドレスストローブクロック信号CASP_tを遅延して、制御信号CASPD_tを生成する。インバータINV8は、制御信号CASPD_tを受信し、反転して、制御信号CASPDB_cを生成する。
【0031】
図6Aは、本発明の実施形態の同期制御回路370の回路図である。図3図6を参照すると、同期制御回路370は、書込みマッチング信号WRMTC、書込みフラグ信号WRFLGと列アドレスストローブクロック信号CASPを受信し、書込みマッチング信号WRMTCに基づき、外部クロック(基準クロック信号CLK)で書込むことと内部クロック(列アドレスストローブクロック信号CASP)で書込むことを同期するか否か判断して、同期制御を実行して同期決定信号CLSYNCと前置き信号CLSYNCDを生成する。具体的には、同期制御回路370は、論理回路610、論理回路620及び論理回路630を含む。
【0032】
論理回路610は、NANDゲートNAND6を含み、NANDゲートNAND6は、書込みマッチング信号WRMTC、書込みフラグ信号WRFLGを受信し、NAND演算後、同期決定信号CLSYNCを生成する。
【0033】
論理回路620は、論理回路610を結合し、論理回路620は、同期決定信号CLSYNCを受信し、論理演算して、制御信号IND_tを生成する。論理回路620は、トランジスタP3、NOTゲートINV9、トランジスタN3、NOTゲートINV10、NANDゲートNAND7を含む。トランジスタP3のゲートは、制御信号CLKD_tを受信し、NOTゲートINV9の入力端は、同期決定信号CLSYNCを受信し、トランジスタN3のゲートは、制御信号CLKD_cを受信する。NANDゲートNAND7の入力端は、制御信号EN_tを受信し、NANDゲートNAND7の出力端は、制御信号IND_tを提供する。NOTゲートINV10の入力端は、制御信号IND_tを受信する。
【0034】
論理回路630は、論理回路620を結合し、制御信号IND_tを受信し、論理演算して、前置き信号CLSYNCDを生成する。論理回路630は、トランジスタP4、NOTゲートINV11、トランジスタN4、NOTゲートINV12、NORゲートNOR4及びNOTゲートINV13を含む。トランジスタP4のゲートは、反転列アドレスストローブクロック信号CASP_tを受信し、NOTゲートINV11の入力端は、制御信号IND_tを受信し、トランジスタN4のゲートは、列アドレスストローブクロック信号CASPを受信する。NOTゲートINV12の入力端は、同期決定信号CLSYNCを受信し、NORゲートの出力端は、前置き信号CLSYNCDを提供する。NOTゲートINV13の入力端は、前置き信号CLSYNCDを受信する。
【0035】
図6Aを参照すると、書込み動作中、書込みフラグ信号WRFLGは高論理レベルであって、書込みマッチング信号WRMTCは、書込み動作の開始においても高論理レベルであることから、NANDゲートNAND6がNAND演算を実行した後、低論理レベルの同期決定信号CLSYNCを生成する。次いで、書込みマッチング信号WRMTCが低論理レベルに変わる時、同期決定信号CLSYNCは、高論理レベルに移行する。同期決定信号CLSYNCが高論理レベルに移行するタイミングは、制御信号CLKD_t、制御信号CLKD_cと制御信号IND_tが生成されるタイミングに該当し、同期決定信号CLSYNCは、列アドレスストローブクロック信号CASPが高論理レベルである時に移行される。
【0036】
図6Bは、本発明の実施形態の同期制御回路の信号生成回路640の回路図である。図6Bを参照すると、信号生成回路640は、遅延回路650、インバータINV14、インバータINV15、遅延回路660を含む。信号生成回路640は、基準クロック信号CLKとモード信号MODE1を受信して、制御信号CLKD_t、制御信号CLKD_cと制御信号CLKD2_tを生成するのに用いる。具体的には、遅延回路650は、基準クロック信号CLKとモード信号MODE1を受信し、モード信号MODE1に基づき、選択するモードが例えばテストモード(test mode)であるのか、ヒューズモード(fuse mode)であるのか決定して遅延時間を決定し、基準クロック信号CLKを遅延して、制御信号CLKD_tを生成する。インバータINV14は、制御信号CLKD_tを受信し、反転して、制御信号CLKD_cを生成する。インバータINV15の入力端は、制御信号CLKD_cを受信する。遅延回路660は、インバータINV15の出力端に結合し、モード信号MODE1に基づき、選択するモードが例えばテストモード(test mode)であるのか、ヒューズモード(fuse mode)であるのか決定して遅延時間を決定し、遅延動作を実行して制御信号CLKD2_tを生成する。 図7は、本発明の実施形態の非同期制御回路380の回路図である。図7を参照すると、非同期制御回路380は、書込みカウントクロック信号CLKWDC、同期決定信号CLSYNC及び前置き信号CLSYNCDに基づき、同期基準禁止生成信号CASSPMASKと反転前置き信号CLSYNCDBを生成するのに用いる。非同期制御回路380は、論理回路710、論理回路720と論理回路730を含む。
【0037】
論理回路710は、書込みデータ判断回路140中のカウンタ210に結合し、書込みカウントクロック信号CLKWDCを受信する。論理回路710は、書込みカウントクロック信号CLKWDC、列アドレスストローブクロック信号CASP、反転列アドレスストローブクロック信号CASP_tと前置き信号CLSYNCDに基づき、制御信号CLKWDC3_tを生成する。
【0038】
論理回路720は、論理回路710に結合し、制御信号CLKWDC3_tを受信し、論理回路730に結合し、制御信号CASPRP_cを受信する。論理回路720は、制御信号CLKWDC3_t、制御信号CASPRP_c、制御信号CLKD_t、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_t、同期決定信号CLSYNC及び制御信号CLKD2_tに基づき、同期基準禁止生成信号CASSPMASKをシングルショットパルスジェネレータ350に提供する。チップ電源投入が完了していない時、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_tは低論理レベルであり、チップ電源投入が完了した時、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_tは高論理レベルである。
【0039】
論理回路730は、論理回路720に結合し、制御信号PCASP_c、同期決定信号CLSYNC、制御信号CLKD_t、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_t、前置き信号CLSYNCD、前置き信号CLSYNCD2_tに基づき、反転前置き信号CLSYNCDBをシングルショットパルスジェネレータ350に提供するのに用いる。
【0040】
図8は、本発明の実施形態の同期列アドレスストローブクロックコントローラ330の回路図である。図8を参照すると、同期列アドレスストローブクロックコントローラ330は、基準クロック信号CLK、該同期決定信号CLSYNCとトリガーステータス信号CLPTRIGを受信して、対応する同期基準信号CASSP2を生成する。同期列アドレスストローブクロックコントローラ330は、論理回路810と論理回路820を含む。
【0041】
論理回路810は、トリガーステータス信号CLPTRIG、同期決定信号CLSYNCと基準クロック信号CLKを受信する。論理回路810は、トリガーステータス信号CLPTRIG、制御信号CLPSTP_t、フラグ信号FLG_t、基準クロック信号CLK、同期決定信号CLSYNC、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_t、と同期基準禁止生成信号CASSPMASKに基づき、制御信号CASSP_tを生成する。トリガー制御信号CLPTRIGSL_tは、論理回路810中で生成する信号である。ノードn01、ノードn02は、論理回路810中の電圧ノードである。制御信号CLPSTP_tはパルス信号であり、アクティブ状態(active state)を完了する時、制御信号CLPSTP_tは、高論理レベルに変わり、プリチャージ状態(pre−charge state)にシフトする。フラグ信号FLG_tは、一種のステータス信号であり、フラグ信号FLG_tは、遅延時間のカウントを開始する時、高論理レベルに変わり、アクティブ状態(active state)が完了した時、低論理レベルに変わり、プリチャージ状態(pre−charge state)にシフトする。
【0042】
論理回路820は、論理回路810に結合し、制御信号CASSP_t、制御信号CLCLWAIT_c、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_t、非同期基準信号CASASPを受信して、同期基準信号CASSP2をシングルショットパルスジェネレータ350に提供する。信号CASSPL_tは、論理回路820中で生成する信号である。ノードn03、ノードn04は、論理回路820中の電圧ノードである。
【0043】
注意すべきこととして、アクティブ状態(active state)が完了した後、制御回路120は、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_t、制御信号CLPSTP_t、フラグ信号FLG_t、同期基準禁止生成信号CASSPMASKとトリガーステータス信号CLPTRIG等の信号をリセットする(reset)。
【0044】
図9は、本発明の実施形態の非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340の回路図である。図9を参照すると、非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340は、列アドレスストローブクロック信号CASP、同期基準禁止生成信号CASSPMASK、遅延レディ信号RCDRDYとトリガー制御信号CLPTRIGSL_tを受信して、対応する非同期基準信号CASASPを生成する。非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340は、論理回路910と論理回路920を含む。
【0045】
論理回路910は、列アドレスストローブクロック信号CASP、モード信号MODE1、制御信号CHRDY_tに基づき、制御信号CLCLWAIT_cを同期列アドレスストローブクロックコントローラ330中の論理回路820に提供する。ノードn05、ノードn06、ノードn07は、論理回路910中の電圧ノードであり、遅延回路930は、モード信号MODE1を受信して遅延時間を決定する。
【0046】
論理回路920は、論理回路910に結合し、遅延レディ信号RCDRDY、トリガー制御信号CLPTRIGSL_t、チップ電源投入完了確認信号CHRDY_t、同期基準禁止生成信号CASSPMASK、制御信号CLPSTP_tに基づき、非同期基準信号CASASPをシングルショットパルスジェネレータ350に提供するのに用いる。ノードn08、ノードn09、ノードn10は、論理回路920中の電圧ノードである。
【0047】
図10は、本発明の実施形態のシングルショットパルスジェネレータ350の回路図である。図10を参照すると、シングルショットパルスジェネレータ350は、同期基準禁止生成信号CASSPMASK、遅延レディ信号RCDRDY、反転前置き信号CLSYNCDB、同期基準信号CASSP2、前置き信号CLSYNCD及び非同期基準信号CASASPを受信する。シングルショットパルスジェネレータ350は、非同期モードである時、非同期基準信号CASASPに基づき、対応する列アドレスストローブクロック信号CASPを生成し、同期モードである時、同期基準信号CASSP2に基づき、対応する列アドレスストローブクロック信号CASPを生成する。
【0048】
シングルショットパルスジェネレータ350は、NANDゲートNAND8、NANDゲートNAND9、NANDゲートNAND10、NOTゲートINV16、遅延回路1010、NANDゲートNAND11、NOTゲートINV17及びNOTゲートINV18を含む。NANDゲートNAND8の入力端は、非同期基準信号CASASP、反転前置き信号CLSYNCDBと遅延レディ信号RCDRDYを受信する。NANDゲートNAND9の入力端は、同期基準信号CASSP2、前置き信号CLSYNCDと遅延レディ信号RCDRDYを受信する。NANDゲートNAND10は、NANDゲートNAND8とNANDゲートNAND9の出力端に結合する。非同期基準信号CASASP、反転前置き信号CLSYNCDBと遅延レディ信号RCDRDYがいずれも高論理レベルであるか、同期基準信号CASSP2、前置き信号CLSYNCDと遅延レディ信号RCDRDYがいずれも高論理レベルである時、NANDゲートNAND10は、高論理レベルをNANDゲートNAND11に出力する。NOTゲートINV16は、同期基準禁止生成信号CASSPMASKを受信し、遅延回路1010は、モード信号MODE1を受信する。NANDゲートNAND11は、NOTゲートINV16、NANDゲートNAND10及び遅延回路1010に結合し、制御信号PCASP_cを生成する。制御信号PCASP_cは、インバータINV17とインバータINV18のバッファを経て列アドレスストローブクロック信号CASPを生成する。
【0049】
上記に従い、列アドレスストローブクロック信号CASPは、シングルショットパルスジェネレータ350が「非同期基準信号CASASPに基づく非同期生成」と「同期基準信号CASSP2に基づく同期生成」の「OR演算」(OR operation)によって生成される。また、「非同期基準信号CASASPに基づく非同期生成」と「同期基準信号CASSP2に基づく同期生成」の2種類の場合について、更に、高論理レベルの遅延レディ信号RCDRDYにより列アドレスストローブクロック信号CASPを生成する必要がある。列アドレスストローブクロック信号CASPのパルス幅は、図10の遅延回路1010によって決定される。好ましい実施形態は、図2のカウンタ220が列アドレスストローブクロック信号CASPを受信した後に実行される遅延(不図示)、信号生成回路540が受信した列アドレスストローブクロック信号CASPに対して図5Bの遅延回路550が実行した遅延及び非同期列アドレスストローブクロックコントローラ340に対して図9の遅延回路930が実行した遅延等の3つの遅延を同じ種類の遅延素子で生成されるように設計している。したがって、チッププロセス、電圧と温度において、同じプロセス変動(process variation)を有し、全てのプロセス変動で十分なタイミングマージン(timing margin)を得ることができる。
【0050】
図4に戻ると、データ入力回数NDINがデータの実際の書き込み回数NDWRに等しい後、1つ目の同期モードの列選択線信号CSLが有効である時、前置き信号CLSYNCDは、基準クロック信号CLKが上昇する前(図4A)か基準クロック信号CLKが上昇した後(図4B)、高論理レベルに移行される可能性がある。しかしながら、これは、列選択線信号CSLが十分な間隔(interval)又は高論理レベル時間を維持できない可能性がある。したがって、本発明は、以下に示す、追加の解決方案を提供する。
【0051】
図11は、本発明の別の実施形態の制御信号タイミング図である。図11を参照すると、非同期基準信号CASASPは、前置き信号CLSYNCDが高論理レベルに変わる時、同期基準信号CASSP2と制御信号CLCLWAIT_cによって遅延する。外部クロック(基準クロック信号CLK)が高論理レベルであり、内部クロック(非同期基準信号CASASP)が高論理レベルに変わってから、列アドレスストローブクロック信号CASPは、生成を開始する。また、列アドレスストローブクロック信号CASPのパルス幅に必要な遅延時間が終了した後、列アドレスストローブクロック信号CASPの生成動作を完了する。次いで、同期基準信号CASSP2と非同期基準信号CASASPをリセットする(reset)。また、列アドレスストローブクロック信号CASPの現在のパルスと次のパルスとの間の間隔は、制御信号CLCLWAIT_cが低論理レベルである時間によって維持できる。このような方法によれば、非同期基準信号CASASPが、基準クロック信号CLKが高論理レベルに移行する前まで遅延したり、基準クロック信号CLK が高論理レベルである期間まで遅延したとしても、列選択線信号CSLは、依然として必要なパルス幅と間隔を維持できる。
【0052】
図11に示すように、非同期モードにおいて、列アドレスストローブクロック信号CASPの周期は、基準クロック信号CLKの周期より短い。したがって、前置き信号CLSYNCDが列選択線信号CSL中の1つ目の同期パルスの遅延に用いられたとしても、列選択線信号CSLのパルスと共に生成し続け、基準クロック信号CLKと列選択線信号CSLとの間の遅延は減少し、遅延は、列選択線信号CSLが生成する幾つかの周期の後、完全に吸収される。次いで、列選択線信号CSLと基準クロック信号CLKの生成は、完全に同期される。
【0053】
図4図11に戻ると、基準クロック信号CLKの周波数が低いか、チップのプロセス変動がファストコーナー(fast corner)である場合の時、必要数よりさらに多くの列選択線信号CSLパルスを生成する。この場合について、本発明は、以下の追加の実現方法を提供する。
【0054】
図12A図12B図12Cは、本発明のもう1つの実施形態の制御信号タイミング図である。図12A図12B図12Cは、本発明が列アドレスストローブクロック信号CASP、同期決定信号CLSYNC、前置き信号CLSYNCD、反転前置き信号CLSYNCDB及び同期基準禁止生成信号CASSPMASKに基づき、モード変更を実行する別の方法を示した。データ入力回数NDIN がデータの実際の書き込み回数NDWRに等しくて(この時、同期決定信号CLSYNCは高論理レベルである)、1つの列選択線信号CSLパルスを生成した後、基準クロック信号CLK(external CLK)が低論理レベルに変わるまで、次の列選択線信号CSLパルスの生成を停止する。以下に、3通りの場合を陳述する。
【0055】
図12Aを参照すると、図12Aは、列アドレスストローブクロック信号CASPが停止されていない例である。基準クロック信号CLKが高論理レベルに変わり、同期決定信号CLSYNCが高論理レベルに変わった後、列アドレスストローブクロック信号CASPは低論理レベルに変わり、次いで、基準クロック信号CLKは低論理レベルに変わり、列アドレスストローブクロック信号CASPは高論理レベルに変わるため、列アドレスストローブクロック信号CASPは、停止されない。
【0056】
図12Bを参照すると、図12Bは、列アドレスストローブクロック信号CASPを停止した例である。基準クロック信号CLKが高論理レベルに変わり、同期決定信号CLSYNCが高論理レベルに変わった後、列アドレスストローブクロック信号CASPは低論理レベルに変わる(次いで、列アドレスストローブクロック信号CASPが高論理レベルに変わる)ため、基準クロック信号CLKが低論理レベルに移行するまで、前置き信号CLSYNCDによって列アドレスストローブクロック信号CASPの非同期生成を停止することができる。
【0057】
図12Cを参照すると、図12Cは、列アドレスストローブクロック信号CASPを停止する別の例である。基準クロック信号CLKが高論理レベルに変わり、列アドレスストローブクロック信号CASPが低論理レベルに変わった後(次いで、列アドレスストローブクロック信号CASPが高論理レベルに変わる)、同期決定信号CLSYNCは高論理レベルに移行し、基準クロック信号CLKは低論理レベルに移行する。したがって、同期基準禁止生成信号CASSPMASKによって高論理レベルに移行して列アドレスストローブクロック信号CASPの同期生成を停止することができる。
【0058】
図13は、本発明の実施形態の制御方法のフローチャートである。図13を参照すると、ステップ1310では、制御回路は、擬似SRAMのデータ入力回数とデータの実際の書き込み回数をカウント並びに比較して、書込みマッチング信号を生成し、擬似SRAMのデータ入力回数のカウントに基づき、書込みカウントクロック信号を生成する。次いで、ステップ1320では、制御回路は、該書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を生成し、前置き信号に基づき、列アドレスストローブクロック信号と制御信号を生成する。制御回路は、該書込みマッチング信号と該書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、擬似SRAMの列選択線信号のパルスを遅延するか省略する。
【0059】
以上より、本発明の制御回路及び制御方法は、前置き信号のタイミングを調整して適切なタイミングを有する列選択線信号を生成して、擬似SRAMの故障又は不安定な動作を回避する。本発明は、擬似SRAMのデータ入力回数と実際の書込み回数をカウント並びに比較して、前置き信号を生成し、前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、列選択線信号のパルスを遅延するか省略して、列選択線信号のパルス幅が短すぎるのを回避するため、故障又は不安定な動作を回避でき、必要数の列選択線信号を生成できる。本発明によれば、擬似SRAMは、より高い動作周波数を実現でき、プロセス変動において信頼性を有する。
【0060】
本文は以上の実施例のように示したが、本発明を限定するためのものではなく、当業者が本発明の精神の範囲から逸脱しない範囲において、変更又は修正することが可能であるが故に、本発明の保護範囲は後続の特許請求の範囲に定義しているものを基準とする。
【産業上の利用可能性】
【0061】
本発明の擬似SRAMに用いられる制御回路及び制御方法は、前置き信号のタイミングを調整して適切なタイミングを有する列選択線信号を生成して、擬似SRAMの故障又は不安定な動作を回避することができる。本発明によれば、擬似SRAMは、より高い動作周波数を実現できる。
【符号の説明】
【0062】
10:擬似SRAM
110:DRAMアレイ
120:制御回路
130:入出力回路
140:書込みデータ判断回路
150:クロック生成回路
160:アドレスデコーダ
210:カウンタ
220:カウンタ
230:コンパレータ
310:同期・非同期コントローラ
320:遅延カウンタ
330:同期列アドレスストローブクロックコントローラ
340:非同期列アドレスストローブクロックコントローラ
350:シングルショットパルスジェネレータ
360:クロック調整器
370:同期制御回路
380:非同期制御回路
550、650、660、930、1010:遅延回路
P1−P4、N1−N4:トランジスタ
510、520、530、610、620、710、720、730、810、820:論理回路
CNTDIN<3:0>、CNTDIN<0>、CNTDIN<1>、CNTDIN<2>、CNTDIN<3>:データ入力回数
CNTDWR<3:0>、CNTDWR<0>、CNTDWR<1>、CNTDWR<2>、CNTDWR<3>:データの実際の書き込み回数
PWRMTC_c、CASPDB_c、CASPD_t、CASPDB_c、CASPDB_c、EN_t、CON1、IND_t、CLKD_c、CLKD_t、CLKD2_t、CLKWDC3_t、CASPRP_c、CLPSTP_t、CASSP_t、PCACP_c、CLCLWAIT_c:制御信号
CASP_t:反転列アドレスストローブクロック信号
CLPTRIGSL_t:トリガー制御信号
n01、n02、n03、n04、n08、n09、n19:ノード
CHRDY_t:チップ電源投入完了確認信号
FLGD_t:フラグ信号
CASSP2:同期基準信号
CASASP:非同期基準信号
RCDRDY:遅延レディ信号
LTNCY:遅延制御信号
MODE、MODE1:モード信号
CLPTRIG:トリガーステータス信号
CASSPMASK:同期基準禁止生成信号
CLSYNCDB:反転前置き信号
NDIN:データ入力回数
NDWR:データの実際の書き込み回数
LTCSTA:カウント開始信号
WRFLG:書込みフラグ信号
WRITE:書込み制御信号
CLK:基準クロック信号
CASP:列アドレスストローブクロック信号
WRMTC:書込みマッチング信号
CLKWDC:書込みカウントクロック信号
CLSYNC:同期決定信号
CLSYNCD、CLSYNCD2_t:前置き信号
CLP:制御信号
N+1、N+2、N+3、N+4:パルス
OR1−4:ORゲート
NOR1−4:NORゲート
NAND1−11:NANDゲート
INV1−18:NOTゲート
【要約】
【課題】擬似SRAMに適用される制御回路及びその制御方法を提供する。
【解決手段】制御回路は、書込みデータ判断回路とクロック生成回路を含む。書込みデータ判断回路は、擬似SRAMのデータ入力回数とデータの実際の書き込み回数をカウント並びに比較して、書込みマッチング信号を生成し、擬似SRAMのデータ入力回数のカウント動作に基づき、書込みカウントクロック信号を生成する。クロック生成回路は、書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を生成し、前置き信号に基づき、列アドレスストローブクロック信号と制御信号を生成する。クロック生成回路は、書込みマッチング信号と書込みカウントクロック信号に基づき、前置き信号を動的に遅延するか否か決定して、列選択線信号のパルスを遅延するか省略する。
【選択図】図1
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図6A
図6B
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13