SRAM单元和SRAM存储器的制作方法

文档序号:20450981发布日期:2020-04-17 23:04阅读:516来源:国知局
SRAM单元和SRAM存储器的制作方法

本发明涉及sram单元和sram存储器。



背景技术:

存储单元(即sram单元)是sram存储器中最基本、最重要的组成部分,占据了整个sram存储器面积的大部分。

sram单元一般包括数据锁存器,该数据锁存器包括存储数据反向的第一存储节点和第二存储节点。若第一存储节点为低电平,第二存储节点为高电平,则数据锁存器中存储的是0;若第一存储节点为高电平,第二存储节点为低电平,则数据锁存器中存储的是1。

现有的sram单元,在对数据锁存器进行写操作时,需要位线的辅助,而对数据锁存器进行读操作时,也需要通过位线输出数据,故与位线相关的设计既需要考虑写操作,又需要考虑读操作,这增加了sram单元的复杂程度和设计难度。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种sram单元,其对数据锁存器进行写操作时,可不需要位线的辅助。

为实现上述目的,本发明提供一种sram单元,包括数据锁存器,该数据锁存器包括存储数据反向的第一存储节点和第二存储节点;还包括:第一传输管、第二传输管、第三传输管、第四传输管、第五传输管、第一字线、第二字线、第三字线和位线;

所述第一存储节点依次通过第一传输管和第三传输管后接地,第二存储节点依次通过第二传输管和第三传输管后接地,位线依次通过第四传输管和第五传输管后接地,第一传输管由第一字线控制导通或关断,第二传输管由第二字线控制导通或关断,第三传输管和第四传输管由第三字线控制导通或关断,第五传输管由第二存储节点控制导通或关断;

所述第二存储节点为高电平时,第五传输管导通;第二存储节点为底电平时,第五传输管关断。

对数据锁存器写0时,第一字线控制第一传输管导通,第二字线控制第二传输管关断,第三字线控制第三传输管导通,可使第一存储节点通过第一传输管和第三传输管与地导通,而第二存储节点与地断开,即可使第一存储节点被设为低电平,并使第二存储节点被设为高电平,从而完成对数据锁存器写0。

对数据锁存器写1时,第一字线控制第一传输管关断,第二字线控制第二传输管导通,第三字线控制第三传输管导通,可使第二存储节点通过第二传输管和第三传输管与地导通,而第一存储节点与地断开,即可使第二存储节点被设为低电平,并使第一存储节点被设为高电平,从而完成对数据锁存器写1。

读取数据锁存器中的数据时,第一字线控制第一传输管关断,第二字线控制第二传输管关断,第三字线控制第四传输管导通,且位线初始设置为高电平;若此时数据锁存器中存储的是0,即第一存储节点为低电平,第二存储节点为高电平,则第五传输管导通,位线通过第四传输管和第五传输管与地导通,即可使位线被设为低电平,以位线输出低电平为数据锁存器中存储的是0;若此时数据锁存器中存储的是1,即第一存储节点为高电平,第二存储节点为低电平,则第五传输管关断,即位线与地断开,位线保持高电平,以位线保持高电平为数据锁存器中存储的是1。

优选的,所述第一字线为高电平时,第一传输管导通;第一字线为底电平时,第一传输管关断;

所述第二字线为高电平时,第二传输管导通;第二字线为底电平时,第二传输管关断;

所述第三字线为高电平时,第三传输管和第四传输管导通;第三字线为底电平时,第三传输管和第四传输管关断。

优选的,所述第一传输管、第二传输管、第三传输管、第四传输管和第五传输管都为nmos管;

所述第一传输管的漏极与第一存储节点连接,第一传输管的栅极与第一字线连接;

所述第二传输管的漏极与第二存储节点连接,第二传输管的栅极与第二字线连接;

所述第一传输管、第二传输管的源极都与第三传输管的漏极连接,第三传输管的栅极与第三字线连接,第三传输管的源极接地;

所述第四传输管的源极与位线连接,第四传输管的栅极与第三字线连接,第四传输管的漏极与第五传输管的源极连接;

所述第五传输管的栅极与第二存储节点连接,第五传输管的漏极接地。

本发明还提供一种sram存储器,包括多个sram单元,该多个sram单元为上述的sram单元,各sram单元共用第一字线、第二字线和位线,且各sram单元分别独立配置第三字线。

需要对某一sram单元进行读写时,将该sram单元独立配置的第三字线设为高电平,再通过第一字线、第二字线和位线来进行读写,具体方法如上所述,不再赘述。

本发明的优点和有益效果在于:本发明提供的sram单元,其对数据锁存器进行写操作时,可不需要位线的辅助。

附图说明

图1是sram单元的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示,本发明提供一种sram单元,包括数据锁存器,该数据锁存器包括存储数据反向的第一存储节点q和第二存储节点qn;还包括:第一传输管pg1、第二传输管pg2、第三传输管pg3、第四传输管pg4、第五传输管pg5、第一字线wl1、第二字线wl2、第三字线wl3和位线bl;

所述第一存储节点q依次通过第一传输管pg1和第三传输管pg3后接地,第二存储节点qn依次通过第二传输管pg2和第三传输管pg3后接地,位线bl依次通过第四传输管pg4和第五传输管pg5后接地,第一传输管pg1由第一字线wl1控制导通或关断,第二传输管pg2由第二字线wl2控制导通或关断,第三传输管pg3和第四传输管pg4由第三字线wl3控制导通或关断,第五传输管pg5由第二存储节点qn控制导通或关断;

具体地,所述第一传输管pg1、第二传输管pg2、第三传输管pg3、第四传输管pg4和第五传输管pg5都为nmos管;

所述第一传输管pg1的漏极与第一存储节点q连接,第一传输管pg1的栅极与第一字线wl1连接;

所述第二传输管pg2的漏极与第二存储节点qn连接,第二传输管pg2的栅极与第二字线wl2连接;

所述第一传输管pg1、第二传输管pg2的源极都与第三传输管pg3的漏极连接,第三传输管pg3的栅极与第三字线wl3连接,第三传输管pg3的源极接地;

所述第四传输管pg4的源极与位线bl连接,第四传输管pg4的栅极与第三字线wl3连接,第四传输管pg4的漏极与第五传输管pg5的源极连接;

所述第五传输管pg5的栅极与第二存储节点qn连接,第五传输管pg5的漏极接地;

所述第一字线wl1为高电平时,第一传输管pg1导通;第一字线wl1为底电平时,第一传输管pg1关断;

所述第二字线wl2为高电平时,第二传输管pg2导通;第二字线wl2为底电平时,第二传输管pg2关断;

所述第三字线wl3为高电平时,第三传输管pg3和第四传输管pg4导通;第三字线wl3为底电平时,第三传输管pg3和第四传输管pg4关断。

所述第二存储节点qn为高电平时,第五传输管pg5导通;第二存储节点qn为底电平时,第五传输管pg5关断。

对数据锁存器写0时,第一字线wl1控制第一传输管pg1导通,第二字线wl2控制第二传输管pg2关断,第三字线wl3控制第三传输管pg3导通,可使第一存储节点q通过第一传输管pg1和第三传输管pg3与地导通,而第二存储节点qn与地断开,即可使第一存储节点q被设为低电平,并使第二存储节点qn被设为高电平,从而完成对数据锁存器写0。

对数据锁存器写1时,第一字线wl1控制第一传输管pg1关断,第二字线wl2控制第二传输管pg2导通,第三字线wl3控制第三传输管pg3导通,可使第二存储节点qn通过第二传输管pg2和第三传输管pg3与地导通,而第一存储节点q与地断开,即可使第二存储节点qn被设为低电平,并使第一存储节点q被设为高电平,从而完成对数据锁存器写1。

读取数据锁存器中的数据时,第一字线wl1控制第一传输管pg1关断,第二字线wl2控制第二传输管pg2关断,第三字线wl3控制第四传输管pg4导通,且位线bl初始设置为高电平;若此时数据锁存器中存储的是0,即第一存储节点q为低电平,第二存储节点qn为高电平,则第五传输管pg5导通,位线bl通过第四传输管pg4和第五传输管pg5与地导通,即可使位线bl被设为低电平,以位线bl输出低电平为数据锁存器中存储的是0;若此时数据锁存器中存储的是1,即第一存储节点q为高电平,第二存储节点qn为低电平,则第五传输管pg5关断,即位线bl与地断开,位线bl保持高电平,以位线bl保持高电平为数据锁存器中存储的是1。

本发明还提供一种sram存储器,包括多个sram单元,该多个sram单元为上述的sram单元,各sram单元共用第一字线wl1、第二字线wl2和位线bl,且各sram单元分别独立配置第三字线wl3。

需要对某一sram单元进行读写时,将该sram单元独立配置的第三字线wl3设为高电平,再通过第一字线wl1、第二字线wl2和位线bl来进行读写,具体方法如上所述,不再赘述。

本发明提供的sram单元,其对数据锁存器进行写操作时,可不需要位线bl的辅助;在对数据锁存器进行写操作时,位线bl可设置为高电平。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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