DE102018110561A1

DE102018110561A1 - Störimpuls-verhindernde eingabe/ausgabe-schaltungen

Info

Publication number: DE102018110561A1
Application number: DE102018110561.4A
Authority: DE
Inventors: Tsung-Hsin Yu; Nick PAI; Bo-Ting Chen
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US11223350B2; US11984883B2; US20240267044A1; US20200313668A1; US20220094351A1

Abstract

Es werden Schaltungen und Verfahren zur Verhinderung von Störimpulsen in einer Schaltung offenbart. In einem Beispiel wird eine Schaltung offenbart, welche mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist. Die Schaltung umfasst: einen ersten Niveauschieber, einen zweiten Niveauschieber und eine Steuerungs-Logikschaltung. Der erste Niveauschieber ist dafür eingerichtet, ein Datensignal zu erzeugen. Der zweite Niveauschieber ist dafür eingerichtet, ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen. Der erste und zweite Niveauschieber werden durch ein erstes bzw. zweites Einschaltsteuersignal gesteuert. Die Steuerungs-Logikschaltung ist mit dem ersten Niveauschieber und dem zweiten Niveauschieber verbunden und dafür eingerichtet, den Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches auf dem Datensignal und dem Ausgabeaktivierungssignal basiert.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/551,467 , eingereicht am 29. August 2017, welche durch Verweis in ihrer Gesamtheit hierin einbezogen wird.
HINTERGRUND
Chips mit integrierten Schaltungen (IC-Chips) oder Halbleiter-Dies sind typischerweise in einem Package verkapselt, um das auf dem Halbleiter-Die gebildete Schaltungssystem vor externen Elementen zu schützen. Ein IC-Chip umfasst darauf ausgebildete Kontakt-Pads. Verbindungsdrähte oder andere elektrische Verbindungsmittel werden verwendet, um die Kontakt-Pads elektrisch mit entsprechenden Pins oder Leitungen des IC-Package zu verbinden. Die Kontakt-Pads können Stromversorgungs-Kontakt-Pads für Versorgungsspannungsverbindungen und Eingabe/Ausgabe(E/A)-Kontakt-Pads zum Verbinden mit Eingabe- und Ausgabesignalen der integrierten Schaltung sein. Eine E/A-Schaltung ist eine Schaltung, die mit einem E/A-Kontakt-Pad eines Chips verbunden ist und dafür eingerichtet ist, Eingabe- und/oder Ausgabesignale mit anderen Chips in dem IC-System auszutauschen.
Ein Störimpuls ist ein unerwünschter Übergangszustand, der auftritt, bevor sich ein Signal auf seinen vorgesehenen Wert stabilisiert. Störimpulse stellen ein ernstes Problem für eine E/A-Schaltung dar, z.B. während des Hochfahrens der Schaltung. Ein Schlüsselfaktor, der das Störimpulsproblem in einer E/A-Schaltung beeinflusst, ist die Signalabfolge eines Datensignals und eines Ausgabeaktivierungssignals in der E/A-Schaltung. Bei einem herkömmlichen Verfahren wird die Signalabfolge durch Signale der Systemebene gesteuert, was für Hochgeschwindigkeits-Schaltungsoperationen ungeeignet ist. In einem anderen herkömmlichen Verfahren ist erforderlich, dass extern ein Einschaltsteuerungs(Power-On-Control, POC)-Mechanismus hinzugefügt wird, um die E/A-Schaltung im Tristate zu steuern und Crowbar-Ströme während des Hochfahrens zu vermeiden. Für dieses externe POC-Verfahren müssen Erwerber der integrierten Schaltung ihr Systemdesign modifizieren, um das POC-Verhalten selbst zu steuern, was ein hoher Aufwand für die Erwerber ist. Daher sind die existierenden E/A-Schaltungen in Bezug auf die Störimpulsverhinderung nicht vollständig zufriedenstellend.
Figurenliste
Erscheinungsformen der vorliegenden Offenbarung sind am besten zu verstehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Figuren. Es sei angemerkt, dass verschiedene Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt sind. Tatsächlich können die Abmessungen und Geometrien der verschiedenen Elemente zur Verdeutlichung der der Beschreibung beliebig vergrößert oder verkleinert sein. Gleiche Bezugszahlen kennzeichnen überall in der Beschreibung und in den Zeichnungen gleiche Elemente.

1 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer Schaltung, welche mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2A veranschaulicht ein beispielhaftes Schaltungsverhalten während des Hochfahrens.
2B veranschaulicht ein anderes beispielhaftes Schaltungsverhalten während des Hochfahrens.
3 veranschaulicht eine beispielhafte Gating-Schaltung in einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Layout einer Gating-Schaltung in einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht eine andere beispielhafte Gating-Schaltung in einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
6 veranschaulicht ein beispielhaftes Schaltungsverhalten während des Hochfahrens einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
7 veranschaulicht ein Beispiel für detaillierte Schaltungsverhalten während des Hochfahrens einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
8 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer anderen Schaltung, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
9 ist ein Ablaufplan, welcher ein beispielhaftes Verfahren zur Verhinderung von Störimpulsen in einer Schaltung, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Offenbarung werden verschiedene Ausführungsformen für die Realisierung verschiedener Merkmale des Gegenstands der Erfindung vorgestellt. Nachstehend werden spezielle Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Diese sind natürlich lediglich Beispiele und sollen nicht beschränkend sein. Zum Beispiel kann die Bildung eines ersten Merkmals über oder auf einem zweiten Merkmal in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei welchen das erste und zweite Merkmal in direktem Kontakt gebildet werden, und kann auch Ausführungsformen umfassen, bei welchen zwischen dem ersten und zweiten Merkmal zusätzliche Merkmale gebildet werden können, so dass das erste und zweite Merkmal nicht in direktem Kontakt stehen. Außerdem können in der vorliegenden Offenbarung in den verschiedenen Beispielen Bezugszahlen und/oder -buchstaben wiederholt werden. Diese Wiederholung dient der Vereinfachung und Klarheit und bestimmt als solche keine Beziehung zwischen den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen.
Ferner können hierin zur Vereinfachung der Beschreibung Begriffe der räumlichen Beziehung wie „unterhalb“, „unter“, „untere“, „über“, „obere“ und dergleichen verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu (einem) anderen Element(en) oder Merkmal(en) zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Die Begriffe der räumlichen Beziehung sollen zusätzlich zu der Orientierung, die in den Figuren abgebildet sind, andere Orientierungen des in Gebrauch oder in Betrieb befindlichen Bauelements umfassen. Die Vorrichtung kann anders orientiert sein (um 90 Grad gedreht sein oder andere Orientierungen aufweisen) und die hierin verwendeten Deskriptoren der räumlichen Beziehung können gleichermaßen entsprechend interpretiert werden. Begriffe wie „angebracht“, „befestigt“ und „verbunden“ beziehen sich auf eine Beziehung, wobei Strukturen entweder direkt oder indirekt über dazwischen angeordnete Strukturen aneinander befestigt oder angebracht sind, sowie sowohl aus bewegbare als auch auf starre Befestigungen oder Beziehungen, sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendete Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) dieselbe Bedeutung, wie sie der Fachmann auf dem Fachgebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, gewöhnlich versteht. Es versteht sich ferner, dass Begriffe wie jene, die in gewöhnlich verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so ausgelegt werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Zusammenhang des betreffenden Fachgebiets und der vorliegenden Offenbarung übereinstimmt, und nicht in einem idealisierten oder zu formalen Sinn ausgelegt werden, sofern nicht hierin so definiert.
Es wird nun detailliert auf die vorliegenden Ausführungsformen der Offenbarung Bezug genommen, für welche Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht werden. Wo immer dies möglich ist, werden in den Zeichnungen und in der Beschreibung dieselben Bezugszahlen verwendet, um auf dieselben oder ähnliche Teile Bezug zu nehmen.
Die vorliegende Offenbarung stellt verschiedene Ausführungsformen für Störimpulsverhindernde Eingabe/Ausgabe-Schaltungen und Verfahren zur Verhinderung von Störimpulsen in E/A-Schaltungen bereit. In einigen Ausführungsformen wird eine Gating-Schaltung bereitgestellt, um die Signalabfolge eines Datensignals und eines Ausgabeaktivierungssignals in der E/A-Schaltung zu steuern, um zu verhindern, dass irgendein Störimpuls auftritt, insbesondere wenn eine Kernschaltung, mit welcher die E/A-Schaltung verbunden ist, und die E/A-Schaltung entsprechend hochgefahren oder eingeschaltet werden, d.h. um sicherzustellen, dass während eines Verfahrens des Hochfahrens der E/A-Schaltung kein Störimpuls auftritt. Beispielsweise umfasst die E/A-Schaltung einen ersten Niveauschieber, der dafür eingerichtet ist, das Datensignal zu erzeugen, einen zweiten Niveauschieber, der dafür eingerichtet ist, das Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen, und eine Steuerlogik, die dafür eingerichtet ist, einen Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf ein gewünschtes Spannungsniveau zu treiben, basierend auf dem Datensignal und dem Ausgabeaktivierungssignal.
Um die Signalabfolge des Datensignals und des Ausgabeaktivierungssignals sicherzustellen, werden gemäß einigen Ausführungsformen zwei separate (erste und zweite) Einschalt-Steuersignale verwendet, um den ersten bzw. zweiten Niveauschieber zu steuern. Die Gating-Schaltung kann das Datensignal und das Ausgabeaktivierungssignal erzeugen und kann die Signalabfolge des Datensignals und des Ausgabeaktivierungssignals steuern, um sicherzustellen, dass: das erste Einschalt-Steuersignal ermöglicht, dass der erste Niveauschieber das Datensignal erzeugt, bevor das zweite Einschalt-Steuersignal ermöglicht, dass der zweite Niveauschieber das Ausgabeaktivierungssignal erzeugt. Auf diese Weise tritt während des Verfahrens des Hochfahrens der E/A-Schaltung kein Störimpuls auf, weil das Datensignal bereit und aktiv ist, bevor das Ausgabeaktivierungssignal bereit und aktiv ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Lehre umfasst die Gating-Schaltung einen ersten Transistor, der durch das Datensignal gesteuert wird, einen zweiten Transistor, der Einschaltsteuersignal Signal gesteuert wird, welches eine logische Inversion oder ein Komplement des ersten Einschalt-Steuersignals ist, und einen ersten Inverter, der dafür eingerichtet ist, das zweite Einschalt-Steuersignal zu erzeugen, basierend auf Ausgaben des ersten Transistors und des zweiten Transistors. Die Struktur der Gating-Schaltung stellt sicher, dass das zweite Einschaltsteuersignal auf der Basis davon erzeugt wird, ob das Datensignal einen stabilen Logikzustand erreicht hat, wodurch Störimpulse in der E/A-Schaltung vermieden werden.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehre umfasst die Gating-Schaltung eine Reihenschaltung mit einer geraden Anzahl an Invertern, die in Reihe verbunden sind. Die Reihenschaltung empfängt das erste Einschalt-Steuersignal als ein Eingangssignal und erzeugt das zweite Einschalt-Steuersignal als ein Ausgabesignal. Die gerade Anzahl wird so gewählt, dass sie hoch genug ist, um sicherzustellen, dass das zweite Einschalt-Steuersignal erzeugt wird, nachdem das Datensignal einen stabilen Logikzustand erreicht hat.
Die vorliegende Offenbarung ist auf eine beliebige E/A-Schaltung, z.B. eine allgemeine Eingabe/Ausgabe(General Purpose Input Output, GPIO)-Schaltung in einem integrierten Chip anwendbar. In einigen Ausführungsformen wird das Einschaltsteuersignal durch einen internen Block des IC-Chips erzeugt, so dass Erwerber des IC-Chips keinen zusätzlichen Aufwand betreiben müssen, um die Signalabfolge zu steuern. Außerdem belegt die hierin offenbarte Gating-Schaltung lediglich eine kleine Fläche im Vergleich zu der Gesamtfläche der E/A-Schaltung, welche einen minimalen oder gar keinen Flächeneinfluss auf die E/A-Schaltung hat. Ferner hat die Gating-Schaltung keinen Spannungseinfluss auf den normalen Betrieb der E/A-Schaltung und vermeidet dabei Störimpulse während des Hochfahrens der E/A-Schaltung. Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Lehre umfasst die E/A-Schaltung eine oder mehrere weitere Gating-Schaltungen, die dafür eingerichtet sind, mehr Einschalt-Steuersignale zu erzeugen und eine Signalabfolge aller Einschalt-Steuersignale zu steuern, basierend auf einem vorgegebenen Design, um eine wünschenswerte zeitliche Abfolge von Signalen in der E/A-Schaltung sicherzustellen.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer Schaltung 100, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad 190 verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Gemäß einer Ausführungsform kann die Schaltung 100 ein Teil eines Chips in einem IC-System sein. Der Chip kann über den E/A-Kontakt-Pad 190, gesteuert durch die E/A-Schaltung 100, mit anderen Chips in dem System kommunizieren. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Schaltung 100 zwei Abschnitte, einen Kernabschnitt 110 mit einer ersten Spannungsdomäne und einen E/A-Abschnitt 120 mit einer zweiten Spannungsdomäne.
In diesem Beispiel umfasst der Kernabschnitt 110 einen ersten Puffer 111, welcher ein Eingangsdatensignal I empfängt und ein geglättetes Datensignal mit demselben Spannungsniveau wie das Eingangsdatensignal I erzeugt. Das Eingangsdatensignal I kann durch eine Kernschaltung erzeugt werden, die mit dem ersten Puffer 111 verbunden ist. Die Kernschaltung (nicht dargestellt) führt eine Kernfunktion des Chips gemäß Kunden-Design aus. Die Kernschaltung erzeugt das Eingangsdatensignal I, um Daten über den E/A-Kontakt-Pad 190 an einen anderen Chip auszugeben. Das von der Kernschaltung erzeugte Eingangsdatensignal I weist eine Spannung innerhalb einer Kerndomäne auf, z.B. o V bis 0,75 V.
Der Kernabschnitt 110 umfasst in diesem Beispiel außerdem einen zweiten Puffer 112, welcher ein Ausgabeaktivierungssignal OE empfängt und ein geglättetes OE-Signal mit demselben Spannungsniveau wie das Ausgabeaktivierungssignal OE erzeugt. Das Ausgabeaktivierungssignal OE wird ebenfalls durch die Kernschaltung erzeugt, die mit dem zweiten Puffer 112 verbunden ist. Die Kernschaltung erzeugt das Ausgabeaktivierungssignal OE, um die Datenausgabe an einen anderen Chip über den E/A-Kontakt-Pad 190 zu steuern. Das von der Kernschaltung erzeugte Ausgabeaktivierungssignal OE weist eine Spannung innerhalb der Kerndomäne auf, z.B. 0 V bis 0,75 V.
Der E/A-Abschnitt 120 umfasst in diesem Beispiel einen ersten Niveauschieber 121, welcher mit dem ersten Puffer 111 verbunden ist und das geglättete Datensignal aus dem ersten Puffer 111 empfängt. Der erste Niveauschieber 121 kann das geglättete Datensignal aus der Kernspannungsdomäne in eine E/A-Spannungsdomäne verschieben, z.B. 0 V bis 1,98 V. Die E/A-Spannungsdomäne liegt in diesem Beispiel höher als die Kernspannungsdomäne, so dass der erste Niveauschieber 121 das geglättete Datensignal aus einem Zustand niedriger Spannung in einen Zustand hoher Spannung verschieben kann. Das heißt, der erste Niveauschieber 121 ist in diesem Beispiel ein Niveau-Hochschieber. Die Schiebeoperation an dem ersten Niveauschieber 121 wird durch ein Einschaltsteuerungs(POC)-Signal POC1 123 gesteuert. Die Schiebeoperation wird nach einer Auslösung durch das POC1-Signal 123 durchgeführt. Das heißt, eine Zustandsänderung (z.B. von einem Zustand hoher Spannung zu einem Zustand niedriger Spannung) des POC1-Signals 123 ermöglicht, dass der erste Niveauschieber 121 das geglättete Datensignal aus der Kernspannungsdomäne in die E/A-Spannungsdomäne verschiebt und ein Niveau-hoch-Datensignal I_up innerhalb der E/A-Spannungsdomäne erzeugt. Das Niveau-hoch-Datensignal I_up ist über den E/A-Kontakt-Pad 190 an einen anderen Chip zu senden oder auszugeben.
Der E/A-Abschnitt 120 umfasst in diesem Beispiel außerdem einen zweiten Niveauschieber 122, welcher mit dem zweiten Puffer 112 verbunden ist und das geglättete OE-Signal aus dem zweiten Puffer 112 empfängt. Der zweite Niveauschieber 122 kann das geglättete OE-Signal aus der Kernspannungsdomäne in die E/A-Spannungsdomäne verschieben, z.B. 0 V bis 1,98 V. Die E/A-Spannungsdomäne liegt in diesem Beispiel höher als die Kernspannungsdomäne, so dass der zweite Niveauschieber 122 das geglättete OE-Signal aus einem Zustand niedriger Spannung in einen Zustand hoher Spannung verschieben kann. Das heißt, der zweite Niveauschieber 122 ist in diesem Beispiel ein Niveau-Hochschieber. Die Schiebeoperation an dem zweiten Niveauschieber 122 wird durch ein Einschaltsteuerungs(POC)-Signal POC2 124 gesteuert. Die Schiebeoperation wird nach einer Auslösung durch das POC2-Signal 124 durchgeführt. Das heißt, eine Zustandsänderung (z.B. von einem Zustand hoher Spannung zu einem Zustand niedriger Spannung) des POC2-Signals 124 ermöglicht, dass der zweite Niveauschieber 122 das geglättete OE-Signal aus der Kernspannungsdomäne in die E/A-Spannungsdomäne verschiebt und ein Niveau-hoch-OE-Signal OE_up innerhalb der E/A-Spannungsdomäne erzeugt. Das Niveau-hoch-OE-Signal OE_up ist zu verwenden, um die Datenausgabe des Niveau-hoch-Datensignals I_up über den E/A-Kontakt-Pad 190 an einen anderen Chip zu steuern.
Das POC1-Signal 123 und das POC2-Signal 124 sind zwei separate Signale, welche die Niveauverschiebungen des ersten Niveauschiebers 121 bzw. des zweiten Niveauschiebers 122 steuern können. Eine Gating-Schaltung (in 1 nicht dargestellt), die später noch detailliert beschrieben wird, kann verwendet werden, um eine Signalabfolge des POC1-Signals 123 und des POC2-Signals 124 zu steuern. Entsprechend kann die Gating-Schaltung auch eine Signalabfolge des Niveau-hoch-Datensignals I_up und des Niveau-hoch-OE-Signals OE_up steuern. Speziell kann die Gating-Schaltung steuern, dass das Niveau-hoch-OE-Signal OE_up erzeugt wird, nachdem das Niveau-hoch-Datensignal I_up erzeugt ist und einen stabilen Logikzustand erreicht hat, um zu verhindern, dass während eines Verfahrens des Hochfahrens der Schaltung Störimpulse auftreten. während eines Verfahrens des Hochfahrens werden die Spannung der E/A-Schaltung und die Spannung der Kernschaltung erhöht. Dies kann passieren, wenn die integrierte Schaltung auf dem Chip eingeschaltet wird und zu arbeiten beginnt. Nach dem Verfahren des Hochfahrens beginnt die Schaltung normale Operationen. Das POC1-Signal 123 und das P0C2-Signal 124 beeinflussen nicht die normalen Operationen der Schaltung, weil sie in einem niedrigen Logikzustand gehalten werden und ermöglichen, dass der erste Niveauschieber 121 und der zweite Niveauschieber 122 normal arbeiten.
Der E/A-Abschnitt 120 umfasst in diesem Beispiel außerdem eine Steuerungs-Logikschaltung 126, welche mit dem ersten Niveauschieber 121 und dem zweiten Niveauschieber 122 verbunden ist und dafür eingerichtet ist, den E/A-Kontakt-Pad 190 auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches auf dem Datensignal I_up und dem Ausgabeaktivierungssignal OE_up basiert. Das heißt, die Steuerungs-Logikschaltung 126 kann in Reaktion auf das Ausgabeaktivierungssignal OE_up über den E/A-Kontakt-Pad 190 das Datensignal I_up ausgeben. Speziell, wenn das Ausgabeaktivierungssignal OE_up nicht bestätigt ist, befindet sich die Steuerungs-Logikschaltung 126 in einem Tristate-Modus und treibt den E/A-Kontakt-Pad 190 nicht. Wenn das Ausgabeaktivierungssignal OE_up bestätigt ist, treibt die Steuerungs-Logikschaltung 126 den E/A-Kontakt-Pad 190 auf ein Spannungsniveau und/oder einen logischen Zustand, der dem Datensignal I_up entspricht.
Obwohl in 1 nicht dargestellt, kann die Schaltung 100 auch einen Eingangspuffer umfassen, welcher sich in dem E/A-Abschnitt 120 befindet, um über den E/A-Kontakt-Pad 190 ein Eingangssignal von einem anderen Chip zu empfangen und das Eingangssignal in einen Niveau-Herunterschieber in dem Kernabschnitt 110 zu treiben. Der Niveau-Herunterschieber kann das Eingangssignal aus der E/A-Spannungsdomäne in die Kernspannungsdomäne verschieben, damit die Kernschaltung das Eingangssignal mit einer richtigen Spannungsdomäne empfängt.
Während eines Verfahrens des Hochfahrens können in der E/A-Schaltung zwei mögliche Szenarien auftreten. 2A veranschaulicht ein beispielhaftes Schaltungsverhalten der E/A-Schaltung gemäß einem ersten Szenario während eines Verfahrens des Hochfahrens. Wie in 2A dargestellt, steigt zunächst während des Verfahrens des Hochfahrens die E/A-Spannung 202 des E/A-Abschnitts 120 auf einen Zustand hoher Spannung innerhalb der E/A-Spannungsdomäne. Die POC-Spannung 206 steigt zusammen mit der E/A-Spannung 202. Dann steigt die Kernspannung 204 des Kernabschnitts 110 auf einen Zustand hoher Spannung innerhalb der Kernspannungsdomäne. Während des Verfahrens des Steigerns der Kernspannung 204 wird die POC-Spannung 206 auf einen Zustand niedriger Spannung gesenkt. In diesem Beispiel wird ein POC-Signal verwendet, um nach einem Zustand niedriger Spannung der POC-Spannung 206 Schiebeoperationen sowohl an dem ersten Niveauschieber 121 als auch an dem zweiten Niveauschieber 122 zu ermöglichen. Das heißt, in Reaktion auf den Zustand niedriger Spannung der POC-Spannung 206 beginnen der erste Niveauschieber 121 und der zweite Niveauschieber 122, normal als Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um die Spannungsniveaus des I_up-Signals 210 bzw. des OE_up-Signals 220 nach oben zu verschieben. Hier dient dasselbe POC-Signal als ein Gating-Signal sowohl des ersten Niveauschiebers 121 als auch des zweiten Niveauschiebers 122, bevor die Spannungen bereit sind. Es gibt keine Steuerung der zeitlichen Abfolge, wenn das POC-Signal in den ersten Niveauschieber 121 und den zweiten Niveauschieber 122 eintritt. Obwohl als ein Signal erzeugt, kann das POC-Signal zu verschiedenen Zeitpunkten in den ersten Niveauschieber 121 und den zweiten Niveauschieber 122 eintreten, so dass das I_up-Signal 210 und das OE_up-Signal 220 zu verschiedenen Zeitpunkten auf einen Zustand hoher Spannung ansteigen können.
Beispielsweise steigt in dem Szenario, das in 2A dargestellt ist, das I_up-Signal 210 zu der Zeit t1 von dem Zustand niedriger Spannung L auf den Zustand hoher Spannung H, während das OE_up-Signal 220 zu der Zeit t2 nach der Zeit t1 von dem Zustand niedriger Spannung L auf den Zustand hoher Spannung H steigt. In diesem Fall tritt während des Hochfahrens kein Störimpuls auf, da die Kontakt-Padspannung 230 des E/A-Kontakt-Pads 190 zusammen mit dem Anstieg der Spannung des OE_up-Signals 220 sanft von einem Referenzspannungszustand Z auf einen Zustand hoher Spannung H steigt. Dies liegt daran, dass das I_up-Signal 210 einen stabilen Zustand hoher Spannung erreicht hat, bevor das OE_up-Signal 220 auf den Zustand hoher Spannung steigt, so dass, wenn das OE_up-Signal 220 den zu bestätigenden Zustand hoher Spannung erreicht, die Kontakt-Padspannung 230 des E/A-Kontakt-Pads 190 gemäß dem stabilen Zustand hoher Spannung des I_up-Signals 210 direkt auf einen Zustand hoher Spannung getrieben wird.
2B veranschaulicht ein anderes beispielhaftes Schaltungsverhalten der E/A-Schaltung gemäß einem zweiten Szenario während eines Verfahrens des Hochfahrens. Wie in 2B dargestellt, steigt die E/A-Spannung 202 des E/A-Abschnitts 120 während des Verfahrens des Hochfahrens zunächst auf einen Zustand hoher Spannung innerhalb der E/A-Spannungsdomäne an. Während des Verfahrens des Steigerns der Kernspannung 204 wird die POC-Spannung 206 auf einen Zustand niedriger Spannung gesenkt. Ähnlich wie beim ersten Szenario wird in diesem Beispiel ein POC-Signal verwendet, um nach einem Zustand niedriger Spannung der POC-Spannung 206 Schiebeoperationen sowohl an dem ersten Niveauschieber 121 als auch an dem zweiten Niveauschieber 122 zu ermöglichen. Das heißt, in Reaktion auf den Zustand niedriger Spannung der POC-Spannung 206 beginnen der erste Niveauschieber 121 und der zweite Niveauschieber 122, normal als Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um die Spannungsniveaus des I_up-Signals 210 bzw. des OE_up-Signals 220 nach oben zu verschieben. Wie oben beschrieben, dient dasselbe POC-Signal als ein Gating-Signal sowohl des ersten Niveauschiebers 121 als auch des zweiten Niveauschiebers 122, bevor die Spannungen bereit sind; und es gibt keine Steuerung der zeitlichen Abfolge, wenn das POC-Signal in den ersten Niveauschieber 121 und den zweiten Niveauschieber 122 eintritt. Obwohl als ein Signal erzeugt, kann das POC-Signal zu verschiedenen Zeitpunkten in den ersten Niveauschieber 121 und den zweiten Niveauschieber 122 eintreten, so dass das I_up-Signal 210 und das OE_up-Signal 220 zu verschiedenen Zeitpunkten auf einen Zustand hoher Spannung ansteigen können.
Beispielsweise steigt in dem Szenario, das in 2B dargestellt ist, das OE_up-Signal 220 zu der Zeit t1 von dem Zustand niedriger Spannung L auf den Zustand hoher Spannung H, während das I_up-Signal 210 zu der Zeit t2 nach der Zeit t1 von dem Zustand niedriger Spannung L auf den Zustand hoher Spannung H steigt. In diesem Fall tritt während des Hochfahrens ein Störimpuls 250 auf, da die Kontakt-Padspannung 230 des E/A-Kontakt-Pads 190 zunächst eine Spannungsspitze bildet und dann mit dem Anstieg der Spannung des I_up-Signals 210 von einem Referenzspannungszustand Z auf einen Zustand hoher Spannung H steigt. Dies liegt daran, dass das I_up-Signal 210 auf den Zustand hoher Spannung steigt, nachdem das OE_up-Signal 220 auf den Zustand hoher Spannung ansteigt, so dass, wenn das OE_up-Signal 220 den zu bestätigenden Zustand hoher Spannung erreicht, die Kontakt-Padspannung 230 des E/A-Kontakt-Pads 190 nicht direkt auf den Zustand hoher Spannung getrieben wird, da das I_up-Signal 210 immer noch eine niedrige Spannung aufweist. Das OE-Signal steuert in diesem Fall einen falschen I_up-Zustand in den E/A-Kontakt-Pad. Anschließend, wenn das I_up-Signal 210 bei t2 auf die hohe Spannung ansteigt, wird die Kontakt-Padspannung 230 des E/A-Kontakt-Pads 190 gemäß dem Zustand hoher Spannung des I_up-Signals 210 auf den Zustand hoher Spannung getrieben.
Um diesen Störimpuls 250 wie in 2B zu vermeiden und um sicherzustellen, dass das Schaltungsverhalten während eines Verfahrens des Hochfahrens immer wie bei dem ersten Szenario in 2A ist, offenbart die vorliegende Lehre verschiedene Ausführungsformen einer Gating-Schaltung zum Erzeugen von zwei separaten POC-Signalen zum Steuern des ersten Niveauschiebers 121 bzw. des zweiten Niveauschiebers 122 und zum Steuern der Signalabfolge der zwei separaten POC-Signale.
3 veranschaulicht eine beispielhafte Gating-Schaltung 300 in einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung, z.B. der Schaltung 100 in 1, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in 3 dargestellt, umfasst die Gating-Schaltung 300 sechs Transistoren 341, 342, 343, 344, 345, 346 und zwei Inverter 332, 334. Die Gating-Schaltung 300 umfasst einen ersten Transistor 341 und einen zweiten Transistor 342 (z.B. einen MOSFET des n-Typs und entsprechend einen MOSFET des p-Typs), welche gemeinsam von einer logischen Inversion des ersten Einschaltsteuersignals POC1 310 gesteuert werden. In diesem Beispiel wird, wenn die logische Inversion des POC1-Signals 310 erneut invertiert wird, wenn sie in den ersten Transistor 341 eintritt, der erste Transistor im Effekt durch das POC1-Signal 310 gesteuert. Die Gating-Schaltung 300 umfasst einen dritten Transistor 343, welcher mit dem zweiten Transistor 342 verbunden ist und von einer logischen Inversion des Signals I 304 gesteuert wird. Die Gating-Schaltung 300 umfasst einen vierten Transistor 344 (z.B. einen MOSFET des n-Typs), welcher durch das Signal I_up 306 gesteuert wird. Die Gating-Schaltung 300 umfasst einen fünften Transistor 345 (z.B. einen MOSFET des n-Typs), welcher mit dem vierten Transistor 344 verbunden ist und durch das Signal I 302 gesteuert wird.
Die Gating-Schaltung 300 umfasst einen ersten Inverter 331, welcher dafür eingerichtet ist, das zweite Einschaltsteuersignal POC2 320 auf der Grundlage von Ausgaben eines oder mehrerer der sechs Transistoren zu erzeugen. Die Gating-Schaltung 300 umfasst auch einen zweiten Inverter 332, welcher zwischen den ersten Transistor 341 und den ersten Inverter 331 geschaltet ist. Die Gating-Schaltung 300 umfasst außerdem einen sechsten Transistor 346, welcher mit dem fünften Transistor 345 verbunden ist und durch ein Ausgabesignal des zweiten Inverters 332 gesteuert wird.
Mit dieser beispielhaften Struktur der Gating-Schaltung 300 wird das zweite Einschaltsteuersignal POC2 320 aktiviert, nachdem das erste Einschaltsteuersignal POC1 aktiviert wird. In einem Beispiel wird zunächst das POC1-Signal aktiviert, d.h. aus einem Zustand hoher Spannung in einen Zustand niedriger Spannung gebracht. Entsprechend wird die logische Inversion des ersten Einschaltsteuersignals POC1 als ein Eingangssignal in den ersten Transistor 341 und den zweiten Transistor 342 aus einem Zustand niedriger Spannung in einen Zustand hoher Spannung gebracht. Dann wird der erste Transistor 341 ausgeschaltet und der zweite Transistor 342 wird eingeschaltet. Somit wird die Eingabe des zweiten Inverters 332 aus einem Zustand hoher Spannung in einen Zustand niedriger Spannung gebracht. Dann wird die Eingabe der ersten Inverters 331 aus einem Zustand niedriger Spannung in einen Zustand hoher Spannung gebracht. Entsprechend wird die Ausgabe des ersten Inverters 331 aus einem Zustand hoher Spannung in einen Zustand niedriger Spannung gebracht, d.h. das zweite Einschaltsteuersignal POC2 320 wird aktiviert. Daher wird das Signal POC2 320 aktiviert, nachdem das Signal POC1 aktiviert wird. Der dritte Transistor 343, der vierte Transistor 344, der fünfte Transistor 345 und der sechste Transistor 346 können dabei helfen, die Gating-Schaltung 300 zu steuern. Beispielsweise ermöglicht der sechste Transistor 346 durch Verbinden des Steuer-Endes des sechsten Transistors 346 mit dem Ausgang des zweiten Inverters 332, dass das Drain-Ende des vierten Transistors 344 nach dem Verfahren des Hochfahrens stabilisiert wird.
In dem obigen Beispiel beginnt der erste Niveauschieber 121, sobald das Signal POC1 aktiviert und auf einen Zustand niedriger Spannung geändert ist, normal als ein Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um das Spannungsniveau des I_up-Signals 306 nach oben zu verschieben. In ähnlicher Weise beginnt der zweite Niveauschieber 122, sobald das Signal POC2 aktiviert und auf einen Zustand niedriger Spannung geändert ist, normal als ein Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um das Spannungsniveau des OE_up-Signals 306 nach oben zu verschieben. Da durch die Struktur der Gating-Schaltung 300 sichergestellt ist, dass das Signal POC2 320 aktiviert wird, nachdem das Signal POC1 aktiviert wird, ist auch sichergestellt, dass das OE_up-Signal in Reaktion auf das POC2-Signal 320 erzeugt oder nach oben verschoben wird, nachdem das Datensignal I_up in Reaktion auf das POC1-Signal erzeugt oder nach oben verschoben wird, wodurch verhindert wird, dass während eines Verfahrens des Hochfahrens Störimpulse auftreten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Lehren können eine oder mehrere Komponenten (Transistoren oder Inverter) der Gating-Schaltung 300 entfernt oder ersetzt werden, ohne die zeitliche Abhängigkeit zwischen den beiden POC-Signalen zu beeinflussen, so dass die Gating-Schaltung 300 immer noch verhindern kann, dass während des Verfahrens des Hochfahrens Störimpulse auftreten.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Layout einer Gating-Schaltung, z.B. der Gating-Schaltung 300 in 3, in einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in 4 dargestellt, kann das Layout einen Metalloxid-Halbleiterabschnitt des n-Typs (NMOS) 410 und einen Metalloxid-Halbleiterabschnitt des n-Typs (PMOS) 420 umfassen, was als ein Beispiel veranschaulicht ist. Das Layout in 4 umfasst eine Oxiddiffusions(OD)-Schicht 430, eine Polysilizium(PO)-Schicht 432, die über der OD-Schicht 430 ausgebildet ist, und eine Metall-über-Oxid(MD)-Schicht 434, die über der OD-Schicht 430 ausgebildet ist. Verschiedene Komponenten der Gating-Schaltung 300 in 3 sind an entsprechenden Abschnitten des Layouts markiert. Beispielsweise ist der Transistor 341 am PMOS-Abschnitt 420 realisiert; während die Transistoren 342, 343, 344, 345, 346 am NMOS-Abschnitt 410 realisiert sind. Der erste Inverter 331 umfasst sowohl einen NMOS-Teil 331.N, der am NMOS-Abschnitt 410 realisiert ist, als auch einen PMOS-Teil 331.P, der am PMOS-Abschnitt 420 realisiert ist. In ähnlicher Weise umfasst der zweite Inverter 332 sowohl einen NMOS-Teil 332.N, der am NMOS-Abschnitt 410 realisiert ist, als auch einen PMOS-Teil 332.P, der am PMOS-Abschnitt 420 realisiert ist. Das Layout umfasst ferner eine Metall-Null(Mo)-Schicht 436, die auf der PO-Schicht und der MD-Schicht 434 ausgebildet ist; und umfasst eine Metall-Eins(Mi)-Schicht 438, die auf der Mo-Schicht 436 ausgebildet ist. Sowohl die Mo-Schicht 436 als auch die M1-Schicht 438 umfassen Metallleitungen, welche die verschiedenen Komponenten der Gating-Schaltung verbinden. Wie in 4 dargestellt, ist ein E/A-Spannungsversorgungs-Pin (VDDPST) in dem PMOS-Abschnitt 420 mit der Mo-Schicht 436 verbunden; während ein Masse-Referenz-Pin (VSS) in dem NMOS-Abschnitt 410 mit der M1-Schicht 438 verbunden ist.
Das logische Komplement des POC1-Signals 310 und des POC2-Signals 320 werden so gesteuert, dass sie eine spezielle zeitabhängige Beziehung aufweisen, wie oben beschrieben, basierend auf dem beispielhaften Layout, das in 4 dargestellt ist. In einer Ausführungsform belegt das Layout der Gating-Schaltung lediglich eine Fläche, die kleiner ist als ein vorgegebener Prozentsatz (z.B. 0,5 %, 1 % usw.) einer Gesamtfläche der E/A-Schaltung. Somit hat die Gating-Schaltung geringen oder gar keinen Einfluss auf die Realisierungsfläche der E/A-Schaltung. Das in 4 dargestellte Layout ist nur ein Beispiel für die Realisierung der Gating-Schaltung 300 in 3 und gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Lehre können andere Layouts verwendet werden, um die Gating-Schaltung 300 in 3 zu realisieren.
5 veranschaulicht eine andere beispielhafte Gating-Schaltung 500 in einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung, z.B. der Schaltung 100 in 1, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in 5 dargestellt, umfasst die Gating-Schaltung 500 in diesem Beispiel eine Reihenschaltung mit einer geraden Anzahl an Invertern 510, 520, die in Reihe verbunden sind. Die Reihenschaltung empfängt das erste Einschalt-Steuersignal POC1 123 als ein Eingangssignal und erzeugt das zweite Einschalt-Steuersignal POC2 124 als ein Ausgabesignal. Die gerade Anzahl an Invertern kann für eine Zeitverzögerung zwischen dem POCi-Signal 123 und dem P0C2-Signal 124 sorgen und einen übereinstimmenden Logikzustand zwischen dem POCi-Signal 123 und dem POC2-Signal 124 sicherstellen. In einer Ausführungsform kann die gerade Anzahl so gewählt werden, dass sie hoch genug ist, um eine ausreichende Zeitverzögerung zwischen dem POCi-Signal 123 und dem POC2-Signal 124 sicherzustellen, so dass das POC2-Signal 124 erzeugt wird, nachdem das POC1-Signal 123 einen stabilen Logikzustand erreicht hat.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Lehre umfasst die E/A-Schaltung eine oder mehrere weitere Gating-Schaltungen, von denen jede eine Struktur aufweist wie jene, die in 3 oder 5 dargestellt ist. Diese Gating-Schaltungen sind dafür eingerichtet, POC-Signale zu erzeugen und eine Signalabfolge aller POC-Signale auf der Grundlage eines vorgegebenen Designs zu steuern, um eine wünschenswerte zeitliche Abfolge der Signale in der E/A-Schaltung sicherzustellen. Die wünschenswerte zeitliche Abfolge kann für ein oder mehrere andere Signale als das Datensignal und das Ausgabeaktivierungssignal gelten.
6 veranschaulicht ein beispielhaftes Schaltungsverhalten während eines Hochfahrens einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung, z.B. der Schaltung 100 in 1, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in 6 dargestellt, steigt die E/A-Spannung 602 des E/A-Abschnitts 120 während des Verfahrens des Hochfahrens zunächst auf einen Zustand hoher Spannung innerhalb der E/A-Spannungsdomäne an. Die erste POC-Spannung von POC1 606 und die zweite POC-Spannung von POC2 608 steigen zusammen mit der E/A-Spannung 602 an. In diesem Beispiel werden zwei separate POC-Signale POC1 und POC2 verwendet, um Schiebeoperationen an dem ersten Niveauschieber 121 bzw. dem zweiten Niveauschieber 122 zu ermöglichen, wie in 1 dargestellt. Das heißt, in Reaktion auf einen Zustand niedriger Spannung des POC1-Signals 606 beginnt der erste Niveauschieber 121, normal als ein Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um das Spannungsniveau des I_up-Signals 610 nach oben zu verschieben; und in Reaktion auf einen Zustand niedriger Spannung des POC2-Signals 608 beginnt der zweite Niveauschieber 122, normal als ein Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um das Spannungsniveau des OE_up-Signals 620 nach oben zu verschieben.
Nachdem die E/A-Spannung 602 auf den Zustand hoher Spannung ansteigt, steigt die Kernspannung 604 des Kernabschnitts 110 auf einen Zustand hoher Spannung innerhalb der Kernspannungsdomäne an. Während des Verfahrens des Steigerns der Kernspannung 604 wird die POC-Spannung von POCl 606 auf einen Zustand niedriger Spannung gesenkt, z.B. aufgrund eines Steuersignals der Gating-Schaltung. In Reaktion auf den Zustand niedriger Spannung des POC1-Signals 606 beginnt der erste Niveauschieber 121 normal als ein Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um das Spannungsniveau des I_up-Signals 610 nach oben zu verschieben. Wie in 6 dargestellt, steigt das I_up-Signal 610 aus dem Zustand niedriger Spannung L in den Zustand hoher Spannung H an, nachdem das POCl 606 auf den Zustand niedriger Spannung abgesenkt ist.
Wie oben beschrieben, steuert die Gating-Schaltung die zeitliche Abfolge zum Erzeugen der zwei POC-Signale: des POC1-Signals 606 und des POC2-Signals 608, so dass das POC1-Signal 606 mit einem Zustand niedriger Spannung erzeugt wird, bevor das POC2-Signal 608 mit dem Zustand niedriger Spannung erzeugt wird. Somit tritt das POC1-Signal in den ersten Niveauschieber 121 ein, um die Erzeugung des I_up-Signals 610 zu ermöglichen, bevor das POC2-Signal in den zweiten Niveauschieber 122 eintritt, um die Erzeugung des OE_up-Signals 620 zu ermöglichen. Hier dienen die beiden POC-Signale als Gating-Signale des ersten Niveauschiebers 121 bzw. des zweiten Niveauschiebers 122, bevor die Spannungen bereit sind.
Wie in 6 dargestellt, wird, nachdem das I_up-Signal 610 einen stabilen Zustand hoher Spannung H erreicht, das POC2-Signal 608 auf den Zustand niedriger Spannung abgesenkt, um den normalen Betrieb des zweiten Niveauschiebers 122 auszulösen. Dann verschiebt der zweite Niveauschieber 122 das Spannungsniveau des OE_up-Signals 620 aus dem Zustand niedriger Spannung L in den Zustand hoher Spannung H. Wie oben beschrieben, wird durch diese zeitabhängige Beziehung zwischen dem POC1-Signal 606 und dem POC2-Signal 608 sichergestellt, dass während des Verfahrens des Hochfahrens der E/A-Schaltung kein Störimpuls auftreten kann. Speziell umfasst gemäß dieser Ausführungsform die zeitliche Signalabfolge der E/A-Schaltung die folgende Reihenfolge: das POC1-Signal wird aktiviert, indem es auf einen Zustand niedriger Spannung abgesenkt wird, das I_up-Datensignal wird aktiviert, indem es auf einen Zustand hoher Spannung gesteigert wird, das POC2-Signal wird aktiviert, indem es auf einen Zustand niedriger Spannung abgesenkt wird, und das OE_up-Signal wird aktiviert, indem es auf einen Zustand hoher Spannung gesteigert wird.
7 veranschaulicht ein Beispiel detaillierter Schaltungsverhalten während des Hochfahrens einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung, z.B. der Schaltung 100 in 1, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Wie in 7 dargestellt, steigt die E/A-Spannung 702 während des Verfahrens des Hochfahrens zunächst auf einen Zustand hoher Spannung innerhalb der E/A-Spannungsdomäne an. Die erste POC-Spannung von POC1 706 und die zweite POC-Spannung von POC2 708 folgen der E/A-Spannung 702 und steigen ebenso auf die hohe E/A-Spannungsdomäne an. In diesem Beispiel werden zwei separate POC-Signale POC1 und POC2 verwendet, um Schiebeoperationen an dem ersten Niveauschieber 121 bzw. dem zweiten Niveauschieber 122 zu ermöglichen, wie in 1 dargestellt. Das heißt, in Reaktion auf einen Zustand niedriger Spannung des POC1-Signals 706 beginnt der erste Niveauschieber 121, normal als ein Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um das Spannungsniveau des I_up-Signals 710 nach oben zu verschieben; und in Reaktion auf einen Zustand niedriger Spannung des POC2-Signals 708 beginnt der zweite Niveauschieber 122, normal als ein Niveau-Hochschieber zu arbeiten, um das Spannungsniveau des OE_up-Signals 720 nach oben zu verschieben.
Nachdem die E/A-Spannung 702 auf den Zustand hoher Spannung ansteigt, steigt die Kernspannung 704 des Kernabschnitts 110 auf einen Zustand hoher Spannung innerhalb der Kernspannungsdomäne an. Während des Verfahrens des Steigerns der Kernspannung 704 wird die POC-Spannung von POC1 706 auf einen Zustand niedriger Spannung gesenkt, z.B. aufgrund eines Steuersignals der Gating-Schaltung. Die Schaltungsverhalten innerhalb des Abschnitts 790 sind in der entsprechenden vergrößerten Ansicht 792 detaillierter zu sehen. Wie in der detaillierten Ansicht 792 dargestellt, wird in Reaktion auf den Zustand niedriger Spannung des POC1-Signals 706 das Spannungsniveau des I_up-Signals 710 auf den Zustand hoher Spannung gesteigert. In diesem Beispiel verschiebt der erste Niveauschieber 121 das Datensignal I 711 aus einer niedrigen Kernspannungsdomäne 0,75 V in eine hohe E/A-Spannungsdomäne 1,8 V, so dass es zu dem Niveau-hoch-Datensignal I_up 710 wird.
Wie oben beschrieben, steuert die Gating-Schaltung die zeitliche Abfolge für die Erzeugung der beiden POC-Signale: des POC1-Signals 706 und des POC2-Signals 708, so dass das POC1-Signal 706 mit einem Zustand niedriger Spannung erzeugt wird, bevor das POC2-Signal 708 mit dem Zustand niedriger Spannung erzeugt wird. Somit tritt das POC1-Signal in den ersten Niveauschieber 121 ein, um die Erzeugung des I_up-Signals 710 zu ermöglichen, bevor das POC2-Signal in den zweiten Niveauschieber 122 eintritt, um die Erzeugung des OE_up-Signals 720 zu ermöglichen. Hier dienen die beiden POC-Signale als Gating-Signale des ersten Niveauschiebers 121 bzw. des zweiten Niveauschiebers 122, bevor die Spannungen bereit sind.
Wie in der vergrößerten Ansicht 792 dargestellt, wird, nachdem das POC1-Signal auf einen Zustand niedriger Spannung abgesenkt ist, das POC2-Signal 708 auf den Zustand niedriger Spannung abgesenkt, um den normalen Betrieb des zweiten Niveauschiebers 122 auszulösen. Dann in Reaktion auf den Zustand niedriger Spannung des POC2-Signals 708 das Spannungsniveau des OE_up-Signals 720 auf den Zustand hoher Spannung gesteigert. In diesem Beispiel verschiebt der zweite Niveauschieber 122 das OE-Signal 721 aus einer niedrigen Kernspannungsdomäne 0,75 V in eine hohe E/A-Spannungsdomäne 1,8 V, so dass es zu dem Niveau-hoch-OE-Signal OE_up 720 wird. Wie oben beschrieben, wird durch diese zeitabhängige Beziehung zwischen dem POC1-Signal 706 und dem POC2-Signal 708 sichergestellt, dass während des Verfahrens des Hochfahrens der E/A-Schaltung kein Störimpuls an der Kontakt-Padspannung 730 auftreten kann, da das Niveau-hoch-OE-Signal OE_up 720 aktiviert wird, den Zustand hoher Spannung zu erreichen, nachdem das Niveau-hoch-Datensignal I_up 710 aktiviert ist, den Zustand hoher Spannung zu erreichen.
Wie in 7 dargestellt, beträgt die zeitliche Dauer von der Spannungsänderung des POC1-Signals 706 bis zu der Spannungsänderung des POC2-Signals 708 ungefähr 30 Nanosekunden, was viel kürzer ist als eine typische zeitliche Dauer eines Hochfahrens, z.B. 100 Mikrosekunden. Somit beeinflusst die offenbarte Steuerung der zeitlichen Abfolge des POC1-Signals 706 und des POC2-Signals 708 die Zeit des Hochfahrens der E/A-Schaltung nicht.
8 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockschaubild einer anderen Schaltung 800, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Gemäß einer Ausführungsform kann die Schaltung 800 Teil eines Chips in einem IC-System sein. Der Chip kann über den E/A-Kontakt-Pad 890, gesteuert durch die E/A-Schaltung 800, mit anderen Chips in dem System kommunizieren. Wie in 8 dargestellt, umfasst die Schaltung 800 zwei Abschnitte, einen Kernabschnitt 810, welcher eine erste Spannungsdomäne aufweist, und einen E/A-Abschnitt 820, welcher eine zweite Spannungsdomäne aufweist.
In diesem Beispiel umfasst der Kernabschnitt 810 einen ersten Puffer 811, welcher ein Eingangsdatensignal I empfängt und ein geglättetes Datensignal mit demselben Spannungsniveau wie das Eingangsdatensignal I erzeugt. Das Eingangsdatensignal I kann durch eine Kernschaltung erzeugt werden, die mit dem ersten Puffer 811 verbunden ist. Die Kernschaltung (nicht dargestellt) führt eine Kernfunktion des Chips gemäß Kunden-Design aus. Die Kernschaltung erzeugt das Eingangsdatensignal I, um Daten über den E/A-Kontakt-Pad 890 an einen anderen Chip auszugeben. Das von der Kernschaltung erzeugte Eingangsdatensignal I weist eine Spannung innerhalb einer Kerndomäne auf, z.B. 0 V bis 0,75 V.
Der Kernabschnitt 810 umfasst in diesem Beispiel außerdem einen zweiten Puffer 812, welcher ein Ausgabeaktivierungssignal OE empfängt und ein geglättetes OE-Signal mit demselben Spannungsniveau wie das Ausgabeaktivierungssignal OE erzeugt. Das Ausgabeaktivierungssignal OE wird ebenfalls durch die Kernschaltung erzeugt, die mit dem zweiten Puffer 812 verbunden ist. Die Kernschaltung erzeugt das Ausgabeaktivierungssignal OE, um die Datenausgabe an einen anderen Chip über den E/A-Kontakt-Pad 890 zu steuern. Das von der Kernschaltung erzeugte Ausgabeaktivierungssignal OE weist eine Spannung innerhalb der Kerndomäne auf, z.B. 0 V bis 0,75 V.
Der E/A-Abschnitt 820 umfasst in diesem Beispiel einen ersten Niveauschieber 821, welcher mit dem ersten Puffer 811 verbunden ist und das geglättete Datensignal aus dem ersten Puffer 811 empfängt. Der erste Niveauschieber 821 kann das geglättete Datensignal aus der Kernspannungsdomäne in eine E/A-Spannungsdomäne verschieben, z.B. 0 V bis 1,98 V. Die E/A-Spannungsdomäne liegt in diesem Beispiel höher als die Kernspannungsdomäne, so dass der erste Niveauschieber 821 das geglättete Datensignal aus einem Zustand niedriger Spannung in einen Zustand hoher Spannung verschieben kann. Das heißt, der erste Niveauschieber 821 ist in diesem Beispiel ein Niveau-Hochschieber. Die Schiebeoperation an dem ersten Niveauschieber 821 wird durch ein POC-Signal 823 gesteuert. Die Schiebeoperation wird nach einer Auslösung durch das POC-Signal 823 durchgeführt. Das heißt, eine Zustandsänderung (z.B. von einem Zustand hoher Spannung zu einem Zustand niedriger Spannung) des POC-Signals 823 ermöglicht, dass der erste Niveauschieber 821 das geglättete Datensignal aus der Kernspannungsdomäne in die E/A-Spannungsdomäne verschiebt und ein Niveau-hoch-Datensignal I_up innerhalb der E/A-Spannungsdomäne erzeugt. Das Niveau-hoch-Datensignal I_up ist über den E/A-Kontakt-Pad 890 an einen anderen Chip zu senden oder auszugeben.
Der E/A-Abschnitt 820 umfasst in diesem Beispiel außerdem einen zweiten Niveauschieber 822, welcher mit dem zweiten Puffer 812 verbunden ist und das geglättete OE-Signal aus dem zweiten Puffer 812 empfängt. Der zweite Niveauschieber 822 kann das geglättete OE-Signal aus der Kernspannungsdomäne in die E/A-Spannungsdomäne verschieben, z.B. 0 V bis 1,98 V. Die E/A-Spannungsdomäne liegt in diesem Beispiel höher als die Kernspannungsdomäne, so dass der zweite Niveauschieber 822 das geglättete OE-Signal aus einem Zustand niedriger Spannung in einen Zustand hoher Spannung verschieben kann. Das heißt, der zweite Niveauschieber 822 ist in diesem Beispiel ein Niveau-Hochschieber. Die Schiebeoperation an dem zweiten Niveauschieber 822 wird ebenso durch das POC-Signal 823 gesteuert. Die Schiebeoperation wird nach einer Auslösung durch das POC-Signal 823 durchgeführt. Das heißt, eine Zustandsänderung (z.B. von einem Zustand hoher Spannung zu einem Zustand niedriger Spannung) des POC-Signals 823 ermöglicht, dass der zweite Niveauschieber 822 das geglättete OE-Signal aus der Kernspannungsdomäne in die E/A-Spannungsdomäne verschiebt und ein Niveau-hoch-OE-Signal OE_up innerhalb der E/A-Spannungsdomäne erzeugt. Das Niveau-hoch-OE-Signal OE_up ist zu verwenden, um die Datenausgabe des Niveau-hoch-Datensignals I_up über den E/A-Kontakt-Pad 890 an einen anderen Chip zu steuern.
Obwohl dasselbe POC-Signal als ein Gating-Signal sowohl für den ersten Niveauschieber 821 als auch für den zweiten Niveauschieber 822 dient, bevor die Spannungen bereit sind, umfasst der E/A-Abschnitt 820 außerdem eine Verzögerungsschaltung 825, welche mit dem zweiten Niveauschieber 822 verbunden ist und dafür eingerichtet ist, ein verzögertes OE_up-Signal zu erzeugen, basierend auf dem OE_up-Signal, das von dem zweiten Niveauschieber 822 ausgegeben wird. In dieser Ausführungsform umfasst die Verzögerungsschaltung 825 einen Kondensator C_OE, der mit einem Ausgang des zweiten Niveauschiebers 822 verbunden ist. Der Kondensator C_OE kann so ausgestaltet sein, dass er eine Kapazität aufweist, die hoch genug ist, um sicherzustellen, dass das verzögerte OE_up-Signal erzeugt wird, nachdem das Datensignal I_up einen stabilen Logikzustand erreicht hat. Entsprechend kann die Verzögerungsschaltung 825 steuern, dass das Niveau-hoch-OE-Signal OE_up verzögert wird, um mit dem Zustand hoher Spannung in die Steuerungs-Logikschaltung 126 einzutreten, nachdem das Niveau-hoch-Datensignal I_up mit einem stabilen Logikzustand hoher Spannung in die Logikschaltung 126 eintritt, um zu verhindern, dass während eines Verfahrens des Hochfahrens der E/A-Schaltung Störimpulse auftreten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verzögerungsschaltung 825 eine Struktur aufweisen, die sich von der in 8 dargestellten unterscheidet, und immer noch einen Zeitverzögerungseffekt für das Niveau-hoch-OE-Signal OE_up erreichen. Beispielsweise kann die Verzögerungsschaltung 825 einen Zeitverzögerungseffekt aufweisen, basierend auf mindestens einem aus: einem Widerstand, einem Kondensator, einem Transistor, einer Diode und einem Timer.
Der E/A-Abschnitt 820 umfasst in diesem Beispiel außerdem eine Steuerungs-Logikschaltung 826, welche mit dem ersten Niveauschieber 821 und dem zweiten Niveauschieber 822 verbunden ist und dafür eingerichtet ist, den E/A-Kontakt-Pad 890 auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches auf dem Datensignal I_up und dem verzögerten OE_up-Signal basiert. Das heißt, die Steuerungs-Logikschaltung 826 kann in Reaktion auf das verzögerte OE_up-Signal über den E/A-Kontakt-Pad 180 das Datensignal I_up ausgeben. Speziell, wenn das verzögerte OE_up-Signal nicht bestätigt ist, befindet sich die Steuerungs-Logikschaltung 826 in einem Tristate-Modus und treibt den E/A-Kontakt-Pad 890 nicht. Wenn das verzögerte OE_up-Signal bestätigt ist, treibt die Steuerungs-Logikschaltung 826 den E/A-Kontakt-Pad 890 auf ein Spannungsniveau und/oder einen logischen Zustand, der dem Datensignal I_up entspricht. Obwohl in 8 nicht dargestellt, kann die Schaltung 800 außerdem einen Eingangspuffer umfassen, welcher sich in dem E/A-Abschnitt 820 befindet, um über den E/A-Kontakt-Pad 890 ein Eingangssignal von einem anderen Chip zu empfangen und das Eingangssignal in einen Niveau-Herunterschieber in dem Kernabschnitt 810 zu treiben. Der Niveau-Herunterschieber kann das Eingangssignal aus der E/A-Spannungsdomäne in die Kernspannungsdomäne für die Kernschaltung verschieben, um das Eingangssignal mit einer richtigen Spannungsdomäne zu empfangen.
9 ist ein Ablaufplan, welcher ein beispielhaftes Verfahren 900 zur Verhinderung von Störimpulsen in einer Schaltung, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Bei der Operation 902 wird ein erstes Einschaltsteuerungs(POC)-Signal mit einem ersten Niveauschieber in einer Eingabe/Ausgabe-Schaltung verbunden. Bei der Operation 904 wird ein erstes Eingangssignal aus einer ersten Spannungsdomäne in eine zweite Spannungsdomäne verschoben, um in Reaktion auf das erste POC-Signal ein Datensignal zu erzeugen. Bei der Operation 906 wird ein zweites POC-Signal mit einem zweiten Niveauschieber in der Eingabe/Ausgabe-Schaltung verbunden. Bei der Operation 908 wird ein zweites Eingangssignal aus der ersten Spannungsdomäne in die zweite Spannungsdomäne verschoben, um in Reaktion auf das zweite POC-Signal ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen. Bei der Operation 910 wird ein Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf eine Spannung getrieben, die auf dem Datensignal und dem Ausgabeaktivierungssignal basiert. Die Reihenfolge der Operationen, die in 9 dargestellt sind, kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung geändert werden.
In einer Ausführungsform wird eine Schaltung offenbart, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist. Die Schaltung umfasst: einen ersten Niveauschieber, einen zweiten Niveauschieber und eine Steuerungs-Logikschaltung. Der erste Niveauschieber ist dafür eingerichtet, ein Datensignal zu erzeugen. Der zweite Niveauschieber ist dafür eingerichtet, ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen. Der erste und zweite Niveauschieber werden durch ein erstes bzw. zweites Einschaltsteuersignal gesteuert. Die Steuerungs-Logikschaltung ist mit dem ersten Niveauschieber und dem zweiten Niveauschieber verbunden und dafür eingerichtet, den Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches auf dem Datensignal und dem Ausgabeaktivierungssignal basiert.
In einer anderen Ausführungsform wird eine Schaltung offenbart, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist. Die Schaltung umfasst: einen ersten Niveauschieber, einen zweiten Niveauschieber, eine Verzögerungsschaltung und eine Steuerungs-Logikschaltung. Der erste Niveauschieber ist dafür eingerichtet, ein Datensignal zu erzeugen. Der zweite Niveauschieber ist dafür eingerichtet, ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen. Der erste und zweite Niveauschieber werden durch ein erstes bzw. zweites Einschaltsteuersignal gesteuert. Die Verzögerungsschaltung ist mit dem zweiten Niveauschieber verbunden und dafür eingerichtet, ein verzögertes Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen, welches auf dem Ausgabeaktivierungssignal basiert. Die Steuerungs-Logikschaltung ist mit dem ersten Niveauschieber und dem zweiten Niveauschieber verbunden und dafür eingerichtet, den Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches auf dem Datensignal und dem verzögerten Ausgabeaktivierungssignal basiert.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verhinderung von Störimpulsen in einer Schaltung offenbart, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist. Das Verfahren umfasst: Verbinden eines ersten Einschaltsteuersignals mit einem ersten Niveauschieber in der Schaltung; in Reaktion auf das erste Einschaltsteuersignal Verschieben eines ersten Eingangssignals aus einer ersten Spannungsdomäne in eine zweite Spannungsdomäne, um ein Datensignal zu erzeugen; Verbinden eines zweiten Einschaltsteuersignals mit einem zweiten Niveauschieber in der Schaltung; in Reaktion auf das zweite Einschaltsteuersignal Verschieben eines zweiten Eingangssignals aus der ersten Spannungsdomäne in die zweite Spannungsdomäne, um ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen; und Treiben des Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pads auf ein Spannungsniveau, welches auf dem Datensignal und dem Ausgabeaktivierungssignal basiert.
Im Vorstehenden werden Merkmale verschiedener Ausführungsformen so umrissen, dass der Fachmann die Erscheinungsformen der vorliegenden Offenbarung besser verstehen kann. Der Fachmann erkennt, dass er die vorliegende Offenbarung einfach als eine Basis zum Gestalten oder Modifizieren anderer Verfahren und Strukturen zum Erfüllen derselben Zwecke und/oder Erhalten derselben Vorteile wie bei den hier vorgestellten Ausführungsformen nutzen kann. Der Fachmann realisiert auch, dass solche äquivalenten Konstruktionen nicht von der Idee und vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abweichen und dass er verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen hieran vornehmen kann, ohne von der Idee und vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62551467 [0001]

Claims

Schaltung, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, umfassend: einen ersten Niveauschieber, welcher dafür eingerichtet ist, ein Datensignal zu erzeugen; einen zweiten Niveauschieber, welcher dafür eingerichtet ist, ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen, wobei der erste und zweite Niveauschieber durch ein erstes bzw. zweites Einschaltsteuersignal gesteuert werden; und eine Steuerungs-Logikschaltung, welche mit dem ersten Niveauschieber und dem zweiten Niveauschieber verbunden und dafür eingerichtet ist, den Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches auf dem Datensignal und dem Ausgabeaktivierungssignal basiert.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei: der erste Niveauschieber dafür eingerichtet ist, ein erstes Eingangssignal auf einer ersten Spannungsdomäne zu empfangen und in Reaktion auf das erste Einschaltsteuersignal das erste Eingangssignal auf eine zweite Spannungsdomäne zu verschieben, um das Datensignal zu erzeugen; und der zweite Niveauschieber dafür eingerichtet ist, ein zweites Eingangssignal auf der ersten Spannungsdomäne zu empfangen und in Reaktion auf das zweite Einschaltsteuersignal das zweite Eingangssignal auf die zweite Spannungsdomäne zu verschieben, um das Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen.
Schaltung nach Anspruch 2, wobei die zweite Spannungsdomäne höher liegt als die erste Spannungsdomäne.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Gating-Schaltung, welche dafür eingerichtet ist, das erste und zweite Einschaltsteuersignal zu erzeugen und eine Signalabfolge des ersten und zweiten Einschaltsteuersignals so zu steuern, dass das erste Einschaltsteuersignal ermöglicht, dass der erste Niveauschieber das Datensignal erzeugt, bevor das zweite Einschaltsteuersignal ermöglicht, dass der zweite Niveauschieber das Ausgabeaktivierungssignal erzeugt.
Schaltung nach Anspruch 4, wobei die Gating-Schaltung umfasst: einen ersten Transistor, welcher durch das Datensignal gesteuert ist; einen zweiten Transistor, welcher durch ein Signal gesteuert ist, das eine logische Inversion des ersten Einschaltsteuersignals ist; und einen ersten Inverter, welcher dafür eingerichtet ist, das zweite Einschaltsteuersignal zu erzeugen, basierend auf Ausgaben des ersten Transistors und des zweiten Transistors, so dass das zweite Einschaltsteuersignal basierend darauf erzeugt wird, ob das Datensignal einen stabilen Logikzustand erreicht hat.
Schaltung nach Anspruch 5, wobei die Gating-Schaltung ferner umfasst: einen zweiten Inverter, welcher zwischen den zweiten Transistor und den ersten Inverter geschaltet ist; einen dritten Transistor, welcher mit dem ersten Transistor verbunden ist und durch ein Eingangssignal des ersten Niveauschiebers gesteuert ist; einen vierten Transistor, welcher mit dem ersten Transistor verbunden ist und durch ein Signal gesteuert ist, welches eine logische Inversion des Eingangssignals des ersten Niveauschiebers ist; einen fünften Transistor, welcher mit dem zweiten Transistor verbunden ist und durch das erste Einschaltsteuersignal gesteuert ist; und einen sechsten Transistor, welcher mit dem ersten Transistor verbunden ist und durch ein Ausgabesignal des zweiten Inverters gesteuert ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei: die Gating-Schaltung eine Reihenschaltung umfasst, welche eine gerade Anzahl an Invertern aufweist, die in Reihe verbunden sind; die Reihenschaltung das erste Einschaltsteuersignal als ein Eingangssignal empfängt und das zweite Einschaltsteuersignal als ein Ausgabesignal erzeugt; und die gerade Anzahl hoch genug ist, um sicherzustellen, dass das zweite Einschaltsteuersignal erzeugt wird, nachdem das erste Einschaltsteuersignal ermöglicht, dass der erste Niveauschieber das Datensignal erzeugt.
Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Gating-Schaltung eine Fläche belegt, die kleiner als ein vorgegebener Prozentsatz einer Gesamtfläche der Schaltung ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Gating-Schaltung eine Leistungsfähigkeit der Schaltung nach einem Verfahren des Hochfahrens der Schaltung nicht beeinflusst.
Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, ferner umfassend eine weitere Gating-Schaltung, welche dafür eingerichtet ist, ein drittes Einschaltsteuersignal zu erzeugen und eine Signalabfolge des ersten, zweiten und dritten Einschaltsteuersignals auf der Grundlage eines vorgegebenen Designs zu steuern.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerungs-Logikschaltung dafür eingerichtet ist, den Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches dem Datensignal entspricht, wenn das Ausgabeaktivierungssignal bestätigt ist.
Schaltung, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, umfassend: einen ersten Niveauschieber, welcher dafür eingerichtet ist, ein Datensignal zu erzeugen; einen zweiten Niveauschieber, welcher dafür eingerichtet ist, ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen, wobei der erste und zweite Niveauschieber durch ein Einschaltsteuersignal gesteuert werden; und eine Verzögerungsschaltung, welche mit dem zweiten Niveauschieber verbunden und dafür eingerichtet ist, ein verzögertes Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen, welches auf dem Ausgabeaktivierungssignal basiert; und eine Steuerungs-Logikschaltung, welche mit dem ersten Niveauschieber und dem zweiten Niveauschieber verbunden und dafür eingerichtet ist, den Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad auf ein Spannungsniveau zu treiben, welches auf dem Datensignal und dem verzögerten Ausgabeaktivierungssignal basiert.
Schaltung nach Anspruch 12, wobei: der erste Niveauschieber dafür eingerichtet ist, ein erstes Eingangssignal auf einer ersten Spannungsdomäne zu empfangen und in Reaktion auf das erste Einschaltsteuersignal das erste Eingangssignal auf eine zweite Spannungsdomäne zu verschieben, um das Datensignal zu erzeugen; und der zweite Niveauschieber dafür eingerichtet ist, ein zweites Eingangssignal auf der ersten Spannungsdomäne zu empfangen und in Reaktion auf das zweite Einschaltsteuersignal das zweite Eingangssignal auf die zweite Spannungsdomäne zu verschieben, um das Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen.
Schaltung nach Anspruch 13, wobei die zweite Spannungsdomäne höher liegt als die erste Spannungsdomäne.
Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das verzögerte Ausgabeaktivierungssignal erzeugt wird, nachdem das Datensignal erzeugt ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Verzögerungsschaltung einen Kondensator umfasst, der mit einem Ausgang des zweiten Niveauschiebers verbunden ist, und wobei der Kondensator eine Kapazität aufweist, die hoch genug ist, um sicherzustellen, dass das verzögerte Ausgabeaktivierungssignal erzeugt wird, nachdem das Datensignal einen stabilen Logikzustand erreicht hat.
Verfahren zur Verhinderung von Störimpulsen in einer Schaltung, die mit einem Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pad verbunden ist, umfassend: Verbinden eines ersten Einschaltsteuersignals mit einem ersten Niveauschieber in der Schaltung; in Reaktion auf das erste Einschaltsteuersignal Verschieben eines ersten Eingangssignals aus einer ersten Spannungsdomäne in eine zweite Spannungsdomäne, um ein Datensignal zu erzeugen; Verbinden eines zweiten Einschaltsteuersignals mit einem zweiten Niveauschieber in der Schaltung; in Reaktion auf das zweite Einschaltsteuersignal Verschieben eines zweiten Eingangssignals aus der ersten Spannungsdomäne in die zweite Spannungsdomäne, um ein Ausgabeaktivierungssignal zu erzeugen; und Treiben des Eingabe/Ausgabe-Kontakt-Pads auf ein Spannungsniveau, welches auf dem Datensignal und dem Ausgabeaktivierungssignal basiert.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die zweite Spannungsdomäne höher liegt als die erste Spannungsdomäne.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei während eines Verfahrens des Hochfahrens der Schaltung das Ausgabeaktivierungssignal erzeugt wird, nachdem das Datensignal einen stabilen Logikzustand erreicht hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, ferner umfassend: Erzeugen des ersten Einschaltsteuersignals; und Erzeugen des zweiten Einschaltsteuersignals nach einer Zeitdauer, die beginnt, wenn das erste Einschaltsteuersignal erzeugt wird, wobei die Zeitdauer innerhalb eines Verfahrens des Hochfahrens der Schaltung liegt.