JP2010118368A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010118368A JP2010118368A JP2008288368A JP2008288368A JP2010118368A JP 2010118368 A JP2010118368 A JP 2010118368A JP 2008288368 A JP2008288368 A JP 2008288368A JP 2008288368 A JP2008288368 A JP 2008288368A JP 2010118368 A JP2010118368 A JP 2010118368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- flip
- semiconductor integrated
- power
- flop
- 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
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、複数の電源線間の接続を切り換える電源スイッチを有する半導体集積回路に関し、特に電源スイッチの投入時に発生するラッシュカレントを防止するための技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having a power switch that switches connections between a plurality of power lines, and more particularly to a technique for preventing a rush current that occurs when a power switch is turned on.
近年、半導体集積回路の微細化が進み、リーク電流の回路に及ぼす影響が以前にも増して大きくなっている。特許文献1において、このリーク電流を削減することを目的とする構成が開示されている。この構成は、回路内に配設された電源線間に電源スイッチを設け、電源線に接続された回路への電気供給を適宜遮断できるものである。トランジスタを含む回路への電気供給がある限り、リーク電流が完全になくなることはないが、このように回路(トランジスタ)への電気供給を遮断することにより、リーク電流の防止を図ることができる。
In recent years, the miniaturization of semiconductor integrated circuits has progressed, and the influence of leakage current on circuits has become greater than before.
しかしながら、上述のような電源スイッチをOFFからONに切り換えた時、回路内にラッシュカレント(突電流)が生ずる場合がある。このラッシュカレントは、デバイスの損傷、接点の溶融等、様々な悪影響を及ぼす可能性を有するものである。特許文献2において、このようなラッシュカレントを防止することを目的とする構成が開示されている。この構成は、基板上に区分けされたエリア毎に設置された電源スイッチをONにするタイミングをずらし、回路全体における電流量が段階的に増加するようにすることにより、ラッシュカレントの抑制を図るものである。
上記特許文献2に開示されるような回路を製造する際には、事前にシミュレーションを行い、その結果に基づいて、前記電源スイッチの配置、配線等が行われる。即ち、基板上において、必要な電流量が多いエリア、必要な電流量が少ないエリア、又常時接続が必要なエリア等を予め予測し、電流量の少ないエリアから多いエリアへと段階的に電源がONとなるように、トランジスタの選択、回路の論理構成、配線等を行う。しかしながら、シミュレーションによる予測値と製造品の実測値との間には、誤差が生ずることが少なくない。そのため、製造後にプリント配線等の変更が必要となる場合がある。
When manufacturing a circuit as disclosed in
上記課題の解決を図る本発明は、複数の電源線間の接続を切り換える複数の電源スイッチを有する半導体集積回路であって、前記電源スイッチの少なくとも1つは、複数の前記電源線間に接続されたトランジスタと、設定値を保持する設定値保持部と、前記設定値に基づいて、前記トランジスタの接続状態を切り換える接続制御信号を、複数の制御信号の中から選択する選択部とを有するものである。 The present invention for solving the above-described problems is a semiconductor integrated circuit having a plurality of power switches for switching connections between a plurality of power supply lines, and at least one of the power switches is connected between the plurality of power supply lines. A set value holding unit for holding a set value, and a selection unit for selecting a connection control signal for switching the connection state of the transistor from a plurality of control signals based on the set value. is there.
この構成によれば、前記設定値保持部により保持される設定値に基づいて、前記トランジスタの接続状態を切り換える前記接続制御信号が、前記選択部により決定される。従って、前記設定値保持部に保持される設定値を変更することにより、前記接続制御信号を変更することができる。これにより、半導体集積回路の製造後であっても、前記電源スイッチの特性を変更することが可能となる。 According to this configuration, the selection control unit determines the connection control signal for switching the connection state of the transistor based on the setting value held by the setting value holding unit. Therefore, the connection control signal can be changed by changing the setting value held in the setting value holding unit. As a result, the characteristics of the power switch can be changed even after the semiconductor integrated circuit is manufactured.
本発明によれば、半導体集積回路の製造後であっても、電源スイッチの特性を変更することができる。これにより、シミュレーション等による予測値と実測値との間に誤差があった場合でも、トランジスタの交換やプリント配線の変更等を行うことなく、確実にラッシュカレントを防止することができる。また、ユーザ毎、又は半導体集積回路の用途毎に、電源スイッチの設定を変更することが可能となる。 According to the present invention, the characteristics of the power switch can be changed even after the semiconductor integrated circuit is manufactured. As a result, even when there is an error between the predicted value and the actual measurement value by simulation or the like, the rush current can be surely prevented without replacing the transistor or changing the printed wiring. Further, the setting of the power switch can be changed for each user or for each application of the semiconductor integrated circuit.
発明の実施の形態1.
以下に、本発明の実施の形態を、添付した図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係る半導体集積回路1の構成の一部を示すブロック図である。この半導体集積回路1は、第1の電源線2、第2の電源線3、電源スイッチ5、信号生成部6、メモリ7を有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a part of the configuration of the semiconductor integrated
前記第1の電源線2は、所定の電源装置に接続され、稼働時には常時電源電圧(VDD)を供給する状態となる。前記第2の電源線3は、前記電源スイッチ5がON状態になることにより、VDDを供給できる状態となる。
The first
図2において、前記第1及び第2の電源線2,3、前記電源スイッチ5、第3の電源線4、及び機能回路8の接続関係が模式的に示されている。前記第3の電源線4は、GND等と接続する。前記機能回路8は、各種の機能を提供する任意の回路である。前記電源スイッチ5は、前記第1の電源線2と前記第2の電源線3とに接続される。前記機能回路8は、前記第2の電源線3と前記第3の電源線4とに接続される。前記電源スイッチ5がON状態となることにより、前記第1の電源線2のVDDが、前記第2の電源線3を介して前記機能回路8に供給される。
In FIG. 2, the connection relationship among the first and second
前記電源スイッチ5(図1参照)は、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)40、マルチプレクサ41、フリップフロップ42を有して構成される。
The power switch 5 (see FIG. 1) includes a field effect transistor (FET) 40, a
前記FET40のソースは前記第1の電源線2に接続し、そのドレインは前記第2の電源線3に接続する。また、前記FET40のゲートには、前記マルチプレクサ41から出力される接続制御信号(ゲート電圧)が入力される。
The FET 40 has a source connected to the
前記マルチプレクサ41には、2つの接続制御信号が入力され、前記フリップフロップ42の出力端子Qから出力される選択制御信号に基づいて、前記2つの接続制御信号から1つを選択して出力する。
Two connection control signals are input to the
前記フリップフロップ42は、データ端子D、クロック端子C、リセット端子R、及び前記出力端子Qを有する。このフリップフロップ42は、前記データ端子Dに入力される入力信号と、それより前に入力された信号である内部信号との関係に基づいて、前記出力端子Qから前記選択制御信号を出力する。
The flip-
また、前記フリップフロップ42は、前記出力端子Qからの出力信号が、他のフリップフロップ42の前記データ端子Dへと入力されるように、数珠繋ぎ状に接続され、各フリップフロップ42によりシフトレジスタが構成されている。即ち、本実施の形態に係る各フリップフロップ42は、図中左下の電源スイッチ5−13のフリップフロップ42を先頭に、電源スイッチ5−23→5−33→5−12→5−22→5−32→5−11→5−21→5−31の順に接続されている。
The flip-
前記信号生成部6は、前記各電源スイッチ5の制御特性を設定するための各種信号を生成する回路であり、リセット端子51、第1の接続制御信号出力端子52、第2の接続制御信号出力端子53、第3の接続制御信号出力端子54、セット端子55、FF設定用マルチプレクサ56、モード端子57、データシフト端子58を有する。
The
前記リセット端子51は、前記フリップフロップ42の内部信号をリセットするためのリセット信号を出力する。
The
前記第1〜第3の接続制御信号出力端子52,53,54は、前記FET40の接続状態を制御する前記接続制御信号(ゲート電圧)を出力するものである。これら第1〜第3の接続制御信号出力端子52,53,54は、それぞれ異なる接続制御信号を出力する。
The first to third connection control
このように、本実施の形態においては、前記第1〜第3の接続制御信号出力端子52,53,54により、3種類の前記接続制御信号(CTRL0,CTRL1,CTRL2)が生成される。そして、前記マルチプレクサ41には、これら3種から選ばれた2つ(同一となる場合も含む)の前記接続制御信号が入力され、どの接続制御信号が入力されるかは、それぞれ前記電源スイッチ5により異なっている。本実施の形態においては、左列の前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13の前記マルチプレクサ41には、接続制御信号CTRL0と接続制御信号CTRL1とが入力される。中央列の前記電源スイッチ5−21,5−22,5−23の前記マルチプレクサ41には、接続制御信号CTRL1と、前記左列の電源スイッチ5−11,5−12,5−13のマルチプレクサ41から出力された接続制御信号(CTRL0又は1)とが入力される。右列の前記電源スイッチ5−31,5−32,5−33の前記マルチプレクサ41には、接続制御信号CTRL2と、前記中央列の電源スイッチ5−21,5−22,5−23のマルチプレクサ41から出力された接続制御信号(CTRL0又は1)とが入力される。
As described above, in the present embodiment, the first to third connection control
前記セット端子55は、前記フリップフロップ42のデータ端子Dに入力するための信号を出力する。
The set
前記FF設定用マルチプレクサ56は、前記セット端子55から出力された信号と、前記メモリに記憶された信号とから、どちらか一方を選択して出力する。この選択は、前記モード端子57から出力されるモード信号に基づいて行われる。前記FF設定用マルチプレクサ56から出力された信号は、前記フリップフロップ42のデータ端子Dに入力され、前記内部信号又は前記入力信号となる。
The FF setting
この構成により、前記モード信号を切り換えることにより、前記フリップフロップ42の内部信号として設定する値を、前記メモリ7から読み出した値にするか、前記セット端子55から新たに与えられた信号にするかを選択することができる。
With this configuration, by switching the mode signal, whether the value set as the internal signal of the flip-
前記データシフト端子58は、前記フリップフロップ42のクロック端子Cに入力されるクロック信号を出力する。このクロック信号は、前記フリップフロップ42の設定値(起動時の内部信号)を、後段に接続されたフリップフロップ42に伝播させる同期信号として用いられる。即ち、前記クロック信号のパルスエッジに同期して、前記電源スイッチ5−13のデータ端子Dに信号が入力されると共に、この電源スイッチ5−13の出力端子Qから出力された信号が前記電源スイッチ5−23のデータ端子Dに入力される。以下同様に、前記電源スイッチ5−23→5−33→5−12→5−22→5−32→5−11→5−21→5−31の順で信号が伝播される。前記先頭の電源スイッチ5−13のデータ端子Dに入力される信号は、前記メモリ7に記憶された信号か、又は前記セット端子55から出力された信号である。
The data shift terminal 58 outputs a clock signal input to the clock terminal C of the flip-
図3は、前記各電源スイッチ5の設定状態の一例を示している。この例においては、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13のトランジスタ40には、第1の接続制御信号CTRL0が入力される。前記電源スイッチ5−21,5−22,5−23のトランジスタ40には、第2の接続制御信号CTRL1が入力される。前記電源スイッチ5−31,5−32,5−33のトランジスタ40には、第3の接続制御信号CTRL2が入力される。
FIG. 3 shows an example of the setting state of each
図4は、上記図3に示す例に係る各電源スイッチ5のタイミングチャートを示している。このタイミングチャートが示すように、前記第1の接続制御信号CTRL0が出力されると、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13がONとなる。また、前記第2の接続制御信号CTRL1が出力されると、前記電源スイッチ5−21,5−22,5−23がONとなる。更に、前記第3の接続制御信号CTRL2が出力されると、前記電源スイッチ5−31,5−32,5−33がONとなる。そして、この例では、前記各接続制御信号CTRL0,1,2は、CTRL0、CTRL1、CTRL2の順に、時間的に速い立ち上がりエッジを有している。従って、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13の群→前記電源スイッチ5−21,5−22,5−23の群→前記電源スイッチ5−31,5−32,5−33の群の順に、接続がONとなる。
FIG. 4 shows a timing chart of each
そして、早いタイミングでONとなる前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13の群に、必要電流量が少ない前記機能回路8(図2参照)を接続し、これらより遅いタイミングでONとなる前記電源スイッチ5−21,5−22,5−23の群、及び5−31,5−32,5−33の群に、順次より必要電流量が多い前記機能回路8を接続する。これにより、図5に示すように、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13、前記電源スイッチ5−21,5−22,5−23、前記電源スイッチ5−31,5−32,5−33が順次ONとなるに伴い、前記半導体集積回路1全体としての電流量が段階的に増加するので、ラッシュカレントが生じない。
Then, the functional circuit 8 (see FIG. 2) having a small amount of necessary current is connected to the group of the power switches 5-11, 5-12, and 5-13 which are turned on at an early timing, and are turned on at a later timing. The
図6は、前記各電源スイッチ5の設定状態の他の例を示している。この例においては、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13,5−22,5−23,5−33のトランジスタ40には、第1の接続制御信号CTRL0が入力される。前記電源スイッチ5−21,5−31のトランジスタ40には、第2の接続制御信号CTRL1が入力される。前記電源スイッチ5−32のトランジスタ40には、第3の接続制御信号CTRL2が入力される。
FIG. 6 shows another example of the setting state of each
図7は、上記図6に示す例に係る各電源スイッチ5のタイミングチャートを示している。このタイミングチャートが示すように、前記第1の接続制御信号CTRL0が出力されると、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13,5−22,5−23,5−33がONとなる。また、前記第2の接続制御信号CTRL1が出力されると、前記電源スイッチ5−21,5−31がONとなる。更に、前記第3の接続制御信号CTRL2が出力されると、前記電源スイッチ5−33がONとなる。これにより、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13,5−22,5−23,5−33の群→前記電源スイッチ5−21,5−31の群→前記電源スイッチ5−32の順に、接続がONとなる。
FIG. 7 shows a timing chart of each
そして、早いタイミングでONとなる前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13,5−22,5−23,5−33の群に、必要電流量が少ない前記機能回路8を接続し、これらより遅いタイミングでONとなる前記電源スイッチ5−21,5−31の群、及び5−32に、順次より必要電流量が多い前記機能回路8を接続する。これにより、図8に示すように、前記電源スイッチ5−11,5−12,5−13,5−22,5−23,5−33、前記電源スイッチ5−21,5−31、前記電源スイッチ5−32が順次ONとなるに伴い、前記半導体集積回路1全体としての電流量が段階的に増加するので、ラッシュカレントが生じない。
Then, the
上記のように、本発明に係る半導体集積回路1においては、前記各電源スイッチ5の設定を任意に変更することができる。本実施の形態においては、前記フリップフロップ42の出力端子Qから出力される前記選択制御信号を変更することにより、前記マルチプレクサ41の出力信号、即ち前記トランジスタ40のON/OFF状態を切り換える前記接続制御信号CTRL0,1,2を変更することができる。
As described above, in the semiconductor integrated
前記フリップフロップ42から出力される前記選択制御信号は、前記フリップフロップ42の内部信号及び入力信号により決定される。起動時に前記フリップフロップ42のデータ端子Dに入力される信号により、最初の内部信号が設定される。このデータ端子Dに入力される信号は、図1、図3、又は図6に示すように、前記メモリ7から読み出された信号、又は前記セット端子55から出力された信号である。これら両信号からの選択は、前記FF設定用マルチプレクサ56により、前記モード端子57からのモード信号に基づいて行われる。通常の起動時においては、前記メモリ7から読み出された信号が前記フリップフロップ42に入力される。そして、設定変更時には、ユーザや他の制御回路による設定結果に応じて出力される前記セット端子55からの出力信号が、前記フリップフロップ42に入力される。
The selection control signal output from the flip-
図9は、前記電源スイッチ5(前記フリップフロップ42)を設定する際の信号の流れを模式的に示す図である。本実施の形態においては、上述したように、前記各電源スイッチ5のフリップフロップ42が、数珠繋ぎ状に接続され、各フリップフロップ42によりシフトレジスタが構成されている。即ち、前記電源スイッチ5−13→5−23→5−33→5−32→5−22→5−12→5−11→5−21→5−31の順に接続されている。また、前記先頭の電源スイッチ5−13(のフリップフロップ42)は、前記メモリ7に記憶された信号及び前記セット端子58から出力された信号のどちらかを出力する前記FF設定用マルチプレクサ56と接続し、前記最後の電源スイッチ5−31(のフリップフロップ42)は、前記メモリ7に接続している。
FIG. 9 is a diagram schematically showing a signal flow when setting the power switch 5 (the flip-flop 42). In the present embodiment, as described above, the flip-
そして、起動時又は設定変更時には、図中実線の矢印Aで示すように、前記FF設定用マルチプレクサ56から出力された信号が、前記クロック信号に同期して、それぞれ対応する前記電源スイッチ5のフリップフロップ42に順次入力される。また、前記各電源スイッチ5のフリップフロップ42に保持された内部信号は、図中破線の矢印Bで示すように、前記メモリ7に記憶可能となっている。即ち、前記各フリップフロップ42に保持された内部信号は、前記クロック信号に同期して、順次後段のフリップフロップ42へと伝播され、最終的に全ての内部信号が、対応するフリップフロップ42(前記電源スイッチ5−13,5−23,・・)と関連付けられた情報として、前記メモリ7に記憶される。これにより、変更された設定を前記メモリ7に記憶することができ、次回起動させた際に、この変更された設定が自動的に適用されるようにすることが可能となる。
When starting up or changing the setting, as indicated by a solid arrow A in the figure, the signal output from the
上記構成により、前記半導体集積回路1の製造後であっても、前記各電源スイッチ5の特性を変更することが可能となる。これにより、シミュレーション等による予測値と、製造品の実測値との間に誤差があった場合でも、トランジスタ40の交換やプリント配線の変更等を行うことなく、ラッシュカレントを防止できるように調整することができる。また、ユーザ毎、又は半導体集積回路1の用途毎に、前記各電源スイッチ5の設定を変更することが可能となる。
With the above configuration, it is possible to change the characteristics of each
1 半導体集積回路
2 第1の電源線
3 第2の電源線
4 第3の電源線
5 電源スイッチ
6 信号生成回路
7 メモリ
40 トランジスタ(FET)
41 マルチプレクサ
42 フリップフロップ
51 リセット端子
52 第1の接続制御信号出力端子
53 第2の接続制御信号出力端子
54 第3の接続制御信号出力端子
55 セット端子
56 FF設定用マルチプレクサ
57 モード端子
58 データシフト端子
DESCRIPTION OF
41
Claims (5)
前記電源スイッチの少なくとも1つは、
複数の前記電源線間に接続されたトランジスタと、
設定値を保持する設定値保持部と、
前記設定値に基づいて、前記トランジスタの接続状態を切り換える接続制御信号を、複数の制御信号の中から選択する選択部とを有する
半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit having a plurality of power switches for switching connections between a plurality of power lines,
At least one of the power switches is
A plurality of transistors connected between the power lines;
A setting value holding unit for holding setting values;
A semiconductor integrated circuit comprising: a selection unit that selects a connection control signal for switching a connection state of the transistor from a plurality of control signals based on the set value.
前記電源スイッチそれぞれの前記選択部には、第1及び第2の制御信号が入力され、
前記電源スイッチのそれぞれは、前記設定値保持部が保持する設定値に基づいて、前記第1又は第2の制御信号のどちらか一方を、前記トランジスタの制御信号とする
請求項1に記載の半導体集積回路。 A plurality of the power switches are provided,
First and second control signals are input to the selection unit of each of the power switches,
2. The semiconductor according to claim 1, wherein each of the power switches uses one of the first and second control signals as a control signal for the transistor based on a set value held by the set value holding unit. Integrated circuit.
前記選択部は、マルチプレクサを含む
請求項2に記載の半導体集積回路。 The set value holding unit includes a flip-flop,
The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the selection unit includes a multiplexer.
請求項3に記載の半導体集積回路。 4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, further comprising setting value storage means for storing the setting value corresponding to each flip-flop.
請求項3又は4に記載の半導体集積回路。 5. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the flip-flop forms a shift register with a flip-flop included in another power switch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008288368A JP2010118368A (en) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008288368A JP2010118368A (en) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010118368A true JP2010118368A (en) | 2010-05-27 |
Family
ID=42305882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008288368A Pending JP2010118368A (en) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010118368A (en) |
-
2008
- 2008-11-11 JP JP2008288368A patent/JP2010118368A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100432923B1 (en) | Register capable of corresponding to wide frequency band and signal generating method using the same | |
US8451050B2 (en) | Information technology equipment | |
JP5398257B2 (en) | Semiconductor device and method for controlling switch transistor thereof | |
JP2006203568A (en) | Slew rate controller, output buffer and information processor | |
JP2010250905A (en) | Semiconductor integrated circuit and method for testing the same | |
CN100547782C (en) | Semiconductor device | |
US7715263B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JP2010118368A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP4908056B2 (en) | Semiconductor device and test execution method for semiconductor device | |
US8476907B2 (en) | Electronic device with power tester | |
JP2007183130A (en) | Circuit, method, and apparatus for burn-in test and pattern generation program | |
JP2010232848A (en) | Start-up circuit of internal power supply of semiconductor memory | |
JP4510498B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2013165135A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2007258765A (en) | Semiconductor device | |
KR100718039B1 (en) | Test mode control circuit of semiconductor memory apparatus | |
JP2008283248A (en) | Hold-free register cell | |
JP2005242697A (en) | Method for verifying delay time | |
JP2013024777A (en) | Test board for semiconductor integrated circuit | |
JP2005069931A (en) | Semiconductor integrated circuit and designing method thereof | |
JP2009145126A (en) | Semiconductor integrated circuit and method of controlling the same | |
JP2006084314A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2006278785A (en) | Delay control method and wiring delay control cell library | |
JP2006245216A (en) | Semiconductor integrated circuit and method of designing semiconductor integrated circuit | |
JP2007218748A (en) | Semiconductor integrated circuit and design method therefor |