JPH09259582A - モードレジスタ制御回路およびこれを有する半導体装置 - Google Patents
モードレジスタ制御回路およびこれを有する半導体装置Info
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- JPH09259582A JPH09259582A JP8063536A JP6353696A JPH09259582A JP H09259582 A JPH09259582 A JP H09259582A JP 8063536 A JP8063536 A JP 8063536A JP 6353696 A JP6353696 A JP 6353696A JP H09259582 A JPH09259582 A JP H09259582A
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Abstract
し、電源投入時または電源投入時以後のアイドル状態に
おいて異常電流が流れないようにすることができるモー
ドレジスタ制御回路およびこれを有する半導体装置を提
供すること 【解決手段】 モードレジスタ制御回路10は、半導体
装置40の電源投入時にラッチ回路の電源投入時におけ
る不確定状態の初期化を指示するための初期化信号を用
いてモードレジスタの読み出し動作を抑止す第一制御部
102、電源投入時に検知した外部コマンドがモードレ
ジスタリードの外部コマンド以外であったことを検知し
た際にモードレジスタセッ卜のコマンドが実行されてい
ない場合であっても直ちにモードレジスタリードの外部
コマンドの実行をモードレジスタに指示する第二制御部
104、または電源投入以後に一度でもモードレジスタ
セッ卜の外部コマンドが実行されたことを検知した場合
にモードレジスタリードの外部コマンドの実行をモード
レジスタ20に指示する第三制御部106を備えて成
る。
Description
御するモードレジスタ制御回路に関し、特に、データ転
送速度を高速(例えば、100Mバイト/秒以上)にで
きるハイバンドDRAM(High−band DRA
M)の一種であるSDRAM(Synchronous
Dynamic RAM)を制御するモードレジスタ
制御回路およびこれを有する半導体装置に関する。
およびこれによって制御されるモードレジスタ2を示す
回路図である。従来のモードレジスタ制御回路9として
は、例えば、データ転送速度を100Mバイト/秒以上
にできるハイバンドDRAMの一種であってDRAM外
部から供給する高速クロックに合わせてデータを出力す
ることが可能な半導体装置であるシンクロナスDRAM
(Synchronous Dynamic RAM)
のチップ内に集積化されたものがある。
に示すMRGCTL)9は、半導体装置であるシンクロ
ナスDRAM(以降SDRAMと略記)1に設けられた
モードレジスタ2の読み出し動作を、SDRAM1の外
部端子から入力された外部コマンド(mrspz)と外
部アドレス(a0〜a6、a8、およびa9)とに同期
して制御するために半導体装置1内に設けられている。
卜の外部コマンド、モードレジスタリードなる外部コマ
ンドに応じて、SDRAM1の動作モードを保持するも
のである。ここで、モードレジスタリードの外部コマン
ドとは、SDRAM1のチップ内部が、今どのような動
作モードに設定されているのかをSDRAM1のチップ
上の外部出力端子(図4中に示すDQ)からデータとし
て出力させて確認する動作モードのことである。
すMRDZ)を外部出力端子(DQ)に接続された出力
トランジスタ(outTr)(図4中に示すoutTr
3)からデータアウトする動作モードを意味するもので
ある。次に、図4(a)を参照して、モードレジスタ制
御回路(図4に示すMRGCTL)9における外部コマ
ンドの設定動作を説明する。
マンドの動作モードを実行するモードレジスタ制御回路
9では、その内部の状態がアイドル状態であってもアク
ティブ状態であっても、モードレジスタリードの外部コ
マンドの動作モードを実行することが可能である。な
お、通常動作であるリード動作からの読み出しは、その
チップがアクティブ状態になってから行われるため、ア
イドル状態からのデータ出力という動作モードは存在し
ない。
は、CASレイテンシ動作モード(以下CL)、パース
トレングス動作モード(以下BL)、パーストタイプな
どをモードレジスタ2に設定することにより、どのよう
な動作モードでSDRAM1を使用するのかを外部から
設定する動作モードのことである。
の動作モード(例えば、モードレジスタセッ卜の動作モ
ード、モードレジスタリードの動作モード)の設定は、
モードレジスタセットの外部コマンド実行時に選択され
た動作モード信号(具体的には、CL1信号〜CL3信
号)が立ち上がることで行われる。具体的には、図4
(a)に示すように、SDRAM1のチップ上の外部端
子(ADD)からモードレジスタ2にモードアドレスを
指定するためにアドレスデータとしてチップ上のアドレ
ス入力端子(ADD)から外部入力されるa0〜a6、
a8、およびa9を用いて所定のデータを入力すること
によって、各種の動作モード信号を設定することができ
る。
9では、SDRAM1の電源投入時にSDRAM1の外
部から入力される外部コマンドがモードレジスタリード
の外部コマンドであった場合、またはSDRAM1の内
部ラッチ手段(具体的には、外部コマンドラッチ部や外
部アドレスラッチ部等)の内容がモードレジスタリード
の外部コマンドと判断した場合に、SDRAM1の出力
トランジスタ(図4(a)中に示すoutTr3)がロ
ー・インピーダンス状態になる可能性があった。このロ
ー・インピーダンス状態は後述する問題点を引き起こ
す。
ドル状態において、モードレジスタリードの外部コマン
ドによるデータ出力が可能となっていたため、電源投入
時以後にSDRAM1の外部出力端子(DQ)の状態が
モードレジスタリードの外部コマンドであると判定され
ると、SDRAM1の出力トランジスタからモードレジ
スタ内部のモードデータがリード可能となっていた。
参照して、モードレジスタ制御回路9におけるモードレ
ジスタセッ卜の外部コマンドまたはモードレジスタリー
ドの外部コマンドの実行動作を更に具体的に説明する。
図4(b)のタイミングチャートに示すように、SDR
AM1の内部CLOCK(図4(b−1)中に示す外部
クロック信号(clkiz)、チップ上の外部クロック
端子(CLK)から内部クロック発生部を介して外部入
力される信号)に同期して、モードレジスタセッ卜の外
部コマンドまたはモードレジスタリードの外部コマンド
を選択するための所定のデータ(図4(b−2)中に示
すa0〜a6、a8、およびa9)がモードレジスタ2
に入力される。なお、モードレジスタセッ卜の外部コマ
ンド、モードレジスタリードのコマンドの実行時の入力
で、異なるのはa08ピンの信号であるa8(モードア
ドレスを指定するためにアドレスデータとしてチップ上
のアドレス入力端子(ADD)から外部入力される信
号、則ち、モード設定信号)のみであり、Lでモードレ
ジスタセッ卜、論理レベルHでモードレジスタリードと
している。
DRAM1の内部で生成されたmrspz信号(図4
(b−3)参照:モードレジスタセッ卜の外部コマンド
およびモードレジスタリードの外部コマンドの両方でチ
ップ上の外部コマンドラッチ部によって生成される信号
であって外部クロック信号(clkiz)と同期して生
成される信号)とモード設定信号(a8)との合成信号
であるレジスタリード信号(rgrz)(図4(b−
4)参照)を生成する。
をラッチした信号である駆動信号(mrrz)(図4
(b−5)参照、具体的にはチップ上にモードレジスタ
制御回路9によって生成される)が生成される。この駆
動信号(mrrz)は、次の外部クロック信号(clk
iz)が発生するまで保持される。駆動信号(mrr
z)に応じて、出力トランジスタ(outTr3)から
モードレジスタ2の内容であるモード選択信号(図4中
に示すMRDZ)が出力される(図4(b−6)参
照)。
うなSDRAM1に用いられる従来のモードレジスタ制
御回路9では、電源投入時にSDRAM1の外部出力端
子(DQ)の状態がモードレジスタリードの外部コマン
ドであると判定された場合、または電源投入時以後のア
イドル状態においてSDRAM1の外部出力端子(D
Q)の状態がモードレジスタリードの外部コマンドであ
ると検出され場合、SDRAM1の出力トランジスタか
らモードレジスタ内部のモードデータがリードされてS
DRAM1の出力トランジスタ(outTr3)がロー
・インピーダンス状態となるため、電源投入時または電
源投入時以後のアイドル状態においてSDRAM1の出
力トランジスタ(outTr3)に異常電流が流れてし
まうという問題点があった。
してなされたもので、電源投入時にSDRAMの外部出
力端子(上述のDQに相当)の状態がモードレジスタリ
ードの外部コマンドであると判定された場合、または電
源投入時以後のアイドル状態においてSDRAMの外部
出力端子(DQ)の状態がモードレジスタリードの外部
コマンドであると検出され場合であっても、SDRAM
の出力トランジスタがロー・インピーダンス状態となら
ないようにするための制御部をSDRAM(具体的に
は、MRGCTL)に設けることにより、SDRAMの
電源投入時または電源投入時以後のアイドル状態におい
てSDRAMの出力トランジスタに異常電流が流れない
ようにすることができるモードレジスタ制御回路を提供
することを目的としている。
レジスタ制御回路(10)は、半導体装置(40)のモ
ードレジスタの読み出し動作を外部コマンド信号と外部
クロック信号とに同期して制御するために半導体装置
(40)内に設けられたモードレジスタ制御回路(1
0)であって、第一制御部(102)を備えて成る。こ
の第一制御部(102)は、半導体装置(40)の電源
投入時に、モードレジスタの読み出し動作を指示する外
部コマンドであるモードレジスタリードの実行を内部的
に非活性化してモードレジスタの読み出し動作を抑止す
るための手段である。
ことにより、SDRAM(40)の電源投入時におい
て、モードレジスタリードの外部コマンドの実行を禁止
することで、SDRAM(40)の出力トランジスタ
(outTr)(30)に異常電流が流れないようにす
ることができる。
は、請求項1に記載の第一制御部(102)であって、
半導体装置(40)の電源投入時に、半導体装置(4
0)の外部端子から入力される外部コマンドまたは外部
アドレスを保持するためのラッチ部の電源投入時におけ
る不確定状態の初期化を指示するための初期化信号を用
いて、モードレジスタリードの外部コマンドの実行を内
部的に非活性化するための手段である。
ことにより、SDRAM(40)の電源投入時におい
て、モードレジスタリードの外部コマンドの実行を禁止
することで、SDRAM(40)の出力トランジスタ
(outTr)(30)に異常電流が流れないようにす
ることができる。
(10)は、半導体装置(40)のモードレジスタの読
み出し動作を外部コマンドと外部クロックに同期して制
御するために半導体装置(40)内に設けられたモード
レジスタ制御回路(10)であって、第二制御部(10
4)を備えて成る。この第二制御部(104)は、半導
体装置(40)の電源投入時に検知した外部コマンドが
モードレジスタの読み出し動作を指示するモードレジス
タリード以外の外部コマンドであったことを検知した際
に、電源電圧の安定後にモードレジスタセッ卜のコマン
ドが実行されていない場合であっても直ちにモードレジ
スタリードの外部コマンドの実行をモードレジスタに指
示するための手段である。
ことにより、SDRAM(40)の電源投入時におい
て、一度でもモードレジスタリードの外部コマンドが行
われれば、その後にはモードレジスタリードの外部コマ
ンドが可能となるようにし、SDRAM(40)の出力
トランジスタ(outTr)(30)に異常電流が流れ
ないようにすることができる。さらに電源投入時以後の
アイドル状態においてもSDRAM(40)の出力トラ
ンジスタ(outTr)(30)に異常電流が流れない
ようにすることができる。
(10)は、半導体装置(40)のモードレジスタの読
み出し動作を外部コマンドと外部クロックに同期して制
御するために半導体装置(40)内に設けられたモード
レジスタ制御回路(10)であって、第三制御部(10
6)を備えて成る。この第三制御部(106)は、半導
体装置(40)の電源投入以後に、一度でもモードレジ
スタセッ卜の外部コマンドが実行されたことを検知した
場合に、モードレジスタにおけるモードレジスタリード
の外部コマンドの実行をモードレジスタに指示するため
の手段である。
ことにより、SDRAM(40)の電源投入時におい
て、一度でもモードレジスタセットの外部コマンドが行
われれば、その後にはモードレジスタリードの外部コマ
ンドが可能となるようにし、SDRAM(40)の出力
トランジスタ(outTr)(30)に異常電流が流れ
ないようにすることができる。さらに電源投入時以後の
アイドル状態においてもSDRAM(40)の出力トラ
ンジスタ(outTr)(30)に異常電流が流れない
ようにすることができる。
(10)は、請求項3乃至4に記載のモードレジスタ制
御回路(10)であって、第二制御部(104)と第三
制御部(106)とを備えて成る。このモードレジスタ
制御回路(10)においては、半導体装置の電源投入時
に検知した外部コマンドがモードレジスタの読み出し動
作を指示するモードレジスタリード以外の外部コマンド
であったことを検知した際に、第二制御部が、電源電圧
の安定後にモードレジスタセッ卜の外部コマンドが実行
されていない場合であっても直ちにモードレジスタリー
ドの外部コマンドの実行をモードレジスタに指示する。
さらに半導体装置の電源投入以後に一度でもモードレジ
スタセッ卜の外部コマンドが実行されたことを検知した
場合に、第三制御部が、モードレジスタにおけるモード
レジスタリードの外部コマンドの実行をモードレジスタ
に指示する。
三制御部(106)を設けることにより、SDRAM
(40)の電源投入時において、モードレジスタリード
の外部コマンドの実行を禁止することで、SDRAM
(40)の出力トランジスタ(outTr)(30)に
異常電流が流れないようにすることができる。さらに電
源投入時以後のアイドル状態においても、一度でもモー
ドレジスタセットの外部コマンドが行われれば、その後
にはモードレジスタリードの外部コマンドが可能となる
ようにし、SDRAM(40)の出力トランジスタ(o
utTr)(30)に異常電流が流れないようにするこ
とができる。
請求項1乃至5に記載のモードレジスタ制御回路(1
0)と、電源立ち上げ時にラッチ回路を初期化するため
の初期化信号を生成するスターター信号発生回路(10
1)と、外部クロックに応じて外部クロック信号(cl
kiz)を生成する内部クロック発生部(102)と、
メモリセルアレイ(113)と、メモリセルアレイ(1
13)に対するデータの読み出し及び書き込みを行うた
めの読み出し/書き込み回路(130)と、外部とのデ
ータアドレス及びコマンドの入出力を行う入出力回路
(140)と、入出力回路の動作モードを保持するモー
ドレジスタ(20)と、モードレジスタの読み出し動作
を外部クロックに同期して制御するモードレジスタ制御
回路(111)と、を備えて成る。
0)を設けることにより、半導体装置(40)の電源投
入時において、モードレジスタリードの外部コマンドの
実行を禁止することで、出力トランジスタ(outT
r)(30)に異常電流が流れないようにすることがで
きる。さらに電源投入時以後のアイドル状態において
も、一度でもモードレジスタリードの外部コマンドが行
われれば、その後にはモードレジスタリードの外部コマ
ンドが可能となるようにし、出力トランジスタ(out
Tr)(30)に異常電流が流れないようにすることが
できる半導体装置(40)を実現できる。
の形態を説明する。本発明の第一の実施の形態乃至第二
の実施の形態に示すモードレジスタ制御回路10および
これを用いた半導体装置40は、データ転送速度を高速
(例えば、100Mバイト/秒以上)にできるSDRA
Mである。モードレジスタ制御回路10は半導体装置
(SDRAM)40を制御するものである。
する。図1は本発明のモードレジスタ制御回路10を示
す機能ブロック図である。外部クロック信号(clki
z)はチップ上の外部クロック端子(CLK)116か
ら外部入力される信号、初期化信号(sttz)は電源
立ち上げ時にチップ内のラッチ回路(具体的には、外部
コマンドラッチ回路103、外部アドレスラッチ回路1
04)の初期化を指示するためのにチップ上のスタータ
ー信号発生回路101が生成する信号、mrspz信号
はコマンド入力端子(CTL)117に外部入力された
モードレジスタセッ卜の外部コマンドおよびモードレジ
スタリードの外部コマンドの両方に応じてチップ上の外
部コマンドラッチ回路103によって生成される信号で
あって外部クロック信号(clkiz)と同期して生成
される信号、モード設定信号(a8)はチップ上のアド
レス入力端子(ADD)118に外部入力されたモード
アドレスを指定するためのアドレスデータに応じて外部
アドレスラッチ回路104が生成する信号である。
ンド入力端子(CTL)117、アドレス入力端子(A
DD)118、出力端子(DQ)119は、SDRAM
40のチップ上に設けられた外部端子(116,11
7,118,119)である。スタータ信号発生回路1
01は、電源立ち上げ時にチップ内のラッチ回路(具体
的には、外部コマンドラッチ回路103、外部アドレス
ラッチ回路104)の初期化を指示するための初期化信
号(sttz)を生成する手段である。
ック端子(CLK)116から外部入力される外部クロ
ック信号(clkiz)から内部で使用するクロック信
号を生成する手段である。外部アドレスラッチ回路10
4は、内部クロック発生回路102からの外部クロック
信号(clkiz)に同期して、外部アドレス信号(ア
ドレス入力端子(ADD)118に外部入力された信
号)をラッチする手段である。外部アドレス信号は、外
部アドレス信号(a0〜a6、a9)、およびモード設
定信号(a8)によって設定することができる。 外部
アドレスデコード回路109は、外部アドレス信号から
設定モードを生成する手段である。
ロック発生回路102からの外部クロック信号(clk
iz)に同期して、外部コマンド信号(コマンド入力端
子(CTL)117に外部入力されたモードレジスタセ
ッ卜の外部コマンドおよびモードレジスタリードの外部
コマンド)をラッチする手段である。
コマンド信号からモードレジスタセッ卜等の内部コマン
ドを生成する手段である。モードレジスタ制御回路(図
1中に示すMRGCTL)10は、外部アドレス信号
(a0〜a6、a9)、モード設定信号(a8)、およ
びmrspz信号に応じてモードレジスタセッ卜の外部
コマンドまたはモードレジスタリードの外部コマンドを
実行し、モードレジスタ20のセッ卜動作を指示するレ
ジスタセット信号(rgwz)を生成し更にモードレジ
スタリードの制御を指示するレジスタリード信号(rg
rz)を生成する手段である。
タリード信号(rgrz)に応じて、出力トランジスタ
コントロール回路120に出力トランジスタ(outT
r)30の駆動を指示するための駆動信号(mrrz)
を生成する手段である。モードレジスタ20は、レジス
タリード信号(rgrz)、外部アドレス信号(a0〜
a6、a9)に応じて、モードレジスタ20の内容であ
るモード選択信号(MRDZ)を生成する手段である。
は、モード選択信号(MRDZ)に応じて、出力トラン
ジスタ(outTr)30の制御を実行する手段であ
る。メモリセルアレイ113は、データをビット単位で
記憶するメモリセルが所定の構造で集積されて構成され
たものであり、ライトアンプ回路107からの書き込み
データを記憶する手段である。
113上のメモリセル内に記憶されているデータを読み
出して一時的に保持しさらにセンスバッファ114に転
送するための手段である。またはセンスバッファ114
に保持されているライトアンプ回路107からの書き込
みデータを一時的に保持するための手段でもある。
12が読み出したデータ、またはライトアンプ回路10
7から転送された書き込みデータを一時的に保持するた
めの手段である。パイプライン115およびパイプライ
ン108から成る2段構成のパイプライン手段は、外部
クロック信号(clkiz)に同期して、センスバッフ
ァ114内に保持されているデータを並列に読み出すた
めのパイプライン処理を実行するための手段である。
力端子(DQ)119Bから入力されたデータを一時的
に保持するための手段である。ライトアンプ回路107
は、外部クロック信号(clkiz)に同期して、ライ
トデータラッチ回路105に保持されているデータをセ
ンスバッファ114に書き込むための手段である。
ロック信号(clkiz)に同期して、ライトデータラ
ッチ回路105におけるラッチ動作、ライトアンプ回路
107におけるライト動作を制御する手段である。次
に、SDRAM40において、本発明の実施の形態にか
かる動作モードを概説する。
6から供給する高速の同期クロックに合わせて、100
Mバイト/秒以上のデータ転送速度でデータを出力する
ことが可能である。このようなSDRAM40において
は、モードレジスタセッ卜の外部コマンド、モードレジ
スタリードなる動作モードが存在する。
ンドとは、CASレイテンシ動作モード(CL)、パー
ストレングス動作モード(BL)、パーストタイプなど
をモードレジスタ2に設定することにより、どのような
動作モードでSDRAM40を使用するのかを外部から
設定する動作モードのことである。
タセットのコマンド実行時に選択された動作モード信号
(具体的には、CL1信号〜CL3信号)が立ち上がる
ことで行われる。具体的には、図2(a)乃至図3
(a)に示すように、モードレジスタ2にa0〜a6お
よびa9を用いて所定のデータを入力することによっ
て、各種の動作モードを設定することができる。またモ
ードレジスタリードの外部コマンドとは、SDRAM4
0のチップ内部が、今どのような動作モードに設定され
ているのかをSDRAM40のチップ上のDQ(外部出
力端子119Aまたは外部入力端子119B)からデー
タとして出力させて確認する動作モードのことである。
具体的には、モード選択信号(図2(a)乃至図3
(a)中に示すMRDZ)をDQ(外部出力端子119
Aまたは外部入力端子119B)に接続された出力トラ
ンジスタ(図2(a)乃至図3(a)中に示すoutT
r30)からデータアウトする動作モードを意味するも
のである。
る。SDRAM(半導体装置)40は、内部クロック発
生回路101が生成する外部クロック信号(clki
z)、およびチップ上の外部クロック端子(CLK)1
16から内部クロック発生回路101を介して外部入力
される信号)を受け取ると、これらに同期して、モード
レジスタセッ卜の外部コマンドまたはモードレジスタリ
ードの外部コマンドを選択するための所定のデータ(a
0〜a6、a8、およびa9)がモードレジスタ20に
入力される。なお、モードレジスタセッ卜の外部コマン
ド、モードレジスタリードのコマンドの実行時の入力
で、異なるのはa08端子(図示せず)の信号であるa
8(モードアドレスを指定するためにアドレスデータと
してチップ上のアドレス入力端子(ADD)118から
外部入力される信号、則ち、モード設定信号)のみであ
り、Lでモードレジスタセッ卜、論理レベルHでモード
レジスタリードとしている。
SDRAM(半導体装置)40の内部で生成されたmr
spz信号(モードレジスタセッ卜の外部コマンドおよ
びモードレジスタリードの外部コマンドの両方でチップ
上の外部コマンドラッチ回路104によって生成される
信号であって外部クロック信号(clkiz)と同期し
て生成される信号)とモード設定信号(a8)との合成
信号であるレジスタリード信号(rgrz)を生成す
る。
をラッチした信号である駆動信号(mrrz)(具体的
にはチップ上にモードレジスタ制御回路10によって生
成される)が生成される。この駆動信号(mrrz)
は、次の外部クロック信号(clkiz)が発生するま
で保持される。駆動信号(mrrz)に応じて、出力ト
ランジスタ(outTr)30からモードレジスタ20
の内容であるモード選択信号(MRDZ)が出力され
る。
に、本発明の第一の実施の形態を説明する。図2(a)
は本発明の第一の実施の形態を示す回路図、図2(b)
はその動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
路(図2中に示すMRGCTL)10は、SDRAM4
0のモードレジスタの読み出し動作を外部コマンド信号
と外部クロック信号とに同期して制御するためにSDR
AM40内に設けられた半導体装置10であって、第一
制御部102を備えて成る。
源投入時に、モードレジスタの読み出し動作を指示する
外部コマンドであるモードレジスタリードの実行を内部
的に非活性化してモードレジスタの読み出し動作を抑止
するための手段である。さらに第一制御部102は、S
DRAM40の電源投入時に、SDRAM40の外部か
ら入力される外部コマンドまたは外部アドレスを保持す
るためのラッチ回路(具体的には、外部コマンドラッチ
回路103、外部アドレスラッチ回路104)の電源投
入時における不確定状態の初期化を指示するための初期
化信号(sttz)を用いて、モードレジスタリードの
外部コマンドの実行を内部的に非活性化するための手段
である。
体的には、外部コマンドラッチ回路103、外部アドレ
スラッチ回路104)のフリップフロップ回路などの不
安定状態にある論理素子を所定電位(具体的には、Hま
たはLの何れかの論理レベル)とするために用いられる
スタータ信号(sttz)により、電源投入時は如何な
る時でも、モードレジスタの読み出し動作を抑止して、
モードレジスタ20を読み出し動作に設定するための命
令を出力されないように第一制御回路102が生成する
禁止信号(setz)を論理レベルHに設定している。
これにより、SDRAM40の内部的には電源投入時に
モードレジスタリードの外部コマンドになることはない
ので、出力トランジスタ30がロー・インピーダンス状
態となることはなくなる。
0の電源投入後に、モードレジスタリードの外部コマン
ドを実行することができるように、一度でもモードレジ
スタセッ卜の外部コマンドが実行された際に、第一制御
部102が生成する禁止信号(setz)を論理レベル
Lに設定している。
レジスタセッ卜時に出力される信号(レジスタセット信
号:rgwz)と同質の信号を用いて、スタータ信号
(sttz)によって固定していたラッチ回路(具体的
には、外部コマンドラッチ回路103、外部アドレスラ
ッチ回路104)のフリップフロップ回路のリセットを
かけ、禁止信号(setz)を論理レベルLに固定して
いる。
ジスタセッ卜の外部コマンドの実行を可能としている。
図2(b)のタイミングチャートを参照して、第一の実
施の形態の具体的な動作を説明する。
は、まずモードレジスタリードの外部コマンドを実行し
てみたが、第一制御部102が生成する禁止信号(se
tz)が論理レベルHであるため、モードレジスタ制御
回路10が生成するレジスタリード信号(rgrz)が
論理レベルL固定とされ、出力トランジスタ30がハイ
・インピーダンス状態に保持された状態が示されてい
る。
は、次にモードレジスタセッ卜の外部コマンドを実行す
るため、モード設定信号(a8)が論理レベルLにセッ
トアップされ、続いてモードレジスタ制御回路10によ
ってレジスタセット信号(rgwz)が出力され、モー
ドレジスタ20がセットされると同時に、第一制御部1
02が生成する禁止信号(setz)が論理レベルLに
ラッチされ、駆動信号(mrrz)が生成されて、これ
以降の外部コマンド入力時にモードレジスタリードの外
部コマンドが可能となった状態が示されている。
は、phase(2)の動作により、第一制御部102
が生成する禁止信号(setz)が論理レベルLに設定
されているため、モードレジスタ制御回路10が生成す
るレジスタリード信号(rgrz)へのバスが活性化さ
れた状態が示されている。また、モードレジスタリード
の外部コマンドを行うため、モード設定信号(a8)が
論理レベルHにセットされ、内部CLKに同期したmr
spz信号が発生され、モードレジスタ制御回路10が
生成するレジスタリード信号(rgrz)が出力される
ことにより、出力トランジスタ30からモードレジスタ
20の内容であるモード選択信号(MRDZ)が出力さ
れた状態が示されている。
は、内部CLKにより、出力トランジスタ30がハイ・
インピーダンス状態にリセッ卜され、動作が完了された
状態が示されている。以上説明したように本発明の第一
の実施の形態のモードレジスタ制御回路10によれば、
このような第一制御部102を設けることにより、SD
RAM40の電源投入時において、モードレジスタリー
ドの外部コマンドの実行を禁止することで、SDRAM
40の出力トランジスタ30に異常電流が流れないよう
にすることができる。
導体装置(SDRAM)40を説明する。半導体装置
(SDRAM)40は、図1に示すように、モードレジ
スタ制御回路10と、電源立ち上げ時にラッチ回路を初
期化するための初期化信号(sttz)を生成するスタ
ーター信号発生回路101と、外部クロックに応じて外
部クロック信号(clkiz)を生成する内部クロック
発生部102と、メモリセルアレイ113と、メモリセ
ルアレイ113に対するデータの読み出し及び書き込み
を行うための読み出し/書き込み回路130と、外部と
のデータアドレス及びコマンドの入出力を行う入出力回
路140と、入出力回路の動作モードを保持するモード
レジスタ20と、モードレジスタの読み出し動作を外部
クロックに同期して制御するモードレジスタ制御回路1
11と、を備えて成る。
たライトデータラッチ回路105、ライトコントロール
回路106、ライトアンプ回路107、パイプライン1
08、センスアンプ112、センスバッファ114、パ
イプライン115より構成される。
ンドラッチ回路103、外回路アドレスラッチ回路10
4、外回路アドレスデコード回路109、外回路コマン
ドデコード回路110、出力トランジスタコントロール
回路120より構成される。このようなモードレジスタ
制御回路10を設けることにより、本発明の第一の実施
の形態の半導体装置40は、半導体装置40の電源投入
時において、モードレジスタリードの外部コマンドの実
行を禁止することで、出力トランジスタ(outTr)
30に異常電流が流れないようにすることができる。さ
らに電源投入時以後のアイドル状態においても、一度で
もモードレジスタセットの外部コマンドが行われれば、
その後にはモードレジスタリードの外部コマンドが可能
となるようにし、出力トランジスタ(outTr)30
に異常電流が流れないようにすることができるを実現で
きる。
る。図3(a)は本発明の第二の実施の形態を示す回路
図、図3(b)および図3(c)はその動作を説明する
ためのタイミングチャートである。第二の実施の形態の
モードレジスタ制御回路(図3中に示すMRGCTL)
10は、図3(a)に示すように、第二制御部104と
第三制御部106とを備えて成る。
源投入時に検知した外部コマンドがモードレジスタの読
み出し動作を指示するモードレジスタリード以外の外部
コマンドであったことを検知した際に、電源電圧の安定
後にモードレジスタセッ卜のコマンドが実行されていな
い場合であっても直ちにモードレジスタリードの外部コ
マンドの実行をモードレジスタに指示するための手段で
ある。
源投入以後に、一度でもモードレジスタセッ卜の外部コ
マンドが実行されたことを検知した場合に、モードレジ
スタにおけるモードレジスタリードの外部コマンドの実
行をモードレジスタに指示するための手段である。
タ制御回路10は第二制御部104と第三制御部106
とを設けることにより、第一の実施の形態のモードレジ
スタ制御回路10の機能に加えて、電源投入時に、モー
ドレジスタ20にラッチされている、モードレジスタセ
ッ卜の外部コマンド以外の外部コマンドの動作モードタ
イプのリード(読み出し動作)が可能となり、モードレ
ジスタセッ卜の外部コマンドが実行されない場合であっ
ても、モードレジスタセッ卜の外部コマンド以外の外部
コマンドであればモードレジスタリードの外部コマンド
が実行されて通常どうりの内部動作が実行できるように
なる。
照して、モードレジスタリードの外部コマンドと判定さ
れた場合(則ち、a8=H)における、第二の実施の形
態の具体的な動作を説明する。図3(b)のphase
(l)においては、内部CLKに同期したmrspz信
号mrsqz信号およびモード設定信号(a8)が共に
論理レベルHに設定されることにより、第二制御部10
4によってセット信号(setR)が論理レベルLに設
定されるとともに、第二制御部104によって論理レベ
ルLに設定されたセット信号(setR)が電源投入以
後も論理レベルL状態に保持される動作が示されてい
る。
は、スタータ信号(sttz)と第二制御部104によ
って論理レベルLに設定されたセット信号(setR)
とに応じて、第三制御部106が禁止信号(setz)
を論理レベルHにラッチする動作が示されている。これ
により、電源投入による起動時に出力トランジスタ30
がロー・インピーダンス状態となって異常電流が流れる
ことを回避できる。
は、モードレジスタセッ卜の外部コマンドが一度実行さ
れるとモードレジスタ制御回路10によってレジスタセ
ット信号(rgwz)が出力され、モードレジスタ20
がセットされると同時に、第三制御部106が生成する
禁止信号(setz)が論理レベルLにラッチされ、駆
動信号(mrrz)が生成されて、これ以降の外部コマ
ンド入力時にモードレジスタリードの外部コマンドが可
能となった状態が示されている。
は、phase(3)の動作により、第三制御部106
により禁止信号(setz)が論理レベルLに設定され
ているため、モードレジスタ制御回路10が生成するレ
ジスタリード信号(rgrz)へのバスが活性化された
状態が示されている。また、モードレジスタリードの外
部コマンドを行うため、モード設定信号(a8)が論理
レベルHにセットされ、内部CLKに同期したmrsp
z信号が発生され、モードレジスタ制御回路10が生成
するレジスタリード信号(rgrz)が出力されること
により、出力トランジスタ30からモードレジスタ20
の内容であるモード選択信号(MRDZ)が出力された
状態が示されている。
照して、モードレジスタリードの外部コマンドでないと
判定された場合(則ち、a8=L)における、第二の実
施の形態の具体的な動作を説明する。図3(c)のph
ase(l)においては、mrsqz信号またはモード
設定信号(a8)が論理レベルLであることに応じて、
論理レベルLに設定されたセット信号(setR)が第
二制御部104によって論理レベルH固定とされ電源投
入以後も論理レベルH固定に保持されている状態が示さ
れている。
は、したがって、第三制御部106によって禁止信号
(setz)が論理レベルLにラッチされることによ
り、モードレジスタリードの外部コマンドでないと判定
され、出力トランジスタ30がロー・インピーダンス状
態とならない状態が示されている。図3(c)のpha
se(3)においては、第三制御部106によって禁止
信号(setz)が論理レベルLにラッチされているこ
とにより、モードレジスタリードの外部コマンドか可能
な状態となっており、電源起動時のレジス夕の内容を読
み取ることができる状態が示されている。
形態のモードレジスタ制御回路10によれば、このよう
な第二制御部104および第三制御部106を設けるこ
とにより、SDRAM40の電源投入時において、モー
ドレジスタリードの外部コマンドが出来ないようにし、
出力トランジスタ3ハイ・インピーダンス状態に保持す
ることで、SDRAM40の出力トランジスタ30に異
常電流が流れないようにすることができる。
いても、一度でもモードレジスタリードの外部コマンド
が行われれば、その後にはモードレジスタリードの外部
コマンドが可能となるようにし、SDRAM40の出力
トランジスタ30に異常電流が流れないようにすること
ができる。
導体装置(SDRAM)40を説明する。半導体装置
(SDRAM)40は、図1に示すように、モードレジ
スタ制御回路10と、電源立ち上げ時にラッチ回路を初
期化するための初期化信号(sttz)を生成するスタ
ーター信号発生回路101と、外部クロックに応じて外
部クロック信号を生成する内部クロック発生部102
と、メモリセルアレイ113と、メモリセルアレイ11
3に対するデータの読み出し及び書き込みを行うための
読み出し/書き込み回路130と、外部とのデータアド
レス及びコマンドの入出力を行う入出力回路140と、
入出力回路の動作モードを保持するモードレジスタ20
と、モードレジスタの読み出し動作を外部クロックに同
期して制御するモードレジスタ制御回路111と、を備
えて成る。
たライトデータラッチ回路105、ライトコントロール
回路106、ライトアンプ回路107、パイプライン1
08、センスアンプ112、センスバッファ114、パ
イプライン115より構成される。
ンドラッチ回路103、外回路アドレスラッチ回路10
4、外回路アドレスデコード回路109、外回路コマン
ドデコード回路110、出力トランジスタコントロール
回路120より構成される。このようなモードレジスタ
制御回路10を設けることにより、本発明の第二の実施
の形態の半導体装置40は、半導体装置40の電源投入
時において、モードレジスタリードの外部コマンドの実
行を禁止することで、出力トランジスタ(outTr)
30に異常電流が流れないようにすることができる。さ
らに電源投入時以後のアイドル状態においても、一度で
もモードレジスタリードの外部コマンドが行われれば、
その後にはモードレジスタリードの外部コマンドが可能
となるようにし、出力トランジスタ(outTr)30
に異常電流が流れないようにすることができるを実現で
きる。
によれば、電源投入時にSDRAMの外部出力端子(D
Q)の状態がモードレジスタリードの外部コマンドであ
ると判定された場合、または電源投入時以後のアイドル
状態においてSDRAMの外部出力端子(DQ)の状態
がモードレジスタリードの外部コマンドであると検出さ
れ場合であっても、SDRAMの出力トランジスタがロ
ー・インピーダンス状態とならないようにするための第
一制御部、第二制御部、または第三制御部をSDRAM
に設けることにより、SDRAMの電源投入時におい
て、モードレジスタリードの外部コマンドの実行を禁止
することが可能となり、その結果、SDRAMの出力ト
ランジスタに異常電流が流れないようにすることができ
る。 さらに電源投入時以後のアイドル状態において
も、一度でもモードレジスタリードの外部コマンドが行
われれば、その後にはモードレジスタリードの外部コマ
ンドが可能となり、その結果、SDRAMの出力トラン
ジスタに異常電流が流れないようにすることができる。
ることにより、SDRAMの電源投入時において、モー
ドレジスタリードの外部コマンドの実行を禁止すること
で、SDRAMの出力トランジスタ(outTr)に異
常電流が流れないようにすることができる。さらに電源
投入時以後のアイドル状態においても、一度でもモード
レジスタセットの外部コマンドが行われれば、その後に
はモードレジスタリードの外部コマンドが可能となるよ
うにし、出力トランジスタ(outTr)に異常電流が
流れないようにすることができる半導体装置を実現でき
る。
である。
回路図、図2(b)はその動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
回路図、図3(b)および図3(c)はその動作を説明
するためのタイミングチャートである。
よびこれによって制御されるモードレジスタを示す回路
図、図4(b)はその動作を説明するためのタイミング
チャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】半導体装置のモードレジスタの読み出し動
作を外部コマンド信号と外部クロック信号とに同期して
制御するために半導体装置内に設けられたモードレジス
タ制御回路であって、 前記半導体装置の電源投入時
に、前記モードレジスタの読み出し動作を指示する外部
コマンドであるモードレジスタリードの実行を内部的に
非活性化して前記モードレジスタの読み出し動作を抑止
するための第一制御部、 を備えて成ることを特徴とするモードレジスタ制御回
路。 - 【請求項2】前記第一制御部は、前記半導体装置の電源
投入時に、前記半導体装置の外部から入力される外部コ
マンドまたは外部アドレスを保持するためのラッチ部の
電源投入時における不確定状態の初期化を指示するため
の初期化信号を用いて、前記モードレジスタリードの外
部コマンドの実行を内部的に非活性化する、 ことを特徴とする請求項1に記載のモードレジスタ制御
回路。 - 【請求項3】半導体装置のモードレジスタの読み出し動
作を外部コマンドと外部クロックに同期して制御するた
めに半導体装置内に設けられたモードレジスタ制御回路
であって、 前記半導体装置の電源投入時に検知した前記外部コマン
ドが前記モードレジスタの読み出し動作を指示するモー
ドレジスタリード以外の外部コマンドであったことを検
知した際に、電源電圧の安定後に前記モードレジスタセ
ッ卜の外部コマンドが実行されていない場合であっても
直ちに前記モードレジスタリードの外部コマンドの実行
を前記モードレジスタに指示するための第二制御部、 を備えて成ることを特徴とするモードレジスタ制御回
路。 - 【請求項4】半導体装置のモードレジスタの読み出し動
作を外部コマンドと外部クロックに同期して制御するた
めに半導体装置内に設けられたモードレジスタ制御回路
であって、 前記半導体装置の電源投入以後に、一度でもモードレジ
スタセッ卜の外部コマンドが実行されたことを検知した
場合に、前記モードレジスタにおけるモードレジスタリ
ードの外部コマンドの実行を前記モードレジスタに指示
するための第三制御部、 を備えて成ることを特徴とするモードレジスタ制御回
路。 - 【請求項5】半導体装置の電源投入時に検知した外部コ
マンドがモードレジスタの読み出し動作を指示するモー
ドレジスタリード以外の外部コマンドであったことを検
知した際に、前記第二制御部が、電源電圧の安定後にモ
ードレジスタセッ卜のコマンドが実行されていない場合
であっても直ちにモードレジスタリードの外部コマンド
の実行をモードレジスタに促し、 半導体装置の電源投入以後に一度でもモードレジスタセ
ッ卜の外部コマンドが実行されたことを検知した場合
に、前記第三制御部が、モードレジスタにおけるモード
レジスタリードの外部コマンドの実行をモードレジスタ
に指示する、 ことを特徴とする請求項3又は4に記載のモードレジス
タ制御回路。 - 【請求項6】請求項1乃至5に記載のモードレジスタ制
御回路と、電源立ち上げ時にラッチ回路を初期化するた
めの初期化信号を生成するスターター信号発生回路と、
外部クロックに応じて外部クロック信号を生成する内部
クロック発生部と、メモリセルアレイと、メモリセルア
レイに対するデータの読み出し及び書き込みを行うため
の読み出し/書き込み回路と、外部とのデータアドレス
及びコマンドの入出力を行う入出力回路と、入出力回路
の動作モードを保持するモードレジスタと、モードレジ
スタの読み出し動作を外部クロックに同期して制御する
モードレジスタ制御回路と、 を備えて成ることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06353696A JP3351953B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | モードレジスタ制御回路およびこれを有する半導体装置 |
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US08/916,201 US5812491A (en) | 1996-03-19 | 1997-08-22 | Mode register control circuit and semiconductor device having the same |
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Family Applications (1)
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JP06353696A Expired - Lifetime JP3351953B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | モードレジスタ制御回路およびこれを有する半導体装置 |
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JP (1) | JP3351953B2 (ja) |
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