JPH06311163A - バス入力インタフェース回路 - Google Patents
バス入力インタフェース回路Info
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- JPH06311163A JPH06311163A JP5093137A JP9313793A JPH06311163A JP H06311163 A JPH06311163 A JP H06311163A JP 5093137 A JP5093137 A JP 5093137A JP 9313793 A JP9313793 A JP 9313793A JP H06311163 A JPH06311163 A JP H06311163A
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Abstract
ース回路を得る。 【構成】 信号遷移検出回路10は、バス4の信号を入
力とする遅延素子3と、バス4の信号と遅延素子3の出
力を入力とする2入力排他的論理和ゲート2から構成さ
れる。排他的論理和ゲート2は、バス4に与えられた信
号の遷移を検出して制御信号CNTを出力する。信号保
持回路11は、反転ゲート6,7と、P型MOSFET
5から構成される。反転ゲート6はバス4の信号を入力
とし、反転ゲート7は反転ゲート6の出力を入力とす
る。そしてP型MOSFET5のソース電極がバス4に
接続され、ドレイン電極は反転ゲート7の出力に接続さ
れ、ゲート電極には制御信号CNTが与えられる。 【効果】 バスにおける電位が衝突する可能性のある期
間においてリーク電流を抑制する。
Description
回路に関し、特にその消費電力を低減する技術に関する
ものである。
構成を示す回路図である。3ステートバッファ17,1
8がバス4に接続されており、これらはバス4を2値で
駆動するか、ハイインピダンス状態(ディスエイブル)
となる。反転ゲート6,7がデータ保持回路を形成して
おり、反転ゲート8がドライバとして設けられている。
インタフェース回路を構成し、反転ゲート6〜8がバス
入力インタフェース回路を構成する。反転ゲート6,7
が形成するデータ保持回路は、3ステートバッファ1
7,18の全てがディスエイブルの場合に、反転ゲート
8に中間電位が入力して回路が破壊することを防ぐ。
タフェース回路の動作を示すタイミングチャートであ
り、上から順に、バス4、ノードD、ノードEの各時刻
における電位が示されている。
“L”であり、反転ゲート6によってノードDの電位は
“H”となる。また反転ゲート8によってノードEの電
位は“L”となる。また反転ゲート7の出力の電位は
“L”となってバス4の電位との衝突は起こらない。
“H”を出力し始めたとする。反転ゲート6の遅延時間
d6だけ遅れた時刻t2に、ノードDの電位が“H”か
ら“L”に遷移する。次に、ノードEの電位は時刻t2
から反転ゲート8の遅延時間d8だけ遅れた時刻t3に
なって“H”になる。反転ゲート7の遅延時間d7も遅
延時間d8と等しいとすると、反転ゲート7は初めてバ
ス4の電位を“H”にしようとする。換言すれば、反転
ゲート7は時刻t3まではバス4の電位を“L”にしよ
うとしている。
テートバッファ17はバス4の電位を“H”にしようと
しているので、バス4において電位の衝突が生じ、3ス
テートバッファ17の高電位側電源から反転ゲート7の
低電位側電源へリーク電流が流れる。
フェース回路は以上のように構成されているので、バス
に与える信号を変化させる場合にデータ保持回路におい
てリーク電流が流れ、消費電力を増大させる問題点があ
った。
めになされもので、上記のリーク電流の発生を抑制し
て、消費電力の小さいバス入力インタフェース回路を得
ることを目的とする。
力インタフェース回路は、第1及び第2の値の2値によ
って評価される信号が与えられるバスの駆動を制御する
バス入力インタフェース回路である。そして、(a)信
号遷移検出手段と、(b)信号保持回路と、を備える。
信号遷移検出手段は、(a−1)バスに接続された入力
端と、(a−2)自身の入力端に与えられた信号の遷移
を検出して所定の期間において活性化される制御信号が
出力される出力端と、を有する。また、信号保持回路
は、(b−1)制御信号を受ける制御端と、(b−2)
バスに接続された入力端と、(b−3)自身の入力端に
与えられた信号を2値のいずれか近い方へ変換して得ら
れる変換信号が出力される出力端と、(b−4)制御信
号が非活性化している場合には変換信号を入力端に与え
る帰還手段と、を有する。
えられた信号が変換されて変換信号が得られるまでに必
要な期間よりも長い方が望ましい。
(a−3)第1及び第2の入力端と、自身の第1及び第
2の入力端に与えられた信号が一致しない場合に出力を
活性化させる一致検出手段と、(a−4)一致検出手段
の第1端に接続された入力端と、自身の入力端に与えら
れた信号を所定の期間だけ遅延させて出力する出力端
と、を含むバッファと、を更に有する。
(b−5)信号保持回路の入力端及び出力端の間に直列
に接続された2つのインバータを備え、帰還手段は、
(b−4−1)信号保持回路の入力端及び出力端にそれ
ぞれ接続された第1及び第2端とを含み、制御信号の活
性/非活性に従って、それぞれ自身の第1及び第2端の
開/閉を行うスイッチを有する。
(b−6)自身の入力端及び出力端の間に直列に接続さ
れた第1及び第2のインバータを備え、帰還手段は、
(b−4−2)第1端と、入力端に接続された第2端と
を含み、制御信号の活性/非活性に従って、それぞれ自
身の第1及び第2端の開/閉を行うスイッチと、(b−
4−3)第1及び第2のインバータの接続点に接続され
た入力端と、スイッチの第1端に接続された出力端と、
を含む第3のインバータと、を有する。
は、(a−5)信号遷移検出手段の入力端に与えられる
信号の論理が第1の値から第2の値に遷移することによ
って活性化する第1のパルスを発生する第1入力部と、
(a−6)信号遷移検出手段の入力端に与えられる信号
の論理が第2の値から第1の値に遷移することによって
活性化する第2のパルスを発生する第2入力部と、(a
−7)第1及び第2のパルスの活性/非活性が一致しな
い時にその出力を活性化させる一致検出手段と、を更に
備える。そして一致検出手段の出力は制御信号に対応す
る。
て制御信号を活性化させ、信号保持回路の帰還手段を遮
断する。その後、所定時間が経過すると制御信号を非活
性化させ、帰還手段を有効にする。これによって帰還手
段において流れるリーク電流が抑制される。
例にかかるバス入力インタフェース回路の構成を示す回
路図である。バス入力インタフェース回路は、信号遷移
検出回路10と信号保持回路11とを備えている。信号
遷移検出回路10はバス4に与えられた信号の遷移を検
出して制御信号CNTを出力する。また、信号保持回路
11は制御信号CNTの制御の下でバス4に与えられた
信号を保持する。
入力とする遅延素子3と、バス4の信号と遅延素子3の
出力を入力とする2入力EX−OR(排他的論理和)ゲ
ート2から構成される。EX−ORゲート2は、制御信
号CNTを出力する。
7と、P型MOSFET5から構成される。反転ゲート
6はバス4の信号を入力とし、反転ゲート7は反転ゲー
ト6の出力を入力とする。そしてP型MOSFET5の
ソース電極がバス4に接続され、ドレイン電極は反転ゲ
ート7の出力に接続され、ゲート電極には制御信号CN
Tが与えられる。
チャートである。上から順に、バス4、遅延素子3の出
力(ノードA)、EX−ORゲート2の出力(ノード
B)、反転ゲート7の出力(ノードC)の各時刻におけ
る電位を示す。時刻t1以前においてバス4の電位は
“L”であり、ノードAの電位が“L”のため、ノード
Bの電位(制御信号CNT)も“L”となる。また、バ
ス4の電位は反転ゲート6,7によって2回反転されて
元通りとなり、ノードCの電位も“L”となる。一方M
OSFET5はオンしており、ノードCの電位とバス4
の電位とは衝突しない。このため、反転ゲート6,7が
バス4の電位を保持している。
が“H”を出力し始めたとする。遅延素子3の出力はし
ばらく“L”のままであり、EX−ORゲート2は異な
る値を受けるので、その出力は“L”から“H”へと遷
移する。しかし、EX−ORゲート2は遅延時間d2を
有するので、時刻t1から遅延時間d2だけ遅れた時刻
t2に、制御信号CNTが“L”から“H”に遷移す
る。
しており、ノードCの電位もバス4の電位と等しくな
る。そのため、電位の衝突が起こり、時刻t1〜t2に
おいては3ステートバッファ17の高電位側電源から反
転ゲート7の低電位側電源へリーク電流が流れる。
になると、P型MOSFET5はオフする。このため、
3ステートバッファ17から反転ゲート7へのリーク電
流は生じない。つまり、バス4における電位の衝突が終
わったため、バス4の電位は時刻t2において直ちに
“H”となる。
り、ノードCの電位は“H”となる。但し時刻t2か
ら、反転ゲート6,7における遅延時間の和(d6+d
7)だけ経過した時刻t3に至るまでは、時刻t2にお
けるバス4における電位次第で、ノードCの電位は
“L”にも“H”にもなる可能性があり、一概にはいえ
ない。図2ではこの不確定性を破線で示している。
に確定する。一方、ノードAの電位は時刻t1より遅延
素子3の遅延時間d3だけ遅れた時刻t4において
“H”に遷移する。よって時刻t4から遅延時間d2だ
け遅れた時刻t5において制御信号は“H”から“L”
に遷移し、MOSFET5が再びオンする。このときに
は既にバス4の電位が“H”になっているため、MOS
FET5によってノードCと接続されても電位の衝突は
起こらない。
の衝突が生じ、リーク電流が流れるものの、その期間は
EX−ORゲート2一つ分の遅延時間d2に過ぎない。
これは、従来の技術においてゲート二つ分の遅延時間に
おいてリーク電流が流れることと比較して消費電力が低
減できることを意味する。
はノードCの電位は“L”になる可能性がある。そのた
め、かかる不確定な時期を経過した後でMOSFET5
をオンさせるのが望ましい。これは、遅延時間d3が遅
延時間の和(d6+d7)よりも長くなるように遅延素
子3を設計することで実現できる。
ス4が“L”に遷移する場合の各部の電位を示したタイ
ミングチャートである。この場合においても、電位の衝
突が生じる可能性のある期間においてMOSFET5が
オフしているので、リーク電流を抑制することができ
る。
型である場合を示したが、N型であってもよい。この場
合にはEX−ORゲート2の代わりにEX−NORゲー
トを用いればよい。この場合、制御信号CNTは図2に
示されたものと相補的な波形を呈することになる。
施例にかかるバス入力インタフェース回路の構成を示す
回路図である。バス入力インタフェース回路は、信号遷
移検出回路10と信号保持回路12とを備えている。信
号保持回路12は第1実施例の信号保持回路11と同
様、バス4に共通に接続された反転ゲート6とMOSF
ET5を持っている。しかし、反転ゲート7の代わりに
反転ゲート7a,7bが設けられている。これらはいず
れも反転ゲート6の出力を受け、前者はMOSFET5
のドレイン電極に、後者は外部に接続される。
る場合には、反転ゲート6,7aがバス4のデータを保
持しており、バス4において電位の衝突が生じる可能性
のある期間では制御信号CNTが活性化され、MOSF
ET5がオフするので、第1実施例と同じ効果を得るこ
とができる。
施例にかかるバス入力インタフェース回路の構成を示す
回路図である。バス入力インタフェース回路は、信号遷
移検出回路10と信号保持回路13とを備えている。信
号保持回路13は第2実施例の信号保持回路12と同
様、バス4に接続された反転ゲート6と、その入力を受
ける反転ゲート7bとを持っている。しかし、MOSF
ET5の代わりに信号遮断回路5aが、また反転ゲート
6aの代わりに論理反転回路7cが設けられている。
NMOSFET52、反転ゲート53から構成されてい
る。PMOSFET51及びNMOSFET52のソー
ス電極はそれぞれ高電位電源及び接地に接続されてい
る。高電位電源及び接地は、それぞれ“H”、“L”に
対応している。PMOSFET51及びNMOSFET
52のゲート電極にはそれぞれ制御信号CNT及びその
反転信号が与えられる。
NMOSFET72から構成されている。両者のゲート
電極には共通して反転ゲート6の出力が与えられる。ま
た、両者のドレイン電極は共通してバス4に接続され
る。PMOSFET71及びNMOSFET72のソー
ス電極はそれぞれPMOSFET51及びNMOSFE
T52のドレイン電極が接続される。即ち信号遮断回路
5aと論理反転回路7cとがクロックトインバータを形
成している。
様である。バス4において信号の遷移が生じ始めると、
制御信号CNTが活性化されて“H”となり、PMOS
FET51及びNMOSFET52の双方がオフする。
このため、PMOSFET71及びNMOSFET72
のドレイン電極の電位はバス4をドライブしようとする
3ステートバッファ17(あるいは18)によってのみ
決定される。したがってバス4における信号の衝突が回
避され、リーク電流が抑制される。
施例にかかるバス入力インタフェース回路の構成を示す
回路図である。バス入力インタフェース回路は、信号遷
移検出回路14と信号保持回路11とを備えている。信
号遷移検出回路14はMOSFET5のゲート電極に接
続された出力端を有する2入力EX−NORゲート2a
を備える。また第4実施例においては遅延素子3は用い
られない。EX−NORゲート2aの入力の一方はバス
4との間に容量C1が設けられ、かつ抵抗R1を介して
接地(電位0(GND)であり、“L”に対応する)さ
れている。同様にして入力の他方はバス4との間に容量
C2が設けられ、かつ抵抗R2を介して高電位点(電位
VDDであり、“H”に対応する)に接続されている。
チャートである。上から順に、バス4、EX−NORゲ
ート2aの一方の入力(ノードF)、EX−NORゲー
ト2aの他方の入力(ノードG)、EX−NORゲート
2aの出力である制御信号CNT(ノードB)、反転ゲ
ート7の出力(ノードC)の各時刻における電位を示
す。
“L”であり、容量C2は電位差VDDによって充電さ
れているが、容量C1は放電されている。よって、ノー
ドFの電位は“L”であり、ノードGの電位が“H”の
ため、制御信号CNTは“L”である。また、バス4の
電位は反転ゲート6,7によって2回反転されて元通り
となり、ノードCの電位は“L”となる。一方MOSF
ET5はオンしており、ノードCの電位とバス4の電位
とは衝突しない。このため、反転ゲート6,7がバス4
の電位を保持している。
が“H”を出力し始め、ノード4の電位が電位GNDか
ら電位VDDをめざして上昇すると、ノードF,Gの電
位は共に上昇する。すでに時刻t1以前からノードGの
電位は電位VDDにあったため、かかる遷移によらずノ
ードGの電位は“H”に対応する。ノードFが時刻t2
においてEX−NORゲート2aの閾値(約VDD/
2)を超えると、制御信号CNTは“H”となる。この
時刻t2と時刻t1との差は、実質的に信号遷移検出回
路14の遅延時間d14として捉えられる。時刻t2ま
ではMOSFET5はオンしており、ノードCの電位も
バス4の電位と等しくなる。よって電位の衝突が起こ
り、時刻t1〜t2においては3ステートバッファ17
の高電位側電源から反転ゲート7の低電位側電源へリー
ク電流が流れるため、この遅延時間d14は第1実施例
における遅延時間d2と同様、短いことが望ましい。
OSFET5はオフする。バス4の電位と反転ゲート6
の閾値に依存してノードCの電位は不確定となるが、バ
ス4における電位の衝突は終り、リーク電流は流れなく
なる。但し第1実施例とは異なり、容量C1,C2の充
電のため、バス4の電位は時刻t2を経過しても急激に
は上昇しない。バス4の電位は時刻t1から徐々に上昇
し、時間d4だけ遅延した時刻t10になって電位VD
Dに至る。一方、ノードCの電位はMOSFET5はオ
フした後(時刻t2の後)反転ゲート6,7の遅延時間
の和(d6+d7)だけ経過した時刻t3までは不確定
である。そして時刻t3において“H”に確定する。
が止まると、ノードF,Gの電位は低下する。それぞれ
抵抗R1,R2によって電位GND,VDDが与えられ
るので、これらはそれぞれ電位GND,VDDを目指し
て低下する。時刻t4においてノードFの電位がEX−
NORゲート2aの閾値(約VDD/2)を下回ると、
制御信号CNTは“L”となる。この時刻t4と時刻t
2との差は、制御信号CNTのパルス幅Wとして捉えら
れる。時刻t4からはMOSFET5はオンするが、既
に時刻t3において両電位は等しくなっているため、電
位の衝突が起こらず、リーク電流が流れることはない。
して制御信号CNTが活性化する時期を早めることが望
ましい。また、制御信号CNTが非活性化する時刻t4
は時刻t3よりも遅いことが望ましい。よって上記の効
果を得るためにはパルス幅Wは反転ゲート6,7の遅延
時間の和(d6+d7)よりも長い方が望ましい。この
パルス幅は時定数C1・R1で定めらることができる。
ゲート一つ分の遅延時間d6,d7はそれぞれ通常1n
s以下であるので、時定数C1・R1を2ns程度に設
定すればよい。
いて電位の衝突が生じ、リーク電流が流れるものの、そ
の期間はほぼEX−NORゲート2a一つ分の遅延時間
d14に過ぎない。これは、従来の技術においてゲート
二つ分の遅延時間においてリーク電流が流れることと比
較して消費電力が低減できることを意味する。
も同様である。時刻t5においてバス4の電位が電位V
DDから電位GNDへと低下し始める場合、ノードF,
Gの電位は共に低下する。すでに時刻t5以前からノー
ドFの電位は電位GNDにあったため、かかる遷移によ
らずノードFの電位は“L”に対応する。このため、時
刻t6においてノードGの電位がEX−NORゲート2
aの閾値(約VDD/2)を下回ると、制御信号CNT
は“H”となる。そして時刻t7においてバス4の電位
が電位GNDに達すると、ノードGの電位は電位VDD
を目指して上昇する。やがて時刻t8において制御信号
CNTは“L”となり、時刻t6から時刻t8において
MOSFET5はオフすることとなる。このため、リー
ク電流の抑制が可能となる。この場合、MOSFET5
がオフする期間は時定数C2・R2で設定される。
いて信号の衝突する期間を短縮できる。よってリーク電
流が抑制されてバス入力インタフェース回路装置の消費
電力が低減できる。
ャートである。
ャートである。
ャートである。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 第1及び第2の値の2値によって評価さ
れる信号が与えられるバスの駆動を制御するバス入力イ
ンタフェース回路であって、 (a)(a−1)前記バスに接続された入力端と、 (a−2)自身の前記入力端に与えられた信号の遷移を
検出して所定の期間において活性化される制御信号が出
力される出力端と、 を有する信号遷移検出手段と、 (b)(b−1)前記制御信号を受ける制御端と、 (b−2)前記バスに接続された入力端と、 (b−3)自身の前記入力端に与えられた信号を前記2
値のいずれか近い方へ変換して得られる変換信号が出力
される出力端と、 (b−4)前記制御信号が非活性化している場合には前
記変換信号を前記入力端に与える帰還手段と、 を有する信号保持回路と、 を備えるバス入力インタフェース回路。 - 【請求項2】 前記所定の期間は、前記信号保持回路の
前記入力端に与えられた信号が変換されて前記変換信号
が得られるまでに必要な期間よりも長い、請求項1記載
のバス入力インタフェース回路。 - 【請求項3】 前記信号遷移検出手段は、 (a−3)第1及び第2の入力端と、自身の第1及び第
2の入力端に与えられた信号が一致しない場合に出力を
活性化させる一致検出手段と、 (a−4)前記一致検出手段の前記第1端に接続された
入力端と、自身の前記入力端に与えられた信号を前記所
定の期間だけ遅延させて出力する出力端と、を含むバッ
ファと、 を更に有する、請求項2記載のバス入力インタフェース
回路。 - 【請求項4】 前記信号保持回路は、 (b−5)前記信号保持回路の前記入力端及び出力端の
間に直列に接続された2つのインバータを備え、 前記帰還手段は、 (b−4−1)前記信号保持回路の前記入力端及び出力
端にそれぞれ接続された第1及び第2端とを含み、前記
制御信号の活性/非活性に従って、それぞれ自身の前記
第1及び第2端の開/閉を行うスイッチ を有する、請求項2記載のバス入力インタフェース回
路。 - 【請求項5】 前記信号保持回路は、 (b−6)自身の前記入力端及び出力端の間に直列に接
続された第1及び第2のインバータを備え、 前記帰還手段は、 (b−4−2)第1端と、前記入力端に接続された第2
端とを含み、前記制御信号の活性/非活性に従って、そ
れぞれ自身の前記第1及び第2端の開/閉を行うスイッ
チと、 (b−4−3)前記第1及び第2のインバータの接続点
に接続された入力端と、前記スイッチの前記第1端に接
続された出力端と、を含む第3のインバータと、 を有する、請求項2記載のバス入力インタフェース回
路。 - 【請求項6】 前記信号遷移検出手段は、 (a−5)前記信号遷移検出手段の前記入力端に与えら
れる信号の論理が前記第1の値から前記第2の値に遷移
することによって活性化する第1のパルスを発生する第
1入力部と、 (a−6)前記信号遷移検出手段の前記入力端に与えら
れる信号の論理が前記第2の値から前記第1の値に遷移
することによって活性化する第2のパルスを発生する第
2入力部と、 (a−7)前記第1及び第2のパルスの活性/非活性が
一致しない時にその出力を活性化させる一致検出手段
と、 を更に備え、 前記一致検出手段の出力は前記制御信号に対応する、請
求項2記載のバス入力インタフェース回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09313793A JP3279717B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | バス入力インタフェース回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09313793A JP3279717B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | バス入力インタフェース回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06311163A true JPH06311163A (ja) | 1994-11-04 |
JP3279717B2 JP3279717B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=14074144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09313793A Expired - Lifetime JP3279717B2 (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | バス入力インタフェース回路 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3279717B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007288788A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Agere Systems Inc | 減少された挿入遅延を持つプログラマブル遅延回路 |
JP2011097271A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Nec Computertechno Ltd | バス回路 |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP09313793A patent/JP3279717B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2013179598A (ja) * | 2006-04-18 | 2013-09-09 | Agere Systems Inc | 減少された挿入遅延を持つプログラマブル遅延回路 |
JP2011097271A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Nec Computertechno Ltd | バス回路 |
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JP3279717B2 (ja) | 2002-04-30 |
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