EP0902436B1

Microcomputer with flash memory programmable via external terminal

Abstract

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EP0902436B1, drawing sheet 1
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Expired 11 March 2013, 13.5 years ago.

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15 claims: 15 independent, 0 dependent

  1. 1
    A semiconductor integrated circuit device comprising:a central processing unit (CPU) ;a first external terminal (EA0-EA16);andan electrically erasable and programmable non-volatile flash memory (FMRY) for storing an operation program to be executed by the CPU;characterised in that the semiconductor integrated circuit has    a first operation mode in which the flash memory receives an address signal from the CPU executing a control program selectively to erase data from the flash memory or write data for the operation program supplied from the outside of the semiconductor integrated circuit device into the flash memory, and    a second operation mode in which the flash memory receives an address signal on the first external terminal to write data for the operation program supplied from the outside of the semiconductor integrated circuit device into the flash memory. Dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs comportant : une unité centrale de traitement (CPU),une première borne externe (EA0-EA16), etune mémoire flash non-volatile effaçable et programmable électriquement (FMRY) pour mémoriser un programme d'exploitation à exécuter par la CPU,    caractérisé en ce que le circuit intégré à semi-conducteurs a    un premier mode opératoire dans lequel la mémoire flash reçoit un signal d'adresse à partir de la CPU exécutant un programme de commande d'une manière sélective pour effacer des données de la mémoire flash ou écrire des données dans la mémoire flash concernant le programme d'exploitation délivrées depuis l'extérieur du dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs, et    un second mode opératoire dans lequel la mémoire flash reçoit un signal d'adresse sur la première borne externe pour écrire des données dans la mémoire flash concernant le programme d'exploitation délivrées depuis l'extérieur du dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs. Integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung mit: einer zentralen Datenverarbeitungsanlage (CPU) ;einem ersten externen Anschluß (EA0-EA16);undeinem elektrisch lösch- und programmierbaren nichtflüchtigen Flash-Speicher (FMRY) zum Speichern eines Betriebsprogramms zur Ausführung durch die CPU;dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Halbleiterschaltung aufweist    einen ersten Betriebsmodus, in dem der Flash-Speicher ein Adreßsignal von der CPU erhält, die ein Steuerprogramm ausführt, um wahlweise Daten aus dem Flash-Speicher zu löschen oder von außerhalb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zugeführte Daten für das Betriebsprogramm in den Flash-Speicher zu schreiben, und    einen zweiten Betriebsmodus, in dem der Flash-Speicher ein Adreßsignal auf dem ersten externen Anschluß empfängt, um von außerhalb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zugeführte Daten für das Betriebsprogramm in den Flash-Speicher zu schreiben.
  2. 2
    Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la mémoire flash inclut une pluralité de cellules de mémoire (MC), dont chacune inclut un seul transistor ayant une première région semi-conductrice (source), une seconde région semi-conductrice (drain), une grille flottante (8), et une grille de commande (11). The device of claim 1, wherein the flash memory includes a plurality of memory cells (MC), each of which includes a single transistor having a first semiconductor region (source), a second semiconductor region (drain), a floating gate (8), and a control gate (11). Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Flash-Speicher mehrere Speicherzellen (MC) aufweist, die jeweils einen einzelnen Transistor mit einem ersten Halbleiterbereich (source), einem zweiten Halbleiterbereich (drain), einem Floating-Gate (8) und einem Steuer-Gate (11) enthalten.
  3. 3
    Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comportant en outre    une deuxième borne externe à laquelle est délivré un signal de commande de mode,    un circuit de commande (cont) sensible au signal de commande de mode délivré à la deuxième borne externe et délivrant en sortie un signal de mode opératoire de manière à amener le dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs dans le premier ou le second mode opératoire, et    un circuit de déclenchement sensible au signal de mode opératoire et contrôlant si le signal d'adresses à délivrer à la mémoire flash provient de la CPU ou provient de la première borne externe. The device of claim 1 or 2, further comprising    a second external terminal to which a mode control signal is supplied;a control circuit (cont) responsive to the mode control signal supplied to the second external terminal and outputting an operation mode signal so as to bring the semiconductor integrated circuit device into the first or the second operation mode;and    a gate circuit responsive to the operation mode signal and controlling whether the address signal to be supplied to the flash memory is from the CPU or from the first external terminal. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit    einem zweiten externen Anschluß, dem ein Modus-Steuersignal zugeführt wird;einer Steuerschaltung (cont), die auf das dem zweiten externen Anschluß zugeführte Modus-Steuersignal anspricht und ein Betriebsmodussignal ausgibt, um die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung in den ersten oder zweiten Betriebsmodus zu bringen;und    einer Gate-Schaltung, die auf das Betriebsmodussignal anspricht und steuert, ob das dem Flash-Speicher zuzuführende Adreßsignal von der CPU oder dem ersten externen Anschluß kommt.
  4. 4
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant en outre une mémoire à accès direct (RAM) ou une mémoire à lecture seule (ROM) qui mémorise le programme de commande à exécuter par la CPU dans le premier mode opératoire. The device of any of claims 1 to 3, further comprising a random access memory (RAM) or a read only memory (ROM) which stores therein the control program to be executed by the CPU being in the first operation mode. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem Direktzugriffsspeicher (RAM) oder einem Nur-Lese-Speicher (ROM), der das durch die CPU im ersten Betriebsmodus auszuführende Steuerprogramm speichert.
  5. 5
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant en outre une mémoire à accès direct (RAM), dans lequel    la mémoire flash (FMRY) mémorise le programme de commande à exécuter par la CPU dans le premier mode opératoire, et    le programme de commande est transféré vers la RAM en réponse au dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs établi dans le premier mode opératoire. The device of any of claims 1 to 3 further comprising a random access memory (RAM), wherein    the flash memory (FMRY) stores the control program to be executed by the CPU in the first operation mode, and    the control program is transferred to the RAM in response to the semiconductor integrated circuit device being set in the first operation mode. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem Direktzugriffsspeicher (RAM), wobei    der Flash-Speicher (FMRY) das durch die CPU im ersten Betriebsmodus auszuführende Steuerprogramm speichert, und    das Steuerprogramm zu dem RAM übertragen wird, wenn die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung in den ersten Betriebsmodus versetzt ist.
  6. 6
    Dispositif selon la revendication 4 ou 5, comportant en outre un circuit de communication série (SCI sur la figure 4), et des troisièmes bornes externes (figure 14, ED0-ED7), dans lequel    dans le premier mode opératoire, les données délivrées depuis l'extérieur du dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs au circuit de communication série sont écrites dans la mémoire flash sous la commande de la CPU exécutant le programme de commande, et    dans le second mode opératoire, les données délivrées depuis les troisièmes bornes externes sont écrites dans la mémoire flash sous la commande d'un circuit externe (PRW sur la figure 3) à coupler au dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs. The device of claim 4 or 5, further comprising a serial communication circuit (SCI in Fig. 4), and third external terminals (Fig. 14, ED0-ED7), wherein    in the first operation mode, data supplied from the outside of the semiconductor integrated circuit device to the serial communication circuit is written into the flash memory under control of the CPU executing the control program, and    in the second operation mode, data supplied from the third external terminals is written into the flash memory under control of an external circuit (PRW in Fig. 3) to be coupled to the semiconductor integrated circuit device. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, ferner mit einer seriellen Übertragungsschaltung (SCI in Figur 4) und dritten externen Anschlüssen (Figur 14, ED0-ED7), wobei    im ersten Betriebsmodus von außerhalb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zur seriellen Übertragungsschaltung zugeführte Daten unter Steuerung der das Steuerprogramm ausführenden CPU in den Flash-Speicher geschrieben werden, und    im zweiten Betriebsmodus von den dritten externen Anschlüssen zugeführte Daten unter Steuerung einer externen Schaltung (PRW in Figur 3), die an die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung anzuschließen ist, in den Flash-Speicher geschrieben werden.
  7. 7
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, comportant en outre un port (port d'entrée/sortie sur la figure 4), et des troisièmes bornes externes (ED0-ED7), dans lequel    dans le premier mode opératoire, les données délivrées depuis l'extérieur du dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs au port sont écrites dans la mémoire flash sous la commande de la CPU exécutant le programme de commande, et    dans le second mode opératoire, les données délivrées depuis les troisièmes bornes externes sont écrites dans la mémoire flash sous la commande d'un circuit externe (PRW sur la figure 3) à coupler au dispositif de circuit intégré à semi-conducteurs. The device of any of claims 4 to 6, further comprising a port (I/O port in Figure 4), and third external terminals (ED0-ED7), wherein    in the first operation mode, data supplied from the outside of the semiconductor integrated circuit device to the port is written into the flash memory under control of the CPU executing the control program, and    in the second operation mode, data supplied from the third external terminals is written into the flash memory under control of an external circuit (PRW in Fig. 3) to be coupled to the semiconductor integrated circuit device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ferner mit einem Port (I/O-Port in Figur 4) und dritten externen Anschlüssen (ED0-ED7), wobei    im ersten Betriebsmodus von außerhalb der integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung zu dem Port zugeführte Daten unter Steuerung der das Steuerprogramm ausführenden CPU in den Flash-Speicher geschrieben werden, und    im zweiten Betriebsmodus von den dritten externen Anschlüssen zugeführte Daten im zweiten Betriebsmodus unter Steuerung einer externen Schaltung (PRW in Figur 3), die an die integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung anzuschließen ist, in den Flash-Speicher geschrieben werden.
  8. 8
    Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel la mémoire flash a une pluralité de blocs de mémoire (LMB0-LMB6, SMB0-SMB7 sur la figure 17 ou 23) ayant chacun des cellules de mémoire électriquement effaçables et programmables agencées de manière à être effaçables simultanément. The device of any of claims 4 to 7, wherein the flash memory has a plurality of memory blocks (LMB0-LMB6, SMB0-SMB7 in Fig. 17 or 23) each having electrically erasable and programmable memory cells arranged so as to be simultaneously erasable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der Flash-Speicher mehrere Speicherblöcke (LMB0-LMB6, SMB0-SMB7 in Figur 17 oder 23) aufweist, die jeweils elektrisch lösch- und programmierbare Speicherzellen enthalten, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig löschbar sind.
  9. 9
    Dispositif selon la revendication 8, dans lequel les blocs de mémoire (LMB0-LMB6, SMB0-SMB7) ont des capacités de mémoire différente. The device of claim 8, wherein the memory blocks (LMB0-LMB6, SMBO-SMB7) have different memory capacities. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Speicherblöcke (LMB0-LMB6, SMB0-SMB7) verschiedene Speicherkapazitäten aufweisen.
  10. 10
    Dispositif selon la revendication 9, dans lequel un bloc de mémoire (SMB0-7) a une plus petite capacité de mémoire que la RAM. The device of claim 9, wherein one memory block (SMBO-7) has a smaller memory capacity than the RAM. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei ein Speicherblock (SMB0-7) eine kleinere Speicherkapazität aufweist als der RAM.
  11. 11
    Dispositif selon la revendication 8, dans lequel chaque cellule de mémoire (MC) a une grille de commande (11), une première région (source), et une seconde région (drain), et la mémoire flash inclut :une pluralité de lignes de mots (WL0-WLn) couplées aux cellules de mémoire (MC) de telle sorte que la grille de commande (11) d'une cellule de mémoire est couplée à une ligne de mots,une pluralité de lignes de données (DL0-DLm) couplées à la pluralité de cellules de mémoire de telle sorte que la seconde région (drain) d'une cellule de mémoire est couplée à une ligne de données, etune pluralité de lignes de source (LSw1-SLwi), où les cellules de mémoire qui sont couplées à la même ligne de mots ont chacune la première région (source) couplée en commun à l'une des lignes de source pour former un bloc de mémoire. The device of claim 8, wherein each memory cell (MC) has a control gate (11), a first region (source), and a second region (drain), and the flash memory includes: a plurality of word lines (WL0-WLn) coupled to the memory cells (MC) so that the control gate (11) of one memory cell is coupled to one word line,a plurality of data lines (DL0-DLm) coupled to the plurality of memory cells so that the second region (drain) of one memory cell is coupled to one data line, anda plurality of source lines (SLw1-SLwi), wherein the memory cells which are coupled to the same word line each have the first region (source) coupled in common to one of the source lines to form one memory block. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei jede Speicherzelle (MC) ein Steuer-Gate (11), einen ersten Bereich (source) und einen zweiten Bereich (drain) aufweist, und der Flash-Speicher enthält: mehrere Wort-Leitungen (WL0-WLn), die so an die Speicherzellen (MC) angeschlossen sind, daß das Steuer-Gate (11) einer Speicherzelle an eine Wort-Leitung angeschlossen ist,mehrere Daten-Leitungen (DL0-DLm), die so an die mehreren Speicherzellen angeschlossen sind, daß der zweite Bereich (drain) einer Speicherzelle an eine Daten-Leitung angeschlossen ist, undmehrere Source-Leitungen (SLw1-SLwi), wobei die an die gleiche Wort-Leitung angeschlossenen Speicherzellen jeweils den ersten Bereich (source) gemeinsam an eine der Source-Leitungen angeschlossen haben, um einen Speicherblock zu bilden.
  12. 12
    A microcomputer incorporating the semiconductor integrated circuit of any previous claim, comprising    I/O port means (PORTdata, PORTaddr, PORTcont) capable of being coupled to a ROM writer (PRW) for rewriting said flash memory in the second operation mode;switch means (SWITCH) located between the CPU and said flash memory;and    a rewriting mode decision means (CONT) responsive to an externally supplied operation mode signal for controlling said switch means and said flash memory rewriting I/O port means, wherein the CPU, the flash memory, said flash memory rewriting I/O port means, said switching means and said rewriting mode decision means being formed in a single semiconductor chip (CHP). Die integrierte Halbleiterschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche enthaltender Mikrocomputer mit    einer I/O-Port-Einrichtung (PORTdata, PORTaddr, PORTcont) zum Anschließen an einen ROM-Schreiber (PRW) zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers im zweiten Betriebsmodus;einer zwischen der CPU und dem Flash-Speicher befindlichen Umschalteinrichtung (SWITCH) ;und    einer auf ein extern zugeführtes Betriebsmodussignal ansprechenden Wiederbeschreibemodus-Entscheidungseinrichtung (CONT) zum Steuern der Umschalteinrichtung und der I/O-Port-Einrichtung zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers, wobei die CPU, der Flash-Speicher, die I/O-Port-Einrichtung zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers, die Umschalteinrichtung und die Wiederbeschreibmodus-Entscheidungseinrichtung in einem einzigen Halbleiterchip (CHP) gebildet sind. Micro-ordinateur incorporant le circuit intégré à semi-conducteurs selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant    des moyens formant ports d'entrée/sortie (PORTdata, PORTaddr, PORTcont) pouvant être couplés à un dispositif d'écriture de ROM (PRW) pour réécrire ladite mémoire flash dans le second mode opératoire,    des moyens de commutation (SWITCH) situés entre la CPU et ladite mémoire flash, et    des moyens de décision de mode de réécriture (CONT) sensibles à un signal de mode opératoire délivré depuis l'extérieur pour commander lesdits moyens de commutation et lesdits moyens formant ports d'entrée/sortie de réécriture de mémoire flash, dans lequel la CPU, la mémoire flash, lesdits moyens formant ports d'entrée/sortie de réécriture de mémoire flash, lesdits moyens de commutation et lesdits moyens de décision de mode de réécriture sont formés dans une puce à semi-conducteurs unique (CHP).
  13. 13
    Micro-ordinateur selon la revendication 12, dans lequel    lorsque ledit signal de mode opératoire est un premier signal d'un mode opératoire (MD1), lesdits moyens de décision de mode de réécriture (CONT) rendent lesdits moyens de commutation (SWITCH) conducteurs et lesdits moyens formant ports d'entrée/sortie de réécriture de mémoire flash non-opérationnels de sorte que la CPU et ladite mémoire flash (FMRY) sont couplées l'une à l'autre pour réécrire ladite mémoire flash par la CPU et aucun signal n'est reçu/émis via lesdits moyens formant ports d'entrée/sortie de réécriture de mémoire flash (PORTdata, PORTaddr, PORTcont), et    lorsque ledit signal de mode opératoire est un second signal de mode opératoire (MD2), lesdits moyens de décision de mode de réécriture rendent lesdits moyens de commutation non-conducteurs et lesdits moyens formant ports d'entrée/sortie de réécriture de mémoire flash opérationnels, de sorte que la CPU et ladite mémoire flash sont isolées l'une de l'autre et des signaux sont autorisés à être reçus/émis entre lesdits moyens formant ports d'entrée/sortie de réécriture de mémoire flash et ledit dispositif d'écriture de ROM (PRW) pour réécrire ladite mémoire flash par ledit dispositif d'écriture de ROM. Mikrocomputer nach Anspruch 12, wobei    wenn das Betriebsmodussignal ein erstes Betriebsmodussignal (MD1) darstellt, die Wiederbeschreibemodus-Entscheidungseinrichtung (CONT) die Umschalteinrichtung (SWITCH) leitfähig und die I/O-Port-Einrichtung zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers inoperativ macht, so daß die CPU und der Flash-Speicher (FMRY) zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers durch die CPU miteinander verbunden sind und kein Signal durch die I/O-Port-Einrichtung (PORTdata, PORTaddr, PORTcont) zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers empfangen/übertragen wird;und    wenn das Betriebsmodussignal ein zweites Betriebsmodussignal (MD2) darstellt, die Wiederbeschreibemodus-Entscheidungseinrichtung die Umschalteinrichtung nicht-leitfähig und die I/O-Port-Einrichtung zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers operativ macht, so daß die CPU und der Flash-Speicher voneinander getrennt sind und Signale zwischen der I/O-Port-Einrichtung zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers und dem ROM-Schreiber (PRW) zum Wiederbeschreiben des Flash-Speichers durch den ROM-Schreiber empfangen/übertragen werden können. The microcomputer of claim 12, wherein    when said operation mode signal is a first operation mode signal (MD1), said rewriting mode decision means (CONT) renders said switching means (SWITCH) conductive and said flash memory rewriting I/O port means inoperative so that the CPU and said flash memory (FMRY) are coupled to each other for rewriting said flash memory by the CPU and no signal is received/transmitted through said flash memory rewriting I/O port means (PORTdata, PORTaddr, PORTcont);and    when said operation mode signal is a second operation mode signal (MD2), said rewriting mode decision means renders said switching means non-conductive and said flash memory rewriting I/O port means operative, so that the CPU and said flash memory are isolated from each other and signals are allowed to be received/transmitted between said flash memory rewriting I/O port means and said ROM writer (PRW) for rewriting said flash memory by said ROM writer.
  14. 14
    Micro-ordinateur selon la revendication 13, comportant en outre des moyens (ROM) pour y mémoriser un programme de commande de réécriture à exécuter par la CPU pour commander la réécriture de ladite mémoire flash (FMRY) par la CPU, lesdits moyens de mémorisation étant formés dans ladite puce à semi-conducteurs unique (CHP). Mikrocomputer nach Anspruch 13, ferner mit einer Einrichtung (ROM) zum Speichern eines Wiederbeschreibe-Steuerprogramms zum Ausführen durch die CPU, um das Wiederbeschreiben des Flash-Speichers (FMRY) durch die CPU zu steuern, wobei die Speichereinrichtung in dem einzigen Halbleiterchip (CHP) gebildet ist. The microcomputer of claim 13, further comprising means (ROM) for storing therein a rewriting control program to be executed by the CPU for controlling rewriting of said flash memory (FMRY) by the CPU, said storing means being formed in said single semiconductor chip (CHP).
  15. 15
    Micro-ordinateur selon la revendication 13, dans lequel ladite mémoire flash a un programme de commande de réécriture qui y est mémorisé pour être exécuté par la CPU afin de commander la réécriture de ladite mémoire flash (FMRY) par la CPU. Mikrocomputer nach Anspruch 13, wobei der Flash-Speicher ein Wiederbeschreibe-Steuerprogramm zum Ausführen durch die CPU gespeichert hat, um das Wiederbeschreiben des Flash-Speichers (FMRY) durch die CPU zu steuern. The microcomputer of claim 13, wherein said flash memory has a rewriting control program stored therein to be executed by the CPU for controlling rewriting of said flash memory (FMRY) by the CPU.
Independent claims15