(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データセル(7)及び基準セル(8)を含むメモリ・アレイ(3)を設けたマイクロコントローラ(1,1A)の一部を形成するメモリのセル(7,8)の電流を測定する方法であって、
プログラミング電圧供給ライン(16)を電流が測定される所定のデータセル(7)又は基準セル(8)に選択的に接続するように、データエネーブルライン(D-EN)又は基準エネーブルライン(REF-EN)を選択的に動作可能にするステップと、
書き込み電圧より低くセルに書き込みを行うには不十分な値の電流測定電圧をピン(18,35)を介して前記メモリのプログラミング電圧供給ライン(16)へ供給するステップと、
前記メモリの所定のデータセル(7)又は基準セル(8)の書き込み命令を行うステップと、
前記所定のデータセル(7)又は基準セル(8)に流れる電流を測定するステップと、
を備えたことを特徴とする電流測定方法。
【請求項２】
プログラミング・ピン(18)を有するマイクロコントローラ(1)のための電流測定方法であって、前記電流測定電圧を供給するステップが、前記プログラミング・ピン(18)へ前記電流測定電圧を供給するステップを含み、前記書き込み命令を行うステップが、前記プログラミング・ピン(18)と前記プログラミング電圧供給ライン(16)との間に設けられた書き込みスイッチ(17)を動作可能にするステップを含み、前記電流を測定するステップが、前記プログラミング・ピンに流れる電流を測定するステップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の電流測定方法。
【請求項３】
プログラミング・ピン(18)および直接メモリアクセスピン(35)を有するマイクロコントローラ(1A)のための電流測定方法であって、前記電流測定電圧を供給するステップが、前記直接メモリアクセスピン(35)に前記電流測定電圧を供給するステップを含み、前記書き込み命令を行うステップが、前記直接メモリアクセスピン(35)と前記プログラミング電圧供給ライン(16)との間に設けられたスイッチ(36)を動作可能にするステップを含み、前記電流を測定するステップが、前記直接メモリアクセスピンを通って流れる電流を測定するステップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の電流測定方法。
【請求項４】
それぞれのデータビットライン(DBL)及び基準ビットライン(RBL)に接続された複数のデータセル(7)及び基準セル(8)を有するメモリ・アレイ(3)を設け、前記データビットライン(DBL)がプログラミング電圧供給ライン(16)に接続され、前記メモリ・アレイの所定のセルに書き込みを行う書き込み手段(W-EM,16-22)を含む制御論理ユニット(4)を設けたマイクロコントローラ(1,1A)を備えたマイクロコントローラシステムであって、
前記プログラミング電圧供給ラインにピン(18,35)を介して接続可能な電圧発生手段(30)および電流検出手段(31)を備え、前記電圧発生手段(30)は書き込み電圧より低くセルに書き込みを行うには不十分な値の電流測定電圧を発生し、前記電流検出手段(31)は選択されたデータセル(7)又は基準セル(8)に流れる電流を直接検出し、
前記制御論理ユニット(4)が、
前記プログラミング電圧供給ライン(16)とデータビットラインおよび基準ビットラインの間に挿入されたそれぞれ第１及び第２のパストランジスタ(15,25)と、
前記第１及び第２のパストランジスタ(15,25)の制御端子に接続されたそれぞれデータエネーブルライン(D-EN)および基準エネーブルライン(REF-EN)と、
前記プログラミング電圧供給ライン(16)を所定のデータセル(7)又は基準セル(8)に選択的に接続するように、データエネーブルライン(D-EN)又は基準エネーブルライン(REF-EN)を選択的に動作可能にする手段(5,20,23,26,27)と、
を設けたことを特徴とするマイクロコントローラシステム。
【請求項５】
前記選択的に動作可能にする手段(5,20,23,26,27)が、出力が前記第１のパストランジスタ(15)の制御端子に接続され、第１の入力が前記データエネーブルライン(D-EN)、第２の入力がデータ入力ライン(22)に接続された第１の論理ゲート(20)と、出力が前記第２のパストランジスタ(25)の制御端子に接続され、第１の入力が前記基準エネーブルライン(REF-EN)、第２の入力がデータ入力ライン(22)に接続された第２の論理ゲート(26)と、前記データエネーブルライン(D-EN)および基準エネーブルライン(REF-EN)に接続されてエネーブルデータを記憶し前記データエネーブルライン(D-EN)又は基準エネーブルライン(REF-EN)を選択的に動作可能状態にする記憶素子(23,27)と、を備えたことを特徴とする請求項４に記載のマイクロコントローラシステム。
【請求項６】
前記マイクロコントローラ(1)がプログラミング・ピン(18)を設け、前記電圧発生手段(30)と電流検出手段(31)が前記プログラミング・ピン(18)に接続されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のマイクロコントローラシステム。
【請求項７】
マイクロコントローラ(1A)がプログラミング・ピン(18)および直接メモリアクセスピン(35)を設け、前記電圧発生手段(30)と電流検出手段(31)が直接メモリアクセスピン(35)に接続されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のマイクロコントローラシステム。
【請求項８】
前記制御論理ユニット(4)が前記直接メモリアクセスピン(35)と前記プログラミング電圧供給ライン(16)の間に挿入された直接読み出しのためのスイッチ(36)に接続された記憶素子(38)を有することを特徴とする請求項７に記載マイクロコントローラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、マイクロコントローラの一部をなすメモリのセルの電流の電流測定方法及びそのためのマイクロコントローラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、たいていの単独メモリ（即ちメモリのみを収容するチップ中に集積化されたメモリ）は、セルの電流を測定するためのピンを備え、ピンには各セルの電流を測定するための測定ステップにて大体１Ｖの電圧が直接印加される。そのような方法は、メモリをチェックして処理する時に極めて有用である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在、上記方法は、不揮発性ＥＰＲＯＭやフラッシュＥＥＰＲＯＭメモリを備えたマイクロコントローラには適用できない。それは、マイクロコントローラに必要な多数の余分のピンを設けること或はマイクロコントローラ上に存在するピンを使ってセル読み出し機能を行うことが一般に不可能であるからである。なお、マイクロコントローラは既に様々な機能を行っている。加えて、種々異なる構成のマイクロコントローラを設計するのに同一構成のメモリを使用するので、１つのマイクロコントローラに適する解決策が他のマイクロコントローラにも必ず適するとは限らない。
【０００４】
この発明の目的は、上述した欠点を打破し、マイクロコントローラの集積されたメモリ・セルの電流を測定する方法を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、請求項１に記載されたように、マイクロコントローラのメモリ・セルの電流を測定する方法が提供される。
【０００６】
実際には、この発明に係るマイクロコントローラのメモリ・セルの電流を測定する方法は、メモリへの直接アナログ・アクセスで現存のメモリ・プログラミング論理を活用する。セルを読み出すために、読み出し用のセルを選択すること及び高い書き込み電圧とは反対の低い電圧をセルのドレイン端子へ印加することにより書き込み命令が行われる。このようにして、選択されたセルには書き込みが行われないが、このセルに流れる電流は記憶したデータを破壊することなく測定可能である。
【０００７】
この発明によれば、請求項４に記載されたように、マイクロコントローラシステムも提供される。
【０００８】
【実施例】
以下、この発明を、添付図面に示した一実施例について詳しく説明する。
図１において、マイクロコントローラは、符号１で示され、この発明に特別関係しない素子を無視する。マイクロコントローラ１は、実質的に、その処理ユニット２、メモリ・アレイ３、及び制御レジスタ５を含むメモリ・アドレス、電圧供給兼制御論理ユニット４を備える。
【０００９】
処理ユニット２は、周知の構造のもので良いので、ここでの説明は不要である。メモリ・アレイ３は、不揮発性ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュＥＥＰＲＯＭ型であり、行及び列に配置されてそれぞれワードラインＷＬ及びビットラインＤＢＬ，ＲＢＬに接続されたセル７，８の多数の対から成る。ワードラインＷＬはアドレスデコーダ１０に接続され、このアドレスデコーダ１０はアドレスバス１１によって処理ユニット２に接続されている。ビットラインは多数のデータビットラインＤＢＬ０・・・ＤＢＬｎ及び多数の基準ビットラインＲＢＬ０・・・ＲＢＬｍから成り、互いに接続され且つそれぞれセル７（各々が要素項目即ちビット）、セル８（基準セルを構成し且つバージンセル即ち書き込みや消去が決してされていないセルから一般に成る）に接続されている。周知のように、各セル７，８はその制御（ゲート）端子がそれぞれのワードラインＷＬに接続され、そのドレイン端子がそれぞれのデータビットラインＤＢＬ、基準ビットラインＲＢＬに接続され、且つそのソース端子がアースされている。
【００１０】
データビットラインＤＢＬ及び基準ビットラインＲＢＬから成る各対は、その一端がセンスアンプ１２（その出力側は、処理ユニット２に接続されたデータ出力バスＤＯＢのデータ出力ライン１３に接続されている。）に接続され、且つその他端が論理ユニット４に接続されている。もう少し詳しく言えば、各データビットラインＤＢＬはパス（ｐａｓｓ）トランジスタ１５の一端に接続され、このパストランジスタ１５の他端はノード１９を定め、このノード１９は電圧供給ライン１６及びＭＯＳトランジスタから成るスイッチ１７を介してプログラミング電圧Ｖppが供給されるピン１８に接続される。スイッチ１７を形成するトランジスタの制御端子は、書き込みエネーブルラインＷ−ＥＮによって処理ユニット２に接続されている。
【００１１】
パストランジスタ１５の制御端子は２入力ＡＮＤ回路２０の出力端子に接続されている。ＡＮＤ回路２０は、その一方の入力端子がデータエネーブルラインＤ−ＥＮに接続され、且つその他方の入力端子がインバータ２１を介してデータ入力バスＤＩＢのライン２２に接続されている。データエネーブルラインＤ−ＥＮは制御レジスタ５に接続されている。この制御レジスタ５は、セル２３の内容に基づいてデータエネーブルラインＤ−ＥＮの論理レベルを決定する。データ入力バスＤＩＢは処理ユニット２に接続されている。
【００１２】
各基準ビットラインＲＢＬはそれぞれのパストランジスタ２５の一端に接続され、その他端はノード１９従って電圧供給ライン１６に接続されている。パストランジスタ２５の制御端子は２入力ＡＮＤ回路２６の出力端子に接続されている。ＡＮＤ回路２６は、その一方の入力端子がインバータ２１の出力端子に接続され、且つその他方の入力端子が基準エネーブルラインＲＥＦ−ＥＮ（制御レジスタ５のセル２７に接続された）に接続されている。
【００１３】
図１はプログラマブル電圧源３０及び電流計又は他の電流測定要素３１を示し、両者は後で説明する理由のためにマイクロコントローラ１の外部に在り且つピン１８に接続されている。
【００１４】
マイクロコントローラ１をチェックないし処理する時にセル７，８の電流を測定するために、セル７をプログラミングするために既に設けられている論理ユニット４を実質的に使用する。唯一の相違は、基準セルの電流測定を可能にするために、制御レジスタ５中にセル２７を設けると共にパストランジスタ２５及びＡＮＤ回路２６を設けたことである。
【００１５】
メモリワード（同一のワードラインＷＬに接続されたセル７のグループ）をプログラミングすることは、まず全てのワードセルを消去すること（即ち論理値“１”を記憶すること）、次に高電圧（例えば５.５Ｖ〜７Ｖ）をセルのドレイン端子に印加することによりデータ入力バスＤＩＢ及びデータビットラインＤＢＬで特定されたワードセルに論理値“０”を書き込むことを含む。
【００１６】
特定のセル７又は８の電流は、測定用セルのドレイン端子へ印加される電圧がプログラミング電圧よりもかなり低く、例えば１Ｖであることを除けば、同様に測定される。データセル又は基準セルの読み出しビットを制御レジスタ５のセル２３，２７へ書き込み、ワードライン及びデータ入力バスにより所定対のセルを選択し、１Ｖをプログラミング・ピン１８に印加し、且つ書き込み命令を発すること（従って高論理レベルを書き込みエネーブルラインＷ−ＥＮに発生させてトランジスタ１７をターンオンさせる）により、セルは測定される。例えば、アドレス２４１２の８ビットワードのビットＮ．０に対応するデータセルは、データセルエネーブルビット（論理値“１”）を制御レジスタ５のセル２３に書き込み、ディスエーブルビット（論理値“０”）をセル２７に書き込み、１Ｖをピン１８に印加し（電圧源３０を適切に調整することによる）、且つアドレス２４１２及びデータ０１１１１１１１を持つ書き込み命令を実行することにより、読み出される。その結果、アドレス２４１２のワードラインに接続されたセルは動作可能にされ、第１のビットに関するデータ入力ライン２２は論理値“０”を呈し（これはインバータ２１で反転され、データビットラインＤＢＬ０に接続されたパストランジスタ１５をドライブするＡＮＤ回路２０の一方の入力端子では論理値“１”になる。）、ＡＮＤ回路２０の他方の入力端子は制御レジスタ５に接続されたデータエネーブルラインＤ−ＥＮに接続されているので高レベルであり、ＤＢＬ０に接続されたパストランジスタ１５はオンになり従ってＤＢＬ０に１Ｖが供給されることを可能にし、そして選択されたセルには電流計３１で測定可能な電流が供給される。
【００１７】
逆に、上述した同一アドレスを持つ基準セルは、制御レジスタ５のセルを除けば、全く同じ仕方で読み出される。この場合には、実際に、論理値“１”はセル２３ではなくセル２７に記憶され、基準エネーブルラインＲＥＦ−ＥＮ、ＡＮＤ回路２６及びパストランジスタ２５を動作可能にする。
【００１８】
ピン１８が（例えば既にリセットピンとして使用されているために）使用できないならば、上述した構成は図２に示して後述するように変形することができる。
【００１９】
図２のマイクロコントローラ１Ａは図１のマイクロコントローラ１と良く似ているので、両者に共通の部品は同一符号を使ってその説明を省略する。
【００２０】
マイクロコントローラ１Ａは、更に、いわゆるＡＤＭＡ（アナログ直接メモリ・アクセス）ピン３５を備えている。このピン３５は、その一端がプログラマブル電圧源３０及び電流計３１に接続され、且つその他端がＭＯＳトランジスタから成る被制御スイッチ３６を介してプログラミング電圧供給ライン１６に接続されている。スイッチ３６の制御端子は論理ユニット４Ａ中の制御レジスタ５Ａのセル３８へ読み出しエネーブルラインＡ−ＥＮによって接続されている。
【００２１】
マイクロコントローラ１Ａのメモリ・アレイ３のセル電流は、データセル又は基準セルの読み出しビットがセル２３，２７に書き込まれる時にセル３８にも書き込まれることを除けば、図１について既に上述したのと同じ仕方で読み出される。その結果、１Ｖがピン３５（ピン１８ではなく）に印加され且つ書き込み動作が特定のアドレスで行われると、所要のセルは電流計によって読み出される。
【００２２】
【発明の効果】
この発明に係る電流読み出し方法の利点は、以上の説明から明らかであろう。特に、この電流読み出し方法は、マイクロコントローラの一部をなすメモリ・アレイのセルを読み出すので、単独メモリのセルのためだけに以前から可能であるようなセルをチェックする。読み出しのために、非常に多くのピンを設ける必要がない。集積デバイス上のどのピンも読み出し機能を行うのに活用できない最悪の場合でも、唯一の余計なピン（３５）を設けるだけで済む。又、専用のＡＤＭＡピン及びＡＤＭＡエネーブルセルを付加すること、並びに基準ビットライン用パストランジスタ２５及び基準セル選択セル２７を付加することを含めて読み出し機能を実施するのに、極めて少しの余計なスペースしか要さない。最後に、この発明に係る電流読み出し方法は、マイクロコントローラの現存の手順を実質的に変えることなく、上述したように電流を直接読み出せ、ＡＤＭＡエネーブルビット及びデータセル又は基準セルの読み出しエネーブルビットを単にセットするだけで先立たれた書き込み動作以外の何も実質的に包含しない。これは他のマイクロコントローラ命令の一部として行われ得る。
【００２３】
当業者には明らかなように、この発明の範囲から逸脱することなく、ここに例示して説明した方法及び構造に種々変更を加えることができる。特に、余計なピンを設けるか或はとにかく電流読み出し機能を行うのにプログラミング・ピンＶppを使用できない場合に、図示の制御レジスタ５Ａは、２つの直接読み出しビットだけ（他のメモリ・アレイ３の機能のために必要なビットに加えて）を記憶するためのレジスタ並びにＡＤＭＡ読み出しエネーブル用及び同一のメモリワードビットに関してデータセル又は基準セルのエネーブル用の例えばマルチプレクサを含む論理ユニットを備えたもっと複雑な段によって置換されても良い。
【００２４】
加うるに、読み出しのためにセルのゲート端子へ印加される電圧は例えばマイクロコントローラの供給電圧Ｖccに等しい書き込み電圧よりも低くても良く、この場合に、書き込み命令が行われるべきか直接読み出しが行われるべきかに依存して、処理ユニット２（これは、図示の構成では、書き込み制御論理ユニットを含む。）は書き込み電圧Ｖpp（例えば１２Ｖ）又は直接読み出し電圧（例えば供給電圧Ｖcc＝５Ｖ）を印加する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るマイクロコントローラの一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したマイクロコントローラの変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１Ａ    マイクロコントローラ
３    メモリ・アレイ
４    論理ユニット
７，８，２３，２７，３８    セル
１６    電圧供給ライン
Ｄ−ＥＮ    データエネーブルライン
ＲＥＦ−ＥＮ    基準エネーブルライン
１７，３６    スイッチ
１８，３５    ピン
ＤＢＬ    データビットライン
ＲＢＬ    基準ビットライン
２５    基準パストランジスタ
２６    ＡＮＤ回路
【図１】
0003542637.tif 000002
【図２】
0003542637.tif 000003