DE4129875A1 - Dynamische direktzugriffsspeichereinrichtung mit einem testmodusbetrieb und betriebsverfahren hierfuer - Google Patents

Dynamische direktzugriffsspeichereinrichtung mit einem testmodusbetrieb und betriebsverfahren hierfuer

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Description

Die Erfindung betrifft dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtungen mit einem Testmodusbetrieb und insbesondere eine Struktur und ein Betriebsverfahren zur Sicherstel­ lung einer Funktionsprüfung solcher Speichereinrichtungen.
Halbleiterspeichereinrichtungen werden in Computern oder ähnlichen Einrichtungen verwendet und ein Anstieg der Kapazität solcher Halb­ leiterspeichereinrichtungen ist wünschenswert. Als Halbleiterspei­ chereinrichtung für eine solche Anwendung wird ein statischer Direktzugriffsspeicher oder ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (im weiteren als DRAM bezeichnet) benutzt. Im DRAM weist jede der Speicherzellen normalerweise einen Transistor und einen Kondensator auf. Das ist eine sogenannte Ein-Transistor-ein-Kondensator- Speicherzelle, wobei die Zellenfläche reduziert werden kann. Diese Speicherzelle ist für eine höhere Integrationsdichte der Speicher­ einrichtung geeignet.
Mit dem oben beschriebenen Anstieg der Integrationsdichte und der Kapazität der Speichereinrichtung nimmt auch die Funktionsprüfungs­ zeit, die zur Erfassung defekter Produkte des DRAM notwendig ist, proportional zum Anstieg der Integrationsdichte zu, was zu einem erheblichen Anstieg der Kosten für die Prüfung führt. Daher ist eine Halbleiterspeichereinrichtung, die so aufgebaut ist, daß die für die Funktionsprüfung erforderliche Zeit erheblich reduziert wird, in die praktische Verwendung eingeführt worden. Wenn in einer solchen Halb­ leiterspeichereinrichtung alle Informationslogikwerte, die gleich­ zeitig aus den Speicherzellen einer Mehrzahl von Bits ausgelesen werden, identisch sind, gibt die Einrichtung einen bestimmten Logik­ wert aus, wodurch der Funktionstest gleichzeitig für eine Mehrzahl von Speichereinrichtungen ausgeführt wird. (Ein Betriebsmodus, in dem die Funktionsprüfung gleichzeitig für eine Mehrzahl von Speicherzellen ausgeführt wird, wird im weiteren als Testmodus bezeichnet).
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen 4-MBit-DRAM mit dem oben beschriebenen Testmodus. Fig. 5 stellt ein Zeitdiagramm der externen Signale zur Einleitung des Testmodus dar.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist der DRAM ein Speicherzellenfeld 20 auf, das in vier Speicherzellenfeldblöcke 20a, 20b, 20c und 20d unterteilt ist.
Im 4-MBit-DRAM weist jeder der Speicherzellenfeldblöcke Speicherzellen mit 1024 kBit auf. In jedem Speicherzellenfeldblock 20a-20d sind die Speicherzellen in Zeilen und Spalten angeordnet, und es sind eine Wortleitung WL zum Auswählen von Speicherzellen einer einzelnen Zeile und Bitleitungen BL, , die mit den Speicher­ zellen einer einzelnen Spalte verbunden sind, gebildet. In den Speicherfeldblöcken 20a-20d sind Leseverstärker 22a-22d zum Erfassen und Verstärken von Information der ausgewählten Speicherzellen gebildet.
Der DRAM weist ferner einen RAS-Puffer 24, einen CAS-Puffer 26, einen Adreßpuffer 28, Zeilendekoder 30a-30d, Spaltendekoder 32a-32d, einen Worttreiber 34, eine Leseverstärkersteuerung 36, einen Nibble- Dekoder 38, ein Auswahlgatter 40, Vorverstärker 42a-42d, einen Dateneingabepuffer 44, einen Schreibpuffer 46, einen Logikoperati­ onsschaltkreis 48, ein Lesegatter 50, einen Datenausgabepuffer 52, einen POR-Generator 54, einen WCBR-Generator 56 und eine Teststeuerung 58 auf. Der RAS-Puffer 24 empfängt ein extern angelegtes Zeilenadreß-Abtastsignal (im weiteren als externes -Signal bezeichnet) und gibt ein internes Steuersignal RAS (im weiteren als internes RAS-Signal bezeichnet) aus. Der Worttreiber 34 reagiert auf das interne RAS-Signal vom RAS-Puffer 42, um ein Wortleitungs-Treibungssignal WL zu erzeugen. Die Leseverstärker­ steuerung 36 ist vom Signal vom Worttreiber 34 abhängig, um Aktivie­ rungssignale SO, für jeden der Leseverstärker 22a-22d zu erzeugen. Der CAS-Puffer 26 empfängt ein extern angelegtes Spaltenadreß-Abtastsignal (im weiteren als externes -Signal bezeichnet) und erzeugt ein internes Steuersignal CAS (im weiteren als internes CAS-Signal bezeichnet). Der Adreßpuffer 28 empfängt extern angelegte Zeilenadreßsignale A0-A10 und erzeugt interne Zeilenadreßsignale RA0-RA10 und interne Spaltenadreßsignale CA0-CA10 in einer zeitlich gemultiplexten Weise. Jeder der Zeilendekoder 22a-22d dekodiert die zugeführten Zeilenadreßsignale RA0-RA9, wählt dann eine einzelne Wortleitung aus und überträgt das Wortleitungs- Treibungssignal WL vom Worttreiber 34 an die ausgewählte Wortleitung.
Die Spaltendekoder 32a-32d empfangen die internen Spaltenadreßsignale CA0-CA9 vom Adreßpuffer 14 und wählen die entsprechenden Bitleitungspaare aus.
Der Nibble-Dekoder 38 und das Auswahlgatter 40 sind geschaffen, um eine 1-Bit Speicherzelle oder gleichzeitig oder hintereinander 4-Bit Speicherzellen in Übereinstimmung mit dem Betriebsmodus aus den Speicherzellen auszuwählen, die in den Speicherzellenblöcken 20a-20d gleichzeitig gewählt worden sind. Das Auswahlgatter 40 weist Trans­ fergattertransistoren Tr1 und Tr2 zum Verbinden der internen Daten­ leitungen DB und mit den Datenein-/-ausgabeleitungen I/O1 und 1 des Speicherzellenfeldblocks 20a, Transfergattertransistoren Tr3 und Tr4 zum Verbinden der internen Datenleitungen DB und mit den Datenein-/-ausgabeleitungen I/O2 und 2 des Speicherzellenfeldblocks 20b, Transfergattertransistoren Tr5 und Tr6 zum Verbinden der internen Datenleitungen DB und mit den Datenein-/-ausgabeleitungen I/O3 und 3 des Speicherzellenfeldblocks 20c und Transfergattertransistoren Tr7 und Tr8 zum Verbinden der internen Datenleitungen DB und mit den Datenein-/-ausgabeleitungen I/O4 und 4 des Speicherzellenfeldblocks 20d auf.
Der Nibble-Dekoder 38 empfängt das interne Zeilenadreßsignal RA10 und das interne Spaltenadreßsignal CA10 vom Adreßpuffer 38. Im Normalmodus schaltet der Nibble-Dekoder 36 nur einen einzelnen Satz von Transfergattertransistoren im Auswahlgatter 40 durch. In einem Nibble-Modus schaltet der Nibble-Dekoder 36 Sätze von Transfergat­ tertransistoren aus den Sätzen von Transfergattertransistoren im Auswahlgatter, die durch die internen Adreßsignale RA10 und CA10 bestimmt sind, hintereinander in zyklischer Weise durch. In diesem Fall ist der Normalmodus ein Betriebsmodus, bei dem in einem Speicherzyklus (während dem das interne -Signal auf einem logisch niedrigen Pegel liegt) 1-Bit-Daten aus einer Halbleiterspeicherein­ richtung ausgegeben werden. Der Nibble-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem eine externe Zeilenadresse und eine externe Spaltenadresse angelegt werden, eine 1-Bit-Speicherzelle in Abhängigkeit von der zugeführten Zeilen- und Spaltenadresse ausgewählt wird, anschließend Daten der ausgewählten Speicherzelle geschrieben oder gelesen werden, das externe -Signal umgeschaltet wird, während das interne -Signal auf einem logisch niedrigen Pegel gehalten wird, und die Daten der nachfolgenden 3-Bit Speicherzellen nacheinander geschrieben oder gelesen werden. Im Nibble-Modus können Speicherzel­ lendaten mit größerer Geschwindigkeit als im Normalmodus für ein normales 1-Bit-Paar geschrieben/gelesen werden, da es unnötig ist, eine Zeilen- und eine Spaltenadresse für jede Speicherzelle einzu­ stellen.
Die Vorverstärker 42a-42d sind zwischen das Auswahlgatter 40 und das Speicherzellenfeld 20 geschaltet und verstärken die zugeführten Daten. Der Vorverstärker 42a ist entsprechend dem Speicherzellen­ feldblock 20a gebildet. In ähnlicher Weise sind die Vorverstärker 42b-42d entsprechend den Speicherzellenfeldblöcken 20b-20d gebildet.
Der Dateneingabepuffer 44 empfängt extern angelegte Schreibdaten Din, paßt die Signalform der zugeführten Daten Din an und erzeugt z. B. komplementäre interne Schreibdaten Din und . Der Schreibpuffer 46 reagiert auf ein Schreibsteuersignal (im weiteren als externes -Signal bezeichnet) und erzeugt ein internes Schreibaktivierungssignal W (im weiteren als internes W-Signal bezeichnet). Der Ausgang des Dateneingangspuffers 44 ist mit den Transfergattertransistoren Tr10 und Tr9 zum Übertragen der internen Schreibdaten Din, an interne Datenbusleitungen DB, verbunden. Der Datenausgabepuffer 50 empfängt über das Lesegatter 50 entweder Daten auf den internen Datenleitungen DB und oder ein Ausgangssignal des Logikoperationsschaltkreises 47 und gibt die empfangenen Daten oder das Ausgangssignal ab. Das Lesegatter 50 reagiert auf ein Steuersignal von der Teststeuerung 58, um entweder ein komplementäres Datenpaar auf den internen Datenleitungen DB und oder ein komplementäres Datenpaar, das das Logikergebnis des Logikoperationsschaltkreises 48 angibt, auszuwählen und das ausgewählte komplementäre Datenpaar an den Ausgabepuffer 52 anzulegen. Der Ausgabepuffer 52 reagiert auf das zugeführte komple­ mentäre Datenpaar, um die gelesenen Daten Dout auszugeben.
Der Logikoperationsschaltkreis 48 empfängt Daten, die über die Vorverstärker 42a-42d gelesen worden sind, unterwirft die empfangenen Daten einer vorbestimmten Logikoperation und gibt dann ein Logikergebnis aus, das aus einem komplementären Datenpaar besteht und das Ergebnis der Logikoperation angibt.
Der POR-Erzeuger 54 empfängt eine Versorgungsspannung Vcc und erzeugt ein Signal zum Einstellen eines internen Schaltkreises nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeitspanne nach dem Einschalten (im weiteren als POR-Signal bezeichnet).
Der WCBR-Detektor 56 reagiert auf das POR-Signal vom POR-Generator 54, um den Logikzustand des internen RAS-Signals vom RAS-Puffer 24, des internen CAS-Signals vom CAS-Puffer 26 und den internen W-Signals vom Schreibpuffer 46 zu erfassen. Stellen die Logikzustände dieser Signale einen WCBR-Zustand in Fig. 5 dar, so erzeugt der WCBR-Detektor 56 ein Testmodus-Aktivierungssignal. Hier bedeutet "WCBR" die Abkürzung für einen -und--vor--Zyklus, bei dem die Einrichtung durch das externe Zuführen des -, - und -Signals in den Zuständen der Fig. 5 in einen Testmodus eintreten kann. Die Festlegung des Testmodus in einem solchen Logikzustand ist normiert.
Die Teststeuerung 58 reagiert auf das Testmodus-Aktivierungssignal TE vom WCBR-Generator 56, um ein Steuersignal zum Umschalten zwischen einem Datenaufzeichnungs-Eingabemodus einer normalen 1-Bit- Einheit und einem Testmodus zu unterscheiden. Das Steuersignal von der Teststeuerung 58 wird dem Nibble-Dekoder 38 und dem Lesegatter 50 zugeführt. Wird dem Nibble-Dekoder 38 das Steuersignal zugeführt, so schaltet er alle Transfergattertransistoren Tr1-Tr8 im Auswahl­ gatter 40 durch. Das Lesegatter 50 reagiert auf das Steuersignal von der Teststeuerung 58, um das Ausgangssignal des Logikoperations­ schaltkreises 48 an den Ausgabepuffer 52 zu übertragen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 erfolgt nun eine Beschreibung des Betriebs der Halbleiterspeichereinrichtung. Zuerst wird ein Betriebsmodus beschrieben, bei dem Daten mit einer normalen 1-Bit- Einheit ein- und ausgegeben werden.
Bei einem DRAM werden allgemein eine Zeilen- und eine Spaltenadresse in zeitlich gemultiplexter Weise an Adreßeingangsanschlüsse (A0-A10 in Fig. 4) angelegt. Die zugeführte Zeilenadresse und die Spaltenadresse werden zum Zeitpunkt der abfallenden Flanken eines Zeilenadreß-Abtastsignals RAS und eines Spaltenadreß-Abtastsignals CAS unter der Steuerung durch den RAS-Puffer 24 bzw. den CAS-Puffer 26 angenommen, so daß interne Zeilenadreßsignale RA0-RA10 und interne Spaltenadreßsignale CA0-CA10 erzeugt werden. Interne Zeilenadreßsignale RA0-RA9 mit 10 Bit aus den Signalen RA0-RA10 mit 11 Bit, die vom Adreßpuffer 28 erzeugt werden, werden den Zeilenadreßdekodern 30a-30d zugeführt. Die Zeilenadreßdekoder 30a-30d dekodieren die zugeführten internen Zeilenadreßsignale RA0-RA9 und wählen entsprechende Wortleitungen aus. Nach der Festlegung einer Wortleitungs-Auswahloperation durch die Dekoder 30a-30d erzeugt der Worttreiber 34 ein Wortleitungstreibungssignal WL, um dieses auf die ausgewählten Wortleitungen zu übertragen. Entsprechend wird jede der ausgewählten Wortleitungen aktiviert. Damit wird die Information, die in den mit der ausgewählten Wortleitung verbundenen Speicherzellen MC gespeichert ist, auf die Bitleitung BL (oder ) übertragen. Entsprechend der ausgelesenen Speicherinformation ändert sich das Potential auf der Bitleitung BL (oder ) geringfügig, wohingegen das Potential auf der Bitleitung (oder BL) des betreffenden Paares nicht verändert wird. Damit tritt wischen dem Bitleitungspäar BL, eine Potentialdifferenz auf. Die Leseverstärker 22a-22d werden in Abhängigkeit von einem Leseverstärker-Aktivierungssignal vom Leseverstärker-Steuerschalt­ kreis 36 aktiviert. Die auf dem jeweiligen Bitleitungspaar erzeugte Potentialdifferenz wird verstärkt. Durch die internen Spaltenadreß­ signale CA0-CA9 wird ein Einheitsdekoder aus den Spaltendekodern 32a-32d ausgewählt. Das zugehörige Bitleitungspaar BL, wird mit der Datenein-/-ausgabeleitung I/O, verbunden. Durch eine Reihe von Operationen werden beim Datenlesen Daten aus einer 1-Bit- Speicherzelle MC in den jeweiligen Speicherzellenfeldblöcken 20a-20d auf Datenein-/-ausgabeleitungen I/O1, 1 bis I/O4, 4 und dann zu den vier Vorverstärkern 42a-42d übertragen. Die Vorverstärker 42a-42d verstärken die zugeführte Information weiter.
Die höchstwertigen Adreßbits RA10 und CA10 des internen Adreßsi­ gnals, das vom Adreßpuffer 28 erzeugt wird, werden dem Nibble- Dekoder 38 zugeführt. Der Nibble-Dekoder 38 reagiert auf die zugeführten höchstwertigen internen Adreßsignale RA10 und CA10, um nur eines der vier Ausgangssignale auszuwählen und das ausgewählte Signal dem Auswahlgatter 40 zuzuführen.
Entsprechend wird nur ein Satz der Transfergattertransistoren Tr1-Tr8, die im Auswahlgatter 40 enthalten sind, durchgeschaltet, so daß der mit dem durchgeschalteten Transistorpaar verbundene Ausgang des Vorverstärkers das Ausgangssignal auf die internen Datenleitungen DB und überträgt.
In einem normalen Betriebsmodus mit Einheiten zu zwei Bit oder einem schnellen Modus mit seriellem Zugriff, wie z. B. einem Nibble-Modus, erzeugt der WCBR-Detektor 56 kein interne Testmodus- Aktivierungssignal TE und die Teststeuerung 58 steuert das Lesegatter 50 und verbindet den Ausgabepuffer 52 mit den internen Datenleitungen DB und . Entsprechend wird ein komplementares Datenpaar, das auf die internen Datenleitungen DB und übertragen worden ist, an den Ausgabepuffer 52 angelegt und dann in 1-Bit-Daten konvertiert. Anschließend werden die konvertierten Daten als Lesedaten Dout vom Ausgabepuffer 52 abgegeben.
Beim vorangegangenen Lesebetrieb befindet sich das Schreibsteuersignal auf einem logisch hohen Pegel, die Transfer­ gattertransistoren Tr9 und Tr10 sind gesperrt und der externe Einga­ bepuffer 44 ist nicht mit den internen Datenleitungen DB und verbunden.
Bei einem Datenschreibbetrieb nimmt das externe Schreibsteuersignal einen logisch niedrigen Pegel an, der Eingabepuffer 44 wird aktiviert und die Transfergattertransistoren Tr9 und Tr10 werden durchgeschaltet. Entsprechend wird ein komplementäres Eingabedaten­ paar Din, entsprechend den Schreibdaten Din, das vom Eingabepuffer 44 erzeugt worden ist, auf die internen Datenleitungen DB und übertragen. Das zugeführte komplementäre Datenpaar wird über einen Datenpfad an eine ausgewählte Speicherzelle übertragen, der dem Datenpfad beim Datenlesebetrieb entgegengesetzt ist.
Entsprechend werden Eingabedaten geschrieben. Die vorangegangene Beschreibung umreißt den Datenlese- und Datenschreibbetrieb im folgenden Speicherzyklus.
In einem Nibble-Betriebsmodus reagiert der Nibble-Dekoder 38 wie im Normalmodus zuerst auf die internen Adressen RA10 und CA10, um eine 1-Bit-Speicherzelle auszuwählen. Das Schreiben oder Lesen von Daten in die/aus der ausgewählten Speicherzelle wird über einen Vorver­ stärker ausgeführt, der durch den Nibble-Dekoder 38 wählbar ist. Anschließend wird das externe -Signal laufend umgeschaltet, während das externe -Signal auf einem logisch niedrigen Pegel gehalten wird, der einen aktiven Zustand angibt. Der Nibble-Dekoder 38 reagiert auf das Umschalten, um nacheinander die Transfergatter­ transistorsätze im Auswahlgatter durchzuschalten und die Vorverstärker 42a-42d nacheinander mit den internen Datenleitungen DB und zu verbinden. Die Vorverstärker 42a-42d und die Speicher­ zellenfeldblöcke 20a-20d führen gleichzeitig eine Datenübertragung aus. Von außerhalb der Speichereinrichtung betrachtet, werden die Speicherzellen in den Speicherzellenfeldblöcken 20a-20d nacheinander bitweise angesprochen, so daß die Daten der angesprochenen Speicher­ zellen geschrieben oder gelesen werden.
Nun erfolgt die Beschreibung eines Testmodusbetriebs der Halbleiter­ speichereinrichtung. Die Festlegung eines Testmodus erfolgt durch externes Zuführen des -, - und -Signals in einem Logikzu­ stand, wie er in Fig. 5 gezeigt ist. Der WCBR-Detektor 56 erfaßt die Logikzustände des internen RAS-Signals, des internen CAS-Signals und des internen W-Signals, die vom RAS-Puffer 24, CAS-Puffer 26 und Schreibpuffer 46 nach der Erzeugung des POR-Signals angelegt werden, und erzeugt ein internes Testmodus-Aktivierungssignal. Das bedeutet, daß der WCBR-Detektor 56 ermittelt, daß ein Testmodus-Aktivierungs­ signal extern angelegt ist, wenn das interne W-Signal zuerst einen logisch niedrigen Pegel, dann das interne CAS-Signal einen logisch niedrigen und schließlich das interne RAS-Signal einen logisch nied­ rigen Pegel erreicht. Ein Normalbetrieb wird definiert, indem das -Signal abfällt, nachdem das -Signal einen logisch niedrigen Pegel erreicht hat. Um den Testmodus-Aktivierungszustand zu verlassen und in den Normalbetrieb zurückzukehren, werden das - und das -Signal auf einem logisch hohen Pegel gehalten und nur das -Signal erreicht einen logisch niedrigen Pegel, oder alternativ wird das -Signal auf einem logisch hohen Pegel gehalten und das -Signal erreicht einen logisch niedrigen Pegel, wonach das -Signal einen logisch niedrigen Pegel annimmt.
Die Teststeuerung 58 reagiert auf das interne Testmodus-Aktivie­ rungssignal TE, um den Nibble-Dekoder 38 zu steuern und bewirkt, daß alle Ausgänge des Nibble-Dekoders 38 gleichzeitig und unabhängig von den Werten der internen Zeilenadreßsignale RA0-RA10 und internen Spaltenadreßsignale CA0-CA10 einen logisch hohen Pegel annehmen. Damit werden alle Transistoren Tr1-Tr8 im Auswahlgatter 40 leitend gemacht. Beim Testdatenschreiben werden alle dem Auswahlgatter 40 zugeführten Daten gleichzeitig an insgesamt 4 Bit Speicherzellen, die in den Speicherzellenfeldblöcken 20a-20d ausgewählt sind, übertragen, so daß dieselben Daten in die 4 Bit Speicherzellen geschrieben werden. Daher wird die Zeit, die zum Datenschreiben notwendig ist, auf 1/4 im Vergleich zu einem Verfahren reduziert, das in Einheiten von einem Bit auf die Speicherzellen zugreift.
Beim Datenlesen bewirkt die Teststeuerung, daß das Lesegatter 50 einen Ausgang des Logikoperationsschaltkreises 48 mit dem Ausgabe­ puffer 52 verbindet. Damit werden gleichzeitig 4 Bit Daten, die aus den Speicherzellen gelesen worden sind, an die Vorverstärker über­ tragen. Die 4-Bit-Speicherzelleninformation wird dem Logikoperati­ onsschaltkreis 48 zugeführt und erfährt dann in diesem eine logische Verarbeitung. Anschließend wird die verarbeitete Information über das Lesegatter 50 dem Ausgabepuffer 52 zugeführt. Der Ausgabepuffer 52 verstärkt das Ausgangssignal vom Logikoperationsschaltkreis 48 und gibt das Ergebnis der Logikoperation aus. Damit wird auch die Zeit, die zum Datenlesen notwendig ist, im Vergleich zu einem Verfahren, das zur Prüfung in Einheiten von einem Bit auf die Speicherzellen zugreift, auf 1/4 reduziert.
Die in Fig. 6A gezeigte Struktur wird auf die Konfiguration des Logikoperationsschaltkreises 48 angewandt. Eine solche Struktur gibt Wahrheitswerte aus, wie sie in Fig. 6B gezeigt sind. Wie in Fig. 6A dargestellt ist, weist der Logikoperationsschaltkreis 48 ein UND-Gatter AN1 zum Empfangen von 4-Bit-Speicherzellendaten M0-M3, ein UND-Gatter AN2 zum Empfangen invertierter Daten - der 4-Bit- Speicherzellendaten, ein ODER-Gatter O1 zum Empfangen der Ausgangs­ signale der UND-Gatter AN1 und AN2 und einen Inverter I1 zum Inver­ tieren des Ausgangssignals vom ODER-Gatter O1 auf. Der Ausgabepuffer 52 weist einen mit einer Betriebsversorgungsquelle Vcc verbundenen N-Kanal MOS-Transistor Tr1 und einen mit dem Massepotential verbun­ denen N-Kanal MOS-Transistor Tr2 auf. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters O1 wird dem Gate des Transistors Tr1 und das Ausgangssignal des Inverters I1 dem Gate des Transistors Tr2 zugeführt. Von einem Knoten zwischen den Transistoren Tr1 und Tr2 werden die Lesedaten Dout ausgegeben.
In der Wahrheitstafel von Fig. 6B wird der Fall, in dem die ausge­ wählte Speicherzelle einen logisch niedrigen Pegel ausgibt, durch "0" und der Fall, in dem die ausgewählte Speicherzelle einen logisch hohen Pegel ausgibt, durch "1" dargestellt. Wie aus der Wahrheitstafel von Fig. 6B ersichtlich ist, sind die Ausgabedaten Dout gleich "1" für den Fall, daß alle ausgewählten 4 Bit Speicher­ zellen "0" ausgeben, wenn der in Fig. 6A gezeigte Logikoperations­ schaltkreis verwendet wird. In ähnlicher Weise Sind die Ausgabedaten Dout gleich "1", wenn alle gelesenen Daten gleich "1" sind. Gibt es wenigstens einen Unterschied in den ausgelesenen Daten, so nehmen die Ausgabedaten Dout den Wert "0" an. Dieses System wird allgemein als binäres Ausgabesystem bezeichnet.
Fig. 7 zeigt ein Schaltbild des WCBR-Detektors 56. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist der WCBR-Detektor 56 N-Kanal MOS-Transistoren 5a und 5b, Inverter 6a, 6b, 6c und 6d und ein UND-Gatter 7 auf. Ein Leitungsanschluß des N-Kanal MOS-Transistors 5a empfängt ein internes CAS-Signal, seine Gate-Elektrode ein internes RAS-Signal und der andere Leitungsanschluß ist mit den Invertern 6a und 6b verbunden. Ein Leitungsanschluß des N-Kanal-MOS-Transistors 5b empfängt ein internes W-Signal, seine Gate-Elektrode ein internes RAS-Signal und der andere Leitungsanschluß ist mit den Invertern 6c und 6d verbunden. Ein Eingangsanschluß der Inverter 6a und 6b ist mit dem Ausgangsanschluß des jeweils anderen Inverters 6a oder 6b verbunden. Die Inverter 6a und 6b halten das Ausgangssignal vom MOS-Transistor 5a aufrecht. Ein Eingangsanschluß der Inverter 6c und 6d ist mit dem Ausgangsanschluß des jeweils anderen Inverters 6c oder 6d verbunden. Die Inverter 6c und 6d halten das Ausgangssignal vom MOS-Transistor 5b aufrecht. Das UND-Gatter 7 weist zwei Eingangsan­ schlüsse und einen Ausgangsanschluß auf. Der erste Eingangsanschluß empfängt das von den Invertern 6a und 6b gehaltene Ausgangssignal, der zweite Eingangsanschluß das von den Invertern 6c und 6d gehal­ tene Ausgangssignal.
Nun erfolgt eine Beschreibung des Betriebs des WCBR-Detektors 56 von Fig. 7. Beim normalen Lese- und Schreibbetrieb des DRAM befinden sich zuerst alle extern zugeführten Signale , und auf einem logisch hohen Pegel. Das -Signal wird vom RAS-Puffer 24, das CAS-Signal vom CAS-Puffer 26 und das -Signal vom Schreibpuffer 46 gehalten. Die MOS-Transistoren 5a und 5b werden in Abhängigkeit von einem internen RAS-Signal mit logisch hohem Pegel vom RAS-Puffer 24 leitend gemacht. Ein internes CAS-Signal mit logisch hohem Pegel vom CAS-Puffer 26 und ein internes W-Signal mit logisch hohem Pegel vom Schreibpuffer 46 werden als Eingangssignale den Invertern 6a-6d zugeführt und in diesen gehalten. Die gehaltenen Signale mit logisch hohem Pegel werden den zwei Eingangsanschlüssen des UND-Gatters 7 zugeführt. Damit erreicht der Ausgang des UND-Gatters 7 einen logisch niedrigen Pegel. Fällt das interne RAS-Signal ab, so sperren die MOS-Transistoren 5a und 5b. Entsprechend ändert sich der in den Invertern 6a-6d gehaltene logisch hohe Pegel nicht, bis ein nachfol­ gendes RAS-Signal einen logisch hohen Pegel annimmt, selbst wenn sich die Logikpegel des CAS- und W-Signals ändern. Damit werden das CAS- und das W-Signal mit dem Abfall des RAS-Signals verriegelt. Somit wird der Ausgang des UND-Gatters 7 auf einem logisch niedrigen Pegel gehalten. Beim normalen Lese- und Schreibbetrieb bleibt daher das Ausgangssignal des UND-Gatters 7 auf einem logisch niedrigen Pegel, da das CAS-Signal abfällt, nachdem das RAS-Signal einen logisch niedrigen Pegel annimmt.
Was die externen Testmodussignale der Fig. 5 betrifft, nehmen das -, - und -Signal zuerst wie im Normalmodus alle einen logisch hohen Pegel an und das UND-Gatter 7 gibt ein Signal mit logisch niedrigem Pegel aus. Dann wird ein -Signal mit logisch niedrigem Pegel über den MOS-Transistor 5a in die Inverter 6a und 6b und ein -Signal mit logisch niedrigem Pegel über den MOS-Transistor 5b in die Inverter 6c und 6d eingegeben, wenn das W- und das CAS-Signal abfallen. Entsprechend erreicht das Ausgangssignal des UND-Gatters 7 einen logisch hohen Pegel.
Werden das -, und -Signal wie im Normalbetrieb anschließend umgeschaltet, um Testdaten zu schreiben, nimmt das Ausgangssignal des UND-Gatters 7 einen logisch niedrigen Pegel an. Die Teststeue­ rung 58 reagiert auf ein zweitweises Signal mit logisch hohem Pegel, das vom WCBR-Detektor 56 erzeugt wird, um einen Testmodusbetrieb zu starten.
Im WCBR-Detektor 56 der Fig. 7 wird der Anstieg des internen RAS-Signals und des internen CAS-Signal unmittelbar nach der Zuführung der Versorgungsspannung Vcc instabil, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Steigt das RAS-Signal vor dem CAS- oder W-Signal an, so halten damit die Inverter 6a und 6b und die Inverter 6c und 6d sowohl das CAS- als auch das W-Signal auf einem logisch niedrigen Pegel und daher gibt das UND-Gatter 7 ein Signal mit logisch hohem Pegel aus. Als Reaktion auf das Ausgangssignal mit logisch hohem Pegel beginnt die Testmodussteuerung 58 einen Testmodusbetrieb.
Damit verhindert herkömmlicherweise das Einschalten des DRAM nach dem Verstreichen einer bestimmten Zeitspanne nach dem Einschalten der Versorgungsspannung Vcc einen fehlerhaften Beginn des Testmodusbetriebs.
Fig. 9 zeigt ein Schaltbild eines POR-Generators und Fig. 10 ein Signaldiagramm der jeweiligen Schaltkreise des POR-Generators unmittelbar nach dem Anlegen einer Versorgungsspannung. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, weist der POR-Generator 54 einen Versorgungsspan­ nungsanschluß 10, einen Widerstand 8, dessen eines Ende mit dem Versorgungsspannungsanschluß 10 verbunden ist, einen Kondensator 9, der zwischen das andere Ende des Widerstands 8 und ein Massepotential geschaltet ist, einen Inverter 11a, der mit einem Verbindungspunkt (einen Knoten N4) zwischen dem Widerstand 8 und dem Inverter 9 verbunden ist, und einen Inverter 11b, der mit dem Ausgang des Inverters 11a (einem Knoten N5) verbunden ist, auf.
Nun erfolgt eine Beschreibung des POR-Generators 54. Es fließen Ladungen vom Versorgungsspannungsanschluß 10 über den Widerstand 8 zum Kondensator 9. Der Umfang der fließenden Ladung ist durch den Widerstand 8 begrenzt, so daß das Potential am Knoten N4 langsam ansteigt. Übersteigt das Potential am Knoten N4 einen bestimmten Pegel, so steigt das Ausgangssignal des Inverters 11a am Knoten N5 an, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Der Inverter 11b reagiert auf den Abfall des Potentials am Knoten N5 mit der Erzeugung eines POR-Signals (mit logisch hohem Pegel).
Auf diese Weise kann das POR-Signal erzeugt werden, nachdem eine bestimmte Zeitspanne seit der Zuführung der Versorgungsspannung Vcc verstrichen ist. Der in Fig. 7 gezeigte WCBR-Detektor 56 wird durch das erzeugte POR-Signal beim Einschalten zurückgestellt.
Selbst wenn das POR-Signal den WCBR-Detektor beim Einschalten zurückstellt, können das RAS-, CAS- und W-Signal auf einem logisch niedrigen Pegel gehalten werden, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Genauer gesagt dient dieser POR-Generator nur dazu, den Anstieg der Versorgungsspannung für eine vorbestimmte Zeitspanne zu verzögern, und daher fällt der Anstieg der Versorgungsspannung nicht notwendigerweise mit dem Anstieg des internen RAS-Signals, des internen CAS-Signals und des internen W-Signals überein. Daher kann das interne RAS-Signal zuerst ansteigen, so daß möglicherweise der Testmodusbetrieb wie oben beschrieben gestartet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, in einer dynamischen Direktzu­ griffsspeichereinrichtung mit einem Testbetriebsmodus eine Einschaltrückstellung zu ermöglichen, nachdem ein externes Status­ steuersignal ansteigt. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, in einer dynamischen Direktzugriffsspeichereinrichtung mit einem Testbe­ triebsmodus die fehlerhafte Ausführung eines Testmodusbetriebs zu verhindern.
Die erfindungsgemäße dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung weist ein Speicherzellenfeld mit einer Mehrzahl von Speicherzellen zum Speichern von Information in ihnen auf. Die Speichereinrichtung weist ferner einen Testmodusbetrieb auf, in dem ermittelt wird, ob die Speicherzellen im Speicherzellenfeld defekt sind oder nicht. Der Testmodusbetrieb wird durch den Logikzustand eines extern angelegten Statussteuersignal zum Steuern des Zustands der Speichereinrichtung gesteuert.
Die Speichereinrichtung weist ferner eine Statussteuersignal-Emp­ fangseinrichtung, eine Einschalterfassungssignal- Erzeugungseinrichtung, eine Einschaltrückstelleinrichtung und eine Erzeugungseinrichtung für ein Testmodus-Bestimmungssignal auf.
Die Statussteuersignal-Erzeugungseinrichtung empfängt ein extern angelegtes Statussteuersignal.
Die Einschalterfassungssignal-Erzeugungseinrichtung erfaßt das externe Anlegen einer Versorgungsspannung, um ein Einschalterfas­ sungssignal zu erzeugen.
Die Einschaltrückstelleinrichtung reagiert auf das von der Einschalterfassungssignal-Erzeugungseinrichtung erzeugte Einschalterfassungssignal, um das extern angelegte Statussteuersignal bis zu einem vorbestimmten Wert zu zählen und das Zählsignal beim Einschalten zurückzustellen.
Die Erzeugungseinrichtung für das Testmodus-Bestimmungssignal erfaßt den Logikzustand des Statussteuersignals, das die Statussteuersignal-Empfangseinrichtung empfängt, nach dem Einschalten und erzeugt ein Signal zur Bestimmung eines Testmodus.
Im Betrieb reagiert die Einschaltrückstelleinrichtung auf das Einschalterfassungssignal, um das externe Statussteuersignal bis zu einem vorbestimmten Wert zu zählen und dann die Speichereinrichtung beim Einschalten zurückzustellen. Entsprechend wird die Statussteuersignal-Empfangseinrichtung beim Einschalten ebenfalls zurückgestellt, damit sie ein extern angelegtes Statussteuersignal nach der Einschaltrückstellung empfangen kann (d. h. die Empfangseinrichtung wird stabilisiert). Damit stimmt der Logikzu­ stand des extern angelegten Statussteuersignals mit dem des internen Statussteuersignals überein. Hierdurch kann verhindert werden, daß die Erzeugungseinrichtung für das Testmodus-Bestimmungssignal ein internes Testmodus-Bestimmungssignal erzeugt, wenn ein externes Statussteuersignal einen Normalbetriebsmodus anzeigt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zählt die Einschaltrückstelleinrichtung ein Statussteuer­ signal mit vorbestimmtem Zyklus bis zu einem vorbestimmten Wert, das intern als ein Einstellsignal nach dem Anlegen der Versorgungsspan­ nung zugeführt wird, und stellt dann die Speichereinrichtung beim Einschalten zurück.
Entsprechend kann die Steuersignal-Empfangseinrichtung ein Statussteuersignal empfangen, das nach dem Zuführen des Einstellsi­ gnals ausgegeben wird. Ferner kann die Erzeugungseinrichtung für das Testmodus-Bestimmungssignal auf der Basis des Logikzustands des internen Statussteuersignals von der Statussteuersignal-Empfangsein­ richtung genau bestimmen, ob ein Normalmodus- oder ein Testmodusbe­ trieb festgelegt ist.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1A ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines DRAM der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1B ein Schaltbild des Einschalterfassungssignal-Generators, des POR-Generators und des WCBR-Detektors der Fig. 1A;
Fig. 2 ein Signaldiagramm der jeweiligen Schaltkreise des POR-Generators;
Fig. 3 ein Signaldiagramm des Betriebs eines binären Zählers;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen DRAM mit einem Testbetriebsmodus;
Fig. 5 ein Signaldiagramm eines externen Signals zur Bestimmung eines Testmodus;
Fig. 6A ein Schaltbild des Logikoperationsschaltkreises der Fig. 4;
Fig. 6B eine Wahrheitstafel des Logikoperationsschaltkreises der Fig. 6A;
Fig. 7 ein Schaltbild des WCBR-Detektors der Fig. 4;
Fig. 8 ein Diagramm von Signalen, die zum Eintritt in einen Testmodusbetrieb führen können;
Fig. 9 ein Schaltbild des POR-Generators der Fig. 7;
Fig. 10 ein Signaldiagramm der jeweiligen Schaltkreise des POR-Generators der Fig. 9; und
Fig. 11 ein Diagramm von Signalformen, die einen Eintritt in den Testmodusbetrieb verursachen können, selbst wenn ein POR-Signal erzeugt wird.
Wie in Fig. 1A dargestellt ist, unterscheidet sich der erfindungsgemäße DRAM von dem in Fig. 4 gezeigten dahingehend, daß ein Einschalterfassungssignal-Generator 100, die Zuführung einer Versorgungsspannung Vcc erfaßt, ein POR-Generator 101, der einmal ein externes -Signal einer Blindzyklusperiode zählt und ein POR-Signal erzeugt, ein WCBR-Detektor 102, der auf das POR-Signal vom POR-Generator reagiert und beim Einschalten zurückgesetzt wird, um die Logikzustände der nachfolgend angelegten internen -, - und -Signale zu erfassen, anstelle des POR-Generators gebildet sind, der den Anstieg der Versorgungsspannung verzögert, um ein -Signal zu erzeugen. Die anderen Schaltkreise sind von derselben Konfiguration wie die Schaltkreise im DRAM der Fig. 4. Daher bezeichnen ähnliche Bezugszeichen einander ähnliche Schaltkreiskom­ ponenten und deren Beschreibung wird nicht wiederholt, wenn sie unnötig ist.
Allgemein wird die Blindzyklusperiode gebildet, um die Einstellzeit vor dem Beginn des Betriebs zu steuern oder zu regulieren. Während dieser Zeitspanne wird ein externes -Signal achtmal umgeschaltet, so daß ein externes -Signal auf einem logisch hohen Pegel gehalten wird. Ferner können das externe -Signal und das externe -Signal achtmal umgeschaltet werden, um das externe -Signal auf einem logisch hohen Pegel zu halten.
Der Einschalterfassungssignal-Generator 100 erfaßt den Anstieg der Versorgungsspannung Vcc auf einen definierten Pegel.
Der POR-Signalgenerator 101 ist zwischen den Ausgang des Einschalt­ detektors 100 und den RAS-Anschluß zum Empfangen eines externen -Signals geschaltet und zählt einmal ein RAS-Signal einer Blindzy­ klusperiode, das nach der Anlegung eines Einschalterfassungssignals über den externen RAS-Anschluß zugeführt wird, um ein POR-Signal zu erzeugen.
Fig. 1B zeigt ein Schaltbild des Einschalterfassungssignal- Generators, des POR-Signalgenerators und des WCBR-Detektors der Fig. 1A. Wie in Fig. 1B gezeigt ist, weist der Einschaltdetektor 100 dieselbe Konfiguration wie der POR-Generator der Fig. 9 auf. Der Grund hierfür ist, daß der Einschalterfassungssignal-Generator 100 dahingehen derselbe wie der POR-Generator der Fig. 9 ist, daß er den Anstieg der Versorgungsspannung Vcc auf einen definierten Pegel erfaßt. Die Verzögerungszeit des Detektors 100 kann jedoch im Vergleich zu der des POR-Generators der Fig. 9 verkürzt und die Impedanz des Widerstands 8 und Kondensators 9 kann gesenkt werden.
Der POR-Generator 101 weist Inverter 1a und 1b, NOR-Gatter 2a und 2b mit jeweils zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluß, ein NAND-Gatter 3 mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluß, und einen binären Zähler 4 mit zwei Eingangsan­ schlüssen Φ1 und , zwei Ausgangsanschlüssen Φ0 und und einem Rückstellanschluß auf. Ein Eingang des NOR-Gatters 2a empfängt ein externes -Signal, der andere Eingangsanschluß ist mit dem Ausgang des Inverters 1b und der Ausgangsanschluß mit dem Eingang des Inver­ ters 1b und einem Eingangsanschluß des NAND-Gatters 3 verbunden. Ein Eingang des NOR-Gatters 2b ist mit dem Ausgang des Inverters 1a, der andere Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß Φ0 des binären Zählers 4 und der Ausgangsanschluß mit dem Eingangsanschluß Φ1 des binären Zählers 4 verbunden. Der andere Eingangsanschluß des NAND- Gatters 3 ist mit dem Ausgangsanschluß des binären Zählers 4 und der Ausgangsanschluß mit dem Eingangsanschluß des binären Zählers 4 verbunden. Der Inverter 1b ist mit dem Ausgangsanschluß des binären Zählers 4 verbunden. In der folgenden Beschreibung werden die Eingangsanschlüsse des binären Zählers 4 und die ihnen zugeführten Signale mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In gleicher Weise werden auch die Ausgangsanschlüsse des binären Zählers 4 und die von ihnen ausgegebenen Signale mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Der binäre Zähler 4 zählt ein Signal Φ1, das vom NOR-Gatter 2b ausgegeben wird, und ein Signal , das vom NAND-Gatter 3 ausgegeben wird, und gibt ein Impulssignal für jeweils einen Zyklus der Signale ab. Das bedeutet, daß der binäre Zähler 4 eine Zähloperation ausführt, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Genauer gesagt gibt der binäre Zähler 4 jeweils ein Ausgangssignal Φ0 ab, wenn das Eingangssignal Φ1 zweimal zugeführt worden ist. Dem binären Zähler 4 wird über seinen Rückstellanschluß ein Einschalterfassungs­ signal vom Einschalterfassungssignal-Generator 100 zugeführt. In Abhängigkeit vom angelegten Einschalterfassungssignal erreicht das Ausgangssignal einen logisch hohen Pegel und das Ausgangssignal Φ0 einen logisch niedrigen Pegel.
Im WCBR-Detektor 102 werden anstelle der Inverter 6b und 6d im WCBR- Detektor der Fig. 7 NAND-Gatter 12a und 12b und anstelle der 2-Eingangs-UND-Gatter der Fig. 7 ein 3-Eingangs-UND-Gatter 14 verwendet. Ein Eingangsanschluß des NAND-Gatters 12a ist mit dem Ausgang des Inverters 6a und der andere Eingangsanschluß mit dem Ausgang des Inverters 1b im POR-Generator 101 verbunden. Ein Eingangsanschluß des NAND-Gatters 12b ist mit dem Ausgang des Inverters 6c und der andere Eingangsanschluß mit dem Ausgang des Inverters 1b verbunden. Ein Eingangsanschluß des UND-Gatters 14 ist mit dem Ausgang des Inverters 1b verbunden. Das bedeutet, daß der WCBR-Detektor 102 so aufgebaut ist, daß er vom POR-Generator 101 zurückgesetzt wird. Fig. 2 zeigt ein Signaldiagramm der jeweiligen Schaltkreise im POR-Generator 101. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1B und 2 wird nun der Betrieb des Schaltkreises der Fig. 1B beschrieben. Der Einschalterfassungssignal-Generator 100 erfaßt die Zuführung der Versorgungsspannung Vcc, um ein POR-Signal zu erzeugen und dieses an den Rückstellanschluß des binären Zählers anzulegen. Der binäre Zähler 4 wird von einem Einschalterfassungssignal zurückgestellt, so daß die Ausgangssignale und Φ0 einen logisch hohen bzw. einen logisch niedrigen Pegel erreichen. Das Ausgangssignal wird dem Inverter 1b und dem NAND-Gatter 3 zugeführt. Der Inverter 1b invertiert das Ausgangssignal und gibt ein -Signal mit logisch niedrigem Pegel aus. Das -Signal wird dem anderen Eingangsan­ schluß des NOR-Gatters 2a und das Ausgangssignal Φ0 dem anderen Eingangsanschluß des NOR-Gatters 2b zugeführt. Das Ausgangssignal mit logisch hohem Pegel wird dem anderen Eingangsanschluß des NAND- Gatters 3 zugeführt.
Dann beginnt ein Blindzyklus, in dem ein externes -Signal zyklisch angelegt wird. Die jeweils anderen Eingangsanschlüsse der NOR-Gatter 2a und 2b befinden sich nach einer Rückstellung auf einem logisch niedrigen Pegel und der andere Eingangsanschluß des NAND- Gatters 3 auf einem logisch hohen Pegel. Ist das externe -Signal auf einem logisch hohen Pegel, so erreicht daher das Eingangssignal Φ1 des binären Zählers 4 einen logisch niedrigen Pegel. Befindet sich das externe -Signal auf einem logisch niedrigen Pegel, so nimmt das Eingangssignal Φ1 für den binären Zähler 4 einen logisch hohen Pegel an. Entsprechend wird dem binären Zähler 4 ein Eingangssignal im Zyklus des externen -Signals zugeführt. Vollführt das externe -Signal zwei Zyklen, so führt auch das Eingangssignal für den binären Zähler 4 zwei Zyklen aus, so daß die Ausgangssignale und Φ0 des binären Zählers 4 einen logisch niedrigen bzw. logisch hohen Pegel annehmen. Ist das Ausgangssignal des binären Zählers 4 invertiert, so wird auch das -Signal invertiert, um einen logisch hohen Pegel zu erreichen und das andere Eingangssignal des NOR-Gatters 2a ändert sich auf einen logisch hohen Pegel. Das andere Eingangssignal des NOR-Gatters 2b erreicht einen logisch hohen Pegel und das andere Eingangssignal des NAND- Gatters 3 einen logisch niedrigen Pegel. Nimmt das andere Eingangs­ signal des NOR-Gatters 2a einen logisch hohen Pegel an, so gibt das NOR-Gatter 2a ein Signal mit logisch niedrigem Pegel aus, selbst wenn das externe -Signal entweder auf einem logisch niedrigen oder einem logisch hohen Pegel ist. Erreicht das andere Eingangssi­ gnal des NOR-Gatters 2b einen logisch hohen Pegel und das andere Eingangssignal des NAND-Gatters 3 einen logisch niedrigen Pegel, so gibt das NOR-Gatter 2b ein Signal mit logisch niedrigem Pegel und das NAND-Gatter 3 ein Signal mit logisch hohem Pegel aus, selbst wenn sich das Ausgangssignal des NOR-Gatters 2a entweder auf einem logisch niedrigen oder einem logisch hohen Pegel befindet. Entsprechend werden die Ausgangssignale des binären Zählers 4 invertiert: Das Ausgangssignal nimmt einen logisch niedrigen und das Ausgangssignal Φ0 einen logisch hohen Pegel an. Selbst wenn anschließend das externe -Signal zyklisch angelegt wird, ändert sich das -Signal nicht. Das bedeutet, daß das -Signal in Abhängigkeit vom externen -Signal der Blindzyklusperiode von einem logisch niedrigen zu einem logisch hohen Pegel ansteigt. Anschließend behält das -Signal einen logisch hohen Pegel bei, solange es nicht zurückgestellt wird.
Entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Einschaltrückstellung erfolgen, nachdem das externe -Signal der Blindzyklusperiode gezählt worden ist. Da der WCBR-Generator 100 ein Testmodus-Aktivierungssignal erzeugt, nachdem das interne RAS-Signal, das interne CAS-Signal und das interne W-Signal angestiegen sind, kann entsprechend verhindert werden, daß der Detektor 100 trotz des Normalmodus ein Testmodussignal erzeugt.
Obwohl unter Verwendung des binären Zählers in der Ausführungsform der Fig. 1B das -Signal angehoben wird, wenn das externe -Signal zwei Zyklen durchläuft, kann derselbe Effekt selbst dann erhalten werden, wenn der binäre Zähler durch einen oktalen Zähler ersetzt wird.

Claims (12)

1. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung mit einem Speicher­ zellenfeld (20) mit einer Mehrzahl von Speicherzellen (MC) zum Speichern von Information, wobei die Speichereinrichtung einen Test­ modusbetrieb aufweist zum Ermitteln, ob die Speicherzellen im Speicherzellenfeld defekt sind oder nicht, und der Testmodusbetrieb durch einen Logikzustand eines extern angelegten Statussteuersignals (, , ) zum Steuern des Zustands der Speichereinrichtung gesteuert wird, aufweisend
eine Einrichtung (24, 26, 46) zum Empfangen des extern angelegten Statussteuersignals,
eine Einrichtung (100) zum Erfassen der externen Zuführung einer externen Versorgungsspannung, um ein Einschalterfassungssignal zu erzeugen,
eine Einrichtung (101), die vom erzeugten Einschalterfassungssignal abhängig ist, zum Zählen des extern angelegten Statussteuersignals bis zu einem vorbestimmten Wert und zur Einschaltrückstellung, und eine Einrichtung (102) zum Erfassen des Logikzustands des empfangenen Statussteuersignals nach der Einschaltrückstellung, um ein Signal zur Festlegung eines Testmodus zu erzeugen.
2. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschalterfassungssignal-Erzeu­ gungseinrichtung (100) eine Verzögerungseinrichtung (8, 9) zum Verzögern des Anstiegs der Versorgungsspannung um eine vorbestimmte Zeitspanne und eine Mehrzahl gekoppelter Invertereinrichtungen (11a, 11b) zum Empfangen der verzögerten Versorgungsspannung aufweist.
3. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Statussteuersignal ein Zeilenadreß-Abtastsignal, ein Spaltenadreß-Abtastsignal und ein Schreibsteuersignal zum Steuern eines Schreibvorgangs in der Speichereinrichtung aufweist, und
der Testmodusbetrieb durch die Logikzustände des Zeilenadreß-Abtast­ signals, des Spaltenadreß-Abtastsignals und des Schreibsteuersignals gesteuert wird.
4. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zeilenadreß-Abtastsignal unmittelbar nachdem die Spannungsversorgung eingeschaltet worden ist für eine Mehrzahl von Zyklen zur Einstellung zugeführt wird, und das Schreibsteuersignal für die Einstellzeitspanne deaktiviert wird, und
die Einschaltrückstelleinrichtung (101) das Zeilenadreß-Abtastsignal der Einstellzeitspanne bis zu einem vorbestimmten Wert zählt und die Speichereinrichtungen zurückstellt.
5. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltrückstelleinrichtung eine Zähleinrichtung (4) und eine Signalanlegeeinrichtung (1a, 1b, 2a, 2b, 3), die operativ mit der Zähleinrichtung gekoppelt ist, zum Anlegen des empfangenen Zeilenadreß-Abtastsignals nach dem Einschalten der Spannungsversorgung an die Zähleinrichtung aufweist.
6. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zähleinrichtung vom Einschalterfassungssignal zurückgestellt wird, um das Zeilenadreß-Abtastsignal von der Signalanlegeeinrichtung nach der Rückstellung zu zählen, und
die Signalanlegeeinrichtung eine Einrichtung (1b, 2a, 2b, 3) aufweist, die vom Impulsausgangssignal der Zähleinrichtung abhängig ist, um die Zuführung des Zeilenadreß-Abtastsignals an die Zähleinrichtung anzuhalten.
7. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anhalten der Zuführung des Zeilenadreß- Abtastsignals eine Logikoperationseinrichtung (2b, 3) aufweist, um das Impulssignal von der Zähleinrichtung und das Zeilenadreß- Abtastsignal einer Logikoperation zu unterwerfen und ein Signal mit einem definierten Pegel zu erhalten.
8. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zähleinrichtung einen binären Zähler mit zwei Eingangsanschlüssen (Φ1, ) und zwei Ausgangsanschlüssen (Φ0, ) aufweist, wobei der binäre Zähler durch das Einschalterfassungssignal zurückgestellt wird, um komplementäre Signale an den zwei Ausgangsanschlüssen zu erzeugen und anschließend das Zeilenadreß-Abtastsignal von der Signalanlegeeinrichtung wenigstens einmal zu zählen, um ein Ausgangsimpulssignal zu erzeugen, und daß
die Signalanlegeeinrichtung eine logische NOR-Einrichtung (26) zum Anlegen des Ergebnisses aus der NOR-Bildung eines Signals von einem Ausgangsanschluß des binären Zählers und dem Zeilenadreß-Abtastsignal, das die Statussteuersignal-Empfangseinrichtung empfängt, an einen Eingangsanschluß des binären Zählers, und
eine logische NAND-Einrichtung (3) zum Anlegen des Ergebnisses aus der NAND-Bildung eines Signals von anderen Ausgangsanschluß des binären Zählers und dem Zeilenadreß-Abtastsignal, das die Status­ steuersignal-Empfangseinrichtung empfängt, an den anderen Eingangsanschluß des binären Zählers aufweist.
9. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erzeugungseinrichtung für das Testmodus-Bestimmungssignal eine Einrichtung (5a, 5b, 6a, 6c, 12a, 12b) zum Erfassen der Reihen­ folge der Statusänderungen des Zeilenadreß-Abtastsignals, des Spaltenadreß-Abtastsignals und des Schreibsteuersignals, die die Statussteuersignal-Empfangseinrichtung empfängt, und
eine Einrichtung (12a, 12b, 14), die wenigstens von einem zweiten Anstieg des Zeilenadreß-Abtastsignals abhängig ist, das nach der Zuführung einer Versorgungsspannung angelegt wird, zum Aktivieren der Einrichtung für die Erfassung der Reihenfolge der Statusänderungen aufweist.
10. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung der Reihenfolge der Statusänderungen eine Einrichtung (5a, 5b, 6a, 6b, 12a, 12b) aufweist, die vom Zeilenadreß-Abtastsignal abhängig ist, das die Statussteuersignal- Empfangseinrichtung empfängt, zum Verriegeln des empfangenen Spaltenadreß-Abtastsignals und des empfangenen Schreibsteuersignals.
11. Dynamische Direktzugriffsspeichereinrichtung mit einem Speicher­ zellenfeld (1) mit einer Mehrzahl von Speicherzellen (MC) zum Speichern von Information, wobei die Speichereinrichtung einen Test­ modusbetrieb aufweist zum gleichzeitigen Auswählen einer vorbestimmten Zahl von Speicherzellen einer Mehrzahl von Bits im Speicherzellenfeld, zum anschließenden gleichzeitigen Lesen der in der vorbestimmten Zahl von ausgewählten Speicherzellen gespeicherten Information, und zum Bestimmen, ob die Speichereinrichtung defekt ist oder nicht in Übereinstimmung mit der gelesenen Information, wobei der Testmodusbetrieb durch ein extern angelegtes Statussteuersignal (, , ) zum Steuern des Zustands der Speichereinrichtung gesteuert wird, aufweisend
eine Einrichtung (24, 26, 46) zum Empfangen des Statussteuersignals,
eine Einrichtung (100) zum Erfassen, daß eine Spannungsversorgung extern eingeschaltet worden ist, um ein Einschalterfassungssignal zu erzeugen,
eine Einrichtung (101), die vom erzeugten Einschalterfassungssignal abhängig ist, zum Zählen des Statussteuersignals, um ein Einschaltrückstellsignal zu erzeugen,
eine Einrichtung (102, 58) zum Erfassen des Logikzustands des Statussteuersignals, das nach der Einschaltrückstellung empfangen wird, um ein Signal (TE) zur Festlegung eines Testmodus zu erzeugen,
eine Einrichtung (38, 40), die in Abhängigkeit vom Testmodus- Bestimmungssignal aktiviert wird und von einer extern angelegten Adresse abhängig ist, zum gleichzeitigen Auswählen der vorbestimmten Zahl von Speicherzellen aus dem Speicherzellenfeld,
eine Einrichtung (44) zum Empfangen der extern angelegten Schreibdaten (Din),
eine Einrichtung (46), die differentiell mit der Einrichtung zum Empfangen der Schreibdaten gekoppelt ist, zum Schreiben der Schreib­ daten in die vorbestimmte Zahl ausgewählter Speicherzellen,
eine Einrichtung (42a-42d) zum Ausführen des Zugriffs auf die vorbe­ stimmte Zahl ausgewählter Speicherzellen, um Daten aus den Speicher­ zellen zu lesen, in die die Daten eingeschrieben worden sind, und
eine Einrichtung (48, 50, 52), die in Abhängigkeit vom Testmodus- Bestimmungssignal aktiviert wird, zum Empfangen der Ausgabedaten von der Leseeinrichtung, um einen Logikwert entsprechend den empfangenen Daten auszugeben.
12. Betriebsverfahren für eine dynamische Direktzugriffsspeicherein­ richtung mit einem Speicherzellenfeld (1) mit einer Mehrzahl von Speicherzellen (MC) zum Speichern von Information, wobei die Speichereinrichtung einen Testmodusbetrieb aufweist zum Ermitteln, ob die im Speicherzellenfeld enthaltenen Speicherzellen defekt sind oder nicht, wobei der Testmodusbetrieb durch den Logikzustand eines extern angelegten Statussteuersignals zum Steuern des Zustands der Speichereinrichtung gesteuert wird, aufweisend die Schritte:Empfangen des extern angelegten Statussteuersignals (, , ), Erfassen, daß eine Versorgungsspannung (Vcc) extern eingeschaltet worden ist, um ein Einschalterfassungssignal zu erzeugen,
Zählen des extern angelegten Statussteuersignals in Abhängigkeit vom erzeugten Einschalterfassungssignal bis zu einem vorbestimmten Wert, um die Speichereinrichtung zurückzustellen, und
Erfassen des Logikzustands des empfangenen Statussteuersignals nach der Einschaltrückstellung, um ein Signal zur Aktivierung eines Test­ modus zu erzeugen.
DE4129875A 1990-09-10 1991-09-09 Dynamische direktzugriffsspeichereinrichtung mit einem testmodusbetrieb und betriebsverfahren hierfuer Granted DE4129875A1 (de)

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