JPH0312896A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH0312896A JPH0312896A JP14744089A JP14744089A JPH0312896A JP H0312896 A JPH0312896 A JP H0312896A JP 14744089 A JP14744089 A JP 14744089A JP 14744089 A JP14744089 A JP 14744089A JP H0312896 A JPH0312896 A JP H0312896A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
CAMと称される半導体記憶装置に関し、可変長符号の
デコードを可能にして性能向上を図ることのできる半導
体記憶装置を提供することを目的とし、 外部情報とメモリ内容を比較手段で比較し、比較の結果
、外部情報と一致すると、内容一致のアドレス情報を出
力データメモリから外部に出力する半導体記憶装置にお
いて、前記比較手段は、外部情報の総符号数mに対応し
てm個の比較回路を有し、該比較回路は、メモリ内容と
して符号データと比較マスクの2つのパラメータを保持
し、最大nビットの長さをもつ総符号数mの外部情報を
りF部から入力したとき、前記比較マスクにより指定さ
れる特定の値のビットのみ外部情報と前記符号データを
比較し、比較した結果を出力データメモリに伝えるよう
に構成し、前記出力データメモリは、mワードのアドレ
ス情報を有し、m個の比較回路からの比較結果に基づい
てmワードのうちから該当する1つのワードを内容一致
のアドレス情報として決定するように構成する。
デコードを可能にして性能向上を図ることのできる半導
体記憶装置を提供することを目的とし、 外部情報とメモリ内容を比較手段で比較し、比較の結果
、外部情報と一致すると、内容一致のアドレス情報を出
力データメモリから外部に出力する半導体記憶装置にお
いて、前記比較手段は、外部情報の総符号数mに対応し
てm個の比較回路を有し、該比較回路は、メモリ内容と
して符号データと比較マスクの2つのパラメータを保持
し、最大nビットの長さをもつ総符号数mの外部情報を
りF部から入力したとき、前記比較マスクにより指定さ
れる特定の値のビットのみ外部情報と前記符号データを
比較し、比較した結果を出力データメモリに伝えるよう
に構成し、前記出力データメモリは、mワードのアドレ
ス情報を有し、m個の比較回路からの比較結果に基づい
てmワードのうちから該当する1つのワードを内容一致
のアドレス情報として決定するように構成する。
本発明は、半導体記憶装置に係り、詳しくは、CA M
(Content Addressable Mem
ory)と称される半導体記憶装置に関する。
(Content Addressable Mem
ory)と称される半導体記憶装置に関する。
CAMは外部から与えられたデータと同じデータを保持
しているアドレスを出力することができるメモリであり
、例えばコンピュータのキャソンユメモリ等に用いられ
ている。
しているアドレスを出力することができるメモリであり
、例えばコンピュータのキャソンユメモリ等に用いられ
ている。
通常のメモリが記憶セルの番地を指定して記憶データの
読出し、書込みを行うのに対して、CAMは検索データ
(interrogative data)を入力して
、これと記憶データの内容が一致する記憶セル群(該当
するワード)を探し出し、このワードに属する記憶デー
タを読出している。すなわち、セルアレーのピント幅よ
り小さいビット数の検索データを入力し、検索データの
ないピッ1−は検索の不要なビットであり、検索中マス
クされる。次いで、検索データと各ワードの記憶データ
との照合が全ワード同時に実行され、一致検索が成立し
たワードにフラグ(responding flag)
が立てられる。
読出し、書込みを行うのに対して、CAMは検索データ
(interrogative data)を入力して
、これと記憶データの内容が一致する記憶セル群(該当
するワード)を探し出し、このワードに属する記憶デー
タを読出している。すなわち、セルアレーのピント幅よ
り小さいビット数の検索データを入力し、検索データの
ないピッ1−は検索の不要なビットであり、検索中マス
クされる。次いで、検索データと各ワードの記憶データ
との照合が全ワード同時に実行され、一致検索が成立し
たワードにフラグ(responding flag)
が立てられる。
致検索が成立したワードが複数個あれば、その中の1ワ
ードが選択され、記憶データが読出しされる。なお、C
AMはこの検索機能のほかに、番地指定によって記憶デ
ータの読出し、書込みを行う通常のメモリ機能をも併せ
もつ必要がある。
ードが選択され、記憶データが読出しされる。なお、C
AMはこの検索機能のほかに、番地指定によって記憶デ
ータの読出し、書込みを行う通常のメモリ機能をも併せ
もつ必要がある。
CAMにおける基本セルの論理的構成例は第8図のよう
に番地指定用のワード線Siと読出し、書込み情報を通
すデータ線DI、Dixをもち、MOS)ランジスタQ
l、Q4およびメモリセルlからなる通常のメモリセル
素子の他にMO3I−ランジスタQ2.Q3.Q4.Q
6からなりメモリセル1の出力と検索データ(比較結果
のデータムこ相当)との間の排他的論理和(exclu
sive OR)をとる回路を有し、ワードごとに共通
のフラグ出力線(信号線)EQjに一致検索(比較)の
結果を出力する構成となっている。
に番地指定用のワード線Siと読出し、書込み情報を通
すデータ線DI、Dixをもち、MOS)ランジスタQ
l、Q4およびメモリセルlからなる通常のメモリセル
素子の他にMO3I−ランジスタQ2.Q3.Q4.Q
6からなりメモリセル1の出力と検索データ(比較結果
のデータムこ相当)との間の排他的論理和(exclu
sive OR)をとる回路を有し、ワードごとに共通
のフラグ出力線(信号線)EQjに一致検索(比較)の
結果を出力する構成となっている。
以上は、IEEE Journal of 5olid
5tate C1rcuits、 Vol、5C−2
0,’No、5.1985年10月号、 pp、951
〜957に掲載された例である。
5tate C1rcuits、 Vol、5C−2
0,’No、5.1985年10月号、 pp、951
〜957に掲載された例である。
しかしながら、このような従来のCAMにあっては、デ
ータ処理に際していわゆる可変長符号のデコードを行う
ことができす、固定長の比較しかできないという問題点
があった。
ータ処理に際していわゆる可変長符号のデコードを行う
ことができす、固定長の比較しかできないという問題点
があった。
これを詳述すると、まず、可変長符号は符号化の対象と
なる要素の出現確率によって、異なる符号長を割り当て
て、転送・記録などを効率的に行うために使用されてい
るものであり、このような可変長符号は転送・記録効率
は高いが、デコード回路に問題があった。−例として、
符号長1〜16ビツト、全符号数256の場合を考える
。この符号を高速にデコードする場合、従来は64にワ
ードのメモリを使用し、可変長符号をアドレスとして人
力し、読出されたデータをデコード結果としていた。こ
の方法の欠点は、大量のメモリを必要とする点である。
なる要素の出現確率によって、異なる符号長を割り当て
て、転送・記録などを効率的に行うために使用されてい
るものであり、このような可変長符号は転送・記録効率
は高いが、デコード回路に問題があった。−例として、
符号長1〜16ビツト、全符号数256の場合を考える
。この符号を高速にデコードする場合、従来は64にワ
ードのメモリを使用し、可変長符号をアドレスとして人
力し、読出されたデータをデコード結果としていた。こ
の方法の欠点は、大量のメモリを必要とする点である。
符号長が最大で16ビツトになるため、最大ビットに合
わせた大きさのメモリ容量を必要とするからである。
わせた大きさのメモリ容量を必要とするからである。
一方、CAMを使用した場合は次のようになる。
すなわち、CAM4こ全符号を記憶し、符号をデコード
するときは、デコードする符号に一致する符号が保持さ
れているアドレスをCAMから出力すればいい。この場
合、CAMに保持しなければならないデータは前記の例
では256であり、必要なメモリ量は大幅に減少する。
するときは、デコードする符号に一致する符号が保持さ
れているアドレスをCAMから出力すればいい。この場
合、CAMに保持しなければならないデータは前記の例
では256であり、必要なメモリ量は大幅に減少する。
但し、ここで問題なのが、従来のCAMは固定長の比較
しかできない点である。したがって、CAMの性能向上
が望まれる。
しかできない点である。したがって、CAMの性能向上
が望まれる。
そこで本発明は、可変長符号のデコードを可能にして性
能向上を図ることができる半導体記憶装置を提供するこ
とを目的としている。
能向上を図ることができる半導体記憶装置を提供するこ
とを目的としている。
本発明による半導体記憶装置は上記目的達成のため、外
部情報とメモリ内容を比較手段で比較し、比較の結果、
外部情報と一致すると、内容一致のアドレス情報を出力
データメモリから外部に出力する半導体記憶装置番こお
いて、前記比較手段は、外部情報の総符号数mに対応し
てm個の比較回路を有し、該比較回路は、メモリ内容と
して符号データと比較マスクの2つのパラメータを保持
し、最大nビットの長さをもつ総符号数mの外部情報を
外部から入力したとき、前記比較マスクにより指定され
る特定の値のビットのみ外部情報と前記符号データを比
較し、比較した結果を出力データメモリに伝えるように
構成し、前記出力データメモリは、mワードのアドレス
情報を有し、m個の比較回路からの比較結果に基づいて
mワードのうちから該当する1つのワードを内容一致の
アドレス情報として決定するように構成している。
部情報とメモリ内容を比較手段で比較し、比較の結果、
外部情報と一致すると、内容一致のアドレス情報を出力
データメモリから外部に出力する半導体記憶装置番こお
いて、前記比較手段は、外部情報の総符号数mに対応し
てm個の比較回路を有し、該比較回路は、メモリ内容と
して符号データと比較マスクの2つのパラメータを保持
し、最大nビットの長さをもつ総符号数mの外部情報を
外部から入力したとき、前記比較マスクにより指定され
る特定の値のビットのみ外部情報と前記符号データを比
較し、比較した結果を出力データメモリに伝えるように
構成し、前記出力データメモリは、mワードのアドレス
情報を有し、m個の比較回路からの比較結果に基づいて
mワードのうちから該当する1つのワードを内容一致の
アドレス情報として決定するように構成している。
本発明では、比較手段におけるm個の比較回路は符号デ
ータと比較マスクを保持しており、最大nビットの長さ
をもつ総符号数mの外部情報が外部から入力されたとき
、前記比較マスクにより指定される特定の値のピントの
みについて外部情報と前記符号データとが比較され、比
較結果に基づいて出力データメモリがmワードのうちか
ら該当する1つのワードを内容一致のアドレス情報とし
て決定する。
ータと比較マスクを保持しており、最大nビットの長さ
をもつ総符号数mの外部情報が外部から入力されたとき
、前記比較マスクにより指定される特定の値のピントの
みについて外部情報と前記符号データとが比較され、比
較結果に基づいて出力データメモリがmワードのうちか
ら該当する1つのワードを内容一致のアドレス情報とし
て決定する。
したがって、可変長符号の場合であってもデータ1ワー
ドに対して個別の比較マスクを保持しておき、可変長符
号に対応するビットを符号データと比較すれば、可変長
符号のデコードが可能となる。
ドに対して個別の比較マスクを保持しておき、可変長符
号に対応するビットを符号データと比較すれば、可変長
符号のデコードが可能となる。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1〜7図は本発明に係る半導体記憶装置の一実施例を
示す図である。第1図はCAMの全体構成を示すブロッ
ク図であり、この図において、CAMは大きく分けて1
0制御回路11、アドレスデコーダ12.16ビツト比
較回路群13、ダミー比較回路14および出力コードR
OM15により構成される。
示す図である。第1図はCAMの全体構成を示すブロッ
ク図であり、この図において、CAMは大きく分けて1
0制御回路11、アドレスデコーダ12.16ビツト比
較回路群13、ダミー比較回路14および出力コードR
OM15により構成される。
なお、本実施例に示すCAMは1ワード−16ビツト、
256ワードに適用した例であり、このCAMは次の3
つの信号で制御される。
256ワードに適用した例であり、このCAMは次の3
つの信号で制御される。
OR(Output Enable)
OE=1で、読出しを行うことを指定する。
W E (Write Enable)WE=1で、書
込みを行うことを指定する。
込みを行うことを指定する。
CE (Compare Enable)CB= 1で
、比較を行うことを指定する。
、比較を行うことを指定する。
以上の3信号を同時にアクティブにすることは禁止され
る。
る。
まず、16ビツト比較回路群(比較手段に相当)13は
O〜255によって区分される256個の回路(比較回
路に相当)からなり、1つの回路は基本セル1ワード分
を接続したもので、その詳細は第2図のように示される
。16ビツト比較回路群13は各回路毎にそれぞれEQ
O〜E Q255という信号線を介して出力コードRO
M15に接続されており、特定の信号線EQjはCE、
OB、WEの各信号が全て“O”のときにプリチャージ
される。16ビツト比較回路群13における1つの16
ビソト比較回路は16ビツトのデータと比較マスクビッ
トを保持するが、次のことが考慮される。比較マスクは
16ビツト中の任意のビットの比較を無視することがで
きる。そのため、すべてのビットの比較を無視すること
も可能である。なお、すべてのビットの比較を無視する
ことは動作として無意味なので、比較マスクは15ビツ
トでも十分である。
O〜255によって区分される256個の回路(比較回
路に相当)からなり、1つの回路は基本セル1ワード分
を接続したもので、その詳細は第2図のように示される
。16ビツト比較回路群13は各回路毎にそれぞれEQ
O〜E Q255という信号線を介して出力コードRO
M15に接続されており、特定の信号線EQjはCE、
OB、WEの各信号が全て“O”のときにプリチャージ
される。16ビツト比較回路群13における1つの16
ビソト比較回路は16ビツトのデータと比較マスクビッ
トを保持するが、次のことが考慮される。比較マスクは
16ビツト中の任意のビットの比較を無視することがで
きる。そのため、すべてのビットの比較を無視すること
も可能である。なお、すべてのビットの比較を無視する
ことは動作として無意味なので、比較マスクは15ビツ
トでも十分である。
第2図は、−例として、ある一つ(j番目)の16ビツ
ト比較回路13j (比較回路に相当)を示すもので、
16ビツト比較回路13jは16個の基本セル20を有
し、信号vAEQjはMOSトランジスタ210 によりCB、OB、WEが全て“0゛のとき電源Vcc
によってフ゛リチ中−ジされる。また、第2図中、Do
、DOX−DI5.D15Xはデータ線、SDjはメモ
リセル1に対応するワード線、SMjはメモリセル2
(詳細は後述)に対応するワード線である。
ト比較回路13j (比較回路に相当)を示すもので、
16ビツト比較回路13jは16個の基本セル20を有
し、信号vAEQjはMOSトランジスタ210 によりCB、OB、WEが全て“0゛のとき電源Vcc
によってフ゛リチ中−ジされる。また、第2図中、Do
、DOX−DI5.D15Xはデータ線、SDjはメモ
リセル1に対応するワード線、SMjはメモリセル2
(詳細は後述)に対応するワード線である。
基本セル20は第3図のように示され、第8図に示した
従来のメモリセル1に対して、比較するピントを選択す
るための比較マスクを保持するメモリセル2を追加する
とともに、新たにMo3)ランジスタQ7〜QIOを追
加して構成されている。
従来のメモリセル1に対して、比較するピントを選択す
るための比較マスクを保持するメモリセル2を追加する
とともに、新たにMo3)ランジスタQ7〜QIOを追
加して構成されている。
第3図の基本セル20は次のような動作を行うようにな
っている。
っている。
(1)読出し動作
読出しが行われるワードをワード線SDjSMjで選択
し、また読出し時にはデータ線Di、DiXをハイイン
ピーダンス状態にする。
し、また読出し時にはデータ線Di、DiXをハイイン
ピーダンス状態にする。
SDjが“1″になると、Mo3)ランジスクQl、Q
4がオンになり、メモリセル1のデータがデータ線Di
、DiXに読出される。同様にSMjが“1”になると
、Mo5t・ランジスタQ9.QlOがオンになり、メ
モリセル2のデータがデータ線Di、DiXに読出され
る。なお、Di、DiXに出力したデータはIO制御回
路11内のセンスアンプで差動増幅され、外部へ出力さ
れる。
4がオンになり、メモリセル1のデータがデータ線Di
、DiXに読出される。同様にSMjが“1”になると
、Mo5t・ランジスタQ9.QlOがオンになり、メ
モリセル2のデータがデータ線Di、DiXに読出され
る。なお、Di、DiXに出力したデータはIO制御回
路11内のセンスアンプで差動増幅され、外部へ出力さ
れる。
(II)書込み動作
書込みが行われるワードをワード線SDjSMjで選択
する一方、書込みのときにはIO制御回路11が書込む
べきデータをデータ線DiDiXに出力する。この場合
、データ線DiDiXには互いに反転した値のデータが
出力される。SDjが“1”になると、Mo3+−ラン
ジスタQi、Q4がオンになり、メモリセル1にDi、
DiX(7)値が書込まれる。同様にS MJが1にな
ると、Mo3I−ランジスタQ9.Q10がオンになり
、メモリセル2にDi、DiXの値が書込まれる。
する一方、書込みのときにはIO制御回路11が書込む
べきデータをデータ線DiDiXに出力する。この場合
、データ線DiDiXには互いに反転した値のデータが
出力される。SDjが“1”になると、Mo3+−ラン
ジスタQi、Q4がオンになり、メモリセル1にDi、
DiX(7)値が書込まれる。同様にS MJが1にな
ると、Mo3I−ランジスタQ9.Q10がオンになり
、メモリセル2にDi、DiXの値が書込まれる。
(III)比較動作
比較はすべてのワードで同時に実行される。
1
2
比較を実行する前に比較結果を出力する信号線EQjの
プリチャージを実行する。その後、IO制御回路11が
比較すべきデータをDIとDiXに出力し、このときデ
ータ線DiとDiXには互いに反転した値を出力する。
プリチャージを実行する。その後、IO制御回路11が
比較すべきデータをDIとDiXに出力し、このときデ
ータ線DiとDiXには互いに反転した値を出力する。
比較結果を出力できるビットはメモリセル2が“1゛を
保持している場合のみであり、比較結果を出力するか否
かはMOSトランジスタQ7.Q8で制御する。すなわ
ち、MOSトランジスタQ7がオン、メモリセル1の値
が“′0″、Di=1の場合、Mo3+−ランジスタQ
2.Q3.Q7を通して信号線EQjのディスチャージ
が行われる。
保持している場合のみであり、比較結果を出力するか否
かはMOSトランジスタQ7.Q8で制御する。すなわ
ち、MOSトランジスタQ7がオン、メモリセル1の値
が“′0″、Di=1の場合、Mo3+−ランジスタQ
2.Q3.Q7を通して信号線EQjのディスチャージ
が行われる。
また、Q8がオン、メモリセル1の値が“1”DiX=
1の場合、Mo3)ランジスタQ5゜Q6.Q8を通し
て信号線EQjのディスチャージが行われる。したがっ
て、メモリセル2の値が“0゛か、比較するデータとメ
モリセル1の値が一致するときに信号′TaEQjに“
1”が出力される。なお、同一ワードの比較結果はEQ
j上でワイヤードアンド処理が行われ、1ワ一ド分の比
較結果になる。
1の場合、Mo3)ランジスタQ5゜Q6.Q8を通し
て信号線EQjのディスチャージが行われる。したがっ
て、メモリセル2の値が“0゛か、比較するデータとメ
モリセル1の値が一致するときに信号′TaEQjに“
1”が出力される。なお、同一ワードの比較結果はEQ
j上でワイヤードアンド処理が行われ、1ワ一ド分の比
較結果になる。
次に、アドレスデコーダ12は読み書き動作のときにア
ドレス信号AO−A8に従ってその対象となる1ワード
を選択するもので、アドレスのLSBは、データ(メモ
リセル1)か比較マスク(メモリセル2)を選択するた
めに使用する。OB+WE=lのときのみ選択出力SD
j、SMj (j−〇、1・・・・・・255)の内
の1つに“1゛を出力する。
ドレス信号AO−A8に従ってその対象となる1ワード
を選択するもので、アドレスのLSBは、データ(メモ
リセル1)か比較マスク(メモリセル2)を選択するた
めに使用する。OB+WE=lのときのみ選択出力SD
j、SMj (j−〇、1・・・・・・255)の内
の1つに“1゛を出力する。
ダミー比較回路14は16ビツト比較回路群13におけ
る1つの回路のディスチャージ終了を判定し、出力コー
ドROM15のディスチャージ開始時間を決定するため
のもので、第4図にその詳細な構成が示される。ダミー
比較回路14は信号線EQjと同じ分の容量性負荷とな
る1対のMo3)ランジスタにより構成される15個の
負荷素子22a、22b〜22c、22pと、プリチャ
ージ制御用のMOSトランジスタ23と、制御線ENE
QXのディスチャージ制御用のMo3I−ランジスタ2
4〜29とからなる。ダミー比較回路14はCE、OE
、WEの各信3 4 号が全て0゛のときMo3+−ランジスタ23をオンに
して制御線ENEQ)ζをプリチャージし、そのヂャー
ジ電荷を15個の負荷素子222〜22pに蓄えておく
。そして、データ線DO,DOXにデータが出力される
と、Mo3Lランジスタ25.28をオンにして負荷素
子22a〜22pに蓄えられた制御線ENEQX上の電
荷のディスチャージを開始し、ENEQX=0となった
ときに信号線EQjもディスチャージを終了しているよ
うにする。すなわち、これは前述した基本セル20にお
けるデータの比較時間を確保するためのものである。
る1つの回路のディスチャージ終了を判定し、出力コー
ドROM15のディスチャージ開始時間を決定するため
のもので、第4図にその詳細な構成が示される。ダミー
比較回路14は信号線EQjと同じ分の容量性負荷とな
る1対のMo3)ランジスタにより構成される15個の
負荷素子22a、22b〜22c、22pと、プリチャ
ージ制御用のMOSトランジスタ23と、制御線ENE
QXのディスチャージ制御用のMo3I−ランジスタ2
4〜29とからなる。ダミー比較回路14はCE、OE
、WEの各信3 4 号が全て0゛のときMo3+−ランジスタ23をオンに
して制御線ENEQ)ζをプリチャージし、そのヂャー
ジ電荷を15個の負荷素子222〜22pに蓄えておく
。そして、データ線DO,DOXにデータが出力される
と、Mo3Lランジスタ25.28をオンにして負荷素
子22a〜22pに蓄えられた制御線ENEQX上の電
荷のディスチャージを開始し、ENEQX=0となった
ときに信号線EQjもディスチャージを終了しているよ
うにする。すなわち、これは前述した基本セル20にお
けるデータの比較時間を確保するためのものである。
出力コードROM (出力データメモリに相当)15は
比較結果が“1”のワードのアドレスを出力するための
ROMであり、その詳細な構成は第5図のように示され
る。第5図において、WO〜W255はROM内のワー
ド線、BO〜B8は同じくピント線であり、ビット線B
はCE=0のときにプリチャージ制御用の9個のMo3
I−ランジスタ31a〜31iによりプリチャージされ
る。そして、CE=1になった後、比較結果のディスチ
ャージが信号線EQO〜EQ255に終了した後に、R
OM内のビット線BO〜B8のディスチャージを開始す
る。すなわち、比較結果はEQO〜EQ255に現れる
。EQO〜EQ255の内、比較結果が不一致の信号線
はディスチャージされて0になり、一致した信号線のみ
1になる。この比較結果はランチ回路33にラッチされ
る。一方、制御線ENEQXはEQO〜EQ255と同
じタイミングでディスチャージされ、比較終了時刻を確
定する。ENEQXはランチ回路34でラッチされ、ゲ
ート35゜36、37を通過し、ゲート38によってW
O〜W255を有効にする。この時、比較結果が1のE
Qjに対応するWjのみに1が出力される。
比較結果が“1”のワードのアドレスを出力するための
ROMであり、その詳細な構成は第5図のように示され
る。第5図において、WO〜W255はROM内のワー
ド線、BO〜B8は同じくピント線であり、ビット線B
はCE=0のときにプリチャージ制御用の9個のMo3
I−ランジスタ31a〜31iによりプリチャージされ
る。そして、CE=1になった後、比較結果のディスチ
ャージが信号線EQO〜EQ255に終了した後に、R
OM内のビット線BO〜B8のディスチャージを開始す
る。すなわち、比較結果はEQO〜EQ255に現れる
。EQO〜EQ255の内、比較結果が不一致の信号線
はディスチャージされて0になり、一致した信号線のみ
1になる。この比較結果はランチ回路33にラッチされ
る。一方、制御線ENEQXはEQO〜EQ255と同
じタイミングでディスチャージされ、比較終了時刻を確
定する。ENEQXはランチ回路34でラッチされ、ゲ
ート35゜36、37を通過し、ゲート38によってW
O〜W255を有効にする。この時、比較結果が1のE
Qjに対応するWjのみに1が出力される。
したがって、第5図の例ではピント線BO−88に連な
るMos+・ランジスタ39.40がオンしてそのピン
ト線BO,Blがディスチャージされ、MoSトランジ
スタが接続されていないピント線はディスチャージされ
ない。言い換えれば、比較結果が1”のワードのみビッ
ト線BO−BSに値を出力し、出力する値は、例えば第
5回ではビ5 6 ソト線に連なるMo3)ランジスタ40〜42の有無で
プログラムする。したがって、例えばAOを出力するビ
ット線には、すべて“O′′を出力するようにプログラ
ムする。この値によって、比較結果がすべて“o″であ
ったことを検出する。複数ワードの比較結果が“1”に
なった場合、それらのアドレスのアンドが出力さてしま
うが、このCAMでは、複数ワードで同時に比較結果が
“l”になるようなデータは扱わないことにしている。
るMos+・ランジスタ39.40がオンしてそのピン
ト線BO,Blがディスチャージされ、MoSトランジ
スタが接続されていないピント線はディスチャージされ
ない。言い換えれば、比較結果が1”のワードのみビッ
ト線BO−BSに値を出力し、出力する値は、例えば第
5回ではビ5 6 ソト線に連なるMo3)ランジスタ40〜42の有無で
プログラムする。したがって、例えばAOを出力するビ
ット線には、すべて“O′′を出力するようにプログラ
ムする。この値によって、比較結果がすべて“o″であ
ったことを検出する。複数ワードの比較結果が“1”に
なった場合、それらのアドレスのアンドが出力さてしま
うが、このCAMでは、複数ワードで同時に比較結果が
“l”になるようなデータは扱わないことにしている。
実際上、可変長符号のデコードの場合、比較結果が“1
”になるのは1ワードのみであり、この制限は何ら問題
ない。なお、ナントゲート37の出力は比較結果出力E
QO〜EQ255が確定するまでワード線の選択を禁止
する信号である。
”になるのは1ワードのみであり、この制限は何ら問題
ない。なお、ナントゲート37の出力は比較結果出力E
QO〜EQ255が確定するまでワード線の選択を禁止
する信号である。
また、ROMのビット線BO〜B8の値は出力回路43
でAO−A8のアドレスとして出力され、出力回路43
の詳細は第6図のように示される。第6図は1つのビッ
ト線Bnについての回路例で、出力回路43はランチ回
路44、ナントゲート45、インハーク46およびMo
3hランジスタ47により構成される。いま、ビット線
Bnの値が“1゛のときはCE=1のタイミングでナン
トゲ−1・45から“0”が出力され、これがインバー
タ46により反転してMOSトランジスタ47のゲート
に供給されるから、1つのアドレスAnが” o ”に
なる。なお、出力アドレスAnがオープンドレインにな
っているのは、同じ構成のCAM複数個のAO〜A8を
共通に接続できるようにするためである。
でAO−A8のアドレスとして出力され、出力回路43
の詳細は第6図のように示される。第6図は1つのビッ
ト線Bnについての回路例で、出力回路43はランチ回
路44、ナントゲート45、インハーク46およびMo
3hランジスタ47により構成される。いま、ビット線
Bnの値が“1゛のときはCE=1のタイミングでナン
トゲ−1・45から“0”が出力され、これがインバー
タ46により反転してMOSトランジスタ47のゲート
に供給されるから、1つのアドレスAnが” o ”に
なる。なお、出力アドレスAnがオープンドレインにな
っているのは、同じ構成のCAM複数個のAO〜A8を
共通に接続できるようにするためである。
10制御回路11はデータの入出力を制御するもので、
データの転送方向は次のようになる。
データの転送方向は次のようになる。
書込み動作、比較動作(WE+CB=1)外部→Di、
DiX 読出し動作(OE=1) Di、DiX−外部 非動作状態(WE+OB+CE=O) 0→D ! 、 D I >C 書込み、比較の時には、外部からのデータを非反転出力
Diと反転出力DIXへ出力する。読出しの時にはメモ
リセル1または2の値が非反転出力Diと反転出力Di
Xへ出力され、その値をセフ ンスアンプにより差動増幅して外部へ出力する。
DiX 読出し動作(OE=1) Di、DiX−外部 非動作状態(WE+OB+CE=O) 0→D ! 、 D I >C 書込み、比較の時には、外部からのデータを非反転出力
Diと反転出力DIXへ出力する。読出しの時にはメモ
リセル1または2の値が非反転出力Diと反転出力Di
Xへ出力され、その値をセフ ンスアンプにより差動増幅して外部へ出力する。
以上の動作は、従来の通常のスタティックRAMの■○
制御回路と全く同じである。また、非動作状態の時には
Di、DiXともQ ”を出力する。
制御回路と全く同じである。また、非動作状態の時には
Di、DiXともQ ”を出力する。
これは、非動作状態の時にMO3+−ランジスクQ3、
Q6をオフにしてEQj、ENEQXのプリチャージを
行うためである。
Q6をオフにしてEQj、ENEQXのプリチャージを
行うためである。
次に、作用を説明する。
第5図は可変長符号の比較動作時のタイミングチャート
である。CAMには予め可変長符号が保持され、入力し
た可変長符号と比較することによって可変長符号をデコ
ートするものであり、その場合、データ1ワードに対し
てビット毎に個別の比較マスクを基本セル20のメモリ
セル2において保持し、その比較マスクにより各ワード
毎に独立して比較するピントが選択される。そして、比
較結果を出力できるビア t・はメモリセル2が“1”
を保持している場合のみで、パ0”を保持しているとき
は出力できない。また、16ビツト比較回路群13にお
いては符号データは基本セル20のメモリセル1で保持
し、比較マスクはメモリセル2によって保持することで
、2つのバラク′−夕を保持し、可変長符号を外部から
入力したときには比較マスクが特定の値のビットのみ該
可変長符号と符号データを比較し、比較した結果は出力
コードROM15へ伝えられ、出力コードROM15で
16ビノト比較回路群13の256個の回路のうちのど
のワードを出力するかが決定されて出力アドレスAO〜
A8が取り出される。
である。CAMには予め可変長符号が保持され、入力し
た可変長符号と比較することによって可変長符号をデコ
ートするものであり、その場合、データ1ワードに対し
てビット毎に個別の比較マスクを基本セル20のメモリ
セル2において保持し、その比較マスクにより各ワード
毎に独立して比較するピントが選択される。そして、比
較結果を出力できるビア t・はメモリセル2が“1”
を保持している場合のみで、パ0”を保持しているとき
は出力できない。また、16ビツト比較回路群13にお
いては符号データは基本セル20のメモリセル1で保持
し、比較マスクはメモリセル2によって保持することで
、2つのバラク′−夕を保持し、可変長符号を外部から
入力したときには比較マスクが特定の値のビットのみ該
可変長符号と符号データを比較し、比較した結果は出力
コードROM15へ伝えられ、出力コードROM15で
16ビノト比較回路群13の256個の回路のうちのど
のワードを出力するかが決定されて出力アドレスAO〜
A8が取り出される。
そのために、まず、比較動作を開始する前のCB=0の
期間(プリチャージ期間に相当)に信号線EQj、制御
線ENEQX、出力コードROM15のビット線Bn(
出力アドレスAnに対応)のプリチャージが実行される
。次いで、CE= 1になると、■0制御回路11が外
部からのデータをデータ線Diへ出力し、その反転デー
タを他方のデータ線DiXへ出力する。D I、 D
i Xにデータが出力されると、16ビツト比較回路
群13の各回路における基本セル20でワードのピント
毎に入力したデータと保持したデータが比較され、入力
デ9 0 夕と保持データ(基本セル20のメモリセル1に保持さ
れているもの)が一致しないワードの信号線EQjがデ
ィスチャージされ、一致した場合はディスチャージされ
ない。
期間(プリチャージ期間に相当)に信号線EQj、制御
線ENEQX、出力コードROM15のビット線Bn(
出力アドレスAnに対応)のプリチャージが実行される
。次いで、CE= 1になると、■0制御回路11が外
部からのデータをデータ線Diへ出力し、その反転デー
タを他方のデータ線DiXへ出力する。D I、 D
i Xにデータが出力されると、16ビツト比較回路
群13の各回路における基本セル20でワードのピント
毎に入力したデータと保持したデータが比較され、入力
デ9 0 夕と保持データ(基本セル20のメモリセル1に保持さ
れているもの)が一致しないワードの信号線EQjがデ
ィスチャージされ、一致した場合はディスチャージされ
ない。
一方、制御線ENEQXは比較が開始されると常にディ
スチャージが行われ、ENEQXのディスチャージが完
了した時点で信号線EQjの出力が確定したものと判定
される。これにより、出力コードROM15のワード線
が有効となって、出力コードROM15におけるROM
内のピント線のディスチャージが開始される。ROM内
のビット線のディスチャージが完了すると、出力アドレ
スAnとして有効な値が出力され、結局、可変長符号が
デコードされる。
スチャージが行われ、ENEQXのディスチャージが完
了した時点で信号線EQjの出力が確定したものと判定
される。これにより、出力コードROM15のワード線
が有効となって、出力コードROM15におけるROM
内のピント線のディスチャージが開始される。ROM内
のビット線のディスチャージが完了すると、出力アドレ
スAnとして有効な値が出力され、結局、可変長符号が
デコードされる。
具体的には、例えば最大の長さ=3ビット、総符号数−
256、可変長符号−101の符号を、固定長符号=
11011100にデコードする場合、次の値をCAM
に書込む。
256、可変長符号−101の符号を、固定長符号=
11011100にデコードする場合、次の値をCAM
に書込む。
八8〜AOデータ
110111000 00000000000001
01 符号110111001 00000000
00000111 比較マスク可変長符号をデコード
するときは比較マスター1のビットのみ比較が行われる
。したがって、LSB側の(101)の値のデータが符
号として入力され、比較が行われた後、A8〜A1に(
11011100〕が出力されて可変長符号のデコード
が達成される。
01 符号110111001 00000000
00000111 比較マスク可変長符号をデコード
するときは比較マスター1のビットのみ比較が行われる
。したがって、LSB側の(101)の値のデータが符
号として入力され、比較が行われた後、A8〜A1に(
11011100〕が出力されて可変長符号のデコード
が達成される。
なお、上記実施例は1ワード−16ビツト、256ワー
ドの例であるが、本発明はこれに限らず、最大nビット
の長さをもつ総符号数mの可変長符号をデコードするこ
とが可能で、その場合には16ビツト比較回路群13に
おいてm個の比較回路をもち、出力コードROM15で
mワードの出力データメモリをもてばよい。
ドの例であるが、本発明はこれに限らず、最大nビット
の長さをもつ総符号数mの可変長符号をデコードするこ
とが可能で、その場合には16ビツト比較回路群13に
おいてm個の比較回路をもち、出力コードROM15で
mワードの出力データメモリをもてばよい。
本発明によれば、可変長符号のデコードを行うことがで
き、CAMの性能向上を図ることができ1 2
き、CAMの性能向上を図ることができ1 2
第1〜7図は本発明に係る半導体記憶装置の一実施例を
示す図であり、 第1図はそのCAMの全体構成を示すブロック図、 第2図はその16ビツト比較回路の構成図、第3図はそ
の基本セルの回路図、 第4図はそのダミー比較回路の回路図、第5図はその出
力コードROMの構成図、第6図はその出力コードRO
M内の出力回路の回路図、 第7図はその比較動作の′タイミングチャート、第8図
は従来のCAMの基本セルの回路図である。 13・・・・・・16ビツト比較回路群(比較手段)、
13j・・・・・・16ビツト比較回路(比較回路)、
14・・・・・・ダミー比較回路、 15・・・・・・出力コードROM (出力データメモ
リ)、20・・・・・・基本セル、 21.23、〜29.31.40、〜42.47・・・
・・・MO3+−ランジスク、 22・・・・・・負荷素子、 32〜34.44・・・・・・ランチ回路、35.36
.46・・・・・・インハーク、38.39・・・・・
・ノアゲート、 43・・・・・・出力回路。 代 理 人 弁理士 井 桁 貞 1.2・・・・・・メモリセル、 11・・・・・・IO制御回路、 12・・・・・・アドレスボコーダ、 3 4 一実施例の16ビツト比較回路の構成図箱 図 一実施例の基本セルの回路図 第 図
示す図であり、 第1図はそのCAMの全体構成を示すブロック図、 第2図はその16ビツト比較回路の構成図、第3図はそ
の基本セルの回路図、 第4図はそのダミー比較回路の回路図、第5図はその出
力コードROMの構成図、第6図はその出力コードRO
M内の出力回路の回路図、 第7図はその比較動作の′タイミングチャート、第8図
は従来のCAMの基本セルの回路図である。 13・・・・・・16ビツト比較回路群(比較手段)、
13j・・・・・・16ビツト比較回路(比較回路)、
14・・・・・・ダミー比較回路、 15・・・・・・出力コードROM (出力データメモ
リ)、20・・・・・・基本セル、 21.23、〜29.31.40、〜42.47・・・
・・・MO3+−ランジスク、 22・・・・・・負荷素子、 32〜34.44・・・・・・ランチ回路、35.36
.46・・・・・・インハーク、38.39・・・・・
・ノアゲート、 43・・・・・・出力回路。 代 理 人 弁理士 井 桁 貞 1.2・・・・・・メモリセル、 11・・・・・・IO制御回路、 12・・・・・・アドレスボコーダ、 3 4 一実施例の16ビツト比較回路の構成図箱 図 一実施例の基本セルの回路図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 外部情報とメモリ内容を比較手段で比較し、比較の結
果、外部情報と一致すると、内容一致のアドレス情報を
出力データメモリから外部に出力する半導体記憶装置に
おいて、 前記比較手段は、外部情報の総符号数mに対応してm個
の比較回路を有し、 該比較回路は、メモリ内容として符号データと比較マス
クの2つのパラメータを保持し、最大nビットの長さを
もつ総符号数mの外部情報を外部から入力したとき、前
記比較マスクにより指定される特定の値のビットのみ外
部情報と前記符号データを比較し、比較した結果を出力
データメモリに伝えるように構成し、 前記出力データメモリは、mワードのアドレス情報を有
し、m個の比較回路からの比較結果に基づいてmワード
のうちから該当する1つのワードを内容一致のアドレス
情報として決定するように構成したことを特徴とする半
導体記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14744089A JPH0312896A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14744089A JPH0312896A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312896A true JPH0312896A (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=15430386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14744089A Pending JPH0312896A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0312896A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04325996A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Toshiba Corp | 半導体連想記憶装置 |
| WO1994024672A1 (fr) * | 1993-04-19 | 1994-10-27 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Circuit pour le decodage de codes de longueur variable, et systeme pour le decodage de codes de longueur variable qui utilise ce circuit |
| EP0599418A3 (en) * | 1992-11-27 | 1995-08-23 | Koninkl Philips Electronics Nv | Encoding and decoding data. |
| JP2000149572A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-05-30 | Altera Corp | 連想メモリ符号化出力 |
| US6534581B1 (en) * | 2000-07-20 | 2003-03-18 | Dow Corning Corporation | Silicone composition and electrically conductive silicone adhesive formed therefrom |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP14744089A patent/JPH0312896A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04325996A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Toshiba Corp | 半導体連想記憶装置 |
| EP0599418A3 (en) * | 1992-11-27 | 1995-08-23 | Koninkl Philips Electronics Nv | Encoding and decoding data. |
| WO1994024672A1 (fr) * | 1993-04-19 | 1994-10-27 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Circuit pour le decodage de codes de longueur variable, et systeme pour le decodage de codes de longueur variable qui utilise ce circuit |
| US5642114A (en) * | 1993-04-19 | 1997-06-24 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Variable length code decoder using a content addressable memory with match inhibiting gate |
| JP2000149572A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-05-30 | Altera Corp | 連想メモリ符号化出力 |
| US6534581B1 (en) * | 2000-07-20 | 2003-03-18 | Dow Corning Corporation | Silicone composition and electrically conductive silicone adhesive formed therefrom |
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