JPH07253881A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH07253881A
JPH07253881A JP4555094A JP4555094A JPH07253881A JP H07253881 A JPH07253881 A JP H07253881A JP 4555094 A JP4555094 A JP 4555094A JP 4555094 A JP4555094 A JP 4555094A JP H07253881 A JPH07253881 A JP H07253881A
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JP
Japan
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signal bus
data
circuit block
circuit
signal
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Application number
JP4555094A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyoshi Shimura
秀吉 志村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the consumption of power due to the charge and discharge of a signal bus connected to plural circuit blocks. CONSTITUTION:A right side part 8-R of a signal bus 8 is not used during the period when the data are exchanged among a command ROM 1, data RAM2, multiplier 3, accumulator 4, and signal bus 8. Thus, charging and discharging the right side part 8-R of the signal bus 8 are not required. Accordingly, a low-level signal is outputted from a control circuit 10 to a control signal line 11 during this period and the transfer gate in a switch part 9 is closed and the right side part 8-R and the left side part 8-L of the signal bus 8 are separated and the right side part 8-R of the signal bus 8 is fixed to the ground level. During this period, the right side part 8-R of the signal bus 8 is not charged or discharged and no power consumption is performed at this part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、複数の回路ブロック
とそれに接続された信号バスとを備えた半導体装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a plurality of circuit blocks and a signal bus connected to them.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数の回路ブロックとそれに接続された
信号バスとを備えた従来の半導体装置の一例として、デ
ジタル信号処理LSIのブロック図を図3に示す。図3
において、1は命令ROM、2はデータRAM、3は入
力端子X,Yと出力端子Zを有する乗算器、4は入力端
子A,Bと出力端子ACCを有する累算器、5はシリア
ル入出力回路、6はパラレル入出力回路、7,8は16
ビットの信号バスである。
2. Description of the Related Art A block diagram of a digital signal processing LSI is shown in FIG. 3 as an example of a conventional semiconductor device having a plurality of circuit blocks and a signal bus connected thereto. Figure 3
In the figure, 1 is an instruction ROM, 2 is a data RAM, 3 is a multiplier having input terminals X and Y and an output terminal Z, 4 is an accumulator having input terminals A and B and an output terminal ACC, and 5 is serial input / output. Circuit, 6 is a parallel input / output circuit, and 7 and 8 are 16
It is a bit signal bus.

【0003】この従来のデジタル信号処理LSIでデジ
タル・フィルタを構成したときには、以下のような動作
を行う。 (1)クロック期間1 命令ROM1のデータを信号バス7にのせるとともに、
データRAM2のデータを信号バス8にのせる。
When a digital filter is constructed with this conventional digital signal processing LSI, the following operation is performed. (1) Clock period 1 The data of the instruction ROM 1 is placed on the signal bus 7, and
The data of the data RAM 2 is placed on the signal bus 8.

【0004】(2)クロック期間2 信号バス7のデータを乗算器3の入力端子Xに取り込む
とともに、信号バス8のデータを乗算器3の入力端子Y
に取り込む。 (3)クロック期間3 乗算器3において、(入力端子Xのデータ)×(入力端
子Yのデータ)の演算結果を出力端子Zのデータとす
る。
(2) Clock period 2 The data of the signal bus 7 is input to the input terminal X of the multiplier 3 and the data of the signal bus 8 is input terminal Y of the multiplier 3.
Take in. (3) Clock period 3 In the multiplier 3, the calculation result of (data of the input terminal X) × (data of the input terminal Y) is used as the data of the output terminal Z.

【0005】(4)クロック期間4 乗算器3の出力端子Zのデータを累算器4の一方の入力
端子Aに取り込む。 (5)クロック期間5 累算器4において、(一方の入力端子Aのデータ)+
(他方の入力端子Bのデータ)の演算結果を出力端子A
CCのデータとする。なお、他方の入力端子Bのデータ
は1クロック期間前の出力端子ACCのデータである。
(4) Clock period 4 Data at the output terminal Z of the multiplier 3 is fetched at one input terminal A of the accumulator 4. (5) Clock period 5 In the accumulator 4, (data of one input terminal A) +
The calculation result of (the data of the other input terminal B) is output terminal A
Use as CC data. The data of the other input terminal B is the data of the output terminal ACC one clock period before.

【0006】以上の(1)〜(5)をn回繰り返すこと
により、次のような演算を行う。なお、nはデジタル・
フィルタのタップ数である。 X1 ×Y1 +X2 ×Y2 +・・・+Xn ×Yn なお、X1 ,・・・・,Xn は乗算器3の入力端子Xの
データ(命令ROM1のデータ)であり、Y1 ,・・・
・,Yn は乗算器3の入力端子Yのデータ(データRA
M2のデータ)である。また、デジタル・フィルタのタ
ップ数とは、必要とするデジタル・フィルタの特性を得
るために必要とされる入力端子XのデータXi と入力端
子YのデータYi との乗算されたXi ×Yi の項数であ
る。
By repeating the above (1) to (5) n times, the following calculation is performed. Note that n is digital
The number of taps on the filter. X 1 × Y 1 + X 2 × Y 2 + ... + X n × Y n where X 1 , ..., X n are the data of the input terminal X of the multiplier 3 (data of the instruction ROM 1), Y 1 , ...
., Y n is the data (data RA of the input terminal Y of the multiplier 3
M2 data). Further, the number of taps of the digital filter is X i × the product of the data X i of the input terminal X and the data Y i of the input terminal Y required to obtain the required characteristics of the digital filter. It is the number of terms in Y i .

【0007】この演算の終了後に、以下のような処理を
経て本デジタル信号処理LSIの出力端子から外部に出
力される。 (6)クロック期間m (X1 ×Y1 +X2 ×Y2 +・・・+Xn ×Yn )のデ
ータを信号バス8にのせる。
After completion of this calculation, the digital signal processing LSI is output to the outside through the following processing. (6) The data of the clock period m (X 1 × Y 1 + X 2 × Y 2 + ... + X n × Y n ) is placed on the signal bus 8.

【0008】(7)クロック期間(m+1) 信号バス8のデータがパラレル入出力回路6に取り込ま
れる。
(7) Clock period (m + 1) The data of the signal bus 8 is taken into the parallel input / output circuit 6.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体装置
では、命令ROM1,データRAM2,乗算器3,累算
器4,シリアル入出力回路5,パラレル入出力回路6の
複数の回路ブロックに、信号バス8が接続されている。
このような信号バス8の負荷容量は、数ピコ・ファラッ
ドにもなり、本デジタル信号処理LSIのクロックが数
MHzで動作するときには、信号バス8の負荷容量の充
放電で消費される電力は数ミリ・ワットとなり、低消費
電力化において問題となる。
In the above-mentioned conventional semiconductor device, a plurality of circuit blocks including an instruction ROM 1, a data RAM 2, a multiplier 3, an accumulator 4, a serial input / output circuit 5 and a parallel input / output circuit 6 are provided with signals. The bus 8 is connected.
The load capacity of such a signal bus 8 becomes several pico farads, and when the clock of this digital signal processing LSI operates at several MHz, the power consumed by charging / discharging the load capacity of the signal bus 8 is several. It becomes a milliwatt, which is a problem in reducing power consumption.

【0010】この発明は、上記従来の問題点を解決する
もので、複数の回路ブロックに接続された信号バスの充
放電による消費電力を低減することのできる半導体装置
を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing power consumption due to charging and discharging of a signal bus connected to a plurality of circuit blocks. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
にこの発明の半導体装置は、第1および第2の回路ブロ
ックに接続される信号バスを、第1の回路ブロックに接
続される第1の回路ブロック側信号バスと、第2の回路
ブロックに接続される第2の回路ブロック側信号バスと
に分割し、第1の回路ブロック側信号バスと第2の回路
ブロック側信号バスとの間に第1の回路ブロック側信号
バスと第2の回路ブロック側信号バスとの接続・分離を
行うスイッチ部を設けている。
In order to achieve this object, the semiconductor device of the present invention has a signal bus connected to the first and second circuit blocks, and a first signal bus connected to the first circuit block. Between the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus, which is divided into a second circuit block side signal bus connected to the second circuit block Is provided with a switch unit for connecting / disconnecting the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus.

【0012】[0012]

【作用】この発明の構成によれば、第1および第2の回
路ブロックに接続される信号バスを分割し、その間に第
1の回路ブロック側信号バスと第2の回路ブロック側信
号バスとの接続・分離を行うスイッチ部を設けたことに
より、第1および第2の回路ブロックのうち一方しか使
用していない期間、例えば、第1の回路ブロックを使用
し、第2の回路ブロックを使用していない期間には、ス
イッチ部により第1の回路ブロック側信号バスと第2の
回路ブロック側信号バスとを分離することで、使用して
いない第2の回路ブロックに接続された第2の回路ブロ
ック側信号バスは充放電されないので、この部分での電
力の消費はなくなる。
According to the structure of the present invention, the signal bus connected to the first and second circuit blocks is divided, and the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus are provided therebetween. By providing the switch unit for connecting / disconnecting, the period in which only one of the first and second circuit blocks is used, for example, the first circuit block is used and the second circuit block is used. The second circuit connected to the unused second circuit block by separating the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus by the switch unit during the non-use period. Since the block side signal bus is not charged / discharged, power consumption in this part is eliminated.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図1はこの発明の一実施例の半
導体装置としてデジタル信号処理LSIを示すブロック
図である。図1において、1は命令ROM、2はデータ
RAM、3は入力端子X,Yと出力端子Zを有する乗算
器、4は入力端子A,Bと出力端子ACCを有する累算
器、5はシリアル入出力回路、6はパラレル入出力回
路、7は16ビットの信号バス、8は左側部分8−Lと
右側部分8−Rからなる16ビットの信号バス、9は信
号バス8の左側部分8−Lと右側部分8−Rの間に配置
されるスイッチ部、10はスイッチ部9を制御する制御
回路、11は制御回路10からの制御信号線である。な
お、命令ROM1,データRAM2,乗算器3,累算器
4が第1の回路ブロックに対応し、シリアル入出力回路
5,パラレル入出力回路6が第2の回路ブロックに対応
し、信号バス8の左側部分8−Lが第1の回路ブロック
側信号バスに対応し、信号バス8の右側部分8−Rが第
2の回路ブロック側信号バスに対応するものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a digital signal processing LSI as a semiconductor device of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an instruction ROM, 2 is a data RAM, 3 is a multiplier having input terminals X and Y and an output terminal Z, 4 is an accumulator having input terminals A and B and an output terminal ACC, and 5 is serial. Input / output circuit, 6 is a parallel input / output circuit, 7 is a 16-bit signal bus, 8 is a 16-bit signal bus including a left side portion 8-L and a right side portion 8-R, and 9 is a left side portion 8- of the signal bus 8. A switch unit arranged between L and the right portion 8-R is a control circuit for controlling the switch unit 9, and 11 is a control signal line from the control circuit 10. The instruction ROM 1, the data RAM 2, the multiplier 3, and the accumulator 4 correspond to the first circuit block, the serial input / output circuit 5 and the parallel input / output circuit 6 correspond to the second circuit block, and the signal bus 8 The left side portion 8-L of the signal bus 8 corresponds to the first circuit block side signal bus, and the right side portion 8-R of the signal bus 8 corresponds to the second circuit block side signal bus.

【0014】また、スイッチ部9を実現する回路の一例
を図2に示す。図2において、11は図1と同じ制御信
号線、101〜116はそれぞれ同じ構成からなり図1
のスイッチ部9を構成する回路ブロック、21はMOS
FETで構成されたトランスファ・ゲート、22はイン
バータ、23はNチャネルMOSFET、201〜21
6はそれぞれスイッチ部9で分割された16ビットの信
号バス8の右側部分である。
FIG. 2 shows an example of a circuit that realizes the switch unit 9. In FIG. 2, 11 is the same control signal line as that of FIG.
Circuit block forming the switch section 9 of
Transfer gate composed of FET, 22 is an inverter, 23 is an N-channel MOSFET, 201 to 21.
Reference numeral 6 is the right side portion of the 16-bit signal bus 8 divided by the switch unit 9.

【0015】このデジタル信号処理LSIでデジタル・
フィルタを構成したときには、以下のような動作を行
う。 (1)クロック期間1 命令ROM1のデータを信号バス7にのせるとともに、
データRAM2のデータを信号バス8の左側部分8−L
にのせる。
With this digital signal processing LSI,
When the filter is constructed, the following operation is performed. (1) Clock period 1 The data of the instruction ROM 1 is placed on the signal bus 7, and
The data in the data RAM 2 is transferred to the left side portion 8-L of the signal bus 8.
Put on.

【0016】(2)クロック期間2 信号バス7のデータを乗算器3の入力端子Xに取り込む
とともに、信号バス8の左側部分8−Lにのせられたデ
ータを乗算器3の入力端子Yに取り込む。 (3)クロック期間3 乗算器3において、(入力端子Xのデータ)×(入力端
子Yのデータ)の演算結果を出力端子Zのデータとす
る。
(2) Clock period 2 The data on the signal bus 7 is input to the input terminal X of the multiplier 3, and the data placed on the left side portion 8-L of the signal bus 8 is input to the input terminal Y of the multiplier 3. . (3) Clock period 3 In the multiplier 3, the calculation result of (data of the input terminal X) × (data of the input terminal Y) is used as the data of the output terminal Z.

【0017】(4)クロック期間4 乗算器3の出力端子Zのデータを累算器4の一方の入力
端子Aに取り込む。 (5)クロック期間5 累算器4において、(一方の入力端子Aのデータ)+
(他方の入力端子Bのデータ)の演算結果を出力端子A
CCのデータとする。なお、他方の入力端子Bのデータ
は1クロック期間前の出力端子ACCのデータである。
(4) Clock period 4 Data at the output terminal Z of the multiplier 3 is fetched at one input terminal A of the accumulator 4. (5) Clock period 5 In the accumulator 4, (data of one input terminal A) +
The calculation result of (the data of the other input terminal B) is output terminal A
Use as CC data. The data of the other input terminal B is the data of the output terminal ACC one clock period before.

【0018】以上の(1)〜(5)をn回繰り返すこと
により、次のような演算を行う。なお、nはデジタル・
フィルタのタップ数である。 X1 ×Y1 +X2 ×Y2 +・・・+Xn ×Yn なお、X1 ,・・・・,Xn は乗算器3の入力端子Xの
データ(命令ROM1のデータ)であり、Y1 ,・・・
・,Yn は乗算器3の入力端子Yのデータ(データRA
M2のデータ)である。
By repeating the above (1) to (5) n times, the following calculation is performed. Note that n is digital
The number of taps on the filter. X 1 × Y 1 + X 2 × Y 2 + ... + X n × Y n where X 1 , ..., X n are the data of the input terminal X of the multiplier 3 (data of the instruction ROM 1), Y 1 , ...
., Y n is the data (data RA of the input terminal Y of the multiplier 3
M2 data).

【0019】以上の動作を行っている期間は、信号バス
8の右側部分8−Rは使用されていないので、信号バス
8の右側部分8−Rを充放電する必要はない。したがっ
て、この期間においては、制御回路10から制御信号線
11に“ローレベル”の信号が出て、スイッチ部9のト
ランスファ・ゲート21は閉じられ、信号バス8の右側
部分8−Rと左側部分8−Lとは分離されている。しか
も、インバータ22の出力は“ハイレベル”となり、N
チャネルMOSFET23によって信号バス8の右側部
分8−Rはグランド・レベルに固定される。この期間、
信号バス8の右側部分8−Rでは充放電されないので、
この部分での電力の消費はない。
Since the right side portion 8-R of the signal bus 8 is not used during the above operation, it is not necessary to charge and discharge the right side portion 8-R of the signal bus 8. Therefore, during this period, the control circuit 10 outputs a "low level" signal to the control signal line 11, the transfer gate 21 of the switch section 9 is closed, and the right side portion 8-R and the left side portion of the signal bus 8 are closed. Separated from 8-L. Moreover, the output of the inverter 22 becomes "high level", and N
The right side portion 8-R of the signal bus 8 is fixed to the ground level by the channel MOSFET 23. this period,
Since the right side 8-R of the signal bus 8 is not charged or discharged,
There is no power consumption in this part.

【0020】この演算の終了後に、以下のような処理を
経て本デジタル信号処理LSIの出力端子から外部に出
力される。なお、以下に示す期間においては、制御回路
10から“ハイレベル”の信号が出て、トランスファ・
ゲート21は開かれ、信号バス8の右側部分8−Rと信
号バス8の左側部分8−Lとは、接続される。 (6)クロック期間m (X1 ×Y1 +X2 ×Y2 +・・・+Xn ×Yn )のデ
ータを信号バス8の右側部分8−Lにのせる。ここで、
左側部分8−Lと右側部分8−Rは接続されている。
After the completion of this calculation, the digital signal processing LSI is output to the outside through the following processing. In the following period, the control circuit 10 outputs a "high level" signal,
The gate 21 is opened, and the right side portion 8-R of the signal bus 8 and the left side portion 8-L of the signal bus 8 are connected. (6) The data of the clock period m (X 1 × Y 1 + X 2 × Y 2 + ... + X n × Y n ) is placed on the right side portion 8-L of the signal bus 8. here,
The left side portion 8-L and the right side portion 8-R are connected.

【0021】(7)クロック期間(m+1) 信号バス8のデータが右側部分8−Rからパラレル入出
力回路6に取り込まれる。このクロック期間m,(m+
1)では、信号バス8の右側部分8−Rも充放電され、
電力が消費される。
(7) Clock period (m + 1) The data on the signal bus 8 is taken into the parallel input / output circuit 6 from the right side portion 8-R. This clock period m, (m +
In 1), the right portion 8-R of the signal bus 8 is also charged / discharged,
Power is consumed.

【0022】以上のようにこの実施例によれば、命令R
OM1,データRAM2,乗算器3,累算器4と信号バ
ス8の左側部分8−Lとの間でデータのやりとりを行っ
ているクロック期間1からクロック期間5の期間は、ス
イッチ部9により信号バス8の左側部分8−Lと右側部
分8−Rを分離することにより、右側部分8−Rでは充
放電されないので、この部分での電力の消費はなくな
る。全クロック期間の内、信号バス8の左側部分8−L
と右側部分8−Rの両方を使用するクロック期間mとク
ロック期間(m+1)の割合は数パーセントであり、消
費電力を低減する効果は大きい。
As described above, according to this embodiment, the instruction R
During the period from the clock period 1 to the clock period 5 during which data is exchanged between the OM1, the data RAM 2, the multiplier 3, the accumulator 4, and the left side portion 8-L of the signal bus 8, the switch unit 9 outputs a signal. By separating the left side portion 8-L and the right side portion 8-R of the bus 8, since the right side portion 8-R is not charged or discharged, power consumption in this portion is eliminated. Left part 8-L of the signal bus 8 in the entire clock period
The ratio of the clock period m and the clock period (m + 1) using both the right side portion 8-R and the right side portion 8-R is several percent, and the effect of reducing power consumption is great.

【0023】なお、上記実施例では、信号バス7のビッ
ト数を16ビットで説明したが、信号バス7のビット数
は16ビット以外でもよい。
Although the number of bits of the signal bus 7 is 16 bits in the above embodiment, the number of bits of the signal bus 7 may be other than 16 bits.

【0024】[0024]

【発明の効果】この発明の半導体装置は、第1および第
2の回路ブロックに接続される信号バスを分割し、その
間に第1の回路ブロック側信号バスと第2の回路ブロッ
ク側信号バスとの接続・分離を行うスイッチ部を設けた
ことにより、第1および第2の回路ブロックのうち一方
しか使用していない期間、例えば、第1の回路ブロック
を使用し、第2の回路ブロックを使用していない期間に
は、スイッチ部により第1の回路ブロック側信号バスと
第2の回路ブロック側信号バスとを分離することで、使
用していない第2の回路ブロックに接続された第2の回
路ブロック側信号バスは充放電されないので、この部分
での電力の消費はなくなる。このように複数の回路ブロ
ックに接続された信号バスを分割し、その間にスイッチ
部を設けることにより、信号バスの充放電による消費電
力を低減することができる。
According to the semiconductor device of the present invention, the signal bus connected to the first and second circuit blocks is divided, and the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus are provided therebetween. By providing the switch unit for connecting / disconnecting, the period in which only one of the first and second circuit blocks is used, for example, the first circuit block is used and the second circuit block is used. During a period in which the second circuit block is not used, the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus are separated by the switch unit so that the second circuit block connected to the second circuit block not in use is connected. Since the signal bus on the circuit block side is not charged or discharged, power consumption in this portion is eliminated. By thus dividing the signal bus connected to the plurality of circuit blocks and providing the switch unit between them, it is possible to reduce power consumption due to charging and discharging of the signal bus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例の半導体装置を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a semiconductor device of an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例におけるスイッチ部を実現する回路の
一例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a circuit that realizes a switch unit in the embodiment.

【図3】従来の半導体装置を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 命令ROM 2 データRAM 3 乗算器 4 累算器 5 シリアル入出力回路 6 パラレル入出力回路 8 信号バス 8−L 信号バス8の左側部分(第1の回路ブロック
側信号バス) 8−R 信号バス8の右側部分(第2の回路ブロック
側信号バス) 9 スイッチ部
1 instruction ROM 2 data RAM 3 multiplier 4 accumulator 5 serial input / output circuit 6 parallel input / output circuit 8 signal bus 8-L signal bus 8 left part (first circuit block side signal bus) 8-R signal bus 8 right part (second circuit block side signal bus) 9 switch part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1および第2の回路ブロックに接続さ
れる信号バスを、第1の回路ブロックに接続される第1
の回路ブロック側信号バスと、第2の回路ブロックに接
続される第2の回路ブロック側信号バスとに分割し、前
記第1の回路ブロック側信号バスと前記第2の回路ブロ
ック側信号バスとの間に前記第1の回路ブロック側信号
バスと前記第2の回路ブロック側信号バスとの接続・分
離を行うスイッチ部を設けた半導体装置。
1. A signal bus connected to the first and second circuit blocks is connected to a first circuit block connected to the first circuit block.
Circuit block side signal bus and a second circuit block side signal bus connected to a second circuit block, and the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus are divided. A semiconductor device having a switch section for connecting / disconnecting the first circuit block side signal bus and the second circuit block side signal bus between them.
JP4555094A 1994-03-16 1994-03-16 Semiconductor device Pending JPH07253881A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0805387A1 (en) * 1996-04-29 1997-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Integrated circuit device for reducing power consumption

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0805387A1 (en) * 1996-04-29 1997-11-05 Siemens Aktiengesellschaft Integrated circuit device for reducing power consumption

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