JP3246487B2 - 半導体集積回路とその制御信号の生成方法 - Google Patents

半導体集積回路とその制御信号の生成方法

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    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路と
その制御信号の生成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2(a)は、従来技術を示す回路図で
ある。この回路では、図2(b)に示すように、タイマ
カウンタ10は、カウントクロック信号CKに同期して
カウント動作し、リードバッファ20は、リードクロッ
ク信号RCKに同期してタイマカウンタ10の値を取り
込むようになっている。また、カウントクロック信号C
Kの立ち上がりで、タイマカウンタ10はカウント動作
するようになっている。
【0003】フリップフロップ9は、カウントクロック
信号CKに同期してリードストローブ信号RDSTを反
転した信号を取り込む。フリップフロップ9とカウント
クロック信号CKをAND回路30に入力し、その出力
であるリードクロック信号RCKの立ち上がりで、リー
ドバッファ20は、タイマカウンタ10の値を取り込
む。つまり、リードストローブ信号RDSTが”0”の
時は、リードバッファ20は、常に、タイマカウンタ1
0の値を取り込み、リードストローブ信号RDSTが”
1”の時は、リードバッファ20の値は更新されないよ
うに構成している。
【0004】そして、カウントクロック信号CKに対し
て、フリップフロップAの出力が、図2(b)に示すよ
うに、遅延する場合、ディレイ回路がない状態では、リ
ードストローブ信号RDSTが”1”の時に、リードク
ロック信号RCKが立ち上がってしまい、この為、デー
タが取り込まれて所定の動作をしなくなってしまう。こ
の為、ディレイ回路40を挿入することにより、カウン
トクロック信号CKを遅延させてから、リードクロック
信号RCKを生成し、確定したリードバッファ20の値
をリードデータバス50に出力させている。
【0005】しかし、この場合、ディレイ回路40が挿
入されている為に、スタティックな解析ツールでの解析
が困難となっていた。
【0006】図3(a)は、従来の他の回路例であり、
特開平2−7284号公報に記載されているものであ
る。
【0007】この回路の場合、図3(b)に示すよう
に、リードストローブ信号が、クロックの1周期より短
いとき、ヒゲ50が出るために、このヒゲ50がリード
クロックとして働き、この為、矢印のタイミングで、デ
ータを取り込んでしまい、その結果、誤動作するという
欠点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、スタティックな解
析が可能であり、しかも、リードストローブ信号が、ク
ロックの1周期より短いような場合でも誤動作のない新
規な半導体集積回路とその制御信号の生成方法を提供す
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。
【0010】即ち、本発明に係わる半導体集積回路の第
1態様は、内部クロック信号で動作する論理回路と、前
記内部クロック信号と同期していない読出し信号で、前
記論理回路のデータをリードバッファに読み出すように
した半導体集積回路において、前記論理回路のデータを
リードバッファに読み出す指示をするリードストローブ
信号の状態に基づき、信号を反転させて出力するか又は
そのまま出力するかを選択するセレクタと、前記セレク
タの選択した信号を前記内部クロック信号のタイミング
でラッチすると共に、このラッチした信号を前記セレク
タに導くように構成した第1のフリップフロップ回路
と、前記第1のフリップフロップ回路の出力信号を前記
内部クロック信号のタイミングでシフトする第2のフリ
ップフロップ回路と、前記第1のフリップフロップ回路
の出力信号と前記第2のフリップフロップ回路の出力信
号との排他的論理和をとる排他的論理和回路とからな
り、前記排他的論理和回路の出力を前記リードバッファ
の読出し用のクロック信号としたことを特徴とするもの
であり、叉、第2態様は、前記第1のフリップフロップ
回路の出力信号は、反転した状態で前記セレクタの一方
の端子に入力され、前記セレクタの他方の端子には、前
記第1のフリップフロップ回路の出力信号がそのまま入
力されるように構成したことを特徴とするものである。
【0011】叉、本発明に係わる半導体集積回路の制御
信号の生成方法の態様は、内部クロック信号で動作する
論理回路と、前記内部クロック信号と同期していない読
出し信号で、前記論理回路のデータをリードバッファに
読み出すようにした半導体集積回路の制御信号の生成方
法であって、前記リードバッファへの読出しを指示する
リードストローブ信号が、読出しを指示している時、前
記クロック信号に同期して反転する第1のパルス信号を
生成し、前記リードストローブ信号が、読出しを指示し
ていない時、前記反転動作を停止して、ハイレベル又は
ローレベルの一定の信号を継続して出力する第1の工程
と、前記第1の工程で生成された信号を前記内部クロッ
ク信号に同期させて1クロック分シフトせしめる第2の
工程と、前記第1の工程で生成された信号と前記第2の
工程で生成された信号との排他的論理和をとり、その結
果得られた信号を読出し用のクロック信号にする第3の
工程と、で構成したことを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に係わる半導体集積回路
は、内部クロック信号で動作する論理回路と、前記内部
クロック信号と同期していない読出し信号で、前記論理
回路のデータをリードバッファに読み出すようにした半
導体集積回路において、前記論理回路のデータをリード
バッファに読み出す指示をするリードストローブ信号の
状態に基づき、信号を反転させて出力するか又はそのま
ま出力するかを選択するセレクタと、前記セレクタの選
択した信号を前記内部クロック信号のタイミングでラッ
チすると共に、このラッチした信号を前記セレクタに導
くように構成した第1のフリップフロップ回路と、前記
第1のフリップフロップ回路の出力信号を前記内部クロ
ック信号のタイミングでシフトする第2のフリップフロ
ップ回路と、前記第1のフリップフロップ回路の出力信
号と前記第2のフリップフロップ回路の出力信号との排
他的論理和をとる排他的論理和回路とからなり、前記排
他的論理和回路の出力を前記リードバッファの読出し用
のクロック信号としたことを特徴とするものである。
【0013】
【実施例】以下に、本発明に係わる半導体集積回路とそ
の制御信号の生成方法の具体例を図面を参照しながら詳
細に説明する。
【0014】図1(a)は本発明の半導体集積回路の回
路図、図1(b)はそのタイミング図であって、これら
の図には、内部クロック信号CKで動作する論理回路1
0と、前記内部クロック信号CKと同期していない読出
し信号RDSTで、前記論理回路10のデータをリード
バッファ20に読み出すようにした半導体集積回路にお
いて、前記論理回路10のデータをリードバッファ20
に読み出す指示をするリードストローブ信号RDSTの
状態に基づき、信号2Aを反転させて出力するか又はそ
のまま出力するかを選択するセレクタ1と、前記セレク
タ1の選択した信号を前記内部クロック信号CKのタイ
ミングでラッチすると共に、このラッチした信号2Aを
前記セレクタ1に導くように構成した第1のフリップフ
ロップ回路2と、前記第1のフリップフロップ回路2の
出力信号2Aを前記内部クロック信号CKのタイミング
でシフトする第2のフリップフロップ回路3と、前記第
1のフリップフロップ回路2の出力信号2Aと前記第2
のフリップフロップ回路3の出力信号3Aとの排他的論
理和をとる排他的論理和回路4とからなり、前記排他的
論理和回路4の出力を前記リードバッファ20の読出し
用のクロック信号RCKとしたことを特徴とする半導体
集積回路が示され、又、前記第1のフリップフロップ回
路2の出力信号2Aは、反転した状態で前記セレクタ1
の一方の端子に入力され、前記セレクタ1の他方の端子
には、前記第1のフリップフロップ回路2の出力信号2
Aがそのまま入力されるように構成したことを特徴とす
る半導体集積回路が示されている。
【0015】以下に、第1の具体例を更に詳細に説明す
る。
【0016】なお、従来例と同一部分には、同一符号を
付して、その説明を省略する。
【0017】図1において、タイマカウンタ10はカウ
ントクロック信号CKに同期してカウント動作し、リー
ドバッファ20はリードクロック信号RCKに同期して
タイマカウンタ10の値を取り込む。また、カウントク
ロック信号CKとリードストローブ信号RDSTは非同
期である。
【0018】図1(b)に示すように、カウントクロッ
ク信号CKの立ち上がりに同期してタイマカウンタ10
は、カウント動作を行う。リードストローブ信号RDS
Tが”0”の時、つまりCPUからのリード信号が発生
していない場合は、カウントクロック信号CKの立ち上
がりに同期して、フリップフロップ2は、フリップフロ
ップ2の出力信号2Aの反転データを取り込むように構
成している。そして、カウントクロック信号CKの次の
立上がりでは、フリップフロップ3は、フリップフロッ
プ2の出力信号2Aをシフトすると共に、EXOR(排
他的論理和)回路4では、フリップフロップ2の出力信
号2Aとフリップフロップ3の出力信号3Aとの排他的
論理和をとるように構成しているから、リードストロー
ブ信号RDSTが”0”の時に、リードクロック信号R
CKに同期して、タイマカウンタ10のデータをリード
バッファ20に取り込む。なお、EXOR回路4の出力
信号とカウントクロック信号とを入力し、リードクロッ
ク信号RCKを出力しているAND回路5は、シュミレ
ーションのために挿入したものであり、本発明の動作に
関係していない。
【0019】一方、リードストローブ信号が”1”の時
には、リードクロックRCKが、立上がらないように構
成されている。即ち、リードストローブ信号が”1”の
時、つまりCPUからのリードが発生している場合に
は、フリップフロップ2は、カウントクロック信号CK
の立ち上がりに同期してフリップフロップ2の出力信号
2Aをそのまま取り込む。従って、フリップフロップ
2、3の出力信号は、共に”0”又は”1”となり(図
1のタイミングでは、”0”)、従って、EXOR回路
4の出力は”0”となるから、リードクロック信号RC
Kは生成されない。その結果、リードバッファ20の値
は更新されず、リードバッファ20は、リードストロー
ブ信号RDSTが”0”の時にタイマカウンタ10から
取り込んだデータを保持する。
【0020】
【発明の効果】本発明に係わる半導体集積回路とその制
御信号の生成方法は、上述のように構成したので、タイ
マカウンタのクロックと非同期にタイマカウント値をリ
ードする場合に、リード側のバスを待たせることなく、
且つ、確定したリードバッファ値をリードデータバスに
出力させることができる。特に、リードストローブ信号
が、クロックの1周期より短いような場合でも誤動作が
発生しない。
【0021】更に、スタティックな解析ツールでの解析
も可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の半導体集積回路の回路図、
(b)はそのタイミング図である。
【図2】(a)は従来の半導体集積回路の回路図、
(b)はそのタイミング図である。
【図3】(a)は他の従来の半導体集積回路の回路図、
(b)はそのタイミング図である。
【符号の説明】
1 セレクタ 2、3 フリップフロップ回路 4 排他的論理和回路 5 AND回路 10 タイマカウンタ 20 リードバッファ 30 AND回路 40 ディレイ回路 50 データバス CK カウントクロック RCK リードクロック RDST リードストローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 7/027 G11C 7/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部クロック信号で動作する論理回路
    と、前記内部クロック信号と同期していない読出し信号
    で、前記論理回路のデータをリードバッファに読み出す
    ようにした半導体集積回路において、 前記論理回路のデータをリードバッファに読み出す指示
    をするリードストローブ信号の状態に基づき、信号を反
    転させて出力するか又はそのまま出力するかを選択する
    セレクタと、 前記セレクタの選択した信号を前記内部クロック信号の
    タイミングでラッチすると共に、このラッチした信号を
    前記セレクタに導くように構成した第1のフリップフロ
    ップ回路と、 前記第1のフリップフロップ回路の出力信号を前記内部
    クロック信号のタイミングでシフトする第2のフリップ
    フロップ回路と、 前記第1のフリップフロップ回路の出力信号と前記第2
    のフリップフロップ回路の出力信号との排他的論理和を
    とる排他的論理和回路とからなり、前記排他的論理和回
    路の出力を前記リードバッファの読出し用のクロック信
    号としたことを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 前記第1のフリップフロップ回路の出力
    信号は、反転した状態で前記セレクタの一方の端子に入
    力され、前記セレクタの他方の端子には、前記第1のフ
    リップフロップ回路の出力信号がそのまま入力されるよ
    うに構成したことを特徴とする請求項1記載の半導体集
    積回路。
  3. 【請求項3】 内部クロック信号で動作する論理回路
    と、前記内部クロック信号と同期していない読出し信号
    で、前記論理回路のデータをリードバッファに読み出す
    ようにした半導体集積回路の制御信号の生成方法であっ
    て、 前記リードバッファへの読出しを指示するリードストロ
    ーブ信号が、読出しを指示している時、前記クロック信
    号に同期して反転する第1のパルス信号を生成し、前記
    リードストローブ信号が、読出しを指示していない時、
    前記反転動作を停止して、ハイレベル又はローレベルの
    一定の信号を継続して出力する第1の工程と、 前記第1の工程で生成された信号を前記内部クロック信
    号に同期させて1クロック分シフトせしめる第2の工程
    と、 前記第1の工程で生成された信号と前記第2の工程で生
    成された信号との排他的論理和をとり、その結果得られ
    た信号を読出し用のクロック信号にする第3の工程と、 で構成したことを特徴とする半導体集積回路の制御信号
    の生成方法。
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