JPH0546791A - デイジタル信号処理集積回路 - Google Patents

デイジタル信号処理集積回路

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JPH0546791A
JPH0546791A JP3240487A JP24048791A JPH0546791A JP H0546791 A JPH0546791 A JP H0546791A JP 3240487 A JP3240487 A JP 3240487A JP 24048791 A JP24048791 A JP 24048791A JP H0546791 A JPH0546791 A JP H0546791A
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JP
Japan
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digital signal
circuit
signal processing
output
input
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Application number
JP3240487A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kuwajima
健 桑島
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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  • Power Sources (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
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  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低消費電力として、高速、多機能化に対応し
得るようにする。 【構成】 入力ディジタル信号が入力回路1に入力さ
れ、この入力回路1の出力はインタフェース回路2を介
してディジタル信号処理回路3に入力され、このディジ
タル信号処理回路3の出力はインタフェース回路4を介
して出力回路5に入力され、この出力回路5の出力が出
力ディジタル信号として取り出される。入力回路1、イ
ンタフェース回路2,4、及び出力回路5に対して電源
7より電源電圧V1を供給すると共に、ディジタル信号
処理回路3に対して電源8よりV2<V1なる電源電圧V
2を供給する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル信号処理集
積回路に関し、特に電源電圧供給方法を改良したディジ
タル信号処理集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル信号処理用半導体集積
回路(以下、「ディジタル信号処理LSI」と称する)
は、特にCMOS(complementary metal oxide semico
nductor)プロセスの高速化、高集積化が進み、また、
ディジタルメモリが容易に実現できることから、例えば
TV(テレビジョン)、VTR(ビデオテープレコー
ダ)等の民生用画像機器において、高速性及び多機能が
要求される画像信号処理に応用されている。
【0003】図7は、ディジタル信号処理LSIの従来
の一例の構成を示す。図7に示すディジタル信号処理L
SI16は、入力回路1、ディジタル信号処理回路3及
び出力回路5により構成されている。
【0004】ディジタル信号処理LSI16には、処理
されるべき入力信号が端子群9より与えられる。この入
力信号は、入力回路1を介して、ディジタル信号処理回
路3に入力される。ディジタル信号処理回路3では、所
定のディジタル信号処理が行われ、処理された信号が、
出力回路5を介して端子群12より出力される。例え
ば、VTR等のような民生用画像機器における画像信号
処理の場合には、映像信号が入力され、ディジタル信号
処理回路3では、映像信号の1水平走査期間遅延メモリ
(1Hメモリ)を用いた垂直方向のノイズ除去等が行わ
れる。一般に画像信号処理をディジタル信号処理で行う
場合には、扱う画像信号の周波数帯域が広いため、動作
クロック周波数を高くする必要があり、例えばNTSC
(NationalTelevision System Committee)信号を処理
する場合、色副搬送波(カラーサブキャリア)周波数の
4倍である14.3MHzが選択される。なお、ディジ
タル信号処理LSI16には、端子32を介して電源7
から電源電圧V1が供給されており、基準電位側は、端
子13を介して接地(基準)電位点15に接続されてい
る。入力回路1は、例えば入力バッファ回路より構成さ
れており、出力回路5は例えば出力バッファ回路より構
成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、ディジ
タル信号処理LSIの高速化及び高密度化に伴い、民生
画像信号処理に応用される機会が増え、その上、最近は
高画質化の要求が高まっているため、扱う画像信号の周
波数帯域が更に広がる傾向がある。これに伴ってディジ
タル信号処理LSIの動作クロック周波数を高くし、よ
り一層高速動作を行わせる必要が生じている。一般にC
MOSを用いたディジタル信号処理LSIは、消費電力
上有利とされているが、この場合でも高速で動作させる
ために、消費電力が非常に大きくなる。更に、CMOS
ディジタル信号処理LSIは、高密度化が可能であるた
め、より多くの機能をディジタル信号処理LSI上に実
現できるが、その分だけ素子数の増大及び高速動作のた
めの消費電力の増大が問題となる。このため1つのディ
ジタル信号処理LSI上に集積できる素子数に制約が加
わり、その結果、所望とする機能を搭載することができ
ないという欠点があった。
【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、低消費電力で、高速化及び多機能化に対応
し得るディジタル信号処理LSIを提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号処理LSIは、入力ディジタル信号が入力処理手段
に入力され、この入力処理手段の出力は第1のインター
フェイス回路を介してディジタル信号処理手段に入力さ
れ、このディジタル信号処理手段の出力は第2のインタ
ーフェイス回路を介して出力処理手段に入力され、この
出力処理手段の出力が出力ディジタル信号として取り出
される半導体集積回路により構成されたディジタル信号
処理LSIにおいて、前記入力処理手段、前記第1、第
2のインターフェイス回路、及び前記出力処理手段に対
して第1の電源電圧供給手段より電源電圧V1を供給す
ると共に、前記ディジタル信号処理手段に対して第2の
電源電圧 供給手段よりV2<V1なる電源電圧V2を供給
することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明のディジタル信号処理LSIにおいて
は、実質的なディジタル信号処理を行うディジタル信号
処理手段に対する供給電源電圧を、入出力処理手段より
も低くし、且つ入出力処理手段とディジタル信号処理手
段との間に論理振幅調整のためのインターフェイス回路
を設けているので、前段及び後段の回路の動作又は論理
振幅の影響を受けることなく、ディジタル信号処理LS
Iの消費電力を低減させることができる。
【0009】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本発明の実施
例について説明する。
【0010】図1は、本発明の第1の実施例に係るディ
ジタル信号処理LSI6の構成を示す。図1において、
入力信号は端子群9を介して入力回路1に入力される。
入力回路1の出力は、インターフェイス回路2に入力さ
れる。インターフェイス回路2の出力は、ディジタル信
号処理回路3に入力され、所望のディジタル信号処理に
供される。前記ディジタル信号処理が行われたディジタ
ル信号処理回路3の出力は、インターフェイス回路4に
入力される。インターフェイス回路4の出力は出力回路
5に入力される。出力回路5の出力は端子群12を介し
て出力信号として取り出される。入力回路1、インター
フェイス回路2,4、ディジタル信号処理回路3、及び
出力回路5は、ディジタル信号処理LSI6を構成す
る。ディジタル信号処理LSI6の入力回路1、インタ
ーフェイス回路2,4、及び出力回路5には、第1の電
源電圧供給手段である電源7よりV1なる電源電圧が端
子10を介して供給され、ディジタル信号処理回路 3
には、第2の電源電圧供給手段である電源8よりV2
る電源電圧が端子11を介して供給される。
【0011】図1において、ディジタル信号処理LSI
6では、そのディジタル信号処理のほとんどがディジタ
ル信号処理回路3において行われるため、ディジタル信
号処理LSI6の動作時の消費電力は主としてディジタ
ル信号処理回路3の消費電力で決定される。
【0012】本発明の特徴は、大半の機能を有するディ
ジタル信号処理回路部に対する供給電源電圧V2を、入
力回路、出力回路、及びインターフェイス回路部に対す
る供給電源電圧V1よりも低くすることにより、ディジ
タル信号処理LSIの消費電力を処理動作に影響を与え
ることなく低減させることにある。
【0013】即ち、図1において、電源7と電源8の電
源電圧V1、V2に関し、次式が成り立つようにする。
【0014】
【数1】V1>V2
【0015】一般にディジタル信号処理回路の消費電力
Pは、貫通電流を除くと次式であらわされる。
【0016】
【数2】P≒f×C×V2
【0017】但し、fは動作クロック周波数、Vは電源
電圧、そしてCはトランジスタ負荷容量及び配線容量で
ある。
【0018】従って、図1の実施例及び図5の従来例に
おけるディジタル信号処理回路3を同一動作クロック周
波数fで動作させた場合の該当部の消費電力を夫々
1、P5とすると、数式3及び4が得られる。
【0019】
【数3】P1≒f×C×V2 2
【0020】
【数4】P5≒f×C×V1 2 数式1、3及び4より次式が得られる。
【0021】
【数5】P1<P5
【0022】従って、図1の実施例により消費電力を低
減させることができる。この実施例において、ディジタ
ル信号処理回路3に対する電源電圧を低くするので、入
力信号に比べて論理振幅が小さくなる。このため、ディ
ジタル信号処理回路3の入力側にインターフェイス回路
2を設ける。
【0023】図2はインターフェイス回路2及び入力回
路1の具体的な構成の例を示す。図2において、入力回
路1は、入力バッファ回路17で構成され、入力バッフ
ァ回路17の出力は、データラッチ回路18を介してリ
ミッタ回路19に入力される。データラッチ回路18と
リミッタ回路19によりインターフェイス回路2が構成
されている。
【0024】例えば、入力信号の論理振幅が5Vであ
り、図1のディジタル信号処理回路3に対する電源電圧
2を4Vとした場合5Vの論理振幅で入力された信号
をデータラッチ回路18でラッチした後、リミッタ回路
19にて4Vに論理振幅を制限して次段のディジタル信
号処理回路3に出力すれば、ディジタル信号処理回路3
での処理動作上、何等問題は生じない。
【0025】一方、ディジタル信号処理LSI6の出力
ディジタル信号が入力される後段(図示せず)の入力点
で必要となる論理振幅が例えば5Vである場合が考えら
れるため、ディジタル信号処理回路3の出力側にインタ
ーフェイス回路4を設ける。図3はインターフェイス回
路4及び出力回路5の具体的な構成の例を示す。図3に
おいて、インターフェイス回路4は、レベル変換回路2
0及びデータラッチ回路21で構成されている。前段の
ディジタル信号処理回路3より、例えば4Vの論理振幅
で出力された場合、レベル変換回路20にてディジタル
信号処理LSI6の後段にて必要とされる論理振幅(例
えば5V)にレベル変換を行った後、データラッチ回路
21を介して出力し、更に出力バッファ回路22により
構成される出力回路5を介して出力する。
【0026】このようにすれば、ディジタル信号処理回
路3に対する電源電圧を低くしたことに伴うディジタル
信号処理回路3での論理振幅レベルの低下が後段の諸回
路に影響することがない。
【0027】図4は、本発明の第2の実施例に係るディ
ジタル信号処理LSIの電源電圧供給手段に関する構成
を詳細に示す。図4において、図1に示された入力回路
1、インターフェイス回路2、4、及び出力回路5に対
して、電源7により電源電圧V1をそのまま供給すると
共に、ディジタル信号処理回路3に対しては、抵抗29
、30、可変抵抗31、及びトランジスタ23で構成
される電源電圧調整手段により、例えばV2(<V1)な
る電圧値に降圧してから供給する。このような構成とす
ることにより、基準となる電源を共通にすることができ
る。なお、図4の回路においてはコンデンサ24〜28
が設けられている。
【0028】図5は、本発明の第3の実施例に係るディ
ジタル信号処理LSIを示すブロック図である。図5に
おいて、ディジタル信号処理LSI42内には、ディジ
タル信号処理回路3に対する電源8からの電源電圧V2
の供給経路にスイッチ回路41が設けられている。この
スイッチ回路41自体の動作に必要な電源電圧V1は電
源7から供給されており、またスイッチ動作はLSI外
部から端子43を介して与えられる制御信号により制御
される。
【0029】本実施例においては、スイッチ回路41
は、例えば、ディジタル信号処理回路3に動作を行わせ
る場合に、端子43からの制御信号によってスイッチが
導通状態になり、ディジタル信号処理回路3に動作をさ
せない場合は、同様に端子43からの制御信号によって
スイッチが開放状態になるようにする。
【0030】本実施例によれば、ディジタル信号処理回
路3に対して、ディジタル信号処理回路3に動作を行わ
せる場合にのみ電源電圧を供給させることができ、余分
な電力消費を防ぐことができる。
【0031】図6は本発明の第4の実施例に係るディジ
タル信号処理LSIを示すブロック図である。本実施例
は、第3の実施例をVTRの信号処理LSIに適用した
ものである。図6において、VTRの信号処理をディジ
タル信号処理により行う場合、ほとんどの処理がディジ
タル信号処理LSI45内のディジタル信号処理回路4
7で行われる。しかし、通常VTRのような記録及び再
生動作を行う機器の場合、その信号処理が記録系と再生
系に大別され、記録時においては再生系信号処理回路は
動作を行わせる必要がなく、また同様に再生時において
は記録系信号処理回路は動作を行わせる必要がない。
【0032】そこで、本実施例においては、電源8とデ
ィジタル信号処理回路47との間に図示したようなスイ
ッチ回路44を設ける。即ち、電源8からの電源電圧
(V2)を端子11を介してスイッチ回路44の一入力
側に入力するように構成し、スイッチ回路44の“R”
出力側にディジタル信号処理回路47を構成する記録系
信号処理回路48の電源電圧供給点を接続し、スイッチ
回路44の“P”出力側にディジタル信号処理回路47
を構成する再生系信号処理回路49の電源電圧供給点を
接続する。記録系信号処理回路48及び再生系信号処理
回路49の基準電位側は端子14を介して設置(基準)
電位点15に接続されている。
【0033】このように構成された本実施例回路におい
ては、ディジタル信号処理LSI外部より端子46を介
して、記録時にスイッチ回路44が“R”側を選択し、
再生時に“P”側を選択するような制御信号を与える。
これにより、記録、再生各状態において、ディジタル信
号処理回路中の動作をさせる必要がある回路のみに選択
的に電源電圧を供給させることができるため、このよう
な状態において、不要な回路を動作させることによる電
力消費を防ぐことができる。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、デ
ィジタル信号処理LSIにおいて、ディジタル信号処理
の大部分を行うディジタル信号処理手段に対する供給電
源電圧を、入出力処理手段よりも低くし、且つ入出力処
理手段とディジタル信号処理手段との間に論理振幅調整
のためのインターフェイス回路を設けることにより、前
段及び後段の回路の動作又は論理振幅に影響されること
なく、消費電力を効果的に低減させることができ、高
速、多機能化が要求される画像信号処理用としても適す
るディジタル信号処理LSIを提供することができる。
また、ディジタル信号処理回路部に対する電源電圧供給
を選択的に行うことにより余分な電力消費を抑えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図2】図1の実施例における入力回路1及びインター
フェイス回路2の具体的な構成を示すブロック図であ
る。
【図3】図1の実施例におけるインターフェイス回路4
及び出力回路の具体的な構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施例における電源電圧供給手
段の詳細な構成を示す回路構成図である。
【図5】本発明の第3の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図6】本発明の第4の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図7】従来のディジタル信号処理LSIの一例の構成
を示すブロック図である。
【符号の説明】
1;入力回路 2,4;インターフェイス回路 3,47;ディジタル信号処理回路 5;出力回路 6,16,42,45;ディジタル信号処理LSI 7,8;電源 9〜14,32,43,46;端子 15;基準電位点 17;入力バッファ回路 18,21;データラッチ回路 19;リミッタ回路 20;レベル変換回路 22;出力バッファ回路 23;トランジスタ 24〜28;コンデンサ 29,30;抵抗 31;可変抵抗 41,44;スイッチ回路 48;記録系信号処理回路 49;再生系信号処理回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ディジタル信号が入力処理手段に入
    力され、この入力処理手段の出力は第1のインターフェ
    イス回路を介してディジタル信号処理手段に入力され、
    このディジタル信号処理手段の出力は第2のインターフ
    ェイス回路を介して出力処理手段に入力され、この出力
    処理手段の出力が出力ディジタル信号として取り出され
    る半導体集積回路により構成されたディジタル信号処理
    集積回路において、前記入力処理手段、前記第1、第2
    のインターフェイス回路、及び前記出力処理手段に対し
    て第1の電源電圧供給手段より電源電圧V1を供給する
    と共に 、前記ディジタル信号処理手段に対して第2の
    電源電圧供給手段よりV2<V1なる電源電圧V2を供給
    することを特徴とするディジタル信号処理集積回路。
  2. 【請求項2】 前記第2の電源電圧供給手段は、前記第
    1の電源電圧供給手段の出力電圧を降圧する降圧手段を
    含むことを特徴とする請求項1に記載のディジタル信号
    処理集積回路。
  3. 【請求項3】 前記入力処理手段は、少なくとも入力バ
    ッファ手段を含み、前記出力処理手段は、少なくとも出
    力バッファ手段を含むと共に、前記第1のインターフェ
    イス回路は、第1のデータラッチ回路とリミッタ回路と
    を具備し、前記第2のインターフェイス回路は、レベル
    変換回路と第2のデータラッチ回路とを具備することを
    特徴とする請求項1又は2に記載のディジタル信号処理
    集積回路。
  4. 【請求項4】 前記第1の電源電圧供給手段から動作電
    圧が供給され、前記第2の電源電圧供給手段の電源電圧
    の前記ディジタル信号処理手段への供給を、その少なく
    とも一部に対し、外部から入力された制御信号により選
    択的に遮断するスイッチ手段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項に記載のディジタル信号
    処理回路。
JP3240487A 1990-12-29 1991-08-27 デイジタル信号処理集積回路 Pending JPH0546791A (ja)

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JP41720390 1990-12-29
JP2-417203 1990-12-29
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