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JPH0263277B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0263277B2
JPH0263277B2 JP57006009A JP600982A JPH0263277B2 JP H0263277 B2 JPH0263277 B2 JP H0263277B2 JP 57006009 A JP57006009 A JP 57006009A JP 600982 A JP600982 A JP 600982A JP H0263277 B2 JPH0263277 B2 JP H0263277B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
control signal
mosfet
ram
input buffer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57006009A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58125291A (ja
Inventor
Kyobumi Uchibori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57006009A priority Critical patent/JPS58125291A/ja
Publication of JPS58125291A publication Critical patent/JPS58125291A/ja
Publication of JPH0263277B2 publication Critical patent/JPH0263277B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、MOS(金属絶縁物半導体)スタテ
イツク型RAM(ランダム・アクセス・メモリ)
に関する。 MOSスタテイツク型RAM(以下、S−RAM
と称す)において、そのデータ入力端子を共通接
続して、共通のデータバスに対してデータの授受
を行なう場合、本願発明者はS−RAMの内部電
源供給線(Vcc、GND)に比較的大きな雑音が発
生することを見い出した。 本願発明者において、上記雑音発生の原因を検
討した結果、次のような理由にその原因のあるこ
とが判明した。 従来、S−RAMでは、第1図に示すように、
データ入力バツフア回路DIBが用いられており読
出し動作開始時に流れる大きな貫通電流によつて
内部電源供給線に大きな雑音が発生する。 すなわち、第2図の動作波形図に示すように、
チツプ選択信号がロウレベルに変化したとき
内部制御信号′もロウレベルに変化する。 したがつて、この信号′を受けるpチヤンネ
ルMOSFETQ2がオンし、nチヤンネル
MOSFETQ4がオフして、入出力端子I/Oから
のデータに従つて、その出力レベルが決定され
る。 しかし、書込/読出し制御信号がハイレベ
ルの読み出し動作時には、上記入出力端子I/O
にデータ出力バツフア回路DOBからの読出しデ
ータが伝えられるまでの間、上記入出力端子I/
Oはハイインピーダンスの中間レベルになつてい
る。 このため、この中間レベルを受けるデータ入力
バツフア回路DIBのpチヤンネルMOSFETQ1
nチヤンネルMOSFETQ3が共にオンして、大き
な貫通電流が流れ、上記電源供給線に雑音を発生
させる。この雑音は、メモリセルの選択動作、読
出しセンスアンプの増幅動作に悪影響を与え、誤
動作原因となる。また、上記貫通電流は、S−
RAMの消費電力を増加させる。 この発明の目的は、雑音の発生を防止した
MOSスタテイツク型RAMを提供することにあ
る。 この発明の他の目的は、低消費電力化を図つた
MOSスタテイツク型RAMを提供することにあ
る。 この発明の更に他の目的は、以下説明及び図面
から明らかになるであろう。 以下、この発明を実施例とともに詳細に説明す
る。 第3A図は、記憶容量が16kビツト、出力が1
ビツトのS−RAM集積回路(以下ICと称する)
の内部構成を示している。 16kビツトのメモリセルは、各々が128列(ロ
ウ)×32行(カラム)=4096ビツト(4kビツト)
の記憶容量を持つ4つのマトリクス(メモリアレ
イM−ARY1〜M−ARY4)から構成され、各
マトリクスはロウデコーダR−DCRの左右に2
つづつに分けて配置されている。 ロウ系のアドレス選択線(ワード線WL1〜
WL128,WR1〜WR128)には、アドレ
ス信号A0〜A5,A12,A13に基づいて得られる28
=256通りのデコード出力信号がロウデコーダR
−DCRより送出される。 このように各マトリクスのメモリーM−CEL
はワード線WL1〜WL128,WR1〜WR12
8のいずれか一本と後に説明する相補データ線対
D11,11〜D132,132のいずれか
一対とに接続されている。 アドレス信号A5,A6は、4つのメモリマトリ
クスのうち1つだけを選択するために用いられ
る。選択された1つのメモリマトリクスにおいて
1つのカラムを選択するためにアドレス信号A7
〜A11が用いられる。 メモリマトリクス選択信号GSは上記アドレス
信号A5〜A6に基づいて1つの組み合せに解読す
る。 カラムデコーダC−DCR1〜C−DCR4はそ
れぞれ上記アドレス信号A7〜A11に基づいて25
32通りのカラム選択用デコード出力信号を提供す
る。 読み出し時においてコモンデータ線対CDL,
CDLはコモンデータ線分割用トランジスタ(Q1
Q1;……Q44)によつて各メモリアレイごと
に4分割され、書き込み時においてコモンデータ
線CDL,は共通に結合される。 センスアンプSA1,SA2,SA3,SA4は上
記分割されるコモンデータ線対CDL,に対
応してそれぞれ設けられている。 この様にコモンデータ線対CDL,を分割
し、それぞれにセンスアンプSA1,SA2,SA
3,SA4を設けたねらいはコモンデータ線対
CDL,の寄生容量を分割し、メモリセル情
報読み出し動作の高速化を図ることにある。 アドレスバツフアADBは14の外部アドレス信
号A0〜A13からそれぞれ14対の相補アドレス信号
a0a13 を作成し、デコーダ回路(R−DCR,C
−DCR,GS)に送出する。 内部制御信号発生回路COM−GEは2つの外部
及び信号(チツプセレクト信号),(ライ
トイネーブル信号)を受けて、CS1(ロウデコ
ーダ制御信号)、SAC(センスアンプ制御信号),
We(書き込み制御信号),DOC(データ出力バツ
フア制御信号),DIC(データ入力バツフア制御信
号)等を送出する。 第3Aに示すS−RAMICの回路動作を第3B
図のタイミング図に従つて説明する。 このICにおける全ての動作つまりアドレス設
定動作、読み出し動作、書き込み動作は一方の外
部制御信号がロウレベルの期間のみ行なわれ
る。この際他方の外部制御信号がハイレベル
ならば読み出し動作を行ない、ロウレベルならば
書き込み動作を行なう。 まずアドレス設定動作および読み出し動作につ
いて説明する。 アドレス設定動作は、外部制御信号がロウ
レベルである場合、この期間に印加されたアドレ
ス信号に基づいて常に行なわれる。逆に外部制御
信号をハイレベルにしておくことによつて、
不確定なアドレス信号に基づくアドレス設定動作
および読み出し動作を防止できる。 外部制御信号がロウレベルになると、ロウ
デコーダR−DCRはこの信号に同期したハイレ
ベルの内部制御信号CB1を受けて動作を開始す
る。上記ロウデコーダ(兼ワードドライバ)R−
DCRは8種類の相補対アドレス信号a0 a5 a12
a13を解読して1つのワード線を選択し、これを
ハイレベルに駆動する。 一方、4つのメモリアレイM−ARY1〜M−
ARY4のうちいずれか1つがメモリアレイ選択
信号m1〜m4によつて選択され、選択された1
つのメモリアレイ(例えばM−ARY1)中の1
つの相補データ線対(例えばD11,11)が
カラムデコーダ(例えばC−DCR1)によつて
選択される。 この様にして1つのメモリセルが選択(アドレ
ス設定)される。 アドレス設定動作によつて選択されたメモリセ
ルの情報は分割されたコモンデータ線対のうちの
1つに送出されセンスアンプ(例えばSA1)で
増幅される。 この場合、4つのセンスアンプSA1,SA2,
SA3,SA4のうちいずれか1つがメモリアレイ
選択信号m1〜m4によつて選択され、選択され
た1つのセンスアンプのみがハイレベルの内部制
御信号SACを受けている期間動作する。 この様に4つのセンスアンプSA1,SA2,
SA3,SA4のうち使用する必要のない3つのセ
ンスアンプを非動作状態とすることにより低消費
電力化を図ることができる。上記非動作状態の3
つのセンスアンプの出力はハイインピーダンス
(フローテイング)状態とされる。 センスアンプの出力信号はデータ出力バツフア
DOBにより増幅され、入出力端子I/Oから出
力データDputとしてIC外部に送出される。 上記データ出力バツフアDOBはハイレベルの
制御信号DOCを受けている期間動作する。 次に書き込み動作について説明する。 外部制御信号がロウレベルになると、これ
に同期したハイレベルの制御信号weがコモンデ
ータ線分割用トランジスタQ11;……;Q4
Q4に印加され、コモンデータ線対CDL,が
共通に結合される。 一方、データ入力バツフアDIBは、ロウレベル
の制御信号DICを受けている期間、IC外部から入
出力端子I/Oを通した入力データ信号Dioを増
幅し前記共通の結合されたコモンデータ線対
CDL,に送出する。 上記コモンデータ線対CDL,上の入力デ
ータ信号は、アドレス設定動作によつて定められ
たメモリセルM−CELに書き込まれる。 第4図は、記憶容量が16kビツト、出力が8ビ
ツトのS−RAM集積回路(以下ICと称する)の
内部構成を示している。 16kビツトのメモリセルは、各々が128列(ロ
ウ)×16行(カラム)=2048ビツト(2kビツトの
記憶容量を持つ8つのマトリクス(メモリアレイ
M−ARY1〜M−ARY8)から構成され、各マ
トリクスはロウデコーダR−DCRの左右に4つ
づつに分けて配置されている。 ロウ系のアドレス選択線(ワード線WL1〜
WL128,WR1〜WR128)には、アドレ
ス信号A0〜A6に基づいて得られる27=128通りの
デコード出力信号がロウデコーダR−DCRより
送出される。 このように各マトリクスのメモリーM−CEL
はワード線WL1〜WL128,WR1〜WR12
8のいずれか一本と後に説明する相補データ線対
D11,11〜D132,132のいずれか
一対とに接続されている。 なお、ワード線中間バツフアMB1,MB2は
それぞれワード線WL1〜WL128,WR1〜
WR128の末端での遅延時間をできるだけ小さ
くするため増幅作用を有し、M−ARY2とM−
ARY3およびM−ARY6とM−ARY7との間
に配置されている。 アドレス信号A7〜A10は、上記8つのマトリク
スからそれぞれ1つづつのカラムを選択するため
に用いられる。 カラムデコーダC−DCRは上記アドレス信号
A7〜A10に基づいて24=16通りのカラム選択用デ
コード出力信号を提供する。 アドレスバツフアADBは11の外部アドレス信
号A0〜A10からそれぞれ11対の相補アドレス信号
a0a10 を作成し、デコーダ回路(R−DCR,C
−DCR)に送出する。 内部制御信号発生回路COM−GEは3つの外部
制御信号(チツプセレクト信号),(ライ
トネーブル信号)、(アウトプツトイネーブル
信号)を受けて、CSI(ロウデコーダ制御信号),
CS12(センスアンプおよびデータ入力バツフ
ア制御信号),w・c(書き込み制御信号),DOC
(データ出力バツフア制御信号)等を送出する。 上記構成のS−RAMにおけるデータ入力バツ
フア回路DIBとして、この実施例では、第5図に
示すような回路が用いられる。 この実施例では、pチヤンネルMOSFETQ1
Q2とnチヤンネルMOSFETQ3,Q4で構成された
2入力のCMOSナンドゲート回路(ハイレベル
を“1”とする正論理の場合)が用いられる。 上記ナンドゲート回路G1の一方の入力である
MOSFETQ2,Q4のゲートには、上記制御信号
DICが印加され、他方の入力である
MOSFETQ1,Q3のゲートは、入出力端子I/O
に接続されている。そして、上記制御信号DIC
は、内部チツプセレクト信号CS1と内部ライトイ
ネーブル信号′を受けるナンドゲート回路G1
の出力信号とされている。 なお、上記入出力端子I/Oに、その出力端子
が接続されるデータ出力バツフア回路DOBは、
次のような回路構成とされている。このデータ出
力バツフアDOBでは、制御信号DOCが論理“1”
(+Vcc)のとき、出力Vputが入力Ioに従つた論理
値となると共に非常に低い出力インピーダンスが
得られ、DOCが“0”のとき、Vputは入力Ioに関
係しない不定のレベルとなる。すなわち非常に高
い出力インピーダンスが得られる。このように、
高低両出力インピーダンスを有するバツフアは複
数のバツフア出力のWired−ORを可能とする。 最終段には、重い負荷を高速に駆動できるよ
う、駆動能力の大きいバイポーラ・トランジスタ
Q9が使用され、Q9はpチヤンネルMOSFETより
駆動能力の大きいNチヤンネルMOSFETQ10
一緒にプツシユプル回路を構成している。 上記データ入力バツフア回路DIBの制御信号
DICは、チツプセレクト信号がハイレベル
(内部チツプセレクト信号CS1がロウレベル)の
ときには、ハイレベルとなつてMOSFETQ4をオ
ンとし、MOSFETQ2をオフとする。 したがつて、入出力端子I/Oのレベルに無関
係に、その出力レベルをロウレベルにしている。 今、チツプセレクト信号がロウレベルにな
つて、読出し動作が行なわれるときには、ライト
イネーブル信号がハイレベル(内部信号WE
がロウレベル)のままで変化しないことより、上
記制御信号DICは上記ハイレベルのままで変化し
ない。したがつて、データ出力バツフア回路
DOBから読出しデータが出力されるまでの間、
入出力端子I/Oがハイインピーダンスの下で中
間レベルとなつてMOSFETQ1,Q2を共にオンさ
せるものとしても、上記MOSFETQ2がオフして
いるので大きな貫通電流が流れることはない。し
たがつて、電源供給線Vcc,GNDには雑音が発生
することもなく、前記誤動作を防止することがで
きる。 特に、第4図の実施例に示したような8ビツト
の入出力端子I/O1ないしI/O8を有するS−
RAMでは、電源供給線には、上記8倍の貫通電
流が流れるのを防止できるから、その効果は大き
い。 また、上記貫通電流の発生を防止できるから、
低消費電力化をも図ることができる。 なお、書込動作時には、ライトイネーブル信号
WE′がロウレベルになるため、内部信号WE′がハ
イレベルになつて、上記制御信号DICをロウレベ
ルにするため、入出力端子I/Oからの書込みデ
ータを次段に伝えることになる。 この発明は、前記実施例に限定されない。 上記制御信号DICは、上述のように書込み動作
時にのみ入出力端子からのデータを受け付けるよ
うにデータ入力バツフア回路DIBを制御するもの
であれば何んであつてもよい。 また、IC外部でデータ入力バツフア回路DIBの
入力端子とデータ出力バツフア回路DOBの出力
端子とを共通化するものとしてもよい。 S−RAMの具体的回路構成、システム構成は
種々変形できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来技術の一例を示す回路図、第2
図は、そのタイミング図、第3A図は、この発明
の一実施例を示すブロツク図、第3B図は、その
タイミング図、第4図は、この発明の他の一実施
例を示すブロツク図、第5図は、そのデータ入力
バツフア及びデータ出力バツフア回路の一実施例
を示す回路図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 データ入力バツフア回路の出力端子と、外部
    からの書込データが入力されるCMOSで構成さ
    れたデータ入力バツフア回路の入力端子とが接続
    されたMOSスタテイツク型RAMにおいて、上記
    データ入力バツフア回路は、チツプ選択状態での
    読み出し動作において貫通電流を生じないようチ
    ツプ選択信号及び書込/読出制御信号に基づいて
    その動作が制御されるようにされてなることを特
    徴とするMOSスタテイツク型RAM。 2 上記データ入力バツフア回路及びデータ入力
    バツフア回路は、n組用意され、n組のメモリア
    レイに対して同時にnビツトのデータを書込みお
    よび読出しを行うものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のMOSスタテイツク型
    RAM。 3 上記データ入力バツフア回路は、第1導電型
    の第1のMOSFETと第2導電型の第2の
    MOSFETとが電源端子と接地端子との間に直列
    に接続され、上記第1のMOSFETと第2の
    MOSFETのゲートには書込データが入力される
    とともに、上記制御信号を受け上記電源端子と接
    地端子との間に形成される直流経路を遮断するス
    イツチング手段を備えてなることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項乃至第2項記載のMOSスタ
    テイツク型RAM。 4 上記スイツチング手段はMOSFETである特
    許請求の範囲第3項記載のMOSスタテイツク型
    RAM。
JP57006009A 1982-01-20 1982-01-20 Mosスタテイツク型ram Granted JPS58125291A (ja)

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JP57006009A JPS58125291A (ja) 1982-01-20 1982-01-20 Mosスタテイツク型ram

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JP3294149A Division JP2631925B2 (ja) 1991-11-11 1991-11-11 Mos型ram

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Publication Number Publication Date
JPS58125291A JPS58125291A (ja) 1983-07-26
JPH0263277B2 true JPH0263277B2 (ja) 1990-12-27

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