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JP2020088497A - Memory circuit, semiconductor device, and mobile device - Google Patents

Memory circuit, semiconductor device, and mobile device Download PDF

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JP2020088497A
JP2020088497A JP2018217083A JP2018217083A JP2020088497A JP 2020088497 A JP2020088497 A JP 2020088497A JP 2018217083 A JP2018217083 A JP 2018217083A JP 2018217083 A JP2018217083 A JP 2018217083A JP 2020088497 A JP2020088497 A JP 2020088497A
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memory
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友彦 佐藤
Tomohiko Satou
友彦 佐藤
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

To provide a semiconductor device, etc. which suppresses increase of an area of a signal output circuit.SOLUTION: A memory circuit 300 includes a memory array, a word line 32, and a bit line 33. The memory array includes a plurality of memories 31 which is arranged in matrix in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. The word line 32 allows reading of a signal included in each of the plurality of memories 31 extended in the first direction and arranged in the first direction. The bit line 33 includes a digit line 331 connected to each of the plurality of memories 31 arranged in the second direction and an output line 332 coupled to the digit line 331 and extended in the first direction. By the word line 32 allowing to read the signal, the signal from each memory 31 corresponding to the word line 32 is transmitted to the output line 332.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明はメモリ回路、半導体装置および移動体デバイスに関する。 The present invention relates to a memory circuit, a semiconductor device and a mobile device.

近年、モバイル機器に搭載されるイメージセンサの高集積化が進むとともに、イメージセンサを小型化することが期待されている。イメージセンサを小型化するために周辺回路を効率化することは有効な手段の一つである。 2. Description of the Related Art In recent years, as image sensors mounted on mobile devices have become highly integrated, it is expected that the image sensors will be made smaller. One of the effective means is to improve the efficiency of peripheral circuits in order to miniaturize the image sensor.

例えば、特許文献1には、所定のビットの信号を保持するビットメモリの、複数のビットメモリの中からの選択を、複数のAD(Analog to Digital)変換部の各々のメモリ部で共通に行う選択部を有する撮像装置が提案されている。また特許文献2には、デジタル信号出力回路のデジタル信号の各ビットの信号をそれぞれ保持するラッチユニットを具備したラッチ回路と、ラッチユニットのそれぞれに対応して配置され、対応するラッチユニットが保持したデジタル信号を、隣接するラッチ回路内の対応するラッチユニットに転送するスイッチと、を備える技術が提案されている。 For example, in Patent Document 1, selection of a bit memory holding a signal of a predetermined bit from a plurality of bit memories is commonly performed in each of the plurality of AD (Analog to Digital) conversion units. An imaging device having a selection unit has been proposed. Further, in Patent Document 2, a latch circuit including a latch unit for holding each bit signal of the digital signal of the digital signal output circuit, and a latch circuit arranged corresponding to each of the latch units and held by the corresponding latch unit. A switch that transfers a digital signal to a corresponding latch unit in an adjacent latch circuit has been proposed.

特開2016−103809号公報JP, 2016-103809, A 特開2013−012966号公報JP, 2013-012966, A

特許文献1や特許文献2に記載の技術は、AD変換後の信号をラッチするメモリ回路から信号を読み出す際に水平方向に複数のビット線を跨ぐワード線が配置されている。そしてこのワード線は複数の画素アレイから取得した信号の内、同じ桁のビットを読み取る。そのため、特許文献1や特許文献2に記載の技術は、このように読み取った信号を更に並び替えて出力するための回路を設ける必要がある。 In the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, when a signal is read from a memory circuit that latches a signal after AD conversion, word lines are arranged across a plurality of bit lines in the horizontal direction. Then, this word line reads the bit of the same digit among the signals acquired from the plurality of pixel arrays. Therefore, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 need to be provided with a circuit for further rearranging and outputting the signals thus read.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、信号出力回路の面積の増大を抑える半導体装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a semiconductor device or the like that suppresses an increase in the area of a signal output circuit.

本発明にかかるメモリ回路は、メモリアレイと、ワード線と、ビット線とを有している。メモリアレイは、第1方向と、第1方向に直交する第2方向とに、行列状に配置された複数のメモリを有する。ワード線は、第1方向に延伸し第1方向に配列されている複数のメモリに含まれる信号をそれぞれ読出し可能とする。ビット線は、第2方向に配列されている複数のメモリにそれぞれ接続するディジット線と当該ディジット線に連結し第1方向に延伸する出力線を有し、ワード線が信号を読出し可能とすることにより、ワード線に対応するメモリからの信号を出力線に伝送する。 The memory circuit according to the present invention has a memory array, word lines, and bit lines. The memory array has a plurality of memories arranged in a matrix in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. The word line extends in the first direction and makes it possible to read signals included in a plurality of memories arranged in the first direction. The bit line has a digit line connected to each of the plurality of memories arranged in the second direction and an output line connected to the digit line and extending in the first direction so that the word line can read a signal. Thus, the signal from the memory corresponding to the word line is transmitted to the output line.

上記構成により、メモリ回路はワード線とビット線を平行に配置することができるため、最上位ビットまたはMSB(Most Significant Bit)から最下位ビットまたはLSB(Least Significant Bit)までを1ワードとしてまとめて読み出すことができる。したがって、メモリアレイから信号を読み出したのちにデータの並び替えを行うための回路が不要となる。 With the above configuration, the word line and the bit line can be arranged in parallel in the memory circuit, so that the most significant bit or MSB (Most Significant Bit) to the least significant bit or LSB (Least Significant Bit) are collected as one word. Can be read. Therefore, a circuit for rearranging the data after reading the signals from the memory array becomes unnecessary.

本発明によれば、信号出力回路の面積の増大を抑える半導体装置等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device or the like that suppresses an increase in the area of a signal output circuit.

実施の形態1にかかる半導体装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device according to a first exemplary embodiment. 実施の形態1にかかる半導体装置におけるメモリ回路の構成図である。3 is a configuration diagram of a memory circuit in the semiconductor device according to the first exemplary embodiment; FIG. メモリ回路の信号の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the signal of a memory circuit. メモリ回路が出力する信号の一例を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows an example of the signal which a memory circuit outputs. ADC(Analog-to-Digital Converter)回路およびメモリ回路が出力する信号のタイミング図である。It is a timing chart of the signal which an ADC (Analog-to-Digital Converter) circuit and a memory circuit output. メモリ回路が出力する信号の別の例を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows another example of the signal which a memory circuit outputs. 実施の形態2にかかる半導体装置における信号出力回路を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a signal output circuit in the semiconductor device according to the second exemplary embodiment. 実施の形態2にかかる半導体装置が出力する信号のタイミング図である。FIG. 6 is a timing chart of signals output by the semiconductor device according to the second exemplary embodiment. 実施の形態2にかかる半導体装置におけるメモリ回路および信号出力回路の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a memory circuit and a signal output circuit in the semiconductor device according to the second exemplary embodiment.

説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。尚、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 For clarity of explanation, the following description and drawings are appropriately omitted and simplified. In each drawing, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary.

<実施の形態1>
以下、図面を参照して実施の形態1について説明する。図1は、実施の形態1にかかる半導体装置の概略構成図である。図に示す半導体装置1は、被写体像を結像させる光学レンズとともに撮像装置として使用されるイメージセンサである。半導体装置1は、画素アレイ10、ADC回路20、メモリ部30および信号出力回路40を有している。
<Embodiment 1>
Hereinafter, Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor device according to the first embodiment. The semiconductor device 1 shown in the figure is an image sensor used as an imaging device together with an optical lens that forms a subject image. The semiconductor device 1 has a pixel array 10, an ADC circuit 20, a memory section 30, and a signal output circuit 40.

尚、図1には理解を容易にするために2次元直交座標系が便宜的に示されている。X軸は図の左右方向に平行であり、図の右方向がX軸プラス方向と一致している。また、Y軸は図の上下方向に平行であり、図の上方向がY軸プラス方向と一致している。また、Y軸方向を第1方向、X軸方向を第2方向と称することもある。 In FIG. 1, a two-dimensional Cartesian coordinate system is shown for convenience of understanding. The X axis is parallel to the left-right direction in the figure, and the right direction in the figure coincides with the X-axis plus direction. Further, the Y axis is parallel to the vertical direction of the figure, and the upward direction of the figure matches the Y axis plus direction. The Y-axis direction may be referred to as a first direction and the X-axis direction may be referred to as a second direction.

画素アレイ10は、行列状に配置された光電変換素子11を少なくとも有している。複数の光電変換素子11は、検出した光から電気信号を生成し、生成したアナログ電気信号をそれぞれADC回路20に供給する。 The pixel array 10 has at least photoelectric conversion elements 11 arranged in a matrix. The plurality of photoelectric conversion elements 11 generate electric signals from the detected light and supply the generated analog electric signals to the ADC circuit 20, respectively.

ADC回路20は、画素アレイ10からアナログ電気信号を受け取り、受け取ったアナログ電気信号をそれぞれAD変換する。ADC回路20は例えばシングルスロープADCであり、AD変換後のデジタル信号(またはバイナリ信号とも称する)は、予め設定されたビット数(例えば8ビット、10ビットまたは12ビットなど)を有している。ADC回路20は、生成したバイナリ信号をメモリ部30に供給する。 The ADC circuit 20 receives the analog electric signal from the pixel array 10 and AD-converts the received analog electric signal. The ADC circuit 20 is, for example, a single slope ADC, and the AD-converted digital signal (also referred to as a binary signal) has a preset number of bits (for example, 8 bits, 10 bits, 12 bits, or the like). The ADC circuit 20 supplies the generated binary signal to the memory unit 30.

メモリ部30は、ADC回路20から受け取った信号をビット単位ごとに記憶する記憶装置であり、例えばSRAM(Static Random Access Memory)により構成される。メモリ部30は、ビット単位ごとに信号を記憶するメモリが行列状に配置されたメモリアレイを有している。 The memory unit 30 is a storage device that stores the signal received from the ADC circuit 20 bit by bit, and is configured by, for example, SRAM (Static Random Access Memory). The memory unit 30 has a memory array in which memories that store signals in bit units are arranged in a matrix.

本実施の形態において、メモリアレイは、Y軸方向に1ビットからNビットまでN個のメモリが配列されている。ここでNは、AD変換によって離散化されたバイナリ信号の桁数である。すなわち、ADC回路20は、画素アレイ10から受け取ったアナログの画素信号をNビットのバイナリ信号に変換する。以降、本開示において、任意の光電変換素子11のアナログ信号をAD変換によって離散化したバイナリ信号を、1ワード分のバイナリ信号と称する。例えばAD変換後のバイナリ信号が10ビットの場合、メモリ部30は、Y軸方向に1ワード分のバイナリ信号として10個のメモリが配列される。すなわち、この場合、N=10となる。 In the present embodiment, the memory array has N memories arranged from 1 bit to N bits in the Y-axis direction. Here, N is the number of digits of the binary signal discretized by AD conversion. That is, the ADC circuit 20 converts the analog pixel signal received from the pixel array 10 into an N-bit binary signal. Hereinafter, in the present disclosure, a binary signal obtained by discretizing an analog signal of any photoelectric conversion element 11 by AD conversion is referred to as a binary signal for one word. For example, when the binary signal after AD conversion is 10 bits, the memory unit 30 has 10 memories arranged as a binary signal for one word in the Y-axis direction. That is, in this case, N=10.

また、メモリアレイは、X軸方向に画素数分のメモリが配列される。よって、メモリ部30は、X軸方向には例えば数千個のメモリが配列される。メモリアレイにおいてX軸方向に配列されている複数のメモリは、バイナリ信号の同じ桁が配列されていることになる。 In the memory array, memories corresponding to the number of pixels are arranged in the X-axis direction. Therefore, in the memory unit 30, for example, thousands of memories are arranged in the X-axis direction. In the plurality of memories arranged in the X-axis direction in the memory array, the same digit of the binary signal is arranged.

メモリ部30は、ADC回路20から受け取った複数のバイナリ信号をメモリに一旦記憶するとともに、メモリ制御部(不図示)からの指示を受けて、これらの信号を、信号出力回路40に供給する。 The memory unit 30 temporarily stores the plurality of binary signals received from the ADC circuit 20 in the memory, and receives the instructions from the memory control unit (not shown) and supplies these signals to the signal output circuit 40.

信号出力回路40は、メモリ部30から受け取った信号を別の回路へ出力する。このとき信号出力回路40は、別の回路が適宜信号を扱うことができるように、光電変換素子の配列に従った順序によりバイナリ信号を順次出力する。 The signal output circuit 40 outputs the signal received from the memory unit 30 to another circuit. At this time, the signal output circuit 40 sequentially outputs the binary signals in the order according to the arrangement of the photoelectric conversion elements so that another circuit can appropriately handle the signal.

半導体装置1は、例えば光学レンズとともにスマートフォンやデジタルカメラなどの移動体デバイスに利用される。その場合、光学レンズが被写体像を画素アレイ10上に結像させると、半導体装置1は、結像された被写体像を電気信号に変換する。更に半導体装置1は、光電変換素子が生成した電気信号をバイナリ信号に変換して、変換したバイナリ信号を移動体デバイス内部の他の回路に出力する。 The semiconductor device 1 is used for a mobile device such as a smartphone or a digital camera together with, for example, an optical lens. In that case, when the optical lens forms a subject image on the pixel array 10, the semiconductor device 1 converts the formed subject image into an electric signal. Further, the semiconductor device 1 converts the electric signal generated by the photoelectric conversion element into a binary signal, and outputs the converted binary signal to another circuit inside the mobile device.

次に、図2を参照しながらメモリ部30について更に説明する。図2は、実施の形態1にかかる半導体装置におけるメモリ回路の構成図である。メモリ部30は、メモリ回路300aおよびメモリ回路300bを有している。尚、図に示す2次元直交座標系は、図1と共通の方向を示している。 Next, the memory section 30 will be further described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the memory circuit in the semiconductor device according to the first embodiment. The memory unit 30 has a memory circuit 300a and a memory circuit 300b. The two-dimensional orthogonal coordinate system shown in the figure shows the same direction as in FIG.

以下にメモリ回路300aの構成について説明する。メモリ回路300aは、X軸およびY軸に沿って行列状に配置された複数のメモリ31と、複数のワード線32aと、複数のビット線33aとをそれぞれ有している。 The configuration of the memory circuit 300a will be described below. The memory circuit 300a has a plurality of memories 31 arranged in a matrix along the X axis and the Y axis, a plurality of word lines 32a, and a plurality of bit lines 33a.

メモリ回路300aは、複数のメモリ31を有している。メモリ31は、X軸方向にK個、Y軸方向にN個が行列状に配置されている。図において、メモリ31にはY軸方向の座標とX軸方向の座標がそれぞれ示されている。具体例を挙げて説明すると、左上のメモリ31は座標[1,1]である。座標の右の値は、X軸方向の座標であり、X軸プラス方向に向かってKまで順次インクリメントされている。また、座標の左の値は、Y軸方向の座標であり、Y軸マイナス方向に向かってNまで順次インクリメントされている。すなわちメモリ回路300aの右下のメモリ31は座標[N,K]である。 The memory circuit 300a has a plurality of memories 31. The memory 31 is arranged in a matrix of K in the X-axis direction and N in the Y-axis direction. In the figure, the memory 31 shows the coordinates in the Y-axis direction and the coordinates in the X-axis direction. Explaining with a specific example, the upper left memory 31 has coordinates [1, 1]. The value on the right of the coordinate is the coordinate in the X-axis direction, and is sequentially incremented to K in the X-axis positive direction. The value on the left of the coordinate is the coordinate in the Y-axis direction, and is sequentially incremented to N in the Y-axis negative direction. That is, the lower right memory 31 of the memory circuit 300a has coordinates [N, K].

メモリ回路300aは、Y軸方向にN個のメモリを有している。このY軸方向に配列されたN個のメモリ31は、ADC回路20によりAD変換された1ワード分(Nビット)の信号を構成する。例えば座標[1,1]がLSBであり、座標[N,1]がMSBとなる。尚、座標[1,1]がMSBであり、座標[N,1]がLSBとなってもよい。 The memory circuit 300a has N memories in the Y-axis direction. The N memories 31 arranged in the Y-axis direction form a signal for one word (N bits) AD-converted by the ADC circuit 20. For example, the coordinate [1,1] is the LSB and the coordinate [N,1] is the MSB. The coordinates [1,1] may be the MSB and the coordinates [N,1] may be the LSB.

尚、以降の説明において上述のメモリアレイを示す場合に、「行」と「列」を用いて表現する。具体的にはX軸に平行な方向に一直線状に配列されているメモリを1行と表現し、Y軸に平行な方向に一直線上に配列されているメモリを1列と表現する。例えば座標[1,1]のメモリ31と同じ行は、座標[1,2]、[1,3]、・・・、[1,2K]のメモリである。座標[1,1]のメモリ31と同じ列のメモリは、座標[2,1]、[3,1]、・・・、[N,1]のメモリである。すなわち、メモリ部30は、1列が1ワード分のメモリ配列を構成し、1行が同じ桁同士のメモリ配列を構成している。またメモリの列を示す場合に、左上の座標[1,1]を起点として、1列目〜2K列目と表現する。同様に、メモリの行を示す場合に、左上の座標[1,1]を起点として、1行目〜N行目と表現する。 In the following description, when the above memory array is shown, it is expressed by using “row” and “column”. Specifically, the memory arranged in a straight line in the direction parallel to the X axis is expressed as one row, and the memory arranged in a straight line in the direction parallel to the Y axis is expressed as one column. For example, the same row as the memory 31 of the coordinates [1,1] is the memory of the coordinates [1,2], [1,3],..., [1,2K]. The memory in the same column as the memory 31 having the coordinates [1, 1] is the memory having the coordinates [2, 1], [3, 1],..., [N, 1]. That is, in the memory unit 30, one column constitutes a memory array for one word, and one row constitutes a memory array having the same digits. Further, when a memory column is shown, it is expressed as the first column to the 2Kth column, starting from the upper left coordinate [1, 1]. Similarly, when a row in the memory is shown, it is expressed as the 1st row to the Nth row starting from the upper left coordinate [1, 1].

ワード線32aは、Y軸方向に配列された1ワード分の信号を読出し可能とする。ワード線32aは、Y軸方向に配列された1ワード分のメモリ31に隣接するように、メモリ31の列に沿って延伸しており、この1ワード分のメモリ31が読出し可能となるためのスイッチ35を有している。スイッチ35は、例えばMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を含むスイッチ回路である。ワード線32aがメモリ制御部(不図示)から任意の読出し信号(リードイネーブル信号とも称される)を受け取ると、スイッチ35がオン状態となり、オン状態となったメモリ31は信号が読出し可能となる。ワード線32aは、対応する列のメモリ31を読出し可能とする読出し信号rd_en(1)〜rd_en(N)をそれぞれメモリ制御部から受け取る。 The word line 32a can read signals for one word arranged in the Y-axis direction. The word line 32a extends along the column of the memory 31 so as to be adjacent to the memory 31 for one word arranged in the Y-axis direction, and the memory 31 for one word can be read. It has a switch 35. The switch 35 is, for example, a switch circuit including a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). When the word line 32a receives an arbitrary read signal (also referred to as a read enable signal) from the memory control unit (not shown), the switch 35 is turned on, and the memory 31 in the on state can read the signal. .. The word line 32a receives read signals rd_en(1) to rd_en(N), which enable the memory 31 in the corresponding column to be read, from the memory control unit.

尚、以降の説明において、複数のワード線32aの内、1列目のワード線はワード線32a(1)と表現し、2列目のワード線32aはワード線32a(2)と表現し、同様に、K列目のワード線32aはワード線32a(K)と表現する。 In the following description, of the plurality of word lines 32a, the word line in the first column is expressed as the word line 32a(1), and the word line 32a in the second column is expressed as the word line 32a(2). Similarly, the word line 32a in the Kth column is expressed as a word line 32a(K).

ビット線33aは、接続している複数のメモリ31の内、読出し可能となったメモリ31の信号を信号出力回路40に伝送する。ビット線33aは、ディジット線331aと、出力線332aとを有している。ディジット線331aは、X軸方向に延伸し、X軸方向に配列されている複数のメモリ31にそれぞれ接続している。例えば、メモリ回路300aにおいて、図の一番上側に位置するディジット線331aは、LSBを記憶する座標[1,1]、[1,2]、・・・、[1,K]のメモリ31にそれぞれ接続している。同様に、Y軸マイナス方向側に隣接する別のディジット線331aは、隣の桁の信号を記憶する座標[2,1]、[2,2]、・・・、[2,K]のメモリ31に接続している。換言すると、ディジット線331aは、メモリ回路300aにおいて同じ行に配列されているメモリ31に接続している。 The bit line 33a transmits a signal of the readable memory 31 among the plurality of connected memories 31 to the signal output circuit 40. The bit line 33a has a digit line 331a and an output line 332a. The digit line 331a extends in the X-axis direction and is connected to each of the plurality of memories 31 arranged in the X-axis direction. For example, in the memory circuit 300a, the digit line 331a located on the uppermost side of the figure is stored in the memory 31 having coordinates [1,1], [1,2],... [1,K] for storing the LSB. Each is connected. Similarly, another digit line 331a adjacent to the Y-axis minus direction has a memory of coordinates [2,1], [2,2],..., [2,K] that stores the signal of the adjacent digit. It is connected to 31. In other words, the digit line 331a is connected to the memories 31 arranged in the same row in the memory circuit 300a.

また、出力線332aは、ディジット線331aと連結するとともに、Y軸方向に延伸し、接続しているメモリ31から出力された信号を信号出力回路40に伝送する。また、出力線332aは、ワード線32aとY軸方向に配列されているメモリ31とにそれぞれ隣接するように配置される。また、1本のディジット線331aに接続する出力線332aの数は、1本である。したがって、ディジット線331aが接続する複数のメモリ31がそれぞれ記憶する信号は、共通の出力線332aにより伝送される。すなわち、複数のバイナリ信号の同じ桁の信号は、共通する1本の出力線332aにより伝送される構成となっている。 The output line 332a is connected to the digit line 331a, extends in the Y-axis direction, and transmits the signal output from the connected memory 31 to the signal output circuit 40. The output line 332a is arranged so as to be adjacent to the word line 32a and the memory 31 arranged in the Y-axis direction. The number of output lines 332a connected to one digit line 331a is one. Therefore, the signals respectively stored in the plurality of memories 31 connected to the digit line 331a are transmitted by the common output line 332a. That is, the signals of the same digit among the plurality of binary signals are transmitted through the common single output line 332a.

出力線332aは、対応する行のメモリ31に記憶されている信号をそれぞれ出力する。具体的には、出力線332a(1)は、信号d_col(1)を出力する。同様に、出力線332a(2)は、信号d_col(2)を出力し、出力線332a(N)は、信号d_col(N)を出力する。 The output lines 332a respectively output the signals stored in the memory 31 of the corresponding row. Specifically, the output line 332a(1) outputs the signal d_col(1). Similarly, the output line 332a(2) outputs the signal d_col(2), and the output line 332a(N) outputs the signal d_col(N).

尚、以降の説明において、複数のビット線33aの内、1行目のビット線はビット線33a(1)と表現し、2行目のビット線33aはビット線33a(2)と表現し、同様に、N行目のビット線33aはビット線33a(N)と表現する。更に同じくディジット線331aおよび出力線332aについても、それぞれの行に対応した数字を括弧つきで併記することにより、何行目に配置されているかを示す。 In the following description, of the plurality of bit lines 33a, the bit line in the first row is expressed as bit line 33a(1), the bit line 33a in the second row is expressed as bit line 33a(2), Similarly, the bit line 33a in the Nth row is expressed as a bit line 33a(N). Similarly, regarding the digit line 331a and the output line 332a, the numbers corresponding to the respective lines are also shown in parentheses to indicate in which line they are arranged.

上述のように、1本のワード線32aは、Y軸方向に配列された1ワード分のメモリ31の列に隣接し、1本の出力線332aは、ワード線32aおよびメモリ31の列に隣接する。 As described above, one word line 32a is adjacent to the column of the memory 31 for one word arranged in the Y-axis direction, and one output line 332a is adjacent to the word line 32a and the column of the memory 31. To do.

以上、メモリ回路300aについて説明したが、隣接するメモリ回路300bの構成は、メモリ回路300aと同様である。そのため、詳細な説明は省略するが、メモリ回路300bが有する主な構成は以下の通りです。メモリ回路300bは、メモリ31、ワード線32b、ビット線33bおよびスイッチ35を有する。メモリ回路300bの左上のメモリ31は座標[1,K+1]であり、メモリ回路300bの右下のメモリ31は座標[N,2K]である。また、メモリ回路300bは、N本のワード線32b(1)〜ワード線32b(N)を有し、K本のビット線33b(K+1)〜ビット線33b(2K)を有している。 Although the memory circuit 300a has been described above, the configuration of the adjacent memory circuit 300b is the same as that of the memory circuit 300a. Therefore, although detailed description is omitted, the main configuration of the memory circuit 300b is as follows. The memory circuit 300b has a memory 31, a word line 32b, a bit line 33b, and a switch 35. The memory 31 at the upper left of the memory circuit 300b has coordinates [1, K+1], and the memory 31 at the lower right of the memory circuit 300b has coordinates [N, 2K]. The memory circuit 300b includes N word lines 32b(1) to 32b(N) and K bit lines 33b(K+1) to 33b(2K).

メモリ回路300bにおいて、ワード線32bは、対応する列のメモリ31を読出し可能とする読出し信号rd_en(N+1)〜rd_en(2N)をそれぞれメモリ制御部から受け取る。また、出力線332bは、対応する行のメモリ31に記憶されている信号をそれぞれ出力する。具体的には、出力線332b(1)は、信号d_col(N+1)を出力する。同様に、出力線332b(2)は、信号d_col(N+2)を出力し、出力線332b(N)は、信号d_col(2N)を出力する。 In the memory circuit 300b, the word line 32b receives read signals rd_en(N+1) to rd_en(2N) that enable the memory 31 in the corresponding column to be read from the memory control unit. Further, the output line 332b outputs the signal stored in the memory 31 of the corresponding row, respectively. Specifically, the output line 332b(1) outputs the signal d_col(N+1). Similarly, the output line 332b(2) outputs the signal d_col(N+2), and the output line 332b(N) outputs the signal d_col(2N).

次に、図3を参照しながらメモリ回路の信号の流れについて説明する。図3は、メモリ回路の信号の流れを示す図である。図3は、メモリ部30のメモリ回路300aを模式的に示したものである。図において、ワード線32a(1)は、1列目のメモリ配列に対応したワード線である。また、ディジット線331a(1)は、1行目のメモリ配列に対応したディジット線である。更に、出力線332a(1)は、ディジット線331a(1)に接続している出力線である。同様に、ディジット線331a(N)は、N行目のメモリ配列に対応したディジット線である。同じく、出力線332a(K)は、ディジット線331a(K)に接続している出力線である。また図において示されている太線の矢印は、メモリ31から出力される信号の流れを意味している。図に示す例は、ワード線32a(1)がメモリ制御部から読出し信号rd_en(1)を受け取った状況である。 Next, the signal flow of the memory circuit will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a signal flow of the memory circuit. FIG. 3 schematically shows the memory circuit 300a of the memory unit 30. In the figure, the word line 32a(1) is a word line corresponding to the memory array in the first column. The digit line 331a(1) is a digit line corresponding to the memory array on the first row. Further, the output line 332a(1) is an output line connected to the digit line 331a(1). Similarly, the digit line 331a(N) is a digit line corresponding to the memory array in the Nth row. Similarly, the output line 332a(K) is an output line connected to the digit line 331a(K). The bold arrows shown in the figure mean the flow of signals output from the memory 31. The example shown in the figure is a situation in which the word line 32a(1) receives the read signal rd_en(1) from the memory control unit.

ワード線32a(1)は対応する1列目のメモリ31をそれぞれ読出し可能とする読出し信号rd_en(1)をメモリ制御部から受け取ると、対応するスイッチ35はオン状態となる。これにより1列目のメモリ31はそれぞれ対応するビット線33aに接続される。すると、1列目のメモリ31がそれぞれ記憶している信号は、対応するビット線33aのディジット線331aを介して、出力線332aに伝送され、伝送された信号は、それぞれ信号出力回路40に供給される。 When the word line 32a(1) receives a read signal rd_en(1) from the memory control section, which enables the corresponding memory 31 in the first column to be read, the corresponding switch 35 is turned on. As a result, the memory 31 in the first column is connected to the corresponding bit line 33a. Then, the signals respectively stored in the memory 31 of the first column are transmitted to the output line 332a via the digit line 331a of the corresponding bit line 33a, and the transmitted signals are respectively supplied to the signal output circuit 40. To be done.

例えば、座標[1,1]のメモリ31は、1行目のディジット線331a(1)に信号を供給する。そして、ディジット線331a(1)に接続している出力線332a(1)は、出力信号d_col(1)として座標[1,1]のメモリ31の信号を出力する。 For example, the memory 31 at the coordinates [1, 1] supplies a signal to the digit line 331a(1) in the first row. Then, the output line 332a(1) connected to the digit line 331a(1) outputs the signal of the memory 31 at the coordinate [1,1] as the output signal d_col(1).

また、座標[2,1]のメモリ31は、2行目のディジット線331a(2)に信号を供給する。そして、ディジット線331a(2)に接続している出力線332a(2)は、出力信号d_col(2)として座標[2,1]のメモリ31の信号を出力する。 Further, the memory 31 at the coordinates [2, 1] supplies a signal to the digit line 331a(2) in the second row. Then, the output line 332a(2) connected to the digit line 331a(2) outputs the signal of the memory 31 at the coordinate [2,1] as the output signal d_col(2).

同様に、座標[N,1]のメモリ31は、N行目のディジット線331a(N)に信号を供給する。そして、ディジット線331a(N)に接続している出力線332a(N)は、出力信号d_col(N)として座標[N,1]のメモリ31の信号を出力する。 Similarly, the memory 31 at the coordinates [N, 1] supplies a signal to the digit line 331a(N) in the Nth row. Then, the output line 332a(N) connected to the digit line 331a(N) outputs the signal of the memory 31 at the coordinate [N,1] as the output signal d_col(N).

尚、メモリ制御部は、1個のメモリ回路に対して、任意の時間に1個の読出し信号を供給する。例えば、メモリ回路300aが読出し信号rd_en(1)を受け取る時、メモリ回路300aが有する他のワード線32aは、読出し信号を受け取らない。これにより、複数のメモリ31に接続するディジット線331aは、読出し信号により接続された1個のメモリ31から信号を受け取る。すなわち、メモリ回路300aは、ワード線32aが読出し可能とする1列のメモリ31を出力することにより、1ワード分のバイナリ信号を複数のビット線33aから出力することができる The memory control unit supplies one read signal to one memory circuit at any time. For example, when the memory circuit 300a receives the read signal rd_en(1), the other word line 32a included in the memory circuit 300a does not receive the read signal. As a result, the digit line 331a connected to the plurality of memories 31 receives a signal from the one memory 31 connected by the read signal. That is, the memory circuit 300a can output the binary signal for one word from the plurality of bit lines 33a by outputting the memory 31 in one column that can be read by the word line 32a.

次に、図4を参照しながら読出し信号と出力信号との関係について更に説明する。図4は、メモリ回路が出力する信号の一例を示すタイミング図である。図の上段はワード線32aおよびワード線32bがメモリ制御部からそれぞれ受け取る読出し信号をワード線ごとに示している。例えば、図の最上段には、1列目のワード線32a(1)が受け取る読出し信号rd_en(1)が示されており、順次、2K列目のワード線32b(2K)が受け取る読出し信号rd_en(2K)までが一部省略して示されている。 Next, the relationship between the read signal and the output signal will be further described with reference to FIG. FIG. 4 is a timing diagram showing an example of signals output from the memory circuit. The upper part of the figure shows the read signals received by the word line 32a and the word line 32b from the memory control unit for each word line. For example, the read signal rd_en(1) received by the word line 32a(1) in the first column is shown at the top of the figure, and the read signal rd_en received by the word line 32b(2K) in the 2Kth column in sequence. Parts up to (2K) are omitted.

時刻t0から時刻t1の間に、1列目のワード線32a(1)は読出し信号rd_en(1)を受け取る。このように、読出し信号は、対象となるワード線に予め設定された読出し期間継続して供給される。予め設定された読出し期間とは、読出し信号がワード線に伝送されてから、対象となるメモリ31の信号が出力されるまでの期間である。 From time t0 to time t1, the word line 32a(1) in the first column receives the read signal rd_en(1). Thus, the read signal is continuously supplied to the target word line for the preset read period. The preset read period is a period from when the read signal is transmitted to the word line to when the signal of the target memory 31 is output.

また、読出し信号rd_en(1)の下側に隣接する信号rd_en(2)は、2列目のワード線32aが受け取る読出し信号である。図に示すように、読出し信号は、1列ごとに供給され、且つ、互いに重複しないように設定されている。また、所定のワード線に対する読出し信号の供給が終了すると、次の列のワード線が読出し信号を受け取る。したがって、それ以降のワード線32aも、順次同じ期間ずつ読出し信号を受け取り、最終的に2K列目のワード線32bが読出し信号rd_en(2K)を受け取る。 The signal rd_en(2) adjacent to the lower side of the read signal rd_en(1) is a read signal received by the word line 32a in the second column. As shown in the drawing, the read signals are supplied for each column and are set so as not to overlap each other. When the supply of the read signal to the predetermined word line is completed, the word line in the next column receives the read signal. Therefore, the subsequent word lines 32a also sequentially receive the read signal for the same period, and finally the word line 32b in the 2Kth column receives the read signal rd_en(2K).

読出し信号の下側に示されているのは、ビット線33aおよびビット線33bの出力信号である。出力信号d_col(1)は、メモリ回路300aの1行目のビット線33a(1)に対応した信号である。出力信号d_col(1)の下側に隣接する出力信号d_col(2)は、メモリ回路300aの2行目のビット線33a(2)に対応した信号である。出力信号d_col(N)は、メモリ回路300aのN行目のビット線33a(N)に対応した信号である。同様に、出力信号d_col(N+1)は、メモリ回路300bの1行目のビット線33b(1)に対応した信号であり、出力信号d_col(2N)は、メモリ回路300bのN行目のビット線33b(N)に対応した信号である。 Shown below the read signal are the output signals of the bit lines 33a and 33b. The output signal d_col(1) is a signal corresponding to the bit line 33a(1) in the first row of the memory circuit 300a. The output signal d_col(2) adjacent to the lower side of the output signal d_col(1) is a signal corresponding to the bit line 33a(2) in the second row of the memory circuit 300a. The output signal d_col(N) is a signal corresponding to the bit line 33a(N) in the Nth row of the memory circuit 300a. Similarly, the output signal d_col(N+1) is a signal corresponding to the bit line 33b(1) in the first row of the memory circuit 300b, and the output signal d_col(2N) is the bit line in the Nth row of the memory circuit 300b. This is a signal corresponding to 33b(N).

図に示すように、ビット線33aの出力信号は、ワード線32aに対応しており、ビット線33bの出力信号は、ワード線32bに対応している。例えば、時刻t0から時刻t1の間に、1列目のワード線32a(1)に対応する信号がビット線33a(1)〜ビット線33a(N)を介して出力される。このとき、ビット線33a(1)の出力信号d_col(1)として、出力線332a(1)から座標[1,1]のメモリ31が記憶していた信号が出力される。同様に、2行目のビット線33a(2)の出力信号d_col(2)として、座標[2,1]のメモリ31が記憶していた信号が出力され、N行目のビット線33a(N)の出力信号d_col(N)として、座標[N,1]のメモリ31が記憶していた信号が出力される。 As shown in the figure, the output signal of the bit line 33a corresponds to the word line 32a, and the output signal of the bit line 33b corresponds to the word line 32b. For example, between time t0 and time t1, the signal corresponding to the word line 32a(1) in the first column is output via the bit lines 33a(1) to 33a(N). At this time, as the output signal d_col(1) of the bit line 33a(1), the signal stored in the memory 31 of the coordinate [1,1] is output from the output line 332a(1). Similarly, as the output signal d_col(2) of the bit line 33a(2) in the second row, the signal stored in the memory 31 at the coordinate [2,1] is output, and the bit line 33a(N in the Nth row is output. ) Output signal d_col(N), the signal stored in the memory 31 at the coordinate [N, 1] is output.

次に、時刻t1から時刻t2の間に、2列目のワード線32a(2)に対応する信号がビット線33a(1)〜ビット線33a(N)を介して出力される。このとき、ビット線33a(1)の出力信号d_col(1)として、出力線332a(1)から座標[1,2]のメモリ31が記憶していた信号が出力される。同様に、2行目のビット線33a(2)の出力信号d_col(2)として、座標[2,2]のメモリ31が記憶していた信号が出力され、N行目のビット線33a(N)の出力信号d_col(N)として、座標[N,2]のメモリ31が記憶していた信号が出力される。 Next, between time t1 and time t2, the signal corresponding to the word line 32a(2) in the second column is output via the bit lines 33a(1) to 33a(N). At this time, as the output signal d_col(1) of the bit line 33a(1), the signal stored in the memory 31 of the coordinates [1, 2] is output from the output line 332a(1). Similarly, the signal stored in the memory 31 at the coordinate [2, 2] is output as the output signal d_col(2) of the bit line 33a(2) of the second row, and the bit line 33a(N of the Nth row is output. ) Output signal d_col(N), the signal stored in the memory 31 at the coordinate [N, 2] is output.

メモリ回路300aは、このようにして時刻t3までの間に順次ワード線32aを切り換えながら各桁に共有するビット線33aを介して列ごとに記憶している1ワード分の信号を順次出力する。 In this way, the memory circuit 300a sequentially outputs the signal for one word stored for each column through the bit line 33a shared by each digit while sequentially switching the word line 32a until time t3.

次に、時刻t3から時刻t4の間に、上述したメモリ回路300aの場合と同様にして、メモリ回路300bはビット線33bを介して信号を出力する。すなわち、メモリ回路300bは、時刻t3から時刻t4の間に、ワード線32bをK+1列目から2K列目まで切り換えながら読出し信号rd_en(K+1)から読出し信号rd_en(2K)までを順次受け取る。そして、ビット線33bは、読出し信号に対応した1ワード分の信号を出力信号d_col(N+1)から出力信号d_col(2N)として順次出力する。 Next, between time t3 and time t4, the memory circuit 300b outputs a signal via the bit line 33b, as in the case of the memory circuit 300a described above. That is, the memory circuit 300b sequentially receives the read signal rd_en(K+1) to the read signal rd_en(2K) while switching the word line 32b from the K+1th column to the 2Kth column from the time t3 to the time t4. Then, the bit line 33b sequentially outputs signals for one word corresponding to the read signal from the output signal d_col(N+1) to the output signal d_col(2N).

以上のように、実施の形態1にかかる半導体装置1は、メモリ部30が記憶した信号を、順次1ワード分ずつ出力する。そのため、半導体装置1は、メモリ部30が順次出力するバイナリ信号を並べ替える必要がない。このような構成により、半導体装置1は信号出力回路の回路規模が増大するのを抑えつつ所望の信号を出力することができる。 As described above, the semiconductor device 1 according to the first embodiment sequentially outputs the signals stored in the memory section 30 for each word. Therefore, the semiconductor device 1 does not need to rearrange the binary signals sequentially output by the memory unit 30. With such a configuration, the semiconductor device 1 can output a desired signal while suppressing an increase in the circuit scale of the signal output circuit.

次に、図5を参照しながらADC回路20およびメモリ部30の信号処理の関係について説明する。図5は、ADC回路およびメモリ回路が出力する信号のタイミング図である。図において、上段に示す転送制御信号ラッチおよびランプ信号はADC回路20およびメモリ部30を制御する波形である。AD変換後のバイナリ信号は転送制御信号ラッチに応じてメモリ部30に転送される。ランプ信号の下に示す電源ノイズは、ADC回路20の電源回路に生じるノイズの波形である。電源ノイズの下に示す複数の矩形波は、メモリ制御部およびメモリ部30において生成される読出し信号である。 Next, the relationship of signal processing of the ADC circuit 20 and the memory unit 30 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a timing chart of signals output from the ADC circuit and the memory circuit. In the figure, the transfer control signal latch and the ramp signal shown in the upper stage are waveforms that control the ADC circuit 20 and the memory unit 30. The binary signal after AD conversion is transferred to the memory unit 30 according to the transfer control signal latch. The power supply noise shown below the ramp signal is a waveform of noise generated in the power supply circuit of the ADC circuit 20. A plurality of rectangular waves shown under the power supply noise are read signals generated in the memory control unit and the memory unit 30.

図において、時刻t5から時刻t7の期間に、メモリ制御部は読出し信号を生成するとともにメモリ部30に生成した読出し信号を順次供給している。これにともない、メモリ部30は読出し信号に応じた信号を読出し信号を受け取ったワード線ごとに出力し、出力した信号を順次、信号出力回路40に供給している。また信号出力回路40は、メモリ部30から受け取った信号を順次別の回路へ出力している。 In the figure, during the period from time t5 to time t7, the memory control unit generates the read signal and sequentially supplies the generated read signal to the memory unit 30. Along with this, the memory section 30 outputs a signal corresponding to the read signal for each word line that has received the read signal, and sequentially supplies the output signal to the signal output circuit 40. Further, the signal output circuit 40 sequentially outputs the signal received from the memory unit 30 to another circuit.

時刻t5から時刻t7の期間に、メモリ制御部、メモリ部30および信号出力回路40が行う上述の処理ために、ADC回路20の電源回路には図に示す電源ノイズが生じる。ここで生じる電源ノイズは、上述の処理の影響を受けて電源電圧が変動することにより生じる。すなわち、1個の読出し信号に伴う処理の電圧変動が大きくなると、それに伴い電源ノイズも大きくなる傾向がある。換言すると、1個の読出し信号に伴う処理の電圧変動を抑えることにより、電源ノイズの振幅を抑えることができる。 During the period from time t5 to time t7, the power supply noise shown in the figure occurs in the power supply circuit of the ADC circuit 20 due to the above-described processing performed by the memory control unit, the memory unit 30, and the signal output circuit 40. The power supply noise generated here is generated by the fluctuation of the power supply voltage under the influence of the above-described processing. That is, when the voltage fluctuation of the processing due to one read signal increases, the power supply noise tends to increase accordingly. In other words, the amplitude of the power supply noise can be suppressed by suppressing the voltage fluctuation of the processing due to one read signal.

一方、時刻t6から時刻t7の期間Pcに、ADC回路20はランプ信号を生成してAD変換を行っている。すなわち、半導体装置1は、期間Pcに、ADC回路20によるAD変換処理と、メモリ部30に記憶した信号の読出し処理を並行して行っている。 On the other hand, during the period Pc from time t6 to time t7, the ADC circuit 20 generates a ramp signal and performs AD conversion. That is, the semiconductor device 1 performs the AD conversion processing by the ADC circuit 20 and the reading processing of the signal stored in the memory unit 30 in parallel during the period Pc.

ADC回路20は、ランプ信号の電圧が変動すると、正しくAD変換処理を行うことができなくなる可能性がある。そのため、ADC回路20が誤動作をする程に電源ノイズが相対的に大きい場合には、ADC回路20とメモリ回路300bとは上述のように並行した処理を行うことは好ましくない。しかし、ADC回路20が誤動作をする程に電源ノイズが相対的に大きくない場合には、図に示すようにAD変換処理とメモリ部30から信号を読み出す処理とを並行して行うことにより、処理時間を短縮させることができる。 If the voltage of the ramp signal fluctuates, the ADC circuit 20 may not be able to correctly perform AD conversion processing. Therefore, when the power supply noise is relatively large enough to cause the ADC circuit 20 to malfunction, it is not preferable that the ADC circuit 20 and the memory circuit 300b perform the parallel processing as described above. However, when the power supply noise is not relatively large enough to cause the ADC circuit 20 to malfunction, the AD conversion process and the process of reading a signal from the memory unit 30 are performed in parallel as shown in FIG. The time can be shortened.

例えば、メモリ部においてメモリアレイのX軸方向に配置されている複数の同じ桁のメモリから一気に信号を読み出す処理を行った場合の電源ノイズは、本実施の形態における電源ノイズと比較すると、電圧の変動が非常に大きい。このように電源ノイズの電圧の変動が非常に大きい場合にはADC回路が行うAD変換処理と、メモリアレイから信号を読み出す処理を並行に行うことは好ましくない。これに対して、本実施の形態における半導体装置1が1個の読出し信号に伴い行う処理は、10ビット程度の非常に少ない信号を読み出すものである。そのため、半導体装置1はメモリ部30の信号読出し処理に伴う電源ノイズを小さく抑えることができる。 For example, the power supply noise in the case where a signal is read at once from a plurality of memories of the same digit arranged in the X-axis direction of the memory array in the memory unit, the power supply noise is smaller than the power supply noise in the present embodiment. The fluctuation is very large. When the fluctuation of the power supply noise voltage is extremely large, it is not preferable to perform the AD conversion process performed by the ADC circuit and the process of reading a signal from the memory array in parallel. On the other hand, the process performed by the semiconductor device 1 according to the present embodiment with one read signal is to read a very small signal of about 10 bits. Therefore, the semiconductor device 1 can suppress the power supply noise due to the signal reading process of the memory unit 30.

次に、図6を参照しながらメモリ31の信号を読み出す処理のバリエーションについて説明する。図6は、メモリ回路が出力する信号の別の例を示すタイミング図である。図4に示した例と異なり、図6に示す例は、半導体装置1において、メモリ回路300aとメモリ回路300bとが並行して信号の読出し処理を行っている。 Next, variations of the process of reading the signal of the memory 31 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart showing another example of signals output from the memory circuit. Unlike the example shown in FIG. 4, in the example shown in FIG. 6, in the semiconductor device 1, the memory circuit 300a and the memory circuit 300b perform the signal reading process in parallel.

すなわち、時刻t8から時刻t9の間に、メモリ回路300aが有する1列目のワード線32a(1)が読出し信号rd_en(0)を受け取る。これに応じて、ビット線33a(1)〜ビット線33a(N)からは、座標[1,1]〜[N,1]のメモリからバイナリ信号が出力される。 That is, from the time t8 to the time t9, the word line 32a(1) in the first column included in the memory circuit 300a receives the read signal rd_en(0). In response to this, the bit line 33a(1) to the bit line 33a(N) output a binary signal from the memory of the coordinates [1, 1] to [N, 1].

また、同じく時刻t8から時刻t9の間に、メモリ回路300bが有するK+1列目のワード線32a(K+1)が読出し信号rd_en(K+1)を受け取る。これに応じて、ビット線33b(1)〜ビット線33b(N)からは、座標[1,K+1]〜[N,K+1]のメモリからバイナリ信号が出力される。 Similarly, between time t8 and time t9, the K+1-th column word line 32a(K+1) of the memory circuit 300b receives the read signal rd_en(K+1). In response to this, the bit lines 33b(1) to 33b(N) output binary signals from the memories of the coordinates [1, K+1] to [N, K+1].

したがって、時刻t8から時刻t9の間に、メモリ回路300aが有する1列目のワード線32a(1)に対応するバイナリ信号と、メモリ回路300bが有するK+1列目のワード線32b(K+1)に対応するバイナリ信号とが、同時に出力される。 Therefore, between time t8 and time t9, the binary signal corresponding to the word line 32a(1) in the first column of the memory circuit 300a and the word line 32b(K+1) in the K+1 column of the memory circuit 300b are associated. And the binary signal to be output are simultaneously output.

このようにして異なるメモリ回路が有するワード線に対して同時に読出し信号を供給することにより、半導体装置1は、時刻t8から時刻t10の間に全てのメモリ31から信号を読み出すことができる。この場合、図4に示した例と比較すると、実質的に半分の期間に読出し処理を行うことができる。 By thus supplying the read signals to the word lines of the different memory circuits at the same time, the semiconductor device 1 can read the signals from all the memories 31 between time t8 and time t10. In this case, the reading process can be performed in substantially half the period as compared with the example shown in FIG.

尚、このように2本のワード線に対して同時に読出し信号を供給することにより、2ワード分のバイナリ信号を同時に読み出すことができる。本実施の形態においては、メモリ回路300が2個(メモリ回路300aおよびメモリ回路300b)の場合を示したが、当然ながら、メモリ回路は3個以上であってもよい。このような構成により複数本のワード線に対して同時に読出し信号を供給することにより数ワード分のバイナリ信号を同時に読み出すことができる。これにより、メモリ回路の読出し処理を行う時間を数分の1に短縮することができる。 By supplying the read signals to the two word lines at the same time, the binary signals for two words can be read at the same time. Although the case where the number of the memory circuits 300 is two (the memory circuit 300a and the memory circuit 300b) is shown in this embodiment mode, it goes without saying that the number of the memory circuits may be three or more. With such a configuration, it is possible to simultaneously read the binary signals of several words by supplying the read signals to the plurality of word lines at the same time. As a result, it is possible to reduce the time required to read the memory circuit to a fraction.

尚、複数本のワード線に対して読出し信号を同時に供給する場合であっても、この時にADC回路20の電源ノイズは、ADC回路20が誤動作を起こす可能性があるレベルのノイズには達しない。したがって、図5において説明したように、ADC回路20の処理と、メモリ部30の読出し処理とを並行に行うことができる。そのため、このような構成により半導体装置1は、処理時間を短縮させることができる。 Even when the read signals are simultaneously supplied to the plurality of word lines, the power supply noise of the ADC circuit 20 at this time does not reach the noise level at which the ADC circuit 20 may malfunction. .. Therefore, as described in FIG. 5, the processing of the ADC circuit 20 and the reading processing of the memory unit 30 can be performed in parallel. Therefore, the semiconductor device 1 having such a configuration can shorten the processing time.

以上、実施の形態1について説明したが、実施の形態1にかかる半導体装置1の構成は上述したものに限られない。例えば、メモリ部30は3個以上のメモリ回路を有していてもよい。尚、1個のメモリ回路300が有するワード線32の数と、ビット線33の数とは同じである必要はない。すなわち、上述の説明において、NとKとは同じである必要はない。また、複数のメモリ回路300がそれぞれ有するワード線32の数が同じである必要はない。同様に、複数のメモリ回路300がそれぞれ有するビット線33の数が同じである必要はない。例えば、メモリ回路300が有するワード線32の数がビット線33の数より多い場合には、Y軸方向に配列されたメモリに隣接して配置されたワード線32にビット線が有する出力線が配置されていない部分が存在する。 Although the first embodiment has been described above, the configuration of the semiconductor device 1 according to the first embodiment is not limited to the above. For example, the memory unit 30 may have three or more memory circuits. The number of word lines 32 included in one memory circuit 300 does not have to be the same as the number of bit lines 33. That is, in the above description, N and K need not be the same. Further, it is not necessary that the plurality of memory circuits 300 have the same number of word lines 32. Similarly, it is not necessary for the plurality of memory circuits 300 to have the same number of bit lines 33. For example, when the number of word lines 32 included in the memory circuit 300 is larger than the number of bit lines 33, the output lines included in the bit lines are adjacent to the word lines 32 arranged adjacent to the memories arranged in the Y-axis direction. There is a part that is not placed.

また、上述の説明において、メモリ回路300aは複数のワード線同士が隣接して配置されないように構成されるとともに、複数のビット線同士が隣接して配置されないように構成されている。これにより、半導体装置1は、回路面積の増大を抑え、効率の良い回路を実現している。しかし、上記構成に該当しなくても、選択されたワード線に対応する1ワード分のバイナリ信号が順次読み出される構成であれば、複数のワード線同士が隣接する部分が含まれていてもよいし、複数のビット線が隣接する部分が含まれていてもよい。 Further, in the above description, the memory circuit 300a is configured such that the plurality of word lines are not arranged adjacent to each other and the plurality of bit lines are not arranged adjacent to each other. As a result, the semiconductor device 1 suppresses an increase in circuit area and realizes an efficient circuit. However, even if it does not correspond to the above configuration, as long as the binary signal for one word corresponding to the selected word line is sequentially read, a portion where a plurality of word lines are adjacent to each other may be included. However, a portion where a plurality of bit lines are adjacent to each other may be included.

以上のように、実施の形態1によれば、信号出力回路の面積の増大を抑える半導体装置等を提供することができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to provide a semiconductor device or the like that suppresses an increase in the area of the signal output circuit.

<実施の形態2>
次に、実施の形態2について説明する。実施の形態2は、メモリ回路が出力する信号を伝送する回路の構成が実施の形態1と異なる。したがって、以下の説明において実施の形態1との差異点を中心として説明を行う。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the circuit that transmits the signal output from the memory circuit. Therefore, in the following description, differences from the first embodiment will be mainly described.

図7は、実施の形態2にかかる半導体装置における信号出力回路を示す図である。図に示す半導体装置2は、メモリ部30に3個のメモリ回路300d、300e、および300fを有している。メモリ回路300dは、出力線がN本設けられており、それぞれの出力信号は、d_col(1)〜d_col(N)である。メモリ回路300eもまた出力線がN本設けられており、それぞれの出力信号は、d_col(N+1)〜d_col(2N)である。同様に、メモリ回路300fも出力線がN本設けられており、それぞれの出力信号は、d_col(2N+1)〜d_col(3N)である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a signal output circuit in the semiconductor device according to the second embodiment. The semiconductor device 2 shown in the figure has three memory circuits 300d, 300e, and 300f in the memory section 30. The memory circuit 300d is provided with N output lines, and the respective output signals are d_col(1) to d_col(N). The memory circuit 300e is also provided with N output lines, and the respective output signals are d_col(N+1) to d_col(2N). Similarly, the memory circuit 300f is also provided with N output lines, and the respective output signals are d_col(2N+1) to d_col(3N).

信号出力回路40は、上記メモリ部30から出力された信号を受け取る。信号出力回路40は、上記出力信号にそれぞれ対応した複数の伝送線41を有している。複数の伝送線41は、対応する出力信号に応じて以下のように記号が付される。例えば、メモリ回路300dの出力信号d_col(1)に接続しているものは伝送線41d(1)と称される。また、メモリ回路300dの出力信号d_col(N)に接続しているものは伝送線41d(N)と称される。同様に、メモリ回路300eの出力信号d_col(N+1)に接続しているものは伝送線41e(N+1)と称され、メモリ回路300eの出力信号d_col(2N)に接続しているものは伝送線41e(2N)と称される。同じく、メモリ回路300fの出力信号d_col(2N+1)に接続しているものは伝送線41f(2N+1)と称され、メモリ回路300fの出力信号d_col(3N)に接続しているものは伝送線41f(3N)と称される。 The signal output circuit 40 receives the signal output from the memory unit 30. The signal output circuit 40 has a plurality of transmission lines 41 corresponding to the output signals. The plurality of transmission lines 41 are labeled as follows according to the corresponding output signals. For example, one connected to the output signal d_col(1) of the memory circuit 300d is referred to as a transmission line 41d(1). Further, one connected to the output signal d_col(N) of the memory circuit 300d is referred to as a transmission line 41d(N). Similarly, the one connected to the output signal d_col(N+1) of the memory circuit 300e is called a transmission line 41e(N+1), and the one connected to the output signal d_col(2N) of the memory circuit 300e is the transmission line 41e. It is called (2N). Similarly, the one connected to the output signal d_col(2N+1) of the memory circuit 300f is called a transmission line 41f(2N+1), and the one connected to the output signal d_col(3N) of the memory circuit 300f is the transmission line 41f( 3N).

また、信号出力回路40は、N個の論理回路400aおよびN個の論理回路400bを有している。論理回路400aおよび論理回路400bは、2個の信号を受け取り、受け取った信号を論理演算して、演算結果を出力する機能をそれぞれ有している。本実施の形態における論理回路400aおよび論理回路400bは、論理和(OR)演算を行うように設定されている。 Further, the signal output circuit 40 has N logic circuits 400a and N logic circuits 400b. The logic circuits 400a and 400b each have a function of receiving two signals, performing a logical operation on the received signals, and outputting an operation result. The logic circuits 400a and 400b in this embodiment are set to perform a logical sum (OR) operation.

論理回路400aは、メモリ回路300dから伝送される1個の信号と、メモリ回路300eから伝送される1個の信号とをそれぞれ受け取り、受け取った信号について論理演算を行い、演算結果を伝送線42に出力する。1個の論理回路400aは、メモリ回路300dおよび300eから対応する桁の信号を受け取るように構成されている。例えば、一の論理回路400aがメモリ回路300dからバイナリ信号の1桁目の信号(出力信号d_col(1))を一方の入力として受け取る場合には、他方の入力としてメモリ回路300eからも1桁目の信号(出力信号d_col(N+1))を受け取る。同様に、一の論理回路400aがメモリ回路300dからバイナリ信号のN桁目の信号(出力信号d_col(N))を一方の入力として受け取る場合には、他方の入力としてメモリ回路300eからもN桁目の信号(出力信号d_col(2N))を受け取る。N個の論理回路400aは、このようにバイナリ信号の対応する桁の信号を受け取り、これらの論理和を行った結果を対応する伝送線42にそれぞれ出力する。 The logic circuit 400a receives one signal transmitted from the memory circuit 300d and one signal transmitted from the memory circuit 300e, respectively, performs a logical operation on the received signal, and outputs the operation result to the transmission line 42. Output. One logic circuit 400a is configured to receive a corresponding digit signal from the memory circuits 300d and 300e. For example, when one logic circuit 400a receives the signal of the first digit of the binary signal (output signal d_col(1)) from the memory circuit 300d as one input, the first digit of the memory circuit 300e also receives as the other input. Signal (output signal d_col(N+1)) is received. Similarly, when one logic circuit 400a receives the Nth digit signal (output signal d_col(N)) of the binary signal from the memory circuit 300d as one input, the Nth digit is also input from the memory circuit 300e as the other input. Receive the eye signal (output signal d_col(2N)). The N logic circuits 400a thus receive the signals of the corresponding digits of the binary signal, and output the results of the logical sum of these to the corresponding transmission lines 42, respectively.

伝送線42は、それぞれバイナリ信号の桁数に対応した番号が括弧内に付与されている。すなわち、バイナリ信号の1桁目の演算結果を出力する論理回路400aは、伝送線42(1)に接続し、バイナリ信号のN桁目の演算結果を出力する論理回路400aは、伝送線42(N)に接続している。 Each of the transmission lines 42 has a number in parentheses corresponding to the number of digits of the binary signal. That is, the logic circuit 400a that outputs the operation result of the first digit of the binary signal is connected to the transmission line 42(1), and the logic circuit 400a that outputs the operation result of the Nth digit of the binary signal is N).

論理回路400aは、メモリ回路300dおよびメモリ回路300eから、相対的に電圧レベルが高い信号H(High)または相対的に電圧レベルが低い信号L(Low)のいずれかを受け取る。また、本実施の形態において、読出し信号を受け取っていない回路の信号は全て信号Lの電圧レベルに設定されている。すなわち、論理回路400が受け取る2個の信号の内のいずれかが信号Hになった場合には、論理回路400aおよび論理回路400bは信号Hを出力する。伝送線42(1)〜伝送線42(N)は、それぞれ対応する論理回路400bに接続している。 The logic circuit 400a receives either the signal H (High) having a relatively high voltage level or the signal L (Low) having a relatively low voltage level from the memory circuit 300d and the memory circuit 300e. Further, in the present embodiment, all the signals of the circuits which have not received the read signal are set to the voltage level of the signal L. That is, when one of the two signals received by the logic circuit 400 becomes the signal H, the logic circuit 400a and the logic circuit 400b output the signal H. The transmission lines 42(1) to 42(N) are connected to the corresponding logic circuits 400b.

論理回路400bは、伝送線42から伝送される論理演算の結果の信号と、メモリ回路300fから伝送される1個の信号とをそれぞれ受け取り、受け取った信号について論理演算を行い、演算結果を伝送線43に出力する。伝送線43は、バイナリ信号の対応する桁数に対応した番号が括弧内に付与されている。すなわち、バイナリ信号の1桁目の演算結果を出力する論理回路400bは、伝送線43(1)に接続し、バイナリ信号のN桁目の演算結果を出力する論理回路400bは、伝送線43(N)に接続している。また、伝送線43(N)から出力される信号は、信号ch(N)である。この場合、信号ch(N)は、読出し信号が供給された列のバイナリ信号のN桁目の信号となる。 The logic circuit 400b receives the signal of the result of the logical operation transmitted from the transmission line 42 and one signal transmitted from the memory circuit 300f, performs the logical operation on the received signal, and outputs the operation result to the transmission line. Output to 43. The transmission line 43 has a number corresponding to the number of digits corresponding to the binary signal in parentheses. That is, the logic circuit 400b that outputs the calculation result of the first digit of the binary signal is connected to the transmission line 43(1), and the logic circuit 400b that outputs the calculation result of the Nth digit of the binary signal is the transmission line 43(1). N). The signal output from the transmission line 43(N) is the signal ch(N). In this case, the signal ch(N) is the Nth digit signal of the binary signal of the column to which the read signal is supplied.

論理回路400bは、論理回路400aと同様に、論理回路400aおよびメモリ回路300fからバイナリ信号の対応する桁の信号を受け取るように構成されている。例えば、一の論理回路400bがバイナリ信号のN桁目の信号に対応した演算結果を伝送線42(N)を介して一方の入力として受け取る場合には、他方の入力としてメモリ回路300fからもN桁目の信号(出力信号d_col(3N))を受け取る。この場合、論理回路400bは、N桁目の信号として信号ch(N)を伝送線43(N)に供給する。 Like the logic circuit 400a, the logic circuit 400b is configured to receive the signal of the corresponding digit of the binary signal from the logic circuit 400a and the memory circuit 300f. For example, when one logic circuit 400b receives the operation result corresponding to the Nth digit signal of the binary signal as one input via the transmission line 42(N), the other input also receives N from the memory circuit 300f. The signal of the digit (output signal d_col(3N)) is received. In this case, the logic circuit 400b supplies the signal ch(N) as the Nth digit signal to the transmission line 43(N).

以上に説明したように、論理回路400aおよび論理回路400bは、カスケード状に接続され、それぞれ対応する桁の信号の論理演算結果を出力する。例えば、論理回路400aの演算結果は、メモリ回路300dまたはメモリ回路300eのいずれか一方から信号Hを受け取った場合にHが出力される。すなわち、論理回路400bが論理回路400aから受け取る信号は、メモリ回路300dまたはメモリ回路300eから出力される信号に相当する。つまり、カスケード状に接続されている論理回路400bが受け取る2個の信号はいずれもメモリ回路が記憶しているバイナリ信号の内の対応する桁の信号である。 As described above, the logic circuit 400a and the logic circuit 400b are connected in a cascade manner and output the logical operation result of the signal of the corresponding digit. For example, as the calculation result of the logic circuit 400a, H is output when the signal H is received from either the memory circuit 300d or the memory circuit 300e. That is, the signal received by the logic circuit 400b from the logic circuit 400a corresponds to the signal output from the memory circuit 300d or the memory circuit 300e. That is, the two signals received by the logic circuits 400b connected in cascade are both the signals of the corresponding digits in the binary signals stored in the memory circuit.

以上の構成は次のように説明することもできる。論理回路400aは、メモリ回路300dのビット線から伝送される第1の信号と、メモリ回路300eのビット線から伝送される第2の信号とを受け取り、これらの論理演算の結果を第1の論理演算結果として出力する。 The above configuration can also be described as follows. The logic circuit 400a receives the first signal transmitted from the bit line of the memory circuit 300d and the second signal transmitted from the bit line of the memory circuit 300e, and outputs the result of these logical operations to the first logic. Output as calculation result.

また、論理回路400bについては、次のように説明することもできる。論理回路400bは、上記第1の論理演算の結果である第1の信号と、メモリ回路300fのビット線から伝送される第2の信号とを受け取り、これらの論理演算の結果を出力する。この場合の第1の信号は、メモリ回路300dのビット線から伝送される信号及びメモリ回路300eのビット線から伝送される信号のいずれか一方に対応した信号である。 Further, the logic circuit 400b can also be described as follows. The logic circuit 400b receives the first signal, which is the result of the first logic operation, and the second signal, which is transmitted from the bit line of the memory circuit 300f, and outputs the result of these logic operations. The first signal in this case is a signal corresponding to one of the signal transmitted from the bit line of the memory circuit 300d and the signal transmitted from the bit line of the memory circuit 300e.

以下に図を参照しながら具体例とともに信号の流れを説明する。以下の具体例においては、メモリ回路300dの任意のワード線が読出し信号を受け取っている場合である。つまり、メモリ回路300dの出力信号d_col(1)〜d_col(N)は、ADC回路20から受け取ったバイナリ信号として、信号Hまたは信号Lのいずれかが出力される。したがって、論理回路400aは、メモリ回路300dから上述の信号を受け取る。一方、メモリ回路300eは、この時読出し信号を受け取っていない。そのため、メモリ回路300eは、全ての出力信号が信号Lである。したがって、論理回路400aは、メモリ回路300eから信号Lを受け取る。論理回路400aは、受け取ったこれらの信号を論理和演算する。そのため、結果として、メモリ回路300eから受け取った信号と同じ信号を、論理回路400bに出力する。 The signal flow will be described below with reference to the drawings together with a specific example. The following specific example is a case where an arbitrary word line of the memory circuit 300d receives a read signal. That is, as the output signals d_col(1) to d_col(N) of the memory circuit 300d, either the signal H or the signal L is output as a binary signal received from the ADC circuit 20. Therefore, the logic circuit 400a receives the above-mentioned signal from the memory circuit 300d. On the other hand, the memory circuit 300e has not received the read signal at this time. Therefore, in the memory circuit 300e, all output signals are the signals L. Therefore, the logic circuit 400a receives the signal L from the memory circuit 300e. The logic circuit 400a performs an OR operation on these received signals. Therefore, as a result, the same signal as the signal received from the memory circuit 300e is output to the logic circuit 400b.

次に、論理回路400aから演算結果を受け取った論理回路400bは、もう一方の入力信号として、メモリ回路300fからの出力信号を受け取る。メモリ回路300fは、この時読出し信号を受け取っていないため、全ての出力信号が信号Lである。したがって、論理回路400bは、受け取ったこれらの信号を論理和演算し、結果として、メモリ回路300eから受け取った信号と同じ信号を、伝送線43に出力する。 Next, the logic circuit 400b receiving the operation result from the logic circuit 400a receives the output signal from the memory circuit 300f as the other input signal. Since the memory circuit 300f has not received the read signal at this time, all the output signals are the signals L. Therefore, the logic circuit 400b performs an OR operation on these received signals and, as a result, outputs the same signal as the signal received from the memory circuit 300e to the transmission line 43.

このように、バイナリ信号の対応する桁の信号を論理回路によりカスケード状に接続することにより、半導体装置2の信号出力回路40は、回路面積の増大を抑えることができる。尚、上述の例では、半導体装置2は、メモリ回路300d、メモリ回路300eおよびメモリ回路300fを有していたが、本実施の形態の構成はこれに限らず、メモリ回路を4個以上有していてもよい。この場合に、メモリ回路の数が増えたとしても、バイナリ信号の対応する桁の信号を論理回路を介して連綿と接続するため、信号線が密集することがなく、シンプルな回路構成とすることができる。 In this way, the signal output circuit 40 of the semiconductor device 2 can suppress an increase in the circuit area by connecting the signals of the corresponding digits of the binary signal in a cascade manner by the logic circuit. In the above example, the semiconductor device 2 has the memory circuit 300d, the memory circuit 300e, and the memory circuit 300f, but the configuration of the present embodiment is not limited to this, and has four or more memory circuits. May be. In this case, even if the number of memory circuits increases, the signal of the digit corresponding to the binary signal is connected to the continuous line via the logic circuit, so that the signal line does not get crowded and the circuit configuration is simple. You can

次に、図8を参照しながら信号出力回路40における信号処理について更に説明する。図8は、実施の形態2にかかる半導体装置が出力する信号のタイミング図である。図の上段に示しているのはメモリ回路300d〜300fが受け取る読出し信号rd_en(1)〜読出し信号rd_en(3K)である。メモリ制御部は、1列目のワード線32(1)から3K列目のワード線32(3K)に対して順次読出し信号を供給する。 Next, the signal processing in the signal output circuit 40 will be further described with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart of signals output by the semiconductor device according to the second embodiment. The read signals rd_en(1) to read signal rd_en(3K) received by the memory circuits 300d to 300f are shown in the upper part of the figure. The memory control unit sequentially supplies a read signal from the word line 32(1) in the first column to the word line 32(3K) in the 3Kth column.

図の下段に示しているのは、信号出力回路40が有する伝送線43(1)〜伝送線43(N)が出力する信号である。伝送線43(1)は、信号ch(1)を出力し、伝送線43(2)は、信号ch(2)を出力し、同様に、伝送線43(N)は、信号ch(N)を出力する。 The lower part of the figure shows signals output from the transmission lines 43(1) to 43(N) of the signal output circuit 40. The transmission line 43(1) outputs the signal ch(1), the transmission line 43(2) outputs the signal ch(2), and similarly, the transmission line 43(N) outputs the signal ch(N). Is output.

時刻t11から時刻t12の間に、伝送線43は、1列目のワード線に対応したバイナリ信号として、メモリの座標[1,1]、[2,1]、・・・、[N−1,1]および[N,1]のメモリの信号を出力する。そして時刻t13までの間に、伝送線43は、メモリ回路300dが有するK列目までのワード線に対応したバイナリ信号を順次出力する。 From the time t11 to the time t12, the transmission line 43 stores the coordinates [1, 1], [2, 1],... [N-1 of the memory as a binary signal corresponding to the word line in the first column. , 1] and [N, 1] memory signals are output. Then, by the time t13, the transmission line 43 sequentially outputs the binary signals corresponding to the word lines up to the K-th column included in the memory circuit 300d.

次に、時刻t13から時刻t14の間に、伝送線43は、メモリ回路300eが有するK+1列目から2K列目までのワード線に対応したバイナリ信号を順次出力する。 Next, from time t13 to time t14, the transmission line 43 sequentially outputs the binary signals corresponding to the word lines from the (K+1)th column to the 2Kth column of the memory circuit 300e.

続いて、時刻t14から時刻t15の間に、伝送線43は、メモリ回路300fが有する2K+1列目から3K列目までのワード線に対応したバイナリ信号を順次出力する。 Subsequently, from time t14 to time t15, the transmission line 43 sequentially outputs the binary signals corresponding to the word lines from the 2K+1th column to the 3Kth column of the memory circuit 300f.

このように、実施の形態2にかかる半導体装置2は、バイナリ信号の共通する桁の信号を、共通する伝送線43(1)〜伝送線43(N)により出力することができる。 As described above, the semiconductor device 2 according to the second embodiment can output the signal of the common digit of the binary signal through the common transmission line 43(1) to transmission line 43(N).

以上、実施の形態2について説明した。実施の形態2にかかる半導体装置2は、読出し信号を受け取っているメモリ回路の信号をカスケード状に接続している論理回路を介して他の回路へ出力することができる。このような構成により、半導体装置2は回路面積の増大を抑えることができる。また、例えばマルチプレクサを使用して信号を選択出力する場合には回路の中央部が混雑する場合があるが、本実施の形態によれば、カスケード状に回路を構成するため、回路の配線密度の集中を抑えるとともに、回路面積の増大を抑え、ひいては消費電力の増加を抑えることができる。 The second embodiment has been described above. The semiconductor device 2 according to the second embodiment can output the signal of the memory circuit receiving the read signal to another circuit via the logic circuit connected in cascade. With such a configuration, the semiconductor device 2 can suppress an increase in circuit area. In addition, for example, when a signal is selectively output using a multiplexer, the central portion of the circuit may be congested. However, according to the present embodiment, the circuit is configured in a cascaded manner, so that the wiring density of the circuit is reduced. It is possible to suppress the concentration, suppress the increase in the circuit area, and thus suppress the increase in the power consumption.

尚、本実施の形態において説明したカスケード状に接続された論理回路は、論理和(OR)に代えて論理積(AND)を行うものであってもよい。その場合、各メモリ回路の出力信号を上述の場合と反転させて、読出し信号を受け取らない場合に信号Hを出力するように設定すればよい。 The cascade-connected logic circuits described in the present embodiment may perform a logical product (AND) instead of a logical sum (OR). In that case, the output signal of each memory circuit may be inverted from that in the above case, and the signal H may be set to be output when the read signal is not received.

また、本実施の形態の構成を複数設け、複数の伝送線が並行してメモリ回路の読出しおよび信号の出力を行ってもよい。これにより、面積の増大を抑えつつ、信号出力処理の時間を短縮する半導体装置を提供することができる。 Further, a plurality of structures of this embodiment mode may be provided and a plurality of transmission lines may read the memory circuit and output signals in parallel. As a result, it is possible to provide a semiconductor device that reduces the time for signal output processing while suppressing an increase in area.

次に、図9を参照しながら実施の形態2の別の例について説明する。図9は、実施の形態2にかかる半導体装置におけるメモリ回路および信号出力回路の構成図である。図に示す構成は、半導体装置2のメモリ部30および信号出力回路40の構成から説明に必要な部分を抽出して示している。また、半導体装置3は、メモリ回路を10個有している。そのため、半導体装置3は、9個の論理回路400がカスケード状に接続されている。半導体装置2の信号出力回路40は、複数のフリップフロップ回路410、フリップフロップ回路420、フリップフロップ回路431および信号制御回路430を有している。 Next, another example of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a configuration diagram of the memory circuit and the signal output circuit in the semiconductor device according to the second embodiment. In the configuration shown in the figure, portions necessary for description are extracted from the configurations of the memory unit 30 and the signal output circuit 40 of the semiconductor device 2. Further, the semiconductor device 3 has ten memory circuits. Therefore, in the semiconductor device 3, nine logic circuits 400 are connected in a cascade. The signal output circuit 40 of the semiconductor device 2 has a plurality of flip-flop circuits 410, a flip-flop circuit 420, a flip-flop circuit 431, and a signal control circuit 430.

フリップフロップ回路410は、メモリ部30の複数のビット線と、信号出力回路40の複数の論理回路400との間にそれぞれ介在する。また、フリップフロップ回路420は、伝送線43に接続している。フリップフロップ回路431は、信号制御回路430に接続している。これらのフリップフロップ回路は、伝送されるデジタル信号の波形を整え、信号の遅延を抑制する。論理回路430は、複数の伝送線43に接続し、適宜予め設定された方法により伝送線43を介して受け取るバイナリ信号を出力する。 The flip-flop circuit 410 is interposed between the plurality of bit lines of the memory unit 30 and the plurality of logic circuits 400 of the signal output circuit 40. Further, the flip-flop circuit 420 is connected to the transmission line 43. The flip-flop circuit 431 is connected to the signal control circuit 430. These flip-flop circuits adjust the waveform of the transmitted digital signal and suppress the delay of the signal. The logic circuit 430 is connected to the plurality of transmission lines 43, and outputs a binary signal received via the transmission lines 43 by an appropriately preset method.

このような構成を有することにより、半導体装置3は、伝送される信号の劣化を抑制しつつ、回路面積の増大を抑えることができる。 With such a configuration, the semiconductor device 3 can suppress the deterioration of the transmitted signal and suppress the increase of the circuit area.

尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1、2、3 半導体装置
10 画素アレイ
11 光電変換素子
20 ADC回路
30 メモリ部
31 メモリ
32 ワード線
33 ビット線
35 スイッチ
40 信号出力回路
41、42、43 伝送線
300 メモリ回路
331a、331b ディジット線
332a、332b 出力線
400、430 論理回路
410、420、431 フリップフロップ回路
1, 2 and 3 semiconductor device 10 pixel array 11 photoelectric conversion element 20 ADC circuit 30 memory unit 31 memory 32 word line 33 bit line 35 switch 40 signal output circuit 41, 42, 43 transmission line 300 memory circuit 331a, 331b digit line 332a 332b Output lines 400, 430 Logic circuits 410, 420, 431 Flip-flop circuit

Claims (11)

第1方向と、前記第1方向に直交する第2方向とに、行列状に配置された複数のメモリを有するメモリアレイと、
前記第1方向に延伸し前記第1方向に配列されている複数の前記メモリに含まれる信号をそれぞれ読出し可能とするワード線と、
前記第2方向に配列されている複数の前記メモリにそれぞれ接続するディジット線と当該ディジット線に連結し前記第1方向に延伸する出力線を有し、前記ワード線が前記信号を読出し可能とすることにより、前記ワード線に対応する前記メモリからの前記信号を前記出力線に伝送するビット線と、を備える
メモリ回路。
A memory array having a plurality of memories arranged in a matrix in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction;
A word line extending in the first direction and capable of reading signals included in the plurality of memories arranged in the first direction;
The word line has a digit line connected to each of the plurality of memories arranged in the second direction and an output line connected to the digit line and extending in the first direction, and the word line can read the signal. A bit line for transmitting the signal from the memory corresponding to the word line to the output line.
前記ワード線は、前記第1方向に配列された複数の対応する前記メモリに隣接する
請求項1に記載のメモリ回路。
The memory circuit according to claim 1, wherein the word line is adjacent to a plurality of corresponding memories arranged in the first direction.
前記ワード線は、対応する複数の前記メモリを読出し可能とするための読出しスイッチを有する
請求項1または2に記載のメモリ回路。
3. The memory circuit according to claim 1, wherein the word line has a read switch for making it possible to read a plurality of corresponding memories.
前記ビット線は、前記ワード線と前記第1方向に配列されている複数の前記メモリとにそれぞれ隣接する
請求項1〜3のいずれか一項に記載のメモリ回路。
The memory circuit according to claim 1, wherein the bit line is adjacent to the word line and the plurality of memories arranged in the first direction, respectively.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のメモリ回路を複数備える
半導体装置。
A semiconductor device comprising a plurality of the memory circuits according to claim 1.
第1の前記ワード線である第1ワード線と、前記第1ワード線に対応した前記ビット線である第1ビット線とを有するメモリ回路である第1メモリ回路と、
第2の前記ワード線である第2ワード線と、前記第2ワード線に対応した前記ビット線である第2ビット線とを有し、前記第1メモリ回路と異なるメモリ回路である第2メモリ回路と、
前記第1ビット線からの出力に基づく第1信号と前記第2ビット線からの出力に基づく第2信号とを受け取り、前記第1信号と前記第2信号とに基づいて論理演算を行い、前記論理演算の結果を出力する論理回路と、を備える
請求項5に記載の半導体装置。
A first memory circuit that is a memory circuit having a first word line that is the first word line and a first bit line that is the bit line corresponding to the first word line;
A second memory, which is a memory circuit different from the first memory circuit, having a second word line which is the second word line and a second bit line which is the bit line corresponding to the second word line. Circuit,
Receiving a first signal based on the output from the first bit line and a second signal based on the output from the second bit line, performing a logical operation based on the first signal and the second signal, and The semiconductor device according to claim 5, further comprising a logic circuit that outputs a result of a logical operation.
前記論理回路は、論理和演算を行う
請求項6に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 6, wherein the logic circuit performs a logical sum operation.
前記論理回路は、論理積演算を行う
請求項6に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 6, wherein the logic circuit performs a logical product operation.
前記ビット線と前記論理回路との間に介在するフリップフロップ回路を更に備える
請求項6〜8のいずれか一項に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 6, further comprising a flip-flop circuit interposed between the bit line and the logic circuit.
行列状に配置された光電変換素子を有する画素アレイを更に有し、
前記メモリアレイは前記画素アレイが生成した画素信号を記憶する
請求項5〜9のいずれか一項に記載の半導体装置。
Further comprising a pixel array having photoelectric conversion elements arranged in a matrix,
The semiconductor device according to claim 5, wherein the memory array stores a pixel signal generated by the pixel array.
請求項10に記載の半導体装置と、
前記画素アレイに被写体像を結像させる光学レンズと、
を少なくとも有する移動体デバイス。
A semiconductor device according to claim 10,
An optical lens for forming a subject image on the pixel array,
A mobile device having at least.
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