JP3593737B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体集積回路に係り、特に外部端子から供給される外部動作信号で動作する複数の機能回路を有する半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3に従来の半導体集積回路の一例の回路構成図を示す。従来の半導体集積回路11は内部に夫々異なる動作信号によって動作する第1の機能回路12及び第2の機能回路13を有する。
【0003】
半導体集積回路11の端子T11には直流電源14が接続されており、半導体集積回路11は直流電源14から端子T11を介して供給される直流電圧VCCにより第1の機能回路12及び第2の機能回路13を含む内部回路を駆動する。
第1の機能回路12は端子T11及び端子T12と接続されており、端子T11から供給される直流電圧VCCに応じて出力信号を生成する。
【0004】
第2の機能回路13は端子T11に供給される直流電圧VCCから駆動固定電流を生成する定電流源15、I2 L(Integrated Injection Logic) ゲートの入力回路16、入力回路16に信号を供給する入力用トランジスタQ11より構成される。
【0005】
入力用トランジスタQ11のベースは半導体集積回路11の他の内部回路(例えば、発振回路)と接続されており、入力用トランジスタQ11はNPNトランジスタよりなり、他の内部回路から供給される内部動作信号(例えば、クロック)がハイでオン、ローでオフとなり、内部動作を反転させた信号を入力回路16に供給する。
【0006】
入力回路16はPNPトランジスタQ12、NPNトランジスタQ13よりなり、ウェハ上でいわゆるI2 Lゲートを構成している。入力回路16は入力用トランジスタQ11で反転された内部動作信号をさらに反転させ他の内部回路に供給する。
【0007】
また、半導体集積回路11では入力用トランジスタQ11のコレクタを外部端子T13に接続し、外部端子T13に外部から外部動作信号を供給することにより外部動作信号により第2の機能回路13を動作させることができる構成とされている。
【0008】
図4に従来の半導体集積回路11の動作波形図を示す。図4(A)は端子T12に供給される外部動作信号波形、図4(B)は半導体集積回路11の内部で第2の機能回路13に供給される内部動作信号波形、図4(C)は内部動作信号による回路動作時の入力回路16の入力動作信号波形、図4(D)は内部動作信号による回路動作時の入力回路16の出力信号波形、図4(E)は端子T13に供給される外部動作信号波形、図4(F)は外部動作信号による回路動作時の入力回路16の出力信号波形を示す。
【0009】
第1の機能回路12は図4(A)に示される信号により動作し、出力信号(図示せず)を生成する。
第2の機能回路13には内部信号による動作時に半導体集積回路11内部の発振器等から図4(B)に示されるような信号が供給される。図4(B)に示される信号は入力トランジスタQ11により反転され、図4(C)に示される信号とされ、入力回路16に供給される。
【0010】
入力回路16は図4(C)に示される信号を反転して図4(D)に示されるような信号として出力する。
また、第2の機能回路13を外部からの動作信号により動作させる場合、内部動作信号の第2の機能回路13への供給はカットし、端子T13に図4(E)に示されるような信号を供給する。入力回路16は、図4(E)の信号を反転させて図4(F)に示されるような信号として出力する。
【0011】
このように、従来の半導体集積回路11では別機能の第1の機能回路12及び第2の機能回路13を外部動作信号により動作させる場合、夫々の機能回路毎に外部端子T12,T13を設けていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の半導体集積回路では異なる機能の第1の機能回路12及び第2の機能回路13を外部からの動作信号により動作させるには夫々にの回路毎に外部から動作信号を入力するための外部端子を設けていたため、半導体集積回路の外部端子数が増加してしまい、装置の大型化につながる等の問題点があった。
【0013】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、外部からの動作信号による動作は維持しつつも、外部端子数を削減できる半導体集積回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部から供給されるパルス状の動作信号が供給されている複数の機能回路が内蔵された半導体集積回路において、動作信号が供給されており、動作信号を、その動作を、その電圧に応じて複数の機能回路のうち少なくとも一つの機能回路に選択的に供給する動作信号供給制御手段を有し、複数の機能回路は、各々、動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定されており、かつ、動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とすることを特徴とする。
【0015】
【作用】
本発明によれば、複数の機能回路を、各々、動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定し、かつ、動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とすることにより、複数の機能回路のうち所望の機能回路を選択的に動作させることができる。よって、複数の機能回路で動作信号を供給するための端子を共有化することができる。
【0016】
【実施例】
図1に本発明の半導体集積回路の一実施例の回路構成図を示す。
本実施例の半導体集積回路1は入力信号に対して予め決められた処理を施す第1の機能回路2、入力信号を反転させる第2の機能回路3、外部端子T2 に供給される外部動作信号に応じて第2の機能回路3への外部動作信号の供給を制御する動作信号供給制御回路4より構成される。
【0017】
半導体集積回路1の端子T1 には直流電源5が接続されていて、半導体集積回路1は直流電源5から供給される直流電圧VCCにより駆動される。
第1の機能回路2には半導体集積回路1の内部の発振回路等からのクロック又は半導体集積回路1の外部端子T2 から供給されるクロックが供給され、第1の機能回路2は供給されたクロックに応じて周波数変換等の第1の機能回路2に特有の動作を行なう。このとき、第1の機能回路2は例えばVCC以上ではクロック入力用トランジスタが飽和してしまい、Vcc以上では動作しない構成とされており、クロックのローレベルが0、ハイレベルがV1 (V1 <VCC)で動作する構成とされている。
【0018】
第2の機能回路3はI2 L(Integrated Injection Logic) ゲートを構成する入力回路6、入力回路6に駆動電流を供給する定電流源7、半導体集積回路1の内部発振器からのクロックを入力する入力トランジスタQ1 より構成される。
入力回路6は半導体基板上でラテラルPNPトランジスタとして形成される駆動電流注入用トランジスタQ2 、半導体基板上でバーチカルNPNトランジスタとして形成される出力トランジスタQ3 より構成され、I2 Lゲートを構成している。
【0019】
定電流源7は端子T1 に接続され、端子T1 に直流電源5より供給される直流電圧VCCが印加され、直流電圧VCCより入力回路6を駆動するための定電流を生成し、入力回路6のトランジスタQ2 のエミッタに供給する。
入力トランジスタQ1 はNPNトランジスタより構成され、エミッタは接地され、コレクタは入力回路6の入力となるトランジスタQ3 のベースに接続され、ベースに半導体集積回路1の内部回路の発振器等から供給されるクロックが供給される。
【0020】
動作信号供給制御回路4は請求項中の動作信号制御手段に相当し、PNPトランジスタQ4 ,Q5 、NPNトランジスタQ6 、抵抗R1 より構成され、外部クロックが入力される入力端子T2 と第2の機能回路3との間に設けられ、直流電源5が接続され、直流電圧VCCが印加される。端子T1 と接続され、入力端子T2 に供給される外部クロックが直流電圧VCC以上のレベルで反転するクロックのときには第2の機能回路3に外部クロックを供給し、直流電圧VCC以下のレベルで反転するクロックのときには第2の機能回路3には外部クロックを供給しない構成とされている。
【0021】
動作信号供給制御回路4のPNPトランジスタQ4 はエミッタが端子T2 に接続され、コレクタ及びベースが端子T1 に接続され、また、PNPトランジスタQ5 はエミッタが端子T2 に接続され、ベースが端子T1 に接続され、コレクタが抵抗R1 を介して接地され、さらに、NPNトランジスタQ6 はベースがトランジスタQ5 のコレクタと抵抗R1 の接続点に接続され、エミッタが接地され、コレクタが第2の機能回路6の入力回路6を構成するトランジスタQ3 のベースに接続されている。
【0022】
動作信号供給制御回路4では端子T2 に供給される外部クロックが直流電圧VCCより小さいレベルでハイ/ローとなるとトランジスタQ4 ,Q5 のエミッタ−ベース間には逆方向電圧が印加され、トランジスタQ4 ,Q5 はオフとなり、トランジスタQ6 のベースはローレベルとなり、トランジスタQ6 はオフとなるため、第2の機能回路3の入力はハイレベルに保持され、外部クロックは供給されない。
【0023】
また、端子T2 供給される外部クロックが直流電圧VCCより大きいレベルでハイ/ローとなると、外部クロックが直流電圧VCCでローレベルとなったときには、トランジスタQ4 ,Q5 のエミッタ−ベース間には逆方向電圧が印加され、トランジスタQ4 ,Q5 はオフとなり、トランジスタQ6 のベースはローとなり、トランジスタQ6 はオフとなるため、第2の機能回路3の入力はハイレベルとなる。
【0024】
また、端子T2 に供給される外部クロックが直流電圧VCCより大きい電圧(VCC+Vf )でハイレベルとなったときにはトランジスタQ4 ,Q5 のエミッタ−ベース間には順方向電圧が印加されることになり、トランジスタQ4 ,Q5 はオンするため、トランジスタQ6 のベースはハイとなり、トランジスタQ6 はオンし、第2の機能回路3の入力はローレベルとなる。
【0025】
このように外部端子T2 に供給する外部クロックをローレベルが0、ハイレベルがV1 (V1 <VCC)のクロックとすることにより、電圧VCC以下の電圧でハイ/ローとなるクロックで動作する第1の機能回路2を動作させることができる。このとき、外部クロックは電圧VCC以下であるため、動作信号供給制御回路4はオフとなり、第2の機能回路3の入力はハイレベルで一定となり、クロックは入力されないため、第2の機能回路3の動作は停止される。
【0026】
また、外部端子T2 に供給する外部クロックをローレベルがVCC、ハイレベルがVCC+Vf となるクロックとすることにより電圧VCC以下のクロックで動作する第1の機能回路2は動作せず、動作信号供給制御回路4はオンし、第2の機能回路3にクロックが入力され、第2の機能回路3を動作させることができる。
【0027】
図2に本発明の一実施例の動作波形図を示す。図2(A)は第1の機能回路2を動作させるときに外部端子T2 に供給する外部クロックの波形、(B)は第1の機能回路2の動作時の第2の機能回路3の入力信号波形、(C)は第2の機能3を動作させるときに外部端子T2 に供給する外部クロックの波形図、(D)は第2の機能3の動作時のトランジスタQ6 のベース波形、(E)は第2の機能3の動作時のトランジスタQ6 のコレクタ波形、(F)は第2の機能回路3の動作時の第2の機能回路3の出力信号波形を示す。
【0028】
第1の機能回路2を動作させるときには図2(A)に示すようにローレベル0〔V〕、ハイレベルV1 〔V〕(V1 <VCC)のクロックを外部端子T2 に供給することにより第1の機能回路2に電圧VCC以下のクロックを供給でき、第1の機能回路2を動作させることができる。このとき、動作信号供給制御回路4のトランジスタQ4 ,Q5 はオフとなり、トランジスタQ6 のベースはローレベルとなるため、第2の機能回路2には図2(A)に示すようなクロックは供給されず、第2の機能回路2の入力は図2(B)に示すようにハイレベルに固定され、第2の機能回路2は動作しない。
【0029】
第2の機能回路2を動作させるときには図2(C)に示すようにローレベルVCC〔V〕、ハイレベルV2 (V2 >VCC)のクロックを外部端子T2 に供給する。外部端子T2 にハイレベルが直流電圧VCC以上のクロックを供給すると、動作信号供給制御回路4のトランジスタQ4 ,Q5 がクロック信号に応じてオンし、トランジスタQ6 のベースの信号波形がクロックに応じて変化する。トランジスタQ6 はクロックがハイのときオンし、ローのときオフするため、トランジスタQ6 のコレクタが図2(E)に示されるように変化する。このように、第2の機能回路3に外部クロックに応じた信号が供給されることになり、第2の機能回路3を内部クロックに同様に動作させることができる。
【0030】
なお、このとき、第1の機能回路2には直流電圧VCCより大きいレベル範囲(VCC〜VCC+Vf )で反転するクロックが供給されるため、第1の機能回路3は動作しない。
このように本実施例によれば、同じ外部端子T2 に供給する外部クロックを第1の機能回路2、第2の機能回路3のいずれかを動作させるかに応じて反転するレベルの範囲を低レベル範囲(0〜VCC)とするが、高レベル範囲(VCC〜VCC+Vf )とすることにより、選択的に動作させることができる。
【0031】
このため、半導体集積回路1の外部端子数を減少させることかでき、パッケージの小型化を計ることができる。
なお、本実施例では2つの機能回路の動作を共有する場合について説明したが、これに限ることはなく、複数範囲を設定することにより複数の機能回路について対応可能であることはいうまでもない。
【0032】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、複数の機能回路を、各々、動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定し、かつ、動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とすることにより、複数の機能回路のうち所望の機能回路を選択的に動作させることができるため、複数の機能回路で動作信号を供給するための端子を共有化することができ、よって、半導体集積回路の外部端子の数を少なくでき、したがって、高機能化しつつも小型化可能となる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図2】本発明の一実施例の動作波形図である。
【図3】従来の一例の回路構成図である。
【図4】従来の一例の動作波形図である。
【符号の説明】
1 半導体集積回路
2 第1の機能回路
3 第2の機能回路
4 動作信号供給制御回路
5 直流電源
T1 ,T2 入力端子[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit having a plurality of functional circuits that operate with an external operation signal supplied from an external terminal.
[0002]
[Prior art]
FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of an example of a conventional semiconductor integrated circuit. A conventional semiconductor integrated circuit 11 has a
[0003]
A
First
[0004]
The second
[0005]
Based input transistor Q 11 is another internal circuit of the semiconductor integrated circuit 11 (e.g., oscillation circuit) is connected to the input transistor Q 11 is made of NPN transistors, internal operation supplied from other internal circuitry A signal (for example, a clock) turns on when it is high and turns off when it is low, and supplies a signal whose internal operation is inverted to the
[0006]
[0007]
Also, a collector connected to the semiconductor integrated circuit 11, the input transistor Q 11 to the external terminal T 13, operates the
[0008]
FIG. 4 shows an operation waveform diagram of the conventional semiconductor integrated circuit 11. FIG. 4 (A) external operation signal waveforms applied to the terminal T 12, FIG. 4 (B) internal operation signal waveforms applied to the
[0009]
The first
A signal as shown in FIG. 4B is supplied to the
[0010]
The
Also, when operating the operation signal of the
[0011]
Thus, when operating by the first
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional semiconductor integrated circuit, in order to operate the
[0013]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a semiconductor integrated circuit that can reduce the number of external terminals while maintaining operation by an external operation signal.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having a plurality of built-in functional circuits to which a pulse-like operation signal supplied from the outside is supplied, wherein the operation signal is supplied, and the operation signal is output by the voltage. Operating signal supply control means for selectively supplying to at least one of the plurality of function circuits according to the plurality of function circuits, and each of the plurality of function circuits has a preset voltage range operable by the operation signal. And when the voltage of the operation signal is within a preset operable voltage range when the operation signal is selectively supplied by the operation signal supply control means, the voltage of the operation signal is preset. It does not operate when it is out of the operable voltage range .
[0015]
[Action]
According to the present invention, when a voltage range in which a plurality of functional circuits can be operated by an operation signal is set in advance, and the operation signal is selectively supplied by operation signal supply control means, the operation signal It operates when the voltage of is in operable voltage range set in advance, with the configuration that does not work when it is outside the operating voltage range which the voltage is set in advance of the operation signal, among the plurality of functional circuits A desired functional circuit can be selectively operated. Therefore, a terminal for supplying an operation signal can be shared by a plurality of functional circuits.
[0016]
【Example】
FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of an embodiment of the semiconductor integrated circuit of the present invention.
The semiconductor integrated
[0017]
A
The first
[0018]
The second
The
[0019]
The constant current source 7 is connected to the terminal T 1, the DC voltage V CC supplied from the
Input transistor Q 1 is constructed from NPN transistor, the emitter is grounded, and the collector connected to the base of the transistor Q 3 to be the input of the
[0020]
The operation signal
[0021]
PNP transistor Q 4 of the operation signal
[0022]
The emitter of the operation signal
[0023]
Further, when the external clock to be the terminal T 2 supply is high / low in the DC voltage V CC is greater than the level, when the external clock becomes a low level in the DC voltage V CC is the transistor Q 4, Q 5 an emitter - base reverse voltage is applied between the transistors Q 4, Q 5 is turned off, the base of the transistor Q 6 goes low, the transistor Q 6 is turned off, the input of the second
[0024]
The emitter of the
[0025]
By this way the external clock low level is supplied to the external terminal T 2 is 0, the high level of the clock V 1 (V 1 <V CC ), a clock as a high / low at a voltage less than the voltage V CC Operates the first
[0026]
The
[0027]
FIG. 2 shows an operation waveform diagram of one embodiment of the present invention. 2 (A) is an external clock waveform supplied to the external terminal T 2 when operating a
[0028]
Low level 0 V, as shown in FIG. 2 (A) when operating the
[0029]
Low level V CC [V] as shown in FIG. 2 (C) when operating the second
[0030]
At this time, since the first
According to this embodiment, the range of levels that reverses depending on whether the same external terminal T 2 to supply the external clock to the
[0031]
Therefore, the number of external terminals of the semiconductor integrated
In this embodiment, the case where the operations of the two functional circuits are shared has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that a plurality of functional circuits can be handled by setting a plurality of ranges. .
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a voltage range in which a plurality of functional circuits can be operated by an operation signal is set in advance, and the operation signal is selectively supplied by operation signal supply control means, In addition, by operating when the voltage of the operation signal is within a preset operable voltage range, and not operating when the voltage of the operation signal is outside the preset operable voltage range , a plurality of Since a desired one of the functional circuits can be selectively operated, a terminal for supplying an operation signal can be shared by a plurality of functional circuits, and thus the number of external terminals of the semiconductor integrated circuit can be reduced. Therefore, there is a feature that the size can be reduced while improving the function.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation waveform diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a conventional example.
FIG. 4 is an operation waveform diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (2)
前記動作信号が供給されており、前記動作信号を、その動作を、その電圧に応じて前記複数の機能回路のうち少なくとも一つの機能回路に選択的に供給する動作信号供給制御手段を有し、
前記複数の機能回路は、各々、前記動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定されており、かつ、前記動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、前記動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、前記動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とされていることを特徴とする半導体集積回路。In a semiconductor integrated circuit in which a plurality of functional circuits to which a pulse-like operation signal supplied from the outside is supplied ,
The operation signal is supplied, the operation signal, the operation, comprising an operation signal supply control means for selectively supplying the operation to at least one of the plurality of functional circuits according to the voltage,
In each of the plurality of functional circuits, a voltage range operable by the operation signal is set in advance, and the operation signal is selectively supplied when the operation signal is selectively supplied by the operation signal supply control unit. The semiconductor device operates when the voltage of the operation signal is within a preset operable voltage range, and does not operate when the voltage of the operation signal is out of the preset operable voltage range. Integrated circuit.
外部から直流電圧が供給されるとともに、前記動作信号が供給されており、前記動作信号が前記直流電圧より小さいときには、前記第1の機能回路に前記動作信号を供給し、前記動作信号が前記直流電圧より大きいときには、前記第1の機能回路及び前記第2の機能回路の両方に前記動作信号を供給する動作信号供給制御手段を有し、A DC voltage is supplied from the outside and the operation signal is supplied. When the operation signal is smaller than the DC voltage, the operation signal is supplied to the first function circuit, and the operation signal is An operation signal supply control unit that supplies the operation signal to both the first functional circuit and the second functional circuit when the voltage is higher than the voltage;
前記第1の機能回路は、前記動作信号の電圧が前記直流電圧より大きいときに動作が停止され、前記動作信号の電圧が前記直流電圧より小さいときに動作するように設定され、The first functional circuit is configured to stop operating when the voltage of the operation signal is higher than the DC voltage, and to operate when the voltage of the operation signal is lower than the DC voltage,
前記第2の機能回路は、前記動作信号供給制御手段から前記動作信号が供給されたときに動作し、前記動作信号供給制御手段から前記動作信号が供給されないときに動作が停止されるように設定されたことを特徴とする半導体集積回路。The second function circuit is configured to operate when the operation signal is supplied from the operation signal supply control unit and to stop operation when the operation signal is not supplied from the operation signal supply control unit. A semiconductor integrated circuit characterized by being performed.
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