JPH09244776A - Signal transmitting method and semiconductor integrated circuit - Google Patents

Signal transmitting method and semiconductor integrated circuit

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JPH09244776A
JPH09244776A JP8051949A JP5194996A JPH09244776A JP H09244776 A JPH09244776 A JP H09244776A JP 8051949 A JP8051949 A JP 8051949A JP 5194996 A JP5194996 A JP 5194996A JP H09244776 A JPH09244776 A JP H09244776A
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JP
Japan
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circuit
signal
signal line
precharge
level
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Withdrawn
Application number
JP8051949A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Norimura
孝 法村
Kazufumi Suzukawa
一文 鈴川
Takayuki Kuchiki
隆之 朽木
Yutaka Shinagawa
裕 品川
Takanaga Yamazaki
尊永 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the floating of a signal due to coupling capacity between adjacent wirings and to speedily transmit the signal at low amplitude by providing MOSFET for equalization between the adjacent signal wirings, turning on a precharge period and shorting a signal line. SOLUTION: A precharge circuit 40 and an equalizing circuit 50 are provided in the middle of a bus 30 constituted of signal lines B1-Bn connecting a driver circuit 10 on a transmission-side and a receiver circuit 29 on a reception-side. The precharge circuit 40 is constituted of NMOSQ1-Qn connected between power voltage Vcc and the respective signal lines B1-Bn and it off-controls MOSFET Q1-Qn at a clock Φ1. The equalizing circuit 50 is constituted of P channel-type MOSFET Q11-Q1n connected between the signal lines B1-Bn and a common drain line CDL. MOSFET Q11-Q1n are on/off-controlled with a clock-Φ whose phase opposite to the clock Φ1.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号伝送技術さら
にはバスを介した信号伝送に適用して有効な技術に関
し、例えばマイクロコンピュータのようなバスを内蔵し
た半導体集積回路に利用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal transmission technique and a technique effective when applied to signal transmission via a bus, and is effective when applied to a semiconductor integrated circuit having a bus such as a microcomputer. Regarding technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、論理回路における信号伝送の高速
化技術としては、例えば丸善(株)発行の「VLSIシ
ステム設計」pp175〜pp191に記載されている
ように(1)信号の振幅を小さくする方法や、(2)動
作点をレシーバ回路の高利得領域にプリチャージする方
法等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for speeding up signal transmission in a logic circuit, for example, as described in "VLSI System Design" pp175-pp191 issued by Maruzen Co., Ltd., (1) signal amplitude is reduced. And (2) precharging the operating point to the high gain region of the receiver circuit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は上記信号
伝送技術について検討した結果、上記技術にはそれぞれ
次に述べるような問題点があることが明らかになった。
すなわち、上記(1)の信号の振幅を小さくする方法に
関しては、ドライバ側の回路がNチャネル型MOSFE
T(以下、NMOSと記す)だけでドライブしたり、N
MOSでプリチャージするように構成することで、伝送
信号のハイレベルを電源電圧よりもMOSFETのしき
い値電圧分下げる方式がある。ところが、バスのように
信号線同士が近接しているシステムでは隣接する配線間
のカップリング容量を介して信号が予め設定したハイレ
ベル(Vcc−Vth)よりも高くなってしまい、ロウ
レベルへの変化が遅くなって高速化が充分に図れないと
いう問題点がある。
As a result of studying the above signal transmission techniques, the present inventors have found that each of the above techniques has the following problems.
That is, regarding the method (1) for reducing the amplitude of the signal, the circuit on the driver side is an N-channel MOSFE
Drive only by T (hereinafter referred to as NMOS) or N
There is a method of lowering the high level of the transmission signal by the threshold voltage of the MOSFET than the power supply voltage by configuring the MOS to be precharged. However, in a system in which signal lines are close to each other like a bus, a signal becomes higher than a preset high level (Vcc-Vth) via a coupling capacitance between adjacent lines, and changes to a low level. However, there is a problem that the speed becomes slow and the speed cannot be sufficiently increased.

【0004】一方、上記(2)の動作点をレシーバ回路
の高利得領域にプリチャージする方法にあっては、プリ
チャージレベルとしてVcc/2のようなレベルが選択
されるが、Vcc/2レベルに正確にプリチャージする
のが困難でオーバーシュートやアンダーシュートが生じ
て信号伝搬遅延時間が大きくなるとともに、プリチャー
ジ回路やレシーバ回路にCMOS論理ゲートを用いてい
ると、信号線がVcc/2のようなレベルにされている
間は上記論理ゲートに貫通電流が流れて無駄な消費電流
が多くなるという問題点がある。
On the other hand, in the method of precharging the operating point (2) to the high gain region of the receiver circuit, a level such as Vcc / 2 is selected as the precharge level, but the level of Vcc / 2 is selected. It is difficult to precharge accurately, and overshoot and undershoot occur to increase the signal propagation delay time. When CMOS logic gates are used in the precharge circuit and the receiver circuit, the signal line becomes Vcc / 2. While such a level is set, there is a problem that a through current flows through the logic gate, resulting in a large amount of wasted current consumption.

【0005】この発明の目的は、隣接する配線間のカッ
プリング容量による信号の浮き上がりを防止して低振幅
による高速な信号伝送を可能にする信号伝送技術を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a signal transmission technique which prevents signal floating due to coupling capacitance between adjacent wirings and enables high-speed signal transmission with low amplitude.

【0006】この発明の他の目的は、動作点をレシーバ
回路の高利得領域にプリチャージして信号を伝送する方
式において、プリチャージ回路やレシーバ回路内の貫通
電流を防止して低消費電流で高速な信号伝送を可能にす
る信号伝送技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to precharge an operating point in a high gain region of a receiver circuit and transmit a signal, thereby preventing a through current in the precharge circuit or the receiver circuit and reducing the current consumption. It is to provide a signal transmission technology that enables high-speed signal transmission.

【0007】この発明のさらに他の目的は、動作点をレ
シーバ回路の高利得領域にプリチャージして信号を伝送
する方式において、Vcc/2レベルに正確にプリチャ
ージできるようにして信号伝搬遅延時間を減少させ、高
速な信号伝送を可能にする信号伝送技術を提供すること
にある。
Still another object of the present invention is to enable signal to be accurately precharged to Vcc / 2 level in a system in which an operating point is precharged to a high gain region of a receiver circuit and a signal is transmitted. It is to provide a signal transmission technology that reduces high frequency and enables high-speed signal transmission.

【0008】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application is as follows.

【0010】すなわち、バスの信号線のような近接する
信号配線間にイコライズ用のMOSFETを設け、該M
OSFETをプリチャージ期間にオンさせて信号線を短
絡させることによって、隣接する配線間のカップリング
容量による信号の浮き上がりを防止して低振幅による高
速な信号伝送を可能にする。
That is, an equalizing MOSFET is provided between adjacent signal lines such as bus signal lines, and the M
By turning on the OSFET during the precharge period to short-circuit the signal line, floating of the signal due to the coupling capacitance between the adjacent wirings is prevented and high-speed signal transmission with low amplitude is enabled.

【0011】あるいは、各信号線に予め設定したレベル
以上にレベルが上昇しないようにクランプするクランプ
素子を接続することによって、隣接する配線間のカップ
リング容量による信号の浮き上がりを防止して低振幅に
よる高速な信号伝送を可能にする。
Alternatively, by connecting a clamp element to each signal line so as to prevent the level from rising above a preset level, it is possible to prevent the signal from floating due to the coupling capacitance between the adjacent wirings and to suppress the low amplitude. Enables high-speed signal transmission.

【0012】さらに、動作点をレシーバ回路の高利得領
域にプリチャージして信号を伝送する方式において、ク
ロックの周期に依存せず信号線をプリチャージするのに
要する時間を考慮した最適なパルス幅を有するパルスを
形成するパルス発生回路を設けて、プリチャージ回路の
出力側の伝送ゲートを制御するように構成し、プリチャ
ージ回路やレシーバ回路内の貫通電流を防止して低消費
電流で高速な信号伝送を可能にする。
Further, in the method of transmitting a signal by precharging the operating point to the high gain region of the receiver circuit, the optimum pulse width considering the time required to precharge the signal line without depending on the clock cycle. A pulse generation circuit for forming a pulse having a pulse width is provided to control the transmission gate on the output side of the precharge circuit to prevent a shoot-through current in the precharge circuit and the receiver circuit, thereby reducing the current consumption and increasing the speed. Enables signal transmission.

【0013】また、動作点をレシーバ回路の高利得領域
にプリチャージして信号を伝送する方式において、信号
線のレベルを検知する論理ゲートの論理しきい値をプリ
チャージレベルからずらして設定しておいてプリチャー
ジ終了信号を早めに発生させるように構成し、所望のレ
ベルに正確にプリチャージできるようにして信号伝搬遅
延時間を減少させ、高速な信号伝送を可能にする。
Further, in a system in which an operating point is precharged in a high gain region of a receiver circuit and a signal is transmitted, a logic threshold value of a logic gate for detecting a level of a signal line is set so as to deviate from a precharge level. The precharge end signal is generated earlier so that the signal can be accurately precharged to a desired level, the signal propagation delay time is reduced, and high-speed signal transmission is enabled.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1には本発明の第1の実施例が示されて
いる。この実施例においては、送信側のドライバ回路1
0と受信側のレシーバ回路20との間を接続する信号線
B1,B2,B3〜Bnからなるバス30の途中にプリ
チャージ回路40およびイコライズ回路50が設けられ
ている。上記プリチャージ回路40は、電源電圧Vcc
と各信号線B1,B2,B3〜Bnとの間にそれぞれ接
続されたNMOS Q1,Q2,Q3〜Qnからなり、
これらのMOSFET Q1〜Qnはクロックφ1によ
ってオン、オフ制御されるように構成されている。ま
た、上記イコライズ回路50は、上記各信号線B1,B
2,B3〜Bnと共通ドレイン線CDLとの間に接続さ
れたPチャネル型MOSFET Q11,Q12〜Q1
nからなり、これらのMOSFET Q11〜Q1nは
クロックφ1と逆相のクロック/φ1によってオン、オ
フ制御されるように構成されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the driver circuit 1 on the transmission side
A precharge circuit 40 and an equalize circuit 50 are provided in the middle of a bus 30 composed of signal lines B1, B2, B3 to Bn connecting 0 and the receiver circuit 20 on the receiving side. The precharge circuit 40 has a power supply voltage Vcc.
And NMOSs Q1, Q2, Q3 to Qn connected between the signal lines B1, B2 and B3 to Bn, respectively,
These MOSFETs Q1 to Qn are configured to be on / off controlled by a clock φ1. In addition, the equalizer circuit 50 includes the signal lines B1 and B1.
2, P3 MOSFETs Q11, Q12 to Q1 connected between B3 to Bn and the common drain line CDL
n, and these MOSFETs Q11 to Q1n are configured to be on / off controlled by a clock / φ1 having a phase opposite to that of the clock φ1.

【0016】一方、上記ドライバ回路10は、その出力
段が各信号線B1,B2,B3〜Bnと接地点との間に
接続されたNMOS Q21によってそれぞれ構成され
ており、この出力NMOSQ21が上記クロックφ1と
ハイレベルがオーバーラップしないように形成されたほ
ぼ逆相のクロックφ2と送信すべき信号Eとを入力信号
とするANDゲート12によって駆動されるように構成
されている。
On the other hand, the output stage of the driver circuit 10 is constituted by an NMOS Q21 connected between the signal lines B1, B2, B3 to Bn and the ground point, and the output NMOS Q21 outputs the clock signal. It is configured to be driven by an AND gate 12 which receives a signal φ to be transmitted and a clock φ2 having a substantially opposite phase formed so that the high level does not overlap with φ1.

【0017】次に、この実施例の回路の動作を図2のタ
イミングチャートを用いて説明する。この実施例におい
ては、クロックφ1のハイレベルの期間がバス30のプ
リチャージ期間に対応され、クロックφ2のハイレベル
の期間がバスドライブ期間に対応される。図2には、バ
スの信号線B1とB3がロウレベル状態から、また信号
線B2がハイレベルの状態から、次の信号がバスに出力
されるまでの様子が示されている。
Next, the operation of the circuit of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. In this embodiment, the high level period of the clock φ1 corresponds to the precharge period of the bus 30, and the high level period of the clock φ2 corresponds to the bus drive period. FIG. 2 shows a state in which the signal lines B1 and B3 of the bus are in the low level state and the signal line B2 is in the high level state until the next signal is output to the bus.

【0018】タイミングt1でクロックφ1がハイレベ
ルに変化すると、NMOS Q1〜Qnがオンされて信
号線B1〜Bnのプリチャージが開始される。このと
き、プリチャージMOSFETがNチャネル型であるた
め、そのしきい値電圧をVthとすると、信号線B1と
B3はロウレベル状態からVcc−Vthまで充電され
る。しかして、信号線B2はもともとハイレベル状態に
あるため、イコライズ回路50がない場合には図2に点
線で示すように、隣接する信号線B1,B3との間に寄
生するカップリング容量Csを介してB1,B3のハイ
レベルへの変化の影響を受けてVcc近くまで上昇され
てしまう。
When the clock φ1 changes to the high level at the timing t1, the NMOSs Q1 to Qn are turned on and the precharge of the signal lines B1 to Bn is started. At this time, since the precharge MOSFET is an N-channel type, if its threshold voltage is Vth, the signal lines B1 and B3 are charged from the low level state to Vcc-Vth. Since the signal line B2 is originally in the high level state, if the equalizing circuit 50 is not provided, as shown by the dotted line in FIG. 2, the coupling capacitance Cs parasitic between the adjacent signal lines B1 and B3 is eliminated. Via the influence of the change of B1 and B3 to the high level, the voltage rises to near Vcc.

【0019】ところが、この実施例では、上記プリチャ
ージ回路40のMOS Q1〜Qnがオンされるのと同
時に、イコライズ回路50のMOSFET Q11〜Q
1nがオン状態にされて各信号線間が短絡されるため、
カップリング容量による影響を受けなくなり、もともと
ハイレベル状態にある信号線B2は図2に実線で示すよ
うにハイレベルのままとなり、レベルの浮き上がりが防
止される。しかも、MOSFET Q11〜Q1nがオ
ン状態にされて各信号線間が短絡されるため、チャージ
シェアによりハイレベルであった信号線からロウレベル
であった信号線に向かって電荷が流れるため、バスのプ
リチャージに要する時間も短くなるという利点がある。
However, in this embodiment, at the same time when the MOS Q1 to Qn of the precharge circuit 40 are turned on, the MOSFETs Q11 to Q of the equalize circuit 50 are simultaneously turned on.
Since 1n is turned on and each signal line is short-circuited,
The signal line B2, which is originally in the high level state without being affected by the coupling capacitance, remains at the high level as shown by the solid line in FIG. 2 to prevent the level from rising. Moreover, since the MOSFETs Q11 to Q1n are turned on and the signal lines are short-circuited, charge flows from the signal line at the high level to the signal line at the low level due to charge sharing, so that the bus pre- There is an advantage that the time required for charging is also shortened.

【0020】なお、図1の実施例では、イコライズ用の
MOSFET Q11〜Q1nを、各信号線B1〜Bn
と共通ドレイン線CDLとの間に接続しているが、各信
号線間にイコライズ用MOSFETをそれぞれ接続する
ようにしても良い。
In the embodiment of FIG. 1, the equalizing MOSFETs Q11 to Q1n are connected to the signal lines B1 to Bn.
However, the equalizing MOSFETs may be connected between the signal lines.

【0021】図3には本発明の第2の実施例が示されて
いる。この実施例は、図1の実施例におけるイコライズ
回路50の代わりにクランプ回路60を設けたものであ
る。このクランプ回路60は、各信号線B1,B2,B
3‥‥と接地点との間にそれぞれ接続されたPチャネル
MOSFET Q31,Q32,Q33‥‥と、電源電
圧Vccと接地点との間に直列に接続されたMOSFE
T Q41,Q42,Q43とからなり上記MOSFE
T Q31,Q32,Q33‥‥のゲート端子に定電圧
Vxを与える定電圧発生回路61とによって構成されて
いる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a clamp circuit 60 is provided instead of the equalizing circuit 50 in the embodiment of FIG. The clamp circuit 60 includes signal lines B1, B2, B
3 ... and P-channel MOSFETs Q31, Q32, Q33, ... Connected between the ground point and the MOSFE connected in series between the power supply voltage Vcc and the ground point.
Comprised of T Q41, Q42 and Q43
A constant voltage generating circuit 61 for applying a constant voltage Vx to the gate terminals of TQ31, Q32, Q33 ,.

【0022】この実施例では、上記MOSFET Q4
1〜Q43からなる定電圧発生回路61から、Vcc−
Vthのような定電圧VxをMOSFET Q31,Q
32,Q33‥‥のゲートに印加させるようにしてい
る。これによって、例えば図4に示すように、バスの信
号線B1とB3がロウレベル状態から、また信号線B2
がハイレベルの状態から、プリチャージが行れわれる場
合を考えると、信号線B1とB3がロウレベルからハイ
レベルへ変化するのに応じて信号線B2のレベルがカッ
プリング容量Csの影響でVcc以上に上昇しようとし
たときに、上記MOSFET Q31,Q32,Q33
‥‥のうち対応するMOSFETがオンして信号線上の
電荷を接地点に逃がすことによって、信号線のレベルを
クランプするように動作する。その結果、バスを介して
ドライバ回路10からレシーバ回路20に送信される信
号の振幅を低減して高速化を図ることができる。
In this embodiment, the MOSFET Q4
From the constant voltage generating circuit 61 including 1 to Q43, Vcc-
A constant voltage Vx such as Vth is applied to MOSFETs Q31, Q
32, Q33 ... Are applied to the gates. As a result, for example, as shown in FIG. 4, the signal lines B1 and B3 of the bus are changed from the low level state to the signal line B2.
Considering the case where the precharge is performed from the state of high level, the level of the signal line B2 is Vcc or more due to the coupling capacitance Cs as the signal lines B1 and B3 change from low level to high level. The above MOSFETs Q31, Q32, Q33
The corresponding MOSFET among the ... Turns on to release the charges on the signal line to the ground point, thereby operating to clamp the level of the signal line. As a result, the amplitude of the signal transmitted from the driver circuit 10 to the receiver circuit 20 via the bus can be reduced and the speed can be increased.

【0023】図5には本発明の第3の実施例が示されて
いる。この実施例においては、送信側のドライバ回路1
0と受信側のレシーバ回路20との間を接続する信号線
Bの途中に、該信号線をレシーバ回路20の高利得領域
であるほぼVcc/2にプリチャージするハーフプリチ
ャージ回路70を設けたものである。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the driver circuit 1 on the transmission side
In the middle of the signal line B connecting 0 and the receiver circuit 20 on the receiving side, a half precharge circuit 70 for precharging the signal line to approximately Vcc / 2 which is the high gain region of the receiver circuit 20 is provided. It is a thing.

【0024】上記ハーフプリチャージ回路70は、信号
線Bに入力端子が接続されたインバータG1と、該イン
バータG1の出力端子に接続された第2のインバータG
2と、該インバータG2の出力端子に接続された第3の
インバータG3を構成するPMOS MP5,NMOS
MN2と、該PMOS MP5のゲートと電源電圧V
ccとの間に接続されゲートに上記インバータG1の出
力端子が接続されたPMOS MP4と、上記NMOS
MN2のゲートと接地点との間に接続されゲートに上
記インバータG1の出力端子が接続されたNMOS M
N1と、上記第2のインバータG2の出力端子と上記第
3のインバータG3を構成するPMOSMP5,NMO
S MN2のゲートとの間に各々接続されたPチャネル
型の伝送ゲートMOS MP1,MP2と、上記第3の
インバータG3の出力ノードNxと間に接続されたNチ
ャネル型の伝送ゲートMOS MN3とによって構成さ
れている。
The half precharge circuit 70 includes an inverter G1 having an input terminal connected to the signal line B and a second inverter G connected to the output terminal of the inverter G1.
2 and PMOS MP5, NMOS constituting a third inverter G3 connected to the output terminal of the inverter G2
MN2, the gate of the PMOS MP5 and the power supply voltage V
cc and a gate connected to the output terminal of the inverter G1 connected to the PMOS MP4 and the NMOS
An NMOS M connected between the gate of MN2 and the ground point, and connected to the output terminal of the inverter G1 at the gate
N1 and PMOS MP5 and NMO which form the output terminal of the second inverter G2 and the third inverter G3.
By P-channel type transmission gate MOS MP1 and MP2 respectively connected to the gate of S MN2 and N-channel type transmission gate MOS MN3 connected to the output node Nx of the third inverter G3. It is configured.

【0025】そして、上記伝送ゲートMOS MP1,
MP2およびMN3のゲートには、第1の実施例おける
クロックφ1に相当するクロックφ0の反転クロック/
φ0が印加されている。この反転クロック/φ0は、そ
のハイレベルの期間がバスのプリチャージ期間と対応さ
れ、ロウレベルがバスのドライブ期間と対応されてい
る。上記ハーフプリチャージ回路70は、バスのドライ
ブ期間(/φ0がロウレベルの期間)中、出力ノードN
xが信号線Bのレベルとは逆のレベルになるように構成
されている。ただし、このとき出力ノードNx側の伝送
ゲートMOS MN3がオフ状態とされるため、出力ノ
ードNxのレベルによって信号線Bのレベルが影響を受
けることはない。
Then, the transmission gate MOS MP1,
At the gates of MP2 and MN3, an inverted clock of the clock φ0 corresponding to the clock φ1 in the first embodiment /
φ0 is applied. The high level period of the inverted clock / φ0 corresponds to the precharge period of the bus, and the low level corresponds to the drive period of the bus. The half precharge circuit 70 outputs the output node N during the bus driving period (/ φ0 is at a low level).
It is configured such that x has a level opposite to the level of the signal line B. However, at this time, since the transmission gate MOS MN3 on the output node Nx side is turned off, the level of the signal line B is not affected by the level of the output node Nx.

【0026】上記ハーフプリチャージ回路70は、プリ
チャージが開始されると信号線のレベルとは逆のレベル
から出力ノードNxのチャージアップもしくはディスチ
ャージを開始して、Vcc/2のレベルに達すると第3
のインバータG3を構成するPMOS MP5とNMO
S MN2が共にオフ状態とされ、プリチャージの残り
の期間そのレベルを保持するように構成されている。
The half precharge circuit 70 starts charging up or discharging of the output node Nx from a level opposite to the level of the signal line when the precharge is started and reaches the level of Vcc / 2 when it reaches the level of Vcc / 2. Three
Inverter G3's PMOS MP5 and NMO
Both S MN2 are turned off and are configured to hold their level for the rest of the precharge.

【0027】次にこの実施例の回路の動作を図6のタイ
ミングチャートを用いて説明する。図6には、バスの信
号線Bの状態がロウレベルである状態からプリチャージ
を開始し、次の信号がバスに出力されるまでの様子が示
されている。従って、ハーフプリチャージ回路70の出
力ノードNxの最初の状態(期間T1)はハイレベルで
ある。また、このとき、インバータG1の出力はハイレ
ベルであるため、第2のインバータG2の出力はロウレ
ベルであり、伝送ゲートMOS MP1,MP2がオン
されているため、第3のインバータG3の出力はハイレ
ベルである。
Next, the operation of the circuit of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 6 shows a state in which the precharge is started from the state where the signal line B of the bus is at the low level and the next signal is output to the bus. Therefore, the initial state (period T1) of the output node Nx of the half precharge circuit 70 is at high level. At this time, the output of the inverter G1 is at the high level, the output of the second inverter G2 is at the low level, and the transmission gate MOS MP1 and MP2 are turned on, the output of the third inverter G3 is at the high level. It is a level.

【0028】タイミングt1でクロック/φ0がハイレ
ベルに変化すると、伝送ゲートMOS MN2がオンさ
れるためインバータG3によって信号線Bのプリチャー
ジが開始され、信号線Bのレベルが次第に上昇する(期
間T2)。そして、信号線BのレベルがインバータG1
の論理しきい値(Vcc/2)を超えると、G1の出力
がハイレベルからロウレベルに反転して、MOSFET
MN1がオンからオフへまたMOSFET MP4が
オフからオンへ移行する。これによって、インバータG
3のPMOS MP5がオフされる。一方、NMOS
MN1はオンからオフに変わるがそのときまでに伝送ゲ
ートMOS MP2がクロック/φ0によってオフされ
ているため、インバータG3のNMOS MN2のゲー
トは直前のロウレベルを保持し、これによってインバー
タG3を構成するMOSFETMP5,MN2は共にオ
フの状態にされる。その結果、出力ノードNxおよび信
号線BはVcc/2のレベルを保ったままハイインピー
ダンスの状態にされる(期間T3)。
When the clock / φ0 changes to the high level at the timing t1, the transmission gate MOS MN2 is turned on, the precharge of the signal line B is started by the inverter G3, and the level of the signal line B gradually rises (period T2. ). The level of the signal line B changes to the inverter G1.
Exceeds the logic threshold value of Vcc / 2, the output of G1 is inverted from the high level to the low level, and the MOSFET
MN1 transitions from on to off and MOSFET MP4 transitions from off to on. This allows the inverter G
The third PMOS MP5 is turned off. On the other hand, NMOS
MN1 changes from on to off, but by that time the transmission gate MOS MP2 has been turned off by the clock / φ0, so the gate of the NMOS MN2 of the inverter G3 holds the previous low level, and thus the MOSFET MP5 forming the inverter G3. , MN2 are both turned off. As a result, the output node Nx and the signal line B are brought into a high impedance state while maintaining the level of Vcc / 2 (period T3).

【0029】その後、タイミングt2でクロック/φ0
がロウレベルに変化すると伝送ゲートMOS MP3が
オフされ、送信側のドライバ回路10が出力を開始する
と、その信号に応じて信号線Bがハイレベルまたはロウ
レベルに変化する(期間T4)。バスの信号線のレベル
がハイレベルの状態からプリチャージを開始する場合
は、ハーフプリチャージ回路70を構成するPMOSと
NMOSが上記とは逆の動作によって信号線BはVcc
から一旦Vcc/2にディスチャージされる。
After that, at the timing t2, the clock / φ0
When the signal changes to the low level, the transmission gate MOS MP3 is turned off, and when the driver circuit 10 on the transmission side starts output, the signal line B changes to the high level or the low level according to the signal (period T4). When the precharge is started from the state where the signal line of the bus is at the high level, the signal line B is Vcc due to the reverse operation of the PMOS and NMOS constituting the half precharge circuit 70.
Is once discharged to Vcc / 2.

【0030】このように、この実施例では、上記ハーフ
プリチャージ回路70によって信号線がVcc/2にプ
リチャージされてからドライバ回路10によって信号線
がハイレベルまたはロウレベルに駆動されるため、信号
線のレベルが変化するまでの時間が短縮され、高速な信
号伝送が可能になる。
As described above, in this embodiment, since the signal line is precharged to Vcc / 2 by the half precharge circuit 70 and then the signal line is driven to the high level or the low level by the driver circuit 10, the signal line is driven. The time until the level changes is shortened, and high-speed signal transmission becomes possible.

【0031】なお、この実施例では、第1や第2の実施
例と異なり、ドライバ回路10は、ハイレベルの方向へ
も信号線を駆動できるようにする必要がある。そのた
め、この実施例のドライバ回路10の出力段は、信号線
Bと接地点との間に接続されたNMOS Q21と信号
線Bと電源電圧Vccとの間に接続されたPMOS Q
22とによって構成されているとともに、これらのMO
S Q21,Q22を駆動するため、クロックφ0また
は/φ0と送信すべき信号Eとを入力信号とするNAN
Dゲート13およびNORゲート14とが設けられてい
る。
In this embodiment, unlike the first and second embodiments, the driver circuit 10 needs to be able to drive the signal line even in the high level direction. Therefore, the output stage of the driver circuit 10 of this embodiment has an NMOS Q21 connected between the signal line B and the ground point and a PMOS Q connected between the signal line B and the power supply voltage Vcc.
22 and the MO of these
NAN having clock φ0 or / φ0 and signal E to be transmitted as input signals for driving S Q21 and Q22
A D gate 13 and a NOR gate 14 are provided.

【0032】図7には、本発明の第4の実施例が示され
ている。この実施例は、伝送ゲートMOS MP1,M
P2,MN3を制御するクロックYを形成するパルス発
生回路80を設けたものである。図5の実施例において
は、プリチャージ期間中の信号線がフローティング状態
になる期間T3がクロック/φ0の周期に依存してお
り、周期が長くなるほどフローティング期間も長くなっ
てその間ハーフプリチャージ回路70の初段のインバー
タG1に貫通電流が流れてしまうという不具合がある。
そこで、この実施例では、クロック/φ0の周期に依存
せず信号線をプリチャージするのに要する時間を考慮し
た最適なパルス幅を有するクロックYをクロック/φ0
に基づいて形成するパルス発生回路80を設けて、伝送
ゲートMOS MP1,MP2,MN3に供給するよう
にしたものである。これによって、インバータG1に流
れる貫通電流を減少させて低消費電流化を図ることがで
きるようになる。
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the transmission gate MOS MP1 and M
A pulse generation circuit 80 for forming a clock Y for controlling P2 and MN3 is provided. In the embodiment of FIG. 5, the period T3 during which the signal line is in the floating state during the precharge period depends on the cycle of clock / φ0, and the longer the period, the longer the floating period, and the half precharge circuit 70 during that period. There is a problem that a through current flows through the first-stage inverter G1 of the above.
Therefore, in this embodiment, the clock Y having the optimum pulse width in consideration of the time required for precharging the signal line without depending on the cycle of clock / φ0 is clock / φ0.
A pulse generating circuit 80 formed on the basis of the above is provided to supply to the transmission gates MOS MP1, MP2 and MN3. As a result, the through current flowing through the inverter G1 can be reduced and the current consumption can be reduced.

【0033】図8に第4の実施例のタイミングチャート
を示す。図6と比較すると明らかなように、この実施例
に従うと、プリチャージ期間中の信号線がフローティン
グ状態になる期間T3を第3の実施例に比べて短くする
ことができ、インバータG1の貫通電流を減らすことが
できる。しかも、上記パルス発生回路80として、論理
ゲート回路のゲート遅延時間を利用して、例えばORゲ
ートの一方の入力端子にクロック/φ0をまたORゲー
トの他方の入力端子にクロック/φ0を論理ゲートを複
数個直列接続した論理ゲート列を通して遅延させた信号
を入力させることによって、論理ゲート列のトータルの
遅延時間がパルス幅と一致するパルスを発生するように
構成したワンショットパルス発生回路を用いるようにす
れば、クロックYのパルス幅をクロック/φ0の周期に
依存しない一定のパルス幅を有するクロックとすること
ができる。
FIG. 8 shows a timing chart of the fourth embodiment. As is clear from comparison with FIG. 6, according to this embodiment, the period T3 during which the signal line is in the floating state during the precharge period can be shortened as compared with the third embodiment, and the through current of the inverter G1 can be reduced. Can be reduced. Moreover, as the pulse generation circuit 80, by utilizing the gate delay time of the logic gate circuit, for example, the clock / φ0 is provided to one input terminal of the OR gate and the clock / φ0 is provided to the other input terminal of the OR gate. By using a one-shot pulse generation circuit configured to generate a pulse whose total delay time of the logic gate array matches the pulse width by inputting a delayed signal through a plurality of logic gate arrays connected in series. Then, the pulse width of the clock Y can be a clock having a constant pulse width that does not depend on the cycle of the clock / φ0.

【0034】このようにすれば、特に基準クロックの周
波数が低いシステムにおいて消費電流の低減の効果が大
きくなるという利点がある。しかも、回路の電源電圧が
低下した場合、ハーフプリチャージ回路70による信号
線Bの駆動力も低下してプリチャージに要する時間が長
くなるが、上記のような論理ゲートの遅延時間を利用し
たパルス発生回路によれば、電源電圧の低下に応じて論
理ゲートの遅延時間が長くなって発生されるパルスのパ
ルス幅も広くなるため、非常に都合が良いという利点が
ある。
By doing so, there is an advantage that the effect of reducing the consumption current becomes great especially in a system in which the frequency of the reference clock is low. Moreover, when the power supply voltage of the circuit drops, the driving force of the signal line B by the half precharge circuit 70 also drops and the time required for precharging becomes long. However, pulse generation using the delay time of the logic gate as described above occurs. According to the circuit, there is an advantage that it is very convenient because the delay time of the logic gate becomes longer and the pulse width of the generated pulse becomes wider as the power supply voltage decreases.

【0035】図9には本発明の第5の実施例のハーフプ
リチャージ回路が示されている。この実施例のハーフプ
リチャージ回路70は、バスを構成する信号線Bに入力
端子が接続された一対のインバータG11,G12と、
これらのインバータG11,G12の出力をそれぞれ入
力信号とするNANDゲートG13,NORゲートG1
4と、電源電圧Vccと接地点との間に直列形態に接続
され上記NANDゲートG13およびNORゲートG1
4によってそれぞれゲートが駆動されるPMOS MP
11およびNMOS MN11と、該PMOS MP1
1およびNMOS MN11の接続ノードNxと上記信
号線Bとの間に接続された伝送ゲートMOS MN12
とから構成されており、上記入力側の一対のインバータ
G11,G12は各々論理しきい値の異なるように設計
されている。
FIG. 9 shows a half precharge circuit according to the fifth embodiment of the present invention. The half precharge circuit 70 of this embodiment includes a pair of inverters G11 and G12 each having an input terminal connected to a signal line B forming a bus.
A NAND gate G13 and a NOR gate G1 which use the outputs of these inverters G11 and G12 as input signals, respectively.
4 and the NAND gate G13 and NOR gate G1 connected in series between the power supply voltage Vcc and the ground point.
PMOS MP whose gates are respectively driven by 4
11 and NMOS MN11 and the PMOS MP1
1 and the transmission gate MOS MN12 connected between the connection node Nx of the NMOS MN11 and the signal line B.
And the pair of inverters G11 and G12 on the input side are designed to have different logic threshold values.

【0036】具体的には、インバータG11の論理しき
い値はVcc/2よりも少し高い値VLTHに、またイン
バータG12の論理しきい値はVcc/2よりも少し低
い値VLTLにそれぞれ設定されている。
Specifically, the logic threshold value of the inverter G11 is set to a value VLTH slightly higher than Vcc / 2, and the logic threshold value of the inverter G12 is set to a value VLTL slightly lower than Vcc / 2. There is.

【0037】この実施例のハーフプリチャージ回路70
は、図10(A)に示すように、プリチャージ開始前の
信号線Bのレベルがロウレベルの場合にはPMOS M
P11をオンさせて信号線Bのレベルを上昇させてVc
c/2に達したときにPMOS MP11をオフさせる
(NMOS MN11はオフのまま)させることによっ
て信号線BをVcc/2のレベルにプリチャージしてか
ら、ドライバ回路10によって信号線Bをハイレベルま
たはロウレベルに駆動する。
The half precharge circuit 70 of this embodiment
As shown in FIG. 10A, when the level of the signal line B before starting the precharge is low level, the PMOS M
P11 is turned on to raise the level of the signal line B to Vc
When c / 2 is reached, the PMOS MP11 is turned off (NMOS MN11 remains off) to precharge the signal line B to the level of Vcc / 2, and then the driver circuit 10 sets the signal line B to the high level. Or drive to low level.

【0038】一方、図10(B)に示すように、プリチ
ャージ開始前の信号線Bのレベルがハイレベルの場合に
はNMOS MN11をオンさせて信号線Bのレベルを
低下させてVcc/2に達したときにNMOS MN1
1をオフさせる(PMOSMP11はオフのまま)させ
ることによって信号線BをVcc/2のレベルにディス
チャージしてから、ドライバ回路10によって信号線B
をハイレベルまたはロウレベルに駆動する。
On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the level of the signal line B before starting the precharge is high level, the NMOS MN11 is turned on to lower the level of the signal line B to Vcc / 2. Reaches the NMOS MN1
The signal line B is discharged to the level of Vcc / 2 by turning off 1 (the PMOS MP11 remains off), and then the signal line B is discharged by the driver circuit 10.
Is driven to high level or low level.

【0039】ところで、図9の回路構成から推測できる
ように、信号線Bとこれを駆動するPMOS MP11
およびNMOS MN11のゲート端子までの間に2つ
の論理ゲートG11,G13とG12,G14がそれぞ
れ介在されている。そのため、仮に初段のインバータG
11,G12の論理しきい値がちょうどVcc/2であ
ったとすると、これらの論理ゲートG11〜G14の有
する遅延時間によって、PMOS MP11またはNM
OS MN11のオフするタイミングが遅れて、信号線
BがVcc/2をオーバーシュートまたはアンダーシュ
ートしたレベルにプリチャージされてしまう。しかし
て、図9の実施例においては、インバータG11の論理
しきい値はVcc/2よりも少し高い値VLTHに、また
インバータG12の論理しきい値はVcc/2よりも少
し低い値VLTLにそれぞれ設定されているため、信号線
BがVcc/2をオーバーシュートまたはアンダーシュ
ートしたレベルにプリチャージされる前に、PMOS
MP11またはNMOS MN11のオフされるように
なり、これによって信号線BはVcc/2にプリチャー
ジされるようになる。
By the way, as can be inferred from the circuit configuration of FIG. 9, the signal line B and the PMOS MP11 for driving it are provided.
And two logic gates G11, G13 and G12, G14 are respectively interposed between the gate terminal of the NMOS MN11 and the gate terminal of the NMOS MN11. Therefore, if the first stage inverter G
Assuming that the logic thresholds of 11 and G12 are just Vcc / 2, the PMOS MP11 or NM depends on the delay time of these logic gates G11 to G14.
The timing of turning off the OS MN11 is delayed, and the signal line B is precharged to a level at which Vcc / 2 is overshooted or undershot. Therefore, in the embodiment of FIG. 9, the logic threshold value of the inverter G11 is a value VLTH slightly higher than Vcc / 2, and the logic threshold value of the inverter G12 is a value VLTL slightly lower than Vcc / 2. Since it is set, before the signal line B is precharged to a level that overshoots or undershoots Vcc / 2, the PMOS
The MP11 or the NMOS MN11 is turned off, and the signal line B is precharged to Vcc / 2.

【0040】図11には本発明の第6の実施例のハーフ
プリチャージ回路が示されている。図9の実施例におい
ては、バスのドライブ期間(φ0のハイレベルの期間)
中にもハーフプリチャージ回路70に信号線Bの電位が
入ってくるように構成されているため、特にドライブ期
間の初期に初段のインバータG11,G12に貫通電流
が流れてしまうという不具合がある。そこで、この実施
例のハーフプリチャージ回路70は、図9の実施例にお
けるインバータG11とG12の代わりに、それぞれN
ANDゲートG21とNORゲートG22を用いるとと
もにこれらのゲート回路の一方の入力端子に信号線Bを
共通に接続し、他方の入力端子にはクロック/φ0,φ
0を入力させるようにしたものである。これによって、
ドライブ期間に初段の論理ゲートに貫通電流が流れるの
を防止することができる。なお、この実施例において
も、初段の論理ゲートであるNANDゲートG21とN
ORゲートG22の論理しきい値は、Vcc/2よりも
少し高い値VLTHとVcc/2よりも少し低い値VLTLに
それぞれ設定されている。
FIG. 11 shows a half precharge circuit according to the sixth embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 9, the bus drive period (φ0 high level period)
Since the potential of the signal line B is introduced into the half precharge circuit 70, the through current flows through the first-stage inverters G11 and G12 especially at the beginning of the drive period. Therefore, the half precharge circuit 70 of this embodiment has N inverters instead of the inverters G11 and G12 in the embodiment of FIG.
The AND gate G21 and the NOR gate G22 are used, the signal line B is commonly connected to one input terminal of these gate circuits, and the clocks / φ0, φ are connected to the other input terminal.
It is designed to input 0. by this,
It is possible to prevent a through current from flowing through the first-stage logic gate during the drive period. Note that, also in this embodiment, the NAND gates G21 and N, which are the first-stage logic gates,
The logical threshold value of the OR gate G22 is set to a value VLTH slightly higher than Vcc / 2 and a value VLTL slightly lower than Vcc / 2.

【0041】図13には、第1および第2の実施例のプ
リチャージ方式を使用した場合に適用して好適なレシー
バ回路20の一実施例が示されている。この実施例のレ
シーバ回路20は、伝送ゲートMOSFET MN3
1,MN32,MN33を介して、互いに入出力端子が
結合された一対のインバータG31,G32からなるラ
ッチ回路21がが信号線B1,B2,B3に接続可能に
されている。
FIG. 13 shows an embodiment of a receiver circuit 20 suitable for use when the precharge method of the first and second embodiments is used. The receiver circuit 20 of this embodiment has a transmission gate MOSFET MN3.
A latch circuit 21 composed of a pair of inverters G31 and G32 whose input and output terminals are coupled to each other can be connected to the signal lines B1, B2 and B3 via 1, MN32 and MN33.

【0042】伝送ゲートMOSFET MN31〜MN
33を介さないで直接信号線にラッチ回路を接続させる
ように構成すると、信号線がプリチャージ回路40によ
ってVcc−Vthにプチャージされてもラッチ回路の
インバータG32の出力がVccレベルにされることが
あるためそのときにラッチ回路21側から信号に向かっ
て電流が流れてしまう。
Transmission gate MOSFETs MN31 to MN
When the latch circuit is directly connected to the signal line without passing through 33, even if the signal line is precharged to Vcc-Vth by the precharge circuit 40, the output of the inverter G32 of the latch circuit is set to the Vcc level. Therefore, at that time, a current flows from the latch circuit 21 side toward the signal.

【0043】ところが、上記のように伝送ゲートMOS
FET MN31〜MN33を介してレシーバ回路を接
続することにより、インバータG32がハイレベルを出
力していても伝送ゲートMOSFET MN31〜MN
33でしきい値電圧分電圧降下があるため、レシーバ回
路20から信号線B1〜B3に向かって電流が流れるこ
とがない。しかも、この実施例のレシーバ回路20は、
複数(図では3個)の伝送ゲートMOSFET MN3
1,MN32,MN33を介して複数の信号線B1〜B
3に結合可能にされているため、それらのゲート端子に
供給される制御信号Tn1,Tn2,Tn3のうちいずれか一
つをハイレベルにすることによって、選択的にレシーバ
回路20を所望の信号線に接続させるセレクタ回路とし
て兼用させることができる。なお、G33は波形整形用
のインバータである。
However, as described above, the transmission gate MOS
By connecting the receiver circuit via the FETs MN31 to MN33, even if the inverter G32 outputs a high level, the transmission gate MOSFETs MN31 to MN
Since there is a voltage drop of 33 at the threshold voltage, no current flows from the receiver circuit 20 toward the signal lines B1 to B3. Moreover, the receiver circuit 20 of this embodiment is
Multiple (three in the figure) transmission gate MOSFETs MN3
1, MN32, MN33 through a plurality of signal lines B1-B
3, the receiver circuit 20 is selectively connected to a desired signal line by setting any one of the control signals Tn1, Tn2 and Tn3 supplied to their gate terminals to a high level. Can also be used as a selector circuit to be connected to. G33 is an inverter for waveform shaping.

【0044】図13には、第3,第4,第5および第6
の実施例のハーフプリチャージ方式を使用した場合に適
用して好適なレシーバ回路20の一実施例が示されてい
る。この実施例のレシーバ回路20は、伝送ゲートMO
SFET MN31,MN32,MN33を介して、互
いに入出力端子が結合された変形インバータG31’と
帰還用インバータG32からなるラッチ回路21が信号
線B1,B2,B3に接続可能にされている。
FIG. 13 shows the third, fourth, fifth and sixth.
An example of a receiver circuit 20 suitable for application when the half precharge method of the embodiment is used is shown. The receiver circuit 20 of this embodiment includes a transmission gate MO.
Through the SFETs MN31, MN32, MN33, a latch circuit 21 composed of a modified inverter G31 ′ whose input and output terminals are coupled to each other and a feedback inverter G32 can be connected to the signal lines B1, B2, B3.

【0045】この実施例においてはラッチ回路21を構
成するインバータG31’が、本来のPMOS MP4
1とNMOS MN41の他に、電源電圧VccとPM
OSMP41との間に接続されたNMOS MN42を
有する構成にされている。このNMOS MN42は、
そのゲートがドレインに結合されてダイオードとして作
用するため、信号線B1〜B3がVcc/2にプリチャ
ージされた状態でいずれかの伝送ゲートMOSFET
MN31,MN32,MN33がオンされてPMOS
MP41とNMOS MN41がオンされても、NMO
S MN42がオフとされることでインバータG31’
に貫通電流が流れにくくしている。さらに、上記NMO
S MN41を設けたことにより、インバータG31’
の出力のハイレベルがVccまで上がらなくなって出力
インバータG33に貫通電流が流れるおそれがあるた
め、帰還用インバータG32の出力によって制御される
PMOS MP42が、インバータG31’の出力端子
と電源電圧Vccとの間に接続されている。このPMO
S MP42がオンされると、次段のインバータG33
の入力がVccまで上昇されるようになるため、G33
に貫通電流が流れないようにされる。
In this embodiment, the inverter G31 'forming the latch circuit 21 is the original PMOS MP4.
1 and NMOS MN41, power supply voltage Vcc and PM
It is configured to have an NMOS MN42 connected between it and the OSMP41. This NMOS MN42 is
Since its gate is coupled to the drain and acts as a diode, one of the transmission gate MOSFETs is in a state where the signal lines B1 to B3 are precharged to Vcc / 2.
MN31, MN32, MN33 are turned on and PMOS
Even if MP41 and NMOS MN41 are turned on, NMO
When S MN42 is turned off, the inverter G31 '
It makes it difficult for the through current to flow. Furthermore, the NMO
Since the S MN41 is provided, the inverter G31 '
Since the high level of the output of the inverter does not rise to Vcc and a through current may flow to the output inverter G33, the PMOS MP42 controlled by the output of the feedback inverter G32 causes the output terminal of the inverter G31 ′ and the power supply voltage Vcc to be different from each other. Is connected in between. This PMO
When SMP42 is turned on, the next-stage inverter G33
Since the input of will be raised to Vcc, G33
A through current is prevented from flowing in.

【0046】また、この実施例のレシーバ回路20は、
伝送ゲートMOSFET MN31,MN32,MN3
3のいずれかがオンされた時にインバータG32からV
cc/2レベルの信号線に向かって電流が流れ込まない
ようにするため、制御信号Tn1,Tn2,Tn3のうちいず
れか一つがハイレベルのときは帰還経路を遮断し、制御
信号Tn1,Tn2,Tn3が全てロウレベルにされてレシー
バ回路20が信号線から完全切離された状態でのみ帰還
がかかって信号をラッチできるようにする伝送ゲートM
OSFET MN40が、インバータG32の出力端子
とインバータG31の入力端子との間に接続されてい
る。
Further, the receiver circuit 20 of this embodiment is
Transmission gate MOSFET MN31, MN32, MN3
Inverter G32 to V when any of 3 is turned on
In order to prevent the current from flowing toward the cc / 2 level signal line, when any one of the control signals Tn1, Tn2 and Tn3 is at the high level, the feedback path is cut off and the control signals Tn1, Tn2 and Tn3 are cut off. Is set to a low level and the receiver circuit 20 is fed back only when the receiver circuit 20 is completely disconnected from the signal line, so that the signal can be latched and the transmission gate M can be latched.
The OSFET MN40 is connected between the output terminal of the inverter G32 and the input terminal of the inverter G31.

【0047】図15には、本発明の信号伝送方式を適用
して好適な半導体集積回路装置の一例としてのマイクロ
コンピュータのブロック図が示されている。
FIG. 15 is a block diagram of a microcomputer as an example of a semiconductor integrated circuit device to which the signal transmission system of the present invention is preferably applied.

【0048】図において、110はマイクロプロセッ
サ、120はRAM(ランダム・アクセス・メモリ)、
130はROM(リード・オンリ・メモリ)、140は
データ転送を制御するDMAコントローラ、150はア
ドレスデコーダで、マイクロプロセッサ110とRAM
120、ROM130、DMAコントローラ140はデ
ータバス160およびアドレスバス170を介して互い
に接続されている。
In the figure, 110 is a microprocessor, 120 is a RAM (random access memory),
130 is a read only memory (ROM), 140 is a DMA controller for controlling data transfer, 150 is an address decoder, which is a microprocessor 110 and a RAM.
120, ROM 130, and DMA controller 140 are connected to each other via a data bus 160 and an address bus 170.

【0049】また、上記マイクロプロセッサ110、R
AM120、ROM130およびDMAコントローラ1
40は、それぞれがドライバ回路10とレシーバ回路2
0を備えており、バス30を介して双方向に信号の伝送
が可能である。なお、図15において、符号TG11〜
TG14,TG21〜TG24で示されているのが、図
13および図14に示されている転送ゲートMOSFE
T MN31,MN32,MN33に相当するゲートで
あり、これらのゲートはマイクロプロセッサ110また
はDMAコントローラ140からアドレスバス170上
に出力されたアドレスをアドレスデコーダ150がデコ
ードすることによって形成される選択信号CS1〜CS
4によって開閉制御されるように構成されている。
Further, the microprocessor 110, R
AM120, ROM130 and DMA controller 1
40 is a driver circuit 10 and a receiver circuit 2 respectively.
0, which enables bidirectional signal transmission via the bus 30. In FIG. 15, reference numerals TG11 to TG11 to
The transfer gate MOSFE shown in FIGS. 13 and 14 is shown by TG14 and TG21 to TG24.
These gates correspond to TMN31, MN32, and MN33, and these gates select signals CS1 to CS1 formed by the address decoder 150 decoding the address output from the microprocessor 110 or the DMA controller 140 onto the address bus 170. CS
It is configured to be controlled to be opened and closed by 4.

【0050】以上説明したように、上記実施例は、バス
の信号線間にイコライズ用のMOSFETを設け、該M
OSFETをプリチャージ期間にオンさせて信号線を短
絡させるようにしたので、隣接する信号線間のカップリ
ング容量による信号の浮き上がりが防止され低振幅によ
る高速な信号伝送が可能になるという効果がある。
As described above, in the above embodiment, the equalizing MOSFET is provided between the signal lines of the bus, and the M
Since the OSFET is turned on during the precharge period to short-circuit the signal line, the floating of the signal due to the coupling capacitance between the adjacent signal lines is prevented, and the high-speed signal transmission with the low amplitude can be achieved. .

【0051】また、各信号線に予め設定したレベル以上
にレベルが上昇しないようにクランプするクランプ素子
を接続するようにしたので、隣接する信号線間のカップ
リング容量による信号の浮き上がりを防止して低振幅に
よる高速な信号伝送が可能になるという効果がある。
Further, since the clamp element for clamping is connected to each signal line so that the level does not rise above a preset level, the signal floating due to the coupling capacitance between the adjacent signal lines is prevented. This has the effect of enabling high-speed signal transmission with low amplitude.

【0052】さらに、動作点をレシーバ回路の高利得領
域にプリチャージして信号を伝送する方式において、ク
ロックの周期に依存せず信号線をプリチャージするのに
要する時間を考慮した最適なパルス幅を有するパルスを
形成するパルス発生回路を設けて、プリチャージ回路の
出力側の伝送ゲートを制御するように構成したので、プ
リチャージ回路やレシーバ回路内の貫通電流が防止され
低消費電流で高速な信号伝送が可能になるという効果が
ある。
Further, in the method of transmitting a signal by precharging the operating point to the high gain region of the receiver circuit, the optimum pulse width considering the time required for precharging the signal line does not depend on the clock cycle. Since a pulse generation circuit for forming a pulse having a pulse width is provided to control the transmission gate on the output side of the precharge circuit, a through current in the precharge circuit or the receiver circuit is prevented, and low current consumption and high speed are achieved. This has the effect of enabling signal transmission.

【0053】また、動作点をレシーバ回路の高利得領域
にプリチャージして信号を伝送する方式において、信号
線のレベルを検知する論理ゲートの論理しきい値をVc
c/2からずらしてプリチャージ終了信号を早めに発生
させるように構成したので、Vcc/2レベルに正確に
プリチャージできるようになり、これによって信号伝搬
遅延時間が減少され、高速な信号伝送が可能になるとい
う効果がある。
Further, in the system for transmitting a signal by precharging the operating point to the high gain region of the receiver circuit, the logic threshold value of the logic gate for detecting the level of the signal line is set to Vc.
Since the precharge end signal is generated earlier by shifting from c / 2, it is possible to accurately precharge to the Vcc / 2 level, which reduces the signal propagation delay time and enables high-speed signal transmission. The effect is that it will be possible.

【0054】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば上記
実施例では、レシーバ回路20側にのみ選択ゲートを設
けているが、図15に示すように、ドライバ回路10側
にも選択ゲートTG21,TG22を設けるようにして
も良い。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in the above embodiment, the selection gate is provided only on the receiver circuit 20 side, but as shown in FIG. 15, the selection gates TG21 and TG22 may be provided on the driver circuit 10 side as well.

【0055】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるバスを
介した信号伝送に適用した場合について説明したが、こ
の発明はそれに限定されるものでなく、信号伝送一般に
利用することができる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to signal transmission through a bus, which is the field of application of the background, has been described, but the present invention is not limited thereto. , Signal transmission can be generally used.

【0056】[0056]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0057】すなわち、この発明は、隣接する配線間の
カップリング容量による信号の浮き上がりを防止して、
低振幅による高速な信号伝送を可能にすることができ
る。
That is, the present invention prevents the signal from floating due to the coupling capacitance between the adjacent wirings,
High-speed signal transmission with low amplitude can be enabled.

【0058】また、動作点をレシーバ回路の高利得領域
にプリチャージして信号を伝送する方式において、プリ
チャージ回路やレシーバ回路内の貫通電流が防止され低
消費電流で高速な信号伝送が可能になるとともに、信号
線をVcc/2レベルに正確にプリチャージできるよう
になり、信号伝搬遅延時間が減少され、高速な信号伝送
が可能になる。
Further, in the system in which the operating point is precharged in the high gain region of the receiver circuit and the signal is transmitted, the through current in the precharge circuit and the receiver circuit is prevented, and the high speed signal transmission with the low current consumption becomes possible. In addition, the signal line can be accurately precharged to the Vcc / 2 level, the signal propagation delay time is reduced, and high-speed signal transmission becomes possible.

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

【図1】本発明をバスを介した信号伝送に適用した第1
の実施例を示す回路構成図。
FIG. 1 is a first example in which the present invention is applied to signal transmission via a bus.
2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of FIG.

【図2】第1の実施例のタイミングを示すタイムチャー
ト。
FIG. 2 is a time chart showing the timing of the first embodiment.

【図3】本発明をバスを介した信号伝送に適用した第2
の実施例を示す回路構成図。
FIG. 3 is a second example in which the present invention is applied to signal transmission via a bus.
2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of FIG.

【図4】第2の実施例のタイミングを示すタイムチャー
ト。
FIG. 4 is a time chart showing the timing of the second embodiment.

【図5】本発明の第3の実施例のハーフプリチャージ回
路の一例を示す回路構成図。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing an example of a half precharge circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】第3の実施例のタイミングを示すタイムチャー
ト。
FIG. 6 is a time chart showing the timing of the third embodiment.

【図7】本発明の第4の実施例のハーフプリチャージ回
路の一例を示す回路構成図。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing an example of a half precharge circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】第4の実施例のタイミングを示すタイムチャー
ト。
FIG. 8 is a time chart showing the timing of the fourth embodiment.

【図9】本発明の第5の実施例のハーフプリチャージ回
路の一例を示す回路構成図。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing an example of a half precharge circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】第5の実施例のタイミングを示すタイムチャ
ート。
FIG. 10 is a time chart showing the timing of the fifth embodiment.

【図11】本発明の第6の実施例のハーフプリチャージ
回路の一例を示す回路構成図。
FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing an example of a half precharge circuit according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】第6の実施例のタイミングを示すタイムチャ
ート。
FIG. 12 is a time chart showing the timing of the sixth embodiment.

【図13】第1および第2の実施例のプリチャージ方式
を使用した場合に適用して好適なレシーバ回路の一実施
例を示す回路構成図。
FIG. 13 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a receiver circuit suitable for application when the precharge method of the first and second embodiments is used.

【図14】第3〜第6の実施例のハーフプリチャージ方
式を使用した場合に適用して好適なレシーバ回路の一実
施例を示す回路構成図。
FIG. 14 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a receiver circuit suitable for application when the half precharge method of the third to sixth embodiments is used.

【図15】本発明の信号伝送方式を適用して好適な半導
体集積回路装置の一例としてのマイクロコンピュータの
構成を示すブロック図。
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of a microcomputer as an example of a semiconductor integrated circuit device to which the signal transmission system of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ドライバ回路 20 レシーバ回路 30 バス 40 プリチャージ回路 50 イコライズ回路 60 クランプ回路 70 ハーフプリチャージ回路 80 パルス発生回路 10 Driver Circuit 20 Receiver Circuit 30 Bus 40 Precharge Circuit 50 Equalize Circuit 60 Clamp Circuit 70 Half Precharge Circuit 80 Pulse Generation Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朽木 隆之 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 品川 裕 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 山崎 尊永 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takayuki Kuchiki 5-22-1 Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Co., Ltd. (72) Inventor Yutaka Shinagawa 5-chome, Mizumizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo 22-1 No.1 Hitachi Microcomputer System Co., Ltd. (72) Inventor Takanaga Yamazaki 5-20-1 Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Semiconductor Division, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号送信側の回路と受信側の回路とを信
号線で接続し、該信号線を予め所定のレベルにプリチャ
ージしてから送信側の回路により信号線を駆動するよう
にした信号伝送方法において、近接する信号配線間にイ
コライズ用のMOSFETを設け、該MOSFETをプ
リチャージ期間にオンさせて信号線を短絡させるように
したことを特徴とする信号伝送方法。
1. A signal transmitting side circuit and a receiving side circuit are connected by a signal line, the signal line is precharged to a predetermined level in advance, and then the signal line is driven by the transmitting side circuit. In the signal transmission method, an equalizing MOSFET is provided between adjacent signal wirings, and the MOSFET is turned on during a precharge period to short-circuit the signal line.
【請求項2】 信号送信側の回路と受信側の回路とを信
号線で接続し、該信号線を予め所定のレベルにプリチャ
ージしてから送信側の回路により信号線を駆動するよう
にした信号伝送方法において、各信号線にクランプ素子
を接続してプリチャージ時に信号線のレベルが予め設定
したレベル以上に上昇しないようにクランプさせるよう
にしたことを特徴とする信号伝送方法。
2. A signal transmitting side circuit and a receiving side circuit are connected by a signal line, the signal line is precharged to a predetermined level in advance, and then the signal line is driven by the transmitting side circuit. In the signal transmission method, a clamp element is connected to each signal line to clamp the signal line so that the level of the signal line does not rise above a preset level during precharge.
【請求項3】 動作点を受信側の回路の高利得領域にプ
リチャージして信号を伝送する方式において、クロック
の周期に依存せず信号線をプリチャージするのに要する
時間を考慮した最適なパルス幅を有するパルスを形成す
るパルス発生回路を設けて、プリチャージ回路の出力側
の伝送ゲートを制御するようにしたことを特徴とする信
号伝送方法。
3. A method for transmitting a signal by precharging an operating point to a high gain region of a circuit on the receiving side, which is optimal in consideration of the time required to precharge the signal line without depending on the clock cycle. A signal transmission method characterized in that a pulse generation circuit for forming a pulse having a pulse width is provided to control a transmission gate on an output side of a precharge circuit.
【請求項4】 動作点を受信側の回路の高利得領域にプ
リチャージして信号を伝送する方式において、信号線の
レベルを検知する論理ゲートの論理しきい値をプリチャ
ージレベルからずらして設定しておいてプリチャージ終
了信号を早めに発生させて、所望のレベルに正確にプリ
チャージさせるようにしたことを特徴とする信号伝送方
法。
4. In a method of transmitting a signal by precharging an operating point to a high gain region of a circuit on the receiving side, the logic threshold value of a logic gate for detecting the level of a signal line is deviated from the precharge level and set. A signal transmission method characterized in that a precharge end signal is generated earlier so as to accurately precharge to a desired level.
【請求項5】 信号送信側の回路と受信側の回路とを信
号線で接続し、該信号線を予め所定のレベルにプリチャ
ージしてから送信側の回路により信号線を駆動するよう
にした信号伝送方法において、信号受信側の回路と上記
信号線との間には、信号線と受信回路とを接続/遮断可
能なゲート手段を設け、信号線のプリチャージ期間中は
上記ゲート手段に上記受信回路を信号線から遮断させる
ようにしたことを特徴とする信号伝送方法。
5. A circuit on the signal transmitting side and a circuit on the receiving side are connected by a signal line, the signal line is precharged to a predetermined level in advance, and then the signal line is driven by the circuit on the transmitting side. In the signal transmission method, a gate means capable of connecting / disconnecting the signal line and the receiving circuit is provided between the signal receiving side circuit and the signal line, and the gate means is connected to the gate means during a precharge period of the signal line. A signal transmission method characterized in that a receiving circuit is cut off from a signal line.
【請求項6】 信号送信用の回路と信号受信用の回路と
を備えた複数の機能ブロックを有し、上記機能ブロック
間がバスによって接続されてなる半導体集積回路におい
て、上記バスの信号線には予め所定のレベルにプリチャ
ージするプリチャージ回路が接続され、上記機能ブロッ
ク間の信号伝送が請求項1〜5に記載の信号伝送方式に
より行なわれるように構成されてなることを特徴とする
半導体集積回路。
6. A semiconductor integrated circuit having a plurality of functional blocks including a circuit for signal transmission and a circuit for signal reception, wherein the functional blocks are connected by a bus. Is connected in advance with a precharge circuit for precharging to a predetermined level, and the signal transmission between the functional blocks is performed by the signal transmission method according to any one of claims 1 to 5. Integrated circuit.
JP8051949A 1996-03-08 1996-03-08 Signal transmitting method and semiconductor integrated circuit Withdrawn JPH09244776A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6600336B2 (en) 2000-08-03 2003-07-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Signal transmission system
US6724664B2 (en) 1999-06-01 2004-04-20 Nec Electronics Corporation Low-amplitude driver circuit

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US6724664B2 (en) 1999-06-01 2004-04-20 Nec Electronics Corporation Low-amplitude driver circuit
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