半導體器件及其操作方法
【專利說明】半導體器件及其操作方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年2月24日提交的申請號為10-2014-0021062和2014年6月26日提交的申請號為10-2014-0078946的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用合并于此。
技術領域
[0003]本發明的各種示例性實施例涉及一種半導體設計技術，且更具體而言，涉及一種包括物理上彼此分開的兩個或更多個電路的半導體器件及其操作方法。
【背景技術】
[0004]單個半導體器件可以包括物理上分開且能夠執行獨立操作的多個電路。
[0005]半導體器件電路可以共享公共信號傳輸線。公共信號傳輸線貫穿器件來傳送信號。這些信號可以包括公共的命令和數據信號。
[0006]然而，由于從信號源(可以是內部的或外部的)至每個電路的物理距離可能不同，所以公共信號通常不同時到達這些電路。換言之，信號到達時間不同步。
[0007]圖1是圖示現有的半導體器件的框圖。
[0008]參見圖1，在現有的半導體器件中，第一電路10和第二電路20物理上彼此分開。第一電路10包括操作信號發生單元14和內部電路12。第二電路20包括內部電路22。第一電路10的內部電路12和第二電路20的內部電路22具有到達操作信號發生單元14的單獨的路徑A和B，并且信號所必須行徑的距離不同。具體地，如圖1中所示，第一電路10中包括的內部電路12與操作信號發生單元14之間的路徑A比內部電路13與操作信號發生單元14之間的路徑B更短。
[0009]操作信號發生單元14經由為不同距離的路徑A和B來同時地傳送操作信號OPSIG至第一電路10的內部電路12和第二電路20的內部電路22。但是如所討論的，操作信號OPSIG在內部電路12和22中的每個的輸入時刻由于路徑A和B的不同長度而不同。
[0010]因為內部電路12和22具有不同的信號輸入時刻，這導致內部電路12和22的響應于操作信號OPSIG的操作定時不同。當內部電路12和22需要響應于操作信號OPSIG來執行同步操作時，解決這個問題是重要的。
[0011]圖2是圖示另一個現有的半導體器件的框圖。
[0012]參見圖2中所示的現有的半導體器件，其包括具有較短的路徑A的延遲部216以同步內部電路12和22的操作定時。
[0013]當操作信號OPSIG從操作信號發生單元14輸出至第一電路10的內部電路12和第二電路20的內部電路22時，操作信號OPSIG被延遲部216延遲，以防止內部電路12和22之間的定時問題。延遲部216的延遲考慮操作信號OPSIG在路徑A和B的每個上的行徑時間來設計。
[0014]當操作信號OPSIG在路徑A上的行徑時間和延遲部216的延遲之和與操作信號OPSIG在路徑B上的行徑時間相同時，操作信號OPSIG在內部電路12和22的輸入時刻相同。
[0015]這是現有技術解決這個問題的方式。
[0016]然而，由于各種因素、例如在大批量生產中出現的路徑A和B的長度上的非預期變化，延遲部216的延遲可能不能將操作信號OPSIG在內部電路12和22的輸入時刻同步，這轉而可能影響操作定時。簡單地說，現有技術解決這個問題的方式上存在改進的空間。
[0017]如果這個問題是在一批半導體器件的大批量生產之后發現的，則幾乎不可能進行修復，并且可能導致大量投資損失。
[0018]這種定時問題不僅適用于已經討論的情況，還可在公共信號發送至不同位置的任何時間發生。例如，當半導體器件具有單獨的功能模塊時，或者當半導體系統中多個器件被分組時。
【發明內容】
[0019]各種示例性實施例針對一種能夠允許物理上分開的內部元件的同步操作的半導體器件及其操作方法。
[0020]根據本發明的一個實施例，一種半導體器件可以包括被設置成彼此分開的第一電路和第二電路。第一電路可以包括:計數單元，其適于產生計數碼，計數碼的每個比特循環地變化，其中，計數碼包括以預設頻率觸發的采樣信號的觸發次數，表示采樣信號在第一電路和第二電路之間的單個往返的距離；以及脈沖發生單元，其適于根據表示距離的計數碼來產生測量脈沖，其中，脈沖發生單元根據所述距離來確定測量脈沖的脈沖寬度。
[0021]第一電路還可以包括:操作信號發生單元，其適于在測量脈沖的下降沿產生操作信號并且將操作信號傳送至第一電路，以及在測量脈沖的上升沿產生操作信號并且將操作信號傳送至第二電路。
[0022]脈沖發生單元可以包括:操作控制部，其適于產生操作控制信號，操作控制信號在采樣信號在第一電路和第二電路之間的單個往返期間被激活；計算部，其適于響應于操作控制信號的去激活來產生距離碼，距離碼具有與計數碼的值的一半相對應的值；采樣部，其適于通過在計數碼中的除了最高有效比特之外的比特的每一個周期對計數碼中的除了最高有效比特之外的比特的第一單位脈沖采樣來產生多個采樣脈沖；脈沖選擇部，其適于根據距離碼來選擇多個采樣脈沖之中的一個或更多個；以及脈沖組合部，其適于產生測量脈沖，測量脈沖具有與通過脈沖選擇部選中的采樣脈沖的激活時段的總和相對應的激活時段。
[0023]計算部可以包括移位部分，其適于通過將計數碼中的除了最低有效比特之外的每個比特沿朝向更低有效電平的位置的方向移位來產生距離碼。
[0024]脈沖選擇部可以選擇多個采樣脈沖之中的與距離碼的值相對應的一個或更多個。
[0025]在本發明的另一個實施例中，一種用于操作半導體器件的方法，所述半導體器件包括被設置成彼此分開的第一電路和第二電路，所述方法可以包括:在第一電路中，產生以預設頻率觸發的采樣信號并且將采樣信號輸出至第二電路，以及接收從第二電路返回的采樣信號；在第一電路中，產生計數碼，計數碼的每個比特循環地變化，其中，計數碼包括采樣信號的觸發次數，表示采樣信號在第一電路和第二電路之間的單個往返的距離；以及在第一電路中，根據表示距離的計數碼來產生測量脈沖，其中，測量脈沖的產生根據所述距離來確定測量脈沖的脈沖寬度。
[0026]所述方法還可以包括:在第一電路中，在測量脈沖的下降沿產生操作信號并且將操作信號傳送至第一電路，以及在測量脈沖的上升沿產生操作信號并且將操作信號傳送至第二電路。
[0027]測量脈沖的產生可以包括:在第一電路處，產生米樣信號在第一電路和第二電路之間的單個往返期間被激活的操作控制信號；在第一電路中，響應于操作控制信號的去激活來產生具有與計數碼的值的一半相對應的值；在第一電路中，通過在計數碼中的除了最高有效比特之外的比特的每一個周期對計數碼中的除了最高有效比特之外的比特的第一單位脈沖采樣來產生多個采樣脈沖；在第一電路中，根據距離碼來選擇多個采樣脈沖之中的一個或更多個；以及在第一電路中，產生測量脈沖，測量脈沖具有與通過選擇部選中的采樣脈沖的激活時段的總和相對應的激活時段。
[0028]距離碼的產生可以包括將計數碼中的除了最低有效比特之外的每個比特沿朝向更低有效電平的位置的方向移位。
[0029]選擇可以是選擇多個采樣脈沖之中的與距離碼的值相對應的一個或更多個。
[0030]在本發明的另一個實施例中，一種半導體系統可以包括:信號部分，其適于傳送操作信號；第一部分，其適于響應于從第一路徑傳送的操作信號來執行操作；以及第二部分，其適于響應于經由第二路徑傳送的操作信號來執行操作，第二路徑的長度與第一路徑的長度不同。信號部分可以測量第二路徑相對于第一路徑的長度，并且以與第二路徑的測量距離相對應的時間間隔來經由第二路徑和第一路徑順序地傳送操作信號，用于第一部分和第二部分的同步操作。
[0031]第一路徑可以具有與第二路徑的長度相比可忽略的長度。
[0032]所述半導體系統還可以包括:源部分，其適于產生行徑信號并且經由第二路徑來輸出行徑信號；以及計數部分，其適于通過響應于行徑信號從源部分的輸出來對時鐘計數而產生計數碼，其中，第二部分接收行徑信號并且將行徑信號經由第二路徑返回至信號部分，以及其中，信號部分在行徑信號在源部分與信號部分之間的往返期間從計數碼產生往返碼。
[0033]信號部分可以包括:脈沖單元，其適于基于往返碼來產生測量脈沖，測量脈沖表示第二路徑的測量距離；以及操作信號單元，其適于在測量脈沖的第一邊沿產生操作信號并且將操作信號傳送至第一部分，以及在測量脈沖的第二邊沿產生操作信號并且將操作信號傳送至第二部分。
[0034]第二邊沿可以在時間上領先于第一邊沿。
[0035]脈沖單元可以包括:計算部，其適于產生距離碼，距離碼在碼值上為往返碼的一半；采樣部，其適于通過在計數碼中的除了最高有效比特之外的比特的每一個周期對計數碼中的除了最高有效比特之外的比特的第一單位脈沖采樣來產生多個采樣脈沖；脈沖選擇部，其適于根據距離碼來選擇多個采樣脈沖之中的一個或更多個；以及脈沖組合部，其適于基于通過脈沖選擇部選中的采樣脈沖的預設狀態的總和來產生測量脈沖。
[0036]計算部可以包括移位部分，移位部分適于通過將往返碼中的除了最低有效比特之外的每個比特朝向更低有效電平的位置移位來產生距離碼。
[0037]脈沖選擇部可以選擇多個采樣脈沖之中的與距離碼的碼值相對應的一個或更多個。
[0038]根據實施例，在基于第一電路中產生的采樣信號的預設頻率來測量設置成彼此分開的第一電路和第二電路之間的距離并且通過測量脈沖的激活時段來表示之后，基于測量脈沖的上升沿來操作第二電路，以及基于測量脈沖的下降沿來操作第一電路。因此，無論相對于設置成彼此分開的第一電路和第二電路的距離差如何都可以引起同步操作。
【附圖說明】
[0039]圖1和圖2是圖示現有的半導體器件的框圖