JP2004206246A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号を転送する信号線間に介在するインターフェイス回路に関し、さらに詳しくは、半導体チップ間に形成されたデータバスの情報の授受を円滑に実行することの出来る半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複数の半導体チップ間のデータの授受を行う際に、入力されている信号について特定のタイミングで情報を内部回路に取り込み、値を確定しなくてはならない場合、この情報の最適な取り込みタイミングは、半導体チップ内外の温度条件、電圧条件の変化、さらに半導体チップ間の付加容量の条件に依存した遅延により変化する。
【0003】
この取り込みタイミングを決定するために、図1(a)のように、半導体装置100内にクロック装置110、遅延装置125、受信回路140と、出力バッファ115と出力パッド117で構成される出力I/O120と、入力バッファ130と入力パッド133で構成される入力I/O135からなる構成により、情報の授受を行う相手の半導体チップへのクロック情報113を出力I/O120を介して出力させ、その結果として情報入力137が入力I/O135から入力される場合、チップ内外での信号の遅延に相当する時間を遅延装置125により調整して受信回路140で入力情報137を取り込むタイミングを決める取り込み信号127を発生させる。従来は前記遅延調整手段として遅延値を選択する手段(例えば特許文献1)等を用いていたが、外部負荷を広い範囲で保証するためには多数の遅延値の選択手段を必要とするため、回路素子が増加し面積的に問題になっていた。
【0004】
また別の例として図1(b)のように、半導体装置150内にクロック装置160、受信回路195と、出力バッファ165と出力パッド167で構成される出力I/O170と、入力バッファ175と入力パッド177で構成されるクロック入力I/O180およびデータ入力I/O190からなる構成により、情報の授受を行う相手の半導体チップへのクロック情報163を出力I/O120を介して出力させ、その結果として情報入力193が入力I/O190から入力される場合、その情報入力193を最適に取り込むタイミングを相手半導体チップから取り込み信号183として入力し、受信回路195で値を確定させる。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−190673号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
半導体チップは特定の温度範囲、動作電圧範囲においては動作を保障しなければならないため信号の遅延ついて調整して設計を行うが、チップ外部の負荷容量は半導体チップの基板上の配置に依存するため、半導体チップ設計時には特定することが難しく、また配置する内容次第で異なる値になる。そのため図1(a)に示す半導体装置100では、遅延装置125で半導体装置100内の遅延を調整することは容易だが、チップ外部での負荷容量による遅延を正しく調整することが難しい。
【0007】
また図2(b)に示す半導体装置150では、情報入力193と取り込み信号183の両方がチップ外部での負荷容量による遅延を受けるため、最適な取り込みタイミングを調整することが容易になる。しかしながら、取り込み信号183を得るために半導体装置の端子を追加で使用してしまうため、半導体装置の面積が大きく増加し、価格的にも増加してしまうデメリットを有していた。
【0008】
本発明はかかる欠点に鑑み、半導体チップの端子を追加仕様せずにチップ外部の負荷容量による信号の遅延を考慮した取り込みのタイミング手段を取得し、安価なタイミング生成装置を実現することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、
外部装置への入出力信号タイミングを通知するクロックを発生するクロック装置と、前記クロックを出力する入出力可能なI/Oパッドと、前記I/Oパッドから装置内部へ帰還入力される信号を遅延させる遅延装置と、前記遅延装置による遅延クロックを用いて外部装置から入力された入力データ信号を受信する受信手段とを備えているものである。これにより一つのI/Oパッドで外部負荷容量に依存した遅延情報と遅延量の調整手段を得る。
【0010】
本発明に係る半導体装置は、請求項1の半導体装置において、前記遅延装置は任意に設定可能なレジスタ手段と、前記レジスタ値によって前記入出力信号タイミングの遅延量を選択できる選択手段とを備えているものである。これにより、半導体チップ外部の遅延に応じた取り込みタイミングの遅延調整手段を得る。
【0011】
本発明に係る半導体装置は、請求項1の半導体装置において、前記レジスタ装置は設定する設定手段が中央演算装置であるものである。これにより任意の時間に取り込みタイミングを調整する手段を得る。
【0012】
本発明に係る半導体装置は、請求項1の半導体装置において、前記受信手段は前記遅延クロックを用いて、前記外部入力データをラッチするフリップフロップであるものである。これにより、任意の取り込みタイミングで外部入力データを確保する手段を得る。
【0013】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図2は本発明の第1の実施形態を示すブロック図である。
【0014】
図2に示すように本実施の形態1による半導体装置200は、クロック装置210、入出力できるI/Oパッド220、中央演算装置250、遅延装置260、入力可能なI/Oパッド280、フリップフロップ290により構成される。
【0015】
クロック装置210からのクロック出力215は、出力バッファ230、パッド225を経由して半導体装置外部の制御回路を制御する制御出力237として出力される。また、その制御出力237と同期した外部信号277は、パッド270、入力バッファ275を経由して入力情報285として半導体装置200に入力される
クロック出力215は入出力I/O220内で入力バッファ235を経由することで、外部付加容量238による遅延を受けた遅延クロック240を生成する。この遅延クロック240は中央演算装置250からの遅延調整信号255によって制御される遅延装置260により遅延量を調整され、遅延調整クロック265としてフリップフロップ290に入力される。
【0016】
フリップフロップ290はこの遅延調整クロック265により入力情報285を格納する。
【0017】
図3には遅延装置の一例を示す。遅延装置260は遅延バッファ310、313、316、選択回路330、レジスタ340により構成されている。
【0018】
遅延クロック240は任意の遅延値を備える遅延バッファ310、313、316を経由することで遅延付加信号320、323、326を生成し、それぞれの信号を選択回路330に入力する。また遅延調整信号255による入力はレジスタ340により保持され、その保持された情報をもとに選択信号345を選択回路に入力する。選択回路330は選択信号345により、任意の遅延付加信号320、323、326遅延調整信号を選択して遅延調整クロック265として出力することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る半導体装置は、外部装置への入出力信号タイミングを通知するクロックを発生するクロック装置と、前記クロックを出力する入出力可能なI/Oパッドと、前記I/Oパッドから装置内部へ帰還入力される信号を遅延させる遅延装置と、前記遅延装置による遅延クロックを用いて外部装置から入力された入力データ信号を受信する受信手段とを備えているものである。これにより一つのI/Oパッドで外部負荷容量に依存した遅延情報と遅延量の調整手段を得ることができ、従来困難であった端子を用いずに外部負荷容量による遅延に対応した外部入力データの取り込みを自動調整を実現することが出来る。
【0020】
また、本発明に係る半導体装置は、前記遅延装置は任意に設定可能なレジスタ手段と、前記レジスタ値によって前記入出力信号タイミングの遅延量を選択できる選択手段とを備えているものである。これにより、半導体チップ外部の遅延に応じた取り込みタイミングの遅延調整手段を得ることができ、従来より精度の高い取り込みタイミングの調整を実現することが出来る。
【0021】
また、本発明に係る半導体装置は、前記レジスタ装置は設定する設定手段が中央演算装置であるものである。これにより任意の時間に取り込みタイミングを調整する手段を得ることができ、任意の時間で制度の高い取り込みタイミングの調整を実現することが出来る。
【0022】
また、本発明に係る半導体装置は、前記受信手段は前記遅延クロックを用いて、前記外部入力データをラッチするフリップフロップであるものである。これにより、任意の取り込みタイミングで外部入力データを確保する手段を得ることができ、半導体チップ外部の負荷容量を考慮した外部入力を受け付けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体装置間での信号の受け渡しを行う回路のブロック図
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置のブロック図
【図3】遅延装置の一例を示すブロック図
【符号の説明】
100 半導体装置
110 クロック装置
125 遅延装置
140 受信回路
120 出力I/O
135 入力I/O
180 クロック入力I/O
220 入出力I/O
250 中央演算装置
310 遅延バッファ
330 選択回路
340 レジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an interface circuit interposed between signal lines for transferring signals, and more particularly, to a semiconductor device that can smoothly transmit and receive information on a data bus formed between semiconductor chips.
[0002]
[Prior art]
When transmitting and receiving data between a plurality of semiconductor chips, when the information of an input signal needs to be taken into an internal circuit at a specific timing and the value must be determined, the optimal taking timing of this information is as follows. It changes due to changes in the temperature conditions and voltage conditions inside and outside the semiconductor chip, and also due to the delay depending on the condition of the additional capacitance between the semiconductor chips.
[0003]
In order to determine the capture timing, as shown in FIG. 1A, a
[0004]
As another example, as shown in FIG. 1B, a
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-190673
[Problems to be solved by the invention]
The operation of the semiconductor chip must be ensured in a specific temperature range and operating voltage range. Therefore, the design is made by adjusting the signal delay, but the load capacitance outside the chip depends on the layout of the semiconductor chip on the board. However, it is difficult to specify the value when designing a semiconductor chip, and the value differs depending on the contents to be arranged. Therefore, in the semiconductor device 100 shown in FIG. 1A, it is easy to adjust the delay in the semiconductor device 100 by the
[0007]
Further, in the semiconductor device 150 shown in FIG. 2B, since both the
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described drawbacks, and has as its object to realize an inexpensive timing generator by acquiring timing means for taking in consideration of signal delay due to a load capacitance outside a chip without additionally specifying terminals of a semiconductor chip. I do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention comprises:
A clock device for generating a clock for notifying the timing of an input / output signal to an external device, an input / output pad capable of outputting the clock, and delaying a signal fed back from the I / O pad to the inside of the device And a receiving means for receiving an input data signal input from an external device using a delay clock generated by the delay device. As a result, a means for adjusting delay information and a delay amount depending on the external load capacitance can be obtained with one I / O pad.
[0010]
The semiconductor device according to the present invention is the semiconductor device according to claim 1, wherein the delay device includes register means that can be arbitrarily set, and selection means that can select a delay amount of the input / output signal timing according to the register value. Is what it is. As a result, a delay adjusting means for the capture timing according to the delay outside the semiconductor chip is obtained.
[0011]
In the semiconductor device according to the present invention, in the semiconductor device according to claim 1, the setting means for setting the register device is a central processing unit. This provides a means for adjusting the capture timing at an arbitrary time.
[0012]
The semiconductor device according to the present invention is the semiconductor device according to claim 1, wherein the receiving means is a flip-flop that latches the external input data using the delayed clock. As a result, a means for securing external input data at an arbitrary fetch timing is obtained.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention.
[0014]
As shown in FIG. 2, the semiconductor device 200 according to the first embodiment includes a
[0015]
A
[0016]
The flip-
[0017]
FIG. 3 shows an example of the delay device. The
[0018]
The
[0019]
【The invention's effect】
As described above, the semiconductor device according to the present invention includes a clock device for generating a clock for notifying the input / output signal timing to an external device, an input / output I / O pad for outputting the clock, and A delay device for delaying a signal fed back from the / O pad to the inside of the device; and a receiving means for receiving an input data signal input from an external device using a delay clock by the delay device. . This makes it possible to obtain delay information and delay amount adjustment means depending on the external load capacitance with one I / O pad, and use external input data corresponding to the delay due to the external load capacitance without using a terminal, which was conventionally difficult. It is possible to realize the automatic adjustment of the capture.
[0020]
Further, in the semiconductor device according to the present invention, the delay device includes register means that can be arbitrarily set, and selection means that can select a delay amount of the input / output signal timing according to the register value. As a result, it is possible to obtain a delay adjusting means of the capture timing according to the delay outside the semiconductor chip, and it is possible to realize the adjustment of the capture timing with higher accuracy than before.
[0021]
Further, in the semiconductor device according to the present invention, the setting device for setting the register device is a central processing unit. As a result, a means for adjusting the capture timing at any time can be obtained, and highly accurate adjustment of the capture timing can be realized at any time.
[0022]
Further, in the semiconductor device according to the present invention, the receiving means is a flip-flop that latches the external input data using the delayed clock. As a result, it is possible to obtain a means for securing external input data at an arbitrary fetch timing, and to receive an external input in consideration of a load capacity outside the semiconductor chip.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a conventional circuit for transferring signals between semiconductor devices. FIG. 2 is a block diagram of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows an example of a delay device. Block diagram [Explanation of symbols]
Reference Signs List 100
135 input I / O
180 Clock input I / O
220 input / output I / O
250
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002372228A JP2004206246A (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002372228A JP2004206246A (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004206246A true JP2004206246A (en) | 2004-07-22 |
Family
ID=32810885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002372228A Pending JP2004206246A (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004206246A (en) |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002372228A patent/JP2004206246A/en active Pending
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