JPH04122068A - Gate array integrated circuit device - Google Patents
Gate array integrated circuit deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はゲートアレイ集積回路装置に関し、特にゲート
アレイの人出力バッファ回路に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to gate array integrated circuit devices, and more particularly to gate array human output buffer circuits.
従来技術
従来のゲートアレイ集積回路装置では、単一の動作電源
を使用するのか一般的である。そのために以下の如き欠
点を有する。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional gate array integrated circuit devices typically use a single operating power supply. Therefore, it has the following drawbacks.
例えば、ゲートアレイ集積回路チップとバックアップが
必要なSRAM等のメモリチップとを用いた論理回路シ
ステムにおいて、通常動作時にはゲートアレイ集積回路
チップから出力されるメモリアクセス信号によりSRA
Mチップをアクセスし、メモリバックアップモード時に
はSRAMチップを予め定められたロジックレベル(ハ
イレベル)の信号でバックアップコントロールする場合
がある。この様なメモリバックアップモード時において
、ゲードアレイ集積回路チップからのバックアップコン
トロール信号をハイレベルに固定するために、当該ゲー
トアレイ集積回路チップの単一電源をオンとしておく必
要がある。For example, in a logic circuit system using a gate array integrated circuit chip and a memory chip such as SRAM that requires backup, during normal operation, the SRA is activated by a memory access signal output from the gate array integrated circuit chip.
There are cases where the M chip is accessed and the SRAM chip is backed up and controlled by a predetermined logic level (high level) signal in the memory backup mode. In such a memory backup mode, in order to fix the backup control signal from the gate array integrated circuit chip at a high level, it is necessary to keep the single power supply of the gate array integrated circuit chip on.
メモリバックアップモード時には、ゲートアレイ集積回
路は動作させる必要がないにもかかわらず、メモリバッ
クアップのためのハイレベルのコントロール信号を発生
しておくために、ゲートアレイ集積回路チップの電源を
オンとして、ゲートアレイ全体を動作状態にしておく必
要があり、電力消費の点で無駄となる欠点がある。In memory backup mode, even though the gate array integrated circuit does not need to operate, the power to the gate array integrated circuit chip is turned on to generate a high-level control signal for memory backup. The disadvantage is that the entire array must be kept active, which is wasteful in terms of power consumption.
また、通常動作時の電源とバックアップ用電源とは、ダ
イオードやトランジスタを用いたスイッチ回路で切換え
るようになっているために、ダイオードやトランジスタ
の電圧降下分だけゲートアレイの電源の電圧降下を招き
、ゲートアレイの動作マージンが低下するという欠点も
ある。In addition, since the power supply during normal operation and the backup power supply are switched by a switch circuit using diodes and transistors, the voltage drop of the gate array power supply is caused by the voltage drop of the diode and transistor. Another drawback is that the operating margin of the gate array is reduced.
そこで、メモリバックアップコントロールのためのロジ
ック回路だけをゲートアレイ集積回路チップの外部に別
に設けることが考えられる。しかしながら、この場合に
は、特別なロジックICか必要となり、ICの占有スペ
ースの増加や価格のアップを招来するという欠点を有し
ている。Therefore, it is conceivable to separately provide only a logic circuit for memory backup control outside the gate array integrated circuit chip. However, in this case, a special logic IC is required, which has the disadvantage of increasing the space occupied by the IC and increasing the price.
発明の目的
本発明の目的は、ゲートアレイ部と被バックアップメモ
リへの出力バッファ部との動作電源を別にして、電力消
費の抑止、占有スペースの減少、価格の縮小を図ったゲ
ートアレイ集積回路装置を提供することである。OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gate array integrated circuit which is capable of suppressing power consumption, reducing occupied space, and reducing cost, with separate operating power supplies for the gate array section and the output buffer section for the backup memory. The purpose is to provide equipment.
発明の構成
本発明によるゲートアレイ集積回路装置は、第1の電源
ラインと、第2の電源ラインと、前記第]の電源ライン
の電源により動作するケートアレイ部と、前記第2の電
源ラインの電源により動作し前記ゲートアレイ部の出力
に応じた論理出力信号を外部へ導出する出力バッフ7部
とを含み、前記出力バッファ部は、前記第1の電源ライ
ンの電源断を示す外部からの電源断検出信号に応答して
、予め定められた論理レベルの出力信号を生成する機能
を有することを特徴としている。Structure of the Invention A gate array integrated circuit device according to the present invention includes a first power supply line, a second power supply line, a gate array unit operated by the power supply of the second power supply line, and a gate array unit that operates by the power supply of the second power supply line. and an output buffer section which operates according to the output of the gate array section and outputs a logic output signal to the outside according to the output of the gate array section, and the output buffer section is configured to operate in response to an external power cutoff indicating a power cutoff of the first power supply line. It is characterized by having a function of generating an output signal of a predetermined logic level in response to a detection signal.
実施例
第1図(A)は本発明の実施例のICチップの電源ビン
配置例を示す図であり、(B)はioバッファ部の電源
ラインのレイアウト例を示している。Embodiment FIG. 1A is a diagram showing an example of the arrangement of power supply bins of an IC chip according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing an example of the layout of power supply lines of an IO buffer section.
ゲートアレイICチップ1は内部にゲートアレイ部50
が集積化されており、その外周部に入出力パッド列10
.20.30及び4oが配置されている。入出″カパッ
ド列10,20.30の各々の略中央部には第1の電源
VDDI用の電源パッド11.21.31が夫々設けら
れており、人出力パッド列40の略中央部には第2の電
源V DD2用の電源パッド41が設けられている。The gate array IC chip 1 has a gate array section 50 inside.
is integrated, and the input/output pad row 10 is on the outer periphery.
.. 20.30 and 4o are arranged. Power supply pads 11, 21, and 31 for the first power supply VDDI are provided approximately in the center of each of the input/output pad rows 10, 20, and 30, respectively, and a A power supply pad 41 for the second power supply VDD2 is provided.
第1の電源V DDIはゲートアレイ部50内の論理ゲ
ート回路の動作電源として用いられ、第2の電源V D
D2はこの論理ゲート回路の入出力のための10バツフ
アセルの1部の動作電源に使用される。The first power supply V DDI is used as an operating power supply for the logic gate circuit in the gate array section 50, and the second power supply V DDI
D2 is used as an operating power source for a portion of the 10 buffer cells for input/output of this logic gate circuit.
そこで、10バッファセル51A、51B、52A、5
2B部のレイアウトは第1図(B)に示す如く構成され
る。図において、10バツフアセルが一列に配置され、
これ等各セルを縦断する如く、互いに平行した3本の電
源ライン61〜63が配列されている。Therefore, 10 buffer cells 51A, 51B, 52A, 5
The layout of the 2B section is constructed as shown in FIG. 1(B). In the figure, 10 buffer cells are arranged in a row,
Three power lines 61 to 63 are arranged parallel to each other so as to traverse each cell.
電源ライン61はアース用であり、電源ライン62は電
源V DDI用であり、電源ライン63は電源V DD
2用である。The power line 61 is for grounding, the power line 62 is for power V DDI, and the power line 63 is for power V DD
It is for 2.
そして、VDDZ用の電源ライン63は、IOバッファ
セルのうち図示せぬ被バックアップSRAMチップに関
連する出力信号を導出する10バッファセル51A、5
1Bの電源ラインとして使用される。The power supply line 63 for VDDZ is connected to 10 buffer cells 51A and 5 which derive an output signal related to a backed-up SRAM chip (not shown) among the IO buffer cells.
Used as a 1B power line.
当該SRAMチップに関係しない10バッファセル52
A、52Bは電源ライン62を使用する。10 buffer cells 52 not related to the SRAM chip
A and 52B use the power line 62.
第2図は第1図に示した集積回路チップ1を用いてSR
AMチップ70のバックアップコントロールを実現する
回路例である。本例において、VDDIは集積回路チッ
プ1の通常電源であり、V DD2はバックアップ用電
源であり、VDDはシステム全体の電源を示す。FIG. 2 shows an SR using the integrated circuit chip 1 shown in FIG.
This is an example of a circuit that realizes backup control of the AM chip 70. In this example, VDDI is the normal power supply for the integrated circuit chip 1, VDD2 is the backup power supply, and VDD represents the power supply for the entire system.
電源監視ICチップ71には、システム電源VDDとバ
ッテリ72の電圧とか印加され、システム電源VDD
(−VDDI )の電圧がバッテリ72の電圧よりも高
ければ、電源監視ICチップ71はVDDIをV DD
2に出力し、電源V DDIが断となってバッテリ電圧
より低くなれば、バッテリ電圧をVDD2として出力す
るようになっている。The system power supply VDD and the voltage of the battery 72 are applied to the power supply monitoring IC chip 71, and the system power supply VDD
(-VDDI) is higher than the voltage of the battery 72, the power supply monitoring IC chip 71 changes VDDI to VDD.
If the power supply VDDI is cut off and becomes lower than the battery voltage, the battery voltage is output as VDD2.
また、電源監視ICチップ71は電源VDDIが規定値
以下となると、ローレベルの信号(BCIN)を生成し
、規定値以上であればハイレベルの信号を生成する。Further, the power supply monitoring IC chip 71 generates a low level signal (BCIN) when the power supply VDDI is below a specified value, and generates a high level signal when it is above the specified value.
SRAMチップ70はC8(チップセレクト)コントロ
ールによりバックアップモードの切換えか行われるもの
であり、バックアップモート時にはハイレベルの信号か
印加され、メモリアクセス時にはハイレベルでアクセス
可能となるものである。この信号がゲートアレイ集積回
路チップ1からBCOUTとして供給され、先の電源監
視ICチップ71の電源監視結果を示す信号がBCIN
として集積回路チップ1へ供給される。The SRAM chip 70 is switched between backup modes by a C8 (chip select) control, and a high level signal is applied during backup mode, and a high level signal is applied during memory access. This signal is supplied as BCOUT from the gate array integrated circuit chip 1, and the signal indicating the power monitoring result of the power monitoring IC chip 71 is supplied as BCIN.
The signal is supplied to the integrated circuit chip 1 as a signal.
第3図は第2図の回路の具体的動作タイムチャートであ
る。VDDIはOVから5Vまで変化し、VD2はVD
DIかバッテリ電圧(図では3V)より低いとバッテリ
電圧であり、高いとVDDIの電圧である。FIG. 3 is a specific operation time chart of the circuit shown in FIG. 2. VDDI changes from OV to 5V, VD2 is VD
If DI is lower than the battery voltage (3V in the figure), it is the battery voltage, and if it is higher, it is the voltage of VDDI.
信号BCINハVDDI カ4.5 V以上になるとV
DDIがそのまま用いられてハイレベルの信号となり、
通常動作モードを示し、4.5V以下ではローレベル(
OV)の信号となり、メモリバックアップモードを示す
。When the signal BCIN becomes VDDI or more than 4.5 V, V
DDI is used as is and becomes a high level signal,
Indicates normal operation mode, low level below 4.5V (
OV) signal, indicating memory backup mode.
信号BCOUTは信号BCINがローレベルのメモリバ
ックアップモード時にはVDD2 (ハイレベル)を
出力し、バックアップコントロール信号となり、4.5
V以上の通常動作モード時にはゲートアレイ回路のSR
AMチップ70に対するメモリアクセスのための論理信
号を出力する。Signal BCOUT outputs VDD2 (high level) in memory backup mode when signal BCIN is low level, and becomes a backup control signal.
In normal operation mode above V, the SR of the gate array circuit
A logic signal for memory access to the AM chip 70 is output.
すなわち、システム側電源VDDIが低下して断となる
と、SRAMチップのバックアップモードとなり、V
DDIか上昇しテ4.5 V以上になると、SRAMチ
ップのメモリアクセス可能モードとなるのである。In other words, when the system side power supply VDDI decreases and is cut off, the SRAM chip enters the backup mode and the VDDI
When DDI rises to 4.5 V or higher, the SRAM chip enters memory access mode.
第4図はゲートアレイ集積回路チップ1のSRAMチッ
プ70に関連する]0バツフア51の具体的回路を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a specific circuit of the 0 buffer 51 related to the SRAM chip 70 of the gate array integrated circuit chip 1.
このバッファ51は2人カッアゲート55と、このゲー
ト出力を人力とするインバータ(MOS )ランジスタ
56とドレイン抵抗57とからなる)と、ノアゲート5
5の1人力をプルダウンするプルダウン抵抗54とを含
んでいる。ゲートアレイ部からのSRAMアクセス信号
はノアゲート55のプルダウン入力端子へ印加され、信
号BCINはインバータ53を介してノアゲート55の
他入力端子へ印加される。これ等バッファ51及びイン
バータ53は電源V DD2により動作するものである
。This buffer 51 consists of a two-man gate 55, an inverter (MOS) transistor 56 which uses the gate output as a human power, and a drain resistor 57), and a NOR gate 55.
5, and a pull-down resistor 54 for pulling down by one person. The SRAM access signal from the gate array section is applied to the pull-down input terminal of the NOR gate 55, and the signal BCIN is applied to the other input terminal of the NOR gate 55 via the inverter 53. These buffer 51 and inverter 53 are operated by power supply VDD2.
通常のメモリアクセスモード時には、信号BCINはハ
イレベルにあるから、ノアゲート55の1人力はインバ
ータ53により常にローレベルに固定される。よって、
ゲートアレイ部からのメモリアクセス信号INはノアゲ
ート55及びトランジスタ56によりそのまま信号BC
OUTとして出力される。In the normal memory access mode, since the signal BCIN is at a high level, the output of the NOR gate 55 is always fixed at a low level by the inverter 53. Therefore,
The memory access signal IN from the gate array section is converted directly to the signal BC by the NOR gate 55 and the transistor 56.
Output as OUT.
メモリバックアップモード時には、VDDIは断となり
、ローレベルにあり、ゲートアレイ部からの出力はフロ
ーティングとなるが、プルダウン抵抗54によりノアゲ
ート55の1人力はローレベルに固定される。このとき
、信号BCINはローレベルであるから、インバータ5
3の出力はハイレベル(VDD2)になり、よって、ノ
アゲート55及びトランジスタ56によりこのハイレベ
ルの信号がそのまま信号BCOUTとして出力され、メ
モリバックアップ可能となる。In the memory backup mode, VDDI is disconnected and is at a low level, and the output from the gate array section is floating, but the single power of the NOR gate 55 is fixed at a low level by the pull-down resistor 54. At this time, since the signal BCIN is at low level, the inverter 5
The output of No. 3 becomes high level (VDD2), and therefore, this high level signal is directly outputted as signal BCOUT by the NOR gate 55 and transistor 56, making it possible to back up the memory.
発明の効果
以上述べた如< 、SRAMチップに関連するゲートア
レイの10バツフアセルの動作電源として、ゲートアレ
イの動作電源とは異なる電源を使用する様に構成してい
るので、メモリバックアップモード時に、当該IOバッ
フ7セルによってSRAMチップのメモリバックアップ
コントロール信号を生成することが可能となり、よって
、SRAMのバックアップ論理ゲートをゲートアレイ外
部に特別に設ける必要がなく、外部回路用ICの削減及
び価格の低下、更には低消費電力を達成することが可能
となるという効果がある。Effects of the Invention As stated above, since the power supply for the 10 buffer cells of the gate array related to the SRAM chip is configured to use a power supply different from that of the gate array, the The IO buffer 7 cells make it possible to generate a memory backup control signal for the SRAM chip.Therefore, there is no need to specially provide a backup logic gate for the SRAM outside the gate array, reducing the number of external circuit ICs and lowering the price. Furthermore, there is an effect that it becomes possible to achieve low power consumption.
第1図(A)は本発明の実施例の電源ピン配列図、第1
図(B)は同じ< 10バッファ部の電源ラインのレイ
アウト図、第2図は本発明の実施例のゲートアレイを用
いてSRAMチップのバックアップコントロールを実現
した回路図、第3図は第2図の回路の動作を示すタイム
チャート、第4図は本発明の実施例に用いる10バツフ
アセルの具体例の回路図である。
主要部分の符号の説明
1・・・・・・ゲートアレイ集積回路チップ50・・・
・・・ゲートアレイ
51.52・・・・・・10バツフアセル62.63・
・・・・・電源ライン
70・・・・・SRAMチップ
71・・・・・・電源監視用ICFIG. 1(A) is a power pin arrangement diagram of an embodiment of the present invention.
Figure (B) is a layout diagram of the power supply line of the same < 10 buffer section, Figure 2 is a circuit diagram that realizes backup control of an SRAM chip using the gate array of the embodiment of the present invention, and Figure 3 is a diagram of Figure 2. 4 is a time chart showing the operation of the circuit. FIG. 4 is a circuit diagram of a specific example of a 10 buffer cell used in an embodiment of the present invention. Explanation of symbols of main parts 1... Gate array integrated circuit chip 50...
...Gate array 51.52...10 buffer cell 62.63.
...Power line 70...SRAM chip 71...Power supply monitoring IC
Claims (2)
第1の電源ラインの電源により動作するゲートアレイ部
と、前記第2の電源ラインの電源により動作し前記ゲー
トアレイ部の出力に応じた論理出力信号を外部へ導出す
る出力バッファ部とを含み、前記出力バッファ部は、前
記第1の電源ラインの電源断を示す外部からの電源断検
出信号に応答して、予め定められた論理レベルの出力信
号を生成する機能を有することを特徴とするゲートアレ
イ集積回路装置。(1) A first power supply line, a second power supply line, a gate array section operated by the power supply of the first power supply line, and an output of the gate array section operated by the power supply of the second power supply line. an output buffer section that outputs a logical output signal to the outside according to the first power supply line, and the output buffer section outputs a predetermined output signal in response to an external power-off detection signal indicating a power-off of the first power supply line. 1. A gate array integrated circuit device having a function of generating an output signal of a logic level.
のバックアップ用電源であり、前記出力バッファの出力
信号は前記外部メモリチップのメモリアクセス信号であ
り、前記予め定められた論理レベルの出力信号は前記外
部メモリチップのメモリバックアップのための信号であ
ることを特徴とする請求項1記載のゲートアレイ集積回
路装置。(2) The power supply of the second power supply line is a backup power supply for an external memory chip, the output signal of the output buffer is a memory access signal of the external memory chip, and the output signal of the predetermined logic level 2. The gate array integrated circuit device according to claim 1, wherein: is a signal for memory backup of the external memory chip.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24323590A JPH04122068A (en) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | Gate array integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24323590A JPH04122068A (en) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | Gate array integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04122068A true JPH04122068A (en) | 1992-04-22 |
Family
ID=17100850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24323590A Pending JPH04122068A (en) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | Gate array integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04122068A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06140607A (en) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit |
-
1990
- 1990-09-13 JP JP24323590A patent/JPH04122068A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06140607A (en) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit |
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