JPH0463573B2 - - Google Patents

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JPH0463573B2
JPH0463573B2 JP58087040A JP8704083A JPH0463573B2 JP H0463573 B2 JPH0463573 B2 JP H0463573B2 JP 58087040 A JP58087040 A JP 58087040A JP 8704083 A JP8704083 A JP 8704083A JP H0463573 B2 JPH0463573 B2 JP H0463573B2
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00346Modifications for eliminating interference or parasitic voltages or currents

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体集積回路の出力回路に係り、特
に複数個の出力バツフア回路から同時にデータを
出力する出力回路に関する。
〔発明の技術的背景〕
この種の従来の集積回路における出力回路は第
1図に示すように構成されている。即ち、1は集
積回路であつて、その内部には複数のフリツプフ
ロツプ(F/F)21〜2nからのデータを同時
に外部バス31〜3nへ出力するための複数の出
力バツフア41〜4nを有する。5は上記バス31
〜3nからのデータを入力とする複数の入力バツ
フア61〜6nを有する別の集積回路である。な
お、C1〜Cnは上記バス31〜3nが有する寄生容
量であり、それぞれの値は通常は10PF〜100PF
の大きさである。
〔背景技術の問題点〕
ところで、前記出力バツフア41〜4nの出力
レベルの切換えに際しては、寄生容量C1〜Cnの
充放電のために集積回路1の電源線には大きな瞬
時電流が流れる。このとき、上記電源線のインダ
クタンスにより大きな雑音レベルが誘起され、こ
れによつて集積回路1,2における誤動作が生じ
るだけでなく、集積回路1の信頼性が劣化すると
いう問題があつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
出力レベルの切換えに伴つて電源線に発生する雑
音レベルを低減し得る半導体集積回路の出力回路
を提供するものである。
〔発明の概要〕
即ち、本発明は複数ビツトの出力データを同時
に外部へ出力する複数の出力バツフアを有する半
導体集積回路の出力回路において、上記出力バツ
フアそれぞれの出力論理レベルと次に出力すべき
内部バス上の複数ビツトデータそれぞれの論理レ
ベルとを比較し、全ビツトの半分以上のビツトの
レベルが相等しいか相異なるかを判定する比較・
多数決回路と、この比較・多数決回路の判定出力
に応じて前記内部バス上のデータのレベルをその
ままもしくは全て反転させて前記出力バツフアへ
伝えるように制御されるセレクタ回路と、同じく
前記比較・多数決回路の判定出力に応じて前記出
力バツフアからの出力データが正論理であるか負
論理であるかを表わす極性表示信号を出力する極
性表示信号用出力バツフアとを具備し、前記出力
データ用の複数の出力バツフアのうち同時に出力
レベルが切換えられるものの数が常に半数以下に
したことを特徴とするものである。
このような出力回路によれば、内部バス上のデ
ータが、出力データおよび極性表示信号データの
組合せにより外部へ出力されるものであり、上記
出力データのうち出力レベルが切換えられるもの
は全ビツトのうち半数以下になるので、出力バツ
フアの負荷寄生容量による充放電電流が低減さ
れ、電源線に流れる瞬時電流が低減される。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。
第2図は半導体集積回路の一部を示しており、
21はクロツク信号線、22はリセツト信号線で
あり、nビツトのレジスタ231〜23nはリセ
ツト信号線22から与えられるリセツト信号Rに
よつて“0”出力状態に初期化され、クロツク信
号線21から出力切換毎に与えられるクロツク信
号CKに同期して入力データを取り込むものであ
る。出力バツフア241〜24nは上記レジスタ
231〜23nの出力データが入力し、このデー
タを出力ピン251〜25nを介して外部バスへ
送り出す。セレクタ回路261〜26nは、それ
ぞれ2入力の排他的論理和回路からなり、内部バ
ス271〜27n上の信号をそのままの極性でも
しくは全てを反転して前記レジスタ231〜23
nの入力として伝える。比較・多数決回路28
は、前記レジスタ231〜23nのデータと内部
バス271〜27nから出力切換毎に入力するデ
ータを対応するビツト毎に比較し、互いに等しい
ものの数よりも相異なるものの数の方が多いとき
に限り判定出力信号Jを“1”レベルとして前記
セレクタ回路261〜26nを反転モードに設定
するためのものである。2入力の排他的論理和回
路29は、前記比較・多数決回路28からの判定
出力信号Jと後述するトグル型F/F30からの
極性表示信号Pとが入力する。上記トグルF/F
30は、前記リセツト信号線22からリセツト信
号Rを受けて初期化され、上記排他的論理和回路
29の出力が入力し、この入力値が“1”レベル
のときにクロツク信号線21からのクロツク信号
CKを受けることによつて状態が反転する。出力
バツフア31は上記トグルF/F30の極性表示
信号P出力が入力し、このデータを出力ピン32
を介して前記nビツト出力データと共に外部へ送
り出す。
なお、前記比較・多数決回路28はたとえば第
3図に示すように構成されている。即ち、2入力
の排他的論理和回路331〜33nは、それぞれ
一方の入力として前記内部バス271〜27n上
のデータが導かれ、それぞれ他方の入力として前
記レジスタ231〜23nの出力データが導かれ、
それぞれの2入力の論理レベルが等しければそれ
ぞれの出力は“0”となり、それぞれの2入力の
論理レベルが異なればそれぞれの出力は“1”と
なる。また、多数決回路34は、上記排他的論理
和回路331〜33nの各出力が入力し、各入力
のうち“0”レベルの数と“1”レベルの数とを
比較し、“1”の数(つまり、前記排他的論理和
回路331〜33nのうち2入力が相異なるもの
の数に対応する)が多いときに限り、“1”を出
力するものである。
次に上記出力回路の動作を説明する。リセツト
信号Rにより初期化された状態では、トグルF/
F30の極性表示信号P出力は“0”レベル、n
ビツトのレジスタ231〜23nの各出力も“0”
レベルである。一方、比較・多数決回路28は、
上記レジスタ231〜23nの出力と内部バス2
1〜27n上の入力とを比較して判定出力信号
Jを出力する。このとき、内部バス271〜27
n上のデータビツトの過半数が“0”である限
り、判定出力信号Jは“0”レベルであり、排他
的論理和回路29の出力も“0”レベルである。
したがつて、セレクタ回路261〜26nは内部
バス271〜27n上のデータをそのままレジス
タ231〜23nへ伝え、このnビツトデータは
クロツク信号CKに同期してレジスタ231〜23
nに取り込まれ、さらに出力バツフア241〜2
4nから外部バスを介して後段の集積回路等へ同
時に送り出される。また、このときトグルF/F
30は入力が“0”レベルであるから極性表示信
号P出力は“0”レベルのままであり、この
“0”レベルは正論理を意味するものとして出力
バツフア31から後段の集積回路等へ送り出され
る。これによつて、後段の集積回路等では極性表
示信号入力が正論理を意味しているのでnビツト
の入力データをそのままの論理レベルで処理す
る。
これに対して、前記初期化後に初めて内部バス
271〜27n上のデータビツトの過半数が“1”
レベルになると、比較・多数決回路28の判定出
力信号Jは“1”レベルに反転するので、セレク
タ回路261〜26nが反転モードに設定される
と共に排他的論理和回路29の出力は“1”レベ
ルになる。したがつて、セレクタ回路261〜2
6nは内部バス271〜27n上のデータビツト
を全て反転させてレジスタ231〜23nへ伝え、
このnビツトデータはレジスタ231〜23nに
取り込まれたのち出力バツフア241〜24nか
ら同時に送り出される。また、このときトグル
F/F30は入力が“1”レベルであるから極性
表示信号P出力は“1”レベルに反転し、この
“1”レベルは負論理を意味するものとして出力
バツフア31から送り出される。これによつて、
後段の集積回路等では、極性表示信号入力が負論
理を意味しているのでnビツトの入力データをそ
の論理レベルを反転させて処理する。
こののち、内部バス271〜27n上のデータ
ビツトの過半数が“1”レベルである限り上記動
作状態が続くが、上記データビツトの過半数が再
び“0”レベルになると、前述したように極性表
示信号が“0”レベルになつてnビツト出力が正
論理を意味するようになる。
即ち、上記出力回路によれば、出力切換時に内
部バス271〜27n上のnビツトデータのうち
論理レベルが反転変化するビツトが過半数以上で
あると判定したときには、上記nビツトデータを
反転させて出力バツフア241〜24nから出力
すると共に極性表示信号Pを出力バツフア31か
ら出力することにより上記nビツトデータ出力が
正論理であるか負論理であるかを表示するもので
ある。したがつて、内部バス271〜27n上の
データを、出力データおよび極性表示信号Pの組
合せにより外部へ出力することができ、しかも出
力バツフア241〜24nからの出力データのう
ち論理レベルが反転変化するものの数を常に全体
の半分以下にすることができる。これによつて、
出力切換時に出力バツフア241〜24nの負荷
となる外部バスでその寄生容量による充放電が行
なわれても、このときの集積回路の電源線に流れ
る瞬時電流を低減できるので、上記電源線に誘起
される雑音レベルを従来に比べて低減し、集積回
路の誤動作を少なくし、その信頼性の向上を図る
ことができる。
ここで、上記瞬時電流の低減効果を具体的に説
明する。いま、たとえばnビツトデータが全て
“0”を出力している状態のときに内部バス上の
nビツトデータが全て“1”に変化した場合を例
にとる。従来の出力回路では、内部バス上のnビ
ツトデータの論理レベルをそのまま出力するの
で、n個の出力バツフアが外部バスの寄生容量を
充電するために nC(VOH−VOL) の電流が電源から流れ込む。ここで、Cは出力バ
ツフア1個当たりの寄生容量の値であり、VOH
VOLは出力バツフアの出力の高レベル、低レベル
である。これに対して、本発明の出力回路によれ
ば、 C(VOH−VOL) の充電電流で済む。これは、極性表示信号用の出
力バツフア31の出力レベルが“0”→“1”に
変化するだけであつてn個のデータ用出力バツフ
ア241〜24nの出力レベルは変化しないこと
による。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の半導体集積回路の出力
回路によれば、出力レベルの切換えに伴つて電源
線に発生する雑音レベルを低減できるので、集積
回路の誤動作を低減でき、その信頼性を高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体集積回路の出力回路を示
す構成説明図、第2図は本発明に係る半導体集積
回路の出力回路の一実施例を示す構成説明図、第
3図は第2図の比較・多数決回路を取り出して示
す構成説明図である。 241〜24n……出力バツフア、261〜26
n……セレクタ回路、271〜27n……内部バ
ス、28……比較・多数決回路、29……排他的
論理和回路、30……トグルF/F、31……出
力バツフア。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数ビツトの出力データを同時に外部へ出力
    する複数の出力バツフアと、これらの出力バツフ
    アそれぞれの出力論理レベルと次に出力すべき内
    部バス上の複数ビツトデータそれぞれの論理レベ
    ルとを比較し、全ビツトの半分以上のビツトのレ
    ベルが相等しいか相異なるかを判定する比較・多
    数決回路と、この比較・多数決回路の判定出力に
    応じて前記内部バス上のデータのレベルをそのま
    まもしくは全て反転させて前記出力バツフアへ伝
    えるように制御されるセレクタ回路と、同じく前
    記比較・多数決回路の判定出力に応じて前記出力
    バツフアからの出力データが正論理であるか負論
    理であるかを表わす極性表示信号を出力する極性
    表示信号用出力バツフアとを具備し、前記出力デ
    ータ用の複数の出力バツフアのうち同時に出力レ
    ベルが切換えられるものの数が常に半数以下であ
    ることを特徴とする半導体集積回路の出力回路。
JP58087040A 1983-05-18 1983-05-18 半導体集積回路の出力回路 Granted JPS59212027A (ja)

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