JP2002043918A - Power on reset circuit and semiconductor integrated circuit device provided with it - Google Patents

Power on reset circuit and semiconductor integrated circuit device provided with it

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JP2002043918A
JP2002043918A JP2000227684A JP2000227684A JP2002043918A JP 2002043918 A JP2002043918 A JP 2002043918A JP 2000227684 A JP2000227684 A JP 2000227684A JP 2000227684 A JP2000227684 A JP 2000227684A JP 2002043918 A JP2002043918 A JP 2002043918A
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reset
reset signal
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power on reset circuit that can surely initialize circuits needing initialization after application of power such as a latch circuit and a flip-flop used for an integrated circuit. SOLUTION: A power-on reset signal PON outputted from an initialization end signal detection section 3 is brought into a high level as soon as a power-on pulse generating section 2 generates a one-shot pulse simultaneously at application of power so as to bring all initialization end signals from initialization completion discrimination sections 4-1 to 4--n to an active level, which have initialization simulation circuits that are designed to be hardly initialized more than a latch circuit and a flip-flop in the integrated circuit. After the initialization end signal detection section 3 detects the reception of all the active levels, the initialization end signal detection section 3 sets the power-on reset signal PON to a low level.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーオンリセッ
ト回路およびそれを備えた半導体集積回路装置に関し、
特に、電源投入時に半導体集積回路装置内のラッチ回
路、フリップフロップ等の初期化が必要な初期化対象回
路の初期化を確実に実行できるパワーオンリセット回路
およびそれを備えた半導体集積回路装置に関する。
The present invention relates to a power-on reset circuit and a semiconductor integrated circuit device having the same.
In particular, the present invention relates to a power-on reset circuit that can reliably execute initialization of a circuit requiring initialization such as a latch circuit and a flip-flop in a semiconductor integrated circuit device when power is turned on, and a semiconductor integrated circuit device including the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】パワーオンリセット回路は、電源投入を
検知して自動的に大規模集積回路(LSI)内のラッチ
回路やフリップフロップ(以下F/Fと略記)等の初期
化対象回路に対するリセット信号を発生させてLSI全
体の初期化を行う目的で用いられている。
2. Description of the Related Art A power-on reset circuit detects a power-on and automatically resets a circuit to be initialized such as a latch circuit or a flip-flop (hereinafter abbreviated as F / F) in a large-scale integrated circuit (LSI). It is used to generate signals and initialize the entire LSI.

【0003】図9(a)の第1の従来例のパワーオンリ
セット回路70は、VCC電源端子と接地の間に設けら
れた抵抗71と容量72との接続点NEの電位変化をイ
ンバータ回路73で検出して反転出力することによりワ
ンショットのパワーオンパルスPOPを出力する。図9
(b)はVCC電源投入後の接続点NEの電位およびパ
ワーオンパルスPOPの変化を示す。しかし、第1の従
来例では、容量72を大きな容量値とすると占有面積が
大となり、LSIのチップサイズが増大する。このた
め、この従来例ではそのままパワーオンリセット信号と
して使用するパワーオンパルスPOPのハイレベル期間
を十分に長く確保することができず、LSI内の一部の
初期化対象回路がリセットされずに初期化不良が発生す
ることがあった。
A power-on reset circuit 70 of the first prior art shown in FIG. 9A uses an inverter circuit 73 to detect a potential change at a connection point NE between a resistor 71 and a capacitor 72 provided between a VCC power supply terminal and ground. To output a one-shot power-on pulse POP. FIG.
(B) shows changes in the potential of the connection point NE and the power-on pulse POP after the VCC power is turned on. However, in the first conventional example, when the capacitance 72 is set to a large capacitance value, the occupied area increases, and the chip size of the LSI increases. For this reason, in this conventional example, the high-level period of the power-on pulse POP used as a power-on reset signal as it is cannot be sufficiently long, and some of the initialization target circuits in the LSI are not reset without being initialized. In some cases, poor formation occurred.

【0004】図10は、初期化不良の発生を防止するた
めに、パワーオンリセット信号のアクティブ出力期間を
所望の時間確保することのできる公知技術である。
FIG. 10 shows a known technique that can secure a desired time for an active output period of a power-on reset signal in order to prevent occurrence of initialization failure.

【0005】図10(a)は、特開昭61−19891
4号公報に記載された第2の従来例であり、図9(a)
のパワーオンパルス発生回路70の出力であるパワーオ
ンパルスPOPをセットリセットフリップフロップ(S
R−F/F)81のセット側に入力することにより、パ
ワーオンパルスPOPのローレベルからハイレベルへの
変化に同期して、SR−F/F81のQ側出力であるパ
ワーオンリセット信号PONはローレベルからハイレベ
ルに変化する。
FIG. 10 (a) shows a Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-19891.
FIG. 9A shows a second conventional example described in Japanese Patent Publication No.
The power-on pulse POP output from the power-on pulse generation circuit 70 is set and reset by a flip-flop (S
By inputting to the set side of the R-F / F 81, the power-on reset signal PON which is the Q-side output of the SR-F / F 81 is synchronized with the change of the power-on pulse POP from the low level to the high level. Changes from a low level to a high level.

【0006】外部からリセット信号RSTを入力してS
R−F/F81をリセットすることによりパワーオンリ
セット信号PONをハイレベルからローレベルに変化さ
せることができるので、パワーオンリセット信号PON
のアクティブ期間を外部から設定することができ、LS
I内の電源投入後にリセットする必要のある全てのラッ
チ回路,F/F等の初期化対象回路に対して十分なアク
ティブ期間を有するパワーオンリセット信号PONを供
給することができる。
When a reset signal RST is input from the outside,
Since the power-on reset signal PON can be changed from high level to low level by resetting the RF / F81, the power-on reset signal PON can be changed.
Active period can be set externally, and LS
The power-on reset signal PON having a sufficient active period can be supplied to all the latch circuits that need to be reset after the power is turned on in I and the initialization target circuits such as the F / F.

【0007】図10(b)は、特開平5−291915
号公報に記載された第3の従来例であり、内部に備えた
タイマ82に予め設定された時間を計時後にSR−F/
F81のリセット信号を発生するようにした点が第2の
従来例と異なる。パワーオンパルスPOPのハイレベル
への変化に同期してSR−F/F81がセットされると
ともにタイマ82が計時を開始し、予め設定された時間
計時後するとタイマ82からのリセット信号によりSR
−F/F81がリセットされるので、電源投入後からタ
イマ82に設定された時間の期間パワーオンリセット信
号PONをアクティブとして供給することができる。
FIG. 10B is a diagram showing the configuration of Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-291915.
In the third conventional example described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, an SR-F /
The difference from the second conventional example is that a reset signal of F81 is generated. The SR-F / F 81 is set in synchronization with the change of the power-on pulse POP to the high level, and the timer 82 starts counting time. After a preset time has elapsed, the SR-F / F 81 is reset by the reset signal from the timer 82.
Since the -F / F 81 is reset, the power-on reset signal PON can be supplied as active for a time period set in the timer 82 after the power is turned on.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、電源投
入後にリセットする必要のある初期化対象回路に対して
十分なアクティブ期間を有するパワーオンリセット信号
を供給しなければならない。しかしながら一方では、電
源投入後に、LSIが速やか動作を開始できることが望
ましく、必要限度を大幅に超えたパワーオンリセット時
間を設定することは、無駄な待ち時間を増加させてしま
い望ましくない。
As described above, a power-on reset signal having a sufficient active period must be supplied to a circuit to be initialized which needs to be reset after power is turned on. However, on the other hand, it is desirable that the LSI can start the operation promptly after the power is turned on, and setting a power-on reset time that greatly exceeds the necessary limit undesirably increases a wasteful waiting time.

【0009】第2の従来例では、SR−F/Fのリセッ
ト信号をLSI外部から入力するために、製造ばらつき
によるLSI内のF/F特性の変化を考慮して適切なタ
イミングでリセット信号を供給することが困難であり、
安全性を考慮してパワーオンリセット時間を過大にとら
ざるをえない。
In the second conventional example, since a reset signal of the SR-F / F is inputted from outside the LSI, the reset signal is generated at an appropriate timing in consideration of a change in the F / F characteristic in the LSI due to manufacturing variations. Difficult to supply,
In consideration of safety, the power-on reset time must be excessively long.

【0010】第3の従来例では、タイマが同一のLSI
に搭載されるために、第2の従来例よりは製造ばらつき
を考慮してタイマの計時時間を設定できる余地がある。
しかしながら、タイマの計時の単位時間であるクロック
の周期を決めるクロック発振器の特性とF/Fの特性と
の製造ばらつきによる変化を考慮して無駄な待ち時間を
極力減少させたパワーオンリセット信号が得られるよう
に設定することは容易ではなく、また、クロック発振器
が、例えば水晶発振回路、リングオシレータ、CR発振
回路のいずれかにより製造ばらつきでのクロック周期の
変化量が異なるので、タイマの計時時間をクロック発振
器の種類により変更しなければならず設計が煩雑とな
る。
In a third conventional example, an LSI having the same timer
, There is room for setting the time measured by the timer in consideration of manufacturing variations as compared with the second conventional example.
However, a power-on reset signal is obtained in which useless waiting time is reduced as much as possible in consideration of changes due to manufacturing variations between the characteristics of the clock oscillator and the characteristics of the F / F, which determine the clock period, which is the unit time of the timer. It is not easy to make settings so that the clock oscillator changes the amount of change in the clock cycle due to manufacturing variations depending on, for example, one of a crystal oscillation circuit, a ring oscillator, and a CR oscillation circuit. The design has to be changed depending on the type of the clock oscillator, which complicates the design.

【0011】本発明の目的は、LSIの製造工程におけ
る製造ばらつきによる回路特性の変化に依存せず、適切
な時間内で確実にLSIの初期化を実現するパワーオン
リセット回路およびそれを備えた半導体集積回路装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a power-on reset circuit that reliably realizes initialization of an LSI within an appropriate time without depending on a change in circuit characteristics due to manufacturing variations in an LSI manufacturing process, and a semiconductor having the same. An object of the present invention is to provide an integrated circuit device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明のパ
ワーオンリセット回路は、電源投入を検出してワンショ
ットのパワーオンパルスを生成し出力するパワーオンパ
ルス発生部と、前記パワーオンパルスのアクティブレベ
ルへの変化を検出して初期化対象回路の初期化のための
パワーオンリセット信号をアクティブレベルとし、複数
の初期化完了信号の全てがアクティブレベルに変化した
ことを検出して前記パワーオンリセット信号をインアク
ティブレベルとする初期化完了信号検出部とを有するパ
ワーオンリセット信号生成部と、内部に初期化対象回路
の初期化動作を模擬しかつ初期化時間が前記初期化対象
回路より大きい初期化模擬回路を有し、パワーオンリセ
ット信号を入力し初期化模擬回路の論理状態が反転して
初期化完了状態になったことを検出して前記初期化完了
信号をそれぞれ出力する複数の初期化完了判定部とを備
えている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power-on reset circuit for detecting a power-on and generating and outputting a one-shot power-on pulse; The change of the pulse to the active level is detected, the power-on reset signal for initializing the initialization target circuit is set to the active level, and it is detected that all of the plurality of initialization completion signals have changed to the active level. A power-on reset signal generation unit having an initialization completion signal detection unit for setting a power-on reset signal to an inactive level; and an initialization time internally simulating an initialization operation of the initialization target circuit and the initialization time. It has a larger initialization simulation circuit, and when a power-on reset signal is input, the logic state of the initialization simulation circuit is inverted to complete initialization Detects that please caution and a plurality of initialization completion judgment unit which outputs the initialization completion signal.

【0013】第2の発明のパワーオンリセット回路を備
えた半導体集積回路装置は、電源投入を検出して初期化
対象回路を初期化するためのパワーオンリセット信号を
アクティブレベルとし、複数の初期化完了信号の全てが
アクティブレベルに変化したことを検出して前記パワー
オンリセット信号をインアクティブレベルとするパワー
オンリセット信号生成部と、それぞれに初期化対象回路
の初期化動作を模擬する初期化模擬回路を有し前記パワ
ーオンリセット信号を入力して前記初期化模擬回路の論
理状態が反転し初期化完了状態になったことを検出し前
記初期化完了信号を出力する複数の初期化完了判定部と
を備え、前記複数の初期化完了判定部のうち1個が、前
記パワーオンリセット信号生成部から初期化対象回路ま
での配線経路が最も長い前記パワーオンリセット信号の
信号線の遠端から入力して設けられ、前記複数の初期化
完了判定部のうち他の1個が、初期化対象回路が最も多
数接続されている前記パワーオンリセット信号の信号線
の遠端から入力して設けられている。
In a semiconductor integrated circuit device having a power-on reset circuit according to a second aspect of the present invention, a power-on reset signal for detecting power-on and initializing a circuit to be initialized is set to an active level, and a plurality of initializations are performed. A power-on reset signal generation unit that detects that all of the completion signals have changed to the active level and sets the power-on reset signal to an inactive level; and an initialization simulation that respectively simulates an initialization operation of a circuit to be initialized. A plurality of initialization completion determination units having a circuit, receiving the power-on reset signal, detecting that the logic state of the initialization simulation circuit has been inverted to the initialization completed state, and outputting the initialization completion signal; Wherein one of the plurality of initialization completion determination units has a wiring path from the power-on reset signal generation unit to the circuit to be initialized. The power-on reset signal provided from the far end of the long signal line of the power-on reset signal, and the other one of the plurality of initialization completion determination units is connected to the power-on reset signal to which the largest number of circuits to be initialized are connected. The signal is input from the far end of the signal line.

【0014】第3の発明のパワーオンリセット回路は、
電源投入を検出してワンショットのパワーオンパルスを
生成し出力するパワーオンパルス発生部と、前記パワー
オンパルスのアクティブレベルへの変化を検出して初期
化対象回路の初期化のためのパワーオンリセット信号を
アクティブレベルとし、複数の初期化完了信号の全てが
アクティブレベルに変化したことを検出して前記パワー
オンリセット信号をインアクティブレベルとする初期化
完了信号検出部とを有するパワーオンリセット信号生成
部と、内部に初期化対象回路の初期化動作を模擬しかつ
初期化時間が前記初期化対象回路より大きい初期化模擬
回路を有し、パワーオンリセット信号を入力し初期化模
擬回路の論理状態が反転して初期化完了状態になったこ
とを検出して前記初期化完了信号をそれぞれ出力する複
数の初期化完了判定部と、テストモードにおいて複数の
初期化完了信号のうち少なくとも1個の初期化完了信号
を外部端子に出力するテスト出力セレクタとを備えてい
る。
A power-on reset circuit according to a third aspect of the present invention comprises:
A power-on pulse generator for generating a one-shot power-on pulse by detecting power-on and outputting the power-on pulse; and power-on for initializing a circuit to be initialized by detecting a change of the power-on pulse to an active level. A power-on reset signal having an active-level reset signal, detecting that all of the plurality of initialization-complete signals have changed to the active level, and setting the power-on reset signal to an inactive level. A generation unit, internally including an initialization simulation circuit that simulates an initialization operation of the initialization target circuit and has an initialization time larger than the initialization target circuit, receives a power-on reset signal, and outputs a logic of the initialization simulation circuit. A plurality of initialization completion judgments each detecting that the state has been inverted to the initialization completion state and outputting the initialization completion signal. And parts, and a test output selector for outputting at least one of an initialization completion signal among the plurality of the initialization complete signal in the test mode to the external terminal.

【0015】第4の発明のパワーオンリセット回路を備
えた半導体集積回路装置は、電源投入を検出して初期化
対象回路を初期化するためのパワーオンリセット信号を
アクティブレベルとし、複数の初期化完了信号の全てが
アクティブレベルに変化したことを検出して前記パワー
オンリセット信号をインアクティブレベルとするパワー
オンリセット信号生成部と、それぞれに初期化対象回路
の初期化動作を模擬する初期化模擬回路を有し前記パワ
ーオンリセット信号を入力して前記初期化模擬回路の論
理状態が反転し初期化完了状態になったことを検出し前
記初期化完了信号を出力する複数の初期化完了判定部
と、テストモードにおいて複数の前記初期化完了信号の
うち少なくとも1個の初期化完了信号を外部端子に出力
するテスト出力セレクタとを備え、前記複数の初期化完
了判定部のうち1個が前記パワーオンリセット信号生成
部から初期化対象回路までの配線経路が最も長い前記パ
ワーオンリセット信号の信号線の遠端から入力して設け
られ、前記複数の初期化完了判定部のうち他の1個が初
期化対象回路の最も多数接続されている前記パワーオン
リセット信号の信号線の遠端から入力して設けられてい
る。
In a semiconductor integrated circuit device having a power-on reset circuit according to a fourth aspect of the present invention, a power-on reset signal for detecting power-on and initializing a circuit to be initialized is set to an active level, and a plurality of initializations are performed. A power-on reset signal generation unit that detects that all of the completion signals have changed to the active level and sets the power-on reset signal to an inactive level; and an initialization simulation that respectively simulates an initialization operation of a circuit to be initialized. A plurality of initialization completion determination units having a circuit, receiving the power-on reset signal, detecting that the logic state of the initialization simulation circuit has been inverted to the initialization completed state, and outputting the initialization completion signal; A test output selector for outputting at least one initialization completion signal of the plurality of initialization completion signals to an external terminal in a test mode. One of the plurality of initialization completion determination units receives an input from a far end of a signal line of the power-on reset signal, which has a longest wiring path from the power-on reset signal generation unit to a circuit to be initialized. The other one of the plurality of initialization completion determination units is provided by inputting from the far end of the signal line of the power-on reset signal to which the largest number of initialization target circuits are connected. .

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の
第1の実施の形態であるパワーオンリセット回路の回路
図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a power-on reset circuit according to a first embodiment of the present invention.

【0017】パワーオンリセット回路10は、電源の投
入を検出してワンショットのパワーオンパルスPOPを
生成し出力するパワーオンパルス発生部2と、パワーオ
ンパルスPOPのアクティブレベルへの変化を検出して
フリップフロップの初期化のためのパワーオンリセット
信号PONをアクティブレベルとし、複数の初期化完了
信号RJ1,RJ2,…RJnの全てがアクティブレベ
ルに変化したことを検出してパワーオンリセット信号P
ONをインアクティブレベルとする初期化完了信号検出
部3とを有するパワーオンリセット信号生成部1を備え
ている。また、内部に初期化対象回路の初期化動作を模
擬しかつ初期化時間が前記初期化対象回路より大きい初
期化模擬回路を有し、パワーオンリセット信号PONを
入力し、初期化模擬回路の論理状態が反転して初期化完
了状態になったことを検出して初期化完了信号RJ1,
RJ2,…RJnそれぞれを出力する複数の初期化完了
判定部4−1,4−2,…4−nを、パワーオンリセッ
ト回路10は備えている。
The power-on reset circuit 10 detects a power-on and generates and outputs a one-shot power-on pulse POP, and detects a change of the power-on pulse POP to an active level. The power-on reset signal PON for initializing the flip-flop is set to the active level, and it is detected that all of the plurality of initialization completion signals RJ1, RJ2,.
A power-on reset signal generator 1 having an initialization completion signal detector 3 that sets ON to an inactive level is provided. In addition, an initialization simulation circuit simulating the initialization operation of the initialization target circuit and having an initialization time longer than the initialization target circuit is provided therein, and a power-on reset signal PON is inputted thereto. Detecting that the state has been inverted to the initialization completed state, the initialization completion signal RJ1,
The power-on reset circuit 10 includes a plurality of initialization completion determination units 4-1, 4-2,..., 4-n that output RJ2,.

【0018】パワーオンリセット回路10は、LSI内
に配置されたラッチ回路やF/F等の初期化対象回路に
対して、電源投入と同時にパワーオンリセット信号PO
Nをアクティブレベルにして初期化を開始するととも
に、それぞれの初期化完了判定部4−1,4−2,…4
−nが内蔵する初期化対象回路の初期化動作を模擬する
初期化模擬回路の初期化に要する時間をLSI内に配置
されたラッチ回路やF/F等の初期化対象回路よりも大
きくしておき、全ての初期化完了判定部4−1,4−
2,…4−nにおいて初期化模擬回路が初期化完了状態
に変化したと判定したときにLSI内の全ての初期化対
象回路の初期化が完了したとみなし、初期化完了信号判
定部3でパワーオンリセット信号PONをノンアクティ
ブレベルに戻す。
The power-on reset circuit 10 supplies a power-on reset signal PO to a circuit to be initialized such as a latch circuit or F / F disposed in the LSI at the same time when power is turned on.
N is set to the active level to start initialization, and each of the initialization completion determination units 4-1 4-2,.
The time required for initialization of the initialization simulation circuit that simulates the initialization operation of the initialization target circuit built in −n is made longer than the initialization target circuit such as a latch circuit or F / F arranged in the LSI. And all the initialization completion determination units 4-1 and 4-
When it is determined in 2,..., 4-n that the initialization simulation circuit has changed to the initialization completed state, it is considered that all the initialization target circuits in the LSI have been initialized, and the initialization completion signal determination unit 3 The power-on reset signal PON is returned to the non-active level.

【0019】図2は、パワーオンリセット回路10の各
部の動作タイミング図である。VCC電源投入後の電位
上昇に追随してパワーオンパルスPOPがVCCレベル
まで上昇するが、パワーオンパルス発生部として図9の
第1の従来例の回路を用いるとすれば、容量値と抵抗値
で定まる所定時間TPOPが経過すると、パワーオンパ
ルスPOPは接地レベルに低下する。これに対して、パ
ワーオンリセット信号PONは、パワーオンパルスPO
Pに追随してアクティブレベルであるVCCレベルに上
昇するが、パワーオンパルスPOPがローレベルに変化
してもアクティブレベルを維持し、初期化完了判定部4
−1,4−2,…4−nからの初期化完了信号RJ1,
RJ2,…RJnが全てアクティブレベルであるハイレ
ベルに変化したことを初期化完了信号判定部3が検出し
た後にはじめてパワーオンリセット信号PONをインア
クティブレベルであるローレベルに変化させる。したが
って、パワーオンリセット信号PONの電源投入からイ
ンアクティブに戻るまでの期間TPONは、初期化完了
信号RJ1の電源投入からアクティブになるまでの期間
T1、初期化完了信号RJ2の電源投入からアクティブ
になるまでの期間T2,初期化完了信号RJnの電源投
入からアクティブになるまでの期間Tnのなかで最も大
きい期間と同等以上となることが保証される。
FIG. 2 is an operation timing chart of each part of the power-on reset circuit 10. The power-on pulse POP rises to the VCC level following the potential rise after the VCC power is turned on. If the circuit of the first conventional example shown in FIG. 9 is used as the power-on pulse generator, the capacitance value and the resistance value After the elapse of a predetermined time TPOP determined by the following equation, the power-on pulse POP drops to the ground level. On the other hand, the power-on reset signal PON is
After the power-on pulse POP changes to a low level, the active level is maintained even after the power-on pulse POP changes to a low level.
-1, 4-2,... 4-n, an initialization completion signal RJ1,
The power-on reset signal PON is changed to a low level, which is an inactive level, only after the initialization completion signal determination unit 3 detects that all of RJ2,... RJn have changed to a high level, which is an active level. Therefore, a period TPON from the power-on of the power-on reset signal PON to the return to inactive is a period T1 from the power-on of the initialization completion signal RJ1 to the activation, and becomes active from the power-on of the initialization completion signal RJ2. In this case, it is ensured that the period T2 is equal to or longer than the largest period in the period Tn from when the power of the initialization completion signal RJn is turned on until the signal becomes active.

【0020】初期化完了判定部を、パワーオンリセット
信号PONのパワーオンリセット信号生成部からの信号
遅延量が最も大きくなると推定される個所を含むLSI
内の複数の個所に設置することにより、製造ばらつきに
よるトランジスタ特性の変化のみならずメタル配線の幅
や厚さのばらつきによる信号遅延量の変化に対応させて
パワーオンリセット信号PONのアクティブレベル期間
TPONが自動的に変化するので、電源投入時にラッチ
回路やF/F等の初期化対象回路の初期化実行を確実に
保証することができ、第2および第3の従来例のように
パワーオンリセット信号PONにアクティブレベル期間
を過大に設定する必要がない。
The initialization completion judging section is provided by an LSI including a portion where it is estimated that the signal delay amount of the power-on reset signal PON from the power-on reset signal generating section becomes the largest.
The active level period TPON of the power-on reset signal PON corresponds to not only a change in transistor characteristics due to manufacturing variations, but also a change in signal delay due to variations in the width and thickness of metal wiring. Automatically changes, the initialization execution of the initialization target circuit such as the latch circuit and the F / F can be reliably guaranteed when the power is turned on, and the power-on reset is performed as in the second and third conventional examples. It is not necessary to set the active level period in the signal PON excessively.

【0021】図3(a)は、初期化完了判定部の一実施
例の回路図であり、(b)は、その動作タイミング図で
ある。初期化完了判定部4aは、接続点NAにNAND
回路12の出力端およびインバータ回路13の入力端が
接続され、接続点NBにNAND回路12の一方の入力
端およびインバータ回路13の出力端が接続されて構成
されたラッチ回路による初期化模擬回路を有しており、
パワーオンリセット信号PONがインバータ回路11に
より反転されてNAND回路13の他方の入力端に入力
されている。接続点NAと接地との間には容量14が接
続され、接続点NBと電源VCCとの間には容量15が
接続され、接続点NAを入力端に接続され入力と出力が
同相のバッファ回路16の出力端から初期化完了信号R
Jaが出力される。
FIG. 3A is a circuit diagram of an embodiment of the initialization completion judging section, and FIG. 3B is an operation timing chart thereof. The initialization completion determination unit 4a outputs a NAND to the connection point NA.
An initialization simulation circuit including a latch circuit configured by connecting the output terminal of the circuit 12 and the input terminal of the inverter circuit 13 and connecting the one input terminal of the NAND circuit 12 and the output terminal of the inverter circuit 13 to the connection point NB. Have
The power-on reset signal PON is inverted by the inverter circuit 11 and input to the other input terminal of the NAND circuit 13. A capacitor 14 is connected between the connection point NA and the ground, a capacitor 15 is connected between the connection point NB and the power supply VCC, and a buffer circuit having the connection point NA connected to the input terminal and having the same input and output. 16 output end signal R
Ja is output.

【0022】初期化完了判定部4aは、図3(b)に示
すように、電源VCCの投入後、容量結合により接続点
NAはローレベルに停留し、接続点NBはVCCに追随
して上昇するので、接続点NAがローレベル、接続点N
Bがハイレベルの状態で一旦安定し、初期化完了信号R
Jaは、ローレベルとなっている。この状態にある初期
化完了判定部4aに対し、パワーオンリセット信号PO
Nをアクティブレベルとして維持することにより、NA
ND回路12の出力端と接続する接続点NAのレベルは
VCC電源の電位レベルに向かって上昇するので、初期
化模擬回路であるNAND回路12とインバータ回路1
3からなるラッチ回路の論理状態が反転し、接続点NA
はハイレベルとなり、接続点NBはローレベルとなって
初期化されるので、電源投入後の初期化時間Ta経過後
に初期化完了信号RJaはアクティブレベルのハイレベ
ルとなり初期化完了を通知する。初期化完了判定部4a
では、容量14および容量15を付加してLSI内部の
F/Fおよびラッチ回路等の初期化対象回路内の対応部
分の寄生容量等に比較して大きくすることにより、NA
ND回路12とインバータ回路13からなる初期化模擬
回路の初期化時間を、確実に初期化対象回路の初期化時
間よりも大きくすることができる。
As shown in FIG. 3B, after the power supply VCC is turned on, the connection completion point NA stops at a low level due to capacitive coupling, and the connection point NB rises following the VCC, as shown in FIG. The connection point NA is at a low level and the connection point N
B is once stabilized at a high level, and the initialization completion signal R
Ja is at a low level. A power-on reset signal PO is supplied to the initialization completion determination section 4a in this state.
By maintaining N as an active level, NA
Since the level of the connection point NA connected to the output terminal of the ND circuit 12 rises toward the potential level of the VCC power supply, the NAND circuit 12 which is the initialization simulation circuit and the inverter circuit 1
The logic state of the latch circuit consisting of
Is at a high level and the connection point NB is at a low level and is initialized, so that after an elapse of the initialization time Ta after the power is turned on, the initialization completion signal RJa becomes the active level of the high level and notifies the completion of the initialization. Initialization completion determination unit 4a
In this case, the capacitance 14 and the capacitance 15 are added to increase the NA compared with the parasitic capacitance of the corresponding portion in the initialization target circuit such as the F / F and the latch circuit in the LSI.
The initialization time of the initialization simulation circuit including the ND circuit 12 and the inverter circuit 13 can be reliably made longer than the initialization time of the initialization target circuit.

【0023】図4(a)は、初期化完了判定部の別の実
施例の回路図であり、(b)は、その動作タイミング図
である。初期化完了判定部4bは、パワーオンリセット
信号PONを入力するインバータ回路21と、ソースを
VCC電源に接続されゲートがインバータ回路21の出
力端に接続されドレインが接続点NCに接続されたPチ
ャネルMOSトランジスタ22と、一端が接続点NCに
接続され他端が接地された抵抗23と、接続点NCに入
力端が接続され出力端が接続点NDに接続されたインバ
ータ回路24と、入力端が接続点NDに接続され出力端
が接続点NCに接続されたインバータ回路25と、入力
端が接続点NDに接続され初期化完了信号RJbを出力
するインバータ回路26とを有している。
FIG. 4A is a circuit diagram of another embodiment of the initialization completion judging section, and FIG. 4B is an operation timing chart thereof. The initialization completion determining unit 4b includes an inverter circuit 21 for inputting a power-on reset signal PON, a P-channel having a source connected to the VCC power supply, a gate connected to the output terminal of the inverter circuit 21, and a drain connected to the connection point NC. A MOS transistor 22; a resistor 23 having one end connected to the connection point NC and the other end grounded; an inverter circuit 24 having an input end connected to the connection point NC and an output end connected to the connection point ND; The inverter circuit 25 includes an inverter circuit 25 connected to the connection point ND and an output terminal connected to the connection point NC, and an inverter circuit 26 connected to the input terminal ND and outputting an initialization completion signal RJb.

【0024】インバータ24とインバータ25とでラッ
チ回路を構成し初期化模擬回路として使用する。CMO
Sインバータ回路25のNチャネルMOSトランジスタ
の電流引き抜き能力をPチャネルMOSトランジスタの
電流供給能力より数倍以上大きく設定しておくことによ
り、電源投入直後の接続点NCをローレベルに維持す
る。
A latch circuit is constituted by the inverter 24 and the inverter 25 and used as an initialization simulation circuit. CMO
By setting the current extraction capability of the N-channel MOS transistor of the S inverter circuit 25 to be several times or more larger than the current supply capability of the P-channel MOS transistor, the connection point NC immediately after turning on the power is maintained at a low level.

【0025】初期化完了判定部4bは、図4(b)に示
すように、電源VCCの投入後、インバータ21の出力
が電源VCCの電位上昇に追随して上昇するので、Pチ
ャネルMOSトランジスタ22はオフ状態を維持する。
このため、接続点NCはローレベルに停留し、接続点N
DはVCCに追随して上昇するので、初期化完了信号R
Jbは、ローレベルとなっている。この状態にある初期
化完了判定部4bに対し、パワーオンリセット信号PO
Nをアクティブレベルとして維持することにより、イン
バータ回路21の出力端がローレベルに変化するので、
PチャネルMOSトランジスタ22がオン状態に変化
し、接続点NCがハイレベルに変化し、接続点NDはロ
ーレベルとなって初期化されるので、電源投入後の初期
化時間Tb経過後に初期化完了信号RJbはアクティブ
レベルのハイレベルとなり初期化完了を通知する。初期
化完了判定部4bでは、CMOSインバータ回路25の
NチャネルMOSトランジスタの電流引き抜き能力をL
SI内部のF/Fおよびラッチ回路等の初期化対象回路
内の相当インバータ回路のNチャネルMOSトランジス
タよりも大きく設定することにより、初期化模擬回路の
初期化時間を、初期化対象回路の初期化時間よりも大き
くすることができる。
As shown in FIG. 4B, after the power supply VCC is turned on, the output of the inverter 21 rises following the rise in the potential of the power supply VCC. Maintain the off state.
Therefore, the connection point NC stays at the low level, and the connection point N
Since D rises following VCC, the initialization completion signal R
Jb is at a low level. The power-on reset signal PO is supplied to the initialization completion determination section 4b in this state.
By maintaining N as an active level, the output terminal of the inverter circuit 21 changes to a low level.
Since the P-channel MOS transistor 22 changes to the ON state, the connection point NC changes to the high level, and the connection point ND changes to the low level and is initialized, the initialization is completed after the lapse of the initialization time Tb after the power is turned on. The signal RJb goes to the high level of the active level to notify the completion of the initialization. In the initialization completion determination unit 4b, the current extraction capability of the N-channel MOS transistor of the CMOS inverter circuit 25 is set to L
By setting the F / F inside the SI and the N-channel MOS transistor of the corresponding inverter circuit in the initialization target circuit such as the latch circuit, the initialization time of the initialization simulation circuit is initialized. Can be greater than time.

【0026】図5(a),(b)は、初期化完了信号検
出部の実施例の回路図である。図5(a)の初期化完了
信号検出部3aは、パワーオンパルスPOPがセット入
力端に入力し、Q側出力端からパワーオンリセット信号
を出力するセットリセットフリップフロップ(SR−F
/F)31と、複数の初期化完了信号RJ1,RJ2,
…RJnを入力し出力端がSR−F/F31のリセット
入力端に接続された多入力AND回路32とを有してい
る。初期化完了信号検出部3aでは、図10(a)の第
2の従来例ではSR−F/Fの外部から入力していたリ
セット信号に換えて、複数の初期化完了信号RJ1,R
J2,…RJnの全てがアクティブレベルになったこと
を検出してアクティブになる信号をAND回路32で生
成するし、これによりSR−F/F31をリセットす
る。
FIGS. 5A and 5B are circuit diagrams of an embodiment of the initialization completion signal detecting section. The initialization completion signal detector 3a in FIG. 5A receives a power-on pulse POP from a set input terminal and outputs a power-on reset signal from a Q-side output terminal to a set-reset flip-flop (SR-F).
/ F) 31 and a plurality of initialization completion signals RJ1, RJ2,
.. Having a multi-input AND circuit 32 which inputs RJn and whose output terminal is connected to the reset input terminal of the SR-F / F 31. In the initialization completion signal detecting section 3a, a plurality of initialization completion signals RJ1 and RJ1 and RJ1 and RJ2 are replaced with a reset signal input from the outside of the SR-F / F in the second conventional example of FIG.
Detecting that all of J2,... RJn have become active levels, the AND circuit 32 generates a signal that becomes active, thereby resetting the SR-F / F31.

【0027】VCC電源投入によりパワーオンパルスP
OPがローレベルからハイレベルへ変化すると、SR−
F/F31のQ側出力であるパワーオンリセット信号P
ONはローレベルからハイレベルに変化し、パワーオン
パルスPOPがローレベルに戻ってもパワーオンリセッ
ト信号PONはハイレベルを維持する。複数の初期化完
了信号RJ1,RJ2,…RJnの全てがハイレベルに
変化すると多入力AND回路32の出力がハイレベルと
なってSR−F/F31をリセットし、パワーオンリセ
ット信号PONがインアクティブレベルであるローレベ
ルに変化する。
Power-on pulse P by turning on VCC power
When OP changes from low level to high level, SR-
Power-on reset signal P which is the Q-side output of F / F 31
ON changes from the low level to the high level, and the power-on reset signal PON maintains the high level even when the power-on pulse POP returns to the low level. When all of the plurality of initialization completion signals RJ1, RJ2,... RJn change to high level, the output of the multi-input AND circuit 32 goes high to reset the SR-F / F 31, and the power-on reset signal PON becomes inactive. It changes to the low level which is the level.

【0028】初期完了信号検出部3の別の実施例である
図5(b)の初期化完了信号検出部3bは、パワーオン
パルスPOPが第1の入力端に入力するOR回路33
と、複数の初期化完了信号RJ1,RJ2,…RJnを
入力し、出力端がOR回路33の第2の入力端に接続さ
れた多入力NAND回路34とを有している。パワーオ
ンパルスPOPがハイレベルになるとパワーオンリセッ
ト信号PONもアクティブレベルであるハイレベルとな
るが、複数の初期化完了信号RJ1,RJ2,…RJn
のうちひとつでもインアクティブレベルであるローレベ
ルにある間はNAND回路34の出力はハイレベルを維
持するので、この期間中にパワーオンパルスPOPがロ
ーレベルになってもパワーオンリセット信号PONはハ
イレベルを維持する。複数の初期化完了信号RJ1,R
J2,…RJnの全てがアクティブレベルになったとき
にNAND回路34の出力がローレベルとなり、OR回
路33の出力であるパワーオンリセット信号PONがイ
ンアクティブレベルのローレベルに変化する。したがっ
て、初期化完了信号検出部3bは、単純な回路構成で初
期化完了検出部3aと同様の動作を実現することができ
る。
An initialization completion signal detecting section 3b shown in FIG. 5B, which is another embodiment of the initial completion signal detecting section 3, has an OR circuit 33 in which a power-on pulse POP is input to a first input terminal.
And a plurality of initialization completion signals RJ1, RJ2,... RJn, and a multi-input NAND circuit 34 having an output terminal connected to the second input terminal of the OR circuit 33. When the power-on pulse POP goes high, the power-on reset signal PON also goes high, which is the active level. However, a plurality of initialization completion signals RJ1, RJ2,.
The output of the NAND circuit 34 maintains the high level while at least one of them is at the low level which is the inactive level. Therefore, even if the power-on pulse POP goes low during this period, the power-on reset signal PON remains high. Maintain levels. A plurality of initialization completion signals RJ1, R
When all of J2,... RJn become active level, the output of the NAND circuit 34 becomes low level, and the power-on reset signal PON output from the OR circuit 33 changes to low level of inactive level. Therefore, the initialization completion signal detection unit 3b can realize the same operation as the initialization completion detection unit 3a with a simple circuit configuration.

【0029】図6は、第1の実施の形態のパワーオンリ
セット回路を搭載したLSIチップのレイアウト模式図
である。LSIチップ41には、VCC電源投入を検出
してLSI内のラッチ回路,F/F等の初期化対象回路
を初期化するためのパワーオンリセット信号PONをア
クティブレベルとし、複数の初期化完了信号(簡略化の
ため図示しない)の全てがアクティブレベルに変化した
ことを検出してパワーオンリセット信号PONをインア
クティブレベルとするパワーオンリセット信号生成部1
と、パワーオンリセット信号PONを入力し、内部に有
する初期化模擬回路の論理状態が反転して初期化完了状
態になったことを検出して初期化完了信号を出力する複
数の初期化完了判定部とが搭載され、ラッチ回路やF/
F等の初期化対象回路が最も多数接続されて負荷が大き
いパワーオンリセット信号PONのPON信号線44−
xに対して初期化完了判定部4−xが設けられ、パワー
オンリセット信号生成部1から初期化対象回路までの配
線経路が最も長いPON信号線44−yに対して初期化
完了判定部4−yが設けられている。
FIG. 6 is a schematic layout diagram of an LSI chip on which the power-on reset circuit of the first embodiment is mounted. In the LSI chip 41, a power-on reset signal PON for detecting a VCC power-on and initializing a circuit to be initialized such as a latch circuit and F / F in the LSI is set to an active level, and a plurality of initialization completion signals are provided. The power-on reset signal generator 1 detects that all of them (not shown for simplicity) have changed to the active level and sets the power-on reset signal PON to the inactive level.
And a power-on reset signal PON, a plurality of initialization completion determinations for detecting that the logic state of the initialization simulation circuit included therein has been inverted to an initialization completed state, and outputting an initialization completion signal. And a latch circuit and F /
The PON signal line 44- of the power-on reset signal PON to which the initialization target circuit such as F is most connected and the load is large.
x is provided with an initialization completion determination unit 4-x, and an initialization completion determination unit 4 is provided for the PON signal line 44-y having the longest wiring path from the power-on reset signal generation unit 1 to the circuit to be initialized. -Y is provided.

【0030】このように、配線の寄生抵抗、寄生容量に
よる信号遅延および配線に接続され負荷となる初期化対
象回路数による信号遅延に起因して初期化対象回路のリ
セット時間が遅れるパワーオンリセット信号PONの配
線に対して初期化完了判定部を必ず設けることにより、
LSIチップ全体で初期化が最も遅れて実行される初期
化対象回路に対しても、パワーオンリセット信号PON
には十分なパルス幅のアクティブレベルが確保される。
As described above, the power-on reset signal in which the reset time of the initialization target circuit is delayed due to the signal delay due to the parasitic resistance and the parasitic capacitance of the wiring and the signal delay due to the number of the initialization target circuits connected to the wiring and serving as a load. By always providing the initialization completion determination unit for the PON wiring,
The power-on reset signal PON is also applied to the initialization target circuit whose initialization is executed with the longest delay in the entire LSI chip.
, An active level with a sufficient pulse width is secured.

【0031】なお、図6において、42はVCC電源端
子であり、43はVCC電源線であり、44−zは他の
PON信号線で、4−zはこれに対して設けられた初期
化完了判定部である。
In FIG. 6, reference numeral 42 denotes a VCC power supply terminal, reference numeral 43 denotes a VCC power supply line, reference numeral 44-z denotes another PON signal line, and reference numeral 4-z denotes an initialization completion provided for the PON signal line. It is a determination unit.

【0032】以上に説明したように、本発明の第1の実
施の形態によれば、LSIの製造工程における製造ばら
つきによる回路特性の変化に依存せず、適切な時間内で
確実にLSIの初期化を実現するパワーオンリセット回
路およびそれを備えた半導体集積回路装置を得ることが
できる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the initial state of the LSI can be surely set within an appropriate time without depending on a change in circuit characteristics due to manufacturing variations in the manufacturing process of the LSI. And a semiconductor integrated circuit device having the same.

【0033】図7は、本発明の第2の実施の形態のパワ
ーオンリセット回路10aの回路図である。パワーオン
リセット回路10aは、図1のパワーオンリセット回路
10の構成要素に加えて、テスト信号TESTをアクテ
ィブレベルとすることにより初期化完了判定部の出力を
選択してデータ出力/テスト出力兼用端子52に出力す
るセレクタ51を備えている。
FIG. 7 is a circuit diagram of a power-on reset circuit 10a according to a second embodiment of the present invention. The power-on reset circuit 10a selects the output of the initialization completion determination unit by setting the test signal TEST to an active level in addition to the components of the power-on reset circuit 10 of FIG. A selector 51 is provided for outputting to the selector 52.

【0034】LSIが通常モードの状態では、テスト信
号TESTはインアクティブであり、セレクタ51は、
LSIの内部からのデータ出力DOUTを選択してデー
タ出力/テスト出力兼用端子52に出力する。LSIの
初期化が関係する不良が生じたときには、テストモード
にしてテスト信号TESTをアクティブにし、例えば初
期化完了判定部4−nの初期化完了信号RJnをデータ
出力/テスト出力兼用端子52に出力して初期化完了信
号RJnの出力レベルを観測する。本実施の形態では、
この出力レベルがハイレベルであればパワーオンリセッ
ト信号生成部1および初期化完了判定部4−nは正常に
動作したと判断でき、LSIの初期化に関係する不良の
原因が、F/F等の初期化対象回路の故障による初期化
不良であるか、または、他の初期化完了判定部の不良で
あるかを容易且つ迅速に判断できるという新たな効果が
生じる。
When the LSI is in the normal mode, the test signal TEST is inactive and the selector 51
The data output DOUT from the inside of the LSI is selected and output to the data output / test output shared terminal 52. When a failure related to the initialization of the LSI occurs, the test mode is set to activate the test signal TEST, and the initialization completion signal RJn of the initialization completion determination section 4-n is output to the data output / test output shared terminal 52, for example. Then, the output level of the initialization completion signal RJn is observed. In the present embodiment,
If the output level is high, the power-on reset signal generator 1 and the initialization completion determiner 4-n can determine that they have operated normally, and the cause of the failure related to the initialization of the LSI is the F / F or the like. It is possible to easily and quickly determine whether the initialization target circuit is defective due to a failure of the initialization target circuit, or whether it is a defective initialization completion determination unit.

【0035】複数個のデータ出力/テスト出力兼用端子
を用いて、テストモードで複数個の初期化完了判定部の
初期化完了信号RJ1,RJ2,…RJnを外部から観
測することにより、初期化不良がパワーオンリセット回
路の故障によるものか、または、初期化対象回路の故障
によるものかを、より高精度に判断できる。
By using a plurality of data output / test output shared terminals and externally observing the initialization completion signals RJ1, RJ2,. Can be determined with higher accuracy whether the error is caused by a failure of the power-on reset circuit or a failure of the circuit to be initialized.

【0036】または、テストモードで、初期化完了判定
部からの初期化完了信号とともに、初期化完了信号検出
部内の初期化完了信号がアクティブレベルになったかを
検出する図5(a)の多入力AND回路32の出力信号
または図5(b)の多入力NAND回路34の出力信号
をセレクタを介して外部端子に取り出せるようにしても
よい。例えば、初期化完了信号の1個がハイレベルで図
5(b)の多入力NAND回路の出力がローレベルであ
ることが観測できれば、パワーオンリセット回路1が正
常に動作したことを表しており、初期化不良原因がパワ
ーオンリセット回路1にはないと判断できる。
Alternatively, in the test mode, the multi-input shown in FIG. 5A for detecting whether the initialization completion signal in the initialization completion signal detection section has become active level together with the initialization completion signal from the initialization completion determination section. The output signal of the AND circuit 32 or the output signal of the multi-input NAND circuit 34 of FIG. 5B may be taken out to an external terminal via a selector. For example, if it can be observed that one of the initialization completion signals is at a high level and the output of the multi-input NAND circuit of FIG. 5B is at a low level, it indicates that the power-on reset circuit 1 has normally operated. It can be determined that the cause of the initialization failure is not in the power-on reset circuit 1.

【0037】図8は、第2の実施の形態のパワーオンリ
セット回路を搭載したLSIチップ41aのレイアウト
模式図である。LSIチップ41aは、図6のLSIチ
ップ41と同様に、VCC電源投入を検出してLSI内
部のラッチ回路、F/F等の初期化対象回路の初期化の
ためのパワーオンリセット信号PONをアクティブレベ
ルとし、複数の初期化完了信号の全てがアクティブレベ
ルに変化したことを検出してパワーオンリセット信号P
ONをインアクティブレベルとするパワーオンリセット
信号生成部1と、パワーオンリセット信号PONを入力
し、内部に有する初期化模擬回路の論理状態が反転して
初期化完了状態になったことを検出して初期化完了信号
を出力する複数の初期化完了判定部4−x、4−yとが
搭載されるとともに、LSIチップ内部の演算部からの
データ出力61と複数の初期化完了判定部の出力である
初期化完了信号のうち少なくとも1個の初期化完了信号
62を切り換えてデータ出力/テスト出力兼用端子52
に出力するセレクタ51とを備えている。また、図6の
LSIチップと同様に、複数の初期化完了判定部のうち
1個の初期化完了判定部4−xが初期化対象回路の最も
多数接続されているパワーオンリセット信号の信号線の
遠端から入力して設けられ、他の1個の初期化完了判定
部4−yがパワーオンリセット信号生成部から初期化対
象回路までの配線経路が最も長い前記パワーオンリセッ
ト信号の信号線の遠端から入力して設けられている。
FIG. 8 is a schematic layout diagram of an LSI chip 41a on which the power-on reset circuit of the second embodiment is mounted. The LSI chip 41a activates a power-on reset signal PON for initializing a circuit to be initialized such as a latch circuit inside the LSI and an F / F, by detecting the VCC power supply, as in the LSI chip 41 of FIG. Level, and detects that all of the plurality of initialization completion signals have changed to the active level.
A power-on reset signal generation unit 1 that sets ON to an inactive level and a power-on reset signal PON are input, and it is detected that the logic state of the initialization simulation circuit included therein has been inverted to the initialization completed state. A plurality of initialization completion determining units 4-x and 4-y for outputting an initialization completion signal, and a data output 61 from an arithmetic unit in the LSI chip and outputs of the plurality of initialization completion determining units Of at least one initialization completion signal 62 among the initialization completion signals, the data output / test output shared terminal 52
And a selector 51 for outputting to Similarly to the LSI chip of FIG. 6, one of the plurality of initialization completion judging units is a signal line of a power-on reset signal to which the largest number of initialization target circuits are connected. And a signal line for the power-on reset signal having the longest wiring path from the power-on reset signal generation unit to the circuit to be initialized. Input from the far end.

【0038】なお、複数個のデータ出力/テスト出力兼
用端子を用いて、テストモードで複数個の初期化完了判
定部の初期化完了信号RJ1,RJ2,…RJnを外部
に取り出せるようにすれば、初期化不良の原因を、より
高精度に判断できる。
By using a plurality of data output / test output shared terminals, the initialization completion signals RJ1, RJ2,... RJn of the plurality of initialization completion determination units can be taken out in the test mode. The cause of the initialization failure can be determined with higher accuracy.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように、本発明の第1の実施の形
態によれば、LSIの製造工程における製造ばらつきに
よる回路特性の変化に依存せず、過大なパワーオンリセ
ット時間を必要とせず適切な時間内で確実にLSIの初
期化を実現するパワーオンリセット回路およびそれを備
えた半導体集積回路装置を得ることができる。さらに第
2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同一の効
果に加えて、初期化不良が発生したときにその原因がパ
ワーオンリセット回路の故障であるか、または、LSI
内のラッチ回路,F/F回路等の初期化対象回路の故障
であるかを容易に且つ迅速に判断することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, an excessive power-on reset time is not required without depending on a change in circuit characteristics due to manufacturing variations in an LSI manufacturing process. A power-on reset circuit that reliably realizes initialization of an LSI within an appropriate time and a semiconductor integrated circuit device including the same can be obtained. Further, according to the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, when an initialization failure occurs, the cause is a failure of the power-on reset circuit or an LSI.
It is possible to easily and quickly determine whether or not a failure has occurred in a circuit to be initialized such as a latch circuit or an F / F circuit.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態であるパワーオンリ
セット回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power-on reset circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】パワーオンリセット回路の各部の動作タイミン
グ図である。
FIG. 2 is an operation timing chart of each unit of the power-on reset circuit.

【図3】(a)は、初期化完了判定部の一実施例の回路
図であり、(b)は、その動作タイミング図である。
FIG. 3A is a circuit diagram of an embodiment of an initialization completion determination unit, and FIG. 3B is an operation timing diagram thereof.

【図4】(a)は、初期化完了判定部の別の実施例の回
路図であり、(b)は、その動作タイミング図である。
FIG. 4A is a circuit diagram of another embodiment of the initialization completion determining unit, and FIG. 4B is an operation timing diagram thereof.

【図5】(a)は、初期化完了信号検出部の一実施例の
回路図であり、(b)は、初期化完了信号検出部の別の
実施例の回路図である。
FIG. 5A is a circuit diagram of an embodiment of an initialization completion signal detection unit, and FIG. 5B is a circuit diagram of another embodiment of an initialization completion signal detection unit.

【図6】第1の実施の形態のパワーオンリセット回路を
備えたLSIチップのレイアウト模式図である。
FIG. 6 is a schematic layout diagram of an LSI chip including a power-on reset circuit according to the first embodiment;

【図7】本発明の第2の実施の形態のパワーオンリセッ
ト回路の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a power-on reset circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2の実施の形態のパワーオンリセット回路を
備えたLSIチップのレイアウト模式図である。
FIG. 8 is a schematic layout diagram of an LSI chip including a power-on reset circuit according to a second embodiment;

【図9】(a)は、第1の従来例の回路図であり、
(b)は、その動作タイミング図である。
FIG. 9A is a circuit diagram of a first conventional example,
(B) is an operation timing chart thereof.

【図10】(a)は、第2の従来例の回路図であり、
(b)は、第3の従来例の回路図である。
FIG. 10A is a circuit diagram of a second conventional example,
(B) is a circuit diagram of a third conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パワーオンリセット信号生成部 2 パワーオンパルス発生部 3,3a,3b 初期化完了信号検出部 4−1,4−2,4−n,4−x,4−y,4−z,4
a,4b 初期化完了判定部 10 パワーオンリセット回路 11,13,21,24,25,26 インバータ回
路 12 NAND回路 14,15 容量 16 バッファ回路 22 PチャネルMOSトランジスタ 23 抵抗 31 セットリセットフリップフロップ 32 多入力AND回路 33 OR回路 34 多入力NAND回路 41,41a LSIチップ
Reference Signs List 1 power-on reset signal generation unit 2 power-on pulse generation unit 3, 3a, 3b initialization completion signal detection unit 4-1, 4-2, 4-n, 4-x, 4-y, 4-z, 4
a, 4b Initialization completion determination section 10 Power-on reset circuit 11, 13, 21, 24, 25, 26 Inverter circuit 12 NAND circuit 14, 15 Capacitance 16 Buffer circuit 22 P-channel MOS transistor 23 Resistance 31 Set reset flip-flop 32 Many Input AND circuit 33 OR circuit 34 Multi-input NAND circuit 41, 41a LSI chip

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源投入を検出してワンショットのパワ
ーオンパルスを生成し出力するパワーオンパルス発生部
と、前記パワーオンパルスのアクティブレベルへの変化
を検出して初期化対象回路の初期化のためのパワーオン
リセット信号をアクティブレベルとし、複数の初期化完
了信号の全てがアクティブレベルに変化したことを検出
して前記パワーオンリセット信号をインアクティブレベ
ルとする初期化完了信号検出部とを有するパワーオンリ
セット信号生成部と、 内部に初期化対象回路の初期化動作を模擬しかつ初期化
時間が前記初期化対象回路より大きい初期化模擬回路を
有し、パワーオンリセット信号を入力し初期化模擬回路
の論理状態が反転して初期化完了状態になったことを検
出して前記初期化完了信号をそれぞれ出力する複数の初
期化完了判定部とを備えることを特徴とするパワーオン
リセット回路。
1. A power-on pulse generator for generating and outputting a one-shot power-on pulse upon detecting power-on, and detecting a change of the power-on pulse to an active level to initialize a circuit to be initialized. A power-on reset signal for the active level, detects that all of the plurality of initialization completion signals have changed to the active level, and sets the power-on reset signal to an inactive level. A power-on reset signal generation unit having an initialization simulation circuit that simulates an initialization operation of the initialization target circuit and has an initialization time longer than the initialization target circuit. A plurality of circuits each of which detects that the logic state of the simulated circuit has been inverted to the initialization completed state and outputs the initialization completion signal. Power-on reset circuit, characterized in that it comprises an initialization completion judgment unit.
【請求項2】 前記初期化完了判定部が、 パワーオンリセット信号が入力する第1のインバータ回
路と、 前記第1のインバータ回路の出力を第1の入力端に入力
し出力端が第1の接続点に接続した2入力NAND回路
と、 入力端が前記第1の接続点に接続し出力端が第2の接続
点に接続するとともに前記2入力NAND回路の第2の
入力端に接続した第2のインバータ回路と、 前記第1の接続点と接地端子との間に設けた第1の容量
素子と、 前記第2の接続点と電源端子との間に設けた第2の容量
素子と、 前記第1の接続点に入力端が接続し出力端から初期化完
了信号を出力するバッファ回路とを有する請求項1記載
のパワーオンリセット回路。
A first inverter circuit to which a power-on reset signal is inputted; an output of the first inverter circuit being inputted to a first input terminal, and an output terminal being a first inverter circuit; A two-input NAND circuit connected to a connection point, a second input terminal connected to the first connection point and an output terminal connected to the second connection point, and a second input terminal connected to the second input terminal of the two-input NAND circuit; An inverter circuit, a first capacitor provided between the first connection point and a ground terminal, a second capacitor provided between the second connection point and a power supply terminal, 2. The power-on reset circuit according to claim 1, further comprising a buffer circuit having an input terminal connected to said first connection point and outputting an initialization completion signal from an output terminal.
【請求項3】 前記初期化完了判定部が、 パワーオンリセット信号を入力する第1のインバータ回
路と、 ソースが電源端子に接続しゲートが前記第1のインバー
タ回路の出力端に接続しドレインが第1の接続点に接続
したPチャネルMOSトランジスタと、 一端が前記第1の接続点に接続し他端が接地端子に接続
した抵抗素子と、 前記第1の接続点に入力端が接続し出力端が第2の接続
点に接続した第2のインバータ回路と、 入力端が前記第2の接続点に接続され出力端が前記第1
の接続点に接続された第3のインバータ回路と、 入力端が前記第2の接続点に接続し初期化完了信号を出
力する第4のインバータ回路とを有する請求項1記載の
パワーオンリセット回路。
A first inverter circuit for inputting a power-on reset signal; a source connected to a power supply terminal, a gate connected to an output terminal of the first inverter circuit, and a drain connected to the first inverter circuit. A P-channel MOS transistor connected to a first connection point; a resistance element having one end connected to the first connection point and the other end connected to a ground terminal; an input terminal connected to the first connection point and an output A second inverter circuit having an end connected to the second connection point, an input end connected to the second connection point, and an output end connected to the first connection point;
2. The power-on reset circuit according to claim 1, further comprising: a third inverter circuit connected to the second connection point; and a fourth inverter circuit having an input terminal connected to the second connection point and outputting an initialization completion signal. .
【請求項4】 前記初期化完了信号検出部が、 パワーオンパルスがセット入力端に入力し、出力端から
パワーオンリセット信号を出力するセットリセットフリ
ップフロップと、 複数の初期化完了信号を入力し出力端が前記セットリセ
ットフリップフロップのリセット入力端に接続された多
入力AND回路とを有する請求項1記載のパワーオンリ
セット回路。
4. A set-reset flip-flop for inputting a power-on pulse to a set input terminal and outputting a power-on reset signal from an output terminal, and receiving a plurality of initialization completion signals. 2. The power-on reset circuit according to claim 1, further comprising a multi-input AND circuit having an output terminal connected to a reset input terminal of the set / reset flip-flop.
【請求項5】 前記初期化完了信号検出部が、 パワーオンパルスが第1の入力端に入力し、出力端から
パワーオンリセット信号を出力する2入力OR回路と、 複数の初期化完了信号を入力し、出力端が前記2入力O
R回路の第2の入力端に接続された多入力NAND回路
とを有する請求項1記載のパワーオンリセット回路。
5. A two-input OR circuit for inputting a power-on pulse to a first input terminal and outputting a power-on reset signal from an output terminal, the initialization completion signal detection unit comprising: a plurality of initialization completion signals; Input and output terminal
2. The power-on reset circuit according to claim 1, further comprising a multi-input NAND circuit connected to a second input terminal of the R circuit.
【請求項6】 電源投入を検出して初期化対象回路を初
期化するためのパワーオンリセット信号をアクティブレ
ベルとし、複数の初期化完了信号の全てがアクティブレ
ベルに変化したことを検出して前記パワーオンリセット
信号をインアクティブレベルとするパワーオンリセット
信号生成部と、 それぞれに初期化対象回路の初期化動作を模擬する初期
化模擬回路を有し前記パワーオンリセット信号を入力し
て前記初期化模擬回路の論理状態が反転し初期化完了状
態になったことを検出し前記初期化完了信号を出力する
複数の初期化完了判定部とを備え、 前記複数の初期化完了判定部のうち1個が、前記パワー
オンリセット信号生成部から初期化対象回路までの配線
経路が最も長い前記パワーオンリセット信号の信号線の
遠端から入力して設けられ、 前記複数の初期化完了判定部のうち他の1個が、初期化
対象回路が最も多数接続されている前記パワーオンリセ
ット信号の信号線の遠端から入力して設けられているこ
とを特徴とするパワーオンリセット回路を備えた半導体
集積回路装置。
6. A power-on reset signal for initializing a circuit to be initialized by detecting power-on is set to an active level, and it is detected that all of a plurality of initialization completion signals have changed to an active level. A power-on reset signal generation unit for setting a power-on reset signal to an inactive level; and an initialization simulation circuit for simulating an initialization operation of a circuit to be initialized, each of which has the power-on reset signal input and performs the initialization. A plurality of initialization completion judging sections for detecting that the logic state of the simulation circuit has been inverted to be in the initialization completion state and outputting the initialization completion signal, wherein one of the plurality of initialization completion judging sections is provided. The wiring path from the power-on reset signal generation unit to the initialization target circuit is provided by inputting the longest power-on reset signal from the far end of the signal line. The other one of the plurality of initialization completion determination units is provided by inputting from the far end of the signal line of the power-on reset signal to which the largest number of initialization target circuits are connected. A semiconductor integrated circuit device having a power-on reset circuit.
【請求項7】 電源投入を検出してワンショットのパワ
ーオンパルスを生成し出力するパワーオンパルス発生部
と、前記パワーオンパルスのアクティブレベルへの変化
を検出して初期化対象回路の初期化のためのパワーオン
リセット信号をアクティブレベルとし、複数の初期化完
了信号の全てがアクティブレベルに変化したことを検出
して前記パワーオンリセット信号をインアクティブレベ
ルとする初期化完了信号検出部とを有するパワーオンリ
セット信号生成部と、 内部に初期化対象回路の初期化動作を模擬しかつ初期化
時間が前記初期化対象回路より大きい初期化模擬回路を
有し、パワーオンリセット信号を入力し初期化模擬回路
の論理状態が反転して初期化完了状態になったことを検
出して前記初期化完了信号をそれぞれ出力する複数の初
期化完了判定部と、 テストモードにおいて複数の前記初期化完了信号のうち
少なくとも1個の初期化完了信号を外部端子に出力する
テスト出力セレクタとを備えることを特徴とするパワー
オンリセット回路。
7. A power-on pulse generator for generating and outputting a one-shot power-on pulse upon detecting power-on, and detecting a change of the power-on pulse to an active level to initialize a circuit to be initialized. A power-on reset signal for the active level, detects that all of the plurality of initialization completion signals have changed to the active level, and sets the power-on reset signal to an inactive level. A power-on reset signal generation unit having an initialization simulation circuit that simulates an initialization operation of the initialization target circuit and has an initialization time longer than the initialization target circuit. A plurality of circuits each of which detects that the logic state of the simulated circuit has been inverted to the initialization completed state and outputs the initialization completion signal. An initialization completion determining unit, a power-on reset circuit characterized by comprising a test output selector for outputting at least one of an initialization completion signal to the external terminals of the plurality of the initialization completion signal in the test mode.
【請求項8】 電源投入を検出して初期化対象回路を初
期化するためのパワーオンリセット信号をアクティブレ
ベルとし、複数の初期化完了信号の全てがアクティブレ
ベルに変化したことを検出して前記パワーオンリセット
信号をインアクティブレベルとするパワーオンリセット
信号生成部と、 それぞれに初期化対象回路の初期化動作を模擬する初期
化模擬回路を有し前記パワーオンリセット信号を入力し
て前記初期化模擬回路の論理状態が反転し初期化完了状
態になったことを検出し前記初期化完了信号を出力する
複数の初期化完了判定部と、 テストモードにおいて複数の前記初期化完了信号のうち
少なくとも1個の初期化完了信号を外部端子に出力する
テスト出力セレクタとを備え、 前記複数の初期化完了判定部のうち1個が前記パワーオ
ンリセット信号生成部から初期化対象回路までの配線経
路が最も長い前記パワーオンリセット信号の信号線の遠
端から入力して設けられ、 前記複数の初期化完了判定部のうち他の1個が初期化対
象回路の最も多数接続されている前記パワーオンリセッ
ト信号の信号線の遠端から入力して設けられていること
を特徴とするパワーオンリセット回路を備えた半導体集
積回路装置。
8. A power-on reset signal for initializing a circuit to be initialized by detecting power-on is set to an active level, and it is detected that all of a plurality of initialization completion signals have changed to an active level. A power-on reset signal generation unit for setting a power-on reset signal to an inactive level; and an initialization simulation circuit for simulating an initialization operation of a circuit to be initialized, each of which has the power-on reset signal input and performs the initialization. A plurality of initialization completion determination units for detecting that the logic state of the simulation circuit has been inverted to the initialization completion state and outputting the initialization completion signal; and at least one of the plurality of initialization completion signals in a test mode. A test output selector for outputting a number of initialization completion signals to an external terminal, wherein one of the plurality of initialization completion determination units has the power A wiring path from an on-reset signal generation unit to an initialization target circuit is provided by being input from a far end of a signal line of the longest power-on reset signal, and another one of the plurality of initialization completion determination units is provided. A semiconductor integrated circuit device having a power-on reset circuit, which is provided by being input from a far end of a signal line of the power-on reset signal which is most connected to the initialization target circuit.
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JP2019129426A (en) * 2018-01-25 2019-08-01 ラピスセミコンダクタ株式会社 Semiconductor device and generation method for reset signal

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