DE19823700C2 - Externe Anzeigevorrichtung für anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) - Google Patents

Externe Anzeigevorrichtung für anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC)

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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie zum externen Anzeigen einer Ausgabe einer anwendungsspezifischen IC (integrierten Schaltung), und besonders eine verbesserte externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische IC, welche die Ausgabe der anwendungsspezifischen IC extern anzeigt, indem sie zusätzlich vereinfachte Vorrichtungen wie Widerstände und Dreiphasenpuffer in dieser bereitstellt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine externe An­ zeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische IC gemäß dem Stand der Technik darstellt. Wie darin gezeigt, beinhaltet die externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifi­ sche IC: eine anwendungsspezifische IC 1; eine Treiberein­ heit 2 zum Ausgeben eines Treibersignals OUT gemäß einem von der anwendungsspezifischen IC 1 ausgegebenen Signal IN; und eine Anzeigeeinheit 3, bestehend aus einer Siebensegment- oder LCD-(Flüssigkristall-)Anzeige, zum externen Anzeigen eines Werts, der einem Ausgangssignal OUT der Treibereinheit 2 entspricht.
Fig. 2A und 2B sind Grafiken von Impulsdiagrammen, die jeweils das an die Treibereinheit 2 angelegte Signal IN und das von der Treibereinheit 2 ausgegebene Signal OUT darstel­ len.
Das von der anwendungsspezifischen IC 1 ausgegebene Signal IN ist im allgemeinen ein Zweipegelsignal (high und low). Die Treibereinheit 2 wandelt das Zweipegelsignal IN zu einem Mehrpegelsignal OUT. Die jeweiligen Wellenformen der Signale IN, OUT sind in Fig. 2A und 2B gezeigt. Die Anzei­ geeinheit 3 beinhaltet eine 7-Segment-Anzeige und ein LCD, und zeigt die resultierende Ausgabe der anwendungsspezifi­ schen IC 1 gemäß dem Signal OUT extern an.
Ebenso gibt die anwendungsspezifische IC 1 ein Signal mit Pegel high oder low aus, so dass die Anzeigeeinheit 3, die ein LCD oder dergleichen beinhaltet, das Mehrpegelsignal OUT erfordert. Um den resultierenden Wert der anwendungsspe­ zifischen IC 1 durch Verwenden der von einer LCD und der­ gleichen gebildeten Anzeigeeinheit 3 extern anzuzeigen, ist deshalb die Treibereinheit 2 vorzusehen, um die Anzeigeein­ heit 3 zu treiben. Die Treibereinheit 2 besteht hier aus einem zusätzlichen Halbleiterchip.
Die so aufgebaute externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung 1 beinhaltet jedoch unnötigerweise andere Bauelemente zum Treiben der LCD in der Treibereinheit 2, und erhöht dadurch Herstellkosten und Schaltungsfläche.
Ferner erfordert die anwendungsspezifische integrierte Schaltung 1 ungünstigerweise zusätzliche Hardware und Soft­ ware für den Anschluss an die Treibereinheit 2.
Aus der DE 34 27 986 A1 ist eine Schaltungsanordnungs­ ansteuerung von Flüssigkristall-Anzeigen bekannt, bei der Segmente einer Flüssigkristall-Anzeige angesteuert werden, indem Rechtecksignale mit konstanter Amplitude und Phase in entsprechende mehrpegelige Signale für einen Multiplexbe­ trieb umgewandelt werden. Insbesondere werden bei dem Mul­ tiplexbetrieb Drei-Pegelsignale verwendet.
Die US-5,070,262 offenbart einen Signalübertragungs­ schaltkreis, der zum Wandeln von Signalen als integrierte Schaltung ausgeführt ist.
Aus der US-5,677,639 ist es bekannt, basierend auf der Grundlage eines Schaltpegelsignales Signale zum Ansteuern einer Last zu erzeugen, die in Abhängigkeit der Last unter­ schiedliche Pegel aufweisen.
Die DE 24 49 034 C2 offenbart eine Steueranordnung zur Steuerung mehrerer Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten, bei der aus Wechselspannungseingangssignalen einer Amplitude Ansteuersignale für die Anzeigeeinheiten gewonnen werden, die unterschiedliche Amplituden aufweisen.
Aus der WO 96/17337 ist ein Mikrokontroller bekannt, der eine LCD-Einheit mittels Drei-Pegelsignalen steuert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifi­ sche integrierte Schaltung bereitzustellen, die durch Hinzu­ fügen einer vereinfachten Vorrichtung innerhalb der anwen­ dungsspezifischen integrierten Schaltung in der Lage ist, ein Mehrpegelsignal auszugeben, um den resultierenden Wert in einer Anzeigeeinheit anzuzeigen.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, wird eine externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, die enthält: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, eine in der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung angeordnete Wandlereinheit zum Wandeln eines von der anwen­ dungsspezifischen integrierten Schaltung ausgegebenen Zwei­ pegelsignals in eine Vielzahl von Vier- (oder Mehr-)Pegelsignalen, und eine Anzeigeeinheit zum ex­ ternen Anzeigen jeweiliger Ausgabewerte der Wandlereinheit.
Die Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Be­ schreibung besser ersichtlich. Es sollte jedoch klar sein, daß die ausführliche Beschreibung und ein spezifisches Bei­ spiel, obwohl sie eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung angeben, nur der Veranschaulichung dienen, da Fachleu­ ten aus dieser ausführlichen Beschreibung verschiedene Ände­ rungen und Modifikationen innerhalb des Geists und Bereichs der Erfindung ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beige­ fügten Zeichnungen, die nur der Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung somit nicht beschränken, besser verständlich.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine externe An­ zeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung gemäß dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 2A und 2B sind Impulsdiagramme eines an eine Treibereinheit angelegten Signals IN und eines von der Trei­ bereinheit ausgegebenen Signals OUT;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das eine externe An­ zeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das eine Wandlerein­ heit in Fig. 3 darstellt;
Fig. 5A bis 5C sind Impulsdiagramme, die jeweilige Signale hinsichtlich eines ersten Wandlers in Fig. 4 dar­ stellen; und
Fig. 6 ist ein zusammengesetztes Impulsdiagramm, das Ausgangssignale des ersten Wandlers gemäß Freigabesignalen in der Schaltung von Fig. 5 darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird nun die externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung beschrieben.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das eine externe An­ zeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie darin gezeigt, beinhaltet die externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung: eine an­ wendungsspezifische integrierte Schaltung 1; eine Wandler­ einheit 20 zum Wandeln eines von der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 1 ausgegebenen Signals IN in eine Vielzahl von Vierpegelausgangssignalen OUT1-OUTn gemäß einer Vielzahl von Freigabesignalen EN1-ENn; und eine Anzeigeein­ heit 3, die durch die Ausgangssignale OUT1-OUTn getrieben wird.
Der Aufbau der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 1 und der Anzeigeeinheit 3 ist hier identisch mit dem Stand der Technik. Die Wandlereinheit 20 ist in den beigefügten Zeichnungen der Erklärung wegen von der anwen­ dungsspezifischen integrierten Schaltung 1 getrennt; sie ist jedoch in einem realen Schaltungsentwurf innerhalb der an­ wendungsspezifischen integrierten Schaltung 1 angeordnet.
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das die Wandlereinheit 20 in Fig. 3 ausführlich darstellt. Wie darin gezeigt, beinhal­ tet die Wandlereinheit 20: einen Inverter INV zum Invertie­ ren des von der anwendungsspezifischen integrierten Schal­ tung 1 ausgegebenen Signals IN; und die ersten bis n-ten parallel zum Inverter INV geschalteten Wandler 21-2n, die Freigabesignale EN1-ENn von der anwendungsspezifischen inte­ grierten Schaltung 1 empfangen, und jeweilige logische Zu­ stände der Ausgangssignale OUT1-OUTn, die an die Anzeigeein­ heit 3 anzulegen sind, gemäß den logischen Zuständen der Signale IN und EN1-ENn wandeln.
Der erste Wandler 21 beinhaltet: einen Puffer BUF1 zum Übertragen oder Unterbrechen des Eingangssignals IN gemäß dem Freigabesignal EN1; und ein parallel zum Inverter INV geschaltetes Widerstandspaar R11, R12, wobei ein gemeinsamer Kontaktknoten des Widerstandspaars R11, R12 mit einem Aus­ gangsanschluß des Puffers BUF1 verbunden ist, um so mit der Anzeigeeinheit 3 verbunden zu sein.
Der Aufbau der zweiten bis n-ten Wandler 22-2n hin­ sichtlich der Puffer BUF2-BUFn und Widerstandspaare (R21, R22)-(Rn1, Rn2) basiert jeweils auf dem des ersten Wandlers 21.
Die Arbeitsweise der externen Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Das von der anwendungsspezifischen integrierten Schal­ tung 1 an die Wandlereinheit 20 angelegte Signal IN wird gemäß dem logischen Zustand der Vielzahl von Freigabesigna­ len EN1-ENn in die Vielzahl von Vierpegelsignalen OUT1-OUTn gewandelt.
Der Inverter INV in der Wandlereinheit 20 invertiert den logischen Zustand des Signals IN und die Puffer BUF1-­ BUFn werden jeweils freigegeben, wenn die Freigabesignale EN1-ENn jeweils in einem low-Zustand sind.
Die Arbeitsweise der Wandlereinheit 20 wird gemäß den logischen Zuständen des Signals IN und der Freigabesignale EN1-ENn erklärt.
Ist erstens das Signal IN auf High-Pegel und das Signal EN1 auf Low-Pegel, wird der Puffer BUF1 freigegeben und folglich bleibt das vom Puffer BUF1 an die Anzeigeeinheit 3 ausgegebene Ausgangssignal OUT1 auf High-Pegel.
Ist zweitens das Signal IN auf High-Pegel und das Frei­ gabesignal EN1 ebenfalls auf High-Pegel, wird der Puffer BUF1 abgeschaltet und folglich der Ausgangsanschluß des Inverters INV auf Low-Pegel gebracht. Zu diesem Zeitpunkt verläuft ein Strompfad hinsichtlich des Signals IN in der Reihenfolge Widerstand R11 → R12 → Inverter INV. Die Span­ nung des Signals IN wird durch das Widerstandspaar R11, R12 geteilt, und folglich ist ein Spannungspegel des vom Puffer BUF1 ausgegebenen Signals OUT1 abhängig von jeweiligen Wer­ ten der Widerstände R11, R12 in der mechanischen Formel 1:
Ist drittens das Signal IN auf Low-Pegel und das Frei­ gabesignal EN1 auf Low-Pegel, wird der Puffer BUF1 einge­ schaltet und folglich bleibt das vom Puffer BUF1 an die Anzeigeeinheit 3 ausgegebene Signal OUT1 auf Low-Pegel.
Ist viertens das Signal IN auf Low-Pegel und das Frei­ gabesignal EN1 auf High-Pegel, wird der Puffer BUF1 abge­ schaltet und folglich wird der Ausgangsanschluß des Inver­ ters INV auf High-Pegel gebracht. Zu diesem Zeitpunkt ver­ läuft ein Strompfad hinsichtlich des Signals IN gegenüber dem zweiten erklärten Betriebsfall in umgekehrter Reihenfol­ ge, das heißt in der Reihenfolge Inverter INV → R12 → R11. Die Spannung des Signals IN wird durch das Widerstandspaar R11, R12 geteilt, und folglich ist ein Spannungspegel des vom Puffer BUF1 ausgegebenen Signals OUT1 abhängig von je­ weiligen Werten der Widerstände R11, R12 in der mechanischen Formel 2:
Demgemäß ist das Ausgangssignal OUT1 des ersten Wand­ lers 21 gemäß den jeweiligen logischen Zuständen des Signals IN und des Freigabesignals EN1 und den Werten der Widerstän­ de R11, R12, wie in Tabelle 1 gezeigt, mit vier logischen Zuständen ausgestattet:
Fig. 5A bis 5C sind Impulsdiagramme, die Signale IN1, EN1, OUT1 im ersten Wandler 21 darstellen.
Werden die beiden Widerstände R11, R12 hier dem Wert nach identisch, werden jeweilige Spannungswerte in den For­ meln 1 und 2 hinsichtlich des Ausgangssignals OUT1 ebenfalls identisch, wodurch das Ausgangssignal OUT1 drei logische Zustände angibt.
Die Arbeitsweise der verbleibenden zweiten bis n-ten Wandler 22-2n ist jeweils identisch mit der des ersten Wand­ lers 21.
Fig. 6 ist eine gemeinsame Ansicht von Impulsdiagram­ men, die Ausgangssignale des ersten Wandlers 21 gemäß Frei­ gabesignalen darstellt. Wie darin gezeigt, hat der Wider­ stand R11 einen größeren Wert als der Widerstand R12, ist das Signal IN im Zeitintervall T1 auf High-Pegel, und ist das Signal IN im Zeitintervall T2 auf Low-Pegel. Auch die logischen Zustände der Freigabesignale EN1-EN4 sind in Teil­ intervallen T11, T12, T13, T14 des Zeitintervalls T1 ge­ zeigt.
Wie oben beschrieben, liefert die externe Anzeigevor­ richtung für eine anwendungsspezifische integrierte Schal­ tung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Mehrpegelausgangs­ signal bezüglich des von der anwendungsspezifischen inte­ grierten Schaltung ausgegebenen Signals ohne zusätzliche Treiberschaltung, indem in der anwendungsspezifischen inte­ grierten Schaltung eine vereinfachte Schaltung hinzugefügt wird.
Die vorliegende Erfindung erlaubt ferner, ein Zwei­ pegelsignal (high und low) durch Verwenden eines Puffers und zweier Widerstände in ein Vierpegelsignal zu wandeln.

Claims (1)

1. Externe Anzeigevorrichtung für eine anwendungsspezifi­ sche integrierte Schaltung (ASIC), ausgestattet mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (1) und einer Anzeigeeinheit (3) zum Anzeigen eines Ausgabewerts der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (1), die eine in der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (1) angeordnete Wandlereinheit (20) zum Wandeln eines von der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (1) ausgegebenen Zweipegelsignals (IN) in eine Mehrzahl von Drei- oder Mehrpegelsignalen (OUT1-OUTn) umfasst, wobei
die Wandlereinheit (20) einen Inverter (INV) zum Invertieren des von der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (1) ausgegebenen Signals (IN), und eine Vielzahl von Wandlern (21-2n) umfasst, die jeweils parallel zum Inverter (INV) geschaltet sind, die Freigabesignale (EN1-­ ENn) von der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (1) aufnehmen, und in jeweilige logische Zustände der Drei- oder Mehrpegelsignale (OUT1-OUTn), die an die Anzeigeeinheit (3) anzulegen sind, gemäß den logischen Zuständen der Freigabesignale (EN1-ENn) wandeln, und
jeder Wandler einen Puffer (BUF1-BUFn), der parallel zum Inverter (INV) geschaltet ist, einen Widerstand (R11, R21, R31, . . ., Rn1), der parallel zu dem Puffer (BUF1-BUFn) geschaltet ist, und einen Widerstand (R12, R22, R32, . . ., Rn2) aufweist, der zwischen einem Ausgangsanschluss (OUT1-­ OUTn) des Puffers (BUF1-BUFn) und einem Ausgangsanschluss des Inverters (INV) geschaltet ist.
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