DE10128238C1 - Verfahren zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungseinheiten und speicherbasierten Schaltungseinheiten und Schaltungsanordnung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungseinheiten (101) und speicherbasierten Schaltungseinheiten (102) in einer Schaltungsanordnung, wobei unterschiedliche Versorgungsspannungshübe (111a, 111b) bereitgestellt werden, wobei mindestens ein Versorgungsspannungspotential (103) für mindestens eine logikbasierte Schaltungseinheit (101) bereitgestellt wird, mindestens ein Massepotential (107a) für die logikbasierte Schaltungseinheit (101) bereitgestellt wird, mindestens ein Versorgungsspannungspotential (103b) für mindestens eine speicherbasierte Schaltungseinheit bereitgestellt wird, mindestens ein Massepotential für die speicherbasierte Schaltungseinheit bereitgestellt wird, wobei ein Signalspannungshub (105) derart eingestellt wird, dass sowohl die logikbasierte Schaltungseinheit (101) als auch die speicherbasierte Schaltungseinheit (102) den Signalspannungshub in Abhängigkeit von den eingestellten Versorgungsspannungshüben (111a, 111b) verarbeiten kann. Mindestens eine Massepotentialdifferenz (106a, 106b) wird zwischen dem mindestens einen Massepotential (107a, 107b) und einem Referenzmassepotential (104) derart eingestellt, dass die logikbasierte Schaltungseinheit (101) und die speicherbasierte Schaltungseinheit (102) mit mindestens einem Versorgungsspannungshub (112a, 112b) versorgt werden, ohne dass ein Versorgungsspannungshub (111a, 111b) der entsprechenden Schaltungseinheit (102, 102) überschritten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereit­ stellen von Versorgungsspannungspotentialen und Massepotenti­ alen in Schaltungsanordnungen und -systemen mit hoher Daten­ übertragungsrate, und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungseinheiten und spei­ cherbasierten Schaltungseinheiten in einer Schaltungsanord­ nung bzw. in einem Schaltungssystem, bei dem unterschiedliche Versorgungsspannungshübe bereitgestellt werden.

Eine Leistungsfähigkeit von Schaltungsanordnungen und -syste­ men steigt mit einer zunehmenden Integrationsdichte, wobei insbesondere ganze Systeme auf einem einzigen Chip angeordnet werden. Diese unter der Bezeichnung SoC (System on Chip) bekannten Schaltungssysteme weisen den Vorteil auf, dass eine hohe Integrationsdichte und eine Funktionalität auf hohem Niveau bereitgestellt werden kann, wobei allerdings in nachteiliger Weise eine Prozesskomplexität zunimmt.

Insbesondere - aber nicht ausschließlich - steigt die Pro­ zesskomplexität derartiger Systeme dadurch, dass Logikfunkti­ onen zusammen mit Speicherfunktionen integriert werden, die auf einem SoC-System vorhanden sind. Weiterhin werden aus Kostengründen große Chipflächen gefertigt, um eine Funktiona­ lität von SoC-Systemen weiter zu erhöhen. Bei umfangreicheren Schaltungssystemen ist es nicht wünschenswert - oder sogar unmöglich - sämtliche Funktionalitäten auf einem Chip zu integrieren, insbesondere erfolgt eine Trennung der Funktio­ nalitäten nach einem Typ einer Funktionalität, z. B. in spei­ cherbasierte und in logikbasierte Funktionalitäten, so dass speicherbasierte Schaltungseinheiten und logikbasierte Schal­ tungseinheiten auf unterschiedlichen Chips integriert werden und durch Interface-Schaltungseinheiten über Signale, die einen definierten Signalspannungshub aufweisen, miteinander kommunizieren.

Der Fertigungsprozess für integrierte Schaltungen auf einem Chip kann nun für die einzelnen Typen einer Funktionalität optimiert werden, wobei ein Unterschied zwischen logikbasier­ ten Schaltungseinheiten und speicherbasierten Schaltungsein­ heiten mit zunehmender Integration und Leistungsfähigkeit zunimmt.

Bei logikbasierten Schaltungseinheiten werden zunehmend dünne Gate-Oxide, geringe Einsatzspannungen und niedrige Versor­ gungsspannungspotentiale bzw. Versorgungsspannungshübe ver­ wendet, welche als Spannungsunterschiede zwischen einem Ver­ sorgungsspannungspotential und einem Massepotential bereitge­ stellt werden.

Bei speicherbasierten Schaltungseinheiten werden demgegenüber dicke Gate-Oxide, hohe Einsatzspannungen und damit auch höhe­ re Versorgungsspannungspotentiale bzw. Versorgungsspannungs­ hübe benötigt. Aus Kostengründen ist es bei hochintegrierten Systemen mit hoher Übertragungsrate nicht praktikabel, logik­ basierte Schaltungseinheiten und speicherbasierte Schaltungs­ einheiten mit identischen oder ähnlichen Versorgungsspan­ nungspotentialen, Massepotentialen und/oder Versorgungsspan­ nungshüben zu betreiben. In rechnergestützten Systemen, in Datenübertragungssystemen und allgemein in komplexen Schal­ tungssystemen werden unterschiedliche logikbasierte Schal­ tungseinheiten gemeinsam mit speicherbasierten Schaltungsein­ heiten verwendet, wobei zwischen logikbasierten Schaltungs­ einheiten und speicherbasierten Schaltungseinheiten Informa­ tionen in Form von Signalen mit definierten Signalspannungs­ hüben ausgetauscht werden.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung nach dem Stand der Technik, in welcher eine logikbasierte Schaltungseinheit 101 und eine speicherbasierte Schaltungseinheit 102 über einen Signalpfad miteinander verbunden sind, wobei zwischen der speicherbasierten Schaltungseinheit 102 und der logikbasier­ ten Schaltungseinheit 101 Informationen mit Signalen ausge­ tauscht werden, deren Signalspannungshub 105 zwischen einem Signalspannungsminimalwert 110 und einem Signalspannungsmaxi­ malwert 109 bereitgestellt wird, wobei der Signalspannungshub 105 um einen Signalspannungshubmittelwert 108 bzw. ein arith­ metisches Mittel variiert. Typischerweise liegt der Signal­ spannungshub 105 im Bereich von 400 mV, es sind jedoch auch kleinere oder größere Werte des Signalspannungshubs 105 ein­ stellbar.

Wie in Fig. 2 dargestellt, können der logikbasierten Schal­ tungseinheit 101 bzw. der speicherbasierten Schaltungseinheit 102 unterschiedliche Versorgungsspannungspotentiale 103a bzw. 103b bezüglich einem Massepotential 107 bereitgestellt wer­ den, wobei die logikbasierte Schaltungseinheit 101 mit einem Versorgungsspannungshub 111a beaufschlagt wird, während die speicherbasierte Schaltungseinheit 102 mit einem Versorgungs­ spannungshub 111b beaufschlagt wird.

Der in der Fig. 2 links dargestellte Pfeil 112 bezeichnet das Versorgungsspannungspotential, wobei eine positive Ver­ sorgungsspannung in Richtung des Pfeils 112 ausgehend von einem Massepotential 107 (0 V) zunimmt. Somit wird die in Fig. 2 gezeigte logikbasierte Schaltungseinheit mit einem bezüglich des Massepotentials 107 geringeren Versorgungsspan­ nungspotential 103a beaufschlagt, während die speicherbasier­ te Schaltungseinheit 102 mit einem höheren Versorgungsspan­ nungspotential 103b beaufschlagt wird. Der Versorgungsspan­ nungshub 111a an der logikbasierten Schaltungseinheit 101 ist somit in der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsanordnung eben­ falls geringer als der Versorgungsspannungshub 111b an der speicherbasierten Schaltungseinheit 102.

Für eine Optimierung einer Funktionalität ist es aufgrund des Herstellungsprozesses für integrierte Schaltungen notwendig, dass der Versorgungsspannungshub 111a der logikbasierten Schaltungseinheit 101 unterhalb des Versorgungsspannungshubes 111b der speicherbasierten Schaltungseinheit 102 liegt.

Es ist somit ein Nachteil herkömmlicher Schaltungsanordnungen zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungseinheiten und speicherbasierten Schaltungseinheiten, dass ein Versorgungs­ spannungshub nicht beliebig verringert werden kann, da ein vorgegebener Signalspannungshub aufrecht erhalten werden muss, um eine sichere Kommunikation zwischen einer logikba­ sierten Schaltungseinheit und einer speicherbasierten Schal­ tungseinheit sicherzustellen.

Mit zunehmender Integration benötigen speicherbasierte Schal­ tungseinheiten zunehmend Versorgungsspannungshübe, welche logikbasierte Schaltungseinheiten zerstören bzw. zu sehr belasten können, da die logikbasierten Schaltungseinheiten aufgrund ihrer dünnen Gate-Oxide empfindlicher gegenüber hohen Versorgungsspannungspotentialen sind.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Schaltungsanordnung besteht darin, dass logikbasierte Schaltungseinheiten und speicherbasierte Schaltungseinheiten mit einem identischen Massepotential verbunden sind, wodurch eine Variabilität bei einer Festlegung eines Versorgungsspannungspotentials für die jeweilige Schaltungseinheit bei einem vorgegebenen Signal­ spannungshub verringert ist.

Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Schaltungsanordnungen besteht darin, dass ein Signalspannungshubmittelwert nur in engen Grenzen bezüglich der Versorgungsspannungspotentiale und des Massepotentials variierbar ist.

In der Publikation "MATSUMOTO Satoshi et al. Integration of a Power Supply for System-on-Chip, in: IEICE TRANS. Fundamentals, Vol. E80-A, No. 2, February 1997, Seite 276-282" sind ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung offenbart, welche es ermöglichen, unterschiedliche Schal­ tungseinheiten, welche mit unterschiedlichen Versorgungsspan­ nungen zu betreiben sind, auf einem Chip, System-on-Chip, anzuordnen. Insbesondere ist es wichtig, die Energieversor­ gung und die Signalverarbeitungsschaltung auf einem Chip anzuordnen, um Ein-Chip-Systeme zu verwirklichen. Hierbei sind beispielsweise bipolare Transistoren in einem herkömmli­ chen ersten Bereich angeordnet, und CMOS-analoge Einrichtun­ gen und Hochspannungseinrichtungen sind in einem zweiten Bereich angeordnet. Ein Nachteil der Schaltungsanordnung besteht jedoch darin, dass ein Signalaustausch zwischen den unterschiedlichen Schaltungseinheiten bei einem vorgegebenen Signalspannungshub nur dann möglich ist, wenn ein Versor­ gungsspannungshub nicht überschritten wird.

In dem US-Patent Nr. 5,790,839 ist eine Systemintegration von DRAM-Makros und logischen Cores in einer Einzelchip- Architektur gezeigt. Zur Zuführung von Versorgungsspannungs­ potentialen zu den unterschiedlichen Schaltungseinheiten, die in der Anordnung der US 5,790,839 auftreten, sind Energiever­ teilungsgitter bereitgestellt, welche mit dem entsprechenden Versorgungsspannungspotential beaufschlagt werden. In nachteiliger Weise sind Versorgungsspannungsgitter nur für die Versorgungsspannungspotentiale bereitgestellt, nicht jedoch für die entsprechenden Massepotentiale. Somit ist es nicht möglich, Versorgungsspannungshübe flexibel um einen vorgebbaren Mittelwert herum einzustellen.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Versor­ gungsspannungshübe, die als eine Potentialdifferenz zwischen einem Versorgungsspannungspotential und einem Massepotential definiert sind, derart bereitzustellen, dass die Versorgungs­ spannungshübe bezüglich der Größe und Lage um einen Mittel­ wert eines Gleichanteils frei vorgegeben werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentan­ spruch 1 angegebene Verfahren sowie durch eine Schaltungsan­ ordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Die Erfindung weist den weiteren Vorteil auf, dass beliebige Schaltungseinheiten, welche unterschiedliche Versorgungsspan­ nungshübe erfordern, miteinander kombiniert werden können. Somit werden Ein-Chip-Schaltungsanordnungen und Systeme auf einem Chip in einer großen Variabilität ermöglicht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, für logikbasierte Schaltungseinheiten und speicherbasierte Schal­ tungseinheiten unterschiedliche Massepotentiale dadurch be­ reitzustellen, dass für logikbasierte Schaltungseinheiten und speicherbasierte Schaltungseinheiten unterschiedliche Masse­ potentialdifferenzen bezüglich eines Referenzmassepotentials bereitgestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verknüpfen von logikba­ sierten Schaltungseinheiten und speicherbasierten Schaltungs­ einheiten in einer Schaltungsanordnung weist im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:

• a) Bereitstellen mindestens eines Versorgungsspannungspoten­ tials für mindestens eine logikbasierte Schaltungseinheit;
• b) Bereitstellen mindestens eines Massepotentials für die logikbasierte Schaltungseinheit;
• c) Bereitstellen mindestens eines Versorgungsspannungspoten­ tials für mindestens eine speicherbasierte Schaltungseinheit;
• d) Bereitstellen mindestens eines Massepotentials für die speicherbasierte Schaltungseinheit;
• e) Bereitstellen eines Signalspannungshubes, der zwischen einem Signalspannungsminimalwert und einem Signalspannungsma­ ximalwert eingestellt wird, um eine Kommunikation bzw. einen Informationsaustausch zwischen der speicherbasierten Schal­ tungseinheit und der logikbasierten Schaltungseinheit zu ermöglichen, wobei sowohl die speicherbasierte Schaltungsein­ heit als auch die logikbasierte Schaltungseinheit mit dem Signalspannungshub beaufschlagt wird; und
• f) Einstellen mindestens einer Massepotentialdifferenz zwi­ schen dem mindestens einen Massepotential der logikbasierten Schaltungseinheit und der speicherbasierten Schaltungseinheit und einem Referenzmassepotential derart, dass die logikba­ sierte Schaltungseinheit und die speicherbasierte Schaltungs­ einheit mit mindestens einem Versorgungsspannungshub beauf­ schlagt werden, wobei der Signalspannungshub derart bereitge­ stellt wird, dass ein Versorgungsspannungspotential bzw. ein Versorgungsspannungshub von Schaltungseinheiten in der Schal­ tungsanordnung nicht überschritten wird.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildun­ gen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfin­ dung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfin­ dung wird der Signalspannungshub bei logikbasierten Schal­ tungseinheiten im Bereich zwischen einem Signalspannungsmini­ malwert von 0,4 V und einem Signalspannungsmaximalwert von 0,8 V bereitgestellt.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung wird der Signalspannungshub bei logikba­ sierten Schaltungseinheiten im Bereich zwischen 0,4 V bis 0,8 V bereitgestellt, wobei ein Signalspannungshubmittelwert derart eingestellt wird, dass der Signalspannungsmaximalwert 1,0 V nicht überschreitet.

Gemäß nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung wird der Signalspannungshub, mit welchem speicherbasierte Schaltungseinheiten beaufschlagt werden, an den Signalspannungshub der logikbasierten Schaltungseinheiten angepasst.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Verknüpfung von logikbasierten Schaltungseinheiten und speicherbasierten Schaltungseinheiten, bei der unterschiedliche Versorgungs­ spannungshübe bereitgestellt sind, weist weiterhin auf:
mindestens eine Versorgungsspannungsquelle

• a) zur Bereitstellung mindestens eines Versorgungsspannungs­ potentials für mindestens eine logikbasierte Schaltungsein­ heit;
• b) zur Bereitstellung mindestens eines Massepotentials für die logikbasierte Schaltungseinheit;
• c) zur Bereitstellung mindestens eines Versorgungsspannungs­ potentials für mindestens eine speicherbasierte Schaltungs­ einheit; und
• d) zur Bereitstellung mindestens eines Massepotentials für die speicherbasierte Schaltungseinheit, wobei die Versor­ gungsspannungsquelle bereitstellt:
• e) mindestens ein Versorgungsspannungspotential für die mindestens eine logikbasierte Schaltungseinheit bezüglich des mindestens einen Massepotentials für die logikbasierte Schal­ tungseinheit, und
• f) mindesten ein Versorgungsspannungspotential für die min­ destens eine speicherbasierte Schaltungseinheit bezüglich des mindestens einen Massepotentials für die speicherbasierte Schaltungseinheit, wobei die Versorgungsspannungspotentiale derart ausgelegt sind,
• g) dass mindestens eine Massepotential­ differenz zwischen dem mindestens einen Massepotential und einem Referenzmassepotential derart bereitgestellt ist, dass die logikbasierte Schaltungseinheit und die speicherbasierte Schaltungseinheit mit mindestens einem Versorgungsspannungs­ hub versorgt werden, und dass der Signalspannungshub bereit­ gestellt wird, ohne dass ein Versorgungsspannungshub der Schaltungseinheiten überschritten wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung gemäß einem Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 eine herkömmliche Schaltungsanordnung zur Verknüp­ fung von logikbasierten Schaltungseinheiten und speicherbasierten Schaltungseinheiten.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.

Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungseinhei­ ten und speicherbasierten Schaltungseinheiten. Beispielhaft sind in Fig. 1 zwei Schaltungseinheiten dargestellt, eine logikbasierte Schaltungseinheit 101 und eine speicherbasierte Schaltungseinheit 102.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass mehr als eine logikba­ sierte Schaltungseinheit 101 und mehr als eine speicherba­ sierte Schaltungseinheit 102 angeordnet und miteinander in Verbindung gebracht werden können.

Weiterhin ist klar erkennbar, dass beliebige Schaltungsein­ heiten, die einstellbare Versorgungsspannungspotentiale und Massepotentiale benötigen, als Schaltungseinheiten 101 bzw. 102 bereitgestellt werden können. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung ermöglicht es, der logikbasierten Schal­ tungseinheit 101 und der speicherbasierten Schaltungseinheit 102 unterschiedliche Massepotentiale 107a bzw. 107b und/oder unterschiedliche Versorgungsspannungspotentiale 103a bzw. 103b bereitzustellen.

Der in Fig. 1 gezeigte Pfeil 112 stellt die Höhe eines Ver­ sorgungsspannungspotentials gegenüber einem Referenzmassepo­ tential 104 dar. Spannungspotentiale sind nun mittels einer Versorgungsspannungsquelle (nicht gezeigt) beliebig bezüglich des Referenzmassepotentials 104 einstellbar. Zwischen den in Fig. 1 gezeigten Schaltungseinheiten 101, 102 ist ein Sig­ nalpfad dargestellt, der durch einen Signalspannungshub 105 gekennzeichnet ist, wobei dieser ein Signal beschreibt, das zwischen einem Signalspannungsminimalwert 110 und einem Sig­ nalspannungsmaximalwert 109 um einen Signalspannungshubmit­ telwert 108 bzw. um einen arithmetischen Mittelwert herum variiert.

Für einen Betrieb der logikbasierten Schaltungseinheit 101 wird ein Versorgungsspannungshub 111a bereitgestellt, welcher durch eine Potentialdifferenz zwischen einem Versorgungsspan­ nungspotential 103a und einem Massepotential 107a definiert ist, während der speicherbasierten Schaltungseinheit 102 ein Versorgungsspannungshub 111b für einen Betrieb bereitgestellt ist, welcher durch eine Potentialdifferenz zwischen einem Versorgungsspannungspotential 103b und einem Massepotential 107b bereitgestellt wird. Da, wie bereits erwähnt, sämtliche Versorgungsspannungspotentiale 103a, 103b und sämtliche Mas­ sepotentiale 107a, 107b variabel entlang einer Versorgungs­ spannungspotential-Achse 112 einstellbar sind, lassen sich somit beliebige Versorgungsspannungshübe 111a, 111b bezüglich eines fest vorgegebenen Signalspannungshubes 105 einstellen.

Beispielsweise sei angenommen, dass eine speicherbasierte Schaltungseinheit 102 aufgrund ihrer Funktionalität und auf­ grund der im Herstellungsprozess aufgebrachten dicken Gate- Oxide einen hohen Versorgungsspannungshub 111b benötigt, um eine ausreichende Speicherfunktionalität bereitzustellen.

Typischerweise wird die speicherbasierte Schaltungseinheit 102 mit einem Versorgungsspannungshub von 2,5 V beaufschlagt, wobei ein Massepotential 107b auf 0 V oder dem Referenzmasse­ potential 104 liegen soll, so dass die Massepotentialdiffe­ renz 106b zu 0 wird, während das Versorgungsspannungspotenti­ al 103b für die speicherbasierte Schaltungseinheit 102 auf 2,5 V gegenüber dem Referenzmassepotential 104 liegen soll. Würde nun eine logikbasierte Schaltungseinheit 101 mit dem Versorgungsspannungspotential 103a von 2,5 V betrieben wer­ den, so wäre die Funktionalität gefährdet bzw. würde die logikbasierte Schaltungseinheit 101 durch einen zu großen Versorgungsspannungshub 111a beschädigt oder zerstört werden. Logikbasierte Schaltungseinheiten arbeiten üblicherweise mit einem Versorgungsspannungspotential 103a von 1,0 V bis 1,8 V, wobei man fertigungstechnisch bestrebt ist, für zukünftige logikbasierte Bausteine ein maximales Versorgungsspannungspo­ tential bezüglich 0 V bzw. dem Referenzmassepotential 104 von 1,8 V über 1,5 V und 1,3 V weiter auf 1,0 V abzusenken.

Eine für 1,0 V Versorgungsspannungspotential 103a gegenüber einem Referenzmassepotential 104 ausgelegte logikbasierte Schaltungseinheit 101 würde in diesem Beispiel durch ein Versorgungsspannungspotential 103b der speicherbasierten Schaltungseinheit 102 von 2,5 V zerstört bzw. wäre in hohem Maße gefährdet. Um der logikbasierten Schaltungseinheit 101 dennoch einen Versorgungsspannungshub 111a von nicht mehr als 1,0 V bereitzustellen, wird in dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren eine Massepotentialdifferenz 106a bereitgestellt, welche eine Potentialdifferenz zwischen dem der logikbasierten Schaltungseinheit 101 bereitgestellten Massepotential 107a und dem Referenzmassepotential 104 definiert.

Somit kann ein Versorgungsspannungshub 111a zwischen einem Versorgungsspannungspotential 103a und einem Massepotential 107a bezüglich der Größe und Lage um einen Mittelwert eines Gleichanteils frei gewählt werden.

Es ist somit ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass ein vorgegebener Signalspannungshub 105 für eine Kommunikation zwischen der logikbasierten Schaltungseinheit 101 und der speicherbasierten Schaltungseinheit 102 aufrecht erhalten werden kann, während unterschiedliche Versorgungsspannungshü­ be 111a bzw. 111b mit unterschiedlichem Gleichanteil ein­ stellbar sind.

Die logikbasierte Schaltungseinheit 101 ist allgemein durch eine Schaltungseinheit definiert, die mit einem niedrigen Versorgungsspannungshub 111a beaufschlagt wird, während die speicherbasierte Schaltungseinheit 102 allgemein als eine Schaltungseinheit definiert ist, die mit einem im Vergleich zu dem Versorgungsspannungshub 111a hohem Versorgungsspan­ nungshub 111b beaufschlagt wird, wie für Durchschnittsfach­ leute klar erkennbar ist.

Bezüglich der in Fig. 2 dargestellten, herkömmlichen Schal­ tungsanordnung zur Verknüpfung von logikbasierten Schaltungs­ einheiten und speicherbasierten Schaltungseinheiten wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.

Bezugszeichenliste

101

Logikbasierte Schaltungseinheit

102

Speicherbasierte Schaltungseinheit

103

a,

103

b Versorgungsspannungspotential

104

Referenzmassepotential

105

Signalspannungshub

106

a,

106

b Massepotentialdifferenz

107

,

107

a,

107

b Massepotential

108

Signalspannungshubmittelwert

109

Signalspannungsmaximalwert

110

Signalspannungsminimalwert

111

a,

111

b Versorgungsspannungshub

112

Versorgungsspannungspotential

Claims (8)

1. Verfahren zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungsein­ heiten (101) und speicherbasierten Schaltungseinheiten (102) in einer Schaltungsanordnung, bei dem unterschiedliche Ver­ sorgungsspannungshübe (111a, 111b) bereitgestellt werden, mit den folgenden Schritten:

• a) Bereitstellen mindestens eines Versorgungsspannungspoten­ tials (103a) für mindestens eine logikbasierte Schaltungsein­ heit (101);
• b) Bereitstellen mindestens eines Massepotentials (107a) für die logikbasierte Schaltungseinheit (101), um so einen Ver­ sorgungsspannungshub (111a) für die logikbasierte Schaltungs­ einheit (101) bereitzustellen;
• c) Bereitstellen mindestens eines Versorgungsspannungspoten­ tials (103b) für mindestens eine speicherbasierte Schaltungs­ einheit (102);
• d) Bereitstellen mindestens eines Massepotentials (107b) für die speicherbasierte Schaltungseinheit (102), um so einen Versorgungsspannungshub (111b) für die speicherbasierte Schaltungseinheit (103) bereitzustellen;
• e) Bereitstellen eines Signalspannungshubs (105), der zwi­ schen einem Signalspannungsminimalwert (110) und einem Sig­ nalspannungsmaximalwert (109) eingestellt wird, und mit dem sowohl die logikbasierte Schaltungseinheit (101) als auch die speicherbasierte Schaltungseinheit (102) beaufschlagt wird; und
• f) Einstellen mindestens einer Massepotentialdifferenz (106a, 106b) zwischen dem mindestens einen Massepotential (107a, 107b) und einem Referenzmassepotential (104) derart, dass die logikbasierte Schaltungseinheit (101) und die speicherbasier­ te Schaltungseinheit (102) mit mindestens einem Versorgungs­ spannungshub (111a, 111b) versorgt werden, und dass der Sig­ nalspannungshub (105) bereitgestellt wird, ohne dass ein Versorgungsspannungshub (111a, 111b) der Schaltungseinheiten (101, 102) überschritten wird.

2. Verfahren zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungsein­ heiten (101) und speicherbasierten Schaltungseinheiten (102) in einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalspannungshub (105) bei logikbasierten Schal­ tungseinheiten (101) im Bereich zwischen einem Signalspan­ nungsminimalwert (110) von 0,4 V und einem Signalspannungsma­ ximalwert (109) von 0,8 V bereitgestellt wird.

3. Verfahren zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungsein­ heiten (101) und speicherbasierten Schaltungseinheiten (102) in einer Schaltungsanordnung nach einem oder beiden der An­ sprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalspannungshub (105) bei logikbasierten Schal­ tungseinheiten (101) im Bereich zwischen 0,4 V bis 0,8 V bereitgestellt wird, wobei ein Signalspannungshubmittelwert (108) derart eingestellt wird, dass der Signalspannungsmaxi­ malwert (109) 1,0 V nicht überschreitet.

4. Verfahren zum Verknüpfen von logikbasierten Schaltungsein­ heiten (101) und speicherbasierten Schaltungseinheiten (102) in einer Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalspannungshub (105) bei speicherbasierten Schaltungseinheiten (102) an den Signalspannungshub (105) bei logikbasierten Schaltungseinheiten (102) angepasst wird.

5. Schaltungsanordnung zur Verknüpfung von logikbasierten Schaltungseinheiten (101) und speicherbasierten Schaltungs­ einheiten (102), mit:
mindestens einer Versorgungsspannungsquelle

• a) zur Bereitstellung mindestens eines Versorgungsspannungs­ potentials (103a) für mindestens eine logikbasierte Schal­ tungseinheit (101);
• b) zur Bereitstellung mindestens eines Massepotentials (107a) für die logikbasierte Schaltungseinheit (101);
• c) zur Bereitstellung mindestens eines Versorgungsspannungs­ potentials (103b) für mindestens eine speicherbasierte Schal­ tungseinheit (102); und
• d) zur Bereitstellung mindestens eines Massepotentials (107b) für die speicherbasierte Schaltungseinheit (102),

dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgungsspannungsquelle aufweist:

• 1. mindestens ein Versorgungsspannungspotential (103a) für die mindestens eine logikbasierte Schaltungseinheit (101) bezüglich des mindestens einen Massepotentials (107a) für die logikbasierte Schaltungseinheit (101), und
• 2. mindesten ein Versorgungsspannungspotential (103b) für die mindestens eine speicherbasierte Schaltungseinheit (102) bezüglich des mindestens einen Massepotentials (107b) für die speicherbasierte Schaltungseinheit (102),

wobei die Versorgungsspannungspotentiale (103a, 103b) derart ausgelegt sind,

• a) dass mindestens eine Massepotentialdifferenz (106a, 106b) zwischen dem mindestens einen Massepotential (107a, 107b) und einem Referenzmassepotential (104) derart bereitgestellt ist, dass die logikbasierte Schaltungseinheit (101) und die spei­ cherbasierte Schaltungseinheit (102) mit mindestens einem Versorgungsspannungshub (111a, 111b) versorgt werden, und dass der Signalspannungshub (105) bereitgestellt wird, ohne dass ein Versorgungsspannungshub (111a, 111b) der Schaltungs­ einheiten (101, 102) überschritten wird.

6. Schaltungsanordnung zur Verknüpfung von logikbasierten Schaltungseinheiten (101) und speicherbasierten Schaltungs­ einheiten (102) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine logikbasierte Schaltungseinheit (101) allgemein eine Schaltungseinheit ist, die mit einem niedrigen Versor­ gungsspannungshub (111a) beaufschlagt wird.

7. Schaltungsanordnung zur Verknüpfung von logikbasierten Schaltungseinheiten (101) und speicherbasierten Schaltungs­ einheiten (102) nach einem oder beiden der Ansprüche 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass eine speicherbasierte Schaltungseinheit (102) allgemein eine Schaltungseinheit ist, die mit einem hohen Versorgungs­ spannungshub (111b) beaufschlagt wird.

8. Schaltungsanordnung zur Verknüpfung von mindestens zwei Schaltungseinheiten (101, 102) nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass für die mindestens zwei Schaltungseinheiten (101, 102) mindestens ein unterschiedliches Versorgungsspannungspotenti­ al (103a, 103b) und/oder mindestens ein unterschiedliches Massepotential (107, 107a, 107b) bereitgestellt ist.