JPS63316396A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS63316396A
JPS63316396A JP62152769A JP15276987A JPS63316396A JP S63316396 A JPS63316396 A JP S63316396A JP 62152769 A JP62152769 A JP 62152769A JP 15276987 A JP15276987 A JP 15276987A JP S63316396 A JPS63316396 A JP S63316396A
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JP
Japan
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address
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Pending
Application number
JP62152769A
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English (en)
Inventor
Masahiko Yoshimoto
雅彦 吉本
Tetsuya Matsumura
哲哉 松村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、RAM (ランダム・アクセス・メモリ)
の機能と可変長シフトレジスタの機能を、必要に応じて
使い分けることのできる半導体記憶装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第6図は本件出願人によりすでに出願されている可変長
シフトレジスタの構成を示すブロック図であり、図にお
いて61はnビット×に行のメモリセルアレイ、62は
外部クロックφにより動作し、リセット信号R5により
リセット可能な行アドレスカウンタ、63はmビットバ
イナリ値として外部から設定される遅延量DA、〜DA
、とアドレスカウンタ62出力A1〜八〇との一致)食
出を行い、一致を検出した時に上記アドレスカウンタに
対してリセット信号R3を出力する一致検出回路、64
は行選択のためのデコーダ、65はデータ入力回路、6
6はデータ出力回路、67はデータ入出力回路65.6
6の読み出し、書き込みを制御するコントロール回路で
ある。
次に動作について説明する。
上記のように構成された可変長シフトレジスタにおいて
アドレスカウンタ62の値が1にクリアされ、外部から
1段の遅延が設定された場合の動作を説明する。
メモリセルアレイ61はアドレス1に対応する行の内容
をコントロール回路670指令に従って読み出し、続い
て同じ行にデータDIをピントパラレルにオーバライド
する。アドレスカウンタ62はクロックφの立ち下がり
でカウントアンプし、デコーダ64はクロックφの立ち
上がりでアドレスカウンタ62の出力A、〜A、をとり
込み、デコードを実行し、特定の行を指定する。メモリ
セルアレイ1はアドレスカウンタ62の値からデコーダ
64に指定される行にコントロール回路67の指令に従
って、読み出し、書き込みを順次行い、(l−1)番目
のクロックの立ち上がりで、デコーダ64はカウンタ6
2の値(l−1)をラッチするので、メモリセルアレイ
61は(j!−1)行目に対してデータ読み出し、書き
込み動作を行う。
そして(1−1)番目のクロックφが立ち下がるとき、
アドレスカウンタ62はカウントアツプし、その出力値
がlになり、−数構出回路63において設定(tlA、
−DA、とカウンタ出力A、〜A1が一致するので、−
数構出回路63はリセ・ノド信号R3を出力し、アドレ
スカウンタ62をアドレス1にクリアする。
従って、1番目のクロックφの立ち上がりでデータにラ
ッチされるアドレスは1であり、メモリセルアレイ61
は1行目に書き込まれている最初のデータを読み出し、
次に(1+1)番目の入力データをオーバーライドする
上記動作を繰り返すことにより、4段(l≦2″)遅延
のシフトレジスタを構成できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の本件出願人により発明された可変長シフトレジス
タは以上のように構成されており、記憶デバイスとして
メモリセルを用いているため簡単な構成で大容量化と低
消費電力化を実現している。
しかしながら上記メモリセルはシフトレジスタとして用
いられランダムアクセスメモリとしては使用できないた
め、使用効率が悪いという問題点があった。
この発明は上記ような問題点を解消するためになされた
もので、ランダムアクセスメモリとしても可変長シフト
レジスタとしても使用できる半導体記憶装置を得ること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体記憶装置は、上述の構成の可変長
シフトレジスタの遅延量設定端子をアドレス信号または
遅延量設定値が入力される外部アドレス端子とするとと
もに、上記外部アドレス端子より入力されるアドレスが
変化したか否かを検出するアドレス変化検出回路と、外
部アドレス端子の入力信号が固定され、外部クロックが
入力される時にはアドレスカウンタの出力を、外部アド
レス端子の入力信号が変化し、上記外部クロックが入力
されない時には上記外部アドレス端子の入力信号をデコ
ーダに対して出力するアドレスセレクタとを備えたもの
である。
〔作用〕
この発明においては外部アドレス端子の入力が変化する
か否か及び外部、クロックが入力されるか否かによりア
ドレスセレクタを制御し、デコーダに対してアドレスカ
ウンタ出力あるいは外部アドレス端子の入力信号のいず
れを出力するかを切り換えるように構成したから可変長
シフトレジスタとしてもランダムアクセスメモリとして
も動作することができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図は本発明の一実施例による半導体記憶装置を示す構成
図であり、図において1はnビ・7ト×に行のメモリセ
ルアレイ、2は外部クロ・ツクφにより動作し、リセッ
ト信号R3によりリセット可能な行アドレスカウンタ、
3はmビ・ノドバイナリ値として外部から設定されるア
ドレスデータDAI 〜DA、とアドレスカウンタ2出
力CAI〜CA、との−数構出を行い、−敗を検出した
時に上記アドレスカウンタに対してリセット信号R8を
出力する一致検出回路、4は行選択のためのデコーダ、
5はデータ入力回路、6はデータ出力回路、7はデータ
入出力回路5.6の読み出し。
書き込みを制御するコントロール回路である。コントロ
ール回路7は外部WE信号を受けて、WE。
OE倍信号出力する。なお、WE信号は書き込みイネー
ブル信号であり、WEが“1゛の期間、入力データDI
t〜D1.をデータ入力回路を介して、メモリセルアレ
イ1へ書き込み可能な状態にする。また、OE倍信号出
力イネーブル信号であり、OR力び13の期間、メモリ
セルアレイlのストア情報をデータ出力回路を介して、
読み出し可能な状態にする。また、8はアドレス変化検
出図fm、9−1〜9−mはアドレスセレクタ回路であ
る。アドレスセレクタ回路9は外部から入力されるアド
レスデータD A + 〜DA、と、アドレスカウンタ
2出力CA、−CA、のいずれか一方を選択して通過さ
せる回路である。10は外部アドレス端子であり、本実
施例をRAMとして用いる時はアドレス信号が入力され
、可変長シフトレジスタとして用いる時は、設定遅延量
をセットする端子である。
第2図は第1図の一致検出回路3の一実施例を示す図で
あり、図において、21は外部から設定されるアドレス
データDA直 (1≦i≦m)と前記アドレスカウンタ
2の出力CA 4をクロックφによりラッチするランチ
回路、X0RI −XOR。
は前記ラッチ回路21で保持された外部設定アドレスデ
ータDA、と前記アドレスカウンタ2の出力CA !を
入力とするXORゲート、NORは前記XOR,−XO
R,の出力を入力とするm入力NORゲート、R3は前
記NORの出力であってリセット信号である。
第3図は第1図のアドレス変化検出回路8の一実施例を
示す図であり、図において、DL!  (1≦i≦m)
は外部設定アドレスデータDA!(1≦i≦m)を所定
の時間(10ns程度)遅延させる遅延回路、TXOR
,〜TXOR,は上記DA1と遅延データを入力とする
XORゲート、ORは上記TXORI〜T X OR,
の出力を入力とするm入力ORゲートであり、アドレス
変化検出信号ATDを出力する。
第4図は第1図のアドレスセレクタ回路9の1ビット分
の一実施例を示す図であり、図においてiは1からmの
間の整数値である。
ANOR,1i、ANOR2tはNOR回路で各々の出
力を他方の入力に連結することによりRSラッチ回路1
1−1を構成し、ANOR1+のもう一方の入力には外
部クロック信号φを、ANOR2直のもう一方の入力に
はアドレス変化検出信号ATDを入力する。またT G
 1 iはトランスミッション・ゲートであり、そのゲ
ート電極にはANOR1i出力を、ソース電極(又はド
レイン電極)に外部アドレスデータ線DA、を、ドレイ
ン電極(又はソース電極)にセレクタ出力A1を連結す
る。TG2iはトランスミッション・ゲートであり、そ
のゲート電極にはA N OR2i出力を、ソース電極
(又はドレイン電極)にアドレスカウンタ2の出力CA
1を、ドレイン電極(又はソース電極)にセレクタ出力
A!を連結する。
上記のように構成された半導体記憶装置において、可変
長シフトレジスタとして動作するモード(モードI)と
、ランダムアクセスメモリとして動作するモード(モー
ド■)について説明する。
モードIにおいて、外部アドレスデータDA、〜DA、
はmビットバイナリの固定値であり、これは可変長シフ
トレジスタの遅延量を設定する。外部クロック端子には
データ入力と同期したクロフりφが印加される。アドレ
スカウンタ2は外部クロックφにより動作し、アドレス
データCA、〜CAIを出力する。また、外部アドレス
データDA、〜DA、が固定値であるために、TXOR
〜TXOR,の各出力が常に10”であるからアドレス
変化検出信号ATDは“0″となる。アドレスセレクタ
9−iのRSラッチ11−3に関しては、ATDが0”
で外部クロックφが常時印加されることにより必ずA 
N OR1!の出力が“O′″、ANOR21の出力が
“l”となる、従ってトランスミッションゲートT G
 1 !はオフし、トランスミッションゲー)TG21
がオンする。
ゆえに、アドレスカウンタ出力CA、が選択され、外部
クロックφによりシフトアップされるアドレスカウンタ
出力CA、〜CA、がデコーダ4に入力される。
上記のように構成された半導体記憶装置において、アド
レスカウンタ2の値が1にクリアされ、外部から2段の
遅延が設定された場合(即ち、外部設定アドレスデータ
DA、〜DA、よりなるバイナリ値が!である場合)の
動作を説明する。
外部クロック信号φ、外部WE信号、入力データD I
 t〜D1.は第5図(a)に示されるタイミングチャ
ートに従って入力される。
メモリセルアレイ1はアドレスlに対応する行の内容を
コントロール回路7の指令に従って読み出し、続いて同
じ行にデータDIをビットパラレルにオーバライドする
。アドレスカウンタ2はクロックφの立ち上がりでカウ
ントアツプし、デコーダ4はアドレスカウンタ2の出力
CA、−CA。
をとり込み、デコードを実行し、特定の行を指定する。
メモリセルアレイ1はアドレスカウンタ2の値からデコ
ーダ4に指定される行にコントロール回路7の指令に従
って、読み出し、書き込みを順次行い、(71−1)番
目のクロックの立ち上がりでデコーダ4はアドレスカウ
ンタ2の値(A−1)をデコードするので、メモリセル
アレイ1は(Jt−1)行目に対してデータ読み出し、
書き込み動作を行う、1番目のクロックφが立ち上がる
とき、アドレスカウンタ2はカウントアツプし、その出
力値がlになると、−数構出回路3において設定値D 
A t〜DA、とカウンタ出力CA +〜CA、が一敗
するから、第2図(7)XOR,−XOR,のm個のX
OR出力が全て′″L”になるため、それらを入力とす
るNORの出力であるリセット信号R3が6H”となっ
て、アドレスカウンタ2をアドレスlにクリアする。
従って1番目のクロックφの立ち上がりでデコーダに入
力されるアドレスはlであり、メモリセルアレイ1は1
行目に書き込まれている最初のデータを読み出し、次に
(J+1)番目の入力データを1行目にオーバーライド
する。
上記動作を繰り返すことにより、1段(l≦2′″)遅
延のシフトレジスタを構成できる。lはユーラによる外
部設定値であるから、ユーザの要求する任意の長さく≦
21)のシフトレジスタを構成できる。
次にRAMとして動作するモード■について説明する。
外部クロック端子は“O”に固定され、クロックの印加
は行わない、従って、アドレスカウンタ2は動作しない
、外部アドレスデータD A m〜DA1はRAMへの
アドレス入力となる。DA、〜DAIのうちのいずれか
ひとつでも1”−“0”又は“0”−“1“の変化を起
こすと、第3図においてTXOR,〜TXOR,の各出
力のいずれかが、l Qns程度の正のパルスを出力す
るので、これに従い、アドレス変化検出回路8の出力A
TDも正のパルスを出力する。アドレスセレクタ回路9
−iのRSラッチ11−1に関しては、外部クロックが
′0”に固定され、一方アドレス変化の度にATDパル
スが印加されるので、必ずANORIsの出力が“1 
’、ANORZ五の出力が“0”となる、従ってトラン
スミッションゲートTG1+はオンし、T G 2 +
がオフする。ゆえに、外部アドレスデータDA!が選択
され、デコーダ4に入力される。
上記のように構成された半導体記憶装置において、第5
図(b)に示されるタイミングチャートに従って、アド
レスデコーダDA、=、と、外部WE信号、入力データ
DI、=、を入力することにより、汎用のランダムアク
セスメモリとして動作させることができることは明らか
である。
なお、本実施例に用いるメモリセルアレイは、スタティ
ックメモリセルで構成されていてもよいし、ダイナミー
ツクメモリセルで構成されてもよいが、これらメモリセ
ルアレイの動作については同業者にとってもよく知られ
ているので詳細な説明は省く。
以上のように本実施例では、標準的なRAMの構成にア
ドレスカウンタ2と、−数構出回路3と、アドレスセレ
クタ9と、アドレス変化回路8と、。
上記アドレスカウンタ2のシフトアップ用の外部クロッ
ク端子を付加し、外部クロック端子を“O”に固定し、
外部アドレス端子10にアドレス信号を印加するとRA
Mとして動作し、また外部クロック端子にクロック信号
を印加すると外部アドレス端子10にセットされた1〜
2″′までの任意のバイナリ値に対応して1〜2′″ま
での任意長のシフトレジスタとして動作するように構成
したから使用効率の高い半導体記憶装置を得ることがで
きる効果がある。特に本発明の構成はユーザから見れば
、RAMの標準のピン仕様に、外部クロック端子が1ピ
ン追加されただけの単純な構成である。
例えば、8にワード×8ビット構成のスタティックRA
Mの場合、28ピンのJEDEC標準のピン配置で、N
 C(No−Connection)ピンとなっている
第1番ピンを本発明の構成で使われる外部クロック信号
として用いることにより、JEDEC標準ピン配置に準
拠したRAMの機能を持ちつつ、1〜8.192段まで
遅延段数可変な可変長シフトレジスタの機能をも合わせ
もつ半導体記憶装置を提供でき、その効果は非常に大き
いものである。
なお、上記実施例では一敗検出回路3をXORゲートと
NORゲートで構成したものを示したが、XORゲート
をXNORゲートに、NORゲートをANDゲートに置
きかえても同様の動作を実現できる。
また、上記実施例としてメモリセルアレイをnビット×
に行、構成としたが、nビット×R行×J列構成として
もよい。
その場合にはデコーダ4はR個の行デコード手段と3個
の列デコード手段で構成される。
さらに、上記実施例のデータ入力端子5とデータ出力端
子6は分離された構成になっているが、いわゆるI10
コモンの構成により、データ入力端子とデータ出力端子
を共通にする構成にしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、標準的なRAMの構
成にアドレスカウンタ、−数構出回路。
アドレスセレクタ、アドレス変化検出回路、及びアドレ
スカウンタのシフトアップ用の外部クロック端子とを付
加し、RAMの機能と、可変長シフトレジスタの機能を
必要に応じて使い分けることができるように構成したか
ら使用効率の高い半導体記憶装置が得られる効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による半導体記憶装置を示す
構成図、第2図は第1図の半導体記憶装置に用いられる
一致検出回路の一実施例を示す図、第3図は第1図の半
導体記憶装置に用いられるアドレス変化検出回路の一実
施例を示す図、第4図は第1図の半導体記憶装置に用い
られるアドレスセレクタ回路の一実施例を示す図、第5
図は本発明の詳細な説明するためのタイミング図、第6
図は従来の可変長シフトレジスタを示す図である。 1はメモリセルアレイ、2はアドレスカウンタ、3は一
致検出回路、4はデコーダ、8はアドレス変化検出回路
、9はアドレスセレクタ、10は外部アドレス端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アドレス信号または遅延量設定値が入力される外
    部アドレス端子と、 2^m×nビットのメモリセルアレイと、 外部クロックにより動作するアドレスカウンタと、 該アドレスカウンタの出力と外部からの遅延量設定値と
    の一致検出を行い、一致した場合に上記アドレスカウン
    タに対してリセット信号を出力する一致検出回路と、 上記アドレスカウンタ出力、上記アドレス端子の入力信
    号のいずれかを入力としてデコード信号を上記メモリセ
    ルアレイに対して出力するデコーダと、 上記メモリセルアレイに接続されたnビットの入力バッ
    ファ及び出力バッファと、 該入出力バッファを制御するコントロール回路上記外部
    アドレス端子より入力されるアドレスが変化したか否か
    を検出するアドレス変化検出回路と、 外部アドレス端子の入力信号が固定され、上記外部クロ
    ックが入力される時には上記アドレスカウンタ出力を、
    外部アドレス端子の入力信号が変化し、上記外部クロッ
    クが入力されない時には上記外部アドレス端子の入力信
    号を上記デコーダに対して出力するアドレスセレクタと
    を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
JP62152769A 1987-06-18 1987-06-18 半導体記憶装置 Pending JPS63316396A (ja)

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