JP2002323944A - Multilevel voltage signal bus interface circuit, functional block and integrated circuit - Google Patents

Multilevel voltage signal bus interface circuit, functional block and integrated circuit

Info

Publication number
JP2002323944A
JP2002323944A JP2001127900A JP2001127900A JP2002323944A JP 2002323944 A JP2002323944 A JP 2002323944A JP 2001127900 A JP2001127900 A JP 2001127900A JP 2001127900 A JP2001127900 A JP 2001127900A JP 2002323944 A JP2002323944 A JP 2002323944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit
output
voltage signal
bus
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001127900A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Biu Jibiki
美羽 地引
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2001127900A priority Critical patent/JP2002323944A/en
Publication of JP2002323944A publication Critical patent/JP2002323944A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a multilevel voltage signal bus interface circuit, with which bus width (number of signal lines) is reduced by converting n-bit parallel data to the multilevel voltage signals of 2-squared stages and supplying them to a bus, with a simple configuration, and to surely switch inputting/outputting to the bus. SOLUTION: A functional block side input/output switching part 5 supplies 2-bit data outputted from a processor 1 to a bit compressing part 6. The bit compressing part 6 converts 2-bit data to a quaternary voltage signal. A bus side input/output switching part 8 supplies the quaternary voltage signal outputted from the bit compressing part 6 to a bus BUS. The bus side input/ output switching part 8 supplies the quaternary voltage signal supplied from the side of a memory 2 through a bus converter 4 and the bus BUS to a bit expanding part 7. The bit expanding part 7 converts the quaternary voltage signal to 2-bit data. The function block side input/output switching part 6 supplies 2-bit data outputted from the bit expanding part 7 to the processor 1.

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、機能ブロック間の
情報伝送に多値電圧信号を用いることでバスの利用効率
を倍増させるようにした多値電圧信号バスインタフェー
ス回路、多値電圧信号バスインタフェース回路を備えた
機能ブロック及び多値電圧信号バスインタフェース回路
を備えた集積回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-valued voltage signal bus interface circuit and a multi-valued voltage signal bus interface which use a multi-valued voltage signal for information transmission between functional blocks to double the bus utilization efficiency. The present invention relates to a functional block including a circuit and an integrated circuit including a multilevel voltage signal bus interface circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】バスを介して転送されるデータは2値デ
ータであるため、転送するデータ量を増大させるにはバ
ス幅を増加させる必要がある。バス幅が例えば32ビッ
ト,64ビット,128ビット等のように順次拡大され
ていくと、CPU,メモリ等の機能ブロックを構成する
集積回路素子のピン数も増加するとともにバスの配線領
域も増加し装置が大型化する。また、CPU,メモリ等
を同一チップ上に構成した1チップマイクロコンピュー
タ等においても、バス幅の増加に伴ってバスの配線領域
が増加するともに、バスの配線設計も困難になる。
2. Description of the Related Art Since data transferred via a bus is binary data, it is necessary to increase the bus width in order to increase the amount of data to be transferred. As the bus width is gradually increased to, for example, 32 bits, 64 bits, 128 bits, etc., the number of pins of integrated circuit elements constituting functional blocks such as a CPU and a memory increases, and the wiring area of the bus also increases. The device becomes larger. Further, even in a one-chip microcomputer or the like in which a CPU, a memory, and the like are configured on the same chip, the bus wiring area increases as the bus width increases, and the bus wiring design becomes difficult.

【0003】2値データを転送するバス構成ではバス幅
の削減は困難である。そこで、2値データを多値電圧信
号に変換して伝送することでバス幅を削減する技術が知
られている(例えば特開2001−77870号公
報)。
In a bus configuration for transferring binary data, it is difficult to reduce the bus width. Therefore, a technique for converting the binary data into a multi-valued voltage signal and transmitting the converted signal to reduce the bus width is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-77870).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】例えば2ビットのデー
タを4値の電圧信号へ変換して伝送することで、1本の
バス(信号線)で2ビット分の情報を伝送することがで
きるが、バスを介して伝送される情報は双方向であるた
め入出力の切替が必要である。例えば第1の機能ブロッ
クとしてのプロセッサ部と第2の機能ブロックとしての
メモリ部とがバスを介して接続されている場合、プロセ
ッサ部からメモリ部へデータを供給するときにはプロセ
ッサ部側でパラレルデータを多値電圧信号へ変換してバ
スに供給し、メモリ部側ではバスを介して供給された多
値電圧信号をパラレルデータへ変換してメモリ部へ供給
し、メモリ部側からプロセッサ部側へデータを供給する
とときにメモリ部側でパラレルデータを多値電圧信号へ
変換してバスに供給し、プロセッサ部側ではバスを介し
て供給された多値電圧信号をパラレルデータへ変換して
プロセッサ部へ供給する必要がある。そのため、ビット
パラレルデータから多値電圧信号への変換動作及び多値
電圧信号からビットパラレルデータへの再変換動作の切
替、ならびに入出力方向の切替を行なう多値電圧信号バ
スインタフェース回路を簡易な回路構成で実現すること
が望まれる。
For example, by converting 2-bit data into quaternary voltage signals and transmitting the converted signals, 2-bit information can be transmitted by one bus (signal line). Since information transmitted via the bus is bidirectional, it is necessary to switch input and output. For example, when a processor unit as a first functional block and a memory unit as a second functional block are connected via a bus, when data is supplied from the processor unit to the memory unit, the processor unit transmits parallel data. The multi-valued voltage signal is converted to a multi-valued voltage signal and supplied to the bus. The memory unit converts the multi-valued voltage signal supplied via the bus to parallel data and supplies it to the memory unit. When the memory is supplied, the memory unit converts the parallel data into a multi-valued voltage signal and supplies it to the bus, and the processor unit converts the multi-valued voltage signal supplied via the bus into parallel data and sends it to the processor unit. Need to supply. Therefore, the multi-valued voltage signal bus interface circuit for switching between the operation of converting the bit-parallel data to the multi-valued voltage signal, the operation of re-conversion from the multi-valued voltage signal to the bit-parallel data, and the switching of the input / output direction is a simple circuit. It is desired to be realized by a configuration.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、機能ブロックから出力されたビットパ
ラレルデータを多値電圧信号に変換してバスへ供給する
とともに、バスを介して供給された多値電圧信号をビッ
トパラレルデータへ変換して機能ブロックへ供給する多
値電圧信号バスインタフェース回路を簡易な回路構成で
実現することを目的とする。また、ビットパラレルデー
タから多値電圧信号への変換動作と多値電圧信号からビ
ットパラレルデータへの再変換動作との切替、ならびに
入出力方向の切替を簡易な回路構成で確実に行なうこと
のできる多値電圧信号バスインタフェース回路を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve such a problem. Bit parallel data output from a functional block is converted into a multilevel voltage signal and supplied to a bus, and supplied via the bus. It is an object of the present invention to realize a multi-level voltage signal bus interface circuit which converts the multi-level voltage signal converted into bit parallel data and supplies it to a functional block with a simple circuit configuration. Further, switching between the operation of converting the bit-parallel data to the multi-valued voltage signal and the operation of re-converting the multi-valued voltage signal to the bit-parallel data, and the switching of the input / output direction can be reliably performed with a simple circuit configuration. It is an object to provide a multi-level voltage signal bus interface circuit.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る多値電圧信号バスインタフェース回路は、
nビットパラレルデータを2のn乗段階の多値電圧信号
に変換するビット圧縮部と、2のn乗段階の多値電圧信
号をnビットパラレルデータに変換するビット展開部
と、機能ブロックから出力されたnビットパラレルデー
タをビット圧縮部へ供給するとともにビット展開部から
出力されたnビットパラレルデータを機能ブロックに供
給する機能ブロック側入出力切替部と、ビット圧縮部か
ら出力された多値電圧信号をバスへ供給するとともにバ
スを介して供給される多値電圧信号をビット展開部へ供
給するバス側入出力切替部とを備えてなる。
According to the present invention, there is provided a multi-valued voltage signal bus interface circuit according to the present invention.
a bit compression unit that converts n-bit parallel data into a multi-valued voltage signal of 2 n power stages, a bit expansion unit that converts a multi-valued voltage signal of 2 n power stages into n-bit parallel data, and outputs from the functional block A function block side input / output switching unit for supplying the n-bit parallel data obtained to the bit compression unit and supplying the n-bit parallel data output from the bit expansion unit to the function block, and a multi-valued voltage output from the bit compression unit A bus-side input / output switching unit for supplying a signal to the bus and for supplying a multi-valued voltage signal supplied via the bus to the bit developing unit.

【0007】本発明に係る多値電圧信号バスインタフェ
ース回路は、機能ブロック(例えばプロセッサ)から出
力されたnビット(例えば2ビット)のパラレルデータ
を2のn乗値(例えば4値)の電圧信号に変換してバス
へ供給するとともに、バスを介して供給された2のn乗
値(例えば4値)の電圧信号を例えばnビット(例えば
2ビット)のパラレルデータに変換して機能ブロック
(例えばプロセッサ)へ供給する。機能ブロック側とビ
ット圧縮部の入力側及び機能ブロック側とビット展開部
の出力側との間に機能ブロック側入出力切替部を設け、
ビット圧縮部の出力側とバス及びビット展開部の入力側
とバスとの間にバス側入出力切替部を設けたので、多値
電圧信号への変換動作及び多値電圧信号の再変換動作の
切替、並びにバスに対する入出力の切替を確実に且つ簡
易な回路構成で行なうことができる。
A multi-valued voltage signal bus interface circuit according to the present invention converts n-bit (for example, 2-bit) parallel data output from a functional block (for example, a processor) into a 2 n -th power (for example, 4-level) voltage signal. And supplies it to the bus, and converts a 2 n (for example, quaternary) voltage signal supplied via the bus into parallel data of, for example, n bits (for example, 2 bits) to convert it into a functional block (for example, 2 bits). Processor). A function block side input / output switching section is provided between the function block side and the input side of the bit compression section and between the function block side and the output side of the bit expansion section,
Since the bus side input / output switching unit is provided between the output side of the bit compression unit and the bus and the input side of the bit expansion unit and the bus, the conversion operation to the multi-valued voltage signal and the re-conversion operation of the multi-valued voltage signal are performed. Switching and switching of input and output to and from the bus can be performed reliably and with a simple circuit configuration.

【0008】ビット圧縮部を、nビットパラレルデータ
をデコードするデコード回路と、異なる電源電圧で動作
する複数のバッファ回路とを用いて構成することで、ビ
ット圧縮部を簡易に構成することができる。
[0008] By configuring the bit compression section using a decoding circuit for decoding n-bit parallel data and a plurality of buffer circuits operating at different power supply voltages, the bit compression section can be easily configured.

【0009】ビット展開部を、しきい値電圧が異なる複
数のバッファ回路と、これらの各バッファ回路と出力に
基づいてnビットパラレルデータを生成するエンコード
回路とを用いて構成することで、ビット展開部を簡易に
構成することができる。
[0009] The bit expansion section is configured by using a plurality of buffer circuits having different threshold voltages and an encoding circuit for generating n-bit parallel data based on each of these buffer circuits and outputs. The unit can be easily configured.

【0010】プロセッサとバスとの間に本発明に係る多
値電圧信号バスインタフェース回路を介設するととも
に、メモリとバスとの間に本発明に係る多値電圧信号バ
スインタフェース回路を介設することで、プロセッサと
メモリとの間のバス幅を低減できるともに、入出力の切
替を確実に行なうことができる。
A multi-valued voltage signal bus interface circuit according to the present invention is interposed between a processor and a bus, and a multi-valued voltage signal bus interface circuit according to the present invention is interposed between a memory and a bus. Thus, the bus width between the processor and the memory can be reduced, and the input / output can be reliably switched.

【0011】機能ブロックに本発明に係る多値電圧信号
バスインタフェース回路を備えることで、機能ブロック
間を接続するバス幅を低減できるともに、入出力の切替
を確実に行なうことができる。
By providing the multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention in the functional block, the width of the bus connecting the functional blocks can be reduced, and the input / output can be reliably switched.

【0012】集積回路に本発明に係る多値電圧信号バス
インタフェース回路を備えることで、外部バス端子のピ
ン数を低減することができるともに、入出力の切替を確
実に行なうことができる。また、1チップマイクロコン
ピュータ用集積回路等においては、内部の各機能ブロッ
ク間のバス配線領域を低減できる。
By providing the integrated circuit with the multilevel voltage signal bus interface circuit according to the present invention, the number of pins of the external bus terminals can be reduced, and the input / output can be switched reliably. Further, in an integrated circuit for a one-chip microcomputer or the like, the bus wiring area between each internal functional block can be reduced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る多値電圧
信号バスインタフェース回路を用いた多値電圧信号バス
システムのブロック構成図である。図1に示す多値電圧
信号バスシステムは、プロセッサ1とメモリ2との間で
伝送される2ビットデータを、各ビット変換器(多値電
圧信号バスインタフェース回路)3,4間では4値の電
圧信号で伝送することで、1本のバスBUSで2ビット
分の情報を伝送するようにしたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of a multilevel voltage signal bus system using a multilevel voltage signal bus interface circuit according to the present invention. The multi-value voltage signal bus system shown in FIG. 1 converts 2-bit data transmitted between the processor 1 and the memory 2 into 4-value data between the bit converters (multi-value voltage signal bus interface circuits) 3 and 4. By transmitting a voltage signal, 2-bit information is transmitted over one bus BUS.

【0014】第1のビット変換器(多値電圧信号バスイ
ンタフェース回路)3はプロセッサ1とバスBUSとの
間に配置され、第2のビット変換器(多値電圧信号バス
インタフェース回路)3はバスBUSとメモリ2との間
に配置される。プロセッサ1と第1のビット変換器3と
の間はバス(ビット0),バス(ビット1)の2本のプ
ロセッサ側バスで接続される。各ビット変換器3,4間
は1本のバスBUSで接続される。第2のビット変換器
4とメモリ3との間はバス(BIT0),バス(BIT
1)の2本のメモリ側バスで接続される。プロッセッサ
1側から出力される書き込み/読み出し制御信号R/W
は各ビット変換器3,4及びメモリ2に供給される。
A first bit converter (multi-valued voltage signal bus interface circuit) 3 is arranged between the processor 1 and the bus BUS, and a second bit converter (multi-valued voltage signal bus interface circuit) 3 is connected to the bus. It is arranged between the BUS and the memory 2. The processor 1 and the first bit converter 3 are connected by two processor-side buses, a bus (bit 0) and a bus (bit 1). The bit converters 3 and 4 are connected by one bus BUS. A bus (BIT0) and a bus (BIT) are provided between the second bit converter 4 and the memory 3.
It is connected by the two memory side buses of 1). Write / read control signal R / W output from processor 1
Are supplied to the bit converters 3 and 4 and the memory 2.

【0015】各ビット変換器3,4の構成は同じであ
る。第1のビット変換器3は、機能ブロック側入出力切
替部(パラレルデータ入出力切替部)5と、ビット圧縮
部6と、ビット展開部7と、バス側入出力切替部(多値
電圧信号入出力切替部)8とを備える。第2のビット変
換器4は、バス側入出力切替部(多値電圧信号入出力切
替部)9と、ビット展開部10と、ビット圧縮部11
と、機能ブロック側入出力切替部(パラレルデータ入出
力切替部)12とを備える。
The configurations of the bit converters 3 and 4 are the same. The first bit converter 3 includes a function block side input / output switching unit (parallel data input / output switching unit) 5, a bit compression unit 6, a bit expansion unit 7, and a bus side input / output switching unit (multi-valued voltage signal). An input / output switching unit) 8. The second bit converter 4 includes a bus-side input / output switching unit (multi-value voltage signal input / output switching unit) 9, a bit expansion unit 10, and a bit compression unit 11.
And a function block side input / output switching unit (parallel data input / output switching unit) 12.

【0016】機能ブロック側入出力切替部(パラレルデ
ータ入出力切替部)5は、書き込み読み出し制御信号R
/Wがメモリ2に対する書き込み状態を示している場合
には、プロセッサ1から各バス(ビット0,1)を介し
て供給された2ビットのパラレルデータ(D0,D1)
をビット圧縮部6へ供給する。ビット圧縮部6は、2ビ
ットのパラレルデータ(D0,D1)を4値の電圧信号
に変換して出力する。バス側入出力切替部(多値電圧信
号入出力切替部)8は、書き込み読み出し制御信号R/
Wがメモリ2に対する書き込み状態を示している場合に
は、ビット圧縮部6から出力された4値の電圧信号をバ
スBUSに供給する。これにより、プロセッサ1から出
力された2ビットのパラレルデータ(D0,D1)が4
値の電圧信号に変換されてバスBUSに供給される。
A function block side input / output switching unit (parallel data input / output switching unit) 5 is provided with a write / read control signal R
If / W indicates a write state to the memory 2, the 2-bit parallel data (D0, D1) supplied from the processor 1 via each bus (bits 0, 1)
Is supplied to the bit compression unit 6. The bit compression unit 6 converts the 2-bit parallel data (D0, D1) into a quaternary voltage signal and outputs it. The bus-side input / output switching unit (multi-valued voltage signal input / output switching unit) 8 outputs a write / read control signal R /
When W indicates a write state to the memory 2, the quaternary voltage signal output from the bit compression unit 6 is supplied to the bus BUS. As a result, the 2-bit parallel data (D0, D1) output from the processor 1 becomes 4 bits.
It is converted to a voltage signal of a value and supplied to the bus BUS.

【0017】バス側入出力切替部(多値電圧信号入出力
切替部)9は、書き込み読み出し制御信号R/Wがメモ
リ2に対する書き込み状態を示している場合には、バス
BUSを介して供給された4値の電圧信号をビット展開
部10へ供給する。ビット展開部10は、4値の電圧信
号を2ビットのパラレルデータに変換して出力する。機
能ブロック側入出力切替部(パラレルデータ入出力切替
部)12は、書き込み読み出し制御信号R/Wがメモリ
2に対する書き込み状態を示している場合には、ビット
展開部10から出力された2ビットのパラレルデータを
メモリ2へ供給する。
The bus-side input / output switching unit (multi-valued voltage signal input / output switching unit) 9 is supplied via the bus BUS when the write / read control signal R / W indicates a write state to the memory 2. The four-valued voltage signal is supplied to the bit developing unit 10. The bit developing unit 10 converts the quaternary voltage signal into 2-bit parallel data and outputs it. The function block side input / output switching unit (parallel data input / output switching unit) 12 outputs the 2-bit data output from the bit expansion unit 10 when the write / read control signal R / W indicates a write state to the memory 2. The parallel data is supplied to the memory 2.

【0018】機能ブロック側入出力切替部(パラレルデ
ータ入出力切替部)12は、書き込み読み出し制御信号
R/Wがメモリ2からの読み出し状態を示している場合
には、メモリ2から各バス(BIT0,1)を介して供
給された2ビットのパラレルデータ(D0,D1)をビ
ット圧縮部11へ供給する。ビット圧縮部11は、2ビ
ットのパラレルデータ(D0,D1)を4値の電圧信号
に変換して出力する。バス側入出力切替部(多値電圧信
号入出力切替部)9は、書き込み読み出し制御信号R/
Wがメモリ2からの読み出し状態を示している場合に
は、ビット圧縮部11から出力された4値の電圧信号を
バスBUSに供給する。これにより、メモリ2から出力
された2ビットのパラレルデータ(D0,D1)が4値
の電圧信号に変換されてバスBUSに供給される。
When the write / read control signal R / W indicates the state of reading from the memory 2, the function block side input / output switching section (parallel data input / output switching section) 12 , 1) are supplied to the bit compression section 11 with the 2-bit parallel data (D0, D1). The bit compression unit 11 converts the 2-bit parallel data (D0, D1) into a quaternary voltage signal and outputs it. The bus-side input / output switching unit (multi-valued voltage signal input / output switching unit) 9 outputs a write / read control signal R /
When W indicates the state of reading from the memory 2, the quaternary voltage signal output from the bit compression unit 11 is supplied to the bus BUS. Thereby, the 2-bit parallel data (D0, D1) output from the memory 2 is converted into a quaternary voltage signal and supplied to the bus BUS.

【0019】バス側入出力切替部(多値電圧信号入出力
切替部)8は、書き込み読み出し制御信号R/Wがメモ
リ2からの読み出し状態を示している場合には、バスB
USを介して供給された4値の電圧信号をビット展開部
7へ供給する。ビット展開部7は、4値の電圧信号を2
ビットのパラレルデータに変換して出力する。機能ブロ
ック側入出力切替部(パラレルデータ入出力切替部)5
は、書き込み読み出し制御信号R/Wがメモリ2からの
読み出し状態を示している場合には、ビット展開部7か
ら出力された2ビットのパラレルデータをプロセッサ1
へ供給する。
When the write / read control signal R / W indicates a read state from the memory 2, the bus-side input / output switching section (multi-valued voltage signal input / output switching section) 8
The quaternary voltage signal supplied via the US is supplied to the bit developing unit 7. The bit expansion unit 7 converts the four-valued voltage signal into two
The data is converted into bit parallel data and output. Function block side input / output switching unit (parallel data input / output switching unit) 5
When the write / read control signal R / W indicates a state of reading from the memory 2, the 2-bit parallel data output from the bit developing unit 7 is
Supply to

【0020】このように各ビット変換器3,4を介する
ことで、1本のバスで2ビットのデータを伝送すること
ができる。なお、各ビット変換器3,4が3ビットのデ
ータを8値の電圧信号へ変換し、また、8値の電圧信号
を3ビットのデータへ再変換する構成である場合には、
1本のバスで3ビットのデータを伝送することができ
る。
As described above, through the bit converters 3 and 4, 2-bit data can be transmitted by one bus. When each of the bit converters 3 and 4 converts 3-bit data into an 8-valued voltage signal and converts the 8-valued voltage signal into 3-bit data again,
It is possible to transmit 3-bit data on one bus.

【0021】図2はビット圧縮部の回路構成図である。
ビット圧縮部6,11は、2ビットデータのデコード回
路を構成する各論理積ゲート回路(アンドゲート回路)
13,14,15と、各論理積ゲート回路13,14,
15の各出力に基づいて電圧出力信号を発生する各出力
バッファ回路19,20,21を選択指定する各論理和
ゲート回路(ノアゲート回路)16,17,18と、そ
れぞれ異なる電源電圧Va,Vb,Vcが供給された各
出力バッファ回路(トライステートバッファ回路)1
9,20,21とからなる。
FIG. 2 is a circuit diagram of the bit compression unit.
The bit compression units 6 and 11 are AND gate circuits (AND gate circuits) constituting a 2-bit data decoding circuit
13, 14, 15 and each AND gate circuit 13, 14,
The OR gate circuits (NOR gate circuits) 16, 17, and 18 for selecting and specifying the output buffer circuits 19, 20, and 21 for generating the voltage output signals based on the respective outputs of the power supply voltages Va, Vb, Each output buffer circuit (tristate buffer circuit) 1 supplied with Vc
9, 20, and 21.

【0022】各出力バッファ回路19,20,21はト
ライステート出力型のもので構成しており、各制御入力
端子19a,19b,19cに供給される出力制御信号
がLレベルである場合には、出力を高インピーダンス状
態とする。第1の出力バッファ回路19には電源電圧V
aが供給されている。第2の出力バッファ回路20には
電源電圧Vbが供給されている。第3の出力バッファ回
路21には電源電圧Vcが供給されている。ここで、電
源電圧Vaは電源電圧Vbの2倍以上、且つ、電源電圧
Vcの4倍以上に設定している。なお、電源電圧Vaは
電源電圧Vbの2倍に、且つ、電源電圧Vcの4倍に設
定してもよい。また、各電源電圧Va,Vb,Vcを例
えば3ボルト、2ボルト、1ボルトというように一定の
電圧差になるよう設定してもよい。
Each of the output buffer circuits 19, 20, and 21 is of a tri-state output type, and when the output control signal supplied to each of the control input terminals 19a, 19b, and 19c is at L level, Put the output in a high impedance state. The first output buffer circuit 19 has a power supply voltage V
a is supplied. The power supply voltage Vb is supplied to the second output buffer circuit 20. The power supply voltage Vc is supplied to the third output buffer circuit 21. Here, the power supply voltage Va is set at least twice the power supply voltage Vb and at least four times the power supply voltage Vc. The power supply voltage Va may be set to twice the power supply voltage Vb and four times the power supply voltage Vc. Further, the power supply voltages Va, Vb, and Vc may be set to have a constant voltage difference, for example, 3 volts, 2 volts, and 1 volt.

【0023】第1の論理積ゲート回路13の一方の入力
端子には上位ビット側の入力信号D1が供給され、他方
の入力端子には下位ビット側の入力信号D0が供給され
る。第2の論理積ゲート回路14の一方の入力端子には
上位ビット側の入力信号D1が供給され、他方の入力端
子には下位ビット側の入力信号D0をインバータを介し
て反転した信号が供給される。第3の論理積ゲート回路
15の一方の入力端子には上位ビット側の入力信号D1
をインバータを介して反転した信号が供給され、他方の
入力端子には下位ビット側の入力信号D0が供給され
る。
One input terminal of the first AND gate circuit 13 is supplied with an input signal D1 on the upper bit side, and the other input terminal is supplied with an input signal D0 on the lower bit side. One input terminal of the second AND gate circuit 14 is supplied with an input signal D1 on the upper bit side, and the other input terminal is supplied with a signal obtained by inverting the input signal D0 on the lower bit side via an inverter. You. One input terminal of the third AND gate circuit 15 has an input signal D1 on the upper bit side.
Is supplied through an inverter, and the other input terminal is supplied with an input signal D0 on the lower bit side.

【0024】第1の論理積ゲート回路13の出力は第1
の出力バッファ回路19の入力端子に供給される。第2
の論理積ゲート回路14の出力は第2の出力バッファ回
路20の入力端子に供給される。第3の論理積ゲート回
路15の出力は第3の出力バッファ回路21の入力端子
に供給される。各出力バッファ回路20の出力端子は共
通接続される。
The output of the first AND gate circuit 13 is the first
Is supplied to the input terminal of the output buffer circuit 19. Second
Of the AND gate circuit 14 is supplied to the input terminal of the second output buffer circuit 20. The output of the third AND gate circuit 15 is supplied to the input terminal of the third output buffer circuit 21. The output terminals of the output buffer circuits 20 are commonly connected.

【0025】第1の論理和ゲート回路16の一方の入力
端子には第2の論理積ゲート回路14の出力が供給さ
れ、他方の入力端子には第3の論理積ゲート回路15の
出力が供給される。この第1の論理和ゲート回路16の
出力は第1の出力バッファ回路19の制御入力端子19
aに供給される。第2の論理和ゲート回路17の一方の
入力端子には第1の論理積ゲート回路13の出力が供給
され、他方の入力端子には第3の論理積ゲート回路15
の出力が供給される。この第2の論理和ゲート回路17
の出力は第2の出力バッファ回路20の制御入力端子2
0aに供給される。第3の論理和ゲート回路18の一方
の入力端子には第1の論理積ゲート回路13の出力が供
給され、他方の入力端子には第2の論理積ゲート回路1
4の出力が供給される。この第3の論理和ゲート回路1
8の出力は第3の出力バッファ回路21の制御入力端子
21aに供給される。
The output of the second AND gate circuit 14 is supplied to one input terminal of the first OR gate circuit 16, and the output of the third AND gate circuit 15 is supplied to the other input terminal. Is done. The output of the first OR gate circuit 16 is connected to the control input terminal 19 of the first output buffer circuit 19.
a. The output of the first AND gate circuit 13 is supplied to one input terminal of the second OR gate circuit 17, and the third AND gate circuit 15 is supplied to the other input terminal.
Is supplied. This second OR gate circuit 17
Is the control input terminal 2 of the second output buffer circuit 20.
0a. The output of the first AND gate circuit 13 is supplied to one input terminal of the third OR gate circuit 18, and the second AND gate circuit 1 is supplied to the other input terminal.
4 outputs are provided. This third OR gate circuit 1
The output of 8 is supplied to the control input terminal 21a of the third output buffer circuit 21.

【0026】機能ブロック側入出力切替部5,9から供
給される2ビットの入力信号D0,D1が共にHレベル
である場合、論理積ゲート回路13の出力がHレベルと
なり、他の2つの論理積ゲート回路14,15の出力は
共にLレベルとなるため論理和ゲート回路16の出力が
Hレベルとなり、出力バッファ回路19から電源電圧V
aの電圧信号(出力信号)が出力される。下位ビット側
の入力信号D0がLレベル且つ上位ビット側の入力信号
D1がHレベルである場合、論理積ゲート回路14の出
力がHレベルとなり、また、論理和ゲート回路17の出
力がHレベルとなるので、出力バッファ回路20から電
源電圧Vbの電圧信号(出力信号)が出力される。
When the 2-bit input signals D0 and D1 supplied from the function block side input / output switching units 5 and 9 are both at the H level, the output of the AND gate circuit 13 is at the H level, and the other two logic signals are output. Since the outputs of the product gate circuits 14 and 15 are both at L level, the output of the OR gate circuit 16 is at H level and the output buffer circuit 19 supplies the power supply voltage V
a voltage signal (output signal) is output. When the input signal D0 on the lower bit side is at L level and the input signal D1 on the upper bit side is at H level, the output of the AND gate circuit 14 becomes H level, and the output of the OR gate circuit 17 becomes H level. Therefore, a voltage signal (output signal) of the power supply voltage Vb is output from the output buffer circuit 20.

【0027】下位ビット側の入力信号D0がHレベル且
つ上位ビット側の入力信号D0がLレベルである場合、
論理積ゲート回路15の出力がHレベルとなり、また、
論理和ゲート回路18の出力がHレベルとなるので、出
力バッファ回路21から電源電圧Vcの電圧信号(出力
信号)が出力される。各入力信号D0,D1が共にLレ
ベルである場合、論理積ゲート回路15の出力がLレベ
ルとなり、また、論理和ゲート回路18の出力がHレベ
ルとなるので、出力バッファ回路21から0ボルト(グ
ランド電位)の電圧信号が出力される。
When the input signal D0 on the lower bit side is H level and the input signal D0 on the upper bit side is L level,
The output of the AND gate circuit 15 becomes H level, and
Since the output of the OR gate circuit 18 becomes H level, the output buffer circuit 21 outputs a voltage signal (output signal) of the power supply voltage Vc. When both the input signals D0 and D1 are at L level, the output of the AND gate circuit 15 is at L level and the output of the OR gate circuit 18 is at H level. (Ground potential) is output.

【0028】このようにビット圧縮部6,11は、2ビ
ットデータに対応して電圧Va,電圧Vb,電圧Vc、
電圧0ボルトの4値の電圧信号を生成して出力する。こ
の4値の電圧信号(出力信号)はバス側入出力切替部
8,9を介してバスBUSに供給される。
As described above, the bit compressors 6, 11 correspond to the voltage Va, the voltage Vb, the voltage Vc,
A quaternary voltage signal with a voltage of 0 volt is generated and output. The four-valued voltage signal (output signal) is supplied to the bus BUS via the bus-side input / output switching units 8 and 9.

【0029】図3はビット展開部の回路構成図である。
ビット展開部7,10は、しきい値電圧Vthが異なる
各バッファ回路22,23,24と、エンコード回路を
構成する各ゲート回路25,26,27,28とからな
る。バス側入出力切替部8,9から出力された多値電圧
信号(出力信号)Vは、各バッファ回路22,23,2
4へそれぞれ入力される。第1のバッファ回路22のし
きい値電圧Vth1はVa/2に、第2のバッファ回路
23のしきい値電圧Vth2はVb/2に、第3のバッ
ファ回路23のしきい値電圧Vth3はVc/2に設定
されている。なお、電源電圧Vaが電源電圧Vbの2倍
に、且つ、電源電圧Vcの4倍に設定されている場合、
第1のバッファ回路22のしきい値電圧Vth1は電圧
Vaと電圧Vbの中間値に、第2のバッファ回路23の
しきい値電圧Vth2は電圧Vbと電圧Vcの中間値
に、第3のバッファ回路23のしきい値電圧Vth3は
電圧vcとボルト(グランド電位)の中間値に設定す
る。また、各電源電圧Va,Vb,Vcが3ボルト、2
ボルト、1ボルトとに設定されている場合、第1のバッ
ファ回路22のしきい値電圧Vth1は例えば2.5ボ
ルトに、第2のバッファ回路23のしきい値電圧Vth
2は例えば1.5ボルトに、第3のバッファ回路23の
しきい値電圧Vth3は例えば0.5ボルトに設定す
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of the bit expansion unit.
The bit expansion units 7 and 10 include buffer circuits 22, 23 and 24 having different threshold voltages Vth, and gate circuits 25, 26, 27 and 28 constituting an encoding circuit. The multi-valued voltage signal (output signal) V output from the bus-side input / output switching units 8 and 9 is supplied to each of the buffer circuits 22, 23 and 2.
4 respectively. The threshold voltage Vth1 of the first buffer circuit 22 is Va / 2, the threshold voltage Vth2 of the second buffer circuit 23 is Vb / 2, and the threshold voltage Vth3 of the third buffer circuit 23 is Vc. / 2. When the power supply voltage Va is set to twice the power supply voltage Vb and four times the power supply voltage Vc,
The threshold voltage Vth1 of the first buffer circuit 22 is set to an intermediate value between the voltages Va and Vb, the threshold voltage Vth2 of the second buffer circuit 23 is set to an intermediate value between the voltages Vb and Vc, and the third buffer The threshold voltage Vth3 of the circuit 23 is set to an intermediate value between the voltage vc and volt (ground potential). Further, each of the power supply voltages Va, Vb, Vc is 3 volts,
If the threshold voltage Vth1 of the first buffer circuit 22 is set to, for example, 2.5 volts, the threshold voltage Vth of the second buffer circuit 23 is set to 1 volt.
2 is set to 1.5 volts, for example, and the threshold voltage Vth3 of the third buffer circuit 23 is set to 0.5 volts, for example.

【0030】2入力の論理積ゲート回路25の一方の入
力端子には第2のバッファ回路23の出力が供給され、
他方の入力端子には第3のバッファ回路24の出力が供
給される。そして、この論理積ゲート回路25の出力端
子から上位ビット側の出力信号D1が出力される。
The output of the second buffer circuit 23 is supplied to one input terminal of the AND gate circuit 25 having two inputs.
The output of the third buffer circuit 24 is supplied to the other input terminal. The output terminal of the AND gate circuit 25 outputs the upper bit output signal D1.

【0031】3入力の論理積ゲート回路26の各入力端
子には各バッファ回路22,23,14の各出力がそれ
ぞれ供給される。この論理積ゲート回路26の出力は論
理和回路28の一方の入力端子へ供給される。
Each output terminal of each of the buffer circuits 22, 23 and 14 is supplied to each input terminal of the three-input AND gate circuit 26. The output of the AND gate circuit 26 is supplied to one input terminal of the OR circuit 28.

【0032】3入力の論理積ゲート回路27の第1の入
力端子には第1のバッファ回路22の出力信号がインバ
ータを介して反転された信号が供給され、第2の入力端
子には第2のバッファ回路23の出力信号がインバータ
を介して反転された信号が供給され、第3の入力端子に
は第3のバッファ回路24の出力信号が供給される。こ
の論理積ゲート回路27の出力は論理和回路28の他方
の入力端子へ供給される。そして、論理和回路28の出
力端子から下位ビット側の出力信号D1が出力される。
A signal obtained by inverting the output signal of the first buffer circuit 22 through an inverter is supplied to a first input terminal of a three-input AND gate circuit 27, and a second input terminal is supplied to a second input terminal. A signal obtained by inverting an output signal of the buffer circuit 23 through an inverter is supplied, and an output signal of the third buffer circuit 24 is supplied to a third input terminal. The output of the AND gate circuit 27 is supplied to the other input terminal of the OR circuit 28. Then, an output signal D1 on the lower bit side is output from the output terminal of the OR circuit 28.

【0033】したがって、多値電圧信号(出力信号)V
の電圧レベルがVaである場合、各バッファ回路22,
23,24の出力がすべてHレベルとなる。よって、論
理積ゲート回路25の出力はHレベルとなり、また、論
理積ゲート回路26の出力がHレベルとなり、論理和ゲ
ート回路28の出力はHレベルとなる。これにより、多
値電圧信号(出力信号)Vの電圧レベルがVaである場
合には、各出力信号D0,D1がともにHレベルとな
る。
Therefore, the multi-valued voltage signal (output signal) V
Is Va, the respective buffer circuits 22,
The outputs of 23 and 24 all become H level. Therefore, the output of the AND gate circuit 25 becomes H level, the output of the AND gate circuit 26 becomes H level, and the output of the OR gate circuit 28 becomes H level. As a result, when the voltage level of the multilevel voltage signal (output signal) V is Va, each of the output signals D0 and D1 becomes H level.

【0034】多値電圧信号(出力信号)Vの電圧レベル
がVbである場合、バッファ回路22の出力がLレベル
となり、他の2つのバッファ回路23,24の出力はと
もにHレベルとなる。よって、論理積ゲート回路25の
出力はLレベル、他の2つの論理積ゲート回路25の出
力はともにHレベルとなるので、論理積ゲート回路25
の出力はHレベルとなり、また、他の論理積ゲート回路
26,27の出力はともにLレベルとなり、論理和ゲー
ト回路28の出力はLレベルとなる。これにより、多値
電圧信号(出力信号)Vの電圧レベルがVbである場合
には、上位ビット側の出力信号D1はHレベル、下位ビ
ット側の出力信号D0はLレベルとなる。
When the voltage level of the multilevel voltage signal (output signal) V is Vb, the output of the buffer circuit 22 goes low and the outputs of the other two buffer circuits 23 and 24 both go high. Therefore, the output of the AND gate circuit 25 is at L level and the outputs of the other two AND gate circuits 25 are both at H level.
Is at H level, the outputs of the other AND gate circuits 26 and 27 are both at L level, and the output of the OR gate circuit 28 is at L level. Thus, when the voltage level of the multi-level voltage signal (output signal) V is Vb, the output signal D1 of the upper bit side becomes H level and the output signal D0 of the lower bit side becomes L level.

【0035】多値電圧信号(出力信号)Vの電圧レベル
がVcである場合、第1及び第2のバッファ回路22,
23の出力はともにLレベルとなり、第3のバッファ回
路24の出力がHレベルとなる。よって、論理積ゲート
回路25の出力はLレベルとなる。また、論理積ゲート
回路27の出力はHレベルとなるので、論理和ゲート回
路28の出力はHレベルとなる。これにより、多値電圧
信号(出力信号)Vの電圧レベルがVcである場合に
は、上位ビット側の出力信号D1はLレベル、下位ビッ
ト側の出力信号D0はHレベルとなる。
When the voltage level of the multilevel voltage signal (output signal) V is Vc, the first and second buffer circuits 22 and
The outputs of both become low, and the output of the third buffer circuit 24 becomes high. Therefore, the output of the AND gate circuit 25 becomes L level. Further, since the output of the AND gate circuit 27 becomes H level, the output of the OR gate circuit 28 becomes H level. Accordingly, when the voltage level of the multi-level voltage signal (output signal) V is Vc, the output signal D1 of the upper bit side becomes L level and the output signal D0 of the lower bit side becomes H level.

【0036】多値電圧信号(出力信号)Vの電圧レベル
が0ボルト(グランド電位)である場合、各バッファ回
路22,23,4の出力はすべてLレベルとなる。よっ
て、論理積ゲート回路25の出力はLレベルとなる。ま
た、論理積ゲート回路26の出力及び論理積ゲート回路
27の出力がともにLレベルとなるので、論理和ゲート
回路28の出力はLレベルとなる。これにより、多値電
圧信号(出力信号)Vの電圧レベルが0ボルト(グラン
ド電位)である場合には、上位ビット側の出力信号D1
及び下位ビット側の出力信号D0はともにLレベルとな
る。
When the voltage level of the multi-level voltage signal (output signal) V is 0 volt (ground potential), the outputs of the buffer circuits 22, 23, and 4 are all at L level. Therefore, the output of the AND gate circuit 25 becomes L level. Since both the output of the AND gate circuit 26 and the output of the AND gate circuit 27 are at L level, the output of the OR gate circuit 28 is at L level. Thus, when the voltage level of the multi-level voltage signal (output signal) V is 0 volt (ground potential), the output signal D1 of the upper bit side
And the output signal D0 on the lower bit side is at L level.

【0037】このようにビット展開部7,10は、4値
の電圧信号を2ビットの出力信号D0,D1に変換して
出力する。この出力信号D0,D1は、機能ブロック側
入出力切替部5,12を介してプロセッサ1,メモリ2
等の機能ブロック側へ供給される。
As described above, the bit developing units 7 and 10 convert the quaternary voltage signal into 2-bit output signals D0 and D1, and output the signals. The output signals D0 and D1 are sent to the processor 1 and the memory 2 via the function block side input / output switching units 5 and 12, respectively.
And so on.

【0038】図4はビット圧縮部及びビット展開部の動
作を示す説明図である。ビット圧縮部6,11は、入力
信号の上位側ビットD1が0、下位側ビットD0が0で
ある場合には、第3の出力バッファ回路21の出力が0
となり、0ボルト(グランド電位)の多値電圧信号を出
力する。なお、図4中のビット圧縮部の各バッファ出力
の欄の−印はバッファ出力が高インピーダンス状態であ
ることを示す。多値電圧信号の電圧レベルが0ボルトで
ある場合、ビット展開部7,10の各バッファ回路2
2,23,24の出力は全て論理0(Lレベル)とな
り、そのデコード出力である出力信号D1,D0はとも
に論理0となる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the bit compression section and the bit expansion section. When the upper bit D1 of the input signal is 0 and the lower bit D0 of the input signal is 0, the bit compressors 6 and 11 output 0 from the third output buffer circuit 21 to 0.
And outputs a multi-level voltage signal of 0 volt (ground potential). Note that the minus sign in the column of each buffer output of the bit compression unit in FIG. 4 indicates that the buffer output is in a high impedance state. When the voltage level of the multi-valued voltage signal is 0 volt, each buffer circuit 2
The outputs of 2, 23 and 24 are all logic 0 (L level), and the output signals D1 and D0, which are decoded outputs, are both logic 0.

【0039】ビット圧縮部6,11は、入力信号の上位
側ビットD1が0、下位側ビットD0が1である場合に
は、電源電圧Vcで動作する第3の出力バッファ回路2
1の出力が1となり、電圧Vcの多値電圧信号を出力す
る。多値電圧信号の電圧レベルがVcである場合、ビッ
ト展開部7,10の第3のバッファ回路24の出力は論
理1(Hレベル)となり、出力信号の上位側ビットD1
が0、下位側ビットD0が1となる。
When the upper bit D1 of the input signal is 0 and the lower bit D0 of the input signal is 1, the bit compression units 6 and 11 operate the third output buffer circuit 2 operating at the power supply voltage Vc.
The output of 1 becomes 1, and a multi-level voltage signal of voltage Vc is output. When the voltage level of the multi-level voltage signal is Vc, the output of the third buffer circuit 24 of the bit expansion units 7 and 10 becomes logic 1 (H level), and the upper bit D1 of the output signal
Is 0 and the lower bit D0 is 1.

【0040】ビット圧縮部6,11は、入力信号の上位
側ビットD1が1、下位側ビットD0が0である場合に
は、電源電圧Vbで動作する第2の出力バッファ回路2
0の出力が1となり、電圧Vbの多値電圧信号を出力す
る。多値電圧信号の電圧レベルがVbである場合、ビッ
ト展開部7,10の第2のバッファ回路23の出力は論
理1(Hレベル)となり、出力信号の上位側ビットD1
が1、下位側ビットD0が0となる。
When the upper bit D1 of the input signal is 1 and the lower bit D0 of the input signal is 0, the bit compressors 6 and 11 operate the second output buffer circuit 2 operating at the power supply voltage Vb.
The output of 0 becomes 1 and a multi-valued voltage signal of voltage Vb is output. When the voltage level of the multi-valued voltage signal is Vb, the output of the second buffer circuit 23 of the bit expansion units 7 and 10 becomes logic 1 (H level), and the upper bit D1 of the output signal
Becomes 1 and the lower bit D0 becomes 0.

【0041】ビット圧縮部6,11は、入力信号の上位
側ビットD1が1、下位側ビットD0が1である場合に
は、電源電圧Vaで動作する第1の出力バッファ回路1
9の出力が1となり、電圧Vaの多値電圧信号を出力す
る。多値電圧信号の電圧レベルがVaである場合、ビッ
ト展開部7,10の第1のバッファ回路22の出力は論
理1(Hレベル)となり、出力信号の上位側ビットD1
が1、下位側ビットD0が1となる。
When the upper bit D1 of the input signal is 1 and the lower bit D0 of the input signal is 1, the bit compression units 6 and 11 operate the first output buffer circuit 1 operating at the power supply voltage Va.
The output of 9 becomes 1 to output a multi-value voltage signal of voltage Va. When the voltage level of the multi-level voltage signal is Va, the output of the first buffer circuit 22 of the bit expansion units 7 and 10 becomes logic 1 (H level), and the upper bit D1 of the output signal
Becomes 1 and the lower bit D0 becomes 1.

【0042】図2では2ビットデータを4値の電圧信号
に変換するビット圧縮部を、図3では4値の電圧信号を
2ビットデータへ再変換するビット展開部を示したが、
ビット圧縮部はnビットデータを2のn乗の多値電圧信
号に変換し、ビット展開部は2のn乗の多値電圧信号を
nビットデータへ再変換する構成としてもよい。
FIG. 2 shows a bit compression unit for converting 2-bit data into a quaternary voltage signal, and FIG. 3 shows a bit expansion unit for re-converting a quaternary voltage signal into 2-bit data.
The bit compression unit may convert the n-bit data into a 2 n multi-level voltage signal, and the bit expansion unit may re-convert the 2 n multi-level voltage signal into n-bit data.

【0043】図5は3ビットデータを8値の電圧信号に
変換するビット圧縮部の動作及び8値の電圧信号を3ビ
ットデータに再変換するビット展開部の動作を示す説明
図である。このビット圧縮部は、異なる電源電圧が供給
された7個の出力バッファ回路(A,B,C,D,E,
F,G)を備える。各出力バッファ回路(A,B,C,
D,E,F,G)には、電源電圧Va,Vb,Vc,V
d,Ve,Vf,Vgがそれぞれ供給される。ここで、
各電源電圧は、Va≧2*Vb≧4*Vc≧8*Vd≧
16*Ve≧32*Vf≧64*Vgの関係を満足する
ように設定している。なお、各電源電圧は、Va=2*
Vb=4*Vc=8*Vd=16*Ve=32*Vf=
64*Vgの関係に設定してもよい。また、各電源電圧
は、例えばVa=7ボルト、Vb=6ボルト、Vc=5
ボルト、Vd=4ボルト、Ve=3ボルト、Vf=2ボ
ルト、Vg=1ボルトというように一定の電圧差をなる
ように設定してもよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the bit compression section for converting 3-bit data into an 8-valued voltage signal and the operation of the bit expansion section for re-converting the 8-valued voltage signal into 3-bit data. This bit compression section includes seven output buffer circuits (A, B, C, D, E,
F, G). Each output buffer circuit (A, B, C,
D, E, F, G) include power supply voltages Va, Vb, Vc, V
d, Ve, Vf, and Vg are supplied, respectively. here,
Each power supply voltage is Va ≧ 2 * Vb ≧ 4 * Vc ≧ 8 * Vd ≧
It is set so as to satisfy the relationship of 16 * Ve ≧ 32 * Vf ≧ 64 * Vg. Note that each power supply voltage is Va = 2 *
Vb = 4 * Vc = 8 * Vd = 16 * Ve = 32 * Vf =
The relationship may be set to 64 * Vg. Further, each power supply voltage is, for example, Va = 7 volts, Vb = 6 volts, Vc = 5
The voltage may be set to have a constant voltage difference such as volts, Vd = 4 volts, Ve = 3 volts, Vf = 2 volts, and Vg = 1 volt.

【0044】ビット展開部は、しきい値電圧が異なる7
個のバッファ回路(a,b,c,d,e,f,g)を備
える。第1のバッファ回路aのしきい値電圧はVa/2
に、第2のバッファ回路bのしきい値電圧はVb/2
に、第3のバッファ回路cのしきい値電圧はVc/2
に、第4のバッファ回路dのしきい値電圧はVd/2
に、第5のバッファ回路eのしきい値電圧はVe/2
に、第6のバッファ回路fのしきい値電圧はVf/2
に、第7のバッファ回路gのしきい値電圧はVg/2
に、それぞれ設定されている。なお、第1のバッファ回
路aのしきい値電圧は電圧Vaと電圧Vbとの中間値
に、第2のバッファ回路bのしきい値電圧は電圧Vbと
電圧Vcとの中間値に、第3のバッファ回路cのしきい
値電圧は電圧Vcと電圧Vdとの中間値に、第4のバッ
ファ回路dのしきい値電圧は電圧Vdと電圧Veとの中
間値に、第5のバッファ回路eのしきい値電圧は電圧V
eと電圧vfとの中間値に、第6のバッファ回路fのし
きい値電圧は電圧Vfと電圧Vgとの中間値に、第7の
バッファ回路gのしきい値電圧は電圧Vgと0ボルト
(グランド電池)との中間値に、それぞれ設定してもよ
い。
The bit developing section has different threshold voltages.
Buffer circuits (a, b, c, d, e, f, g). The threshold voltage of the first buffer circuit a is Va / 2
The threshold voltage of the second buffer circuit b is Vb / 2
The threshold voltage of the third buffer circuit c is Vc / 2
The threshold voltage of the fourth buffer circuit d is Vd / 2
The threshold voltage of the fifth buffer circuit e is Ve / 2
The threshold voltage of the sixth buffer circuit f is Vf / 2
The threshold voltage of the seventh buffer circuit g is Vg / 2
Are set respectively. Note that the threshold voltage of the first buffer circuit a is an intermediate value between the voltages Va and Vb, the threshold voltage of the second buffer circuit b is an intermediate value between the voltages Vb and Vc, The threshold voltage of the buffer circuit c is the intermediate value between the voltages Vc and Vd, the threshold voltage of the fourth buffer circuit d is the intermediate value between the voltages Vd and Ve, and the fifth buffer circuit e Is the threshold voltage V
e and the threshold value of the voltage vf, the threshold voltage of the sixth buffer circuit f is the intermediate value of the voltage Vf and the voltage Vg, and the threshold voltage of the seventh buffer circuit g is the voltage Vg and 0 volt. (Ground battery).

【0045】ビット圧縮部は、3ビットの入力信号D
2,D1,D0に対応して8値(Va,Vb,Vc,V
d,Ve,Vf,Vg及び0ボルト(グランド電位))
の電圧信号を生成して出力する。ビット展開部は、8値
(Va,Vb,Vc,Vd,Ve,Vf,Vg及び0ボ
ルト(グランド電位))の電圧信号の電圧レベルを判別
して3ビットの出力信号D2,D1,D0を生成・出力
する。このような構成をとることによって、1本のバス
(信号線)で3ビットの情報を伝送することができる。
The bit compression section outputs a 3-bit input signal D
2, 8 values (Va, Vb, Vc, V
d, Ve, Vf, Vg and 0 volt (ground potential)
And outputs the voltage signal. The bit expansion unit determines the voltage level of the voltage signal of eight values (Va, Vb, Vc, Vd, Ve, Vf, Vg and 0 volt (ground potential)) and converts the 3-bit output signals D2, D1, D0. Generate and output. With such a configuration, 3-bit information can be transmitted by one bus (signal line).

【0046】図6は本発明に係る多値電圧信号バスイン
タフェース回路を備えた機能ブロックの一具体例を示す
図である。プロセッサ100内にビット変換器3を組み
込むことで、プロセッサ100の外部バス入出力端子を
削減することができる。同様に、メモリ200内にビッ
ト変換器4を組み込むことで、メモリ200の外部バス
入出力端子を削減することができる。
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of a functional block including a multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention. By incorporating the bit converter 3 in the processor 100, the external bus input / output terminals of the processor 100 can be reduced. Similarly, by incorporating the bit converter 4 in the memory 200, the external bus input / output terminals of the memory 200 can be reduced.

【0047】また、プロセッサ、RAM,ROM等を同
一チップ上に搭載した1チップマイクロコンピュータ用
集積回路等においても、プロセッサ、RAM,ROM等
の各機能ブロックに本発明に係るビット変換器をそれぞ
れ備えることで、プロセッサ、RAM,ROM等の各機
能ブロック間のバス幅を低減することができる。これに
より、内部バスの配線領域を削減することができる。
In a one-chip microcomputer integrated circuit having a processor, a RAM, a ROM, and the like mounted on the same chip, each functional block of the processor, the RAM, the ROM, and the like includes the bit converter according to the present invention. Thus, the bus width between the functional blocks such as the processor, the RAM, and the ROM can be reduced. Thereby, the wiring area of the internal bus can be reduced.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る多値電
圧信号バスインタフェース回路は、nビットパラレルデ
ータを2のn乗段階の多値電圧信号に変換するビット圧
縮部と、2のn乗段階の多値電圧信号をnビットパラレ
ルデータに変換するビット展開部と、機能ブロックから
出力されたnビットパラレルデータをビット圧縮部へ供
給するとともにビット展開部から出力されたnビットパ
ラレルデータを機能ブロックに供給する機能ブロック側
入出力切替部と、ビット圧縮部から出力された多値電圧
信号をバスへ供給するとともにバスを介して供給される
多値電圧信号をビット展開部へ供給するバス側入出力切
替部とを備える構成としたので、機能ブロック間を接続
するバス幅(信号線数)を低減することができるととも
に、多値電圧信号への変換動作及び多値電圧信号の再変
換動作の切替、並びにバスに対する入出力の切替を確実
に且つ簡易な回路構成で行なうことができる。
As described above, the multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention comprises a bit compression section for converting n-bit parallel data into a multi-level voltage signal having 2 @ n power levels, and a 2 @ n power level. A bit decompressor for converting the multi-level voltage signal of the stage into n-bit parallel data; and a function for supplying the n-bit parallel data output from the functional block to the bit compressor and for n-bit parallel data output from the bit decompressor Function block side input / output switching unit that supplies to the block, and bus side that supplies the multi-valued voltage signal output from the bit compression unit to the bus and supplies the multi-valued voltage signal supplied via the bus to the bit expansion unit With the configuration including the input / output switching unit, the bus width (number of signal lines) connecting the functional blocks can be reduced, and the multi-value voltage signal can be reduced. Switching of the conversion operation and re-conversion of the multi-level voltage signal, and the switching of the input and output to the bus can be performed by reliably and simple circuit structure.

【0049】なお、ビット圧縮部は、nビットパラレル
データをデコードするデコード回路と、異なる電源電圧
で動作する複数のバッファ回路とを用いて構成すること
で、ビット圧縮部を簡易に構成することができる。
It should be noted that the bit compression section can be easily configured by using a decoding circuit for decoding n-bit parallel data and a plurality of buffer circuits operating at different power supply voltages. it can.

【0050】また、ビット展開部は、しきい値電圧が異
なる複数のバッファ回路と、これらの各バッファ回路と
出力に基づいてnビットパラレルデータを生成するエン
コード回路とを用いて構成することで、ビット展開部を
簡易に構成することができる。
Further, the bit developing section is constituted by using a plurality of buffer circuits having different threshold voltages and an encoding circuit for generating n-bit parallel data based on each of these buffer circuits and the output. The bit expansion unit can be easily configured.

【0051】例えばプロセッサとバスとの間に本発明に
係る多値電圧信号バスインタフェース回路を介設すると
ともに、メモリとバスとの間に本発明に係る多値電圧信
号バスインタフェース回路を介設することで、プロセッ
サとメモリとの間のバス幅を低減できるともに、入出力
の切替を確実に行なうことができる。
For example, a multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention is provided between a processor and a bus, and a multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention is provided between a memory and a bus. Thus, the bus width between the processor and the memory can be reduced, and the input / output can be reliably switched.

【0052】また、機能ブロックに本発明に係る多値電
圧信号バスインタフェース回路を備えることで、機能ブ
ロック間を接続するバス幅を低減できるともに、入出力
の切替を確実に行なうことができる。
Further, by providing the multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention in the functional block, the width of the bus connecting between the functional blocks can be reduced, and the input / output can be reliably switched.

【0053】さらに、集積回路に本発明に係る多値電圧
信号バスインタフェース回路を備えることで、外部バス
端子のピン数を低減することができるともに、入出力の
切替を確実に行なうことができる。また、1チップマイ
クロコンピュータ用集積回路等においては、内部の各機
能ブロック間のバス配線領域を低減できる。
Further, by providing the multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention in the integrated circuit, the number of pins of the external bus terminals can be reduced, and the input / output switching can be performed reliably. Further, in an integrated circuit for a one-chip microcomputer or the like, the bus wiring area between each internal functional block can be reduced.

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

【図1】本発明に係る多値電圧信号バスインタフェース
回路を用いた多値電圧信号バスシステムのブロック構成
図である。
FIG. 1 is a block diagram of a multilevel voltage signal bus system using a multilevel voltage signal bus interface circuit according to the present invention.

【図2】ビット圧縮部の回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a bit compression unit.

【図3】ビット展開部の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a bit expansion unit.

【図4】ビット圧縮部及びビット展開部の動作を示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating operations of a bit compression unit and a bit expansion unit.

【図5】3ビットデータを8値の電圧信号に変換するビ
ット圧縮部の動作及び8値の電圧信号を3ビットデータ
に再変換するビット展開部の動作を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an operation of a bit compression unit that converts 3-bit data into an 8-level voltage signal and an operation of a bit expansion unit that re-converts an 8-level voltage signal into 3-bit data.

【図6】本発明に係る多値電圧信号バスインタフェース
回路を備えた機能ブロックの一具体例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a specific example of a functional block including a multi-level voltage signal bus interface circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,100 プロセッサ 2,200 メモリ 3,4 ビット変換器(多値電圧信号バスインタフェー
ス回路) 5,12 機能ブロック側入出力切替部 6,11 ビット圧縮部 7,10 ビット展開部 8,9 バス側入出力切替部 13,14,15 デコード回路を構成する論理積ゲー
ト回路 16,17,18 論理和ゲート回路 19,20,21 出力バッファ回路(トライステート
バッファ回路) 22,23,24 バッファ回路 25,26,27 エンコード回路を構成する論理積ゲ
ート回路 28 エンコード回路を構成する論理和ゲート回路 BUS 多値電圧信号が伝送されるバス
1,100 processor 2,200 memory 3,4 bit converter (multi-valued voltage signal bus interface circuit) 5,12 function block side input / output switching unit 6,11 bit compression unit 7,10 bit expansion unit 8,9 bus side I / O switching unit 13, 14, 15 AND gate circuit constituting decoding circuit 16, 17, 18 OR gate circuit 19, 20, 21 Output buffer circuit (tristate buffer circuit) 22, 23, 24 Buffer circuit 25, 26, 27 AND gate circuit forming an encoding circuit 28 OR gate circuit forming an encoding circuit BUS Bus through which a multi-valued voltage signal is transmitted

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 nビットパラレルデータを2のn乗段階
の多値電圧信号に変換するビット圧縮部と、2のn乗段
階の多値電圧信号をnビットパラレルデータに変換する
ビット展開部と、機能ブロックから出力されたnビット
パラレルデータを前記ビット圧縮部へ供給するとともに
前記ビット展開部から出力されたnビットパラレルデー
タを前記機能ブロックに供給する機能ブロック側入出力
切替部と、前記ビット圧縮部から出力された多値電圧信
号をバスへ供給するとともに前記バスを介して供給され
る多値電圧信号を前記ビット展開部へ供給するバス側入
出力切替部とを備えたことを特徴とする多値電圧信号バ
スインタフェース回路。
1. A bit compression section for converting n-bit parallel data into a multi-valued voltage signal having a power of 2 n, and a bit expanding section for converting a multi-valued voltage signal having a power of 2 n into n-bit parallel data. A function block side input / output switching unit that supplies n-bit parallel data output from the function block to the bit compression unit and supplies n-bit parallel data output from the bit expansion unit to the function block; A bus-side input / output switching unit that supplies the multi-valued voltage signal output from the compression unit to the bus and supplies the multi-valued voltage signal supplied via the bus to the bit expansion unit. Multi-level voltage signal bus interface circuit.
【請求項2】 前記ビット圧縮部は、nビットパラレル
データをデコードするデコード回路と、異なる電源電圧
で動作する複数のバッファ回路とを備えることを特徴と
する請求項1記載の多値電圧信号バスインタフェース回
路。
2. The multi-value voltage signal bus according to claim 1, wherein said bit compression unit includes a decoding circuit for decoding n-bit parallel data, and a plurality of buffer circuits operating at different power supply voltages. Interface circuit.
【請求項3】 前記ビット展開部は、しきい値電圧が異
なる複数のバッファ回路と、これらの各バッファ回路と
出力に基づいてnビットパラレルデータを生成するエン
コード回路とを備えることを特徴とする請求項1記載の
多値電圧信号バスインタフェース回路。
3. The bit expansion section includes a plurality of buffer circuits having different threshold voltages, and an encoding circuit for generating n-bit parallel data based on each of the buffer circuits and an output. The multi-level voltage signal bus interface circuit according to claim 1.
【請求項4】 前記機能ブロックはプロセッサであるこ
とを特徴とする請求項1記載の多値電圧信号バスインタ
フェース回路。
4. The multi-level voltage signal bus interface circuit according to claim 1, wherein said functional block is a processor.
【請求項5】 前記機能ブロックはメモリであることを
特徴とする請求項1記載の多値電圧信号バスインタフェ
ース回路。
5. The multi-level voltage signal bus interface circuit according to claim 1, wherein said functional block is a memory.
【請求項6】 請求項1記載の多値電圧信号バスインタ
フェース回路を備えたことを特徴とする機能ブロック。
6. A functional block comprising the multi-level voltage signal bus interface circuit according to claim 1.
【請求項7】 請求項1記載の多値電圧信号バスインタ
フェース回路を備えたことを特徴とする集積回路。
7. An integrated circuit comprising the multi-level voltage signal bus interface circuit according to claim 1.
JP2001127900A 2001-04-25 2001-04-25 Multilevel voltage signal bus interface circuit, functional block and integrated circuit Pending JP2002323944A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001127900A JP2002323944A (en) 2001-04-25 2001-04-25 Multilevel voltage signal bus interface circuit, functional block and integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001127900A JP2002323944A (en) 2001-04-25 2001-04-25 Multilevel voltage signal bus interface circuit, functional block and integrated circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002323944A true JP2002323944A (en) 2002-11-08

Family

ID=18976689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001127900A Pending JP2002323944A (en) 2001-04-25 2001-04-25 Multilevel voltage signal bus interface circuit, functional block and integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002323944A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008114356A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Fujitsu Microelectronics Limited Data transfer system
CN108959142A (en) * 2017-05-18 2018-12-07 欧姆龙(上海)有限公司 Bus communication, device and system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008114356A1 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Fujitsu Microelectronics Limited Data transfer system
JPWO2008114356A1 (en) * 2007-03-16 2010-06-24 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 Data transfer system
US8467461B2 (en) 2007-03-16 2013-06-18 Fujitsu Semiconductor Limited Data transfer system
CN108959142A (en) * 2017-05-18 2018-12-07 欧姆龙(上海)有限公司 Bus communication, device and system
CN108959142B (en) * 2017-05-18 2024-03-15 欧姆龙(上海)有限公司 Bus communication method, device and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3828667B2 (en) Digital / analog converter
CN1713626B (en) Voltage level coding system and method
JPH10190751A (en) Bidirectional transition number reduction interface circuit
US20080246341A1 (en) Power supply selection for multiple circuits on an integrated circuit
EP3043476B1 (en) Driver circuit with feed-forward equalizer
US20090243664A1 (en) Data transfer method, data transfer circuit, output circuit, input circuit, semiconductor device, and electronic apparatus
JP2007124606A (en) Apparatus for driving display panel and digital-to-analog converter thereof
JP2000047768A (en) Multi-valued logic device, bus system, and network system
JPH11316737A (en) Method and system for accelerating data transmission speed through parallel bus
US6927715B2 (en) Device and control structure of multi-level pulse width modulation
JP2002323944A (en) Multilevel voltage signal bus interface circuit, functional block and integrated circuit
Pagliari et al. Zero-transition serial encoding for image sensors
US7206876B2 (en) Input/output interface of an integrated circuit device
JPS5938769B2 (en) D/A conversion circuit
US5913075A (en) High speed communication between high cycle rate electronic devices using a low cycle rate bus
US20080183793A1 (en) Logic circuit
JP2006528449A (en) Low voltage amplitude signal encoding method and apparatus
US7167116B2 (en) Memory devices having single bit bus structure with current mode signaling and methods of operating same
JP2001077870A (en) Multi-value signal transmission system
JP2010250048A (en) Transmitting apparatus, receiving apparatus, data transmission system, and image display apparatus
US5661482A (en) Interface circuit having a plurality of thresholding circuits
TW454122B (en) Bus interface for transferring a signal over a bus and method of transferring a signal over a bus
WO2024004607A1 (en) Data-processing device and data-processing method
KR20090077414A (en) Apparatus and method transmitting - receivering data
JPS5870662A (en) Digital integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041228

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050419