【附圖說明】
[0020]圖1為一種現(xiàn)有技術。
[0021]圖2為圖1中現(xiàn)有技術的效果。
[0022]圖3為另一種現(xiàn)有技術。
[0023]圖4為本發(fā)明所提出的第一種結(jié)構。
[0024]圖5為本發(fā)明所提出的第二種結(jié)構。
[0025]圖6.本發(fā)明所提的第一種和第二種結(jié)果的效果示意圖。
[0026]圖7為本發(fā)明根據(jù)圖4所提出結(jié)構的第一種實施例。
[0027]圖8為本發(fā)明根據(jù)圖4所提出結(jié)構的第二種實施例。
[0028]圖9為本發(fā)明根據(jù)圖4所提出結(jié)構的第三種實施例。
[0029]圖10為本發(fā)明根據(jù)圖5所提出結(jié)構的一種實施例。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的詳細描述。
[0031]圖7是根據(jù)如圖4所示的本發(fā)明所提出的第一種電路結(jié)構的一個具體的實施例,以阻變存儲器為例,重點給出了電壓差放大電路的一種實施方式。圖7中,存儲單元701是由一個晶體管和一個阻變單元R串聯(lián)構成的ITlR單元,處于導通態(tài)的參考單元702是由一個晶體管和一個被預置成低阻的阻變單元RL串聯(lián)構成的參考單元,處于非導通態(tài)的參考單元703是由一個晶體管和一個被預置成高阻的阻變單元RH串聯(lián)構成的參考單元。
[0032]電壓差放大電路707包括一個翻轉(zhuǎn)電壓經(jīng)過特殊調(diào)整的反相器Invl 721,一個初始化晶體管723,以及一個將反相器Invl 721的輸出信號反相的反相器Inv2 722。其中Invl 721可通過內(nèi)部晶體管尺寸調(diào)整等方式使得其翻轉(zhuǎn)電壓介于存儲單元位線電壓的高值和低值之間,從而具備將存儲單元位線的小電壓進行放大的能力。其中初始化晶體管723可在Sa_en信號控制下,對反相器Invl 721的輸出點預先初始化為高電平。其中反相器Inv2 722的輸出用于控制傳輸門一 708,反相器Invl 721的輸出用于控制傳輸門二。存儲單元位線電壓和參考單元位線電壓通過靈敏放大器SA 712進行靈敏放大后,經(jīng)過反相器Inv3 714增加到滿擺幅,再經(jīng)鎖存器latch 715鎖存輸出,另外,另一個初始化晶體管716可在Sa_en控制下對SA 712的輸出節(jié)點進行初始化到高電平。
[0033]在圖7的實施例中,電壓差放大電路707中的初始化晶體管723使得Invl 721的輸出點初始化為高電平,因而使得傳輸門二在初始化階段就是打開的,其優(yōu)勢是針對存儲單元701為低阻時的讀取操作,可以提前建立參考位線的電壓,因而可以提高讀速度,但是其不足是在讀操作之前就有參考列的電流流過,有一定的功耗損耗。
[0034]因而,在圖8的實施例中,給出了另一種電壓差放大電路的實施方式,包含控制電路,使得在讀操作開始之前兩列參考列的傳輸門都處于關閉狀態(tài)。圖8給出了電壓差放大電路807的實施例結(jié)構,包括一個翻轉(zhuǎn)電壓經(jīng)過特殊調(diào)整的反相器Invl 821,一個初始化晶體管823,一個將Invl 821的輸出信號反相的反相器Inv2 822,還包括一個與非門Nandl824和一個反相器Inv4 825。其中Invl 821可通過內(nèi)部晶體管尺寸調(diào)整等方式使得其翻轉(zhuǎn)電壓介于存儲單元位線電壓的高值和低值之間,從而具備將存儲單元位線的小電壓進行放大的能力。其中初始化晶體管823可在Sa_en信號控制下,對Invl 821的輸出點預先初始化為高電平。其中反相器Inv2 822是將Invl 821的輸出反相,用于控制傳輸門一 808。其中Nandl 824是將Invl 821的輸出跟Sa_en進行與非操作,其輸出再經(jīng)過Inv4 825進行反相后,用于控制傳輸門二 809。圖8的電壓差放大電路實施例的結(jié)構,增加了控制部分,使得在初始化期間傳輸門一 808和傳輸門二 809均不開啟,只有在讀操作期間,傳輸門一 808或者傳輸門二 809才依據(jù)存儲單元801的高低阻值情況加以開啟。
[0035]圖9中給出了另一種根據(jù)本發(fā)明的實施例,為進一步簡化電壓差放大電路的結(jié)構,采用在參考列的位線上增加一個控制晶體管的方案,使得只有在正式讀操作期間才開啟參考列的電流通路。圖9的實施例結(jié)構在圖7結(jié)構的基礎上,增加了參考列上的控制晶體管924,由Sa_en信號控制,使得在初始化期間,參考列不導通,只有在正式讀操作期間,才能根據(jù)存儲單元901的高低阻值情況開啟參考列。該實施例以較簡單的電路結(jié)構實現(xiàn)了跟圖8實施例相同的控制效果。
[0036]圖10是本發(fā)明根據(jù)圖5所提結(jié)構的一種實施例,以阻變存儲器為例。圖10中,存儲單元1001是由一個晶體管和一個阻變單元R串聯(lián)構成的ITlR單元,處于導通態(tài)的冗余單元1002是由一個晶體管和一個被預置成低阻的阻變單元RL串聯(lián)構成的單元,處于非導通態(tài)的冗余單元1003是由一個晶體管和一個被預置成高阻的阻變單元RH串聯(lián)構成的單元,而參考單元1017是由一個晶體管和一個處于阻值介于存儲單元的高阻和低阻中間的電阻串聯(lián)構成。圖10中電壓差放大電路1007跟圖9中的電壓差放大電路907采用了同樣的實施結(jié)構,其作用是將存儲單元處于高阻和低阻時對應的位線電壓放大為滿電壓擺幅的高電平和低電平,用以控制冗余單元通路上的傳輸門一 1008和傳輸門二 1009,當存儲單元1001是高阻時,讀使能信號開啟后,存儲單元所在位線電壓為較高的電壓,電壓差放大電路的結(jié)果會產(chǎn)生一個高電平來控制傳輸門一 1008開啟,使得具有低阻冗余單元的通路中有電流流過,反之,當存儲單元1001是低阻時,讀使能信號開啟后,存儲單元所在位線電壓為較低的電壓,電壓差放大電路的結(jié)果會產(chǎn)生一個高電平來控制傳輸門二 1009開啟,使得具有高阻冗余單元的通路中有電流流過,因而可以達到冗余單元通路的電流跟存儲單元通路的電流互補的效果。與此同時,存儲單元位線電壓和參考單元位線電壓通過靈敏放大器1012進行正常讀操作。圖10實施例中,不管存儲單元是高阻還是低阻,即不管存儲的是O還是1,其讀取時的總電流都包括一列高阻通路電流、一列低阻通路電流、一列處于中間值的參考通路電流,因而可以平衡讀O和讀I的功耗差異,消除功耗信號泄露,抵抗功耗分析攻擊。
[0037]圖10實施例中的電壓差放大電路1007的具體實現(xiàn)方式,也可以采取圖8所示的807結(jié)構,也可以采取圖7所示的707結(jié)構,也可以采取其他的可將一個擺幅較小的電壓差別放大為滿擺幅高電平和低電平的任意電路結(jié)構。
[0038]特別的,圖7、圖8、圖9、圖10的具體實施例中,其電壓差放大電路中的Invl模塊可以換成比較器模塊、減法器模塊、單級運算放大器等模塊。
[0039]盡管對本發(fā)明的描述是以參考實例的方式作出的,但是本領域的技術人員將認知至IJ,在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下,可以在形式或者細節(jié)上作出改變。
【主權項】
1.一種可抗旁路攻擊的非揮發(fā)存儲器讀電路,其特征在于包括:存儲單元,第一參考單元,第二參考單元,電壓差放大電路,靈敏放大器,以及電流源,此外,還包括:列選擇晶體管:第一晶體管,兩個參考單元列選擇晶體管:第二晶體管和第三晶體管,兩個讀使能控制的晶體管:第四晶體管和第五晶體管,兩個傳輸門:第一傳輸門、第二傳輸門;其中: (1)所述存儲單元,可以處于導通態(tài)或者非導通態(tài),分別表示存儲I或者O數(shù)據(jù); (2)所述第一參考單元處于非導通態(tài),第二參考單元處于導通態(tài),且與存儲單元結(jié)構相同,分別預先編程為非導通態(tài)和導通態(tài); (3)所述列選擇晶體管:第一晶體管,其柵極受列選擇信號控制,當列選擇信號有效時,該列存儲單元被選中; (4)所述兩個參考單元列選擇晶體管:第二晶體管和第三晶體管,其柵極受參考單元列選擇信號控制,當參考單元列選擇信號有效時,對應的參考單元列被選中; (5)所述兩個傳輸門:第一傳輸門、第二傳輸門,分別用于控制非導通態(tài)的第一參考單元、導通態(tài)的第二參考單元所在列的開關; (6 )所述電壓差放大電路,其輸入是存儲單元所在列的位線電壓,將存儲單元分別處于導通態(tài)、非導通態(tài)時的位線電壓轉(zhuǎn)換成低電平和高電平輸出,該輸出連接到第二傳輸門的控制端;同時其輸出再經(jīng)過一個反相器產(chǎn)生一個互補的電平輸出,連接到第一傳輸門的控制端; (7)所述靈敏放大器,將存儲單元列、根據(jù)電壓差放大電路的輸出所選擇的參考單元列上的電壓差進行比較放大,輸出讀結(jié)果Out ; (8)所述讀使能控制的晶體管:第四晶體管和第五晶體管,在讀使能有效時,分別開啟,使電流源產(chǎn)生的讀電流能施加到存儲單元、被電壓差放大電路的輸出所選擇的第一參考單元或者第二參考單元上。2.根據(jù)權利要求1所述的可抗旁路攻擊的非揮發(fā)存儲器讀電路,其特征在于所述的存儲單元是阻變存