[发明专利]一种磁随机存储系统及其读取操作方法

摘要

本发明公开了一种磁随机存储系统及其读取操作方法；提供一个K‑位数据STT‑MRAM存储器的系统结构和电路以及其读取操作方法。该方法和系统包括K个存储模块，一个字地址驱动器和一个列地址驱动器，K个信号放大器以及一个K‑位数据总线；本发明为K‑位数据STT‑MRAM存储系统设计一个高磁阻参考信号产生器(H)和一个低磁阻参考信号产生器(L)共同产生一个参考输出电流信号Ihf＝(Il+Ih)/2为K个信号放大器提供差分参考输入信号以减少电路面积和功耗，在读出数据被锁存在信号放大器中后，关闭K个存储模块以减少功耗。

主权项

一种磁随机存储系统，其特征在于，包括K个存储模块，K个信号放大器SA，一个参考信号产生器，字地址控制驱动器，列地址控制驱动器以及读控制器：所述字地址控制驱动器用于在控制信号RDCTL的控制下根据字译码地址WDEC<1:m>输出m路字地址译码控制信号WLN<1:m>；所述列地址控制驱动器用于在控制信号RDCTL的控制下根据列译码地址CDEC<1:n>输出n路列地址译码控制信号CS<1:n>；所述读控制器的第一输入端用于接收读操作控制信号RDEN，所述读控制器的第二输入端用于接收K个信号放大器反馈的完成信号DONE，所述读控制器用于根据所述读操作控制信号RDEN和所述完成信号DONE输出控制信号RDCTL；所述K个存储模块依次为第一存储模块，第二存储模块，……第K/2存储模块，第(K/2+1)存储模块，……第K存储模块；其中，所述第一存储模块的第一输入端用于接收m路字地址译码控制信号WLN<1：m>，所述第一存储模块的第二输入端用于接收n路列地址译码控制信号CS<1：n>，所述第一存储模块的第三输入端用于接收限流CLMP信号，所述第一存储模块的第四输入端用于接收控制信号RDCTL；所述第二存储模块的第一输入端用于接收m路字地址译码控制信号WLN<1：m>，所述第二存储模块的第二输入端用于接收n路列地址译码控制信号CS<1：n>，所述第二存储模块的第三输入端用于接收CLMP信号，所述第二存储模块的第四输入端用于接收控制信号RDCTL；……依此类推，所述第K存储模块的第一输入端用于接收m路字地址译码控制信号WLN<1：m>，所述第K存储模块的第二输入端用于接收n路列地址译码控制信号CS<1：n>，所述第K存储模块的第三输入端用于接收CLMP信号，所述第K存储模块的第四输入端用于接收控制信号RDCTL；所述参考信号产生器的第一输入端用于接收m路字地址译码控制信号WLN<1：m>，所述参考信号产生器的第二输入端用于接收外部控制信号REF，所述参考信号产生器的第三输入端用于接收限流控制信号CLMP，所述参考信号产生器的第四输入端用于接收控制信号RDCTL；所述参考信号产生器包括高磁阻参考信号产生器H和低磁阻参考信号产生器L，所述高磁阻参考信号产生器用于产生第一路参考信号ORFh，所述低磁阻参考信号产生器用于产生第二路参考信号ORFh；所述K个信号放大器SA依次为第一信号放大器，第二信号放大器，……第K/2信号放大器，第(K/2+1)信号放大器，……第K信号放大器；其中，所述第一信号放大器的第一输入端连接至所述第一存储模块的数据输出端，所述第二信号放大器的第一输入端连接至所述第二存储模块的数据输出端，……依此类推，所述第K信号放大器的第一输入端连接至所述第K存储模块的数据输出端；所述第一信号放大器的第二输入端、所述第二信号放大器的第二输入端、……第K/2信号放大器的第二输入端均连接所述第一路参考信号ORFh和所述第二路参考信号ORFh中的任意一路参考信号；所述第K/2+1信号放大器的第二输入端、第K/2+2信号放大器的第二输入端、……第K信号放大器的第二输入端均连接所述第一路参考信号ORFh和所述第二路参考信号ORFh中的另一路参考信号；K个信号放大器的使能端En均用于接收启动信号SAEN；K个信号放大器的输出端用于输出K位数据。