一种动态存储器操作方法

1.本发明属于存储器技术领域，更具体地，涉及一种动态存储器操作方法。

背景技术：

2.在冯诺依曼体系计算机结构中，dram(动态随机存储器)在外存与cpu之间起到衔接的作用，对计算机系统的稳定性起着非常重要的作用。dram采取1t1c结构，即由1个晶体管和1个存储单元串联组成，由于晶体管作为三端口器件，其外围控制电路需要造成较大的面积消耗，且三端口器件不宜实现三维堆叠，使得dram难以通过三维集成来实现高密度存储，这也是目前制约dram性能最关键的因素。
3.为了解决dram存储密度低的问题，目前存储器领域的学术界和产业界已经探索了很多种可能取代dram的新型存储器，其中中国发明专利cn202111280349.1提到的由ots选通管和电容串联在一起构成存储单元(1s1c单元)，在读、写速度与功耗方面均可以和dram相媲美，是非常有希望取代dram的一种新型存储技术，但是目前尚未有研究针对其阵列的读写方案进行详细的阐述，且该种存储器为动态存储器，其电容中存储的电荷会因为漏电效应逐渐丢失，影响该存储单元的读写操作。

技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种动态存储器操作方法，即使在被选中存储单元中电容发生漏电时，也能有效确保该存储单元进行读写操作的正常操作。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种动态存储器操作方法，所述动态存储器包括相互垂直排布的字线、位线及位于字线与位线之间阵列排布的存储单元，所述存储单元包括串联的电容和两端选通器件，该两端选通器件具有双向导通特性以及具有导通阈值电压v
th
和保持电压vhold，所述方法包括如下步骤：
6.(1)按照预先设定的间隔时间t对动态存储器进行刷新操作，同时实时接收操作指令，当接收到操作指令时根据操作指令中被选中存储单元的位置信息对被选中存储单元进行读操作，并将读操作中读取的状态数据进行暂存；其中，间隔时间t小于写操作时存储单元中电容的电压值下降到读操作正确读取该存储单元状态数据的临界电容电压值所需的时间t；
7.(2)根据操作指令中操作指令类型信息对被选中存储单元进行相应操作，若接收到的操作指令类型为读操作时，则将暂存的数据输出至对应的i/o口，然后执行步骤(3)；若接收到的操作指令类型为刷新操作时，执行步骤(3)；若接收到的操作指令类型为写操作时，执行步骤(4)；
8.(3)对被选中存储单元进行写入状态1操作，然后判断暂存的被选中存储单元的数据，若暂存的数据是状态1，则结束操作，若暂存的数据是状态0，则再对被选中存储单元写入状态0操作；
9.(4)获取并根据所述写操作的操作信息，对应对所述被选中存储单元进行写入状
态1或状态0操作。
10.本发明提供的动态存储器操作方法，设定按照间隔时间t对被选中存储单元进行刷新操作，且间隔时间t小于写操作时存储单元中电容的电压值下降到读操作正确读出该存储单元状态数据的临界电容电压值所需的时间t，即使在存储单元中电容发生漏电，也可有效确保读操作始终可以正确读出存储单元的状态数据；此外，设置接收到操作指令时立刻对被选中存储单元进行读操作并进行状态数据暂存，且每次读操作后都要执行一次刷新操作的执行步骤(将暂存的数据重新写入存储单元)，可有效确保后续写操作时正确写入存储单元的状态数据。
11.在其中一个实施例中，步骤(1)中，所述对被选中存储单元进行读操作，并将读操作中读取的状态数据进行暂存的步骤，具体为：
12.(a)在与被选中存储单元相连的位线上施加一位线电压v
blread
，在与被选中存储单元相连的字线上施加一字线电压v
wlread
，从而在待读取存储单元的两端产生大小为v
read
的读电压，该读电压v
read
用于使处于状态0的被选中存储单元中的两端选通器件继续保持断开，使处于状态1的被选中存储单元中的两端选通器件打开，使其从状态1变成状态0，并产生读电流；
13.(b)检测与被选中存储单元相连的位线上是否有读电流，若有读电流，则判断被选中存储单元处于状态1，并输出状态1信号，否则判断被选中存储单元处于状态0，并输出状态0信号；
14.(c)将输出的状态信号发送至读缓冲器进行数据暂存。
15.在其中一个实施例中，在步骤(a)中，所述读电压v
read
满足如下关系：v
read-v
c1
＞v
th
，v
read-v
c0
＜v
th
，式中，v
c1
为存储单元处于状态1时电容电压，v
c0
为存储单元处于状态0时电容电压。
16.在其中一个实施例中，对被选中存储单元进行写入状态1操作是通过在与被选中存储单元相连的字线上施加电压v
wl1
，在与被选中存储单元相连的位线上施加电压v
bl1
，从而在被选中存储单元的两端形成v
in1
的压差来实现；对被选中存储单元进行写入状态0操作是通过在与被选中存储单元相连的字线上施加电压v
wl0
，在与被选中存储单元相连的位线上施加电压v
bl0
，从而在被选中存储单元的两端形成v
in0
的压差来实现；
17.压差v
in1
和压差v
in0
满足如下关系：
[0018]vin1
＝v
bl1
–vwl1
，v
in0
＝v
bl0
–vwl0
[0019]
|v
in1
|＝|v
in0
|
[0020]vth
＜|v
in1
|＝|v
in0
|＜v
th
+v
hold
[0021]
|v
in1
|-v
hold
+|v
bl1
|＜v
th
[0022]
|v
in1
|-v
hold
+|v
wl1
|＜v
th
[0023]
|v
in1
|-v
hold
+|v
bl0
|＜v
th
[0024]
|v
in1
|-v
hold
+|v
wl0
|＜v
th
[0025]
|v
in1
|-v
hold
+|v
blread
|＜v
th
[0026]
|v
in1
|-v
hold
+|v
wlread
|＜v
th
。
[0027]
在其中一个实施例中，所述间隔时间t小于存储单元中电容电压从||v
in
|-v
hold
|下降到v
read
–vth
所需的时间t，|v
in
|＝|v
in1
|＝|v
in0
|。
[0028]
在其中一个实施例中，步骤(4)具体为：
[0029]
当所述写操作的操作信息为写入状态1时，直接对所述被选中存储单元进行写入状态1操作；当所述写操作的操作信息为写入状态0时，则先对所述被选中存储单元进行写入状态1操作，再对所述被选中存储单元进行写入状态0操作。
[0030]
在其中一个实施例中，所述操作指令中被选中存储单元的位置信息包括按位、整行、整列或矩阵位置信息。
附图说明
[0031]
图1是本发明一实施例提供的动态存储器操作方法的流程示意图
[0032]
图2和图3对应是本发明一实施例提供的动态存储器按位操作方法和动态存储器整行操作方法的原理框图；
[0033]
图4和图5对应是本发明一具体实施例提供的向处于状态1和状态0的被选中存储单元施加4.5v读电压图；
[0034]
图6是本发明一具体实施例提供的向处于状态0的被选中存储单元施加-4.5v写1电压图；
[0035]
图7是本发明一具体实施例提供的向处于状态1的被选中存储单元施加4.5v写0电压图；
[0036]
图8是本发明一具体实施例提供的向处于状态0的被选中存储单元刷新操作的电压图。
具体实施方式
[0037]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0038]
为确保因存储单元中电容漏电对该存储单元的读、写操作造成影响，本发明提供了一种动态存储器操作方法，适用的动态存储器为包括相互垂直排布的字线、位线及位于字线与位线之间阵列排布的存储单元，其中，存储单元包括串联的电容和两端选通器件，两端选通器件具有双向导通特性以及具有导通阈值电压v
th
和保持电压vhold。
[0039]
图1是本发明一实施例提供的动态存储器操作方法的流程图，如图1所示，该方法包括步骤s10～s40，详述如下：
[0040]
s10，按照预先设定的间隔时间t对动态存储器进行刷新操作，同时实时接收操作指令，当接收到操作指令时，根据操作指令中被选中存储单元的位置信息对被选中存储单元进行读操作，并将读取的状态数据进行暂存。具体地，可暂存在读缓冲器(读buffer)中。
[0041]
在步骤s10中，间隔时间t小于写操作时存储单元中电容的电压值下降到读操作正确读取该存储单元状态数据的临界电容电压值所需的时间t。由于存储单元中电容会因漏电效应电压会逐渐下降，当电容的电压值下降至读操作时正确读出此时状态数据的临界电容电压值时，会导致后续读操作读写错误。比如当前存储单元的写入状态为1，此时该存储单元中的电容的电压值为v1，如果此时该存储单元中的电容发生漏电，会使得该电容的电压从v1快开始逐渐下降，而读操作正确读出状态1时电容的电压需在v2～v3(v3大于v2)之间，
则需要在电容电压从v1下降至v2之前对该存储单元进行刷新操作，确保后续读操作读状态数据错误，同理可知存储单元写入状态0时的情况，本实施例不再赘述。
[0042]
本实施例提供的操作指令包括被选中存储单元的位置信息和操作指令类型，操作指令类型包括读操作、写操作和刷新操作。被选中存储单元的位置信息包括按位、整行、整列或矩阵位置信息，即被选中存储单元所在的字线和位线位置信息，用于对应按位、整行、整列或矩阵对动态存储器中的存储单元进行读和写操作。例如，当需进行按位对动态存储器中的存储单元进行读、写操作时，只需获取需要操作的存储单元的信息，即该存储单元所在字线和位线信息，然后根据该信息按照本实施例提供的操作方法进行相应操作；当需进行整行对动态存储器中的存储单元进行读、写操作时，只需该行存储单元所在的字线和位线信息，然后根据该信息按照本实施例提供的操作方法进行相应操作。同理，可知整列和矩阵进行读、写操作的实现方式，本实施例不再赘述。
[0043]
在本实施例中，动态存储器只有在接收到操作指令之后才会工作，且接收到操作指令后，会立刻对被选中存储单元进行读操作，然后将被选中存储单元当前的状态数据发送至读buffer进行暂存，便于后续写操作时，通过读buffer暂存的状态数据对存储单元进行正确写入操作。数据暂存后，然后再根据操作指令中的操作指令类型进行下一步操作，如下步骤s20。
[0044]
s20，根据操作指令中操作指令类型信息对被选中存储单元进行相应操作，若接收到的操作指令类型为读操作时，则将读缓冲器中暂存的数据输出至对应的i/o口，然后执行步骤s30；若接收到的操作指令类型为刷新操作时，则执行步骤s30；若接收到的操作指令类型为写操作时，则执行步骤s40。
[0045]
s30，对被选中存储单元进行写入状态1操作，然后判断读缓冲器中暂存的被选中存储单元的数据，若暂存的数据是状态1，则结束操作，若暂存的数据是状态0，则再对被选中存储单元写入状态0操作。
[0046]
在步骤s20和s30中，每次读操作后，都要执行一次刷新操作的执行步骤，由于刷新操作的执行步骤实质上是将读缓冲器中暂存的被选中存储单元的数据进行重新写入，便于后续写操作时，通过读buffer暂存的状态数据对存储单元进行正确写入操作。
[0047]
s40，获取并根据写操作的操作信息，对应对被选中存储单元进行写入状态1或状态0操作。其中，写操作的操作信息包括写入状态1操作和写入状态0操作，当写操作的操作信息为写入状态1时，可直接对被选中存储单元进行写入状态1操作；当写操作的操作信息为写入状态0时，可先对被选中存储单元进行写入状态1操作，再对被选中存储单元进行写入状态0操作。
[0048]
本实施例提供的动态存储器操作方法，设定按照时间t对被选中存储单元进行间隔刷新操作，且间隔时间t小于写操作时存储单元中电容的电压值下降到读操作正确读出该存储单元状态数据的临界电容电压值所需的时间t，即使在存储单元中电容发生漏电，也可有效确保读操作始终可以正确读出存储单元的状态数据；此外，设置接收到操作指令时立刻对被选中存储单元进行读操作并进行状态数据暂存，且每次读操作后都要执行一次刷新操作的执行步骤(将暂存的数据重新写入存储单元)，可有效确保后续写操作时正确写入存储单元的状态数据。
[0049]
在一个实施例中，本实施例提供的读操作的实现方式可通过在与被选中存储单元
相连的字线和位线上分别施加特定电压来完成，具体步骤如下：
[0050]
步骤1：在与被选中存储单元相连的位线施加一位线电压v
blread
，在与被选中存储单元相连的字线上施加一字线电压v
wlread
，从而在待读取存储单元的两端产生大小为v
read
的读电压，该读电压v
read
用于使处于状态0的被选中存储单元中的两端选通器件继续保持断开，使处于状态1的被选中存储单元中的两端选通器件打开，使其从状态1变成状态0，并产生读电流，即读电压v
read
需满足如下关系：v
read-v
c1
＞v
th
，v
read-v
c0
＜v
th
，式中，v
c1
为存储单元处于状态1时电容电压，v
c0
为存储单元处于状态0时电容电压。
[0051]
步骤2：检测与被选中存储单元相连的位线上是否有读电流，若有读电流，则判断被选中存储单元处于状态1，并输出状态1信号，否则判断被选中存储单元处于状态0，并输出状态0信号。经过读操作之后，被选中存储单元均处于状态0，然后再根据接收到的操作指令类型再进行下一步操作，如上述步骤s20。
[0052]
步骤3：将输出的状态信号发送至读缓冲器进行数据暂存。
[0053]
在一个实施例中，对被选中存储单元进行写入状态1操作可通过在与被选中存储单元相连的字线上施加电压v
wl1
，在与被选中存储单元相连的位线上施加电压v
bl1
，从而在被选中存储单元的两端形成v
in1
＝v
bl1
–vwl1
的压差来实现；对被选中存储单元进行写入状态0操作可通过在与被选中存储单元相连的字线上施加电压v
wl0
，在与被选中存储单元相连的位线上施加电压v
bl0
，从而在被选中存储单元的两端形成v
in0
＝v
bl0
–vwl0
的压差来实现。
[0054]
其中，v
in1
和v
in0
为幅值相同、极性相反的两个电压脉冲，即|v
in1
|＝|v
in0
|，为了能正常写入数据，需要满足这样的关系：v
th
＜|v
in1
|＝|v
in0
|＜v
th
+v
hold
。其原理如下：在存储单元两端施加了一个幅值在v
th
与v
th
+v
hold
之间的操作电压脉冲v
in1
时，选通管的初始阻态为高阻态，电容上的电压为0v，施加的电压脉冲v
in1
完全加在选通管上，且幅值大于v
th
，使得选通管打开由高阻态切换到低阻态，对电容快速充电，随着电容电压上升，选通管两端的电压下降，当选通管两端电压下降到小于v
hold
时，选通管由低阻态切换到高阻态，此时电容电压维持在v
in1-v
hold
，操作电压v
in1
作用之后，电容电压v
in1-v
hold
小于v
th
，选通管维持在高阻态，电容电压维持在v
in1-v
hold
，完成了逻辑状态“1”的写入。逻辑状态0的写入原理可参考上述逻辑状态“1”的写入原理，本实施例不再详细赘述，两者区别为操作电压脉冲v
in0
与v
in1
幅值相同，极性相反，电容电压也与逻辑状态“0”的电容电压幅值相同，极性相反，为-||v
in0
|-v
hold
|。
[0055]
根据本实施例提供的存储单元写入状态1和写入状态0的原理可知，无论是写入状态1还是写入状态0，此时该存储单元中电容两端的电压值均为||v
in
|-v
hold
|，|v
in
|＝|v
in1
|＝|v
in0
|。因此，在此种写操作的方式下，本发明提供的刷新操作的间隔时间t应小于存储单元中电容电压从||v
in
|-v
hold
|下降到v
read
–vth
所需的时间t。
[0056]
与此同时，为确保对被选中存储单元进行读、写操作时，在字线和位线上施加的电压不会对半选中单元(与被选中存储单元共用同一字线或者位线的存储单元)和未选中存储单元(与被选中存储单元既不共用一条字线也不共用一条位线的存储单元)的存储状态造成影响，需要求v
bl1
、v
wl1
、v
bl0
、v
wl0
需要满足如下关系：
[0057]
|v
in1
|-v
hold
+|v
bl1
|＜v
th
[0058]
|v
in1
|-v
hold
+|v
wl1
|＜v
th
[0059]
|v
in1
|-v
hold
+|v
bl0
|＜v
th
[0060]
|v
in1
|-v
hold
+|v
wl0
|＜v
th
[0061]
|v
in1
|-v
hold
+|v
blread
|＜v
th
[0062]
|v
in1
|-v
hold
+|v
wlread
|＜v
th
[0063]
其中，v
th
表示动态存储器中两端选通管器件的导通阈值电压；v
hold
表示动态存储器中两端选通管器件的保持电压；v
bl1
表示写入状态1时施加在被选中存储单元相连的位线上施加的电压；v
wl1
表示写入状态1时在被选中存储单元相连的字线上施加的电压；v
bl0
表示写入状态0时在被选中存储单元相连的位线上施加的电压；v
wl0
表示写入状态0时在被选中存储单元相连的字线上施加的电压；v
blread
表示读操作时在被选中存储单元相连的位线上施加的电压；v
wlread
表示读操作时在被选中存储单元相连的字线上施加的电压；处于状态1的被选中存储单元中的电容电压波动范围：-||v
in1
|-v
hold
|～v
read
–vth
；处于状态0的被选中存储单元中的电容电压的电容电压为：v
read
–vth
～||v
in1
|-v
hold
|。
[0064]
|v
in1
|-v
hold
为完成状态写入之后的电容电压幅值，因为电容存在漏电，完成状态写入之后的电容电压会随着时间推移逐渐降低，所以电容两端最大电压为|v
in1
|-v
hold
，因此只需要保证对存储单元进行读、写操作时，电容电压为|v
in1
|-v
hold
的半选单元不受影响，即半选单元对应的选通管两端电压始终小于阈值电压v
th
，即v
bl1
、v
wl1
、v
bl0
、v
wl0
、v
blread
、v
wlread
加上|v
in1
|-v
hold
小于v
th
。
[0065]
为更清楚地说明本发明，以下结合具体实施例对本发明进行说明：
[0066]
一种1s1c存储器，其中选用的选通管阈值电压v
th
为4v，保持电压v
hold
为3v。
[0067]vin1
＝-4.5v，v
bl1
＝﹣2.5v，v
wl1
＝2v
[0068]vin0
＝4.5v，v
bl0
＝2.5v，v
wl0
＝﹣2v
[0069]vread
＝4.5v，v
blread
＝2.5v，v
wlread
＝﹣2v
[0070]
状态1的电容电压为：﹣1.5v～0.5v；状态0的电容电压为：0.5v～1.5v。
[0071]
如图2所示，对于一种动态存储器按位操作方法：
[0072]
当接收到操作指令时，立刻对被选中存储单元进行读操作，即对被选中存储单元施加v
read
＝4.5v，对于处于状态1的被选中存储单元，如图4所示，施加位线电压(见图4中标号31)为2.5v，字线电压(见图4中标号32)为﹣2v，使得该存储单元中的选通管器件的两端电压大于4v，选通管器件打开，产生读电流(见图4中标号34)，电容电压(见图4中标号33)会由﹣1v变为1.5v，即处于状态0。而对于处于状态0的被选中存储单元，如图5所示，施加位线电压(见图5中标号41)为2.5v，字线电压(见图5中标号42)为﹣2v，使得选通管器件两端电压小于4v，选通管关闭，不会产生读电流(见图5中标号44)，电容电压(见图5中标号43)维持在1.4v，通过监测在位线中是否有读电流产生即可判断被选中存储单元的状态，读取后得到的数据会被暂存到读buffer中，经过读取操作之后，存储单元处于状态0。
[0073]
若接收到的操作指令类型为刷新操作，则对存储单元施加v
in1
＝﹣4.5v，如图6所示，施加位线电压(见图6中标号52)为﹣2.5v，字线电压(见图6中标号51)为2v，因为当前存储单元处于状态0，选通管两端电压大于4v，选通管会打开，该存储单元中的电容电压(见图6中标号53)变为﹣1.5v，完成了状态1的写入，此时再判断读buffer中的数据状态，若为状态1，则操作结束，若为状态0，再对存储单元施加v
in0
＝4.5v，如图7所示，施加位线电压(见图7中标号61)为2.5v，字线电压(见图7中标号62)为﹣2v，因为当前存储单元处于状态1，选通管两端电压大于4v，选通管会打开，存储单元电容电压(见图7中标号63)变为1.5v，完成了状
态0的写入，操作结束。
[0074]
若接收到的操作指令为读操作，则将暂存在读buffer中的数据输出至i/o口，然后再执行刷新操作，完成对存储单元数据的回写。
[0075]
若接收到的操作指令为写1操作，则对存储单元施加v
in1
＝﹣4.5v，如图6所示，施加位线电压(见图6中标号52)为﹣2.5v，字线电压(见图6中标号51)为2v，因为当前存储单元处于状态0，选通管两端电压大于4v，选通管会打开，存储单元电容电压(见图6中标号53)变为﹣1.5v，完成了状态1的写入。
[0076]
若接收到的操作指令为写0操作，则先对存储单元施加v
in1
＝﹣4.5v，如图6所示，施加位线电压(见图6中标号52)为﹣2.5v，字线电压(见图6中标号51)为2v，因为当前存储单元处于状态0，选通管两端电压大于4v，选通管会打开，存储单元电容电压53变为﹣1.5v，完成了状态1的写入，再对存储单元施加v
in0
＝4.5v，如图7所示，施加位线电压(见图7中标号61)为2.5v，字线电压(见图7中标号62)为﹣2v，因为当前存储单元处于状态1，选通管两端电压大于4v，选通管会打开，存储单元电容电压(见图7中标号63)变为1.5v，完成了状态0的写入，操作结束。
[0077]
如图3所示，一种动态存储器整行操作方法：
[0078]
当接收到操作指令时，对整行存储单元施加v
read
＝4.5v，即在整行存储单元共用的字线上施加电压v
wlread
＝﹣2v，和在与每个存储单元相连的位线上施加电压v
blread
＝2.5v，对于处于状态1的存储单元，如图4所示，选通管两端电压大于4v，选通管打开，产生读电流(见图4中标号34)，电容电压(见图4中标号33)会变为1.5v，即处于状态0，而对于处于状态0的存储单元，如图5所示，选通管两端电压小于4v，选通管关闭，不会产生读电流(见图5中标号44)，电容电压(见图5中标号43)维持稳定，通过监测位线中是否有读电流产生即可判断对应的存储单元的状态，读取后得到的数据会被暂存到整行读buffer中，经过读取操作之后，整行存储单元均处于状态0。
[0079]
若接收到的操作指令为刷新操作，则对整行存储单元施加v
in1
＝﹣4.5v，如图6所示，即在整行存储单元共用的字线上施加电压v
wl1
＝2v，和在与每个存储单元相连的位线上施加电压v
bl1
＝﹣2.5v，因为当前整行存储单元均处于状态0，所以选通管两端电压大于4v，选通管会打开，使整行存储单元均处于状态1，再判断行读buffer中每位暂存的数据是状态1还是状态0，若是状态1，则可以结束操作，若是状态0，则再对相应的存储单元施加v
in0
＝4.5v，如图7所示，即在整行存储单元共用的字线上施加电压v
wl0
＝﹣2v，在需要进行写0操作的存储单元相连的位线上施加电压v
bl0
＝2.5v，对应的存储单元的选通管两端电压大于4v，选通管会打开，完成状态0的写入。
[0080]
若接收到的操作指令为写操作，则对整行存储单元施加v
in1
＝﹣4.5v，如图6所示，即在整行存储单元共用的字线上施加电压v
wl1
＝2v，和在与每个存储单元相连的位线上施加电压v
bl1
＝﹣2.5v，因为当前整行存储单元均处于状态0，所以选通管两端电压大于4v，选通管会打开，使整行存储单元均处于状态1，再根据操作指令判断哪些存储单元需要写入状态0，再对相应的存储单元施加v
in0
＝4.5v，如图7所示，即在整行存储单元共用的字线上施加电压v
wl0
＝﹣2v，在需要进行写0操作的存储单元相连的位线上施加电压v
bl0
＝2.5v，对应的存储单元的选通管两端电压大于4v，选通管会打开，完成状态0的写入。
[0081]
如图8所示，对存储单元进行写入逻辑状态“0”操作，施加写入脉冲v
in0
＝4.5v，可
以看见写入完成后电容电压维持在1.5v附近，此后因为电容存在漏电现象，电容电压随着时间推移由1.5v开始逐渐下降，到时间t时下降到0.5v，而逻辑状态“0”对应的电容电压为：0.5v～1.5v，如果继续下降，该存储单元存储的逻辑状态将从“0”变为“1”，即存储数据发生错误，因此需要在电容电压下降到0.5v之前对存储单元进行刷新操作重新写入数据，因此需要每隔间隔时间t对存储单元存储的数据进行刷新操作，间隔时间t小于存储单元中电容因漏电导致电容电压从最高值下降为最低值所需的时间t，即小于写操作时存储单元中电容的电压值下降到读操作正确读出该存储单元状态数据的临界电容电压值所需的时间t。
[0082]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种动态存储器操作方法，其特征在于，所述动态存储器包括相互垂直排布的字线、位线及位于字线与位线之间阵列排布的存储单元，所述存储单元包括串联的电容和两端选通器件，该两端选通器件具有双向导通特性以及具有导通阈值电压v
th
和保持电压vhold，所述方法包括如下步骤：(1)按照预先设定的间隔时间t对动态存储器进行刷新操作，同时实时接收操作指令，当接收到操作指令时根据操作指令中被选中存储单元的位置信息对被选中存储单元进行读操作，并将读操作中读取的状态数据进行暂存；其中，间隔时间t小于写操作时存储单元中电容的电压值下降到读操作正确读取该存储单元状态数据的临界电容电压值所需的时间t；(2)根据操作指令中操作指令类型信息对被选中存储单元进行相应操作，若接收到的操作指令类型为读操作时，则将暂存的数据输出至对应的i/o口，然后执行步骤(3)；若接收到的操作指令类型为刷新操作时，执行步骤(3)；若接收到的操作指令类型为写操作时，执行步骤(4)；(3)对被选中存储单元进行写入状态1操作，然后判断暂存的被选中存储单元的数据，若暂存的数据是状态1，则结束操作，若暂存的数据是状态0，则再对被选中存储单元写入状态0操作；(4)获取并根据所述写操作的操作信息，对应对所述被选中存储单元进行写入状态1或状态0操作。2.根据权利要求1所述的动态存储器操作方法，其特征在于，步骤(1)中，所述对被选中存储单元进行读操作，并将读操作中读取的状态数据进行暂存的步骤，具体为：(a)在与被选中存储单元相连的位线上施加一位线电压v
blread
，在与被选中存储单元相连的字线上施加一字线电压v
wlread
，从而在待读取存储单元的两端产生大小为v
read
的读电压，该读电压v
read
用于使处于状态0的被选中存储单元中的两端选通器件继续保持断开，使处于状态1的被选中存储单元中的两端选通器件打开，使其从状态1变成状态0，并产生读电流；(b)检测与被选中存储单元相连的位线上是否有读电流，若有读电流，则判断被选中存储单元处于状态1，并输出状态1信号，否则判断被选中存储单元处于状态0，并输出状态0信号；(c)将输出的状态信号发送至读缓冲器进行数据暂存。3.根据权利要求2所述的动态存储器操作方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述读电压v
read
满足如下关系：v
read-v
c1
＞v
th
，v
read-v
c0
＜v
th
，式中，v
c1
为存储单元处于状态1时电容电压，v
c0
为存储单元处于状态0时电容电压。4.根据权利要求1所述的动态存储器操作方法，其特征在于，对被选中存储单元进行写入状态1操作是通过在与被选中存储单元相连的字线上施加电压v
wl1
，在与被选中存储单元相连的位线上施加电压v
bl1
，从而在被选中存储单元的两端形成v
in1
的压差来实现；对被选中存储单元进行写入状态0操作是通过在与被选中存储单元相连的字线上施加电压v
wl0
，在与被选中存储单元相连的位线上施加电压v
bl0
，从而在被选中存储单元的两端形成v
in0
的压差来实现；压差v
in1
和压差v
in0
满足如下关系：
v
in1
＝v
bl1
–vwl1
，v
in0
＝v
bl0
–vwl0
|v
in1
|＝|v
in0
|v
th
＜|v
in1
|＝|v
in0
|＜v
th
+v
hold
|v
in1
|-v
hold
+|v
bl1
|＜v
th
|v
in1
|-v
hold
+|v
wl1
|＜v
th
|v
in1
|-v
hold
+|v
bl0
|＜v
th
|v
in1
|-v
hold
+|v
wl0
|＜v
th
|v
in1
|-v
hold
+|v
blread
|＜v
th
|v
in1
|-v
hold
+|v
wlread
|＜v
th
。5.根据权利要求4所述的动态存储器操作方法，其特征在于，所述间隔时间t小于存储单元中电容电压从||v
in
|-v
hold
|下降到v
read
–vth
所需的时间t，|v
in
|＝|v
in1
|＝|v
in0
|。6.根据权利要求1所述的动态存储器操作方法，其特征在于，步骤(4)具体为：当所述写操作的操作信息为写入状态1时，直接对所述被选中存储单元进行写入状态1操作；当所述写操作的操作信息为写入状态0时，则先对所述被选中存储单元进行写入状态1操作，再对所述被选中存储单元进行写入状态0操作。7.根据权利要求1所述的动态存储器操作方法，其特征在于，所述操作指令中被选中存储单元的位置信息包括按位、整行、整列或矩阵位置信息。

技术总结

本发明公开了一种动态存储器操作方法，包括如下步骤：按照预先设定的间隔时间T对动态存储器进行刷新操作，同时实时接收操作指令，当接收到操作指令时，根据操作指令中被选中存储单元的位置信息对被选中存储单元进行读操作，并将读操作中读取的状态数据暂存在读缓冲器中，其中，间隔时间T小于写操作时存储单元中电容的电压值下降到读操作正确读出该存储单元状态数据的临界电容电压值所需的时间t；然后再根据操作指令中操作指令类型信息对被选中存储单元进行相应操作，其中，在每次读操作后需进行一次刷新操作的执行步骤。本发明即使在被选中存储单元中电容发生漏电时，也能有效确保该存储单元进行读、写操作的正常操作。写操作的正常操作。写操作的正常操作。