JPH098632A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH098632A
JPH098632A JP7157378A JP15737895A JPH098632A JP H098632 A JPH098632 A JP H098632A JP 7157378 A JP7157378 A JP 7157378A JP 15737895 A JP15737895 A JP 15737895A JP H098632 A JPH098632 A JP H098632A
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一郎 北尾
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 動作電圧の異なる半導体集積回路を搭載した
アプリケーションセットのレギュレータおよびレベルシ
フタを削減することができるようにする。 【構成】 データ処理を行なう為の内部回路100を備
えた半導体集積回路において外部入力電源より低い電圧
を得るレギュレータ407と前記レギュレータ407の
出力を半導体集積回路外部へ出力するレギュレータ出力
端子および前記内部回路100から出力されたデータ信
号を半導体集積回路外部に出力する際、前記外部入力電
源の電圧レベルにするか、前記レギュレータ出力の電圧
レベルにするかを選択する出力レベル選択回路109を
設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外部から供給された電
源電圧をチップ内部で降圧して使用する半導体集積回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路(IC)の微細化および
低消費電力化が進み、これに伴って内部回路の動作電源
が低電圧化(例えば5ボルト動作から3ボルト動作)し
てきた。このような低電圧駆動の集積回路としては、2
つのタイプがある。その1つは、チップの外部電源端子
には5Vを受けこれをチップ内蔵の降圧回路で3Vに落
し、この3Vを使用してチップ内の内部回路を動作させ
るものである。この種のチップは一般に、内部回路は3
Vで駆動されるが信号の出力レベルは5V系で出力する
ように設計されている。2つ目は、最初から3Vの外部
電源を受けこれを直接使用して内部回路を駆動し、3V
出力を出すものである。
【0003】前者のタイプのマイコンの1例が特開平4
−284522号公報に記載されており、それを図4に
示す。外部電源入力端子401に印加された5V電圧
は、電圧レギュレータ7で3Vの内部電源として降圧さ
れ、内部回路404に供給される。簡単のために、CP
Uやメモリおよび周辺回路を内部回路として表した。内
部回路で処理された3V出力データは、一旦電圧レベル
シフタ408に入力されて外部電源電圧と同じレベルに
変換され、更に出力バッファを通して外部に送出され
る。図4においては、発振回路402は5Vで駆動され
ているが、3Vで正常に発振する回路で有れば内部電源
で駆動しても良い。
【0004】以降、5V電源を印加され内部回路も5V
で動き出力も5Vレベルのものを5ボルトICと呼び、
印加された5V電源を内部降圧して内部回路は3Vで動
き出力は5Vレベルのものをレギュレータ内蔵ICと呼
び、3V電源を受け内部回路も3Vで動作し出力レベル
も3Vのものを3ボルトICと呼ぶことにする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】年々、システムの低消
費電力化の要求が高まってきている。従って、電力消費
を下げるために、システム全体を低電圧の3ボルトIC
のみを使用して組めれば非常に大きな効果がでる。とこ
ろが、システム構築に必要なICの全てが3ボルト製品
ファミリーで揃っていないのが現状である。そこで、3
V,5Vおよびレギュレータ内蔵ICのファミリーの中
からシステム構築に必要な機能を持ったICを選んで、
これらを混在させてシステムを組んでいるのが現状であ
る。その形態の1例を図5に示す。図において、システ
ムボード全体には5V電源506を供給し、電圧レギュ
レータ501を備えてこれにより3ボルトICに電源を
供給している。また、図4に示したレギュレータ内蔵I
C503からの5V出力510はレベルシフタ505を
介して3ボルト信号511に変換して3ボルトICに入
力している。尚、5ボルトICへの出力509はそのま
ま504に入力される。このようなシステムにより、シ
ステムの低消費電力化を行っているが、各ICの動作電
源の違いや出力レベルの違いから、電圧レギュレータ5
01やレベルシフタ505をシステムボード上に組む必
要がありシステムの小型化ができず、また、多数の部品
を必要とすることからコスト削減において限界がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、外部電源端子に印加された外部電源電圧を降圧して
内部電源電圧を造る電圧レギュレータと、前記内部電源
電圧によって駆動される内部回路とを備えた半導体集積
回路において、前記内部回路から出力された信号を前記
半導体集積回路の外部に出力するに際し、その信号レベ
ルを前記内部電源電圧レベルで出力するか前記外部電源
電圧レベルで出力するかを選択する出力レベル選択回路
と、前記内部電源電圧を前記半導体集積回路の外部に出
力する端子とを更に有するものである。
【0007】
【実施例】図1は、本発明のレギュレータ内蔵ICの一
実施例を示すブロック図である。図1において、従来と
同じ部分は図4と同じ番号を使用している。101は外
部電源入力端子、402は発信器、403は402から
出力された基準信号に基づいてシステムクロックを作る
クロック回路、100はCPUやメモリおよび周辺回路
を含む内部回路、109は内部回路で処理した3V出力
のデータ105を3Vで出すか5Vで出すかを選択し、
5V出力の場合はそれを電圧レベルシフタ408に伝
え、3V出力の時は3V出力バッファ102に伝える出
力レベル選択回路、110は電圧レベルシフタ408で
5Vに変換された信号111を受けて入出力端子120
に5Vレベルの信号を伝える5ボルト出力バッファ、1
02は3V出力時に出力レベル選択回路から送られてく
る信号106を入出力端子120に伝える3V出力バッ
ファ、103は入出力端子120に入力信号113が印
加された時にそれを内部回路100に伝えるスイッチの
役目を果す入力回路である。
【0008】電圧レギュレータ407の降圧出力は電源
線121を介して内部回路、出力レベル選択回路、入力
回路およびレギュレータ出力端子130に伝えられる。
尚、本実施例では発信器およびクロック回路の電源を外
部電源端子より直接供給しているが、レギュレータ40
7の出力を使用しても良いことは従来と同様である。
【0009】ここで、制御信号107は内部回路の処理
データを3Vで出力するか5Vで出力するかを出力レベ
ル選択回路に指示する制御信号であり、ハイレベルのと
きは26を出力し、ロウレベルのときは24を出力す
る。
【0010】この制御信号107は、IC製造段階でマ
スクオプションによって、最初からハイまたはロウのい
づれかに固定して置いても良いし、またユーザプログラ
ムの命令によって制御レジスタをソフト的に切換えても
良い。また、5V出力バッファ、3V出力バッファおよ
び入力回路は、通常のマイコンが備えている入出力切換
え信号114によって制御され、例えば114がハイの
ときは入力回路が活性化され、ロウのときは出力バッフ
ァが活性化される。尚、これら出力バッファや入力回路
は既存のものを使用すれば良い。
【0011】次に、出力レベル選択回路109の一実施
例を図2に示す。図2中の破線で囲む部分が出力レベル
選択回路である。制御信号がハイの時は内部回路の出力
データを3V出力バッファに伝え、ロウの時は電圧レベ
ルシフタに伝える。
【0012】次に、上述した本発明のレギュレータ内蔵
ICを搭載した場合のシステム構成例を図3に示す。こ
こで、302は3ボルトIC、303は本発明のレギュ
レータ内蔵IC、304は5ボルトICである。302
と304は従来と同様のものである。3ボルトICの外
部電源端子には、IC303の電圧レギュレータの出力
305が直接供給される。また、IC303はIC30
2およびIC304に3ボルトの信号301,302を
出力する。
【0013】上述した実施例では、5Vの外部電源を3
Vに降圧する場合について述べたが、外部電源を内部で
降圧して使用するものであれば、その電源値自体は何ボ
ルトであっても良いことは明らかである。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レギュレ
ータ内蔵半導体集積回路内部のレギュレータ出力をアプ
リケーションセット上に出力することで、3V動作半導
体集積回路の電源として利用できアプリケーション上の
3端子レギュレータを削減できる。
【0015】また、出力レベルをレギュレータ出力レベ
ルもしくは入力電源電圧レベルにするかを選択可能にす
ることで3V動作半導体集積回路とのインターフェース
時にはレギュレータ出力レベルのデータ信号を出力し、
5V動作半導体集積回路とのインターフェース時には入
力電源電圧レベルのデータ信号を出力することによって
従来のレギュレータ内蔵半導体集積回路では必要だった
アプリケーション上のレベルシフタを削減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】この実施例における出力レベル選択回路の回路
図である。
【図3】本発明の半導体集積回路を搭載した場合のアプ
リケーションセット例である。
【図4】従来のレギュレータ内蔵半導体集積回路のブロ
ック図である。
【図5】従来のレギュレータ内蔵半導体集積回路を搭載
した場合のアプリケーションセット例である。
【符号の説明】
100 内部回路 102 低電圧出力バッファ 103 入力回路 105 内部回路の出力信号 107 制御信号 109 出力レベル選択回路 110 出力バッファ 114 入出力切換え信号 121 内部電源線 130 レギュレータ出力端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部電源端子に印加された外部電源電圧
    を降圧して内部電源電圧を造る電圧レギュレータと、前
    記内部電源電圧によって駆動される内部回路とを備えた
    半導体集積回路において、前記内部回路から出力された
    信号を前記半導体集積回路の外部に出力するに際し、そ
    の信号レベルを前記内部電源電圧レベルで出力するか前
    記外部電源電圧レベルで出力するかを選択する出力レベ
    ル選択回路と、前記内部電源電圧を前記半導体集積回路
    の外部に出力する端子とを更に有していることを特徴と
    する半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 前記請求項1記載の半導体集積回路にお
    いて、前記出力レベル選択回路に前記信号レベルを前記
    内部電源電圧レベルで出力するか前記外部電源電圧レベ
    ルで出力するかを選択させる制御信号は予めマスクオプ
    ションによって決められていることを特徴とする半導体
    集積回路。
  3. 【請求項3】 前記請求項1記載の半導体集積回路にお
    いて、前記出力レベル選択回路に前記信号レベルを前記
    内部電源電圧レベルで出力するか前記外部電源電圧レベ
    ルで出力するかを選択させる制御信号はユーザプログラ
    ムの命令によって切換えられることを特徴とする半導体
    集積回路。
  4. 【請求項4】 前記請求項1記載の半導体集積回路にお
    いて、前記出力レベル選択回路は前記内部電源電圧によ
    って駆動されることを特徴とする半導体集積回路。
JP7157378A 1995-06-23 1995-06-23 半導体集積回路 Pending JPH098632A (ja)

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