JPH0758608A - Digital signal transfer circuit - Google Patents

Digital signal transfer circuit

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JPH0758608A
JPH0758608A JP5201555A JP20155593A JPH0758608A JP H0758608 A JPH0758608 A JP H0758608A JP 5201555 A JP5201555 A JP 5201555A JP 20155593 A JP20155593 A JP 20155593A JP H0758608 A JPH0758608 A JP H0758608A
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JP
Japan
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circuit
input
signal
data
digital signal
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JP5201555A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Yamaguchi
明 山口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To quickly detect the signal change by detecting the rise of an input digital signal based on a first threshold lower than the median of the signal amplitude and detecting the fall based on a second threshold higher than the median. CONSTITUTION:The data signal input from a data bus 10 has the waveform shaped and is latched in an input circuit 12 synchronously with a clock signal CK. At this time, the waveform shaped output is selected and latched based on a second threshold VthH higher than the median of the signal amplitude with respect to the fall of a data input signal Din, and the waveform shaped output is selected and latched based on a first threshold VthL lower than the median with respect to the rise of the input Din. Thus, the change of the input Din is quickly detected, and the delay time is shortened from the leading edge of the signal CK to that of latch data at the time of fall and rise of the input Din to increase the speed of the signal CK. Consequently, the data transfer speed is increased even when a load capacitance of a bus 10 and the wiring resistance are large and rise and fall times are long.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル回路システム
で使用されるデジタル信号転送回路に係り、特にデータ
バスやクロック配線などの信号配線を介してデジタルデ
ータやクロック信号を転送するためのデジタル信号転送
回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal transfer circuit used in a digital circuit system, and more particularly to a digital signal for transferring digital data or a clock signal via a signal wire such as a data bus or a clock wire. Regarding the transfer circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば1チップマイクロコンピュータ、
マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサなど
のLSIの内部やLSI相互間で、データバスやクロッ
ク配線などの信号配線を介してデータやクロック信号を
転送するためのデジタル信号転送回路が用いられてい
る。
2. Description of the Related Art For example, a one-chip microcomputer,
2. Description of the Related Art A digital signal transfer circuit is used for transferring data or a clock signal inside a LSI such as a microprocessor or a digital signal processor or between LSIs via a signal bus such as a data bus or a clock wiring.

【0003】図9は、従来のデータバス転送回路の一例
を示す。10はデータバスであり、その負荷容量をC、
配線抵抗をRで表わしている。このデータバス10に
は、多数の入力回路、多数の出力回路が接続されてい
る。ここでは、説明の簡単化のためにデータバス10で
転送されるパラレルデータの1ビット分に対応する1ビ
ット分の出力回路91、入力回路92を取り出して示し
ている。
FIG. 9 shows an example of a conventional data bus transfer circuit. 10 is a data bus, and its load capacity is C,
The wiring resistance is represented by R. A large number of input circuits and a large number of output circuits are connected to the data bus 10. Here, for simplification of description, an output circuit 91 and an input circuit 92 for one bit corresponding to one bit of the parallel data transferred by the data bus 10 are taken out and shown.

【0004】上記出力回路91は、クロック信号CKに
同期して内部データをラッチするラッチ回路93と、こ
のラッチ回路のラッチデータをデータバス10に出力す
るトライステート型の出力バッファ回路94とを有す
る。
The output circuit 91 has a latch circuit 93 for latching internal data in synchronization with the clock signal CK, and a tri-state type output buffer circuit 94 for outputting the latched data of this latch circuit to the data bus 10. .

【0005】前記入力回路92は、データバス10から
入力するデータを受けて波形整形する入力バッファ回路
95と、この入力バッファ回路の出力データをクロック
信号CKに同期してラッチするラッチ回路96とを有す
る。
The input circuit 92 includes an input buffer circuit 95 that receives data input from the data bus 10 and shapes the waveform, and a latch circuit 96 that latches output data of the input buffer circuit in synchronization with a clock signal CK. Have.

【0006】図10は、図9のデータバス転送回路にお
いて、ある1つの出力回路91から複数個の入力回路9
2にデータを転送する場合の動作波形の一例を示す。こ
の動作波形から分かるように、出力回路91からデータ
バス10に出力されたデータDoutは、データバス1
0の負荷容量Cおよび配線抵抗Rに起因して信号波形が
なまり、入力回路92の入力ノード付近の信号Dinの
立上り時間tr、立下り時間tfが遅くなる、つまり、
出力回路91から入力回路92までのデータ転送に遅れ
が生じる。
FIG. 10 shows a data bus transfer circuit of FIG. 9 in which one output circuit 91 to a plurality of input circuits 9 are provided.
2 shows an example of operation waveforms when data is transferred. As can be seen from this operation waveform, the data Dout output from the output circuit 91 to the data bus 10 is the data bus 1
The signal waveform is blunted due to the load capacitance C of 0 and the wiring resistance R, and the rise time tr and the fall time tf of the signal Din near the input node of the input circuit 92 are delayed, that is,
There is a delay in data transfer from the output circuit 91 to the input circuit 92.

【0007】この信号波形は入力バッファ回路95によ
り波形整形された後にクロック信号CKに同期してラッ
チされる。この場合、入力バッファ回路95の閾値Vth
は入力波形振幅のほぼ中央の一定値に設定されており、
前記クロック信号CKの前縁から入力バッファ回路95
の出力データの前縁までの遅れ時間td,tupが大き
いと、クロック信号CKの速度を高くすることが制限さ
れ、データ転送の高速化を阻害する。
This signal waveform is shaped by the input buffer circuit 95 and then latched in synchronization with the clock signal CK. In this case, the threshold Vth of the input buffer circuit 95
Is set to a constant value in the center of the input waveform amplitude,
From the leading edge of the clock signal CK to the input buffer circuit 95
If the delay times td and tup to the leading edge of the output data are large, the increase in the speed of the clock signal CK is limited, which impedes the speeding up of data transfer.

【0008】上記と同様に、クロック信号線を介してク
ロック信号を転送するデジタル信号転送回路において
も、クロック信号線の負荷容量や配線抵抗が大きい場合
には、クロック信号線を介してクロック信号を転送する
際の信号の立上り時間、立下り時間が長くなり、システ
ム速度を制限する大きな要因になっている。
Similarly to the above, also in a digital signal transfer circuit for transferring a clock signal via a clock signal line, when the load capacitance or wiring resistance of the clock signal line is large, the clock signal is transferred via the clock signal line. The rise time and fall time of a signal during transfer are long, which is a major factor limiting the system speed.

【0009】しかも、LSIの微細化に伴い、システム
規模が大きくなり、信号配線の負荷容量や配線抵抗が増
加する傾向があり、これらに起因するシステム速度の劣
化が顕在化している。しかし、信号転送の高速化への要
求はますます高まっており、上記したような問題はます
ます深刻化している。
Moreover, with the miniaturization of LSIs, the system scale tends to increase, and the load capacitance and wiring resistance of signal wiring tends to increase, and the deterioration of system speed due to these tends to become apparent. However, the demand for high-speed signal transfer is ever increasing, and the problems described above are becoming more serious.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
デジタル信号転送回路は、信号配線の負荷容量や配線抵
抗が大きい場合には、信号配線を介してデジタルデータ
やクロック信号を転送する際の信号の立上り時間、立下
り時間が長くなり、システム速度を制限する大きな要因
になるという問題があった。
As described above, in the conventional digital signal transfer circuit, when the load capacitance and the wiring resistance of the signal wiring are large, the digital data and the clock signal are transferred through the signal wiring. There is a problem that the rise time and fall time of the signal become long, which becomes a major factor limiting the system speed.

【0011】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、信号配線の負荷容量や配線抵抗が大きくてデ
ジタルデータやクロック信号を転送する際の信号の立上
り時間、立下り時間が長くても、データ転送の高速化を
達成でき、システム速度の制限を緩和し得るデジタル信
号転送回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the load capacitance and wiring resistance of the signal wiring are so large that the rise time and fall time of the signal at the time of transferring the digital data or the clock signal are long. Even so, it is an object of the present invention to provide a digital signal transfer circuit that can achieve high-speed data transfer and can alleviate the system speed limitation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のデジタル信号転
送回路は、デジタル回路システムで使用される信号配線
と、この信号配線にデジタル信号を出力する出力回路
と、上記信号配線に接続され、この信号配線から入力す
るデジタル信号に対して、その立上りを上記デジタル信
号振幅の中央値より低い第1の閾値を基準とし、その立
下りを上記デジタル信号振幅の中央値より高い第2の閾
値を基準として波形整形する入力回路とを具備すること
を特徴とする。
A digital signal transfer circuit of the present invention includes a signal wiring used in a digital circuit system, an output circuit for outputting a digital signal to the signal wiring, and a signal wiring connected to the signal wiring. With respect to the digital signal input from the signal wiring, the rising edge is based on the first threshold value lower than the median value of the digital signal amplitude, and the falling edge is based on the second threshold value higher than the median value of the digital signal amplitude. And an input circuit for shaping the waveform.

【0013】[0013]

【作用】信号配線から入力するデジタル信号に対して、
その立上りをデジタル信号振幅の中央値より低い第1の
閾値を基準とし、その立下りをデジタル信号振幅の中央
値より高い第2の閾値を基準として検出するので、従来
例のデジタル信号振幅中央の一定値を基準としてより検
出する場合に比べて信号変化を速く検出することが可能
になる。これにより、デジタル信号転送の高速化を達成
でき、システム速度の制限を緩和することが可能にな
る。
[Operation] For digital signals input from the signal wiring,
Since the rising edge is detected with the first threshold value lower than the median value of the digital signal amplitude as the reference and the falling edge is detected with the second threshold value higher than the median value of the digital signal amplitude as the reference, It becomes possible to detect a signal change faster than when detecting a fixed value as a reference. This makes it possible to achieve high-speed digital signal transfer and alleviate the system speed limitation.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明のデジタル信号転送回路の
第1実施例に係るデータ転送回路を示している。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a data transfer circuit according to a first embodiment of the digital signal transfer circuit of the present invention.

【0015】このデータ転送回路において、10はLS
Iの内部あるいはLSI相互間に形成されているデータ
バスであり、その負荷容量をC、配線抵抗をRで表わし
ている。このデータバス10には、多数の入力回路、多
数の出力回路が接続されており、ここでは、説明の簡単
化のためにデータバス10で転送されるパラレルデータ
の1ビット分に対応する1ビット分の出力回路11、入
力回路12を取り出して示している。
In this data transfer circuit, 10 is an LS
The data bus is formed inside I or between LSIs, and its load capacitance is represented by C and its wiring resistance is represented by R. A large number of input circuits and a large number of output circuits are connected to the data bus 10. Here, for simplification of description, one bit corresponding to one bit of parallel data transferred by the data bus 10 is used. The minute output circuit 11 and the input circuit 12 are extracted and shown.

【0016】上記出力回路11は、クロック信号CKに
同期して内部データをラッチするラッチ回路13と、こ
のラッチ回路のラッチデータをデータバス10に出力す
るトライステート型の出力バッファ回路14とを有す
る。
The output circuit 11 has a latch circuit 13 for latching internal data in synchronization with the clock signal CK, and a tri-state type output buffer circuit 14 for outputting the latched data of this latch circuit to the data bus 10. .

【0017】前記入力回路12は、上記データバス10
に接続され、データバス10からのデータ信号入力Di
nに対して、その立上りをデータ信号振幅の中央値より
低い第1の閾値(低レベル入力閾値)VthL を基準とし
て波形整形し、その立下りをデータ信号振幅の中央値よ
り高い第2の閾値(高レベル入力閾値)VthH を基準と
して波形整形する入力バッファ回路15と、この入力バ
ッファ回路15の出力データをクロック信号CKに同期
してラッチするラッチ回路16とを有する。
The input circuit 12 is the data bus 10 described above.
Data signal input Di from the data bus 10
For n, the rising edge is waveform-shaped with reference to the first threshold value (low level input threshold value) VthL lower than the median value of the data signal amplitude, and its falling edge is the second threshold value higher than the median value of the data signal amplitude. It has an input buffer circuit 15 for waveform shaping with (high level input threshold) VthH as a reference, and a latch circuit 16 for latching output data of the input buffer circuit 15 in synchronization with a clock signal CK.

【0018】なお、例えばマイクロプロセッサにおいて
は、アドレスレジスタなどのレジスタ回路の各ビット段
を前記ラッチ回路16として用いることが可能である。
図2は、図1中の入力回路12の一具体例を示す。
In the microprocessor, for example, each bit stage of a register circuit such as an address register can be used as the latch circuit 16.
FIG. 2 shows a specific example of the input circuit 12 shown in FIG.

【0019】この入力回路は、データバス10からのデ
ータ信号入力Dinの立上りを第1の閾値VthL を基準
として波形整形する第1の入力バッファ回路21と、上
記データ信号入力の立下りを第2の閾値VthH を基準と
して波形整形する第2の入力バッファ回路22と、上記
第1の入力バッファ回路21の出力または上記第2の入
力バッファ回路22の出力を選択する選択回路23と、
この選択回路23の出力信号の論理レベルをクロック信
号CKに同期してラッチし、ラッチした論理レベルに応
じて上記選択回路23の次回の選択動作を制御するラッ
チ回路16とを具備する。
This input circuit has a first input buffer circuit 21 for waveform shaping the rising edge of the data signal input Din from the data bus 10 with the first threshold VthL as a reference, and the falling edge of the data signal input for the second input signal. A second input buffer circuit 22 that shapes the waveform with reference to the threshold value VthH of the above, and a selection circuit 23 that selects the output of the first input buffer circuit 21 or the output of the second input buffer circuit 22.
The latch circuit 16 latches the logic level of the output signal of the selection circuit 23 in synchronization with the clock signal CK, and controls the next selection operation of the selection circuit 23 according to the latched logic level.

【0020】上記ラッチ回路16のラッチデータ(デー
タバス上の過去のデータに対応する。)が“H”レベル
の場合には、データバス10からのデータ信号入力Di
nの立下りを高レベル入力閾値VthH を基準として波形
整形する第2の入力バッファ回路22の出力(データバ
ス上の現在のデータに対応する。)を選択するように制
御することにより、データ信号入力Dinの立下りを速
く検出することが可能になる。
When the latch data of the latch circuit 16 (corresponding to the past data on the data bus) is at "H" level, the data signal input Di from the data bus 10 is input.
By controlling the output of the second input buffer circuit 22 (corresponding to the current data on the data bus) for shaping the falling edge of n with the high level input threshold VthH as a reference, the data signal is controlled. It is possible to detect the falling edge of the input Din quickly.

【0021】これに対して、前記ラッチデータが“L”
レベルの場合には、データバス10からのデータ信号入
力Dinの立上りを低レベル入力閾値VthL を基準とし
て波形整形する第1の入力バッファ回路21の出力を選
択するように制御することにより、データ信号入力Di
nの立上りを速く検出することが可能になる。
On the other hand, the latch data is "L".
In the case of the level, by controlling the rising of the data signal input Din from the data bus 10 to select the output of the first input buffer circuit 21 which shapes the waveform with the low level input threshold VthL as a reference, the data signal Input Di
It is possible to detect the rising edge of n quickly.

【0022】図3は、図1のデータバス転送回路におい
て、ある1つの出力回路から複数のの入力回路にデータ
を転送する場合の動作波形の一例を示す。この動作波形
から分かるように、出力回路11からデータバス10に
出力されたデータDoutは、データバス10の負荷容
量Cおよび配線抵抗Rに起因して信号波形がなまり、入
力回路12の入力ノード付近の信号Dinの立上り時間
tr、立下り時間tfが遅くなる、つまり、出力回路1
1から入力回路12までのデータ転送に遅れが生じる。
FIG. 3 shows an example of operation waveforms when data is transferred from a certain output circuit to a plurality of input circuits in the data bus transfer circuit of FIG. As can be seen from this operation waveform, the data Dout output from the output circuit 11 to the data bus 10 has a blunted signal waveform due to the load capacitance C and the wiring resistance R of the data bus 10, and the vicinity of the input node of the input circuit 12. The rise time tr and the fall time tf of the signal Din are delayed, that is, the output circuit 1
There is a delay in data transfer from 1 to the input circuit 12.

【0023】入力回路12は、データバス10からのデ
ータ信号入力を波形整形した後にクロック信号CKに同
期してラッチする。この場合、データ信号入力Dinの
立下りに対しては信号振幅の中央値より高い第2の閾値
VthH を基準として波形整形した出力を選択してラッチ
し、データ信号入力Dinの立上りに対しては信号振幅
の中央値より低い第1の閾値VthL を基準として波形整
形した出力を選択してラッチする。
The input circuit 12 waveform-shapes the data signal input from the data bus 10 and then latches it in synchronization with the clock signal CK. In this case, for the falling edge of the data signal input Din, the waveform shaped output is selected and latched with the second threshold value VthH higher than the median value of the signal amplitude as a reference, and for the rising edge of the data signal input Din. The waveform shaped output is selected and latched with the first threshold value VthL lower than the median value of the signal amplitude as a reference.

【0024】これにより、データ信号入力Dinの変化
を速く検出することが可能になり、データ信号入力Di
nの立下り時におけるクロック信号CKの前縁からラッ
チデータの前縁までの遅れ時間tdおよびデータ信号入
力Dinの立上り時におけるクロック信号CKの前縁か
らラッチデータの前縁までの遅れ時間tupを短くし、
クロック信号CKの速度を高くすることが可能になる。
As a result, it becomes possible to detect a change in the data signal input Din quickly, and the data signal input Di can be detected.
The delay time td from the leading edge of the clock signal CK to the leading edge of the latch data at the falling edge of n and the delay time tup from the leading edge of the clock signal CK to the leading edge of the latch data at the rising edge of the data signal input Din are Shorten,
It is possible to increase the speed of the clock signal CK.

【0025】従って、データバス10の負荷容量Cや配
線抵抗Rが大きくてデータを転送する際の信号の立上り
時間、立下り時間が長くても、データ転送の高速化を達
成でき、システム速度の制限を緩和し得るデータ転送の
高速化を達成でき、システム速度の制限を緩和すること
が可能になる。
Therefore, even if the load capacitance C and the wiring resistance R of the data bus 10 are large and the rise time and the fall time of the signal at the time of data transfer are long, the high speed data transfer can be achieved and the system speed can be improved. It is possible to achieve speeding up of data transfer that can relax the limit and relax the limit of the system speed.

【0026】図4は、図1中の入力回路12の他の具体
例を示す。この入力回路は、データバス10からのデー
タ信号入力Dinを所定の閾値を基準として波形整形す
る閾値可変型の1個の入力バッファ回路41と、この入
力バッファ回路41の出力信号の論理レベルをクロック
信号φに同期してラッチし、ラッチした論理レベルに応
じて前記入力バッファ回路41の閾値を第1の閾値Vth
L または第2の閾値VthH に制御するラッチ回路16と
を具備する。
FIG. 4 shows another specific example of the input circuit 12 in FIG. This input circuit is one threshold variable type input buffer circuit 41 that shapes the waveform of the data signal input Din from the data bus 10 with a predetermined threshold as a reference, and a clock for the logical level of the output signal of this input buffer circuit 41. It is latched in synchronization with the signal φ, and the threshold value of the input buffer circuit 41 is set to the first threshold value Vth according to the latched logic level.
L or a latch circuit 16 for controlling the second threshold VthH.

【0027】上記閾値可変型の入力バッファ回路41
は、電源電位(Vcc)ノードと接地電位(Vss)ノード
との間に第1〜第3のPMOSトランジスタP1〜P3
と第1〜第3のNMOSトランジスタN1〜N3とが直
列に接続され、上記第1のPMOSトランジスタP1に
第4のPMOSトランジスタP4が並列に接続され、前
記第3のNMOSトランジスタN3に第4のNMOSト
ランジスタN4が並列に接続されている。上記第1のP
MOSトランジスタP1、第2のPMOSトランジスタ
P2、第2のNMOSトランジスタN2および第3のN
MOSトランジスタN3の各ゲートは一括されてデータ
バス10に接続されている。
The threshold variable type input buffer circuit 41.
Are the first to third PMOS transistors P1 to P3 between the power supply potential (Vcc) node and the ground potential (Vss) node.
And the first to third NMOS transistors N1 to N3 are connected in series, the fourth PMOS transistor P4 is connected in parallel to the first PMOS transistor P1, and the fourth NMOS transistor N3 is connected to the fourth NMOS transistor N3. The NMOS transistor N4 is connected in parallel. First P above
MOS transistor P1, second PMOS transistor P2, second NMOS transistor N2 and third N
The gates of the MOS transistors N3 are collectively connected to the data bus 10.

【0028】そして、第3のPMOSトランジスタP3
および第1のNMOSトランジスタN1の各ゲートに対
応して相補的なクロック信号φ、/φが与えられ、第4
のPMOSトランジスタP4および第4のNMOSトラ
ンジスタN4の各ゲートに前記ラッチ回路16からラッ
チデータが与えられ、データバス10からのデータ信号
入力Dinの反転信号が前記第3のPMOSトランジス
タP3および第1のNMOSトランジスタN1のドレイ
ン相互接続点から出力し、この出力が前記ラッチ回路1
6に入力する。
Then, the third PMOS transistor P3
And complementary clock signals φ and / φ are applied to the respective gates of the first NMOS transistor N1 and
Latch data is given from the latch circuit 16 to the respective gates of the PMOS transistor P4 and the fourth NMOS transistor N4, and an inverted signal of the data signal input Din from the data bus 10 is supplied to the third PMOS transistor P3 and the first PMOS transistor P3. It is output from the drain interconnection point of the NMOS transistor N1, and this output is the latch circuit 1.
Enter in 6.

【0029】上記ラッチ回路16のラッチデータが
“L”レベルの場合(データバス上の過去のデータが
“H”レベルの場合)には、第4のPMOSトランジス
タP4および第4のNMOSトランジスタN4が対応し
てオン/オフ状態になり、入力バッファ回路41の閾値
がデータ信号振幅の中央値より高い第2の閾値(高レベ
ル入力閾値)VthH に設定制御されるので、データ信号
入力Dinの立下りを速く検出することが可能になる。
When the latch data of the latch circuit 16 is at "L" level (when the past data on the data bus is at "H" level), the fourth PMOS transistor P4 and the fourth NMOS transistor N4 are Correspondingly, it is turned on / off and the threshold value of the input buffer circuit 41 is set and controlled to the second threshold value (high level input threshold value) VthH higher than the median value of the data signal amplitude. Can be detected quickly.

【0030】また、前記ラッチ回路16のラッチデータ
が“H”レベルの場合(データバス上の過去のデータが
“H”レベルの場合)には、第4のPMOSトランジス
タP4および第4のNMOSトランジスタN4が対応し
てオフ/オン状態になり、入力バッファ回路41の閾値
がデータ信号振幅の中央値より低い第1の閾値(低レベ
ル入力閾値)VthL に設定制御されるので、データ信号
入力Dinの立上りを速く検出することが可能になる。
When the latch data of the latch circuit 16 is at "H" level (when the past data on the data bus is at "H" level), the fourth PMOS transistor P4 and the fourth NMOS transistor P4 are provided. N4 is turned off / on correspondingly, and the threshold value of the input buffer circuit 41 is set and controlled to the first threshold value (low level input threshold value) VthL lower than the median value of the data signal amplitude. It becomes possible to detect the rising edge quickly.

【0031】図5は、図1中の入力回路12のさらに他
の具体例を示す。この入力回路は、例えばマイクロプロ
セッサにおけるデータバス10に接続されているセレク
タ付き入力回路に図2に示したような入力回路を適用し
た例を示しており、51はセレクタであり、その他は図
2中と同一符号を付している。
FIG. 5 shows still another specific example of the input circuit 12 in FIG. This input circuit shows an example in which the input circuit as shown in FIG. 2 is applied to the input circuit with a selector connected to the data bus 10 in the microprocessor, for example, 51 is a selector, and the others are shown in FIG. The same symbols as in the inside are attached.

【0032】図6は、図1のデータ転送回路の変形例を
示す。このデータ転送回路は、データバス10に接続さ
れている論理回路61の入力側に図2に示したような入
力回路を付加した例を示しており、図2中と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 6 shows a modification of the data transfer circuit of FIG. This data transfer circuit shows an example in which the input circuit as shown in FIG. 2 is added to the input side of the logic circuit 61 connected to the data bus 10. The same parts as those in FIG. The description is omitted.

【0033】図7は、本発明のデジタル信号転送回路の
第2実施例に係るクロック信号転送回路を示している。
このクロック信号転送回路において、70はLSIの内
部に形成されているクロック信号線であり、その負荷容
量をC、配線抵抗をRで表わしている。このクロック信
号線70には、1個のクロック信号出力回路71と、複
数個のクロック信号入力回路72(代表的に1個のみ示
す。)が接続されている。
FIG. 7 shows a clock signal transfer circuit according to a second embodiment of the digital signal transfer circuit of the present invention.
In this clock signal transfer circuit, 70 is a clock signal line formed inside the LSI, and its load capacity is represented by C and its wiring resistance is represented by R. To this clock signal line 70, one clock signal output circuit 71 and a plurality of clock signal input circuits 72 (only one is shown as a representative) are connected.

【0034】上記クロック信号入力回路72は、クロッ
ク信号線70から入力するクロック信号CKinの立上
りをクロック信号振幅の中央値より低い第1の閾値Vth
L を基準として波形整形する第1の入力バッファ回路7
3と、上記クロック信号線70から入力するクロック信
号CKinの立下りをクロック信号振幅の中央値より高
い第2の閾値VthH を基準として波形整形する第2の入
力バッファ回路74と、上記第1の入力バッファ回路7
3の出力がセット入力端Sに入力し、前記第2の入力バ
ッファ回路74の出力がリセット入力端Rに入力するフ
リップフロップ回路75とを具備し、フリップフロップ
回路75のセット出力端Qからクロック信号が出力す
る。
The clock signal input circuit 72 raises the rising edge of the clock signal CKin input from the clock signal line 70 to a first threshold value Vth lower than the median value of the clock signal amplitude.
First input buffer circuit 7 that shapes the waveform based on L
3, a second input buffer circuit 74 for shaping the falling edge of the clock signal CKin input from the clock signal line 70 with the second threshold value VthH higher than the median value of the clock signal amplitude as a reference, and the first input buffer circuit 74. Input buffer circuit 7
3 is input to the set input terminal S, and the output of the second input buffer circuit 74 is input to the reset input terminal R. The flip-flop circuit 75 includes a flip-flop circuit 75. The signal is output.

【0035】図8は、図7のクロック信号転送回路にお
いて、クロック信号出力回路71からロック信号入力回
路72にデータを転送する場合の動作波形の一例を示
す。この動作波形から分かるように、クロック信号出力
回路71からクロック信号線70に出力されたクロック
信号CKoutは、クロック信号線70の負荷容量Cお
よび配線抵抗Rに起因して信号波形がなまり、クロック
信号入力回路72の入力ノード付近の信号の立上り時間
tr、立下り時間tfが遅くなる。
FIG. 8 shows an example of operation waveforms when data is transferred from the clock signal output circuit 71 to the lock signal input circuit 72 in the clock signal transfer circuit of FIG. As can be seen from this operation waveform, the clock signal CKout output from the clock signal output circuit 71 to the clock signal line 70 has a blunted signal waveform due to the load capacitance C and the wiring resistance R of the clock signal line 70. The rise time tr and the fall time tf of the signal near the input node of the input circuit 72 are delayed.

【0036】クロック信号入力回路72は、クロック信
号線70からのクロック信号入力CKinを波形整形し
た後にフリップフロップ回路75で保持する。この場
合、クロック信号入力CKinの立下りに対しては信号
振幅の中央値より高い第2の閾値VthH を基準として波
形整形した出力によりフリップフロップ回路75をリセ
ットし、クロック信号入力CKinの立上りに対しては
信号振幅の中央値より低い第1の閾値VthL を基準とし
て波形整形した出力によりフリップフロップ回路75を
セットする。これにより、クロック信号入力CKinの
変化を速く検出することが可能になり、クロック信号転
送を高速化することが可能になる。
The clock signal input circuit 72 waveform-shapes the clock signal input CKin from the clock signal line 70 and then holds it in the flip-flop circuit 75. In this case, with respect to the fall of the clock signal input CKin, the flip-flop circuit 75 is reset by the output whose waveform is shaped with the second threshold value VthH higher than the median value of the signal amplitude as a reference, and the rise of the clock signal input CKin. As a result, the flip-flop circuit 75 is set by the waveform shaped output with the first threshold value VthL lower than the median value of the signal amplitude as a reference. As a result, it becomes possible to detect a change in the clock signal input CKin quickly, and it is possible to speed up the clock signal transfer.

【0037】[0037]

【発明の効果】上述したように本発明によれば、信号配
線の負荷容量や配線抵抗が大きくてデジタルデータやク
ロック信号を転送する際の信号の立上り、立下り時間が
長くても、データ転送の高速化を達成でき、システム速
度の制限を緩和し得るデジタル信号転送回路を実現する
ことができる。
As described above, according to the present invention, the data transfer is performed even when the load capacitance and the wiring resistance of the signal wiring are large and the rise and fall times of the signal at the time of transferring the digital data or the clock signal are long. It is possible to realize a digital signal transfer circuit that can achieve higher speed and relax the system speed limitation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るデータ転送回路を示
す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a data transfer circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中の入力回路の一具体例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of an input circuit in FIG.

【図3】図1のデータバス転送回路におけるデータ転送
動作の一例を示すタイミング波形図。
3 is a timing waveform chart showing an example of a data transfer operation in the data bus transfer circuit of FIG.

【図4】図1中の入力回路の他の具体例を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing another specific example of the input circuit in FIG.

【図5】図1中の入力回路のさらに他の具体例を示す回
路図。
5 is a circuit diagram showing still another specific example of the input circuit in FIG.

【図6】図1のデータ転送回路の変形例を示す回路図。6 is a circuit diagram showing a modified example of the data transfer circuit of FIG.

【図7】本発明の第2実施例に係るクロック信号転送回
路を示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a clock signal transfer circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図7のクロック信号転送回路におけるデータ転
送動作の一例を示すタイミング波形図。
8 is a timing waveform chart showing an example of a data transfer operation in the clock signal transfer circuit of FIG.

【図9】従来のデータバス転送回路の一例を示す回路
図。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a conventional data bus transfer circuit.

【図10】図8のデータバス転送回路におけるデータ転
送動作の一例を示すタイミング波形図。
10 is a timing waveform chart showing an example of a data transfer operation in the data bus transfer circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…データバス、11…出力回路、12…入力回路、
13…ラッチ回路、14…出力バッファ回路、15…入
力バッファ回路、16…ラッチ回路、21…第1の入力
バッファ回路、22…第2の入力バッファ回路、23…
選択回路、41…閾値可変型の入力バッファ回路、51
…セレクタ、61…論理回路、70…クロック信号線、
71…クロック信号出力回路、72…クロック信号入力
回路、73…第1の入力バッファ回路、74…第2の入
力バッファ回路、75…フリップフロップ回路。
10 ... Data bus, 11 ... Output circuit, 12 ... Input circuit,
13 ... Latch circuit, 14 ... Output buffer circuit, 15 ... Input buffer circuit, 16 ... Latch circuit, 21 ... First input buffer circuit, 22 ... Second input buffer circuit, 23 ...
Selection circuit, 41 ... Threshold variable input buffer circuit, 51
... selector, 61 ... logic circuit, 70 ... clock signal line,
71 ... Clock signal output circuit, 72 ... Clock signal input circuit, 73 ... First input buffer circuit, 74 ... Second input buffer circuit, 75 ... Flip-flop circuit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デジタル回路システムで使用される信号
配線と、 この信号配線にデジタル信号を出力する出力回路と、 上記信号配線に接続され、この信号配線から入力するデ
ジタル信号に対して、その立上りを上記デジタル信号振
幅の中央値より低い第1の閾値を基準とし、その立下り
を上記デジタル信号振幅の中央値より高い第2の閾値を
基準として波形整形する入力回路とを具備することを特
徴とするデジタル信号転送回路。
1. A signal wiring used in a digital circuit system, an output circuit for outputting a digital signal to the signal wiring, and a rising edge of a digital signal connected to the signal wiring and inputted from the signal wiring. And an input circuit for waveform-shaping the trailing edge thereof with a first threshold value lower than the median value of the digital signal amplitude as a reference and a second threshold value higher than the median value of the digital signal amplitude as a reference. And a digital signal transfer circuit.
【請求項2】 請求項1記載のデジタル信号転送回路に
おいて、 前記信号配線は、データを転送するデータバスであり、 前記入力回路は、 前記信号配線から入力するデータ信号の立上りを第1の
閾値を基準として波形整形する第1の入力バッファ回路
と、 前記信号配線から入力するデータ信号の立下りを第2の
閾値を基準として波形整形する第2の入力バッファ回路
と、 上記第1の入力バッファ回路の出力または上記第2の入
力バッファ回路の出力を選択する選択回路と、 この選択回路の出力信号の論理レベルをクロック信号に
同期してラッチし、ラッチした論理レベルに応じて上記
選択回路の次回の選択動作を制御するラッチ回路とを具
備することを特徴とするデジタル信号転送回路。
2. The digital signal transfer circuit according to claim 1, wherein the signal wiring is a data bus for transferring data, and the input circuit has a rising edge of a data signal input from the signal wiring as a first threshold value. A first input buffer circuit that shapes a waveform with reference to a second input buffer circuit, and a second input buffer circuit that shapes a waveform of a falling edge of a data signal input from the signal wiring with a second threshold as a reference; A selection circuit for selecting an output of the circuit or an output of the second input buffer circuit, and a logic level of an output signal of the selection circuit is latched in synchronization with a clock signal, and the selection circuit of the selection circuit is latched according to the latched logic level. A digital signal transfer circuit, comprising: a latch circuit for controlling a next selection operation.
【請求項3】 請求項1記載のデジタル信号転送回路に
おいて、 前記信号配線は、データを転送するデータバスであり、 前記入力回路は、 前記信号配線から入力するデータ信号を所定の閾値を基
準として波形整形する閾値可変型の1個の入力バッファ
回路と、 この入力バッファ回路の出力信号の論理レベルをクロッ
ク信号に同期してラッチし、ラッチした論理レベルに応
じて前記入力バッファ回路の閾値を前記第1の閾値また
は前記第2の閾値に制御するラッチ回路とを具備するこ
とを特徴とするデジタル信号転送回路。
3. The digital signal transfer circuit according to claim 1, wherein the signal wiring is a data bus for transferring data, and the input circuit uses a data signal input from the signal wiring with a predetermined threshold as a reference. One threshold-variable input buffer circuit for waveform shaping, a logic level of an output signal of the input buffer circuit is latched in synchronization with a clock signal, and the threshold value of the input buffer circuit is set according to the latched logic level. A digital signal transfer circuit comprising: a first threshold value or a latch circuit for controlling the threshold value to the second threshold value.
【請求項4】 請求項2記載のデジタル信号転送回路に
おいて、 前記選択回路とラッチ回路との間に挿入され、前記選択
回路の出力と別途与えられるデータとを制御信号に基づ
いて選択する第2の選択回路をさらに具備することを特
徴とするデジタル信号転送回路。
4. The digital signal transfer circuit according to claim 2, wherein the digital signal transfer circuit is inserted between the selection circuit and the latch circuit and selects an output of the selection circuit and data separately given based on a control signal. A digital signal transfer circuit, further comprising:
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載のデ
ジタル信号転送回路において、 前記ラッチ回路は、複数ビットのパラレルデータを保持
するデータレジスタにおける1ビット分のレジスタであ
ることを特徴とするデジタル信号転送回路。
5. The digital signal transfer circuit according to claim 1, wherein the latch circuit is a 1-bit register in a data register that holds parallel data of a plurality of bits. Digital signal transfer circuit.
【請求項6】 請求項1記載のデジタル信号転送回路に
おいて、 前記信号配線は、クロック信号を転送するクロック信号
線であり、 前記入力回路は、 前記信号配線から入力するクロック信号の立上りを第1
の閾値を基準として波形整形する第1の入力バッファ回
路と、 前記信号配線から入力するデジタル信号の立下りを第2
の閾値を基準として波形整形する第2の入力バッファ回
路と、 上記第1の入力バッファ回路の出力がセット入力端に入
力し、前記第2の入力バッファ回路の出力がリセット入
力端に入力するフリップフロップ回路とを具備すること
を特徴とするデジタル信号転送回路。
6. The digital signal transfer circuit according to claim 1, wherein the signal wiring is a clock signal line that transfers a clock signal, and the input circuit first rises a clock signal input from the signal wiring.
A first input buffer circuit that shapes the waveform with reference to the threshold value of, and a second falling edge of the digital signal input from the signal wiring.
A second input buffer circuit for shaping the waveform with reference to the threshold value of, and a flip-flop circuit in which the output of the first input buffer circuit is input to the set input terminal and the output of the second input buffer circuit is input to the reset input terminal. And a digital signal transfer circuit.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6928506B2 (en) 1999-12-21 2005-08-09 Micronas Gmbh Apparatus using bus capacitance to perform data storage during data transfer across the bus

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