DE102006042115B4 - Circuit arrangement and method for operating a circuit arrangement - Google Patents
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Abstract
Schaltungsanordnung, umfassend – eine Steuerschaltung (400), – eine Speicherkette (500), umfassend eine erste Mehrzahl n von Speicherschaltungen (501, 511, 521, 531), bei der zumindest eine der Speicherschaltungen (501, 511, 521, 531) – eine nicht-flüchtige Speicherzelle (502, 512, 522, 532), – einen ersten Verstärker (11), – einen Eingang (503, 504, 507, 513, 514, 517, 523, 524, 527, 533, 534, 537), welcher einen Dateneingang (503, 513, 523, 533) umfasst, und – einen ersten Ausgang (505, 515, 525, 535) zur Abgabe eines Ausgangssignals (DATAOUT1, DATAOUT2, DATAOUT3, DATAOUT4) umfasst und der Dateneingang (503) der ersten Speicherschaltung (501) mit einem Ausgang (413) der Steuerschaltung (400) gekoppelt ist, wobei zumindest zwei Speicherschaltungen (501, 511, 521, 531) in Serie geschaltet sind und jeweils der Dateneingang (513, 523, 533) einer weiteren Speicherschaltung (511, 521, 531) mit einem zweiten Ausgang (506, 516, 526) der jeweils vorgeschalteten Speicherschaltung (501, 511, 521) gekoppelt ist und wobei die nicht-flüchtige Speicherzelle (502, 512, 522, 532) zwischen einen Versorgungsanschluss (12) des ersten Verstärkers (11) und einen Verbindungsknoten (2) geschaltet ist, der mit einem Versorgungsspannungsanschluss (9) gekoppelt ist, – einen Datenbus (597), der mit den ersten Ausgängen (505, 515, 525, 535) der Speicherschaltungen (501, 511, 521, 531) zur Abgabe der Ausgangssignale (DATAOUT1, DATAOUT2, DATAOUT3, DATAOUT4) an den Datenbus (597) gekoppelt ist und der als Parallelbus mit der ersten Mehrzahl n von Leitungen realisiert ist, – einen bidirektionalen Anschluss (300), einen Schalter (600) und eine Verbindung (601), wobei die letzte Speicherschaltung (531) einen seriellen Datenausgang (598) umfasst, an dem ein serielles Datensignal (REGOUT) bereitgestellt wird, wobei an dem seriellen Datenausgang (598) die Ausgangssignale (DATAOUT1, DATAOUT2, DATAOUT3, DATAOUT4) seriell abgreifbar sind, wobei eine Betriebsart das parallele Auslesen der nicht flüchtigen Speicherzellen (502, 512, 522, 532) der Speicherschaltungen (501, 511, 521, 531) und eine weitere Betriebsart das serielle Auslesen der nicht-flüchtigen Speicherzellen (502, 512, 522, 532) in Form des ...Circuit arrangement, comprising a control circuit (400), a memory chain (500) comprising a first plurality n of memory circuits (501, 511, 521, 531) in which at least one of the memory circuits (501, 511, 521, 531), a non-volatile memory cell (502, 512, 522, 532), - a first amplifier (11), - an input (503, 504, 507, 513, 514, 517, 523, 524, 527, 533, 534, 537 ), which comprises a data input (503, 513, 523, 533), and - a first output (505, 515, 525, 535) for outputting an output signal (DATAOUT1, DATAOUT2, DATAOUT3, DATAOUT4) and the data input (503) the first memory circuit (501) is coupled to an output (413) of the control circuit (400), wherein at least two memory circuits (501, 511, 521, 531) are connected in series and in each case the data input (513, 523, 533) of a further Memory circuit (511, 521, 531) having a second output (506, 516, 526) of the respective upstream memory circuit (501, 511, 521) and wherein the non-volatile memory cell (502, 512, 522, 532) is connected between a supply terminal (12) of the first amplifier (11) and a connection node (2) connected to a supply voltage terminal (9), - a data bus (597) connected to the first outputs (505, 515, 525, 535) of the memory circuits (501, 511, 521, 531) for outputting the output signals (DATAOUT1, DATAOUT2, DATAOUT3, DATAOUT4 ) is coupled to the data bus (597) and is implemented as a parallel bus with the first plurality n of lines, - a bidirectional terminal (300), a switch (600) and a connection (601), the last memory circuit (531) a serial data output (598), at which a serial data signal (REGOUT) is provided, wherein at the serial data output (598) the output signals (DATAOUT1, DATAOUT2, DATAOUT3, DATAOUT4) are serially tapped, wherein a mode of parallel readout the non-volatile memory cells (502, 512, 522, 532) of the memory circuits (501, 511, 521, 531) and another mode of serial readout of the non-volatile memory cells (502, 512, 522, 532) in the form of .. ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einer Steuerschaltung und einer Speicherkette, eine Verwendung der Schaltungsanordnung und ein Verfahren zum Betrieb einer Schaltungsanordnung.The present invention relates to a circuit arrangement having a control circuit and a memory chain, a use of the circuit arrangement and a method for operating a circuit arrangement.
Ein Speicher kann nicht-flüchtige Speicherzellen aufweisen und Daten wie Seriennummern oder Trimmeinstellungen von analogen Schaltungen in einem Halbleiterkörper speichern.A memory may include nonvolatile memory cells and store data such as serial numbers or trim settings of analog circuits in a semiconductor body.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Schaltungsanordnung bereitzustellen, die mehr als ein Bit speichern können und flexibel einsetzbar sind.The object of the present invention is to provide a circuit arrangement and a method for operating a circuit arrangement which can store more than one bit and can be used flexibly.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 sowie dem Verfahren gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved with the subject matter of
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst eine Schaltungsanordnung eine Steuerschaltung und eine Speicherkette, die mit der Steuerschaltung gekoppelt ist. Die Speicherkette umfasst eine erste Mehrzahl n von Speicherschaltungen. Zumindest eine Speicherschaltung aus der ersten Mehrzahl n von Speicherschaltungen umfasst eine nicht-flüchtige Speicherzelle, einen Eingang, welcher einen Dateneingang umfasst, sowie einen ersten Ausgang. Die Steuerschaltung ist mit dem Dateneingang der ersten Speicherschaltung verbunden. Zumindest zwei Speicherschaltungen sind in Serie geschaltet. Jeweils der Dateneingang einer weiteren Speicherschaltung ist mit einem zweiten Ausgang der jeweils vorgeschalteten Speicherschaltung gekoppelt.In various embodiments, circuitry includes a control circuit and a memory chain coupled to the control circuit. The memory chain comprises a first plurality n of memory circuits. At least one memory circuit of the first plurality n of memory circuits comprises a non-volatile memory cell, an input which comprises a data input, and a first output. The control circuit is connected to the data input of the first memory circuit. At least two memory circuits are connected in series. In each case the data input of a further memory circuit is coupled to a second output of the respective upstream memory circuit.
Die Schaltungsanordnung umfasst einen Datenbus, der mit den ersten Ausgängen der Speicherschaltungen zur Abgabe der Ausgangssignale an den Datenbus gekoppelt ist und der als Parallelbus mit der ersten Mehrzahl n von Leitungen realisiert ist.The circuit arrangement comprises a data bus, which is coupled to the first outputs of the memory circuits for outputting the output signals to the data bus and which is realized as a parallel bus with the first plurality n of lines.
Die letzte Speicherschaltung umfasst einen seriellen Datenausgang, an dem ein serielles Datensignal bereitgestellt wird, wobei an dem seriellen Datenausgang die Ausgangssignale seriell abgreifbar sind. Eine Betriebsart ist das parallele Auslesen der nicht-flüchtigen Speicherzellen der Speicherschaltungen und eine weitere Betriebsart ist das serielle Auslesen der nicht-flüchtigen Speicherzellen in Form des seriellen Datensignals an dem seriellen Datenausgang.The last memory circuit comprises a serial data output to which a serial data signal is provided, wherein the output signals can be tapped serially at the serial data output. One mode of operation is the parallel readout of the nonvolatile memory cells of the memory circuits, and another mode is the serial readout of the nonvolatile memory cells in the form of the serial data signal at the serial data output.
Die Steuerschaltung stellt Informationen ausgangsseitig bereit, die der Speicherkette zugeleitet werden. Die bereitgestellten Informationen werden den Speicherschaltungen zugeführt. Zumindest eine Speicherschaltung stellt an dem jeweiligen ersten Ausgang das Ausgangssignal bereit.The control circuit provides information on the output side, which are supplied to the memory chain. The information provided is supplied to the memory circuits. At least one memory circuit provides the output signal at the respective first output.
Es ist ein Vorteil der Schaltungsanordnung, dass mit der Mehrzahl n von Speicherschaltungen eine Mehrzahl n von nichtflüchtigen Speicherzellen betreibbar und damit eine größere Datenmenge als 1 Bit speicherbar ist. Die erste Mehrzahl n ist flexibel an die zu speichernde Datenmenge anpassbar. Es ist ein Vorteil der Schaltungsanordnung, dass die notwendigen Funktionen für die Speicherschaltungen in einer Steuerschaltung zusammengefasst sind.It is an advantage of the circuit arrangement that a plurality n of nonvolatile memory cells can be operated with the plurality n of memory circuits and thus a larger amount of data than 1 bit can be stored. The first plurality n is flexibly adaptable to the amount of data to be stored. It is an advantage of the circuit arrangement that the necessary functions for the memory circuits are combined in a control circuit.
In einer Ausführungsform können die bereitgestellten Informationen den Speicherschaltungen in serieller Form zugeleitet werden. Alternativ können diese in paralleler Form den Speicherschaltungen zugeführt werden. Bevorzugt können die Informationen teils in serieller Form und teils in paralleler Form den Speicherschaltungen zugeleitet werden.In one embodiment, the information provided may be supplied to the memory circuits in serial form. Alternatively, these may be in parallel form the memory circuits be supplied. Preferably, the information may be forwarded to the memory circuits partly in serial form and partly in parallel form.
Der Eingang zumindest einer Speicherschaltung aus der ersten Mehrzahl n von Speicherschaltungen umfasst den Dateneingang, einen Takteingang und einen Steuereingang. Die Steuerschaltung ist mit dem Dateneingang des Eingangs der ersten Speicherschaltung verbunden.The input of at least one memory circuit of the first plurality n of memory circuits comprises the data input, a clock input and a control input. The control circuit is connected to the data input of the input of the first memory circuit.
Der Dateneingang kann mehrere Leitungen aufweisen. Bevorzugt umfasst der Dateneingang eine Leitung.The data input can have multiple lines. Preferably, the data input comprises a line.
Der Takteingang kann bevorzugt eine Leitung aufweisen. Der Takteingang wird mit einem Taktsignal beaufschlagt.The clock input may preferably have a line. The clock input is supplied with a clock signal.
Der Steuereingang kann eine Leitung aufweisen. Bevorzugt umfasst der Steuereingang mehrere Leitungen. Ein Steuersignal wird dem Steuereingang zugeleitet. Bevorzugt umfasst das Steuersignal mehrere Signale.The control input can have a line. The control input preferably comprises a plurality of lines. A control signal is supplied to the control input. Preferably, the control signal comprises a plurality of signals.
Zumindest eine Speicherschaltung aus der ersten Mehrzahl n von Speicherschaltungen umfasst die nicht-flüchtige Speicherzelle, den Dateneingang, den Takteingang und den Steuereingang sowie den ersten Ausgang. Zumindest eine Speicherschaltung kann bedeuten, dass genau eine Speicherschaltung aus der ersten Mehrzahl n von Speicherschaltungen dies umfasst oder alternativ dass mehrere Speicherschaltungen aus der ersten Mehrzahl n von Speicherschaltungen jeweils dies umfassen. Bevorzugt bedeutet dies, dass jede Speicherschaltung aus der ersten Mehrzahl der Speicherschaltungen dies umfasst.At least one memory circuit of the first plurality n of memory circuits comprises the non-volatile memory cell, the data input, the clock input and the control input and the first output. At least one memory circuit may mean that exactly one memory circuit of the first plurality n of memory circuits comprises this or alternatively that a plurality of memory circuits of the first plurality n of memory circuits each comprise this. This preferably means that each memory circuit of the first plurality of memory circuits comprises this.
In einer Ausführungsform werden das Steuersignal beziehungsweise die mehreren Signale des Steuersignals von der Steuerschaltung parallel an die Mehrzahl n der Speicherschaltungen gegeben. Es ist ein Vorteil der seriellen Anordnung der Speicherschaltung, dass nur eine geringe Anzahl von Steuer- und Datenleitungen benötigt wird, die unabhängig von der ersten Mehrzahl n der Speicherschaltungen sind.In one embodiment, the control signal or signals of the control signal from the control circuit are given in parallel to the plurality n of the memory circuits. It is an advantage of the serial arrangement of the memory circuit that only a small number of control and data lines are required, which are independent of the first plurality n of the memory circuits.
In einer Ausführungsform wird das Taktsignal dem Takteingang der ersten Speicherschaltung zugeführt. In einer Weiterbildung der Ausführungsform wird das Taktsignal mindestens einer weiteren Speicherschaltung zugeleitet. Bevorzugt wird das Taktsignal jeder Speicherschaltung zugeführt. Das Taktsignal kann von der Steuerschaltung bereitgestellt werden.In one embodiment, the clock signal is supplied to the clock input of the first memory circuit. In a development of the embodiment, the clock signal is fed to at least one further memory circuit. Preferably, the clock signal is supplied to each memory circuit. The clock signal may be provided by the control circuit.
In einer Ausführungsform stellt die Steuerschaltung ein erstes Datensignal bereit, das dem Dateneingang der ersten Speicherschaltung zugeleitet wird. Die erste Speicherschaltung gibt ein zweites Datensignal an dem zweiten Ausgang der ersten Speicherschaltung ab. Dabei erzeugt die erste Speicherschaltung das zweite Datensignal in Abhängigkeit von dem Taktsignal und von dem ersten Datensignal und den parallel an allen Speicherschaltungen anliegenden Steuersignalen. Die zweite und eine weitere Speicherschaltung gibt jeweils an dem zweiten Ausgang ein drittes beziehungsweise weiteres Datensignal ab, das in Abhängigkeit von einem Datensignal, den Steuersignalen und dem Taktsignal bereitgestellt wird, das dem Dateneingang der zweiten beziehungsweise weiteren Speicherschaltung zugeführt wird. Mit Vorteil kann somit ein Datensignal von der ersten Speicherschaltung bis zur letzten Speicherschaltung durchgeschleift werden.In one embodiment, the control circuit provides a first data signal which is supplied to the data input of the first memory circuit. The first memory circuit outputs a second data signal at the second output of the first memory circuit. In this case, the first memory circuit generates the second data signal as a function of the clock signal and of the first data signal and the control signals applied in parallel to all the memory circuits. The second and one further memory circuit emit at the second output a third or further data signal, which is provided as a function of a data signal, the control signals and the clock signal, which is supplied to the data input of the second or further memory circuit. Advantageously, a data signal can thus be looped through from the first memory circuit to the last memory circuit.
Das Taktsignal kann dazu eingesetzt werden, die Weitergabe des Datensignals von einer Speicherschaltung zur nächsten Speicherschaltung zu triggern.The clock signal may be used to trigger the propagation of the data signal from one memory circuit to the next memory circuit.
In einer Weiterbildung weist eine der letzten Speicherschaltungen einen Signalausgang auf. An diesem wird ein Abarbeitungssignal bereitgestellt. Der Signalausgang ist mit der Steuerschaltung verbunden, der das Abarbeitungssignal zugeführt wird. Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass die Steuerschaltung unabhängig von der Anzahl der von ihr anzusteuernden Speicherschaltungen realisiert werden kann. Die Schaltungsanordnung ist somit mit Vorteil sehr flexibel an die zu speichernde Datenmenge anpassbar.In a further development, one of the last memory circuits has a signal output. At this a processing signal is provided. The signal output is connected to the control circuit to which the processing signal is supplied. It is an advantage of this embodiment that the control circuit can be realized independently of the number of memory circuits to be driven by it. The circuit arrangement is thus very flexible adaptable to the amount of data to be stored with advantage.
In einer Ausführungsform umfasst die Steuerschaltung eine Ablaufsteuerung. Die Ablaufsteuerung kann einen Mikroprozessor aufweisen. Alternativ kann die Ablaufsteuerung als Logikschaltung realisiert sein. Bevorzugt ist die Ablaufsteuerung als Finite State Machine realisiert, so dass Aufwand und Flächenbedarf für die Steuerschaltung gering gehalten sind.In one embodiment, the control circuit comprises a flow control. The scheduler may include a microprocessor. Alternatively, the sequence control can be realized as a logic circuit. Preferably, the sequence control is implemented as a finite state machine, so that the outlay and area required for the control circuit are kept low.
Ein Oszillator zur Abgabe eines internen Taktsignals kann über einen Multiplexer mit der Ablaufsteuerung gekoppelt sein. Das interne Taktsignal kann alternativ von einer externen Taktquelle bereitgestellt werden.An oscillator for outputting an internal clock signal may be coupled to the scheduler via a multiplexer. The internal clock signal may alternatively be provided by an external clock source.
In einer Weiterbildung umfasst die Schaltungsanordnung einen bidirektionalen Anschluss. Der bidirektionale Anschluss kann mit der Ablaufsteuerung und/oder mit der letzten Speicherschaltung und/oder mit der ersten Speicherschaltung verbunden sein. Bevorzugt ist der bidirektionale Anschluss mit allen Speicherzellen verbunden.In a development, the circuit arrangement comprises a bidirectional connection. The bidirectional terminal may be connected to the sequencer and / or to the last memory circuit and / or to the first memory circuit. Preferably, the bidirectional terminal is connected to all memory cells.
In einer Ausführungsform ist der bidirektionale Anschluss über einen zweiten Schalter mit einem ersten Anschluss der nichtflüchtigen Speicherzelle der ersten Speicherschaltung verbunden. In Abhängigkeit von den Steuer- und Datensignalen kann die Verbindung wirksam geschaltet sein. Die Verbindung ist bevorzugt niederohmig ausgelegt. Ein zweiter Anschluss der nicht-flüchtigen Speicherzelle der ersten Speicherschaltung kann über einen Programmiertransistor mit einem Bezugspotenzialanschluss verbunden sein. Es ist ein Vorteil dieser Anordnung, dass zwischen dem bidirektionalen Anschluss und dem Bezugspotenzialanschluss im Wesentlichen nur die nicht-flüchtige Speicherzelle der ersten Speicherschaltung geschaltet ist, so dass mittels eines Messgerätes, das von extern an den bidirektionalen Anschluss angeschlossen werden kann, ein Widerstandswert der nicht-flüchtigen Speicherzelle bestimmt werden kann. Alternativ kann der Widerstandswert an dem bidirektionalen Anschluss auch durch eine Messschaltung auf einem Halbleiterkörper bestimmt werden, der die Schaltungsanordnung umfasst. Es ist ein weiterer Vorteil, dass über diesen niederohmigen Zugang zu der nicht-flüchtigen Speicherzelle der ersten Speicherschaltung die nicht-flüchtige Speicherzelle programmiert werden kann. Die Programmierung kann mittels eines Programmierstroms, welcher dem bidirektionalen Anschluss zugeleitet wird, erfolgen.In one embodiment, the bidirectional terminal is the non-volatile via a second switch having a first terminal Memory cell of the first memory circuit connected. Depending on the control and data signals, the connection can be activated effectively. The compound is preferably designed low impedance. A second terminal of the non-volatile memory cell of the first memory circuit may be connected to a reference potential terminal via a programming transistor. It is an advantage of this arrangement that essentially only the non-volatile memory cell of the first memory circuit is connected between the bidirectional terminal and the reference potential terminal, so that by means of a measuring device which can be connected externally to the bidirectional terminal, a resistance value of not volatile memory cell can be determined. Alternatively, the resistance value at the bidirectional terminal can also be determined by a measuring circuit on a semiconductor body comprising the circuit arrangement. It is a further advantage that the non-volatile memory cell can be programmed via this low-resistance access to the non-volatile memory cell of the first memory circuit. The programming can take place by means of a programming current, which is supplied to the bidirectional connection.
In einer Weiterbildung sind die ersten Anschlüsse der nichtflüchtigen Speicherzellen miteinander verbunden und über den zweiten Schalter mit dem bidirektionalen Anschluss verbunden.In a development, the first terminals of the nonvolatile memory cells are connected to one another and connected via the second switch to the bidirectional terminal.
Der jeweilige zweite Anschluss der nicht-flüchtigen Speicherzelle ist jeweils über einen eigenen Programmiertransistor mit dem Bezugspotenzialanschluss verbunden. Somit kann über den jeweiligen Programmiertransistor ausgewählt werden, welche der nicht-flüchtigen Speicherzellen direkt mit dem bidirektionalen Anschluss verbunden wird, so dass ein Widerstandswert dieser nicht-flüchtigen Speicherzelle ermittelt oder die jeweilige nicht-flüchtige Speicherzelle mittels eines Programmierstroms programmiert werden kann.The respective second terminal of the non-volatile memory cell is in each case connected to the reference potential terminal via its own programming transistor. Thus, it can be selected via the respective programming transistor, which of the non-volatile memory cells is directly connected to the bidirectional terminal, so that a resistance value of this non-volatile memory cell can be determined or the respective non-volatile memory cell can be programmed by means of a programming current.
Die nicht-flüchtige Speicherzelle kann eine maskenprogrammierte Speicherzelle sein. Alternativ kann die nicht-flüchtige Speicherzelle eine reversibel programmierbare Speicherzelle umfassen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die nicht-flüchtige Speicherzelle als irreversibel programmierbare Speicherzelle realisiert sein.The non-volatile memory cell may be a mask-programmed memory cell. Alternatively, the nonvolatile memory cell may comprise a reversibly programmable memory cell. In a further alternative embodiment, the non-volatile memory cell can be realized as an irreversibly programmable memory cell.
Die nicht-flüchtige Speicherzelle kann als Widerstand realisiert sein, wobei ein Programmierstrom den Widerstandswert der nicht-flüchtigen Speicherzelle irreversibel vergrößert. Alternativ kann die nicht-flüchtige Speicherzelle eine Sicherung, englisch Fuse, sein, die mittels eines Laserstrahles programmiert wird. Bevorzugt ist die nicht-flüchtige Speicherzelle als Sicherung realisiert, die einen mittels eines Programmierstroms aufschmelzbaren Widerstand umfasst. Die nicht-flüchtige Speicherzelle kann einen Metall-Widerstand, einen Polysilizium-Widerstand oder einen kombinierten Polysilizium/Silizid-Widerstand aufweisen.The non-volatile memory cell may be realized as a resistor, wherein a programming current irreversibly increases the resistance value of the non-volatile memory cell. Alternatively, the non-volatile memory cell may be a fuse, English Fuse, which is programmed by means of a laser beam. Preferably, the non-volatile memory cell is realized as a fuse comprising a resistor which can be fused by means of a programming current. The non-volatile memory cell may include a metal resistor, a polysilicon resistor or a combined polysilicon / silicide resistor.
In einer alternativen Ausführungsform kann die nicht-flüchtige Speicherzelle als Antifuse-Element realisiert sein, wobei der Widerstandswert irreversibel mittels eines Programmierstroms verkleinerbar ist. In einer Ausführungsform kann das Antifuse-Element als Diode, insbesondere als Zenerdiode, realisiert sein.In an alternative embodiment, the non-volatile memory cell can be realized as an antifuse element, wherein the resistance value can be reduced irreversibly by means of a programming current. In one embodiment, the antifuse element can be realized as a diode, in particular as a Zener diode.
Die Schaltungsanordnung kann auf einem Halbleiterkörper ausgebildet sein. Sie kann in einer Bipolar-Integrationstechnik realisiert sein. Bevorzugt kann sie mittels Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Integrationstechnik, abgekürzt CMOS-Integrationstechnik, hergestellt sein und als Feldeffekttransistoren realisierte Schalter und Transistoren aufweisen.The circuit arrangement can be formed on a semiconductor body. It can be implemented in a bipolar integration technique. Preferably, it can be produced by means of complementary metal-oxide-semiconductor integration technology, abbreviated CMOS integration technology, and can have switches and transistors realized as field-effect transistors.
Die Schaltungsanordnung kann zu einer dauerhaften Speicherung von Daten verwendet werden. Die Daten können eine Seriennummer oder eine Identifikationsnummer für den Halbleiterkörper umfassen. Alternativ kann die Schaltungsanordnung zur Speicherung einer Trimmeinstellung einer analogen Schaltung, insbesondere eines Analog/Digital- oder eines Digital/Analog-Wandlers, vorgesehen sein. Sie kann zum Reparieren eines Random Access Memory, abgekürzt RAM, mittels Zugreifen auf redundante Zellen oder Spalten anstelle defekter Zeilen oder Spalten dienen.The circuitry can be used for permanent storage of data. The data may include a serial number or an identification number for the semiconductor body. Alternatively, the circuit arrangement for storing a trim setting of an analog circuit, in particular an analog / digital or a digital / analog converter may be provided. It can be used to repair a Random Access Memory, abbreviated RAM, by accessing redundant cells or columns instead of broken rows or columns.
In verschiedenen Ausführungsformen sieht ein Verfahren zum Betrieb einer Schaltungsanordnung folgende Schritte vor: Ein erstes Datensignal wird an eine erste Speicherschaltung aus einer ersten Mehrzahl n von seriell geschalteten Speicherschaltungen zugeleitet. Die erste Speicherschaltung umfasst eine nicht-flüchtige Speicherzelle. Ein Steuersignal wird parallel der ersten Mehrzahl n der Speicherzellen zur Verfügung gestellt. Ein zweites Datensignal wird von der ersten Speicherschaltung an einem zweiten Ausgang bereitgestellt. Das zweite Datensignal wird in Abhängigkeit von dem Steuersignal und von dem ersten Datensignal erzeugt. Das zweite Datensignal wird der zweiten Speicherschaltung zugeleitet. Entsprechend stellt die zweite Speicherschaltung ein weiteres Datensignal an einem zweiten Ausgang der zweiten Speicherschaltung bereit, welches einer nachgeschalteten Speicherschaltung zugeleitet wird. Das weitere Datensignal wird in Abhängigkeit von dem zugeführten Steuersignal und dem vorangegangenen Datensignal erzeugt. Mit Vorteil werden somit die Datensignale von einer Speicherschaltung zur nächsten Speicherschaltung durchgeschleift.In various embodiments, a method for operating a circuit arrangement provides the following steps: A first data signal is supplied to a first memory circuit of a first plurality n of serially connected memory circuits. The first memory circuit comprises a non-volatile memory cell. A control signal is provided in parallel with the first plurality n of the memory cells. A second data signal is provided by the first memory circuit at a second output. The second data signal is generated in response to the control signal and from the first data signal. The second data signal is supplied to the second memory circuit. Accordingly, the second memory circuit provides a further data signal at a second output of the second memory circuit, which is supplied to a downstream memory circuit. The further data signal is generated as a function of the supplied control signal and the previous data signal. Advantageously, the data signals are thus looped through from one memory circuit to the next memory circuit.
Daten der Speicherschaltungen werden mittels Bereitstellen der ersten Mehrzahl n von an einem jeweiligen ersten Ausgang der Speicherschaltungen bereitgestellten Ausgangssignalen an einem internen Bus parallel ausgelesen. Der interne Bus ist als Parallelbus mit der ersten Mehrzahl n von Leitungen realisiert. Data of the memory circuits are read in parallel by providing the first plurality n of output signals provided at a respective first output of the memory circuits to an internal bus. The internal bus is realized as a parallel bus with the first plurality n of lines.
Daten der Speicherschaltungen werden mittels seriellem Bereitstellen der ersten Mehrzahl n von Ausgangssignalen an einem seriellen Datenausgang seriell ausgelesen. Die letzte Speicherschaltung umfasst den seriellen Datenausgang. Eine Betriebsart ist das parallele Auslesen der nicht-flüchtigen Speicherzellen der Speicherschaltungen und eine weitere Betriebsart ist das serielle Auslesen der nicht-flüchtigen Speicherzellen in Form eines seriellen Datensignals an dem seriellen Datenausgang.Data of the memory circuits are serially read out by serially providing the first plurality n of output signals at a serial data output. The last memory circuit comprises the serial data output. One mode is the parallel read out of the non-volatile memory cells of the memory circuits and another mode is the serial readout of the non-volatile memory cells in the form of a serial data signal at the serial data output.
In einer Ausführungsform wird ein Taktsignal der ersten Speicherschaltung zugeführt. Vorzugsweise wird das Taktsignal parallel allen Speicherschaltungen zugeführt. Das zweite Datensignal wird in Abhängigkeit von dem Steuersignal, dem ersten Datensignal und dem Taktsignal erzeugt.In one embodiment, a clock signal is supplied to the first memory circuit. Preferably, the clock signal is supplied in parallel to all the memory circuits. The second data signal is generated in response to the control signal, the first data signal and the clock signal.
In einer Ausführungsform werden das Steuersignal und das erste Datensignal von einer Steuerschaltung bereitgestellt. Das Steuersignal kann mehrere Signale umfassen. Das Taktsignal kann der Schaltungsanordnung von extern zugeleitet werden. Alternativ kann das Taktsignal als ein internes Taktsignal von der Steuerschaltung bereitgestellt werden.In one embodiment, the control signal and the first data signal are provided by a control circuit. The control signal may comprise a plurality of signals. The clock signal may be supplied externally to the circuitry. Alternatively, the clock signal may be provided as an internal clock signal from the control circuit.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit sich Schaltungsteile oder Bauelemente in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments with reference to FIGS. Functionally or functionally identical components carry the same reference numerals. Insofar as circuit parts or components correspond in their function, their description is not repeated in each of the following figures.
Die Ablaufsteuerung
Es ist ein Vorteil der Schaltungsanordnung gemäß
In einer alternativen Ausführungsform weist die vorletzte Speicherschaltung, also gemäß
Die Schaltungsanordnung
Der Erkennungsschaltung
Ein Taktsignal CLK wird über den zweiten Eingang
Der Oszillator kann über den Multiplexer
Die Ablaufsteuerung
Die vier Ausgangssignale DATAOUT1, DATAOUT2, DATAOUT3, DATAOUT4 werden über den internen Bus
Die Speicherschaltung
Der erste Zweig
Die Speicherschaltung
An den Ausgang
Der Ausgang
Die Transistoren
Die Logikschaltung
An dem Versorgungsspannungsanschluss
Weist die nicht-flüchtige Speicherzelle
Der Programmiertransistor
Der Logikschaltung
Mit Vorteil ist der Komparator
Mit Vorteil ist an den beiden Ausgängen
In einer alternativen Ausführungsform weist eine weitere Speicherschaltung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Verbindungsknotenconnecting node
- 33
- Komparatorcomparator
- 88th
- BezugspotenzialanschlussReference potential terminal
- 99
- Versorgungsanschlusssupply terminal
- 1111
- erster Verstärkerfirst amplifier
- 1212
- Versorgungsanschlusssupply terminal
- 1414
- Eingangentrance
- 1515
- Ausgangoutput
- 2020
- Referenzelementreference element
- 2121
- zweiter Verstärkersecond amplifier
- 2222
- Versorgungsanschlusssupply terminal
- 2424
- Eingangentrance
- 2525
- Ausgangoutput
- 3030
- erster Transistorfirst transistor
- 3131
- Knotennode
- 3535
- erster Zweigfirst branch
- 4040
- zweiter Transistorsecond transistor
- 5050
- erster Transistorfirst transistor
- 5151
- Knotennode
- 5555
- zweiter Zweigsecond branch
- 6060
- zweiter Transistorsecond transistor
- 7070
- erster Ladetransistorfirst charging transistor
- 8080
- zweiter Ladetransistorsecond charging transistor
- 8989
- Schreibanordnungwrite assembly
- 9090
- zweiter Schaltersecond switch
- 9191
- zweiter Eingangsecond entrance
- 9292
- Steuereingangcontrol input
- 100100
- erster Schalterfirst switch
- 101101
- erster Eingangfirst entrance
- 102, 103102, 103
- Knotennode
- 104104
- zweiter Puffersecond buffer
- 106106
- erster Pufferfirst buffer
- 110, 120, 130, 140110, 120, 130, 140
- Transistortransistor
- 150150
- Programmiertransistorprogramming transistor
- 151151
- Kompensationselementcompensation element
- 160160
- Schalterswitch
- 300300
- bidirektionaler Anschlussbidirectional connection
- 301301
- Ausgangoutput
- 302302
- Eingangentrance
- 303303
- Steuerungcontrol
- 304, 305304, 305
- Pufferbuffer
- 400400
- Steuerschaltungcontrol circuit
- 401401
- internen Anschlussinternal connection
- 402402
- Steuerausgangcontrol output
- 403403
- Eingangentrance
- 410410
- Erkennungsschaltungdetection circuit
- 411, 412, 413, 417411, 412, 413, 417
- Ausgangoutput
- 420420
- MUX-GatterMUX gate
- 430430
- Oszillatoroscillator
- 440440
- Ablaufsteuerungflow control
- 500500
- Speicherkettestore chain
- 501501
- erste Speicherschaltungfirst memory circuit
- 511511
- zweite Speicherschaltungsecond memory circuit
- 521521
- dritte Speicherschaltungthird memory circuit
- 531531
- vierte Speicherschaltungfourth memory circuit
- 502, 512, 522, 532502, 512, 522, 532
- nicht-flüchtige Speicherzellenon-volatile memory cell
- 503, 513, 523, 533503, 513, 523, 533
- Dateneingangdata input
- 504, 514, 524, 534504, 514, 524, 534
- Takteingangclock input
- 505, 515, 525, 535505, 515, 525, 535
- erster Ausgangfirst exit
- 506, 516, 526506, 516, 526
- zweiter Ausgangsecond exit
- 507, 517, 527, 537507, 517, 527, 537
- Steuereingangcontrol input
- 508508
- Analoganschlussanalog connection
- 510510
- Flip-FlopFlip-flop
- 597597
- interner Businternal bus
- 598598
- serieller Datenausgangserial data output
- 599599
- Signalausgangsignal output
- 600600
- zweiter Schaltersecond switch
- 601601
- Verbindungconnection
- 700700
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 701701
- erster Eingangfirst entrance
- 702702
- zweiter Eingangsecond entrance
- BURNBURN
- Programmiersignalprogramming signal
- BUSYBUSY
- Bereitschaftssignalready signal
- CLKCLK
- Taktsignalclock signal
- SCLKSCLK
- internes Taktsignalinternal clock signal
- DATADATA
- Signalsignal
- DATAINDATAIN
- einzulesendes Datensignaldata signal to be read
- DATAOUT1DATAOUT1
- erstes Ausgangssignalfirst output signal
- DATAOUT2DATAOUT2
- zweites Ausgangssignalsecond output signal
- DATAOUT3DATAOUT3
- drittes Ausgangssignalthird output signal
- DATAOUT4DATAOUT4
- viertes Ausgangssignalfourth output signal
- ESIT
- Einstellsignaladjustment
- F1F1
- Steuersignalcontrol signal
- FSMFSM
- Finite State MachineFinite State Machine
- ICLKICLK
- internes Taktsignalinternal clock signal
- I1I1
- erster Stromfirst stream
- I2I2
- zweiter Stromsecond stream
- LOADLOAD
- Ladesignalload signal
- MODEFASHION
- BetriebsartensignalMode signal
- NDATAINNDATAIN
- invertiertes Datensignalinverted data signal
- NDATAOUTNDATAOUT
- invertiertes erstes Datensignalinverted first data signal
- NVOUTNVout
- invertierte Ausgangsspannunginverted output voltage
- PORPOR
- internes Steuersignalinternal control signal
- REGLASTREGLAST
- Abarbeitungssignalprocessing signal
- REGOUTREGOUT
- serielles Datensignalserial data signal
- S1S1
- erstes Datensignalfirst data signal
- S2S2
- zweites Datensignalsecond data signal
- S3S3
- drittes Datensignalthird data signal
- S4S4
- viertes Datensignalfourth data signal
- VDDVDD
- Versorgungsspannungsupply voltage
- VOUTVOUT
- Ausgangsspannungoutput voltage
- VSSVSS
- Bezugspotenzialreference potential
- WRITEWRITE
- SchreibsteuersignalWrite control signal
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