[发明专利]一种增强静态随机存储器写操作的电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及静态随机存储器设计领域，特别涉及一种静态随机存储器写操作的电路。

【背景技术】

静态随机存储器是一种常见的随机存取存储器，广泛应用于集成电路领域，相对于动态随机存储器随其优点是存储数据不需要刷新；缺点是集成度较低。因此一方面静态随机存储器因其性能上的优势被广泛使用，另一方面其较低的集成度导致大容量静态随机存储器设计成为一个难题。

常见的静态随机存储器的存储单元为六个晶体管组成的所谓6T结构。每个存储单元由两个首位相连的反相器和两个开关晶体管组成，其中反相器的输出节点构成了一对互补的存储节点，该存储节点分别通过开关晶体管与两个互补的位线相连。开关晶体管由一个字线控制。在读写操作时，字线控制开关晶体管导通，数据通过位线进行传输。一个静态随机存储器包含了大量的存储单元。

随着静态随机存储器容量的增加，其存储单元阵列中的字线和位线越来越长，最终导致存储器读写操作变慢，甚至出错。目前常使用一种位线负电压的技术来增强写操作，这种技术通过产生一个低于存储单元的地电压的负电压来驱动位线，以克服数据‘0’在位线上传输时由于寄生参数等造成的电压损失，保证写操作成功。

实际在写操作时，选中的两个互补的位线上分别传输着‘0’和‘1’，而上述的负电压技术只考虑了传输‘0’的位线，忽略了传输‘1’的位线。

【发明内容】

本发明的目的在于提出一种增强静态随机存储器写操作的电路，用以保证静态随机储存器写操作的可靠性和速度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种增强静态随机存储器写操作的电路，写操作时，写‘1’的位线上的电压高于存储单元的电源电压，写‘0’的位线上的电压低于存储单元的地电压。

本发明进一步的改进在于：所述电路包括：存储单元阵列、字线高电压发生器、位线高电压发生器、位线负电压发生器、写驱动器、字线驱动器、位选驱动器和位线选择器阵列；字线驱动器连接存储单元阵列，位线选择器阵列包括多列，每列连接存储单元阵列中对应的一列；写驱动器的第一输出线经由位选选择器阵列连接所有第一位线，写驱动器的第二输出线经由位选选择器阵列连接所有第二位线；位选驱动器通过多个位选信号线连接对应行的位线选择器；字线高电压发生器连接字线驱动器和位选驱动器；位线高电压发生器和位线负电压发生器连接写驱动器。

本发明进一步的改进在于：所述字线高电压发生器为字线驱动器和位选驱动器供电，所产的电压高于位线高电压发生器所产的电压。

本发明进一步的改进在于：所述位线高电压发生器为写驱动器供电，所产的电压低于字线高电压发生器所产的电压，但高于存储单元的电源电压。

本发明进一步的改进在于：所述位线负电压发生器为写驱动器供电，所产的电压低于存储单元的地电压。

本发明进一步的改进在于：写驱动器的第一输出线通过第一高压开关晶体管与位线高电压发生器相连，第一高压开关晶体管由第一逻辑信号控制，当第一逻辑信号为‘0’时，第一高压开关晶体管导通，第一输出线上的电压为位线高电压发生器输出的位线高电压；第一输出线通过第一负电压开关晶体管与位线负电压发生器相连，第一负电压开关晶体管由第二逻辑信号控制，当第二逻辑信号为‘1’时，第一负电压开关晶体管导通，第一输出线上的电压为位线负电压发生器输出的位线负电压；第二输出线通过第二高压开关晶体管与位线高电压发生器相连，第二高压开关晶体管由第三逻辑信号控制，当第三逻辑信号为‘0’时，第二高压开关晶体管导通，第二输出线上的电压为位线高电压发生器输出的位线高电压；第二输出线通过第二负电压开关晶体管与位线负电压发生器相连，第二负电压开关晶体管由第四逻辑信号（DNL）控制，当第四逻辑信号为‘1’时，第二负电压开关晶体管导通，第二输出线上的电压为位线负电压发生器输出的位线负电压。

本发明进一步的改进在于：当写驱动器的写使能输入线的输入信号为‘0’时，第二逻辑信号和第四逻辑信号均为‘0’，第一逻辑信号和第三逻辑信号（DNHN）均为‘1’;当写使能输入线的输入信号为‘1’，数据输入线的输入信号为‘1’时，第二逻辑信号和第四逻辑信号均为‘0’，第一逻辑信号和第三逻辑信号均为‘1’；当写使能输入线的输入信号为‘1’，数据输入线的输入信号为‘0’时，第二逻辑信号和第四逻辑信号均为‘1’，第一逻辑信号和第三逻辑信号均为‘0’。