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Multivalue voltage supply for field programmable gate array

阅读:568发布:2023-06-18

专利汇可以提供Multivalue voltage supply for field programmable gate array专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To provide a method for programming field programmable gate arrays.
CONSTITUTION: The field programmable arrays of application circuits (C1 and C2) are programmed (or re-programmed) by adding application circuit power supply voltage to the application circuits and adding binary digital data signals (D0/D1) to SRAM controlling the on/off state of a path transistor (N4) controlled in relation to voltage supply through the source drain route of an access transistor (N3). The source/drain routes of the individual path transistors are connected between a pair of different application circuit mutual connection points (A1 and A2). Thus, the on/off state of the path transistor is decided to be connected after the programming (or re-programming) of the two points terminates or not.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO,下面是Multivalue voltage supply for field programmable gate array专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 アプリケーション回路(C1、C2)をプログラミング(20)、再プログラミング(40)或は動作(30或は50)するための方法において、該回路がメモリセル(SRAM)によって制御される抵抗を持つパストランジスタ(N4)の高電流経路を通じて接続されたペアの相互接続ポイント(N4)を含み、該方法が:第一の電圧レベルを持つ一定のアプリケーション回路パワー供給電圧(V DD )をアプリケーション回路に加えるステップ、及び低/高二進デジタル信号電圧レベルを持つデータ信号(D0/D1)をメモリセルの入力端子(I3)に接続された高電流搬送出力端子を持つアクセストランジスタ(N3)の第一の高電流搬送入力端子(D)に加えるステップを含み、該アクセストランジスタが相対的に高い抵抗状態及び相対的に低い抵抗状態を持ち、該方法がさらに該メモリセルのメモリセル供給電圧端子(PV DD )に該高二進電圧レベルよりも低い第二の電圧レベルを持つメモリセルパワー供給電圧を加えるステップ;該第二の電圧レベルよりも高い第三の電圧レベルを持つ電圧パルスをアクセストランジスタをその相対的に低い抵抗状態にするためにアクセストランジスタの制御端子に加えるステップ;及び該アクセストランジスタをその相対的に高い抵抗状態にするために該電圧パルスを終端し、続いて、該メモリセルパワー供給電圧を第四の電圧レベルに上げ、これによって、該パストランジスタが該二進デジタル信号のレベルに従う抵抗レベルを持つようにするステップを含むことを特徴とする方法。
  • 【請求項2】 請求項2に記載の方法において、該第四の電圧レベルが該第一の電圧レベルよりも該パストランジスタの少なくとも1閾値電圧だけ高いことを特徴とする方法。
  • 【請求項3】 請求項1又は2に記載の方法において、
    該第一と第三の電圧レベルが等しいことを特徴とする方法。
  • 【請求項4】 請求項1又は2に記載の方法において、
    該高二進電圧レベル、該第一の電圧レベル、及び該第三の電圧レベルが互いに等しいことを特徴とする方法。
  • 【請求項5】 請求項1に記載の方法において、該メモリセルがペアの交差結合されたCMOSインバータから成り、該セル内の全てのn−チャネルMOSトランジスタの閾値電圧が等しく、また該セル内の全てのp−チャネルMOSトランジスタの閾値電圧が等しく、該メモリセルがたった一つのみのアクセストランジスタを持つことを特徴とする方法。
  • 【請求項6】 請求項5に記載の方法において、該第四の電圧レベルが該第一の電圧レベルよりも大きなことを特徴とする方法。
  • 【請求項7】 請求項5又は6に記載の方法において、
    該第一と第三のレベルが等しいことを特徴とする方法。
  • 【請求項8】 請求項5又は6に記載の方法において、
    該高二進電圧レベル、該第一の電圧レベル、及び第三の電圧レベルが互いに等しいことを特徴とする方法。
  • 【請求項9】 アプリケーション回路を初期化(10)
    し、続いて、プログラミング(20)及び動作する方法において、請求項1において示される全てのステップの前に: (a) セルの出力端子の所の電圧をメモリセルの前の任意の状態と無関係にパストランジスタを相対的に高い抵抗状態に維持するのに十分に高く維持するのに十分に低いレベルを持つメモリセルパワー供給電圧を該メモリセルのメモリセル供給電圧端子に加えるステップ; (b) アプリケーション回路のパワー供給電圧をアプリケーション回路のパワー供給電圧が第一の上昇エッジを持つように第一の電圧レベルに上げるステップ; (c) アクセストランジスタの高電流搬送入力端子にパストランジスタをその相対的に高い抵抗状態に維持するのに適当な電圧を加えるステップ; (d) アクセストランジスタの制御端子に該第一の上昇エッジに続く第三の電圧レベルを持つ第二の電圧パルスを加えるステップ; (e) 第二の電圧レベル及び時間的に該第二の上昇エッジに続く第三の上昇エッジを持つメモリ供給電圧を加えるステップ;及び (f) 該第二の電圧パルスを終端するステップが含まれることを特徴とする方法。
  • 【請求項10】 請求項9に記載の方法において、該第一と第三の電圧レベルが等しいことを特徴とする方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array
    s)、より詳細には、ゲートアレイをプログラミングする方法に関する。

    【0002】

    【従来の技術】フィールドプログラマブルゲートアレイにおいては、相互接続(“パス”)トランジスタ、典型的には、n−チャネルMOSトランジスタの高電流経路のオン/オフ(相対的に低い抵抗/相対的に高い抵抗)
    状態を制御するために通常CMOS静的ランダムアクセスメモリ(static random access memory 、SRAM)
    デバイス(セル)が使用される。 これらメモリセルの各々は、少なくとも一つの別個のアクセストランジスタの高電流経路、典型的には、n−チャネルMOSトランジスタのソース−ドレイン経路を通じてアドレス(アクセス)可能される。 個々のパストランジスタの高電流経路(典型的には、n−チャネルMOSトランジスタのソース−ドレイン経路)はペアの制御された(“アプリケーション”)回路デバイス、例えば、論理ゲート、バッファ、ラッチ、検索テーブル、或はこれらの組合わせの間の接続を制御する。 これらアプリケーション回路デバイスは(これらのアクセストランジスタ)を含むSRAM
    セルと一体となって、典型的には、集積回路半導体シリコンチップ内に集積される。 これらは従って、これらが様々な要求される相互接続パターンに従ってそれらの対応するトランジスタを通じてセルに適当な二進デジタルデータ信号電圧を加えてSRAMセルを書き込み或は再書き込みすることによって現場にて(つまり、チップが製造されたかなり後に)任意に相互接続(構成;“プログラム”)或は再相互接続(再構成;再プログラム)できるという事実を反映して“フィールドプログラマブルゲートアレイ”を形成する。 これらデータ信号電圧が、
    対応するSRAMセルの状態を対応するパストランジスタの要求される結果としてのオン/オフ(相対的に低い抵抗/相対的に高い抵抗)状態に従って構成或は再構成(つまり、これらセルを書き込む或は再書き込み)するように選択され、こうして、このアプリケーション回路は、現場にてプログラム或は再プログラムされる。

    【0003】CMOS技術においては、SRAMセルの各々は、典型的には、ペアの交差結合されたインバータによって形成され、各インバータはそのソース−ドレイン経路がn−チャネルMOSトランジスタと直列に接続されたp−チャネルMOSトランジスタによって形成される。 こうして、各SRAMセルはこれらインバータ内の合計四個のトランジスタ、及びこれに加えて、一つ或は複数のアクセストランジスタを含む。 全てのSRAM
    セル並びにこれらのパストランジスタによって消費される半導体チップ領域は、通常、総チップ領域のかなりの部分を消費する。

    【0004】合衆国特許第4,821,233号においては、各SRAMセルはペアの交差接続されたCMOS
    インバータを含む。 インバータの各ペアは半導体チップ領域を節約するために一般的な二個のアクセストランジスタを使用するバランス構成ではなく単一のn−チャネルMOSアクセストランジスタを通じてアクセスされる。 各インバータはn−チャネルMOSトランジスタと直列のp−チャネルMOSトランジスタを含む。 各SR
    AMセル内のこれらインバータの一つ内のp−チャネルMOSトランジスタは他方のインバータ内のp−チャネルMOSトランジスタのそれとは異なる閾値電圧を持つ。 この二つの異なるp−チャネルMOSトランジスタ閾値の使用は、チップ、従って、これらのインバータにパワーが加えられた直後であるが、但し、個々のセルが(要求されるように正しく構成されたアプリケーション回路に対して適切な)その正しいメモリ状態に書き込まれる前に、全てのまだ正しく書き込まれてないセルがアプリケーション回路内の回路の短絡を回避するためにそれらのパストランジスタをそれらのオフ状態に維持することを確保するために要求される。 つまり、一時に一つのメモリセルのロウを書き込む手順においてまだ書き込まれてない各セルはそのn−チャネルMOSパストランジスタのゲートに低電圧レベルを送り、これによって、
    このパストランジスタはそのオフ状態となり、従って、
    このパストランジスタの高電流経路との関連でアプリケーション回路内に短絡回路を起こすことはない。 一方これがない場合は、メモリセルのランダム初期メモリ状態、従って、パストランジスタのランダムなオン/オフ状態のために、望ましくない程多数の短絡回路がアプリケーション回路内に発生することとなる。 これら異なるp−チャネルMOSトランジスタ閾値の使用は、但し、
    セルを製造するための余分なリソグラフィックステップ(“レベル化”)を要求し、このため処理収率が不当に低減され、従って製造コストが増加する。

    【発明が解決しようとする課題】

    【0005】二つの異なるp−チャネルMOS閾値に対するこの必要性を解決する一つの方法は、アプリケーション回路にパワー供給電圧を加える前に全てのSRAM
    セルを正しい情報にて再書き込みするステップから成る。 但し、この方法は、アプリケーション回路に加えられるパワー供給電圧を制御するための余分な(オン−チップ)電子スイッチデバイス、或は別個の(オフチップ)機械的スイッチデバイスを必要とし、前者の代替法は、過剰なパワーを不当に消散し、また、オンチップスイッチデバイスを横断して望ましくない電圧降下を不当に導入し、後者の代替法は、ユーザの使用に便利でない。 さらに、セルのメモリ状態を、その入端子(つまり、アクセストランジスタの高電流経路に接続された端子)が最初の低電圧レベルにある状態から高電圧レベルの状態になるように変化させるために(つまり、メモリセルの状態を“低値”から“高値”に、つまり、“0”
    から“1”に変えるために)、この方法並びに上に述べた特許の方法は、アクセストランジスタのチャネルの長さに対する幅の比がSRAMセルのn−チャネルMOS
    トランジスタの少なくとも一つのそれよりも大きなことを要求し、従って、余分な半導体チップ領域がアクセストランジスタに対して不当に要求される。

    【0006】従って、上記の短所の影響を受けない方法を確保することが要求される。

    【0007】

    【課題を解決するための手段】異なる閾値及び異なるチャネルの長さに対する幅の比に対する上記の要件がパストランジスタの高電流経路を通じて接続された一例としてのペアの相互接続ポイントを含むアプリケーション回路をプログラミング(或は再プログラミング)するための本発明による方法によって回避されるが、この方法は: (a) 第一の電圧レベルを持つ一定のアプリケーション回路パワー供給電圧をアプリケーション回路に加えるステップ; (b) 高/低二進デジタル信号電圧レベルを持つデータ信号をメモリセルに接続された高電流搬送出力端子を持つアクセストランジスタの第一の高電流搬送入力端子に加えるステップ; (c) 第一の電圧レベルよりも低い第二の電圧レベルを持つメモリセルパワー供給電圧をメモリセルのメモリセル供給電圧端子に加えるステップ; (d) 第二の電圧レベルよりも高い第三の電圧レベルを持つ電圧パルスをアクセストランジスタをオンにするためにアクセストランジスタの制御端子に加えるステップ;
    及び (e) 電圧パルスを終端することによりアクセストランジスタをオフにし、続いて、メモリセルパワー供給電圧を第四の電圧レベルに上げ、こうして、パストランジスタが二進デジタル信号のレベルに従う抵抗レベルを持つようにするステップを含む。

    【0008】ここで、使用される用語、“高電流搬送入力端子(high-current-carrying input terminal”は、
    例えば、MOSトランジスタのソース或はドレイン端子を指し;用語、“制御端子(control terminal)”は、
    例えば、MOSトランジスタのゲート端子を指す。 典型的には、メモリセルはCMOS技術によるSRAMセルである。

    【0009】こうして、COMS技術のケースにおいては、上に説明の二つの異なるp−チャネルMOSトランジスタ閾値或は二つの異なるn−チャネルMOSトランジスタチャネルの長さに対する幅の比に対する要件が回避される。 好ましくは、第四の電圧レベルは、パストランジスタ(典型的には、n−チャネルMOS)のそれがオン状態にあるときの抵抗を低減し、従って、これを横断しての望ましくない電圧降下(IR)を低減し、またそのオン状態において消えることのない抵抗(non-vani
    shing resistance、R )に起因してこれによって消散されるパワー損失(I 2 R)を低減するために、第一の電圧レベルよりも少なくともパストランジスタの1閾値電圧だけ高くされる。 このより高い第四の電圧レベルの使用はまたアクセストランジスタの第一の高電流搬送入力端子に接続されたデータ(“ビット”)ラインの比較的大きなキャパシタンスのためにセル内に格納された電荷の除去に起因する読み出し動作の際のメモリセル情報の損失の可能性を小さくすることにより、セルの読み出しを助ける。

    【0010】高二進電圧レベルと第三の電圧レベルは、
    好ましくは、パストランジスタのトランジスタチャネルの長さに対する幅の比をメモリセル内のn−チャネルM
    OSトランジスタのそれよりも大きくすることを必要とすることなくセルの書き込み(特に、その“低い”状態から“高い”状態にすること)を楽にするために第二の電圧レベルよりも高く選択される。 さらに、パワー供給回路及びこれと関連するスイッチングを簡素化する目的で、高二進電圧レベルと第三の電圧レベルは、好ましくは、同一にされる。

    【0011】SRAMセル(“SRAM”)は、こうして、書き込みの際、メモリ供給電圧は電圧パルス(第三のレベル)及び高二進電圧レベルの両者よりも低い(第二の)レベルにあるために、単に同一構造のペアの交差結合された(交差接続された)CMOSインバータにて形成することができる(つまり、両方のp−チャネルM
    OSトランジスタチャネルの幅/長さ比を同一とすることができ;また両方のn−チャネルMOSトランジスタチャネルの幅/長さ比を互いに等しくすることができる)。 こうして、データ信号は、他のプロセスでは困難なSRAMのメモリ状態を低値から高値にするのに困難を伴わない。 こうして、いくつかのトランジスタに対するより大きな幅の必要性が回避され、チップ領域が節約される。 また、SRAMは、好ましくは、半導体チップ領域を節約するために、たった一つのみの(典型的には、n−チャネルMOS)アクセストランジスタを持つようにされる。

    【0012】SRAMセルはロウ−カラムマトリックスアレイに配列され、アプリケーション回路をプログラム(或は再プログラム)するために一度に一つのロウが書き込み(或は再書き込み)される。

    【0013】さらに、パワー供給電圧が最初に全てのS
    RAMにこれらが正しい情報(データ)にて書き込を完了する前に加えられるとき、SRAMはランダムなメモリ状態にて書き込まれており;従って、SRAMをロウ毎に(一時に1ロウのみ)正しいデータにて書き込む前にアプリケーション回路電圧を加えようとした場合、アプリケーション回路内に望ましくない多くの短絡回路が発生し、これによって、望ましくない多量のパワーが消散する可能性がある。 この望ましくない事象を回避するために、初期化手順が遂行される。 ここでは、全てのセルに送られるメモリセル供給電圧が最初に、全てのセルをセルの前の状態と無関係に全てのセルの対応するパストランジスタをオフにする(オフ状態に置く)メモリ状態にするのに十分に小さなレベルとされ、次に、マトリックス内の全てのSRAM、つまり、全てのロウ及びカラム上に位置する全てのSRAMがメモリセルパワー供給電圧がその後、セルをラッチするのには十分であるがただし高二進レベル或は第二のレベル程は高くないあるレベル、つまり中間のレベルに上げられた後でも全てのパストランジスタをそれらのオフ状態に維持する(二進レベル)を持つデータ信号にて書き込まれ、こうして、
    全てのSRAMマトリックスが“初期化”される。

    【0014】こうしてこの初期化手順の際に個々の全てのメモリセルパワー供給電圧端子に加えられるメモリセル供給電圧の電圧レベルは、最初は個々のパストランジスタをそのオフ状態に維持するのに十分に低い典型的にはアースレベルであり、初期化の際にアプリケーション回路内に短絡回路が発生することはない。 同時に、アプリケーション回路供給電圧を(遅延して)加えるための追加のスイッチも必要とされない。 メモリセル供給電圧の印加を制御するためスイッチングデバイス内の電圧降下或はパワー損失は、メモリセル内の比較的低い漏れ電流のために最小限に留まる。 さらに、再プログラミングの際、再び初期化しなくても、メモリセル供給電圧が中間レベル(典型的には3v)におかれるために、アプリケーション回路内に発生する短絡回路はパワーをあまり消散せず、パストランジスタの抵抗はかなり高く、このため、(V 2 /R)損失はかなり低く押えられる。

    【実施例】図面中、図1に示される略図はたった一つの(一例としての)SRAMセルのみを示すが、実際には、多数のこのようなセルが存在し、典型的には、ロウーカラムマトリックスに配列され、各カラム内に位置する全てのアクセストランジスタN3の全ての二進データ信号入力端子Dは互いに“ビットライ(bit line)”を形成するように接続され、各ロウ内に位置する全ての(ロウ)選択端子Sは“ワードライン(word line)”を形成するように互いに接続される。 個々のこれらSRA
    MセルはそのパストランジスタN4のオン/オフ状態を制御し、一方、パストランジスタは、アプリケーション回路C1、C2内に位置する一例としてのペアのポイントA1とA2との間の抵抗を制御する。

    【0015】図1に示されるように、SRAMセル(“SRAM”)はペアの交差結合されたインバータI
    NV 1及びINV 2から成る。 インバータINV 1はp
    −チャネルMOSトランジスタP1及びn−チャネルM
    OSトランジスタN1から成るが、これらのソース−ドレイン経路は直列にメモリセルパワー供給電圧端子PV
    DDとアースとの間に接続され、これらの制御(ゲート)
    端子は一緒にこのインバータINV 1の入力端子I1に接続される。 同様に、インバータINV 2はp−チャネルMOSトランジスタP2及びn−チャネルMOSトランジスタN2から構成され、これらのソース−ドレイン経路は直列にメモリセルパワー供給端子PV DDとアースとの間に接続され、これらの制御(ゲート)端子は一緒にこのインバータINV 2の入力端子I2に接続される。 P1とN1のソース−ドレイン(電流)経路の間に置かれたノードはインバータINV 1の出力端子O1に接続され、P2とN2のソース−ドレイン(電流)経路の間のノードはインバータINV 2の出力端子O2に接続される。 出力端子O1は入力端子I2に接続され、出力端子O2は入力端子I1に接続され、こうして、SR
    AMセルを完結する。 このSRAMセルの入力端子I3
    はO2とI1との間に位置するノードに接続され、出力端子O3はO2とI1の間に位置するノードに接続される。 動作電圧(PV DDとして示される)は、以下により詳細に説明されるように、対応するメモリセルパワー供給電圧端子PV DDの所でSRAMセルに配られる。

    【0016】SRAMは(そのメモリ状態を変えるために)アクセスn−チャネルMOSトランジスタN3のソートドレイン経路を通じてアクセスされるが、トランジスタN3のソース−ドレイン経路はSRAMセルの入力端子I3と二進データ信号入力端子Dとの間に接続され、このゲート端子は(ロウの)選択入力端子Sに接続される。 SRAMの出力端子O3はn−チャネルMOS
    パストランジスタN4の制御(ゲート)端子に接続される。 そのオン/オフ状態に依存して、このパストランジスタN4はアプリケーション回路C1、C2内のペアのポイントA1及びA2接続或は切断する。 典型的には、
    アプリケーション回路C1、C2のデバイスは論理ゲート、バッフア、及びラッチから構成されるが、これらの各々は、典型的には、CMOS或はNMOSデバイスである。 これらデバイスにはアプリケーション回路の動作の際にパワーが供給されるが、これは、典型的には、アプリケーション回路のパワー供給端子V ddに加えられる、典型的には、5vに等しいd−c電圧、AV ddを介して達成される。

    【0017】時間の任意の瞬間におけるパストランジスタN4のオン/オフ状態は、SRAMのメモリの状態によって決定される。 SRAMの高値(“1”)の状態(SRAMの出力端子O3の所に高い電圧レベルが存在)はN4をオンにさせ;SRAMの低値(“0”)の状態(出力端子O3の所に低い電圧レベルが存在)はN
    4をオフにさせる。 より詳細には、ロウ選択電圧パルス(S)がアクセストランジスタN3のゲート端子Sに加えられると、セルが二進デジタルデータ信号(D0/D
    1)に従って書き込まれるが、ここで、このパルス(S)はこのアクセストランジスタN3をオンにするのに十分に高い高さを持ち、このセルにそのパワー端子の所で加えられる電圧はセルをラッチするのに十分なもの、つまり、ロウ選択パルス(S)が終端した後もセルのメモリ状態を保持するのに十分なものであり、また、
    この二進デジタルデータ信号(D0/D1)はアクセストランジスタ(N3)のデータ信号入力端子Dにロウ選択パルス(S)が終端する瞬間に加えられる。

    【0018】図2の横座標は時間を表わし、縦座標は電圧を表わす。 期間10は初期化手順を表わすが、これは、これなしでは半導体チップの“パワーアップ(powe
    ring up)の際のSRAMセルのランダム書き込みによって、つまり、パワー供給電圧が最初にSRAMセルに加えられた際に発生する回路の短絡を阻止するために使用され;期間20はSRAMセルマトリックスの一例としてのロウに対する一例としてのプログラミング(書き込み)期間を表わし;期間40はセルマトリックスの一例としてのロウに対する一例としての再プログラミング(再書き込み)期間を表わし、そして期間50は遷移期間、つまり、最終の再プログラミング期間からアプリケーション回路のその後の動作までの期間を表わす。

    【0019】読み出し動作(図示無し)は期間30と4
    0との間の間、並びに期間50の後に遂行される。

    【0020】時間期間10の際に、アプリケーション回路(C1、C2)が時間t 0において“パワーアップ”
    される。 つまり、全てのアプリケーション回路デバイスは端子V dd (図1)に加えられるアプリケーション電圧源AV dd (典型的には、約5vに等しい)を受ける。 これらはこの電圧AV ddを期間10、20、30、40及び50を通じて(アプリケーション回路の動作の停止が要求されるケースの場合のように、期間30或は50の所で特に要求されない限り)受け続ける。 次に、時間t
    1において、ロウ選択電圧パルス(S)のリーディングエッジが全てのアクセストランジスタ(N3)、つまり、全てのロウ上に位置する全てのアクセストランジスタの制御(ゲート)端子Sに同時に加えられる。 このロウ選択パルス(S)はt 1からt 3まで続く。

    【0021】好ましくは時間t 2より幾らか前に開始し(t 2はt 1とt 3との間で落ちる)、t 3の後も幾らか存続することにより、その低二進レベル(D0)を持つ二進デジタルデータ信号が全てのアクセストランジスタ(N3)、つまり、全てのカラム上に位置する全てのアクセストランジスタのデータ信号入力端子Dに同時に加える。 また、時間t 2において、中間レベル、典型的には、約3vを持つメモリセル供給電圧(PV DD )がロウ−カラムマトリックス内の全てのSRAMセルのパワー端子PV DDに加えられる。 時間t 2より前の全ての時間において、メモリ供給電圧(PV DD )はパストランジスタN4をそのオフ状態に保持し、これによってアプリケーション回路C1、C2内の回路の短絡が阻止できるのに十分に低いレベル、典型的には、アースレベルに保たれる。 次に、時間t 3において、ロウ選択パルス(S)が終端し、これによって、このマトリックス内の個々の全てのSRAMセルに二進デジタル“0”が書き込まれる。 つまり、この出力端子O3はそのパストランジスタN4に低電圧レベルを供給し、こうして、このロウ−カラムマトリックス内の個々のパストランジスタは、初期化後に要求されるオフ状態となる。

    【0022】好ましくは、初期化期間10のあいだメモリセル供給電圧(PV DD )の電圧レベルは、ロウ選択パルス(S)の高さ(典型的には約5v)よりも低く、データ信号の低二進レベル(典型的には約0v)よりも高い中間レベル(典型的には約3v)に保持される。

    【0023】初期化期間10が完結した後、プログラミング期間20が1ロウづつ次々と実施される。 図2には、たった一つのロウのプログラミングのみがプログラミング期間20によって示されるが、このようなプログラミング期間は、一度に1ロウづつ(次々と)全ての他のロウにも適用できるものである。

    【0024】(マトリックスの各ロウに対する)全てのプログラミングの際に、全てのセルに対するメモリセルパワー供給電圧(PV DD )は初期化期間10にそれがあったのと同一(中間)レベルに維持される。 典型的には初期化期間10にあったのと同一の高さを持つロウ選択電圧パルス(S)が期間T 1からT 2まで、こうしてアドレスされており、従って、最初に書き込まれる第一のロウ上の全てのセルのアクセストランジスタN3のロウ選択入力端子S(従ってゲート端子)に加えられる。 T
    1からT 2までの時間期間の際に、別個の二進デジタルデータ信号(D0/D1)が現在書き込まれているロウ上の個々のSRAMセルのデータ信号入力端子Dに同時に加えられるが、これらの個々の信号は、対応するセルの要求されるメモリ状態、つまり、ロウ上の全てのセルの要求されるプログラミングに従う、高値二進デジタルレベル(D1)は、典型的には、5vに等しく;低値(D0 )は、典型的には、0v)に等しい。 このデータ信号(D0/D1)は、T 2に続く時間まで“有効(val
    id)”でなくなるべきでなく、つまり、これは、T 2まで存続すべきであり、好ましくは、T 1の前に“有効”となるべきである。

    【0025】こうして、アクセストランジスタN3の高電流経路を横断して電圧降下が存在した場合でも、入力信号の二進レベルが高値(D1)の場合、入力信号(典型的には、約4v)がデータ信号入力端子DからSRA
    Mセルの入力端子I3に供給されるために、セルを前の状態と無関係に、従って、n−チャネルMOSトランジスタの長さに対する幅の比を調節する必要性無しに、より簡単にそれらの二進“1”状態に書き込むことができる。 同時に、この初期化手順は、この手順の終端において全てのパストランジスタN4がそれらのオフ状態になるために、異なるp−チャネルMOSトランジスタ閾値の必要性を回避する。 こうして、第一のロウ上の個々のSRAMセルがプログラミング期間20の際にそのデータ信号入力端子Dに送られたデータ信号(D0/D1)
    の二進レベルに依存するメモリ状態に書き込まれる。

    【0026】次に、セルの別のロウが次々と一つづつ同様に類似するプログラミング期間20に従って書き込まれる。

    【0027】全てのロウ上に位置する全てのセルがこうして書き込まれた後、つまり、SRAMマトリックスがこうしてプログラムされた後に、マトリックス内の全てのSRAMセルのパワー端子PV DDに送られているメモリセルパワー供給電圧(pv DD )が時間T 3において(単一の時間300の際に)、好ましくは、アプリケーション回路C 1 、C 2の端子V ddに供給されているアプリケーション回路電圧供給AV ddのレベルよりも高いレベルに同時に上げられる。 典型的には、メモリセルパワー供給電圧(PV DD )はこうして約6vに、つまり、アプリケーション回路パワー供給電圧AV ddよりも約1v
    (つまり、少なくともパストランジスタn4の閾値)高いレベルに上げられる。 こうして、オン状態(低抵抗)
    にあるこれらパストランジスタN4のコンダクタンスが要求されるように高値にされる。 つまり、一例としてのポイントA1とA2との間の抵抗が要求されるように低値となる。 こうしてメモリセル供給電圧(PV DD )が上げられると、アプリケーション回路C1、C2は動作の準備が整う。

    【0028】もし、回路を再プログラムすることが要求される場合は、SRAMがもう一度の初期化期間10、
    及びこれに続くもう一度のロウ毎の書き込み期間20、
    及び遷移期間30のシーケンスに従うようにされるか、
    或は、別の方法として、特に比較的少数のロウのみを再書き込みすることが必要な場合は、再プログラミング期間40が再書き込みを要求するこれらロウにのみ適用され、こうして、アプリケーション回路内の一時的な短絡の可能性と引き換えに節約される。 但し、これら短絡回路の数は、メモリセルがランダムに書き込まれるときに起こる潜在的な短絡回路の数と比較して一般的に少ない傾向を持つ。 また、再プログラミング期間40の間、メモリパワー供給電圧(PV DD )は(そのSRAMセルのメモリ状態が“1”であり、従って、そのパストランジスタN4をオンにする傾向がある場合でも)パストランジスタN4の抵抗を比較的高い値に保持するのに十分に低く、このため、一時的な短絡回路に起因する(V 2
    R)パワー損失は、あまり重大でない程度に低くなる。

    【0029】従って、全てのロウを初期化し、再書き込みするタスクを回避することが望ましい場合は、再プログラミング期間40の時間T 4において、マトリックス内の全てのセルに対するメモリセルパワー供給電圧(P
    DD )が、典型的には、3vに低減され、一方、アプリケーション回路供給電圧(AV dd )は、典型的には、約5vに維持される。 次に、時間T 5から開始して、典型的には、約5vの高さを持つロウ選択パルス(S)が書き込み中のロウ上に位置する全てのアクセストランジスタN3の制御端子Sに加えられる。 このロウ選択パルス(S)が終端する前、好ましくは、これが開始される前に、二進デジタルデータ信号(D0/D1)がそのロウ上に位置する全てのアクセストランジスタN3のデータ信号入力端子に加えられるが、これらの個々のデータ信号は対応するセルの要求される再プログラミング(再書き込み)に従う電圧レベルを持つ。 ロウ選択パルスが次に時間T 6において終端し、これによってこのロウ上の全てのSRAMセルが再書き込みされ、このロウに対する再プログラミング期間40が完了する。 その後、再書き込みされるべき他のロウに類似する再プログラミング期間40が適用される。 その他のロウの再書き込みは必要でない。 最後に、再書き込みを要求する全てのロウがこうして再書き込みされた後に、例えば、時間T 7において、遷移期間50が開始され、マトリックス内の全てのSRAMセルにそれらのパワー供給端子PV DDの所から供給されるメモリパワー供給電圧(PV DD )が同時に、ここでも、好ましくは、アプリケーション回路のパワー供給電圧(AV dd )のレベルよりもパストランジスタN4の1閾値電圧だけ高いレベル、つまり、典型的には、アプリケーション回路のパワー供給電圧のレベルよりも1ボルトだけ高い6vに上げられる。

    【0030】本発明が特定の実施例との関連で説明されたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正が可能である。 例えば、メモリセルは、双極技術にて実現することも可能であり、アクセストランジスタ、パストランジスタ、及びアプリケーション回路デバイスについても同様である。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明の実施例を説明するのに有効な回路の略図である。

    【図2】本発明の一つの特定の実施例に従う図1の回路に加えられるべき電圧のタイミング図である。

    【符号の説明】

    N3 アクセストランジスタ SRAM SRAMセル INV 1 、INV 2インバータ C1、C2 アプリケーション回路 N4 パストランジスタ

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