JP3003577B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路に関
し、特に高速な動作を必要とするLSIのデータ出力部
に用いられる出力インピーダンスコントロール回路に関
する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to an output impedance control circuit used for a data output section of an LSI requiring high-speed operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、高性能なマイクロプロセッサ(M
PU)の登場により、ワークステーションやパーソナル
コンピュータの性能は飛躍的に向上しているが、マルチ
メディア時代には、画像、音声等の膨大なデータ処理が
必要とされるため、より高速処理が可能なコンピュータ
が求められている。したがって、この要求を満たすため
にはMPUの性能のみならず、メモリやコントローラ等
の周辺LSIの処理速度の向上が必須である。LSI間
のインターフェースについて言えば、これまで5V電源
に対応してきたTTLインターフェースでは、もはや5
0MHz以上の動作は難しくなっている。その主な理由
として、信号振幅が大きいため、(a)信号線・電源ノ
イズの発生、(b)反射雑音・クロストークノイズの発
生、(c)消費電力の増大等が挙げられる。2. Description of the Related Art In recent years, high-performance microprocessors (M
(PU) has dramatically improved the performance of workstations and personal computers, but in the multimedia age, enormous data processing of images and sounds is required, so higher speed processing is possible Computer is required. Therefore, in order to satisfy this demand, it is essential to improve not only the performance of the MPU but also the processing speed of peripheral LSIs such as a memory and a controller. Speaking of the interface between LSIs, the TTL interface that has supported a 5V power supply
Operation at 0 MHz or higher has become difficult. The main reasons are (a) generation of signal line / power supply noise, (b) generation of reflection noise / crosstalk noise, and (c) increase in power consumption due to the large signal amplitude.
【0003】それに対し、LSI間の伝達信号を小振幅
化することにより上記問題点の改善がかなりなされてき
た。小振幅インターフェースとして、LVTTL、GT
L、CTTが次々に開発され、最近ではHSTLやST
−BUS等の新規インターフェースも開発されている。
これらの小振幅インターフェースの登場により、100
MHz付近の動作は現実のものとなったが、それ以上の
周波数で動作させる場合、伝達信号の反射が最大の問題
となる。ここでLSI間の伝達信号の反射の弊害につい
て考える。一般に伝送線路間すなわち図5(a)のよう
に、信号発生源側の出力トランジスタ31、伝送線路3
2、負荷側のインバータ34に接続された終端抵抗33
の間のインピーダンスのマッチングがとれている場合
は、図5(b)のように受信端(負荷部)の波形に乱れ
は生じない。しかしインピーダンスマッチングがとれて
いない場合では、受信端で伝達信号の反射が起こり、図
5(c)に示す乱れた波形となる。このような乱れた波
形を次段のLSIが受ける場合、波形を取り込むタイミ
ングにより“L”にも“H”にもなってしまう。もし
“H”を取り込むべきときに、“L”を取り込んでしま
うと、装置が誤動作することになる。見方を変えると、
伝達信号の反射によりアクセス自体に遅れが発生してい
るともいえる。On the other hand, the above problems have been considerably improved by reducing the amplitude of a signal transmitted between LSIs. LVTTL, GT as small amplitude interface
L and CTT have been developed one after another, and recently HSTL and ST
New interfaces such as BUS are also being developed.
With the advent of these small-amplitude interfaces, 100
The operation around MHz has become a reality, but when operating at higher frequencies, reflection of the transmitted signal is the biggest problem. Here, the adverse effect of reflection of a transmission signal between LSIs will be considered. Generally, between the transmission lines, that is, as shown in FIG.
2. Terminating resistor 33 connected to load-side inverter 34
If the impedances are matched, there is no disturbance in the waveform at the receiving end (load section) as shown in FIG. However, when impedance matching is not achieved, the transmission signal is reflected at the receiving end, resulting in a distorted waveform shown in FIG. When such a disturbed waveform is received by the next-stage LSI, it becomes "L" or "H" depending on the timing of capturing the waveform. If “L” is taken in when “H” should be taken in, the device will malfunction. From a different perspective,
It can be said that the access itself is delayed due to the reflection of the transmission signal.
【0004】複数のLSIを使い装置を構築する場合、
LSI間すべてにおいてインピーダンスマッチングがと
れている状態が理想的であるが、現実的に拡散プロセス
ばらつきによりLSIの出力インピーダンスを均一にす
ることは難しい。また仮にLSIチップ上で出力部を特
定のインピーダンスにあわせることができたとしても、
LSIを実装したときのパッケージやプリント基板のイ
ンダクタンスや容量の影響でマッチングがずれる可能性
もある。以上の点から出力インピーダンスをLSI製造
後、可変できる自由度を持たないと安定な高周波動作は
難しくなる。When a device is constructed using a plurality of LSIs,
Ideally, impedance matching is achieved between all the LSIs. However, it is difficult to make the output impedance of the LSI uniform due to diffusion process variations. Also, even if the output unit can be adjusted to a specific impedance on the LSI chip,
The matching may be shifted due to the influence of the inductance and capacitance of the package and the printed circuit board when the LSI is mounted. From the above points, stable high-frequency operation becomes difficult unless the output impedance has a degree of freedom after the LSI is manufactured.
【0005】このような問題に対し、出力波形の反射を
抑えるために図6(a)に示す出力インピーダンスコン
トロール回路が提案されている。この回路は出力インピ
ーダンスを外付け抵抗の値により可変できるようにした
ものである。同図に示すように、任意の可変電位(VA
L)を作るため電源間に接続された外付け抵抗21と、
この外付け抵抗21に対してそれぞれ並列接続された複
数個、ここでは3個のNMOSトランジスタ22a〜2
2cと、1つの固定電位(VREF)を作るため電源間
に接続された2つの内部抵抗23a,23bと、これら
の電位VALとVREFを比較するためのコンパレータ
24と、このコンパレータ24での比較電位を外部から
供給されるクロックに同期させて取り込むレジスタ25
と、このレジスタ25からの“H”,“L”信号に応じ
て加減算するクロック同期型アップダウンカウンタ26
を備えている。To solve such a problem, an output impedance control circuit shown in FIG. 6A has been proposed to suppress reflection of an output waveform. This circuit allows the output impedance to be varied by the value of an external resistor. As shown in FIG.
L), an external resistor 21 connected between the power supplies to make
A plurality of, here three, NMOS transistors 22a to 22a connected in parallel to the external resistor 21 respectively.
2c, two internal resistors 23a and 23b connected between the power supplies to generate one fixed potential (VREF), a comparator 24 for comparing these potentials VAL and VREF, and a comparison potential of the comparator 24. 25 that fetches data in synchronization with an externally supplied clock
And a clock synchronous type up / down counter 26 for adding / subtracting according to the “H” and “L” signals from the register 25.
It has.
【0006】また、このアップダウンカウンタ26に基
づいて最終的なインピーダンスを決定するために、前記
アップダウンカウンタ26のディジタル信号を一時的に
蓄える3個のラッチ群27a〜27cと、このラッチ2
7a〜27cからの信号を受け、かつ内部信号IN,I
NBおよびHiインピーダンス制御信号Hi−Zを入力
とし、次段出力トランジスタ群を駆動する3入力の論理
ゲート28b〜28d,28f〜28hと、内部信号と
Hiインピーダンス制御信号により次段出力トランジス
タ群を駆動する2入力の論理ゲート28a,28eと、
前記論理ゲート28a〜28hにより駆動される並列接
続された出力トランジスタ29a〜29hとが設けられ
る。ここで、NMOSトランジスタ群22a,22b,
22cと、出力トランジスタ29b,29c,29dお
よび29f,29g,29hの各サイズはそれぞれこの
順で整数比3:2:1の関係になっている。また出力ト
ランジスタ29a,29eは、出力インピーダンスの上
限値となるサイズとされる。In order to determine the final impedance based on the up / down counter 26, three latch groups 27a to 27c for temporarily storing the digital signal of the up / down counter 26 and the latch 2
7a to 27c and receives internal signals IN, I
NB and Hi-impedance control signal Hi-Z are input, and three-input logic gates 28b-28d, 28f-28h for driving the next-stage output transistor group, and the next-stage output transistor group are driven by the internal signal and the Hi-impedance control signal. Two-input logic gates 28a and 28e
Output transistors 29a to 29h connected in parallel driven by the logic gates 28a to 28h are provided. Here, the NMOS transistor groups 22a, 22b,
22c and the size of each of the output transistors 29b, 29c, 29d and 29f, 29g, 29h have an integer ratio of 3: 2: 1 in this order. The output transistors 29a and 29e are sized to be the upper limit of the output impedance.
【0007】この出力インピーダンスコントロール回路
では、任意の外付け抵抗21を接続することによりVA
Lの電位が決まる。仮にアップダウンカウンタ26の出
力が“000”で、NMOSトランジスタ22a〜22
cがすべてOFF状態とすると、VALのレベルは0V
となり、VREFの電位の方が高くなる。このとき、ラ
ッチ27a〜27cの出力も“000”とすると、並列
分割された出力トランジスタのうち、29b〜29d,
29f〜29hはOFFし、1対の29a,29eだけ
ON/OFF動作するので、現状出力インピーダンスは
一番大きい値になる。このときコンパレータ24は
“H”を出力し、そのデータが外部供給クロックの立ち
上がり(もしくは立ち下がり)エッジに同期してレジス
タ25に取り込まれる。そしてアップダウンカウンタ2
6もクロックに同期してカウントアップ(000→00
1)する。その結果NMOSトランジスタの1つ22c
がONし、VALの電位が上昇する。In this output impedance control circuit, VA is connected by connecting an optional external resistor 21.
The potential of L is determined. If the output of the up / down counter 26 is "000" and the NMOS transistors 22a to 22
If all the c are in the OFF state, the VAL level is 0 V
, And the potential of VREF becomes higher. At this time, assuming that the outputs of the latches 27a to 27c are also "000", among the output transistors divided in parallel, 29b to 29d,
Since 29f to 29h are turned off and only a pair of 29a and 29e are turned on / off, the current output impedance has the largest value. At this time, the comparator 24 outputs “H”, and the data is taken into the register 25 in synchronization with the rising (or falling) edge of the externally supplied clock. And up-down counter 2
6 also counts up in synchronization with the clock (000 → 00
1) Yes. As a result, one of the NMOS transistors 22c
Turns ON, and the potential of VAL rises.
【0008】その後、再びコンパレータでVALとVR
EFの比較を行い、VREFの電位の方が高い場合、前
と同じ動作により、カウントアップ(001→010)
し、NMOSトランジスタが別の組み合わせでON/O
FF(22b/22c)し、VALの電位を上げる。以
上の動作を繰り返しながら図6(b)のようにカウント
アップし、外付け抵抗21に比例したディジタル信号に
近づけていく。そしてVALの電位があるところまで上
がると、VREFよりも高くなり、アップダウンカウン
タはカウントダウンする。その後カウントアップ・ダウ
ンを繰り返しながらアップダウンカウンタは平衡値に達
する。そして外部制御信号Gによりラッチ27a〜27
cを開き出力トランジスタ29b〜29d,29f〜2
9hのON/OFF関係を決定し、ラッチを閉じること
によりその状態を保持する。出力インピーダンスが確定
するまでには、同図のように外部から供給される数サイ
クルのクロック信号が必要になる。After that, VAL and VR are again output from the comparator.
EF is compared, and when the potential of VREF is higher, the count-up is performed by the same operation as before (001 → 010).
And NMOS transistor is ON / O in another combination
FF (22b / 22c), and raises the potential of VAL. The above operation is repeated to count up as shown in FIG. 6B, and approach a digital signal proportional to the external resistor 21. When the potential of VAL rises to a certain point, it becomes higher than VREF, and the up / down counter counts down. Thereafter, the up / down counter reaches an equilibrium value while repeating count up / down. Then, the latches 27a to 27
c to open the output transistors 29b to 29d and 29f to 2
The ON / OFF relation of 9h is determined, and the state is maintained by closing the latch. Until the output impedance is determined, a clock signal of several cycles externally supplied is required as shown in FIG.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
集積回路は出力インピーダンスを所望する値に調整する
には、外部からクロックを供給する必要があるため、非
同期式のLSIには適さない。さらにAC的に出力イン
ピーダンスが決定するため、高速動作のLSIに使用す
る場合、ノイズ等の影響でレジスタやカウンタのビット
が反転し、希望とは異なる値の出力インピーダンスにな
るおそれがある。The above-mentioned conventional semiconductor integrated circuit requires an external clock to adjust the output impedance to a desired value, and is not suitable for an asynchronous LSI. Further, since the output impedance is determined on an AC basis, when used in a high-speed operation LSI, the bits of a register or a counter are inverted due to the influence of noise or the like, and the output impedance may be different from a desired value.
【0010】本発明の目的は、かかる高速LSI等にお
いて、出力インピーダンスを高速にかつ安定に決定し、
同期式ののLSIのみならず非同期式のLSIにも適用
可能な半導体集積回路を提供することにある。An object of the present invention is to determine the output impedance at high speed and stably in such a high-speed LSI, etc.
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit applicable to not only a synchronous LSI but also an asynchronous LSI.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回
路、特に出力インピーダンスコントロール回路は、複数
の参照電位を発生させる参照電位発生手段と、外付け抵
抗の抵抗値に対応した1つの電位を発生する単一電位発
生手段と、前記複数の参照電位と1つの電位を比較して
1つの電位の電位を判別し、この判別した電位に対応す
る信号を出力する電位判別手段と、前記電位判別手段の
判別出力に基づいて対応するコード信号を出力するコー
ドゲート手段と、このコードゲート手段のコード出力に
より駆動されてその出力インピーダンスを変化させる複
数の出力トランジスタ回路とを備え、前記参照電位発生
手段とこれに接続される電源との間、前記単一電位発生
手段とこれに接続される電源との間、前記判別手段の出
力端にそれぞれスイッチ手段を有し、かつ前記コードゲ
ート手段の出力端にラッチ手段を有し、前記ラッチ手段
により前記コードゲート手段の出力をラッチすると同時
に前記スイッチ手段をOFFするように構成したことを
特徴とする。A semiconductor integrated circuit according to the present invention, particularly an output impedance control circuit, generates reference potential generating means for generating a plurality of reference potentials, and generates one potential corresponding to the resistance value of an external resistor. A plurality of reference potentials and one potential to determine one potential, and output a signal corresponding to the determined potential; and a potential determining means. a code gate means for outputting a corresponding code signal based on the discrimination output, is driven by the code output of the code gate means and a plurality of output transistors circuit for changing the output impedance, the reference potential generating
Generating said single potential between the means and a power supply connected thereto;
Between the means and the power supply connected to the means,
Each of the force ends has a switch means;
Latch means at an output end of the latch means;
At the same time as latching the output of the code gate means.
And the switch means is turned off .
【0012】また、本発明においては、複数の参照電位
を発生させる参照電位発生手段と、外付け抵抗の抵抗値
に対応した1つの電位を発生する単一電位発生手段と、
前記複数の参照電位と1つの電位を比較して1つの電位
の電位を判別し、この判別した電位に対応する信号を出
力する電位判別手段と、前記電位判別手段の判別出力に
基づいて対応するコード信号を出力するコードゲート手
段と、このコードゲート手段のコード出力により駆動さ
れてその出力インピーダンスを変化させる複数の出力ト
ランジスタ回路とを備え、前記コードゲート手段は、ド
レインもしくはソースが最高電位もしくは最低電位に接
続された複数個のMOSトランジスタがそれぞれ複数個
単位で組を構成し、各組間ではMOSトランジスタの前
記最高電位と最低電位の接続形態がそれぞれ異なるとと
もに、いずれか1つの組が選択され、選択されたときに
は組を構成するMOSトランジスタのそれぞれのソース
もしくはドレインから電位を出力することを特徴とす
る。Also, in the present invention, a plurality of reference potentials
Potential generating means for generating the resistance, and the resistance value of the external resistor
A single potential generating means for generating one potential corresponding to
Comparing the plurality of reference potentials and one potential to one potential
Potential is determined, and a signal corresponding to the determined potential is output.
Potential discriminating means, and discrimination output of the potential discriminating means.
A code gate that outputs a corresponding code signal based on the
Driven by the stage and the code output of this code gate means.
Output impedance to change the output impedance
A plurality of MOS transistors each having a drain or a source connected to the highest potential or the lowest potential, each of which constitutes a plurality of sets, and the code gate means includes a plurality of MOS transistors each having a drain or a source connected to the lowest potential. The connection forms of the potential and the lowest potential are different from each other, and one of the sets is selected, and when selected, the potential is output from each source or drain of the MOS transistors constituting the set.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態の出
力インピーダンスコントロール回路である。この回路で
は、1つの固定電位(VDC)を作るため電源VDDと
GNDの間に接続された外付け抵抗1と、これに直列接
続された内部抵抗2a,2bと、複数の固定電位(VR
EF1〜VREF9)を作るため電源間に接続された複
数の内部抵抗3a〜3iと、これらの電位VDCとVR
EF1〜VREF9を比較するための複数のコンパレー
タ4a〜4iと、これらコンパレータの隣あった出力の
不一致を検出するためのEX−ORゲート5a〜5h
と、これらEX−ORゲート5a〜5hの出力を受け、
ディジタル信号(000〜111)を発生させる複数の
NMOSトランジスタから構成されたNMOSゲート6
を備えている。また、最終的な出力インピーダンスを決
定するために、2入力以上の論理ゲート7a〜7hと、
これら論理ゲート7a〜7hによって駆動される並列分
割した出力トランジスタ8a〜8hとが設けられる。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an output impedance control circuit according to a first embodiment of the present invention. In this circuit, an external resistor 1 connected between a power supply VDD and GND to generate one fixed potential (VDC), internal resistors 2a and 2b connected in series to this, and a plurality of fixed potentials (VR)
EF1 to VREF9), a plurality of internal resistors 3a to 3i connected between power supplies, and their potentials VDC and VR
A plurality of comparators 4a to 4i for comparing EF1 to VREF9 and EX-OR gates 5a to 5h for detecting a mismatch between outputs adjacent to these comparators
And the outputs of these EX-OR gates 5a to 5h,
NMOS gate 6 composed of a plurality of NMOS transistors for generating digital signals (000 to 111)
It has. Further, in order to determine the final output impedance, logic gates 7a to 7h having two or more inputs are provided.
Output transistors 8a to 8h divided in parallel driven by these logic gates 7a to 7h are provided.
【0014】ここで、コンパレータ4a〜4iは、図2
に示すように、PMOSトランジスタ9a〜9cと、N
MOSトランジスタ9d,9eと、インバータ(バッフ
ァ)9gで構成される差動増幅回路として構成される。
また、NMOSゲート6は、3個のMOSトランジスタ
が1組となり、各MOSトランジスタのドレインもしく
はソースをVDDもしくはGNDに接続し、選択的にゲ
ートを“H”とすることで、2進数のパターン(000
〜111)を作成する。また、前記出力トランジスタ8
a〜8hのサイズは、出力トランジスタ8a,8eは出
力インピーダンスの上限値となるサイズとされ、出力ト
ランジスタ8b〜8d,8f〜8hはそれぞれこの順序
で3:2:1の整数比のサイズとされている。Here, the comparators 4a to 4i are shown in FIG.
As shown in the figure, PMOS transistors 9a to 9c and N
It is configured as a differential amplifier circuit composed of MOS transistors 9d and 9e and an inverter (buffer) 9g.
The NMOS gate 6 has a set of three MOS transistors. The drain or source of each MOS transistor is connected to VDD or GND, and the gate is selectively set to “H”. 000
To 111). Further, the output transistor 8
The sizes of a to 8h are such that the output transistors 8a and 8e have the upper limit value of the output impedance, and the output transistors 8b to 8d and 8f to 8h have the integer ratio of 3: 2: 1 in this order. ing.
【0015】この出力インピーダンスコントロルー回路
によれば、任意の外付け抵抗1を接続することにより、
抵抗2a,2bとの間の電位分割によりVDCが決ま
る。ここで、内部抵抗2aは本来は無くてもよいが、外
付け抵抗1を0Ωにしたとき、次に述べるコンパレータ
の2つ入力の電位差がゼロにならないようにするために
設けている。このVDCが複数のコンパレータ4a〜4
iに共通に入力される。各コンパレータ4a〜4iの入
力の一方には、電源間に挿入されて電源を分圧する複数
の抵抗3a〜3iにより得られる複数の固定電位VRE
F1〜VREF9が入力される。コンパレータ4a〜4
iについては、VREF1〜VREF9のレベルに応じ
てトランジスタサイズ9a〜9cを変え、小振幅の電位
差を確実に増幅できるようにする。According to this output impedance control circuit, by connecting an optional external resistor 1,
VDC is determined by the potential division between the resistors 2a and 2b. Here, the internal resistor 2a may be originally absent, but is provided so that when the external resistor 1 is set to 0Ω, the potential difference between the two inputs of the comparator described below does not become zero. This VDC corresponds to a plurality of comparators 4a to 4
i is commonly input. One of the inputs of each of the comparators 4a to 4i has a plurality of fixed potentials VRE obtained by a plurality of resistors 3a to 3i inserted between the power supplies and dividing the power supply.
F1 to VREF9 are input. Comparators 4a to 4
Regarding i, the transistor sizes 9a to 9c are changed according to the levels of VREF1 to VREF9, so that the potential difference having a small amplitude can be reliably amplified.
【0016】ここで、VDCの電位がVREF4より高
く、VREF5より低いとした場合、コンパレータ群4
a〜4iの出力は4a〜4dは、“H”を出力し、4e
〜4hは“L”を出力する。これらの出力に対し、次段
のEX−ORは5a〜5cおよび5e〜5hはそれぞれ
の入力であるコンパレータ間の出力が一致しているので
“L”を出力し、EX−OR5dのみ入力であるコンパ
レータ間が不一致となっているので“H”を出力する。
この“H”出力信号によりNMOSゲート6の対応する
MOSトランジスタのゲートに選択的に“H”が入力さ
れるため、ディジタルパターンの“100”が出力され
る。If the potential of VDC is higher than VREF4 and lower than VREF5, the comparator group 4
The outputs 4a to 4d output "H", and the outputs 4e to 4e
4h output "L". With respect to these outputs, the next stage EX-OR outputs "L" since the outputs between the comparators 5a to 5c and 5e to 5h are the same, and outputs only the EX-OR 5d. "H" is output because the comparators do not match.
Since the "H" output signal selectively inputs "H" to the gate of the corresponding MOS transistor of the NMOS gate 6, "100" of the digital pattern is output.
【0017】これにより、次段ゲート7b〜7d,7f
〜7hの選択/非選択が決まり、さらに選択されたゲー
トの出力に基づいて次段の出力トランジスタ8a〜8h
のON/OFFが決まる。実際には内部信号IN,IN
Bにより出力トランジスタ8b〜8dもしくは8f〜8
hのON/OFF(“H”,“L”)が決まる。これに
より出力インピーダンスが決定される。すなわち、外付
け抵抗1に所定の抵抗のものを用いることにより、これ
に対応した出力インピーダンスに決定されることにな
る。この場合、外付け抵抗と内部抵抗群との関係につい
ては、あらかじめ何Ωの外付け抵抗を接続したとき、ど
のEX−ORの1出力が“H”となりディジタルパター
ンを選択し、選択されたディジタルパターンによりどの
程度の出力インピーダンスとなるかを決めておけばよ
い。Thus, the next stage gates 7b to 7d, 7f
7h are determined, and the output transistors 8a-8h at the next stage are further determined based on the output of the selected gate.
ON / OFF is determined. Actually, the internal signals IN, IN
B, the output transistors 8b to 8d or 8f to 8
ON / OFF (“H”, “L”) of h is determined. Thus, the output impedance is determined. That is, by using a predetermined resistor as the external resistor 1, the output impedance corresponding to this is determined. In this case, regarding the relationship between the external resistance and the internal resistance group, when an external resistance of how many Ω is connected in advance, one output of any EX-OR becomes “H” and a digital pattern is selected. It is only necessary to determine how much output impedance will be obtained depending on the pattern.
【0018】このように、この実施形態の出力インピー
ダンスコントロール回路では、外付け抵抗1を接続する
ことにより外部クロックや、アップデート用の制御ピン
を必要とすることなく、電源投入もしくは外付け抵抗の
接続により即、出力インピーダンスが決定する。したが
って非同期品のLSIにも適用可能である。また出力ト
ランジスタ用の電源VDDQを1.2VにすればGT
L、3.0VにすればCTT、1.5VにすればHST
L等各種インターフェースに適用できる。DC的に出力
インピーダンスが決まるので、AC的に決まる従来の回
路よりも安定である。なお、この実施形態では、3bi
tすなわち8通りの組み合わせが可能な回路例を示した
が、チップサイズの制約がなければ4bit以上の構成
が可能であることは言うまでもない。As described above, in the output impedance control circuit of this embodiment, the power supply is turned on or the connection of the external resistor is performed by connecting the external resistor 1 without the need for an external clock or a control pin for updating. Immediately determines the output impedance. Therefore, the present invention can be applied to an asynchronous LSI. If the power supply VDDQ for the output transistor is set to 1.2 V, GT
L, CTT for 3.0V, HST for 1.5V
It can be applied to various interfaces such as L. Since the output impedance is determined by DC, it is more stable than the conventional circuit determined by AC. In this embodiment, 3bi
t, that is, an example of a circuit in which eight combinations are possible is shown, but it goes without saying that a configuration of 4 bits or more is possible if there is no restriction on the chip size.
【0019】本発明の第2の実施形態を図3に示す。な
お、第1の実施形態と等価な部分には同一符号を付して
詳細な説明は省略している。前記第1の実施形態では複
数のコンパレータを用いており、その回路は抵抗群から
の小振幅の差電位をMOSレベルに変換する機能を有し
ている。しかし貫通電流が流れてしまうため消費電流を
少なくする必要のあるLSIに適用する場合には、電流
削減が必要になる。そこで、この第2の実施形態では、
NMOSゲート6のディジタルパターンの出力端にラッ
チ10a〜10cを設け、コンパレータ4a〜4iと共
に制御信号Gにより駆動させる構成としている。また、
コンパレータ4a〜4iは、図4に示すように、PMO
Sトランジスタ9a〜9cと、NMOSトランジスタ9
d〜9fと、インバータ9gとで差動増幅回路として構
成されているが、このインバータ9gの入力端にMOS
トランジスタ9fを接続し、制御信号Gにより動作させ
るように構成している。さらに、抵抗2bと電源との間
にPMOSトランジスタ11aを、抵抗3iと電源との
間にPMOSトランジスタ11bをそれぞれ介挿し、前
記制御信号Gにより駆動させるように構成される。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. Note that parts equivalent to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. In the first embodiment, a plurality of comparators are used, and the circuit has a function of converting a small-amplitude difference potential from the resistor group to a MOS level. However, when the present invention is applied to an LSI that requires a low current consumption because a through current flows, the current needs to be reduced. Therefore, in the second embodiment,
The latches 10a to 10c are provided at the output end of the digital pattern of the NMOS gate 6, and are driven by the control signal G together with the comparators 4a to 4i. Also,
The comparators 4a to 4i, as shown in FIG.
S transistors 9a to 9c and NMOS transistor 9
d to 9f and an inverter 9g are configured as a differential amplifier circuit.
The transistor 9f is connected so as to operate by the control signal G. Further, a PMOS transistor 11a is interposed between the resistor 2b and the power source, and a PMOS transistor 11b is interposed between the resistor 3i and the power source.
【0020】この回路においては、出力インピーダンス
を決定する前には制御信号Gを“L”にしておく。その
際ラッチ回路10a〜10cはスルー状態となるように
する。インピーダンスが決定される動作は図1と同じで
ある。次に、制御信号Gを“H”とし、ディジタルコー
ドをラッチすると同時に、コンパレータ4a〜4hに流
れる電流をPMOSトランジスタ9aをOFFすること
でカットする。またNMOSトランジスタ9fをONす
ることでインバータの入力レベルを“L”固定とし、次
段のインバータ9gの貫通電流を防ぐ。さらに抵抗2
a,2bと抵抗3a〜3iを流れる電流についてもPM
OSトランジスタ11a,11bをOFFさせることで
カットする。この機能を追加することによりスタンバイ
電流を大幅に削減できる。なお、この第2の実施形態に
ついてもGTL,CTT,HSTL等の小振幅インター
フェースに対応可能で、同期型のみならず非同期のLS
Iにも適用が可能であることは第1の実施形態と同じで
ある。In this circuit, the control signal G is set to "L" before determining the output impedance. At this time, the latch circuits 10a to 10c are set to a through state. The operation for determining the impedance is the same as in FIG. Next, the control signal G is set to "H" to latch the digital code and, at the same time, cut off the current flowing through the comparators 4a to 4h by turning off the PMOS transistor 9a. Further, by turning on the NMOS transistor 9f, the input level of the inverter is fixed at "L" to prevent a through current of the next-stage inverter 9g. Further resistance 2
a, 2b and the current flowing through the resistors 3a to 3i
It is cut by turning off the OS transistors 11a and 11b. By adding this function, the standby current can be significantly reduced. It should be noted that the second embodiment can also correspond to a small-amplitude interface such as GTL, CTT, HSTL, etc.
The same as in the first embodiment is applicable to I.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、発生され
る複数の参照電位と、外付け抵抗の抵抗値に対応した1
つの電位を比較して1つの電位の電位を判別し、この判
別した電位に対応する信号を出力し、この判別出力に基
づいて対応するコード信号を出力し、このコードゲート
手段のコード出力により出力トランジスタ回路を駆動し
て出力インピーダンスを変化させる構成としているの
で、小振幅インターフェースが必要な高速LSIにおい
て、より高速にかつ安定に、出力インピーダンスを決定
することができる。さらに、外部クロックが不要なた
め、非同期式のLSIにも適用が可能である。また制御
端子を1本増設することで、低消費電力を要求されるL
SIへの対応も可能である。これらのことから本発明
は、今後更なるLSIの高速化(200MHz以上)へ
の要求に対して十分効果を発揮する。さらに、請求項1
のスイッチ手段やラッチ手段を備えることにより、貫通
電流を防ぎつつ、スタンバイ電流を大幅に削減すること
が可能である。また、請求項2のMOSゲートにより、
コードゲート手段を簡易な回路とすることが可能とな
る。 As described above, according to the present invention, a plurality of reference potentials to be generated and one corresponding to the resistance value of an external resistor are provided.
The two potentials are compared to determine the potential of one potential, a signal corresponding to the determined potential is output, a corresponding code signal is output based on the determined output, and an output is provided by the code output of the code gate means. Since the output impedance is changed by driving the transistor circuit, the output impedance can be more quickly and stably determined in a high-speed LSI requiring a small-amplitude interface. Further, since an external clock is not required, the present invention can be applied to an asynchronous LSI. In addition, by adding one control terminal, L which requires low power consumption is required.
Compatibility with SI is also possible. From these facts, the present invention exerts a sufficient effect on the demand for further high-speed LSI (200 MHz or more) in the future. Further, claim 1
By providing switch means and latch means of
Dramatically reduce standby current while preventing current
Is possible. Further, according to the MOS gate of claim 2,
Code gate means can be a simple circuit
You.
【図1】本発明にかかる出力インピーダンスコントロー
ル回路の第1の実施形態の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of an output impedance control circuit according to the present invention.
【図2】図1のコンパレータの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the comparator shown in FIG. 1;
【図3】本発明の第2の実施形態の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
【図4】図3のコンパレータの回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of the comparator shown in FIG. 3;
【図5】出力インピーダンスが伝送線路に与える影響を
説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an effect of an output impedance on a transmission line.
【図6】従来の出力インピーダンスコントロール回路の
一例の回路図とその動作を説明するためのタイミング図
である。FIG. 6 is a circuit diagram of an example of a conventional output impedance control circuit and a timing chart for explaining its operation.
1 外付け抵抗 2a,2b 抵抗 3a〜3i 抵抗 4a〜4i コンパレータ 5a〜5h EX−ORゲート 6 NMOSゲート 7A〜7h 論理ゲート 8a〜8h 出力トランジスタ 9a〜9f MOSトランジスタ 10a〜10c ラッチ 11a,11b PMOSトランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 External resistance 2a, 2b Resistance 3a-3i Resistance 4a-4i Comparator 5a-5h EX-OR gate 6 NMOS gate 7A-7h Logic gate 8a-8h Output transistor 9a-9f MOS transistor 10a-10c Latch 11a, 11b PMOS transistor
Claims (5)
生手段と、外付け抵抗の抵抗値に対応した1つの電位を
発生する単一電位発生手段と、前記複数の参照電位と1
つの電位を比較して1つの電位の電位を判別し、この判
別した電位に対応する信号を出力する電位判別手段と、
前記電位判別手段の判別出力に基づいて対応するコード
信号を出力するコードゲート手段と、このコードゲート
手段のコード出力により駆動されてその出力インピーダ
ンスを変化させる複数の出力トランジスタ回路とを備
え、前記参照電位発生手段とこれに接続される電源との
間、前記単一電位発生手段とこれに接続される電源との
間、前記判別手段の出力端にそれぞれスイッチ手段を有
し、かつ前記コードゲート手段の出力端にラッチ手段を
有し、前記ラッチ手段により前記コードゲート手段の出
力をラッチすると同時に前記スイッチ手段をOFFする
ように構成したことを特徴とする半導体集積回路。1. A reference potential generating means for generating a plurality of reference potentials; a single potential generating means for generating one potential corresponding to a resistance value of an external resistor;
Potential determining means for comparing the two potentials to determine one potential and outputting a signal corresponding to the determined potential ;
Code gate means for outputting a corresponding code signal based on the judgment output of the potential judgment means, and a plurality of output transistor circuits driven by the code output of the code gate means to change the output impedance thereof , Between the potential generating means and the power supply connected thereto
Between the single potential generating means and a power supply connected thereto.
Switch means at the output end of the discriminating means.
And a latch means is provided at an output end of the code gate means.
The code gate means is output by the latch means.
Latch the force and turn off the switch at the same time
A semiconductor integrated circuit characterized by having such a configuration .
生手段と、外付け抵抗の抵抗値に対応した1つの電位を
発生する単一電位発生手段と、前記複数の参照電位と1
つの電位を比較して1つの電位の電位を判別し、この判
別した電位に対応する信号を出力する電位判別手段と、
前記電位判別手段の判別出力に基づいて対応するコード
信号を出力するコードゲート手段と、このコードゲート
手段のコード出力により駆動されてその出力インピーダ
ンスを変化させる複数の出力トランジスタ回路とを備
え、前記コードゲート手段は、ドレインもしくはソース
が最高電位もしくは最低電位に接続された複数個のMO
Sトランジスタがそれぞれ複数個単位で組を構成し、各
組間ではMOSトランジスタの前記最高電位と最低電位
の接続形態がそれぞれ異なるとともに、いずれか1つの
組が選択され、選択されたときには組を構成するMOS
トランジスタのそれぞれのソースもしくはドレインから
電位を出力することを特徴とする半導体集積回路。2. A reference potential generator for generating a plurality of reference potentials.
Generation means and one potential corresponding to the resistance value of the external resistor.
Means for generating a single potential;
The two potentials are compared to determine the potential of one potential.
Potential determining means for outputting a signal corresponding to the different potential;
A corresponding code based on the discrimination output of the potential discrimination means
Code gate means for outputting a signal, and the code gate
Driven by the code output of the means, its output impedance
A plurality of output transistor circuits for changing the
The code gate means includes a plurality of MOs each having a drain or a source connected to the highest potential or the lowest potential.
A plurality of S-transistors constitute a set in units of plural units, and the connection form of the highest potential and the lowest potential of the MOS transistor differs between each set, and one of the sets is selected. MOS to do
A semiconductor integrated circuit which outputs a potential from each source or drain of a transistor.
を発生させるため電源間に接続された複数の抵抗で構成
され、前記単一電位発生手段は電源間に接続された外付
け抵抗および複数の抵抗で構成され、前記電位判別手段
は、前記複数の参照電位と1つの電位と比較を行う複数
のコンパレータと、前記複数のコンパレータのうち隣接
する参照電位での比較を行う2つのコンパレータの出力
がそれぞれ入力される複数の排他的論理和(EX−O
R)ゲートとで構成され、前記コードゲート手段は前記
EX−ORゲートの出力を入力として対応する2進数の
信号を作成して出力する複数のMOSトランジスタから
なるMOSゲートとで構成されてなる請求項1または2
記載の半導体集積回路。Wherein said reference potential generating means is constituted by a plurality of connected resistors between the power supply for generating a plurality of reference potential, wherein said single potential generating means external resistor and multiple connected between the power supply is composed of a resistor, the potential determining means includes a plurality of comparators for comparing the plurality of reference potential and one potential, the output of the two comparators for comparing the reference potential adjacent one of said plurality of comparators Are respectively input to a plurality of exclusive ORs (EX-O
R) a gate, wherein the code gate means comprises a MOS gate composed of a plurality of MOS transistors for generating and outputting a corresponding binary signal by using an output of the EX-OR gate as an input. Item 1 or 2
A semiconductor integrated circuit as described in the above .
Sゲートの2進数出力を1つの入力とし、その他の入力
信号を1つ以上有する複数の論理ゲートと、前記論理ゲ
ートにより駆動されて出力インピーダンスを変化させる
並列接続された複数の出力トランジスタを備える請求項
1ないし3のいずれかに記載の半導体集積回路。 4. The output transistor circuit according to claim 1, wherein
A plurality of logic gates having a binary output of the S gate as one input and one or more other input signals, and a plurality of parallel-connected output transistors driven by the logic gate to change output impedance. Term
4. The semiconductor integrated circuit according to any one of 1 to 3 .
号は内部信号とハイインピーダンス制御信号である請求
項5記載の半導体集積回路。5. The semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein the other input signal of said plurality of logic gates is an internal signal and high impedance control signal.
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