JPH02216700A - Contents reference memory cell - Google Patents

Contents reference memory cell

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JPH02216700A
JPH02216700A JP3542789A JP3542789A JPH02216700A JP H02216700 A JPH02216700 A JP H02216700A JP 3542789 A JP3542789 A JP 3542789A JP 3542789 A JP3542789 A JP 3542789A JP H02216700 A JPH02216700 A JP H02216700A
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JP
Japan
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information
potential
bit line
circuit
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3542789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoto Watabe
毅代登 渡部
Masazumi Matsuura
正純 松浦
Yoshio Hayashide
吉生 林出
Kenji Kawai
健治 川井
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP3542789A priority Critical patent/JPH02216700A/en
Publication of JPH02216700A publication Critical patent/JPH02216700A/en
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the power consumption and to increase the operation speed by providing a retrieving circuit with third MOS transistors TRs of first conduction type and fourth MOS TRs of second conduction type and controlling conduction of these MOS TRs. CONSTITUTION:A retrieving circuit 4 has third MOS TRs 5 and 6 of first conduction type and fourth TRs 7 and 8 of second conduction type, and conduction of third MOS TRs 5 and 6 is controlled by the potential of the input/output terminal of an information holding circuit 1, and that of fourth MOS TRs 7 and 8 is controlled by the potential of bit lines. Potentials of respective bit lines preliminarily set before the retrieval operation of the retrieving circuit 4 for information stored in the information holding circuit 1 and information given to respective bit lines are equal to potentials of respective bit lines preliminarily set before the information write operation to the information holding circuit 1 and the read operation of information stored in this circuit 1. Consequently, it is unnecessary to change potentials of bit lines before the start of each operation. Thus, the power consumption is reduced and the operation speed is increased.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はメモリセルに関し、特に内容参照メモリセルに
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to memory cells, and more particularly to content-referenced memory cells.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は連想記憶装置に用いられているCMOSスタテ
ィック型記憶セルの一従来例を示す回路図である。この
セルの詳細はr19B5年、FFB  I S S C
C(International 5oltd−5ta
te C1−rcuit Conference)  
45頁」に記載されている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional example of a CMOS static type memory cell used in an associative memory device. Details of this cell are r19B5, FFB I S S C
C(International 5oltd-5ta
te C1-rcuit Conference)
Page 45”.

第5図に示す記憶セルは、通常の記憶動作を行なうセル
部Sと、検索動作を行なう排他的NOR(Exclus
ive N0R)部ENとから構成されている。
The memory cell shown in FIG.
ive N0R) part EN.

セル部Sはフリツブフロップ動作を行なうように接続さ
れた2つのCMOSインバータ回路と、ゲート端子がワ
ード線WLに接続されたNチャネルMO5型トランジス
タ(以下rNMO3トランジスタ」と記載する)を用い
て、それぞれインバータ回路とそれぞれのビット線BL
、BTとの情報の伝達を行なうトランスファゲートSl
、S2とにより構成されている。排他的NOR部ENは
ワイヤード・アンドとなるように接続されたNMo5ト
ランジスタで構成されている。
The cell section S uses two CMOS inverter circuits connected to perform a flip-flop operation and an N-channel MO5 type transistor (hereinafter referred to as rNMO3 transistor) whose gate terminal is connected to the word line WL. Each inverter circuit and each bit line BL
, a transfer gate Sl that transmits information with the BT.
, S2. The exclusive NOR section EN is composed of NMo5 transistors connected in a wired AND manner.

このように構成された記憶セルを用いた連想記憶装置に
おいて、連想記憶装置の基本機能である検索動作を行な
う場合には、検索動作を行なう前に予めビット線BL、
B工をロウレベル状態としてマツチ線MLを電源電位(
VDD電位)にプリチャージしておき、検索情報とこの
情報と極性が逆となる反転検索情報とがそれぞれグラン
ドレベル(通常OV)にブリディスチャージされたビッ
ト線BL、BTに供給される。そして、ビット線BL、
B石に供給された検索情報とセル部Sに記憶されている
記憶情報とが一致した場合には、マツチ線MLは■l、
。電位に保持されて、このマツチ線MLに接続された記
憶セルに検索情報と同一の情報が記憶されていることに
なる。
In a content addressable memory device using memory cells configured in this way, when performing a search operation, which is a basic function of the content addressable memory device, the bit lines BL, BL, and
Set the wire B to low level and set the match wire ML to the power supply potential (
The search information and the inverted search information whose polarity is opposite to this information are supplied to the bit lines BL and BT which are precharged to the ground level (usually OV), respectively. And the bit line BL,
When the search information supplied to the B stone matches the memory information stored in the cell section S, the match line ML becomes ■l,
. The same information as the search information is stored in the memory cell connected to the match line ML, which is held at a potential.

また、セル部Sに記憶されている情報をビット線BL、
B工に読み出す動作を行なう場合には、通常は読み動作
を開始する前に予めビット線をVet+電位にプリチャ
ージしておき、ビットWBL。
Further, the information stored in the cell section S is transferred to the bit line BL,
When performing a read operation to B, the bit line is normally precharged to Vet+ potential before starting the read operation, and the bit line WBL is read.

Wlのプリチャージが終了した後に、トランスファゲー
トS1.S2のゲート端子に接続されたワードIWLを
ハイレベル状態にすることにより、トランスフアゲ−)
Sl、S2が導通状態となり、このトランスファゲート
S1.S2を介してセル部Sに記憶されている情報がピ
ント線BL、BLに伝達されて読み出されることになる
After the precharging of Wl is completed, the transfer gates S1. By setting the word IWL connected to the gate terminal of S2 to a high level state, the transfer gate is activated.
S1, S2 become conductive, and this transfer gate S1. The information stored in the cell section S is transmitted to the focus lines BL and BL via S2 and read out.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

このように、読み出し動作開始前におけるピント線BL
、BTの電位はvDD電位にプリチャージされているが
、検索動作開始前におけるビット線BL、BLはグラン
ドレベルにブリディスチャージされている。すなわち、
ビットiBL、BLは連想記憶装置の動作モードが変わ
る毎に、プリチャージされたリブリゾイスチャージされ
たりすることになる。このために、このプリチャージ、
ブリディスチャージを行なうための電力および時間が、
動作モードが変わる毎に必要となり、低消費電力化、高
速化の障害となっていた。
In this way, the focus line BL before the start of the read operation
, BT are precharged to the vDD potential, but the bit lines BL and BL are precharged to the ground level before the start of the search operation. That is,
The bits iBL and BL are precharged and reloaded each time the operation mode of the content addressable memory device changes. For this purpose, this precharge,
The power and time required to perform bridischarge are
It was required each time the operating mode changed, and was an obstacle to reducing power consumption and increasing speed.

ところで、読み出し動作開始前に、ピント線BL、 B
τの■。、電位へのプリチャージを行なわず、ビット線
BL、BLがグランドレベルにディスチャージされた状
態であっても、セル部Sに記憶された情報の読み出し動
作を行なうことはできる。
By the way, before starting the read operation, the focus lines BL, B
■ of τ. Even if the bit lines BL, BL are discharged to the ground level without precharging to the potential, the information stored in the cell section S can be read out.

しかしながら、例えばハイレベルの記憶情報がインバー
タ回路の出力端子からトランスファゲートSL、S2を
介してビット線BL、BLに送出される場合には、トラ
ンスファゲートSt、32としてはNMO3トランジス
タを用いているために、ビット線BL、BLがグランド
レベル(通常OV)から(■。。−VT)電位(VTは
NMO3トランジスタのスレンショルド電圧)まで上昇
すると、トランスフアゲ−)St、S2は非導通状態と
なる。また、トランスフアゲ−)Sl、S2のソース端
子電位が上昇するためにバンクゲートバイアス効果によ
りVTが太き(なる、このために、ビット線BL、BL
は余裕を持った読み出し動作を行なうために必要な電位
まで上昇しないことになる。さらに、ビット線BL、B
工の電位が上昇して、トランスファゲート31.32の
ソース・ドレイン間の電位差が小さ(なると、ビット線
BL「1の電位上昇速度が遅くなる。このために、セル
部Sからのビア)線BL、BTへの情報の送出が遅れ、
読み出し速度が遅くなり特性の低下を招くことにもなる
However, for example, when high-level storage information is sent from the output terminal of the inverter circuit to the bit lines BL, BL via the transfer gates SL, S2, an NMO3 transistor is used as the transfer gate St, 32. When the bit lines BL, BL rise from the ground level (usually OV) to the potential (-VT) (VT is the threshold voltage of the NMO3 transistor), the transfer gates (St, S2) become non-conductive. In addition, as the source terminal potentials of transfer gates Sl and S2 rise, VT becomes thicker due to the bank gate bias effect.
will not rise to the potential required to perform a read operation with sufficient margin. Furthermore, bit lines BL, B
As the potential of the bit line BL1 increases, the potential difference between the source and drain of the transfer gates 31 and 32 becomes small (as a result, the rate of increase in the potential of the bit line BL1 becomes slower. Therefore, the via line from the cell part S) Sending of information to BL and BT is delayed,
This also slows down the read speed and causes deterioration in characteristics.

従って、読み出し動作開始前のビット線BL。Therefore, the bit line BL before the start of the read operation.

BLのプリチャージを行なわず、ビット線BL。bit line BL without precharging BL.

丁工がグランドレベル状態で読み出し動作を行なう場合
には、動作モード毎にビット、IBL、BLをプリチャ
ージする必要はなくなる反面、上述した特性の低下を考
慮した設計を行わなければならず、大きな動作マージン
をとることが困難となる。
If the readout operation is performed with the device at ground level, there is no need to precharge the bit, IBL, and BL for each operation mode, but the design must take into account the deterioration of the characteristics described above, resulting in a large It becomes difficult to take an operating margin.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、低消費電力化および高速化を図
り、読み出し動作を安定かつ確実に行なうことができる
内容参照メモリセルを得ることにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to obtain a content reference memory cell that can reduce power consumption, increase speed, and perform read operations stably and reliably. There is a particular thing.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

このような目的を達成するために本発明による内容参照
メモリセルは、ソース又はドレインが一方のビット線に
接続されてワード線の電位により導通制御される第1導
電形の第1のMOSトランジスタと、ソース又はドレイ
ンが他方のビット線に接続されてワード線の電位により
導通制御される第1導電形の第2のMOSトランジスタ
と、第1導電形の第1および第2のMOSトランジスタ
を介して一方および他方のビット線との情報の伝達が行
なわれて情報が記憶される情報保持回路と、この情報保
持回路に記憶された情報と一方および他方のビット線に
与えられた情報との比較を行ない、2つの情報が一致し
た場合にはマツチ線の電位を保持し、2つの情報が不一
致の場合にはマツチ線の電位を反転させる検索回路とを
備え、検索回路は第1導電形の第3のMOSトランジス
タと第2導電形の第4のMOSトランジスタとを有し、
第3のMOSトランジスタは情報保持回路の入出力端子
の電位により導通制御され、第4のMOSトランジスタ
はビット線の電位により導通制御されるようにしたもの
である。
To achieve this purpose, the content reference memory cell according to the present invention includes a first MOS transistor of a first conductivity type whose source or drain is connected to one bit line and whose conduction is controlled by the potential of the word line. , a second MOS transistor of the first conductivity type whose source or drain is connected to the other bit line and whose conduction is controlled by the potential of the word line, and the first and second MOS transistors of the first conductivity type. An information holding circuit that transmits information to one and the other bit lines and stores the information, and a comparison of the information stored in this information holding circuit and the information given to one and the other bit lines. and a search circuit that holds the potential of the match wire when the two pieces of information match and inverts the potential of the match line when the two pieces of information do not match. 3 MOS transistor and a fourth MOS transistor of the second conductivity type,
The third MOS transistor is controlled to be conductive by the potential of the input/output terminal of the information holding circuit, and the fourth MOS transistor is controlled to be conductive by the potential of the bit line.

〔作用〕[Effect]

本発明による内容参照メモリセルにおいては、情報保持
回路に記憶された情報とそれぞれのビット線に与えられ
た情報との検索動作が検索回路により行なわれる前に予
め設定されるそれぞれのビット線の電位と、情報保持回
路への情報の書き込み動作および情報保持回路に記憶さ
れた情報の読出し動作が行なわれる前に予め設定される
それぞれのビット線の電位とは同じになり、それぞれの
動作が開始される前毎にビット線の電位を変更する必要
がなくなる。
In the content reference memory cell according to the present invention, the potential of each bit line is set in advance before the search circuit performs a search operation between information stored in the information holding circuit and information applied to each bit line. The potentials of the respective bit lines, which are set in advance before the operation of writing information to the information holding circuit and the operation of reading information stored in the information holding circuit, are the same, and each operation is started. There is no need to change the potential of the bit line every time the bit line is read.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明による内容参照メモリセルの第1の実施
例を示す回路図である。この内容参照メモリセルは、情
報保持回路1.第1.第2のMOSトランジスタとして
のトランスファゲート2゜3、検索回路4.ワード線W
L、  ビット線BL。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a content reference memory cell according to the present invention. This content reference memory cell has information holding circuit 1. 1st. Transfer gate 2.3 as a second MOS transistor, search circuit 4. Word line W
L, bit line BL.

丁1.マγチ線MLから構成されている。情報保持回路
1は、トランスファゲート2を介してビット線BLに接
続されているとともに、トランスファゲート3を介して
ビット線BLに接続されている。この情報保持回路1に
は、書き込み動作時においてビット線BLから与えられ
る情報およびビット線「lから与えられる上記情報と極
性が逆となる情報とが記憶されているものである。さら
に、情報保持回路1においては、読み出し動作時におい
て、情報保持回路1に記憶された情報がトランスファゲ
ート2.3を介してビット!IBL、BLに送出される
ものである。
Ding 1. It is composed of maxi lines ML. The information holding circuit 1 is connected to the bit line BL via a transfer gate 2, and is also connected to the bit line BL via a transfer gate 3. This information holding circuit 1 stores information given from the bit line BL during a write operation and information whose polarity is opposite to the above information given from the bit line "1". In circuit 1, during a read operation, information stored in information holding circuit 1 is sent to bits !IBL and BL via transfer gate 2.3.

トランスファゲート2.3としてはNMOSトランジス
タが用いられ、トランスファゲート2゜3はワードvA
WLから与えられる信号により導通、非導通が制御され
ており、情報保持回路1とビット線BL、BLとの情報
の伝達を行なうものである。情報保持回路1は、CMO
Sインバータの入力端子と出力端子を互いに接続して構
成している。
An NMOS transistor is used as the transfer gate 2.3, and the transfer gate 2.3 is connected to the word vA.
Conduction and non-conduction are controlled by a signal applied from WL, and information is transmitted between information holding circuit 1 and bit lines BL, BL. The information holding circuit 1 is a CMO
The input terminal and output terminal of the S inverter are connected to each other.

検索回路4はNMOSトランジスタ、PMOSトランジ
スタの両方で構成されている。第3のトランジスタとし
てのNMOSトランジスタ5は、そのゲート端子がトラ
ンスファゲート3のソース端子に接続され、そのソース
端子がグランドに接続されており、そのドレイン端子が
第4のトランジスタとしてのPMOSトランジスタフの
ドレイン端子に接続されている。PMOSトランジスタ
フは、そのゲート端子がビット線百工に接続され、その
ソース端子がマンチIMLに接続されている。
The search circuit 4 is composed of both NMOS transistors and PMOS transistors. The NMOS transistor 5 as the third transistor has its gate terminal connected to the source terminal of the transfer gate 3, its source terminal connected to the ground, and its drain terminal connected to the PMOS transistor 5 as the fourth transistor. Connected to the drain terminal. The PMOS transistor has its gate terminal connected to the bit line IML, and its source terminal connected to the bit line IML.

第3のトランジスタとしてのNMOSトランジスタロは
、そのゲート端子がトランスファゲート2のソース1子
に接続され、そのソース端子がグランドに接続され、そ
のドレイン端子が第4のトランジスタとしてのPMOS
 トランジスタ8のドレイン端子に接続されている。P
MOSトランジスタ8は、そのゲート端子がビット線B
Lに接続され、そのソース端子がマツチ線MLに接続さ
れている。
The NMOS transistor serving as the third transistor has its gate terminal connected to the source 1 of the transfer gate 2, its source terminal is connected to the ground, and its drain terminal connects to the PMOS transistor serving as the fourth transistor.
It is connected to the drain terminal of transistor 8. P
MOS transistor 8 has its gate terminal connected to bit line B.
L, and its source terminal is connected to match wire ML.

次に、このように構成された内容参照メモリセルの検索
動作、書き込み動作および読み出し動作を説明する。ま
ず、はじめに検索動作について説明する。検索動作が開
始される前には、ビット線BL、百1は予め電源電位(
通常5V)にプリチャージされている。その後にマツチ
線MLは電源電位VCCにプリチャージされる。また、
情報保持回路1に例えば「1」の情報(ノードN1はH
レベル、ノードN2はLレベル)が記憶されている場合
には、NMOSトランジスタ5のゲート端子はLレベル
、NMOSトランジスタロのゲート端子はHレベルとな
り、NMOSトランジスタ5は非導通状態、NMOSト
ランジスタロは導通状態となっている。
Next, the search operation, write operation, and read operation of the content reference memory cell configured as described above will be explained. First, the search operation will be explained. Before the search operation is started, the bit lines BL and 101 are set to the power supply potential (
It is precharged to 5V (normally 5V). Thereafter, match line ML is precharged to power supply potential VCC. Also,
For example, information of “1” is stored in the information holding circuit 1 (node N1 is H
level, node N2 is at L level), the gate terminal of NMOS transistor 5 is at L level, the gate terminal of NMOS transistor is at H level, NMOS transistor 5 is in a non-conducting state, and NMOS transistor is at L level. It is in a conductive state.

このように、ビット線BL、BLがプリチャージされ、
マツチ線MLがプリチャージされた状態で、検索情報が
ビット線BLに与えられるとともに、この検索情報と極
性が逆となる反転検索情報がビット線「工に与えられる
ことにより検索動作が行なわれる0例えば、ビット線B
LにHレベル、ビット線「1にLレベルを与えると、P
MOSトランジスタ7のゲート端子はLレベル、PMO
Sトランジスタ8のゲート端子はHレベルとなり、PM
O3トランジスタフは導通状態、PMO3トランジスタ
8は非導通状態となり、マツチ線MLの電位はVCC電
位に保持された状態のままとなる。
In this way, the bit lines BL and BL are precharged,
With the match line ML precharged, search information is applied to the bit line BL, and inverted search information, which has the opposite polarity to this search information, is applied to the bit line BL, thereby performing a search operation. For example, bit line B
When applying an H level to L and an L level to bit line 1, P
The gate terminal of MOS transistor 7 is at L level, PMO
The gate terminal of S transistor 8 becomes H level, and PM
The O3 transistor OFF is in a conductive state, the PMO3 transistor 8 is in a non-conductive state, and the potential of the match line ML remains at the VCC potential.

一方、ビット線BLにLレベルの検索情報、ビット線π
lにHレベルの反転検索情報が与えられると、PMOS
トランジスタ7のゲート端子はHレベル、PMO3トラ
ンジスタ8のゲート端子はLレベルとなり、PMO3ト
ランジスタフは非導通状態、PMO3トランジスタ8は
導通状態となり、マツチ線MLからPMO3トランジス
タ8.NMOSトランジスタ6を介してグランドに電流
が流れ込み、マツチ線MLの電位はグランド電位となる
。したがって、検索情報と情報保持回路1に記憶された
記憶情報とが一致した場合は、マツチ線MLの電位はV
CC電位に保持され、検索情報と記憶情報とが一致しな
い場合には、マツチ線MLの電位はグランド電位となる
。このようにして、検索情報と一致する情報が記憶され
た記憶セルを探し出して検索動作が行なわれる。
On the other hand, bit line BL has L level search information, bit line π
When H level inversion search information is given to l, PMOS
The gate terminal of transistor 7 becomes H level, the gate terminal of PMO3 transistor 8 becomes L level, PMO3 transistor OFF becomes non-conductive state, PMO3 transistor 8 becomes conductive state, and PMO3 transistor 8. A current flows into the ground via the NMOS transistor 6, and the potential of the match line ML becomes the ground potential. Therefore, when the search information and the stored information stored in the information holding circuit 1 match, the potential of the match line ML is V
If the search information and the stored information do not match, the potential of the match line ML becomes the ground potential. In this way, a search operation is performed by searching for a storage cell in which information matching the search information is stored.

次に、書き込み動作について説明する。書き込み動作に
おいて、ビット線BL、BTを電源電位にプリチャージ
してお(、そして、ワード線WLをHレベル状態にする
ことでトランスファゲート2.3を導通状態にして、書
き込み情報がビット線BLに与えられるとともに、書き
込み情報と極性が逆となる書き込み反転情報がビット線
BLに与えられ、書き込み情報がトランスファゲート2
を介し、また書き込み反転情報がトランスファゲート3
を介して情報保持回路lに与えられて、書き込み情報お
よび書き込み反転情報が情報保持回路1に書き込まれる
ことになる。
Next, the write operation will be explained. In the write operation, the bit lines BL and BT are precharged to the power supply potential (and the word line WL is set to the H level state, thereby making the transfer gate 2.3 conductive, and the write information is transferred to the bit line BL. At the same time, write inversion information whose polarity is opposite to that of the write information is applied to the bit line BL, and the write information is transferred to the transfer gate 2.
Also, the write inversion information is transferred to the transfer gate 3 via
The write information and the write inversion information are applied to the information holding circuit 1 via the information holding circuit 1.

読み出し動作においても、予めビット線BL。Also in the read operation, the bit line BL is connected in advance.

11のプリチャージを行ない、情報保持回路1に記憶さ
れた情報はそれぞれトランスファゲート23を介してビ
ット線BL、BLに送出され、ビット線BL、BTに接
続された出力回路(図示せず)を経て読み出される。
The information stored in the information holding circuit 1 is sent to the bit lines BL, BL via the transfer gate 23, and output circuit (not shown) connected to the bit lines BL, BT. It is read out after

以上説明したように、ビット線により導通制御される検
索回路4のMOSトランジスタをPMO8にしたので、
ビットiBL、BLをプリチャージした状態において検
索動作、読み出し動作および書き込み動作を開始するこ
とが可能となる。
As explained above, since the MOS transistor of the search circuit 4 whose conduction is controlled by the bit line is PMO8,
It is possible to start a search operation, a read operation, and a write operation in a state where bits iBL and BL are precharged.

第2図は、本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the invention.

第1図で示した情報保持回路1のCMOSインバータを
抵抗負荷形インバータに置き換え、またトランスファゲ
ート2’、3’をPMOSトランジスタで構成した。ま
た、検索回路4において、ビット線で導通制御されるM
OSトランジスタをNMOSトランジスタ13.14に
し、情報保持回路の出力端子で導通制御されるMOSト
ランジスタをPMO3トランジスタ11.12で構成し
、PMOSトランジスタ11.12のソース端子が電位
VCCの電源に接続されており、ドレイン端子はそれぞ
れNMOSトランジスタ13.14のドレイン端子に接
続されている。また、NMOSトランジスタ13.14
のソース端子はマンチiM工に接続されている。トラン
スファゲート2’、3’をPMOSトランジスタにした
ので、読み出し開始前にビット線BL、B工をグランド
電位(通常OV)にプリディスチャージすることにより
、安定に読み出しを行なうことができる。
The CMOS inverter of the information holding circuit 1 shown in FIG. 1 was replaced with a resistive load type inverter, and the transfer gates 2' and 3' were constructed with PMOS transistors. In addition, in the search circuit 4, M
The OS transistors are NMOS transistors 13 and 14, the MOS transistors whose conduction is controlled by the output terminal of the information holding circuit are PMO3 transistors 11 and 12, and the source terminals of the PMOS transistors 11 and 12 are connected to the power supply at the potential VCC. and their drain terminals are connected to the drain terminals of NMOS transistors 13 and 14, respectively. Also, NMOS transistor 13.14
The source terminal of is connected to the munch iM. Since the transfer gates 2' and 3' are PMOS transistors, stable reading can be performed by predischarging the bit lines BL and B to the ground potential (usually OV) before starting reading.

ただし、ワードgWLは読み出し、書き込み時にはLレ
ベルにしなければならない。また、内容検索する場合に
も、ビン)fiBL、BLをプリディスチャージし、そ
の後マツチ線MLをプリディスチャージし、参照したい
情報をビット線BL、BLに与えることにより、一致し
た場合にはマツチIM工のグランド電位を保持し、不一
致の場合にはマツチ線舒工の電位は電源電位VCCとな
る。
However, the word gWL must be set to L level when reading or writing. Also, when searching for content, the bins) fiBL and BL are pre-discharged, then the match line ML is pre-discharged, and the information to be referenced is given to the bit lines BL and BL. If they do not match, the potential of the mating wire is set to the power supply potential VCC.

上記実施例(第1図、第2図)における不具合な部分に
ついて以下、第1図の実施例で説明する。
Defects in the above embodiments (FIGS. 1 and 2) will be explained below using the embodiment shown in FIG.

検索動作時にそれぞれのビット線BL、BTに検索情報
が与えられると、PMOSトランジスタ7かPMOSト
ランジスタ8のどちらか一方は必ず導通状態となる。こ
のために、検索情報と記憶情報が一致した場合において
も、検索動作開始前に予めプリチャージされたマツチ線
MLに蓄積された電荷が導通状態にあるPMOS トラ
ンジスタフを介して容量9に、またはPMOSトランジ
スタ8を介して容量10に流れ込み、マツチ線MLの電
位が低下して誤動作するおそれがある。容量9およびl
Oは、NMOSトランジスタ5のドレイン端子とPMO
Sトランジスタフのドレイン端子との接続点およびNM
OSトランジスタロのドレイン端子とPMOSトランジ
スタ8のドレイン端子との接続点に、MOSトランジス
タの製造工程において形成されてしまう容量である。
When search information is applied to each of the bit lines BL and BT during a search operation, either PMOS transistor 7 or PMOS transistor 8 becomes conductive. For this reason, even if the search information and the stored information match, the charge accumulated in the match line ML, which is precharged before the start of the search operation, is transferred to the capacitor 9 via the conductive PMOS transistor, or It flows into the capacitor 10 via the PMOS transistor 8, and there is a possibility that the potential of the match line ML decreases and malfunction occurs. Capacity 9 and l
O is the drain terminal of the NMOS transistor 5 and the PMO
The connection point with the drain terminal of the S transistor and NM
This is a capacitance that is formed at the connection point between the drain terminal of the OS transistor 8 and the drain terminal of the PMOS transistor 8 during the manufacturing process of the MOS transistor.

上記不具合を解消した回路を第3図に示す。第3図に示
したメモリセルは上述した検索情報と記憶情報との一致
時におけるマツチ線MLの電位の低下(場合によっては
上昇)を防止するために、検索回路4において、ソース
端子がマツチ線MLと接続されているPMOSトランジ
スタ17,18のゲート端子をそれぞれノードNl、N
2に接続し、ソース端子がグランドに接続されているN
MOSトランジスタ15.16のゲート端子をそれぞれ
ビット線BL、B工に接続するように構成することによ
り、例えば、情報保持回路lに「1」の情報(ノードN
1がHレベル、ノードN2がLレベル)が記憶されてい
る場合には、PMOSトランジスタ18が導通状態にあ
るので、マツチ線MLのプリチャージを行なった時に容
量10も同時に充電されることになる。このために、ビ
ット線BLにHレベル、ビット線■1にLレベルの情報
が与えられて、検索情報と記憶情報が一致しても、PM
O3I−ランジスタI8を介して容量9に電荷は流れ込
まず、マツチ線MLは電源電位を保持することになる。
FIG. 3 shows a circuit that eliminates the above problem. In the memory cell shown in FIG. 3, in order to prevent the potential of the match line ML from decreasing (increasing in some cases) when the above-mentioned search information matches the stored information, the source terminal is connected to the match line ML in the search circuit 4. The gate terminals of PMOS transistors 17 and 18 connected to ML are connected to nodes Nl and N, respectively.
2 and the source terminal is connected to ground.
By configuring the gate terminals of the MOS transistors 15 and 16 to be connected to the bit lines BL and B, for example, information of "1" (node N
1 is at H level and node N2 is at L level), the PMOS transistor 18 is in a conductive state, so when the match line ML is precharged, the capacitor 10 is also charged at the same time. . For this reason, even if H level information is given to bit line BL and L level information is given to bit line ■1, and the search information and stored information match, PM
No charge flows into the capacitor 9 via the O3I transistor I8, and the match line ML holds the power supply potential.

第4図はトランスファゲートがNMOSトランジスタの
場合のマツチ線V工の電位上昇を防止するように検索回
路4を構成している。ただし、情報保持回路1のインバ
ータ部の負荷としてNMOSトランジスタのオン抵抗を
利用した例を示す。
In FIG. 4, the search circuit 4 is constructed so as to prevent an increase in the potential of the match wire V when the transfer gate is an NMOS transistor. However, an example will be shown in which the on-resistance of an NMOS transistor is used as the load of the inverter section of the information holding circuit 1.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、検索回路をPMOSトラ
ンジスタとNMOSトランジスタの両方で構成したこと
により、読み出し、書き込みおよび内容検索の各動作モ
ード開始前に従来行なっていたビット線の電位変更が必
要なくなり、消費電力の低減と高速化が図られる効果が
ある。
As explained above, in the present invention, by configuring the search circuit with both PMOS transistors and NMOS transistors, it is no longer necessary to change the potential of the bit line, which was conventionally performed, before starting each operation mode of read, write, and content search. This has the effect of reducing power consumption and increasing speed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第4図は本発明の第1〜第4の実施例を示す回
路図、第5図は従来の内容参照メモリセルを示す回路図
である。 1・・・情報保持回路、2.3・・・トランスファゲー
ト、4・・・検索回路、5,6・・・NMOSトランジ
スタ、7,8・・・PMO3I−ランジスタ。
1 to 4 are circuit diagrams showing first to fourth embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional content reference memory cell. 1... Information holding circuit, 2.3... Transfer gate, 4... Search circuit, 5, 6... NMOS transistor, 7, 8... PMO3I-transistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ソース又はドレインが一方のビット線に接続されてワー
ド線の電位により導通制御される第1導電形の第1のM
OSトランジスタと、ソース又はドレインが他方のビッ
ト線に接続されてワード線の電位により導通制御される
第1導電形の第2のMOSトランジスタと、第1導電形
の第1および第2のMOSトランジスタを介して一方お
よび他方のビット線との情報の伝達が行なわれて情報が
記憶される情報保持回路と、この情報保持回路に記憶さ
れた情報と一方および他方のビット線に与えられた情報
との比較を行ない、前記2つの情報が一致した場合には
マッチ線の電位を保持し、前記2つの情報が不一致の場
合にはマッチ線の電位を反転させる検索回路とを備え、
前記検索回路は第1導電形の第3のMOSトランジスタ
と第2導電形の第4のMOSトランジスタとを有し、第
3のMOSトランジスタは前記情報保持回路の入出力端
子の電位により導通制御され、第4のMOSトランジス
タはビット線の電位により導通制御されることを特徴と
する内容参照メモリセル。
A first M of a first conductivity type whose source or drain is connected to one bit line and whose conduction is controlled by the potential of the word line.
an OS transistor, a second MOS transistor of a first conductivity type whose source or drain is connected to the other bit line and whose conduction is controlled by the potential of the word line, and first and second MOS transistors of the first conductivity type. an information holding circuit in which information is transmitted to and from one bit line and the other bit line and the information is stored; and the information stored in this information holding circuit and the information given to one and the other bit lines. and a search circuit that holds the potential of the match line when the two pieces of information match, and inverts the potential of the match line when the two pieces of information do not match,
The search circuit has a third MOS transistor of a first conductivity type and a fourth MOS transistor of a second conductivity type, and the third MOS transistor is controlled to be conductive by a potential of an input/output terminal of the information holding circuit. , a content reference memory cell characterized in that the fourth MOS transistor is controlled to be conductive by the potential of the bit line.
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