JPH10154027A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPH10154027A
JPH10154027A JP31484596A JP31484596A JPH10154027A JP H10154027 A JPH10154027 A JP H10154027A JP 31484596 A JP31484596 A JP 31484596A JP 31484596 A JP31484596 A JP 31484596A JP H10154027 A JPH10154027 A JP H10154027A
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JP
Japan
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data
input
output
terminal
circuit
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Withdrawn
Application number
JP31484596A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomonari Abe
朝成 安部
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent current consumption from increasing since large current continues to flow in an input circuit part during an input state when an input signal is indeterminate and in a high impedance state at the time of inputting data from an input-output shared terminal and when the value of power voltage is different from other semiconductor integrated circuit that is connected to the input-output shared terminal. SOLUTION: A CPU 12, an input-output data latch 13, an output data latch 14 and a bus buffer 15 are connected to a data bus 11. A clocked inverter 17 is connected between the latch 14 and an input-output shared terminal 16. The latch 13 latches data that controls the operation of the inverter 17. Data that is inputted from the terminal 16 is supplied to one input terminal of a CMOS type NOR circuit 18. An input bus output signal of a pulse-shaped 'L' which is outputted from the CPU 12 is inputted to the other input terminal of the circuit 18.

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】この発明は入出力兼用端子を
有する半導体集積回路に係り、特にこの入出力兼用端子
を入力端子として使用する際に入力回路部における消費
電流を削減するようにした改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having an input / output terminal, and more particularly to an improvement for reducing current consumption in an input circuit when the input / output terminal is used as an input terminal. .

【0002】[0002]

【従来の技術】1チップ・マイクロコンピュータ等の半
導体集積回路では、チップサイズをできるだけ小形化し
て製造コストの削減を図るために、外部端子の数はでき
るだけ少なくする必要がある。そこで、端子の一部に入
出力兼用端子を用いるようにしている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor integrated circuit such as a one-chip microcomputer, the number of external terminals must be reduced as much as possible in order to reduce the chip size as much as possible and reduce the manufacturing cost. Therefore, an input / output terminal is used as a part of the terminal.

【0003】図7は、入出力兼用端子を用いた従来の1
チップ・マイクロコンピュータ用半導体集積回路の概略
的な構成を示すブロック図である。図において、データ
バス11には、CPU12、入出力データラッチ13、出力デ
ータラッチ14及びバスバッファ15が接続されている。
FIG. 7 shows a conventional one using an input / output terminal.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit for a chip microcomputer. In the figure, a data bus 11 is connected to a CPU 12, an input / output data latch 13, an output data latch 14, and a bus buffer 15.

【0004】CPU12は半導体集積回路の外部に出力す
るためのデータや上記入出力データラッチ13、出力デー
タラッチ14及びバスバッファ15の動作を制御するための
各種制御信号を出力する。そして、CPU12からのデー
タは出力データラッチ14でラッチされる。この出力デー
タラッチ14と入出力兼用端子16との間にはクロックドイ
ンバータ17が接続されている。
The CPU 12 outputs data to be output to the outside of the semiconductor integrated circuit and various control signals for controlling the operations of the input / output data latch 13, the output data latch 14, and the bus buffer 15. The data from the CPU 12 is latched by the output data latch 14. A clocked inverter 17 is connected between the output data latch 14 and the input / output terminal 16.

【0005】上記入出力データラッチ13は、上記クロッ
クドインバータ17の動作を制御するための制御信号を、
CPU12からの制御信号に基づいてラッチする。そし
て、データの出力期間には、この入出力データラッチ13
の出力に応じて上記クロックドインバータ17が動作し、
出力データラッチ14でラッチされているデータがクロッ
クドインバータ17で反転されて端子16から集積回路外部
に出力される。
[0005] The input / output data latch 13 provides a control signal for controlling the operation of the clocked inverter 17.
Latching is performed based on a control signal from the CPU 12. During the data output period, the input / output data latch 13
The clocked inverter 17 operates according to the output of
The data latched by the output data latch 14 is inverted by the clocked inverter 17 and output from the terminal 16 to the outside of the integrated circuit.

【0006】また、端子16から入力される信号は2個の
インバータ22、19を介してバスバッファ15に供給され
る。バスバッファ15の出力はデータバス11に伝えられ
る。そして、端子16から信号を入力する期間ではクロッ
クドインバータ17は動作せず、出力がハイ・インピーダ
ンス状態にされ、端子16は入力端子として使用される。
A signal input from a terminal 16 is supplied to a bus buffer 15 via two inverters 22 and 19. The output of the bus buffer 15 is transmitted to the data bus 11. Then, during the period of inputting a signal from the terminal 16, the clocked inverter 17 does not operate, the output is brought into a high impedance state, and the terminal 16 is used as an input terminal.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
半導体集積回路において、端子16を入力状態にした場合
に、入力信号が不定、あるいはハイ・インピーダンス状
態にされているときや、この半導体集積回路と端子16に
接続された他の半導体集積回路の電源電圧の値が異なる
ときに、初段のインバータ22に大きな貫通電流が流れる
恐れがある。
By the way, in the above-mentioned conventional semiconductor integrated circuit, when the terminal 16 is in the input state, the input signal is indefinite or in the high impedance state, When the value of the power supply voltage of the other semiconductor integrated circuit connected to the terminal 16 differs from that of the terminal 16, a large through current may flow through the first-stage inverter 22.

【0008】図8は、前記インバータ22、19がNチャネ
ル及びPチャネルMOSトランジスタで構成されたCM
OSインバータの場合の、入力電圧(ゲート電圧)−電
流特性を示している。図中、Vth (N)、|Vth (P)|は
Nチャネル及びPチャネルMOSトランジスタの閾値電
圧であり、I (N)、I (P)はNチャネル及びPチャネル
MOSトランジスタ単独の電流特性であり、I(cmos)
はI (N)とI (P)とを合成したインバータ全体の電流特
性である。
FIG. 8 shows a CM in which the inverters 22 and 19 are composed of N-channel and P-channel MOS transistors.
5 shows an input voltage (gate voltage) -current characteristic in the case of an OS inverter. In the figure, Vth (N) and | Vth (P) | are threshold voltages of N-channel and P-channel MOS transistors, and I (N) and I (P) are current characteristics of N-channel and P-channel MOS transistors alone. Yes, I (cmos)
Is a current characteristic of the entire inverter obtained by combining I (N) and I (P).

【0009】図示するように入力電圧がVth (N)よりも
小さい領域及びVDD(電源電圧)−|Vth (P)|よりも
大きい領域ではインバータの消費電流は少ない。しか
し、入力電圧がVth (N)とVDD−|Vth (P)|の間の範
囲の値になると、消費電流は増加し、入力電圧が電源電
圧VDDの1/2の点で最も多くなっている。このよう
に、従来の半導体集積回路では、入力電圧の値に応じて
初段のインバータ18の消費電流が大幅に変わってしま
う。
As shown in the figure, the current consumption of the inverter is small in a region where the input voltage is smaller than Vth (N) and in a region larger than VDD (power supply voltage) − | Vth (P) |. However, when the input voltage becomes a value in the range between Vth (N) and VDD− | Vth (P) |, the current consumption increases, and the input voltage becomes the largest at half the power supply voltage VDD. I have. As described above, in the conventional semiconductor integrated circuit, the current consumption of the first-stage inverter 18 greatly changes depending on the value of the input voltage.

【0010】上記のような電流は端子16を入力状態にし
ている期間中流れ続けるために、上記のように入力信号
が不定、あるいはハイ・インピーダンス状態にされてい
るときや、端子16に接続された他の半導体集積回路と電
源電圧の値が異なるとき等は、消費電流が多くなるとい
う欠点がある。
Since the current as described above continues to flow during the period when the terminal 16 is in the input state, when the input signal is unstable or in the high impedance state as described above, or when the terminal 16 is connected to the terminal 16, Further, when the value of the power supply voltage is different from that of other semiconductor integrated circuits, the current consumption is disadvantageously increased.

【0011】さらに従来では、入出力兼用端子をアナロ
グ信号の入力にも兼用するようにしたものがある。図9
はその概略的な構成を示すブロック図である。この半導
体集積回路が前記図7に示すものと異なっている点は、
端子16から入力されるアナログ信号をディジタル信号に
変換するA/Dコンバータ23と、端子16からのアナログ
信号の入力を許可するための制御信号をラッチするアナ
ログ使用許可ラッチ24とが新たに追加されている点と、
前記インバータ22の代わりにNOR回路25が設けられて
いる点である。そして、上記NOR回路22には端子16に
入力されるデータと上記アナログ使用許可ラッチ24から
の出力とが供給される。
Further, in the related art, an input / output terminal is also used for inputting an analog signal. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration thereof. This semiconductor integrated circuit is different from that shown in FIG.
An A / D converter 23 for converting an analog signal input from the terminal 16 into a digital signal and an analog use permission latch 24 for latching a control signal for permitting the input of the analog signal from the terminal 16 are newly added. Point that
The point is that a NOR circuit 25 is provided instead of the inverter 22. The data input to the terminal 16 and the output from the analog use permission latch 24 are supplied to the NOR circuit 22.

【0012】このような構成において、端子16からデー
タを入力する際にはアナログ使用許可ラッチ2421からの
出力が“L”にされる。このとき、NOR回路25の出力
は端子16からの入力データに応じて変化する。すなわ
ち、入力データが“H”のときNOR回路25の出力は
“L”となり、入力データが“L”のときNOR回路25
の出力は“H”となり、端子16からの入力データに応じ
たデータがバスバッファ15を介してデータバス11に伝え
られる。
In such a configuration, when data is input from the terminal 16, the output from the analog use permission latch 2421 is set to "L". At this time, the output of the NOR circuit 25 changes according to the input data from the terminal 16. That is, when the input data is “H”, the output of the NOR circuit 25 is “L”, and when the input data is “L”, the NOR circuit 25 is
Becomes "H", and data corresponding to the input data from the terminal 16 is transmitted to the data bus 11 via the bus buffer 15.

【0013】一方、端子16からアナログ信号を入力する
際にはアナログ使用許可ラッチ24からの出力が“H”に
される。このとき、NOR回路25の出力は“L”に固定
される。そして、端子16から入力されたアナログ信号は
A/Dコンバータ23でディジタル信号に変換され、デー
タバス11に伝えられる。
On the other hand, when an analog signal is input from the terminal 16, the output from the analog use permission latch 24 is set to "H". At this time, the output of the NOR circuit 25 is fixed at "L". Then, the analog signal input from the terminal 16 is converted into a digital signal by the A / D converter 23 and transmitted to the data bus 11.

【0014】このように端子16をアナログ信号の入力に
兼用にした従来の半導体集積回路でも、NOR回路25と
してNチャネル及びPチャネルMOSトランジスタで構
成されたCMOS型NOR回路を用いた場合に、端子16
からデータを入力する際に入力信号が不定、あるいはハ
イ・インピーダンス状態にされているときや、端子16に
接続された他の半導体集積回路と電源電圧の値が異なる
ときに、入力状態にしている期間中、NOR回路25で大
きな電流が流れ続けて、消費電流が多くなるという欠点
がある。
As described above, even in the conventional semiconductor integrated circuit in which the terminal 16 is also used for inputting an analog signal, when the CMOS type NOR circuit composed of N-channel and P-channel MOS transistors is used as the NOR circuit 25, 16
The input state is set when the input signal is undefined or high impedance when data is input from or when the value of the power supply voltage is different from that of another semiconductor integrated circuit connected to the terminal 16. During the period, there is a disadvantage that a large current continues to flow in the NOR circuit 25 and the current consumption increases.

【0015】さらに、図9の半導体集積回路はアナログ
使用許可ラッチ24を必要としており、その分だけチップ
サイズの小形化が阻害されるという欠点もある。この発
明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、
その目的は、入出力兼用端子を入力端子として用いる際
の消費電流の削減を図ることができる半導体集積回路を
提供することである。
Further, the semiconductor integrated circuit of FIG. 9 requires the analog use permission latch 24, which has a drawback that miniaturization of the chip size is hindered accordingly. The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of reducing current consumption when an input / output terminal is used as an input terminal.

【0016】この発明の他の目的は、入出力兼用端子を
入力端子として用いる他にアナログ信号の入力にも兼用
する際に、従来よりもチップサイズの小形化を図ること
ができる半導体集積回路を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit which can be made smaller in chip size than the conventional one when not only using the input / output terminal as an input terminal but also sharing an analog signal. To provide.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明の半導体集積回
路は、入出力兼用端子と、上記端子から出力すべきデー
タを保持するデータ保持回路と、上記データ保持回路と
上記端子との間に設けられ、データの出力期間に上記デ
ータ保持回路で保持されているデータに応じたデータを
出力し、それ以外の期間では出力がハイ・インピーダン
ス状態に設定されるデータ出力回路と、パルス状の信号
が供給され、このパルス状の信号が供給されている期間
に上記端子に供給されるデータに応じたデータを内部に
出力するデータ取込回路とを具備している。
A semiconductor integrated circuit according to the present invention comprises an input / output terminal, a data holding circuit for holding data to be output from the terminal, and a data holding circuit provided between the data holding circuit and the terminal. A data output circuit that outputs data corresponding to the data held by the data holding circuit during the data output period, and a data output circuit whose output is set to a high impedance state during other periods; A data acquisition circuit for outputting data corresponding to the data supplied to the terminal while the pulse-shaped signal is supplied.

【0018】この発明の半導体集積回路は、入出力兼用
端子と、上記端子から出力すべきデータを保持するデー
タ保持回路と、上記データ保持回路と上記端子との間に
設けられ、データの出力期間に上記データ保持回路で保
持されているデータに応じたデータを出力し、それ以外
の期間では出力がハイ・インピーダンス状態に設定され
るデータ出力回路と、パルス状の信号が供給され、この
パルス状の信号が供給されている期間に上記端子に供給
されるデータに応じたデータを内部に出力するデータ取
込回路と、上記端子に供給されるアナログ信号をディジ
タルデータに変換して内部に出力するA/D変換回路と
を具備している。そして、上記データ取込回路としてC
MOS型NAND回路あるいはCMOS型NOR回路が
用いられる。
A semiconductor integrated circuit according to the present invention is provided with an input / output terminal, a data holding circuit for holding data to be output from the terminal, and a data output period between the data holding circuit and the terminal. A data output circuit that outputs data corresponding to the data held in the data holding circuit, and in other periods, a data output circuit whose output is set to a high impedance state, and a pulse signal are supplied. A data capture circuit for internally outputting data corresponding to the data supplied to the terminal during a period in which the signal is supplied, and converting an analog signal supplied to the terminal to digital data and outputting it internally. An A / D conversion circuit. And, as the above-mentioned data acquisition circuit, C
A MOS NAND circuit or a CMOS NOR circuit is used.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。図1は、この発明を1チップ・
マイクロコンピュータ用半導体集積回路に実施した第1
の実施の形態による概略的な構成を示すブロック図であ
る。図において、データバス11には、CPU12、入出力
データラッチ13、出力データラッチ14及びバスバッファ
15が接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 illustrates the present invention in one chip.
The first implemented on semiconductor integrated circuits for microcomputers
It is a block diagram showing a schematic structure by an embodiment. In the figure, a data bus 11 includes a CPU 12, an input / output data latch 13, an output data latch 14, and a bus buffer.
15 are connected.

【0020】CPU12は半導体集積回路の外部に出力す
るためのデータや上記入出力データラッチ13、出力デー
タラッチ14及びバスバッファ15等の動作を制御するため
の各種制御信号を出力する。そして、CPU12からのデ
ータはデータバス11を経由して出力データラッチ14に供
給され、ここでラッチされる。この出力データラッチ14
と入出力兼用端子16との間にはクロックドインバータ17
が接続されている。
The CPU 12 outputs data to be output to the outside of the semiconductor integrated circuit and various control signals for controlling operations of the input / output data latch 13, the output data latch 14, the bus buffer 15, and the like. Then, the data from the CPU 12 is supplied to the output data latch 14 via the data bus 11, where it is latched. This output data latch 14
And a clocked inverter 17 between the
Is connected.

【0021】上記入出力データラッチ13は、上記クロッ
クドインバータ17の動作を制御するためのデータを、C
PU12からの入出力ラッチ信号に基づいてラッチする。
そして、データの出力期間には、この入出力データラッ
チ13の出力に応じて上記クロックドインバータ17が動作
状態にされ、出力データラッチ14でラッチされているデ
ータがクロックドインバータ17で反転されて端子16から
外部に出力される。
The input / output data latch 13 stores data for controlling the operation of the clocked inverter 17 into C / C.
Latch is performed based on an input / output latch signal from PU12.
During the data output period, the clocked inverter 17 is activated according to the output of the input / output data latch 13, and the data latched by the output data latch 14 is inverted by the clocked inverter 17. Output from terminal 16 to the outside.

【0022】また、上記端子16から入力されるデータは
CMOS型NOR回路18の一方入力端に供給される。こ
のNOR回路18の他方入力端には、上記CPU12から出
力され、上記バスバッファ15の動作を制御するための入
力バス出力信号と同じ制御信号が供給される。このNO
R回路18の出力はインバータ19を介してバスバッファ15
に供給される。さらにこのバスバッファ15の出力はデー
タバス11上に伝えられる。
The data input from the terminal 16 is supplied to one input terminal of a CMOS NOR circuit 18. The other input terminal of the NOR circuit 18 is supplied with the same control signal as the input bus output signal for controlling the operation of the bus buffer 15 which is output from the CPU 12. This NO
The output of the R circuit 18 is supplied to the bus buffer 15 via the inverter 19.
Supplied to Further, the output of the bus buffer 15 is transmitted to the data bus 11.

【0023】このような構成において、端子16からデー
タを出力する期間では、入出力データラッチ13の出力に
応じてクロックドインバータ17が動作状態にされ、出力
データラッチ14でラッチされているデータがクロックド
インバータ17で反転されて端子16から外部に出力され
る。この期間、バスバッファ15及びNOR回路18に入力
される入力バス出力信号は“H”にされており、NOR
回路18の出力は“L”に固定され、またバスバッファ15
は非動作状態にされている。
In such a configuration, during a period in which data is output from the terminal 16, the clocked inverter 17 is activated according to the output of the input / output data latch 13, and the data latched by the output data latch 14 The signal is inverted by the clocked inverter 17 and output from the terminal 16 to the outside. During this period, the input bus output signal input to the bus buffer 15 and the NOR circuit 18 is kept at “H”,
The output of the circuit 18 is fixed at "L" and the bus buffer 15
Is inactive.

【0024】一方、端子16から内部にデータを入力する
期間では、入出力データラッチ13の出力に応じてクロッ
クドインバータ17が非動作状態にされ、その出力がハイ
・インピーダンス状態にされて、データの入力が可能に
される。
On the other hand, during a period in which data is input from the terminal 16 to the inside, the clocked inverter 17 is deactivated in accordance with the output of the input / output data latch 13 and its output is brought into a high impedance state, Is enabled.

【0025】そして、このデータ入力期間内に、CPU
12から“L”のパルス状の入力バス出力信号がバスバッ
ファ15及びNOR回路18に入力される。そして、この
“L”のパルス状の信号が入力する期間だけ、NOR回
路18の出力は端子16からの入力データに応じて変化す
る。すなわち、入力データが“H”のときNOR回路18
の出力は“L”となり、入力データが“L”のときNO
R回路18の出力は“H”となり、端子16からの入力デー
タに応じたデータがインバータ19を介してバスバッファ
15に供給される。バスバッファ15は上記“L”のパルス
状の信号が入力する期間だけ動作し、上記インバータ19
からの出力をデータバス11上に伝える。
During this data input period, the CPU
A pulse input bus output signal of “L” is input to the bus buffer 15 and the NOR circuit 18 from 12. The output of the NOR circuit 18 changes in accordance with the input data from the terminal 16 only during the period in which the "L" pulse signal is input. That is, when the input data is "H", the NOR circuit 18
Is "L", and when the input data is "L", NO
The output of the R circuit 18 becomes “H”, and data corresponding to the input data from the terminal 16 is transferred to the bus buffer via the inverter 19.
Supplied to 15. The bus buffer 15 operates only while the above-mentioned "L" pulse signal is input, and the inverter 19
Is transmitted on the data bus 11.

【0026】ところで、図1中のCMOS型NOR回路
18は、図2に示すように、電源電圧VDDと出力OUT との
間に2個のPチャネルMOSトランジスタ31、32のソー
ス・ドレイン間が直列に挿入され、出力OUT と接地電圧
との間に2個のNチャネルMOSトランジスタ33、34の
ソース・ドレイン間が並列に挿入された構成にされてい
る。そして、各2個のPチャネルMOSトランジスタ3
1、32のゲートには端子16からの入力データ及びCPU1
2からの入力バス出力信号それぞれが供給され、各2個
のNチャネルMOSトランジスタ33、34のゲートにも端
子16からの入力データ及びCPU12からの入力バス出力
信号それぞれが供給される。
Incidentally, the CMOS NOR circuit shown in FIG.
In FIG. 18, as shown in FIG. 2, between the source and drain of the two P-channel MOS transistors 31 and 32 are inserted in series between the power supply voltage VDD and the output OUT, and between the output OUT and the ground voltage. The two N-channel MOS transistors 33 and 34 have a configuration in which the source and the drain are inserted in parallel. Then, each of the two P-channel MOS transistors 3
Input data from terminal 16 and CPU 1
2 and the input bus output signals from the CPU 12 are also supplied to the gates of the two N-channel MOS transistors 33 and 34, respectively.

【0027】ここで、データ入力期間に、端子16から
“L”のデータが入力され、この“L”レベル電圧が接
地電圧よりもNチャネルMOSトランジスタの閾値電圧
分以上高い値であったと仮定する。そして、このデータ
が図2中の一方のPチャネルMOSトランジスタ31及び
一方のNチャネルMOSトランジスタ33のゲートに供給
されているとする。このとき、上記PチャネルMOSト
ランジスタ31は十分に導通するが、本来は非導通となる
べきNチャネルMOSトランジスタ33もわずかに導通す
る。従って、入力バス出力信号が“L”にされており、
他方のPチャネルMOSトランジスタ32が導通する期間
では、電源電圧VDDと接地電圧との間に貫通電流が流れ
ることになる。しかし、データ入力期間であっても、前
記入力バス出力信号が“H”の期間では他方のPチャネ
ルMOSトランジスタ32が非導通となるため、電源電圧
VDDと接地電圧との間には貫通電流は流れなくなる。
Here, it is assumed that "L" data is input from terminal 16 during the data input period, and that the "L" level voltage is higher than the ground voltage by at least the threshold voltage of the N-channel MOS transistor. . It is assumed that this data is supplied to the gates of one P-channel MOS transistor 31 and one N-channel MOS transistor 33 in FIG. At this time, the P-channel MOS transistor 31 conducts sufficiently, but the N-channel MOS transistor 33, which should be non-conductive, also conducts slightly. Therefore, the input bus output signal is set to “L”,
During the period when the other P-channel MOS transistor 32 is conducting, a through current flows between the power supply voltage VDD and the ground voltage. However, even during the data input period, when the input bus output signal is "H", the other P-channel MOS transistor 32 is non-conductive, so that a through current does not flow between the power supply voltage VDD and the ground voltage. It stops flowing.

【0028】すなわち、上記第1の実施の形態に係る半
導体集積回路では、NOR回路18をパルス状の信号によ
って制御し、このパルス状の信号が供給されている期間
中に、入力信号の状態によって貫通電流が流れるため
に、データ入力期間の全期間に貫通電流が流れる可能性
があった従来回路に比べて消費電流を削減することがで
きる。
That is, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, the NOR circuit 18 is controlled by a pulse signal, and during the period in which the pulse signal is supplied, depending on the state of the input signal. Since a through current flows, current consumption can be reduced as compared with a conventional circuit in which a through current may flow during the entire data input period.

【0029】次にこの発明の第2の実施の形態を説明す
る。図3は図1の場合と同様にこの発明を1チップ・マ
イクロコンピュータ用半導体集積回路に実施した場合の
概略的な構成を示すブロック図である。図3に示した半
導体集積回路が先の第1の実施の形態による図1のもの
と異なる点は、前記CMOS型NOR回路18に変えてC
MOS型NAND回路20を設けた点と、前記データ入力
期間内に前記CPU12から“H”のパルス状の入力バス
出力信号が前記バスバッファ15及びこのNAND回路20
に入力される点である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration when the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit for a one-chip microcomputer as in the case of FIG. The semiconductor integrated circuit shown in FIG. 3 is different from the semiconductor integrated circuit of the first embodiment shown in FIG.
The point where the MOS type NAND circuit 20 is provided, and the pulse-shaped input bus output signal of “H” from the CPU 12 during the data input period is supplied to the bus buffer 15 and the NAND circuit 20.
Is input to the

【0030】上記CMOS型NAND回路20は、図4に
示すように、電源電圧VDDと出力OUT との間に2個のP
チャネルMOSトランジスタ35、36のソース・ドレイン
間が並列に挿入され、出力OUT と接地電圧との間に2個
のNチャネルMOSトランジスタ37、38のソース・ドレ
イン間が直列に挿入された構成にされている。そして、
各2個のPチャネルMOSトランジスタ35、36のゲート
には前記端子16からの入力データ及び前記CPU12から
の入力バス出力信号がそれぞれ供給され、各2個のNチ
ャネルMOSトランジスタ37、38のゲートにも前記端子
16からの入力データ及び前記CPU12からの入力バス出
力信号それぞれが供給される。
As shown in FIG. 4, the CMOS type NAND circuit 20 has two P-type switches between the power supply voltage VDD and the output OUT.
The configuration is such that the sources and drains of the channel MOS transistors 35 and 36 are inserted in parallel, and the sources and drains of two N-channel MOS transistors 37 and 38 are inserted in series between the output OUT and the ground voltage. ing. And
Input data from the terminal 16 and an input bus output signal from the CPU 12 are supplied to the gates of the two P-channel MOS transistors 35 and 36, respectively. Also the terminal
Input data from 16 and an input bus output signal from the CPU 12 are supplied.

【0031】この第2の実施の形態における半導体集積
回路において、データ入力期間に、端子16から“H”の
データが入力され、この“H”レベル電圧が電源電圧よ
りもPチャネルMOSトランジスタの閾値電圧分以上低
い値であったと仮定する。そして、このデータが図2中
の一方のPチャネルMOSトランジスタ35及び一方のN
チャネルMOSトランジスタ38のゲートに供給されてい
るとする。このとき、上記NチャネルMOSトランジス
タ38は十分に導通するが、本来は非導通となるべきPチ
ャネルMOSトランジスタ35もわずかに導通する。
In the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment, "H" data is input from terminal 16 during the data input period, and the "H" level voltage is higher than the power supply voltage by the threshold voltage of the P-channel MOS transistor. Assume that the value is lower than the voltage. Then, this data is applied to one P-channel MOS transistor 35 and one N-channel MOS transistor 35 in FIG.
It is assumed that the power is supplied to the gate of the channel MOS transistor 38. At this time, the N-channel MOS transistor 38 sufficiently conducts, but the P-channel MOS transistor 35, which should be non-conductive, also slightly conducts.

【0032】従って、入力バス出力信号が“H”にされ
ており、他方のNチャネルMOSトランジスタ37が導通
する期間では、電源電圧VDDと接地電圧との間に貫通電
流が流れることになる。しかし、データ入力期間であっ
ても、前記入力バス出力信号が“L”の期間では他方の
NチャネルMOSトランジスタ37が非導通となるため、
電源電圧VDDと接地電圧との間には貫通電流は流れなく
なる。
Therefore, during the period when the input bus output signal is at "H" and the other N-channel MOS transistor 37 is conducting, a through current flows between the power supply voltage VDD and the ground voltage. However, even during the data input period, the other N-channel MOS transistor 37 is non-conductive during the period when the input bus output signal is "L".
No through current flows between the power supply voltage VDD and the ground voltage.

【0033】すなわち、上記第2の実施の形態に係る半
導体集積回路でも、NAND回路20をパルス状の信号に
よって制御し、このパルス状の信号が供給されている期
間中に、入力信号の状態によって貫通電流が流れるよう
にしているために、データ入力期間の全期間に貫通電流
が流れる可能性があった従来回路に比べて消費電流を削
減することができる。
That is, also in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment, the NAND circuit 20 is controlled by the pulse signal, and during the period in which the pulse signal is supplied, the NAND circuit 20 is controlled by the state of the input signal. Since the through current is caused to flow, the current consumption can be reduced as compared with the conventional circuit in which the through current may flow during the entire data input period.

【0034】なお、上記第1及び第2の実施の形態に係
る半導体集積回路において、クロックドインバータ17の
代わりにトライステート・バッフア回路を用いることも
できる。もちろん、このトライステート・バッフア回路
の動作は、前記入出力データラッチ13の出力に基づいて
制御される。
In the semiconductor integrated circuits according to the first and second embodiments, a tri-state buffer circuit can be used instead of the clocked inverter 17. Of course, the operation of the tristate buffer circuit is controlled based on the output of the input / output data latch 13.

【0035】図5はこの発明の第3の実施の形態に係る
1チップ・マイクロコンピュータ用半導体集積回路の概
略的な構成を示すブロック図である。この半導体集積回
路では、入出力兼用端子をアナログ信号の入力にも兼用
するために、前記図1に示すものに対してA/Dコンバ
ータ21を追加するようにしている。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a one-chip microcomputer semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention. In this semiconductor integrated circuit, an A / D converter 21 is added to the one shown in FIG. 1 in order to use the input / output terminal also for inputting an analog signal.

【0036】上記A/Dコンバータ21は、前記端子16か
ら入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換して
前記データバス11に出力するものであり、その変換動作
は前記CPU12から出力されるA/D変換信号に基づい
て制御される。
The A / D converter 21 converts an analog signal input from the terminal 16 into a digital signal and outputs the digital signal to the data bus 11. The conversion operation is performed by the A / D converter output from the CPU 12. It is controlled based on the D conversion signal.

【0037】この第3の実施の形態に係る半導体集積回
路でも、図1に示した第1の実施の形態の場合と同様の
理由、すなわち、NOR回路18をパルス状の信号によっ
て制御し、このパルス状の信号が供給されている期間中
に、入力信号の状態によって貫通電流が流れるようにし
ているために、データ入力期間の全期間に貫通電流が流
れる可能性があった従来回路に比べて消費電流を削減す
ることができる。
Also in the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment, the same reason as in the first embodiment shown in FIG. 1, that is, the NOR circuit 18 is controlled by a pulse signal, and Since a through current flows depending on the state of the input signal during the period in which the pulse signal is supplied, compared with the conventional circuit in which the through current may flow during the entire data input period. Current consumption can be reduced.

【0038】さらに、この第3の実施の形態に係る半導
体集積回路では、端子16からデータを入力する期間に、
NOR回路18に“L”のパルス状の入力バス出力信号を
供給するようにしており、この入力バス出力信号が
“H”のときはバスバッファ15からデータバス11にデー
タは与えられない。
Further, in the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment, during the period when data is input from the terminal 16,
An "L" pulse input bus output signal is supplied to the NOR circuit 18. When the input bus output signal is "H", no data is supplied from the bus buffer 15 to the data bus 11.

【0039】従って、CPU12は入力バス出力信号を
“H”にしているときに、A/Dコンバータ21にA/D
変換信号を与えて、端子16から入力されるアナログ信号
のA/D変換を行うことができる。
Therefore, when the input bus output signal is at "H", the CPU 12 supplies the A / D converter 21 with the A / D signal.
By providing a conversion signal, A / D conversion of an analog signal input from the terminal 16 can be performed.

【0040】このように、上記第3の実施の形態による
半導体集積回路では、図9に示す従来回路のようなアナ
ログ使用許可ラッチが不要となり、その分だけチップサ
イズの小形化を図ることができる。
As described above, in the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment, the analog use permission latch as in the conventional circuit shown in FIG. 9 is not required, and the chip size can be reduced accordingly. .

【0041】図6はこの発明の第4の実施の形態に係る
1チップ・マイクロコンピュータ用半導体集積回路の概
略的な構成を示すブロック図である。この半導体集積回
路では、入出力兼用端子をアナログ信号の入力にも兼用
するために、前記図3に示すものに対して、図5と同様
にA/Dコンバータ21を追加するようにしている。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit for a one-chip microcomputer according to a fourth embodiment of the present invention. In this semiconductor integrated circuit, an A / D converter 21 is added to the one shown in FIG. 3 similarly to FIG. 5 in order to use the input / output terminal also for inputting an analog signal.

【0042】この実施の形態に係る半導体集積回路にお
いても、図5に示す第3の実施の形態のものと同様の理
由により、従来回路に比べて消費電流を削減することが
できると共に図9に示す従来回路のようなアナログ使用
許可ラッチが不要となり、その分だけチップサイズの小
形化を図ることができる。
Also in the semiconductor integrated circuit according to this embodiment, for the same reason as that of the third embodiment shown in FIG. 5, the current consumption can be reduced as compared with the conventional circuit, and FIG. The analog use permission latch as in the conventional circuit shown is unnecessary, and the chip size can be reduced accordingly.

【0043】なお、上記第3及び第4の実施の形態に係
る半導体集積回路において、クロックドインバータ17の
代わりにトライステート・バッフア回路を用いることも
できる。
In the semiconductor integrated circuits according to the third and fourth embodiments, a tri-state buffer circuit can be used instead of the clocked inverter 17.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
入出力兼用端子を入力端子として用いる際の消費電流の
削減を図ることができる。さらに、入出力兼用端子を入
力端子として用いる他にアナログ信号の入力にも兼用す
る際に、従来よりもチップサイズの小形化を図ることが
できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to reduce current consumption when the input / output terminal is used as an input terminal. Furthermore, when the input / output terminal is used not only as an input terminal but also for inputting an analog signal, the chip size can be made smaller than in the conventional case.

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

【図1】この発明を1チップ・マイクロコンピュータ用
半導体集積回路に実施した第1の実施の形態による概略
的な構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration according to a first embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit for a one-chip microcomputer.

【図2】図1の半導体集積回路で使用されるCMOS型
NOR回路の詳細な回路図。
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of a CMOS NOR circuit used in the semiconductor integrated circuit of FIG. 1;

【図3】この発明を1チップ・マイクロコンピュータ用
半導体集積回路に実施した第2の実施の形態による概略
的な構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration according to a second embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit for a one-chip microcomputer;

【図4】図3の半導体集積回路で使用されるCMOS型
NAND回路の詳細な回路図。
FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a CMOS type NAND circuit used in the semiconductor integrated circuit of FIG. 3;

【図5】この発明を1チップ・マイクロコンピュータ用
半導体集積回路に実施した第3の実施の形態による概略
的な構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration according to a third embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit for a one-chip microcomputer.

【図6】この発明を1チップ・マイクロコンピュータ用
半導体集積回路に実施した第4の実施の形態による概略
的な構成を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration according to a fourth embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit for a one-chip microcomputer.

【図7】入出力兼用端子を用いた従来の1チップ・マイ
クロコンピュータ用半導体集積回路の概略的な構成を示
すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional one-chip microcomputer semiconductor integrated circuit using input / output terminals.

【図8】図7の半導体集積回路で使用されるCMOSイ
ンバータの入力電圧−電流特性を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing input voltage-current characteristics of a CMOS inverter used in the semiconductor integrated circuit of FIG. 7;

【図9】入出力兼用端子をアナログ信号の入力にも兼用
するようにした従来の1チップ・マイクロコンピュータ
用半導体集積回路の概略的な構成を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional one-chip microcomputer semiconductor integrated circuit in which an input / output terminal is also used for inputting an analog signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…データバス、 12…CPU、 13…入出力データラッチ、 14…出力データラッチ、 15…バスバッファ、 16…入出力兼用端子、 17…クロックドインバータ、 18…CMOS型NOR回路、 19…インバータ、 20…CMOS型NAND回路、 21…A/Dコンバータ。 11 data bus, 12 CPU, 13 input / output data latch, 14 output data latch, 15 bus buffer, 16 input / output terminal, 17 clocked inverter, 18 CMOS type NOR circuit, 19 inverter , 20 ... CMOS type NAND circuit, 21 ... A / D converter.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入出力兼用端子と、 上記端子から出力すべきデータを保持するデータ保持回
路と、 上記データ保持回路と上記端子との間に設けられ、デー
タの出力期間に上記データ保持回路で保持されているデ
ータに応じたデータを出力し、それ以外の期間では出力
がハイ・インピーダンス状態に設定されるデータ出力回
路と、 パルス状の信号が供給され、このパルス状の信号が供給
されている期間に上記端子に供給されるデータに応じた
データを内部に出力するデータ取込回路とを具備したこ
とを特徴とする半導体集積回路。
An input / output terminal; a data holding circuit for holding data to be output from the terminal; and a data holding circuit provided between the data holding circuit and the terminal. A data output circuit that outputs data corresponding to the held data and outputs are set to a high-impedance state during other periods, and a pulse signal is supplied, and the pulse signal is supplied. A data acquisition circuit for outputting data corresponding to data supplied to the terminal during a certain period.
【請求項2】 入出力兼用端子と、 上記端子から出力すべきデータを保持するデータ保持回
路と、 上記データ保持回路と上記端子との間に設けられ、デー
タの出力期間に上記データ保持回路で保持されているデ
ータに応じたデータを出力し、それ以外の期間では出力
がハイ・インピーダンス状態に設定されるデータ出力回
路と、 パルス状の信号が供給され、このパルス状の信号が供給
されている期間に上記端子に供給されるデータに応じた
データを内部に出力するデータ取込回路と、 上記端子に供給されるアナログ信号をディジタルデータ
に変換して内部に出力するA/D変換回路とを具備した
ことを特徴とする半導体集積回路。
2. An input / output terminal, a data holding circuit for holding data to be output from the terminal, and a data holding circuit provided between the data holding circuit and the terminal. A data output circuit that outputs data corresponding to the held data and outputs are set to a high-impedance state during other periods, and a pulse signal is supplied, and the pulse signal is supplied. A data capture circuit for internally outputting data corresponding to the data supplied to the terminal during a certain period; an A / D conversion circuit for converting an analog signal supplied to the terminal to digital data and outputting the digital data to the inside; A semiconductor integrated circuit characterized by comprising:
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