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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zum Setzen eines Betriebsmodus
in einer Halbleitereinrichtung und insbesondere eine Struktur zum Setzen
eines internen Betriebsmodus einer Halbleiterspeichereinrichtung.
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14 stellt die Struktur einer
herkömmlichen
Betriebsmodussetzschaltung in einer Halbleitereinrichtung schematisch
dar. In 14 enthält die Betriebsmodussetzschaltung
eine Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 1, die ein
Modussetzberechtigungssignal MSET als Reaktion auf von außen gelieferte
Signale ext.A, ext.B und ext.C erzeugt, eine Modussetzschaltung 2,
die als Reaktion auf das Modussetzberechtigungssignal MSET betriebsberechtigt
ist und ein beliebiges von Modusbestimmungssignalen MODEA, MODEB,
MODEC, ... zum Bestimmen eines internen Betriebsmodus der Halbleitereinrichtung
gemäß Modusspezifizierungsdaten
DATA, die durch von außen
gelieferte Signale ext.X, ext.Y und ext.Z dargestellt sind, aktiviert.
Nun wird mit Bezug auf eine in 15 gezeigte
Timingdarstellung der Betrieb der in 14 gezeigten Struktur
beschrieben.
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Die
Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 1 entscheidet,
daß eine
einen Betriebsmodus in der Halbleitereinrichtung bestimmende Anweisung
geliefert ist, wenn die externen Signale ext.A, ext.B und ext.C
in vorgeschriebene Zustände
(alle auf einen L-Pegel in 15)
gesetzt sind, und setzt das Modussetzberechtigungssignal MSET auf
einen H-Pegel eines aktiven Zustands. Die Modussetzschaltung 2 reagiert
auf das aktivierte Modussetzberechtigungssignal MSET, decodiert
die aus den anderen von außen
gelieferten Signalen ext.X, ext.Y und ext.Z bestehenden Modusspezifizierungsdaten DATA
und aktiviert ein durch die Modusspezifizierungsdaten DATA bestimmtes
Modusbestimmungssignal. 15 zeigt
einen Zustand als ein Beispiel, in dem das Modusbestimmungssignal
MODEA aktiviert ist, wenn die Modusspezifizierungsdaten DATA(A) sind,
und das Modusbestimmungssignal MODEB aktiviert ist, wenn die Modusspezifizierungsdaten
DATA(B) sind.
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Wenn
die Halbleitereinrichtung eine Halbleiterspeichereinrichtung ist,
dann sind für
ihre verschiedenen Funktionen eine Mehrzahl von Testmodi und Betriebsmodi
vorgesehen. Einer der Mehrzahl von Betriebsmodi kann durch ein von
außen
geliefertes Signal, das einen speziellen Betriebsmodus bestimmt,
bestimmt sein, und die Halbleiterspeichereinrichtung kann in dem
bestimmten Modus arbeiten.
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Wie
in 15 gezeigt, ist in
der Halbleitereinrichtung eine Entsprechung zwischen einer Kombination
der Zustände
von externen Signalen und einem bestimmten Betriebsmodus einmalig
festgelegt. Da die Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 1 und
die Modussetzschaltung 2 hardwaremäßig verwirklicht sind, können ihre
inneren Strukturen nicht leicht geändert werden. Wenn die Halbleitereinrichtung
beispielsweise ein dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM)
ist, dann wird ein Selbstauffrischmodus zum Auffrischen von Speicherdaten
gesetzt, wenn eine Bedingung des CBR (CAS vor RAS; das Setzen eines
Spaltenadressenstrobesignals/CAS auf einen L-Pegel vor dem Abnehmen
eines Zeilenadressenstrobesignals/RAS) befriedigt ist, und das Zeilenadressenstrobesignal/RAS
auf einem L-Pegel für
einen vorgeschriebenen Zeitabschnitt oder länger unter der CBR-Bedingung behalten.
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Wenn
ein spezielles Adressensignalbit in einen vorgeschriebenen Zustand
unter der CBR-Bedingung gesetzt ist, dann wird ein spezieller Testmodus
dieses DRAM bestimmt (der Selbstauffrischmodus zurückgesetzt).
Da beispielsweise während
eines Datenhaltemodus kein externer Zugriff vorhanden ist und nur
ein Auffrischbetrieb zum Halten der Speicherdaten intern ausgeführt wird,
wird die Stromversorgungsspannung des DRAM verkleinert, um den Stromverbrauch
durch das DRAM zu verkleinern, so daß eine Abnahme des Stromverbrauchs
einer äußeren Versorgungsquelle
wie beispielsweise einer Batterie erreicht wird. Ein derartiger
Modus wird zum Beispiel unter Verwendung einer Kombination aus einer
WCBR-Bedingung (WCBR:
Das Setzen sowohl eines Schreibberechtigungssignals/WE als auch
des Spaltenadressenstrobesignals /CAS auf einen L-Pegel vor dem
Abnehmen des Zeilenadressenstrobesignals/RAS) und einer Adressenschlüsselbedingung,
die ein spezielles Adressensignalbit in einen vorgeschriebenen Zustand
setzt, gesetzt.
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Wenn
in einem DRAM verwendenden Datenverarbeitungssystem als externe
Verarbeitungseinheiten verschiedene Typen von Prozessoren verwendet
werden, dann können
durch die Prozessoren zum Bestimmen eines Betriebsmodus des DRAM
verschiedene Bedingungen der externen Signale verwendet werden.
Zum Beispiel kann ein Prozessor (CPU), der eine externe Verarbeitungseinheit
ist, die WCBR-Bedingung und die Adressenschlüsselbedingung verwenden, um
einen "Modus mit
gedrosselter Stromzufuhr" zum
Verkleinern der Versorgungsspannung während des Datenhaltemodus zu
bestimmen, oder kann eine andere CPU dieselbe WCBR-Bedingung und
die Adressenschlüsselbedingung
verwenden, um den "Modus
mit gedrosselter Stromzufuhr" zu
bestimmen, während
die Zustände
der in den CPU verwendeten Adressenschlüssel anders sein können. Wenn
der Zustand der externen Signale, die die andere CPU verwendet zum
Bestimmen eines Betriebsmodus, dazu verwendet wird, um einen in
dem DRAM vorgesehenen Testmodus (einen Modus zum Testen zur Bewertung
der Leistungsfähigkeit
des DRAM; zum Beispiel einen Belastungsbeschleunigungstest wie beispielsweise
den Einbrenntest zum Aufdecken eines Anfangsfehlers) zu bestimmen, dann
würde in
dem DRAM nicht nur eine Funktionsstörung (Nichtausführen des
von der CPU verlangten Betriebsmodus), sondern auch eine Beschädigung der
Speicherdaten vorkommen.
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Um
derartige verschiedene Zustände
externer Signale anzupassen, werden die in einem DRAM zu setzenden
Betriebsmodi und die Zustände
(Bedingungen) der externen Signale benötigt, welche in Abhängigkeit
von der verwendeten CPU (oder dem verwendeten System) zu bestimmen
sind. In diesem Fall sollte in Abhängigkeit von jeder Verwendung
(dem Typ der CPU) die innere Struktur der Modussetzschaltung geändert werden,
was die Notwendigkeit zum Herstellen einer Mehrzahl von DRAM verschiedenen
Typs mit derselben Funktion ergibt und zu größeren Kosten führt.
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Die
DE 39 17 945 A1 beschreibt
eine Betriebsmodusschaltung zum Erzeugen eines einen Betriebsmodus
in einer Halbleitereinrichtung anzeigenden internen Signals, welche
eine programmierbare Einrichtung zum Ändern einer Entsprechung zwischen
einem Zu- stand eines von außen
gelieferten externen Signals und einem Zustand des internen Signals
umfaßt.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betriebsmodussetzschaltung
vorzusehen, die ohne Ändern
ihrer internen Struktur dazu imstande ist, einen gewünschten
internen Betriebsmodus aufzuweisen, der selbst dann richtig gesetzt
wird, wenn externe. Signale mit verschiedenen Zuständen vorgesehen
sind, und die selbst dann dazu imstande ist, verschiedene gemäß den Verwendungen
gesetzte interne Betriebsmodi aufzuweisen, wenn externe Signale
desselben Zustandes vorgesehen sind.
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Die
Aufgabe wird durch die Betriebsmodussetzschaltung des Anspruches
1 gelöst.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Durch
das Ändern
der Entsprechung zwischen dem Zustand eines von außen gelieferten
externen Signals und dem Zustand eines internen Signals, das an
eine interne vorgesehene Betriebsmodussetzschaltung angelegt ist,
als Reaktion auf das Betriebsmoduswechselsignal, ist die Betriebsmodussetzschaltung
gemäß Anspruch
1 bei einer Mehrzahl von verschiedenen Verwendungen ohne Änderung der
internen Struktur verwendbar.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Figuren.
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Von
den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
der Geamtstruktur einer Halbleitereinrichtung gemäß der Erfindung;
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2A und 2B jeweils eine Darstellung eines Beispiels
der Struktur einer in 1 gezeigten Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung;
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3A eine schematische Darstellung
der Struktur einer Entsprechungsfestlegungsschaltung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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3B eine Timingdarstellung,
die den Betrieb der in 3A gezeigten
Entsprechungsfestlegungsschaltung darstellt;
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4A–4C jeweils eine Darstellung
der Struktur eines Abschnitts, der ein in 1 gezeigtes Betriebsmoduswechselsignal
erzeugt;
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5 die Darstellung einer
speziellen Struktur der Entsprechungsfestlegungsschaltung gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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6 die Darstellung einer
Modifikation der erfindungsgemäßen Entsprechungsfestlegungsschaltung;
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7 eine schematische Darstellung
der Struktur einer Entsprechungsfestlegungsschaltung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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8 die Darstellung einer
speziellen Struktur einer Verschlüsselungsschaltung und einer
Nichtverschlüsselungsschaltung,
die in 7 gezeigt sind;
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9 eine schematische Darstellung
der Struktur einer Entsprechungsfestlegungsschaltung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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10A und 10B jeweils eine Darstellung der Struktur
der in 9 gezeigten Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung;
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11 eine beispielhafte Darstellung
der Struktur einer Entsprechungsfestlegungsschaltung in einer Halbleitereinrichtung
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung;
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12A eine schematische Darstellung
der Hauptstruktur einer Halbleitereinrichtung gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der Erfindung;
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12B eine Timingdarstellung,
die den Betrieb der in 12A gezeigten
Halbleitereinrichtung darstellt;
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13A eine Darstellung der
Hauptstruktur einer Halbleitereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform
der Erfindung;
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13B eine Timingdarstellung,
die den Betrieb der in 13A gezeigten
Halbleitereinrichtung darstellt;
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14 eine schematische Darstellung,
die die Struktur einer Betriebsmodussetzschaltung in einer herkömmlichen
Halbleitereinrichtung zeigt; und
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15 eine Timingdarstellung,
die den Betrieb der in 14 gezeigten
herkömmlichen
Betriebsmodussetzschaltung darstellt.
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Die Ausführungsformen
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[Die Gesamtstruktur]
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1 stellt die Gesamtstruktur
einer erfindungsgemäßen Halbleitereinrichtung
schematisch dar. In 1 enthält eine
Halbleitereinrichtung 5 eine Entsprechungsfestlegungsschaltung 10,
die den Zustand eines von außen
gelieferten externen Vielbitsignals EXT so ändert, daß sie es als Reaktion auf ein Betriebsmoduswechselsignal
MCHG ausgibt, eine Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20, die
ein einen Betriebsmodus bestimmendes Signal MODE gemäß dem Zustand
eines aus der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 vorgese henen
internen Signals INT erzeugt, und eine interne Schaltung 30,
die in dem Betriebsmodus arbeitet, der gemäß dem aus der Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 vorgesehenen
Betriebsmodusbestimmungssignal MODE bestimmt ist.
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Die
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 läßt das von außen gelieferte
externe Signal EXT durch, ohne es zu ändern (ein Pufferprozeß kann enthalten
sein), und erzeugt das interne Signal INT, wenn das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG auf einem ersten Pegel ist, und sie wechselt die Entsprechung
zwischen dem Zustand des von außen
gelieferten externen Signals EXT und demjenigen des internen Signals
INT und erzeugt das interne Signal INT, wenn das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG auf einem zweiten Pegel ist.
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Die
interne Schaltung 30 kann eine beliebige Struktur mit einer
Mehrzahl von Betriebsmodi aufweisen und in dem bestimmten Betriebsmodus
arbeiten. Ein Beispiel einer derartigen Schaltung ist die interne Schaltung
eines DRAM.
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Die 2A und 2B stellen jeweils ein Beispiel einer
Struktur der in 1 gezeigten Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 schematisch
dar. In 2A setzt die
Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 das eine von Modusbestimmungssignalen
MODEA, MODEB, MODEC, ..., MODEX in einen aktiven Zustand gemäß dem Zustand
des aus der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 vorgesehenen
internen Signals INT. In 2A dienen
die in einem DRAM als Halbleitereinrichtung verwendeten Signale
als Beispiel. Das interne Signal INT enthält somit ein internes Zeilenadressenstrobesignal
ZRAS, ein internes Spaltenadressenstrobesignal ZCAS, ein internes
Schreibberechtigungssignal ZWE und Adressensignalbits A0–An.
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Die
Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 enthält einen
CBR-Ermittler 21, der ein CBR-Timing gemäß der Timingbeziehung
zwischen dem internen Zeilenadressenstrobesignal ZRAS und dem internen
Spaltenadressenstrobesignal ZCAS er mittelt und ein CBR-Ermittlungssignal
CBR ausgibt; einen WBR-Ermittler 23, der ein WBR-Timing (Schreibberechtigung
vor RAS; das Schreibberechtigungssignal/WE wird auf einen L-Pegel
mit einem Timing vor dem Abnehmen des externen Zeilenadressenstrobesignals/RAS
(ZRAS) auf einen L-Pegel gesetzt) ermittelt und ein WBR-Ermittlungssignal
WBR aktiviert; eine AND-Schaltung 26, die eine Operation zur
Bildung des logischen Produkts aus dem CBR-Ermittlungssignal CBR
und dem WBR-Ermittlungssignal WBR ausführt und ein WCBR-Ermittlungssignal
WCBR ausgibt, das anzeigt, daß die
WCBR-Bedingung befriedigt ist; und eine Modussetzschaltung 28,
die sowohl gemäß dem CBR-Ermittlungssignal
CBR, dem WCBR-Ermittlungssignal WCBR und dem WBR-Ermittlungssignal
WBR als auch gemäß den Adressensignalbits
A0–An
das eine der Modusbestimmungssignale MODEA-MODEX in einen aktiven
Zustand setzt. Die Adressensignalbits A0–An können vorgeschriebene spezielle
Adressensignalbits aus denjenigen des von außen vorgesehenen Adressensignals
sein, und die Anzahl der verwendeten Adressensignalbits ist geeignet
festgesetzt.
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2B zeigt ein Beispiel der
Struktur eines in der Modussetzschaltung 28 enthaltenen Modusbestimmungssignalerzeugungsabschnitts.
In 2B enthält die Modussetzschaltung 28 eine AND-Schaltung 28a,
die das Modusbestimmungssignal MODEA aktiviert, wenn das CBR-Ermittlungssignal
CBR und die Adressensignalbits A0 und A1 alle auf einem H-Pegel
sind. Die Modussetzschaltung 28 enthält eine Logikschaltung, die
feststellt, ob für
die entsprechenden Modusbestimmungssignale MODEA-MODEX eine vorgeschriebene
Kombination von Zuständen
der Signale befriedigt ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird bei einem DRAM beispielhaft verwendet.
Der Name und die Arten der verwendeten Signale ändern sich in Abhängigkeit
vom Typ des verwendeten DRAM, so daß in der folgenden Beschreibung
durch Bezugszeichen A–C
Steuersignale zum Steuern eines Betriebs zum Zugriff auf einen Speicher
und durch Bezugszeichen Z–X
Adressensignalbits bezeichnet werden.
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Die erste
Ausführungsform
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3A stellt die Struktur einer
Betriebsmodussetzschaltung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung schematisch dar. Bei der in 3A gezeigten Struktur wird gemäß den Zuständen eines
ersten Satzes von von außen
gelieferten externen Signalen ext.A–ext.C ein Zyklus zum Bestimmen
eines speziellen Betriebsmodus festgesetzt, wird gemäß der Kombination
der Zustände
eines zweiten Satzes von von außen
gelieferten externen Signalen ext.Z–ext.X ein Betriebsmodus spezifiziert und
wird gemäß dem Logikpegel
eines Betriebsmoduswechselsignals MCHG eine Entsprechung zwischen
dem zweiten Satz von externen Signalen ext.Z–ext.X und einem internen Signal
DATA gewechselt.
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In 3A enthält die Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 eine
Verschlüsselungsschaltung 12,
die aktiviert ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf
einem ersten Pegel ist, und die eine Kombination DATA(A) der Zustände des
zweiten Satzes der von außen
angelegten externen Signale ext.Z–ext.X verschlüsselt, eine
Nichtverschlüsselungsschaltung 14,
die als Reaktion auf die Aktivierung eines komplementären Signals
ZMCHG des Betriebsmoduswechselsignals MCHG aktiviert ist, um die
Kombination DATA(A) der Zustände
des zweiten Satzes der externen Signale ext.Z–ext.X zu puffern und durchzulassen,
und eine Wahlschaltung 16, die gemäß dem Logikpegel des Betriebsmoduswechselsignals
MCHG entweder das Ausgangssignal der Verschlüsselungsschaltung 12 oder
dasjenige der Nichtverschlüsselungsschaltung 14 wählt.
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Die
Wahlschaltung 16 wählt
die aus der Verschlüsselungsschaltung 12 ausgegebene
Kombination DATA(B) der Zustände
und legt sie an die Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 an,
wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem ersten Logikpegel
ist, und sie wählt
die aus der Nichtverschlüsselungsschaltung 14 ausgegebene
Kombination DATA(A) der Zustände
und legt sie an die Modusbestimmungs signalerzeugungsschaltung 20 an,
wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem zweiten Pegel
ist.
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Die
Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 enthält eine
Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25, die entscheidet,
ob die Zustände
des ersten Satzes der externen Signale ext.A–ext.C eine vorgeschriebene
Bedingung befriedigen, und eine Modussetzschaltung 27,
die als Reaktion auf das Modussetzberechtigungssignal MSET aus der
Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 aktiviert
ist und das eine der Betriebsmodusbestimmungssignale MODEA–MODEX in
einen aktiven Zustand gemäß dem aus
der Wahlschaltung 16 in der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 gelieferten
internen Signal DATA als Modusspezifizierungsdaten setzt.
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Die
Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 aktiviert
das Modussetzberechtigungssignal MSET, wenn die externen Signale
ext.A–ext.C eine
vorgeschriebene Bedingung erfüllen.
Die Modussetzschaltung 27 wird als Reaktion auf das Modussetzberechtigungssignal
MSET in einen aktiven Zustand aktiviert, so daß sie das interne Signal DATA decodiert,
um ein entsprechendes Modusbestimmungssignal zu aktivieren. Das
Modussetzberechtigungssignal MSET entspricht den in 2 gezeigten Signalen CBR, WCBR oder WBR,
und die Kombination DATA der Zustände entspricht den in 2 gezeigten Adressensignalbits
A0–An.
Der Betrieb der in 3A gezeigten
Betriebsmodussetzschaltung wird unter Bezugnahme auf die Timingdarstellung
der 3B beschrieben.
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Wenn
das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel ist, dann
ist das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einem H-Pegel. In diesem
Fall ist die Verschlüsselungsschaltung 12 deaktiviert
und die Nichtverschlüsselungsschaltung 14 aktiviert,
so daß die
Wahlschaltung 16 die aus der Nichtverschlüsselungsschaltung 14 angelegte
Kombination DATA(A) der Zustände
wählt.
Wenn die externen Signale ext.A–ext.C
in vorgeschriebene Zustände
gesetzt sind (in 3B alle
auf einen L-Pegel), dann entscheidet die Modussetzberechtigungs erzeugungsschaltung 25,
daß ein
Betriebsmoduswahlzyklus bestimmt ist, und setzt das Modussetzberechtigungssignal
MSET in einen aktiven Zustand des H-Pegels. Unter dieser Bedingung,
wenn die Zustände
des zweiten Satzes der externen Signale ext.Z, ext.Y und ext.X beispielsweise
entsprechend auf "H", "L" und "H" sind,
ist die aus der Nichtverschlüsselungsschaltung 14 ausgegebene
Kombination DATA(A) der Zustände
dieselbe wie die Kombination der Zustände der externen Signale ext.Z–ext.X und
entspricht das aus der Wahlschaltung 16 ausgegebene interne
Signal DATA den Zuständen
der Kombination DATA(A) der Zustände.
Die Modussetzschaltung 27 aktiviert das eine der Modusbestimmungssignale
MODEA–MODEX
(in 3A das Signal MODEA)
gemäß dem internen
Signal DATA (DATA(A)).
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Wenn
das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem H-Pegel und das Betriebsmoduswechselsignal
ZMCHG auf einem L-Pegel ist, dann wird die Verschlüsselungsschaltung 12 aktiviert
und die Nichtverschlüsselungsschaltung 14 deaktiviert. Unter
dieser Bedingung, wenn die externen Signale ext.Z–ext.X dieselbe
Kombination DATA(A) der Zustände
befriedigen, verschlüsselt
die Verschlüsselungsschaltung 12 die
Zustände
und gibt eine andere Kombination DATA(B) der Zustände aus.
Die Wahlschaltung 16 wählt
die Kombination DATA(B) der aus der Verschlüsselungsschaltung 12 gelieferten
Zustände
und legt sie an die Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 gemäß dem Betriebsmoduswechselsignal
MCHG mit einem H-Pegel an. In diesem Fall aktiviert daher die Modussetzschaltung 27 das
Modusbestimmungssignal MODEB, das einen Betriebsmodus bestimmt,
der sich von demjenigen unterscheidet, welcher durch die Kombination DATA(A)
der Zustände
bestimmt ist.
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Selbst
wenn, wie vorstehend beschrieben, der zweite Satz der externen Signale
ext.Z–ext.X
in demselben Zustand ist, kann durch Ändern des Logikpegels des Betriebsmoduswechselsignals
MCHG der zu bestimmende Betriebsmodus intern gewechselt werden.
Daher kann durch Aktivieren entweder der Verschlüsselungsschaltung 12 oder
der Nichtverschlüsselungsschaltung 14 gemäß den Verwendungen
ohne Änderung
der internen Struktur der zu spezifizierende Betriebsmodus gewechselt
werden, was eine Halbleitereinrichtung ohne Änderung ihrer Struktur bei
einer Mehrzahl von verschiedenen Verwendungen verwendbar macht.
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Bei
der vorstehenden Beschreibung wird gemäß den Zuständen der Betriebsmoduswechselsignale
MCHG und ZMCHG dieselbe Kombination DATA(A) der Zustände intern
gewechselt und ein anderer Betriebsmodus bestimmt. Dies ist äquivalent
zu dem Fall, in dem gemäß dem Logikzustand
des Betriebsmoduswechselsignals MCHG derselbe Betriebsmodus intern
bestimmt werden kann, wenn der zweite Satz der externen Signale
ext.Z–ext.X
in einen anderen Zustand gesetzt ist.
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Die 4A–4C stellen jeweils
die Struktur eines die Betriebsmoduswechselsignale MCHG und ZMCHG
erzeugenden Abschnitts schematisch dar. In 4A enthält ein Betriebsmoduswechselsignalerzeugungsabschnitt
ein Widerstandselement Ra mit großem Widerstand, das zwischen
einem mit einem Anschlußkontakt
PD verbundenen internen Knoten Na und einem Versorgungsknoten Vcc
geschaltet ist, und einen Inverter IV, der das Potential an dem
Knoten Na invertiert. Ein Betriebsmoduswechselsignal MCHG wird aus
dem Knoten Na ausgegeben, und ein komplementäres Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG
wird aus dem Inverter IV ausgegeben. Wenn der Anschlußkontakt
PD beispielsweise mit einem Masseanschluß GT, der von außen ein
Massepotential Vss empfängt,
mittels eines Bonddrahtes BW verbunden ist, dann ist das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG auf einen L-Pegel festgelegt. wenn andererseits der Bonddraht
BW nicht vorgesehen ist, so daß der
Anschlußkontakt
PD und der Masseanschluß GT
isoliert sind, dann wird durch das Widerstandselement Ra der Knoten
Na auf dem Pegel des Versorgungspotentials Vcc behalten und das
Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einen H-Pegel gesetzt. Die Betriebsmoduswechselsignale
MCHG und ZMCHG können
folglich durch Entscheiden, ob zwischen dem Anschlußkontakt
PD und dem Masseanschluß GT
gemäß der Verwendung
der Halbleitereinrichtung der Bonddraht BW geschaltet sein soll, auf
einen benötigten
Logikpegel gesetzt werden.
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In
der in 4A gezeigten
Struktur kann der Knoten Na mittels des Widerstandselements Ra mit dem
Massepotential verbunden sein und kann der Anschlußkontakt
PD mittels eines Bonddrahtes mit einem das Stromversorgungspotential
Vcc empfangenden Versorgungsanschluß selektiv verbunden sein.
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4B stellt eine andere Struktur
des Betriebsmoduswechselsignalerzeugungsabschnitts dar. Bei der
in 4B gezeigten Struktur
ist zwischen einem internen Knoten Nb, der ein Betriebsmoduswechselsignal
MCHG ausgibt, und einem Masseknoten ein Widerstandselement Rb mit
großem
Widerstand vorgesehen. Zwischen dem internen Knoten Nb und einem
Versorgungsknoten Vcc ist gemäß der Verwendung
durch Änderung
einer Maske für
ein Zwischenverbindungsmuster im Prozeß der Herstellung eine Zwischenverbindung
MIL selektiv gebildet. Der interne Knoten Nb ist auf den Pegel des
Versorgungspotentials Vcc gesetzt, wenn die Maskenzwischenverbindung
MIL vorgesehen ist, und der interne Knoten Nb ist auf den Massepotentialpegel
mittels des Widerstandselements Rb festgelegt, wenn die Maskenzwischenverbindung
MIL nicht vorgesehen ist. Ein komplementäres Betriebsmoduswechselsignal
ZMCHG wird durch Invertieren des Potentials an dem internen Knoten
Nb mittels eines Inverters IV ausgegeben.
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4C stellt eine andere Struktur
des Betriebsmoduswechselsignalerzeugungsabschnitts dar. Bei der
in 4C gezeigten Struktur
ist ein interner Knoten Nc, der ein Betriebsmoduswechselsignal MCHG
ausgibt, mittels einer Maskenverbindung elektrisch verbunden mit
einem Versorgungsknoten Vcc oder einem Masseknoten. Der interne
Knoten Nc wird auf einem Pegel des Versorgungspotentials Vcc behalten,
wenn eine Maskenzwischenverbindung MILa vorgesehen und eine Maskenzwischenverbindung
MILb nicht vorgesehen ist. wenn andererseits die Maskenzwischenverbindung
MILa nicht vorgeshen und die Maskenzwischenverbindung MILb vorgesehen
ist, dann ist der interne Knoten Nc auf den Massepotentialpegel
festgelegt. Ein komplementäres Betriebsmoduswechselsignal
ZMCHG wird durch Invertieren des Signals MCHG an dem internen Knoten Nc
mittels eines Inverters IV erzeugt.
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Wie
in den 4B und 4C gezeigt, kann mit der
Struktur, bei der unter Verwendung der Maskenzwischenverbindung
MIL, MILa oder MILb das Potential des internen Knotens Nb oder Nc
festgesetzt ist, der Betriebsmoduswechselsignalerzeugungsabschnitt
an eine gewünschte
Stelle einer Halbleitereinrichtung gesetzt sein (da über der
Innenseite der Halbleitereinrichtung eine Versorgungsleitung und
eine Masseleitung verlaufen).
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5 zeigt ein Beispiel der
Struktur einer Verschlüsselungs-,
einer Nichtverschlüsselungs-
und einer Wahlschaltung für
ein externes Signal mit 1 bit. In 5 enthält die Verschlüsselungsschaltung 12 einen
Inverter 12a und enthält
die Nichtverschlüsselungsschaltung 14 einen
Puffer 14a. Die Wahlschaltung 16a enthält ein CMOS-Übertragungsgatter 16aa,
das leitend wird, so daß es
ein Ausgangssignal aus dem Inverter 12a in der Verschlüsselungsschaltung 12 durchläßt, wenn
das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem H-Pegel ist, und ein CMOS-Übertragungsgatter 16ab,
das leitend wird, so daß es
ein Ausgangssignal aus dem Puffer 14a in der Nichtverschlüsselungsschaltung 14 durchläßt, wenn
das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel ist. Wenn
gemäß der in 5 gezeigten Struktur das
Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einen H-Pegel gesetzt ist, dann
wird durch den Inverter 12a ein externes Signalbit EXi
invertiert und als internes Signal DATAi ausgegeben. Der Puffer 14a kann
nicht vorgesehen sein.
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6 stellt die Struktur einer
Modifikation der in 3A gezeigten
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 dar. In 6 ist eine Struktur des
das externe Signal EXTi mit 1 bit und das interne Signal DATAi mit
1 bit betreffenden Abschnitts gezeigt. Die Nichtverschlüsselungsschaltung 14 der
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6 enthält einen Puffer 14a,
der das externe Signal EXTi puffert, einen p-Kanal-MOS-Transistor 14aa,
der zwischen dem einen Versorgungsknoten des Puffers 14a und
einem Versorgungsknoten Vcc geschaltet ist und an seinem Gate das
Betriebsmoduswechselsignal MCHG empfängt, und einen n-Kanal-MOS-Transistor 14ab,
der zwischen dem anderen Versorgungsknoten (dem Masseknoten) des
Puffers 14a und einem Masseknoten geschaltet ist und an
seinem Gate das komplementäre Betriebsmoduswechselsignal
ZMCHG empfängt.
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Die
Verschlüsselungsschaltung 12 enthält einen
Inverter 12a, der das externe Signal EXTi empfängt, einen
p-Kanal-MOS-Transistor 12aa,
der zwischen dem einen Versorgungsknoten des Inverters 12a und
dem Versorgungsknoten Vcc geschaltet ist und an seinem Gate das
komplementäre
Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG empfängt, und einen n-Kanal-MOS-Transistor 12ab,
der zwischen dem anderen Versorgungsknoten des Inverters 12a und dem
Masseknoten geschaltet ist und an seinem Gate das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG empfängt. Die
Ausgangssignale des Puffers 14a und des Inverters 12a werden
entsprechend in einen Wähler 16a geliefert.
Der Wähler 16a enthält zum Beispiel CMOS-Übertragungsgatter,
die komplementär
leitend werden und einen Einbitabschnitt des Ausgangssignals der
Wahlschaltung 16 bilden.
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Wenn
bei der in 6 gezeigten
Struktur das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem H-Pegel ist,
dann werden die MOS-Transistoren 14aa und 14ab in
einen nichtleitenden Zustand gesetzt und wird ein Strompfad zwischen
dem Versorgungsknoten Vcc und dem Masseknoten mittels des Puffers 14a unterbrochen.
Die MOS-Transistoren 12aa und 12ab werden in einen
Einschaltzustand gesetzt, und ein Strompfad zwischen dem Versorgungsknoten
Vcc und dem Masseknoten wird gebildet, so daß der Inverter 12a das
externe Signal EXTi invertiert und das invertierte Signal ausgibt.
Daher wird nur durch den Inverter 12a und nicht durch den Puffer 14a Strom
verbraucht.
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Wenn
andererseits das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel
ist, dann werden die MOS-Tranistoren 12aa und 12ab in
einen nichtleitenden Zustand und die MOS-Transistoren 14aa und 14ab in
einen leitenden Zustand gesetzt. In diesem Fall puffert der Puffer 14a das
externe Signal EXTi und gibt er es aus, während der Inverter 12a nicht
arbeitet. Folglich kann der Stromverbrauch verkleinert werden, da
nur entweder der Inverter 12a oder der Puffer 14a in
einen Betriebszustand gesetzt sind.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung die Halbleitereinrichtung derart aufgebaut, daß gemäß dem Betriebsmoduswechselsignal
eine Entsprechung zwischen dem Zustand eines externen Signals und
demjenigen eines internen Signals geändert wird und dann eine Halbleitereinrichtung
verwirklicht werden könnte,
die bei einer Mehrzahl von Verwendungen mit einem Chip verwendbar
ist.
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Die zweite
Ausführungsform
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7 stellt die Struktur eines
Hauptabschnitts in einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung dar. In 7 ist
nur eine Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 gezeigt.
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Die
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 der 7 enthält eine Verschlüsselungsschaltung 22,
die in einen Betriebszustand gesetzt ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal
ZMCHG auf einem H-Pegel ist, und in einen Ausgangshochimpedanzzustand
gesetzt ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einem
L-Pegel ist, und eine Nichtverschlüsselungsschaltung 24,
die in einen Betriebszustand gesetzt ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG auf einem H-Pegel ist, und in einen Ausgangshochimpedanzzustand
gesetzt ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel
ist. Die externen Signale ext.Z–ext.X
werden sowohl in die Verschlüs selungsschaltung 22 als auch
in die Nichtverschlüsselungsschaltung
geliefert.
-
Da
die Verschlüsselungsschaltung 22 und die
Nichtverschlüsselungsschaltung 24 in
einen Ausgangshochimpedanzzustand gesetzt sind, wenn sie in einem
inaktiven Zustand sind, ist in den Ausgangsabschnitten der Verschlüsselungsschaltung 22 und der
Nichtverschlüsselungsschaltung 24 eine
Wahlschaltung nicht vorgesehen. Der Betrieb der in 7 gezeigten Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 ist demjenigen
der in der ersten Ausführungsform
dargestellten Entsprechungsfestlegungsschaltung ähnlich.
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Gemäß der in 7 gezeigten Struktur wird eine
Wahlschaltung nicht benötigt,
und somit kann die durch die Schaltung belegte Fläche verkleinert werden.
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8 stellt die Struktur eines
dem externen Signal EXTi mit 1 bit entsprechenden Abschnitts in der
in 7 gezeigten Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 dar.
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In 8 enthält eine Verschlüsselungsschaltung 22 einen
Tri-State-Inverter 22a, der in einen Ausgangshochimpedanzzustand
gesetzt ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel
ist. Der Tri-State-Inverter 22a enthält einen p-Kanal-MOS-Transistor
P1, dessen einer Leitungsknoten verbunden ist mit einem Versorgungsknoten und
dessen Steuerelektrodenknoten (Gate) ein externes Signal EXTi empfängt; einen
p-Kanal-MOS-Transistor P2, dessen einer Leitungsknoten verbunden
ist mit dem anderen Leitungsknoten des MOS-Transistors P1, dessen
anderer Leitungsknoten verbunden ist mit einem Ausgangsknoten und dessen
Steuerelektrodenknoten das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG empfängt; einen
n-Kanal-MOS-Transistor Q1, dessen einer Leitungsknoten verbunden
ist mit einem Ausgangsknoten und dessen Steuerelektrodenknoten das
Betriebsmoduswechselsignal MCHG empfängt; und einen n-Kanal-MOS-Transistor
Q2, dessen einer Leitungsknoten verbunden ist mit dem anderen Leitungsknoten des
MOS- Transistors
Q1, dessen anderer Leitungsknoten verbunden ist mit einem Masseknoten
und dessen Steuerelektrodenknoten das externe Signal EXTi empfängt.
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Die
Nichtverschlüsselungsschaltung 24 enthält zwei
Stufen von kaskadenartig geschalteten Tri-State-Invertern 24a und 24b.
Die Tri-State-Inverter 24a und 24b weisen dieselbe
Struktur auf, und ein Ausgangssignal des Tri-State-Inverters 24a wird
in einen Eingangsabschnitt des Tri-State-Inverters 24b geliefert.
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Der
Tri-State-Inverter 24a enthält einen p-Kanal-MOS-Transistor
P3, dessen einer Leitungsknoten verbunden ist mit dem Versorgungsknoten Vcc
und dessen Steuerelektrodenknoten das externe Signal EXTi empfängt; einen
p-Kanal-MOS-Transistor P4, dessen einer Leitungsknoten verbunden
ist mit dem anderen Leitungsknoten des MOS-Transistors P3, dessen
Steuerelektrodenknoten das Betriebsmoduswechselsignal MCHG empfängt und dessen
anderer Leitungsknoten verbunden ist mit einem Ausgangsknoten; einen
n-Kanal-MOS-Transistor Q3, dessen einer Leitungsknoten verbunden
ist mit einem Ausgangsknoten und dessen Steuerelektrodenknoten das
Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG empfängt; und einen n-Kanal-MOS-Transistor Q4,
dessen einer Leitungsknoten verbunden ist mit dem anderen Leitungsknoten
des MOS-Transistors Q3, dessen anderer Leitungsknoten verbunden
ist mit dem Masseknoten und dessen Steuerelektrodenknoten das externe
Signal EXTi empfängt.
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Ein
Ausgangssignal des Tri-State-Inverters 24a wird in die
Steuerelektrodenknoten der in dem Tri-State-Inverter 24b enthaltenen
MOS-Transistoren P3 und Q4 geliefert. Die Ausgangsknoten der Tri-State-Inverter 22a und 24b sind
miteinander verbunden, und aus ihnen wird ein internes Signal DATAi
erzeugt.
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Wenn
das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem H-Pegel ist, dann
werden die MOS-Transistoren P2 und Q1 in einen leitenden Zustand
und die MOS-Transistoren Q3 und P4 in einen nichtleitenden Zustand
gesetzt. Die Tri-State-Inverter 24a und 24b werden
somit in einen Ausgangshochimpedanzzustand gesetzt, während der
Tri-State-Inverter 22a als Inverter arbeitet. wenn andererseits das
Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel ist, dann werden
die MOS-Transistoren Q1 und P2 in einen nichtleitenden Zustand und
die MOS-Transistoren Q3 und P4 in einen leitenden Zustand gesetzt.
In diesem Fall wird der Tri-State-Inverter 22a in einen
Ausgangshochimpedanzzustand gesetzt und arbeiten die Tri-State-Inverter 24a und 24b beide
als Inverter. Wenn daher das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf
einem H-Pegel ist, dann wird das interne Signal DATAi das invertierte
Signal des externen Signals EXTi sein, während das interne Signal DATAi
dieselbe Logik wie das externe Signal EXTi hat, wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG
auf einem L-Pegel ist.
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Da,
wie vorstehend beschrieben, gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung die Verschlüsselungsschaltung
und die Nichtverschlüsselungsschaltung
derart aufgebaut sind, daß sie
in einen Ausgangshochimpedanzzustand gemäß dem Logikzustand des Betriebsmoduswechselsignals MCHG
in der Entsprechungsfestlegungsschaltung, die eine Entsprechung
zwischen dem Zustand eines internen Signals und demjenigen eines
externen Signals ändert,
gesetzt werden, wird eine Wahlschaltung nicht benötigt, was
eine Verkleinerung der durch die Schaltung belegten Fläche ergibt.
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Die dritte
Ausführungsform
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9 stellt die Struktur eines
Hauptabschnitts in einer Halbleitereinrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Nur der Abschnitt einer Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 ist
in 9 gezeigt. Die anderen Strukturen
sind dieselben wie diejenigen der ersten und der zweiten Ausführungsform.
In 9 enthält die Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 eine
Verschlüsse lungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung 30, die
als Verschlüsselungs-
oder als Nichtverschlüsselungsschaltung
gemäß dem Betriebsmoduswechselsignal
MCHG funktioniert.
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Die
Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung 30 empfängt die
externen Signale ext.X–ext.Z,
deren Zustände
als Reaktion auf den Logikpegel des Betriebsmoduswechselsignals
MCHG geändert/nicht
geändert
werden, und gibt ein internes Signal DATA aus. Bei der in 9 gezeigten Struktur weist
die eine Schaltung die beiden Funktionen einer Verschlüsselungs-
und einer Nichtverschlüsselungsschaltung
auf und verwirklicht sie die Funktionen der zwei Schaltungen. Eine
Verkleinerung der durch die Schaltung belegten Fläche kann somit
erreicht werden.
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Die 10A und 10B zeigen jeweils ein Beispiel einer
Struktur der Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung
30 in 9. In den 10A und 10B ist nur die Struktur des dem externen
Signal EXTi mit 1 bit entsprechenden Abschnitts dargestellt.
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In 10A enthält die Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung 30 eine NAND-Schaltung 30a,
die das Betriebsmoduswechselsignal MCHG und das externe Signal EXTi
empfängt,
eine NOR-Schaltung 30b, die das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG und das externe Signal EXTi empfängt, einen Inverter 30c,
der ein Ausgangssignal der NOR-Schaltung 30b empfängt, und eine
NAND-Schaltung 30d, die ein Ausgangssignal der NAND-Schaltung 30a und
ein Ausgangssignal des Inverters 30c empfängt.
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Wenn
das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem H-Pegel ist, dann
ist das Ausgangssignal der NOR-Schaltung 30b auf einen
L-Pegel und das Ausgangssignal des Inverters 30c auf einen
H-Pegel festgelegt. In diesem Fall funktioniert die NAND-Schaltung 30d als
Inverter gemäß dem Ausgangssignal
des Inverters 30c mit einem H-Pegel. Die NAND-Schaltung 30a funktioniert
als Inverter gemäß dem Betriebsmoduswechsel signal
MCHG mit einem H-Pegel. Wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG
auf einem H-Pegel ist, dann wird folglich das interne Signal DATAi
erzeugt, das eine Logik hat, die der des externen Signals EXTi entspricht.
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Wenn
andererseits das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel
ist, dann ist das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 30a auf einen H-Pegel
festgelegt und funktioniert die NOR-Schaltung 30d als Inverter.
Die NOR-Schaltung 30b funktioniert als Inverter, der das
externe Signal EXTi invertiert. Ein invertiertes externes Signal
EXTi wird folglich als internes Signal DATAi ausgegeben, wenn das
Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel ist.
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Es
sei angemerkt, daß die
in 10A gezeigte Struktur
in einen Nichtverschlüsselungszustand
gesetzt ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem
H-Pegel ist, und in einen Verschlüsselungszustand gesetzt ist,
wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel ist.
Um den Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungszustand
zu erreichen, der demjenigen der vorstehenden Ausführungsform ähnlich ist,
kann anstelle des Betriebsmoduswechselsignals MCHG das genau komplementäre Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG
verwendet werden.
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10B stellt die Struktur
einer Modifikation der Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung 30 dar. 10B zeigt die Struktur des
Abschnitts, der dem externen Signal EXTi mit 1 bit entspricht. In 10B enthält die Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung 30 eine
EXNOR-Schaltung 32, die das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG und das externe Signal EXTi empfängt. Wenn das Betriebsmoduswechselsignal
MCHG auf einem H-Pegel ist, dann arbeitet die EXNOR-Schaltung 32 als
Puffer und erzeugt das dem externen Signal EXTi entsprechende interne
Signal DATAi. Wenn andererseits das Betriebsmoduswechselsignal MCHG
auf einem L-Pegel ist, dann arbeitet die EXNOR-Schaltung 32 als
Inver ter und gibt ein Signal des invertierten externen Signals EXTi
als internes Signal DATAi aus.
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Bei
der in 10B gezeigten
Struktur kann anstelle des Signals MCHG, das den Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungszustand
setzt, auch das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG verwendet sein.
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11 stellt die Struktur einer
weiteren Modifikation der in 9 gezeigten
Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung 30 dar.
Bei der in 11 gezeigten
Struktur wird gemäß dem Betriebsmoduswechselsignal
ZMCHG (MCHG) ein Verbindungspfad zwischen einem Eingangsknoten und
einem Ausgangsknoten der Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung
geschaltet. Folglich wird eine Entsprechung zwischen den externen
Signalen ext.X–ext.Z
und der Kombination DATA der internen Zustände geändert.
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In 11 enthält die Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung 30 ein
Transfergate NT1, das aus einem zwischen einem Eingangsknoten 35z und
einem Ausgangsknoten 36z vorgesehenen n-Kanal-MOS-Transistor
gebildet ist; ein Transfergate NT2, das aus einem zwischen einem
Eingangsknoten 35y und einem Ausgangsknoten 36y geschalteten
n-Kanal-MOS-Transistor gebildet ist; ein Transfergate NT3, das aus
einem zwischen einem Eingangsknoten 35x und einem Ausgangsknoten 36x vorgesehenen
n-Kanal-MOS-Transistor gebildet ist; ein Transfergate PT1, das aus
einem zwischen dem Eingangsknoten 35x und dem Ausgangsknoten 36z vorgesehenen
p-Kanal-MOS-Transistor
gebildet ist; ein Transfergate PT2, das aus einem zwischen dem Eingangsknoten 35z und
dem Ausgangsknoten 36y vorgesehenen p-Kanal-MOS-Transistor
gebildet ist; und ein Transfergate PT3, das aus einem zwischen dem
Eingangsknoten 35y und dem Ausgangsknoten 36x vorgesehenen
p-Kanal-MOS-Transistor
gebildet ist.
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Die
externen Signale ext.X, ext.Y und ext.Z werden in die entsprechenden
Eingangsknoten 35x, 35y und 35z geliefert, und
die internen Signale DATAx, DATAy und DATAz werden aus den entsprechenden
Ausgangsknoten 36x, 36y und 36z ausgegeben.
Das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG wird in die Steuerelektrodenknoten
der Transfergates NT1–NT3
und PT1–PT3
geliefert. Als nächstes
wird der Betrieb beschrieben.
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Wenn
das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einem H-Pegel ist, dann
sind die Transfergates NT1–NT3
in einem leitenden Zustand und die Transfergates PT1–PT3 in
einem nichtleitenden Zustand. Die an die entsprechenden Eingangsknoten 35z, 35y und 35x angelegten
externen Signale ext.Z, ext.Y und ext.X werden folglich in die Ausgangsknoten 36z, 36y und 36x geliefert.
Daher sind die internen Signale DATAx, DATAy und DATAz entsprechend
identisch mit den externen Signalen ext.X, ext.Y und ext.Z.
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Wenn
andererseits das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einem L-Pegel
ist, dann werden die Transfergates NT1–NT3 in einen nichtleitenden
Zustand und die Transfergates PT1–PT3 in einen leitenden Zustand
gesetzt. In diesem Fall wird das in den Eingangsknoten 35z gelieferte
externe Signal ext.Z in den Ausgangsknoten 36y geliefert,
wird das in den Eingangsknoten 35y gelieferte externe Signal
ext.Y in den Ausgangsknoten 36x geliefert und wird das
in den Eingangsknoten 35x gelieferte externe Signal ext.X
in den Ausgangsknoten 36z geliefert. Daher entsprechen
die internen Signale DATAx, DATAy und DATAz den entsprechenden externen
Signalen ext.Y, ext.Z und ext.X.
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Unter
Verwendung der in 11 gezeigten Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsschaltung kann
gemäß dem Logikpegel
des Betriebsmoduswechselsignals ZMCHG (MCHG) die Verschlüsselungs-/Nichtverschlüsselungsfunktion
selektiv erreicht werden.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen dritten Ausführungsform
der Erfindung wird durch Schalten eines Signalausbreitungspfades
oder einer Logik unter Verwendung des Betriebsmodus wechselsignals
ZMCHG eine Entsprechung zwischen einem internen Signal und einem
externen Signal festgesetzt, so daß eine Verschlüsselungsschaltung
und eine Nichtverschlüsselungsschaltung
nicht separat vorgesehen sein müssen.
Da für
das Schalten des Signalausbreitungspfades ein Logikgatter wie beispielsweise
ein Inverter nicht notwendig ist, ergibt sich eine Verkleinerung
der Anzahl von Teilen und der durch die Schaltung belegten Fläche.
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Die vierte
Ausführungsform
-
12A stellt die Struktur
eines Hauptabschnitts in einer Halbleitereinrichtung gemäß einer vierten
Ausführungsform
dar. In 12A ist eine
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 vorgesehen für externe
(Steuer-)Signale ext.A, ext.B und ext.C, welche einen Modus gemäß einer
Timingbedingung bestimmen. Die Entsprechungsfestlegungsschaltung
ist nicht vorgesehen für
externe Signale ext.Z, ext.Y und ext.X wie beispielsweise Adressensignalbits,
die einen Betriebsmodus gemäß den Logikwerten
spezifizieren. Die innere Struktur der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 kann
eine beliebige der gemäß der ersten
bis dritten Ausführungsform
vorstehend beschriebenen sein.
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Ein
Signal aus der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 und
eine Kombination DATA von Zuständen
der externen Signale werden in eine Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 geliefert.
Die Struktur der Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 ist
mit derjenigen gemäß der ersten
bis dritten Ausführungsform
identisch. Bei der in 12A gezeigten
Struktur kann mittels der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 eine
Timingbedingung geändert
werden. Nun wird mit Bezug auf eine in 12B gezeigte Timingdarstellung die Struktur
in 12A beschrieben.
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In
einem Abschnitt I ist das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einen
L-Pegel und das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einen H-Pegel
gesetzt. wenn die externen Signale ext.A, ext.B und ext.C eine vorgeschriebene
Timingbedingung (z.B. WCBR) befriedigen, dann entscheidet eine Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25, daß ein Betriebsmodussetzzyklus
bestimmt ist, und setzt sie ein Modussetzberechtigungssignal MSET
in einen aktiven Zustand des H-Pegels. wenn die externen Signale
ext.Z, ext.Y und ext.X entsprechend auf H, L und H sind, dann werden
die entsprechenden internen Signale dargestellt als Kombination
DATA(A) der Zustände.
Eine Modussetzschaltung 27 wird als Reaktion auf das Modussetzberechtigungssignal MSET
aktiviert und aktiviert das Modusbestimmungssignal MODEA gemäß der Kombination
der internen Zustände
DATA (A).
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In
einem Abschnitt II ist das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einen
H-Pegel und das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einen L-Pegel
gesetzt. Wenn die externen Signale ext.A und ext.B auf einem L-Pegel
sind und das externe Signal ext.C auf einem H-Pegel ist (z.B. bei
der CBR-Bedingung), dann wird die Entsprechung zwischen den externen
Signalen und den internen Signalen gewechselt und werden in die
Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 mittels der
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 die internen Signale
geliefert. Da die Zustände
der aus der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 gelieferten
Signale dieselben wie diejenigen sind, welche in den Abschnitt I
geliefert werden, setzt die Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 das
Modussetzberechtigungssignal MSET in einen aktiven Zustand des H-Pegels. Zu dieser
Zeit sind die externen Signale ext.Z, ext.Y und ext.X entsprechend
auf H, L und H, wie in dem Abschnitt I, und ist die Kombination
der internen Zustände
DATA(A), so daß die
Modussetzschaltung 27 das Modusbestimmungssignal MODEA
in einen aktiven Zustand des H-Pegels setzt. Das heißt, wenn
eine andere Timingbedingung der externen Signale geliefert wird,
dann wird derselbe Betriebsmodus bestimmt.
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In
einem Abschnitt III ist das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf
einen H-Pegel und das komplementäre
Betriebsmodus wechselsignal ZMCHG auf einen L-Pegel gesetzt. Unter
dieser Bedingung sind die externen Signale ext.A und ext.B auf einen
L-Pegel gesetzt, während
das externe Signal ext.C auf einen H-Pegel gesetzt ist, wie in dem
Abschnitt II. In diesem Fall wird mittels der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 wie
in dem Abschnitt II die Entsprechung zwischen den externen Signalen und
den internen Signalen geändert,
so daß die Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 das
Modussetzberechtigungssignal MSET in einen aktiven Zustand des H-Pegels setzt. wenn
zu dieser zeit die externen Signale ext.Z, ext.Y und ext.X alle auf
einem H-Pegel sind, das heißt,
wenn die Kombination der internen Zustände DATA(B) ist, dann wird das
Modusbestimmungssignal MODEB aktiviert und das Modusbestimmungssignal
MODEA im nichtaktiven Zustand behalten, wie es mit Bezug auf 15 beschrieben wurde. Derselbe
Betriebsmodus kann somit bestimmt werden, selbst wenn die externen
Signale in verschiedenen Zuständen
sind.
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Gemäß der vierten
Ausführungsform
der Erfindung wird für
die externen Signale, die mit ihrer Timingbedingung einen Betriebsmodus
bestimmen, gemäß dem Betriebsmoduswechselsignal
die Entsprechung zwischen den externen Signalen und den internen
Signalen geändert,
so daß derselbe
Betriebsmodus bestimmt werden kann, selbst wenn die externen Signale
in verschiedenen Zuständen
sind, und kann ein anderer Betriebsmodus spezifiziert werden, selbst
wenn die externen Signale mit derselben Timingbedingung geliefert
werden.
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Die fünfte Ausführungsform
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13A stellt die Struktur
eines Hauptabschnitts in einer Halbleitereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform
der Erfindung dar. Bei der in 13A gezeigten
Struktur empfängt
eine Entsprechungsfestlegungsschaltung 10, die eine Entsprechung
zwischen externen Signalen und internen Signalen festlegt, alle
eines ersten Satzes externer Signale ext.A, ext.B und ext.C, die
mit ihrer Timingbedingung einen Modus spezifizieren, und eines zweiten Satzes
externer Si gnale ext.X, ext.Y und ext.Z, die mit ihren Logikwerten
einen Betriebsmodus spezifizieren. Ein internes Signal aus der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 wird
in eine Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 geliefert.
Die Struktur der Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 ist
dieselbe wie jene gemäß der ersten bis
vierten Ausführungsform,
und die entsprechenden Abschnitte weisen dieselben Bezugszeichen
auf. Unter Bezugnahme auf die Timingdarstellung der 13B wird nun der Betrieb der in 13A gezeigten Betriebsmoduserzeugungsschaltung
beschrieben.
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In
einem Abschnitt I ist das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einen
L-Pegel und das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einen H-Pegel
gesetzt. Unter dieser Bedingung befriedigen die externen Signale
ext.A, ext.B und ext.C eine spezielle Timingbedingung (in 13B alle auf einem L-Pegel).
Die Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 liefert diese
Signale in die in der Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 enthaltene Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25, ohne
dieselben zu ändern.
Die Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 entscheidet,
daß gemäß einer
Kombination der Zustände
der mittels der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 vorgesehenen
externen Signale ein Betriebsmodussetzzyklus bestimmt ist, und setzt
das Modussetzberechtigungssignal MSET in einen aktiven Zustand des
H-Pegels.
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Wenn
zu dieser Zeit der zweite Satz der externen Signale ext.Z, ext.Y
und ext.X entsprechend auf einem H-, einem L- und einem H-Pegel ist, dann gibt die
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 diese Signale als
jene Kombination DATA(A) der internen Zustände aus, welche in die in der
Modusbestimmungssignalerzeugungsschaltung 20 enthaltene
Modussetzschaltung 27 zu liefern ist. Die Modussetzschaltung 27 aktiviert
das Modusbestimmungssignal MODEA gemäß dem Modussetzberechtigungssignal MSET
aus der Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 und
der Kombination DATA(A) der internen Zustände.
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Als
nächstes
wird mit Bezug auf einen Abschnitt II ein Fall beschrieben, in dem
das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einen H-Pegel und das Betriebsmoduswechselsignal
ZMCHG auf einen L-Pegel gesetzt ist. In diesem Fall wechselt die
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 die Entsprechung zwischen
den externen Signalen und den internen Signalen aus der Entsprechung
in dem Abschnitt I, da die Logik der Betriebsmoduswechselsignale
MCHG und ZMCHG sich von derjenigen unterscheidet, welche vorstehend
hinsichtlich des Abschnitts I beschrieben ist. Wenn eine Timingbedingung
(z.B. die CBR-Bedingung)
befriedigt ist, d.h. wenn die externen Signale ext.A und ext.B auf
einem L-Pegel sind und das Signal ext.C auf einem H-Pegel ist, dann ändert die
Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 die vorstehenden Zustände in solche,
bei denen eine andere Timingbedingung (z.B. die WCBR-Bedingung)
befriedigt ist, d.h., die externen Signale ext.A, ext.B und ext.C
werden alle auf einen L-Pegel gesetzt, und das Ergebnis wird in
die Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 geliefert.
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Die
Modussetzberechtigungserzeugungsschaltung 25 entscheidet,
daß gemäß den Signalen aus
der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 ein Betriebsmodussetzzyklus
bestimmt ist, und setzt das Modussetzberechtigungssignal MSET in
einen aktiven Zustand des H-Pegels. Zu dieser Zeit ist der zweite
Satz der externen Signale ext.Z, ext.Y und ext.X entsprechend auf
einem H-, einem L- und einem H-Pegel und ändert die Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 die
internen Zustände
in die Kombination DATA(B) der in 15 dargestellten
internen Zustände
und gibt das Ergebnis aus. Unter dieser Bedingung setzt die Modussetzschaltung 27 das Modusbestimmungssignal
MODEB in einen aktiven Zustand des H-Pegels, wie bei der in 15 gezeigten Struktur. Derselbe
Betriebsmodus wird somit als derjenige bestimmt, welcher gesetzt
ist, wenn das Betriebsmoduswechselsignal MCHG auf einem L-Pegel
und das Betriebsmoduswechselsignal ZMCHG auf einem H-Pegel ist,
die externen Signale ext.A–ext.C
alle auf einen L-Pegel (eine vorgeschriebene Timingbedingung) gesetzt sind
und die externen Signale ext.Z–ext.X
alle auf einem H-Pegel
sind.
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Eine
beliebige der in der ersten bis vierten Ausführungsform detailliert beschriebenen
Strukturen kann als Struktur der Entsprechungsfestlegungsschaltung 10 verwendet
sein. Eine geeignete Schaltungsstruktur kann gemäß einer Kombination der Zustände der
verwendeten externen Signale verwendet werden.
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Gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung kann unter Verwendung des Betriebsmoduswechselsignals
die Anzahl der gemäß den verschiedenen
Zuständen
der externen Signale bestimmten Betriebsmodi vergrößert werden,
so daß die
erfindungsgemäße Einrichtung
selbst dann bei verschiedenartigen Verwendungen, bei denen ohne Änderung
ihrer Chipstruktur (inneren Struktur) verschiedene Zustände der
externen Signale verwendet werden, verwendbar ist, wenn die erfindungsgemäße Einrichtung
zum Beispiel ein viele Betriebsmodi aufweisendes DRAM mit Mehrfachfunktionen
ist. Dies beruht darauf, daß die
erfindungsgemäße Einrichtung
derart aufgebaut ist, daß für die zum
Bestimmen und Spezifizieren eines Betriebsmodus verwendeten externen
Signale, d.h. für
den ersten Satz externer Signale, der einen Betriebsmodus in Abhängigkeit von
einer Timingbedingung bestimmt, und den zweiten Satz externer Signale,
der einen Betriebsmodus gemäß ihren
Logikwerten bestimmt, gemäß dem Betriebsmoduswechselsignal
die Entsprechung zwischen den Zuständen der externen Signale und
der internen Signale gewechselt wird.
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Obwohl
als Betriebsmoduswechselsignal bei der ersten bis fünften vorstehend
beschriebenen Ausführungsform
ein 1-bit-Signal
(genau 2 bits der komplementären
Signale) verwendet wird, kann zum Setzen der Entsprechung zwischen
einem internen Signal und einem externen Signal ein Betriebsmoduswechselsignal
mit Vielfachbits verwendet werden. Die Anzahl möglicher Verwendungen kann somit
vergrößert werden.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen Erfindung ist die erfindungsgemäße Einrichtung für verschiedenartige
Verwendungen, bei denen verschiedene Zustände externer Signale verwendet
werden, ohne Änderung
ihrer Chipstruktur (inneren Struktur) verwendbar gemacht, da die
erfindungsgemäße Einrichtung
derart aufgebaut ist, daß gemäß dem Betriebsmoduswechselsignal
die Entsprechung zwischen einem externen Signal und einem internen
Signal geändert
wird.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben und dargestellt
worden ist, ist es selbstverständlich,
daß dieselbe
nur veranschaulichend und beispielhaft ist und keiner Beschränkung unterliegt,
wobei der Inhalt und der Bereich der vorliegenden Erfindung nur
durch die beigefügten
Ansprüche beschränkt sind.