【発明の詳細な説明】、  〔産業上の利用分野〕この発明は、半導体記憶装置に関するもので、例えば、
ランダム入出力機能とシリアル入出力機能をあわせ持つ
画像処理用のデュアル・ポート・メモリに利用して特に
有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕斐字あるいは図形等をCRT (陰極線管)の画面上に
表示させるための画像用フレームバッフ7メモリについ
ては、例えば日経マグロウヒル社発行の1986年3月
24日付「日経エレクトロニクスjの243頁〜264
頁に記載されている。
上記に記載されるデュアル・ポート・メモリには、記憶
データを1ビツト又は数ビツト単位で入出力するための
ランダム・アクセス・ポートと、記憶データをメモリア
レイのワード線単位でシリアルに入出力するためのシリ
アル・アクセス・ボートが設けられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕このようなデュアル・ポート・メモリには、第4図に示
すように、外部から供給される制御信号として、ロウア
ドレスストローブ信号RAS、カラムアドレスストロー
ブ信号ζX1及びライトイネーブル信号−Wlのほかに
、例えばデータ転送制御信号■了/面、シリアル出力制
御信号丁δ下及びシリアルクロック信号SCが設けられ
る。デュアル・ポート・メモリにおいて読み出しデータ
のシリアル出力動作が行われる読み出しデータ転送モー
ドは、ロウアドレスストローブ信号RASがハイレベル
からロウレベルに変化された時点で、カラムアドレスス
トローブ信号テス]及びライトイネーブル信号w下がハ
イレベルであり、データ転送制御信号釘/σ百がロウレ
ベルであることによって識別される。このとき、ロウア
ドレスストローブ信号RASの立ち下がりに同期して読
み出しを行うワード線のアドレスAXが外部端子AO〜
Aiに供給され、選択されたワード線に結合されるメモ
リセルからの読み出し信号が対応するデータ線に確立さ
れる。また、ロウアドレスストローブ信号「τ)にやや
遅れてロウレベルとされるカラムアドレスストローブ信
号CASの立ち下がりに同期してシリアル出力する先頭
カラムアドレスAYが外部端子AO〜Aiに供給される
。その後データ転送制御信号DT10Eがハイレベルに
戻されることによって、各データ線にパラレルに出力さ
れた読み出しデータをシリアル・アクセス・ボートのデ
ータレジスタに転送するためのタイミング信号φdtが
形成されるとともに、シリアルクロック信号SCに同期
して形成されるタイミング信号φCに従ってデータレジ
スタに転送された新しいシリアルデータ((AX−AY
)以降のデータ)の出力動作が開始される。
データ転送制御信号■/σ1″を一旦ロウレベルとした
後、ハイレベルに戻してシリアル出力動作を開始させる
タイミングは、このデュアル・ポート・メモリを駆動す
る外部のメモリ制御回路に設けられ水平画素位置を計数
するためのカウンタ回路の出力信号をモニターすること
によって制御される。すなわち、デュアル・ポート・メ
モリの1ワード線に結合されるメモリセルの読み出しデ
ータの出力が終わりに近ずいた時点でデュアル・ポート
・メモリの再起動が行われ、新しいワード線のメモリセ
ルの読み出しデータが対応するデータ線に出力される。
その後、メモリ制御回路のカウンタ回路の計数値が前回
選択されたワード線に結合されるメモリセルからの読み
出しデータのシリアル出力動作の末尾を示す値となり、
シリアルクロック信号SCがロウレベルとなる時間を見
計らって、データ転送制御信号DT10Eがハイレベル
に戻され、新しく選択されたワード線に結合されるメモ
リセルからの読み出しデータがデータレジスタに転送さ
れ、シリアル出力動作が開始される。これにより、CR
Tのトントレードに同期したリアルタイムなデータ転送
が行われる。
しかしながら、ディスプレイ技術が進展し、高精彩のC
RTが開発されることによって、表示データがシリアル
出力されるトントレードが高速化してきたため、データ
転送制御信号D T10 Eをシリアルクロック信号S
Cに同期して立ち上げることが回能となってきた。すな
わち、データ転送制御信号■〒/σ百をハイレベルに戻
すタイミングは、前述のように、メモリ制御回路のカウ
ンタ回路の出力信号をモニターすることで決定される。
したがって、シリアルクロック信号SCによってカウン
タ回路が歩進する遅延時間とその出力信号をデコードし
てモニターする遅延時間が、シリアルクロック信号SC
の周期に比較して相対的に大きくなると、データ転送制
御信号D T10 Eをシリアルクロック信号SCに周
期して立ち上げることが困難となるものである。このた
め、第4図に点線で示すように、データ転送制御信号D
T/δ百とシリアルクロック信号SCとの時間関係が整
合できず、特にデータ転送制御信号丁子/C百の立ち上
がりがシリアルクロック信号SCの立ち上がりに遅れる
ことによって、新しく選択されたワード線に結合される
メモリセルからの読み出しデータをデータレジスタに転
送するためのタイミング信号φdtが短くなる。これに
より、シリアルデータ転送動作が不安定なものとなり、
表示′vi像が乱れてしまう結果となる。
この発明の目的は、シリアルデータ転送動作の安定化を
図ったデュアル・ポート・メモリ等の半導体記憶装置を
提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
C問題点を解決するための手段〕本願において開示される実施例のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、
デュアル・ポート・メモリのデータ転送時において、読
み出しデータのデータレジスタへの転送動作を開始する
タイミングをデータ転送サイクル起動後転送動作を開始
するまでの間のクロック信号のサイクル数を指定するこ
とによって任意に設定できるようにするものである。
0作  用〕上記手段によれば、デュアル・ポート・メモリのデータ
転送動作を起動する時点においてメモリ制御回路のカウ
ンタ回路の計数値に従って転送動作を開始するクロック
信号位置を任意に指定することができ、またデュアル・
ポート・メモリ内に設けられるカウントダウン用のカウ
ンタ回路によりクロック信号に同期した転送動作を行う
ことができるため、表示データの転送動作の安定化を図
ったデュアル・ポート・メモリ等の半導体記憶装置を実
現できるものである。
〔実施例〕第2図には、この発明が通用されたデュアル・ポート・
メモリの一実施例のブロック図が示されている。同図の
各回路ブロックは、公知の半導体集積回路の製造技術に
よって、特に制限されないが、単結晶シリコンのような
1個の半導体基板上において形成される。
この実施例のデュアル・ポ・−ト・メモリには、4ピン
ト単位でアクセスされダイナミック型RAMを基本構成
とするランダム・アクセス・ポートと、ワードia*位
で記憶データのシリアル入出力を行うシリアル・アクセ
ス・ボートが設けられる。
これにより、デュアル・ポート・メモリは、一連のシリ
アル人出力動作を行いながら同時にランダム・アクセス
・ポートのアクセスを行うことを可能にしている。また
、特に制限されないが、ランダム・アクセス・ポートに
含まれるランダム入出力回路RIOにはラスク演算等を
行うための論理演算回路が設けられ、この論理演算回路
を制御するための機能制御回路FCが設けられる。論理
演算回路には論理積や論理和等の各種の演算方法が用窓
され、どの演算を行うかは制御信号の特定の組み合わせ
においてアドレス信号用外部端子AO〜A3を介して入
力される演算コードによって指定される。
シリアル・アクセス・ボートには、シリアル入出力回路
S■0が設けられ、通常4つのシリアル入出力端子31
01〜3104を介して、4つのメモリアレイに対応す
る記憶データが同時にシリアルに入出力される。また、
演算コードの特定の組み合わせにおいて、4つのメモリ
アレイから出力される読み出しデータをシリアル入出力
端子5101を介して交互に出力するいわゆる×1ビッ
ト構成のメモリとして使用することもできる。
デュアル・ポート・メモリには、外部の装置から、通常
のダイナミック型RAMで用いられるロウアドレススト
ローブ信号RAS、カラムアドレスストローブ信号CA
S及びライトイネーブル信号W下等の制御信号の他、出
力制御及びランダム・アクセス・ポートとシリアル・ア
クセス・ボートとの間のデータ転送制御に用いられるデ
ータ転送制御信号D T10 Eと、シリアル・アクセ
ス・ボートの入出力切り換え制御に用いられるシリアル
出力制御信号SOE及びシリアル入出力時において同期
信号として用いられるシリアルクロンク信号SCが入力
される。
この実施例のデュアル・ポート・メモリのランダム・ア
クセス・ポートには、特に制限されないが、4つのメモ
リアレイM−ARYI〜M−ARY4が設けられ、それ
ぞれのメモリアレイに対応してセンスアンプSAI〜S
A 4.カラムスイッチC3WI〜C3W4が設けられ
る。また、メモリアレイM−ARYI−M−ARY4に
共通に、ランダム・アクセス・ポート用カラムアドレス
デコーダRCD及びロウアドレスデコーダRDが設けら
れる。これらのアドレスデコーダは、半導体基板上のメ
モリアレイの配置に応じて、複数個設けられることもあ
る。第2図には、メモリアレイM−ARYIとその周辺
回路が例示的に示されている。
第2図において、メモリアレイM−ARY1は、同図の
垂直方向に配置されるm十1本のワード線と、同図の水
平方向に配置されるn+1組の相補データ線及びこれら
のワード線と相補データ線の交点に配置される(m+1
)x (n+1)個のメモリセルにより構成される。
メモリアレイM−ARYIを構成するダイナミック型メ
モリセルは、情報蓄積用キャパシタとアドレス選択用M
O3FETにより構成される。同一の行に配置されるn
+1個のメモリセルのアドレス選択用MO3FETのゲ
ートは、対応するワード線に結合される。各ワード線は
、さらにロウアドレスデコーダRDに結合され、Xアド
レス信号AXO〜AXiに指定される一本のワード線が
選択・指定される。
ロウアドレスデコーダRDは、ロウアドレスバッファR
ADBから供給される相補内部アドレス信号ax□−a
xi(ここで、例えば外部から供給されるXアドレス信
号AXOと同相の内部アドレス信号axQと逆相の内部
アドレス信号771をあわせて相補内部アドレス信号a
xQのように表す、以下同じ)をデコードし、Xアドレ
ス信号AXO〜AXiに指定される一本のワード線を選
択し、ハイレベルの選択状態とする。ロウアドレスデコ
ーダRDによるワード線の選択動作は、タイミング制御
回路TCから供給されるワード線選択タイミング信号φ
Xに従って行われる。
ロウアドレスバッファRADBは、アドレスマルチプレ
クサAMXから供給されるロウアドレス信号を受け、相
補内部アドレス信号土xQ−土Xiを形成して、ロウア
ドレスデコーダRDに(J4給する。この実施例のダイ
ナミック型RAMでは、ロウアドレスを指定するための
Xアドレス信号AXO〜AXiとカラムアドレスを指定
するためのYアドレス信号AYO〜AYiは、同一の外
部端子AO〜Aiを介して時分割されて供給されるいわ
ゆるアドレスマルチプレクス方式を採っている。
したがって、外部から制御信号として供給されるロウア
ドレスストローブ信号RASの立ち下がりに同期してX
アドレス信号AXO〜AXi、/1(、またカラムアド
レスストローブ信号CASの立ち下がりに同期してYア
ドレス信号AYO−AYiがそれぞれ外部端子AO〜A
iに供給される。さらに、この実施例のダイナミック型
RAMには、メモリセルの記憶データを所定の周期内に
読み出し・再書き込みするための自動リフレッシュモー
ドが設けられ、この自動リフレッシュモードにおいてリ
フレッシュすべきワード線を指定するためのリフレッシ
ュアドレスカウンタREFCが設けられる。
アドレスマルチプレクサAMXは、タイミング制御回路
TCから供給されるタイミング信号φrefに従って、
外部端子AO〜Aiを介して供給されるXアドレス信号
AXO〜AXiとリフレッシエアドレスカウンタREF
Cから供給されるリフレッシュアドレス信号cxQ〜c
xiを選択し、ロウアドレス信号としてロウアドレスバ
ッファRADBに伝達する。すなわち、タイミング信号
φrefがロウレベルとされる通常のメモリアクセスモ
ードにおいて、外部端子AO〜Aiを介して外部の装置
から供給されるXアドレス信号AXO〜AXiを選択し
、タイミング信号φrefがハイレベルとされる自動リ
フレッシュモードにおいて、リフレッシュアドレスカウ
ンタREFCから出力されるリフレッシュアドレス信号
cxQ〜cxiを選択する。
前述のように、Xアドレス信号AXO〜AXiはロウア
ドレスストローブ信号RASの立ち下がりに同期して外
部端子AO−Aiに供給されるため、ロウアドレスバッ
ファRADBによるロウアドレス信号の取り込みは、タ
イミング制御回路TCにおいてロウアドレスストローブ
信号RASの立ち下がりを検出して形成されるタイミン
グ信号ψarに従って行われる。
一方、メモリアレイM −A RY 1の同一の列に配
置されるメモリセルのアドレス選択用MO3FETのド
レインは、対応する相補データ線に結合される。メモリ
アレイM−ARY1の各相補データ線は、その一方にお
いて、カラムスイッチC3W1の対応するスイッチMO
3FETに結合され、さらに選択的に相補共通データ線
CDI(ここで、相補共通データ線の非反転信号線CD
I及び反転信号線CDIをあわせて相補共通データ線旦
DOのように表す。以下同じ)に接続される。
カラムスイッチC3WIは、それぞれ対応する相補デー
タ線に結合されるfi+l対のスイッチMO3FETに
よって構成される。これらのスイッチMOS F ET
の他方の端子は、相補共通データ線を構成する非反転信
号線CDI又は反転信号線CDIに共通に結合される。
これにより、カラムスイッチcswtはfi+1組の相
補データと共通相補データ線CDIとを選択的に接続さ
せる。カラムスイッチC3WIを構成する各対の二つの
スイッチMO3FETのゲートはそれぞれ共通接続され
、ランダム・アクセス・ポート用カラムアドレスデコー
ダRCDによって形成されるデータ線選択信号がそれぞ
れ供給される。
ランダム・アクセス・ポート用カラムアドレスデコーダ
RCDは、カラムアドレスバッファCADBから供給さ
れる相補内部アドレス信号ayQ〜ayiをデコードし
、タイミング制御回路TCから供給されるデータ線選択
タイミング信号φyrに従って、上記データ線選択信号
を形成し、カラムスイッチC3WI〜C3W4に供給す
る。
カラムアドレスバッファCADBは、タイミング制御回
路TCにおいてカラムアドレスストローブ信号CASの
立ち下がりを検出して形成される対応する信号φacに
従って、外部端子AO〜Aiを介して供給されるYアド
レス信号AYO〜AYiを入力し、保持するとともに、
相補内部アドレス信号ayQ 〜ayiを形成してラン
ダム・アクセス・ポート用カラムアドレスデコーダRC
Dに供給する。
メモリアレイM−ARY1の各相補データ線は、その他
方において、センスアンプSAIの対応する単位回路に
結合され、さらにシリアル・アクセス・ポートのデータ
レジスタDRIの対応する単位回路に結合される。
センスアンプSAIの各単位回路は、交差接続される二
つのCMOSインバータ回路からなるランチをその基本
構成とする。これらのセンスアンプ単位回路は、タイミ
ング制御回路TCから供給されるタイミング信号φpa
によって動作状態とされ、各メモリセルから対応する相
補データ線に出力される微小読み出し信号を増幅し、ハ
イレベル/ロウレベルの2値信号とする。
Yアドレス信号AYO〜AYiに指定される相補データ
線が選択的に接続される相補共通データ線CDIは、ラ
ンダム・アクセス・ポート用入出力回路RIOに結合さ
れる。このランダム・アクセス・ポート用入出力回路R
IOには、メモリアレイM−ARY2〜M−ARY4に
対応して設けられる相補共通データ線CD2〜旦D4が
同様に結合される。
ランダム入出力回路RIOは、デュアル・ポート・メモ
リのランダム・アクセス・ポート!き込み動作モードに
おいて、タイミング制御回路TCから供給されるタイミ
ング信号φrwによって動作状態とされ、入出力端子I
O1〜IO4を介して外部の装置から供給される書き込
みデータを相補書き込み信号とし、相補共通データ線−
〇D1〜旦D4に伝達する。また、デュアル・ポート・
メモリのランダム・アクセス・ポート読み出し動作モー
ドにおいて、タイミング制御回路TCから供給されるタ
イミング信号φrrによって動作状態とされ、相補共通
データ線CDl−CD4を介して伝達されるメモリセル
の読み出し2値信号をさらに増幅し、入出力端子101
〜r04から送出する。
さらに、このランダム入出力回路RIOには、特に制限
されないが、リード・モディファイ・ライト機能を用い
て、メモリセルから読み出したデータと入力データとの
間で種々の演算を行い再度書き込むための論理演算回路
が設けられる。この論理演算回路には、ラスク演算等の
処理を行うための各種の演算モードが用意される。
論理演算回路の演算モードは、機能制御回路FCによっ
て指定される。ta能制御回路FCは、外部端子AO〜
A3を介して供給される演算コードを保持するためのレ
ジスタと、その演算コードをデコードし論理演算回路の
演算モードを選択・指定するためのデコーダを含む、演
算コードは、カラムアドレスストローブ信号CASがロ
ウアドレスストローブ信号RASに先立ってロウレベル
とされ、同時にライトイネーブル信号WEがロウレベル
とされる組み合わせにおいて、外部端子AO〜A3を介
してデュアル・ポート・メモリに供給される。また、演
算コードの特定の組み合わせは、後述するシリアル入出
力回路310の出力をいわゆる×1ビット構成とするた
めの内部制御信号Spとして用いられる。
データ入出力用外部端子101−104には、後述する
ように、デュアル・ポート・メモリのシリアル読み出し
動作モードにおいて、起動後シリアル出力動作を開始す
るまでの間のシリアルクロック信号SCのサイクル数が
入力される。これにより、この実施例のデュアル・ポー
ト・メモリは、起動後シリアル出力動作を開始するタイ
ミングを任意に設定することができ、高速トントレード
に対応して短い周期とされるシリアルクロック信号SC
に安定して同期化されたシリアル出力動作を行うことが
できる。データ入出力用外部端子101〜104に入力
されるサイクル数は、内部信号i o l w i o
 4として、タイミング制御回路TCに送られる。
一方、この実施例のデュアル・ポート・メモリのシリア
ル・アクセス・ボートは、各メモリアレイの相補データ
線に対応して設けられるn+lピットのデータレジスタ
DRI−DR4と、データセレクタDSLI〜DSL4
及びこれらの4つのデータレジスタとデータセレクタに
共通に設けられるポインタPNT、 シリアル・アクセ
ス・ボート用カラムアドレスデコーダSCD及びシリア
ル入出力回路SIOによって構成される。なお、ポイン
タPNT及びシリアル・アクセス・ボート用カラムアド
レスデコーダSCDは、半導体基板上におけるメモリア
レイの配置の関係で複数個設けられることもある。
データレジスタDRIは、メモリアレイM−ARYIの
各相補データ線に対応して設けられるデータラッチ用の
n + 1個のフリップフロップを含む、これらのフリ
ップフロップの入出力ノードと対応する相補データ線の
非反転信号線及び反転信号線の間には、データ転送用の
スイッチMO3FETがそれぞれ設けられ、そのゲート
にはタイミング制御回路TCからデータ転送用のタイミ
ング信号φdtが供給される。
データレジスタDRIの各ビットは、さらにデータセレ
クタDSLIの対応するスイッチMO3FETに結合さ
れる。データセレクタDSLIは、上述のカラムスイッ
チC3WIと同様な構成とされ、データレジスタDRI
の各ビットとシリアル入出力用相補共通データ線CDS
 1を選択的に接続する。データセレクタDSLIの各
対のスイッチMO3FETのゲートはそれぞれ共通接続
され、ポインタPNTからレジスタ選択信号が供給され
る。
ポインタPNTは、シリアル・アクセス・ボート用カラ
ムアドレスデコーダSCDによって指定されるシリアル
動作開始ビットを保持するランチ回路(ポインタラッチ
)と、n+lビットのシフトレジスタ及びこれらの間に
設けられるNチャンネルMOS F ETからなるスイ
ッチ回路とにより構成される。シフトレジスタの最終ビ
ットの出力端子psはその先頭ビットの入力端子に結合
される、また、これらのスイッチMOS F ETのゲ
ートには、上記タイミング信号φdtが共通に供給され
る。ポインタPNTのシフトレジスタは、デュアル・ポ
ート・メモリのシリアル入出力モードにおいて、タイミ
ング制御回路TCから供給されるシフトクロック用タイ
ミング信号φCに従って、ループ状のシフト動作を行う
、ポインタラッチ回路に保持された選択信号は、タイミ
ング信号φdtがハイレベルとされることによって、シ
フトレジスタの初期値として供給される。
シリアル・アクセス・ポー1−用カラムアドレスデコー
ダSCDは、カラムアドレスバッファCADI3から供
給される相補内部アドレス信号互y。
〜土ylをデコードし、Yアドレス信号AYO〜AYi
で指定されるシリアル入出力の先頭ビットに対応するポ
インタPNTのビットのみを論理“1”とする、すなわ
ち、シリアル入出力モードにおいては、Xアドレス信号
AXO”AXiによってワード線が選択され、Yアドレ
ス信号AYO〜AYiによってシリアル入出力するべき
先頭のカラムアドレスが指定される。シリアル・アクセ
ス・ポート用カラムアドレスデコーダSCDによってポ
インタPNTの指定されたビットに書き込まれた論理“
1”の信号は、タイミング信号φCに従ってポインタP
NT内をループ状にシフトされる。この論理“1”の信
号がシフトされることによって、データセレクタD3L
1には順次ハイレベルのレジスタ選択信号が供給され、
データレジスタDRIの各ビットが次々にシリアル入出
力用相補共通データ線CDS Lに接続される。これに
より、この実施例のデュアル・ポート・メモリは、記憶
データのシリアル入出力を任意のカラムアドレスから開
始することができ、例えば画像メモリにおけるスクロー
ル処理等を高速化することができる。
以上のことから、デュアル・ポート・メモリのシリアル
読み出し動作モードにおいて、メモリアレイM−ARY
1のn+1組の相補データ線から出力されるn+1ビッ
トの読み出しデータは、タイミングφdtがハイレベル
とされることによってデータレジスタDRIに取り込ま
れる。同時にポインタPNTでは、タイミング信号φd
tのハイレベルによってポインタラッチに保持される選
択信号がシフトレジスタに初期値として転送される。
読み出しデータは、ポインタPNTから次々に送られる
レジスタ選択信号に従って、シリアル入出力用相補共通
データ線CDS 1を介してシリアル入出力回路SIO
に送られる。一方、デュアル・ポート・メモリのシリア
ル書き込み動作モードにおいて、シリアル入出力端子5
IOIからシリアル入出力回路510を介してシリアル
に入力される書き込みデータは、ポインタPNTから次
々に送られるレジスタ選択信号に従って、データレジス
タDRIの対応するビットに順次入力される。
データレジスタDRIに保持された書き込みデータは、
タイミングφdtがハイレベルとされることによって、
メモリアレイM−ARYIの選択されたワード線に結合
されるn+1(11のメモリセルに一斉に書き込まれる
。
シリアル入出力回路310は、シリアル入出力用相補共
通データ線CD51〜CD54及びシリアル入出力端子
3101〜5104に対応して設けられる4つのメイン
アンプとデータ入力バッファ及びデータ出カバソファを
含む、シリアル入出力回路310のデータ出カバソファ
は、デュアル・ポート・メモリの読み出しデータ転送モ
ードにおいて、タイミング!1IJa回路TCから供給
されるタイミング信号φ3rのハイレベルによって動作
状態とされ、対応するシリアル入出力用相補共通データ
線CDS 1〜CD54を介して出力され対応するメイ
ンアンプによって増幅される読み出しデータを、シリア
ル入出力端子5IOI〜5I04から外部の装置に出力
する。また、シリアル入出力回路310のデータ人力バ
ッファは、デュアル・ポート・メモリのシリアル書き込
み動作モードにおいて、タイミング制御回路TCから供
給されるタイミング信号φaHのハイレベルによ)て動
作状態とされ、対応するシリアル入出力端子5I01−
3104を介して外部の装置から供給される書き込みデ
ータを相補書き込み信号とし、対応するシリアル入出力
用相補共通データ線−〇DSI〜CD54に伝達する。
シリアル入出力回路S■0の記憶データにおけるシリア
ル入出力動作は、タイミング制御回路TCにおいて外部
から供給されるシリアルクロック信号SCをもとに形成
されるタイミング信号−Cに従って行われる。
この実施例のデュアル・ポート・メモリでは、通常シリ
アル入出力回路SIOのシリアル出力信号は、上記のよ
うに4つのシリアル入出力端子5101〜5IO4を介
して4ビット同時に出力される。しかし、さらに記憶容
量の大きなシリアルメモリを実現したい場合、このデュ
アル・ポート・メモリを、4つのメモリアレイM−AR
YI〜M−ARY4から出力される読み出しデータを一
つのシリアル入出力端子を介してシリアルに出力するい
わゆる×1ビット構成のメモリとして用いることができ
る。この場合、前述のように、ランダム入出力回路RI
Oの論理演算回路の演算モードを制御するための演算コ
ードの組み合わせの一つが、シリアル出力を×1ビット
構成とするための内部制御信号3pとされる。シリアル
入出力回路S10は、機能制御回路FCから供給される
内部制御信号spがハイレベルになると、4組のシリア
ル入出力用相補共通データ線CD31〜旦DS4を介し
てそれぞれシリアルに出力される読み出しデータを、シ
リアル入出力回路SIO内に設けられるマルチプレクサ
によって順次選択し、一つのシリアル入出力端子1ro
1を介して外部の装置に出力する。このシリアル出力は
、タイミング制御回路TCから供給されるタイミング信
号φGに従って行われるため、4つのシリアル入出力端
子3101−3104によって同時に4ビツトのシリア
ル出力が行われる場合の各入出力端子のデータレートと
同じデータレートとなる。
タイミング制御回路TCは、外部から制御信号として供
給されるロウアドレスストローブ信号Rて、上記各種の
タイミング信号を形成し、各回路に供給する。また、外
部から供給されるシリアルクロック信号SCにより、シ
リアル入出力動作を同期化するためのタイミング信号φ
Cを形成し、シリアル入出力回路510に供給する。
各制御信号が適当な組み合わせとされることで、デュア
ル・ポート・メモリの動作モードが指定される0例えば
、ますロウアドレスストローブ信号RASがロウレベル
となり、続いてカラムアドレスストローブ信号στ茗が
ロウレベルとなる時点でライトイネーブル信号WEがハ
イレベルであると、通常のランダム・アクセス・ポート
の読み出し動作モードとされる。ロウアドレスストロー
ブ信号RASがロウレベルとなり、続いてカラムアドレ
スストローブ信号CASがロウレベルとなる時点でライ
トイネーブル信号WEがロウレベルである場合、通常の
ランダム・アクセス・ポートの書き込み動作モードある
いは演算書き込み動作モードとされる。さらに、ロウア
ドレスストローブ信号RASの立ち下がり時点でライト
イネーブル信号WEがハイレベルでありデータ転送制御
信号テ〒/6I−がロウレベルの場合、メモリアレイの
読み出しデータをデータレジスタDRI〜DR4に転送
しいわゆるシリアル読み出しを行うための読み出しデー
タ転送モードとされる。
前述のように、この実施例のデュアル・ポート・メモリ
の読み出しデータ転送モードでは、ロウアドレスストロ
ーブ信号RASのロウレベルへの立ち下がりに同期して
、データ入出力用外部端子101〜104に起動後火の
シリアル読み出しデータのデータ転送動作を開始するま
でのシリアルクロック信号SCのサイクル数が指定され
る。このため、タイミング制御回路TCには、データ入
出力端子101〜104を介して入力されるサイクル数
を取り込み、シリアルクロック信号SCに従ってカウン
トダウンするためのカウンタ回路CTRが設けられる。
各データ線に出力された読み出しデータは、タイミング
制御回路TCのカウンタ回路CTRの計数値が“0”と
なることによって形成されるタイミング信号φdtによ
ってデータレジスタDRI−DR4に転送され、さらに
タイミング信号φCに従ってシリアル入出力回路SlO
からシリアル入出力端子3101〜S!04を介して外
部に出力される。
次に、タイミング制御回路TCは、ロウアドレスストロ
ーブ信号RASの立ち下がり時点でデータ転送制御信号
DT10Eとともにライトイネーブル信号W1がロウレ
ベルでありかつシリアル入出力制御信号丁3下がハイレ
ベルの場合は、デュアル・ポート・メモリをシリアル書
き込み動作モードとし、シリアル入出力端子5lot〜
3104を介して供給されるシリアル書き込みデータが
データレジスタDRI〜DR4に入力される。また、ロ
ウアドレスストローブ信号RASの立ち下がり時点でデ
ータ転送制御信号DT10Eとともにライトイネーブル
信号WEがロウレベルでありかつシリアル入出力f11
制御信号SOEがロウレベルの場合は、書き込みデータ
転送モードとされ、転送用タイミング信号φdtが形成
される。これにより、データレジスタDRI〜DR4の
転送用スイッチMO3FETがオン状態とされて、上記
シリアル書き込み動作モードによってデータレジスタD
RI〜DR4にセントされた書き込みデータがメモリア
レイの選択されたワード線に結合されるfi+lビット
のメモリセルに一斉に入力される。
デュアル・ポート・メモリのシリアル・アクセス・ボー
トを用いたシリアル書き込み動作は、上記のシリアル書
き込み動作モードを実行した後、書き込みデータ転送モ
ードを組み合わせて実行することによって、実現される
。
一方、ロウアドレスストローブ信号1τ茗の立ち下がり
に先立って、カラムアドレスストローブ信号CASがハ
イレベルからロウレベルに変化すれる場合、いわゆるC
ASビフォアRASリフレッシュモードとされる。また
、ロウアドレスストローブ信号RASの立ち下がり一時
点でライトイネーブル信号WEがロウレベルであると、
演算モード設定サイクルとされ、外部端子AO〜A3を
介して供給される演算コードが機能制御回路FC内のレ
ジスタに取り込まれる。
上記演算モード設定サイクルを除く各動作モードにおい
ては、ロウアドレスストローブ信号π■茗の立ち下がり
に同期して、ワード線を指定するためのXアドレス信号
AXO〜AXiが外部端子AO〜Aiに供給され、また
カラムアドレスが必要な動作モードにおいては、カラム
アドレスストローブ信号でτ1の立ち下がりに同期して
、相補データ線を指定するためのYアドレス信号AYO
〜AYiが外部端子AO〜Atに供給される。
第1図には、第2図のデュアル・ポート・メモリにおけ
るタイミング制御回路TCの一部の一実施例の回路図が
示されている。
前述のように、この実施例のデュアル・ポート・メモリ
では、データ入出力用外部端子101〜104を介して
、ロウアドレスストローブ信号互Asがロウレベルとな
りデュアル・ポート・メモリが起動されてから読み出し
データのデータ転送動作が開始されるまでのシリアルク
ロγり信号SCのサイクル数が2進表示により指定され
る。これらのサイクル数は、内部データiol〜io4
としてタイミング制御回路TCのカウンタ回路CTRの
対応するピントに供給される。
カウンタ回路CTRには、タイミング制御回路TC内に
設けられる他のタイミング発生回路から、ロウアドレス
ストローブ信号RASの立ち下がりに同期し一ζ形成さ
れるタイミング信号φcsが供給される。また、同図の
タイミング制御回路TC内で形成される歩進用のタイミ
ング信号φcpが供給される。
カウンタ回路CTHの各ピントの反転出力信号01〜C
8は、アンドゲート回路AGIの4つの入力端子にそれ
ぞれ入力される。アンドゲート回路AGIの出力信号c
troは、カウンタ回路CTRの反転出力信号01〜C
8がすべて論理“0”すなわちカウンタ回路CTRの計
数値が“O”であるときハイレベルとされる。
アンドゲート回路AGIの出力信号ctroはナントゲ
ート回路NAGIの一方の入力端子に供給されるととも
に、インバータ回路N3により反転され、アンドゲート
回路AG2の一方の入力端子に供給される。ナントゲー
ト回路NAGIの他方の入力端子には、ロウアドレスス
トローブ信号RASのハイレベルからロウレベルへの立
ち下がりにおいて、カラムアドレスストローブ信号σX
ゴ及びライトイネーブル信号W1がハイレベルとされか
つデータ転送制御信号DT10Eがロウレベルとされる
ことでセットされる図示されないフリップフロップの出
力信号srmが、適当な遅延手段(例えば偶数個のイン
バータ回路)Dを介して供給される。つまり、このフリ
ップフロップの出力信号srmは、デュアル・ポート・
メモリの読み出しデータ転送サイクルを指定するための
モード信号として用いられる。これにより、ナントゲー
ト回路NAG1の出力信号は、アンドゲート回路AGI
の出力信号ctrQとモード信号srmがハイレベルで
ある時にロウレベルとなる。ナントゲート回路NAGl
の出力信号は、一方において、適当な遅延手段りによっ
て遅延されさらにインバータ回路N4によって反転され
た後、ノアゲート回路N0CIの一方の入力端子に入力
される。また、ナントゲート回路NAG1の出力信号は
、他方において、そのままノアゲート回路N0G1の他
方の入力端子に入力される。ノアゲート回路N0GIの
出力信号は、タイミング信号φdtとしてポインタPN
Tに供給される。つまり、このタイミング信号φdtは
、モード信号srmがハイレベルとされるデュアル・ポ
ート・メモリの読み出しデータ転送モードにおい°ζ、
アンドゲート回路AGIの出力信号cLrQがハイレベ
ルとされるとき、所定の期間だけ一時的にハイレベルと
されるものとなる。
一方、アンドゲート回路AG2の他方の入力端子には、
インバータ回路N1及びN2を介してシリアルクロック
信号SCが供給される。これにより、アンドゲート回路
AG2の出力信号は、アンドゲート回路AGIの出力信
号ctrQがロウレベルでインバータ回路N3の出力信
号がハイレベルすなわちカウンタ回路CTRの計数値が
0”でなく、シリアルクロック信号SCがハイレベルで
あるときに、ハイレベルとなる。つまり、アンドゲート
回路AG2の出力信号は、カウンタ回路CTRの計数値
が103に達するまでカウンタ回路CTRをカウントダ
ウンさせるための歩道用タイミング信号φcpとなる。
また、インバータ回路Nl及びN2を通ったシリアルク
ロック信号SCは、タイミング信号φCとなる。
第3図には、第4図のタイミング制御回路TCを含むデ
ュアル・ポート・メモリの読み出しデータ転送モードに
おける動作を説明するための一実施例のタイミング図が
示されている。この図により、この実施例のデュアル・
ポート・メモリの読み出し転送モードの概要を説明する
。
第3図において、このデュアル・ポート・メモリは、ロ
ウアドレスストローブ信号RASがハイレベルからロウ
レベルに変化されることによって起動される。このロウ
アドレスストローブ信号RASの立ち下がりに先立って
、カラムアドレスス10E°がロウレベルとされる。ま
た、外部端子AO〜AIにはワード線を指定するための
Xアドレス信号AXO〜AXiが供給され、データ入出
力用外部端子101〜104にはロウアドレスストロー
ブ信号RASの立ち下がりから読み出しデータのシリア
ル出力動作を開始するまでのシリアルクロック信号SC
のサイクル数ctrzが供給される。
このサイクル数ctrzは、デュアル・ポート・メモリ
の外部に設けられるメモリ制御回路に含まれCTHの水
平画素位置を制御するためのカウンタ回路の計数値に従
って決定される。すなわち、lワード線分の読み出しデ
ータの末尾ビットに対応する計数値をN1とし、ロウア
ドレスストローブ信号RASを立ち下げる時点での計数
値をN2とするとき、サイクル数ctrzは、cLrz−Nl−N2として求められる。このサイクル数ctrzは、以上の
式を満足し、かつデュアル・ポート・メモリのランダム
・アクセス・ポートにおいて読み出しデータが確立され
るまでの時間を超える範囲で、適当な値に決定される。
ロウアドレスストローブ信号RASの立ち下がりにやや
遅れて、カラムアドレスストローブ信号σASがハイレ
ベルからロウレベルに変化すれるこのカラムアドレスス
トローブ信号CASの立ち下がりに先立って、外部端子
AO〜Aiには、シリアル出力動作において先頭に出力
するべきデータ線のアドレスがYアドレス信号AYO〜
AYiとして供給される。ロウアドレスストローブ信号
RAS、カラムアドレスストローブ信号σAS。
ライトイネーブル信号WE及びデータ転送制御信号DT
10Eは、カウンタ回路CTRの計数値が“0”となり
シリアル出力動作が開始された後、ハイレベルに戻され
る。
デュアル・ポート・メモリでは、ロウアドレスストロー
ブ信号RASの立ち下がりによって、Xアドレス信%A
XO〜AXiがロウアドレスバンフ7RADBに取り込
まれ、ワード線の選択動作が行われる。また、ロウアド
レスストローブ信号RASの立ち下がりによってモード
信号srmがハイレベルにされるとともにタイミング信
号φCaが形成され、データ入出力用外部端子101〜
■o4に供給されるサイクル数ctrzl)<lyウン
タ−[3CTRに取り込まれる。これにより、カウンタ
回路CTr2の出力は“0′以外の数値となり、第1図
のアンドゲート回路AGIの出力信号ctrQはロウレ
ベルとされる。このアンドゲート回路AGIの出力信号
のロウレベルすなわちインバータ回路N3の出力信号の
ハイレベルにより、アンドゲート回路AG2の出力信号
すなわちカウンタ回路CTRの歩進用タイミング信号φ
cpが形成される。カウンタ回路CTRは、このタイミ
ング信号φcpの立ち下がりによって、取り込まれたサ
イクル数ctrzから0”に向かってカウントダウンを
開始する。
カウンタ回路CTHによるシリアルクロンク信号SCの
カウントダウンが行われている間に、デュアル・ポート
・メモリではワード線の選択動作が終了し、選択された
ワード線に結合されるn十1価のメモリセルからの読み
出しデータがそれぞれ対応する相補データ線上に確立さ
れる。また、カラムアドレスストローブ信号CASの立
ち下がりによって、Yアドレス(=号AYO〜AYiが
取り込まれ、シリアル・アクセス・ポート用カラムアド
レスデコーダSDCによるデータ線選択動作が開始され
る。このシリアル・アクセス・ボート用カラムアドレス
デコーダSCDによるデコード処理が終了するタイミン
グで、タイミング信号φysが形成され、ポインタPN
TのYアドレス信号AYO−AYiに対応するピントに
論理11″がセットされる。
カウンタ回路CTRによるカウントダウンが進み、その
計数値が′0″になると、アンドゲート回路AGIの出
力信号ctrQがハイレベルとされる。これにより、ま
ずインバータ回路N3の出力信号がロウレベルとなり、
カウンタ回路CTRの歩進用タイミング信号φcpは停
止される。また、タイミング信号φdtが形成され、各
データ線に確立された読み出しデータがデータレジスタ
DRI〜DR4に転送される。また、タイミング信号φ
srが、シリアル入出力回路SIOのデータ出力バッフ
ァDOBを1iJWするシリアル出力制御信号SOEに
同期して形成される。
タイミング信号φ3rのハイレベルにより、シリアル入
出力端子5lot〜5104はハイインピーダンス状!
aHzからYアドレス信号AYO〜AYLによって指定
される先頭アドレスの読み出しデータに応じたレベルと
される。これにより、読み出しデータの出力動作が開始
される。
タイミング制御回路′rcでは、モード信号arm及び
アンドゲート回路AGIの出力信号ctrOのハイレベ
ルによって、シリアルクロンクfn号SCに同期したシ
フト用タイミング信号φCが形成され、シリアル入出力
回路310及びポインタPNTに供給される。これによ
り、シリアル・アクセス・ボート用カラムアドレスデコ
ーダSCDの選択動作によりポインタPNTのYアドレ
ス信号AYO〜AYiに対応するピントにセントされた
論理11′の信号はループ状にシフトされ、データレジ
スタDRI〜DR4に保持された読み出しデータが、シ
リアル入出力用相補共通データ線CD5I 〜CD54
及びシリアル入出力回路310を介してシリアル入出力
端子5IOI〜5IO4に出力される。タイミング信号
φCによるポインタPNTのシフト動作は、タイミング
信号のロウレベルからハイレベルへの立ち上がりに同期
して行われる。また、ポインタPNTにおいて、タイミ
ング信号φCの先頭パルスは無視され、先頭データの出
力時間幅が確保される。
タイミング信号φCによる読み出しデータのシリアル出
力動作が進み、末尾の読み出しデータの出力が終了する
と、シリアル出力制御信号SOEがハイレベルに戻され
る。このシリアル出力制御信号SOEのハイレベルによ
って、モード信号Srmがロウレベルとされ、シリアル
出力用のタイミング信号φsrがシリアルクロック信号
SCの立ち上がりに同期してロウレベルとされる。これ
により、デュアル・ポート・メモリのシリアル出力動作
は停止され、シリアル入出力端子S!01〜3104は
ハイインピーダンス状態とされる。
以上のように、この実施例のデュアル・ポート・メモリ
では、読み出しデータ転送モードにおいて、ロウアドレ
スストローブ信号RASの立ち下がりに同期して、ロウ
アドレスストローブ信号XK茗の立ち下がりから読み出
しデータのシリアル出力動作を開始するまでの間のシリ
アルクロック信号SCのサイクル数ctrzが指定され
る。このサイクル数ctrzは、タイミング制御回路T
Cに設けられるカウンタ回路CTRに初期セットされ、
カウントダウンが行われる。カウンタ回路CTRによる
カウントダウンが終了し、その計数値が“O″になった
時点で、読み出しデータのシリアル出力動作が開始され
る。このため、外部に設けられるCTRが′frJ精彩
化され、表示データのトントレードが非常に高速化され
ているにもかかわらず、シリアルクロック信号SCとC
TRのスキャンタイミングに確実に同期してデュアル・
ポート・メモリのシリアル出力動作が行われ、安定した
表示画像を得ることができるものである。
以上の本実施例に示されるように、この発明を画像処理
用メモリとして用いられるデュアル・ポート・メモリ等
の半導体記憶装置に通用した場合、次のような効果が得
られる。すなわち、(1)デュアル・ポート・メモリの
読み出しデータ転送モードにおいて、起動制御信号に同
期して、起動後から読み出しデータのシリアル出力動作
を開始するまでの間のシリアルクロック信号のサイクル
数を指定し、タイミング制御回路TCに設けられるカウ
ンタ回路によってカウントダウンすることで、シリアル
クロック信号に同期し安定したタイミングで読み出しデ
ータのシリアル出力動作を開始することができるという
効果が得られる。
(2)上記(1)項により、外部に設けられるCTRが
高精彩化され、表示データのトントレードが非常に高速
化されているにもかかわらず、シリアルクロック信号S
C及びCTRのスキャンタイミングに確実に同期して読
み出しデータのリアルタイム転送を行うことができ、安
定した表示画像を得ることができるという効果が得られ
る。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を通説しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第1図のタイ
ミング制御回路TCでは、カウンタ回路CTRをカウン
トダウンすることによってタイミング整合を行っている
が、外部から供給されるシリアルクロック信号SCのサ
イクル数ctrzをレジスタに保持するとともにカウン
タ回路CTRをカウントアツプさせ、カウンタ回路CT
Rの出力とレジスタにセットされるサイクル数ctrz
とが一致したときにシリアル出力動作を開始させるよう
にしてもよい、また、サイクル数ctrzをデコードし
、別途設けられるシフトレジスタの対応するビットに論
理“1′をセットした後、シリアルクロック信号SCに
よってシフトレジスタをシフトさせ、この論理″1”が
所定の位置に達したことによってシリアル出力動作を開
始させる方法もよい。この実施例では、サイクル数ct
rzをロウアドレスストローブ信号RASの立ち下がり
に同期して供給しているが、カラムアドレスストローブ
信号CASの立ち下がりに同期して供給するものであっ
てもよい。さらに、第2図のデュアル・ポート・メモリ
は、一つのメモリアレイにより構成されるものであって
もよいし、ランダム・アクセス・ポートの入出力回路R
IOに論理演算回路を設けないなど、そのブロンク構成
や制御信号の組み合わせ等、種々の実施形態を採りうる
ちのである9以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるデュアル・ボーI・
・メモリに通用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、例えばシリアル入出力機能を持
つ他の各種のマルチ・ボート・メモリにも適用できる。
本発明は、少なくともそのシリアル出力動作が外部から
供給される制御信号及びクロック信号によって制御され
る半導体記憶装置には通用できる。
〔発明の効果〕本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである
。才なVち、デュアル・ポート・メモリの読み出しデー
タ転送モードにおいて、起動してから読み出しデータの
データ転送動作を開始するまでの間のシリアルクロック
信号のサイクル数を指定し、タイミング制御回路TCに
設けられるカウンタ回路によってカウントタ゛ウンする
ことで、シリアルクロック信号に同期し安定したタイミ
ングで読み出しデータのシリアル出力動作を開始するこ
とができ、表示データのトントレードが高速化されるに
もかかわらず、シリアルクロック4δ号及びC’r R
のスキャンタイミングに同期した読み出しデータのリア
ルタ・fム転送を行うことができ、安定した表示画像を
得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】第1図は、この発明が通用されたデュアル・ポート・メ
モリのタイミング制御回路の一部の一実施例を示す回路
図、第2図は、第1図のタイミング制御回路を含むデュアル
・ポート・メモリの一実施例を示すブロック図、第3図は、第2図のデュアル・ポート・メモリにおける
読み出しデータ転送モードの一実施例を示すタイミング
図、第4図は、この発明に先立って本願発明者等が開発した
デ1アル・ボート・メモリの読み出しデータ転送モー1
−を示すタイミング図である。TC・・・タイミング制御回路、CTR・・・カウンタ
回路、AGI−AC3・・・アンドゲート回路、N A
 G 1・・・ナントゲート回路、N1〜N4・・・イ
ンバータ回路。M−ARYl・・・メモリアレイ、SAI・・・センス
アンプ、C3WI・・・カラムスイッチ、RCD・・・
ランダム・アクセス・ポート用カラムアドレスデコーダ
、SCD・・・シリアル・アクセス・ボート用カラムア
ドレスデコーダ、RADB・・・ロウアドレスバンファ
、AMX・・・アドレスマルチプレクサ、CADB・・
・カラムアドレスバンファ、REFC・・・リフレッシ
ュアドレスカウンタ、DRI・・・データレジスタ、D
SLI・・・データセレクタ、P N T・・・ポイン
タ、RIO・・・ランダム・アクセス・ポート用入出力
回路、FC・・・機能制御回路、310・・・シリアル
・アクセス・ボート用入出力回路。第1図第2図第3図ω、X−AY)纂 4区