JP2002064182A - Integrated circuit - Google Patents

Integrated circuit

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JP2002064182A
JP2002064182A JP2000248856A JP2000248856A JP2002064182A JP 2002064182 A JP2002064182 A JP 2002064182A JP 2000248856 A JP2000248856 A JP 2000248856A JP 2000248856 A JP2000248856 A JP 2000248856A JP 2002064182 A JP2002064182 A JP 2002064182A
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signal
level
integrated circuit
level signal
signals
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JP2000248856A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenobu Noda
英伸 野田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated circuit where the configuration of an external interface part such as a pad, terminal and the like is reduced for less size and price with higher integration. SOLUTION: A signal outputted outside from a signal processing circuit 10 is inputted, by twos, in a quadruple signal generating circuit 20, and converted into a single quadruple digital signal, then outputted from a semiconductor integrated circuit 1 through an output pad 30. If a quadruple signal is inputted in the semiconductor integrated circuit, each input signal ID1, is inputted in a binary signal generating circuit 50 through an input pad 40, and converted into two binary digital signals SI1 and SI2, and then inputted in the signal processing circuit 10. Thus, the number of pads and terminals comes to a half.

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、集積回路に関し、
特に、より小型で集積度が高く安価にすることができる
集積回路に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to integrated circuits,
In particular, the present invention relates to an integrated circuit that is smaller, has a higher degree of integration, and can be less expensive.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体プロセスの微細化が急速に
進行したことにより、非常にゲート規模の大きい回路
を、より少ない面積で半導体チップ上に構成できるよう
になっており、その集積度は、今後さらに高くなること
が予測される。このような状況の下で、これまでは複数
の半導体チップを用いて基板上に構成されていたような
回路や、さらには1つの装置として構成されていた回路
が、1つの半導体チップ上に実現されるというようなケ
ースが多くなっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid miniaturization of semiconductor processes, a circuit having a very large gate scale can be configured on a semiconductor chip with a smaller area. It is expected to be even higher in the future. Under such circumstances, a circuit previously configured on a substrate using a plurality of semiconductor chips or a circuit configured as a single device is now realized on a single semiconductor chip. More and more cases are being done.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、そのように
半導体チップ上における回路自体の集積度は向上してい
るものの、半導体チップの内部と外部とのインタフェー
スをとるために必要なパッドから端子に至る部分は、回
路部分のプロセス微細化ほど縮小化が進んでいない。そ
のため、内部ゲートで実現する回路の面積が少なくなっ
ても、チップの外側にパッドを配置するために要する面
積でチップ全体の面積が決まってしまう、いわゆるパッ
ドリミットという現象が見られ始めている。そしてその
結果、内部のゲートに要する面積が少なくなっても、外
部とのインタフェースの本数を減らせなければ、チップ
の総面積を抜本的に減らすことができず、半導体チップ
を小型化する上で、あるいは、より多くの機能、回路を
半導体チップ上に実現する上で、製品コスト低減のため
の大きな障壁となっている。
By the way, although the degree of integration of the circuit itself on the semiconductor chip has been improved as described above, from the pad to the terminal necessary for interfacing the inside of the semiconductor chip with the outside, The size of the portion has not been reduced as much as the process miniaturization of the circuit portion. For this reason, even if the area of the circuit realized by the internal gate is reduced, a phenomenon called a so-called pad limit in which the area of the entire chip is determined by the area required for arranging the pads outside the chip has begun to be seen. As a result, even if the area required for internal gates is reduced, the total area of the chip cannot be drastically reduced unless the number of interfaces with the outside can be reduced. Alternatively, it is a great barrier to reduce product cost in realizing more functions and circuits on a semiconductor chip.

【0004】したがって本発明の目的は、パッドや端子
などの外部インターフェイス部分の構成を縮小すること
ができ、これにより、より小型で集積度が高く安価な集
積回路を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a smaller, more highly integrated, and less expensive integrated circuit which can reduce the configuration of external interface portions such as pads and terminals.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る集積回路は、所望の信号処理を行な
い、2以上の信号レベルを有する第1の多値信号を複数
出力する信号処理手段と、前記出力される複数の第1の
多値信号を、当該信号より数が少なく信号レベルの多い
第2の多値信号に変換する第1の多値信号変換手段と、
前記変換された第2の多値信号を出力する出力手段とを
有する。
In order to solve the above-mentioned problems, an integrated circuit according to the present invention performs desired signal processing and outputs a plurality of first multi-level signals having two or more signal levels. Processing means, and first multi-level signal conversion means for converting the plurality of first multi-level signals to be output into second multi-level signals having a smaller number of signals and a higher signal level;
Output means for outputting the converted second multi-level signal.

【0006】好適には、入力される3以上の信号レベル
を有する第3の多値信号を、当該信号より数が多く信号
レベルが少ない第4の多値信号に変換する第2の多値信
号変換手段をさらに有し、前記信号処理手段は、前記変
換された複数の第4の多値信号に基づいて、前記所望の
信号処理を行なう。
Preferably, a second multi-level signal for converting an input third multi-level signal having three or more signal levels into a fourth multi-level signal having a larger number of signals and a lower signal level The image processing apparatus further includes a conversion unit, and the signal processing unit performs the desired signal processing based on the converted plurality of fourth multi-level signals.

【0007】また好適には、前記第1の多値信号変換手
段は、変換する信号の信号レベルの数に対応する3以上
の基準電圧を供給する基準電圧供給手段と、前記複数の
第1の多値信号の状態に基づいて、前記供給される基準
電圧のいずれか1つを選択して出力する基準電圧選択手
段とを有する。さらに好適には、前記基準電圧選択手段
は、前記複数の第1の多値信号の状態に基づいて、前記
供給される基準電圧のいずれか1つを選択する論理回路
と、前記論理回路より、当該論理回路の状態の遷移に基
づくノイズが出力されないように、前記論理回路の出力
を制御する制御手段とを有する。特定的には、前記第1
の多値信号変換手段は、デジタル/アナログ変換器によ
り構成する。また特定的には、前記第1の多値信号は、
m個の2値信号であり、前記第2の多値信号は、2m
の信号レベルを有する1の信号であり、前記第1の多値
信号変換手段は、m本の前記2値信号に基づいて、2m
個の信号レベルを有する多値信号を生成する。
Preferably, the first multi-level signal converting means includes a reference voltage supplying means for supplying three or more reference voltages corresponding to the number of signal levels of a signal to be converted; Reference voltage selecting means for selecting and outputting any one of the supplied reference voltages based on the state of the multi-level signal. More preferably, the reference voltage selection unit is configured to select one of the supplied reference voltages based on states of the plurality of first multi-level signals, and Control means for controlling the output of the logic circuit so that noise based on the state transition of the logic circuit is not output. Specifically, the first
The multi-level signal conversion means is constituted by a digital / analog converter. More specifically, the first multi-level signal is:
m binary signals, wherein the second multi-level signal is one signal having 2 m signal levels, and wherein the first multi-level signal converting means includes m binary signals. 2 m based on
A multi-level signal having a plurality of signal levels is generated.

【0008】まあ、本発明に係る他の集積回路は、入力
される3以上の信号レベルを有する第3の多値信号を、
当該多値信号より数が多く信号レベルが少ない第4の多
値信号に変換する第2の多値信号変換手段と、前記変換
された複数の第4の多値信号に基づいて、所望の信号処
理を行なう信号処理手段とを有する。
In another integrated circuit according to the present invention, a third multi-level signal having three or more signal levels to be input is
A second multi-level signal converting means for converting into a fourth multi-level signal having a larger number and a lower signal level than the multi-level signal; and a desired signal based on the plurality of converted fourth multi-level signals. Signal processing means for performing processing.

【0009】好適には、前記第2の多値信号変換手段
は、前記入力される多値信号の各値の信号レベルの境界
となる複数の信号レベルの各基準電圧を供給する基準電
圧供給手段と、前記入力される第3の多値信号を、前記
供給される複数の基準電圧の各々と比較する比較手段
と、前記比較結果に基づいて、前記複数の第4の多値信
号を生成する論理回路とを有する。また好適には、前記
第2の多値信号変換手段は、前記論理回路より、当該論
理回路の状態の遷移に基づくノイズが出力されないよう
に、前記論理回路の出力を制御する制御手段をさらに有
する。特定的には、前記第2の多値信号変換手段は、ア
ナログ/デジタル変換器により構成する。また特定的に
は、前記第3の多値信号は、2m 個の信号レベルを有す
る1の多値信号であり、前記第4の多値信号は、m本の
2値信号であり、前記第2の多値信号変換手段は、2m
個の信号レベルを有する多値信号に基づいて、m本の2
値信号を生成する。
[0009] Preferably, the second multi-level signal conversion means supplies reference voltage of a plurality of signal levels which are boundaries between signal levels of each value of the input multi-level signal. Comparing means for comparing the input third multi-valued signal with each of the plurality of supplied reference voltages; and generating the plurality of fourth multi-valued signals based on the comparison result. A logic circuit. Also preferably, the second multi-level signal conversion means further includes a control means for controlling an output of the logic circuit so that a noise based on a state transition of the logic circuit is not output from the logic circuit. . Specifically, the second multi-level signal conversion means is constituted by an analog / digital converter. More specifically, the third multi-level signal is one multi-level signal having 2 m signal levels, the fourth multi-level signal is m binary signals, The second multi-level signal conversion means is 2 m
M multi-level signals having m signal levels
Generate a value signal.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について、
図1〜図5を参照して説明する。図1は、本実施の形態
の半導体集積回路1の構成を示すブロック図である。半
導体集積回路1は、信号処理回路10、m個の4値信号
生成回路20-1〜20-m、m個の出力パッド30-1〜3
-m、n個の入力パッド40-1〜40-nおよびn個の2
値信号生成回路50-1〜50-nを有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a semiconductor integrated circuit 1 according to the present embodiment. The semiconductor integrated circuit 1 includes a signal processing circuit 10, m quaternary signal generation circuits 20 -1 to 20 -m , and m output pads 30 -1 to 30 -3.
0 -m , n input pads 40 -1 to 40 -n and n 2 pads
It has value signal generation circuits 50 -1 to 50 -n .

【0011】信号処理回路10は、メモリ、演算処理回
路、種々の論理回路などを有し、半導体集積回路1がそ
のチップとしての機能を実現するための所望の信号処理
を行なう回路である。この信号処理回路10に対して
は、n個の2値信号生成回路50-1〜50-nを介して、
2n本の2値デジタル信号SI1〜SI(2n) が入力され、
m個の4値信号生成回路20-1〜20-mを介して、2m
本の2値デジタル信号SO1〜SO(2m) が出力される。
The signal processing circuit 10 includes a memory, an arithmetic processing circuit, various logic circuits, and the like, and is a circuit that performs desired signal processing for the semiconductor integrated circuit 1 to realize a function as a chip. For this signal processing circuit 10, through n binary signal generation circuits 50 -1 to 50 -n ,
2n binary digital signals S I1 to S I (2n) are input,
2m via m quaternary signal generation circuits 20 -1 to 20 -m
Two binary digital signals S O1 to S O (2m) are output.

【0012】4値信号生成回路20-j(j=1〜m)
は、各々、信号処理回路10より出力される2m本の2
値デジタル信号SO1〜SO(2m) の中の2本の信号S
O(2j-1) ,SO(2j) (j=1〜m)に基づいて、1本の
4値デジタル出力信号ODj を生成し対応する出力パッ
ド30-jに出力する。
The quaternary signal generation circuit 20 -j (j = 1 to m)
Are 2m 2 outputs from the signal processing circuit 10, respectively.
Two signals S in the value digital signals S O1 to S O (2m)
O (2j-1), based on the S O (2j) (j = 1~m), and outputs to generate a four-level digital output signal OD j of one corresponding output pad 30 -j.

【0013】2本の2値デジタル信号So1,SO2がある
とき、この2つのデジタル信号値の組み合わせは、4通
りとなる。この4通りすべての状態を単一のノードで表
現するためには、一般的には2値である出力のレベル
を、4値のレベルで出力することが考えられる。このよ
うにすれば、1本の端子とパッドで、2つの2値デジタ
ル信号の情報を出力できることになる。4つのレベルを
低いレベルから順にレベル0、レベル1、レベル2、レ
ベル3とするとき、信号So1がHレベルである場合にレ
ベルを2レベル上げ、信号SO2がHレベルである場合に
レベルを1レベル上げると定義すれば、信号So1、信号
O2のHレベル,Lレベルに対応して、その2本の信号
の状態は図2に示すように表現できる。4値信号生成回
路20-jは、このようにして2本の2値デジタル信号を
1本の4値デジタル信号に変換する。
When there are two binary digital signals S o1 and S O2, there are four combinations of these two digital signal values. In order to express all four states with a single node, it is conceivable that the output level, which is generally binary, is output as a quaternary level. In this way, information of two binary digital signals can be output from one terminal and one pad. When the four levels are set to level 0, level 1, level 2, and level 3 in order from the lowest level, the level is increased by two when the signal S o1 is at the H level, and is increased when the signal S O2 is at the H level. Is raised by one level, the states of the two signals can be expressed as shown in FIG. 2 corresponding to the H level and the L level of the signal S o1 and the signal S O2 . The quaternary signal generation circuit 20 -j converts two binary digital signals into one quaternary digital signal in this manner.

【0014】そのような処理を行なう4値信号生成回路
20-jの具体的な構成について、図3を参照して説明す
る。図3は、第1の4値信号生成回路20-1の構成を示
す図である。4値信号生成回路20-1は、デコード部2
1、信号遷移制御ゲート部22、基準電圧供給部23お
よびスイッチ部24を有する。
The specific configuration of the quaternary signal generation circuit 20- j that performs such processing will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the first quaternary signal generation circuit 20-1 . The quaternary signal generation circuit 20-1 includes the decoding unit 2
1, a signal transition control gate unit 22, a reference voltage supply unit 23, and a switch unit 24.

【0015】デコード部21は、図示のごとくインバー
タおよびAND素子により構成される回路であって、入
力される2本の信号So1,SO2の状態に基づいて、いず
れか1本がハイレベル(Hレベル)となる4本のレベル
制御信号C0 〜C3 を生成する。図3に示すような回路
構成のデコード部21においては、信号信号So1と信号
O2がとものローレベル(Lレベル)の時にはレベル制
御信号C0 がHレベルとなり、信号信号So1がLレベル
で信号SO2がHレベルの時にはレベル制御信号C 1 がH
レベルとなり、信号信号So1がHレベルで信号SO2がL
レベルの時にはレベル制御信号C2 がHレベルとなり、
信号信号So1と信号SO2がとものHレベルの時にはレベ
ル制御信号C3 がHレベルとなる。
As shown in FIG.
And a AND circuit.
Two signals S to be appliedo1, SO2Based on the state of the
Four levels, one of which is high level (H level)
Control signal C0 ~ CThree Generate Circuit as shown in FIG.
In the decoding unit 21 having the configuration, the signal signal So1And signal
SO2Level system when the original is low level (L level)
Control signal C0 Becomes H level, and the signal So1Is L level
At signal SO2Is at the H level, the level control signal C 1 Is H
Level and the signal So1Is H level and signal SO2Is L
At the time of level, the level control signal CTwo Becomes H level,
Signal So1And signal SO2At the time of the original H level
Control signal CThree Becomes H level.

【0016】信号遷移制御ゲート部22は、信号So1
O2が遷移する時にレベル制御信号C0 〜C3 にハザー
ドなどのノイズが載るのを防ぐためのコントロールゲー
トであり、4本のレベル制御信号C0 〜C3 に対応した
4つのゲートより構成される。この4つの各ゲートは、
図示せぬ半導体集積回路1内の制御部からの制御マスク
信号が有効なっている場合にはそれまでの入力信号値を
保持し、入力される信号はマスキングする機能を有する
ものである。
The signal transition control gate section 22 outputs the signals S o1 ,
A control gate for preventing the noise, such as hazard rests level control signal C 0 -C 3 when the S O2 transitions, composed of four gates corresponding to four-level control signal C 0 -C 3 of Is done. Each of these four gates
When a control mask signal from a control unit (not shown) in the semiconductor integrated circuit 1 is valid, it has a function of holding the input signal value up to that time and masking the input signal.

【0017】基準電圧供給部23は、4値信号を生成す
るための基準電圧を生成する回路である。基準電圧供給
部23は、VDD、VSS間に配置された3つの抵抗により
分圧された4個の各電圧レベルを、対応するスイッチ2
-k(k=1〜4)に印加する構成となっている。本実
施の形態においては、この3つの構成の抵抗値は、図示
のごとくVDD側より3r,2r,3rとする。そしてこ
のとき、各レベルは、 レベル3=VDD レベル2=VDD*5/8 レベル1=VDD*3/8 レベル0=VSS となる。
The reference voltage supply section 23 is a circuit for generating a reference voltage for generating a quaternary signal. The reference voltage supply unit 23 converts each of the four voltage levels divided by the three resistors disposed between VDD and VSS into a corresponding switch 2.
The voltage is applied to 4- k (k = 1 to 4). In the present embodiment, the resistance values of these three configurations are 3r, 2r, and 3r from the VDD side as shown in the figure. At this time, each level is as follows: level 3 = VDD level 2 = VDD * 5/8 level 1 = VDD * 3/8 level 0 = VSS.

【0018】スイッチ部24は、基準電圧供給部23よ
り印加される4つの電圧レベルに対応する4つのスイッ
チ24-1〜24-4を有し、いずれかのスイッチがONに
されることにより、そのスイッチに基準電圧供給部23
より印加されている電圧レベルが対応する出力パッドに
印加される。各スイッチ24-kは、端子SにHレベルの
レベル制御信号が与えられたときにONとなるアナログ
スイッチである。
The switch section 24 has four switches 24 -1 to 24 -4 corresponding to the four voltage levels applied from the reference voltage supply section 23. When any one of the switches is turned on, The reference voltage supply unit 23 is connected to the switch.
The more applied voltage level is applied to the corresponding output pad. Each of the switches 24- k is an analog switch that is turned on when an H level control signal is supplied to the terminal S.

【0019】このような構成の4値信号生成回路20-1
により、入力される2本の2値デジタル信号So1,SO2
が、図2に示すように、1本の4値デジタル信号OD1
に変換される。
The quaternary signal generation circuit 20 -1 having such a configuration is used.
, The two input binary digital signals S o1 and S O2
However, as shown in FIG. 2, one quaternary digital signal OD 1
Is converted to

【0020】m個の出力パッド30-1〜30-mは、各
々、金線などを用いて半導体集積回路1のパッケージの
端子にワイヤボンディングされるなどすることにより、
端子を介して外部に信号を出力するための半導体集積回
路1内部の端子である。半導体集積回路1においては、
このm個の出力パッド30-1〜30-mを介して、m本の
4値の出力信号OD1 〜ODm が出力される。
Each of the m output pads 30 -1 to 30 -m is wire-bonded to a terminal of a package of the semiconductor integrated circuit 1 using a gold wire or the like.
This is a terminal inside the semiconductor integrated circuit 1 for outputting a signal to the outside via the terminal. In the semiconductor integrated circuit 1,
Through the m output pads 30 -1 to 30 -m , m quaternary output signals OD 1 to OD m are output.

【0021】n個の入力パッド40-1〜40-nは、各
々、金線などを用いて半導体集積回路1のパッケージの
端子にワイヤボンディングされるなどすることにより、
端子を介して外部より信号が入力される半導体集積回路
1内部の端子である。半導体集積回路1においては、こ
のn個の入力パッド40-1〜40-nを介して、n本の4
値の入力信号ID1 〜IDn が入力される。
Each of the n input pads 40 -1 to 40 -n is wire-bonded to a terminal of a package of the semiconductor integrated circuit 1 using a gold wire or the like.
This is a terminal inside the semiconductor integrated circuit 1 to which a signal is input from outside via the terminal. In the semiconductor integrated circuit 1, n 4 pads are provided via the n input pads 40 -1 to 40 -n.
Input signals ID 1 ~ID n values are entered.

【0022】2値信号生成回路50-i(i=1〜n)
は、各々、n個の入力パッド40-1〜40-nを介して半
導体集積回路1に入力されるn本の4値の入力信号ID
1 〜IDn の中の1本の信号IDi に基づいて、2n本
の2値デジタル信号SI1〜SI( 2n) の中の2本の信号S
I(2i-1) ,SI(2i) (i=1〜n)を生成し、信号処理
回路10に出力する。より具体的には、2値信号生成回
路50-iは、たとえば図3に示したような回路構成の4
値信号生成回路20-1により生成された、図2のような
レベルに設定された4値デジタル信号を、2本の2値デ
ジタル信号に復号する。
The binary signal generation circuit 50 -i (i = 1 to n)
Are n quaternary input signals ID input to the semiconductor integrated circuit 1 via the n input pads 40 -1 to 40 -n , respectively.
1 ~ID based on one signal ID i in n, 2 pieces of signal S in binary digital signal of 2n present S I1 to S I (2n)
I (2i-1) and S I (2i) (i = 1 to n) are generated and output to the signal processing circuit 10. More specifically, the binary signal generation circuit 50 -i has, for example, a circuit configuration 4 as shown in FIG.
The four-level digital signal set to the level as shown in FIG. 2 generated by the value signal generation circuit 20-1 is decoded into two binary digital signals.

【0023】そのような処理を行なう2値信号生成回路
50-iの具体的な構成について、図4を参照して説明す
る。図4は、第1の2値信号生成回路50-1の構成を示
す図である。2値信号生成回路50-1は、基準電圧供給
部51、3個のコンパレータ52-1〜52-3およびエン
コード部53を有する。
The specific configuration of the binary signal generation circuit 50- i for performing such processing will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the first binary signal generation circuit 50-1 . Binary signal generating circuit 50 -1 includes a reference voltage supply unit 51,3 amino comparators 52 -1 to 52 -3 and the encoding unit 53.

【0024】基準電圧供給部51は、4値信号を2値信
号に復元するためのコンパレータの比較基準電圧を生成
する回路である。基準電圧供給部51は、VDD、VSS間
に配置された4つの抵抗により分圧された中間の3つの
電圧レベルを、対応するコンパレータ52-k(k=1〜
3)に印加する構成となっている。本実施の形態におい
ては、この3つの構成の抵抗値は、図示のごとく全て同
一とする。そしてこのとき、各コンパレータ52-kに与
えられる電圧レベルは、 コンパレータ52-3:VDD×3/4 コンパレータ52-2:VDD×2/4 コンパレータ52-1:VDD×1/4 となる。
The reference voltage supply section 51 is a circuit for generating a comparison reference voltage of a comparator for restoring a quaternary signal into a binary signal. The reference voltage supply unit 51 compares the intermediate three voltage levels divided by the four resistors arranged between VDD and VSS with the corresponding comparators 52 -k (k = 1 to
3). In the present embodiment, the resistance values of these three configurations are all the same as shown in the figure. At this time, the voltage level given to each comparator 52- k is as follows: Comparator 52-3 : VDD.times.3 / 4 Comparator 52-2 : VDD.times.2 / 4 Comparator 52-1 : VDD.times.1 / 4.

【0025】3個のコンパレータ52-1〜52-3は、基
準電圧供給部51より印加される3つの電圧レベルに対
応して各々設けられており、各々、2値信号生成回路5
-1に入力された4値信号ID1 と、基準電圧供給部5
1より印加される各基準電圧とを比較する。そして、各
々、入力される4値信号ID1 の方が高いレベルの時
に、信号レベルがHレベルとなる比較結果の信号C1
3 を、エンコード部53に出力する。2値信号生成回
路50-1に入力される信号ID1 が、前述した4値信号
生成回路20-1において生成されるのと同じ仕様の信号
であった場合、コンパレータ52-1〜52-3から出力さ
れる比較結果の信号C1 〜C3 は、図5に示すような状
態となる。
The three comparators 52 -1 to 52 -3 are provided corresponding to the three voltage levels applied from the reference voltage supply unit 51, respectively.
0 and 4 value signal ID 1 input to -1, the reference voltage supply unit 5
Compare with each reference voltage applied from 1. And each, when the 4/5 value signals ID 1 input high level, the signal level is H level comparison result signal C 1 ~
The C 3, and outputs to the encoding unit 53. If the signal ID 1 is input to the binarization signal generation circuit 50 -1 was the signal of the same specification as that produced in the four-value signal generation circuit 20 -1 described above, the comparator 52 -1 to 52 -3 signal C 1 -C 3 comparison result output from, the state shown in FIG.

【0026】エンコード部53は、図示のごとくインバ
ータ、OR素子およびAND素子により構成される回路
であって、コンパレータ52-1〜52-3より入力される
比較結果の信号C1 〜C3 を実質的にエンコードし、2
本の2値の信号SI1,SI2を生成し、信号処理回路10
に出力する。図4に示すような回路構成のエンコード部
53における、入力される比較結果の信号C1 〜C3
出力信号SI1,SI2との関係は、図5のようになり、前
述した4値信号生成回路20で行なった2値デジタル信
号から4値デジタル信号への変換の、逆の変換が行なわ
れていることになる。
The encoding unit 53 includes an inverter as shown in the drawing, a circuit constituted by the OR element and the AND element, substantially a signal C 1 -C 3 comparison result input from the comparator 52 -1 to 52 -3 Encoding, 2
The two binary signals S I1 and S I2 are generated and the signal processing circuit 10
Output to The relationship between the input comparison result signals C 1 to C 3 and the output signals S I1 and S I2 in the encoding unit 53 having the circuit configuration shown in FIG. 4 is as shown in FIG. This means that the reverse conversion of the conversion from the binary digital signal to the quaternary digital signal performed by the signal generation circuit 20 is performed.

【0027】このような構成の半導体集積回路1におい
ては、信号処理回路10においては、通常の半導体集積
回路と同様に、2値信号を基本として所望の回路により
所望の処理が行なわれる。そして、このような信号処理
回路10より外部に対して出力される信号は、2本ずつ
4値信号生成回路20-j(j=1〜m)に入力される。
In the semiconductor integrated circuit 1 having such a configuration, in the signal processing circuit 10, desired processing is performed by a desired circuit based on a binary signal, as in a normal semiconductor integrated circuit. The signals output from the signal processing circuit 10 to the outside are input to the quaternary signal generation circuits 20 -j (j = 1 to m) two by two.

【0028】4値信号生成回路20-jにおいては、デコ
ード部21において2本の2値信号により示される4つ
の状態を示す信号C0 〜C3 が生成され、これによりス
イッチ24-1〜24-4のいずれかがONにされ、そのス
イッチに基準電圧供給部23より印加されている電圧レ
ベルが出力される。すなわち、図2に示すように、2本
の2値デジタル信号から1本の4値デジタル信号への変
換が行なわれる。なおこの時、信号遷移制御ゲート部2
2により、ハザードなどのノイズが現れないように信号
の切り換えがコントロールされる。そして、4値信号生
成回路20-jから出力された信号は、出力パッド30を
介して半導体集積回路1より出力される。
In the quaternary signal generating circuit 20 -j , the decoding unit 21 generates signals C 0 to C 3 indicating four states indicated by two binary signals, and thereby the switches 24 -1 to 24-24. -4 is turned on, and the voltage level applied from the reference voltage supply unit 23 is output to the switch. That is, as shown in FIG. 2, conversion from two binary digital signals to one quaternary digital signal is performed. At this time, the signal transition control gate unit 2
2 controls signal switching so that noise such as a hazard does not appear. The signal output from the quaternary signal generation circuit 20 -j is output from the semiconductor integrated circuit 1 via the output pad 30.

【0029】また、このような4値の信号が半導体集積
回路1に入力された場合には、各入力信号IDi (i=
1〜n)は、入力パッド40を介して2値信号生成回路
50に入力される。2値信号生成回路50においては、
3つのコンパレータ52-1〜52-3に基準電圧供給部5
1より4値のレベルの境界となる信号レベルが印加され
ており、各コンパレータ52-1〜52-3において、入力
信号IDi がその各境界となる信号レベルと比較され
る。そして、その比較結果をエンコードすることによ
り、図5に示すように、2本の2値のデジタル信号
I1,SI2が生成される。生成された2値のデジタル信
号は、信号処理回路10に入力されて、所望の信号処理
に用いられる。
When such a quaternary signal is input to the semiconductor integrated circuit 1, each input signal ID i (i =
1 to n) are input to the binary signal generation circuit 50 via the input pad 40. In the binary signal generation circuit 50,
Three reference voltage supply unit 5 to the comparator 52 -1 to 52 -3
1 and 4 value of the level of the boundary to become the signal level is applied from, in each of the comparators 52 -1 to 52 -3, the input signal ID i is compared with the signal level to be the respective boundary. By encoding the comparison result, two binary digital signals S I1 and S I2 are generated as shown in FIG. The generated binary digital signal is input to the signal processing circuit 10 and used for desired signal processing.

【0030】このように、本実施の形態の半導体集積回
路1においては、入出力時の信号を4値信号とすること
により、1本の端子とパッドを使って、2本分の2値デ
ジタル信号の出力、あるいは、2本分の2値デジタル信
号を入力を行なうようにしている。したがって、同じ数
の信号の入出力を行なう場合、端子とパッドの数を、2
値信号として扱う場合の1/2に削減することができ
る。したがって、パッドリミットと言われるような、パ
ッドのために半導体集積回路1の面積を縮小できないと
いう問題を解決し、半導体集積回路1の面積をより小さ
くすることができる。そしてその結果、プロセス微細化
によるコスト低下の効果を有効に活用でき、サイズが小
さく、安価な半導体チップを提供することができる。
As described above, in the semiconductor integrated circuit 1 according to the present embodiment, the signals at the time of input / output are quaternary signals, so that one terminal and one pad are used to provide two binary digital signals. A signal is output or two binary digital signals are input. Therefore, when inputting and outputting the same number of signals, the number of terminals and pads is set to 2
This can be reduced to の of the case of handling as a value signal. Therefore, the problem that the area of the semiconductor integrated circuit 1 cannot be reduced due to the pad, which is called a pad limit, can be solved, and the area of the semiconductor integrated circuit 1 can be further reduced. As a result, the effect of cost reduction due to process miniaturization can be effectively utilized, and a small-sized and inexpensive semiconductor chip can be provided.

【0031】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のではなく、任意好適な種々の改変が可能である。たと
えば、前述した実施の形態では、多値信号として4値信
号を用いたた、8値信号、16値信号を用いて、2値デ
ジタル信号3本分、2値デジタル信号を4本分を1個の
パッドおよび端子を介して入出力するようにしてもよ
い。
Note that the present invention is not limited to the present embodiment, and any suitable various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, an 8-level signal and a 16-level signal using a quaternary signal as a multi-level signal are used, and three binary digital signals and four binary digital signals are used as one. Input and output may be performed via individual pads and terminals.

【0032】また、前述した半導体集積回路1において
は、信号処理回路10には2n本の入力信号線と、2m
本の出力信号線が設けられるものとした。しかし、これ
は入力信号および出力信号が偶数であることを示すもの
ではなく、単に2値信号生成回路50-1〜50-nおよび
4値信号生成回路20-1〜20-mの説明を容易にするた
めである。したがって、入力信号および出力信号の数
は、奇数の場合を含めて任意の数設けてよい。また、双
方向のデータ転送を行なう信号線を設けるようにしても
よい。そのような信号線に対しても、同様の4値信号へ
の変換および4値信号からの変換を行なうことができ
る。また、信号処理回路10内で用いる信号に、そもそ
も多値の信号が存在してもよい。その多値信号が、4値
信号生成回路20で生成する多値信号あるいは2値信号
生成回路50に入力される多値信号と同じ場合には、そ
の信号を直接出力したり、直接信号処理回路10に入力
したりするようにしてもよい。
In the semiconductor integrated circuit 1 described above, the signal processing circuit 10 has 2n input signal lines and 2m input signal lines.
It is assumed that three output signal lines are provided. However, this does not indicate that the input signal and the output signal are even numbers, and it is easy to simply explain the binary signal generation circuits 50 -1 to 50 -n and the quaternary signal generation circuits 20 -1 to 20 -m. In order to Therefore, any number of input signals and output signals may be provided, including odd numbers. Further, a signal line for performing bidirectional data transfer may be provided. Such a signal line can be similarly converted into a quaternary signal and converted from a quaternary signal. Further, a multi-level signal may exist in the signal used in the signal processing circuit 10 in the first place. If the multi-level signal is the same as the multi-level signal generated by the quaternary signal generation circuit 20 or the multi-level signal input to the binary signal generation circuit 50, the signal is directly output or the direct signal processing circuit is output. 10 may be input.

【0033】また、本実施の形態の4値信号生成回路2
0に相当する、1本の端子とパッドで複数のデジタル信
号を出力する回路構成は、図6に示すように、比較的低
ビットのいわゆるD/A変換器を用いて構成することが
できる。また、本実施の形態の2値信号生成回路50に
相当する、1本の端子とパッドで複数のデジタル信号を
入力する回路構成は、同じく図6に示すように、比較的
低ビットのいわゆるA/D変換器を用いて構成すること
ができる。図6に示すような半導体集積回路1bも、本
発明の範囲内であることは明らかである。
Further, the quaternary signal generation circuit 2 of the present embodiment
As shown in FIG. 6, a circuit configuration for outputting a plurality of digital signals with one terminal and a pad corresponding to 0 can be configured using a so-called D / A converter of a relatively low bit. In addition, a circuit configuration for inputting a plurality of digital signals with one terminal and a pad corresponding to the binary signal generation circuit 50 of the present embodiment, as shown in FIG. It can be configured using a / D converter. It is clear that the semiconductor integrated circuit 1b as shown in FIG. 6 is also within the scope of the present invention.

【0034】また、コンパレータ52-1〜52-3の比較
結果C1 〜C3 に基づいて、信号S I1,SI2を復元する
方法は、図4に示したようなエンコード部53によるも
のに限られるものではなく、任意の論理回路、あるい
は、任意の手段により復元してよい。また、4値信号生
成回路20に設けた信号遷移制御ゲート部22のような
構成部を、2値信号生成回路50のエンコード部53の
後段に設けるようにしてもよい。そのようにすること
で、2値信号生成回路50により生成される信号の遷移
状態を保証することができる。
The comparator 52-1~ 52-3comparison
Result C1 ~ CThree Based on the signal S I1, SI2Restore
The method is performed by the encoding unit 53 as shown in FIG.
Is not limited to any logic circuit, or
May be restored by any means. In addition, four-level signal
Like the signal transition control gate unit 22 provided in the circuit 20
The constituent parts of the encoding unit 53 of the binary signal generation circuit 50
It may be provided at a later stage. To do so
The transition of the signal generated by the binary signal generation circuit 50
The condition can be guaranteed.

【0035】また、たとえば、通常は2値信号により入
出力を行なうものの、たとえば半導体集積回路のチップ
テストを行なう場合には4値信号により入出力を行なう
というように、4値信号によるデータの入出力を選択的
に行うようにしてもよい。テストの時の動作は、信号の
精度がある程度確保されるものの、少しでも効率よくデ
ータの入出力を行ないたいという要望があるので、この
ような4値信号による入出力を適用すると効果的であ
る。また、選択した一部の信号のみ、このような4値信
号により入出力を行なうような構成としてもよい。
For example, although input / output is normally performed by a binary signal, input / output is performed by a quaternary signal, for example, when a chip test of a semiconductor integrated circuit is performed, input / output is performed by a quaternary signal. The output may be selectively performed. In the operation at the time of the test, although a certain level of signal accuracy is ensured, there is a demand for efficient input / output of data as much as possible. Therefore, it is effective to apply input / output using such a quaternary signal. . In addition, a configuration may be adopted in which input and output are performed on only some of the selected signals using such quaternary signals.

【0036】[0036]

【発明の効果】このように、本発明によれば、パッドや
端子などの外部インターフェイス部分の構成を縮小する
ことができ、これにより、より小型で集積度が高く安価
な集積回路を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the configuration of the external interface such as pads and terminals can be reduced, thereby providing a smaller, more highly integrated and less expensive integrated circuit. Can be.

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

【図1】図1は、本発明の一実施の形態の半導体集積回
路の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示した半導体集積回路の4値信
号生成回路における、2値信号と4値信号との関係を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a binary signal and a quaternary signal in the quaternary signal generation circuit of the semiconductor integrated circuit illustrated in FIG. 1;

【図3】図3は、図1に示した半導体集積回路の4値信
号生成回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a quaternary signal generation circuit of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1;

【図4】図4は、図1に示した半導体集積回路の2値信
号生成回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a binary signal generation circuit of the semiconductor integrated circuit illustrated in FIG. 1;

【図5】図5は、図4に示した2値信号生成回路の入力
信号と出力信号の関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an input signal and an output signal of the binary signal generation circuit illustrated in FIG. 4;

【図6】図6は、本発明の実施の形態の半導体集積回路
の他の構成例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating another configuration example of the semiconductor integrated circuit according to the embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体集積回路、10…信号処理回路、20…4値
信号生成回路、21…デコード部、22…信号遷移制御
ゲート部、23…基準電圧供給部、24…スイッチ部、
30…出力パッド、40…入力パッド、50…2値信号
生成回路、51…基準電圧供給部、52…コンパレー
タ、53…エンコード部、60…D/A変換回路、70
…A/D変換回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor integrated circuit, 10 ... Signal processing circuit, 20 ... 4-value signal generation circuit, 21 ... Decoding part, 22 ... Signal transition control gate part, 23 ... Reference voltage supply part, 24 ... Switch part
Reference Signs List 30 output pad, 40 input pad, 50 binary signal generation circuit, 51 reference voltage supply section, 52 comparator, 53 encoding section, 60 D / A conversion circuit, 70
... A / D conversion circuit

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所望の信号処理を行ない、2以上の信号レ
ベルを有する第1の多値信号を複数出力する信号処理手
段と、 前記出力される複数の第1の多値信号を、当該信号より
数が少なく信号レベルの多い第2の多値信号に変換する
第1の多値信号変換手段と、 前記変換された第2の多値信号を出力する出力手段とを
有する集積回路。
1. A signal processing means for performing desired signal processing and outputting a plurality of first multi-valued signals having two or more signal levels; and outputting the plurality of first multi-valued signals to the signal. An integrated circuit comprising: first multi-level signal conversion means for converting into a second multi-level signal having a smaller number and higher signal level; and output means for outputting the converted second multi-level signal.
【請求項2】入力される3以上の信号レベルを有する第
3の多値信号を、当該信号より数が多く信号レベルが少
ない第4の多値信号に変換する第2の多値信号変換手段
をさらに有し、 前記信号処理手段は、前記変換された複数の第4の多値
信号に基づいて、前記所望の信号処理を行なう請求項1
に記載の集積回路。
2. A second multi-level signal converting means for converting an input third multi-level signal having three or more signal levels into a fourth multi-level signal having a greater number of signals and a lower signal level. The signal processing means performs the desired signal processing based on the converted plurality of fourth multi-level signals.
An integrated circuit according to claim 1.
【請求項3】前記第1の多値信号変換手段は、 変換する信号の信号レベルの数に対応する3以上の基準
電圧を供給する基準電圧供給手段と、 前記複数の第1の多値信号の状態に基づいて、前記供給
される基準電圧のいずれか1つを選択して出力する基準
電圧選択手段とを有する請求項1に記載の集積回路。
3. The first multi-level signal conversion means, wherein the first multi-level signal conversion means comprises: reference voltage supply means for supplying three or more reference voltages corresponding to the number of signal levels of a signal to be converted; 2. The integrated circuit according to claim 1, further comprising: reference voltage selecting means for selecting and outputting any one of the supplied reference voltages based on the state of the reference voltage.
【請求項4】前記基準電圧選択手段は、 前記複数の第1の多値信号の状態に基づいて、前記供給
される基準電圧のいずれか1つを選択する論理回路と、 前記論理回路より、当該論理回路の状態の遷移に基づく
ノイズが出力されないように、前記論理回路の出力を制
御する制御手段とを有する請求項3に記載の集積回路。
4. A logic circuit for selecting one of the supplied reference voltages based on a state of the plurality of first multi-valued signals, the logic circuit comprising: 4. The integrated circuit according to claim 3, further comprising control means for controlling an output of said logic circuit so that noise based on a state transition of said logic circuit is not output.
【請求項5】前記第1の多値信号変換手段は、デジタル
/アナログ変換器により構成する請求項1に記載の集積
回路。
5. The integrated circuit according to claim 1, wherein said first multi-level signal conversion means comprises a digital / analog converter.
【請求項6】前記第1の多値信号は、m個の2値信号で
あり、 前記第2の多値信号は、2m 個の信号レベルを有する1
の信号であり、 前記第1の多値信号変換手段は、m本の前記2値信号に
基づいて、2m 個の信号レベルを有する多値信号を生成
する請求項1に記載の集積回路。
6. The first multi-level signal is m binary signals, and the second multi-level signal has 2 m signal levels.
2. The integrated circuit according to claim 1, wherein the first multi-level signal conversion unit generates a multi-level signal having 2 m signal levels based on the m binary signals. 3.
【請求項7】入力される3以上の信号レベルを有する第
3の多値信号を、当該多値信号より数が多く信号レベル
が少ない第4の多値信号に変換する第2の多値信号変換
手段と、 前記変換された複数の第4の多値信号に基づいて、所望
の信号処理を行なう信号処理手段とを有する集積回路。
7. A second multi-level signal for converting an input third multi-level signal having three or more signal levels into a fourth multi-level signal having a larger number and a lower signal level than the multi-level signal. An integrated circuit comprising: conversion means; and signal processing means for performing desired signal processing based on the converted plurality of fourth multi-level signals.
【請求項8】前記第2の多値信号変換手段は、 前記入力される多値信号の各値の信号レベルの境界とな
る複数の信号レベルの各基準電圧を供給する基準電圧供
給手段と、 前記入力される第3の多値信号を、前記供給される複数
の基準電圧の各々と比較する比較手段と、 前記比較結果に基づいて、前記複数の第4の多値信号を
生成する論理回路とを有する請求項7に記載の集積回
路。
8. A reference voltage supply means for supplying each reference voltage of a plurality of signal levels which is a boundary between signal levels of each value of the input multi-value signal, Comparing means for comparing the input third multi-level signal with each of the plurality of supplied reference voltages; and a logic circuit for generating the plurality of fourth multi-level signals based on the comparison result The integrated circuit according to claim 7, comprising:
【請求項9】前記第2の多値信号変換手段は、前記論理
回路より、当該論理回路の状態の遷移に基づくノイズが
出力されないように、前記論理回路の出力を制御する制
御手段をさらに有する請求項8に記載の集積回路。
9. The second multi-level signal conversion means further includes control means for controlling the output of the logic circuit so that the logic circuit does not output noise based on the transition of the state of the logic circuit. An integrated circuit according to claim 8.
【請求項10】前記第2の多値信号変換手段は、アナロ
グ/デジタル変換器により構成する請求項7に記載の集
積回路。
10. The integrated circuit according to claim 7, wherein said second multi-level signal conversion means comprises an analog / digital converter.
【請求項11】前記第3の多値信号は、2m 個の信号レ
ベルを有する1の多値信号であり、 前記第4の多値信号は、m本の2値信号であり、 前記第2の多値信号変換手段は、2m 個の信号レベルを
有する多値信号に基づいて、m本の2値信号を生成する
請求項7に記載の集積回路。
11. The third multi-level signal is one multi-level signal having 2 m signal levels; the fourth multi-level signal is m binary signals; 8. The integrated circuit according to claim 7, wherein the two multi-level signal conversion units generate m binary signals based on the multi-level signals having 2 m signal levels.
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