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JP2747944B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

Info

Publication number
JP2747944B2
JP2747944B2 JP2315132A JP31513290A JP2747944B2 JP 2747944 B2 JP2747944 B2 JP 2747944B2 JP 2315132 A JP2315132 A JP 2315132A JP 31513290 A JP31513290 A JP 31513290A JP 2747944 B2 JP2747944 B2 JP 2747944B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit line
decoding
address
output
write
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2315132A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03219493A (en
Inventor
和貴 二宮
友春 河田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2315132A priority Critical patent/JP2747944B2/en
Publication of JPH03219493A publication Critical patent/JPH03219493A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2747944B2 publication Critical patent/JP2747944B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマイクロプロセッサ等に用いられる半導体記
憶装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device used for a microprocessor or the like.

従来の技術 マイクロプロセッサは時代の要求に伴い、益々高速化
が図られている。マイクロプロセッサの高速化手法の一
つとして、レジスタウィンドウという構成のレジスタフ
ァイルが提案されている。
2. Description of the Related Art Microprocessors are becoming faster and faster with the demands of the times. As one of the techniques for increasing the speed of a microprocessor, a register file having a configuration called a register window has been proposed.

従来のレジスタファイルでは、レジスタの数が限られ
ていたため、サブルーチン等に分岐した場合にメインル
ーチンで使用したレジスタの値を残しておくと、サブル
ーチンで使用できるレジスタが少なくなってしまうの
で、サブルーチン分岐時にレジスタの値をメモリへ退避
し、使用できるレジスタを増やすことを行なっていた。
また、レジスタ数を増やすことも考えられるが、レジス
タの管理が大変になり、コンパイラでの負担が大きくな
ってしまう。
In the conventional register file, the number of registers is limited. If the value of the register used in the main routine is left when branching to a subroutine or the like, the number of registers that can be used in the subroutine decreases, so the subroutine branch Sometimes register values are saved to memory, and the number of available registers is increased.
Although it is conceivable to increase the number of registers, it is difficult to manage the registers, and the load on the compiler increases.

これに対し、レジスタファイルを複数のウィンドウに
分割したレジスタウィンドウでは、ウィンドウをサブル
ーチンへの分岐あるいはサブルーチンから戻るたびに切
り替えることにより、サブルーチン分岐時のレジスタデ
ータのメモリ退避をなくし、マイクロプロセッサの処理
を高速化することができる。さらに、1ウィンドウ内で
のレジスタ数は32程度なので、コンパイラの負担を大き
くすることがない利点がある。また、各ウィンドウ間の
レジスタは、一部が重なっており、重なっている部分に
おいてサブルーチン間のデータの受渡しができる構成に
なっている。したがって、このようなレジスタファイル
の構成では、重なっている部分のメモリセルは2つのア
ドレスを持つことになる。
On the other hand, in the register window in which the register file is divided into a plurality of windows, the window is switched every time the branch to the subroutine or the return from the subroutine is performed, so that the memory of the register data at the time of the subroutine branch is eliminated and the processing of the microprocessor is performed. Speed can be increased. Furthermore, since the number of registers in one window is about 32, there is an advantage that the load on the compiler is not increased. The registers between the windows partially overlap each other, so that data can be transferred between subroutines in the overlapping portions. Therefore, in such a configuration of the register file, the memory cells in the overlapping portion have two addresses.

このような一つのメモリセルに対し複数のアドレスを
持つような半導体記憶装置では、アドレスとメモリセル
を1対1に対応させるため、第10図に示すようなアドレ
ス変換を行なっており、第11図に示すようなレジスタウ
ィンドウ構成を採用した半導体記憶装置が使用されてい
る。この半導体記憶装置では、チャージ手段としてプリ
チャージ回路を用いており、クロックΦ1に同期して動
作が行なわれる。またこのレジスタファイルはウィンド
ウ数が8で、1ウィンドウ当りレジスタ数が32で構成さ
れている。
In such a semiconductor memory device having a plurality of addresses for one memory cell, an address conversion as shown in FIG. 10 is performed in order to make the address and the memory cell correspond one-to-one. A semiconductor memory device employing a register window configuration as shown in the figure is used. In this semiconductor memory device, a precharge circuit is used as a charging means, and the operation is performed in synchronization with the clock Φ1. This register file has eight windows and 32 registers per window.

次にこの半導体記憶装置の概略構成について説明す
る。第11図において、アドレス変換手段1は、外部から
アドレス信号Aiおよびウィンドウ信号Wiを入力し、デコ
ード手段2に出力する。デコード手段2は、ワード線Wr
1に接続され、ワード線Wr1は、メモリセルアレイ3内の
メモリセル4の第12図に示す出力手段5に接続され、出
力手段5は、読み出し用ビット線Brに接続されている。
読み出し用ビット線Brはまた、第11図に示すプリチャー
ジ手段6および入出力手段7に接続されている。またア
ドレス変換手段8は、外部からアドレス信号Ciとウィン
ドウ信号Xiを入力し、デコード手段9に出力する。デコ
ード手段9は、ワード線Ww1に接続され、ワード線Ww1は
メモリセルアレイ3内のメモリセル4の第12図に示す入
力手段10に接続され、入力手段10は、書き込み用ビット
線Bwに接続されている。入力手段10と出力手段5との間
にはメモリ素子11が接続されている。また、書き込み用
ビット線Bwは、第10図に示す入出力手段7に接続されて
いる。
Next, a schematic configuration of the semiconductor memory device will be described. In FIG. 11, an address conversion means 1 receives an address signal Ai and a window signal Wi from the outside and outputs them to a decoding means 2. The decoding means 2 includes a word line Wr
1, the word line Wr1 is connected to the output means 5 of the memory cell 4 in the memory cell array 3 shown in FIG. 12, and the output means 5 is connected to the read bit line Br.
The read bit line Br is also connected to the precharge means 6 and the input / output means 7 shown in FIG. The address conversion means 8 receives an address signal Ci and a window signal Xi from outside and outputs them to the decoding means 9. The decoding means 9 is connected to the word line Ww1, the word line Ww1 is connected to the input means 10 shown in FIG. 12 of the memory cell 4 in the memory cell array 3, and the input means 10 is connected to the write bit line Bw. ing. A memory element 11 is connected between the input means 10 and the output means 5. Further, the write bit line Bw is connected to the input / output means 7 shown in FIG.

次に上記従来例の動作について説明する。まず、読み
出し動作では、外部からアドレス信号Aiとウィンドウを
指定するウィンドウ信号Wiがアドレス変換手段1に入力
され、第10図に示すアドレス変換を行ない、アドレス信
号Biとなる。アドレス信号Biは、デコード手段2により
デコードされ、アドレス信号Biに対応するワード線Wr1
を駆動する。ワード線Wr1は、メモリセルアレイ3内の
メモリセル4の第11図に示す出力手段5を制御し、出力
手段5は、プリチャージ回路6によってプリチャージさ
れた読み出し用ビット線Brをディスチャージすることに
より、メモリ素子11のデータを読み出し用ビット線Brに
出力する。次いで読み出し用ビット線Brは、入出力手段
7に入力され、入出力手段7からメモリ素子11のデータ
が外部に出力される。
Next, the operation of the above conventional example will be described. First, in a read operation, an address signal Ai and a window signal Wi for designating a window are externally input to the address conversion means 1, and the address conversion shown in FIG. 10 is performed to obtain an address signal Bi. The address signal Bi is decoded by the decoding means 2, and the word line Wr1 corresponding to the address signal Bi is decoded.
Drive. The word line Wr1 controls the output unit 5 shown in FIG. 11 of the memory cell 4 in the memory cell array 3, and the output unit 5 discharges the read bit line Br precharged by the precharge circuit 6. , And outputs the data of the memory element 11 to the read bit line Br. Next, the read bit line Br is input to the input / output means 7, and the data of the memory element 11 is output from the input / output means 7 to the outside.

次に書き込み動作では、外部からアドレス信号Ciとウ
ィンドウを指定するウィンドウ信号Xiがアドレス変換手
段8に入力され、第10図に示すアドレスに変換し、アド
レス信号Diとなる。アドレス信号Diは、デコード手段9
によりデコードされ、アドレス信号Diに対応するワード
線Ww1を駆動する。外部から入力される書き込みデータ
は、入出力手段7に入力され、書き込み用ビット線Bwに
出力される。ワード線Ww1は、メモリセルアレイ3内の
メモリセル4の第12図に示す入力手段10を制御し、入力
手段10は、書き込み用ビット線Bwのデータをメモリ素子
11に出力し、書き込みデータはメモリ素子11に書き込ま
れる。
Next, in a write operation, an address signal Ci and a window signal Xi for designating a window are externally input to the address conversion means 8 and converted into an address shown in FIG. 10 to become an address signal Di. The address signal Di is supplied to the decoding means 9.
To drive the word line Ww1 corresponding to the address signal Di. Write data input from the outside is input to the input / output means 7 and output to the write bit line Bw. The word line Ww1 controls the input unit 10 shown in FIG. 12 of the memory cell 4 in the memory cell array 3, and the input unit 10 transmits the data of the write bit line Bw to the memory element.
11 and the write data is written to the memory element 11.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の半導体記憶装置で
は、アドレス変換のための処理時間が多く掛かるため、
読み出しおよび書き込み動作がアドレス変換に要する時
間だけ遅れ、その結果、読み出しおよび書き込み動作の
高速化が困難となっていた。
SUMMARY OF THE INVENTION However, in such a conventional semiconductor memory device, it takes a lot of processing time for address conversion.
The read and write operations are delayed by the time required for address conversion, and as a result, it has been difficult to speed up the read and write operations.

例えば、第10図の斜線を施したアドレス信号Ai=8,ウ
ィンドウ信号Wi=2と、アドレス信号Ai=24,ウィンド
ウ信号Wi=1のとき、アドレス信号Bi=32に変換する場
合を示すと、 Bi=MOD((Ai−8)+Wi×16) (ただし、MODは剰余を表わす。) のような演算が必要である。このため、このような演算
結果のレジスタアドレスに対してレジスタのアクセスを
始めるため、全体としてアクセスが遅くなるという問題
があった。
For example, when the address signal Ai = 8, the window signal Wi = 2, and the address signal Ai = 24, the window signal Wi = 1 in FIG. Bi = MOD ((Ai-8) + Wi × 16) (However, MOD represents a remainder.) For this reason, there is a problem that access to the register is started with respect to the register address of such an operation result, so that access becomes slow as a whole.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、アドレ
ス変換を行なわずに、一つのメモリセルに対し複数個の
アドレスが割り当てられている半導体記憶装置の読み出
しあるいは書き込み動作を行なうことを可能とし、その
結果、読み出しあるいは書き込み動作を高速化すること
のできる半導体記憶装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has made it possible to perform a read or write operation of a semiconductor memory device in which a plurality of addresses are assigned to one memory cell without performing address conversion. As a result, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of speeding up a read or write operation.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は次のような手段
を有する。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention has the following means.

本発明(1)は、メモリ素子のデータを一つの読み出
し用ビット線に出力するn個(nは1を除く自然数)の
出力手段と、この出力手段に接続されるn本の読み出し
用ワード線と、一つの書き込み用ビット線のデータを入
力してメモリ素子に出力するm個(mは1を除く自然
数)の入力手段と、この入力手段に接続されるm本の書
き込み用ワード線とを有するメモリセルを複数含んで構
成されるメモリセルアレイと、前記n本の読み出し用ワ
ード線に接続され、同一アドレス信号が入力されるとと
もにアドレスをデコードして対応する読み出し用ワード
線を駆動する複数の読み出し用デコード手段と、前記読
み出し用ビット線に接続されてこの読み出し用ビット線
をチャージするチャージ手段と、前記読み出し用ビット
線および書き込み用ビット線に接続されて、前記読み出
し用ビット線のデータを外部へ出力し、また外部のデー
タを前記書き込み用ビット線に出力する入出力手段と、
前記m本の書き込み用ワード線に接続され、同一アドレ
ス信号が入力されるとともにアドレスをデコードして対
応する書き込み用ワード線を駆動する複数の書き込み用
デコード手段とを有する半導体記憶装置であり、前記複
数の読み出し用デコード手段の各々は、前記同一読み出
し用アドレス信号に対して、異なるコーディングが施さ
れており、特定の異なる読み出し用アドレス信号をデコ
ードして同一の読み出し用ワード線を駆動し、前記複数
の書き込み用デコード手段の各々は、前記同一書き込み
用アドレス信号に対して、異なるコーディングが施され
ており、特定の異なる書き込み用アドレス信号をデコー
ドして同一の書き込み用ワード線を駆動することを特徴
とする。
The present invention (1) provides n (n is a natural number excluding 1) output means for outputting data of a memory element to one read bit line, and n read word lines connected to the output means And m (m is a natural number excluding 1) input means for inputting data of one write bit line and outputting the data to the memory element, and m write word lines connected to the input means. And a plurality of memory cell arrays connected to the n read word lines, receiving the same address signal and decoding addresses to drive the corresponding read word lines. Read decoding means, charging means connected to the read bit line for charging the read bit line, read bit line and write bit line. Is connected to a preparative lines, and output means for outputting the data of the read bit line and outputted to the outside, also the external data to the write bit line,
A semiconductor memory device having a plurality of write decoding means connected to the m write word lines, receiving the same address signal, decoding an address, and driving a corresponding write word line; Each of the plurality of read decoding means has different coding applied to the same read address signal, decodes specific different read address signals and drives the same read word line, Each of the plurality of write decoders has different coding applied to the same write address signal, and decodes different specific write address signals to drive the same write word line. Features.

また本発明(2)は、メモリ素子のデータをビット線
に入出力するn個(nは1を除く自然数)の入出力手段
と、この入出力手段に接続されるn本のワード線を有す
るメモリセルを複数含んで構成されるメモリセルアレイ
と、前記n本のワード線に接続され、同一アドレス信号
が入力されるとともにアドレスをデコードして対応する
ワード線を駆動する複数のデコード手段と、前記ビット
線に接続されて前記ビット線をチャージするチャージ手
段と、前記ビット線に接続されて、前記ビット線のデー
タを外部へ出力し、また外部のデータを前記ビット線に
出力する入出力手段とを有し、前記複数のデコード手段
の各々は、前記同一アドレス信号に対して、異なるコー
ディングが施されており、特定の異なるアドレス信号を
デコードして同一のワード線を駆動することを特徴とす
る半導体記憶装置である。
Further, the present invention (2) has n (n is a natural number excluding 1) input / output means for inputting / outputting data of a memory element to / from a bit line, and n word lines connected to the input / output means. A memory cell array including a plurality of memory cells, a plurality of decoding means connected to the n word lines, receiving the same address signal, decoding an address, and driving a corresponding word line; Charge means connected to a bit line for charging the bit line; input / output means connected to the bit line for outputting data of the bit line to the outside and outputting external data to the bit line; Wherein each of the plurality of decoding means has a different coding applied to the same address signal, and decodes specific different address signals to generate the same A semiconductor memory device characterized by driving the lead wire.

また本発明(3)は、メモリセルと、このメモリセル
に接続されるn本(nは1を除く自然数)のビット線お
よびm本(mは1を除く自然数)のワード線を複数含ん
で構成されるメモリセルアレイと、外部からアドレス信
号および制御信号を入力してデコードを行なうデコード
部と、このデコード部出力を入力して前記ワード線を駆
動するワード線駆動部とによって構成されるアドレスデ
コード部と、前記ビット線に接続されて前記ビット線を
チャージするチャージ手段と、前記ビット線に接続され
て、前記ビット線のデータを外部へ出力し、また外部の
データを前記ビット線に出力する入出力手段とを有し、
前記アドレスデコード部がアドレス信号および制御信号
の論理積と論理和をとる機能を有するとともに、特定の
異なるアドレス信号をデコードして同一のワード線を駆
動することを特徴とする半導体記憶装置である。
Further, the present invention (3) includes a plurality of memory cells, and n (n is a natural number excluding 1) bit lines and m (m is a natural number excluding 1) word lines connected to the memory cells. An address decoder comprising a memory cell array, a decoding unit for inputting an address signal and a control signal from the outside and performing decoding, and a word line driving unit for receiving the output of the decoding unit and driving the word line A charging unit connected to the bit line for charging the bit line; a charging unit connected to the bit line to output data of the bit line to the outside; and to output external data to the bit line. Input / output means,
A semiconductor memory device, characterized in that the address decoding section has a function of calculating a logical product and a logical sum of an address signal and a control signal, and decodes different specific address signals to drive the same word line.

また本発明(4)は、本発明(3)記載のアドレスデ
コード部として、アドレス信号を入力してデコードを行
なうa個(aは1を除く自然数)のデコード手段と、こ
のデコード手段出力の論理和をとるゲートとによって構
成される。
According to the present invention (4), as the address decoding unit according to the present invention (3), a (a is a natural number excluding 1) decoding means for inputting and decoding an address signal and a logic of an output of the decoding means are provided. And a gate that takes the sum.

また本発明(5)は、本発明(3)記載のデコード部
として、デコードするビット数と制御信号分の一導伝型
のトランジスタからなる直列トランジスタをa個(aは
自然数)並列接続したものと、他導伝型のトランジスタ
とによって構成されており、a個のそれぞれの直列トラ
ンジスタの一方が第1の電位に接続され、もう一方が前
記トランジスタに接続されて出力になり、前記トランジ
スタのもう一方が第2の電位に接続されている。
According to the present invention (5), as the decoding unit according to the present invention (3), a series transistor (a is a natural number) in which a number of bits to be decoded and a single conduction type transistor for a control signal are connected in parallel is used. And a transistor of the other conduction type. One of the a series transistors is connected to the first potential, and the other is connected to the transistor to become an output. One is connected to the second potential.

また本発明(6)は、本発明(3)、(4)、(5)
のいずれかの記載のメモリセルアレイが、メモリ素子の
データを読み出し用ビット線に出力する出力手段と、こ
の出力手段に接続される読み出し用ワード線と、書き込
み用ビット線のデータを入力し、前記メモリ素子に出力
する入力手段と、この入力手段に接続される書き込み用
ワード線を有するメモリセルを複数含んで構成され、チ
ャージ手段が読み出し用ビット線に接続され、さらに入
出力手段が前記読み出し用ビット線および書き込み用ビ
ット線に接続されて、読み出し用ビット線のデータを外
部に出力し、また外部データを前記書き込み用ビット線
に出力する構成を有する。
The present invention (6) includes the present inventions (3), (4), and (5).
The memory cell array according to any one of the above, output means for outputting the data of the memory element to the read bit line, read word line connected to the output means, and input the data of the write bit line, An input means for outputting to a memory element, and a plurality of memory cells having a write word line connected to the input means are included, a charging means is connected to a read bit line, and It has a configuration in which it is connected to a bit line and a write bit line, outputs data of the read bit line to the outside, and outputs external data to the write bit line.

作用 本発明(1)は、上記構成により、読み出しアドレス
をデコードして選択するn個のデコード手段および前記
n個のデコード手段に接続されて選択されたメモリセル
のデータを読み出し用ビット線に出力するn個の出力手
段と、書き込みアドレスをデコードして選択するm個の
デコード手段および前記m個のデコード手段に接続され
て選択されたメモリセルに書き込み用ビット線のデータ
を出力して書き込むm個の入力手段とを有することによ
り、前記デコード手段により重なっているアドレスを各
々デコードし、それぞれに対応するワード線を駆動する
ことにより、メモリセルを選択してアクセスを行なうこ
とを可能とするものである。
According to the present invention (1), with the above configuration, the n decoding means for decoding and selecting the read address and the data of the selected memory cell connected to the n decoding means are output to the read bit line. N output means, m decode means for decoding and selecting a write address, and data on a write bit line connected to the m decode means to output and write data to a selected memory cell. A plurality of input means, each of which decodes an overlapping address by the decoding means, and drives a corresponding word line, thereby enabling a memory cell to be selected and accessed. It is.

また本発明(2)は、上記構成により、アドレスをデ
コードして選択するデコード手段およびこのデコード手
段にそれぞれ接続されて選択されたメモリセルのデータ
をビット線に入出力する入出力手段とを有することによ
り、前記デコード手段により重なっているアドレスをそ
れぞれデコードし、それぞれに対応するワード線を駆動
することにより、メモリセルを選択してアクセスを行な
うことを可能とするものである。
Further, the present invention (2) has a decoding means for decoding and selecting an address and an input / output means connected to the decoding means and inputting / outputting data of a selected memory cell to / from a bit line. This makes it possible to select and access a memory cell by decoding the overlapping address by the decoding means and driving the corresponding word line.

また本発明(3)、(4)、(5)、(6)は、上記
構成により、1つのメモリセルに対し複数のアドレスが
割り当てられている半導体記憶装置において、割り当て
られているアドレスをそれぞれデコードし、論理和をと
ってワード線を駆動することにより、割り当てられたア
ドレスのうちのどれかが選択されればワード線を駆動す
ることが可能となり、複数のアドレスが割り当てられて
いてもアドレス変換を行なわずに読み出しおよび書き込
み動作を行なうことを可能にするものである。
According to the present inventions (3), (4), (5) and (6), in the semiconductor memory device in which a plurality of addresses are assigned to one memory cell, By decoding and ORing the word lines to drive the word lines, it becomes possible to drive the word lines if any of the assigned addresses is selected. This enables reading and writing operations to be performed without performing conversion.

よって本発明によれば、アドレス変換を行なわずに読
み出しまたは書き込み動作を行なうことが可能となり、
読み出しまたは書き込み動作を高速化することができる
という効果がある。
Therefore, according to the present invention, a read or write operation can be performed without performing address conversion,
There is an effect that reading or writing operation can be speeded up.

実施例 第1図は本発明の請求項(1)記載の半導体記憶装置
の一実施例を示すレジスタウィンドウ構成の半導体記憶
装置の概略ブロック図である。この実施例は、ウィンド
ウ数が8で、1ウィンドウ当たりのレジスタ数が32のも
のである。第1図において、101は136ワード×32ビット
のメモリセルアレイであり、102はその中の一つのメモ
リセルである。一つのメモリセル102は、第2図に示す
ように、メモリセル102内のデータを一つの読み出し用
ビット線Brに出力する出力手段103,104と、これら出力
手段103,104に接続される読み出し用ワード線Wr1,Wr2と
を有し、また一つの書き込み用ビット線Bwのデータを入
力してメモリセル102に出力する入力手段105,106と、こ
れら入力手段105,106に接続される書き込み用ワード線W
w1,Ww2とを有する。107は出力手段103,104と入力手段10
5,106との間に接続されたメモリ素子である。
Embodiment FIG. 1 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device having a register window configuration showing an embodiment of a semiconductor memory device according to claim (1) of the present invention. In this embodiment, the number of windows is 8, and the number of registers per window is 32. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a memory cell array of 136 words × 32 bits, and reference numeral 102 denotes one of the memory cells. As shown in FIG. 2, one memory cell 102 includes output means 103 and 104 for outputting data in the memory cell 102 to one read bit line Br, and a read word line Wr1 connected to these output means 103 and 104. , Wr2, and input means 105, 106 for inputting data of one write bit line Bw and outputting the data to the memory cell 102, and a write word line W connected to these input means 105, 106.
w1 and Ww2. 107 is output means 103, 104 and input means 10
5 and 106.

また、第1図において、108,109は読み出し用のデコ
ード手段であり、ワード線駆動部110およびアドレス信
号Aiとウィンドウ信号Wiに接続されている。ワード線駆
動部110は、デコード手段108,109およびワード線Wr1,Wr
2に接続されている。111はクロックΦ1および読み出し
用ビット線Brに接続してこれをチャージするプリチャー
ジ回路である。112は読み出し用ビット線Brおよび書き
込み用ビット線Bwに接続されて読み出し用ビット線Brの
データを外部へ出力し、また外部のデータを書き込み用
ビット線Bwに出力する入出力手段である。113,114は書
き込み用のデコード手段であり、ワード線駆動部115お
よびアドレス信号Ciとウィンドウ信号Xiに接続されてい
る。ワード線駆動部115は、デコード手段103,104および
ワード線Ww1,Ww2に接続されている。
In FIG. 1, reference numerals 108 and 109 denote decoding means for reading, which are connected to the word line drive unit 110 and the address signal Ai and the window signal Wi. The word line driving section 110 includes decoding means 108 and 109 and word lines Wr1 and Wr.
Connected to two. A precharge circuit 111 is connected to the clock φ1 and the read bit line Br to charge the same. Reference numeral 112 denotes an input / output unit connected to the read bit line Br and the write bit line Bw to output data of the read bit line Br to the outside, and to output external data to the write bit line Bw. Decoding means 113 and 114 for writing are connected to the word line driving section 115, the address signal Ci and the window signal Xi. The word line driving section 115 is connected to the decoding means 103 and 104 and the word lines Ww1 and Ww2.

読み出し用のデコード手段108,109と書き込み用のデ
コード手段103,104とは同じ構成を備えている。プリチ
ャージ回路111は、クロックΦ1に同期して動作が行な
われる。メモリセルアレイ101は、第3図に示すよう
に、アドレスの割り当てが8ワード毎に二つのアドレス
が重なる構造になっている。
The decoding means for reading 108, 109 and the decoding means 103, 104 for writing have the same configuration. The precharge circuit 111 operates in synchronization with the clock Φ1. As shown in FIG. 3, the memory cell array 101 has a structure in which addresses are allocated such that two addresses overlap every eight words.

次に上記実施例の動作について説明する。まず、読み
出し動作では、第1図中、アドレス信号Aiおよびウイン
ドウを指定するウィンドウ信号Wiは、デコード手段108,
109に入力され、その出力がワード線駆動部110に入力さ
れ、ワード線駆動部110によりワード線Wr1またはワード
線Wr2が駆動される。またアドレスが重なっていない部
分ではデコード手段108,109のどちらかにデコードさせ
てワード線を駆動している。ワード線Wr1またはワード
線Wr2が駆動されると、第2図に示すメモリセル102内の
出力手段103あるいは出力手段104が第1図中のプリチャ
ージ回路111によりプリチャージされた読み出し用ビッ
ト線Brをメモリ素子107のデータに対応してディスチャ
ージすることにより、メモリ素子107のデータが読み出
し用ビット線Brに出力される。次いで読み出し用ビット
線Brに接続された入出力手段112が読み出し用ビット線B
rのデータを外部に出力する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. First, in the read operation, the address signal Ai and the window signal Wi for specifying the window in FIG.
The word line Wr1 or the word line Wr2 is input to the word line drive unit 110, and the output is input to the word line drive unit 110. In a portion where addresses do not overlap, the word line is driven by decoding by one of the decoding means 108 and 109. When the word line Wr1 or the word line Wr2 is driven, the output bit 103 or the output bit 104 in the memory cell 102 shown in FIG. 2 is read by the precharge circuit 111 shown in FIG. Is discharged in accordance with the data of the memory element 107, so that the data of the memory element 107 is output to the read bit line Br. Next, the input / output means 112 connected to the read bit line Br
Output the data of r to the outside.

上記動作において、例えば第3図に示すアドレスが8
でウィンドウが2と、アドレスが24でウィンドウが1の
斜線を施したアドレスが重なっている部分では、アドレ
ス信号Aiが8でウィンドウ信号Wiが2の場合はワード線
Wr1が駆動され、またアドレス信号Aiが24でウィンドウ
信号Wiが1の場合はワード線Wr2が駆動されるように、
デコード手段108,109がコーディングされている。これ
により、アドレスの変換なしに同一のメモリセル102を
選択することが可能となり、高速な読み出しが可能とな
る。
In the above operation, for example, when the address shown in FIG.
In the part where the window 2 is overlapped with the hatched address where the address is 24 and the window is 1, if the address signal Ai is 8 and the window signal Wi is 2, the word line
Wr1 is driven, and when the address signal Ai is 24 and the window signal Wi is 1, the word line Wr2 is driven,
Decoding means 108 and 109 are coded. Thus, the same memory cell 102 can be selected without address conversion, and high-speed reading can be performed.

一方、書き込み動作では、アドレス信号Ciおよびウィ
ンドウを指定するウィンドウ信号Xiはデコード手段103,
104に入力され、その出力がワード線駆動部115に入力さ
れ、ワード線駆動部115によりワード線Ww1またはワード
線Ww2が駆動される。またアドレスが重なっていない部
分では、デコード手段103,104のどちらかにデコードさ
せてワード線を駆動している。また、外部から入出力手
段112にデータが入力され、入出力手段112から書き込み
用ビット線Bwにデータが出力される。ワード線Ww1また
はワード線Ww2が駆動されることにより、第2図中の入
力手段105または入力手段106が書き込み用ビット線Bwか
らメモリ素子107にデータを出力し、メモリ素子107にデ
ータを書き込む。
On the other hand, in the write operation, the address signal Ci and the window signal Xi specifying the window are supplied to the decoding means 103,
The word line Ww1 or the word line Ww2 is input to the word line 104 and the output thereof is input to the word line driving unit 115, and the word line driving unit 115 drives the word line Ww1 or the word line Ww2. In the part where addresses do not overlap, the word lines are driven by decoding by either of the decoding means 103 and 104. Further, data is input from the outside to the input / output means 112, and the data is output from the input / output means 112 to the write bit line Bw. When the word line Ww1 or the word line Ww2 is driven, the input means 105 or 106 in FIG. 2 outputs data from the write bit line Bw to the memory element 107, and writes data to the memory element 107.

上記動作において、同様に第3図に斜線で示すアドレ
スが8でウィンドウが2と、アドレスが24でウィンドウ
が1のアドレスが重なっている部分では、アドレス信号
Ciが8でウィンドウ信号Xiが2の場合はワード線Ww1が
駆動され、またアドレス信号Ciが24でウィンドウ信号Xi
が1の場合は、ワード線Ww2が駆動されるように、デコ
ード手段103,104がコーディングされている。これによ
り、アドレスの変換なしに同一のメモリセル102を選択
することが可能となり、高速な書き込みが可能となる。
In the above operation, similarly, in the portion where the address indicated by the hatched portion in FIG. 3 is 8 and the window is 2, and the address where the address is 24 and the window is 1, the address signal is overlapped.
When Ci is 8 and the window signal Xi is 2, the word line Ww1 is driven, and when the address signal Ci is 24 and the window signal Xi is 2,
Is 1, the decoding means 103 and 104 are coded so that the word line Ww2 is driven. Thus, the same memory cell 102 can be selected without address conversion, and high-speed writing can be performed.

なお、上記実施例はn=2,m=2の場合であるが、他
の場合も同様な効果が得られる。また、上記実施例は書
き込みポートが1つで読み出しポートが1つの場合のレ
ジスタファイルであるが、他のポート構成のレジスタフ
ァイルにおいても、読み出し用あるいは書き込み用ビッ
ト線を複数にすることにより実施可能である。また、読
み出しのみあるいは書き込みのみに本発明を適応するこ
とも可能である。
In the above embodiment, n = 2 and m = 2, but similar effects can be obtained in other cases. Although the above embodiment is a register file in the case of one write port and one read port, the register file of another port configuration can be implemented by using a plurality of read or write bit lines. It is. Further, the present invention can be applied to only reading or only writing.

本発明をマルチポート化し、書き込みポートo本、読
み出しポートp本、書き込みアドレスの重なりをm、読
み出しアドレスの重なりをnとした場合のメモリセルの
構成例を第4図に示す。第4図において、116,117は入
力手段であり、それぞれo本の書き込み用ビット線Bw1
〜Bwoおよびm×o本の書き込み用ワード線Ww11〜Wwm1,
Ww1o〜Wwmoが接続されている。118,119は出力手段であ
り、それぞれp本の読み出し用ビット線Br1〜Brpおよび
n×p本の読み出し用ワード線Wr11〜Wrn1,Wr1p〜Wrnp
が接続されている。120は入力手段116,117と出力手段11
8,119との間に接続されたメモリ素子である。この実施
例においても同様な効果を得ることができる。
FIG. 4 shows a configuration example of a memory cell in the case where the present invention is multiported, and o write ports, p read ports, overlap of write addresses are m, and overlap of read addresses is n. In FIG. 4, reference numerals 116 and 117 denote input means, respectively, and o write bit lines Bw1
To Bwo and m × o write word lines Ww11 to Wwm1,
Ww1o to Wwmo are connected. Output means 118 and 119 are p read bit lines Br1 to Brp and nxp read word lines Wr11 to Wrn1 and Wr1p to Wrnp, respectively.
Is connected. 120 is input means 116, 117 and output means 11
8 and 119 are connected to the memory device. Similar effects can be obtained in this embodiment.

上記各実施例のようにプリチャージ回路を用いるので
はなく、プルアップ回路等を用いてチャージ手段を構成
することも可能である。また上記各実施例は、入力手段
105,106および116,117と出力手段103,104および118,119
とがCMOS構成のものであるが、他のデバイスでも実施可
能である。また、アドレスが重なっていない部分をデコ
ード手段のどちらか一つに割り当てることもできるが、
割り当てたデコード手段だけが負荷容量が大きくなり、
アクセスが遅くなってしまうので、アドレスを各デコー
ド手段に均等に割り当てることにより、デコード手段の
負荷容量を均等にすることができ、結果として一つに割
り当てた場合と比較して負荷容量を小さくすることがで
き、高速化することができる。
Instead of using a precharge circuit as in each of the above embodiments, it is also possible to configure a charging means using a pull-up circuit or the like. In each of the above embodiments, input means
105, 106 and 116, 117 and output means 103, 104 and 118, 119
Are of a CMOS configuration, but can be implemented with other devices. It is also possible to assign a non-overlapping part to one of the decoding means,
Only the assigned decoding means increases the load capacity,
Since the access becomes slow, the load capacity of the decoding means can be equalized by allocating the addresses equally to the respective decoding means, and as a result, the load capacity is reduced as compared with the case where the addresses are assigned to one decoding means. Can be faster.

第5図は本発明の請求項(2)記載の半導体記憶装置
の一実施例を示すレジスタウィンドウ構成の半導体記憶
装置の概略ブロック図である。この実施例は、ウィンド
ウ数が8で、1ウィンドウ当たりのレジスタ数が32のも
のである。第5図において、201は136ワード×32ビット
のメモリセルアレイであり、202はその中の一つのメモ
リセルである。一つのメモリセル202は、第6図に示す
ように、メモリセル202内のデータをビット線B1,B2に入
出力する入出力手段203,204と、こられ入出力手段203,2
04に接続されるワード線W1,W2とを有する。205は入出力
手段203,204内に接続されたメモリ素子である。第5図
において、206,207はデコード手段であり、ワード線駆
動部208およびアドレス信号Aiとウィンドウ信号Wiに接
続されている。ワード線駆動部208は、デコード手段20
6,207およびワード線W1,W2に接続されている。209はク
ロックΦ1およびビット線B1,B2に接続されてこれをチ
ャージするプリチャージ回路である。210はビット線B1,
B2に接続されてビット線B1のデータを外部へ出力し、ま
た外部のデータをビット線B1,B2に出力する入出力手段
である。211は、入出力手段210内に設けられたセンスア
ンプ、212はバッファ、213はインバータである。
FIG. 5 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device having a register window structure showing one embodiment of the semiconductor memory device according to claim (2) of the present invention. In this embodiment, the number of windows is 8, and the number of registers per window is 32. In FIG. 5, 201 is a memory cell array of 136 words × 32 bits, and 202 is one of the memory cells. As shown in FIG. 6, one memory cell 202 includes input / output means 203 and 204 for inputting / outputting data in the memory cell 202 to / from bit lines B1 and B2, and input / output means 203 and
04 and word lines W1 and W2. Reference numeral 205 denotes a memory element connected to the input / output units 203 and 204. In FIG. 5, reference numerals 206 and 207 denote decoding means, which are connected to the word line driving section 208 and the address signal Ai and the window signal Wi. The word line drive unit 208
6,207 and word lines W1 and W2. A precharge circuit 209 is connected to the clock Φ1 and the bit lines B1 and B2 to charge them. 210 is the bit line B1,
It is an input / output means connected to B2 to output data on the bit line B1 to the outside and output external data to the bit lines B1 and B2. 211 is a sense amplifier provided in the input / output means 210, 212 is a buffer, and 213 is an inverter.

デコード手段206,207はそれぞれ同じ構成を備えてい
る。プリチャージ回路209は、クロックΦ1に同期して
動作が行なわれる。メモリセルアレイ201は、第3図に
示すように、アドレスの割り当てが8ワード毎に二つの
アドレスが重なる構造になっている。
The decoding means 206 and 207 have the same configuration. Precharge circuit 209 operates in synchronization with clock φ1. As shown in FIG. 3, the memory cell array 201 has a structure in which addresses are allocated such that two addresses overlap every eight words.

次に上記実施例の動作について説明する。まず、読み
出し動作では、第5図中、アドレス信号Aiおよびウィン
ドウを指定するウィンドウ信号Wiは、デコード手段206,
207に入力され、その出力がワード線駆動部208に入力さ
れ、ワード線駆動部208によりワード線W1またはワード
線W2が駆動される。またアドレスが重なっていない部分
では、デコード手段206,207のどちらかにデコードさせ
てワード線を駆動している。ワード線W1またはワード線
W2が駆動されると、第6図に示すメモリセル202内の入
出力手段203または入出力手段204が、第5図中にプリチ
ャージ回路209によりプリチャージされたビット線B1ま
たはビット線B2をメモリ素子205のデータに対応してデ
ィスチャージすることにより、メモリ素子205のデータ
がビット線B1またはビット線B2に電位差として出力され
る。このとき発生する電位差は小さいため、次いで制御
信号REが入力されると、ビット線B1,B2に接続された入
出力手段210内のセンスアンプ211がビット線B1とB2の電
位差を増幅し、ビット線のデータを外部に出力する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. First, in the read operation, the address signal Ai and the window signal Wi for designating the window in FIG.
The output is input to the word line drive unit 207, and the word line drive unit 208 drives the word line W1 or the word line W2. In the part where the addresses do not overlap, the word line is driven by decoding by one of the decoding means 206 and 207. Word line W1 or word line
When W2 is driven, the input / output means 203 or 204 in the memory cell 202 shown in FIG. 6 connects the bit line B1 or the bit line B2 precharged by the precharge circuit 209 in FIG. By discharging in accordance with the data of the memory element 205, the data of the memory element 205 is output to the bit line B1 or the bit line B2 as a potential difference. Since the potential difference generated at this time is small, when the control signal RE is next input, the sense amplifier 211 in the input / output means 210 connected to the bit lines B1 and B2 amplifies the potential difference between the bit lines B1 and B2, Outputs line data to the outside.

上記動作において、例えば第3図に示すアドレスが8
でウィンドウが2と、アドレスが24でウィンドウが1の
斜線を施したアドレスが重なっている部分では、アドレ
ス信号Aiが8でウィンドウ信号Wiが2の場合はワード線
W1が駆動され、またアドレス信号Aiが24でウィンドウ信
号Wiが1の場合はワード線W2が駆動されるように、デコ
ード手段206,207がコーディングされている。これによ
り、アドレスの変換なしに同一のメモリセル202を選択
することが可能となり、高速な読み出しが可能となる。
In the above operation, for example, when the address shown in FIG.
In the part where the window 2 is overlapped with the hatched address where the address is 24 and the window is 1, if the address signal Ai is 8 and the window signal Wi is 2, the word line
The decoding means 206 and 207 are coded so that W1 is driven, and when the address signal Ai is 24 and the window signal Wi is 1, the word line W2 is driven. Thus, the same memory cell 202 can be selected without address conversion, and high-speed reading can be performed.

一方、書き込み動作では、同様にアドレス信号Aiおよ
びウィンドウを指定するウィンドウ信号Wiはデコード手
段206,207に入力され、その出力がワード線駆動部208に
入力され、ワード線駆動部208によりワード線W1または
ワード線W2が駆動される。またアドレスが重なっていな
い部分では、デコード手段206,207のどちらかにデコー
ドさせてワード線を駆動している。また外部から入出力
手段210にデータが入力され、制御信号WEが入力される
と、入出力手段210内のバッファ212とインバータ213に
より、ビット線B1およびB2にそれぞれデータが出力され
る。ワード線W1またはワード線W2が駆動されることによ
り、第6図中の入出力手段203または入出力手段204がビ
ット線B1,B2からメモリ素子205にデータを出力し、メモ
リ素子205にデータを書き込む。
On the other hand, in the write operation, similarly, the address signal Ai and the window signal Wi for specifying the window are input to the decoding means 206 and 207, and the output thereof is input to the word line driving unit 208, and the word line driving unit 208 outputs the word line W1 or the word line W1. Line W2 is driven. In the part where the addresses do not overlap, the word line is driven by decoding by one of the decoding means 206 and 207. When data is input from the outside to the input / output means 210 and the control signal WE is input, the data is output to the bit lines B1 and B2 by the buffer 212 and the inverter 213 in the input / output means 210, respectively. When the word line W1 or the word line W2 is driven, the input / output means 203 or the input / output means 204 in FIG. 6 outputs data from the bit lines B1 and B2 to the memory element 205, and outputs the data to the memory element 205. Write.

上記動作において、同様に第3図に斜線で示すアドレ
スが8でウィンドウが2と、アドレスが24でウィンドウ
が1のアドレスが重なっている部分では、アドレス信号
Aiが8でウィンドウ信号Wiが2の場合はワード線W1が駆
動され、またアドレス信号Aiが24でウィンドウ信号Wiが
1の場合はワード線W2が駆動されるように、デコード手
段206,207がコーディングされている。これにより、ア
ドレスの変換なしに同一のメモリセル202を選択するこ
とが可能となり、高速な書き込みが可能となる。
In the above operation, similarly, in the portion where the address indicated by the hatched portion in FIG. 3 is 8 and the window is 2, and the address where the address is 24 and the window is 1, the address signal is overlapped.
The decoding means 206 and 207 are coded so that when Ai is 8 and the window signal Wi is 2, the word line W1 is driven, and when the address signal Ai is 24 and the window signal Wi is 1, the word line W2 is driven. ing. Thus, the same memory cell 202 can be selected without address conversion, and high-speed writing can be performed.

なお、上記実施例はn=2の場合であるが、他の場合
も同様な効果が得られる。また、アドレスが重なってい
ない部分をデコード手段のどちらか一つに割り当てるこ
ともできるが、割り当てたデコード手段だけが負荷容量
が大きくなり、アクセスが遅くなってしまうので、アド
レスを各デコード手段に均等に割り当てることにより、
デコード手段の負荷容量を均等にすることができ、結果
として1つに割り当てた場合と比較して負荷容量を小さ
くすることができ、高速化することができる。またこの
実施例のようなプリチャージ回路ではなく、プルアップ
回路等を用いてチャージ手段を構成することも可能であ
る。また入出力手段203,204はCMOS構成のものである
が、他のデバイスでも実施例可能である。
In the above embodiment, n = 2, but the same effect can be obtained in other cases. It is also possible to assign a non-overlapping part to one of the decoding means. However, only the assigned decoding means increases the load capacity and slows down the access. By assigning to
The load capacities of the decoding means can be made equal, and as a result, the load capacities can be reduced as compared with the case where they are assigned to one, and the speed can be increased. Further, instead of the precharge circuit as in this embodiment, a pull-up circuit or the like may be used to constitute the charging means. Further, although the input / output means 203 and 204 have a CMOS configuration, the embodiment can be implemented with other devices.

第7図は本発明の請求項(3),(4),(5),
(6),(7),(9)記載の半導体記憶装置の一実施
例のレジスタウィンドウ構成の半導体記憶装置の概略ブ
ロック図である。本実施例はウィンドウ数が8で、1ウ
ィンドウ当りのレジスタ数が32のものである。第7図に
おいて、301は136ワード×32ビットのメモリセルアレイ
であり、302はその中の一つのメモリセルである。一つ
のメモリセル302は、第8図に示すように、メモリセル3
02内のメモリ素子303のデータをビット線Brに出力する
出力手段304と、この出力手段304に接続されるワード線
Wr1を有し、また書き込み用ビット線Bwのデータを入力
してメモリセル302内のメモリ素子303に出力する入力手
段305と、この入力手段305に接続されるワード線Ww1を
有する。
FIG. 7 shows claims (3), (4), (5),
It is a schematic block diagram of the semiconductor memory device of the register window structure of one Example of the semiconductor memory device of (6), (7), and (9). In this embodiment, the number of windows is 8, and the number of registers per window is 32. In FIG. 7, reference numeral 301 denotes a memory cell array of 136 words × 32 bits, and 302 denotes one of the memory cells. One memory cell 302 is, as shown in FIG.
Output means 304 for outputting the data of the memory element 303 in the bit line 02 to the bit line Br, and a word line connected to the output means 304
It has an input unit 305 for inputting data of the write bit line Bw and outputting it to the memory element 303 in the memory cell 302, and a word line Ww1 connected to the input unit 305.

第7図において、306はアドレス信号Aiとウィンドウ
信号Wiとワード線Wr1に接続される読み出し用のアドレ
スデコード部である。アドレスデコード部306は、アド
レス信号Aiとウィンドウ信号WiとクロックΦ1を入力と
するデコード部307と、このデコード部307とワード線Wr
1に接続されるワード線駆動部308とによって構成されて
いる。デコード部307は、さらにアドレス信号Aiとウイ
ンドウ信号Wiに接続されるデコード手段309,310と、ク
ロックΦ1とデコード手段309,310とワード線駆動部308
に接続されるゲート311とにより構成されている。312は
読み出し用ビット線Brに接続されてこれをチャージする
プリチャージ回路である。314は読み出し用ビット線Br
および書き込み用ビット線Bwに接続されて読み出し用ビ
ット線Brのデータを外部へ出力し、また外部のデータを
書き込み用ビット線Bwに出力する入出力手段である。
In FIG. 7, reference numeral 306 denotes a read address decode unit connected to the address signal Ai, the window signal Wi, and the word line Wr1. The address decoding unit 306 includes a decoding unit 307 that receives the address signal Ai, the window signal Wi, and the clock Φ1 as inputs, the decoding unit 307 and the word line Wr.
And a word line drive unit 308 connected to the first line. The decoding unit 307 further includes decoding units 309 and 310 connected to the address signal Ai and the window signal Wi, a clock Φ1, the decoding units 309 and 310, and the word line driving unit 308.
And a gate 311 connected to the gate. Reference numeral 312 denotes a precharge circuit which is connected to the read bit line Br and charges it. 314 is a read bit line Br
And an input / output means connected to the write bit line Bw to output the data of the read bit line Br to the outside and output the external data to the write bit line Bw.

315はアドレス信号Ciとウィンドウ信号Xiとクロック
Φ1に接続される書き込み用のアドレスデコード部であ
る。アドレスデコード部315は、アドレス信号Ciとウィ
ンドウ信号XiとクロックΦ1を入力とするデコード部31
6と、このデコード部316とワード線Ww1に接続されるワ
ード線駆動部317とによって構成されている。デコード
部316は、さらにアドレス信号Ciとウィンドウ信号Xiに
接続されるデコード手段318,319と、クロックΦ1とデ
コード手段318,319とワード線駆動部317に接続されるゲ
ート320とにより構成されている。
315 is a write address decode unit connected to the address signal Ci, the window signal Xi, and the clock Φ1. The address decoding unit 315 receives the address signal Ci, the window signal Xi, and the clock Φ1 as inputs.
6 and a decoding unit 316 and a word line driving unit 317 connected to the word line Ww1. The decoding unit 316 further includes decoding units 318 and 319 connected to the address signal Ci and the window signal Xi, and a gate 320 connected to the clock φ1, the decoding units 318 and 319, and the word line driving unit 317.

デコード手段309,310,318,319は互いに同じ構成を備
えており、またゲート311,320も互いに同じ構成を備え
ており、さらにまたワード線駆動部308,317もまた互い
に同じ構成を備えている。プリチャージ回路312は、ク
ロックΦ1に同期して動作が行なわれる。また制御信号
としてクロックΦ1を用いている。メモリセルアレイ30
1は、第3図に示すように、アドレスの割り当てが8ワ
ードごとに2つのアドレスが重なる構造になっている。
The decoding means 309, 310, 318, 319 have the same configuration, the gates 311, 320 also have the same configuration, and the word line drive units 308, 317 also have the same configuration. The precharge circuit 312 operates in synchronization with the clock Φ1. The clock Φ1 is used as a control signal. Memory cell array 30
1, as shown in FIG. 3, the address allocation is such that two addresses overlap every eight words.

次に上記実施例の動作について説明する。まず、読み
出し動作では、第7図中、アドレス信号Aiおよびウィン
ドウを指定するウィンドウ信号Wiはアドレスデコード部
306内のデコード部307のデコード手段309,310に入力さ
れ、デコード手段309,310の出力がゲート311に入力され
る。ゲート311でデコード手段309,310の論理和がとられ
るため、デコード手段309,310の出力のどちらかが駆動
され、クロックΦ1がハイレベルになると、ゲート311
の出力はワード線駆動部308を駆動し、ワード線駆動部3
08はワード線Wr1を駆動する。ワード線Wr1が駆動される
と、第8図に示すメモリセル302内の出力手段304が第7
図中のプリチャージ回路312によりプリチャージされた
読み出し用ビット線Brをメモリ素子303のデータに対応
してディスチャージすることにより、メモリ素子303の
データがビット線Brに出力される。次いでビット線Brに
接続された入出力手段314がビット線Brのデータを外部
に出力する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. First, in the read operation, the address signal Ai and the window signal Wi for specifying the window in FIG.
The input is provided to the decoding means 309, 310 of the decoding unit 307 in the 306, and the output of the decoding means 309, 310 is input to the gate 311. Since the logical sum of the decoding means 309 and 310 is obtained by the gate 311, one of the outputs of the decoding means 309 and 310 is driven, and when the clock Φ1 becomes high level, the gate 311
Outputs the word line driving unit 308 and the word line driving unit 3
08 drives the word line Wr1. When the word line Wr1 is driven, the output means 304 in the memory cell 302 shown in FIG.
The data of the memory element 303 is output to the bit line Br by discharging the read bit line Br precharged by the precharge circuit 312 in the figure in accordance with the data of the memory element 303. Next, the input / output means 314 connected to the bit line Br outputs the data on the bit line Br to the outside.

上記動作において、例えば第3図に示すアドレスが8
でウィンドウが2と、アドレスが24でウィンドウが1の
斜線を施した重なっている部分では、アドレス信号Aiが
8でウィンドウ信号Wiが2の場合はデコード手段309
が、またアドレス信号Aiが24でウィンドウ信号Wiが1の
場合はデコード手段310の出力が駆動するように、デコ
ード手段309,310がコーディングされている。これによ
り、アドレスの変換なしに同一のメモリセルを選択する
ことが可能となり、高速な読み出しが可能となる。
In the above operation, for example, when the address shown in FIG.
In the overlapping portion where the window is 2 and the address is 24 and the window is 1 and the window is 1, if the address signal Ai is 8 and the window signal Wi is 2, the decoding means 309
However, when the address signal Ai is 24 and the window signal Wi is 1, the decoding means 309 and 310 are coded such that the output of the decoding means 310 is driven. Thus, the same memory cell can be selected without address conversion, and high-speed reading can be performed.

またアドレスが重なっていない部分では、デコード手
段309,310のどちらかにデコードさせ、その出力がワー
ド線駆動部308に入力され、クロックΦ1がハイレベル
になれば、ワード線Wr1を駆動する。
In the part where the addresses do not overlap, the signal is decoded by one of the decoding means 309 and 310, and the output is input to the word line drive unit 308. When the clock Φ1 becomes high level, the word line Wr1 is driven.

一方、書き込み動作では、アドレス信号Ciおよびウィ
ンドウを指定するウィンドウ信号Xiはアドレスデコード
部315内のデコード部316のデコード手段318,319に入力
され、デコード手段318,319の出力はゲート320に入力さ
れる。ゲート320でデコード手段318,319の出力の論理和
がとられるため、デコード手段318,319の出力のどちら
かが駆動され、クロックΦ1がハイレベルになると、ゲ
ート320の出力は、ワード線駆動部317を駆動し、ワード
線駆動部317によりワード線Ww1が駆動される。また外部
から入出力手段314にデータが入力され、入出力手段314
からビット線Bwにデータが出力される。ワード線Ww1が
駆動されることにより、第8図中の入力手段305がビッ
ト線Bwからメモリ素子303にデータを出力して、メモリ
素子303にデータを書き込む。
On the other hand, in the write operation, the address signal Ci and the window signal Xi specifying the window are input to the decoding means 318 and 319 of the decoding section 316 in the address decoding section 315, and the outputs of the decoding means 318 and 319 are input to the gate 320. Since the output of the decoding means 318, 319 is ORed by the gate 320, one of the outputs of the decoding means 318, 319 is driven. When the clock φ1 becomes high level, the output of the gate 320 drives the word line driving unit 317. The word line drive unit 317 drives the word line Ww1. Also, data is input to the input / output means 314 from outside, and the input / output means 314
Outputs data to the bit line Bw. When the word line Ww1 is driven, the input means 305 in FIG. 8 outputs data from the bit line Bw to the memory element 303 and writes data to the memory element 303.

上記動作において、同様に第3図に示すアドレスが8
でウィンドウが2とアドレスが24でウィンドウが1の斜
線を施した重なっている部分では、アドレス信号Ciが8
でウィンドウ信号Xiが2の場合はデコード手段318の出
力が、またアドレス信号Ciが24でウィンドウ信号Xiが1
の場合はデコード手段319の出力が駆動するように、デ
コード手段318,319がコーディングされている。これに
より、アドレスの変換なしに同一のメモリセルを選択す
ることが可能となり、高速な書き込みが可能となる。
In the above operation, the address shown in FIG.
In the overlapping portion where the window is 2 and the address is 24 and the window is 1 and the window is 1, the address signal Ci is 8
When the window signal Xi is 2, the output of the decoding means 318 is output, and when the address signal Ci is 24 and the window signal Xi is 1
In this case, the decoding means 318 and 319 are coded so that the output of the decoding means 319 is driven. Thus, the same memory cell can be selected without address conversion, and high-speed writing can be performed.

なお本実施例は、書き込み1ポート、読み出し1ポー
トの半導体記憶装置であるが、第4図で説明したよう
に、その他のポート構成も読み出し用あるいは書き込み
用ビット線を複数にすることにより可能である。また本
実施例では、書き込みと読み出しを別ポートで行なって
いるが、第6図のようなメモリセルで入出力手段1つで
構成したものを用いることにより、通常のスタティック
RAMあるいはダイナミックRAMのように書き込みと読み出
しを同一のデコード手段で行なっている場合も適用可能
である。さらにまた、読み出しのみあるいは書き込みの
みに本発明を適応することも可能である。また、デコー
ド手段のコーディングとしてアドレスが重なっていない
部分をデコード手段のどちらかに割り振ってもよいが、
そのデコード手段の負荷容量が大きくなりデコード速度
が他のデコード手段よりも遅くなってしまうので、それ
ぞれのデコード手段に均等にアドレスを割り当てること
により、デコード手段の負荷容量を均等にできるため、
デコード速度が均一化され、結果として高速化すること
が可能となる。またアドレスの重なりがo(oは自然
数)となっても論理和をo本とることにより実現可能で
ある。さらにまた、本実施例のようにプリチャージ回路
ではなく、プリアップ回路等を用いてチャージ手段を構
成することも可能であり、出力手段304および入力手段3
05としてMOSトランジスタを用いているが、バイポーラ
トランジスタ等も使用可能である。
Although this embodiment is a semiconductor memory device having one port for writing and one port for reading, as described with reference to FIG. 4, other port configurations can be realized by using a plurality of reading or writing bit lines. is there. In this embodiment, writing and reading are performed at different ports. However, by using a memory cell as shown in FIG.
The present invention can be applied to a case where writing and reading are performed by the same decoding means as in a RAM or a dynamic RAM. Furthermore, the present invention can be applied to only reading or only writing. As a coding of the decoding means, a portion where addresses do not overlap may be assigned to one of the decoding means.
Since the load capacity of the decoding means becomes large and the decoding speed becomes slower than other decoding means, the load capacity of the decoding means can be equalized by allocating the addresses equally to the respective decoding means.
The decoding speed is made uniform, and as a result, the speed can be increased. Even if the overlap of addresses becomes o (o is a natural number), it can be realized by taking OR of the OR. Furthermore, instead of the precharge circuit as in the present embodiment, it is possible to configure the charging means using a preup circuit or the like, and the output means 304 and the input means 3
Although a MOS transistor is used as 05, a bipolar transistor or the like can also be used.

第9図は本発明の請求項(8),(9)記載の半導体
記憶装置の一実施例のレジスタウィンドウ構成の半導体
記憶装置の概略ブロック図を示す。本実施例はウィンド
ウ数が8で、1ウィンドウ当りのレジスタ数が32のもの
である。第9図において、401は136ワード×32ビットの
メモリセルアレイであり、402はその中の一つのメモリ
セルである。一つのメモリ素子403の構成は第8図に示
すものと同じである。すなわち、メモリセル402内のデ
ータを一つの読み出し用ビット線Brに出力する出力手段
404と、この出力手段404に接続されるワード線Wr1を有
し、また一つの書き込み用ビット線Bwのデータを入力し
てメモリ素子403に出力する入力手段405と、この入力手
段405に接続されるワード線Ww1とを有する。
FIG. 9 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device having a register window configuration according to an embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention. In this embodiment, the number of windows is 8, and the number of registers per window is 32. In FIG. 9, reference numeral 401 denotes a memory cell array of 136 words × 32 bits, and 402 denotes one of the memory cells. The configuration of one memory element 403 is the same as that shown in FIG. That is, output means for outputting data in the memory cell 402 to one read bit line Br
404, input means 405 having a word line Wr1 connected to the output means 404, inputting data of one write bit line Bw and outputting the data to the memory element 403, and connected to the input means 405. Word line Ww1.

第9図において、406はアドレス信号Aiとウィンドウ
信号WiとクロックΦ1とワード線Wr1に接続されるアド
レスデコード部である。アドレスデコード部406は、ア
ドレス信号Aiとウィンドウ信号WiとクロックΦ1に接続
されている直列トランジスタ407,408およびクロックΦ
1に接続されているトランジスタ409を有するデコード
部410と、デコード部410の出力とワード線Wr1に接続さ
れているワード線駆動部411とにより構成されている。4
12はビット線Brに接続されてこれをチャージするプリチ
ャージ回路である。413はビット線Brおよびビット線Bw
に接続されてビット線Brのデータを外部へ出力し、また
外部のデータをビット線Bwに出力する入出力手段であ
る。414はアドレス信号Ciとウィンドウ信号Xiとクロッ
クΦ1に接続されるアドレスデコード部である。415
は、アドレスデコード部411の出力とワード線Ww1に接続
されているワード線駆動部である。
In FIG. 9, reference numeral 406 denotes an address decoding unit connected to the address signal Ai, the window signal Wi, the clock φ1, and the word line Wr1. The address decoding unit 406 includes the series transistors 407 and 408 connected to the address signal Ai, the window signal Wi, and the clock φ1, and the clock φ.
The decoding unit 410 includes a transistor 409 connected to the word line 1 and a word line driving unit 411 connected to the output of the decoding unit 410 and the word line Wr1. Four
Reference numeral 12 denotes a precharge circuit which is connected to the bit line Br and charges the bit line Br. 413 is the bit line Br and bit line Bw
And input / output means for outputting data of the bit line Br to the outside and outputting external data to the bit line Bw. An address decoding unit 414 is connected to the address signal Ci, the window signal Xi, and the clock Φ1. 415
Is a word line drive unit connected to the output of the address decode unit 411 and the word line Ww1.

アドレスデコード部406,414は同じ構成を備えてい
る。直列トランジスタ407,408はnchトランジスタで構成
されている。トランジスタ409はpchトランジスタで構成
されている。デコード部410の制御信号としてクロック
Φ1を用いている。プリチャージ回路410は、クロック
Φ1に同期して動作が行なわれる。メモリセルアレイ40
1は、第3図に示すように、アドレスの割り当てが8ワ
ード毎に二つのアドレスが重なる構造になっている。
The address decoding units 406 and 414 have the same configuration. The series transistors 407 and 408 are constituted by nch transistors. The transistor 409 is formed by a pch transistor. The clock φ1 is used as a control signal of the decoding unit 410. The precharge circuit 410 operates in synchronization with the clock φ1. Memory cell array 40
1, as shown in FIG. 3, the address assignment has a structure in which two addresses overlap every eight words.

次に上記実施例の動作について説明する。まず、読み
出し動作では、第9図中、アドレス信号Aiおよびウィン
ドウを指定するウィンドウ信号WiおよびクロックΦ1
は、アドレスデコード部406内のデコード部410に入力さ
れ、デコード部410内の直列トランジスタ407,408によっ
てデコードが行なわれる。第9図中のノードDは、クロ
ックΦ1がロウレベルのとき、トランジスタ409によっ
てプリチャージが行われている。その間は、直列トラン
ジスタ407,408にもクロックΦ1が入力されているた
め、直列トランジスタ407,408はオフ状態になってい
る。クロックΦ1がハイレベルになり、直列トランジス
タ407,408のどちらかがすべて導通するようなアドレス
信号Aiおよびウィンドウ信号Wiが入力されると、ノード
Dはロウレベルとなり、ワード線Wr1が駆動される。ワ
ード線Wr1が駆動されることにより、第8図に示すメモ
リセル中の出力手段405が第9図中のプリチャージ回路4
12によりプリチャージされた読み出し用ビット線Brをメ
モリ素子403のデータに対応してディスチャージするこ
とにより、メモリ素子403のデータが読み出し用ビット
線Brに出力される。読み出し用ビット線Brに接続された
入出力手段413は、読み出し用ビット線Brのデータを外
部に出力する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. First, in the read operation, in FIG. 9, the address signal Ai, the window signal Wi for specifying the window, and the clock Φ1
Is input to the decoding unit 410 in the address decoding unit 406, and is decoded by the serial transistors 407 and 408 in the decoding unit 410. The node D in FIG. 9 is precharged by the transistor 409 when the clock φ1 is at the low level. In the meantime, since the clock Φ1 is also input to the serial transistors 407 and 408, the serial transistors 407 and 408 are off. When the clock Φ1 becomes high level and the address signal Ai and the window signal Wi such that one of the series transistors 407 and 408 are all turned on are input, the node D becomes low level and the word line Wr1 is driven. When the word line Wr1 is driven, the output means 405 in the memory cell shown in FIG.
By discharging the read bit line Br precharged by 12 according to the data of the memory element 403, the data of the memory element 403 is output to the read bit line Br. The input / output means 413 connected to the read bit line Br outputs the data of the read bit line Br to the outside.

上記動作において、例えば第3図に示すアドレスが8
でウィンドウが2と、アドレスが24でウィンドウが1の
斜線を施した重なっている部分では、アドレス信号Aiが
8でウィンドウ信号Wiが2の場合は、デコード部410内
の直列トランジスタ407がすべて導通し、またアドレス
信号Aiが24でウィンドウ信号Wiが1の場合は直列トラン
ジスタ408がすべて導通して、ノードDをロウレベルに
するようにアドレスデコード部406内の直列トランジス
タ407,408がコーディングされている。これにより、ア
ドレスの変換なしに同一のメモリセルを選択することが
可能となり、高速な読み出しが可能となる。
In the above operation, for example, when the address shown in FIG.
In the overlapping portion where the window is 2 and the address is 24 and the window is 1 and the window is 1, when the address signal Ai is 8 and the window signal Wi is 2, all the series transistors 407 in the decoding unit 410 are conductive. When the address signal Ai is 24 and the window signal Wi is 1, the serial transistors 408 and 408 in the address decode unit 406 are coded so that all the serial transistors 408 are turned on and the node D is set to the low level. Thus, the same memory cell can be selected without address conversion, and high-speed reading can be performed.

一方、書き込み動作では、アドレス信号Ciおよびウィ
ンドウを指定するウィンドウ信号XiおよびクロックΦ1
は、アドレスデコード部414に入力され、上記したアド
レスデコード部406と同様な動作を行ない、ワード線Ww1
が駆動される。また外部から入出力手段413にデータが
入力され、入出力手段413からビット線Bwにデータが出
力される。ワード線Ww1が駆動されることにより、第8
図中の入力手段405がビット線Bwからメモリ素子403にデ
ータを出力して、メモリ素子403にデータを書き込む。
On the other hand, in the write operation, the address signal Ci, the window signal Xi specifying the window, and the clock Φ1
Is input to the address decoding unit 414, and performs the same operation as that of the address decoding unit 406 described above.
Is driven. Data is input from the outside to the input / output unit 413, and data is output from the input / output unit 413 to the bit line Bw. By driving the word line Ww1, the eighth
Input means 405 in the figure outputs data from the bit line Bw to the memory element 403, and writes data to the memory element 403.

上記動作において、同様に第3図に斜線で示すアドレ
スが8でウィンドウが2とアドレスが24でウィンドウが
1の重なっている部分では、アドレス信号Ciが8でウィ
ンドウ信号Xiが2の場合およびアドレス信号Ciが24でウ
ィンドウ信号Xiが1の場合に、直列トランジスタ407,40
8がすべて導通してワード線Ww1が駆動されるように、ア
ドレスデコード部414内の直列トランジスタ407,408がコ
ーディングされている。これにより、アドレスの変換な
しに同一のメモリセルを選択することが可能となり、高
速な書き込みが可能となる。
In the above operation, similarly, in the portion where the address indicated by hatching in FIG. 3 is 8 and the window is 2 and the address is 24 and the window overlaps 1, the case where the address signal Ci is 8 and the window signal Xi is 2 and the address is When the signal Ci is 24 and the window signal Xi is 1, the series transistors 407, 40
The series transistors 407 and 408 in the address decoding unit 414 are coded so that all 8 are conductive and the word line Ww1 is driven. Thus, the same memory cell can be selected without address conversion, and high-speed writing can be performed.

またアドレスデコード部406内のノードA,B,Cでは、直
列トランジスタ407,408のようにnchトランジスタしか接
続されない。このため、従来の第13図に示すCMOS型のデ
コード回路であるANDゲートのように、AとBのpchとnc
hトランジスタ二つに接続される場合と比較して、容量
を小さくすることができ、高速なデコードが可能とな
り、また面積も小さくすることができる。これはアドレ
スデコード部411についても同様である。
Also, at the nodes A, B, and C in the address decoding unit 406, only the nch transistors are connected like the series transistors 407 and 408. Therefore, as in the conventional AND gate which is a CMOS type decoding circuit shown in FIG.
Compared with the case where two h transistors are connected, the capacitance can be reduced, high-speed decoding can be performed, and the area can be reduced. The same applies to the address decoding unit 411.

また上記動作はアドレスが重なっている場合の動作で
あるが、アドレスが重なっていない部分では、直列トラ
ンジスタ407,408のどちらかでデコードすることによ
り、アクセスが可能となる。またこのとき、それぞれの
直列トランジスタ407,408に均一にアドレスを割り当て
ることにより、デコード部の負荷容量を均一にすること
ができ、高速化が可能となる。
The above operation is performed when addresses are overlapped. However, in a portion where addresses are not overlapped, decoding can be performed by one of the serial transistors 407 and 408, thereby enabling access. At this time, by uniformly assigning an address to each of the series transistors 407 and 408, the load capacity of the decoding unit can be made uniform and the speed can be increased.

なお本実施例は、書き込みポート1つで読み出しポー
トが1つの半導体記憶装置であるが、第4図で説明した
ように、その他のポート構成も読み出し用あるいは書き
込み用ビット線を複数にすることにより可能である。ま
た本実施例では書き込みと読み出しを別のアドレスデコ
ード部で行なっているが、第6図のようなメモリセルで
入出力手段が一つのものを用いることにより、同一のデ
コード手段で書き込みおよび読み出しのデコードを行な
うことも可能である。さらにまた、読み出しのみあるい
は書き込みのみに本発明を適応することも可能である。
また、本実施例のようにプリチャージ回路ではなく、プ
ルアップ回路等を用いてチャージ手段を構成することも
可能である。さらにまた、本実施例はMOSトランジスタ
を用いた例であるが、バイポーラトランジスタ等も使用
可能である。また、アドレスデコード部406内の直列ト
ランジスタ407,408にnchトランジスタ、トランジスタ40
9にpchトランジスタを用いているが、それぞれ逆導伝型
のトランジスタを用いても電源接続を変え、ワード線駆
動部をバッファにするかあるいは省くことにより構成す
ることができる。
In this embodiment, the semiconductor memory device has one write port and one read port. However, as described with reference to FIG. 4, other port configurations can be realized by using a plurality of read or write bit lines. It is possible. In this embodiment, writing and reading are performed by different address decoding units. However, by using one memory cell as shown in FIG. 6 and having one input / output means, writing and reading can be performed by the same decoding means. Decoding can also be performed. Furthermore, the present invention can be applied to only reading or only writing.
Further, it is possible to configure the charging means using a pull-up circuit or the like instead of the precharge circuit as in this embodiment. Furthermore, although the present embodiment is an example using a MOS transistor, a bipolar transistor or the like can be used. Further, an nch transistor and a transistor 40 are added to the series transistors 407 and 408 in the address decoding unit 406.
Although a p-channel transistor is used for 9, even if a reverse conduction type transistor is used, the power supply connection can be changed and the word line drive unit can be configured as a buffer or omitted.

発明の効果 以上述べたように、本発明は、レジスタウィンドウ構
成のように一つのメモリセルに対し複数のアドレスが割
り当てられている半導体記憶装置の場合、割り当てられ
ているアドレスそれぞれに対して選択するデコード手段
をそれぞれ付加することにより、アドレス変換を行なわ
ずにメモリセルを選択することができ、高速な書き込み
または読み出しを可能とする効果を有し、実用上きわめ
て有効である。
As described above, according to the present invention, in the case of a semiconductor memory device in which a plurality of addresses are assigned to one memory cell as in a register window configuration, selection is made for each assigned address. By adding a decoding means, a memory cell can be selected without performing address conversion, which has an effect of enabling high-speed writing or reading, which is extremely effective in practical use.

また本発明は、割り当てられているアドレスそれぞれ
に対して、デコード手段をそれぞれ付加し、さらに重な
っているアドレスをデコードするデコード手段出力のそ
れぞれの論理和をとってワード線を駆動することによ
り、アドレスが重なっていてもアドレス変換を行なわず
に、同一のワード線を駆動してメモリセルを選択するこ
とができ、高速な書き込みまたは読み出しを可能とする
効果を有し、実用上きわめて有効である。
Also, the present invention provides a method in which a decoding unit is added to each assigned address, and a word line is driven by taking the logical sum of outputs of decoding units for decoding overlapping addresses. Even if they overlap, it is possible to select the memory cell by driving the same word line without performing address conversion, and has the effect of enabling high-speed writing or reading, which is extremely effective in practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の請求項(1)記載の一実施例であるレ
ジスタウィンドウ構成の半導体記憶装置の概略ブロック
図、第2図は第1図のメモリセルの構成を示す概略ブロ
ック図、第3図は本発明の実施例の半導体記憶装置のレ
ジスタウィンドウのアドレスの割り当て図、第4図は本
発明の請求項(1)記載の半導体記憶装置をマルチポー
ト構成にした場合のメモリセルの構成の一例を示す概略
ブロック図、第5図は本発明の請求項(2)記載の一実
施例であるレジスタウィンドウ構成の半導体記憶装置の
概略ブロック図、第6図は第5図のメモリセルの構成を
示す概略ブロック図、第7図は本発明の請求項(3),
(4),(5),(6),(7),(9)記載の一実施
例であるレジスタウィンドウ構成の半導体記憶装置の概
略ブロック図、第8図は第7図および第9図のメモリセ
ルの構成を示す概略ブロック図、第9図は本発明の請求
項(8),(9)記載の一実施例であるレジスタウィン
ドウ構成の半導体記憶装置の概略ブロック図、第10図は
従来のレジスタウィンドウのアドレスの割り当ておよび
変換の一例を示す構成図、第11図は従来のアドレス変換
を行なうレジスタウィンドウ構成の半導体記憶装置の概
略ブロック図、第12図は第11図のメモリセルの構成を示
す概略ブロック図、第13図は従来のCMOSのアドレスデコ
ード回路の一例を示す回路図である。 Wr1,Wr2……読み出しワード線、Ww1,Ww2……書き込み用
ワード線、Br……読み出し用ビット線、Bw……書き込み
用ビット線。 101……メモリセルアレイ、102……メモリセル、103,10
4……出力手段、105,106……入力手段、107……メモリ
素子、108,109……読み出し用デコード手段、110,115…
…ワード線駆動部、111……プリチャージ回路、112……
入出力手段、113,114……書き込み用デコード手段。 201……メモリセルアレイ、202……メモリセル、203,20
4……入出力手段、205……メモリ素子、206,207……デ
コード手段、208……ワード線駆動部、209……プリチャ
ージ回路、210……入出力手段。 301……メモリセルアレイ、302……メモリセル、306,31
5……アドレスデコード部、307,316……デコード部、30
8,317……ワード線駆動部、312……プリチャージ回路、
314……入出力手段、311,320……ゲート。 401……メモリセルアレイ、402……メモリセル、403…
…メモリ素子、404……出力手段、405……入力手段、40
6,414……アドレスデコード部、407,408……nchトラン
ジスタ、409……pchトランジスタ、410……デコード
部、411,415……ワード線駆動部、412……プリチャージ
回路、413……入出力手段。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device having a register window configuration according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the memory cell of FIG. FIG. 3 is a diagram showing the assignment of addresses in the register window of the semiconductor memory device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a memory cell when the semiconductor memory device according to claim 1 of the present invention has a multiport structure. FIG. 5 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device having a register window configuration according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a schematic block diagram of the memory cell shown in FIG. FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration, and FIG.
(4), (5), (6), (7), and (9) are schematic block diagrams of a semiconductor memory device having a register window configuration according to an embodiment, and FIG. 8 is a schematic block diagram of FIG. 7 and FIG. FIG. 9 is a schematic block diagram showing a configuration of a memory cell, FIG. 9 is a schematic block diagram of a semiconductor memory device having a register window configuration according to an embodiment of the present invention, and FIG. And FIG. 11 is a schematic block diagram of a conventional semiconductor memory device having a register window configuration for performing address conversion, and FIG. 12 is a configuration of a memory cell of FIG. FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of a conventional CMOS address decode circuit. Wr1, Wr2 ... read word lines, Ww1, Ww2 ... write word lines, Br ... read bit lines, Bw ... write bit lines. 101: Memory cell array, 102: Memory cell, 103, 10
4 ... output means, 105, 106 ... input means, 107 ... memory elements, 108, 109 ... read decoding means, 110, 115 ...
… Word line drive unit, 111… precharge circuit, 112…
Input / output means, 113,114 ... Write decoding means. 201: Memory cell array, 202: Memory cell, 203, 20
4 ... I / O means, 205 ... Memory elements, 206, 207 ... Decoding means, 208 ... Word line driver, 209 ... Precharge circuit, 210 ... I / O means. 301: Memory cell array, 302: Memory cell, 306, 31
5: Address decoding unit, 307, 316: Decoding unit, 30
8,317: Word line drive unit, 312: Precharge circuit,
314 ... I / O means, 311,320 ... Gate. 401 …… Memory cell array, 402 …… Memory cell, 403…
... memory element, 404 ... output means, 405 ... input means, 40
6,414 address decode unit, 407,408 nch transistor, 409 pch transistor, 410 decode unit, 411,415 word line drive unit, 412 precharge circuit, 413 input / output means.

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】メモリ素子のデータを一つの読み出し用ビ
ット線に出力するn個(nは1を除く自然数)の出力手
段と、この出力手段に接続されるn本の読み出し用ワー
ド線と、一つの書き込み用ビット線のデータを入力して
前記メモリ素子に出力するm個(mは1を除く自然数)
の入力手段と、この入力手段に接続されるm本の書き込
み用ワード線とを有するメモリセルを複数含んで構成さ
れるメモリセルアレイと、 前記n本の読み出し用ワード線に接続され、同一読み出
し用アドレス信号が入力されるとともにアドレスをデコ
ードして対応する読み出し用ワード線を駆動する複数の
読み出し用デコード手段と、 前記読み出し用ビット線に接続されて前記読み出し用ビ
ット線をチャージするチャージ手段と、 前記読み出し用ビット線および書き込み用ビット線に接
続されて、前記読み出し用ビット線のデータを外部へ出
力し、また外部のデータを前記書き込み用ビット線に出
力する入出力手段と、 前記m本の書き込み用ワード線に接続され、同一書き込
み用アドレス信号が入力されるとともにアドレスをデコ
ードして対応する書き込み用ワード線を駆動する複数の
書き込み用デコード手段とを備え、 前記複数の読み出し用デコード手段の各々は、前記同一
読み出し用アドレス信号に対して、異なるコーディング
が施されており、特定の異なる読み出し用アドレス信号
をデコードして同一の読み出し用ワード線を駆動し、 前記複数の書き込み用デコード手段の各々は、前記同一
書き込み用アドレス信号に対して、異なるコーディング
が施されており、特定の異なる書き込み用アドレス信号
をデコードして同一の書き込み用ワード線を駆動するこ
とを特徴とする半導体記憶装置。
1. An n-number (n is a natural number excluding 1) output means for outputting data of a memory element to one read bit line; n read word lines connected to the output means; M pieces of data (m is a natural number excluding 1) for inputting data of one write bit line and outputting the data to the memory element
And a memory cell array including a plurality of memory cells having m write word lines connected to the input means, and a memory cell array connected to the n read word lines, A plurality of read decoding means for receiving an address signal and decoding an address to drive a corresponding read word line; a charging means connected to the read bit line for charging the read bit line; An input / output unit connected to the read bit line and the write bit line for outputting data of the read bit line to the outside, and outputting external data to the write bit line; It is connected to the write word line, receives the same write address signal and decodes the address. A plurality of write decoding means for driving corresponding write word lines, wherein each of the plurality of read decode means has a different coding applied to the same read address signal, and The same read word line is driven by decoding different read address signals, and each of the plurality of write decode means has a different coding applied to the same write address signal, and A semiconductor memory device which decodes different write address signals and drives the same write word line.
【請求項2】メモリ素子のデータをビット線に入出力す
るn個(nは1を除く自然数)の入出力手段と、この入
出力手段に接続されるn本のワード線を有するメモリセ
ルを複数含んで構成されるメモリセルアレイと、 前記n本のワード線に接続され、同一アドレス信号が入
力されるとともにアドレスをデコードして対応するワー
ド線を駆動する複数のデコード手段と、 前記ビット線に接続されて前記ビット線をチャージする
チャージ手段と、 前記ビット線に接続されて、前記ビット線のデータを外
部へ出力し、また外部のデータを前記ビット線に出力す
る入出力手段とを備え、 前記複数のデコード手段の各々は、前記同一アドレス信
号に対して、異なるコーディングが施されており、特定
の異なるアドレス信号をデコードして同一のワード線を
駆動することを特徴とする半導体記憶装置。
2. An n-number (n is a natural number excluding 1) input / output means for inputting / outputting data of a memory element to / from a bit line, and a memory cell having n word lines connected to the input / output means. A plurality of memory cell arrays connected to the n word lines, a plurality of decoding means receiving the same address signal, decoding an address and driving a corresponding word line; Charging means connected to charge the bit line; input / output means connected to the bit line to output data of the bit line to the outside and output external data to the bit line; Each of the plurality of decoding units is differently coded with respect to the same address signal, and decodes a specific different address signal to generate the same word. A semiconductor memory device for driving a line.
【請求項3】メモリセルと、このメモリセルに接続され
るn本(nは1を除く自然数)のビット線およびm本
(mは1を除く自然数)のワード線を複数含んで構成さ
れるメモリセルアレイと、 外部からアドレス信号を入力してデコードを行なうデコ
ード部と、このデコード部出力および制御信号を入力し
て前記ワード線を駆動するワード線駆動部とによって構
成されるアドレスデコード部と、 前記ビット線に接続されて前記ビット線をチャージする
チャージ手段と、 前記ビット線に接続されて、前記ビット線のデータを外
部へ出力し、また外部のデータを前記ビット線に出力す
る入出力手段とを有し、 前記アドレスデコード部が前記アドレス信号および制御
信号の論理積と論理和をとる機能を有するとともに、特
定の異なるアドレス信号をデコードして同一のワード線
を駆動することを特徴とする半導体記憶装置。
3. A memory cell including a plurality of n (n is a natural number excluding 1) bit lines and m (m is a natural number excluding 1) word lines connected to the memory cell. An address decoding unit including a memory cell array, a decoding unit that inputs and decodes an address signal from the outside, and a word line driving unit that inputs the output of the decoding unit and a control signal to drive the word line; Charging means connected to the bit line for charging the bit line; input / output means connected to the bit line for outputting data of the bit line to the outside and outputting external data to the bit line And the address decoding unit has a function of performing a logical sum and an AND operation of the address signal and the control signal, and outputs a specific different address signal. A semiconductor memory device which decodes and drives the same word line.
【請求項4】アドレスデコード部が、アドレス信号を入
力してデコードを行なうa個(aは1を除く自然数)の
デコード手段と、このデコード手段の出力の論理和をと
るゲートとによって構成されていることを特徴とする請
求項(3)記載の半導体記憶装置。
4. An address decoding section comprising: a (a is a natural number excluding 1) decoding means for inputting and decoding an address signal; and a gate for obtaining a logical sum of outputs of the decoding means. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein:
【請求項5】アドレスデコード部が、デコードするビッ
ト数と制御信号分の一導伝型のトランジスタからなる直
列トランジスタをa個(aは1を除く自然数)並列接続
したものと、他導伝型のトランジスタによって構成され
ており、a個のそれぞれの前記直列トランジスタの一方
が第1の電位に接続され、もう一方が前記トランジスタ
に接続されて出力となり、前記トランジスタのもう一方
が第2の電位に接続されていることを特徴とする請求項
(3)記載の半導体装置。
5. An address decoding unit comprising: a serially connected a series transistor (a is a natural number excluding 1) comprising a number of bits to be decoded and a transistor of one conductivity type for a control signal; , One of the a series transistors is connected to a first potential, the other is connected to the transistor to provide an output, and the other of the transistors is connected to a second potential. The semiconductor device according to claim 3, wherein the semiconductor device is connected.
【請求項6】メモリセルアレイが、メモリ素子のデータ
を読み出し用ビット線に出力する出力手段と、この出力
手段に接続される読み出し用ワード線と、書き込み用ビ
ット線のデータを入力して、前記メモリ素子に出力する
入力手段と、この入力手段に接続される書き込み用ワー
ド線を有するメモリセルを複数含んで構成され、 チャージ手段が読み出し用ビット線に接続され、 入出力手段が前記読み出し用ビット線および書き込み用
ビット線に接続されて、読み出し用ビット線のデータを
外部に出力し、また外部のデータを前記書き込み用ビッ
ト線に出力する構成を有する請求項(3)、請求項
(4)、請求項(5)のいずれかに記載の半導体装置。
6. A memory cell array, comprising: an output unit for outputting data of a memory element to a read bit line; a read word line connected to the output unit; and data of a write bit line. An input unit for outputting to the memory element, and a plurality of memory cells having a write word line connected to the input unit; a charging unit connected to a read bit line; And (4) being connected to the write bit line and the write bit line, outputting data of the read bit line to the outside and outputting external data to the write bit line. The semiconductor device according to claim 5.
【請求項7】メモリセルと、このメモリセルに接続され
るn本(nは1を除く自然数)のビット線およびm本
(mは1を除く自然数)のワード線を複数含んで構成さ
れるメモリセルアレイと、 同一アドレス信号を入力してデコードを行なうa個(a
は1を除く自然数)のデコード手段と、このデコード手
段の出力の論理和をとるゲートとによって構成されるデ
コード部と、このデコード部の出力を入力して前記ワー
ド線を駆動するワード線駆動部とによって構成されるア
ドレスデコード部と、 前記ビット線に接続されて前記ビット線をチャージする
チャージ手段と、 前記ビット線に接続されて、前記ビット線のデータを外
部へ出力し、また外部のデータを前記ビット線に出力す
る入出力手段とを備え、 前記a個のデコード部の各々は、前記同一アドレス信号
に対して、異なるコーディングが施されており、特定の
異なるアドレス信号をデコードして同一のワード線を駆
動することを特徴とする半導体記憶装置。
7. A memory cell including a plurality of n (n is a natural number excluding 1) bit lines and m (m is a natural number excluding 1) word lines connected to the memory cell. A memory cell array and a number (a
Is a natural number excluding 1), a decoding unit constituted by a gate for taking the logical sum of outputs of the decoding unit, and a word line driving unit which inputs the output of the decoding unit and drives the word line An address decoding unit comprising: a charge unit connected to the bit line to charge the bit line; connected to the bit line to output data of the bit line to the outside; And input / output means for outputting the same address signal to the bit line, wherein each of the a decoding units is differently coded with respect to the same address signal, and decodes specific different address signals to obtain the same A semiconductor memory device for driving the word line of the semiconductor memory device.
【請求項8】メモリセルと、このメモリセルに接続され
るn本(nは1を除く自然数)のビット線およびm本
(mは1を除く自然数)のワード線を複数含んで構成さ
れるメモリセルアレイと、 デコードするビット数と制御信号分の一導伝型のトラン
ジスタからなる直列トランジスタをa個(aは1を除く
自然数)並列接続したものと、他導伝型のトランジスタ
によって構成され、a個のそれぞれの前記直列トランジ
スタの一方が第1の電位に接続され、もう一方が前記ト
ランジスタに接続されて出力となり、前記トランジスタ
のもう一方が第2の電位に接続されているデコード部
と、このデコード部の出力を入力して前記ワード線を駆
動するワード線駆動部とによって構成されるアドレスデ
コード部と、 前記ビット線に接続されて前記ビット線をチャージする
チャージ手段と、 前記ビット線に接続されて、前記ビット線のデータを外
部へ出力し、また外部のデータを前記ビット線に出力す
る入出力手段とを備え、 前記デコード部は、同一アドレス信号に対して、異なる
コーディングが施されており、特定の異なるアドレス信
号をデコードして同一のワード線を駆動することを特徴
とする半導体記憶装置。
8. A memory cell including a plurality of n (n is a natural number excluding 1) bit lines and m (m is a natural number excluding 1) word lines connected to the memory cell. A memory cell array, a series connection of a series transistors (a is a natural number excluding 1) composed of a single conduction type transistor for the number of bits to be decoded and a control signal, and another conduction type transistor; a decoding unit in which one of the a series transistors is connected to a first potential, the other is connected to the transistor and becomes an output, and the other of the transistors is connected to a second potential; An address decoding unit comprising an output of the decoding unit and a word line driving unit for driving the word line; and an address decoding unit connected to the bit line. Charge means for charging a line; and input / output means connected to the bit line for outputting data of the bit line to the outside and outputting external data to the bit line. A semiconductor memory device wherein different coding is applied to the same address signal, and a specific different address signal is decoded to drive the same word line.
【請求項9】メモリセルアレイが、メモリ素子のデータ
を読み出し用ビット線に出力する出力手段と、この出力
手段に接続される読み出し用ワード線と、書き込み用ビ
ット線のデータを入力して前記メモリ素子に出力する入
力手段と、この入力手段に接続される書き込み用ワード
線を有するメモリセルを複数含んで構成され、 チャージ手段が読み出し用ビット線に接続され、 入出力手段が前記読み出し用ビット線および書き込み用
ビット線に接続されて、読み出し用ビット線のデータを
外部に出力し、また外部のデータを前記書き込み用ビッ
ト線に出力する構成を有する請求項(7)または請求項
(8)記載の半導体装置。
9. A memory cell array, comprising: an output unit for outputting data of a memory element to a read bit line; a read word line connected to the output unit; and a memory for inputting data of a write bit line. An input means for outputting to the element; and a plurality of memory cells having a write word line connected to the input means. A charge means is connected to the read bit line, and the input / output means is the read bit line. 9. The semiconductor memory device according to claim 7, further comprising a structure connected to the write bit line to output data of the read bit line to the outside and output external data to the write bit line. Semiconductor device.
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