JP2005175910A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2系統の電源による信号出力が可能な半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit capable of signal output from two power sources.
従来、例えば、メモリのアクセス電圧は5Vが一般的であったが、近年、3.3Vのメモリも使用されるようになっており、5Vのメモリと3.3Vのメモリが混在している。このため、メモリコントロール回路を有する半導体集積回路(以下、LSIという)には、5Vのメモリと3.3Vのメモリを共に駆動することができることが要求されている。
従来、このような要求を満たすLSIは各種製造されいる。しかしながら、従来のこの種のLSIはメモリの駆動電圧の切替制御を内蔵のCPU(中央処理装置)が行うようになっており、このため、各種のコントロール回路およびレジスタが必要となり、構成が複雑になる問題があった。また、システムの初期化シーケンスの前にCPUによる電源投入時のイニシャルプログラムの実行が必要となり、回路全体の立ち上がりが遅くなる問題があった。
なお、従来のこの種の技術文献として特許文献1が知られている。
Conventionally, various types of LSIs satisfying such requirements have been manufactured. However, this type of conventional LSI has a built-in CPU (central processing unit) that controls switching of the drive voltage of the memory, which requires various control circuits and registers, and the configuration is complicated. There was a problem. In addition, it is necessary to execute an initial program when the power is turned on by the CPU before the system initialization sequence, resulting in a problem that the rise of the entire circuit is delayed.
Patent Document 1 is known as a conventional technical document of this type.
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、CPUによる制御を必要とせず、簡単な構成によって外部出力電圧を切り換えることができる半導体集積回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that can switch an external output voltage with a simple configuration without requiring control by a CPU.
請求項1に記載の発明は、第1の電源電圧と、第2の電源電圧とを有する半導体集積回路において、外部から第1または第2のレベルをとる切替信号が加えられる切替端子と、前記切替信号が第1のレベルの時、出力すべき信号を前記第1の電源電圧に基づく信号に変換して出力し、前記切替信号が第2のレベルの時、前記出力すべき信号を前記第2の電源電圧に基づく信号に変換して出力する電圧切替回路とを具備することを特徴とする半導体集積回路である。 According to a first aspect of the present invention, in a semiconductor integrated circuit having a first power supply voltage and a second power supply voltage, a switching terminal to which a switching signal that takes the first or second level is applied from the outside; When the switching signal is at the first level, the signal to be output is converted into a signal based on the first power supply voltage and output. When the switching signal is at the second level, the signal to be output is converted to the first level. And a voltage switching circuit that converts the signal into a signal based on the power supply voltage and outputs the signal.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の半導体集積回路において、前記電圧切替回路は、前記第1、第2の電源電圧を制御して出力端子へ出力する複数のトランジスタと、前記切替信号に基づいて前記トランジスタをオン/オフ制御する信号を生成する制御回路とを具備することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the first aspect, the voltage switching circuit controls the first and second power supply voltages and outputs them to an output terminal, and And a control circuit for generating a signal for controlling on / off of the transistor based on a switching signal.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の半導体集積回路において、前記複数のトランジスタは、前記第1の電源電圧をオン/オフ制御する第1のトランジスタ、前記第2の電源電圧をオン/オフ制御する第2のトランジスタ、接地電圧をオン/オフ制御する第3のトランジスタであることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の半導体集積回路において、前記第1、第2のトランジスタのうち、低電圧電源をオン/オフ制御するトランジスタの基板を前記切替信号に基づいてオン/オフする第4のトランジスタを設けたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the second aspect, the plurality of transistors include a first transistor that controls on / off of the first power supply voltage, and the second power supply voltage. A second transistor for on / off control and a third transistor for on / off control of a ground voltage are characterized.
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the third aspect, a substrate of a transistor that performs on / off control of a low-voltage power source among the first and second transistors is based on the switching signal. A fourth transistor which is turned on / off is provided.
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の半導体集積回路において、前記制御回路は、前記切替回路のディスエーブル状態を指示する信号を受けて前記複数のトランジスタをオフとする回路をさらに有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the second aspect, the control circuit further includes a circuit that turns off the plurality of transistors in response to a signal indicating a disabled state of the switching circuit. It is characterized by having.
この発明によれば、切替信号が第1のレベルの時、出力すべき信号を第1の電源電圧に基づく信号に変換して出力し、切替信号が第2のレベルの時、出力すべき信号を第2の電源電圧に基づく信号に変換して出力する電圧切替回路を設けたので、CPUによる制御を必要とせず、簡単な構成によって外部出力電圧を切り換えることができる効果が得られる。 According to the present invention, when the switching signal is at the first level, the signal to be output is converted into a signal based on the first power supply voltage and output, and when the switching signal is at the second level, the signal to be output Since the voltage switching circuit for converting and outputting the signal to the signal based on the second power supply voltage is provided, the external output voltage can be switched with a simple configuration without requiring the control by the CPU.
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の一実施の形態によるLSI・1の構成を示すブロック図である。この図に示すLSI・1は、CPU2と、メモリコントロール回路3と、電圧切替回路4とから構成されている。そして、電圧切替回路4の出力端子4aからメモリボード5へアドレス信号に対応するアドレス電圧を出力し、また、メモリボード5から”ハイ”電圧または”ロー”電圧を切替端子4bに受ける。メモリボード5は複数のメモリチップが搭載されたボードであり、メモリチップの駆動電圧が5Vの場合は”ハイ”電圧を、3.3Vの場合は”ロー”電圧を電圧切替回路4へ出力する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of LSI 1 according to an embodiment of the present invention. The LSI 1 shown in FIG. 1 includes a
図2は電圧切替回路4の構成を示す回路図である。この図において、4a、4bは上述した出力端子および切替端子、4cはメモリコントロール回路3からアドレス信号が供給されるアドレス端子、4dはメモリコントロール回路3からアウトプットイネーブル信号が供給されるイネーブル端子である。11〜13はレベルシフト回路であり、入力される電圧を所定レベルまで上昇させて出力する。16,17はインバータ、20、21は負論理のアンドゲート、22、23はナンドゲート、24は負論理のアンドゲートである。そして、上述した構成要素16〜24によって出力電圧を切り換えるための切替制御部27が構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the
また、31はPチャンネルFET(電界効果トランジスタ)であり、そのソースが3.3V電源VD3に接続され、ゲートがナンドゲート22の出力端に接続され、ドレインがFET33のドレインに接続され、基板がFET32のドレインに接続されている。FET32はPチャンネルFETであり、ソースが3.3V電源VD3に接続され、ゲートがインバータ16の出力端に接続され、基板がドレインに接続されている。FET33はNチャンネルFETであり、ゲートがアンドゲート24の出力端に接続され、ソースが接地され、基板がソースに接続されている。そして、上述したFET31のドレインとFET33のドレインの接続点が出力端子4aに接続されている。
34はPチャンネルFETであり、そのソースが5V電源VD5に接続され、ゲートがアンドゲート23の出力端に接続され、ドレインが出力端子4aに接続され、基板がソースに接続されている。そして、上述したFET31〜34によって、アドレス信号に基づく5Vまたは3.3Vの電圧を出力する電圧出力回路37が構成されている。また、35はPチャンネルFETであり、そのソースが5V電源VD5に接続され、ゲートがソースに接続され、ドレインが出力端子4aに接続され、基板がソースに接続されている。36はNチャンネルFETであり、そのドレインが出力端子4aに接続され、ゲートがソースに接続され、ソースが接地され、基板がソースに接続されている。これらのFET35、36は共にダイオードとして機能し、出力端子の発生するサージ電圧を吸収する。
次に、上述した回路の動作を説明する。
まず、イネーブル端子4dへアウトプットイネーブル信号として”ハイ”電圧が供給されると、アンドゲート20、21の出力が共に”ロー”電圧となる。これにより、ナンドゲート22、23の各第2入力端へ”ロー”電圧が供給され、ナンドゲート22、23から”ハイ”電圧が出力され、FET31、34がオフとなる。また、アンドゲート24の出力が”ロー”電圧となり、FET33がオフとなる。このように、イネーブル端子4dへ”ハイ”電圧が供給されると、FET31、33、34がオフとなり、電圧切替回路4がディスエーブル状態となる。
Next, the operation of the circuit described above will be described.
First, when a “high” voltage is supplied as an output enable signal to the enable
次に、イネーブル端子4dへアウトプットイネーブル信号として”ロー”電圧が供給されると、電圧切替回路4がイネーブル状態となり、以下に説明する過程で出力端子4aからアドレス端子4cのアドレス信号に対応するアドレス電圧が出力される。すなわち、まず、切替端子4bへ”ロー”電圧が供給されている場合は、インバータ16の出力が”ハイ”電圧、インバータ17の出力が”ロー”電圧となり、アンドゲート20の出力が”ロー”電圧、アンドゲート21の出力が”ハイ”電圧となる。これにより、ナンドゲート22の第2入力端へ”ロー”電圧が供給され、ナンドゲート22の出力がその第1入力端の信号にかかわらず”ロー”電圧となり、FET31がオフとなる。また、この時、FET32もゲートがハイのためオフとなる。一方、アンドゲート21の出力が”ハイ”となっているので、ナンドゲート23の第2入力端へ”ハイ”電圧が供給されると、ナンドゲート23の出力は、”ロー”となるレベルシフト回路11の出力に応じて、言い換えれば、アドレス端子4cのアドレス信号に応じて変化し、アドレス信号が”ハイ”電圧の時は”ロー”電圧となり、FET34がオンとなり、アドレス信号が”ロー”電圧の時は”ハイ”電圧となり、FET34がオフとなる。
Next, when the “low” voltage is supplied as an output enable signal to the enable
他方、イネーブル端子4dへ”ロー”電圧が供給されると、アンドゲート24の入力端は”ロー”となる。これにより、アドレス信号が”ハイ”電圧の時はアンドゲート24の出力が”ロー”電圧となり、FET33がオフとなり、アドレス信号が”ロー”電圧の時はアンドゲート24の出力が”ハイ”電圧となり、FET33がオンとなる。
このように、切替端子4bが”ロー”電圧の時は、アドレス端子4cのアドレス信号が”ハイ”電圧の時FET34がオン、FET33がオフとなり、出力端子4aから5V電源VD5の電圧が出力される。一方、アドレス端子4cのアドレス信号が”ロー”電圧の時はFET34がオフ、FET33がオンとなり、出力端子4aから接地電圧が出力される。すなわち、5V出力が得られる。
On the other hand, when the “low” voltage is supplied to the enable
Thus, when the
次に、切替端子4bの信号が”ハイ”電圧の時は、インバータ16の出力が”ロー”電圧、インバータ17の出力が”ハイ”電圧となり、アンドゲート20の出力が”ハイ”電圧、アンドゲート21の出力が”ロー”電圧となる。これにより、ナンドゲート23の第2入力端へ”ロー”電圧が供給され、ナンドゲート23の出力がその第1入力端の信号にかかわらず”ハイ”電圧となり、FET34がオフとなる。一方、ナンドゲート22の第2入力端(アンドゲート20の出力に接続)は”ハイ”であるので、ナンドゲート22の出力は、アドレス端子4cのアドレス信号に応じて変化し、アドレス信号が”ハイ”電圧の時は”ロー”電圧となり、FET31がオンとなり、アドレス信号が”ロー”電圧の時は”ハイ”電圧となり、FET31がオフとなる。また、この時、FET32がオンとなり、FET31のソースと基板が接続される。また、アンドゲート24の出力は上記と同様に動作する。すなわち、アドレス信号が”ハイ”電圧の時はアンドゲート24の出力が”ロー”電圧となり、FET33がオフとなり、アドレス信号が”ロー”電圧の時はアンドゲート24の出力が”ハイ”電圧となり、FET33がオンとなる。
Next, when the signal at the
このように、切替端子4bが”ハイ”電圧の時は、アドレス端子4cのアドレス信号が”ハイ”電圧の時FET31がオン、FET33がオフとなり、出力端子4aから3.3V電源VD3の電圧が出力され、一方、アドレス端子4cのアドレス信号が”ロー”電圧の時はFET31がオフ、FET37がオンとなり、出力端子4aから接地電圧が出力される。すなわち、3V出力が得られる。
以上が、図1および図2に示す実施形態の詳細である。この実施形態によれば、切替端子4bへ”ロー”電圧または”ハイ”電圧を加えるだけで、LSI・1の出力を3.3Vとしたり5Vとしたりすることができる。
Thus, when the switching terminal 4b is at the “high” voltage, the
The details of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 have been described above. According to this embodiment, the output of the LSI 1 can be set to 3.3V or 5V simply by applying a “low” voltage or a “high” voltage to the switching terminal 4b.
なお、上記の構成において、FET32は、5V出力時(切替端子4bが”ロー”電圧)において、FET31の基板とソースとの間の接続をオフとし、これにより、5V出力時に出力端子4aの電圧が5Vになった時、FET31のダイオード接続を通してFET31のドレインからゲートへ電流が流れることを防ぐためのものである。
また、上記実施形態はメモリボードを駆動するLSIであったが、この発明は、メモリボードに限らず、他の種々の回路を駆動するLSIに適用することができる。
In the above configuration, the
Further, although the above embodiment is an LSI for driving a memory board, the present invention is not limited to a memory board, and can be applied to an LSI for driving various other circuits.
1…半導体集積回路、4…電圧切替回路、4a…出力端子、4b…切替端子、4c…アドレス端子、4d…イネーブル端子、5…メモリボード、11〜13…レベルシフタ、16、17…インバータ、20、21、24…負論理アンドゲート、22、23…ナンドゲート、27…切替制御部、31〜34…FET、37…電圧出力回路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor integrated circuit, 4 ... Voltage switching circuit, 4a ... Output terminal, 4b ... Switching terminal, 4c ... Address terminal, 4d ... Enable terminal, 5 ... Memory board, 11-13 ... Level shifter, 16, 17 ... Inverter, 20 , 21, 24 ... negative logic AND gates, 22, 23 ... NAND gates, 27 ... switching control units, 31-34 ... FETs, 37 ... voltage output circuits.
Claims (5)
外部から第1または第2のレベルをとる切替信号が加えられる切替端子と、
前記切替信号が第1のレベルの時、出力すべき信号を前記第1の電源電圧に基づく信号に変換して出力し、前記切替信号が第2のレベルの時、前記出力すべき信号を前記第2の電源電圧に基づく信号に変換して出力する電圧切替回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。 In a semiconductor integrated circuit having a first power supply voltage and a second power supply voltage,
A switching terminal to which a switching signal taking the first or second level is applied from the outside;
When the switching signal is at the first level, the signal to be output is converted into a signal based on the first power supply voltage and output, and when the switching signal is at the second level, the signal to be output is A voltage switching circuit that converts and outputs a signal based on the second power supply voltage;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記第1、第2の電源電圧を制御して出力端子へ出力する複数のトランジスタと、
前記切替信号に基づいて前記トランジスタをオン/オフ制御する信号を生成する制御回路と、
を具備することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。 The voltage switching circuit is
A plurality of transistors for controlling the first and second power supply voltages and outputting them to an output terminal;
A control circuit for generating a signal for controlling on / off of the transistor based on the switching signal;
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
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JP2003413252A JP2005175910A (en) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Semiconductor integrated circuit |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003413252A JP2005175910A (en) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Semiconductor integrated circuit |
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