JP2001331371A - 強誘電体メモリを備えた半導体集積回路装置及びその強誘電体メモリの書き換え制御方法 - Google Patents
強誘電体メモリを備えた半導体集積回路装置及びその強誘電体メモリの書き換え制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 CPUと組み合わされるFRAMのユーザー
によるROM領域とRAM領域の設定が可能でありしか
も、その設定や設定変更をデータ書き込み動作の中で可
能とした半導体集積回路装置を提供する。 【解決手段】 CPU、強誘電体メモリ及びI/Oユニ
ットを有するマイクロコンピュータシステムにおいて、
強誘電体メモリは、書き込まれるデータに、所定のデー
タ列毎にそのデータ列を書き換え可能とするか否かを決
定するための判別ビットが付加され、この判別ビットに
より強誘電体メモリにデータ書き換えが禁止される領域
が設定されるようにした。
によるROM領域とRAM領域の設定が可能でありしか
も、その設定や設定変更をデータ書き込み動作の中で可
能とした半導体集積回路装置を提供する。 【解決手段】 CPU、強誘電体メモリ及びI/Oユニ
ットを有するマイクロコンピュータシステムにおいて、
強誘電体メモリは、書き込まれるデータに、所定のデー
タ列毎にそのデータ列を書き換え可能とするか否かを決
定するための判別ビットが付加され、この判別ビットに
より強誘電体メモリにデータ書き換えが禁止される領域
が設定されるようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
装置に係り、特に中央処理装置と強誘電体メモリとを備
えたマイクロコンピュータシステムに関する。
装置に係り、特に中央処理装置と強誘電体メモリとを備
えたマイクロコンピュータシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロコンピュータシステムは、中央
処理装置(CPU)とRAMやROM等のデータ記憶装
置及びデータ入出力インタフェース(I/Oユニット)
を備えて構成される。1チップマイクロコンピュータで
は、これらが1チップに集積される。ROMには、CP
Uによるデータ処理や制御動作を規定するためのプログ
ラムをはじめとして、固定的なデータを保持する。CP
Uと連動して演算処理する際にデータを随時書き込み、
読み出しを行うために、RAMが用いられる。
処理装置(CPU)とRAMやROM等のデータ記憶装
置及びデータ入出力インタフェース(I/Oユニット)
を備えて構成される。1チップマイクロコンピュータで
は、これらが1チップに集積される。ROMには、CP
Uによるデータ処理や制御動作を規定するためのプログ
ラムをはじめとして、固定的なデータを保持する。CP
Uと連動して演算処理する際にデータを随時書き込み、
読み出しを行うために、RAMが用いられる。
【0003】ROMは電源を切ってもデータが保存され
るが、RAMは電源を切るとデータが消失する。そこで
近年は、従来のROMとRAMの機能を同時に満たすも
のとして、EEPROMフラッシュメモリが注目されて
いる。しかし、フラッシュメモリは、データ書き換えが
できるブロック(消去単位)が固定されている。従っ
て、フラッシュメモリをデータ書き換えができる領域
(RAM領域)とデータ書き換えが禁止される領域(R
OM領域)に分けて使用することは可能ではあるが、こ
れらの領域をメモリ空間内に自在に設定するというわけ
にはいかない。
るが、RAMは電源を切るとデータが消失する。そこで
近年は、従来のROMとRAMの機能を同時に満たすも
のとして、EEPROMフラッシュメモリが注目されて
いる。しかし、フラッシュメモリは、データ書き換えが
できるブロック(消去単位)が固定されている。従っ
て、フラッシュメモリをデータ書き換えができる領域
(RAM領域)とデータ書き換えが禁止される領域(R
OM領域)に分けて使用することは可能ではあるが、こ
れらの領域をメモリ空間内に自在に設定するというわけ
にはいかない。
【0004】そこで、フラッシュメモリに代わるものと
して、強誘電体メモリ(FRAM)が注目される。FR
AMは、強誘電体キャパシタとトランジスタからなるメ
モリセルを用いて構成され、DRAMと同様にデータの
随時書き込み/読み出しが可能であり、電源を切っても
データを不揮発に保持する。しかもFRAMは、フラッ
シュメモリにおけるように消去単位が固定されていな
い。この様なFRAMを用い、且つそのメモリ空間をR
OM領域とRAM領域に自在に分けて使用するようにし
たマイクロコンピュータシステムも既に提案されている
(例えば、特開平7−114497号公報)。具体的に
は、FRAMのROM領域とRAM領域の境界をユーザ
ーが指定できるようにする。
して、強誘電体メモリ(FRAM)が注目される。FR
AMは、強誘電体キャパシタとトランジスタからなるメ
モリセルを用いて構成され、DRAMと同様にデータの
随時書き込み/読み出しが可能であり、電源を切っても
データを不揮発に保持する。しかもFRAMは、フラッ
シュメモリにおけるように消去単位が固定されていな
い。この様なFRAMを用い、且つそのメモリ空間をR
OM領域とRAM領域に自在に分けて使用するようにし
たマイクロコンピュータシステムも既に提案されている
(例えば、特開平7−114497号公報)。具体的に
は、FRAMのROM領域とRAM領域の境界をユーザ
ーが指定できるようにする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、FRAMのR
OM領域とRAM領域の境界アドレスを指定するには通
常、FRAMのデータ書き換え動作とは別の操作が必要
となる。その境界アドレスを変更する操作も同様にデー
タ書き換え操作とは別の操作となる。
OM領域とRAM領域の境界アドレスを指定するには通
常、FRAMのデータ書き換え動作とは別の操作が必要
となる。その境界アドレスを変更する操作も同様にデー
タ書き換え操作とは別の操作となる。
【0006】この発明は、CPUと組み合わされるFR
AMのユーザーによるROM領域とRAM領域の設定が
可能でありしかも、その設定や設定変更をデータ書き込
み動作の中で可能とした半導体集積回路装置とそのFR
AMの書き換え制御方法を提供することを目的としてい
る。
AMのユーザーによるROM領域とRAM領域の設定が
可能でありしかも、その設定や設定変更をデータ書き込
み動作の中で可能とした半導体集積回路装置とそのFR
AMの書き換え制御方法を提供することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、中央処理装
置と、この中央処理装置とデータバスを介して接続され
る強誘電体メモリとを有する半導体集積回路装置におい
て、前記強誘電体メモリに書き込まれるデータに、所定
のデータ列毎にそのデータ列を書き換え可能とするか否
かを決定するための判別ビットが付加され、この判別ビ
ットにより前記強誘電体メモリにデータ書き換えが禁止
される領域が設定されるようにしたことを特徴としてい
る。
置と、この中央処理装置とデータバスを介して接続され
る強誘電体メモリとを有する半導体集積回路装置におい
て、前記強誘電体メモリに書き込まれるデータに、所定
のデータ列毎にそのデータ列を書き換え可能とするか否
かを決定するための判別ビットが付加され、この判別ビ
ットにより前記強誘電体メモリにデータ書き換えが禁止
される領域が設定されるようにしたことを特徴としてい
る。
【0008】この発明によると、データ書き込み時にそ
の書き込みデータに判別ビットを付加することによっ
て、FRAMをROM領域とRAM領域とに自在に分け
ることができる。FRAMでは、データ書き込みに際し
ては、実際のメモリセルへの書き込み動作に先立って、
書き込みアドレスで選択されたワード線に沿ったメモリ
セルのデータをセンスアンプにより破壊読み出しする。
その後書き込みデータがセンスアンプに送られることに
より、データに応じた書き込み電圧がメモリセルに印加
される。従って、実際のメモリセルへの書き込みに先立
つ読み出しの際にデータに付加されている判別ビットを
利用することにより、ROM領域での書き込みを禁止す
ることができる。しかも、このROM領域とRAM領域
の設定は、データ書き込みと同時に行われる。
の書き込みデータに判別ビットを付加することによっ
て、FRAMをROM領域とRAM領域とに自在に分け
ることができる。FRAMでは、データ書き込みに際し
ては、実際のメモリセルへの書き込み動作に先立って、
書き込みアドレスで選択されたワード線に沿ったメモリ
セルのデータをセンスアンプにより破壊読み出しする。
その後書き込みデータがセンスアンプに送られることに
より、データに応じた書き込み電圧がメモリセルに印加
される。従って、実際のメモリセルへの書き込みに先立
つ読み出しの際にデータに付加されている判別ビットを
利用することにより、ROM領域での書き込みを禁止す
ることができる。しかも、このROM領域とRAM領域
の設定は、データ書き込みと同時に行われる。
【0009】この発明はまた、中央処理装置と、この中
央処理装置とデータバスを介して接続される第1の強誘
電体メモリとを有する半導体集積回路装置において、前
記中央処理装置内のアドレスデコーダに、前記第1の強
誘電体メモリに書き込まれるデータについて書き換え可
能とするか否かを決定する制御情報を記憶する第2の強
誘電体メモリを備えたことを特徴とする。この場合、第
2の強誘電体メモリに記憶する制御情報としては例え
ば、外部から供給される前記第1の強誘電体メモリに対
する書き込みアドレスと比較するための前記第1の強誘
電体メモリの領域を指定する先頭アドレスと最後尾アド
レス、及びその領域を書き換え可能とするか否かを決定
するフラグを書き込む。
央処理装置とデータバスを介して接続される第1の強誘
電体メモリとを有する半導体集積回路装置において、前
記中央処理装置内のアドレスデコーダに、前記第1の強
誘電体メモリに書き込まれるデータについて書き換え可
能とするか否かを決定する制御情報を記憶する第2の強
誘電体メモリを備えたことを特徴とする。この場合、第
2の強誘電体メモリに記憶する制御情報としては例え
ば、外部から供給される前記第1の強誘電体メモリに対
する書き込みアドレスと比較するための前記第1の強誘
電体メモリの領域を指定する先頭アドレスと最後尾アド
レス、及びその領域を書き換え可能とするか否かを決定
するフラグを書き込む。
【0010】この発明によると、CPU内のアドレスデ
コーダに第2の強誘電体メモリを用いて、第1の強誘電
体メモリへのデータ書き込み時に第2の強誘電体メモリ
に書き換え制御情報を書き込むことにより、第1の強誘
電体メモリにROM領域とRAM領域との設定が可能に
なる。
コーダに第2の強誘電体メモリを用いて、第1の強誘電
体メモリへのデータ書き込み時に第2の強誘電体メモリ
に書き換え制御情報を書き込むことにより、第1の強誘
電体メモリにROM領域とRAM領域との設定が可能に
なる。
【0011】この発明は更に、中央処理装置と、この中
央処理装置とデータバスを介して接続される強誘電体メ
モリとを有する半導体集積回路装置における前記強誘電
体メモリのデータ書き換え制御方法であって、前記強誘
電体メモリに書き込む所定のデータ列毎にそのデータ列
を書き換え可能とするか否かを決定するための判別ビッ
トを付加し、前記強誘電体メモリから書き込みアドレス
のデータ列と判別ビットを読み出してその判別ビットを
判定し、この判別ビットの判定結果に応じて前記強誘電
体メモリの書き込み許可又は禁止の制御を行うことを特
徴としている。
央処理装置とデータバスを介して接続される強誘電体メ
モリとを有する半導体集積回路装置における前記強誘電
体メモリのデータ書き換え制御方法であって、前記強誘
電体メモリに書き込む所定のデータ列毎にそのデータ列
を書き換え可能とするか否かを決定するための判別ビッ
トを付加し、前記強誘電体メモリから書き込みアドレス
のデータ列と判別ビットを読み出してその判別ビットを
判定し、この判別ビットの判定結果に応じて前記強誘電
体メモリの書き込み許可又は禁止の制御を行うことを特
徴としている。
【0012】この発明は更に、中央処理装置と、この中
央処理装置とデータバスを介して接続される第1の強誘
電体メモリとを有する半導体集積回路装置における前記
第1の強誘電体メモリのデータ書き換え制御方法であっ
て、前記第1の強誘電体メモリにデータ書き込みを行う
際に、前記中央処理装置内のアドレスデコーダに設けら
れた第2の強誘電体メモリに、前記第1の強誘電体メモ
リに書き込まれるデータについて書き換え可能とするか
否かを決定する制御情報を記憶し、且つ前記第1の強誘
電体メモリにデータ書き込みを行う際に、前記第2の強
誘電体メモリから読み出される前記制御情報に基づい
て、前記第1の強誘電体メモリの書き込み許可又は禁止
の制御を行うことを特徴としている。
央処理装置とデータバスを介して接続される第1の強誘
電体メモリとを有する半導体集積回路装置における前記
第1の強誘電体メモリのデータ書き換え制御方法であっ
て、前記第1の強誘電体メモリにデータ書き込みを行う
際に、前記中央処理装置内のアドレスデコーダに設けら
れた第2の強誘電体メモリに、前記第1の強誘電体メモ
リに書き込まれるデータについて書き換え可能とするか
否かを決定する制御情報を記憶し、且つ前記第1の強誘
電体メモリにデータ書き込みを行う際に、前記第2の強
誘電体メモリから読み出される前記制御情報に基づい
て、前記第1の強誘電体メモリの書き込み許可又は禁止
の制御を行うことを特徴としている。
【0013】この様な書き込み制御方法によって、ユー
ザーは、データ書き込み時に自在に強誘電体メモリのR
OM領域とRAM領域を設定することができる。
ザーは、データ書き込み時に自在に強誘電体メモリのR
OM領域とRAM領域を設定することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を説明する。[実施の形態1]図1は、こ
の発明の実施の形態によるマイクロコンピュータシステ
ムである。CPU1と、データ記憶を行う半導体メモリ
であるFRAM2及び、I/Oユニット3は好ましくは
1チップに集積されている。CPU1とFRAM2及び
I/Oユニット3との間はデータバス4を介して接続さ
れる。
の実施の形態を説明する。[実施の形態1]図1は、こ
の発明の実施の形態によるマイクロコンピュータシステ
ムである。CPU1と、データ記憶を行う半導体メモリ
であるFRAM2及び、I/Oユニット3は好ましくは
1チップに集積されている。CPU1とFRAM2及び
I/Oユニット3との間はデータバス4を介して接続さ
れる。
【0015】FRAM2は、CPU1が実行するデータ
処理、制御のプログラムを記憶するメモリである。FR
AM2は、データ書き換えが禁止されるROM領域と、
随時データ書き換えができるRAM領域とがユーザーに
より自在に設定可能とされている。その内容は後述す
る。CPU1は、命令解釈ユニット11と、演算論理ユ
ニット12、メモリアクセスユニット13及びプログラ
ムカウンタ14を有する。
処理、制御のプログラムを記憶するメモリである。FR
AM2は、データ書き換えが禁止されるROM領域と、
随時データ書き換えができるRAM領域とがユーザーに
より自在に設定可能とされている。その内容は後述す
る。CPU1は、命令解釈ユニット11と、演算論理ユ
ニット12、メモリアクセスユニット13及びプログラ
ムカウンタ14を有する。
【0016】FRAM2に格納されたプログラムからの
命令の取り出しは、メモリアクセスユニット13を介し
て行われる。CPU1内にあるプログラムカウンタ14
が示すメモリ番地の命令をFRAM2から取り出す場合
は、プログラムカウンタ14の内容がメモリアクセスユ
ニット13に送られる。メモリアクセスユニット13は
その内容をアドレスデコーダ132によりデコードし
て、物理的なアドレス番地としてFRAM2に送る。こ
れにより、FRAM2の該当番地から命令が読み出され
てCPU1に送られ、命令解釈ユニット11内の命令レ
ジスタに格納される。
命令の取り出しは、メモリアクセスユニット13を介し
て行われる。CPU1内にあるプログラムカウンタ14
が示すメモリ番地の命令をFRAM2から取り出す場合
は、プログラムカウンタ14の内容がメモリアクセスユ
ニット13に送られる。メモリアクセスユニット13は
その内容をアドレスデコーダ132によりデコードし
て、物理的なアドレス番地としてFRAM2に送る。こ
れにより、FRAM2の該当番地から命令が読み出され
てCPU1に送られ、命令解釈ユニット11内の命令レ
ジスタに格納される。
【0017】命令レジスタに格納された命令は、命令解
釈ユニット11内で解釈され、命令の種類に応じて演算
論理ユニット12で処理される。命令実行中にデータが
必要になると、そのデータが格納されている番地がメモ
リアクセスユニット13に送られる。そして、この番地
がアドレスデコーダ132でデコードされてFRAM2
がアクセスされ、FRAM2から読み出されたデータ
は、メモリアクセスユニット13内のデータレジスタ1
31に転送保持される。
釈ユニット11内で解釈され、命令の種類に応じて演算
論理ユニット12で処理される。命令実行中にデータが
必要になると、そのデータが格納されている番地がメモ
リアクセスユニット13に送られる。そして、この番地
がアドレスデコーダ132でデコードされてFRAM2
がアクセスされ、FRAM2から読み出されたデータ
は、メモリアクセスユニット13内のデータレジスタ1
31に転送保持される。
【0018】FRAM2は、図2に示すように、トラン
ジスタQと強誘電体キャパシタCからなるメモリセルを
配列して構成されるメモリセルアレイ20を有する。図
では代表的に一つのメモリセルを示している。具体的な
メモリセル方式には、1個のトランジスタと1個の強誘
電体キャパシタで1メモリセルを構成する方式(1T1
Cセル)と、2個のトランジスタと2個の強誘電体キャ
パシタにより1メモリセルを構成する方式(2T2Cセ
ル)とがあるが、ここではいずれでもよい。
ジスタQと強誘電体キャパシタCからなるメモリセルを
配列して構成されるメモリセルアレイ20を有する。図
では代表的に一つのメモリセルを示している。具体的な
メモリセル方式には、1個のトランジスタと1個の強誘
電体キャパシタで1メモリセルを構成する方式(1T1
Cセル)と、2個のトランジスタと2個の強誘電体キャ
パシタにより1メモリセルを構成する方式(2T2Cセ
ル)とがあるが、ここではいずれでもよい。
【0019】メモリセルのトランジスタQのドレインに
つながるビット線BLはセンスアンプ23に接続され、
強誘電体キャパシタCのプレート端子につながるプレー
ト線PLはプレート線駆動回路22に接続され、トラン
ジスタQのゲートにつながるワード線WLはワード線駆
動回路21に接続される。詳細な説明は省くが、メモリ
セルは、強誘電体キャパシタCのヒステリシス特性を利
用して、その自発分極(残留分極)の正負の状態を二値
データとして不揮発に記憶する。
つながるビット線BLはセンスアンプ23に接続され、
強誘電体キャパシタCのプレート端子につながるプレー
ト線PLはプレート線駆動回路22に接続され、トラン
ジスタQのゲートにつながるワード線WLはワード線駆
動回路21に接続される。詳細な説明は省くが、メモリ
セルは、強誘電体キャパシタCのヒステリシス特性を利
用して、その自発分極(残留分極)の正負の状態を二値
データとして不揮発に記憶する。
【0020】図3は、この実施の形態におけるFRAM
2のメモリ空間を示している。この実施の形態におい
て、FRAM2は、データ書き換えが禁止されるROM
領域とデータの書き換えが可能なRAM領域とをユーザ
ーが自在に設定可能としている。これらのRAM領域と
ROM領域を設定しているのは、例えばワード線選択を
行う各ロウアドレスAddに書き込まれるデータ列に付
加された判別ビットである。即ち、ユーザーがプログラ
ム等のデータ書き込みに際してその一つのロウアドレス
Addの書き込みデータ列毎に1ビットの判別ビットを
付加する。この場合一つのデータ列の実質の大きさは、
一つのワード線WLにより同時に選択されるメモリセル
ビット数より1だけ小さいものとし、このとき同時に選
択される残り一つのメモリセルが判別ビット格納用とな
る。判別ビットが“1”の領域はROM領域、判別ビッ
トが“0”の領域はRAM領域である。判別ビットは例
えばデータ列の先頭又は最後尾等に付加される。
2のメモリ空間を示している。この実施の形態におい
て、FRAM2は、データ書き換えが禁止されるROM
領域とデータの書き換えが可能なRAM領域とをユーザ
ーが自在に設定可能としている。これらのRAM領域と
ROM領域を設定しているのは、例えばワード線選択を
行う各ロウアドレスAddに書き込まれるデータ列に付
加された判別ビットである。即ち、ユーザーがプログラ
ム等のデータ書き込みに際してその一つのロウアドレス
Addの書き込みデータ列毎に1ビットの判別ビットを
付加する。この場合一つのデータ列の実質の大きさは、
一つのワード線WLにより同時に選択されるメモリセル
ビット数より1だけ小さいものとし、このとき同時に選
択される残り一つのメモリセルが判別ビット格納用とな
る。判別ビットが“1”の領域はROM領域、判別ビッ
トが“0”の領域はRAM領域である。判別ビットは例
えばデータ列の先頭又は最後尾等に付加される。
【0021】図3では、ロウアドレスAdd=0〜iの
範囲をROM領域とし、ロウアドレスAdd=i+1〜
nの範囲をRAM領域として設定した例を示している。
しかしこの様にROM領域とRAM領域が連続すること
は必要ではなく、ランダムな配列でROM領域とRAM
領域を設定することが可能である。しかもFRAMの場
合、消去単位がブロック単位で固定されるフラッシュメ
モリと異なり、ROM領域とRAM領域の大きさも自由
に設定できる。
範囲をROM領域とし、ロウアドレスAdd=i+1〜
nの範囲をRAM領域として設定した例を示している。
しかしこの様にROM領域とRAM領域が連続すること
は必要ではなく、ランダムな配列でROM領域とRAM
領域を設定することが可能である。しかもFRAMの場
合、消去単位がブロック単位で固定されるフラッシュメ
モリと異なり、ROM領域とRAM領域の大きさも自由
に設定できる。
【0022】図4は、この実施の形態のシステムにおけ
るFRAM2へのデータ書き込み動作のフローを示して
いる。外部からI/Oユニット3を介して、書き込み指
示を与え、書き込みアドレス及び書き込みデータを入力
する(S11)。書き込みデータには判別ビットを付加
する。これらはCPU1に送られ、書き込みデータはデ
ータレジスタ131に一旦格納され、アドレスはアドレ
スデコーダ132でデコードされる。そして、CPU1
からデコードされたアドレスがFRAM2に送られ、F
RAM2がアクセスされる。
るFRAM2へのデータ書き込み動作のフローを示して
いる。外部からI/Oユニット3を介して、書き込み指
示を与え、書き込みアドレス及び書き込みデータを入力
する(S11)。書き込みデータには判別ビットを付加
する。これらはCPU1に送られ、書き込みデータはデ
ータレジスタ131に一旦格納され、アドレスはアドレ
スデコーダ132でデコードされる。そして、CPU1
からデコードされたアドレスがFRAM2に送られ、F
RAM2がアクセスされる。
【0023】このときFRAM2では、外部から供給さ
れたデータの書き込みに先立って書き込み指定されたロ
ウアドレスのメモリセルデータが破壊読み出しされる。
このときセンスアンプに読み出されたデータはCPU1
に送られ(S12)、CPU1においてそのデータ列に
付加されている判別ビットが“1”であるか“0”であ
るかが判定される(S13)。判別ビットが“1”の場
合は、指定されたロウアドレス領域はROM領域である
と判定して、その領域へのデータ書き込みを禁止する
(S14)。判定ビットが“0”の場合は、指定された
ロウアドレス領域をRAM領域であると判定して、書き
込み許可がなされ(S15)、FRAM2に対して判別
ビットが付加されたデータ書き込みを行う(S16)。
れたデータの書き込みに先立って書き込み指定されたロ
ウアドレスのメモリセルデータが破壊読み出しされる。
このときセンスアンプに読み出されたデータはCPU1
に送られ(S12)、CPU1においてそのデータ列に
付加されている判別ビットが“1”であるか“0”であ
るかが判定される(S13)。判別ビットが“1”の場
合は、指定されたロウアドレス領域はROM領域である
と判定して、その領域へのデータ書き込みを禁止する
(S14)。判定ビットが“0”の場合は、指定された
ロウアドレス領域をRAM領域であると判定して、書き
込み許可がなされ(S15)、FRAM2に対して判別
ビットが付加されたデータ書き込みを行う(S16)。
【0024】こうして書き込まれたFRAM2のデータ
領域は、付加された判別ビットによって改めて、ROM
領域であるかRAM領域であるかが設定されたことにな
る。指定された書き込みアドレスが判別ビットにより書
き込み禁止と判定されたFRAM2の領域(ROM領
域)では、外部から供給されたデータがFRAM2のセ
ンスアンプまで転送されず、センスアンプに読み出され
たデータがそのまま再書き込みされて、元のデータのま
ま保持される。
領域は、付加された判別ビットによって改めて、ROM
領域であるかRAM領域であるかが設定されたことにな
る。指定された書き込みアドレスが判別ビットにより書
き込み禁止と判定されたFRAM2の領域(ROM領
域)では、外部から供給されたデータがFRAM2のセ
ンスアンプまで転送されず、センスアンプに読み出され
たデータがそのまま再書き込みされて、元のデータのま
ま保持される。
【0025】図4に示したステップS13−S15にお
ける判別ビットの判定と、これによる書き込み禁止又は
許可の制御は、論理的には図5に示すようなNORゲー
トG1により可能である。即ち、判別ビットが“0”の
ときはNORゲートG1が活性になり、書き込みイネー
ブル信号WEが反転された書き込み許可信号/WEIN
Hが出力される。判別ビットが“1”のときは、NOR
ゲートG1は非活性であり、書き込みイネーブル信号W
Eが“H”であるか“L”であるかに拘わらず、書き込
み許可信号/WEINHは“L”のまま保持され、書き
込み禁止となる。この論理機能は、CPU1内に、或い
はFRAM2内に設けられる。
ける判別ビットの判定と、これによる書き込み禁止又は
許可の制御は、論理的には図5に示すようなNORゲー
トG1により可能である。即ち、判別ビットが“0”の
ときはNORゲートG1が活性になり、書き込みイネー
ブル信号WEが反転された書き込み許可信号/WEIN
Hが出力される。判別ビットが“1”のときは、NOR
ゲートG1は非活性であり、書き込みイネーブル信号W
Eが“H”であるか“L”であるかに拘わらず、書き込
み許可信号/WEINHは“L”のまま保持され、書き
込み禁止となる。この論理機能は、CPU1内に、或い
はFRAM2内に設けられる。
【0026】ステップS16のデータ書き込み後、書き
込みデータが全て書き込み終了したか否かの判定が行わ
れ(S17)、終了していない場合にはアドレスを更新
して(S18)、以下同様の動作を繰り返す。
込みデータが全て書き込み終了したか否かの判定が行わ
れ(S17)、終了していない場合にはアドレスを更新
して(S18)、以下同様の動作を繰り返す。
【0027】以上のようにこの実施の形態によると、書
き込みデータに判別ビットを付加することにより、FR
AMをROM領域とRAM領域とに分けることができ
る。しかもこのROM領域とRAM領域の設定は、ユー
ザーがデータ書き込みを行う際に、そのデータの用途に
応じて随意に行うことができる。即ち、実際の使用に先
立って、予備的にROM領域とRAM領域を設定すると
いう操作は必要がない。また、ROM領域とRAM領域
とは、FRAM2のメモリ空間内に任意の配列で設定す
ることができる。
き込みデータに判別ビットを付加することにより、FR
AMをROM領域とRAM領域とに分けることができ
る。しかもこのROM領域とRAM領域の設定は、ユー
ザーがデータ書き込みを行う際に、そのデータの用途に
応じて随意に行うことができる。即ち、実際の使用に先
立って、予備的にROM領域とRAM領域を設定すると
いう操作は必要がない。また、ROM領域とRAM領域
とは、FRAM2のメモリ空間内に任意の配列で設定す
ることができる。
【0028】[実施の形態2]次に、図1に示すマイク
ロコンピュータシステムにおいて、CPU1内にFRA
M2のROM領域とRAM領域を設定する機能を持たせ
た実施の形態を説明する。この場合、CPU1内のメモ
リアクセスユニット13におけるアドレスデコーダ13
2に、図6に示すようにFRAM133を備える。この
FRAM133には、FRAM2にデータ書き込みを行
う際のその書き込みデータの書き換えを可能とするか否
かの制御情報を書き込む。具体的に制御情報としては、
書き換えを可能とするか否かのデータ毎に、ROM領域
であるかRAM領域であるかを示すフラグFと、そのデ
ータ範囲を示す先頭アドレスAddsと最後尾アドレス
Addeにより規定されるアドレス範囲とを保持する。
そしてそれらの領域は、FRAM2に対するデータ書き
込みのアクセスの際に参照され、書き込み許可又は禁止
の制御を行うと共に、書き込み動作と共に随時再設定さ
れるようになっている。
ロコンピュータシステムにおいて、CPU1内にFRA
M2のROM領域とRAM領域を設定する機能を持たせ
た実施の形態を説明する。この場合、CPU1内のメモ
リアクセスユニット13におけるアドレスデコーダ13
2に、図6に示すようにFRAM133を備える。この
FRAM133には、FRAM2にデータ書き込みを行
う際のその書き込みデータの書き換えを可能とするか否
かの制御情報を書き込む。具体的に制御情報としては、
書き換えを可能とするか否かのデータ毎に、ROM領域
であるかRAM領域であるかを示すフラグFと、そのデ
ータ範囲を示す先頭アドレスAddsと最後尾アドレス
Addeにより規定されるアドレス範囲とを保持する。
そしてそれらの領域は、FRAM2に対するデータ書き
込みのアクセスの際に参照され、書き込み許可又は禁止
の制御を行うと共に、書き込み動作と共に随時再設定さ
れるようになっている。
【0029】図7は、この実施の形態でのデータ書き込
み動作のフローである。外部からI/Oユニット3を介
して、書き込み指示を与え、書き込みアドレス及び書き
込みデータを入力する(S21)。このとき同時に、指
定されたアドレスがRAM領域であった場合に、そのア
ドレス領域を以後ROM領域とするかRAM領域とする
かのフラグFを入力する。フラグFは、F=“0”がR
AM領域、F=“1”がROM領域とする。
み動作のフローである。外部からI/Oユニット3を介
して、書き込み指示を与え、書き込みアドレス及び書き
込みデータを入力する(S21)。このとき同時に、指
定されたアドレスがRAM領域であった場合に、そのア
ドレス領域を以後ROM領域とするかRAM領域とする
かのフラグFを入力する。フラグFは、F=“0”がR
AM領域、F=“1”がROM領域とする。
【0030】CPU1ではまず、入力されたアドレス
が、メモリアクセスユニット13内のFRAM133内
に設定されているか否かの検索を行う。即ち、領域Nを
初期化して(S22)、指定されたアドレスが領域Nの
先頭アドレスAddsと最後尾アドレスAddeの範囲
にあるか否かを判定する(S23)。図6の比較器CM
Pは、この判定機能を示している。指定されたアドレス
が領域Nのアドレス範囲にない場合には、別の領域があ
るか否かを判定し(S29)、別の領域があれば領域N
を更新して(S30)、同様の検索を繰り返す。指定さ
れたアドレスが領域N内にあることが判定されると、そ
の領域NがROM領域かRAM領域かの判定をフラグF
により行う(S24)。
が、メモリアクセスユニット13内のFRAM133内
に設定されているか否かの検索を行う。即ち、領域Nを
初期化して(S22)、指定されたアドレスが領域Nの
先頭アドレスAddsと最後尾アドレスAddeの範囲
にあるか否かを判定する(S23)。図6の比較器CM
Pは、この判定機能を示している。指定されたアドレス
が領域Nのアドレス範囲にない場合には、別の領域があ
るか否かを判定し(S29)、別の領域があれば領域N
を更新して(S30)、同様の検索を繰り返す。指定さ
れたアドレスが領域N内にあることが判定されると、そ
の領域NがROM領域かRAM領域かの判定をフラグF
により行う(S24)。
【0031】但し、指定されたアドレスが複数の領域に
またがる場合には、ステップS23で複数の領域が検索
される場合もあり得る。このとき、ステップS24の判
定は、NOの場合に別の領域があるか否かを判定し(S
29’)、別の領域がある場合には領域を更新して(S
30’)、繰り返す。ステップS24でROM領域(F
=“1”)と判定されたときには、書き込み禁止とする
(S25)。RAM領域と判定されたときには、その各
領域Nのアドレス範囲及びフラグを書き換える(S2
6)。即ち、外部から指定されたアドレスの先頭アドレ
スAddsと最後尾アドレスAdde、及び外部から指
定されたフラグFを新たな領域としてFRAM133内
に設定する。そして、FRAM2に対しては書き込み許
可を与え(S27)、データ書き込みを行う(S2
8)。
またがる場合には、ステップS23で複数の領域が検索
される場合もあり得る。このとき、ステップS24の判
定は、NOの場合に別の領域があるか否かを判定し(S
29’)、別の領域がある場合には領域を更新して(S
30’)、繰り返す。ステップS24でROM領域(F
=“1”)と判定されたときには、書き込み禁止とする
(S25)。RAM領域と判定されたときには、その各
領域Nのアドレス範囲及びフラグを書き換える(S2
6)。即ち、外部から指定されたアドレスの先頭アドレ
スAddsと最後尾アドレスAdde、及び外部から指
定されたフラグFを新たな領域としてFRAM133内
に設定する。そして、FRAM2に対しては書き込み許
可を与え(S27)、データ書き込みを行う(S2
8)。
【0032】ステップS24−S26の制御は、機能的
には図5に示すNANDゲートG2により行われる。即
ち、比較器CMPの出力が“H”(アドレス一致)であ
り、フラグF=“1”(=“H”)のとき、NANDゲ
ートG2の出力は“L”となり、これがインバータG3
を介してNORゲートG4に入る。これにより書き込み
イネーブル信号WEが“L”であるか“H”であるから
拘わらず、書き込み許可信号/WEINH=“L”が出
力される。
には図5に示すNANDゲートG2により行われる。即
ち、比較器CMPの出力が“H”(アドレス一致)であ
り、フラグF=“1”(=“H”)のとき、NANDゲ
ートG2の出力は“L”となり、これがインバータG3
を介してNORゲートG4に入る。これにより書き込み
イネーブル信号WEが“L”であるか“H”であるから
拘わらず、書き込み許可信号/WEINH=“L”が出
力される。
【0033】こうして、FRAM2に対しては、CPU
1のメモリアクセスユニット13内のFRAM133を
参照して、書き込みの禁止又は許可が決定される。また
RAM領域に対する書き込みと同時に、その書き込みデ
ータをその後書き換え禁止とするか否かが、CPU1内
のFRAM133に改めて設定されることになる。
1のメモリアクセスユニット13内のFRAM133を
参照して、書き込みの禁止又は許可が決定される。また
RAM領域に対する書き込みと同時に、その書き込みデ
ータをその後書き換え禁止とするか否かが、CPU1内
のFRAM133に改めて設定されることになる。
【0034】ステップS29において、検索する領域が
見つからなかった場合には、アドレスデコーダ132の
FRAM133に新たな領域(データ書き込みしようと
するアドレス範囲と、その範囲をROM領域とするかR
AM領域とするかのフラグF)を設定する(S31)。
このとき、図6の比較器CMPの出力が“L”であり、
これがNANDゲートG2及びインバータG3を介して
NORゲートG4に入り、書き込み許可信号/WEIN
H=“H”が出力される。即ちCPUは書き込み許可を
出力し(S32)、データ書き込みを行う(S33)。
これにより、FRAM2に新たに書き込まれるデータに
ついて、そのデータ領域をROM領域とするかRAM領
域とするかの情報がCPU1のアドレスデコーダ132
内に設定され、その後の書き換え禁止又は許可が制御さ
れる。
見つからなかった場合には、アドレスデコーダ132の
FRAM133に新たな領域(データ書き込みしようと
するアドレス範囲と、その範囲をROM領域とするかR
AM領域とするかのフラグF)を設定する(S31)。
このとき、図6の比較器CMPの出力が“L”であり、
これがNANDゲートG2及びインバータG3を介して
NORゲートG4に入り、書き込み許可信号/WEIN
H=“H”が出力される。即ちCPUは書き込み許可を
出力し(S32)、データ書き込みを行う(S33)。
これにより、FRAM2に新たに書き込まれるデータに
ついて、そのデータ領域をROM領域とするかRAM領
域とするかの情報がCPU1のアドレスデコーダ132
内に設定され、その後の書き換え禁止又は許可が制御さ
れる。
【0035】この実施の形態によっても、先の実施の形
態と同様にデータ書き込み時に、そのデータの書き換え
を可能とするか否かの設定が可能である。データ書き換
えの制御情報は、CPU内のアドレスデコーダに設けら
れた第2の強誘電体メモリが用いられるから、第1の強
誘電体メモリは必要なデータの書き込みのみに利用され
る。また第2の強誘電体メモリは、第1の強誘電体メモ
リに書き込まれる複数種のデータについて、アドレス範
囲を指定する先頭アドレスと最後尾アドレス及びフラグ
を制御情報として記憶すればよく、第1の強誘電体メモ
リに比べて容量は小さいものでよい。
態と同様にデータ書き込み時に、そのデータの書き換え
を可能とするか否かの設定が可能である。データ書き換
えの制御情報は、CPU内のアドレスデコーダに設けら
れた第2の強誘電体メモリが用いられるから、第1の強
誘電体メモリは必要なデータの書き込みのみに利用され
る。また第2の強誘電体メモリは、第1の強誘電体メモ
リに書き込まれる複数種のデータについて、アドレス範
囲を指定する先頭アドレスと最後尾アドレス及びフラグ
を制御情報として記憶すればよく、第1の強誘電体メモ
リに比べて容量は小さいものでよい。
【0036】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、C
PUと組み合わされるFRAMのユーザーによるROM
領域とRAM領域の設定が可能でありしかも、その設定
や設定変更をデータ書き込み動作の中で可能とした半導
体集積回路装置を提供することができる。
PUと組み合わされるFRAMのユーザーによるROM
領域とRAM領域の設定が可能でありしかも、その設定
や設定変更をデータ書き込み動作の中で可能とした半導
体集積回路装置を提供することができる。
【図1】この発明の実施の形態によるマイクロコンピュ
ータシステムを示す図である。
ータシステムを示す図である。
【図2】同実施の形態に用いられるFRAMの要部構成
を示す図である。
を示す図である。
【図3】同FRAMのメモリ空間を示す図である。
【図4】同実施の形態のシステムにおけるFRAMへの
書き込み動作フローを示す図である。
書き込み動作フローを示す図である。
【図5】同実施の形態の書き込み禁止制御の論理を示す
図である。
図である。
【図6】他の実施の形態によるマイクコンピュータシス
テムのCPU内のアドレスデコーダに用いられるFRA
Mとこれによる書き込み禁止制御の論理を示す図であ
る。
テムのCPU内のアドレスデコーダに用いられるFRA
Mとこれによる書き込み禁止制御の論理を示す図であ
る。
【図7】同実施の形態による書き込み動作フローを示す
図である。
図である。
1…CPU、2…FRAM、3…I/Oユニット。
Claims (5)
- 【請求項1】 中央処理装置と、この中央処理装置とデ
ータバスを介して接続される強誘電体メモリとを有する
半導体集積回路装置において、 前記強誘電体メモリに書き込まれるデータに、所定のデ
ータ列毎にそのデータ列を書き換え可能とするか否かを
決定するための判別ビットが付加され、この判別ビット
により前記強誘電体メモリにデータ書き換えが禁止され
る領域が設定されるようにしたことを特徴とする半導体
集積回路装置。 - 【請求項2】 中央処理装置と、この中央処理装置とデ
ータバスを介して接続される第1の強誘電体メモリとを
有する半導体集積回路装置において、 前記中央処理装置内のアドレスデコーダに、前記第1の
強誘電体メモリに書き込まれるデータについて書き換え
可能とするか否かを決定する制御情報を記憶する第2の
強誘電体メモリを備えたことを特徴とする半導体集積回
路装置。 - 【請求項3】 前記第2の強誘電体メモリに記憶する制
御情報として、外部から供給される前記第1の強誘電体
メモリに対する書き込みアドレスと比較するための前記
第1の強誘電体メモリの領域を指定する先頭アドレスと
最後尾アドレス、及びその領域を書き換え可能とするか
否かを決定するフラグを書き込むようにしたことを特徴
とする請求項2記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項4】 中央処理装置と、この中央処理装置とデ
ータバスを介して接続される強誘電体メモリとを有する
半導体集積回路装置における前記強誘電体メモリのデー
タ書き換え制御方法であって、 前記強誘電体メモリに書き込む所定のデータ列毎にその
データ列を書き換え可能とするか否かを決定するための
判別ビットを付加し、 前記強誘電体メモリから書き込みアドレスのデータ列と
判別ビットを読み出してその判別ビットを判定し、 この判別ビットの判定結果に応じて前記強誘電体メモリ
の書き込み許可又は禁止の制御を行うことを特徴とする
半導体集積回路装置の強誘電体メモリのデータ書き換え
制御方法。 - 【請求項5】 中央処理装置と、この中央処理装置とデ
ータバスを介して接続される第1の強誘電体メモリとを
有する半導体集積回路装置における前記第1の強誘電体
メモリのデータ書き換え制御方法であって、 前記第1の強誘電体メモリにデータ書き込みを行う際
に、前記中央処理装置内のアドレスデコーダに設けられ
た第2の強誘電体メモリに、前記第1の強誘電体メモリ
に書き込まれるデータについて書き換え可能とするか否
かを決定する制御情報を記憶し、且つ前記第1の強誘電
体メモリにデータ書き込みを行う際に、前記第2の強誘
電体メモリから読み出される前記制御情報に基づいて、
前記第1の強誘電体メモリの書き込み許可又は禁止の制
御を行うことを特徴とする半導体集積回路装置の強誘電
体メモリのデータ書き換え制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000147680A JP2001331371A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 強誘電体メモリを備えた半導体集積回路装置及びその強誘電体メモリの書き換え制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000147680A JP2001331371A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 強誘電体メモリを備えた半導体集積回路装置及びその強誘電体メモリの書き換え制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001331371A true JP2001331371A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18653830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000147680A Pending JP2001331371A (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | 強誘電体メモリを備えた半導体集積回路装置及びその強誘電体メモリの書き換え制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001331371A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100383760C (zh) * | 2004-02-24 | 2008-04-23 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 延长铁电存储器使用寿命的数据结构设计系统及方法 |
JP2010020838A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Seiko Epson Corp | 強誘電体記憶装置の駆動方法、強誘電体記憶装置および電子機器 |
JP2010250372A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Hitachi Ltd | トレースデータ記録方法及び計算機システム |
-
2000
- 2000-05-19 JP JP2000147680A patent/JP2001331371A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100383760C (zh) * | 2004-02-24 | 2008-04-23 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 延长铁电存储器使用寿命的数据结构设计系统及方法 |
JP2010020838A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Seiko Epson Corp | 強誘電体記憶装置の駆動方法、強誘電体記憶装置および電子機器 |
JP4626832B2 (ja) * | 2008-07-10 | 2011-02-09 | セイコーエプソン株式会社 | 強誘電体記憶装置の駆動方法、強誘電体記憶装置および電子機器 |
US7948788B2 (en) | 2008-07-10 | 2011-05-24 | Seiko Epson Corporation | Method for driving ferroelectric memory device, ferroelectric memory device, and electronic equipment |
JP2010250372A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Hitachi Ltd | トレースデータ記録方法及び計算機システム |
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