JPH04123217A - 外部端子の状態切換回路 - Google Patents

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】 〔概要〕 半導体集積回路装置の外部端子の状態をモードに応じて
切換える外部端子の状態切換回路に関し、外部端子の状
態を多くの機能モード夫々に従って動作モードの切換え
とともにリアルタイムで切換えることを目的とし、 出力データを格納するデータレジスタと、機能モードに
応じた第１の制御信号により該データレジスタよりの出
力データを半導体集積回路の外部端子より出力し、また
該外部端子をハイインピーダンス状態とするトライステ
ートバッファとを有する外部端子の状態切換回路におい
て、次に出力するネクストデータを格納し機能モードに
応じた第２の制御信号により該ネクストデータを該デー
タレジスタに転送するネクストデータレジスタと、機能
モードに応じた第３の制御信号により該データレジスタ
又はネクストデータレジスタよりのデータを選択して該
トライステートバッファに供給する選択回路とを有し、
また、該外部端子に供給される入力データを半導体集積
回路内部に取込む入力バッファと、該外部端子の入出力
状態を指示する方向データを格納する方向レジスタとを
有し構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は外部端子の出力状態切換回路に関し、半導体集
積回路装置の外部端子の状態をモードに応して切換える
外部端子の状態切換回路に関する。

制御信号を出力する制御系半導体集積回路装置では制御
機能の拡大に伴い、外部端子の出力状態が複雑化し、外
部端子の出力状態を簡単かつ高速に切換制御する必要か
ある。

〔従来の技術〕

従来回路は第５図（Ａ）に示す如く、動作モードか通常
モードからスタンバイモートと切換えたとき通常モード
の８力状態上を次に通常モートとなるまで保持する第１
の切換機能と、スタンバイモートのときハイインピーダ
ンス状態となり通常モードに復帰したとき直前の通常モ
ードの出力状態Ｉに復帰する第５図（Ｂ）に示す第２の
切換機能とを有している。

上記第１．第２の切換機能のために従来回路は出力状態
Ｉを格納するデータレジスタと、トライステート出力バ
ッファとを有している。

〔発明か解決しようとする課題〕

上記第１．第２の切換状態に加えて第６図（Ａ）に示す
如く、動作モートか通常モードの出力状ｇＩからスタン
バイモードのとき出力状態■に切換え通常モートに復帰
したとき出力状態■を保持する第３の切換機能、第６図
（Ｂ）に示す如くスタンバイモートのとき出力状態■に
切換え通常モードに復帰したとき出力状態Ｉに復帰する
第４の切換機能、第６図（Ｃ）に示す如くスタンバイモ
ードのときハイインピーダンス状態となり、通常モード
に復帰したとき出力状態■に切換える第５の切換機能が
必要となった場合、従来回路ではスタンバイモードとな
ったとき、又はスタンバイモードから復帰するときにデ
ータレジスタの格納データをソフトウェアて書換えなけ
ればならず、出力状態をリアルタイムに切換えることか
困難であるという問題かあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、外部端子の状
態を多くの機能モード夫々に従って動作モードの切換え
とともにリアルタイムで切換える外部端子の出力状態切
換回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明回路の原理図を示す。

第１図（Ａ）において、データレジスタ】は、出力デー
タを格納する。

トライステートバッファ３は、機能モードに応じた第１
の制御信号によりデータレジスタ１よりの出力データを
半導体集積回路の外部端子２より出力し、また外部端子
２をハイインピーダンス状態とする。

ネクストデータレジスタ４は、次に出力するネクストデ
ータを格納し機能モードに応じた第２の制御信号により
ネクストデータをデータレジスタ１に転送する。

選択回路５は、機能モートに応じた第３の制御信号によ
りデータレジスタ１又はネクストデータレジスタ４より
のデータを選択してトライステートバッファ３に供給す
る。

また、第１図（Ｂ）において、入力バッフ７６は、外部
端子２に供給される入力データを半導体集積回路内部に
取込む。

方向レジスタ７は、外部端子２の入出力状態を指示する
方向データを格納する。

〔作用〕

本発明においては、機能モードに応じた第１゜第２．第
３の制御信号によってトライステートバッファ３を出力
状態又はハイインピーダンスとし、またネクストデータ
レジスタ４のデータをデータレジスタ１に転送し、また
データレジスタ１とネクストデータレジスタ４のデータ
を選択してトライステートバッファ３に供給することに
より、動作モードを切換えたときに各機能モードに応じ
た多くの切換機能を持つことかでき、ソフトウェアにた
よらずハードウェアによって切換えるためリアルタイム
の切換えを行なうことかできる。

また、入力バッファ６及び方向レジスタ７を有している
ため、外部端子２を出力用たけてなく入力用としても使
用することかできる。

〔実施例〕

第２図は本発明回路を適用したマイクロコンピュータの
集積回路のブロック図を示す。

同図中、ＣＰＵｌ０．ＲＡＭＩ　１．ＲＯＭ１２及び周
辺回路１３夫々は内部バス１４に接続されている。外部
端子１５１〜１５゜夫々は出力状態切換回路１６＋〜１
６．夫々を介して内部バス１４に接続されている。機能
モード設定回路１７は内部バス１４を通してＣＰＵ】Ｏ
より供給設定された機能モードをデコードして制御信号
ａ、ｂ。

Ｃを生成し、出力状態切換回路１６＋〜１６゜夫々に供
給し、これらの出力状態を切換える。

第３図は出力状態切換回路の一実施例の回路図を示す。

同図中、ネクストデータレジスタ２０にはＣＰＵｌ０よ
り内部バス１４を通して次に出力するネクストデータが
セットされ、データレジスタ２１には同様にして出力デ
ータかセットされ、方向レジスタ２２には同様にして入
出力方向（Ｌレベルて出力、Ｈレベルで入力）を指示す
る方向データがセットされる。

端子２３．２４．２５夫々には機能モード設定回路１７
から第２．第３．第１夫々の制御信号ａ。

ｂ、ｃが入来する。制御信号ａはアンド回路２４及びデ
ータレジスタ２１の制御端子に供給され、制御信号すは
アンド回路３１に供給されると共にインバータ３２を介
してアンド回路３３に供給され、制御信号Ｃはアンド回
路３６に供給される。

ネクストデータレジスタ２０の出力はアンド回路３０．
３１に供給され、データレジスタ２１の出力はアンド回
路３３に供給され、アンド回路３１．３３夫々の出力は
オア回路３４を通してトライステートバッファ３５の入
力端子に供給される。方向レジスタ２２の出力はオア回
路４０に供給され、アンド回路３６の出力はオア回路４
０に供給され、オア回路４０の出力がトライステートバ
ッファ３５の制御端子に供給される。アンド回路３６に
はＣＰＵから端子４１を介してＨレベルてハイインピー
ダンスを指示する信号か供給される。トライステートバ
ッファ３５は制御端子がＬレベルどなったとき信号出力
状態となる。上記アンド回路３１．３３．インバータ３
２．オア回路３４で選択回路５が構成されている。

トライステートバッファ３５の出力端子は外部端子１５
１に接続され、また外部端子１５．はアンド回路３８及
び入力バッファ３７及びノア回路４２及びｎチャネルＭ
ＯＳトランジスタ４３を介して内部バス１４と接続され
ている。アンド回路３８は端子４１よりの信号を供給さ
れており、ノア回路４２はＬレベルで入力を指示する信
号をＣＰＵｌ０より端子４４を介して供給されている。

ここで、方向レジスタにＬレベルの方向データがセット
され、かつ端子４１にＨレベルの信号が供給されて、端
子４４にＬレベルの信号が供給されているとき、動作モ
ードか通常モードの時には制御信号ａ、ｂ、ｃは全てＬ
レベルとされ、アンド回路３６出力かＬレベルとなって
トライステートバッファ３５が出力状態となり、データ
レジスタ２１の出力データがアンド回路　３３．オア回
路３４．トライステートバッファ　３５を通して外部端
子１５１より出力される。

第１の機能モードが設定されているときスタンバイモー
ド時に制御信号ａ、ｂ、ｃは第４図に示す如く全てＬレ
ベルとされ、データレジスタ２１の出力データが外部端
子１５．より出力される。

これによって第５図（Ａ）に示す第１の切換機能か得ら
れる。

第２の機能モードか設定されているとき、スタンバイモ
ード時に制御信号ａ、ｂ、ｃは第４図に示す如くＬレベ
ル、Ｌレベル、Ｈレベルとされ、アンド回路３６の出力
がＨレベルとなってトライステートバッフ７３５つまり
外部端子１５．か／’％イインピーダンス状態となる。

この後通常モートとなると外部端子ｔ５．からデータレ
ジスタ２１の出力データが出力され、第５図（Ｂ）に示
す第２の切換機能か得られる。

第３の機能モードか設定されているときスタンバイモー
ド時に制御信号ａ、ｂ、ｃは第４図に示す如くＨレベル
、Ｌレベル、Ｌレベルとされ、データレジスタ２１の制
御端子かＨレベルとなりてネクストデータレジスタ２０
のネクストデータかアンド回路３０を通してデータレジ
スタ２１にセットされ、このデータレジスタ２Ｊの出力
かアンド回路３３．オア回路３４．トライステートバッ
ファ３５を通して外部端子１５１より出力される。この
後、通常モードとなるとデータレジスタ２１にセットさ
れたネクストデータか外部端子１５、より出力され、第
６図（Ａ）に示す第３の切換機能が得られる。

第４の機能モードか設定されているときスタンバイモー
ド時に制御信号ａ、ｂ、ｃは第４図に示Ｔ如＜Ｌレベル
、Ｈレベル、Ｌレベルとされ、ネタストデータレジスタ
２０の出力するネクストデータかアンド回路３１．オア
回路３４．トライステートバッファ３５を通して外部端
子１５１より出力される。この後、通常モードとなると
外部端子１５＋からデータレジスタ２１の出力データが
出力され、第６図（Ｂ）に示す第４の切換機能か得られ
る。

第５の機能モードか設定されているとき、スタンバイモ
ード時に制御信号ａ、ｂ、ｃは第４図に示す如くＨレベ
ル、Ｌレベル、Ｈレベルとされ、データレジスタ２１の
制御端子がＨレベルとなってネクストデータレジスタ２
０のネクストデータがアンド回路３０を通してデータレ
ジスタ２１にセットされ、またアンド回路３６の出力が
Ｈレベルとなって外部端子１５、がハイインピーダンス
状態となる。この後、通常モードとなるとデータレジス
タ２１にセットされたネクストデータが外部端子１５．
より出力され、第６図（Ｃ）に示す第５の切換機能が得
られる。

このように、機能モードに応じた第１．第２゜第３の制
御信号ａ、ｂ、ｃによってトライステートバッファ３５
を出力状態又はハイインピーダンスとし、またネクスト
データレジスタ２０のデータをデータレジスタ２１に転
送し、またデータレジスタ２】とネクストデータレジス
タ２０のデータを選択してトライステートバッファ３５
に供給することにより、動作モードを切換えたときに第
１〜第５の機能モードに応じた第１〜第５の切換機能を
持つことができ、ソフトウェアにたよらずハードウェア
によって切換えるためリアルタイムの切換えを行なうこ
とができる。

また、入力バッファ３７及び方向レジスタ２２を有して
いるため、外部端子１５１〜１５ゎ夫々を出力用だけで
なく入力用としても使用することかできる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明の外部端子の状態切換回路によれば
、外部端子の状態を多くの機能モード夫々に従って動作
モードの切換えとともにリアルタイムて切換えることか
てき、実用上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明回路を適用した集積回路のブロック図、 第３図は本発明回路の一実施例の回路図、４゜ 第４図は機能モード毎の制御信号のレベルを示す図、 第５図、第６図夫々は切換機能を示す図である。 図において、 １．２１はデータレジスタ、 ２．１５＋〜１５．は外部端子、 ３．３５はトライステートバッファ、 ４．２０はネクストデータレジスタ、 ５は選択回路、 ６．３７は入力バッファ、 ７．２２は方向レジスタ を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力データを格納するデータレジスタ（１）と、
   機能モードに応じた第１の制御信号により、該データレ
   ジスタ（１）よりの出力データを半導体集積回路の外部
   端子（２）より出力し、また該外部端子（２）をハイイ
   ンピーダンス状態とするトライステートバッファ（３）
   とを有する外部端子の状態切換回路において、 次に出力するネクストデータを格納し機能モードに応じ
   た第２の制御信号により該ネクストデータを該データレ
   ジスタ（１）に転送するネクストデータレジスタ（４）
   と、 機能モードに応じた第３の制御信号により該データレジ
   スタ（１）又はネクストデータレジスタ（４）よりのデ
   ータを選択して該トライステートバッファ（３）に供給
   する選択回路（５）とを有することを特徴とする外部端
   子の状態切換回路。
2. （２）該外部端子（２）に供給される入力データを半導
   体集積回路内部に取込む入力バッファ（６）と、 該外部端子の入出力状態を指示する方向データを格納す
   る方向レジスタ（７）とを有することを特徴とする請求
   項（１）記載の外部端子の状態切換回路。