JPH08106345A - 異電圧素子間インタフェース装置 - Google Patents

異電圧素子間インタフェース装置

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JPH08106345A
JPH08106345A JP6241461A JP24146194A JPH08106345A JP H08106345 A JPH08106345 A JP H08106345A JP 6241461 A JP6241461 A JP 6241461A JP 24146194 A JP24146194 A JP 24146194A JP H08106345 A JPH08106345 A JP H08106345A
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JP
Japan
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power source
power supply
state
signal
level
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Withdrawn
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JP6241461A
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English (en)
Inventor
Yukinori Matsukawa
幸徳 松川
Takeshi Yamaguchi
山口  剛
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異電源電圧素子間で信号の受け渡しがある場
合に、電源がオン状態にある素子とオフ状態にある素子
との間の信号接続を遮断し、素子破壊を防止することが
できる異電圧素子間インタフェース装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 第一の電源に接続する第一の素子と、第二の
電源に接続する第二の素子とを有し、第一の素子と第二
の素子との間で信号の入出力を少なくとも一方向に行う
システムにおいて、第一の電源及び第二の電源のうち、
いずれか一方がオン状態であると共に他方がオフ状態で
ある場合に、オン状態の電源に接続する素子からオフ状
態の電源に接続する素子への信号出力を遮断するように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源シーケンスを持つ
複数の電源電圧により動作するシステムに設けられた素
子間のインタフェース装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、デジタル回路用の素子は5Vで動
作するものが一般的であったが、近年、デジタル回路の
省電力化や小規模化等を図るため3.3V電源で動作す
る素子が普及するようになった。
【0003】本来ならば、同一システム内で使用される
素子は、その電源電圧が統一されていることが望ましい
が、システムのコストダウンと開発時間の短縮を図るた
め、電源電圧の異なる素子同士を接続して使用すること
がある。
【0004】このような事情のため、同一プリント基板
上に、5Vで動作する素子(以下、5V動作素子とい
う)と3.3Vで動作する素子(以下、3.3V動作素
子という)の両方が搭載されていることも珍しくはな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、5V動作素
子と3.3V動作素子との間でインタフェースが行われ
る場合に、下記の(イ)、(ロ)の問題が発生すること
がある。
【0006】(イ)5V動作素子の電源がオン状態で、
3.3V素子の電源状態がオフ状態の場合、5V動作素
子から3.3V素子に流れ込んだ電流が3.3V素子を
破壊する。
【0007】(ロ)3.3V動作素子の電源がオン状態
で、5V素子の電源状態がオフ状態の場合、3.3V素
子から5V素子に流れ込んだ電流が5V素子を破壊す
る。本発明は、このような事情に鑑みてなされたもの
で、異電源電圧素子間で信号の受け渡しがある場合に、
電源がオン状態にある素子とオフ状態にある素子との間
の信号接続を遮断し、素子破壊を防止することができる
異電圧素子間インタフェース装置を提供することを課題
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
<本発明の第一の異電圧素子間インタフェース装置>本
発明の第一の異電圧素子間インタフェース装置は、前述
した課題を解決するため以下のように構成されている。
図1及び図2には、原理図が示されている。
【0009】即ち、第一の電源(9a)に接続する第一
の素子(1)と、第二の電源(9b)に接続する第二の
素子(2)とを有し、前記第一の素子(1)と前記第二
の素子(2)との間で信号の入出力を少なくとも一方向
に行うシステムにおいて、前記第一の電源(9a)及び
前記第二の電源(9b)のうち、いずれか一方がオン状
態であると共に他方がオフ状態である場合に、オン状態
の電源に接続する素子からオフ状態の電源に接続する素
子への信号出力を遮断するように構成されている(請求
項1に対応)。
【0010】なお、第一の電源素子(1)が第二の電源
素子(2)よりも先に電源投入され、かつ第二の電源素
子(2)よりも後に電源切断されるような電源シーケン
スが守られる場合には、図2のような構成とすることが
できる。 <本発明の第二の異電圧素子間インタフェース装置>本
発明の第二の異電圧素子間インタフェース装置は、前述
した課題を解決するため以下のように構成されている。
【0011】即ち、第一の異電圧素子間インタフェース
装置に、第一の制御部と第二の制御部とのうち、少なく
とも一方を設けるように構成する(請求項2に対応)。
第一の制御部は、前記第二の電源(9b)を発生源とす
る制御信号を入力し、この制御信号の高低によって、前
記第一の素子(1)から前記第二の素子(2)への信号
出力をオン又はオフする。
【0012】第二の制御部は、前記第一の電源(9a)
を発生源とする制御信号を入力し、この制御信号の高低
によって、前記第二の素子(2)から前記第一の素子
(1)への信号出力をオン又はオフする。 <本発明の第三の異電圧素子間インタフェース装置>本
発明の第三の異電圧素子間インタフェース装置は、前述
した課題を解決するため以下のように構成されている。
【0013】即ち、第二の異電圧素子間インタフェース
装置において、前記第一の制御部は、ディジーチェイン
方式で接続された第一のフリップフロップを介して前記
第二の電源(9b)から制御信号を入力するように切り
替えられるとともに、前記第二の制御部は、ディジーチ
ェイン方式で接続された第二のフリップフロップを介し
て前記第一の電源(9a)から制御信号を入力するよう
に切り替えられるように構成されている(請求項3に対
応)。
【0014】
【作用】本発明の第一、第二及び第三の異電圧素子間イ
ンタフェース装置によれば、第一の素子(1)には、第
一の電源(9a)から電源が供給され、第二の素子
(2)には、第二の電源(9b)から電源が供給され
る。ここで、第一の電源(9a)及び第二の電源(9
b)のうち、いずれか一方がオン状態であるとともに他
方がオフ状態である場合、オン状態の電源に接続する素
子とオフ状態の電源に接続する素子との間の信号接続が
遮断される。
【0015】そして、本発明の第三の異電圧素子間イン
タフェース装置によれば、第二の電源(9b)が落とせ
ない(オフできない)ような事態が発生した場合でも、
第一のフリップフロップから周期的に発生する信号によ
り、第二の電源(9b)が落ちたかのようにみせられ
る。また、第一の電源(9a)が落とせない(オフでき
ない)ような事態が発生した場合でも、第二のフリップ
フロップから周期的に発生する信号により、第一の電源
(9a)が落ちたかのようにみせられる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の3つの実施例を図面を参照し
て説明する。
【0017】
【第1実施例】 <第1実施例の構成>第1実施例の構成を図3に示す。
この図3に示されるように、第1実施例は、以下の
(イ)から(チ)の要素で構成されている。 (イ)3.3Vの電圧を供給する3.3V電源9a。 (ロ)5Vの電圧を供給する5V電源9b。 (ハ)3.3V電源9aから電圧供給を受けて動作する
3.3V素子1。 (ニ)5V電源9bから電圧供給を受けて動作する5V
素子2。 (ホ)3.3V素子1に双方向バス5aを介して接続す
るとともに、5V素子2に双方向バス5bを介して接続
するコンバータ3。
【0018】このコンバータ3は、3.3V素子1から
入力した信号を5V素子2に出力するバッファ7と、5
V素子2から入力した信号を3.3V素子1に出力する
バッファ8とを有している。
【0019】バッファ7は、制御端子7aを有し、この
制御端子7aの電位が“H”レベル(高レベル)か
“L”レベル(低レベル)かにより以下の動作を行う。
即ち、“H”レベルの時、3.3V素子1から5V素子
2への信号接続を遮断する。一方、“L”レベルの時、
3.3V素子1から入力した信号をレベルを変えずに5
V素子2に出力する。なお、「レベルを変えずに」と
は、入力信号が“H”レベルの場合は出力信号も“H”
レベルであり、入力信号が“L”レベルの場合は出力信
号も“L”レベルとなることをいう。そして、制御端子
7aは、コンバータ3のグランド端子Gに接続されてい
る。
【0020】バッファ7は、制御端子8aを有し、この
制御端子8aの電位が“H”レベルか“L”レベルかに
より以下の動作を行う。即ち、“H”レベルの時、5V
素子2から3.3V素子1への信号接続を遮断する。一
方、“L”レベルの時、5V素子2から入力した信号を
レベルを変えずに3.3V素子1に出力する。そして、
制御端子8aは、コンバータ3のイネーブル端子Eに接
続されている。 (ヘ)5V電源9bに接続する制御電圧供給部A。
【0021】この制御電圧供給部Aは、5V電源9bに
一端が接続する抵抗R2と、この抵抗R2の他端に一端
が接続するとともに他端がアースされた抵抗R3と、5
V電源9bから式(1)で計算される電圧を入力し、入
力電位レベルを反転して出力するインバータ6とを有し
ている。このインバータ6の出力端子は、コンバータ2
のグランドGに接続している。
【0022】5〔V〕×抵抗R3の抵抗値/(抵抗R2
の抵抗値+抵抗R3の抵抗値)・・・(1) (ト)3.3V電源9aと双方向バス5aとを接続する
プルアップ抵抗R1。 (チ)5V電源9bと双方向バス5bとを接続するプル
アップ抵抗R4。 <第1実施例の作用・効果>次に、第1実施例の動作
を、下記の(イ)と(ロ)の場合に分けて説明する。な
お、3.3V電源9aが5V電源9bよりも先に電源投
入されると共に、3.3V電源9aが5V電源9bより
も後に電源切断される電源シーケンスが採用されている
ものとする。 (イ)3.3V電源9aがオン状態で、かつ5V電源9
bがオフ状態のときまず、インバータ6の入力電位は
“L”レベルとなる。従って、インバータ6は、反転し
た“H”レベルの信号を出力し、コンバータ3のグラン
ドG及びバッファ7の制御端子7aの電位も“H”レベ
ルとなる。これにより、バッファ7は、3.3V素子1
から5V素子2間への信号接続を遮断する。 (ロ)3.3V電源9aがオン状態で、かつ5V電源9
bがオン状態のときまず、インバータ6の入力電位は
“H”レベルとなる。従って、インバータ6は、反転し
た“L”レベルの信号を出力し、コンバータ3のグラン
ドG及びバッファ7の制御端子7aの電位も“L”レベ
ルとなる。これにより、バッファ7は、3.3V素子1
から入力した信号をレベルを変えずに5V素子2に出力
する。
【0023】一方、バッファ8は、コンバータ3のイネ
ーブル端子Eの電位が“H”レベルの時、制御端子8a
の電位が“L”レベルとなるため、5V素子2から3.
3V素子1方向への信号を遮断する。逆に、イネーブル
端子Eの電位が“H”レベルの時、制御端子8aの電位
が“H”レベルとなるため、5V素子から入力した信号
をレベルを変えずに3.3V素子1に出力する。
【0024】
【第2実施例】次に、第2実施例を図面を参照して説明
する。 <第2実施例の構成>図4は、第2実施例の構成図であ
る。
【0025】図4に示すように、制御電圧供給部Aが
3.3V素子1の外部に設けられている他は、第1実施
例と同様に構成されているので、図3と同一部分には同
一符号を付して説明を省略する。 <第2実施例の作用・効果>第2実施例は、第1実施例
と同様に動作するが、インバータ6を3.3V素子1内
に設ける必要が無いため、3.3V素子1にピンの余裕
がない場合でも実施することができる。
【0026】
【第3実施例】次に、第3実施例を図面を参照して説明
する。 <第3実施例の構成>図5は、第3実施例の構成図であ
る。
【0027】図5に示すように、制御電圧供給部Aは、
スキャンフリップフロップ10が設けられていることを
除いて、第1実施例と同様に構成されているので、図3
と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0028】前記スキャンフリップフロップ10は、デ
ィジーチェーン接続されたフリップフロップであり、5
V電源9bから式(2)で計算される電圧を入力し、イ
ンバータ6に出力する。
【0029】5〔V〕×抵抗R3の抵抗値/(抵抗R2
の抵抗値+抵抗R3の抵抗値)・・・(2) <第3実施例の作用・効果>第3実施例では、5V電源
9bが落とせない(オフできない)ような事態が発生し
た場合でも、スキャンフリップフロップ10から周期的
に発生する信号により、5V電源9bが落ちたかのよう
にみせられる。
【0030】
【発明の効果】本発明の異電圧素子間インタフェース装
置によれば、電源がオン状態にある素子とオフ状態にあ
る素子との間の信号接続を遮断することで、素子破壊を
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の異電圧インタフェース装置の原理図
(その1)である。
【図2】本発明の異電圧インタフェース装置の原理図
(その2)である。
【図3】第一実施例の構成図である。
【図4】第二実施例の構成図である。
【図5】第三実施例の構成図である。
【符号の説明】
G・・・・・グランド 1・・・・・第一の素子(3.3V素子) 2・・・・・第二の素子(5V素子) 3・・・・・コンバータ 5a、5b・双方向バス 7、8・・・バッファ 9a・・・・第一の電源 9b・・・・第二の電源 10・・・・スキャンフリップフロップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/0175

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一の電源に接続する第一の素子と、第
    二の電源に接続する第二の素子とを有し、前記第一の素
    子と前記第二の素子との間で信号の入出力を少なくとも
    一方向に行うシステムにおいて、 前記第一の電源及び前記第二の電源のうち、いずれか一
    方がオン状態であると共に他方がオフ状態である場合
    に、オン状態の電源に接続する素子からオフ状態の電源
    に接続する素子への信号出力を遮断することを特徴とす
    る異電圧素子間インタフェース装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記第二の電源を発
    生源とする制御信号を入力し、この制御信号の高低によ
    って、前記第一の素子から前記第二の素子への信号出力
    をオン又はオフする第一の制御部と、 前記第一の電源を発生源とする制御信号を入力し、この
    制御信号の高低によって、前記第二の素子から前記第一
    の素子への信号出力をオン又はオフする第二の制御部と
    のうち、少なくとも一方を設けたことを特徴とする異電
    圧素子間インタフェース装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記第一の制御部
    は、ディジーチェイン方式で接続された第一のフリップ
    フロップを介して前記第二の電源から制御信号を入力す
    るように切り替えられるとともに、 前記第二の制御部は、ディジーチェイン方式で接続され
    た第二のフリップフロップを介して前記第一の電源から
    制御信号を入力するように切り替えられることを特徴と
    する異電圧素子間インタフェース装置。
JP6241461A 1994-10-05 1994-10-05 異電圧素子間インタフェース装置 Withdrawn JPH08106345A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003530733A (ja) * 1999-10-28 2003-10-14 シーゲイト テクノロジー エルエルシー ディスクドライブの多電圧の電力上昇に対して安定な入力/出力バッファ回路
JP2010283499A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Renesas Electronics Corp ドライバ回路
JP2011055261A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Nec Corp 電源インタフェース、受信回路、集積回路、及び信号伝送方法
JP2011114585A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Kyocera Corp 信号供給制御回路、信号供給制御回路の動作方法、制御方法、及び信号処理回路
JP2013236365A (ja) * 2012-04-13 2013-11-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd アイソレータ回路及び半導体装置

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Effective date: 20020115