JP2000349607A - 信号選択回路 - Google Patents

信号選択回路

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JP2000349607A JP11157112A JP15711299A JP2000349607A JP 2000349607 A JP2000349607 A JP 2000349607A JP 11157112 A JP11157112 A JP 11157112A JP 15711299 A JP15711299 A JP 15711299A JP 2000349607 A JP2000349607 A JP 2000349607A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号間のクロストークに耐性を持たせると共
に、入力信号のデューティ比を崩すことなく出力するこ
とができる信号選択回路を提供する。 【解決手段】 複数の入力信号から一つの信号を選択し
て出力する信号選択回路において、マトリクス状に配置
され、各入力信号を通過させるか、あるいは遮断するか
を選択するための複数の選択回路ブロックと、これらの
選択回路ブロックに、前記複数の入力信号を入力させる
ための、一方向のみに配線された入力線と、この入力線
と交差する方向のみに配線され、前記複数の選択回路ブ
ロックからの出力信号を出力させるための出力線とを設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LSI等に内蔵さ
れた、複数の入力信号から一つの信号を選択して出力す
る信号選択回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、LSIの配置配線は、コンピ
ュータにより自動的に配置位置が決められ配線がなされ
ていた。LSIの配置配線を行う回路の一例として、図
3に、2−1セレクタ78を用いた4入力4出力の選択
回路を示す。図中のDEC回路79は、選択制御端子9
〜12からの信号をデコードして、2−1セレクタ78
を制御する信号を生成するものである。図3の接続情報
を基に配置配線を行った場合、入力端子1〜4からの信
号が活性状態のまま並走し、2−1セレクタの2つの入
力端子に入力することになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のLS
Iの高集積化、高速化はめざましく、並走する配線数や
配線長の増加、並走距離の長大化により、クロストーク
やデューティ比の劣化が問題となっている。図3の回路
の場合も、2つの活性状態の信号が並走しているので、
クロストークノイズが生ずる可能性がある。また、信号
が、単一の論理、すなわち正論理または負論理のまま伝
搬されるので、立ち上がりまたは立ち下がりのどちらか
一方のみに遅延が生じた場合、信号のデューティ比が変
化してしまうという問題がある。
【0004】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、任意の入力信号を、制御信号を用いて任
意の出力信号に割り当てる半導体集積回路において、信
号間のクロストークに耐性を持たせると共に、入力信号
のデューティ比を崩すことなく出力することができる信
号選択回路を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、複数の入力信号から一つの信号を選択して出力する
信号選択回路において、マトリクス状に配置され、各入
力信号を通過させるか、あるいは遮断するかを選択する
ための複数の選択回路ブロックと、これらの選択回路ブ
ロックに、前記複数の入力信号を入力させるための、一
方向のみに配線された入力線と、この入力線と交差する
方向のみに配線され、前記複数の選択回路ブロックから
の出力信号を出力させるための出力線とを有することを
特徴とする信号選択回路である。
【0006】請求項2に記載の発明は、前記入力線また
は出力線は、定電位でバイアスされた配線で囲まれてい
ることを特徴とする請求項1に記載の信号選択回路であ
る。
【0007】請求項3に記載の発明は、前記選択回路ブ
ロックは、定電位でバイアスされた配線で囲まれている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の信号選択回
路である。
【0008】請求項4に記載の発明は、前記選択回路ブ
ロックは、信号の論理を反転させる回路で構成され、前
記入力線または出力線にも、信号の論理を反転させる回
路が挿入されていることを特徴とする請求項1ないし3
のいずれかに記載の信号選択回路である。
【0009】本発明は、1つの出力端子に1つの入力端
子の信号を割り当てるとき、選択されない他の入力端子
の信号を、インヒビットできるように制御信号を用いる
ことにより、出力端子へ伝搬する信号へのクロストーク
に耐性を持たせている。また、入力端子と出力端子を平
行に配置しないことにより、活性状態となっている信号
線の並走配線をなくし、クロストークに耐性を持たせて
いる。
【0010】また、信号線の上下または左右を、接地電
位または電源電位の定電位でバイアスした配線で囲むこ
とにより、他の信号線へのノイズの影響と他の信号線か
らの影響を抑え、クロストークに耐性を持たせている。
また、選択回路のブロックを接地電位または電源電位の
定電位でバイアスした配線で囲むことにより、他のブロ
ックへのノイズの影響と他のブロックからの影響を抑
え、クロストークに耐性を持たせている。
【0011】また、インバータチェイン回路の様な反転
回路を用いることにより、デューティ比を容易に調整す
ることを可能とし、入力信号のデューティ比を崩すこと
なく出力することを可能としている。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の一実施形態であ
る4入力4出力の選択回路を示す。この回路は、入力端
子1〜4の任意の信号を、選択制御端子9〜12からの
信号により決定し、任意の出力端子5〜8に出力する。
【0013】NAND回路13は、入力端子1からの信
号を選択し、出力端子5へ出力するための回路であり、
NAND回路14は、入力端子1からの信号を選択し、
出力端子6へ出力するための回路である。以下、NAN
D回路15、16の機能も同様であり、特定の入力端子
からの入力を特定の出力端子に出力するための回路であ
る。
【0014】NAND回路17、18の組み合わせ回路
は、入力端子2からの信号を選択し、出力端子5へ出力
するための回路である。以下、NAND回路19〜40
による組み合わせ回路も同様の機能を有し、特定の入力
端子からの入力を特定の出力端子に出力するための回路
である。
【0015】また、インバータ41〜72は、伝達され
る信号の立ち上がりと立ち下がりを入れ替えるための回
路である。
【0016】なお、以下の文中では、入力端子1からの
信号を選択するNAND回路13や、入力端子2からの
信号を選択するNAND回路17と18の組み合わせ回
路のように、入力端子からの信号を出力端子に伝搬させ
るかどうかを決定する回路を、セレクタ回路と呼ぶ。
【0017】本実施形態では、クロストークの耐性を強
化するために、4種類の手法を用いている。1番目の手
法は、セレクタ回路において1つの信号線を選択したと
き、選択されない信号をインヒビットすることである。
即ち、図1のNAND回路17と18に着目し、NAN
D回路13からの信号をセレクトすることを考えると、
入力端子2からの信号は、NAND回路17でインヒビ
ットされ、このNAND回路17の出力レベルは固定さ
れる。
【0018】また、入力端子2からの信号をセレクトす
ることを考えると、入力端子1からの信号はNAND回
路13でインヒビットされ、このNAND回路13の出
力レベルは固定される。さらに、図1において入力端子
1から出力端子5へ信号が伝搬される場合を考えると
き、入力端子2〜4からの信号が、NAND回路13か
ら出力端子5までの信号線と活性状態で並走しないよう
に、NAND回路17、25、33でインヒビットされ
るように構成されている。このように、各入力端子から
の信号をインヒビットする回路を設けることにより、選
択された入力端子の信号が伝搬するセレクタ回路の他方
の入力端子のレベルを固定し、活性状態で並走する信号
線をなくしている。
【0019】2番目の手法は、入力端子と出力端子を平
行に配置しないことである。図1では、入力端子1〜4
と出力端子5〜8を垂直に配置してある。各入力端子か
らの信号は上方から下方へ伝搬し、選択制御信号により
選択された信号は左方から右方の出力端子へと伝搬され
る。
【0020】ここで、入力端子1の信号が出力端子5へ
伝搬されるときを考える。このとき、NAND回路13
の出力信号と入力端子2からの信号、インバータ65の
出力信号と入力端子3からの信号、インバータ66の出
力信号と入力端子4からの信号が活性状態で交差する
が、クロストークの大きな原因になる並走配線はないの
で、クロストークに対する耐性は向上している。
【0021】3番目の手法は、各入力端子からの信号と
セレクタ回路の出力信号を、接地電位または電源電位の
定電位にバイアスした配線と隣接させることである。図
1の回路を配置配線した図2において、シールド配線7
3がそれである。このように、信号線を定電位の配線と
隣接させることにより、他の信号線で発生したノイズを
遮断し本配線への影響をなくすと共に、本配線で発生す
るノイズを遮断し他の配線への影響をなくすことができ
る。
【0022】4番目の手法は、セレクト回路を3番目の
手法と同様に、接地電位または電源電位の定電位にバイ
アスした配線で囲むことである。図2における、シール
ド配線74〜77がそれであり、これらのシールド配線
がセレクト回路Aを囲んでいる。このように、定電位の
配線で囲むことにより、他のセレクト回路で発生したノ
イズを遮断し、本セレクト回路への影響をなくすと共
に、本セレクト回路で発生したノイズを遮断し、他のセ
レクト回路への影響をなくすことができる。以上の4手
法が、クロストークの耐性を強化するための手法であ
る。
【0023】また、本実施形態では、信号のデューティ
比の劣化を防ぐために、図1に示すインバータ回路、N
AND回路が用いられている。このように反転回路を用
いることにより、信号が伝搬される信号線上に、立ち上
がりと立ち下がりの信号が交互にあらわれ、立ち上がり
遅延時間と立ち下がり遅延時間とが同程度発生するの
で、これらが相殺され、出力端子から出力される信号の
デューティ比の劣化を防ぐことができる。
【0024】次に、本実施形態の動作を図1を参照して
説明する。出力端子5〜8に出力させるべき入力信号
は、選択制御端子9〜12から制御信号を与えることに
より決定される。いま、入力端子1からの信号を出力端
子5へ伝搬させることを考える。このとき、選択制御端
子9-1から9-4に、それぞれ1,0,0,0を与える
ことにより、入力端子1からの信号を出力端子5へ伝搬
させる事ができる。同様に、各選択制御端子に制御信号
を与えることにより、任意の入力端子の信号を、任意の
出力端子へ伝搬させる事ができる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、入力端子からの信号線
どうし、セレクト回路の出力信号線どうし、または入力
端子からの信号線とセレクト回路の出力信号線の並走配
線をなくし、さらに、2種類のシールド配線を設けたの
で、ノイズの伝播を防ぎ、クロストークによるLSIの
誤動作を防止することができる。
【0026】また、反転回路を用いた回路構成にしたの
で、出力端子から出力される信号のデューティ比の崩れ
を少なくすることができる。さらに、図1の様に規則正
しい回路構成としたので、回路の配置位置を、最短配線
が行える位置とすることが容易であり、コンピュータに
よる自動配線作業を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態である信号選択回路の回
路図。
【図2】 本発明の信号選択回路を配置配線した図。
【図3】 従来技術を説明するための回路図。
【符号の説明】
1〜4 入力端子 5〜8 出力端子 9〜12 選択制御端子 13〜40 NAND
回路 41〜72 インバータ 73〜77 シールド
配線 78 2−1セレクタ 79 DEC回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の入力信号から一つの信号を選択し
    て出力する信号選択回路において、 マトリクス状に配置され、各入力信号を通過させるか、
    あるいは遮断するかを選択するための複数の選択回路ブ
    ロックと、 これらの選択回路ブロックに、前記複数の入力信号を入
    力させるための、一方向のみに配線された入力線と、 この入力線と交差する方向のみに配線され、前記複数の
    選択回路ブロックからの出力信号を出力させるための出
    力線とを有することを特徴とする信号選択回路。
  2. 【請求項2】 前記入力線または出力線は、定電位でバ
    イアスされた配線で囲まれていることを特徴とする請求
    項1に記載の信号選択回路。
  3. 【請求項3】 前記選択回路ブロックは、定電位でバイ
    アスされた配線で囲まれていることを特徴とする請求項
    1または2に記載の信号選択回路。
  4. 【請求項4】 前記選択回路ブロックは、信号の論理を
    反転させる回路で構成され、 前記入力線または出力線にも、信号の論理を反転させる
    回路が挿入されていることを特徴とする請求項1ないし
    3のいずれかに記載の信号選択回路。
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