JP3107947B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JP3107947B2
JP3107947B2 JP05147965A JP14796593A JP3107947B2 JP 3107947 B2 JP3107947 B2 JP 3107947B2 JP 05147965 A JP05147965 A JP 05147965A JP 14796593 A JP14796593 A JP 14796593A JP 3107947 B2 JP3107947 B2 JP 3107947B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に関
する。近年の半導体集積回路装置の高集積化、高機能化
に伴い、例えば、多チャンネルのデジタル−アナログ
(以下、単にD/Aという)変換器を備えたマイクロプ
ロセッサが増加してきている。そのため、各D/A変換
器の出力タイミングを別々に設定することにより、D/
A変換器の動作に伴って発生するノイズを低減して電源
電圧の変動を抑制することが望まれている。
【0002】
【従来の技術】図5に従来のマイクロプロセッサ10を
示す。CPU11と複数のラッチ13a〜13dとは内
部データバス12を介して接続されている。CPU11
は内部データバス12を介して複数ビットからなるデジ
タル信号DW1〜DW4を異なるタイミングで出力す
る。また、CPU11は各デジタル信号DW1〜DW4
の出力タイミングから若干遅れて各ラッチ13a〜13
dに対して書込信号WE1〜WE4をそれぞれ出力す
る。各ラッチ13a〜13dは書込信号WE1〜WE4
に同期してそれぞれデジタル信号DW1〜DW4を保持
する。各ラッチ13a〜13dにはタイマ回路15から
一定周期のクロック信号CLK1が出力制御信号として
入力される。各ラッチ13a〜13dはクロック信号C
LK1が入力されると、保持しているデータを各D/A
変換器14a〜14dにそれぞれ出力する。各D/A変
換器14a〜14dは入力されたデジタル信号DW1〜
DW4をそれぞれアナログ信号AO1〜AO4に変換し
て出力する。
【0003】従って、図6に示すように、各D/A変換
器14a〜14dの出力の変化タイミングは同時にな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したマ
イクロプロセッサでは、各D/A変換器14a〜14d
の出力の変化タイミングが同時であるため、図6に示す
ように、各変換器の動作に基づく電源ノイズも同時に発
生する。従って、全体での電源ノイズはD/A変換器の
個数倍のノイズとなり、マイクロプロセッサ上に形成さ
れている他の回路の誤動作を招くおそれがあった。
【0005】上記の問題を解決するために、CPUが各
ラッチ13a〜13dへの出力制御信号を異なるタイミ
ングで入力することにより、各D/A変換器14a〜1
4dの出力を互いに異なるタイミングで行わせることが
考えられる。ところが、このようにすると、CPU11
の負荷が大きくなり、マイクロプロセッサの処理能率が
低下するという問題が発生する。
【0006】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、多チャンネルのデジタ
ル−アナログ変換器の出力タイミングを互いに異なるタ
イミングに設定でき、よって電源ノイズの低減を図るこ
とができる半導体集積回路装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。請求項1に記載の発明は、異なるチャネルの
デジタル信号を保持する複数のラッチ1と、複数のラッ
チ1に対応して設けられ、デジタル信号をアナログ信号
に変換して出力する複数のD/A変換器2と、デジタル
信号を出力するための出力制御信号を複数のラッチ1に
タイミングを異ならせて供給するタイミング発生器3と
を備えることを要旨とする。
【0008】請求項2に記載の発明は、異なるチャネル
のデジタル信号を保持する複数のラッチ1と、複数のラ
ッチ1に対応して設けられ、デジタル信号をアナログ信
号に変換して出力する複数のD/A変換器2と、デジタ
ル信号を出力するための出力制御信号を複数のラッチ1
のそれぞれに順次に供給するタイミング発生器3とを備
えることを要旨とする。請求項3に記載の発明は、請求
項1又は請求項2に記載の半導体集積回路装置におい
て、タイミング発生回路3は、ラッチ1の個数に対応す
る複数のレジスタ部を有するシフトレジスタと、前記複
数のレジスタ部からの信号を選択的に前記ラッチに供給
するセレクタとを有することを要旨とする。
【0009】
【作用】従って、本発明によれば、タイミング発生器3
により順次一つのラッチ1に対して出力制御信号が出力
され、この出力制御信号に基づいて各ラッチ1から互い
に異なるタイミングでデジタル信号が出力される。各デ
ジタル−アナログ変換器2によって対応する各ラッチ1
のデジタル信号がアナログ信号に変換されて互いに異な
るタイミングで出力される。各デジタル−アナログ変換
器2の動作に基づく電源ノイズも互いに異なるタイミン
グで発生するため、全体での電源ノイズはデジタル−ア
ナログ変換器1個分のノイズとなる。その結果、他の回
路の誤動作が防止される。また、電源ノイズはタイミン
グ信号に同期しているため、電源ノイズの除去が容易に
なる。
【0010】
【実施例】以下、本発明をマイクロプロセッサに具体化
した一実施例を図2〜図4に従って説明する。本実施例
のマイクロプロセッサは4チャンネルのD/A変換器を
備えている。
【0011】図2に示すように、マイクロプロセッサは
CPU20、ラッチ22a〜22d、D/A変換器23
a〜23d及びタイミング発生器24を備えている。C
PU20は内部データバス21を介して各ラッチ22a
〜22dに接続されており、プログラムに基づいて各種
処理を実行する。CPU20はバス21を介して複数ビ
ットからなるデジタル信号DW1〜DW4を異なるタイ
ミングで出力する。また、CPU20は各デジタル信号
DW1〜DW4の出力タイミングから若干遅れて各ラッ
チ22a〜22dに対して書込信号WE1〜WE4をそ
れぞれ出力する。各ラッチ22a〜22dは書込信号W
E1〜WE4に同期してそれぞれデジタル信号DW1〜
DW4を保持する。
【0012】タイミング発生器24は、タイマ回路2
5、シフトレジスタ26、セレクタ27〜30、選択信
号設定回路としての設定レジスタ31〜34、及び出力
回路としてのレジスタ35〜38により構成されてい
る。
【0013】タイマ回路25は図4に示す一定周期のク
ロック信号CLKをシフトレジスタ26及びレジスタ3
5〜38に出力する。シフトレジスタ26は前記ラッチ
22a〜22dの個数と同数(4個)のレジスタ26a
〜26dからなり、レジスタ26dの出力はレジスタ2
6aに入力されている。シフトレジスタ26には1ビッ
トからなる論理値「1」の出力制御信号が保持されてい
る。シフトレジスタ26はクロック信号CLKのパルス
が入力される毎に各レジスタ26a〜26d間で前記出
力制御信号を順次シフトする。各レジスタ26a〜26
dはそのとき保持している信号SG1〜SG4をパラレ
ルで出力する。
【0014】各セレクタ27〜30は設定レジスタ31
〜34にそれぞれ接続されるとともに、全出力信号SG
1〜SG4をそれぞれ入力している。各設定レジスタ3
1〜34は前記バス21を介してCPU20に接続さ
れ、各レジスタ31〜34には各セレクタ27〜30が
それぞれ選択する信号を設定するための情報がCPU2
0により予め設定される。本実施例の設定レジスタ31
〜34はそれぞれ2ビットで構成され、21 桁IN2及
び20 桁IN1からなる選択信号情報が設定される。
【0015】図3に示すように、各セレクタ27〜30
は同一構成をなし、対応する設定レジスタ31〜34に
よって設定される選択信号情報に基づき、出力信号SG
1〜SG4からいずれか一つの信号を選択して出力す
る。すなわち、AND回路42は21 桁IN2及び20
桁IN1をインバータ40,41を介して入力する。A
ND回路43は21 桁IN2をインバータ40を介して
入力するとともに、20桁IN1を入力する。AND回
路44は21 桁IN2を入力するとともに、20桁IN
1をインバータ41を介して入力する。AND回路45
は21 桁IN2及び20 桁IN1を入力する。各AND
回路46〜49は各出力信号SG1〜SG4をそれぞれ
一方の入力とするとともに、各AND回路42〜45の
出力をそれぞれ他方の入力としている。OR回路50は
各AND回路46〜49の出力を入力し、選択信号So
を出力する。
【0016】各レジスタ35〜38には各セレクタ27
〜30の選択信号So1〜So4がそれぞれ入力される
とともに、クロック信号CLKが入力されている。各レ
ジスタ35〜38はクロック信号CLKのパルスが入力
される毎にその入力されている選択信号So1〜So4
を保持し、その保持した信号を出力制御信号OE1〜O
E4として出力する。
【0017】各ラッチ22a〜22dには各レジスタ3
5〜38の出力制御信号OE1〜OE4がそれぞれ入力
されている。各ラッチ22a〜22dの出力側にはD/
A変換器23a〜23dがそれぞれ接続されている。各
ラッチ22a〜22dは各出力制御信号OE1〜OE4
が活性(本実施例ではHレベル)であると、保持してい
るデジタル信号を各D/A変換器23a〜23dにそれ
ぞれ出力する。各D/A変換器23a〜23dは入力さ
れたデジタル信号DW1〜DW4をそれぞれアナログ信
号AO1〜AO4に変換して出力する。
【0018】次に上記のように構成されたマイクロプロ
セッサにおけるD/A変換器の作用を図4に従って説明
する。各D/A変換器23a〜23dのデジタル−アナ
ログ変換動作に先立って、CPU20により各ラッチ2
2a〜22dにデジタル信号DW1〜DW4が書き込ま
れているとする。
【0019】また、各設定レジスタ31〜34には選択
信号情報としてそれぞれ「00」、「01」、「1
0」、及び「11」がCPU20により設定されている
とする。すると、セレクタ27ではAND回路42の出
力のみが論理値「1」となるため、セレクタ27からは
出力信号SG1が選択信号So1として出力される。セ
レクタ28ではAND回路43の出力のみが論理値
「1」となるため、セレクタ28からは出力信号SG2
が選択信号So2として出力される。セレクタ29では
AND回路44の出力のみが論理値「1」となるため、
セレクタ29からは出力信号SG3が選択信号So3と
して出力される。さらに、セレクタ30ではAND回路
45の出力のみが論理値「1」となるため、セレクタ3
0からは出力信号SG4が選択信号So4として出力さ
れる。
【0020】そして、いま、シフトレジスタ26のレジ
スタ26aに論理値「1」の出力制御信号が保持されて
いるとする。すると、出力信号SG1〜SG4のうちS
G1のみが論理値「1」となり、選択信号So1〜So
4のうちSo1のみが論理値「1」となる。
【0021】この状態で、図4に示すように、クロック
信号CLKの1つ目のパルスが入力されると、レジスタ
26bに論理値「1」がシフトされる。各レジスタ35
〜38には各選択信号So1〜So4が保持され、出力
制御信号OE1のみが論理値「1」となり、他の信号O
E2〜OE4は論理値「0」となる。その結果、ラッチ
22aからデジタル信号DW1のみが出力され、この信
号DW1がD/A変換器23aによりアナログ信号AO
1に変換されて出力される。
【0022】クロック信号CLKの2つ目のパルスが入
力されると、レジスタ26cに論理値「1」がシフトさ
れる。各レジスタ35〜38には各選択信号So1〜S
o4が保持され、出力制御信号OE2のみが論理値
「1」となり、他の信号OE1,OE3,OE4は論理
値「0」となる。その結果、ラッチ22bからデジタル
信号DW2のみが出力され、この信号DW2がD/A変
換器23bによりアナログ信号AO2に変換されて出力
される。
【0023】クロック信号CLKの3つ目のパルスが入
力されると、レジスタ26dに論理値「1」がシフトさ
れる。各レジスタ35〜38には各選択信号So1〜S
o4が保持され、出力制御信号OE3のみが論理値
「1」となり、他の信号OE1,OE2,OE4は論理
値「0」となる。その結果、ラッチ22cからデジタル
信号DW3のみが出力され、この信号DW3がD/A変
換器23cによりアナログ信号AO3に変換されて出力
される。
【0024】さらに、クロック信号CLKの4つ目のパ
ルスが入力されると、レジスタ26aに論理値「1」が
シフトされる。各レジスタ35〜38には各選択信号S
o1〜So4が保持され、出力制御信号OE4のみが論
理値「1」となり、他の信号OE1〜OE3は論理値
「0」となる。その結果、ラッチ22dからデジタル信
号DW4のみが出力され、この信号DW4がD/A変換
器23dによりアナログ信号AO4に変換されて出力さ
れる。
【0025】すなわち、図4に示すように、各D/A変
換器23a〜23dのアナログ信号AO1〜AO4はク
ロック信号CLKに同期して互いに異なるタイミングで
出力される。そのため、各D/A変換器23a〜23d
の動作に基づく電源ノイズもクロック信号CLKに同期
して互いに異なるタイミングで発生する。その結果、ク
ロック信号CLKの各パルスの入力時におけるマイクロ
プロセッサ全体の電源ノイズはD/A変換器1個分の電
源ノイズとなる。
【0026】このように、本実施例では設定レジスタ3
1〜34に対して各セレクタ27〜30が選択する信号
の情報を格納するだけで、容易に各D/A変換器23a
〜23dの出力を互いに異なるタイミングに設定でき
る。これにより、任意の時期におけるマイクロプロセッ
サ全体の電源ノイズを低減でき、マイクロプロセッサ上
の他の回路の誤動作を防止することができる。
【0027】また、CPU20の負荷を増加させること
なく各D/A変換器23a〜23dの出力タイミングを
設定できるので、マイクロプロセッサの処理能率の低下
を防止することができる。
【0028】また、本実施例では各D/A変換器23a
〜23dの動作に伴う電源ノイズはクロック信号CLK
の各パルスに同期しているため、この電源ノイズを容易
に除去することができる。
【0029】なお、本実施例のタイミング発生器24に
おけるセレクタ27〜30、設定レジスタ31〜34、
及びレジスタ35〜38を省略してもよい。この場合に
は、シフトレジスタ26の出力信号SG1〜SG4をそ
れぞれ出力制御信号OE1〜OE4として各ラッチ22
a〜22dに直接入力すれるようにすればよい。
【0030】また、本実施例ではシフトレジスタ26を
ラッチ22a〜22dの個数と同数(4個)のレジスタ
26a〜26dで構成したが、ラッチの個数以上のレジ
スタで構成してもよい。この場合にはこれらレジスタの
全ての出力信号を各セレクタ27〜30にそれぞれ入力
し、各セレクタ27〜30により互いに異なる一つの出
力信号がそれぞれ選択されるように設定レジスタ31〜
34の選択信号情報を設定すればよい。
【0031】また、本実施例では1ビットからなる論理
値「1」の出力制御信号としたが、パラレルの複数ビッ
トからなる出力制御信号としてもよい。この場合には、
シフトレジスタの各レジスタ部をそれぞれ複数ビットの
レジスタで構成すればよい。
【0032】また、タイマ回路25のクロック信号CL
Kを任意の分周比に分周する分周器を設け、この分周器
の分周信号をシフトレジスタ26及びレジスタ35〜3
8に出力するようにしてもよい。
【0033】また、本実施例では4チャンネルのD/A
変換器を備えるマイクロプロセッサに具体化したが、D
/A変換器のチャンネル数を2チャンネル以上の任意の
チャンネル数としてもよい。
【0034】また、本実施例ではマイクロプロセッサに
具体化したが、多チャンネルD/A変換器を備える半導
体集積回路装置に具体化してもよい。
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
多チャンネルのデジタル−アナログ変換器の出力タイミ
ングを互いに異なるタイミングに設定でき、よって電源
ノイズの低減を図ることができる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】一実施例のマイクロプロセッサにおける多チャ
ンネルD/A変換器を示すブロック図である。
【図3】セレクタを示す回路図である。
【図4】多チャンネルD/A変換器の作用を示すタイム
チャートである。
【図5】従来のマイクロプロセッサにおける多チャンネ
ルD/A変換器を示すブロック図である。
【図6】従来の多チャンネルD/A変換器の作用を示す
タイムチャートである。
【符号の説明】
1,22a〜22d ラッチ 2,23a〜23d デジタル−アナログ変換器 3 タイミング発生器 26 シフトレジスタ 26a〜26d レジスタ 27〜30 セレクタ 31〜34 選択信号設定回路としての設定レジスタ 35〜38 出力回路としてのレジスタ CLK タイミング信号としてのクロック信号 OE1〜OE4 出力制御信号
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−136889(JP,A) 特開 平4−65917(JP,A) 特開 昭62−235933(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異なるチャネルのデジタル信号を保持す
    る複数のラッチと、 前記複数のラッチに対応して設けられ、デジタル信号を
    アナログ信号に変換して出力する複数のD/A変換器
    と、 デジタル信号を出力するための出力制御信号を前記複数
    のラッチにタイミングを異ならせて供給するタイミング
    発生器と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 異なるチャネルのデジタル信号を保持す
    る複数のラッチと、 前記複数のラッチに対応して設けられ、デジタル信号を
    アナログ信号に変換して出力する複数のD/A変換器
    と、 デジタル信号を出力するための出力制御信号を前記複数
    のラッチのそれぞれに順次に供給するタイミング発生器
    と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記タイミング発生回路は、 前記ラッチの個数に対応する複数のレジスタ部を有する
    シフトレジスタと、 前記複数のレジスタ部からの信号を選択的に前記ラッチ
    に供給するセレクタと、 を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
    の半導体集積回路装置。
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