JPH07311629A - Integrated circuit - Google Patents

Integrated circuit

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JPH07311629A
JPH07311629A JP6101366A JP10136694A JPH07311629A JP H07311629 A JPH07311629 A JP H07311629A JP 6101366 A JP6101366 A JP 6101366A JP 10136694 A JP10136694 A JP 10136694A JP H07311629 A JPH07311629 A JP H07311629A
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JP
Japan
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circuit
clock
output
signal
integrated circuit
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Pending
Application number
JP6101366A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisakazu Sato
尚和 佐藤
Eiichi Teraoka
栄一 寺岡
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP6101366A priority Critical patent/JPH07311629A/en
Publication of JPH07311629A publication Critical patent/JPH07311629A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the integrated circuit which has its through current reduced and does not consume electric power more than required by supplying two kinds of output currents to a driving circuit and lowering the driving capability when the speed of a clock is slow. CONSTITUTION:An input signal IN is supplied to the gates of transistors(TR) 11, 12, and 17 and a control signal EN is supplied to the gate of a TR 18 and further supplied to the gate of a TR 13 through an inverter 21. Four TRs 13, 12, 17, and 18 are interposed in series between a power source VCC and the ground, two TRs 11 and 16 are interposed between the power source VCC and ground, and the drains of the four TRs 11, 12, 16, and 17 are connected to output an output signal OUT. Therefore, when the control signal EN is 'L', the TR 11 outputs 'H' and the TR16 outputs 'L'; when the control signal is 'H', the TRs 11 and 12 output 'H' and the TRs 16 and 17 output 'L'. The output current in the former case is smaller than that in the latter case.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、クロック信号に同期し
て動作する集積回路に関し、特に低速動作時における消
費電力の低減を図った集積回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated circuit which operates in synchronization with a clock signal, and more particularly to an integrated circuit designed to reduce power consumption during low speed operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばマイクロプロセッサはクロック信
号に同期して動作する。そしてその回路素子の単位時間
当たりのスイッチング回数はクロック信号の周波数に比
例する。そして回路素子のスイッチングにより論理レベ
ルが切り替わる場合に、容量性の負荷を充放電する電流
が集積回路において電力を消費する。ここで、容量性の
負荷はトランジスタのゲート容量,ドレイン容量又は配
線に付随する容量等である。そしてクロック信号の周波
数が高くなる程容量性の負荷のインピーダンスは低くな
り、その容量性負荷を充放電する電流は大となり、集積
回路において消費する電力が大となる。
2. Description of the Related Art For example, a microprocessor operates in synchronization with a clock signal. The number of times of switching of the circuit element per unit time is proportional to the frequency of the clock signal. Then, when the logic level is switched by the switching of the circuit element, the current for charging and discharging the capacitive load consumes power in the integrated circuit. Here, the capacitive load is, for example, the gate capacitance or drain capacitance of the transistor or the capacitance associated with the wiring. The higher the frequency of the clock signal, the lower the impedance of the capacitive load, the larger the current that charges and discharges the capacitive load, and the larger the power consumed in the integrated circuit.

【0003】また例えば外部メモリをアクセスする場合
のウエイト中等の処理の待ち時間においても、クロック
ドライバ等一部の回路素子はスイッチングを繰返してい
る。このように即時性の低い処理を行っている場合、処
理速度を低下させても弊害が生じない故、従来よりクロ
ック信号の周波数を低くし、回路素子のスイッチング回
数を減少させ、集積回路の消費電力を低減している。
Further, for example, during the waiting time of processing such as waiting while accessing the external memory, some circuit elements such as the clock driver repeat switching. In the case of performing processing with low immediacy in this way, even if the processing speed is reduced, no adverse effect occurs.Therefore, the frequency of the clock signal is made lower than before, the number of times of switching of circuit elements is reduced, and the consumption of integrated circuits is reduced. Power is being reduced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】CMOS形集積回路におい
て、大きい駆動能力を有する駆動回路は、その貫通電流
が大きく、電力消費も大きい。図11は、従来の集積回
路におけるドライバとその周辺部を示す回路図である。
図においてINは入力端子63に入力される入力信号であっ
て、Pチャネルトランジスタ61及びNチャネルトランジ
スタ62のゲートへ与えられる。電源VCC及び接地間にお
いて両トランジスタ61,62 は直列に接続されてドライバ
65を構成し、その接続点であるドライバ65の出力端64と
次設の回路素子66とを接続する接続線67は抵抗成分を有
しており、接続線67及び設置間に容量成分68が存在す
る。入力信号INが“L”(又は“H”)の場合、ドライ
バ65は“H”(又は“L”)を出力する。入力信号INの
電位が、Pチャネルトランジスタ61のゲート電圧しきい
値より低く、そしてNチャネルトランジスタ62のゲート
電圧しきい値より高い場合、飽和領域で導通状態にある
両トランジスタ61,62 を介して電源VCCから接地へ電流
が流れる。これが貫通電流である。
In a CMOS type integrated circuit, a drive circuit having a large drive capability has a large through current and a large power consumption. FIG. 11 is a circuit diagram showing a driver and its peripheral portion in a conventional integrated circuit.
In the figure, IN is an input signal input to the input terminal 63 and is given to the gates of the P-channel transistor 61 and the N-channel transistor 62. Both transistors 61 and 62 are connected in series between the power supply VCC and ground
A connection line 67 that configures 65 and connects the output terminal 64 of the driver 65, which is the connection point, and the circuit element 66 that is provided next has a resistance component, and a capacitance component 68 is present between the connection line 67 and the installation. Exists. When the input signal IN is "L" (or "H"), the driver 65 outputs "H" (or "L"). When the potential of the input signal IN is lower than the gate voltage threshold of the P-channel transistor 61 and higher than the gate voltage threshold of the N-channel transistor 62, the two transistors 61 and 62 which are conductive in the saturation region are used. A current flows from the power supply Vcc to ground. This is the shoot-through current.

【0005】入力信号INの電位は、Pチャネルトランジ
スタ61のゲート電圧しきい値より高く、又はNチャネル
トランジスタ62のゲート電圧しきい値より低く保たれる
故、ドライバ65は安定した動作を行い、貫通電流が定常
的に流れることはない。しかし入力信号INが“H”から
“L”へ、又は“L”から“H”へ切り替わる過渡期に
おいて入力信号INの電位がPチャネルトランジスタ61の
ゲート電圧しきい値より低く、そしてNチャネルトラン
ジスタ62のゲート電圧しきい値より高くなる期間が存在
し、この期間に貫通電流が流れる。この貫通電流の最大
値は両トランジスタ61,62 が飽和領域で動作している場
合のソースドレイン間電流の大きさによって決定され
る。
Since the potential of the input signal IN is kept higher than the gate voltage threshold of the P channel transistor 61 or lower than the gate voltage threshold of the N channel transistor 62, the driver 65 operates stably. There is no steady flow of through current. However, the potential of the input signal IN is lower than the gate voltage threshold of the P-channel transistor 61 in the transition period when the input signal IN switches from “H” to “L” or from “L” to “H”, and the N-channel transistor 61 There is a period where the gate voltage is higher than the gate voltage threshold of 62, and a through current flows during this period. The maximum value of this shoot-through current is determined by the magnitude of the source-drain current when both transistors 61 and 62 are operating in the saturation region.

【0006】集積回路を構成する駆動回路の駆動能力
は、その駆動回路の出力端に得られるべき電位を次段の
回路素子の入力信号として伝達する能力である。この信
号の伝達を遅れさせる要因は、駆動回路の出力端と次段
の回路素子の入力端との間に存在する抵抗成分及び容量
成分である。図11において、ドライバ65の出力端64に
得られる電位の変化が次段の回路素子66の入力端に伝達
されるまでに接続線67の抵抗成分を介して容量成分68を
充電又は放電するための時間が必要である。この充電又
は放電するための時間は、ドライバ65から容量成分68へ
単位時間当たりに供給することでできる正電荷又は負電
荷の量即ちPチャネルトランジスタ61又はNチャネルト
ランジスタ62が夫々の飽和領域において流しうるソース
ドレイン間電流の大きさによって決定される。このよう
にドライバ65の駆動能力を決定する要因と貫通電流の大
きさを決定する要因は同じものであり、より高い駆動能
力を求める場合、貫通電流は大きくなる。
The drive capability of the drive circuit forming the integrated circuit is the capability of transmitting the potential to be obtained at the output end of the drive circuit as the input signal of the circuit element of the next stage. The factors that delay the transmission of this signal are the resistance component and the capacitance component existing between the output end of the drive circuit and the input end of the circuit element of the next stage. In FIG. 11, in order to charge or discharge the capacitance component 68 via the resistance component of the connection line 67 until the change in the potential obtained at the output end 64 of the driver 65 is transmitted to the input end of the circuit element 66 at the next stage. Need time. The time for this charging or discharging is the amount of positive charge or negative charge that can be supplied from the driver 65 to the capacitance component 68 per unit time, that is, the P-channel transistor 61 or the N-channel transistor 62 flows in the respective saturation regions. It is determined by the magnitude of the source-drain current. As described above, the factors that determine the driving capability of the driver 65 and the factors that determine the magnitude of the through current are the same, and when a higher driving capability is required, the through current increases.

【0007】データバスのドライバ等の駆動回路の駆動
能力は、想定されるクロックの最高周波数において、集
積回路が正しく動作すべく設計される。この集積回路を
低い周波数のクロックに同期させて動作させる場合、駆
動回路が次段の回路素子を駆動する時間は最高周波数に
同期させて動作させる場合より長くなる。従ってこの場
合、駆動回路の駆動能力は必要以上のものとなってお
り、貫通電流の大きさも不必要に大きくなっている。こ
のように集積回路を低い周波数のクロックに同期させて
動作させる場合、本来必要とする以上の駆動能力を発揮
するため、必要以上の電力を消費するという第1の問題
点があった。また、CMOS集積回路において、例えばセン
スアンプのような増幅回路に流れる直流電流成分による
電力消費が存在する。
The drive capability of a drive circuit such as a data bus driver is designed so that the integrated circuit operates properly at the maximum frequency of the expected clock. When this integrated circuit is operated in synchronization with a low frequency clock, the drive circuit drives the circuit element in the next stage for a longer time than when it is operated in synchronization with the highest frequency. Therefore, in this case, the driving capability of the driving circuit is more than necessary, and the magnitude of the through current is unnecessarily large. Thus, when operating the integrated circuit in synchronization with a clock of a low frequency, there is a first problem that more power is consumed than necessary because the drive capability that is originally needed is exhibited. Further, in a CMOS integrated circuit, there is power consumption due to a direct current component flowing in an amplifier circuit such as a sense amplifier.

【0008】図7は従来の集積回路におけるメモリのブ
ロック図である。図において43はメモリアレイであっ
て、n行4m列に並べた図示しないメモリセルに情報を
2進数で記憶する。各行のメモリセルは1組4個のメモ
リセルがm組あって、計4m個のメモリセルよりなる。
FIG. 7 is a block diagram of a memory in a conventional integrated circuit. In the figure, 43 is a memory array, which stores information in binary numbers in memory cells (not shown) arranged in n rows and 4 m columns. The memory cells in each row are made up of m groups of 4 memory cells, which is 4 m in total.

【0009】アドレスラッチ41はクロックφ1 を与えら
れる期間に外部から入力されるアドレス信号をラッチ
し、メモリの内部論理に合わせた振幅に波形整形してア
ドレスデコーダ42へ与える。アドレスデコーダ42はメモ
リアレイ43とワードライン及び列選択線により接続さ
れ、アドレス信号に基づいて1つのワードラインとして
行を選択し、同じくアドレス信号に基づいてメモリアレ
イ43の選択した行における各組4個のメモリセルから各
組1個のメモリセルを列選択線により選択する。メモリ
アレイ43は選択されたm組の各1個のセルの情報を読み
出し、m対のIOライン, バーIOラインを介してセンス回
路44へ与える。
The address latch 41 latches an address signal input from the outside during a period in which the clock φ1 is applied, shapes the waveform into an amplitude according to the internal logic of the memory, and supplies it to the address decoder 42. The address decoder 42 is connected to the memory array 43 by word lines and column selection lines, selects a row as one word line based on an address signal, and each set 4 in the selected row of the memory array 43 based on the address signal. One memory cell in each set is selected from the memory cells by the column selection line. The memory array 43 reads the information of each of the selected m sets of one cell and supplies it to the sense circuit 44 via the m pairs of IO lines and bar IO lines.

【0010】センス回路44にはm個の図示しないセンス
アンプが設けられ、センスアンプイネーブル信号SAE を
与えられている期間においてメモリセルから読み出した
信号を検出し、増幅して読出データラッチ45へ与える。
読出データラッチ45はクロックφ2 を与えられる期間に
おいて、センス回路44から与えられる信号をラッチす
る。
The sense circuit 44 is provided with m sense amplifiers (not shown), detects the signal read from the memory cell during the period when the sense amplifier enable signal SAE is given, amplifies it, and gives it to the read data latch 45. .
Read data latch 45 latches the signal applied from sense circuit 44 during the period in which clock φ2 is applied.

【0011】図8は図7におけるクロックの波形を示す
模式図である。図においてφ1 はクロックφ1 であり、
φ2 はクロックφ2 であり、両クロックφ1,φ2 は交互
に現れる。そして、メモリデータを読み出す場合、アド
レス信号が入力された時点以後においてクロックφ1 の
最初の立ち上がりから次の立ち上がりまでの1周期の期
間、図示しない読み出し許可信号RDが“H”として生成
され、その期間、メモリアレイ43はメモリセルから情報
を読み出してセンス回路44へ与え、センス回路44が増幅
した出力を読出データラッチ45がラッチし、信号RDが
“H”期間におけるクロックφ2 の立ち下がりの時点に
おいて、そのラッチが完了する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the waveform of the clock in FIG. In the figure, φ1 is the clock φ1,
φ2 is a clock φ2, and both clocks φ1 and φ2 appear alternately. When reading the memory data, the read enable signal RD (not shown) is generated as "H" for a period of one cycle from the first rising of the clock φ1 to the next rising after the input of the address signal, and during that period. , The memory array 43 reads the information from the memory cell and supplies it to the sense circuit 44, the read data latch 45 latches the output amplified by the sense circuit 44, and the signal RD falls at the falling edge of the clock φ2 during the "H" period. , That latch is complete.

【0012】図9は図7に示すセンス回路44のセンスア
ンプの回路図である。トランジスタ31、トランジスタ32
は同一の特性を有するPチャネルトランジスタであっ
て、そのソースはいずれも電源電圧VCCに接続され、そ
のゲートは相互に接続され、そのドレインはトランジス
タ33、トランジスタ34のドレインに夫々接続されてい
る。両トランジスタ33,34 は同一の特性を有するNチャ
ネルトランジスタである。両トランジスタ31,33 のドレ
インの接続点は両トランジスタ31,32 のゲートの接続点
に接続されている。
FIG. 9 is a circuit diagram of a sense amplifier of the sense circuit 44 shown in FIG. Transistor 31, transistor 32
Are P-channel transistors having the same characteristics, their sources are connected to the power supply voltage Vcc, their gates are connected to each other, and their drains are connected to the drains of the transistors 33 and 34, respectively. Both transistors 33 and 34 are N-channel transistors having the same characteristics. The connection point of the drains of both transistors 31 and 33 is connected to the connection point of the gates of both transistors 31 and 32.

【0013】両トランジスタ32,34 のドレインの接続点
はセンスアンプの出力点となり、出力電位V0 を与え
る。両トランジスタ33,34 のソースは相互に接続され、
その接続点と接地との間にトランジスタ35が介装されて
いる。トランジスタ35のゲートにセンスアンプイネーブ
ル信号SAE が与えられ、トランジスタ33のゲートにIOラ
インが接続され、トランジスタ34のゲートにバーIOライ
ンが接続されている。
The connection point of the drains of both the transistors 32 and 34 becomes the output point of the sense amplifier and gives the output potential V 0 . The sources of both transistors 33 and 34 are connected to each other,
A transistor 35 is interposed between the connection point and the ground. The gate of the transistor 35 is supplied with the sense amplifier enable signal SAE, the gate of the transistor 33 is connected to the IO line, and the gate of the transistor 34 is connected to the bar IO line.

【0014】このようなセンスアンプの動作原理は公知
のものであり、IOライン及びバーIOライン間の電位差を
増巾し、出力電位V0 の値として出力するものである。
このセンスアンプにおいて、信号SAE が“H”の場合で
あって、IOラインとバーIOラインの電位が夫々両Nチャ
ネルトランジスタ33,34 のゲート電圧しきい値より低い
値にならない場合、センスアンプに電流が流れ続けると
いう問題がある。このような問題を避けるため、メモリ
の読み出しを行う期間において信号SAE を“H”とする
制御が行われている。センスアンプは信号SAE が“H”
である期間に、IOラインとバーIOラインの電位差を増巾
し、出力電位V0 を読み出しデータラッチ45へ与える。
この出力電位V0 を読み出しデータラッチ45が受け取り
を完了するまで、信号SAE が“H”を保持するよう設計
される。
The operating principle of such a sense amplifier is known, and the potential difference between the IO line and the bar IO line is increased and output as the value of the output potential V 0 .
In this sense amplifier, when the signal SAE is "H" and the potentials of the IO line and the bar IO line are not lower than the gate voltage thresholds of both N-channel transistors 33 and 34, respectively, There is a problem that current continues to flow. In order to avoid such a problem, the signal SAE is controlled to be "H" during the period of reading the memory. The signal SAE of the sense amplifier is "H".
During a certain period, the potential difference between the IO line and the bar IO line is increased and the output potential V 0 is given to the read data latch 45.
The signal SAE is designed to hold "H" until the read data latch 45 completes receiving the output potential V 0 .

【0015】図10は従来の信号SAE を生成する回路図で
ある。図において読み出し許可信号RDがNANDゲート38へ
与えられる。またクロックφ2 が同じくNANDゲート38へ
与えられる。そしてNANDゲート38は、その出力端がイン
バータ39に直結され、インバータ49を介してセンスアン
プイネーブル信号SAE を出力する。従って、アドレス信
号が入力された時点以後においてクロックφ2 の最初の
“H”期間がセンスアンプイネーブル信号SAE として出
力される。そしてこの“H”期間の立ち下がりの時点が
センスアンプの出力のラッチが完了する時点である。
FIG. 10 is a circuit diagram for generating a conventional signal SAE. In the figure, the read enable signal RD is applied to the NAND gate 38. The clock φ2 is also applied to the NAND gate 38. The output terminal of the NAND gate 38 is directly connected to the inverter 39 and outputs the sense amplifier enable signal SAE via the inverter 49. Therefore, after the address signal is input, the first "H" period of the clock φ2 is output as the sense amplifier enable signal SAE. The falling time of this "H" period is the time when the latching of the output of the sense amplifier is completed.

【0016】そして想定する最高周波数のクロックに同
期して集積回路を動作させた場合において、信号SAE が
立ち上がる時点において、センスアンプは増巾動作を開
始し、クロックφ2 が立ち下がる時点において、読み出
しデータラッチ45はラッチ動作を完了しなければならな
い。即ち、この条件を満足させるべくセンスアンプの回
路定数が設計される。このセンスアンプを含む集積回路
を低い周波数のクロックに同期して動作させた場合、そ
のクロック周期は想定する最高周波数のクロック周期よ
り長い故、信号SAE の“H”期間は本来のデータセンス
に必要な“H”期間より長くなる。この長くなったデー
タセンスに不必要な期間においてセンスアンプは直流電
流を流し続け、電力を消費するという第2の問題点があ
った。
In the case where the integrated circuit is operated in synchronization with the assumed highest frequency clock, the sense amplifier starts the amplification operation when the signal SAE rises, and the read data is read when the clock φ2 falls. Latch 45 must complete the latching operation. That is, the circuit constant of the sense amplifier is designed to satisfy this condition. When the integrated circuit including this sense amplifier is operated in synchronization with a low frequency clock, the clock period is longer than the assumed maximum frequency clock period, so the "H" period of the signal SAE is necessary for the original data sensing. It is longer than the "H" period. There is a second problem that the sense amplifier continues to flow a direct current and consumes power during a period unnecessary for this lengthened data sensing.

【0017】本発明は第1の問題点を解決するため、駆
動回路に異なる駆動能力を有せしめ、クロックの周波数
が低い場合は、小さい駆動能力により次段を駆動するこ
とにより駆動回路の貫通電流を小とし、必要以上の電力
消費を行わない集積回路を提供することを第1の目的と
し、第2の問題点を解決するため、機能回路が本来必要
とする期間のみ直流電流を通流せしめることにより必要
以上の電力消費を行わない集積回路を提供することを第
2の目的とする。
In order to solve the first problem of the present invention, the drive circuit is provided with different drive capabilities, and when the clock frequency is low, the through current of the drive circuit is driven by driving the next stage with a small drive capability. The first purpose is to provide an integrated circuit which does not consume more power than necessary, and in order to solve the second problem, a direct current can be passed only during a period originally required by a functional circuit. A second object is to provide an integrated circuit that does not consume more power than necessary.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る集積回
路は、複数の周波数のクロックに同期して次段の回路を
駆動する駆動回路を備えた集積回路において、切り替え
可能な異なる複数の駆動能力を有する駆動回路と、クロ
ックの周波数の高低を判定する判定手段とを備え、該判
定手段の判定結果に応じて前記駆動回路の駆動能力を切
り替えるべく構成してあることを特徴とする。
An integrated circuit according to a first aspect of the present invention is an integrated circuit having a drive circuit for driving a circuit of the next stage in synchronization with clocks having a plurality of frequencies, and a plurality of different switchable circuits are provided. It is characterized in that it is provided with a drive circuit having a drive capability and a determination means for determining whether the frequency of the clock is high or low, and is configured to switch the drive capability of the drive circuit according to the determination result of the determination means.

【0019】第2の発明に係る集積回路は、複数の周波
数のクロックに同期して動作する集積回路において、並
列に接続されたn個のトランジスタが出力する出力電流
により次段の回路を駆動する駆動回路と、該駆動回路の
n−1個のトランジスタの動作電源を所与の信号に応じ
て個別に入切するスイッチング回路と、クロックの周波
数が所定値より低いことを判定して判定信号を出力する
出力回路とを備え、該出力回路が出力する判定信号を前
記スイッチング回路へ与えることにより前記駆動回路が
出力する出力電流を小とすべく構成してあることを特徴
とする。
In the integrated circuit according to the second aspect of the invention, in the integrated circuit which operates in synchronization with clocks of a plurality of frequencies, the next stage circuit is driven by the output current output from n transistors connected in parallel. A drive circuit, a switching circuit that individually turns on / off the operating power supply of n-1 transistors of the drive circuit according to a given signal, and a determination signal by determining that the clock frequency is lower than a predetermined value. An output circuit for outputting is provided, and the determination circuit output by the output circuit is applied to the switching circuit to reduce the output current output by the drive circuit.

【0020】第3の発明に係る集積回路は、動作電源及
び接地の間に接続されるべきPチャネルトランジスタよ
りなる駆動回路及びNチャネルトランジスタよりなる駆
動回路を直列に接続し、両駆動回路の接続点から出力電
流を得るべく構成したことを特徴とする。
In the integrated circuit according to the third aspect of the present invention, a drive circuit composed of a P-channel transistor and a drive circuit composed of an N-channel transistor, which should be connected between the operating power supply and the ground, are connected in series, and both drive circuits are connected. It is characterized in that the output current is obtained from the point.

【0021】第4の発明に係る集積回路は、原クロック
の周波数を分周して得た分周クロックに同期する機能回
路を備えた集積回路において、前記原クロックと前記分
周クロックとの論理積により前記機能回路を駆動する駆
動手段を備えたことを特徴とする。
An integrated circuit according to a fourth aspect of the present invention is an integrated circuit having a functional circuit that synchronizes with a divided clock obtained by dividing the frequency of the original clock, in which the logic of the original clock and the divided clock is used. A driving means for driving the functional circuit by a product is provided.

【0022】第5の発明に係る集積回路は、原クロック
の周波数を分周して得た分周クロックに同期して、CMOS
メモリから読み出したデータを増幅するセンスアンプを
備えた集積回路において、前記原クロックと前記分周ク
ロックとの論理積により前記センスアンプを駆動する駆
動手段を備えたことを特徴とする。
An integrated circuit according to a fifth aspect of the invention is such that a CMOS is synchronized with a divided clock obtained by dividing the frequency of an original clock.
An integrated circuit having a sense amplifier for amplifying data read from a memory is characterized by comprising driving means for driving the sense amplifier by a logical product of the original clock and the divided clock.

【0023】[0023]

【作用】第1発明において、駆動回路は切り替え可能な
異なる複数の駆動能力を有しており、判定手段はクロッ
クの周波数の高低を判定し、判定手段の判定結果に応じ
て駆動回路の駆動能力を切り替えるべく構成してある
故、クロックの周波数の高低に応じて駆動能力、即ち出
力電流を切り替え、駆動回路の貫通電流を周波数に合わ
せて小さく抑えることができる。
In the first aspect of the invention, the drive circuit has a plurality of different drive capabilities that can be switched, the determination means determines whether the frequency of the clock is high or low, and the drive capability of the drive circuit is determined according to the determination result of the determination means. Therefore, the driving capability, that is, the output current can be switched according to the level of the clock frequency, and the through current of the driving circuit can be suppressed to be small according to the frequency.

【0024】第2発明及び第3発明において、駆動回路
は並列に接続されたn個のトランジスタが出力する出力
電流により次段の回路を駆動し、スイッチング回路は前
記駆動回路の (n−1) 個のトランジスタの動作電源を
所与の信号に応じて入切し、出力回路はクロックの周波
数が所定値より低いことを判定して判定信号を出力し、
該出力回路が出力する判定信号を前記スイッチング回路
へ与えることにより前記駆動回路が出力する出力電流を
小とすべく構成してある故、クロックの周波数が所定値
より低い場合、駆動回路の貫通電流を小さくすることが
できる。
In the second invention and the third invention, the drive circuit drives the circuit of the next stage by the output current output from the n transistors connected in parallel, and the switching circuit is (n-1) of the drive circuit. The operating power supply of each transistor is turned on / off according to a given signal, and the output circuit determines that the frequency of the clock is lower than a predetermined value and outputs a determination signal,
When the clock frequency is lower than a predetermined value, the shoot-through current of the drive circuit is generated because the output current output by the drive circuit is configured to be small by applying the determination signal output by the output circuit to the switching circuit. Can be made smaller.

【0025】第4発明において、駆動手段は原クロック
と分周クロックとの論理積により機能回路を駆動する
故、機能回路は分周クロックの下で必要な時点において
機能し、その機能する期間は原クロックに基づく最短期
間となる。
In the fourth aspect of the invention, since the driving means drives the functional circuit by the logical product of the original clock and the divided clock, the functional circuit functions at a necessary time point under the divided clock, and the functional period is It is the shortest period based on the original clock.

【0026】第5発明において、駆動手段は、原クロッ
クと分周クロックとの論理積によりセンスアンプを駆動
する故、センスアンプは分周クロックの下で必要な時点
においてCMOSメモリから読み出したデータを増幅し、そ
の増幅する期間は原クロックに基づく最短期間となる。
In the fifth invention, the driving means drives the sense amplifier by the logical product of the original clock and the divided clock. Therefore, the sense amplifier reads the data read from the CMOS memory at a necessary time point under the divided clock. The period of amplification is the shortest period based on the original clock.

【0027】[0027]

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。 実施例1.図1は第1発明, 第2発明又は第3発明に基
づいてインバータとして機能する駆動回路の回路図であ
る。図において1は入力信号INが入力される入力端子で
あり、2は制御信号ENが与えられる制御端子である。そ
して、出力信号OUT を出力する出力端子が3である。出
力端子3及び電源VCCの間に、トランジスタ12とトラン
ジスタ13との直列回路及びトランジスタ11が並列に接続
され、出力信号OUTを出力する出力点及び接地の間に、
トランジスタ17とトランジスタ18との直列回路及びトラ
ンジスタ16が並列に接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments. Embodiment 1. FIG. 1 is a circuit diagram of a drive circuit functioning as an inverter based on the first invention, the second invention or the third invention. In the figure, 1 is an input terminal to which an input signal IN is input, and 2 is a control terminal to which a control signal EN is applied. The number of output terminals for outputting the output signal OUT is 3. Between the output terminal 3 and the power supply Vcc, the series circuit of the transistor 12 and the transistor 13 and the transistor 11 are connected in parallel, and between the output point for outputting the output signal OUT and the ground,
A series circuit of the transistor 17 and the transistor 18 and the transistor 16 are connected in parallel.

【0028】トランジスタ11,12,13はPチャネルトラン
ジスタであり、トランジスタ16,17,18はNチャネルトラ
ンジスタである。入力信号INは4個のトランジスタ11,1
2,16,17 の各ゲートへ与えられ、制御信号ENはトランジ
スタ18のゲートへ与えられ、またインバータ21を介して
トランジスタ13のゲートへ与えられる。3個のトランジ
スタ11,12,13、インバータ21及びその周辺部が正電荷を
供給する駆動回路を構成し、3個のトランジスタ16,17,
18及びその周辺部が負電荷を供給する駆動回路を構成す
る。そして両駆動回路がインバータとして機能する駆動
回路を構成する。
Transistors 11, 12, 13 are P-channel transistors, and transistors 16, 17, 18 are N-channel transistors. Input signal IN is four transistors 11,1
The control signal EN is applied to the gates of the transistors 2, 16 and 17, and is applied to the gate of the transistor 18 and also to the gate of the transistor 13 via the inverter 21. The three transistors 11, 12, 13 and the inverter 21 and their peripheral portions constitute a drive circuit for supplying positive charges, and the three transistors 16, 17,
18 and its peripheral portion constitute a drive circuit for supplying negative charges. Then, both drive circuits form a drive circuit that functions as an inverter.

【0029】次に動作について説明する。制御信号ENが
“H”の場合、インバータ21によりトランジスタ13のゲ
ートは“L”であってトランジスタ13はON状態であり、
トランジスタ18のゲートは“H”である故、トランジス
タ18はON状態である。この状態において入力信号INが
“L”である場合、両トランジスタ11,12 はON状態とな
り、両トランジスタ16,17 はOFF 状態となり、電源VCC
が出力され、出力信号OUT は“H”となる。制御信号EN
が“H”であって、入力信号INが“H”である場合、両
トランジスタ11,12 はOFF 状態となり、両トランジスタ
16,17 はON状態となり、接地電位が出力され、出力信号
OUT は“L”となる。
Next, the operation will be described. When the control signal EN is "H", the gate of the transistor 13 is "L" by the inverter 21 and the transistor 13 is in the ON state,
Since the gate of the transistor 18 is "H", the transistor 18 is in the ON state. When the input signal IN is "L" in this state, both transistors 11 and 12 are turned on, both transistors 16 and 17 are turned off, and the power supply VCC
Is output, and the output signal OUT becomes "H". Control signal EN
Is "H" and the input signal IN is "H", both transistors 11 and 12 are turned off, and both transistors are turned off.
16, 17 is turned on, the ground potential is output, and the output signal
OUT becomes “L”.

【0030】また制御信号ENが“L”の場合、両トラン
ジスタ13,18 はいずれもOFF 状態である。従ってこの状
態において、入力信号INが“L”のとき、トランジスタ
11がON状態であり、トランジスタ12には電源VCCが与え
られない。またこの状態において、入力信号INが“H”
のときトランジスタ16がON状態でありトランジスタ17に
は接地電位が与えられない。
When the control signal EN is "L", both the transistors 13 and 18 are off. Therefore, in this state, when the input signal IN is "L", the transistor
Since 11 is in the ON state, the power supply Vcc is not applied to the transistor 12. In this state, the input signal IN is "H".
At this time, the transistor 16 is in the ON state and the ground potential is not given to the transistor 17.

【0031】従って、本駆動回路の駆動能力は、制御信
号ENが“H”で入力信号INが“L”である場合、トラン
ジスタ12,13 の直列接続を介して与えられる正電荷供給
能力とトランジスタ11を介して与えられる正電荷供給能
力の和によって定まり、制御信号ENが“H”で入力信号
INが“H”である場合、トランジスタ17,18 の直列接続
を介して与えられる負電荷供給能力とトランジスタ16を
介して与えられる負電荷供給能力の和によって定まり、
制御信号ENが“L”で、入力信号INが“L”である場
合、トランジスタ11を介して与えられる正電荷供給能力
によって定まり、制御信号ENが“L”で入力信号INが
“H”の場合、トランジスタ16を介して与えられる負電
荷供給能力によって定まる。
Therefore, the drive capability of the present drive circuit is such that when the control signal EN is "H" and the input signal IN is "L", the positive charge supply capability and the transistor provided through the series connection of the transistors 12 and 13 are Determined by the sum of the positive charge supply capability given via 11, the control signal EN is "H" and the input signal
When IN is “H”, it is determined by the sum of the negative charge supply capability provided through the series connection of the transistors 17 and 18 and the negative charge supply capability provided through the transistor 16.
When the control signal EN is “L” and the input signal IN is “L”, it is determined by the positive charge supply capability given through the transistor 11, and the control signal EN is “L” and the input signal IN is “H”. In that case, it is determined by the negative charge supply capability provided through the transistor 16.

【0032】このように本駆動回路は制御信号の
“H”, “L”により駆動能力を2段階に切り換えるこ
とができる。そして“H”を出力する駆動回路及び
“L”を出力する駆動回路を、電源VCC及び接地の間に
接続することによりインバータとして次段を駆動するこ
とができる。
As described above, the present driving circuit can switch the driving ability in two stages by the control signals "H" and "L". By connecting a drive circuit that outputs "H" and a drive circuit that outputs "L" between the power supply Vcc and the ground, the next stage can be driven as an inverter.

【0033】集積回路においてクロックの1サイクルで
データの転送を行なうバスのドライバとして本駆動回路
を使用し、集積回路が高速クロックに同期して動作して
いる場合、制御信号ENを“H”に設定することにより、
バスの充電,放電を速やかに行うことができ、高速なバ
ス転送を実現できる。また集積回路が低速クロックに同
期して動作している場合、1サイクルでデータの転送が
完了する程度にゆっくりしたバス転送を行なうべく制御
信号ENを“L”に設定することにより、ドライバの電流
駆動能力を小さくし、必要最低限な大きさに近づけ、貫
通電流を低減し集積回路の低電力化を図ることができ
る。この場合、バスの充放電に長い時間を要することに
なり、バスのレシーバに長時間の貫通電流が流れる可能
性もあるが、バスのレシーバとしてはラッチを用いた場
合、必要な期間以外は入力を遮断することにより、長時
間の貫通電流が流れる可能性をなくすることができる。
またラッチ以外の回路素子をバスレシーバとして用いた
場合、バスレシーバの駆動能力はバスドライバに比較し
て小さく、ここに流れる貫通電流も問題とはならない。
このため、クロックが高速か低速かを識別しなければな
らない。
When the present drive circuit is used as a driver for a bus that transfers data in one cycle of a clock in an integrated circuit and the integrated circuit operates in synchronization with a high speed clock, the control signal EN is set to "H". By setting
The bus can be charged and discharged quickly, and high-speed bus transfer can be realized. When the integrated circuit operates in synchronization with the low-speed clock, the control signal EN is set to "L" so that the bus transfer is slow enough to complete the data transfer in one cycle. It is possible to reduce the driving capability and bring it close to the necessary minimum size, reduce the through current, and reduce the power consumption of the integrated circuit. In this case, it takes a long time to charge and discharge the bus, and it is possible that a long shoot-through current will flow to the bus receiver.However, if a latch is used as the bus receiver, input will occur only when necessary. By shutting off, it is possible to eliminate the possibility that a long-time through current will flow.
When a circuit element other than the latch is used as the bus receiver, the driving capability of the bus receiver is smaller than that of the bus driver, and the shoot-through current flowing there is not a problem.
Therefore, it is necessary to identify whether the clock is fast or slow.

【0034】図2はクロックが低速である場合に低速を
識別して信号SLOWを出力する回路のブロック図である。
図において入力されたクロックはコンデンサ25を介して
ローパスフィルタ28へ与えられる。コンデンサ25とロー
パスフィルタ28との接続点は抵抗26及びダイオード27を
並列に介して接地される。コンデンサ25と抵抗26からな
る微分回路はクロックのアップエッジで上向きトリガパ
ルスを生成し、ダウンエッジで下向きトリガパルスを生
成する。下向きトリガパルスはダイオード27で接地さ
れ、上向きトリガパルスはローパスフィルタ28へ与えら
れる。クロックが高速の場合上向きトリガパルスは、ロ
ーパスフィルタ28で阻止され、クロックが低速の場合上
向きトリガパルスはローパスフィルタ28を通過してA-D
コンバータ29へ与えられてA-D 変換され、ディジタル値
としてデコーダ30へ与えられる。
FIG. 2 is a block diagram of a circuit for identifying the low speed and outputting the signal SLOW when the clock is low speed.
The clock input in the figure is given to the low-pass filter 28 via the capacitor 25. The connection point between the capacitor 25 and the low-pass filter 28 is grounded via the resistor 26 and the diode 27 in parallel. The differentiating circuit consisting of the capacitor 25 and the resistor 26 generates an upward trigger pulse at the rising edge of the clock and a downward trigger pulse at the falling edge of the clock. The downward trigger pulse is grounded by the diode 27, and the upward trigger pulse is given to the low pass filter 28. When the clock is high speed, the upward trigger pulse is blocked by the low pass filter 28, and when the clock is low, the upward trigger pulse passes through the low pass filter 28 and AD
It is given to the converter 29, AD-converted, and given to the decoder 30 as a digital value.

【0035】デコーダ30はクロックの速度が低速である
か否かを識別する基準となるディジタル値を格納してお
り、A-D コンバータ29から与えられたディジタル値をこ
の基準となるディジタル値と比較して低速か否かを判定
し、低速と判定した場合は“L”を信号SLOWとして出力
する。信号SLOWは制御信号ENとして使用される。なお、
本回路においてはクロックを微分して得た上向きトリガ
パルスを、ローパスフィルタ28を介してA-D コンバータ
29へ入力しているが、集積回路の内部においてPLL 方式
によりクロックを生成している場合は、その図示しない
電圧制御発振器に与えられるゲート制御電圧を図4のA-
D コンバータ29へ入力することによりデコーダ30は同様
の動作によりクロックを低速と判定した場合は“H”を
SLOW信号として出力する。
The decoder 30 stores a digital value serving as a reference for identifying whether or not the clock speed is low. The digital value provided from the AD converter 29 is compared with this reference digital value. It is determined whether the speed is low or not, and when it is determined that the speed is low, "L" is output as the signal SLOW. The signal SLOW is used as the control signal EN. In addition,
In this circuit, the upward trigger pulse obtained by differentiating the clock is passed through the low pass filter 28 to the AD converter.
Although it is input to 29, when the clock is generated by the PLL method inside the integrated circuit, the gate control voltage given to the voltage controlled oscillator (not shown) is
By inputting it to the D converter 29, the decoder 30 performs the same operation, and when it determines that the clock is low speed, it outputs "H".
Output as SLOW signal.

【0036】またクロック信号が高速である場合、類似
の方法により高速を識別して信号HIGHを出力することが
できることはいうまでもない。さらに、プログラムを実
行中の図示しないCPU の内部において、プログラムをデ
コードした結果に応じてクロック信号の分周比を切り替
えて、高速又は低速のクロック信号を得ている場合は、
その分周比を切り替える信号に基づいて制御信号ENを生
成することができる。また、集積回路の外部からクロッ
ク信号を供給している場合は、そのクロック信号が高速
であるか低速であるかを示す信号を同様に外部から集積
回路に与え、その信号に基づいて制御信号ENを生成する
ことができる。
Needless to say, when the clock signal has a high speed, the signal HIGH can be output by identifying the high speed by a similar method. In addition, when a high-speed or low-speed clock signal is obtained by switching the division ratio of the clock signal according to the result of decoding the program inside the CPU (not shown) that is executing the program,
The control signal EN can be generated based on the signal for switching the frequency division ratio. When the clock signal is supplied from the outside of the integrated circuit, a signal indicating whether the clock signal is high speed or low speed is similarly given to the integrated circuit from the outside, and the control signal EN is supplied based on the signal. Can be generated.

【0037】実施例2.図3は第1発明, 第2発明又は
第3発明に基づいてインバータとして機能する駆動回路
の回路図である。図においてEN1,EN2 は、いずれも制御
信号である。制御信号EN1 は一方でインバータ21を介し
てトランジスタ13のゲートへ与えられ、他方でそのまま
トランジスタ18のゲートへ与えられる。制御信号EN2 は
一方でインバータ22を介してトランジスタ15のゲートへ
与えられ、他方でそのままトランジスタ20のゲートへ与
えられる。入力信号INは6個のトランジスタ11,12,14,1
6,17,19 の各ゲートへ与えられる。
Embodiment 2. FIG. 3 is a circuit diagram of a drive circuit functioning as an inverter based on the first invention, the second invention or the third invention. In the figure, EN1 and EN2 are both control signals. The control signal EN1 is given to the gate of the transistor 13 via the inverter 21 on the one hand, and is directly given to the gate of the transistor 18 on the other hand. The control signal EN2 is given on the one hand to the gate of the transistor 15 via the inverter 22, and on the other hand to the gate of the transistor 20 as it is. Input signal IN is 6 transistors 11,12,14,1
It is given to each gate of 6,17,19.

【0038】出力信号OUT を出力する出力点及び電源V
CCの間に2個のトランジスタ14,15が直列に接続され、
出力信号OUT を出力する出力点及び接地の間に2個のト
ランジスタ19,20 が直列に接続されている。そして両ト
ランジスタ14,15 はPチャネルトランジスタであり、両
トランジスタ19,20 はNチャネルトランジスタである。
その他の構成は図1と同様であるので同一部分に同一符
号を付して説明を省略する。
Output point for outputting output signal OUT and power supply V
Two transistors 14 and 15 are connected in series between CC,
Two transistors 19 and 20 are connected in series between the output point for outputting the output signal OUT and the ground. Both transistors 14 and 15 are P-channel transistors, and both transistors 19 and 20 are N-channel transistors.
Since other configurations are similar to those in FIG. 1, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0039】次に動作について説明する。両制御信号EN
1,EN2 がいずれも“H”の場合、4個のトランジスタ1
3,14,18,20 はON状態である。この状態において入力信
号INが“L”として与えられた場合、3個のトランジス
タ11,12,14はON状態となり、3個のトランジスタ16,17,
19はOFF 状態となり、出力信号OUT は“H”となる。こ
の場合における駆動回路の駆動能力は直列に接続された
トランジスタ14,15 、同じく直列に接続されたトランジ
スタ12,13 及びトランジスタ11を夫々介して与えられる
正電荷供給能力の総和によって定まる。
Next, the operation will be described. Both control signals EN
If both 1 and EN2 are "H", 4 transistors 1
3,14,18,20 are in the ON state. In this state, when the input signal IN is given as "L", the three transistors 11, 12, 14 are turned on and the three transistors 16, 17,
19 is turned off and the output signal OUT becomes "H". The drive capability of the drive circuit in this case is determined by the sum of the positive charge supply capability provided through the transistors 14 and 15 connected in series, the transistors 12 and 13 connected in series, and the transistor 11 respectively.

【0040】両制御信号EN1,EN2 がいずれも“H”であ
って、入力信号INが“H”として与えられた場合、3個
のトランジスタ11,12,14はOFF 状態となり、3個のトラ
ンジスタ16,17,19はON状態となり、出力信号OUT は
“H”となる。この場合における駆動回路の駆動能力
は、直列に接続されたトランジスタ19,20 、同じく直列
に接続されたトランジスタ17,18 及びトランジスタ16を
夫々介して与えられる負電荷供給能力の総和によって定
まる。
When both control signals EN1 and EN2 are "H" and the input signal IN is given as "H", the three transistors 11, 12, 14 are in the OFF state and the three transistors are 16, 17, 19 are turned on, and the output signal OUT becomes "H". The drive capability of the drive circuit in this case is determined by the sum of the negative charge supply capability provided through the transistors 19 and 20 connected in series, the transistors 17 and 18 connected in series, and the transistor 16 respectively.

【0041】制御信号EN1 が“H”で制御信号EN2 が
“L”であって入力信号INが“L”として与えられた場
合、2個のトランジスタ11,12 はON状態となり、2個の
トランジスタ16,17 はOFF 状態となり、出力信号OUT は
“H”となる。この場合における駆動回路の駆動能力は
直列に接続されたトランジスタ12,13 及びトランジスタ
11を夫々介して与えられる正電荷供給能力の和によって
定まる。
When the control signal EN1 is "H", the control signal EN2 is "L" and the input signal IN is "L", the two transistors 11 and 12 are in the ON state. 16, 17 are turned off, and the output signal OUT becomes "H". The driving capability of the driving circuit in this case is that the transistors 12 and 13 and the transistor connected in series are
It is determined by the sum of the positive charge supply capacities given through 11 respectively.

【0042】制御信号EN1 が“H”で制御信号EN2 が
“L”であって、入力信号が“H”として与えられた場
合、2個のトランジスタ11,12 はOFF 状態となり、2個
のトランジスタ16,17 はON状態となり、出力信号OUT は
“L”となる。この場合における駆動回路の駆動能力は
直列に接続されたトランジスタ17,18 及びトランジスタ
16を夫々介して与えられる負電荷供給能力の和によって
定まる。
When the control signal EN1 is "H", the control signal EN2 is "L", and the input signal is "H", the two transistors 11 and 12 are turned off. 16, 17 will be in the ON state, and the output signal OUT will be "L". In this case, the driving capability of the driving circuit is the transistor 17 and 18 and the transistor connected in series.
It is determined by the sum of the negative charge supply capacities given through 16 respectively.

【0043】また、制御信号EN1,EN2 がいずれも“L”
の場合、4個のトランジスタ13,15,18,20 はいずれもOF
F 状態である。従ってこの状態において、入力信号INが
“L” (又は“H”) として与えられた場合、駆動回路
の駆動能力はトランジスタ11(又は16) を介して与えら
れる正電荷 (又は負電荷) 供給能力によって定まる。即
ち並列に接続された3個のトランジスタ11,12,14 (又は
16,17,19) の出力電流が次段の回路を駆動し、2個のト
ランジスタ13,15(又は18,20)が制御信号EN1,EN2 に応じ
て夫々2個のトランジスタ12,14(又は17,19)の動作電源
を個々に入切している。このように両制御信号EN1,EN2
がいずれも“L”の場合より、制御信号EN1 が“H”で
制御信号EN2 が“L”の場合の方が、駆動回路の駆動能
力は大きく、両制御信号EN1,EN2 がいずれも“H”の場
合の方が駆動回路の駆動能力はより大きい。
Further, both control signals EN1 and EN2 are "L".
In case of, all four transistors 13,15,18,20 are OF
It is in the F state. Therefore, in this state, when the input signal IN is given as "L" (or "H"), the driving capability of the driving circuit is the positive charge (or negative charge) supply capability given through the transistor 11 (or 16). Determined by That is, three transistors 11, 12, 14 (or three transistors connected in parallel)
The output current of (16,17,19) drives the circuit of the next stage, and the two transistors 13,15 (or 18,20) respectively output two transistors 12,14 (or 18,20) according to the control signals EN1, EN2. The operating power supply of 17, 19) is turned on and off individually. Thus both control signals EN1, EN2
When the control signal EN1 is “H” and the control signal EN2 is “L”, the drive capability of the drive circuit is larger than when both are “L”, and both control signals EN1 and EN2 are “H”. In the case of ", the driving capability of the driving circuit is larger.

【0044】両制御信号EN1,EN2 を生成するためクロッ
クが高速か、中程度の速度か、低速かを識別しなければ
ならない。これはクロックの速度を識別する図2のブロ
ック図において、デコーダ30を変更することにより、高
速を識別する信号HI、中程度の速度を識別する信号MID
を得ることができる。
In order to generate both control signals EN1 and EN2, it is necessary to identify whether the clock is high speed, medium speed or low speed. This is a signal HI for identifying high speed and a signal MID for identifying medium speed by changing the decoder 30 in the block diagram of FIG. 2 for identifying clock speed.
Can be obtained.

【0045】図4は制御信号EN1,EN2 を生成する回路の
回路図である。図においてHIはクロック信号の速度が高
速であると判定された場合に“H”となる信号であり、
MIDはクロック信号の速度が中程度の速度であると判定
された場合に“H”となる信号である。クロック信号の
速度が低速であると判定された場合、HI及びMID はいず
れも“L”である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a circuit for generating the control signals EN1 and EN2. In the figure, HI is a signal that becomes "H" when it is determined that the speed of the clock signal is high,
The MID is a signal that becomes "H" when it is determined that the speed of the clock signal is a medium speed. When it is determined that the speed of the clock signal is low, both HI and MID are "L".

【0046】信号HIは、一方でバッファ23を介して制御
信号EN2 として出力され、他方でORゲート24を介して制
御信号EN1 として出力される。信号MID はORゲート24を
介して制御信号EN1 として出力される。従って信号HIが
“H”で信号MID が“L”の場合は両制御信号EN1,EN2
はいずれも“H”となり、信号MID が“H”で信号HIが
“L”の場合は、制御信号EN1 が“H”で制御信号EN2
は“L”となり、両信号HI,MIDがいずれも“L”の場合
は両制御信号EN1,EN2 はいずれも“L”となる。
The signal HI is output as the control signal EN2 via the buffer 23 on the one hand, and is output as the control signal EN1 via the OR gate 24 on the other hand. The signal MID is output as the control signal EN1 via the OR gate 24. Therefore, when the signal HI is "H" and the signal MID is "L", both control signals EN1, EN2
Are both "H", and when the signal MID is "H" and the signal HI is "L", the control signal EN1 is "H" and the control signal EN2 is
Becomes "L", and both control signals EN1 and EN2 both become "L" when both signals HI and MID are "L".

【0047】本実施例においてはクロックの周波数を3
段階に区分して識別し、それに合わせて駆動回路の駆動
能力を3段階のうちのいずれかに切り替える手段につい
て説明したが、クロック信号の周波数を更に多段階に区
分して識別し、それに合わせて駆動回路の駆動能力を多
段階のうちのいずれかに切り替えることにより、更に肌
理細かく集積回路の低電力化を図ることができる。
In this embodiment, the clock frequency is set to 3
The means for switching the driving capability of the drive circuit to any one of the three steps according to the classification has been described. By switching the drive capability of the drive circuit to one of multiple levels, it is possible to more finely reduce the power consumption of the integrated circuit.

【0048】実施例3.図5は第4発明又は第5発明に
基づいてセンスアンプを駆動するセンスアンプイネーブ
ル信号SAE を生成する回路の回路図である。図において
CK0 はメモリを動作させる原クロックであって、そのデ
ューティ比は50%であり、1/2 分周器50へ与えられ、ま
たインバータ51を介して反転原クロックバーCK0 とな
り、3入力NANDゲート57へ与えられる。1/2 分周器50
は、図示しない制御信号により与えられた原クロックCK
0 の周波数を1/2 に分周してこれを信号CK1 として出力
するか、又は原クロックCK0 をそのまま信号CK1 として
出力するかを切り替えるようになっており、このように
生成した信号CK1 をNANDゲート52へ与え、またインバー
タ53を介してNANDゲート54へ与える。NANDゲート52は、
その出力をNANDゲート54へ与え、またインバータ55を介
してクロックφ1 を出力する。NANDゲート54は、その出
力をNANDゲート52へ与え、またインバータ56を介してク
ロックφ2 を出力する。
Embodiment 3. FIG. 5 is a circuit diagram of a circuit for generating a sense amplifier enable signal SAE for driving a sense amplifier according to the fourth or fifth invention. In the figure
CK0 is the original clock that operates the memory, its duty ratio is 50%, it is given to the 1/2 frequency divider 50, and it becomes the inverted original clock bar CK0 via the inverter 51, and becomes the 3-input NAND gate 57. Given to. 1/2 divider 50
Is an original clock CK given by a control signal not shown.
The frequency of 0 is divided into 1/2 and output as the signal CK1 or the original clock CK0 is output as it is as the signal CK1.The signal CK1 generated in this way is NANDed. It is given to the gate 52 and also given to the NAND gate 54 through the inverter 53. NAND gate 52 is
The output is given to the NAND gate 54, and the clock φ 1 is output via the inverter 55. The NAND gate 54 gives its output to the NAND gate 52 and outputs the clock φ 2 via the inverter 56.

【0049】両NANDゲート52,54 はフリップフロップを
構成し、クロックφ1 は、アドレス信号をラッチするア
ドレスラッチ41へ与えられ、クロックφ2 はメモリから
読み出したデータをラッチする期間を指定すべく読出デ
ータラッチ45へ与えられ、また3入力NANDゲート57へ与
えられる。アドレス信号がアドレスラッチ41へ与えられ
た場合、図示しない回路において生成された読み出し許
可信号RDが3入力NANDゲート57へ入力される。3入力NA
NDゲート57は、その入力端がインバータ58に直結され、
インバータ58を介してセンスアンプイネーブル信号SAE
を出力し、センス回路44へ与える。
Both NAND gates 52 and 54 form a flip-flop, the clock φ1 is given to the address latch 41 which latches the address signal, and the clock φ2 is the read data for designating the period for latching the data read from the memory. It is supplied to the latch 45 and also to the 3-input NAND gate 57. When the address signal is applied to the address latch 41, the read enable signal RD generated in the circuit (not shown) is input to the 3-input NAND gate 57. 3-input NA
The input terminal of the ND gate 57 is directly connected to the inverter 58,
Sense amplifier enable signal SAE via inverter 58
Is output to the sense circuit 44.

【0050】次に動作について説明する。図6は図5の
回路の動作を示すタイムチャートである。図6(A) は原
クロックCK0 を示し、図6(B) は原クロックCK0 が1/2
分周器50で分周された信号CK1 を示す。初期状態におい
てCK0,CK1 はいずれも“L”とすれば、NANDゲート52の
2入力はいずれも“L”となり、NANDゲート54の2入力
はいずれも“H”となる故、クロックφ1 は“L”とな
り、クロックφ2 は“H”となる。原クロックCK0の立
ち上がり時点t1 において信号CK1 が立ち上がりNANDゲ
ート52の出力は変化せず、NANDゲート54の出力の極性は
反転して“H”となり、この反転した“H”がNANDゲー
ト52へ与えられることにより、NANDゲート52の2入力は
いずれも“H”となる。それ故、クロックφ2 が
“L”、クロックφ1 が“H”となる。原クロックCK0
が立ち下がった時点t2 において信号CK1 は変化しな
い。
Next, the operation will be described. FIG. 6 is a time chart showing the operation of the circuit of FIG. 6A shows the original clock CK0, and FIG. 6B shows that the original clock CK0 is 1/2.
The signal CK1 divided by the divider 50 is shown. In the initial state, if both CK0 and CK1 are "L", both inputs of the NAND gate 52 are "L" and both inputs of the NAND gate 54 are "H". It becomes L "and the clock φ2 becomes" H ". At the rising time t 1 of the original clock CK0, the signal CK1 rises, the output of the NAND gate 52 does not change, the polarity of the output of the NAND gate 54 is inverted and becomes “H”, and this inverted “H” is transferred to the NAND gate 52. When applied, both inputs of the NAND gate 52 become "H". Therefore, the clock φ2 becomes "L" and the clock φ1 becomes "H". Original clock CK0
The signal CK1 does not change at the time point t 2 when the signal falls.

【0051】原クロックCK0 の立ち上がり時点t3 にお
いて信号CK1 が立ち下がり、NANDゲート54の出力は変化
せず、NANDゲート52の出力の極性は反転して“H”とな
り、この反転した“H”がNANDゲート44へ与えられるこ
とにより、NANDゲート54の2入力はいずれも“H”とな
る。それ故、クロックφ1 が“L”、クロックφ2 が
“H”となる。図6(C) はクロックφ1 を示し、図6
(D) はクロックφ2 を示す。このようにして、両クロッ
クφ1,φ2 が得られる。僅かのタイムラグは存在する
が、両クロックφ1,φ2 の“H”期間は原クロックCK0
の1周期にほぼ等しい。
At the rising time t 3 of the original clock CK0, the signal CK1 falls, the output of the NAND gate 54 does not change, the polarity of the output of the NAND gate 52 is inverted to "H", and this inverted "H". Are applied to the NAND gate 44, the two inputs of the NAND gate 54 become "H". Therefore, the clock φ1 becomes "L" and the clock φ2 becomes "H". FIG. 6 (C) shows the clock φ1, and FIG.
(D) shows the clock φ2. In this way, both clocks φ1 and φ2 are obtained. Although there is a slight time lag, the original clock CK0 is used during the "H" period of both clocks φ1 and φ2.
Is almost equal to one cycle of.

【0052】この後、クロックφ1 が立ち下がりを継続
し、クロックφ2 が立ち下がった後の時点t4 におい
て、アドレス信号が入力された状況を図6(E) に示す。
この後のクロックφ1 の立ち上がり時点t5 から次の立
ち上がり時点t6 までの期間、読み出し許可信号RDが
“H”として生成された状況を図6(F) に示す。そし
て、この信号RD, クロックφ2 及び反転原クロックバー
CK0 が3入力NANDゲート57へ入力される。この3入力の
論理積がインバータ58を介してセンスアンプイネーブル
信号SAE として生成された状況を図6(G) に示す。この
センスアンプイネーブル信号SAE の“H”期間は反転原
クロックバーCK0 の“H”期間に等しく、読み出し許可
信号RDの“H”期間内で、読み出しデータラッチ期間の
クロックφ2 の“H”期間内で、その終期の時点に存在
する。それ故、センスアンプを駆動する期間は本来のデ
ータセンスに必要とする最短期間に等しく、センスアン
プを駆動する時点はデータをラッチするために必要な時
点となっている。
Thereafter, the state where the address signal is input at time t 4 after the clock φ1 continues to fall and the clock φ2 falls is shown in FIG. 6 (E).
Period from the rise time t 5 to the next rising time t 6 of the clock φ1 follow, read enable signal RD is a situation that is generated as "H" shown in FIG. 6 (F). This signal RD, clock φ2 and inverted original clock bar
CK0 is input to the 3-input NAND gate 57. FIG. 6G shows the situation where the logical product of these three inputs is generated as the sense amplifier enable signal SAE via the inverter 58. The "H" period of the sense amplifier enable signal SAE is equal to the "H" period of the inverted original clock bar CK0, within the "H" period of the read enable signal RD, within the "H" period of the clock φ2 of the read data latch period. And it exists at the end of the period. Therefore, the period for driving the sense amplifier is equal to the shortest period required for original data sensing, and the time for driving the sense amplifier is the time required for latching data.

【0053】それ故、クロックφ1,φ2 の周波数が原ク
ロックCK0 の周波数の1/2 である低速クロック時におい
て、データセンスに不必要な期間、センスアンプに電流
を流すことなく、さらにセンスアンプの出力が読出デー
タラッチ45に完全にラッチされる故、読み出しデータの
ラッチミスも生じない。
Therefore, at the time of a low speed clock in which the frequency of the clocks φ1 and φ2 is 1/2 of the frequency of the original clock CK0, the sense amplifier is further supplied with no current for a period unnecessary for data sensing. Since the output is completely latched by the read data latch 45, a read data latch error does not occur.

【0054】クロックφ1,φ2 の周波数が原クロックCK
0 の周波数の1/4 である場合、読み出し許可信号RD, ク
ロックφ2,反転原クロックの他に原クロックCK0 を1/4
に分周したクロックφ2(1/4)を加え、4入力の論理積に
よりセンスアンプイネーブル信号SAE を生成し、センス
回路44へ与えることにより、データセンスに不必要な期
間センスアンプに電流を流さず、必要以上の電力を消費
しなくてよい。このことはクロックφ1,φ2 の周波数が
原クロックCK0 の周波数の1/8 以下となっても同様であ
る。
The frequency of clocks φ1 and φ2 is the original clock CK
If it is 1/4 of the frequency of 0, 1/4 of original clock CK0 in addition to read enable signal RD, clock φ2, inverted original clock
A clock φ2 (1/4) divided by is added to generate a sense amplifier enable signal SAE by the logical product of 4 inputs, and the sense amplifier enable signal SAE is supplied to the sense circuit 44, so that a current flows to the sense amplifier for a period unnecessary for data sensing. Therefore, it is not necessary to consume more power than necessary. This is the same even when the frequencies of the clocks φ1 and φ2 are 1/8 or less of the frequency of the original clock CK0.

【0055】本実施例においては、センスアンプにおい
て必要以上の直流電流を消費しないセンスアンプイネー
ブル信号の生成回路について述べたが、この手法をクロ
ックの周波数が変化する場合において動作する増幅回路
等、直流電流を消費する機能回路に適用することにより
必要以上の電力を消費せずに済むことはいうまでもな
い。
In this embodiment, the sense amplifier enable signal generating circuit which does not consume more DC current than necessary in the sense amplifier has been described. However, this method is applied to a DC circuit such as an amplifier circuit which operates when the clock frequency changes. It goes without saying that by applying it to a functional circuit that consumes current, it is not necessary to consume more power than necessary.

【0056】[0056]

【発明の効果】第1発明によれば、切り替え可能な異な
る複数の駆動能力を有する駆動回路を備え、判定手段が
判定したクロック周波数の高低に応じて駆動回路の駆動
能力を切り替える故、クロックの周波数の高低に応じて
駆動回路の貫通電流が増減し、必要以上の電力を消費し
ない。
According to the first aspect of the present invention, since the drive circuit having a plurality of different switchable drive capabilities is provided and the drive capability of the drive circuit is switched according to the level of the clock frequency judged by the judging means, the clock The shoot-through current of the drive circuit increases or decreases according to the level of the frequency, and unnecessary power is not consumed.

【0057】第2発明及び第3発明によれば並列に接続
されたn個のトランジスタが出力する出力電流により次
段の回路を駆動する駆動回路と、該駆動回路のn−1個
のトランジスタの動作電源を所与の信号に応じて個別に
入切するスイッチング回路とを備え、クロックの周波数
が所定値より低い場合、出力手段が判定信号を出力し、
駆動回路の駆動能力を小とする故、駆動回路の貫通電流
が減少し、必要以上の電力を消費しない。
According to the second and third aspects of the present invention, the driving circuit for driving the circuit of the next stage by the output current output from the n transistors connected in parallel, and the n-1 transistors of the driving circuit. A switching circuit that individually turns on and off the operating power source according to a given signal, and when the frequency of the clock is lower than a predetermined value, the output means outputs a determination signal,
Since the drive capability of the drive circuit is made small, the through current of the drive circuit is reduced, and more power than necessary is not consumed.

【0058】第4発明によれば、駆動手段が原クロック
及び分周クロックの論理積により機能回路を駆動する
故、機能回路が機能する期間は原クロックに基づく最短
期間となり、必要以上の電力を消費しない。
According to the fourth aspect of the invention, since the driving means drives the functional circuit by the logical product of the original clock and the divided clock, the functional circuit functions for the shortest period based on the original clock, and the power more than necessary is supplied. Do not consume.

【0059】第5発明によれば、駆動手段が原クロック
及び分周クロックの論理積によりセンスアンプを駆動す
る故、センスアンプがCMOSメモリから読み出したデータ
を増幅する期間は原クロックに基づく最短期間となり、
必要以上の電力を消費しない。
According to the fifth aspect of the invention, since the driving means drives the sense amplifier by the logical product of the original clock and the divided clock, the period during which the sense amplifier amplifies the data read from the CMOS memory is the shortest period based on the original clock. Next to
Do not consume more power than necessary.

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

【図1】 第1実施例に係る2種の駆動能力を有するイ
ンバータの回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter having two types of drive capabilities according to a first embodiment.

【図2】 クロックが低速であることを識別する回路の
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a circuit for identifying that a clock is low speed.

【図3】 第1実施例に係る3種の駆動能力を有するイ
ンバータの回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of an inverter having three types of drive capabilities according to the first embodiment.

【図4】 図3に示すインバータの制御信号を生成する
回路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a circuit that generates a control signal for the inverter shown in FIG.

【図5】 第2実施例に係るセンスアンプイネーブル信
号を生成する回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a circuit that generates a sense amplifier enable signal according to a second embodiment.

【図6】 図5に示す回路の動作を示すタイムチャート
である。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the circuit shown in FIG.

【図7】 従来の集積回路におけるメモリのブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram of a memory in a conventional integrated circuit.

【図8】 図7におけるクロックの波形を示す模式図で
ある。
8 is a schematic diagram showing waveforms of clocks in FIG. 7. FIG.

【図9】 図7に示すセンス回路のセンスアンプの回路
図である。
9 is a circuit diagram of a sense amplifier of the sense circuit shown in FIG.

【図10】 従来のセンスアンプイネーブル信号を生成
する回路の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a circuit for generating a conventional sense amplifier enable signal.

【図11】 従来のドライバとその周辺部を示す回路図
である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a conventional driver and its peripheral portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41 アドレスラッチ、43 メモリアレイ、44 センス回
路、45 読出データラッチ、CK0 駆動速度が最高である
原クロック。
41 address latch, 43 memory array, 44 sense circuit, 45 read data latch, CK0 Original clock with the highest driving speed.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の周波数のクロックに同期して次段
の回路を駆動する駆動回路を備えた集積回路において、
切り替え可能な異なる複数の駆動能力を有する駆動回路
と、クロックの周波数の高低を判定する判定手段とを備
え、該判定手段の判定結果に応じて前記駆動回路の駆動
能力を切り替えるべく構成してあることを特徴とする集
積回路。
1. An integrated circuit comprising a drive circuit for driving a circuit in the next stage in synchronization with clocks of a plurality of frequencies,
A drive circuit having a plurality of switchable different drive capacities and a judgment unit for judging whether the clock frequency is high or low are provided, and the drive capacities of the drive circuits are switched according to the judgment result of the judgment unit. An integrated circuit characterized by the above.
【請求項2】 複数の周波数のクロックに同期して動作
する集積回路において、並列に接続されたn個のトラン
ジスタが出力する出力電流により次段の回路を駆動する
駆動回路と、該駆動回路のn−1個のトランジスタの動
作電源を所与の信号に応じて個別に入切するスイッチン
グ回路と、クロックの周波数が所定値より低いことを判
定して判定信号を出力する出力回路とを備え、該出力回
路が出力する判定信号を前記スイッチング回路へ与える
ことにより前記駆動回路が出力する出力電流を小とすべ
く構成してあることを特徴とする集積回路。
2. In an integrated circuit which operates in synchronization with clocks of a plurality of frequencies, a drive circuit for driving a circuit of the next stage by an output current output from n transistors connected in parallel, and a drive circuit of the drive circuit. a switching circuit that individually turns on / off the operating power supply of the n-1 transistors according to a given signal; and an output circuit that determines that the frequency of the clock is lower than a predetermined value and outputs a determination signal, An integrated circuit which is configured to reduce an output current output from the drive circuit by applying a determination signal output from the output circuit to the switching circuit.
【請求項3】 動作電源及び接地の間に接続されるべき
Pチャネルトランジスタよりなる駆動回路及びNチャネ
ルトランジスタよりなる駆動回路を直列に接続し、両駆
動回路の接続点から出力電流を得るべく構成した請求項
2記載の集積回路。
3. A drive circuit composed of a P-channel transistor and a drive circuit composed of an N-channel transistor, which are to be connected between an operating power supply and ground, are connected in series, and an output current is obtained from a connection point of both drive circuits. The integrated circuit according to claim 2.
【請求項4】 原クロックの周波数を分周して得た分周
クロックに同期する機能回路を備えた集積回路におい
て、前記原クロックと前記分周クロックとの論理積によ
り前記機能回路を駆動する駆動手段を備えたことを特徴
とする集積回路。
4. In an integrated circuit having a functional circuit that synchronizes with a divided clock obtained by dividing the frequency of an original clock, the functional circuit is driven by a logical product of the original clock and the divided clock. An integrated circuit comprising driving means.
【請求項5】 原クロックの周波数を分周して得た分周
クロックに同期して、CMOSメモリから読み出したデータ
を増幅するセンスアンプを備えたCMOS集積回路におい
て、前記原クロックと前記分周クロックとの論理積によ
り前記センスアンプを駆動する駆動手段を備えたことを
特徴とするCMOS集積回路。
5. A CMOS integrated circuit having a sense amplifier for amplifying data read from a CMOS memory in synchronization with a divided clock obtained by dividing the frequency of an original clock, wherein the original clock and the divided clock are included. A CMOS integrated circuit comprising driving means for driving the sense amplifier by a logical product with a clock.
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