JP2826504B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JP2826504B2
JP2826504B2 JP8105212A JP10521296A JP2826504B2 JP 2826504 B2 JP2826504 B2 JP 2826504B2 JP 8105212 A JP8105212 A JP 8105212A JP 10521296 A JP10521296 A JP 10521296A JP 2826504 B2 JP2826504 B2 JP 2826504B2
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芳裕 押川
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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】本発明は入出力共用端子に接
続される3ステート入出力バッファを備えた半導体集積
回路(以下、LSIと称す)に係わり、特に3ステート
入出力バッファから出力する信号と外部から供給される
信号の極性が異なるときに、タイミングのずれにより両
方の信号が入出力共用端子で衝突(以下、バスファイト
と称す)することによって発生する内部回路の誤動作を
防止するようにした半導体集積回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as "LSI") having a three-state input / output buffer connected to an input / output terminal, and more particularly to a signal output from the three-state input / output buffer. When the polarity of a signal supplied from the outside is different, a malfunction of an internal circuit caused by a collision of both signals at an input / output shared terminal (hereinafter, referred to as a bus fight) due to a timing shift is prevented. The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の微細化技術の進展に伴ない
LSIに内蔵される機能も複雑となり、外部との信号の
やりとりも増大し、したがって入出力信号の種類も増加
してきた。そのためこれらの信号をLSIの内部回路と
外部回路との間でインタフェースする入力バッファ、出
力バッファ、あるいは、端子数の増加を抑えるために入
力端子と出力端子を共用する3ステート入出力バッファ
が多数内蔵されるようになった。
2. Description of the Related Art Along with the progress of the miniaturization technology of semiconductor devices, the functions built in LSIs have become complicated, and the exchange of signals with the outside has increased, and the types of input / output signals have also increased. Therefore, a large number of input buffers and output buffers for interfacing these signals between the internal circuit and the external circuit of the LSI, or a large number of three-state input / output buffers that share input and output terminals to suppress an increase in the number of terminals are incorporated. It was started.

【0003】この種の従来の半導体集積回路における出
力回路部のブロック図を示した図11、およびその動作
説明用のタイミングチャートを示した図12を参照する
と、この半導体集積回路1は、内部回路2から外部へ出
力される出力信号線が3ステート入出力バッファ5の出
力バッファ10の入力端に接続され、その出力端は入出
力共用端子11と入力バッファ9の入力端にそれぞれ接
続され、その出力端は内部回路2に接続される。さらに
入出力バッファ5の切り替え信号となる入出力切替端子
8が、内部回路2を介して入出力切替信号線12に接続
され、この入出力切替信号線12が出力バッファの入出
力制御端に接続されて構成されている。
Referring to FIG. 11 which shows a block diagram of an output circuit section in a conventional semiconductor integrated circuit of this kind, and FIG. 12 which shows a timing chart for explaining the operation thereof, this semiconductor integrated circuit 1 has an internal circuit. An output signal line output from 2 to the outside is connected to the input terminal of the output buffer 10 of the three-state input / output buffer 5, and its output terminal is connected to the input / output terminal 11 and the input terminal of the input buffer 9, respectively. The output terminal is connected to the internal circuit 2. Further, an input / output switching terminal 8 serving as a switching signal for the input / output buffer 5 is connected to the input / output switching signal line 12 via the internal circuit 2, and the input / output switching signal line 12 is connected to the input / output control terminal of the output buffer. It is configured.

【0004】このLSIをテストするときには、LSI
テスタ6が入出力端子11に接続される。
When testing this LSI, the LSI
Tester 6 is connected to input / output terminal 11.

【0005】入出力バッファ5を出力モードに設定する
場合は、ハイレベルの出力モード設定信号を入出力切替
端子8から内部回路2を経由して入出力バッファ5の入
出力切替信号線12上に出力する(F点)。
When the input / output buffer 5 is set to the output mode, a high-level output mode setting signal is sent from the input / output switching terminal 8 to the input / output switching signal line 12 of the input / output buffer 5 via the internal circuit 2. Output (point F).

【0006】同様に、入力モードに切り替えるときはロ
ウレベルの出力モード設定信号を入出力切替端子8から
内部回路2を経由して入出力バッファ5の入出力切替信
号線12上に出力する(F点のタイミングt2)。
Similarly, when switching to the input mode, a low-level output mode setting signal is output from the input / output switching terminal 8 via the internal circuit 2 to the input / output switching signal line 12 of the input / output buffer 5 (point F). Timing t2).

【0007】しかし、LSIテスタ6が被測定LSIに
所定のレベルおよびタイミングt1で信号を供給する出
力モードから、LSIテスタ6から供給した信号に応答
して被測定LSIからタイミングt2で出力される信号
を入力してあらかじめ定める基準値と比較測定する入力
モードへ切り替わる(タイミングt3)場合は、テスト
パターンによってそのタイミングが制御されている。
However, from an output mode in which the LSI tester 6 supplies a signal to the LSI under test at a predetermined level and at a timing t1, a signal output from the LSI under test at a timing t2 in response to the signal supplied from the LSI tester 6 When the input mode is switched to the input mode for comparing and measuring with a predetermined reference value (timing t3), the timing is controlled by the test pattern.

【0008】そのため、入出力バッファ5自体が入力モ
ードから出力モードへ、あるいは逆に出力モードから入
力モードへ切り下記り変わるタイミングt2よりも、L
SIテスタ6の切り替わるタイミングt1の方が早かっ
た。
For this reason, the input / output buffer 5 switches from the input mode to the output mode or vice versa and switches from the output mode to the input mode.
The switching timing t1 of the SI tester 6 was earlier.

【0009】例えば出力バッファ5を入力モードにする
場合、LSIテスタ6からタイミングt1で信号が出力
され、LSI1の入出力切替端子8をロウレベルにする
とタイミングt2でF点のレベルはロウレベルに変化す
る。しかし、タイミングt1で既にLSIテスタ6が信
号出力モードに切り替わっているにもかかわらずLSI
1の出力回路部5のF点のレベルはタイミングt2まで
遅れてロウレベルに変化する。その間のタイミングt1
からt2間は出力バッファ10は出力状態にあるからハ
イレベルのデータを出力しているが、LSIテスタ6か
らはロウレベルが供給されているのでバスファイトが起
り、B点のレベルは中間レベルになる。この中間レベル
を入力する入力バッファ9はこのバッファを構成するp
チャネル型MOSトランジスタおよびnチャネル型MO
Sトランジスタがそれぞれ導通状態となり貫通電流が流
れ、入力バッファ9の接地電位GNDが変動する。
For example, when the output buffer 5 is set to the input mode, a signal is output from the LSI tester 6 at the timing t1, and when the input / output switching terminal 8 of the LSI 1 is set to the low level, the level at the point F changes to the low level at the timing t2. However, although the LSI tester 6 has already been switched to the signal output mode at the timing t1, the LSI
The level at the point F of the output circuit unit 5 changes to the low level with a delay until timing t2. Timing t1 during that time
From t to t2, the output buffer 10 is in the output state and outputs high-level data. However, since the low level is supplied from the LSI tester 6, bus fight occurs, and the level at the point B becomes an intermediate level. . The input buffer 9 for inputting the intermediate level has p
Channel MOS transistor and n-channel MO
The S transistors are turned on, a through current flows, and the ground potential GND of the input buffer 9 fluctuates.

【0010】上述したバスファイトを改善した従来の出
力回路部の他の一例が特開平1−1175414号公報
に記載されている。同公報記載の出力回路部の回路図を
示した図13を参照すると、この出力バッファ回路は、
データ信号AおよびBをそれぞれバスライン上に出力す
る3ステートバッファ27および28と、このバスライ
ンをフローティング時に2Vに維持する分圧抵抗素子4
1および42と、TTLの入力バッファ30とCMOS
のバッファ31と一致回路32とからなるフローティン
グ検出回路29と、出力コントロール信号Aを出力バッ
ファ27の信号遅延時間よりも長い遅延量を有するディ
レーイライン35と、このデレイライン35の出力およ
びバスライン上のデータの一致をとる一致回路36と、
その不一致信号およびフローティング検出回路29の一
致回路32の出一致出力からバスファイト禁止信号を発
生するゲート33と、発生されたバスファイト禁止信号
および出力コントロール信号Aからイネーブル/デイス
イネーブル信号を生成して出力バッファ27を制御する
ゲート34と、同様に出力バッファ28を制御するゲー
ト40とディレイライン437一致回路38とゲート3
9とゲート40とから構成されている。
Another example of the conventional output circuit section in which the above bus fight is improved is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-1175414. Referring to FIG. 13 which shows a circuit diagram of an output circuit unit described in the publication, this output buffer circuit includes:
3-state buffers 27 and 28 for outputting data signals A and B on the bus lines, respectively, and voltage-dividing resistance element 4 for maintaining the bus lines at 2 V when floating.
1 and 42, TTL input buffer 30 and CMOS
A floating detection circuit 29 comprising a buffer 31 and a coincidence circuit 32, a delay line 35 having a delay amount longer than the signal delay time of the output buffer 27, an output of the delay line 35 and a bus line. A matching circuit 36 for matching the data of
A gate 33 for generating a bus fight inhibit signal from the non-coincidence signal and the output coincidence output of the coincidence circuit 32 of the floating detection circuit 29, and an enable / disable enable signal is generated from the generated bus fight inhibit signal and the output control signal A. A gate 34 for controlling the output buffer 27, a gate 40 for similarly controlling the output buffer 28, a delay line 437 matching circuit 38 and a gate 3
9 and a gate 40.

【0011】この回路の動作は、3ステート出力バッフ
ァ27または28のいずれかがハイインピーダンス状態
になったときには、バスラインが抵抗分割によって、2
Vの電圧となるが、TTLのバッファとCMOSバッフ
ァとの論理しきい値電圧が異なることによってそれぞれ
の出力値が異なるので、一致回路によって不一致信号が
送出されることになる。一方、バスラインがハイレベル
あるいはロウレベルの場合には一致回路からは、一致信
号が送出される。
The operation of this circuit is such that when either of the three-state output buffers 27 or 28 is in a high impedance state, the bus line is divided by two by resistance division.
Although the output voltage is V, the mismatch value is sent out by the matching circuit because the output values of the TTL buffer and the CMOS buffer are different due to different logic threshold voltages. On the other hand, when the bus line is at a high level or a low level, a coincidence signal is sent from the coincidence circuit.

【0012】これによりバスラインのフローティング状
態と他の状態とが区別されて検出されることになる。
Thus, the floating state of the bus line and another state are detected separately.

【0013】バスファイトを改善した従来の出力回路部
のさらに他の一例が特開平4−262440号公報に記
載されている。同公報記載の出力回路部の回路図を示し
た図14を参照すると、この出力バッファ回路43は、
通常のCMOSトランジスタ構成のトライステート出力
バッファ回路であって、このバッファの入力信号DOは
比較器45にも入力される。比較器45は出力バッファ
43の出力信号Dをインバータ46を介してNAND4
7に、インバータ49を介してNOR50にそれぞれ入
力し、NAND47およびNOR50の他方の入力端に
信号DOがそれぞれ共通に入力される。NAND47の
出力はインバータ48を介し、NOR50の出力は直接
にそれぞれNOR51に入力され、NOR51の出力は
インバータ52を介してERR信号を出力するように構
成されている。
Still another example of a conventional output circuit section having improved bus fight is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-262440. Referring to FIG. 14, which shows a circuit diagram of an output circuit unit described in the publication, the output buffer circuit 43 includes:
This is a tri-state output buffer circuit having a normal CMOS transistor configuration. The input signal DO of this buffer is also input to the comparator 45. The comparator 45 outputs the output signal D of the output buffer 43 via the inverter 46 to the NAND4.
7 is input to the NOR 50 via the inverter 49, and the signal DO is commonly input to the other input terminals of the NAND 47 and the NOR 50, respectively. The output of the NAND 47 is input to the NOR 51 via the inverter 48, and the output of the NOR 50 is directly input to the NOR 51. The output of the NOR 51 outputs the ERR signal via the inverter 52.

【0014】出力バッファ回路43は内部からのイネー
ブル信号HZによって制御され、この出力バッファ回路
43はイネーブル信号HZがロウレベルの時に、この出
力バッファ回路の前段の回路からのデータ信号DOと同
極性の出力信号Dを入出力端子53に出力する。
The output buffer circuit 43 is controlled by an enable signal HZ from the inside. When the enable signal HZ is at a low level, the output buffer circuit 43 has the same polarity as the data signal DO from the circuit preceding the output buffer circuit. The signal D is output to the input / output terminal 53.

【0015】比較器45は、データ信号DOと出力バッ
ファ回路の出力信号Dとの2つの信号のレベルを比較す
る回路であって、2つの信号のレベルが異なるときに、
ハイレベルのERR信号を出力する。
The comparator 45 is a circuit for comparing the levels of the two signals, that is, the data signal DO and the output signal D of the output buffer circuit.
It outputs a high-level ERR signal.

【0016】比較器45を構成する2つのインバータ4
6,49の内、1つのインバータは論理しきい値レベル
が高めになるように設定されて、1つは、逆に論理しき
い値レベルが低めに設定されて、中間レベルに応答しな
いようになっている。
Two inverters 4 constituting the comparator 45
6, 49, one inverter is set to have a higher logic threshold level, and one inverter is set to have a lower logic threshold level, and does not respond to an intermediate level. Has become.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の出力回
路における第1の問題点は、入出力バッファの出力モー
ドから入力モードへの切り替わり時間に遅れが生じるこ
とから、この遅れ時間の間にLSIテスタから次パター
ンの信号が入出力バッファに入力され、入出力線上でバ
スファイトが発生していた。バスファイトが発生したこ
とで入出力線上の電位は中間電位状態となり、この信号
が入出力バッファの入力バッファに入力されて、バッフ
ァ内では電源電位から接地電位に貫通電流が流れバッフ
ァの接地電位が変動し、この変動によるノイズのために
LSI測定時に測定不能となるテストトラブルが発生し
ていた。
A first problem with the conventional output circuit described above is that a delay occurs in the switching time of the input / output buffer from the output mode to the input mode. The signal of the next pattern was input from the tester to the input / output buffer, and bus fight occurred on the input / output line. Due to the occurrence of the bus fight, the potential on the input / output line becomes an intermediate potential state, and this signal is input to the input buffer of the input / output buffer, in which a through current flows from the power supply potential to the ground potential, and the ground potential of the buffer is reduced. There has been a test trouble that fluctuates and becomes unmeasurable during LSI measurement due to noise due to the fluctuation.

【0018】その理由は、入出力バッファの入力モード
と出力モードの切り替え信号がLSIの内部回路を介し
て伝達されているので、バッファへの入力信号はLSI
テスタからパターンの切り替わりと同時に、直接入出力
線を介して入力バッファに入力されるためLSI内部回
路時間分の信号のバスファイトが発生するためである。
The reason is that the switching signal between the input mode and the output mode of the input / output buffer is transmitted through the internal circuit of the LSI.
This is because, at the same time as the pattern is switched from the tester to the input buffer via the input / output line directly, a bus fight of a signal corresponding to the LSI internal circuit time occurs.

【0019】第2の問題点は、出力バッファの出力信号
がフローティング状態になると、この出力信号が出力さ
れたバスラインが抵抗分割によって2Vの電位となる
が、TTLの入力バッファとCMOSの入力バッファと
の論理しきい値電圧を異ならせることによってそれぞれ
の出力値も異なるので、それぞれの出力を一致回路によ
って検出することにより、一時的に入出力バッファを入
力モードに制御するのでバスラインのフローティング状
態と他の状態とが区別される方式が採用されていたが、
入出力線の電位変化を精度良くかつ瞬時に検出すること
が不可能であった。
The second problem is that when the output signal of the output buffer is in a floating state, the bus line to which the output signal has been output has a potential of 2 V due to resistance division. However, a TTL input buffer and a CMOS input buffer are used. Since each output value is different by making the logical threshold voltage different, the input / output buffer is temporarily controlled to the input mode by detecting each output by the matching circuit, so that the bus line is in the floating state. And the other state was adopted,
It has been impossible to accurately and instantaneously detect a potential change of the input / output line.

【0020】一方、他の方式は、データ信号と出力バッ
ファ回路の出力信号との2つの信号のレベルを比較する
比較器を有し、2つの信号のレベルが異なるときに、ハ
イレベルのERR信号を出力するが、比較器を構成する
2つのインバータの内、1つのインバータは論理しきい
値レベルが高めになるように設定されて、他の1つは論
理しきい値レベルが低めに設定されて、中間レベルに応
答しないようになっているが、この場合も入出力線の電
位変化を精度良くかつ瞬時に検出することが不可能であ
った。
On the other hand, another method has a comparator for comparing the levels of two signals, that is, a data signal and an output signal of an output buffer circuit. When the two signals have different levels, a high-level ERR signal is output. Is output, one of the two inverters constituting the comparator is set to have a higher logic threshold level, and the other is set to have a lower logic threshold level. Thus, it does not respond to the intermediate level, but also in this case, it is impossible to accurately and instantaneously detect a change in the potential of the input / output line.

【0021】その理由は、入出力の電位変化をインバー
タやバッファで検出しているので、ハイレベルとロウレ
ベルの差分電圧として約1.0V 以上の電圧が必要で
あり、かつ、バスファイトを回避する回路規模が大きく
なる。また、論理しきい値電圧が製造のバラツキにより
精度良く設定することが不可能だった為である。
The reason is that since a change in the input / output potential is detected by an inverter or a buffer, a voltage of about 1.0 V or more is required as a differential voltage between a high level and a low level, and bus fight is avoided. The circuit scale becomes large. Further, it is impossible to set the logical threshold voltage with high accuracy due to manufacturing variations.

【0022】すなわち、バッファ回路の応答特性を示し
た図15を参照すると、横軸に入力電圧を、縦軸に出力
電圧をとってバッファの応答特性が製造上の条件で変化
する状態をみると、出力が反転するしきい値の中心値を
1.9Vとする曲線Bに対して、曲線AおよびBはそれ
ぞれ0.4Vもばらつきがある。
That is, referring to FIG. 15, which shows the response characteristics of the buffer circuit, the horizontal axis indicates the input voltage, and the vertical axis indicates the output voltage, and the response characteristics of the buffer change under manufacturing conditions. Curves A and B each have a variation of 0.4 V with respect to Curve B where the center value of the threshold value at which the output is inverted is 1.9 V.

【0023】本発明の目的は、上述した欠点に鑑みなさ
れたものであり、LSIテスト時の測定不能となるテス
トトラブルの発生を防止し、かつ、微小電圧差でも中間
電位を検出し精度良くバスファイトを回避する半導体集
積回路を提供することにある。
An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and prevents the occurrence of a test trouble that cannot be measured at the time of an LSI test. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that avoids fight.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
の特徴は、入力端子と、出力端子と、入出力共用端子お
よびこの共用端子に接続され入力モードまたは出力モー
ドに切替制御される入出力バッファとを備える半導体集
積回路において、少なくとも1つのテスト端子と外部か
ら供給される入出力切替信号に応答して前記入出力バッ
ファを前記入力モードまたは前記出力モードに切り替え
る入出力切替端子とをもち、前記テスト端子にテスト信
号が入力されたときに、前記入出力共用端子の電位を検
出する中間電位検出手段と、この中間電位検出手段の出
力信号を受け前記入出力バッファに前記入出力切替信号
を出力する入出力切替制御手段とを備えることにある。
The features of the semiconductor integrated circuit of the present invention include an input terminal, an output terminal, an input / output shared terminal, and an input / output connected to the shared terminal and controlled to switch to an input mode or an output mode. A semiconductor integrated circuit comprising: a buffer; and an input / output switching terminal configured to switch the input / output buffer to the input mode or the output mode in response to an input / output switching signal supplied from the outside. When a test signal is input to the test terminal, an intermediate potential detecting means for detecting the potential of the input / output shared terminal, and receiving the output signal of the intermediate potential detecting means, transmitting the input / output switching signal to the input / output buffer. And an input / output switching control means for outputting.

【0025】また、前記中間電位検出手段が、第1の基
準電圧発生手段とその基準電圧を一方の入力とし、他方
の入力が前記入出力共用端子に接続された第1の差動比
較手段と、第2の基準電圧発生手段とその基準電圧を一
方の入力とし、他方の入力が前記入出力共用端子に接続
された第2の差動比較手段と、前記第1の差動比較手段
の出力信号と前記第2の差動比較手段の出力信号との排
他的論理和により中間電位検出信号を生成する中間電位
生成手段とからなる。
Further, the intermediate potential detecting means includes a first reference voltage generating means and a first differential comparing means having the reference voltage as one input and the other input connected to the input / output terminal. A second differential voltage generating means, a second differential voltage comparing means having one input as its reference voltage, and the other input connected to the input / output terminal, and an output of the first differential frequency comparing means. And an intermediate potential generation means for generating an intermediate potential detection signal by an exclusive OR of the signal and the output signal of the second differential comparison means.

【0026】さらに、前記中間電位生成手段は、前記第
1および前記第2の差動比較手段の出力信号をそれぞれ
入力する排他的論理和回路と、この排他的論理和回路の
出力信号を所定の時間だけ遅延させる遅延回路と、この
遅延回路の遅延出力信号と前記排他的論理和回路の出力
信号との論理をとる論理和回路とを備えて構成され、前
記論理和回路の出力信号を前記中間電位検出信号とす
る。
Further, the intermediate potential generating means includes an exclusive OR circuit for inputting the output signals of the first and second differential comparing means, respectively, and outputs the output signal of the exclusive OR circuit to a predetermined signal. A delay circuit that delays by a time, and an OR circuit that takes a logic of a delay output signal of the delay circuit and an output signal of the exclusive OR circuit. This is a potential detection signal.

【0027】さらにまた、前記中間電位生成手段は、前
記入出力共用端子の電位が論理レベルのハイレベルから
ロウレベルへ遷移するときに、この遷移期間の中間電位
が、前記第1および前記第2の差動比較手段と前記排他
的論理和回路とによりパルス信号として検出されても、
このパルス信号のパルス幅が前記遅延回路の遅延時間よ
りも狭ければ前記中間電位検出信号として生成されず前
記中間電位検出信号が前の出力状態を維持する。
Further, when the potential of the input / output common terminal transitions from a high logical level to a low level, the intermediate potential generating means changes the intermediate potential during the transition period to the first and second potentials. Even if it is detected as a pulse signal by the differential comparison means and the exclusive OR circuit,
If the pulse width of this pulse signal is narrower than the delay time of the delay circuit, it is not generated as the intermediate potential detection signal, and the intermediate potential detection signal maintains the previous output state.

【0028】また、前記中間電位生成手段は、前記パル
ス信号のパルス幅が前記遅延回路の遅延時間よりも広け
れば前記中間電位検出信号として生成され、この中間電
位検出信号により前記入出力切替端子から供給される信
号よりも早いタイミングで前記入出力バッファを前記入
力モードに切り替える。
The intermediate potential generating means generates the intermediate potential detection signal if the pulse width of the pulse signal is wider than the delay time of the delay circuit, and outputs the intermediate potential detection signal from the input / output switching terminal according to the intermediate potential detection signal. The input / output buffer is switched to the input mode at a timing earlier than the supplied signal.

【0029】さらに、前記第1の基準電圧発生手段は、
一端が電源電位に接続された第1のインピーダンス素子
と一端が接地電位に接続された第2のインピーダンス素
子とが互いに直列接続されこの直列接続点の電位を前記
中間電位よりも高く設定し、前記第2の基準電圧発生手
段は、一端が電源電位に接続された第3のインピーダン
ス素子と一端が接地電位に接続された第4のインピーダ
ンス素子とが互いに直列接続されこの直列接続点の電位
を前記中間電位よりも低く設定される。
Further, the first reference voltage generating means includes:
A first impedance element having one end connected to the power supply potential and a second impedance element having one end connected to the ground potential are connected in series with each other, and the potential at the series connection point is set higher than the intermediate potential; The second reference voltage generating means includes a third impedance element having one end connected to the power supply potential and a fourth impedance element having one end connected to the ground potential, which are connected in series with each other. It is set lower than the intermediate potential.

【0030】さらにまた、前記第1、前記第2、前記第
3および前記第4のインピーダンス素子がそれぞれ抵抗
素子でありその抵抗値は前記第1のインピーダンス素子
より前記第2のインピーダンス素子の方が大きく設定さ
れ、かつ前記第3および前記第4のインピーダンス素子
もそれぞれ抵抗素子でありその抵抗値は前記第4のイン
ピーダンス素子より前記第3のインピーダンス素子が大
きく設定される。
Further, the first, second, third and fourth impedance elements are each a resistance element, and the resistance value of the second impedance element is higher than that of the first impedance element. The third impedance element is set to be larger, and the third and fourth impedance elements are also resistance elements, and the resistance value of the third impedance element is set larger than that of the fourth impedance element.

【0031】また、前記第1のインピーダンス素子が第
1のpチャネル型MOSトランジスタであり、前記第2
のインピーダンス素子が第1の抵抗素子であり、前記第
3のインピーダンス素子が第2の抵抗素子であり第4の
インピーダンス素子が第1のnチャネル型MOSトラン
ジスタであって、前記第1のpチャネル型MOSトラン
ジスタのオン抵抗値は前記第1の抵抗素子の抵抗値より
も小さく、前記第2の抵抗素子の抵抗値は前記第1のn
チャネル型MOSトランジスタのオン抵抗値よりも大き
く設定する。
Further, the first impedance element is a first p-channel MOS transistor, and the second impedance element is
Is a first resistance element, the third impedance element is a second resistance element, the fourth impedance element is a first n-channel MOS transistor, and the first p-channel The ON resistance value of the type MOS transistor is smaller than the resistance value of the first resistance element, and the resistance value of the second resistance element is the first n.
It is set to be larger than the on-resistance value of the channel type MOS transistor.

【0032】さらに、前記第1のインピーダンス素子お
よび電源電位間に第2のpチャネル型MOSトランジス
タが直列接続で挿入され、前記第2のインピーダンス素
子および接地電位間に第2のnチャネル型MOSトラン
ジスタが直列接続で挿入され、前記第3のインピーダン
ス素子および電源電位間に第3のpチャネル型MOSト
ランジスタが直列接続で挿入され、前記第4のインピー
ダンス素子および接地電位間に第3のnチャネル型MO
Sトランジスタが直列接続で挿入され、前記第2および
前記第3のpチャネル型MOSトランジスタのゲート電
極には前記テスト信号が、前記第2および前記第3のn
チャネル型MOSトランジスタのゲート電極には前記テ
スト信号の反転信号がそれぞれ入力される。
Further, a second p-channel MOS transistor is inserted in series between the first impedance element and the power supply potential, and a second n-channel MOS transistor is inserted between the second impedance element and ground potential. Are inserted in series, a third p-channel MOS transistor is inserted in series between the third impedance element and the power supply potential, and a third n-channel MOS transistor is inserted between the fourth impedance element and ground potential. MO
An S transistor is inserted in series connection, and the test signal is supplied to the gate electrodes of the second and third p-channel MOS transistors by the second and third n-type MOS transistors.
An inverted signal of the test signal is input to the gate electrode of the channel type MOS transistor.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明の集積回路は、入出力バッ
ファが出力モードから入力モードに切り替わり、バスフ
ァイトが発生した場合に、入出力端子は中間電位となり
信号が中間電位検出部に入力され検出信号を出力する。
LSI内部回路を介して入力される入出力バッファ切替
端子からの信号よりも中間電位検出部によって出力され
制御部を介した信号の方がより高速に入出力線に送信す
ることが出来る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an integrated circuit according to the present invention, when an input / output buffer is switched from an output mode to an input mode and a bus fight occurs, an input / output terminal has an intermediate potential and a signal is input to an intermediate potential detecting section. Outputs a detection signal.
A signal output by the intermediate potential detection unit and passed through the control unit can be transmitted to the input / output line at a higher speed than a signal input from the input / output buffer switching terminal via the LSI internal circuit.

【0034】まず、本発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0035】図1は本発明の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。図1を参照すると、本発明の半導体集積回
路1は、内部回路2から出力されるデータ出力Gを出力
バッファ10に入力し、その出力を入力バッファ9およ
び入出力共用端子11に出力する入出力バッファ5と、
入出力共用端子11に入出力される信号を入力しその中
間電位の状態を検出する中間電位検出部4と、中間電位
検出部4で検出された信号Eと入出力切替端子8から入
力し内部回路2を経由して出力される入出力切替信号C
とテスト端子7から入力するテスト信号に応答して入出
力切替信号Fを出力バッファ10に出力する制御部3と
から構成される。テスト時には入出力端子11に直接L
SIテスタ6が接続される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a semiconductor integrated circuit 1 of the present invention has a data output G output from an internal circuit 2 input to an output buffer 10 and an input / output that outputs the output to an input buffer 9 and an input / output shared terminal 11. Buffer 5,
An intermediate potential detecting section 4 for inputting a signal input / output to the input / output common terminal 11 and detecting a state of the intermediate potential, a signal E detected by the intermediate potential detecting section 4 and an input from the input / output switching terminal 8 for internal Input / output switching signal C output via circuit 2
And a control unit 3 that outputs an input / output switching signal F to the output buffer 10 in response to a test signal input from the test terminal 7. During test, L is directly connected to input / output terminal 11.
The SI tester 6 is connected.

【0036】この出力回路部1は、入出力バッファ5の
入出力共用端子11上に出力された中間電位の状態を中
間電位検出部4によって検出し、制御部3で入出力切替
端子8からの信号と中間電位検出部4からの信号を比較
し、どちらか高速な方の信号が選択されて入出力切替線
12上に出力される。
The output circuit section 1 detects the state of the intermediate potential outputted on the input / output common terminal 11 of the input / output buffer 5 by the intermediate potential detecting section 4, and the control section 3 detects the state of the intermediate potential from the input / output switching terminal 8. The signal and the signal from the intermediate potential detection unit 4 are compared, and the faster signal is selected and output to the input / output switching line 12.

【0037】出力バッファ10は、入出力切替線12上
に出力された入出力切替信号Fがハイレベルのときにア
クティブ状態となり、内部回路2から入力したデータG
を入出力共用端子11に出力する。
The output buffer 10 is activated when the input / output switching signal F output on the input / output switching line 12 is at a high level, and the data G input from the internal circuit 2 is output.
Is output to the input / output terminal 11.

【0038】中間電位検出部4のブロック図を示した図
2を参照すると、この中間電位検出部4は、入出力共用
端子11が第1の差動比較回路部15と第2の差動比較
回路部16の比較電圧入力端にそれぞれ接続される、第
1の差動比較回路部15の基準電圧入力端は第1の基準
電圧発生部13に接続され、第2の差動比較回路部16
の基準電圧入力端は第2の基準電圧発生部14に接続さ
れる。これら第1および第2の作動比較回路部15およ
び16の出力端はEX−NOR19の入力端にそれぞれ
接続され、EX−NOR19の出力端はOR20の一方
の入力端と遅延素子22aからなる遅延回路21を介し
てOR20の他方の入力端にそれぞれ接続され、このO
R20の出力が制御部の出力信号となるように構成され
る。
Referring to FIG. 2 which shows a block diagram of the intermediate potential detecting section 4, the intermediate potential detecting section 4 has an input / output common terminal 11 which is connected to a first differential comparison circuit section 15 and a second differential comparison section. The reference voltage input terminal of the first differential comparison circuit unit 15 connected to the comparison voltage input terminal of the circuit unit 16 is connected to the first reference voltage generation unit 13 and the second differential comparison circuit unit 16
Is connected to the second reference voltage generator 14. The output terminals of the first and second operation comparison circuit sections 15 and 16 are connected to the input terminal of EX-NOR 19, respectively, and the output terminal of EX-NOR 19 is a delay circuit comprising one input terminal of OR 20 and delay element 22a. 21 are connected to the other input terminal of the OR 20 via
The output of R20 is configured to be the output signal of the control unit.

【0039】差動比較部および基準電圧発生部の回路図
を示した図3を参照すると、基準電圧発生部13は、電
源電位および接地電位間に抵抗素子131および132
が直列に接続されて構成されこの直列接続点を基準電圧
の出力端とし、抵抗素子131および132の分圧比で
決る電圧を、例えば3.8Vのように高目の電圧が得ら
れるようにそれぞれの抵抗値が設定されている。
Referring to FIG. 3 showing a circuit diagram of the differential comparison section and the reference voltage generation section, reference voltage generation section 13 includes resistance elements 131 and 132 between a power supply potential and a ground potential.
Are connected in series, and this series connection point is used as an output terminal of the reference voltage. The voltage determined by the voltage dividing ratio of the resistance elements 131 and 132 is set so that a higher voltage such as 3.8 V is obtained. Is set.

【0040】同様に、基準電圧発生部14は、電源電位
および接地電位間に抵抗素子141および142が直列
に接続されて構成されこの直列接続点を第2の基準電圧
の出力端とし、抵抗素子141および142の分圧比で
決る電圧を、例えば0.6Vのように低目の電圧が得ら
れるようにそれぞれの抵抗値が設定されている。これら
の基準電圧の範囲内が中間電位の範囲となる。
Similarly, reference voltage generating section 14 is configured such that resistance elements 141 and 142 are connected in series between a power supply potential and a ground potential, and this series connection point is used as an output terminal of a second reference voltage. The respective resistance values are set so that a voltage determined by the voltage division ratio of 141 and 142 can obtain a lower voltage such as 0.6 V, for example. The range of these reference voltages is the range of the intermediate potential.

【0041】これらの基準電圧発生部13および14は
抵抗素子131および132をPチャネル型MOSトラ
ンジスタおよびnチャネル型MOSトランジスタで構成
してもよい。その変形例を示した図4(a)および
(b)を参照すると、基準電圧発生部13は電源電位お
よび接地電位間にpチャネル型MOSトランジスタ13
3と抵抗素子132が直列接続され、この直列接続点の
pチャネル型MOSトランジスタ133のドレイン電極
にゲート電極も接続されるとともに、このドレイン電極
が基準電圧となる構成である。基準電圧発生部14も同
様な構成であり、構成要素133と141、132と1
43がそれぞれ対応する。
In these reference voltage generators 13 and 14, resistance elements 131 and 132 may be formed by P-channel MOS transistors and n-channel MOS transistors. Referring to FIGS. 4A and 4B showing modified examples, reference voltage generating section 13 includes a p-channel MOS transistor 13 between a power supply potential and a ground potential.
3 and the resistance element 132 are connected in series, a gate electrode is also connected to the drain electrode of the p-channel MOS transistor 133 at this connection point, and the drain electrode serves as a reference voltage. The reference voltage generator 14 has the same configuration, and the components 133 and 141 and 132 and 1
43 correspond to each other.

【0042】これらの基準電圧発生部13および14を
さらに変形した図5を参照すると、電源電位および接地
電位間にpチャネル型MOSトランジスタと抵抗素子1
31と抵抗素子132とnチャネル型MOSトランジス
タ134とが直列接続される第1の基準電圧発生部と、
電源電位および接地電位間にpチャネル型MOSトラン
ジスタ143と抵抗素子141と抵抗素子142とnチ
ャネル型MOSトランジスタ144とが直列接続される
第2の基準電圧発生部と、抵抗素子131と抵抗素子1
32との接続点から第1の基準電圧をとり出すように
し、抵抗素子141と抵抗素子142との接続点から第
2の基準電圧をとり出すようにする。pチャネル型MO
Sトランジスタ133および143のゲート電極には外
部端子7から入力するテスト信号を直接に入力し、nチ
ャネル型MOSトランジスタ134および144のゲー
ト電極にはインバータ23を介してそれぞれ入力するよ
うに構成される。
Referring to FIG. 5 in which these reference voltage generators 13 and 14 are further modified, a p-channel MOS transistor and a resistor 1 are connected between a power supply potential and a ground potential.
A first reference voltage generator in which the first reference voltage generator 31, the resistance element 132, and the n-channel MOS transistor 134 are connected in series;
A second reference voltage generator in which a p-channel MOS transistor 143, a resistor 141, a resistor 142, and an n-channel MOS transistor 144 are connected in series between a power supply potential and a ground potential; a resistor 131 and a resistor 1
The first reference voltage is taken out from the connection point with the resistance element 32, and the second reference voltage is taken out from the connection point between the resistance element 141 and the resistance element 142. p-channel type MO
Test signals input from the external terminal 7 are directly input to the gate electrodes of the S transistors 133 and 143, and input to the gate electrodes of the n-channel MOS transistors 134 and 144 via the inverter 23, respectively. .

【0043】再び図3を参照すると、差動比較回路部1
5は、接地電位に一方の電極が接続されたnチャネル型
MOSトランジスタ153の他方の電極と電源電位との
間にpチャネル型MOSトランジスタ151およびnチ
ャネル型MOSトランジスタ152が直列接続され、か
つpチャネル型MOSトランジスタ153の他方の電極
と電源電位との間にpチャネル型MOSトランジスタ1
54およびnチャネル型MOSトランジスタ155が直
列接続され、pチャネル型MOSトランジスタ151の
ゲート電極とpチャネル型MOSトランジスタ154の
ゲート電極とドレイン電極とnチャネル型MOSトラン
ジスタ153のゲート電極とがそれぞれ共通接続され、
nチャネル型MOSトランジスタ155のゲート電極が
第1の基準電位に接続され、nチャネル型MOSトラン
ジスタ152のゲート電極が入出力共用端子11に接続
されるとともに、nチャネル型MOSトランジスタ15
2のドレイン電極がpチャネル型MOSトランジスタ1
56およびnチャネル型MOSトランジスタ157から
なるインバータの入力に接続され、その出力が制御部3
他方の入力端からEX−NOR19へ出力されるように
構成される。
Referring again to FIG. 3, the differential comparison circuit 1
5, a p-channel MOS transistor 151 and an n-channel MOS transistor 152 are connected in series between the power supply potential and the other electrode of the n-channel MOS transistor 153 having one electrode connected to the ground potential; The p-channel MOS transistor 1 is placed between the other electrode of the channel-type MOS transistor 153 and the power supply potential.
54 and the n-channel MOS transistor 155 are connected in series, and the gate electrode of the p-channel MOS transistor 151, the gate electrode and the drain electrode of the p-channel MOS transistor 154, and the gate electrode of the n-channel MOS transistor 153 are connected in common. And
The gate electrode of n-channel MOS transistor 155 is connected to the first reference potential, the gate electrode of n-channel MOS transistor 152 is connected to input / output terminal 11, and n-channel MOS transistor 15
2 is a p-channel MOS transistor 1
56 and an input of an inverter composed of an n-channel type MOS transistor 157, and its output is
It is configured to output to the EX-NOR 19 from the other input terminal.

【0044】差動比較回路部16は、電源電位に一方の
電極が接続されたpチャネル型MOSトランジスタ16
1の他方の電極と接地電位との間にpチャネル型MOS
トランジスタ162およびnチャネル型MOSトランジ
スタ163が直列接続され、かつpチャネル型MOSト
ランジスタ161の他方の電極と接地電位との間にpチ
ャネル型MOSトランジスタ164およびnチャネル型
MOSトランジスタ165が直列接続され、nチャネル
型MOSトランジスタ163のゲート電極とnチャネル
型MOSトランジスタ165のゲート電極とドレイン電
極とpチャネル型MOSトランジスタ161のゲート電
極とがそれぞれ共通接続され、pチャネル型MOSトラ
ンジスタ164のゲート電極が第2の基準電位に接続さ
れ、pチャネル型MOSトランジスタ162のゲート電
極が入出力共用端子11に接続されるとともに、pチャ
ネル型MOSトランジスタ162のドレイン電極がpチ
ャネル型MOSトランジスタ166およびnチャネル型
MOSトランジスタ167からなるインバータの入力に
接続され、その出力が制御部3の一方の入力端からEX
−NOR19へ出力されるように構成される。
The differential comparison circuit section 16 includes a p-channel MOS transistor 16 having one electrode connected to the power supply potential.
P-channel MOS between the other electrode 1 and the ground potential
Transistor 162 and n-channel MOS transistor 163 are connected in series, and p-channel MOS transistor 164 and n-channel MOS transistor 165 are connected in series between the other electrode of p-channel MOS transistor 161 and ground potential; The gate electrode of the n-channel MOS transistor 163, the gate electrode and the drain electrode of the n-channel MOS transistor 165, and the gate electrode of the p-channel MOS transistor 161 are commonly connected. 2, the gate electrode of p-channel MOS transistor 162 is connected to input / output terminal 11, and the drain electrode of p-channel MOS transistor 162 is connected to p-channel MOS transistor 162. Is connected to an input of an inverter consisting of Njisuta 166 and the n-channel MOS transistor 167, EX its output from one input terminal of the controller 3
-Is configured to be output to NOR19.

【0045】すなわち、上述した構成による中間電位検
出部4は、入出力共用端子11における信号波形が緩い
傾斜波形となった場合に、中間電位出部4が作動して遅
延回路22によって不安定な検出信号を除去すると共
に、早い時期での入出力バッファ5の切り替わりを防ぐ
ために検出信号を遅延させている。
That is, in the intermediate potential detecting section 4 having the above-described configuration, when the signal waveform at the input / output terminal 11 has a gentle slope waveform, the intermediate potential output section 4 operates and the delay circuit 22 makes the intermediate potential unstable. The detection signal is removed, and the detection signal is delayed in order to prevent switching of the input / output buffer 5 at an early stage.

【0046】図3を参照して差動比較回路部15および
16と基準電圧発生部13および14について説明す
る。中間電位検出部4の第1の差動比較回路部15と第
2の差動比較回路部16は、差動アンプで構成されてお
り、第1および第2の基準電圧発生部13および14
は、抵抗値の比によって任意の基準電圧を発生させるた
めの回路であり、抵抗素子131は抵抗素子132より
低い抵抗値で設定することにより中間電位の範囲の高い
電位、すなわち上限値となり、抵抗素子142は抵抗素
子141より低い抵抗値で設定することにより中間電位
の範囲の低い電位、すなわち下限値となる。
Referring to FIG. 3, differential comparison circuit sections 15 and 16 and reference voltage generation sections 13 and 14 will be described. The first differential comparison circuit section 15 and the second differential comparison circuit section 16 of the intermediate potential detection section 4 are constituted by differential amplifiers, and the first and second reference voltage generation sections 13 and 14
Is a circuit for generating an arbitrary reference voltage according to the resistance value ratio. The resistance element 131 is set at a lower resistance value than the resistance element 132, so that the intermediate element has a high potential in the range of the intermediate potential, that is, the upper limit value. The element 142 is set to have a lower resistance value than the resistance element 141, and thus has a lower potential in the range of the intermediate potential, that is, a lower limit value.

【0047】図4に示した変形列では、第1の基準電圧
発生部13のpチャネル型MOSトランジスタ133の
オン抵抗値は、抵抗素子132より小さい値で、第2の
基準電圧発生回路14のnチャネル型MOSトランジス
タ26のオン抵抗値は抵抗素子141の抵抗値より小き
い値で構成する。このように設定することにより、基準
電圧と入出力バッファの出力トランジスタとの整合を計
り、より精度の高い基準電圧を発生することができる。
In the modified sequence shown in FIG. 4, the on-resistance value of p-channel MOS transistor 133 of first reference voltage generating section 13 is smaller than resistance element 132 and is smaller than that of second reference voltage generating circuit 14. The ON resistance value of the n-channel MOS transistor 26 is configured to be smaller than the resistance value of the resistance element 141. With this setting, matching between the reference voltage and the output transistor of the input / output buffer can be achieved, and a more accurate reference voltage can be generated.

【0048】図5に示した基準電圧発生部の変形例で
は、テスト時だけ基準電圧発生部が活性化され、消費電
力の低減ができるようにした回路である。
The modification of the reference voltage generator shown in FIG. 5 is a circuit in which the reference voltage generator is activated only at the time of a test, so that power consumption can be reduced.

【0049】すなわち、テスト状態のときは、テスト端
子7からロウレベルのテスト信号が供給されるのでpチ
ャネル型MOSトランジスタ133および143は導通
し、テスト信号がインバータ23で反転されてハイレベ
ルとなるのでnチャネル型MOSトランジスタ134お
よび144も導通してそれぞれ基準電圧を発生すること
が出来る。
That is, in the test state, a low-level test signal is supplied from the test terminal 7, so that the p-channel MOS transistors 133 and 143 conduct, and the test signal is inverted by the inverter 23 to be at a high level. The n-channel MOS transistors 134 and 144 are also turned on to generate reference voltages.

【0050】一方、通常動作時においてはテスト端子7
からハイレベルのテスト信号が供給されるので、pチャ
ネル型MOSトランジスタ133および143は非導通
状態となり、テスト信号がインバータ23で反転されて
ロウレベルとなるのでnチャネル型MOSトランジスタ
134および144も非導通状態となって電源電位から
接地電位への電流が遮断される。
On the other hand, during normal operation, the test terminal 7
Supplies a high-level test signal, the p-channel MOS transistors 133 and 143 are turned off, and the test signal is inverted by the inverter 23 to a low level, so that the n-channel MOS transistors 134 and 144 are also turned off. In this state, the current from the power supply potential to the ground potential is cut off.

【0051】制御部3の回路図を示した図6を参照する
と、この制御部3は、NAND241および242のそ
れぞれの出力端を互に他方の入力端の一方に接続し、N
AND241の他方の入力端には内部回路2からの入出
力切替信号線が接続され、NAND242の他方の入力
端には中間電位検出部4の出力線が接続される。
Referring to FIG. 6 showing a circuit diagram of the control unit 3, the control unit 3 connects each output terminal of the NANDs 241 and 242 to one of the other input terminals, and
The other input terminal of the AND 241 is connected to an input / output switching signal line from the internal circuit 2, and the other input terminal of the NAND 242 is connected to the output line of the intermediate potential detecting unit 4.

【0052】NAND241の出力端はOR25の一方
の入力端に接続され、他方の入力端にはテスト端子7が
接続される。OR25の出力端はAND26の一方の入
力端に接続され、他方の入力端には内部回路2からの入
出力切替信号線が接続される。AND26の出力端は制
御部の出力端となり、入出力バッファ5の出力バッファ
10の制御端子に接続されるように構成される。
The output terminal of the NAND 241 is connected to one input terminal of the OR 25, and the test terminal 7 is connected to the other input terminal. An output terminal of the OR 25 is connected to one input terminal of the AND 26, and an input / output switching signal line from the internal circuit 2 is connected to the other input terminal. The output terminal of the AND 26 becomes the output terminal of the control unit, and is configured to be connected to the control terminal of the output buffer 10 of the input / output buffer 5.

【0053】上述した構成からなる半導体集積回路の動
作を説明する。まず、基準電圧発生部13および14の
抵抗値を決定するには、図7(a)に示した基準電圧設
定負荷線は、図7(b)に示した電源電位側にpチャネ
ル型MOSトランジスタを接続したときと、図7(c)
に示した接地電位側にnチャネル型MOSトランジスタ
を接続したときの負荷線をそれぞれ示す。
The operation of the semiconductor integrated circuit having the above configuration will be described. First, in order to determine the resistance values of the reference voltage generators 13 and 14, the reference voltage setting load line shown in FIG. 7A is connected to the p-channel MOS transistor on the power supply potential side shown in FIG. And FIG. 7 (c)
The load lines when an n-channel MOS transistor is connected to the ground potential side shown in FIG.

【0054】図7(a)を参照すると、横軸に電源電圧
5Vを、縦軸に電流値100mAを示す。50Ω負荷直
線の場合は、ImA=(5V/50)=100mAから
得られ、pチャネル型MOSトランジスタの75Ω負荷
直線pの場合は、ImA=(5V/70)=66mAか
ら得られ、75Ω負荷直線pの場合は、ImA=(5V
/75)=−66mA、およびnチャネル型MOSトラ
ンジスタの75Ω負荷直線pの場合は、ImA=(5V
/75)=66mAから得られる。
Referring to FIG. 7A, the horizontal axis indicates the power supply voltage of 5 V, and the vertical axis indicates the current value of 100 mA. In the case of a 50Ω load straight line, ImA = (5V / 50) = 100mA, and in the case of a 75Ω load straight line p of a p-channel MOS transistor, ImA = (5V / 70) = 66mA, and a 75Ω load straight line. In the case of p, ImA = (5V
/ 75) = − 66 mA, and for a 75Ω load straight line p of an n-channel MOS transistor, ImA = (5V
/ 75) = 66 mA.

【0055】これらの負荷直線に対して、nチャネル型
MOSトランジスタのオン抵抗を最小値15Ω、中心値
20Ω、最大値26Ωと仮定してその動作点を求めると
最小値が0.85V、最大値が1.7Vとして得られ
る。同様に、pチャネル型MOSトランジスタのオン抵
抗を最小値30Ω、中心値40Ω、最大値52Ωと仮定
してその動作点を求めると最小値が2.4V、最大値が
3Vとして得られる。
Assuming that the on-resistance of the n-channel MOS transistor has a minimum value of 15Ω, a central value of 20Ω, and a maximum value of 26Ω with respect to these load lines, the minimum value is 0.85V and the maximum value is Is obtained as 1.7V. Similarly, assuming that the ON resistance of the p-channel MOS transistor has a minimum value of 30Ω, a center value of 40Ω, and a maximum value of 52Ω, the operating point is obtained as a minimum value of 2.4V and a maximum value of 3V.

【0056】これらの動作電圧0.85Vから1.7V
の範囲および2.4Vから3.0Vの範囲がそれぞれ入
力バッファのハイレベル入力電圧最小値VIHと出力バ
ッファのロウレベル出力電圧最大値VOLとのバスファ
イト範囲を示し、動作電圧2.4Vから3Vの範囲がそ
れぞれ入力バッファのロウレベル入力電圧最大値VIL
と出力バッファのハイレベル出力電圧最小値VOHとの
バスファイト範囲を示す。
These operating voltages are from 0.85V to 1.7V.
And the range from 2.4 V to 3.0 V indicate the bus fight range between the high-level input voltage minimum value VIH of the input buffer and the low-level output voltage maximum value VOL of the output buffer, respectively. The range is the maximum value of the low-level input voltage VIL of the input buffer.
And a bus fight range between the output buffer and the high-level output voltage minimum value VOH of the output buffer.

【0057】例えば差動比較回路部15のトランジスタ
対を流れる電流は等しいから、この差動比較回路部15
の2入力端のうち出力バッファの出力信号を入力する一
方の入力端と基準電圧を入力する他方の入力端の電圧が
等しくなる基準電圧を、pチャネル型MOSトランジス
タのオン抵抗が最小値30Ω時の動作電圧3Vよりも大
きい3.8Vに設定し、nチャネル型MOSトランジス
タのオン抵抗が最小値15Ω時の動作電圧0.85Vよ
りも小さい0.6Vに設定する。
For example, since the currents flowing through the transistor pairs of the differential comparison circuit 15 are equal,
A reference voltage at which the voltage at one of the two input terminals for inputting the output signal of the output buffer is equal to the voltage at the other input terminal for inputting the reference voltage is applied when the ON resistance of the p-channel MOS transistor is a minimum value of 30Ω. Is set to 3.8 V, which is higher than the operating voltage 3V, and 0.6 V, which is lower than the operating voltage 0.85 V when the on-resistance of the n-channel MOS transistor has the minimum value of 15Ω.

【0058】これらの基準電圧のうち基準電圧発生部1
3は3.8Vになるように分圧抵抗素子131および1
32の抵抗値を求めると約31KΩおよび100KΩが
得られる。同様に基準電圧発生部14は基準電圧0.6
Vになるように分圧抵抗素子141および142の抵抗
値を求めると約100KΩおよび14KΩが得られる。
Of these reference voltages, reference voltage generator 1
3 is a voltage dividing resistance element 131 and 1
Calculating the resistance value of 32 gives about 31 KΩ and 100 KΩ. Similarly, the reference voltage generator 14 outputs the reference voltage 0.6.
When the resistance values of the voltage-dividing resistance elements 141 and 142 are determined to be V, about 100 KΩ and 14 KΩ are obtained.

【0059】上述したように、MOSトランジスタのオ
ン抵抗の最大値をそれぞれpチャネル型MOSトランジ
スタが52Ω、nチャネル型MOSトランジスタが26
Ωと仮定すると、入出力バッファの貫通電流は、一つの
入出力バッファあたり約60mAとなる。その影響によ
る接地電位の上昇は約60mVである。
As described above, the maximum value of the on-resistance of the MOS transistor is set to 52Ω for the p-channel MOS transistor and 26 for the n-channel MOS transistor.
Assuming Ω, the through current of the input / output buffer is about 60 mA per input / output buffer. The rise of the ground potential due to the influence is about 60 mV.

【0060】よって、第1の差動比較回路部15の基準
電圧値は3.8Vで第2の差動比較回路部16の基準電
圧値は0.6Vの範囲で中間電位を設定する。
Therefore, the reference voltage of the first differential comparison circuit section 15 is set to 3.8 V, and the reference voltage value of the second differential comparison circuit section 16 is set to the intermediate voltage within the range of 0.6 V.

【0061】図1〜7に併せて動作説明用タイミングチ
ャートを示した図8および図9を参照すると、図8では
図1のA点のLSIテスタ入出力モード信号をLSI側
からみて入力モード(I)、出力モードを(O)で示
し、図1のB点における入出力端子11の信号、図1の
C点における内部回路からの入出力切替信号、図1のD
点における中間電位検出部信号、図1のE点における中
間電位検出部の出力補正信号、図1のF点における制御
部の出力信号をそれぞれ示してある。
8 and 9, which show timing charts for explaining the operation together with FIGS. 1 to 7, FIG. 8 shows the LSI tester input / output mode signal at point A in FIG. I), the output mode is indicated by (O), the signal at the input / output terminal 11 at point B in FIG. 1, the input / output switching signal from the internal circuit at point C in FIG.
1 shows an intermediate potential detection unit signal at point, an output correction signal of the intermediate potential detection unit at point E in FIG. 1, and an output signal of the control unit at point F in FIG.

【0062】LSIテスタ入出力モードが入出力バッフ
ァ5の入力モード(I)から出力モード(O)に変化し
たとき、内部回路8からの入出力切替信号Fが内部遅延
のためハイレベルになるのが遅れているから、出力バッ
ファ10は信号出力が遮断されたままであり、入出力共
用端子11はフローティング状態(Float)となっ
ている。
When the input / output mode of the LSI tester changes from the input mode (I) of the input / output buffer 5 to the output mode (O), the input / output switching signal F from the internal circuit 8 goes high due to an internal delay. Is delayed, the output buffer 10 keeps the signal output shut off, and the input / output terminal 11 is in a floating state (Float).

【0063】遅れ時間を経過すると入出力切替信号Fが
ハイレベルに変化するからB点における入出力共用端子
11の信号は直に内部回路2のハイレベル出力を入出力
共用端子11へ出力する。このとき差動比較回路部15
の出力は中間レベルを検出してロウレベルを出力し、差
動比較回路部16の出力は中間レベルを検出してハイレ
ベルを出力するので、D点のEX−NOR19の排他的
論理和信号はロウレベルを出力し、この信号と遅延回路
22で所定の時間遅延された信号のOR20の論理和に
より遅延された期間だけE点の信号はロウレベルとな
る。しかし、C点の入出力切替信号はまだロウレベルで
あるから制御部3のフリップフロップ31はE点のロウ
レベルを受け付けず、制御部3の出力信号線12はロウ
レベルのままである(F点の電位)。
When the delay time has elapsed, the input / output switching signal F changes to the high level, so that the signal from the input / output terminal 11 at the point B immediately outputs the high level output of the internal circuit 2 to the input / output terminal 11. At this time, the differential comparison circuit unit 15
Output of the differential comparison circuit section 16 detects the intermediate level and outputs a high level, so that the exclusive OR signal of the EX-NOR 19 at the point D is low level. The signal at the point E becomes low level only during a period delayed by the OR of the signal and the signal OR20 delayed by the delay circuit 22 for a predetermined time. However, since the input / output switching signal at the point C is still at the low level, the flip-flop 31 of the control unit 3 does not accept the low level at the point E, and the output signal line 12 of the control unit 3 remains at the low level (the potential at the point F). ).

【0064】フローティング時間を経過後C点の入出力
切替信号がハイレベルになると、出力バッファ10は出
力モードになりハイレベルを出力し、このハイレベルに
応答して、差動比較回路部15の出力はハイレベルを検
出してハイレベルを出力し、差動比較回路部16もハイ
レベルを出力するので、D点のEX−NOR19の排他
的論理和信号はハイレベルを出力し、このハイレベル信
号と遅延回路22で所定の時間遅延された信号の御OR
20の論理和によりE点の信号はロウレベルからハイレ
ベルへ変化する。
When the input / output switching signal at point C goes high after the elapse of the floating time, the output buffer 10 enters the output mode and outputs a high level. In response to this high level, the output buffer 10 of the differential comparison circuit 15 Since the output detects the high level and outputs the high level, and the differential comparison circuit section 16 also outputs the high level, the exclusive OR signal of the EX-NOR 19 at the point D outputs the high level. OR of the signal and the signal delayed for a predetermined time by the delay circuit 22
The signal at point E changes from low level to high level by the logical sum of 20.

【0065】このハイレベルにより制御部3のフリップ
フロップ31はリセットが解除され、C点の入出力切替
信号もハイレベルであるから制御部3の出力信号線12
はハイレベルを出力し、出力バッファ10は出力モード
になってハイレベルを入出力共用端子11へ出力する。
The reset of the flip-flop 31 of the control unit 3 is released by this high level, and the input / output switching signal at the point C is also at the high level.
Outputs a high level, the output buffer 10 enters an output mode, and outputs a high level to the input / output shared terminal 11.

【0066】タイミングt2になりLSIは出力モード
のままでLSIからはロウレベルの信号が入出力共用端
子11に供給されるが、その駆動能力はLSIテスタの
駆動能力よりもはかに小さいので、出力信号はある程度
ゆるやかにロウレベルへ遷移する。この遷移期間は中間
レベルとなるから、差動比較回路部15の出力は再び中
間レベルを検出してロウレベルを出力し、差動比較回路
部16の出力は中間レベルを検出してハイレベルを出力
するので、D点のEX−NOR19の排他的論理和信号
はロウレベルパルス信号を出力する。しかし、この中間
レベルでロウレベルとなるパルス信号の期間が遅延回路
22の遅延時間より短い期間であればその論理和出力
(OR20)にはこのパルス信号は現われず正常な出力
信号であるハイレベルを持続することになる。
At time t2, the LSI remains in the output mode and a low-level signal is supplied from the LSI to the input / output terminal 11. However, since the driving capability is much smaller than the driving capability of the LSI tester, the output is low. The signal transitions to a low level to some extent. Since this transition period is at the intermediate level, the output of the differential comparison circuit section 15 detects the intermediate level again and outputs a low level, and the output of the differential comparison circuit section 16 detects the intermediate level and outputs a high level. Therefore, the exclusive OR signal of the EX-NOR 19 at the point D outputs a low-level pulse signal. However, if the period of the pulse signal which becomes low level at the intermediate level is shorter than the delay time of the delay circuit 22, this pulse signal does not appear in the OR output (OR20) and the high level which is a normal output signal is displayed. Will last.

【0067】タイミングt3になりLSIは入力モード
に変化しLSIテスタ6からはハイレベルの信号が入出
力共用端子11に供給されるが、出力バッファ10の制
御端子に入力されている入出力切替信号線12の信号は
まだ内部回路2内での遅れによりロウレベルを出力して
いるからLSIテスタ6からのハイレベルとバスファイ
トが起り中間レベルとなる期間が発生する。
At timing t3, the LSI changes to the input mode, and a high-level signal is supplied from the LSI tester 6 to the input / output common terminal 11, but the input / output switching signal input to the control terminal of the output buffer 10 is output. Since the signal on the line 12 is still outputting a low level due to a delay in the internal circuit 2, a period occurs in which the high level from the LSI tester 6 and the bus fight occur and become an intermediate level.

【0068】この中間レベルを差動比較回路部15が検
出してロウレベルを出力し、差動比較回路部16の出力
は中間レベルをハイレベルとして出力するので、D点の
EX−NOR19の排他的論理和信号はロウレベルを出
力し、この信号と遅延回路22で所定の時間遅延された
信号のOR20の論理和により遅延された期間だけE点
の信号はロウレベルとなる。
Since the intermediate level is detected by the differential comparator circuit section 15 and is output at a low level, and the output of the differential comparator circuit section 16 outputs the intermediate level as a high level, the exclusive NOR of the EX-NOR 19 at the point D is exclusive. The logical sum signal outputs a low level, and the signal at the point E becomes low level only during a period delayed by the logical sum of this signal and a signal delayed by a predetermined time in the delay circuit 22 by the OR 20.

【0069】C点の入出力切替信号はまだハイレベルで
あるから制御部3のフリップフロップ31はE点のロウ
レベルを受け付けてセットされてロウレベルを出力す
る。このロウレベルに応答してAND34の出力は反転
してロウレベルを制御部3の出力として出力バッフ10
をフローティング状態にする。したがって入出力共用端
子11のレベルはLSIテスタ6から供給されたハイレ
ベルになる。
Since the input / output switching signal at the point C is still at the high level, the flip-flop 31 of the control section 3 receives the low level at the point E and is set to output a low level. In response to the low level, the output of the AND 34 is inverted and the low level is output as the output of the control unit 3 from the output buffer 10.
To a floating state. Therefore, the level of the input / output shared terminal 11 becomes the high level supplied from the LSI tester 6.

【0070】タイミングt4になりLSIは入力モード
のままでLSIテスタ6からは今度はロウレベルの信号
が入出力共用端子11に供給される。その駆動能力はL
SIの出力バッファの駆動能力よりもはかに大きいの
で、入力信号はかなり急峻にロウレベルへ遷移する。こ
の遷移期間でも僅かな期間は中間レベルとなるから、差
動比較回路部15の出力は再び中間レベルを検出してロ
ウレベルを出力し、差動比較回路部16の出力は中間レ
ベルを検出してハイレベルを出力するので、D点のEX
−NOR19の排他的論理和信号はロウレベルのパルス
信号を出力する。しかし、この中間レベルでロウレベル
となるパルス信号の期間が遅延回路22の遅延時間より
短い期間であるからそのOR20の論理和出力にはパル
ス信号が現われず正常な出力信号であるハイレベルを持
続することになる。したがって、制御部3の出力信号線
12はロウレベルのままであり、入力バッファ9は正常
なロウレベル信号をLSIテスタから入力することが出
来る。
At timing t 4, the LSI tester 6 supplies a low-level signal to the input / output terminal 11 while the LSI remains in the input mode. The driving capacity is L
Since the driving capability of the output buffer of the SI is much higher, the input signal transitions to the low level quite steeply. Even during this transition period, the output level of the differential comparison circuit section 15 detects the intermediate level again and outputs a low level because the output of the differential comparison circuit section 15 is at the intermediate level for a short period, and the output of the differential comparison circuit section 16 detects the intermediate level. Since a high level is output, EX at point D
The exclusive-OR signal of the NOR 19 outputs a low-level pulse signal. However, since the period of the pulse signal which becomes low level at the intermediate level is shorter than the delay time of the delay circuit 22, the pulse signal does not appear at the OR output of the OR 20 and the high level which is a normal output signal is maintained. Will be. Therefore, the output signal line 12 of the control unit 3 remains at the low level, and the input buffer 9 can input a normal low-level signal from the LSI tester.

【0071】次に、図8においては、図1のA点におけ
るLSIの入出力モードが出力モードから入力モードに
切り替わった場合のLSIテスタ6から信号が供給され
る入出力共用端子11の信号と、図1のF点における入
出力切替信号と、図1のB点における入出力端子のイン
ピーダンス状態と、図1のB点における入出力端子の電
圧と、図1の入力バッファ9の貫通電流波形と、入力バ
ッファ9の接地電位の電圧変化とのそれぞれの状態遷移
を示す。
Next, in FIG. 8, when the input / output mode of the LSI at the point A in FIG. 1 is switched from the output mode to the input mode, the signal of the input / output common terminal 11 to which the signal is supplied from the LSI tester 6 is shown. 1, the input / output switching signal at point F in FIG. 1, the impedance state of the input / output terminal at point B in FIG. 1, the voltage at the input / output terminal at point B in FIG. 1, and the through current waveform of the input buffer 9 in FIG. And state changes of the ground potential of the input buffer 9.

【0072】この図8の入出力切替信号点(F点)にお
ける信号が、本発明における点線(従来の波形)から実
線(本発明の波形)のように切り替わり速度が早くなっ
た場合に、入出力共用端子11の(B点)におけるイン
ピーダンス時間、入力バッファ9の貫通電流時間、入力
バッファ9の接地電位のノイズ時間もそれぞれ従来より
も短時間となる。
When the signal at the input / output switching signal point (point F) in FIG. 8 is switched from a dotted line (conventional waveform) in the present invention to a solid line (waveform of the present invention), the input speed is increased. The impedance time at the output common terminal 11 (point B), the through current time of the input buffer 9, and the noise time of the ground potential of the input buffer 9 are also shorter than before.

【0073】以上の動作をまとめると、入出力共用端子
11が入出力バッファ5の出力値とLSIテスタ6の入
力値とによって、バスファイトが発生した場合は中間電
位状態となって中間電位検出部4に入力されて、中間電
位の範囲内にあるから、第1の差動比較回路部15はロ
ウレベルを出力し、第2の差動比較回路部16はハイレ
ベルを出力し、EX−NOR回路19はロウレベルを出
力する。遅延回路22自体の遅延値よりも時間の短い、
中間電位検出信号であればOR20の出力値としてロウ
レベルは出力しない状態となる。よって、入出力バッフ
ァ5の出力値とLSIテスタ6の入力値のバスファイト
以外の中間電位出力値であればOR20の出力値にロウ
レベルは出力しない。
To summarize the above operation, the input / output common terminal 11 is set to the intermediate potential state when a bus fight occurs due to the output value of the input / output buffer 5 and the input value of the LSI tester 6, and the intermediate potential detection unit 4, the first differential comparison circuit section 15 outputs a low level, the second differential comparison circuit section 16 outputs a high level, and the EX-NOR circuit 19 outputs a low level. A time shorter than the delay value of the delay circuit 22 itself;
If the signal is an intermediate potential detection signal, a low level is not output as the output value of the OR 20. Therefore, if the output value of the input / output buffer 5 and the input value of the LSI tester 6 are intermediate potential output values other than the bus fight, a low level is not output as the output value of the OR 20.

【0074】中間電位出力回路4の出力信号ロウレベル
は、制御部3のNAND242に入力され出力値はハイ
レベルでNAND241に入力する。NAND242の
一方の入力は内部回路2を介した入出力端子8からの信
号で内部回路自体の遅延時間の間ハイレベルを出力して
いる。NAND241の出力はロウレベルとなり、テス
ト端子7は外部端子から直接入力によりLSI測定時は
ロウレベルに固定されるから、OR25の出力値はロウ
レベルとなる。AND26の入力にはLSI内部回路2
の出力値ハイレベルが入力されているが、OR25の出
力がロウレベルであるからAND26の出力はロウレベ
ルとなり、入出力切替信号線12に出力される。
The low level output signal of the intermediate potential output circuit 4 is input to the NAND 242 of the control unit 3 and the output value is input to the NAND 241 at the high level. One input of the NAND 242 is a signal from the input / output terminal 8 via the internal circuit 2 and outputs a high level during the delay time of the internal circuit itself. The output of the NAND 241 is at a low level, and the test terminal 7 is fixed at a low level during LSI measurement by direct input from an external terminal, so that the output value of the OR 25 is at a low level. The input of AND26 is the LSI internal circuit 2
However, since the output of the OR 25 is at the low level, the output of the AND 26 is at the low level and is output to the input / output switching signal line 12.

【0075】入出力バッファ5が出力モードから入力モ
ードへ切り替わる時の中間電位を、中間電位検出部4で
検出することで内部回路2を介して入力される入出力切
替端子8からの信号よりも高速に入出力バッファ5の入
出力切替信号線12に入力出来るようにした。
The intermediate potential at the time when the input / output buffer 5 switches from the output mode to the input mode is detected by the intermediate potential detecting section 4, so that the intermediate potential is higher than the signal from the input / output switching terminal 8 input via the internal circuit 2. High-speed input to the input / output switching signal line 12 of the input / output buffer 5 is enabled.

【0076】入出力バッファ5の入出力端子11が入出
力確定状態であれば、中間電位検出部4のEX−NOR
19はハイレベルを出力し制御部3には、中間電位検出
部4からのハイレベルが入力され、制御部3の出力値は
入出力切替端子8からの信号が入出力切替信号線12に
出力されることになる。
When the input / output terminal 11 of the input / output buffer 5 is in the input / output determined state, the EX-NOR
19 outputs a high level, and the control unit 3 receives the high level from the intermediate potential detection unit 4 and outputs the signal from the input / output switching terminal 8 to the input / output switching signal line 12 Will be done.

【0077】入出力切替端子8からの信号が、中間電位
検出部4からの信号より入出力切替信号線12に到達す
る時間が早かった場合では、入出力切替端子8からの信
号が入力される。結果的に、いち早く入出力切替信号線
12に到達した信号が入力モード切替信号として出力バ
ッファ10へ入力される。
If the signal from the input / output switching terminal 8 arrives at the input / output switching signal line 12 earlier than the signal from the intermediate potential detector 4, the signal from the input / output switching terminal 8 is input. . As a result, the signal that has reached the input / output switching signal line 12 earlier is input to the output buffer 10 as an input mode switching signal.

【0078】上述した実施の形態によれば、その製造上
の入出力特性をを示した図9を参照すると、横軸に入力
電圧5Vを、縦軸に出力電圧5Vをそれぞれ示しサンプ
ルA、B、Cの特性曲線をみると、例えば出力電圧2V
ではそれぞれの間の特性バラツキ幅は50mV以内に収
まっていることが分る。
According to the above-mentioned embodiment, referring to FIG. 9 showing the input / output characteristics in manufacturing, samples A and B show an input voltage of 5 V on the horizontal axis and an output voltage of 5 V on the vertical axis. , C, the output voltage is 2V, for example.
It can be seen that the characteristic variation width between them is within 50 mV.

【0079】[0079]

【発明の効果】上述した本発明の半導体集積回路は、少
なくとも1つのテスト端子と外部から供給される入出力
切替信号に応答して入出力バッファを入力モードまたは
出力モードに切り替える入出力切替端子とをもち、テス
ト端子にテスト信号が入力されたときに、入出力共用端
子の電位を検出する中間電位検出手段と、この中間電位
検出手段の出力信号を受け入出力バッファに入出力切替
信号を出力する入出力切替制御手段とを備えるので、第
1の効果として、入出力線上の中間電位状態による入出
力バッファ1個当たり約60mAの貫通電流が流れる時
間を短縮し、かつ、入出力バッファ1個当たり約60m
Vの接地電位の上昇時間も短縮出来、LSI測定時のノ
イズによって測定不能となるテストトラブルがなくな
る。
According to the semiconductor integrated circuit of the present invention described above, at least one test terminal and an input / output switching terminal for switching an input / output buffer to an input mode or an output mode in response to an input / output switching signal supplied from the outside. An intermediate potential detecting means for detecting the potential of the common input / output terminal when a test signal is input to the test terminal; and receiving an output signal of the intermediate potential detecting means and outputting an input / output switching signal to the input / output buffer. The first effect is that the time required for a through current of about 60 mA per input / output buffer to flow through the input / output buffer due to the intermediate potential state on the input / output line is reduced, and that the input / output About 60m per
The rise time of the ground potential of V can be shortened, and a test trouble that cannot be measured due to noise at the time of measuring the LSI is eliminated.

【0080】その理由は、入出力バッファの入出力切替
線にバスファイトによって発生した中間電位検出信号を
内部回路から出力される信号よりも高速に入力すること
が出来ようにしたからである。
The reason is that the intermediate potential detection signal generated by the bus fight can be input to the input / output switching line of the input / output buffer faster than the signal output from the internal circuit.

【0081】第2の効果は、インバータやバッファでは
約しきい値が1.0V以上の電圧が必要であるが、15
0mV以上の電圧で精度の高い検出が出来るようにな
り、バスファイトを回避するための回路規模も小さくな
った。
The second effect is that although a threshold voltage of about 1.0 V or more is required for an inverter or a buffer,
High-precision detection can be performed at a voltage of 0 mV or more, and the circuit scale for avoiding bus fight has also been reduced.

【0082】その理由は、中間電位検出部に差動アンプ
を用い、基準電圧として抵抗分割比による電圧値を用い
たので、しきい値電圧レベルを抵抗比の製造バラツキの
数パーセント以内に抑えることが出来るようになったか
らである。
The reason is that a differential amplifier is used for the intermediate potential detecting section, and a voltage value based on the resistance division ratio is used as the reference voltage, so that the threshold voltage level is kept within a few percent of the manufacturing variation of the resistance ratio. Is now possible.

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

【図1】本発明の半導体集積回路の一実施の形態を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図2】図1における中間電位検出部の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an intermediate potential detecting unit in FIG.

【図3】図2における差動比較部および基準電圧発生部
の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a differential comparison unit and a reference voltage generation unit in FIG. 2;

【図4】図2における基準電圧発生部の変形例の回路図
である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a modification of the reference voltage generator in FIG. 2;

【図5】図2における基準電圧発生部の他の変形例の回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of another modification of the reference voltage generator in FIG. 2;

【図6】図2における制御部の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a control unit in FIG. 2;

【図7】基準電圧設定のための負荷直線を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a load straight line for setting a reference voltage.

【図8】本発明の動作説明用のタイミングチャートであ
る。
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the present invention.

【図9】本発明の動作説明用の他のタイミングチャート
である。
FIG. 9 is another timing chart for explaining the operation of the present invention.

【図10】本発明の半導体集積回路の製造工程における
バラツキを示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing variations in a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図11】従来の半導体集積回路の一例を示すブロック
図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a conventional semiconductor integrated circuit.

【図12】従来の半導体集積回路の動作説明用のタイミ
ングチャートである。
FIG. 12 is a timing chart for explaining the operation of a conventional semiconductor integrated circuit.

【図13】従来の半導体集積回路のさらに他の例を示す
ブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing still another example of a conventional semiconductor integrated circuit.

【図14】従来の半導体集積回路の他の例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 14 is a block diagram showing another example of a conventional semiconductor integrated circuit.

【図15】従来の半導体集積回路の入出力バッファの製
造工程におけるバラツキを示す特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing variations in a manufacturing process of a conventional input / output buffer of a semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体集積回路(LSI) 2 内部回路 3 制御部 4 中間電位検出部 5 入出力バッファ 6 LSIテスタ 7 テスト端子 8 入出力切替端子 9,30,31,44 入力バッファ 10,27,28,43 出力バッファ 11 入出力共用端子 12 入出力切替信号線 13 第1の基準電圧発生部 14 第2の基準電圧発生部 15 第1の差動比較回路部 16 第2の差動比較回路部 17 第1の差動比較部 18 第2の差動比較部 19 EX−NOR(排他的論理和) 20,25 OR(論理和) 21 遅延回路 22 遅延素子 23,46,48,49,52 インバータ 26 AND 29 フローティング検出回路 32,36,38 一致回路 35,37 ディレーライン 33,34,39,40 ゲート 41,42 抵抗素子 45 比較器 47,241,242 NAND 50,51 NOR 53 入出力端子 131,132,141,142 抵抗素子 133,143,151,154,155,161,1
62,164,166pチャネル型MOSトランジスタ 134,143,144,152,155,153,1
56,163,165,167 nチャネル型MOS
トランジスタ
Reference Signs List 1 semiconductor integrated circuit (LSI) 2 internal circuit 3 control unit 4 intermediate potential detection unit 5 input / output buffer 6 LSI tester 7 test terminal 8 input / output switching terminal 9, 30, 31, 44 input buffer 10, 27, 28, 43 output Buffer 11 I / O shared terminal 12 I / O switching signal line 13 First reference voltage generator 14 Second reference voltage generator 15 First differential comparison circuit 16 Second differential comparison circuit 17 First Differential comparator 18 Second differential comparator 19 EX-NOR (exclusive OR) 20, 25 OR (logical OR) 21 Delay circuit 22 Delay element 23, 46, 48, 49, 52 Inverter 26 AND 29 Floating Detection circuit 32, 36, 38 Matching circuit 35, 37 Delay line 33, 34, 39, 40 Gate 41, 42 Resistance element 45 Comparator 47, 24 , 242 NAND 50,51 NOR 53 input and output terminals 131,132,141,142 resistance element 133,143,151,154,155,161,1
62, 164, 166 p-channel MOS transistors 134, 143, 144, 152, 155, 153, 1
56,163,165,167 n-channel MOS
Transistor

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力端子と、出力端子と、入出力共用端
子およびこの共用端子に接続され入力モードまたは出力
モードに切替制御される入出力バッファとを備える半導
体集積回路において、少なくとも1つのテスト端子と外
部から供給される入出力切替信号に応答して前記入出力
バッファを前記入力モードまたは前記出力モードに切り
替える入出力切替端子とをもち、前記テスト端子にテス
ト信号が入力されたときに、前記入出力共用端子の電位
を検出する中間電位検出手段と、この中間電位検出手段
の出力信号を受け前記入出力バッファに前記入出力切替
信号を出力する入出力切替制御手段とを備えることを特
徴とする半導体集積回路。
At least one test terminal in a semiconductor integrated circuit comprising an input terminal, an output terminal, an input / output shared terminal, and an input / output buffer connected to the shared terminal and controlled to switch between an input mode and an output mode. And an input / output switching terminal for switching the input / output buffer to the input mode or the output mode in response to an externally supplied input / output switching signal. When a test signal is input to the test terminal, An intermediate potential detecting means for detecting the potential of the writing output shared terminal, and input / output switching control means for receiving the output signal of the intermediate potential detecting means and outputting the input / output switching signal to the input / output buffer. Semiconductor integrated circuit.
【請求項2】 前記中間電位検出手段が、第1の基準電
圧発生手段とその基準電圧を一方の入力とし、他方の入
力が前記入出力共用端子に接続された第1の差動比較手
段と、第2の基準電圧発生手段とその基準電圧を一方の
入力とし、他方の入力が前記入出力共用端子に接続され
た第2の差動比較手段と、前記第1の差動比較手段の出
力信号と前記第2の差動比較手段の出力信号との排他的
論理和により中間電位検出信号を生成する中間電位生成
手段とからなる請求項1記載の半導体集積回路。
2. An intermediate potential detecting means, comprising: a first reference voltage generating means and a first differential comparing means having the reference voltage as one input and the other input connected to the input / output terminal. A second differential voltage generating means, a second differential voltage comparing means having one input as its reference voltage, and the other input connected to the input / output terminal, and an output of the first differential frequency comparing means. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising: intermediate potential generation means for generating an intermediate potential detection signal by an exclusive OR of a signal and an output signal of said second differential comparison means.
【請求項3】 前記中間電位生成手段は、前記第1およ
び前記第2の差動比較手段の出力信号をそれぞれ入力す
る排他的論理和回路と、この排他的論理和回路の出力信
号を所定の時間だけ遅延させる遅延回路と、この遅延回
路の遅延出力信号と前記排他的論理和回路の出力信号と
の論理をとる論理和回路とを備えて構成され、前記論理
和回路の出力信号を前記中間電位検出信号とする請求項
2記載の半導体集積回路。
3. An exclusive-OR circuit for inputting output signals of the first and second differential comparing means, respectively, and an intermediate potential generating means for converting an output signal of the exclusive-OR circuit into a predetermined signal. A delay circuit that delays by a time, and an OR circuit that takes a logic of a delay output signal of the delay circuit and an output signal of the exclusive OR circuit. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the signal is a potential detection signal.
【請求項4】 前記中間電位生成手段は、前記入出力共
用端子の電位が論理レベルのハイレベルからロウレベル
へ遷移するときに、この遷移期間の中間電位が、前記第
1および前記第2の差動比較手段と前記排他的論理和回
路とによりパルス信号として検出されても、このパルス
信号のパルス幅が前記遅延回路の遅延時間よりも狭けれ
ば前記中間電位検出信号として生成されず前記中間電位
検出信号が前の出力状態を維持する請求項3記載の半導
体集積回路。
4. The intermediate potential generating means, when the potential of the input / output terminal transitions from a high logic level to a low logic level, sets the intermediate potential during the transition period to the first and second difference. Even if the pulse signal is detected by the dynamic comparison means and the exclusive OR circuit, if the pulse width of the pulse signal is smaller than the delay time of the delay circuit, the pulse signal is not generated as the intermediate potential detection signal and the intermediate potential is not generated. 4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the detection signal maintains the previous output state.
【請求項5】 前記中間電位生成手段は、前記パルス信
号のパルス幅が前記遅延回路の遅延時間よりも広ければ
前記中間電位検出信号として生成され、この中間電位検
出信号により前記入出力切替端子から供給される信号よ
りも早いタイミングで前記入出力バッファを前記入力モ
ードに切り替える請求項4記載の半導体集積回路。
5. The intermediate potential generating means generates the intermediate potential detection signal if the pulse width of the pulse signal is wider than the delay time of the delay circuit, and outputs the intermediate potential detection signal from the input / output switching terminal according to the intermediate potential detection signal. 5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein said input / output buffer is switched to said input mode at a timing earlier than a supplied signal.
【請求項6】 前記第1の基準電圧発生手段は、一端が
電源電位に接続された第1のインピーダンス素子と一端
が接地電位に接続された第2のインピーダンス素子とが
互いに直列接続されこの直列接続点の電位を前記中間電
位よりも高く設定し、前記第2の基準電圧発生手段は、
一端が電源電位に接続された第3のインピーダンス素子
と一端が接地電位に接続された第4のインピーダンス素
子とが互いに直列接続されこの直列接続点の電位を前記
中間電位よりも低く設定してなる請求項2記載の半導体
集積回路。
6. The first reference voltage generating means, wherein a first impedance element having one end connected to a power supply potential and a second impedance element having one end connected to a ground potential are connected in series with each other. The potential of the connection point is set higher than the intermediate potential, and the second reference voltage generating means includes:
A third impedance element having one end connected to the power supply potential and a fourth impedance element having one end connected to the ground potential are connected in series with each other, and the potential at this series connection point is set lower than the intermediate potential. The semiconductor integrated circuit according to claim 2.
【請求項7】 前記第1、前記第2、前記第3および前
記第4のインピーダンス素子がそれぞれ抵抗素子であり
その抵抗値は前記第1のインピーダンス素子より前記第
2のインピーダンス素子の方が大きく設定され、かつ前
記第3および前記第4のインピーダンス素子もそれぞれ
抵抗素子でありその抵抗値は前記第4のインピーダンス
素子より前記第3のインピーダンス素子が大きく設定さ
れた請求項6記載の半導体集積回路。
7. The first, second, third, and fourth impedance elements are each a resistance element, and the resistance value of the second impedance element is larger than that of the first impedance element. 7. The semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein the third and fourth impedance elements are set as resistance elements, and the resistance value of the third impedance element is set to be larger than that of the fourth impedance element. .
【請求項8】 前記第1のインピーダンス素子が第1の
pチャネル型MOSトランジスタであり、前記第2のイ
ンピーダンス素子が第1の抵抗素子であり、前記第3の
インピーダンス素子が第2の抵抗素子であり第4のイン
ピーダンス素子が第1のnチャネル型MOSトランジス
タであって、前記第1のpチャネル型MOSトランジス
タのオン抵抗値は前記第1の抵抗素子の抵抗値よりも小
さく、前記第2の抵抗素子の抵抗値は前記第1のnチャ
ネル型MOSトランジスタのオン抵抗値よりも大きく設
定する請求項6記載の半導体集積回路。
8. The first impedance element is a first p-channel MOS transistor, the second impedance element is a first resistance element, and the third impedance element is a second resistance element. Wherein the fourth impedance element is a first n-channel MOS transistor, and the on-resistance value of the first p-channel MOS transistor is smaller than the resistance value of the first resistance element; 7. The semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein a resistance value of said resistance element is set to be larger than an on-resistance value of said first n-channel MOS transistor.
【請求項9】 前記第1のインピーダンス素子および電
源電位間に第2のpチャネル型MOSトランジスタが直
列接続で挿入され、前記第2のインピーダンス素子およ
び接地電位間に第2のnチャネル型MOSトランジスタ
が直列接続で挿入され、前記第3のインピーダンス素子
および電源電位間に第3のpチャネル型MOSトランジ
スタが直列接続で挿入され、前記第4のインピーダンス
素子および接地電位間に第3のnチャネル型MOSトラ
ンジスタが直列接続で挿入され、前記第2および前記第
3のpチャネル型MOSトランジスタのゲート電極には
前記テスト信号が、前記第2および前記第3のnチャネ
ル型MOSトランジスタのゲート電極には前記テスト信
号の反転信号がそれぞれ入力される請求項8記載の半導
体集積回路。
9. A second p-channel MOS transistor is inserted in series between the first impedance element and a power supply potential, and a second n-channel MOS transistor is inserted between the second impedance element and a ground potential. Are inserted in series, a third p-channel MOS transistor is inserted in series between the third impedance element and the power supply potential, and a third n-channel MOS transistor is inserted between the fourth impedance element and ground potential. A MOS transistor is inserted in series connection, the test signal is applied to the gate electrodes of the second and third p-channel MOS transistors, and the test signal is applied to the gate electrodes of the second and third n-channel MOS transistors. 9. The semiconductor integrated circuit according to claim 8, wherein an inverted signal of said test signal is input.
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