等待时间控制电路及其方法和自动预充电控制电路及方法技术

技术编号:3082509 阅读:161 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种等待时间控制电路及其方法和自动预充电控制电路及其方法。范例的等待时间控制电路可以包括:基于参考信号和内部时钟信号来激活至少一个主信号的主单元;和接收该至少一个主信号的多个从单元,多个从单元中的每一个接收多个信号并且至少部分地基于接收到的多个信号中的一个来输出一输出信号。范例的自动预充电控制电路可以包括:响应于内部时钟信号和写自动预充电命令信号而产生多个第一预充电命令延迟信号的预充电命令延迟单元,输出延迟的存储体地址信号的至少一个存储体地址延迟单元,以及基于延迟的存储体地址信号而向存储体输出预充电主信号的预充电主信号发生器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的范例实施例通常涉及等待时间控制电路及其方法和自动预充电控制电路,更特别涉及等待时间控制电路和控制等待时间的方法以及自动预充电控制电路。
技术介绍
可以将数据与外部时钟信号同步地输入到同步半导体设备和/或从同步半导体设备中输出。双数据速率(DDR)动态随机存取存储器(DRAM)可以使用写等待时间(WL)方案和/或附加等待时间(AL)方案以增加地址总线或命令总线的效率。如果使用了等待时间方案,在已经计数了与等待时间相对应的时钟周期数之后,响应于从控制器接收到的命令(例如,读或写命令),地址信号可以被激活,用于指定可以向/从其输入/输出内部命令信号和/或数据的存储器地址。可以进一步包括用于将外部地址信号或命令信号延迟WL、AL或(WL+AL)的电路。图24是描述了传统的等待时间控制电路1500的电路图。参考图24,传统的等待时间控制电路1500可以包括多个寄存器1511到1517和多个多路复用器1521到1527,它们可以相互串联连接。WL信号WLi(例如,其中i=1~M)可以是基于WL的。例如,如果WL被设为7,则只有信号WL7可以被激活(例如,设为第一逻辑电平,诸如较高逻辑电平或逻辑“1”)并且剩余的信号WLi,其中i=1、2、3、4、5、6,可以被无效(例如,设为第二逻辑电平,诸如较低逻辑电平或逻辑“0”)。因此,如果WL为7,则地址信号Ai可以通过7个寄存器1511到1517,然后可以被输出作为延迟的地址信号CAi。替换地,如果WL为4,则地址信号Ai可以通过4个寄存器1511到1514,然后可以被输出作为延迟的地址信号CAi,等等。因此,在由外部命令(例如,写命令)所引起的输入等待时间(WL+AL)之后,可以产生用于激活列选择线的列地址CAi。所以,寄存器数可以至少等于地址信号Ai每一位的输入等待时间(WL+AL)数。在一个实例中,各寄存器可以由触发器来实现。因而,触发器数可以等于产生地址信号一位的电路中的输入等待时间数,使得该电路可以与内部时钟信号PCLK同步并可以将地址信号延迟预期的等待时间,从而产生列地址CAi。因为在传统的等待时间控制电路1500中可以包括许多触发器,电流消耗可能相对较大。另外,在传统的等待时间控制电路1500中可能要为触发器预留较高比例的可用布局面积。随着操作频率的增加(例如,在DDR-DRAM中高于800MHz),AL和WL可以增加到10或更多。结果,在地址和/或命令上执行等待时间控制所需的寄存器数也同样增加。例如,如果在512兆字节(MB)DDR同步DRAM(SDRAM)中AL为8且WL为10,则16位地址信号的每一位可能需要18个寄存器(即,用于AL的8个寄存器和用于WL的10个寄存器)。另外,每一命令可能需要用于AL的8个寄存器。因而,如果从外部接收到总计5个命令(例如,/WE、/CS、/RAS、/CAS和/OE),地址和命令上的等待时间控制所需要的寄存器数可以被表示为18*16+8*5=248。如果寄存器数增加到阈值(例如,200个寄存器)以上,则寄存器所占用的面积可能增加且布线可能变得愈加复杂。此外,寄存器数可能进一步增加以适应脉冲串长度。脉冲串长度可以指的是响应于写或读命令的每一数据输入/输出引脚可以连续输入或输出的位数。在传统的存储设备(例如DDR2)中,在单个时钟周期内每一数据输入/输出引脚可以输入或输出2位数据,地址可以被延迟与“脉冲串长度/2”相对应的时钟周期,并因此可能至少需要与“脉冲串长度/2”相对应的寄存器数以输出单个地址信号。因此,随着等待时间控制电路1500的大小增加,输入到等待时间控制电路1500的时钟信号的线路或传导路径可能变得较长,从而增加了时钟信号的延迟时间。为了快速执行写和/或读操作,半导体存储设备,特别是DRAM设备,可以执行预充电操作,用于将位线充电至给定的电压电平以关闭激活的存储体。在可以断开激活的存储体中新的行之前可以对激活的存储体进行预充电。换句话说,如果数据通过位线被写入存储单元或从存储单元中读出,则位线的电位可能被改变。因此,在数据写或读操作之后将位线预充电至给定的电压电平可能是必需的。可以使用预充电命令或自动预充电功能来执行传统的预充电操作。也可以在写操作之后使用预充电命令或自动预充电功能来执行预充电操作。如果在写命令之后发出预充电命令来执行预充电操作,则可能降低数据总线的传输效率,这是因为可能出现空闲部分(例如,在其上没有数据可以通过系统中的总线而被传输的部分)。因此,通常使用自动预充电功能来执行预充电操作。通常,可以响应于写自动预充电命令来执行写自动预充电功能,写自动预充电命令可以通过使给定的信号(例如,地址信号中的位A10)转换到第一逻辑电平(例如较高电平或逻辑“1”)而被定义,该给定的信号可以连同从外部源(例如,存储器控制器)施加的写命令一起被输入。因而,如果给定的信号(例如,地址信号中的位A10)被设为第一逻辑电平并与写命令一起被接收,则DRAM可以在内部产生写自动预充电命令并可以执行写自动预充电操作。首先可以基于所产生的写自动预充电命令来执行写命令。在响应于写命令而将脉冲串写序列中的最后一数据存储在存储器阵列中之前不可以执行预充电操作。在最后一数据被存储在存储器阵列中之后的给定时段后,可以执行预充电操作。给定时段可以是写恢复时间tWR(例如,数据可以被写入存储单元之前的最小“等候时间”)。在一个实例中,写恢复时间tWR可以被固定为大约15ns。因此,可以在写恢复时间tWR之后执行预充电操作。从而可能必须对写自动预充电命令进行延迟。图25描述了将写自动预充电命令延迟了写恢复时间tWR的传统的自动预充电控制电路2100。参考图25,自动预充电控制电路2100可以是用于控制DDR3DRAM的自动预充电操作的电路,DDR3DRAM可以包括8个存储体并可以具有1.6GHz的操作频率。因此,因为施加到DDR3DRAM的时钟信号可以具有800GHz的频率和1.25ns的周期,自动预充电命令可以被延迟时钟信号的12个时钟周期,其可以对应于15ns的写恢复时间tWR。参考图25,自动预充电控制电路2100可以包括预充电子信号发生器2110和预充电主信号发生器2120。预充电子信号发生器2110可以包括解码器2111和AND元件阵列2112。解码器2111可以基于存储体地址信号dBA0到dBA2而输出可以分别对应于8个存储体的第一预充电子信号BANK0到BANK7。AND元件阵列2112可以包括并联连接的8个AND元件,并可以对每一个第一预充电子信号BANK0到BANK7与写自动预充电命令信号dWAP执行AND运算,以输出第二预充电子信号FAP0到FAP7。参考图25,预充电主信号发生器2120可以包括多个寄存器阵列,所述多个寄存器阵列可以分别对从预充电子信号发生器2110输出的第二预充电子信号FAP0到FAP7进行延迟,并可以分别向存储体输出预充电主信号PAPB0到PAPB7。预充电操作可以基于预充电主信号PAPB0到PAPB7来执行。参考图25,为了将第二预充电子信号FAP0到FAP7延迟写恢复时间tWR,每个寄存器阵列可以包括响应于内部时钟信号PCLK的12个串联连接的寄存器。因此,参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等待时间控制电路,包括:主单元,基于参考信号和内部时钟信号来激活至少一个主信号;以及多个从单元,接收所述至少一个主信号和多个信号,多个从单元中的每一个至少部分地基于接收到的多个信号中的一个来输出一输出信号。

【技术特征摘要】
KR 2005-11-19 111027/05;KR 2006-5-3 39897/06;KR 201.一种等待时间控制电路,包括主单元,基于参考信号和内部时钟信号来激活至少一个主信号;以及多个从单元,接收所述至少一个主信号和多个信号,多个从单元中的每一个至少部分地基于接收到的多个信号中的一个来输出一输出信号。2.如权利要求1所述的等待时间控制电路,其中,所述至少一个主信号包括彼此之间具有不超过命令之间的最小时间间隔的的时间间隔的多个主信号,并且接收到的多个信号对应于多个命令信号和多个地址信号中的一种信号。3.如权利要求2所述的等待时间控制电路,其中,输出信号是基于等待时间信息。4.如权利要求2所述的等待时间控制电路,其中,主单元包括各自接收内部时钟信号的多个主寄存器,每个从单元包括各自从多个主信号中接收对应的主信号的多个从寄存器,包括在每个从单元中的从寄存器数小于包括在主单元中的主寄存器数。5.如权利要求3所述的等待时间控制电路,其中,参考信号是基于接收到的写命令而在内部产生的写命令信号,多个地址信号包括列地址信号和存储体地址信号,并且每个从单元从多个地址信号中接收对应的地址信号。6.如权利要求5所述的等待时间控制电路,其中,主单元包括写主信号发生器,在写命令信号被激活之后的“m”个时钟周期激活多个主信号中的第一写主信号,其中“m”是正整数且是基于等待时间信息;以及脉冲串主信号发生器,在第一写主信号被激活之后的“n”个时钟周期激活脉冲串主信号,其中“n”是正整数且是基于脉冲串长度。7.如权利要求6所述的等待时间控制电路,其中,当(m-k)大于阈值时,主单元在写命令信号被激活之后的(m-k)个时钟周期进一步激活多个主信号中的第二写主信号,其中“k”是指示与命令之间的最小时间间隔的整数倍相对应的时钟周期数的正整数。8.如权利要求7所述的等待时间控制电路,其中,阈值是0。9.如权利要求6所述的等待时间控制电路,其中,每个从单元包括第一寄存器,响应于第一写主信号来锁存并输出所选择的信号;以及第二寄存器,响应于脉冲串主信号来锁存第一寄存器的输出信号并将锁存的输出信号输出作为延迟的地址信号,其中,如果第二写主信号被激活,则所选择的信号由响应于第二写主信号来锁存并输出对应的地址信号的第三寄存器来产生,并且如果第二写主信号未被激活,则所选择的信号是对应的地址信号。10.如权利要求5所述的等待时间控制电路,其中,主单元包括“m”个寄存器,其中“m”是正整数;多个选择电路;以及“n”个串联连接的寄存器,响应于内部时钟信号而将“m”个寄存器中的第m个寄存器的输出信号进行移位,其中“n”是正整数,其中,每个选择电路基于在等待时间信息基础上产生的多个等待时间信号中对应的等待时间信号,输出写命令信号和“m”个寄存器中一个对应的寄存器的输出信号之间的一个信号,作为“m”个寄存器中另一对应的寄存器的输入信号,“m”个寄存器中的每一个响应于内部时钟信号来锁存从多个选择电路中对应的选择电路所输出的信号,“m”个寄存器中第m个寄存器的输出信号是多个主信号中的第一写主信号,以及“n”个寄存器中第(脉冲串长度/2)个寄存器的输出信号是多个主信号中的脉冲串主信号。11.如权利要求10所述的等待时间控制电路,其中,“m”个寄存器中第(m-(脉冲串长度/2))个寄存器的输出信号是多个主信号中的第二写主信号。12.如权利要求10所述的等待时间控制电路,其中,每个从单元包括第一寄存器,响应于第二写主信号来锁存对应的地址信号;地址选择电路,基于对应的等待时间信号来选择性地输出对应的地址信号和第一寄存器的输出信号中的一个;第二寄存器,响应于第一写主信号来锁存地址选择电路的输出信号;以及第三寄存器,响应于脉冲串主信号来锁存第二寄存器的输出信号。13.如权利要求12所述的等待时间控制电路,其中,第二写主信号的激活与第一写主信号的激活之间的第一时间间隔和第一写主信号的激活与脉冲串主信号的激活之间的第二时间间隔各对应于内部时钟信号的(脉冲串长度/2)个周期。14.如权利要求5所述的等待时间控制电路,其中,主单元接收写命令信号,将写命令信号延迟内部时钟信号的1到“m”个时钟周期,将内部时钟信号与通过将写命令信号延迟1到“m”个时钟周期获得的信号中的至少一个信号进行组合,并且将写命令信号与内部时钟信号进行组合,从而产生多个主信号,其中“m”是正整数。15.如权利要求14所述的等待时间控制电路,其中,每个从单元接收对应的地址信号,响应于多个主信号而顺序地延迟对应的地址信号,并输出延迟的地址信号中的与等待时间信息相对应的信号。16.如权利要求5所述的等待时间控制电路,其中,主单元包括多个串联连接的主寄存器,多个主寄存器中的每一个接收内部时钟信号;以及多个逻辑门,各自将多个主寄存器中对应的主寄存器的输出信号与内部时钟信号进行组合并将写命令信号与内部时钟信号进行组合,以产生多个主信号,其中,多个主寄存器中的第一主寄存器接收写命令信号,并且除多个主寄存器中的第一主寄存器之外的多个主寄存器中的每一个接收另外主寄存器的输出信号。17.如权利要求16所述的等待时间控制电路,其中,每个从单元包括多个串联连接的从寄存器,每个从寄存器响应于多个主信号中对应的主信号;开关电路,输出多个从寄存器的输出信号中的与等待时间信息相对应的输出信号;以及锁存器,锁存开关电路的输出信号,其中,多个从寄存器中的第一从寄存器接收对应的地址信号,并且除第一从寄存器之外的多个从寄存器中的每一个接收多个从寄存器中另一个的输出信号。18.如权利要求5所述的等待时间控制电路,其中,主单元在写命令信号被激活之后产生多个主信号,所述多个主信号具有等于命令之间的最小时间间隔(tCCD)减α的时钟周期数的时间间隔,其中α是等于或大于0且小于命令之间的最小时间间隔(tCCD)的值。19.如权利要求3所述的等待时间控制电路,其中,等待时间信息与写等待时间和附加等待时间中的至少一个相关联。20.如权利要求1所述的等待时间控制电路,其中,至少一个主信号包括在参考信号被激活之后的“m”个时钟周期被激活的第一主信号,“m”是基于等待时间信息的数。21.如权利要求20所述的等待时间控制电路,其中,主单元进一步输出在第一主信号被激活之后的“n”个时钟周期被激活的第二主信号,其中“n”是对应于(脉冲串长度/2)的数并且多个从单元中的每一个响应于第二主信号来锁存多个信号中的一个。22.如权利要求21所述的等待时间控制电路,其中,主单元包括(m+n)个串联连接的寄存器,(m+n)个寄存器中的每一个响应于内部时钟信号来锁存输入信号,每个从单元包括至少两个串联连接的寄存器,所述至少两个寄存器分别响应于第一主信号和第二主信号来锁存它们的输入信号。23.如权利要求20所述的等待时间控制电路,其中,参考信号是基于外部写...

【专利技术属性】
技术研发人员:金正烈张星珍金敬镐方参荣吴廉
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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