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KR100939154B1 - Non-volatile latch circuit and system on chip with the same - Google Patents

Non-volatile latch circuit and system on chip with the same Download PDF

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Publication number
KR100939154B1
KR100939154B1 KR1020070141518A KR20070141518A KR100939154B1 KR 100939154 B1 KR100939154 B1 KR 100939154B1 KR 1020070141518 A KR1020070141518 A KR 1020070141518A KR 20070141518 A KR20070141518 A KR 20070141518A KR 100939154 B1 KR100939154 B1 KR 100939154B1
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KR
South Korea
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latch
signal
pull
output
nonvolatile
Prior art date
Application number
KR1020070141518A
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Korean (ko)
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KR20090073545A (en
Inventor
강희복
홍석경
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주식회사 하이닉스반도체
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Publication date
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Abstract

본 발명은 비휘발성 래치 회로 및 이를 포함하는 시스템 온 칩에 관한 것으로서, 액티브 구간에서 래치 데이터의 변화를 감지하여 새로운 데이터를 래치에 저장함으로써 별도의 데이터 저장 시간이 불필요한 래치 회로의 기술을 개시한다. 이러한 본 발명은 별도의 데이터 저장 구간을 두지 않고 액티브 구간에서 래치 데이터를 변화 여부를 감지하여 래치 데이터의 변화가 감지될 경우 새로운 데이터를 비휘발성 래치에 비휘발성 상태로 저장함으로써, 임의의 순간에 파워 오프가 발생할 경우 비휘발성 래치부에 항상 새로운 데이터가 저장됨으로써 데이터가 손실되는 것을 방지하고, 데이터 복구를 위한 부팅 시간이 불필요하여 동작 속도를 향상시킬 수 있도록 한다. The present invention relates to a nonvolatile latch circuit and a system-on-chip including the same, and discloses a technique of a latch circuit requiring no separate data storage time by detecting a change in latch data in an active period and storing new data in the latch. The present invention detects whether the latch data is changed in the active period without having a separate data storage section, and when a change in the latch data is detected, the new data is stored in the nonvolatile latch in a nonvolatile state, thereby providing power at any moment. When the off occurs, new data is always stored in the nonvolatile latch unit, thereby preventing data loss and improving the operation speed by eliminating the need for booting time for data recovery.

Description

비휘발성 래치 회로 및 이를 포함하는 시스템 온 칩{Non-volatile latch circuit and system on chip with the same}Non-volatile latch circuit and system on chip comprising the same

도 1은 종래의 반도체 칩의 전력 소모 변화를 설명하기 위한 그래프. 1 is a graph for explaining a change in power consumption of a conventional semiconductor chip.

도 2는 종래의 비휘발성 래치 회로에 관한 회로도. 2 is a circuit diagram of a conventional nonvolatile latch circuit.

도 3은 종래의 비휘발성 래치 회로의 데이터 저장/리콜 방법을 설명하기 위한 도면. 3 is a view for explaining a data storage / recall method of a conventional nonvolatile latch circuit.

도 4는 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로를 포함하는 시스템 온 칩 구성도. 4 is a system-on-chip configuration including a nonvolatile latch circuit in accordance with the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로의 데이터 저장/리콜 방법을 설명하기 위한 도면. 5 is a diagram for explaining a data storage / recall method of a nonvolatile latch circuit according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로에 관한 구성도. 6 is a block diagram of a nonvolatile latch circuit according to the present invention;

도 7은 도 6의 비휘발성 래치부에 관한 상세 회로도. FIG. 7 is a detailed circuit diagram of the nonvolatile latch unit of FIG. 6. FIG.

도 8은 도 7의 비휘발성 저장부에 관한 상세 회로도. FIG. 8 is a detailed circuit diagram of the nonvolatile storage of FIG. 7. FIG.

도 9 및 도 10은 도 8의 입력 제어부에 관한 상세 회로도 및 동작 타이밍도. 9 and 10 are detailed circuit diagrams and operation timing diagrams of the input control unit of FIG. 8;

도 11 및 도 12는 도 8의 입력 제어부에 관한 다른 실시예. 11 and 12 illustrate another embodiment of the input control unit of FIG. 8.

도 13은 도 8의 저장부에 관한 상세 회로도. FIG. 13 is a detailed circuit diagram illustrating a storage unit of FIG. 8. FIG.

도 14는 도 8의 저장부에 관한 다른 실시예. 14 is another embodiment of the storage of FIG. 8;

도 15 및 도 16a,16b는 도 6의 저장/리콜 제어부에 관한 상세 회로도 및 동작 타이밍도. 15 and 16A and 16B are detailed circuit diagrams and operation timing diagrams of the storage / recall control section of FIG. 6;

도 17은 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로의 파워-온 리셋 동작시의 동작 타이밍도. Fig. 17 is an operation timing diagram during a power-on reset operation of the nonvolatile latch circuit according to the present invention.

도 18은 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로의 데이터 저장시의 동작 타이밍도. 18 is an operation timing diagram at the time of data storage of the nonvolatile latch circuit according to the present invention;

본 발명은 비휘발성 래치 회로 및 이를 포함하는 시스템 온 칩에 관한 것으로서, 액티브 구간에서 래치 데이터의 변화를 감지하여 새로운 데이터를 래치에 저장함으로써 파워 오프시 별도의 시스템 부팅 과정이 불필요하도록 하는 기술이다. The present invention relates to a nonvolatile latch circuit and a system on chip including the same, and to detect a change in latch data in an active period and store new data in a latch so that a separate system booting process is unnecessary at power off.

도 1은 종래의 나노스케일(Nanoscale) 디바이스 쉬링크(Shrink)에 의한 칩의 전력 소모 변화를 나타낸 그래프이다. 1 is a graph illustrating a change in power consumption of a chip due to a conventional nanoscale device shrink.

도 1의 그래프를 보면, 디바이스의 디자인 룰(Design Rule)을 나타내는 테크놀로지 노드(Technology node)가 큰 경우, 시스템 온 칩(System On a Chip;SOC)의 동작 전류인 액티브 전류는 비동작 상태의 스탠바이(Standby) 전류보다 전류 소모가 훨씬 큼을 알 수 있다. Referring to the graph of FIG. 1, when a technology node representing a design rule of a device is large, an active current which is an operating current of a system on a chip (SOC) is in a standby state of an inoperative state. It can be seen that the current consumption is much higher than the current (Standby).

그러나, 디바이스 사이즈가 작아짐에 따라 액티브 전류는 완만한 증가를 보이는 반면에, 스탠바이 전류는(예를 들면, 90nm) 급격하게 증가하는 양상을 보이게 된다. 이러한 양상은 액티브 전류의 주성분인 스위칭 전류의 증가보다, 비 스위칭 전류인 서브 문턱 전압(Sub Threshold Voltage;Vt) 상에서의 누설전류 성분이 급격히 증가하는 것을 의미한다. 즉, 전원이 인가되고 칩이 동작하지 않는 스탠바이 상태에서 CMOS를 관통하는 누설 전류의 성분이 급격히 증가하게 됨을 나타낸다. However, as the device size decreases, the active current shows a gentle increase while the standby current (e.g., 90nm) shows a sharp increase. This aspect means that the leakage current component on the sub-threshold voltage (Vt) that is the non-switching current increases more rapidly than the increase of the switching current that is the main component of the active current. That is, the leakage current penetrating through the CMOS rapidly increases in a standby state where power is applied and the chip does not operate.

따라서, 스탠바이 모드에서는 칩의 공급 전원을 차단하는 것이 칩의 전력 소모를 줄이는 하나의 방법이 된다. 이때, 칩의 전원이 차단되었을 경우 차단되기 이전의 회로 상태를 그대로 회복하기 위해 이전의 회로 상태를 저장하고 다시 리콜(Recall)할 수 있는 회로가 필요하다. Therefore, in the standby mode, shutting off the power supply of the chip is one method of reducing the power consumption of the chip. In this case, when the power of the chip is cut off, a circuit capable of storing and recalling the previous circuit state is needed in order to restore the circuit state before the block.

이러한 칩의 파워 오프시 회로의 이전 상태를 기억하는 통상의 회로가 도 2에 도시된 비휘발성 래치 회로이다. The conventional circuit which stores the previous state of the circuit at the time of power off of the chip is the nonvolatile latch circuit shown in FIG.

종래의 비휘발성 래치 회로는, 복수개의 인버터 IV1~IV8, NMOS트랜지스터 SW1,SW2 및 커패시터부(10)를 구비한다. The conventional nonvolatile latch circuit includes a plurality of inverters IV1 to IV8, NMOS transistors SW1 and SW2 and a capacitor unit 10.

여기서, 인버터 IV1는 클록 CK에 동기하여 데이터 D를 반전한다. 래치 R1는 래치 구조의 인버터 IV2,IV3을 구비하여 클록 /CK에 동기하여 인버터 IV1의 출력을 래치한다. 인버터 IV4는 클록 /CK에 동기하여 래치 R1의 출력을 반전한다. 래치 R2는 래치 구조의 인버터 IV5,IV6을 구비하여 인버터 IV4의 출력을 래치하여 데이터 Q를 출력한다. Here, inverter IV1 inverts data D in synchronization with clock CK. Latch R1 includes inverters IV2 and IV3 having a latch structure to latch the output of inverter IV1 in synchronization with clock / CK. Inverter IV4 inverts the output of latch R1 in synchronization with clock / CK. The latch R2 includes inverters IV5 and IV6 having a latch structure to latch the output of the inverter IV4 to output data Q.

그리고, NMOS트랜지스터 SW1,SW2는 스위칭 신호 SS에 따라 래치 R1과 커패시터부(10)를 선택적으로 연결한다. 커패시터부(10)는 복수개의 불휘발성 강유전체 커패시터 FC1~FC4를 구비한다. 이때, 불휘발성 강유전체 커패시터 FC1,FC2는 인버 터 IV7에 의해 반전된 플레이트 라인 /PL1의 출력을 저장한다. 그리고, 불휘발성 강유전체 커패시터 FC3,FC4는 인버터 IV8에 의해 반전된 플레이트 라인 /PL2의 출력을 저장한다. The NMOS transistors SW1 and SW2 selectively connect the latch R1 and the capacitor unit 10 according to the switching signal SS. The capacitor unit 10 includes a plurality of nonvolatile ferroelectric capacitors FC1 to FC4. At this time, the nonvolatile ferroelectric capacitors FC1 and FC2 store the output of the plate line / PL1 inverted by the inverter IV7. The nonvolatile ferroelectric capacitors FC3 and FC4 store the output of the plate line / PL2 inverted by the inverter IV8.

이러한 구성을 갖는 종래의 비휘발성 래치 회로는, 시스템 온 칩 내의 각 회로 기능 영역에 구비되어, 파워 오프시 전원 공급 스위치의 턴온 상태에서의 비휘발성 데이터를 저장하게 된다. 즉, 전원 스위치가 오프되기 이전에 별도의 래치 R1,R2를 통해 커패시터부(10)에 데이터를 저장하거나, 파워 온 동작시 이전의 데이터를 복구하게 된다. The conventional nonvolatile latch circuit having such a configuration is provided in each circuit functional region in the system on chip to store nonvolatile data in the turn-on state of the power supply switch at power off. That is, the data is stored in the capacitor unit 10 through separate latches R1 and R2 before the power switch is turned off, or the previous data is restored during the power-on operation.

도 3은 종래의 비휘발성 래치 회로의 데이터 저장/리콜 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a data storage / recall method of a conventional nonvolatile latch circuit.

종래의 비휘발성 래치 회로는, 파워 오프 모드 진입시에 래치 R1,R2의 상태를 저장 구간동안 커패시터부(10)에 저장하게 되고, 파워 온 모드 진입시 리콜구간 동안 래치 R1,R2에 저장된 데이터를 복구하게 된다. The conventional nonvolatile latch circuit stores the states of the latches R1 and R2 in the storage unit during the storage period when entering the power-off mode, and restores the data stored in the latches R1 and R2 during the recall period during the power-on mode entering. do.

그런데, 이러한 종래의 비휘발성 래치 회로는 기설정된 파워 오프 모드시에만 이전 데이터를 저장한다. 따라서, 액티브 구간 동안에 우발적인 파워 오프 상태가 발생할 경우, 액티브 상태에서의 래치 데이터를 상실하게 되어 데이터 복구가 불가능하게 되는 문제점이 있다. However, such a conventional nonvolatile latch circuit stores previous data only in a preset power off mode. Accordingly, when an accidental power-off state occurs during the active period, the latch data in the active state is lost and data recovery is impossible.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 다음과 같은 목적을 갖는다. The present invention has been made to solve the above problems, and has the following object.

첫째, 별도의 데이터 저장 구간을 구비하지 않고, 액티브 구간에서 래치 데이터의 변화를 감지하여 새로운 데이터를 래치에 저장함으로써 파워 오프시 별도의 시스템 부팅 과정이 불필요하도록 하는데 그 목적이 있다. First, the present invention does not have a separate data storage section, and detects a change in latch data in the active section and stores new data in the latch so that a separate system booting process is unnecessary at power off.

둘째, 시스템 온 칩(SOC) 내부의 래치 구조를 비휘발성 구조로 변경하여 데이터 복구를 위한 부팅 시간을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. Second, the purpose of the present invention is to reduce the boot time for data recovery by changing the latch structure inside the system on chip (SOC) to a nonvolatile structure.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비휘발성 래치 회로는, 입력신호를 순차적으로 반전하여 위상이 서로 다른 제 1 및 제 2제어신호를 출력하는 입력 구동부; 클록의 비활성화시 출력노드의 양단을 이퀄라이징시키기 위한 프리차지 처리부; 클록의 활성화시 제 1 및 제 2제어신호에 따라 출력노드의 양단에 전압 차를 발생시키는 입력 처리부; 입력 처리부의 활성화시 출력노드의 전압 레벨을 증폭하는 증폭부; 및 출력 노드의 전압 레벨 상태에 따라 풀업 또는 풀다운 전압 레벨을 저장하되, 래치 천이 검출신호에 따라 출력노드의 데이터를 비휘발성 상태로 저장하는 출력 래치 처리부를 포함하며, 출력 래치 처리부는 출력노드의 제 1단자의 출력신호에 따라 스위칭 동작하여 전원전압을 선택적으로 공급하는 풀업 구동소자; 출력노드의 제 2단자의 반전신호에 따라 스위칭 동작하여 접지전압을 선택적으로 공급하는 풀다운 구동소자; 및 래치 천이 검출신호에 따라 풀업 구동소자 또는 풀다운 구동소자의 출력을 비휘발성 상태로 저장하는 비휘발성 저장부를 포함하며, 비휘발성 저장부는 풀업 구동소자 및 풀다운 구동소자의 출력과, 래치 천이 검출신호 및 파워 온 리셋신호에 따라 데이터 제어신호를 출력하는 입력 제어부; 및 래치 천이 검출신호와 저장 제어신호들의 상태에 따라 데이터 제어신호를 불휘발성 강유전체 커패시터에 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile latch circuit including: an input driver configured to sequentially invert an input signal to output first and second control signals having different phases; A precharge processor for equalizing both ends of the output node when the clock is inactivated; An input processor for generating a voltage difference across the output node according to the first and second control signals when the clock is activated; An amplifier for amplifying the voltage level of the output node when the input processor is activated; And an output latch processing unit for storing a pull-up or pull-down voltage level according to the voltage level of the output node, and storing the data of the output node in a non-volatile state according to the latch transition detection signal. A pull-up driving device for selectively supplying a power supply voltage by switching according to an output signal of one terminal; A pull-down driving device for selectively supplying a ground voltage by switching according to the inversion signal of the second terminal of the output node; And a nonvolatile storage unit for storing the output of the pull-up driving device or the pull-down driving device in a non-volatile state according to the latch transition detection signal, wherein the nonvolatile storage unit includes an output of the pull-up driving device and the pull-down driving device, a latch transition detection signal, An input control unit outputting a data control signal according to a power-on reset signal; And a storage unit which stores the data control signal in the nonvolatile ferroelectric capacitor according to the state of the latch transition detection signal and the storage control signals.

또한, 본 발명의 비휘발성 래치 회로를 포함하는 시스템 온 칩은, 클록이 활성화되는 액티브 구간 동안 래치에 저장된 래치 데이터의 천이 여부를 검출하여 래치 천이 검출신호를 발생하고, 래치 천이 검출신호와 파워 온 리셋신호에 따라 불휘발성 강유전체 커패시터에 변화된 래치 데이터를 저장하고 이를 복구하는 비휘발성 래치회로; 및 비휘발성 래치회로를 칩 내의 각각의 회로 기능영역에 복수개 구비하여 전원의 공급 여부와 상관없이 래치 데이터의 로직 상태를 홀딩하는 시스템을 구비하고, 비휘발성 래치 회로는 입력신호를 순차적으로 반전하여 위상이 서로 다른 제 1 및 제 2제어신호를 출력하는 입력 구동부; 클록의 비활성화시 출력노드의 양단을 이퀄라이징시키기 위한 프리차지 처리부; 클록의 활성화시 제 1 및 제 2제어신호에 따라 출력노드의 양단에 전압 차를 발생시키는 입력 처리부; 입력 처리부의 활성화시 출력노드의 전압 레벨을 증폭하는 증폭부; 및 출력 노드의 전압 레벨 상태에 따라 풀업 또는 풀다운 전압 레벨을 저장하되, 래치 천이 검출신호에 따라 출력노드의 데이터를 비휘발성 상태로 저장하는 출력 래치 처리부를 포함하며, 출력 래치 처리부는 출력노드의 제 1단자의 출력신호에 따라 스위칭 동작하여 전원전압을 선택적으로 공급하는 풀업 구동소자; 출력노드의 제 2단자의 반전신호에 따라 스위칭 동작하여 접지전압을 선택적으로 공급하는 풀다운 구동소자; 및 래치 천이 검출신호에 따라 풀업 구동소자 또는 풀다운 구동소자의 출력을 비휘발성 상태로 저장하는 비휘발성 저장부를 포함하며, 비휘발성 저장부는 풀업 구동소자 및 풀다운 구동소자의 출력과, 래치 천이 검출신호 및 파워 온 리셋신호에 따라 데이터 제어신호를 출력하는 입력 제어부; 및 래치 천이 검출신호와 저장 제어신호들의 상태에 따라 데이터 제어신호를 불휘발성 강유전체 커패시터에 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the system-on-chip including the nonvolatile latch circuit of the present invention detects whether or not the latch data stored in the latch is transitioned during the active period in which the clock is activated, generates a latch transition detection signal, and generates a latch transition detection signal and a power-on. A nonvolatile latch circuit for storing and restoring changed latch data in the nonvolatile ferroelectric capacitor according to a reset signal; And a plurality of nonvolatile latch circuits in respective circuit functional regions in the chip to hold the logic state of the latch data regardless of whether power is supplied or not, and the nonvolatile latch circuit inverts the input signal sequentially and phases. An input driver for outputting different first and second control signals; A precharge processor for equalizing both ends of the output node when the clock is inactivated; An input processor for generating a voltage difference across the output node according to the first and second control signals when the clock is activated; An amplifier for amplifying the voltage level of the output node when the input processor is activated; And an output latch processing unit for storing a pull-up or pull-down voltage level according to the voltage level of the output node, and storing the data of the output node in a non-volatile state according to the latch transition detection signal. A pull-up driving device for selectively supplying a power supply voltage by switching according to an output signal of one terminal; A pull-down driving device for selectively supplying a ground voltage by switching according to the inversion signal of the second terminal of the output node; And a nonvolatile storage unit for storing the output of the pull-up driving device or the pull-down driving device in a non-volatile state according to the latch transition detection signal, wherein the nonvolatile storage unit includes an output of the pull-up driving device and the pull-down driving device, a latch transition detection signal, An input control unit outputting a data control signal according to a power-on reset signal; And a storage unit which stores the data control signal in the nonvolatile ferroelectric capacitor according to the state of the latch transition detection signal and the storage control signals.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로를 포함하는 시스템 온 칩에 관한 구성도이다. 4 is a block diagram illustrating a system on chip including a nonvolatile latch circuit according to the present invention.

본 발명의 비휘발성 래치 NVL는, 시스템 온 칩(System On a Chip;SOC) 내의 각 회로 기능 영역에 구비되어, 전원 공급 스위치가 턴오프되는 파워 오프 동작시 전원 공급 스위치의 턴온 상태에서의 로직 상태를 저장하게 된다. The nonvolatile latch NVL of the present invention is provided in each circuit function region in a system on a chip (SOC), and is a logic state in a turn-on state of a power supply switch during a power-off operation in which the power supply switch is turned off. Will be saved.

도 5는 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로의 데이터 저장/리콜 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a data storage / recall method of a nonvolatile latch circuit according to the present invention.

본 발명은 파워 오프 모드 진입 이전에 데이터 저장 구간을 별도로 구비하지 않는다. 그리고, 액티브 구간에 래치 데이터의 변화를 검출하여 래치 천이 검출신호 LTD를 발생하고, 새로운 데이터를 비휘발성 래치 NVL에 수시로 저장한다. 또 한, 파워가 온되는 리콜구간 동안 래치에 저장된 데이터를 복구하게 된다. The present invention does not include a data storage section before entering the power off mode. Then, the latch transition detection signal LTD is generated by detecting the change of the latch data in the active section, and new data is frequently stored in the nonvolatile latch NVL. In addition, the data stored in the latch is recovered during the recall period.

이에 따라, 임의의 순간에 우발적인 파워 오프가 발생할 경우에도 비휘발성 래치 NVL에 항상 새로운 데이터가 저장되기 때문에 별도의 데이터 저장 시간을 소비하지 않을 수 있도록 한다. Accordingly, even when an accidental power-off occurs at any moment, new data is always stored in the nonvolatile latch NVL so that a separate data storage time is not consumed.

도 6은 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로(NVL)의 구성도이다. 6 is a configuration diagram of a nonvolatile latch circuit NVL according to the present invention.

본 발명은 비휘발성 래치부(100), 래치 천이 검출부(200), 저장 및 리콜 제어부(300)를 구비한다. The present invention includes a nonvolatile latch unit 100, a latch transition detection unit 200, and a storage and recall control unit 300.

여기서, 비휘발성 래치부(100)는 클록 CLK, 풀업 인에이블 신호 ENP, 풀다운 인에이블 신호 ENN 및 셀 플레이트 신호 CPL에 따라 입력신호 LAT_IN를 래치하여 출력신호 LAT_OUT를 출력한다. 여기서, 클록 CLK은 비휘발성 래치부(100)에 입력된 데이터를 래치하기 위한 활성화 신호이다. Here, the nonvolatile latch unit 100 latches the input signal LAT_IN according to the clock CLK, the pull-up enable signal ENP, the pull-down enable signal ENN, and the cell plate signal CPL to output the output signal LAT_OUT. Here, the clock CLK is an activation signal for latching data input to the nonvolatile latch unit 100.

그리고, 래치 천이 검출부(200)는 출력신호 LAT_OUT의 천이 여부를 검출하여, 래치 데이터가 천이할 경우 단일 펄스 신호인 래치 천이 검출신호 LTD를 발생한다. 저장/리콜 제어부(300)는 파워-온 리셋신호 POR와 래치 천이 검출신호 LTD에 따라 비휘발성 래치부(100)의 데이터 저장 및 리콜 동작을 제어하기 위한 풀업 인에이블 신호 ENP, 풀다운 인에이블 신호 ENN 및 셀 플레이트 신호 CPL를 출력한다. The latch transition detection unit 200 detects whether the output signal LAT_OUT has transitioned, and generates a latch transition detection signal LTD that is a single pulse signal when the latch data transitions. The storage / recall control unit 300 pull-up enable signal ENP and pull-down enable signal ENN for controlling data storage and recall operation of the nonvolatile latch unit 100 according to the power-on reset signal POR and the latch transition detection signal LTD. And the cell plate signal CPL.

도 7은 도 6의 비휘발성 래치부(100)에 관한 상세 회로도이다. FIG. 7 is a detailed circuit diagram illustrating the nonvolatile latch unit 100 of FIG. 6.

비휘발성 래치부(100)는 입력 구동부(110), 프리차지 처리부(120), 증폭부(130), 입력 처리부(140) 및 출력 래치 처리부(150)를 구비한다. The nonvolatile latch unit 100 includes an input driver 110, a precharge processor 120, an amplifier 130, an input processor 140, and an output latch processor 150.

여기서, 입력 구동부(110)는 인버터 IV9,IV10를 구비한다. 인버터 IV9는 입력신호 LAT_IN를 반전하여 제어신호 SB를 출력한다. 그리고, 인버터 IV10는 제어신호 SB를 반전하여 제어신호 S를 출력한다. Here, the input driver 110 includes inverters IV9 and IV10. The inverter IV9 inverts the input signal LAT_IN and outputs the control signal SB. The inverter IV10 inverts the control signal SB and outputs the control signal S. FIG.

프리차지 처리부(120)는 풀업용 PMOS트랜지스터 P1,P2와 이퀄라이징을 위한 프리차지용 PMOS트랜지스터 P3를 구비한다. 여기서, PMOS트랜지스터 P1,P2는 전원전압 VDD 인가단과 노드 LN1,LN2 사이에 각각 연결되어 공통 게이트 단자를 통해 클록 CLK이 인가된다. 그리고, PMOS트랜지스터 P3는 노드 LN1,LN2 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 클록 CLK이 인가된다. The precharge processor 120 includes pull-up PMOS transistors P1 and P2 and precharge PMOS transistor P3 for equalization. Here, the PMOS transistors P1 and P2 are connected between the power supply voltage VDD applying terminal and the nodes LN1 and LN2, respectively, and the clock CLK is applied through the common gate terminal. The PMOS transistor P3 is connected between the nodes LN1 and LN2 so that the clock CLK is applied through the gate terminal.

증폭부(130)는 크로스 커플 형태로 연결된 PMOS트랜지스터 P4,P5와 NMOS트랜지스터 N1,N2를 구비하여 입력 처리부(140)의 출력을 증폭한다. 여기서, PMOS트랜지스터 P4,P5는 전원전압 VDD 인가단과 노드 LN1,LN2 사이에 각각 연결되며, PMOS트랜지스터 P4의 게이트 단자는 노드 LN2에 연결되고 PMOS트랜지스터 P5의 게이트 단자는 노드 LN1에 연결된다. The amplifier 130 includes PMOS transistors P4 and P5 and NMOS transistors N1 and N2 connected in a cross-coupled form to amplify the output of the input processor 140. Here, the PMOS transistors P4 and P5 are connected between the supply voltage VDD terminal and the nodes LN1 and LN2, respectively, the gate terminal of the PMOS transistor P4 is connected to the node LN2, and the gate terminal of the PMOS transistor P5 is connected to the node LN1.

그리고, NMOS트랜지스터 N1,N2는 노드 LN1,LN2와 NMOS트랜지스터 N3,N4 사이에 각각 연결되며, NMOS트랜지스터 N1의 게이트 단자는 노드 LN2에 연결되고 NMOS트랜지스터 N2의 게이트 단자는 노드 LN1에 연결된다. 여기서, 출력 노드 LN1,LN2는 프리차지 처리부(120)에 의해 클록 CLK이 로우가 되면 하이 레벨로 프리차지된다. The NMOS transistors N1 and N2 are connected between the nodes LN1, LN2 and the NMOS transistors N3 and N4, respectively, the gate terminal of the NMOS transistor N1 is connected to the node LN2, and the gate terminal of the NMOS transistor N2 is connected to the node LN1. Here, the output nodes LN1 and LN2 are precharged to a high level when the clock CLK becomes low by the precharge processor 120.

입력 처리부(140)는 복수개의 NMOS트랜지스터 N3~N5를 구비한다. The input processor 140 includes a plurality of NMOS transistors N3 to N5.

여기서, NMOS트랜지스터 N3,N4는 NMOS트랜지스터 N1,N2와 NMOS트랜지스터 N5 사이에 연결되어, 각각의 게이트 단자를 통해 제어신호 S,SB가 인가된다. NMOS트랜지스터 N5는 NMOS트랜지스터 N3,N4와 접지전압단 사이에 연결되어, 게이트 단자를 통해 연속적으로 입력되는 특정 주파수 클록 CLK이 인가된다. 그리고, NMOS트랜지스터 N5는 증폭부(130)와 입력 처리부(140)의 활성화 상태를 조정하게 된다. Here, the NMOS transistors N3 and N4 are connected between the NMOS transistors N1 and N2 and the NMOS transistor N5, and the control signals S and SB are applied through the respective gate terminals. The NMOS transistor N5 is connected between the NMOS transistors N3 and N4 and the ground voltage terminal, and a specific frequency clock CLK is continuously applied through the gate terminal. The NMOS transistor N5 adjusts the activation states of the amplifier 130 and the input processor 140.

출력 래치 처리부(150)는 인버터 IV11,IV12, PMOS트랜지스터 P6, NMOS트랜지스터 N6 및 비휘발성 저장부(151)를 구비한다. The output latch processor 150 includes inverters IV11 and IV12, a PMOS transistor P6, an NMOS transistor N6, and a nonvolatile storage unit 151.

여기서, PMOS트랜지스터 P6는 전원전압단과 노드 LN4 사이에 연결되어 게이트 단자가 노드 LN1에 연결된다. 이에 따라, PMOS트랜지스터 P6는 노드 LN1의 전압 레벨에 따라 노드 LN4의 풀업을 조정하게 된다. NMOS트랜지스터 N6는 노드 LN4와 접지전압단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 인버터 IV11의 출력이 인가된다. 이에 따라, NMOS트랜지스터 N6는 노드 LN3의 전압 레벨에 따라 노드 LN4의 풀다운을 조정하게 된다. Here, the PMOS transistor P6 is connected between the power supply voltage terminal and the node LN4 so that the gate terminal is connected to the node LN1. Accordingly, the PMOS transistor P6 adjusts the pullup of the node LN4 according to the voltage level of the node LN1. The NMOS transistor N6 is connected between node LN4 and the ground voltage terminal, and the output of inverter IV11 is applied through the gate terminal. Accordingly, the NMOS transistor N6 adjusts the pull-down of the node LN4 according to the voltage level of the node LN3.

그리고, 비휘발성 저장부(151)는 노드 LN4의 풀업/풀다운 전압을 비휘발성 래치 상태로 저장하여 노드 LN5에 출력한다. 인버터 IV12는 노드 LN5의 출력을 반전하여 출력신호 LAT_OUT를 출력한다. The nonvolatile storage unit 151 stores the pullup / pulldown voltage of the node LN4 in a nonvolatile latch state and outputs the pullup / pulldown voltage to the node LN5. The inverter IV12 inverts the output of the node LN5 and outputs the output signal LAT_OUT.

도 8은 도 7의 비휘발성 저장부(151)에 관한 상세 구성도이다. 8 is a detailed configuration diagram illustrating the nonvolatile storage unit 151 of FIG. 7.

비휘발성 저장부(151)는 입력 제어부(152)와 저장부(153)를 포함한다. The nonvolatile storage unit 151 includes an input control unit 152 and a storage unit 153.

여기서, 입력 제어부(152)는 노드 LN4의 출력과, 래치 천이 검출신호 LTD 및 파워-온 리셋신호 POR에 따라 데이터 제어신호 data_d,data_db를 출력한다. 데이터 제어신호 data_db는 데이터 제어신호 data_d의 반전 신호이다. Here, the input control unit 152 outputs the data control signals data_d and data_db according to the output of the node LN4, the latch transition detection signal LTD and the power-on reset signal POR. The data control signal data_db is an inversion signal of the data control signal data_d.

그리고, 저장부(153)는 래치 천이 검출신호 LTD와, 풀업 인에이블 신호 ENP, 풀다운 인에이블 신호 ENN 및 셀 플레이트 신호 CPL에 따라 데이터 제어신호 data_d,data_db를 비휘발성 상태로 저장하고 노드 LN5에 선택적으로 출력한다. In addition, the storage unit 153 stores the data control signals data_d and data_db in a nonvolatile state according to the latch transition detection signal LTD, the pull-up enable signal ENP, the pull-down enable signal ENN, and the cell plate signal CPL. Will output

도 9는 도 8의 입력 제어부(152)에 관한 상세 회로도이다. FIG. 9 is a detailed circuit diagram of the input controller 152 of FIG. 8.

입력 제어부(152)는 노아게이트 NOR1,NOR2와, 인버터 IV13 및 NMOS트랜지스터 N7를 포함한다. The input control unit 152 includes NOR gates NOR1 and NOR2, an inverter IV13, and an NMOS transistor N7.

여기서, 노아게이트 NOR1는 인버터 IV13에 의해 반전된 노드 LN4의 출력과, 래치 천이 검출신호 LTD 및 파워-온 리셋신호 POR를 노아연산하여 데이터 제어신호 data_d를 출력한다. 그리고, 노아게이트 NOR2는 노드 LN4의 출력과, 래치 천이 검출신호 LTD 및 파워-온 리셋신호 POR를 노아연산하여 데이터 제어신호 data_db를 출력한다. Here, the NOA gate NOR1 performs a NO operation on the output of the node LN4 inverted by the inverter IV13, the latch transition detection signal LTD and the power-on reset signal POR, and outputs the data control signal data_d. The NOA gate NOR2 performs a NO operation on the output of the node LN4, the latch transition detection signal LTD and the power-on reset signal POR, and outputs the data control signal data_db.

이러한 구성을 갖는 도 8의 입력 제어부(152)에 관한 동작을 도 10의 동작 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. The operation of the input control unit 152 of FIG. 8 having such a configuration will be described below with reference to the operation timing diagram of FIG. 10.

먼저, 파워-온 리셋신호 POR가 하이 레벨로 상승하게 되고, 래치 천이 검출신호 LTD가 하이 레벨인 상태에서는 NMOS트랜지스터 N7가 턴온되어 데이터 제어신호 data_d,data_db가 모두 로우 레벨을 유지하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)의 출력 노드 LN5는 로우 전압 레벨을 유지하게 된다. First, the power-on reset signal POR rises to a high level. When the latch transition detection signal LTD is at a high level, the NMOS transistor N7 is turned on to maintain the data control signals data_d and data_db at a low level. Accordingly, the output node LN5 of the storage unit 153 maintains the low voltage level.

이후에, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 레벨로 천이하게 된다. 이때, 래치 천이 검출 신호 LTD가 하이 레벨인 상태에서 노드 LN4의 레벨이 변하지 않게 되면 데이터 제어신호 data_d,data_db가 모두 로우 레벨을 유지하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)에 노드 LN4의 데이터가 전달되어 출력 노드 LN5는 하이 전압 레벨로 천이하게 된다. Thereafter, the power-on reset signal POR transitions to the low level. At this time, when the level of the node LN4 does not change while the latch transition detection signal LTD is at the high level, the data control signals data_d and data_db maintain the low level. Accordingly, the data of the node LN4 is transferred to the storage unit 153 so that the output node LN5 transitions to the high voltage level.

이어서, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 레벨을 유지한 상태에서, 래치 천이 검출 신호 LTD가 로우 레벨로 천이하게 된다. 이때, 노드 LN4의 레벨이 변하게 되어 데이터 제어신호 data_d,data_db가 각각 하이 레벨, 로우 레벨로 천이하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)에 노드 LN4의 데이터가 전달되어 출력 노드 LN5의 데이터가 천이하게 된다. Subsequently, while the power-on reset signal POR maintains the low level, the latch transition detection signal LTD transitions to the low level. At this time, the level of the node LN4 is changed so that the data control signals data_d and data_db transition to the high level and the low level, respectively. Accordingly, the data of the node LN4 is transferred to the storage unit 153, so that the data of the output node LN5 transitions.

다음에, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 레벨을 유지한 상태에서, 래치 천이 검출 신호 LTD가 하이 레벨로 천이하게 된다. 이때, 노드 LN4의 레벨이 변하지 않는 경우 데이터 제어신호 data_d,data_db가 모두 로우 레벨로 천이하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)에 노드 LN4의 데이터가 전달되어 출력 노드 LN5의 데이터를 그대로 유지하도록 한다. Next, while the power-on reset signal POR maintains a low level, the latch transition detection signal LTD transitions to a high level. At this time, when the level of the node LN4 does not change, the data control signals data_d and data_db all transition to a low level. Accordingly, the data of the node LN4 is transferred to the storage unit 153 to keep the data of the output node LN5 as it is.

도 11은 도 8의 입력 제어부(152)에 관한 다른 실시예이다. FIG. 11 is another embodiment of the input control unit 152 of FIG. 8.

입력 제어부(152)는 낸드게이트 ND1,ND2와, 인버터 IV14~IV17 및 NMOS트랜지스터 N8를 포함한다. The input control unit 152 includes NAND gates ND1 and ND2, inverters IV14 to IV17, and an NMOS transistor N8.

여기서, 낸드게이트 ND1는 노드 LN4의 출력과, 래치 천이 검출신호 LTD 및 인버터 IV15에 의해 반전된 파워-온 리셋신호 POR를 낸드연산한다. 인버터 IV16는 낸드게이트 ND1의 출력을 반전하여 데이터 제어신호 data_d를 출력한다. Here, the NAND gate ND1 performs a NAND operation on the output of the node LN4 and the power-on reset signal POR inverted by the latch transition detection signal LTD and the inverter IV15. The inverter IV16 inverts the output of the NAND gate ND1 and outputs a data control signal data_d.

그리고, 낸드게이트 ND2는 인버터 IV14에 의해 반전된 노드 LN4의 출력과, 래치 천이 검출신호 LTD 및 인버터 IV15에 의해 반전된 파워-온 리셋신호 POR를 낸 드연산한다. 인버터 IV17는 낸드게이트 ND2의 출력을 반전하여 데이터 제어신호 data_db를 출력한다. The NAND gate ND2 performs an NAND operation on the output of the node LN4 inverted by the inverter IV14 and the power-on reset signal POR inverted by the latch transition detection signal LTD and the inverter IV15. The inverter IV17 inverts the output of the NAND gate ND2 and outputs a data control signal data_db.

이러한 구성을 갖는 도 11의 입력 제어부(152)에 관한 동작을 도 12의 동작 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. An operation of the input control unit 152 of FIG. 11 having such a configuration will be described below with reference to the operation timing diagram of FIG. 12.

먼저, 파워-온 리셋신호 POR가 하이 레벨로 상승하게 되고, 래치 천이 검출신호 LTD가 로우 레벨인 상태에서는 NMOS트랜지스터 N7가 턴온되어 데이터 제어신호 data_d,data_db가 모두 로우 레벨을 유지하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)의 출력 노드 LN5는 로우 전압 레벨을 유지하게 된다. First, when the power-on reset signal POR rises to a high level, and the latch transition detection signal LTD is at a low level, the NMOS transistor N7 is turned on to maintain the data control signals data_d and data_db at a low level. Accordingly, the output node LN5 of the storage unit 153 maintains the low voltage level.

이후에, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 레벨로 천이하게 된다. 이때, 래치 천이 검출 신호 LTD가 로우 레벨인 상태에서 노드 LN4의 레벨이 변하지 않게 되면 데이터 제어신호 data_d,data_db가 모두 로우 레벨을 유지하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)에 노드 LN4의 데이터가 전달되어 출력 노드 LN5는 하이 전압 레벨로 천이하게 된다. Thereafter, the power-on reset signal POR transitions to the low level. At this time, when the level of the node LN4 does not change while the latch transition detection signal LTD is at the low level, the data control signals data_d and data_db maintain the low level. Accordingly, the data of the node LN4 is transferred to the storage unit 153 so that the output node LN5 transitions to the high voltage level.

이어서, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 레벨을 유지한 상태에서, 래치 천이 검출 신호 LTD가 하이 레벨로 천이하게 된다. 이때, 노드 LN4의 레벨이 변하게 되어 데이터 제어신호 data_d,data_db가 각각 하이 레벨, 로우 레벨로 천이하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)에 노드 LN4의 데이터가 전달되어 출력 노드 LN5의 데이터가 천이하게 된다. Subsequently, while the power-on reset signal POR maintains the low level, the latch transition detection signal LTD transitions to the high level. At this time, the level of the node LN4 is changed so that the data control signals data_d and data_db transition to the high level and the low level, respectively. Accordingly, the data of the node LN4 is transferred to the storage unit 153, so that the data of the output node LN5 transitions.

다음에, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 레벨을 유지한 상태에서, 래치 천이 검출 신호 LTD가 로우 레벨로 천이하게 된다. 이때, 노드 LN4의 레벨이 변하지 않 는 경우 데이터 제어신호 data_d,data_db가 모두 로우 레벨로 천이하게 된다. 이에 따라, 저장부(153)에 노드 LN4의 데이터가 전달되어 출력 노드 LN5의 데이터를 그대로 유지하도록 한다. Next, while the power-on reset signal POR maintains the low level, the latch transition detection signal LTD transitions to the low level. At this time, when the level of the node LN4 does not change, the data control signals data_d and data_db all transition to the low level. Accordingly, the data of the node LN4 is transferred to the storage unit 153 to keep the data of the output node LN5 as it is.

도 13은 도 8의 저장부(153)에 관한 상세 회로도이다. FIG. 13 is a detailed circuit diagram illustrating the storage unit 153 of FIG. 8.

저장부(153)는 풀업부(400), PMOS 래치부(410), 입/출력부(420), 불휘발성 강유전체 커패시터부(430), NMOS 래치부(440) 및 풀다운부(450)를 구비한다. The storage unit 153 includes a pull-up unit 400, a PMOS latch unit 410, an input / output unit 420, a nonvolatile ferroelectric capacitor unit 430, an NMOS latch unit 440, and a pull-down unit 450. do.

여기서, 풀업부(400)는 PMOS트랜지스터 P7를 포함한다. PMOS트랜지스터 P7는 전원전압 VCC 인가단과 PMOS 래치부(410) 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀업 인에이블 신호 ENP가 인가된다. Here, the pull-up unit 400 includes a PMOS transistor P7. The PMOS transistor P7 is connected between the power supply voltage VCC applying terminal and the PMOS latch unit 410 to receive the pull-up enable signal ENP through the gate terminal.

PMOS 래치부(410)는 PMOS트랜지스터 P8,P9를 포함한다. PMOS트랜지스터 P8,P9는 PMOS트랜지스터 P7과 입/출력부(420) 사이에 연결되어 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된다. The PMOS latch unit 410 includes PMOS transistors P8 and P9. The PMOS transistors P8 and P9 are connected between the PMOS transistor P7 and the input / output unit 420 so that the gate terminals are cross coupled.

입/출력부(420)는 PMOS트랜지스터 P10,P11를 포함한다. 여기서, PMOS트랜지스터 P10는 노드 LN6와 데이터 제어신호 data_d 인가단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 래치 천이 검출 신호 LTD가 인가된다. 그리고, PMOS트랜지스터 P11는 노드 LN5와 데이터 제어신호 data_db 인가단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 래치 천이 검출 신호 LTD가 인가된다.The input / output unit 420 includes PMOS transistors P10 and P11. Here, the PMOS transistor P10 is connected between the node LN6 and the data control signal data_d applying end, and the latch transition detection signal LTD is applied through the gate terminal. The PMOS transistor P11 is connected between the node LN5 and the data control signal data_db applying end, and the latch transition detection signal LTD is applied through the gate terminal.

그리고, 불휘발성 강유전체 커패시터부(430)는 복수개의 불휘발성 강유전체 커패시터 FC5~FC8를 구비한다. 여기서, 불휘발성 강유전체 커패시터 FC5,FC6는 셀 플레이트 신호 CPL 인가단과 노드 LN6,LN5 사이에 각각 연결되고, 불휘발성 강유전 체 커패시터 FC7,FC8는 노드 LN6,LN5와 접지전압단 사이에 각각 연결된다.The nonvolatile ferroelectric capacitor unit 430 includes a plurality of nonvolatile ferroelectric capacitors FC5 to FC8. Here, the nonvolatile ferroelectric capacitors FC5 and FC6 are connected between the cell plate signal CPL applying terminal and the nodes LN6 and LN5, respectively, and the nonvolatile ferroelectric capacitors FC7 and FC8 are respectively connected between the nodes LN6, LN5 and the ground voltage terminal.

NMOS 래치부(440)는 NMOS트랜지스터 N8,N9를 포함한다. 여기서, NMOS트랜지스터 N8,N9는 NMOS트랜지스터 N10과 노드 LN6,LN5 사이에 연결되어 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된다. 풀다운부(450)는 NMOS 래치부(440)와 접지전압단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀다운 인에이블 신호 ENN가 인가되는 NMOS트랜지스터 N10를 포함한다. The NMOS latch unit 440 includes NMOS transistors N8 and N9. Here, the NMOS transistors N8 and N9 are connected between the NMOS transistor N10 and the nodes LN6 and LN5 so that the gate terminals are cross coupled. The pull-down unit 450 includes an NMOS transistor N10 connected between the NMOS latch unit 440 and the ground voltage terminal to which the pull-down enable signal ENN is applied through the gate terminal.

도 14는 도 8의 저장부(153)에 관한 다른 실시예이다. 14 is another embodiment of the storage unit 153 of FIG. 8.

저장부(153)는 풀업부(500), PMOS 래치부(510), 입/출력부(520), 불휘발성 강유전체 커패시터부(530), NMOS 래치부(540) 및 풀다운부(550)를 구비한다. The storage unit 153 includes a pull-up unit 500, a PMOS latch unit 510, an input / output unit 520, a nonvolatile ferroelectric capacitor unit 530, an NMOS latch unit 540, and a pull-down unit 550. do.

여기서, 풀업부(500)는 PMOS트랜지스터 P12를 포함한다. PMOS트랜지스터 P12는 전원전압 VCC 인가단과 PMOS 래치부(510) 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀업 인에이블 신호 ENP가 인가된다. Here, the pull-up unit 500 includes a PMOS transistor P12. The PMOS transistor P12 is connected between the power supply voltage VCC supply terminal and the PMOS latch unit 510 to receive the pull-up enable signal ENP through the gate terminal.

PMOS 래치부(510)는 PMOS트랜지스터 P13,P14를 포함한다. PMOS트랜지스터 P13,P14는 PMOS트랜지스터 P12과 입/출력부(520) 사이에 연결되어 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된다. The PMOS latch unit 510 includes PMOS transistors P13 and P14. The PMOS transistors P13 and P14 are connected between the PMOS transistor P12 and the input / output unit 520 so that the gate terminals are cross coupled.

입/출력부(520)는 NMOS트랜지스터 N11,N12를 포함한다. 여기서, NMOS트랜지스터 N11는 노드 LN6와 데이터 제어신호 data_d 인가단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 래치 천이 검출 신호 LTD가 인가된다. 그리고, NMOS트랜지스터 N12는 노드 LN5와 데이터 제어신호 data_db 인가단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 래치 천이 검출 신호 LTD가 인가된다.The input / output unit 520 includes NMOS transistors N11 and N12. Here, the NMOS transistor N11 is connected between the node LN6 and the data control signal data_d applying end, and the latch transition detection signal LTD is applied through the gate terminal. The NMOS transistor N12 is connected between the node LN5 and the data control signal data_db applying end, and the latch transition detection signal LTD is applied through the gate terminal.

그리고, 불휘발성 강유전체 커패시터부(530)는 복수개의 불휘발성 강유전체 커패시터 FC9~FC12를 구비한다. 여기서, 불휘발성 강유전체 커패시터 FC9,FC10는 셀 플레이트 신호 CPL 인가단과 노드 LN6,LN5 사이에 각각 연결되고, 불휘발성 강유전체 커패시터 FC11,FC12는 노드 LN6,LN5와 접지전압단 사이에 각각 연결된다.The nonvolatile ferroelectric capacitor unit 530 includes a plurality of nonvolatile ferroelectric capacitors FC9 to FC12. Here, the nonvolatile ferroelectric capacitors FC9 and FC10 are connected between the cell plate signal CPL applying end and the nodes LN6 and LN5, respectively, and the nonvolatile ferroelectric capacitors FC11 and FC12 are respectively connected between the nodes LN6, LN5 and the ground voltage terminal.

NMOS 래치부(540)는 NMOS트랜지스터 N13,N14를 포함한다. 여기서, NMOS트랜지스터 N13,N14는 NMOS트랜지스터 N15과 노드 LN6,LN5 사이에 연결되어 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된다. 풀다운부(550)는 NMOS 래치부(540)와 접지전압단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 풀다운 인에이블 신호 ENN가 인가되는 NMOS트랜지스터 N15를 포함한다. The NMOS latch unit 540 includes NMOS transistors N13 and N14. Here, the NMOS transistors N13 and N14 are connected between the NMOS transistor N15 and the nodes LN6 and LN5 so that the gate terminals are cross coupled. The pull-down unit 550 includes an NMOS transistor N15 connected between the NMOS latch unit 540 and the ground voltage terminal to which the pull-down enable signal ENN is applied through the gate terminal.

도 15는 도 6의 저장 및 리콜 제어부(300)에 관한 상세 회로도이다. FIG. 15 is a detailed circuit diagram of the storage and recall control unit 300 of FIG. 6.

저장/리콜 제어부(300)는 지연부(310,320)와, 낸드게이트 ND3,ND4 및 복수개의 인버터 IV18,IV21를 포함한다. 여기서, 지연부(310)는 인버터 IV19,IV20를 포함한다. 그리고, 지연부(320)는 복수개의 인버터 IV22~IV25를 포함한다. The storage / recall control unit 300 includes delay units 310 and 320, NAND gates ND3 and ND4, and a plurality of inverters IV18 and IV21. Here, the delay unit 310 includes inverters IV19 and IV20. The delay unit 320 includes a plurality of inverters IV22 to IV25.

인버터 IV18는 파워-온 리셋신호 POR를 반전하여 출력한다. 그리고, 지연부(310)는 인버터 IV18의 출력을 일정시간 지연하여 풀다운 인에이블 신호 ENN를 출력한다. 그리고, 인버터 IV21는 풀다운 인에이블 신호 ENN를 반전하여 풀업 인에이블 신호 ENP를 출력한다. Inverter IV18 outputs the inverted power-on reset signal POR. The delay unit 310 delays the output of the inverter IV18 by a predetermined time and outputs the pull-down enable signal ENN. Inverter IV21 inverts pull-down enable signal ENN and outputs pull-up enable signal ENP.

또한, 낸드게이트 ND3는 인버터 IV18에 의해 반전된 파워-온 리셋신호 POR와, 지연부(320)의 출력인 지연신호 POR_d를 낸드연산한다. 낸드게이트 ND4는 낸드게이트 ND3의 출력과 래치 천이 검출 신호 LTD를 낸드연산하여 셀 플레이트 신호 CPL를 출력한다. The NAND gate ND3 performs a NAND operation on the power-on reset signal POR inverted by the inverter IV18 and the delay signal POR_d which is an output of the delay unit 320. The NAND gate ND4 performs a NAND operation on the output of the NAND gate ND3 and the latch transition detection signal LTD to output the cell plate signal CPL.

이러한 구성을 갖는 저장 및 리콜 제어부(300)의 동작을 도 16a 및 도 16b의 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. The operation of the storage and recall control unit 300 having such a configuration will be described below with reference to the timing diagrams of FIGS. 16A and 16B.

먼저, 도 16a에서와 같이, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 전압 레벨로 천이할 경우 지연부(320)의 지연시간 만큼 지연된 지연신호 POR_d가 하이 레벨을 유지하게 된다. 이때, 셀 플레이트 신호 CPL는 파워 온 리셋신호 POR가 로우 레벨로 천이하는 시점에서 하이 레벨로 천이하게 되고, 지연신호 POR_d가 로우 레벨로 천이하는 시점에서 로우 레벨로 천이하게 된다. First, as shown in FIG. 16A, when the power-on reset signal POR transitions to a low voltage level, the delay signal POR_d delayed by the delay time of the delay unit 320 maintains a high level. At this time, the cell plate signal CPL transitions to the high level when the power-on reset signal POR transitions to the low level, and transitions to the low level when the delay signal POR_d transitions to the low level.

그리고, 파워-온 리셋신호 POR가 로우 전압 레벨로 천이한 후 지연부(310)의 지연시간이 지나게 되면, 풀다운 인에이블 신호 ENN가 하이 레벨로 천이하게 된다. 그리고, 풀다운 인에이블 신호 ENN가 하이 레벨로 천이할 경우 풀업 인에이블 신호 ENP가 로우 레벨로 천이하게 된다. When the delay time of the delay unit 310 passes after the power-on reset signal POR transitions to the low voltage level, the pull-down enable signal ENN transitions to the high level. When the pull-down enable signal ENN transitions to a high level, the pull-up enable signal ENP transitions to a low level.

반면에, 도 16b에서와 같이 파워-온 리셋신호 POR가 로우 전압 레벨을 유지한 상태에서, 래치 천이 검출 신호 LTD가 로우 레벨로 천이하게 된다. 이때, 셀 플레이트 신호 CPL가 하이 레벨로 천이하게 된다. On the other hand, while the power-on reset signal POR maintains the low voltage level as shown in FIG. 16B, the latch transition detection signal LTD transitions to the low level. At this time, the cell plate signal CPL transitions to a high level.

그리고, 래치 천이 검출 신호 LTD가 다시 하이 레벨로 천이하게 되면, 셀 플레이트 신호 CPL가 로우 레벨로 천이하게 된다. 이때, 풀다운 인에이블 신호 ENN는 하이 레벨을 유지하게 되고, 풀업 인에이블 신호 ENP가 로우 레벨을 유지하게 된다. When the latch transition detection signal LTD transitions to the high level again, the cell plate signal CPL transitions to the low level. At this time, the pull-down enable signal ENN maintains a high level, and the pull-up enable signal ENP maintains a low level.

도 17은 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로의 파워-온 리셋 동작시의 동작 타이밍도이다. 17 is an operation timing diagram during a power-on reset operation of the nonvolatile latch circuit according to the present invention.

초기의 파워-온 전원이 안정된 전원전압 VCC 레벨에 도달하면, 파워 온 리셋신호 POR가 로우로 활성화된다. 파워 온 리셋신호 POR가 활성화되면 셀 플레이트 신호 CPL가 이를 감지하여 하이 레벨로 천이한다. When the initial power-on power supply reaches the stable power supply voltage VCC level, the power-on reset signal POR is activated low. When the power-on reset signal POR is activated, the cell plate signal CPL detects this and transitions to a high level.

따라서, 저장부(153)의 불휘발성 강유전체 커패시터 FC5,FC6에 저장된 차지가 불휘발성 강유전체 커패시터 FC7,FC8의 캐패시턴스 로드에 의해 셀 양단 노드 LN6,LN5에 전압차를 발생시킨다. Therefore, the charge stored in the nonvolatile ferroelectric capacitors FC5 and FC6 of the storage unit 153 generates a voltage difference at the nodes LN6 and LN5 across the cell by the capacitance loads of the nonvolatile ferroelectric capacitors FC7 and FC8.

이후에, 노드 LN6,LN5의 양단에 충분한 전압차가 발생하게 되면, 풀업인에이블 신호 ENP가 로우로 활성화되어 PMOS트랜지스터 P7이 턴온되고, 풀다운 인에이블 신호 ENN가 하이로 활성화되어 NMOS트랜지스터 N10가 턴온된다. 이에 따라, PMOS래치부(410), NMOS래치부(440)에 의해 셀 양단 노드 LN6,LN5의 데이터를 증폭하게 된다. Subsequently, when a sufficient voltage difference is generated across the nodes LN6 and LN5, the pull-up enable signal ENP is activated low to turn on the PMOS transistor P7, and the pull-down enable signal ENN is activated high to turn on the NMOS transistor N10. . As a result, the PMOS latch unit 410 and the NMOS latch unit 440 amplify data of the nodes LN6 and LN5 across the cell.

이어서, 데이터의 증폭이 완료되면 셀 플레이트 신호 CPL가 다시 로우로 천이되어 파괴되었던 불휘발성 강유전체 커패시터 FC5 또는 불휘발성 강유전체 커패시터 FC6의 하이 데이터를 복구하게 된다. Subsequently, when the amplification of the data is completed, the cell plate signal CPL transitions back to low to recover high data of the nonvolatile ferroelectric capacitor FC5 or the nonvolatile ferroelectric capacitor FC6.

도 18은 본 발명에 따른 비휘발성 래치 회로의 데이터 저장시의 동작 타이밍도이다. 18 is an operation timing diagram at the time of data storage of the nonvolatile latch circuit according to the present invention.

먼저, 래치 천이 검출부(200)는 비휘발성 래치부(100)의 출력신호 LAT_OUT에서 콘텐츠의 변화 여부를 감지하여, 콘텐츠의 변화가 감지될 경우 펄스 형태의 래치 천이 검출신호 LTD를 발생한다. First, the latch transition detection unit 200 detects whether the content is changed in the output signal LAT_OUT of the nonvolatile latch unit 100 and generates a latch transition detection signal LTD in the form of a pulse when a change in the content is detected.

이후에, 저장/리콜 제어부(300)는 래치 천이 검출신호 LTD에 따라 데이터 저장 및 복구 동작을 제어하기 위한 셀 플레이트 신호 CPL와 풀다운 인에이블 신호 ENN를 하이로 출력하고, 풀업 인에이블 신호 ENP를 로우로 출력한다. Thereafter, the storage / recall control unit 300 outputs the cell plate signal CPL and the pull-down enable signal ENN high to control the data storage and recovery operation according to the latch transition detection signal LTD, and pulls the pull-up enable signal ENP low. Will output

한편, 비휘발성 래치부(100)의 프리차지 처리부(120)는 클록이 로우 레벨일 경우 양단 노드 LN1,LN2를 전원전압 VDD 레벨로 이퀄라이징시킨다. 그리고, 클록 CLK이 하이 레벨일 경우 입력 처리부(140)가 동작하여 제어신호 S,SB의 레벨에 따라 출력노드 LN1,LN2의 전압 레벨이 증폭된다. Meanwhile, when the clock is at the low level, the precharge processor 120 of the nonvolatile latch unit 100 equalizes the nodes LN1 and LN2 to the power supply voltage VDD level. When the clock CLK is at the high level, the input processor 140 operates to amplify the voltage levels of the output nodes LN1 and LN2 according to the levels of the control signals S and SB.

다음에, 출력노드 LN1,LN2의 전압 레벨에 따라 PMOS트랜지스터 P6 또는 NMOS트랜지스터 N6가 선택적으로 턴온되어 노드 LN4의 전압 레벨이 결정된다. 비휘발성 저장부(151)는 상술된 셀 플레이트 신호 CPL, 풀다운 인에이블 신호 ENN 및 풀업 인에이블 신호 ENP에 따라 노드 LN4의 전압 레벨을 불휘발성 강유전체 커패시터부(430)에 비휘발성 상태로 저장한다. Next, the PMOS transistor P6 or the NMOS transistor N6 is selectively turned on according to the voltage levels of the output nodes LN1 and LN2 to determine the voltage level of the node LN4. The nonvolatile storage unit 151 stores the voltage level of the node LN4 in the nonvolatile ferroelectric capacitor unit 430 according to the cell plate signal CPL, the pull-down enable signal ENN, and the pull-up enable signal ENP.

이러한 본 발명은 별도의 데이터 저장 구간을 따로 두지 않고 액티브 구간에서 래치 데이터를 변화를 감지하여 데이터의 변화가 감지될 경우 새로운 데이터를 비휘발성 래치부(100)에 저장하게 된다. 이에 따라, 임의의 순간에 파워 오프가 발생할 경우 비휘발성 래치부(100)에 항상 새로운 데이터가 저장됨으로써 데이터가 손실되는 것을 방지하고, 데이터 복구를 위한 부팅 시간이 불필요하게 된다. The present invention stores the new data in the nonvolatile latch unit 100 when the change of the data is detected by detecting the change of the latch data in the active period without having a separate data storage section. Accordingly, when a power-off occurs at any moment, new data is always stored in the nonvolatile latch unit 100 to prevent data loss, and a boot time for data recovery is unnecessary.

시스템의 성능이 고성능화될수록 비휘발성 래치 회로의 활용성이 증대된다. 현재의 시스템은 주로 휘발성 래치를 활용하는 구조이므로 시스템 온 칩(SOC) 자체의 래치 구조도 휘발성 특성을 이용하게 된다. 본 발명은 이러한 현재의 시스템 온 칩(SOC) 내부의 래치 구조를 비휘발성 구조로 변경하여 데이터 복구를 위한 부팅 시간을 줄일 수 있도록 한다. The higher the performance of the system, the greater the utility of the nonvolatile latch circuit. Since the current system mainly utilizes the volatile latch, the latch structure of the system on chip (SOC) itself also uses the volatile characteristic. The present invention changes the latch structure inside the current system-on-chip (SOC) to a nonvolatile structure to reduce the boot time for data recovery.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 시스템 온 칩(SOC) 내부의 래치 구조를 비휘발성 구조로 변경하도록 한다. As described above, the present invention allows the latch structure inside the system on chip (SOC) to be changed to a nonvolatile structure.

또한, 별도의 데이터 저장 구간을 구비하지 않고, 액티브 구간에서 래치 데이터의 변화를 감지하여 새로운 데이터를 래치에 저장함으로써 파워 오프시 별도의 시스템 부팅 과정이 불필요하게 되어 동작 속도를 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다. In addition, it does not have a separate data storage section, and detects a change in latch data in the active section and stores new data in the latch, thereby eliminating the need for a separate system booting process when powering off, thereby improving operation speed. To provide.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.

Claims (18)

입력신호를 순차적으로 반전하여 위상이 서로 다른 제 1 및 제 2제어신호를 출력하는 입력 구동부; An input driver for sequentially inverting the input signal and outputting first and second control signals having different phases; 클록의 비활성화시 출력노드의 양단을 이퀄라이징시키기 위한 프리차지 처리부;A precharge processor for equalizing both ends of the output node when the clock is inactivated; 상기 클록의 활성화시 상기 제 1 및 제 2제어신호에 따라 상기 출력노드의 양단에 전압 차를 발생시키는 입력 처리부;An input processor for generating a voltage difference across the output node according to the first and second control signals when the clock is activated; 상기 입력 처리부의 활성화시 상기 출력노드의 전압 레벨을 증폭하는 증폭부; 및 An amplifier for amplifying a voltage level of the output node when the input processor is activated; And 상기 출력 노드의 전압 레벨 상태에 따라 풀업 또는 풀다운 전압 레벨을 저장하되, 래치 천이 검출신호에 따라 상기 출력노드의 데이터를 비휘발성 상태로 저장하는 출력 래치 처리부를 포함하고,An output latch processor configured to store a pull-up or pull-down voltage level according to a voltage level of the output node, and to store data of the output node in a non-volatile state according to a latch transition detection signal, 상기 출력 래치 처리부는The output latch processing unit 상기 출력노드의 제 1단자의 출력신호에 따라 스위칭 동작하여 전원전압을 선택적으로 공급하는 풀업 구동소자;A pull-up driving element configured to switch according to an output signal of the first terminal of the output node to selectively supply a power supply voltage; 상기 출력노드의 제 2단자의 반전신호에 따라 스위칭 동작하여 접지전압을 선택적으로 공급하는 풀다운 구동소자; 및A pull-down driving device for selectively supplying a ground voltage by switching according to an inversion signal of the second terminal of the output node; And 상기 래치 천이 검출신호에 따라 상기 풀업 구동소자 또는 상기 풀다운 구동소자의 출력을 비휘발성 상태로 저장하는 비휘발성 저장부를 포함하며,A nonvolatile storage unit configured to store an output of the pull-up driving device or the pull-down driving device in a non-volatile state according to the latch transition detection signal, 상기 비휘발성 저장부는The nonvolatile storage unit 상기 풀업 구동소자 및 상기 풀다운 구동소자의 출력과, 상기 래치 천이 검출신호 및 파워 온 리셋신호에 따라 데이터 제어신호를 출력하는 입력 제어부; 및An input control unit outputting a data control signal according to an output of the pull-up driving device and the pull-down driving device, and the latch transition detection signal and a power-on reset signal; And 상기 래치 천이 검출신호와 저장 제어신호들의 상태에 따라 상기 데이터 제어신호를 불휘발성 강유전체 커패시터에 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. And a storage unit which stores the data control signal in a nonvolatile ferroelectric capacitor according to the state of the latch transition detection signal and the storage control signals. 제 1항에 있어서, 상기 입력 구동부는 The method of claim 1, wherein the input driver 상기 입력신호에 따라 상기 제 1제어신호를 출력하는 제 1구동수단; 및 First driving means for outputting the first control signal in accordance with the input signal; And 상기 제 1구동수단의 출력을 구동하여 상기 제 1제어신호와 위상이 반대인 상기 제 2제어신호를 출력하는 제 2구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. And second driving means for driving an output of said first driving means to output said second control signal in phase opposite to said first control signal. 제 1항에 있어서, 상기 프리차지 처리부는 The method of claim 1, wherein the precharge processing unit 상기 클록의 비활성화시 상기 출력노드를 전원전압 레벨로 풀업시키는 풀업용 트랜지스터; 및 A pull-up transistor configured to pull up the output node to a power supply voltage level when the clock is inactivated; And 상기 클록의 비활성화시 상기 출력노드의 양단을 이퀄라이징시키기 위한 프리차지용 트랜지스터를 구비함을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. And a precharge transistor for equalizing both ends of the output node when the clock is inactivated. 제 1항에 있어서, 상기 증폭부는 The method of claim 1, wherein the amplification unit 전원전압 인가단과 상기 출력노드의 양단 사이에 각각 연결되어 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된 제 1 및 제 2구동소자; 및 First and second driving devices connected between a power supply voltage supply terminal and both ends of the output node, respectively, and having a gate terminal cross coupled; And 상기 출력노드의 양단과 상기 입력 처리부 사이에 각각 연결 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된 제 3 및 제 4구동소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. And third and fourth driving devices each having a coupling gate terminal cross-coupled between both ends of the output node and the input processing unit. 제 1항에 있어서, 상기 입력 처리부는 The method of claim 1, wherein the input processing unit 상기 클록의 상태에 따라 접지전압을 선택적으로 공급하는 제 5구동소자; 및 A fifth driving element selectively supplying a ground voltage according to the state of the clock; And 상기 증폭부와 상기 제 5구동소자 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 상기 제 1 및 상기 제 2제어신호가 각각 인가되는 제 6 및 제 7구동소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. And a sixth and seventh driving device connected between the amplifying unit and the fifth driving device to receive the first and second control signals through a gate terminal, respectively. 제 1항에 있어서, 상기 출력 래치 처리부는The method of claim 1, wherein the output latch processing unit 상기 비휘발성 저장부의 출력을 구동하는 제 8구동소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로.And a eighth driving device for driving an output of the nonvolatile storage unit. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 입력 제어부는 상기 래치 천이 검출신호가 비휘발성되 되는 구간에서는 상기 데이터 제어신호를 그라운드 전압 레벨로 출력하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. The nonvolatile latch circuit of claim 1, wherein the input controller outputs the data control signal at a ground voltage level in a section in which the latch transition detection signal becomes nonvolatile. 제 1항에 있어서, 상기 입력 제어부는The method of claim 1, wherein the input control unit 상기 파워 온 리셋신호의 활성화 이후에 상기 래치 천이 검출신호가 발생하는 구간에서 상기 풀업 구동소자 및 상기 풀다운 구동소자의 출력이 변화될 경우 상기 데이터 제어신호를 활성화시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. A nonvolatile latch for activating and outputting the data control signal when the output of the pull-up driving device and the pull-down driving device is changed in a section in which the latch transition detection signal is generated after the power-on reset signal is activated Circuit. 제 1항 또는 제 9항에 있어서, 상기 입력 제어부는 The method of claim 1 or 9, wherein the input control unit 상기 풀업 구동소자 및 상기 풀다운 구동소자의 출력이 인가되는 제 1노드의 의 반전신호와, 상기 래치 천이 검출신호 및 상기 파워 온 리셋신호를 논리조합하여 제 1데이터 제어신호를 출력하는 제 1논리조합수단; A first logical combination that logically combines the inverted signal of the first node to which the output of the pull-up driving device and the pull-down driving device are applied, the latch transition detection signal, and the power-on reset signal; Way; 상기 제 1노드의 출력과, 상기 래치 천이 검출신호 및 상기 파워 온 리셋신호를 논리조합하여 상기 제 1데이터 제어신호와 위상이 반대인 제 2데이터 제어신호를 출력하는 제 2논리조합수단; 및 Second logical combining means for logically combining the output of the first node, the latch transition detection signal, and the power on reset signal to output a second data control signal that is in phase with the first data control signal; And 상기 파워 온 리셋신호에 따라 상기 제 1데이터 제어신호와 상기 제 2데이터 제어신호의 인가노드를 연결하는 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. And switching means for connecting an application node of the first data control signal and the second data control signal according to the power on reset signal. 제 1항에 있어서, 상기 저장부는 The method of claim 1, wherein the storage unit 풀업 인에이블 신호의 활성화시 전원전압을 공급하는 풀업부;A pull-up unit configured to supply a power voltage when the pull-up enable signal is activated; 상기 풀업부와 셀의 양단노드 사이에 각각 연결되어 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된 PMOS래치부;A PMOS latch part connected between the pull-up part and both nodes of the cell, and having a gate terminal cross-coupled thereto; 풀다운 인에이블 신호의 활성화시 접지전압을 공급하는 풀다운부;A pull-down unit configured to supply a ground voltage when the pull-down enable signal is activated; 상기 래치 천이 검출신호에 따라 상기 셀의 양단노드에 상기 데이터 제어신호를 선택적으로 공급하는 입/출력부; An input / output unit selectively supplying the data control signal to both ends of the cell according to the latch transition detection signal; 셀 플레이트 신호에 따라 상기 셀의 양단노드에 전압차를 발생시키는 불휘발성 강유전체 커패시터부; 및 A nonvolatile ferroelectric capacitor unit generating a voltage difference between nodes of the cell according to a cell plate signal; And 상기 불휘발성 강유전체 커패시터부와 상기 풀다운부 사이에 각각 연결되어 게이트 단자가 크로스 커플드 연결된 NMOS래치부를 구비함을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. And an NMOS latch portion connected between the nonvolatile ferroelectric capacitor portion and the pull-down portion, the gate terminal being cross coupled. 제 11항에 있어서, 상기 셀 플레이트 신호는 상기 래치 천이 검출신호의 활성화시 파워 업 검출신호의 활성화 구간 동안 활성화 상태를 유지함을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. 12. The nonvolatile latch circuit of claim 11, wherein the cell plate signal maintains an activation state during an activation period of a power-up detection signal when the latch transition detection signal is activated. 제 1항에 있어서, 상기 저장 제어신호들은 상기 래치 천이 검출신호에 따라 셀 플레이트 신호, 풀업 인에이블 신호 및 풀다운 인에이블 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로. The nonvolatile latch circuit of claim 1, wherein the storage control signals generate a cell plate signal, a pull-up enable signal, and a pull-down enable signal according to the latch transition detection signal. 제 1항에 있어서, 상기 래치 천이 검출신호는 상기 출력노드의 레벨 변화가 발생할 경우 펄스 형태로 발생되는 것을 특징으로 하는 발생하는 비휘발성 래치 회 로. The nonvolatile latch circuit of claim 1, wherein the latch transition detection signal is generated in a pulse form when a level change of the output node occurs. 클록이 활성화되는 액티브 구간 동안 래치에 저장된 래치 데이터의 천이 여부를 검출하여 래치 천이 검출신호를 발생하고, 상기 래치 천이 검출신호와 파워 온 리셋신호에 따라 불휘발성 강유전체 커패시터에 변화된 상기 래치 데이터를 저장하고 이를 복구하는 비휘발성 래치회로; 및 It detects whether or not the latch data stored in the latch transitions during the active period when the clock is activated, generates a latch transition detection signal, and stores the changed latch data in the nonvolatile ferroelectric capacitor according to the latch transition detection signal and the power-on reset signal. A nonvolatile latch circuit for recovering this; And 상기 비휘발성 래치회로를 칩 내의 각각의 회로 기능영역에 복수개 구비하여 전원의 공급 여부와 상관없이 상기 래치 데이터의 로직 상태를 홀딩하는 시스템을 구비하고, A plurality of nonvolatile latch circuits are provided in respective circuit functional regions in a chip to hold a logic state of the latch data regardless of whether power is supplied; 상기 비휘발성 래치 회로는 The nonvolatile latch circuit 입력신호를 순차적으로 반전하여 위상이 서로 다른 제 1 및 제 2제어신호를 출력하는 입력 구동부; An input driver for sequentially inverting the input signal and outputting first and second control signals having different phases; 상기 클록의 비활성화시 출력노드의 양단을 이퀄라이징시키기 위한 프리차지 처리부;A precharge processor for equalizing both ends of an output node when the clock is inactivated; 상기 클록의 활성화시 상기 제 1 및 제 2제어신호에 따라 상기 출력노드의 양단에 전압 차를 발생시키는 입력 처리부;An input processor for generating a voltage difference across the output node according to the first and second control signals when the clock is activated; 상기 입력 처리부의 활성화시 상기 출력노드의 전압 레벨을 증폭하는 증폭부; 및 An amplifier for amplifying a voltage level of the output node when the input processor is activated; And 상기 출력 노드의 전압 레벨 상태에 따라 풀업 또는 풀다운 전압 레벨을 저장하되, 상기 래치 천이 검출신호에 따라 상기 출력노드의 데이터를 비휘발성 상태로 저장하는 출력 래치 처리부를 포함하며, An output latch processor configured to store a pull-up or pull-down voltage level according to a voltage level of the output node, and to store data of the output node in a non-volatile state according to the latch transition detection signal, 상기 출력 래치 처리부는The output latch processing unit 상기 출력노드의 제 1단자의 출력신호에 따라 스위칭 동작하여 전원전압을 선택적으로 공급하는 풀업 구동소자;A pull-up driving element configured to switch according to an output signal of the first terminal of the output node to selectively supply a power supply voltage; 상기 출력노드의 제 2단자의 반전신호에 따라 스위칭 동작하여 접지전압을 선택적으로 공급하는 풀다운 구동소자; 및A pull-down driving device for selectively supplying a ground voltage by switching according to an inversion signal of the second terminal of the output node; And 상기 래치 천이 검출신호에 따라 상기 풀업 구동소자 또는 상기 풀다운 구동소자의 출력을 비휘발성 상태로 저장하는 비휘발성 저장부를 포함하며,A nonvolatile storage unit configured to store an output of the pull-up driving device or the pull-down driving device in a non-volatile state according to the latch transition detection signal, 상기 비휘발성 저장부는The nonvolatile storage unit 상기 풀업 구동소자 및 상기 풀다운 구동소자의 출력과, 상기 래치 천이 검출신호 및 상기 파워 온 리셋신호에 따라 데이터 제어신호를 출력하는 입력 제어부; 및An input control unit for outputting the pull-up driving device and the pull-down driving device, and a data control signal according to the latch transition detection signal and the power-on reset signal; And 상기 래치 천이 검출신호와 저장 제어신호들의 상태에 따라 상기 데이터 제어신호를 상기 불휘발성 강유전체 커패시터에 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로를 포함하는 시스템 온 칩. And a storage unit configured to store the data control signal in the nonvolatile ferroelectric capacitor according to the state of the latch transition detection signal and the storage control signals. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 비휘발성 래치회로에서 출력된 출력신호의 천이 여부를 검출하여 상기 래치 천이 검출신호를 출력하는 래치 천이 검출부; 및A latch transition detector for detecting whether a transition of an output signal output from the nonvolatile latch circuit is output and outputting the latch transition detection signal; And 상기 래치 천이 검출신호와 상기 파워 온 리셋신호에 따라 상기 비휘발성 래치회로에 데이터를 저장하고 저장된 상기 데이터를 복구하기 위한 상기 저장 제어신호들을 출력하는 저장/리콜 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로를 더 포함하는 시스템 온 칩. And a storage / recall control unit for storing data in the nonvolatile latch circuit and outputting the storage control signals for recovering the stored data according to the latch transition detection signal and the power on reset signal. A system on chip further comprising a latch circuit. 제 16항에 있어서, 상기 래치 천이 검출부는 상기 출력신호에서 콘텐츠의 변화가 발생할 경우 이를 감지하여 상기 래치 천이 검출신호를 펄스 형태로 발생함을 특징으로 하는 발생하는 비휘발성 래치 회로를 포함하는 시스템 온 칩.17. The system of claim 16, wherein the latch transition detection unit detects when a change in content occurs in the output signal and generates the latch transition detection signal in a pulse form. chip. 제 16항에 있어서, 상기 저장/리콜 제어부는 상기 래치 천이 검출신호에 따라 셀 플레이트 신호, 풀업 및 풀다운 인에이블 신호를 포함하는 상기 저장 제어신 호들을 발생함을 특징으로 하는 비휘발성 래치 회로를 포함하는 시스템 온 칩.17. The non-volatile latch circuit of claim 16, wherein the storage / recall control unit generates the storage control signals including a cell plate signal, a pull-up, and a pull-down enable signal according to the latch transition detection signal. System-on-chip.
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