JPH0346352A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0346352A
JPH0346352A JP1183220A JP18322089A JPH0346352A JP H0346352 A JPH0346352 A JP H0346352A JP 1183220 A JP1183220 A JP 1183220A JP 18322089 A JP18322089 A JP 18322089A JP H0346352 A JPH0346352 A JP H0346352A
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JP
Japan
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circuit
microcomputer core
logic circuit
microcomputer
large current
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Application number
JP1183220A
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English (en)
Inventor
Katsunobu Hongo
本郷 勝信
Shinji Suda
須田 眞二
Toshihiko Hori
俊彦 堀
Hiroshi Kobayashi
洋 小林
Naoki Yamauchi
直樹 山内
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は半導体集積回路装置に関し、特にマイクロコ
ンピュータを用いたASIC(特定用途向は集積回路)
に関する。
[従来の技術] 近年、電子機器の高機能化、小型化および低価格化に伴
ない、マイクロコンピュータを含むLSIを応用製品ご
とに開発するという要求が強くなっている。また、その
ようなLSIを短時間にかつ確実に開発することが要求
される。
マイクロコンピュータをコア(核)にするASICの開
発手法として、第14図に示すような技術がある。この
技術では、CPU (中央演算処理装置)コア201、
ROM (リードオンリメモリ)202、RAM (ラ
ンダムアクセスメモリ)203、I/F回路(インター
フェイス回路)204、タイマ205、I10ポート(
人出力ポート)206およびバス207を含む1チップ
マイクロコンピユータ208内に、ユーザのシステムに
特有なロジック回路209が組込まれ、1チップ上にこ
れらが集積化される。第14図に示すように、ロジック
回路209は、マイクロコンピュータ208内のバス2
07に接続されている。
また、マイクロコンピュータをコアにするASIC(以
下、マイコンコアASICと呼ぶ)の他の開発手法とし
て、第15図に示すような技術の例がある。この技術で
は、マイクロコンピュータチップ301およびロジック
回路チップ302がチップ303上に配置され、これら
を1チップ化するために必要な新たなパッド304が設
けられる。そして、マイクロコンピュータチップ301
上のパッド305、ロジック回路302上のパッド30
6および新たに設けられたパッド304間に配線が設け
られてそれらが1チップ化される。
これらの技術によ′ると、汎用のマイクロコンピュータ
とユーザに特有のロジック回路とが1チップ化されるた
め、システムの小型化およびコストダウンを容易に行な
うことができる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、第14図に示される技術においては、1チップ
マイクロコンピユータ208内にロジック回路209を
組込むために、レイアウトの変更および追加が必要とな
り、マイクロコンピュータチップ208の全体を改造す
ることとなる。そのため、チップの開発、総合的なタイ
ミング検証、テストプログラムの開発およびデバッグに
時間がかかることになる。また、チップの開発には、マ
イクロコンピュータのパターン、回路構成、タイミング
、テスト方法などのすべてを熟知している技術者が必要
となる。
また、マイクロコンピュータチップ用に既に開発されて
いるテストプログラム、ソフトウェア開発・デバッグ用
ツール等を使用することができない。したがって、それ
らのテストプログラム、ソフトウェア開発・デバッグ用
ツール等を新たに開発しなければならない。
一方、第15図に示される技術においては、複数のチッ
プ間に配線を施すことによりそれらが1チップ化される
ので、それぞれのチップ301゜302上にパッド30
5,306や入出力回路307.308などがイf在す
る。そのため、パッド、ドライバ回路等が重複し、無駄
が生じるとともに、チップサイズが大きくなる。また、
マイクロコンピュータチップ301とロジック回路チッ
プ302とを電気的に分離することができないので、マ
イクロコンピュータチップ用またはロジック回路チップ
用に既に開発されているテストプログラム、ソフトウェ
ア開発・デバッグ用ツール等を使用することができない
。したがって、それらのテストプログラム、ソフトウェ
ア開発・デバッグ用ツール等を新たに開発しなければな
らない。
この発明の目的は、マイコンコアASICを短時間に少
ない開発労力およびコストで実現することが可能であり
、かつ誤動作が防止された半導体集積回路装置を提供す
ることである。
[課題を解決するための手段] 第1の発明にかかる半導体集積回路装置は、1チップ上
に形成される半導体集積回路装置であって、中央演算処
理装置および:c!憶装置を含むマイクロコンピュータ
コア、マイクロコンピュータコアにより制御される論理
回路部、」(用周辺回路、制御手段、および大電流出力
回路を備える。
共用周辺回路は、パッドおよびドライバ手段を含み、マ
イクロコンピュータコアおよび論理回路部に対して信号
を人力または出力する。制御手段は、マイクロコンピュ
ータコアおよび論理回路部を共用周辺回路に選択的に結
合させる。大電流出力回路は、大電流を流すことができ
るドライバ手段を含み、マイクロコンピュータコアまた
は論理回路部からの信号を出力する。大電流出力回路は
、論理回路部に関してマイクロコンピュータコアとは反
対側に配置される。
第2の発明にかかる半導体集積回路装置は、1チップ上
に形成される半導体集積回路装置であって、マイクロコ
ンピュータコア、論理回路部、共用周辺回路、制御手段
および大電流出力回路を備え、さらに第1の電源電位供
給部および第2の電源電位供給部を備える。
第1の電源電位供給部は、所定の電源電位を受け、マイ
クロコンピュータコア、論理回路部および共用周辺回路
にその電源電位を供給する。第2の電源電位供給部は、
第1の電源電位供給部とは別個に設けられ、所定の電源
電位を受け、大電流出力回路のドライバ手段にその電源
電位を供給する。
[作用コ 通常の動作時には、共用周辺回路がマイクロコンピュー
タコアおよび論理回路部に共通に用いられ、この共用周
辺回路を介してマイクロコンピュータコアおよび論理回
路部に対して信号が入出力される。また、大電流出力回
路を介してマイクロコンピュータコアまたは論理回路部
からの信号が出力される。
マイクロコンピュータコアのテスト時には、マイクロコ
ンピュータコアのみが共用周辺回路に結合され、この共
用周辺回路を介してテストのための信号が入出力される
。一方、論理回路部のテスト時には、論理回路部のみが
共用周辺回路に結合され、この共用周辺回路を介してテ
ストのための信号が人出力される。
このように、マイクロコンピュータコアおよび論理回路
部を個々にテストすることができるので、汎用のマイク
ロコンピュータおよび論理回路のために既に開発されて
いるテストプログラムおよびソフトウェア開発・デバッ
グ用ツールなどを使用することができる。
また、パッドやドライバ手段が、マイクロコンピュータ
コアおよび論理凹路部内には含まれず、共用周辺回路に
含まれているので、従来例に比べてチップサイズが小さ
くなる。さらに、マイクロコンピュータコアのレイアウ
トを変更および追加することなく、論理回路部を仕様に
合わせて設計することができる。
大電流出力回路内のドライバ手段により大電流が流され
ると、電源型αが変動する。しかし、第1の発明にかか
る半導体集積回路装置においては、大電流出力回路が論
理回路部に関してマイクロコンピュータコアとは反対側
に配置されているので、大電流出力回路における電源電
位の変動がマイクロコンピュータコアまで伝達されない
また、第2の発明にかかる半導体集積回路・装置におい
ては、大電流出力回路に電源電位を与える電源電位供給
部がマイクロコンピュータコアなどに電源電位を与える
電源電位供給部から分離されているので、大電流出力回
路における電源電位の変動がマイクロコンピュータコア
に伝達されない。
したがって、電源電位の変動に基づくマイクロコンピュ
ータコアの誤動作が防止される。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。
第1図はこの発明の一実施例による半導体集積回路装置
の概略構成を示す平面図である。半導体チップ1上にマ
イクロコンピュータコア(またはマイクロコントロール
ユニットコア;以下、マイコンコアと呼ぶ)2およびラ
ンダムロジック回路3が設けられている。半導体チップ
1上の周縁部には共通共用端子回路4、選択共用端子回
路5、マイコンコア用の専用端子回路6、ランダムロジ
ック回路用の専用端子回路7および大電流出力端子回路
10が設けられている。大電流出力端子1tJJ路10
は、ランダムロジック回路3に関してマイクロコンピュ
ータコア2とは反対側に配置されている。また、半導体
チップ1上にモード設定信号発生回路8およびモード信
号入力回路9が設けられている。
半導体チップ1上の周縁部に沿って電源線LVおよび接
地11LGが形成されている。電源11LVの所定の箇
所に電源用バッドPvが設けられ、接地線LGの所定箇
所に接地用パッドPCが設けられている。電源用バッド
Pvおよび電源線LVを介して半導体チップ1上の回路
に電源電位VCCが与えられ、接地用パッドPCおよび
接地線LGを介して半導体チップl上の回路に接地電位
が与えられる。
第2図に示すように、マイコンコア2は、CPUコア2
1、ROM22、RAM23、I/F回路24、タイマ
25、I10ポート26およびバス27を含み、人出力
ドライバ、パッドなどからなる入出力回路を含まない。
ランダムロジック回路3は、種々のゲート、カウンタ、
フリップフロップなどから構成される論理回路であり、
特定用途の仕様に従って設計される。
次に、第3図を参照すると、共通共用端子回路4は、通
常はマイコンコア2およびランダムロジック回路3に結
合され、テスト時にはマイコンコア2またはランダムロ
ジック回路3に選択的に結合される。選択ノ(用端チ回
路5は、通常はマイコンコア2およびランダムロジック
回路3のいずれか一方に固定的に結合され、テスト時に
はマイコンコア2またはランダムロジック回路3に選択
的に結合される。専用端子回路6はマイコンコア2のみ
に固定的に結合され、専用端子回路7はランダムロジッ
ク回路3のみに固定的に結合されている。
モード信号入力回路9には、この半導体集積回路装置を
通常モード、マイコンコア2のテストモード(以下、M
CUテストモードと呼ぶ)、およびランダムロジック回
路3のテストモード(以下、R/Lテストモードと呼ぶ
)に設定するためのモード信号が与えられる。モード設
定信号発生回路8は、モード信号入力回路9の出力に応
答して、共通共用端子回路4および選択共用端子回路5
にモード設定信号を与える。
第4図は、共通共用端子回路4および選択共用端子回路
5の構成を示すブロック図である。共通共用端子回路4
は、切換回路41および入出力回路42からなり、選択
」(相端子回路5も同様に切換回路51および入出力回
路52からなる。切換回路41は、信号線LMによりマ
イコンコア2に接続されかつ信号線LRによりランダム
ロジック回路3に接続されている。切換回路51も同様
に、信号線LMによりマイコンコア2に接続されかつ信
号線LRによりランダムロジック回路3に接続されてい
る。また、切換回路41および!2換回路51には、信
号vALCを介してモード設定信号発生回路8からモー
ド設定信号が与えられる。
第5A図、第5B図および第5C図は共通共用端子回路
4の機能を説明するための模式図である。
通常モードにおいては、第5A図に示すように、入出力
回路42が切換回路41によりマイコンコア2およびラ
ンダムロジック回路3に結合される。
MCUテストモードにおいては、第5B図に示すように
、入出力回路42が切換回路41によりマイコンコア2
に結合される。R/Lテストモードにおいては、第5C
図に示すように、入出力回路42が切換回路41により
ランダムロジック回路3に結合される。
第6図は選択共用端子回路5の機能を説明するための模
式図である。通常モードにおいては、第6図に示すよう
に、入出力回路52が切換スイッチ51によりマイコン
コア2およびランダムロジック回路3のいずれか一方に
固定的に結合される。
マイコンコア2およびランダムロジック回路3のいずれ
に結合されるかは、その半導体集積回路装置の仕様によ
って定められる。
MCUテストモードにおいては、共通共用端子回路4の
場合と同様に、入出力回路52が切換回路51によりマ
イコンコア2に結合される。R/Lテストモードにおい
ても、共通共用端子回路4の場合と同様に、入出力回路
52が切換回路51によりランダムロジック回路3に結
合される。
第7図はモード設定信号発生回路8およびモード信号入
力回路9の構成を示す図である。モード信号入力回路9
は、パッド91.92および人力バッファ93.94を
含む。モード設定信号発生回路8には、バッド91およ
び人力バッファ93を介してモード信号φ0が与えられ
かつバッド92および人力バッファ94を介してモード
信号φ1が与えられる。モード設定信号発生回路8は、
モード信号φ0.φ1に基づいてモード設定f=号TN
、TM、TRを発生する。通常モード時にはモード設定
信号TNがアクティブとなり、MCUテストモード時に
はモード設定信号TMがアクティブとなり、R/Lテス
トモード時にはモード設定信号TRがアクティブとなる
第8図は信号線の構成を詳細に示す図である。
信号線LMは、出力データDOMを伝送するためのデー
タ線、入力データDIMを伝送するためのデータ線およ
び制御信号CMを伝送するための制御線からなる。この
信号線LMはマイコンコア2のI10ボート26(第2
図参照)に接続される。
信号線LRは、出力データDORを伝送するためのデー
タ線、人力データDIRを伝送するためのデータ線およ
び制御イ≦号CRを伝送するための制御線からなる。ま
た、1.3分線LCは、モード設定信号TN、TM、T
Rを伝送するための3本の信号線からなる。
第9図は共通共用端子回路4の構成を示す図である。出
力回路42は、バッド43および出力ドライバ44を含
む。
通常モード時には、モード設定信号TNがアクティブと
なる。それにより、切換回路41は、制御信号CM、C
Rの一方および出力データDOM。
DORの一方を出力ドライバ44に与える。出力ドライ
バ44は制御信号に応答して出力データをパッド43に
出力する。
MCUテストモード時には、モード設定信号TMがアク
ティブとなる。それにより、切換回路41は制御信号C
Mおよび出力データDOMを出力ドラ・イバ44に与え
る。出力ドライバ44は制御信号CMに応答して出力デ
ータDOMをバッド43に出力する。
R/Lテストモード時には、モード設定信号TRがアク
ティブとなる。それにより、切換回路41は、制御信号
CRおよび出力データDORを出力ドライバ44に与え
る。出力ドライバ44は制御信号CRに応答して出力デ
ータDORをパッド43に出力する。
また、人力データDIMはパッド43からマイコンコア
2に人力され、入力データDIRはパッド43からラン
ダムロジック回路3に人力される。
選択共用端子回路5の構成もm9図に示される構成と同
様である。ただし、選択共用端子回路5においては、通
常モード時には出力データDOM。
DORのうち予め定められた出力データが常に出力され
る。
第10図は専用端子回路6の構成を示す図である。専用
端子回路6はバッド61および出力ドライバ62を含む
。出力ドライバ62には制御信号CMおよび出力データ
DOMが与えられる。また、パッド61から入力データ
DIMが入力される。
専用端子回路7の構成も専用端子回路6の構成と同様で
ある。
第11図は大電流出力端子回路10の主要部の構成例を
示す図である。大電流出力端子回路10は、バッド12
およびドライバを構成するNチャネルトランジスタ13
を含む。このドライバはNチャネルオープンドレイン回
路となっている。
大電流出力端子回路10のパッド12に抵抗Rおよびキ
ャパシタCを含む外部回路14が接続されるものとする
。外部回路14の電源端子から抵抗R1大電流出力端子
回路10のバッド12およびトランジスタ13を介して
接地線に大電流が流れると、接地電位が浮上がる。この
ような電源電位の変動が接地線LGまたは基板を介して
マイコンコア2に伝達されると、マイコンコア2が誤動
作する可能性がある。上記実施例では、大電流出力端子
回路10がランダムロジック回路3に関してマイコンコ
ア2とは反χ・I側に配置されているので、大電流出力
端子回路10における電源電位の変動がマイコンコア′
2に伝わることが阻止される。
したがって、大電流出力端子回路10における電源電位
の変動により、ダイナミック回路を多用しているマイコ
ンコア2の誤動作が防止される。
次に、この実施例の半導体集積回路装置の動作について
説明する。
通常モード時には、共通共用端子回路4がマイコンコア
2およびランダムロジック回路3に共通に用いられ、共
通共用端子回路4を介して、・マイコンコア2およ′び
ランダムロジック回路3に対して信号が人出力される。
また、専用端子回路6を介してマイコンコア2に対して
信号が人出力され、専用端子回路7を介してランダムロ
ジック回路3に対して信号が人出力される。
選択共用端子回路5がマイコンコア2に結合されている
場合には、選択共用端子回路5を介してマイコンコア2
に対して信号が入出力される。逆に選択共用端子回路5
がランダムロジック回路3に結合されている場合には、
選択共用端子回路5を介してランダムロジック回路3に
対して信号が入出力される。また、大電流出力端子回路
10を介してマイコンコア2またはランダムロジック回
路3からの信号が出力される。
MCUテストモード時には、共通共用端子回路4および
選択共用端子回路5がマイコンコア2にのみ結合される
。この場合、共通共用端子回路4、選択J(周端子回路
5または専用端子回路6を介してマイコンコア2に対し
てテスト信号が人出力される。
R/Lテストモード時には、共通共用端子回路4および
選択共用端子回路5がランダムロジック回路3にのみ結
合される。この場合、共通共用端子回路4、選択共用端
子回路5または専用端子回路7を介してラング・ムロシ
ック回路3に対してテスト信号が人出力される。
上5己のように、マイコンコア2およびランダムロジッ
ク回路3の各々を個々にテストすることができるので、
汎用のマイクロコンピュータおよび論理回路のために既
に開発されているテストプログラムおよびソフトウェア
開発・デバッグ用ツールを使用することができる。
また、パッドやドライバがマイコンコア2およびランダ
ムロジック回路8には含まれておらず、共通共用端子回
路4および選択」(用端T回路5に含まれているので、
チップサイズが縮小化される。
さらに、マイコンコア2のレイアウトを変史または追加
することなく、仕様に応じてランダムロジック回路3の
構成を設計することができる。
第12図はこの発明の他の実施例による半導体集積回路
装置の概略構成を示す平面図である。
この実施例においては、大電流出力端子回路10がラン
ダムロジック回路3に関してマイコンコア2とは反対側
に配置されているとともに、大電流出力端子回路10内
のドライバ用のトランジスタに接地電位を与えるための
接地線LGOおよび接地用パッドPGOが、その他の回
路に接地電位を与えるための接地vALGおよび接地用
パッドPGとは別個に設けられている。そのため、ドラ
イバ用のトランジスタに大電流が流れることにより電源
電位が変動した場合でも、その電位の変動がマイコンコ
ア2に伝達されない。したがって、電源電位の変動に基
づくマイコンコア2の誤動作が防止される。
次に、第13図を参照しながら上記実施例の半導体集積
回路装置の使用例について説明する。
通常、マイコンコア2においては演算処理が行なわれ、
ランダムロジック回路3においてはマイコンコア2で処
理することができない高速な処理が行なわれる。
たとえば、ランダムロジック回路3が汎用バスのコント
ローラとなるように設計された場合、大電流出力端子回
路10にはバス100を介してパ−ソナルコンピュータ
101、ディスク装置106等が接続される:また、専
用端子回路7には制御対象102が接続される。
共通共用端子回路4にはたとえば外部メモリ103が接
続される。選択」(相端子回路5にはたとえばCPU1
04が接続され、専用端子回路6にはたとえばディスク
コントローラ105が接続される。選択共用端子回路5
は、ユーザの注文に従ってランダムロジック回路3に結
合させることも可能である。
上記のように、この実施例によるとマイコンコアASC
Iを短期間に少ない開発労力で安価に実現することがで
きる。
[発明の効果] 以上のように第1および第2の発明によれば、マイクロ
コンピュータコアおよび論理回路部を個々にテストする
ことができるので、マイクロコンピュータ用または論F
u回路用に既に開発されているテストプログラムおよび
ソフトウェア開発・デバッグ用ツールなどを使用するこ
とができる。また、チップサイズが縮小化されるととも
に、マイクロコンピュータのパターン、回路構成、タイ
ミング、テスト方法などを熟知していなくても、論理回
路部をユーザの要求に従って容易に設計することができ
る。
したがって、マイクロコンピュータを用いたASICを
、短期間に少ない開発労力およびコストで実現すること
が可能となる。
さらに、大電流出力回路における電源電位の変動がマイ
クロコンピュータコアに伝達されないので、電源電位の
変動に基づくマイクロコンピュータコアの誤動作が防1
ト、される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による半導体集積回路装置
の平面図である。第2図は同夫施例の構成を示す機能ブ
ロック図である。第3図は同文施例の主要部の特徴を説
明するための模式図である。 第4図は共通共用端子回路および選択共用端子回路の構
成を示すブロック図である。第5A図、第5B図および
第5C図は共通共用端子回路の機能を説明するための模
式図であり、第5A図は通常モードを示す図、第5B図
はMCUテストモードを示す図、第5C図はR/Lテス
トモードを示す図である。第6図は選択共用端子回路の
機能を説明するための模式図である。第7図はモード設
定信号発生回路およびモード信号入力回路の構成を示す
図である。第8図は信号線の具体的な構成を示す図であ
る。第9図はJ(a共用端子回路の構成を示す図である
。第10図は専用端子回路の構成を示す図である。第1
1図は大電流出力端子回路の主要部の構成を示す図であ
る。第12図はこの発明の他の実施例による半導体集積
回路装置の平面図である。第13図は第1図および第1
2図の実施例の使用例を説明するための図である。第1
4図は従来のマイクロコンピュータコアASICの一例
を示す機能ブロック図である。第15図は従来のマイク
ロコンピュータコアAS−ICの他の例を示す平面図で
ある。 図において、1は半導体チップ、2はマイクロコンピュ
ータコア、3はランダムロジック回路、4は共通共用端
子回路、5は選択共用端子回路、6.7は専用端子回路
、8はモード設定信号発生回路、9はモード信号入力回
路、10は大電流出力端子回路、LVは電源線、LGは
接地線、P■は電源用パッド、PCは接地用パッドであ
る。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1チップ上に形成される半導体集積回路装置であ
    って、 中央演算処理装置および記憶装置を含むマイクロコンピ
    ュータコア、 前記マイクロコンピュータコアにより制御される論理回
    路部、 パッドおよびドライバ手段を含み、前記マイクロコンピ
    ュータコアおよび前記論理回路部に対して信号を入力ま
    たは出力するための共用周辺回路、前記マイクロコンピ
    ュータコアおよび前記論理回路部を前記共用周辺回路に
    選択的に結合させる制御手段、および 大電流を流すことができるドライバ手段を含み、前記マ
    イクロコンピュータコアまたは前記論理回路部からの信
    号を出力するための大電流出力回路を備え、 前記大電流出力回路は、前記論理回路部に関して前記マ
    イクロコンピュータコアとは反対側に配置される、半導
    体集積回路装置。
  2. (2)1チップ上に形成される半導体集積回路装置であ
    って、 中央演算処理装置および記憶装置を含むマイクロコンピ
    ュータコア、 前記マイクロコンピュータコアにより制御される論理回
    路部、 パッドおよびドライバ手段を含み、前記マイクロコンピ
    ュータコアおよび前記論理回路部に対して信号を入力ま
    たは出力するための共用周辺回路、前記マイクロコンピ
    ュータコアおよび前記論理回路部を前記共用周辺回路に
    選択的に結合させる制御手段、 大電流を流すことができるドライバ手段を含み、前記マ
    イクロコンピュータコアまたは前記論理回路部からの信
    号を出力するための大電流出力回路、所定の電源電位を
    受け、前記マイクロコンピュータコア、前記論理回路部
    および前記共用周辺回路にその電源電位を供給するため
    の第1の供給部、および 前記第1の電位供給部とは別個に設けられ、所定の電源
    電位を受け、前記大電流出力回路の前記ドライバ手段に
    その電源電位を供給するための第2の供給部を備えた、
    半導体集積回路装置。
JP1183220A 1989-07-14 1989-07-14 半導体集積回路装置 Pending JPH0346352A (ja)

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JP (1) JPH0346352A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004119712A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置

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