JP3826784B2 - Integrated circuit - Google Patents

Integrated circuit Download PDF

Info

Publication number
JP3826784B2
JP3826784B2 JP2001385851A JP2001385851A JP3826784B2 JP 3826784 B2 JP3826784 B2 JP 3826784B2 JP 2001385851 A JP2001385851 A JP 2001385851A JP 2001385851 A JP2001385851 A JP 2001385851A JP 3826784 B2 JP3826784 B2 JP 3826784B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
signal
circuit
output
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001385851A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003188703A (en
Inventor
哲也 奥住
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2001385851A priority Critical patent/JP3826784B2/en
Publication of JP2003188703A publication Critical patent/JP2003188703A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3826784B2 publication Critical patent/JP3826784B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインデバイスと複数の周辺デバイスとがバスによって接続され、前記メインデバイス及び周辺デバイスのうち2以上のデバイスの動作電圧が相互に異なる集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、メインデバイス及び複数の周辺デバイスが設けられ、これらがバスによって相互に接続された集積回路が使用されている。図10は従来の集積回路を示すブロック図である。図10に示すように、この従来の集積回路においては、メインデバイス104が設けられ、例えば3個の周辺デバイス101乃至103が設けられ、メインデバイス104及び周辺デバイス101乃至103を相互に接続し、これらのデバイス間でアドレス信号及びデータ信号を伝送するアドレスデータバス105が設けられている。
【0003】
メインデバイス104は電圧がVDD0の電源電圧(以下、電圧VDD0という)が供給され、この電圧VDD0により動作するものである。アドレスデータバス105は、メインデバイス104を介して電圧がVDDの電源電圧(以下、電圧VDDという)が供給され、この電圧VDDにより動作するものである。また、周辺デバイス101は電圧がVDD1の電源電圧(以下、電圧VDD1という)が供給され、この電圧VDD1により動作し、周辺デバイス102は電圧がVDD2の電源電圧(以下、電圧VDD2という)が供給され、この電圧VDD2により動作し、周辺デバイス103は電圧がVDD3の電源電圧(以下、電圧VDD3という)が供給され、この電圧VDD3により動作するものである。
【0004】
また、メインデバイス104は、アドレスデータバス105を介さずに、周辺デバイス101乃至103に対して、周辺デバイス制御信号EN101乃至EN103を出力する。周辺デバイス制御信号EN101乃至EN103は、夫々周辺デバイス101乃至103の動作を有効にするための信号である。メインデバイス104は周辺デバイス制御信号EN101乃至EN103を各周辺デバイスの動作に応じて供給する。
【0005】
このような集積回路においては、メインデバイス104は、例えば周辺デバイス制御信号EN101を出力し、周辺デバイス101の動作を有効にした上で、アドレスデータバス105を介して周辺デバイス101との間でアドレス信号及びデータ信号のやりとりを行う。同様にして、周辺デバイス102及び103ともアドレス信号及びデータ信号のやりとりを行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。図10に示す集積回路においては、メインデバイス104と周辺デバイス101乃至103とをアドレスデータバス105を介して相互に接続しているため、各周辺デバイス101乃至103及びメインデバイス104の動作電圧は、同一の電圧にする必要がある。例えば、周辺デバイス101及び102が1.5〜3.0Vの電圧範囲で動作するデバイスであり、周辺デバイス103が3.0Vの電圧で動作するデバイスである場合は、メインデバイス104、アドレスデータバス105及び全ての周辺デバイス(周辺デバイス101乃至103)の電源電圧、即ち、VDD0、VDD、VDD1、VDD2、VDD3の各電源電圧を、3.0Vに統一する必要がある。
【0007】
これにより、周辺デバイス101及び102は1.5Vの低電圧で動作可能にもかかわらず、周辺デバイス103の動作電圧が3.0Vであるため、3.0Vの電源電圧で動作させる必要が生じる。このため、電圧VDD1及びVDD2を1.5Vとする場合と比較して、周辺デバイス101及び102の消費電力が増加する。
【0008】
また、例えば、周辺デバイス101の動作電圧(VDD1)及び周辺デバイス102の動作電圧(VDD2)が1.5Vであり、周辺デバイス103の動作電圧(VDD3)が3.0Vである場合等、電圧VDD1乃至VDD3の間で共通する電圧範囲がない場合は、周辺デバイス101乃至103とメインデバイス104との間に、夫々レベルシフト回路等の受け渡しを行う信号の電圧調整手段を設ける必要がある。例えば、図10に示す集積回路の場合は、周辺デバイス101乃至103に対応するように、レベルシフト回路を合計3個設ける必要がある。これにより、集積回路のコストが増大すると共に、集積回路の小型化が阻害される。
【0009】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、メインデバイスと複数の周辺デバイスとがバスによって接続された集積回路において、メインデバイス及び各周辺デバイスの動作電圧を相互に異ならせて動作させることができ、周辺デバイスごとにレベルシフト回路等の電圧調整手段を設ける必要がない集積回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る集積回路は、メインデバイスと、夫々第1乃至第n(nは2以上の自然数)の電圧により動作する第1乃至第nの周辺デバイスと、前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとを相互に接続し前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとの間で信号を伝送するバスと、を有する集積回路において、前記メインデバイスは、メインデバイス用電圧により動作しハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しい信号を生成する主回路と、前記第1乃至第nの電圧が入力されこの第1乃至第nの電圧から前記主回路から出力される電源切替制御信号に基づいて第k(kは1乃至nの自然数)の電圧を選択して出力する電源切替回路と、前記メインデバイス用電圧及び前記電源切替回路から出力された第kの電圧が印加され、前記主回路から前記ハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しい信号が入力されこの信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しい信号に変換して前記バスを介して前記第1乃至nの周辺デバイスのうち第kの周辺デバイスに対して出力すると共に、前記第kの周辺デバイスから前記バスを介してハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しい信号が入力されこの信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧に等しい信号に変換して前記主回路に対して出力するバス回路と、を有することを特徴とする。
【0011】
本発明においては、メインデバイスに電源切替回路を設け、メインデバイスが第kの周辺デバイスとの間で信号をやりとりする際に、電源切替回路が第1乃至第nの電圧から第kの電圧を選択してバス回路に対して出力し、バス回路が、ハイレベルとロウレベルとの間の電位差がメインデバイス用電圧である信号と、電位差が第kの電圧である信号とを相互に変換する。これにより、メインデバイスと各周辺デバイスとの間でやりとりされる信号の電位差が、各周辺デバイスの動作電圧に等しくなる。このため、周辺デバイスの動作電圧を他の周辺デバイス及びメインデバイスの動作電圧と無関係に任意の電圧に設定しても、この周辺デバイスとメインデバイスとの間の信号のやりとりに支障をきたすことがない。この結果、周辺デバイスごとにレベルシフト回路等を設けることなく、メインデバイス及び各周辺デバイスの動作電圧を相互に異ならせて動作させることができ、集積回路の大型化を防止すると共に、集積回路の消費電力を最小量に抑えることができる。
【0012】
本発明に係る他の集積回路は、メインデバイスと、夫々第1乃至第n(nは2以上の自然数)の電圧により動作する第1乃至第nの周辺デバイスと、前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとを相互に接続し前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとの間で夫々データ信号及びアドレス信号を伝送するデータバス及びアドレスバスと、を有する集積回路において、前記メインデバイスは、メインデバイス用電圧により動作しハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しいデータ信号及びアドレス信号を生成する主回路と、前記第1乃至第nの電圧が入力されこの第1乃至第nの電圧から前記主回路から出力される電源切替制御信号に基づいて第k(kは1乃至nの自然数)の電圧を選択して出力する電源切替回路と、前記メインデバイス用電圧及び前記電源切替回路から出力された第kの電圧が印加され、前記主回路から前記ハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しいデータ信号が入力されこのデータ信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しいデータ信号に変換して前記データバスを介して前記第1乃至nの周辺デバイスのうち第kの周辺デバイスに対して出力すると共に、前記第kの周辺デバイスから前記データバスを介してハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しいデータ信号が入力されこのデータ信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧に等しいデータ信号に変換して前記主回路に対して出力するデータバス回路と、アドレス電圧が印加され、前記主回路からハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しいアドレス信号が入力されこのアドレス信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記アドレス電圧に等しいアドレス信号に変換して前記アドレスバスを介して前記第1乃至nの周辺デバイスのうち第kの周辺デバイスに対して出力すると共に、前記第kの周辺デバイスから前記アドレスバスを介してハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記アドレス電圧に等しいアドレス信号が入力されこのアドレス信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧に等しいアドレス信号に変換して前記主回路に対して出力するアドレスバス回路と、を有することを特徴とする。
【0013】
また、前記主回路が夫々第1乃至第nの周辺デバイスの動作を有効にする第1乃至第nの周辺デバイス制御信号を出力するものであり、前記メインデバイスが前記第kの周辺デバイスと信号のやりとりを行う際に、前記主回路が前記第kの周辺デバイスに対して第kの周辺デバイス制御信号を出力し、前記第kの周辺デバイスの動作を有効にすることが好ましい。
【0014】
これにより、メインデバイスと信号のやりとりを行う周辺デバイスの動作のみを有効にし、他の周辺デバイスの動作を無効とすることができる。この結果、メインデバイスとの間で信号のやりとりを行っていない周辺デバイスが誤動作することを防止できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第1の実施例について説明する。図1は本第1実施例に係る集積回路を示すブロック図であり、図2は図1に示すメインデバイスを示すブロック図であり、図3は図2に示す電源切替回路を示す回路図であり、図4は図2に示すアドレスデータバス回路を示すブロック図であり、図5は図4に示す出力バッファ部を示す回路図であり、図6は図4に示す入力バッファ部を示す回路図であり、図7は図4に示すバスフォルダ部のインバータを示す回路図である。
【0016】
図1に示すように、本実施例に係る集積回路においては、メインデバイス4が設けられ、例えば3個の周辺デバイス1乃至3が設けられている。また、メインデバイス4及び周辺デバイス1乃至3を相互に接続し、これらのデバイス間でアドレス信号及びデータ信号を伝送するアドレスデータバス5が設けられている。即ち、メインデバイス4及び周辺デバイス1乃至3は、アドレスデータバス5にパラレルに接続されている。
【0017】
メインデバイス4には電圧がVDD0の電源電圧(電圧VDD0)、電圧がVDD1の電源電圧(電圧VDD1)、電圧がVDD2の電源電圧(電圧VDD2)、及び電圧がVDD3の電源電圧(電圧VDD3)が供給されている。アドレスデータバス5は、メインデバイス4から電圧がVDDの電源電圧(電圧VDD)が供給され、この電圧VDDにより動作するものである。周辺デバイス1は電圧VDD1が供給されてこの電圧VDD1により動作するものである。また、周辺デバイス2は電圧VDD2が供給されてこの電圧VDD2により動作するものである。更に、周辺デバイス3は電圧VDD3が供給されてこの電圧VDD3により動作するものである。VDD0、VDD1、VDD2及びVDD3は相互に独立な電源電圧である。即ち、本実施例の集積回路には、4種類の電源電圧が存在している。
【0018】
また、メインデバイス4は、アドレスデータバス5を介さずに、周辺デバイス1乃至3に対して、周辺デバイス制御信号EN1乃至EN3を出力する。この周辺デバイス制御信号EN1乃至EN3は、夫々周辺デバイス1乃至3の動作を有効にするための信号である。メインデバイス4は周辺デバイス制御信号EN1乃至EN3を各周辺デバイスの動作に応じて供給する。
【0019】
図2に示すように、メインデバイス4においては、主回路6、電源切替回路7及びアドレスデータバス回路8が設けられている。主回路6はメインデバイス4における本来の機能を果たす回路であり、電圧VDD0が供給されて動作し、アドレスデータバス回路8から入力信号INが入力されると共に、アドレスデータバス回路8に対して出力信号OUTを出力する。入力信号IN及び出力信号OUTはハイレベルとロウレベルとの間の電位差が電圧VDD0である信号である。また、メインデバイス4は、アドレスデータバス回路8に対して制御信号CONTを出力する。更に、メインデバイス4は電源切替回路7に対して電源切替制御信号9を出力する。
【0020】
電源切替回路7は、電圧VDD1、電圧VDD2及び電圧VDD3が供給されると共に、主回路6から出力された電源切替制御信号9が入力される。電源切替回路7は、電源切替制御信号9に基づいて、供給された電圧VDD1乃至VDD3のうち1の電圧を選択して電圧VDDとしてアドレスデータバス回路8に対して供給するものである。
【0021】
アドレスデータバス回路8には、電圧VDD及び電圧VDD0が供給される。アドレスデータバス回路8はハイレベルとロウレベルとの間の電位差(以下、単に電位差という)が電圧VDD0である出力信号OUTが主回路6から入力され、この出力信号OUTを電位差が電圧VDD(電圧VDD1乃至VDD3のいずれかの電圧)である信号に変換して、アドレスデータバス5に対して出力する。また、アドレスデータバス5から電位差が電圧VDDである信号が入力され、この信号を電位差が電圧VDD0である入力信号INに変換して、主回路6に入力する。また、主回路6、電源切替回路7及びアドレスデータバス回路8は、いずれも接地電位GNDに接続されている。
【0022】
図3に示すように、電源切替回路7においては、3本の配線11乃至13が相互に接触しないように設けられている。配線11乃至13には夫々電圧VDD1乃至VDD3が供給されている。また、電源切替回路7には3個のスイッチSW1乃至SW3が設けられており、スイッチSW1乃至SW3の一端は夫々配線11乃至13に接続されている。また、スイッチSW1乃至SW3の他端は共通の配線14に接続されている。スイッチSW1乃至SW3の動作は電源切替信号9により制御され、電源切替信号9に基づいていずれか1のスイッチのみが閉じ、他の2のスイッチは開くようになっている。これにより、配線14には電圧VDD1乃至VDD3から選択された1の電圧が印加される。配線14に印加された電圧が電圧VDDとなる。
【0023】
図4に示すように、アドレスデータバス回路8においては、出力バッファ部16、入力バッファ部17及びバスフォルダ部18が設けられている。アドレスデータバス回路8は、電源切替回路7から出力された電圧VDDが供給され、この電圧VDDにより動作するものである。なお、図4においては、電源電圧回路は図示を省略されている。出力バッファ部16は、主回路6(図2参照)から出力された出力信号OUT及び制御信号CONTが入力され、レベル値が出力信号OUTのレベル値と同じであり電位差が電圧VDDである信号を生成し、この信号をアドレスデータバス5に対して出力するものである。出力バッファ部16は、制御信号CONTのレベルが電圧VDDと同じレベル、即ちハイレベルのときは、出力バッファ部16の入力端子に入力された信号と同じレベル値で電位差が電圧VDDである信号を出力端子から出力し、制御信号CONTのレベルが接地電位GNDと同じレベル、即ちロウレベルのときは、出力端子をハイインピーダンス状態とするものである。入力バッファ部17は、アドレスデータバス5から信号が入力され、この信号とレベル値が同じで電位差が電圧VDD0である入力信号INを生成し、この入力信号INを主回路6に対して出力するものである。バスフォルダ部18は2個のインバータ19及び20がループ状に接続されて構成されており、出力バッファ部16がdisable(使用禁止)な状態となった場合においても、出力バッファ部16の出力レベル値を保持するものである。
【0024】
図5に示すように、出力バッファ部16においては、電圧VDDが印加される配線21及び接地電位GNDが印加される配線22が設けられている。そして、配線21と配線22との間にCMOS23及び24が相互に並列に接続されている。CMOS23の入力端子は出力バッファ部16の入力端子となっており、主回路6から出力された出力信号OUTが入力される。CMOS24の入力端子は制御信号CONTが入力される端子となっている。また、配線21と配線22との間には、PMOS25及び26並びにNMOS27が直列に接続されており、PMOS25及びNMOS27のゲートはCMOS23の出力端子に接続され、PMOS26のゲートはCMOS24の出力端子に接続されている。更に、NMOS28が設けられており、そのソースはPMOS26のドレイン及びNMOS27のソースに接続され、そのゲートはCMOS24の出力端子に接続され、そのドレインは配線22に接続されている。なお、本明細書において、PMOS又はNMOSのソース、ドレインというときは、高電位側をソースといい、低電位側をドレインという。
【0025】
また、出力バッファ部16には、配線21と配線22との間にCMOS29が設けられ、その入力端子がPMOS26のドレイン及びNMOS27のソースに接続されている。また、配線21と配線22との間には、PMOS30並びにNMOS31及び32が直列に接続されており、PMOS30及びNMOS31のゲートはCMOS23の出力端子に接続され、NMOS32のゲートには制御信号CONTが入力されるようになっている。更に、PMOS33が設けられており、そのソースは配線21に接続され、そのゲートには制御信号CONTが入力され、そのドレインはPMOS30のドレイン及びNMOS31のソースに接続されている。更にまた、配線21と配線22との間にCMOS34が設けられ、その入力端子がPMOS30のドレイン及びNMOS31のソースに接続されている。更にまた、配線21と配線22との間にはPMOS35及びNMOS36が直列に接続されており、PMOS35のゲートはCMOS29の出力端子に接続され、NMOS36のゲートはCMOS34の出力端子に接続されている。PMOS35のドレイン及びNMOS36のソースは出力バッファ部16の出力端子となっており、アドレスデータバス5(図4参照)に接続されている。
【0026】
また、図6に示すように、入力バッファ部17においては、電圧VDD0が印加された配線41が設けられ、この配線41と接地電極との間にはCMOS42及び43が並列に接続されている。CMOS42の入力端子には、アドレスデータバス5(図4参照)から出力された信号が入力されるようになっている。また、CMOS42の出力端子はCMOS43の入力端子に接続されている。更に、CMOS43の出力端子は入力バッファ部17の出力端子となっており、入力信号INが主回路6(図2参照)に対して出力される。
【0027】
更に、図7に示すように、出力バッファ部18の2個のインバータ19及び20は、夫々電圧VDDが印加された配線51と接地電極との間に接続されたCMOSにより構成されている。図4に示す出力バッファ部16の出力端子、入力バッファ部17の入力端子及びアドレスデータバス5が、インバータ19を構成するCMOSの入力端子に接続され、このCMOSの出力端子がインバータ20を構成するCMOSの入力端子に接続され、このCMOSの出力端子がインバータ19を構成するCMOSの入力端子に接続されている。
【0028】
次に、本実施例の集積回路の動作について説明する。例えば、図1に示すメインデバイス4が周辺デバイス2との間でアドレス信号及びデータ信号のやりとりを行う場合は、メインデバイス4の主回路6(図2参照)が周辺デバイス制御信号EN2を出力する。これにより、周辺デバイス2の動作が有効になる。
【0029】
次に、図2に示すように、主回路6は電源切替制御信号9を電源切替回路7に対して出力する。これにより、図3に示すように、電源切替回路7は、電源切替制御信号9に基づいてスイッチSW2を閉じ、スイッチSW1及びSW3を開く。この結果、電圧VDD2が印加されている配線12が配線14に接続され、配線14の電圧VDDが電圧VDD2と等しくなる。これにより、電源切替回路7がその出力電圧として、電圧VDD2と等しい電圧VDDをアドレスデータバス回路8に印加する。この結果、図4に示す出力バッファ部16及びバスフォルダ部18の電源電圧VDDには、電圧VDD2に等しい電圧が印加される。
【0030】
一方、主回路6(図2参照)は、出力信号OUT及び制御信号CONTをアドレスデータバス回路8の出力バッファ部16に対して出力する。このとき、制御信号CONTはハイレベルである。このため、出力バッファ部16は、入力端子に出力信号OUTが入力され、レベル値が出力信号OUTと同じでありハイレベルとロウレベルとの間の電位差がVDD(VDD2)である信号を生成し、この信号を出力端子から出力する。なお、出力信号OUTはアドレス信号及びデータ信号を含んでいる。
【0031】
出力バッファ部16の動作をより詳細に説明する。図5に示すように、出力バッファ部16に制御信号CONTとしてハイレベル(以下、Hという)の信号が入力されると、CMOS24の入力はHになり、その出力はロウレベル(以下、Lという)になる。その結果、PMOS26はONとなり、NMOS28はOFFとなる。一方、NMOS32はONとなり、PMOS33はOFFとなる。
【0032】
この状態において、出力バッファ部16に出力信号OUTとしてHが入力されると、CMOS23の入力はHとなり、その出力はLとなる。その結果、PMOS25はONとなり、NMOS27はOFFとなる。このため、CMOS29の入力はHとなりその出力はLとなる。これにより、PMOS35はONとなる。一方、CMOS23の出力がLとなることにより、PMOS30はONとなり、NMOS31はOFFとなる。この結果、CMOS34の入力はHとなり、その出力はLとなり、NMOS36はOFFとなる。このように、PMOS35がONとなり、NMOS36がOFFとなるため、出力バッファ部16の出力信号はHとなる。
【0033】
一方、制御信号CONTとしてHが入力された状態で、出力信号OUTとしてLが入力されると、CMOS23の入力はLとなり、その出力はHとなる。その結果、PMOS25はOFFとなり、NMOS27はONとなる。このため、CMOS29の入力はLとなりその出力はHとなる。これにより、PMOS35はOFFとなる。一方、CMOS23の出力がHとなることにより、PMOS30はOFFとなり、NMOS31はONとなる。この結果、CMOS34の入力はLとなり、その出力はHとなり、NMOS36はONとなる。このように、PMOS35がOFFとなり、NMOS36がONとなるため、出力バッファ部16の出力信号はLとなる。従って、出力バッファ部16は、入力される出力信号OUTと同じレベル値の信号を出力する。また、出力バッファ部16の電源電圧は電圧VDD(VDD2)であるため、前記信号の電位差は電圧VDD(VDD2)となる。出力バッファ部16は、この出力信号をバスフォルダ部18(図4参照)及びアドレスデータバス5に対して出力する。
【0034】
図4に示すバスフォルダ部18においては、出力バッファ部16の出力信号がHであるとき、インバータ19の入力がHとなり、その出力がLとなる。従って、インバータ20の入力がLとなり、その出力がHとなる。一方、出力バッファ部16の出力信号がLであるとき、インバータ19の入力がLとなり、その出力がHとなる。従って、インバータ20の入力がHとなり、その出力がLとなる。このため、バスフォルダ部18は、出力バッファ部16の出力端子がハイインピーダンス状態となった場合においても、その出力信号のレベル値を保持することができる。
【0035】
図1に示すように、出力バッファ部16の出力信号はメインデバイス4の出力信号としてアドレスデータバス5を介して周辺デバイス2に対して出力される。このとき、メインデバイス4の出力信号は周辺デバイス1及び3に対しても出力されるが、周辺デバイス1及び3は周辺デバイス制御信号により、その動作が無効になっている。
【0036】
前述の如く、メインデバイス4の出力信号は、そのハイレベルとロウレベルとの間の電位差が電圧VDDとなっており、電圧VDDは電圧VDD2と等しくなっている。一方、周辺デバイス2の動作電圧は電圧VDD2である。従って、メインデバイス4の出力信号の電位差は周辺デバイス2の動作電圧と等しく、誤動作は発生しない。
【0037】
次に、周辺デバイス2の出力信号がメインデバイス4に入力される場合について説明する。図1に示すように、周辺デバイス2の出力信号がアドレスデータバス5を介してメインデバイス4に入力される。この周辺デバイス2の出力信号は、ハイレベルとロウレベルとの間の電位差がVDD2である信号である。この信号は、メインデバイス4のアドレスデータバス回路8(図2参照)に入力される。
【0038】
このとき、主回路6は制御信号CONTとして、ロウレベルの信号をアドレスデータバス回路8に対して出力する。このため、出力バッファ部16の出力端子は、ハイインピーダンス状態となる。この場合の出力バッファ部16の動作について説明する。図5に示すように、出力バッファ部16に制御信号CONTとしてロウレベル(L)の信号が入力されると、CMOS24の入力はLになり、その出力はHになる。その結果、PMOS26はOFFとなり、NMOS28はONとなる。一方、NMOS32はOFFとなり、PMOS33はONとなる。このため、CMOS34の入力はHとなり、その出力はLとなり、NMOS36はOFFとなる。また、PMOS26がOFFとなり、NMOS28がONとなることにより、CMOS29の入力がLとなり、その出力がHとなり、PMOS35がOFFとなる。このように、PMOS35及びNMOS36の双方がOFFとなることにより、出力バッファ部16の出力端子はハイインピーダンス状態となる。
【0039】
従って、周辺デバイス2からメインデバイス4のアドレスデータバス回路8に入力された信号は、出力バッファ部16には入力されずに、入力バッファ部17に入力される。図6に示すように、入力バッファ部17においては、周辺デバイス2の出力信号はCMOS42の入力端子に入力される。このとき、例えば周辺デバイス2の出力信号がHであれば、CMOS42の出力はLとなる。なお、CMOS42の入力信号、即ち、周辺デバイス2の出力信号においては、ハイレベルとロウレベルとの間の電位差はVDD2であるが、CMOS42の出力信号の電位差はVDD0となる。そして、CMOS42の出力信号がCMOS43の入力信号となる。このCMOS43の入力信号が例えばLであるとき、CMOS43の出力信号はHとなる。このCMOS43の出力信号が入力バッファ部17の出力信号となり、主回路6に入力される入力信号INとなる。即ち、入力バッファ部17は、レベル値が周辺デバイス2の出力信号のレベル値と同じであり、電位差がVDD0である入力信号INを生成する。これにより、主回路6は、内容が周辺デバイス2の出力信号と同一であり、ハイレベルとロウレベルとの電位差がVDD0である信号を受け取ることができる。
【0040】
なお、上述の例では、メインデバイス4が周辺デバイス2との間で信号のやりとりを行う場合を説明したが、メインデバイス4が周辺デバイス1又は3との間で信号のやりとりを行う場合も、上述の例と同様である。即ち、メインデバイス4が周辺デバイス1と信号のやりとりを行う場合は、主回路6が周辺デバイス制御信号EN1を出力して周辺デバイス1の動作を有効にすると共に、周辺デバイス2及び3の動作を無効とする。また、主回路6が電源切替回路7に対して電源切替制御信号9を出力し、電源切替回路7がこの電源切替制御信号9に基づいて、スイッチSW1を閉じると共にスイッチSW2及びSW3を開くことにより、電圧VDDとして電圧VDD1を選択する。一方、主回路6が出力信号OUTを出力し、アドレスデータバス回路8がこの出力信号OUTを電位差がVDD0の信号から電位差がVDD1の信号に変換し、アドレスデータバス5を介して周辺デバイス1に入力する。また、周辺デバイス1がその出力信号を、アドレスデータバス5を介してアドレスデータバス回路8に対して出力し、アドレスデータバス回路8がこの出力信号を電位差がVDD1の信号から電位差がVDD0の信号に変換し、主回路6に入力する。
【0041】
同様に、メインデバイス4が周辺デバイス3と信号のやりとりを行う場合は、主回路6が周辺デバイス制御信号EN3を出力し、電源切替回路7が電圧VDDとして電圧VDD3を選択する。これにより、メインデバイス4と周辺デバイス3との間でやりとりする信号の電位差を電圧VDD3とする。
【0042】
このように、メインデバイス4の主回路6は、各周辺デバイス1乃至3との間で信号をやりとりするタイミングに合わせて、周辺デバイス制御信号EN1乃至EN3を出力してこの周辺デバイスの動作を有効にすると共に、電源切替回路7によりアドレスデータバス回路8の動作電圧をこの周辺デバイスの動作電圧と同じ電圧に切り替えて、メインデバイス4に入出力される信号の電位差を調節する。
【0043】
本実施例においては、メインデバイス及び各周辺デバイスが相互に異なる電源電圧により動作している集積回路において、メインデバイスがその接続部(アドレスデータバス回路)の動作電圧を各周辺デバイスの電源電圧に合わせて適宜切り替えることにより、メインデバイスと各周辺デバイスとの間のデータのやり取りにおいて、消費電力を抑え、常に最適な状態でデータをやりとりすることが可能となる。また、周辺デバイスごとにレベルシフト回路等を設ける必要が無く、集積回路の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【0044】
また、メインデバイスが周辺デバイス制御信号を出力することにより、メインデバイス4が例えば周辺デバイス2との間でデータのやりとりを行う際に、この周辺デバイス2の動作のみを有効として、他の周辺デバイス1及び3の動作を無効とすることができる。この結果、周辺デバイス1及び3が誤動作することを防止できる。
【0045】
次に、本発明の第2の実施例について説明する。図8は本実施例に係る集積回路を示すブロック図であり、図9は図8に示すメインデバイスを示すブロック図である。図8に示すように、本実施例に係る集積回路においては、メインデバイス64が設けられ、例えば3個の周辺デバイス61乃至63が設けられている。また、メインデバイス64及び周辺デバイス61乃至63を相互に接続し、これらのデバイス間でデータ信号を伝送するデータバス65a、並びにメインデバイス64及び周辺デバイス61乃至63を相互に接続し、これらのデバイス間でアドレス信号を伝送するアドレスバス65bが設けられている。即ち、メインデバイス64及び周辺デバイス61乃至63は、データバス65a及びアドレスバス65bにパラレルに接続されている。
【0046】
メインデバイス64には電源電圧として、電圧VDD0、電圧VDD1、電圧VDD2、電圧VDD3及び電圧VDD4が供給されている。データバス65aは、メインデバイス64を介して電圧VDD1、電圧VDD2及び電圧VDD3からなる群から選択された1の電圧である電圧VDDが供給され、この電圧VDDにより動作するものである。また、アドレスバス65bは、メインデバイス64を介して電圧VDD4が供給され、この電圧VDD4により動作するものである。周辺デバイス1は電圧VDD1及び電圧VDD4が供給されて、この電圧VDD1によりデータ信号を扱い、電圧VDD4によりアドレス信号を扱うものである。また、周辺デバイス2は電圧VDD2及び電圧VDD4が供給されてこの電圧VDD2によりデータ信号を扱い、電圧VDD4によりアドレス信号を扱うものである。更に、周辺デバイス3は電圧VDD3及び電圧VDD4が供給されてこの電圧VDD3によりデータ信号を扱い、電圧VDD4によりアドレス信号を扱うものである。VDD0、VDD1、VDD2、VDD3及びVDD4は相互に独立な電源電圧である。即ち、本実施例の集積回路には、5種類の電源電圧が存在している。
【0047】
このように、本実施例に係る集積回路においては、周辺デバイス61乃至63が、データ信号を夫々電圧VDD1乃至VDD3により扱い、アドレス信号をアドレス信号用の電圧VDD4により扱う。従って、メインデバイス64は、周辺デバイス61乃至63との間でデータ信号をやりとりする場合にのみ、電源電圧の切替を行えばよい。
【0048】
図9に示すように、メインデバイス64においては、主回路66、電源切替回路7、データバス回路68a及びアドレスバス回路68bが設けられている。主回路66はメインデバイス64における本来の機能を果たす回路であり、電圧VDD0が供給されて動作し、データバス回路68a及びアドレスバス回路68bから夫々入力信号IN1及びIN2が入力されると共に、データバス回路68a及びアドレスバス回路68bに対して夫々出力信号OUT1及びOUT2を出力する。入力信号IN1及びIN2並びに出力信号OUT1及びOUT2はハイレベルとロウレベルとの間の電位差が電圧VDD0である信号である。また、データバス回路68aとの間でやりとりする入力信号IN1及び出力信号OUT1にはデータ信号のみが含まれており、アドレスバス回路68bとの間でやりとりする入力信号IN2及び出力信号OUT2にはアドレス信号のみが含まれている。更に、メインデバイス64は、データバス回路68a及びアドレスバス回路68bに対して夫々制御信号CONT1及びCONT2を出力する。更にまた、メインデバイス64は電源切替回路7に対して電源切替制御信号9を出力する。
【0049】
電源切替回路7は、電圧VDD1、電圧VDD2及び電圧VDD3が供給されると共に、主回路66から出力された電源切替制御信号9が入力される。電源切替回路7は、電源切替制御信号9に基づいて、供給された電圧VDD1乃至VDD3のうち1の電圧を選択して電圧VDDとしてデータバス回路68aに対して出力するものである。
【0050】
データバス回路68aには、電圧VDD及び電圧VDD0が供給される。データバス回路68aはハイレベルとロウレベルとの間の電位差が電圧VDD0である出力信号OUT1が主回路66から入力され、この出力信号OUT1を電位差が電圧VDD(電圧VDD1乃至VDD3のいずれかの電圧)である信号に変換して、データバス65aに対して出力する。また、データバス65aから電位差が電圧VDDである信号が入力され、この信号を電位差が電圧VDD0である入力信号IN1に変換して、主回路66に対して出力する。
【0051】
アドレスバス回路68bには、電圧VDD4が供給される。アドレスバス回路68bは電位差が電圧VDD0である出力信号OUT2が主回路66から入力され、この出力信号OUT2を電位差が電圧VDD4である信号に変換して、アドレスバス65bに対して出力する。また、アドレスバス65bから電位差が電圧VDD4である信号が入力され、この信号を電位差が電圧VDD0である入力信号IN2に変換して、主回路66に対して出力する。また、主回路66、電源切替回路7、データバス回路68a及びアドレスバス回路68bは、いずれも接地電位GNDに接続されている。
【0052】
本実施例においては、電源切替回路7が電源切替制御信号9に基づいて、電圧VDD1乃至VDD3のうち1の電圧を選択し、電圧VDDとしてデータバス回路68aに対して出力する。データバス回路68aは、電圧VDD及び電圧VDD0により動作し、主回路66から出力され電位差がVDD0であるデータ信号(出力信号OUT1)を電位差がVDDであるデータ信号に変換して、データバス65aに対して出力する。また、周辺デバイス61乃至63から出力された電位差がVDDであるデータ信号を、電位差がVDD0であるデータ信号(入力信号IN1)に変換して、主回路66に対して出力する。これにより、主回路66はデータバス回路68a及びデータバス65aを介して、周辺デバイス61乃至63とデータ信号のやりとりを行う。
【0053】
またアドレスバス回路68bは、電圧VDD4により動作し、主回路66から出力され電位差がVDD0であるアドレス信号(出力信号OUT2)を電位差がVDD4であるアドレス信号に変換して、アドレスバス65bに対して出力する。また、周辺デバイス61乃至63から出力された電位差がVDD4であるアドレス信号を、電位差がVDD0であるアドレス信号(入力信号IN2)に変換して、主回路66に対して出力する。これにより、主回路66はアドレスバス回路68b及びアドレスバス65bを介して、周辺デバイス61乃至63とアドレス信号のやりとりを行う。本実施例の集積回路における上記以外の構成及び動作は、前述の第1の実施例の集積回路における構成及び動作と同じである。
【0054】
本実施例の集積回路においては、データバス及びアドレスバスが別々に設けられ、データバス回路及びアドレスバス回路が別々に設けられているため、メインデバイスと周辺デバイスとの間で、データ信号及びアドレス信号を別々にやりとりすることができる。これにより、集積回路の動作を高速化することができる。
【0055】
なお、本第2実施例の集積回路において、電圧VDD1乃至VDD3間の電位差によっては、データバスを介して各電源間に電流が流れてしまう場合がある。このような場合は、周辺デバイス制御信号により動作が無効となっている周辺デバイスの電源電圧を電圧VDD1乃至VDD3のうち最大の電圧とするか、又は、動作が有効になっている周辺デバイスのデータバス回路の動作電圧と同じにしてもよい。これにより、電源間に電流が流れることを防止できる。
【0056】
また、前述の第1及び第2の実施例においては、周辺デバイスの数が3個である例を示したが、本発明はこれに限定されず、周辺デバイスは2個又は4個以上であってもよい。更に、前述の第1及び第2の実施例においては、周辺デバイスの動作電圧が相互に異なる例を示したが、本発明においては、周辺デバイスのうちいくつかは同じ電圧によって動作してもよい。例えば、前述の第1の実施例においては、電圧VDD2を電圧VDD3に等しくしてもよい。なお、このような場合でも、予めメインデバイスに、必要な電圧の種類の数だけ電源端子を設けておけば、集積回路を作製後に周辺デバイスの動作電圧範囲を変更することが必要になった場合、例えば前述の例において、電圧VDD2を電圧VDD3とは異なる電圧に設定しなおす必要が生じた場合においても、拡張性がある対応が可能となる。
【0057】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、メインデバイスと複数の周辺デバイスとがバスによって接続された集積回路において、メインデバイス及び各周辺デバイスの動作電圧を相互に異ならせて動作させることができる。これにより、周辺デバイスごとにレベルシフト回路等の電圧調整手段を設けることなく、集積回路の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る集積回路を示すブロック図である。
【図2】図1に示すメインデバイスを示すブロック図である。
【図3】図2に示す電源切替回路を示す回路図である。
【図4】図2に示すアドレスデータバス回路を示すブロック図である。
【図5】図4に示す出力バッファ部を示す回路図である。
【図6】図4に示す入力バッファ部を示す回路図である。
【図7】図4に示すバスフォルダ部のインバータを示す回路図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係る集積回路を示すブロック図である。
【図9】図8に示すメインデバイスを示すブロック図である。
【図10】従来の集積回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、2、3;周辺デバイス
4;メインデバイス
5;アドレスデータバス
6;主回路
7;電源切替回路
8;アドレスデータバス回路
9;電源切替制御信号
11、12、13、14;配線
16;出力バッファ部
17;入力バッファ部
18;バスフォルダ部
19;20;インバータ
21、22;配線
23、24、29、34;CMOS
25、26、30、33、35;PMOS
27、28、31、32、36;NMOS
41;配線
42、43;CMOS
51;配線
61、62、63;周辺デバイス
64;メインデバイス
65a;データバス
65b;アドレスバス
66;主回路
68a;データバス回路
68b;アドレスバス回路
101、102、103;周辺デバイス
104;メインデバイス
105;アドレスデータバス
CONT;制御信号
EN1、EN2、EN3;周辺デバイス制御信号
EN101、EN102、EN103;周辺デバイス制御信号
GND;接地電位
IN、IN1、IN2;入力信号
OUT、OUT1、OUT2;出力信号
SW1、SW2、SW3;スイッチ
VDD、VDD0、VDD1、VDD2、VDD3、VDD4;電源電圧
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an integrated circuit in which a main device and a plurality of peripheral devices are connected by a bus, and operating voltages of two or more devices among the main device and the peripheral devices are different from each other.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an integrated circuit in which a main device and a plurality of peripheral devices are provided and connected to each other by a bus is used. FIG. 10 is a block diagram showing a conventional integrated circuit. As shown in FIG. 10, in this conventional integrated circuit, a main device 104 is provided, for example, three peripheral devices 101 to 103 are provided, and the main device 104 and the peripheral devices 101 to 103 are connected to each other, An address data bus 105 for transmitting an address signal and a data signal between these devices is provided.
[0003]
The main device 104 is supplied with a power supply voltage having a voltage of VDD0 (hereinafter referred to as voltage VDD0), and operates with the voltage VDD0. The address data bus 105 is supplied with a power supply voltage having a voltage of VDD (hereinafter referred to as voltage VDD) via the main device 104, and operates based on the voltage VDD. The peripheral device 101 is supplied with a power supply voltage having a voltage of VDD1 (hereinafter referred to as voltage VDD1) and operates by the voltage VDD1, and the peripheral device 102 is supplied with a power supply voltage having a voltage of VDD2 (hereinafter referred to as voltage VDD2). The peripheral device 103 is supplied with a power supply voltage having a voltage of VDD3 (hereinafter referred to as voltage VDD3) and operates with the voltage VDD3.
[0004]
The main device 104 outputs peripheral device control signals EN101 to EN103 to the peripheral devices 101 to 103 without going through the address data bus 105. The peripheral device control signals EN101 to EN103 are signals for enabling the operations of the peripheral devices 101 to 103, respectively. The main device 104 supplies peripheral device control signals EN101 to EN103 according to the operation of each peripheral device.
[0005]
In such an integrated circuit, the main device 104 outputs, for example, the peripheral device control signal EN101, enables the operation of the peripheral device 101, and then addresses with the peripheral device 101 via the address data bus 105. Exchanges signals and data signals. Similarly, the peripheral devices 102 and 103 also exchange address signals and data signals.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional techniques described above have the following problems. In the integrated circuit shown in FIG. 10, since the main device 104 and the peripheral devices 101 to 103 are connected to each other via the address data bus 105, the operating voltages of the peripheral devices 101 to 103 and the main device 104 are Must have the same voltage. For example, when the peripheral devices 101 and 102 are devices that operate in a voltage range of 1.5 to 3.0 V, and the peripheral device 103 is a device that operates in a voltage of 3.0 V, the main device 104 and the address data bus The power supply voltages of 105 and all peripheral devices (peripheral devices 101 to 103), that is, the power supply voltages of VDD0, VDD, VDD1, VDD2, and VDD3 must be unified to 3.0V.
[0007]
As a result, although the peripheral devices 101 and 102 can operate at a low voltage of 1.5V, the operating voltage of the peripheral device 103 is 3.0V, so that it is necessary to operate with a power supply voltage of 3.0V. For this reason, the power consumption of the peripheral devices 101 and 102 increases compared with the case where the voltages VDD1 and VDD2 are set to 1.5V.
[0008]
In addition, for example, when the operating voltage (VDD1) of the peripheral device 101 and the operating voltage (VDD2) of the peripheral device 102 are 1.5V and the operating voltage (VDD3) of the peripheral device 103 is 3.0V, the voltage VDD1 If there is no common voltage range between VDD3 and VDD3, it is necessary to provide voltage adjustment means for signals for passing signals such as a level shift circuit between the peripheral devices 101 to 103 and the main device 104. For example, in the case of the integrated circuit shown in FIG. 10, it is necessary to provide a total of three level shift circuits so as to correspond to the peripheral devices 101 to 103. This increases the cost of the integrated circuit and inhibits the miniaturization of the integrated circuit.
[0009]
The present invention has been made in view of such problems, and in an integrated circuit in which a main device and a plurality of peripheral devices are connected by a bus, the operation voltage of the main device and each peripheral device is made different from each other. An object of the present invention is to provide an integrated circuit that does not require a voltage adjusting means such as a level shift circuit for each peripheral device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An integrated circuit according to the present invention includes a main device, first to n-th peripheral devices that operate with first to n-th (n is a natural number of 2 or more) voltages, the main device, and the first to first and n peripheral devices connected to each other and a bus for transmitting signals between the main device and the first to n-th peripheral devices, wherein the main device is driven by a main device voltage. A main circuit that operates and generates a signal in which a potential difference between a high level and a low level is equal to the voltage for the main device, and the first to nth voltages are inputted and the main circuit is derived from the first to nth voltages A power switching circuit for selecting and outputting a k-th (k is a natural number from 1 to n) voltage based on a power switching control signal output from the main device voltage and the power switching The k-th voltage output from the circuit is applied, and a signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the main device voltage is input from the main circuit, and this signal is applied between the high level and the low level. The potential difference is converted into a signal equal to the kth voltage and output to the kth peripheral device among the first to nth peripheral devices via the bus, and from the kth peripheral device to the bus. A signal having a potential difference between the high level and the low level equal to the kth voltage is input via the signal, and the signal is converted into a signal having a potential difference between the high level and the low level equal to the main device voltage. And a bus circuit that outputs to the main circuit.
[0011]
In the present invention, a power supply switching circuit is provided in the main device, and when the main device exchanges signals with the kth peripheral device, the power supply switching circuit changes the kth voltage from the first to nth voltages. The signal is selected and outputted to the bus circuit, and the bus circuit mutually converts a signal whose potential difference between the high level and the low level is the main device voltage and a signal whose potential difference is the kth voltage. As a result, the potential difference of signals exchanged between the main device and each peripheral device becomes equal to the operating voltage of each peripheral device. For this reason, even if the operating voltage of the peripheral device is set to an arbitrary voltage regardless of the operating voltages of other peripheral devices and the main device, it may hinder the exchange of signals between the peripheral device and the main device. Absent. As a result, the operation voltage of the main device and each peripheral device can be made different from each other without providing a level shift circuit or the like for each peripheral device. Power consumption can be minimized.
[0012]
Another integrated circuit according to the present invention includes a main device, first to n-th peripheral devices that operate with first to n-th (n is a natural number of 2 or more) voltages, the main device, and the first device, respectively. An integrated circuit having a data bus and an address bus which are connected to each other to transmit a data signal and an address signal between the main device and the first to n-th peripheral devices, respectively. The main device operates by a main device voltage and generates a data signal and an address signal in which a potential difference between a high level and a low level is equal to the main device voltage, and the first to nth voltages. The kth (k is a natural number from 1 to n) voltage based on the power switching control signal output from the main circuit from the first to nth voltages. A power supply switching circuit to be selected and output, and the main device voltage and the kth voltage output from the power supply switching circuit are applied, and a potential difference between the high level and the low level from the main circuit is the main device. A data signal equal to the operating voltage is input, the data signal is converted into a data signal having a potential difference between the high level and the low level equal to the kth voltage, and the first to n peripheral devices are connected via the data bus. Is output to the kth peripheral device, and a data signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the kth voltage is input from the kth peripheral device via the data bus. The data signal is converted into a data signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the voltage for the main device, to the main circuit An address signal is applied to the data bus circuit to be output, and an address signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the main device voltage is input from the main circuit, and this address signal is set between the high level and the low level. Is converted to an address signal equal to the address voltage, and is output to the kth peripheral device among the first to n peripheral devices via the address bus, and the kth peripheral device outputs the signal. An address signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the address voltage is input via the address bus, and the address signal is converted into an address signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the main device voltage. And an address bus circuit for outputting to the main circuit. And
[0013]
The main circuit outputs first to n-th peripheral device control signals that enable the operations of the first to n-th peripheral devices, respectively, and the main device outputs a signal to the k-th peripheral device. When the communication is performed, it is preferable that the main circuit outputs a kth peripheral device control signal to the kth peripheral device to enable the operation of the kth peripheral device.
[0014]
Thereby, only the operation of the peripheral device that exchanges signals with the main device can be validated, and the operation of other peripheral devices can be invalidated. As a result, it is possible to prevent a peripheral device that does not exchange signals with the main device from malfunctioning.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. 1 is a block diagram showing an integrated circuit according to the first embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a main device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a power supply switching circuit shown in FIG. 4 is a block diagram showing the address data bus circuit shown in FIG. 2, FIG. 5 is a circuit diagram showing the output buffer unit shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a circuit showing the input buffer unit shown in FIG. FIG. 7 is a circuit diagram showing an inverter of the bus folder shown in FIG.
[0016]
As shown in FIG. 1, in the integrated circuit according to the present embodiment, a main device 4 is provided, for example, three peripheral devices 1 to 3 are provided. In addition, an address data bus 5 for connecting the main device 4 and the peripheral devices 1 to 3 to each other and transmitting an address signal and a data signal between these devices is provided. That is, the main device 4 and the peripheral devices 1 to 3 are connected to the address data bus 5 in parallel.
[0017]
The main device 4 has a power supply voltage having a voltage VDD0 (voltage VDD0), a power supply voltage having a voltage VDD1 (voltage VDD1), a power supply voltage having a voltage VDD2 (voltage VDD2), and a power supply voltage having a voltage VDD3 (voltage VDD3). Have been supplied. The address data bus 5 is supplied with a power supply voltage (voltage VDD) having a voltage VDD from the main device 4 and operates with the voltage VDD. The peripheral device 1 is supplied with the voltage VDD1 and operates with the voltage VDD1. The peripheral device 2 is supplied with the voltage VDD2 and operates with the voltage VDD2. Further, the peripheral device 3 is supplied with the voltage VDD3 and operates with the voltage VDD3. VDD0, VDD1, VDD2, and VDD3 are mutually independent power supply voltages. That is, there are four types of power supply voltages in the integrated circuit of this embodiment.
[0018]
The main device 4 outputs peripheral device control signals EN1 to EN3 to the peripheral devices 1 to 3 without going through the address data bus 5. The peripheral device control signals EN1 to EN3 are signals for enabling the operations of the peripheral devices 1 to 3, respectively. The main device 4 supplies peripheral device control signals EN1 to EN3 according to the operation of each peripheral device.
[0019]
As shown in FIG. 2, the main device 4 includes a main circuit 6, a power supply switching circuit 7, and an address data bus circuit 8. The main circuit 6 is a circuit that performs the original function of the main device 4, operates by being supplied with the voltage VDD 0, receives the input signal IN from the address data bus circuit 8, and outputs it to the address data bus circuit 8. The signal OUT is output. The input signal IN and the output signal OUT are signals whose potential difference between the high level and the low level is the voltage VDD0. The main device 4 outputs a control signal CONT to the address data bus circuit 8. Further, the main device 4 outputs a power supply switching control signal 9 to the power supply switching circuit 7.
[0020]
The power supply switching circuit 7 is supplied with the voltage VDD1, the voltage VDD2, and the voltage VDD3, and also receives the power supply switching control signal 9 output from the main circuit 6. The power supply switching circuit 7 selects one of the supplied voltages VDD1 to VDD3 based on the power supply switching control signal 9 and supplies the selected voltage to the address data bus circuit 8 as the voltage VDD.
[0021]
The address data bus circuit 8 is supplied with the voltage VDD and the voltage VDD0. The address data bus circuit 8 receives an output signal OUT whose voltage difference between the high level and the low level (hereinafter simply referred to as potential difference) is the voltage VDD0 from the main circuit 6, and the potential difference between the output signal OUT and the voltage VDD (voltage VDD1). Or a voltage of any one of VDD3) and output to the address data bus 5. Further, a signal having a potential difference of voltage VDD is input from the address data bus 5, and this signal is converted into an input signal IN having a potential difference of voltage VDD 0 and input to the main circuit 6. The main circuit 6, the power supply switching circuit 7 and the address data bus circuit 8 are all connected to the ground potential GND.
[0022]
As shown in FIG. 3, in the power supply switching circuit 7, the three wirings 11 to 13 are provided so as not to contact each other. Voltages VDD1 to VDD3 are supplied to the wirings 11 to 13, respectively. The power supply switching circuit 7 is provided with three switches SW1 to SW3, and one ends of the switches SW1 to SW3 are connected to the wirings 11 to 13, respectively. The other ends of the switches SW1 to SW3 are connected to the common wiring 14. The operations of the switches SW1 to SW3 are controlled by a power supply switching signal 9, and based on the power supply switching signal 9, only one of the switches is closed and the other two switches are opened. As a result, a voltage of 1 selected from the voltages VDD1 to VDD3 is applied to the wiring 14. The voltage applied to the wiring 14 becomes the voltage VDD.
[0023]
As shown in FIG. 4, the address data bus circuit 8 includes an output buffer unit 16, an input buffer unit 17, and a bus folder unit 18. The address data bus circuit 8 is supplied with the voltage VDD output from the power supply switching circuit 7 and operates with this voltage VDD. In FIG. 4, the power supply voltage circuit is not shown. The output buffer unit 16 receives the output signal OUT and the control signal CONT output from the main circuit 6 (see FIG. 2), and outputs a signal whose level value is the same as the level value of the output signal OUT and whose potential difference is the voltage VDD. This signal is generated and output to the address data bus 5. When the level of the control signal CONT is the same level as the voltage VDD, that is, the high level, the output buffer unit 16 outputs a signal having the same level value as the signal input to the input terminal of the output buffer unit 16 and a potential difference of the voltage VDD. When the control signal CONT is output from the output terminal and the level of the control signal CONT is the same level as the ground potential GND, that is, the low level, the output terminal is brought into a high impedance state. The input buffer unit 17 receives a signal from the address data bus 5, generates an input signal IN having the same level value as this signal and a potential difference of voltage VDD 0, and outputs the input signal IN to the main circuit 6. Is. The bus folder unit 18 is configured by connecting two inverters 19 and 20 in a loop shape, and the output level of the output buffer unit 16 even when the output buffer unit 16 is disabled (unusable). Holds the value.
[0024]
As shown in FIG. 5, in the output buffer unit 16, a wiring 21 to which the voltage VDD is applied and a wiring 22 to which the ground potential GND is applied are provided. CMOSs 23 and 24 are connected in parallel between the wiring 21 and the wiring 22. The input terminal of the CMOS 23 is an input terminal of the output buffer unit 16, and the output signal OUT output from the main circuit 6 is input thereto. The input terminal of the CMOS 24 is a terminal to which a control signal CONT is input. Further, PMOSs 25 and 26 and NMOS 27 are connected in series between the wiring 21 and the wiring 22, the gates of the PMOS 25 and NMOS 27 are connected to the output terminal of the CMOS 23, and the gate of the PMOS 26 is connected to the output terminal of the CMOS 24. Has been. Further, an NMOS 28 is provided, its source is connected to the drain of the PMOS 26 and the source of the NMOS 27, its gate is connected to the output terminal of the CMOS 24, and its drain is connected to the wiring 22. Note that in this specification, when referring to a source or drain of a PMOS or NMOS, the high potential side is called a source, and the low potential side is called a drain.
[0025]
In the output buffer unit 16, a CMOS 29 is provided between the wiring 21 and the wiring 22, and its input terminal is connected to the drain of the PMOS 26 and the source of the NMOS 27. A PMOS 30 and NMOSs 31 and 32 are connected in series between the wiring 21 and the wiring 22, the gates of the PMOS 30 and NMOS 31 are connected to the output terminal of the CMOS 23, and the control signal CONT is input to the gate of the NMOS 32. It has come to be. Further, a PMOS 33 is provided, its source is connected to the wiring 21, its gate is supplied with a control signal CONT, and its drain is connected to the drain of the PMOS 30 and the source of the NMOS 31. Furthermore, a CMOS 34 is provided between the wiring 21 and the wiring 22, and its input terminal is connected to the drain of the PMOS 30 and the source of the NMOS 31. Furthermore, a PMOS 35 and an NMOS 36 are connected in series between the wiring 21 and the wiring 22, the gate of the PMOS 35 is connected to the output terminal of the CMOS 29, and the gate of the NMOS 36 is connected to the output terminal of the CMOS 34. The drain of the PMOS 35 and the source of the NMOS 36 are output terminals of the output buffer unit 16 and are connected to the address data bus 5 (see FIG. 4).
[0026]
As shown in FIG. 6, in the input buffer unit 17, a wiring 41 to which the voltage VDD0 is applied is provided, and CMOSs 42 and 43 are connected in parallel between the wiring 41 and the ground electrode. A signal output from the address data bus 5 (see FIG. 4) is input to the input terminal of the CMOS 42. The output terminal of the CMOS 42 is connected to the input terminal of the CMOS 43. Further, the output terminal of the CMOS 43 is an output terminal of the input buffer unit 17, and the input signal IN is output to the main circuit 6 (see FIG. 2).
[0027]
Further, as shown in FIG. 7, the two inverters 19 and 20 of the output buffer unit 18 are each configured by a CMOS connected between the wiring 51 to which the voltage VDD is applied and the ground electrode. The output terminal of the output buffer unit 16, the input terminal of the input buffer unit 17, and the address data bus 5 shown in FIG. 4 are connected to the CMOS input terminal that constitutes the inverter 19, and this CMOS output terminal constitutes the inverter 20. The CMOS input terminal is connected to the CMOS input terminal, and the CMOS output terminal is connected to the CMOS input terminal constituting the inverter 19.
[0028]
Next, the operation of the integrated circuit of this embodiment will be described. For example, when the main device 4 shown in FIG. 1 exchanges address signals and data signals with the peripheral device 2, the main circuit 6 (see FIG. 2) of the main device 4 outputs the peripheral device control signal EN2. . Thereby, the operation of the peripheral device 2 becomes effective.
[0029]
Next, as shown in FIG. 2, the main circuit 6 outputs a power supply switching control signal 9 to the power supply switching circuit 7. Thereby, as shown in FIG. 3, the power switching circuit 7 closes the switch SW2 and opens the switches SW1 and SW3 based on the power switching control signal 9. As a result, the wiring 12 to which the voltage VDD2 is applied is connected to the wiring 14, and the voltage VDD of the wiring 14 becomes equal to the voltage VDD2. As a result, the power supply switching circuit 7 applies the voltage VDD equal to the voltage VDD2 to the address data bus circuit 8 as its output voltage. As a result, a voltage equal to the voltage VDD2 is applied to the power supply voltage VDD of the output buffer unit 16 and the bus folder unit 18 shown in FIG.
[0030]
On the other hand, the main circuit 6 (see FIG. 2) outputs the output signal OUT and the control signal CONT to the output buffer unit 16 of the address data bus circuit 8. At this time, the control signal CONT is at a high level. Therefore, the output buffer unit 16 receives the output signal OUT at the input terminal, generates a signal whose level value is the same as the output signal OUT, and the potential difference between the high level and the low level is VDD (VDD2), This signal is output from the output terminal. The output signal OUT includes an address signal and a data signal.
[0031]
The operation of the output buffer unit 16 will be described in more detail. As shown in FIG. 5, when a high level (hereinafter referred to as H) signal is input to the output buffer unit 16 as the control signal CONT, the input of the CMOS 24 becomes H and the output is low level (hereinafter referred to as L). become. As a result, the PMOS 26 is turned on and the NMOS 28 is turned off. On the other hand, the NMOS 32 is turned on and the PMOS 33 is turned off.
[0032]
In this state, when H is input to the output buffer unit 16 as the output signal OUT, the input of the CMOS 23 is H and the output is L. As a result, the PMOS 25 is turned on and the NMOS 27 is turned off. For this reason, the input of the CMOS 29 becomes H and its output becomes L. As a result, the PMOS 35 is turned ON. On the other hand, when the output of the CMOS 23 becomes L, the PMOS 30 is turned on and the NMOS 31 is turned off. As a result, the input of the CMOS 34 becomes H, the output thereof becomes L, and the NMOS 36 is turned OFF. Thus, the PMOS 35 is turned on and the NMOS 36 is turned off, so that the output signal of the output buffer unit 16 becomes H.
[0033]
On the other hand, when L is input as the output signal OUT in a state where H is input as the control signal CONT, the input of the CMOS 23 becomes L and the output thereof becomes H. As a result, the PMOS 25 is turned off and the NMOS 27 is turned on. Therefore, the input of the CMOS 29 becomes L and the output becomes H. As a result, the PMOS 35 is turned off. On the other hand, when the output of the CMOS 23 becomes H, the PMOS 30 is turned off and the NMOS 31 is turned on. As a result, the input of the CMOS 34 becomes L, the output thereof becomes H, and the NMOS 36 is turned ON. Thus, the PMOS 35 is turned off and the NMOS 36 is turned on, so that the output signal of the output buffer unit 16 becomes L. Therefore, the output buffer unit 16 outputs a signal having the same level value as the input output signal OUT. Further, since the power supply voltage of the output buffer unit 16 is the voltage VDD (VDD2), the potential difference between the signals is the voltage VDD (VDD2). The output buffer unit 16 outputs this output signal to the bus folder unit 18 (see FIG. 4) and the address data bus 5.
[0034]
In the bus folder unit 18 shown in FIG. 4, when the output signal of the output buffer unit 16 is H, the input of the inverter 19 is H and the output is L. Therefore, the input of the inverter 20 becomes L and the output becomes H. On the other hand, when the output signal of the output buffer unit 16 is L, the input of the inverter 19 is L and its output is H. Therefore, the input of the inverter 20 becomes H and the output becomes L. Therefore, the bus folder unit 18 can hold the level value of the output signal even when the output terminal of the output buffer unit 16 is in a high impedance state.
[0035]
As shown in FIG. 1, the output signal of the output buffer unit 16 is output to the peripheral device 2 via the address data bus 5 as the output signal of the main device 4. At this time, the output signal of the main device 4 is also output to the peripheral devices 1 and 3, but the operation of the peripheral devices 1 and 3 is disabled by the peripheral device control signal.
[0036]
As described above, in the output signal of the main device 4, the potential difference between the high level and the low level is the voltage VDD, and the voltage VDD is equal to the voltage VDD2. On the other hand, the operating voltage of the peripheral device 2 is the voltage VDD2. Therefore, the potential difference of the output signal of the main device 4 is equal to the operating voltage of the peripheral device 2, and no malfunction occurs.
[0037]
Next, the case where the output signal of the peripheral device 2 is input to the main device 4 will be described. As shown in FIG. 1, the output signal of the peripheral device 2 is input to the main device 4 via the address data bus 5. The output signal of the peripheral device 2 is a signal whose potential difference between the high level and the low level is VDD2. This signal is input to the address data bus circuit 8 (see FIG. 2) of the main device 4.
[0038]
At this time, the main circuit 6 outputs a low level signal to the address data bus circuit 8 as the control signal CONT. For this reason, the output terminal of the output buffer unit 16 is in a high impedance state. The operation of the output buffer unit 16 in this case will be described. As shown in FIG. 5, when a low level (L) signal is input to the output buffer unit 16 as the control signal CONT, the input of the CMOS 24 becomes L and its output becomes H. As a result, the PMOS 26 is turned off and the NMOS 28 is turned on. On the other hand, the NMOS 32 is turned off and the PMOS 33 is turned on. Therefore, the input of the CMOS 34 becomes H, the output thereof becomes L, and the NMOS 36 is turned OFF. Further, when the PMOS 26 is turned off and the NMOS 28 is turned on, the input of the CMOS 29 becomes L, the output thereof becomes H, and the PMOS 35 is turned off. As described above, when both the PMOS 35 and the NMOS 36 are turned OFF, the output terminal of the output buffer unit 16 enters a high impedance state.
[0039]
Therefore, a signal input from the peripheral device 2 to the address data bus circuit 8 of the main device 4 is input to the input buffer unit 17 without being input to the output buffer unit 16. As shown in FIG. 6, in the input buffer unit 17, the output signal of the peripheral device 2 is input to the input terminal of the CMOS 42. At this time, for example, if the output signal of the peripheral device 2 is H, the output of the CMOS 42 is L. Note that in the input signal of the CMOS 42, that is, the output signal of the peripheral device 2, the potential difference between the high level and the low level is VDD2, but the potential difference of the output signal of the CMOS 42 is VDD0. Then, the output signal of the CMOS 42 becomes the input signal of the CMOS 43. For example, when the input signal of the CMOS 43 is L, the output signal of the CMOS 43 is H. The output signal of the CMOS 43 becomes the output signal of the input buffer unit 17 and becomes the input signal IN inputted to the main circuit 6. That is, the input buffer unit 17 generates an input signal IN whose level value is the same as the level value of the output signal of the peripheral device 2 and whose potential difference is VDD0. As a result, the main circuit 6 can receive a signal whose content is the same as the output signal of the peripheral device 2 and whose potential difference between the high level and the low level is VDD0.
[0040]
In the above example, the case where the main device 4 exchanges signals with the peripheral device 2 has been described. However, when the main device 4 exchanges signals with the peripheral device 1 or 3, This is the same as the above example. That is, when the main device 4 exchanges signals with the peripheral device 1, the main circuit 6 outputs the peripheral device control signal EN1 to enable the operation of the peripheral device 1, and the operations of the peripheral devices 2 and 3 are performed. Invalid. Further, the main circuit 6 outputs a power switch control signal 9 to the power switch circuit 7, and the power switch circuit 7 closes the switch SW1 and opens the switches SW2 and SW3 based on the power switch control signal 9. The voltage VDD1 is selected as the voltage VDD. On the other hand, the main circuit 6 outputs an output signal OUT, and the address data bus circuit 8 converts the output signal OUT from a signal having a potential difference of VDD0 to a signal having a potential difference of VDD1, and sends it to the peripheral device 1 via the address data bus 5. input. The peripheral device 1 outputs the output signal to the address data bus circuit 8 via the address data bus 5, and the address data bus circuit 8 outputs the output signal from the signal having the potential difference of VDD1 to the signal having the potential difference of VDD0. Into the main circuit 6.
[0041]
Similarly, when the main device 4 exchanges signals with the peripheral device 3, the main circuit 6 outputs the peripheral device control signal EN3, and the power supply switching circuit 7 selects the voltage VDD3 as the voltage VDD. Thereby, the potential difference of signals exchanged between the main device 4 and the peripheral device 3 is set to the voltage VDD3.
[0042]
As described above, the main circuit 6 of the main device 4 outputs the peripheral device control signals EN1 to EN3 in accordance with the timing of exchanging signals with the peripheral devices 1 to 3, thereby enabling the operation of the peripheral devices. At the same time, the operating voltage of the address data bus circuit 8 is switched to the same voltage as the operating voltage of the peripheral device by the power supply switching circuit 7 to adjust the potential difference between the signals input to and output from the main device 4.
[0043]
In this embodiment, in an integrated circuit in which the main device and each peripheral device operate with different power supply voltages, the main device uses the operating voltage of the connection portion (address data bus circuit) as the power supply voltage of each peripheral device. By switching appropriately, it is possible to suppress power consumption and exchange data in an optimal state at all times in the exchange of data between the main device and each peripheral device. Further, there is no need to provide a level shift circuit or the like for each peripheral device, and the integrated circuit can be reduced in size and cost.
[0044]
Also, when the main device outputs a peripheral device control signal, when the main device 4 exchanges data with, for example, the peripheral device 2, only the operation of the peripheral device 2 is validated, and other peripheral devices The operations 1 and 3 can be invalidated. As a result, it is possible to prevent the peripheral devices 1 and 3 from malfunctioning.
[0045]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing an integrated circuit according to this embodiment, and FIG. 9 is a block diagram showing a main device shown in FIG. As shown in FIG. 8, in the integrated circuit according to the present embodiment, a main device 64 is provided, for example, three peripheral devices 61 to 63 are provided. Further, the main device 64 and the peripheral devices 61 to 63 are connected to each other, and the data bus 65a for transmitting data signals between these devices, and the main device 64 and the peripheral devices 61 to 63 are connected to each other, and these devices are connected. An address bus 65b for transmitting an address signal between them is provided. That is, the main device 64 and the peripheral devices 61 to 63 are connected in parallel to the data bus 65a and the address bus 65b.
[0046]
The main device 64 is supplied with voltage VDD0, voltage VDD1, voltage VDD2, voltage VDD3 and voltage VDD4 as power supply voltages. The data bus 65a is supplied with a voltage VDD, which is one voltage selected from the group consisting of the voltage VDD1, the voltage VDD2, and the voltage VDD3 via the main device 64, and operates based on the voltage VDD. The address bus 65b is supplied with the voltage VDD4 via the main device 64 and operates with the voltage VDD4. The peripheral device 1 is supplied with the voltage VDD1 and the voltage VDD4, handles the data signal by the voltage VDD1, and handles the address signal by the voltage VDD4. The peripheral device 2 is supplied with the voltage VDD2 and the voltage VDD4, handles the data signal by the voltage VDD2, and handles the address signal by the voltage VDD4. Further, the peripheral device 3 is supplied with the voltage VDD3 and the voltage VDD4, handles the data signal by the voltage VDD3, and handles the address signal by the voltage VDD4. VDD0, VDD1, VDD2, VDD3, and VDD4 are mutually independent power supply voltages. That is, there are five types of power supply voltages in the integrated circuit of this embodiment.
[0047]
As described above, in the integrated circuit according to the present embodiment, the peripheral devices 61 to 63 handle the data signal with the voltages VDD1 to VDD3 and the address signal with the voltage VDD4 for the address signal, respectively. Therefore, the main device 64 only needs to switch the power supply voltage when exchanging data signals with the peripheral devices 61 to 63.
[0048]
As shown in FIG. 9, the main device 64 includes a main circuit 66, a power supply switching circuit 7, a data bus circuit 68a, and an address bus circuit 68b. The main circuit 66 is a circuit that performs an original function in the main device 64, operates by being supplied with the voltage VDD0, and receives input signals IN1 and IN2 from the data bus circuit 68a and the address bus circuit 68b, respectively. Output signals OUT1 and OUT2 are output to the circuit 68a and the address bus circuit 68b, respectively. The input signals IN1 and IN2 and the output signals OUT1 and OUT2 are signals whose potential difference between the high level and the low level is the voltage VDD0. The input signal IN1 and output signal OUT1 exchanged with the data bus circuit 68a contain only data signals, and the input signal IN2 and output signal OUT2 exchanged with the address bus circuit 68b have addresses. Only the signal is included. Further, the main device 64 outputs control signals CONT1 and CONT2 to the data bus circuit 68a and the address bus circuit 68b, respectively. Furthermore, the main device 64 outputs a power supply switching control signal 9 to the power supply switching circuit 7.
[0049]
The power supply switching circuit 7 is supplied with the voltage VDD1, the voltage VDD2, and the voltage VDD3, and also receives the power supply switching control signal 9 output from the main circuit 66. The power supply switching circuit 7 selects one of the supplied voltages VDD1 to VDD3 based on the power supply switching control signal 9 and outputs the selected voltage to the data bus circuit 68a.
[0050]
The voltage VDD and the voltage VDD0 are supplied to the data bus circuit 68a. In the data bus circuit 68a, an output signal OUT1 whose potential difference between the high level and the low level is the voltage VDD0 is input from the main circuit 66, and the potential difference of the output signal OUT1 is the voltage VDD (any one of the voltages VDD1 to VDD3). Is output to the data bus 65a. Further, a signal having a potential difference of voltage VDD is input from the data bus 65a, and this signal is converted into an input signal IN1 having a potential difference of voltage VDD0 and output to the main circuit 66.
[0051]
The voltage VDD4 is supplied to the address bus circuit 68b. The address bus circuit 68b receives the output signal OUT2 whose potential difference is the voltage VDD0 from the main circuit 66, converts this output signal OUT2 into a signal whose potential difference is the voltage VDD4, and outputs it to the address bus 65b. Further, a signal having a potential difference of voltage VDD4 is input from the address bus 65b, and this signal is converted into an input signal IN2 having a potential difference of voltage VDD0 and output to the main circuit 66. The main circuit 66, the power supply switching circuit 7, the data bus circuit 68a, and the address bus circuit 68b are all connected to the ground potential GND.
[0052]
In the present embodiment, the power supply switching circuit 7 selects one of the voltages VDD1 to VDD3 based on the power supply switching control signal 9, and outputs the voltage VDD to the data bus circuit 68a. The data bus circuit 68a operates by the voltage VDD and the voltage VDD0, converts the data signal (output signal OUT1) output from the main circuit 66 and having a potential difference of VDD0 into a data signal having a potential difference of VDD, and supplies the data signal to the data bus 65a. Output. Further, the data signal having the potential difference of VDD output from the peripheral devices 61 to 63 is converted into the data signal (input signal IN1) having the potential difference of VDD0 and output to the main circuit 66. As a result, the main circuit 66 exchanges data signals with the peripheral devices 61 to 63 via the data bus circuit 68a and the data bus 65a.
[0053]
The address bus circuit 68b operates with the voltage VDD4, converts an address signal (output signal OUT2) output from the main circuit 66 and having a potential difference of VDD0 into an address signal having a potential difference of VDD4, and outputs the address signal to the address bus 65b. Output. The address signal output from the peripheral devices 61 to 63 having a potential difference of VDD4 is converted into an address signal (input signal IN2) having a potential difference of VDD0 and output to the main circuit 66. As a result, the main circuit 66 exchanges address signals with the peripheral devices 61 to 63 via the address bus circuit 68b and the address bus 65b. Other configurations and operations of the integrated circuit of this embodiment are the same as those of the integrated circuit of the first embodiment described above.
[0054]
In the integrated circuit of this embodiment, since the data bus and the address bus are provided separately, and the data bus circuit and the address bus circuit are provided separately, the data signal and the address are transferred between the main device and the peripheral device. Signals can be exchanged separately. Thereby, the operation of the integrated circuit can be speeded up.
[0055]
In the integrated circuit of the second embodiment, a current may flow between the power supplies via the data bus depending on the potential difference between the voltages VDD1 to VDD3. In such a case, the power supply voltage of the peripheral device whose operation is disabled by the peripheral device control signal is set to the maximum voltage among the voltages VDD1 to VDD3, or the data of the peripheral device whose operation is enabled It may be the same as the operating voltage of the bus circuit. Thereby, it can prevent that an electric current flows between power supplies.
[0056]
In the first and second embodiments described above, the example in which the number of peripheral devices is three has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the number of peripheral devices is two or four or more. May be. Furthermore, in the first and second embodiments described above, examples in which the operating voltages of the peripheral devices are different from each other have been shown. However, in the present invention, some of the peripheral devices may operate with the same voltage. . For example, in the first embodiment described above, the voltage VDD2 may be equal to the voltage VDD3. Even in such a case, it is necessary to change the operating voltage range of the peripheral device after manufacturing the integrated circuit if the main device is provided with power terminals for the number of types of necessary voltages in advance. For example, in the above-described example, even when it is necessary to reset the voltage VDD2 to a voltage different from the voltage VDD3, it is possible to cope with expandability.
[0057]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in an integrated circuit in which a main device and a plurality of peripheral devices are connected by a bus, it is possible to operate the main device and each peripheral device with different operating voltages. it can. Thereby, the power consumption of the integrated circuit can be reduced without providing voltage adjusting means such as a level shift circuit for each peripheral device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a main device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a circuit diagram showing a power supply switching circuit shown in FIG. 2;
4 is a block diagram showing an address data bus circuit shown in FIG. 2. FIG.
5 is a circuit diagram showing an output buffer unit shown in FIG. 4; FIG.
6 is a circuit diagram showing an input buffer unit shown in FIG. 4; FIG.
7 is a circuit diagram showing an inverter of the bus folder section shown in FIG. 4; FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing an integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.
9 is a block diagram showing the main device shown in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional integrated circuit.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3; peripheral devices
4; Main device
5: Address data bus
6: Main circuit
7; Power switching circuit
8: Address data bus circuit
9: Power switch control signal
11, 12, 13, 14; wiring
16: Output buffer section
17: Input buffer section
18: Bus folder section
19; 20; Inverter
21, 22; wiring
23, 24, 29, 34; CMOS
25, 26, 30, 33, 35; PMOS
27, 28, 31, 32, 36; NMOS
41; Wiring
42, 43; CMOS
51: Wiring
61, 62, 63; peripheral devices
64; main device
65a; data bus
65b; address bus
66; main circuit
68a; data bus circuit
68b; address bus circuit
101, 102, 103; peripheral devices
104; main device
105: Address data bus
CONT: Control signal
EN1, EN2, EN3; peripheral device control signals
EN101, EN102, EN103; peripheral device control signal
GND: Ground potential
IN, IN1, IN2; input signals
OUT, OUT1, OUT2; output signals
SW1, SW2, SW3; switch
VDD, VDD0, VDD1, VDD2, VDD3, VDD4; power supply voltage

Claims (6)

メインデバイスと、夫々第1乃至第n(nは2以上の自然数)の電圧により動作する第1乃至第nの周辺デバイスと、前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとを相互に接続し前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとの間で信号を伝送するバスと、を有する集積回路において、前記メインデバイスは、メインデバイス用電圧により動作しハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しい信号を生成する主回路と、前記第1乃至第nの電圧が入力されこの第1乃至第nの電圧から前記主回路から出力される電源切替制御信号に基づいて第k(kは1乃至nの自然数)の電圧を選択して出力する電源切替回路と、前記メインデバイス用電圧及び前記電源切替回路から出力された第kの電圧が印加され、前記主回路から前記ハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しい信号が入力されこの信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しい信号に変換して前記バスを介して前記第1乃至nの周辺デバイスのうち第kの周辺デバイスに対して出力すると共に、前記第kの周辺デバイスから前記バスを介してハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しい信号が入力されこの信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧に等しい信号に変換して前記主回路に対して出力するバス回路と、を有することを特徴とする集積回路。The main device, the first to n-th peripheral devices operating with the first to n-th (n is a natural number of 2 or more) voltages, the main device and the first to n-th peripheral devices are mutually connected. In an integrated circuit having a bus connected to transmit a signal between the main device and the first to n-th peripheral devices, the main device operates with a voltage for main device and has a high level and a low level. A main circuit that generates a signal having a potential difference between them equal to the voltage for the main device, and a power supply switching control signal that is input from the first to nth voltages and that is output from the first to nth voltages from the main circuit A power switching circuit that selects and outputs a k-th voltage (k is a natural number from 1 to n) based on the main device voltage and the k-th voltage output from the power switching circuit. A voltage is applied, and a signal from which the potential difference between the high level and the low level is equal to the voltage for the main device is input from the main circuit, and the potential difference between the high level and the low level is changed to the kth voltage. The same signal is converted and output to the kth peripheral device among the first to n peripheral devices via the bus, and the high level and the low level are output from the kth peripheral device via the bus. A signal in which a potential difference between them is equal to the kth voltage is input, and this signal is converted into a signal whose potential difference between a high level and a low level is equal to the voltage for the main device and is output to the main circuit. And an integrated circuit. 前記信号がデータ信号を含むことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。The integrated circuit of claim 1, wherein the signal comprises a data signal. 前記信号がアドレス信号を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の集積回路。The integrated circuit according to claim 1, wherein the signal includes an address signal. 前記バス回路は、その入力端子が前記主回路に接続されると共にその出力端子が前記バスに接続され前記電源切替回路から出力された第kの電圧が印加され、その動作時には前記主回路から前記ハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しい信号が入力されこの信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しい信号に変換して前記バスを介して前記第kの周辺デバイスに対して出力し、その非動作時には前記出力端子がハイインピーダンス状態となる出力バッファ部と、その入力端子が前記バスに接続されると共にその出力端子が前記主回路に接続され、前記メインデバイス用電圧が印加され前記第kの周辺デバイスから前記バスを介してハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しい信号が入力されこの信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧に等しい信号に変換して前記主回路に入力する入力バッファ部と、前記出力バッファ部の出力端子及び前記バスに接続され前記出力バッファ部の非動作時においてこの出力バッファ部の出力レベル値を保持するバスフォルダ部と、を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の集積回路。The bus circuit has an input terminal connected to the main circuit and an output terminal connected to the bus, to which the kth voltage output from the power supply switching circuit is applied. A signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the voltage for the main device is input, and this signal is converted into a signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the k-th voltage, and is sent via the bus. Output to the kth peripheral device, and when not operating, the output terminal is in a high impedance state, the input terminal is connected to the bus, and the output terminal is connected to the main circuit. The main device voltage is applied, and the potential difference between the high level and the low level from the kth peripheral device via the bus is a signal equal to the voltage of k is input, and this signal is converted into a signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the voltage for the main device and input to the main circuit; 4. A bus folder unit connected to an output terminal and the bus and holding an output level value of the output buffer unit when the output buffer unit is not operating. An integrated circuit according to 1. メインデバイスと、夫々第1乃至第n(nは2以上の自然数)の電圧により動作する第1乃至第nの周辺デバイスと、前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとを相互に接続し前記メインデバイスと前記第1乃至第nの周辺デバイスとの間で夫々データ信号及びアドレス信号を伝送するデータバス及びアドレスバスと、を有する集積回路において、前記メインデバイスは、メインデバイス用電圧により動作しハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しいデータ信号及びアドレス信号を生成する主回路と、前記第1乃至第nの電圧が入力されこの第1乃至第nの電圧から前記主回路から出力される電源切替制御信号に基づいて第k(kは1乃至nの自然数)の電圧を選択して出力する電源切替回路と、前記メインデバイス用電圧及び前記電源切替回路から出力された第kの電圧が印加され、前記主回路から前記ハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しいデータ信号が入力されこのデータ信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しいデータ信号に変換して前記データバスを介して前記第1乃至nの周辺デバイスのうち第kの周辺デバイスに対して出力すると共に、前記第kの周辺デバイスから前記データバスを介してハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記第kの電圧に等しいデータ信号が入力されこのデータ信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧に等しいデータ信号に変換して前記主回路に対して出力するデータバス回路と、アドレス電圧が印加され、前記主回路からハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧と等しいアドレス信号が入力されこのアドレス信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記アドレス電圧に等しいアドレス信号に変換して前記アドレスバスを介して前記第1乃至nの周辺デバイスのうち第kの周辺デバイスに対して出力すると共に、前記第kの周辺デバイスから前記アドレスバスを介してハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記アドレス電圧に等しいアドレス信号が入力されこのアドレス信号をハイレベルとロウレベルとの間の電位差が前記メインデバイス用電圧に等しいアドレス信号に変換して前記主回路に対して出力するアドレスバス回路と、を有することを特徴とする集積回路。The main device, the first to n-th peripheral devices operating with the first to n-th (n is a natural number of 2 or more) voltages, the main device and the first to n-th peripheral devices are mutually connected. In an integrated circuit having a data bus and an address bus connected to each other and transmitting a data signal and an address signal between the main device and the first to n-th peripheral devices, the main device is a main device voltage. And a main circuit for generating a data signal and an address signal in which a potential difference between a high level and a low level is equal to the main device voltage, and the first to nth voltages are input. A power switching circuit that selects and outputs a k-th voltage (k is a natural number from 1 to n) based on a power switching control signal output from the main circuit. The main device voltage and the kth voltage output from the power supply switching circuit are applied, and a data signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the main device voltage is input from the main circuit. The data signal is converted into a data signal in which a potential difference between a high level and a low level is equal to the kth voltage, and is transmitted to the kth peripheral device among the first to nth peripheral devices via the data bus. And a data signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the kth voltage is input from the kth peripheral device via the data bus, and the data signal is set to the high level and the low level. A data bus circuit that converts the potential difference between the data into a data signal equal to the main device voltage and outputs the data signal to the main circuit; An address signal is applied, and an address signal in which the potential difference between the high level and the low level is equal to the voltage for the main device is input from the main circuit, and the potential difference between the high level and the low level is converted into the address voltage. An equal address signal is converted and output to the kth peripheral device among the first to n peripheral devices via the address bus, and the high level is output from the kth peripheral device via the address bus. An address signal whose potential difference between the high level and the low level is equal to the address voltage is input, and the address signal is converted into an address signal whose potential difference between the high level and the low level is equal to the main device voltage. And an address bus circuit for outputting. 前記主回路が夫々第1乃至第nの周辺デバイスの動作を有効にする第1乃至第nの周辺デバイス制御信号を出力するものであり、前記メインデバイスが前記第kの周辺デバイスと信号のやりとりを行う際に、前記主回路が前記第kの周辺デバイスに対して第kの周辺デバイス制御信号を出力し、前記第kの周辺デバイスの動作を有効にすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の集積回路。The main circuit outputs first to n-th peripheral device control signals for enabling operations of the first to n-th peripheral devices, respectively, and the main device exchanges signals with the k-th peripheral device. The main circuit outputs a k-th peripheral device control signal to the k-th peripheral device to enable the operation of the k-th peripheral device. 6. The integrated circuit according to any one of 5 above.
JP2001385851A 2001-12-19 2001-12-19 Integrated circuit Expired - Fee Related JP3826784B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001385851A JP3826784B2 (en) 2001-12-19 2001-12-19 Integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001385851A JP3826784B2 (en) 2001-12-19 2001-12-19 Integrated circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003188703A JP2003188703A (en) 2003-07-04
JP3826784B2 true JP3826784B2 (en) 2006-09-27

Family

ID=27595152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001385851A Expired - Fee Related JP3826784B2 (en) 2001-12-19 2001-12-19 Integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3826784B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003188703A (en) 2003-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4403462B2 (en) Semiconductor memory device with on-die termination circuit
EP1145429B1 (en) On-chip termination
KR101205323B1 (en) System on chip embodying sleep mode by using retention input/output device
CN110663182B (en) Circuit with parallel voltage threshold architecture supporting wide voltage supply range
JP2003283327A (en) Level shift circuit and semiconductor device having the same
US10079603B1 (en) Configurable, multi-functional driver circuit
US5548229A (en) Tri-state output buffer circuit
JP4005086B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US20150061727A1 (en) Analog Signal Compatible CMOS Switch as an Integrated Peripheral to a Standard Microcontroller
US6222397B1 (en) Output circuit with switching function
JP3826784B2 (en) Integrated circuit
CN110663185B (en) Gate control circuit of tri-state output buffer
JPH11203265A (en) Microcomputer
KR100647418B1 (en) Level shifter output buffer circuit used as isolation cell
JP2004112453A (en) Signal transmission apparatus
US6366126B1 (en) Input circuit, output circuit, and input/output circuit and signal transmission system using the same input/output circuit
JP4303387B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US5880606A (en) Programmable driver circuit for multi-source buses
WO1997009811A1 (en) Low jitter low power single ended driver
JP2003229748A (en) Analog switch circuit
US9698787B1 (en) Integrated low voltage differential signaling (LVDS) and high-speed current steering logic (HCSL) circuit and method of use
JP3543364B2 (en) Microcomputer input / output circuit
JP2004080591A (en) Current cell circuit and da converter
JP7091456B2 (en) In-vehicle electronic control device
JP2006067617A (en) D/a converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060613

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714

Year of fee payment: 7

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees