JPH11103244A - 出力バッファ遅延調整回路 - Google Patents

出力バッファ遅延調整回路

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JPH11103244A
JPH11103244A JP9262090A JP26209097A JPH11103244A JP H11103244 A JPH11103244 A JP H11103244A JP 9262090 A JP9262090 A JP 9262090A JP 26209097 A JP26209097 A JP 26209097A JP H11103244 A JPH11103244 A JP H11103244A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】出力バッファに入力される同時動作信号を遅延
素子の挿入により分散させる際、設計段階での遅延調整
作業を不要とする。 【解決手段】ディレイ回路2,3,4は、遅延素子が連
なったディレイ素子群であり、出力バッファ5,6,7
への出力信号を遅延させるための入力端子を通常信号用
及び遅延調整用の2つ有し、切り換えて使う。分周回路
1は、遅延調整用信号を生成し、ディレイ回路に入力す
る。位相比較及びディレイ回路制御回路8は、分周回路
からの信号が、ディレイ回路を通った後、それぞれの出
力信号Sa,Sb,Scの遅延量の比較を行い、ディレ
イ回路の遅延量を決める制御信号Ca,Cb,Ccを生
成する。出力バッファの遅延調整は、製品段階で通常信
号が入力される以前の電源投入時に自動的に行われるの
で、設計段階での遅延素子挿入による遅延調整は不要に
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は出力バッファ自動遅
延調整回路に関し、特に1つの半導体集積回路上に構成
され入力データ信号の緩衝出力を行う複数の出力バッフ
ァの同時動作時の各出力タイミングの分散を図る出力バ
ッファ遅延調整回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の出力バッファ遅延調整回
路は、例えば特開平7−249976号公報に示される
ように、半導体集積回路において、複数の出力バッファ
回路の同時出力による基準電位のふらつきにより発生す
るノイズ等の障害を解消するために、各出力バッファの
出力タイミングに異なる遅延を与え分散させることを目
的として用いられる。
【0003】図6は、従来の出力バッファ遅延調整回路
の一例を示すブロック図である。処理回路91は、遅延
制御部92の制御により、データ入力をデータ出力とし
て出力バッファ93に引き渡す。遅延制御部92の遅延
回路921は、外部制御信号入力により、設計時に決定
された遅延量の付加を行い処理回路91を制御する。処
理回路91の各F/F(フリップ・フロップ)911,
912は、遅延回路921により、データ入力を対応す
る出力バッファ93に引き渡す。その際、F/F911
の入力クロックと、F/F912の入力クロックとは、
遅延回路921の設計時に決定されている遅延量だけ、
位相が異なる。従って、F/F911と、F/F912
との各出力データは、遅延回路921に設定された遅延
量だけ、出力位相が異なる。遅延をつけるか否かの制御
は、制御入力信号で行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の出力バ
ッファ遅延調整回路では、設計段階で出力データの遅延
量を固定的に決定しているため、設計データの誤差や半
導体集積回路の微細加工上での製造ばらつきによる影響
を受けて、製品段階での出力データの遅延量がばらつい
てしまい、分散の効果が薄れてしまう。この際、製品段
階で出力データの遅延量を外部信号からの操作で固定遅
延量を付けるか付けないかの制御はできるが、任意の遅
延量に変更できない。すなわち、設計段階で適正な補正
遅延量の予測ができず、遅延回路の調整が面倒になって
いる。
【0005】本発明の目的は、半導体集積回路の製造ば
らつきに影響を受けず、適正な遅延量をもつ出力データ
信号を得る出力バッファ遅延調整回路を提供することに
ある。
【0006】本発明の他の目的は、製品段階でも出力デ
ータ信号の遅延量を変更可能とする出力バッファ遅延調
整回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の出力バッファ遅
延調整回路は、1つの半導体集積回路上に構成され入力
データ信号の緩衝出力を行う複数の出力バッファの同時
動作時の各出力タイミングの分散を図る出力バッファ遅
延調整回路において、遅延調整用信号を発生する遅延調
整用信号発生手段と、信号の遅延量が調整可能であり、
入力された信号に指定された遅延量の遅延を与えて対応
する前記出力バッファに入力させる複数の遅延手段と、
前記各遅延手段の遅延量調整時に、前記入力データ信号
の代わりに前記遅延調整用信号を前記遅延手段に入力し
出力された信号の遅延量が指定された値になるように制
御し、遅延量調整後に前記入力データ信号を前記遅延手
段に入力させる制御手段とを有する。
【0008】また、上記構成において、前記遅延手段
が、互いに異なる遅延量を有する複数の遅延素子と、前
記複数の遅延素子のいずれかを選択する第1の選択手段
と、前記入力データ信号と前記遅延調整用信号とのいず
れかを選択する第2の選択手段とを有し、前記制御手段
からの制御信号に基づいて、前記第2の選択手段で選択
した信号を前記第1の選択手段で選択した遅延素子を通
して対応する前記出力バッファに入力させる構成とする
ことができる。
【0009】あるいは、前記制御手段が、前記各遅延手
段の遅延量調整時に、選択した2つの遅延手段間の前記
遅延調整用信号の遅延量の差が指定された値になるよう
に制御することを選択した2つの遅延手段の組み合わせ
を順次1つずつずらしながら行う構成とすることができ
る。
【0010】あるいは、前記遅延調整用信号発生手段
が、前記遅延調整用信号をシステムクロックを分周して
作成する構成とすることができる。
【0011】あるいは、前記制御手段に対する前記各遅
延手段の遅延量の指定値を外部より変更自在に入力する
構成とすることができる。
【0012】あるいは、前記制御手段による前記各遅延
手段の遅延量の調整を電源投入時に行う構成とすること
ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0014】図1は本発明の実施の形態例を示すブロッ
ク図である。図1において本例の出力バッファ遅延調整
回路は、出力バッファ5,6,7とともに半導体集積回
路として構築され、分周回路1と、データ入力数分のデ
ィレイ回路2,3,4と、位相比較及びディレイ回路制
御回路8とを有する。分周回路1は、遅延調整用に使う
疑似入力信号(クロック分周信号)を生成し、ディレイ
回路2,3,4に入力する。ディレイ回路2,3,4
は、ディレイ素子が連なったディレイ素子群である。位
相比較及びディレイ回路制御回路8は、分周回路1から
の信号が、ディレイ回路2,3,4を通った後、それぞ
れの出力信号Sa,Sb,Scの遅延量の比較を行い、
ディレイ回路2,3,4の遅延量を決める制御信号C
a,Cb,Ccを出力する。
【0015】なお上記遅延調整は、通常の信号が入力さ
れる以前の電源投入時に行われる。
【0016】図2は、図1に示す位相比較及びディレイ
回路制御回路8の詳細構成例を示すブロック図である。
図2において、位相比較及びディレイ回路制御回路8
は、選択回路81と、比較器82と、制御回路83とを
有する。選択回路81の各入力信号Sa,Sb,Sc
は、各ディレイ回路2,3,4を通った分周回路1から
の疑似入力信号(クロック分周信号)であり、選択回路
81によりまず、全入力信号Sa,Sb,Scのうち任
意の2つの信号が選択される。比較器82により選択さ
れた2つの入力信号の位相が比較され、進んでいる/遅
れているかの結果を得る。外部遅延量制御信号によって
指定された位相差になるまで制御回路83に進め/遅れ
ろの信号を出力する。制御回路83は、比較器82から
の入力信号指示により、対応するディレイ回路2,3,
4に制御信号Ca,Cb,Ccを出力する。
【0017】選択された入力信号Sa,Sb,Scのう
ち2つの信号が、指定された位相差になった時点で、次
の2つの信号を選択し、上記と同様な手順で指定された
位相差を付けていく。すべての入力信号Sa,Sb,S
cについて指定された位相差を付けた時点で、各ディレ
イ回路2,3,4へ位相差付加完了を知らせる切替信号
を出力する。
【0018】図3は、図1に示すディレイ回路2,3,
4の詳細構成例を示すブロック図である。図3において
各ディレイ回路2,3,4は同一の構成であり、それぞ
れ、遅延素子21,22,23と、トライステート回路
24,25,26と、切替回路27と、カウンタ/デコ
ーダ回路28とを有している。各遅延素子21,22,
23は、それぞれ異なる遅延量を有する(例えば、遅延
素子21の遅延量<遅延素子22の遅延量<遅延素子2
3の遅延量)。トライステート回路24,25,26
は、カウンタ/デコーダ回路28からの入力により、い
ずれか1つのトライステートのみが、アクティブ状態と
なる。切替回路27は、位相比較及びディレイ回路制御
回路8からの切替信号により、疑似入力信号と通常信号
との切替えを行う。
【0019】次に、本例の出力バッファ遅延調整回路の
動作について、図1,図2,図3とともに図4のタイミ
ング図を参照して説明する。
【0020】半導体集積回路の電源が入り、システムク
ロックが半導体集積回路に供給された直後から、ディレ
イ回路2,3,4は、分周回路1からの疑似入力(シス
テムクロックの分周信号)を選択し、初期状態では遅延
量が中間の遅延素子22を通過し、データを出力する。
【0021】次に、外部遅延量制御信号により指定され
た位相差tになるまで、遅延素子21,22,23の切
替えを行い、遅延量を増加もしくは減少させていく。す
なわち、位相比較及びディレイ回路制御回路8におい
て、ディレイ回路2,3,4からの入力信号Sa,S
b,Scの内、例えばSa,Sbを選択し、位相を比較
する。外部遅延量制御信号により指定された位相差tに
なるまで、信号Sbに対応するディレイ回路3に対して
制御信号を出力し、ディレイ回路3は制御信号により、
カウンタ/デコーダ回路28をカウントアップもしくは
カウントダウンさせることにより、遅延素子22から遅
延素子23、もしくは遅延素子22から遅延素子21に
切替えを行い、出力データの遅延量を増加もしくは減少
させていく。
【0022】位相比較及びディレイ回路制御回路8の制
御回路83は、入力信号Sa及びSbの位相差tが指定
された値になったところで、選択回路81に対し入力信
号Sb,Scを選択する指示を出す。
【0023】入力信号Sb,Scについても、入力信号
Sa,Sbのときと同様な動作を行い、位相差tを確立
する。図4はその時の入力信号Sa,Sb,Scの状態
を示すタイミングチャートである。
【0024】各入力信号Sa,Sb,Scの位相差t
が、確立されたところで位相比較及びディレイ回路制御
回路8は、ディレイ回路2,3,4に対し、疑似入力信
号から通常信号へ切替えを行う切替信号を出力し、通常
信号(データ信号)の選択を行う。各通常信号は同時に
対応するディレイ回路2,3,4に入力されるが、設定
された位相差tをもって各出力バッファ5,6,7に入
力される。これにより、出力バッファ5,6,7の同時
動作を防止することができる。
【0025】次に、図1に示す出力バッファ遅延調整回
路の変形例を図5に示す。図5を参照すると、ディレイ
回路102とディレイ回路103との間には、出力バッ
ファ104,106の数に応じて、いくつものディレイ
回路を作ることができる。従って、出力データの数に制
限無く位相差調整が可能である。また、位相比較及びデ
ィレイ回路制御回路108への外部遅延量制御入力信号
を複数本にし、ディレイ回路内の異なる遅延量をもつデ
ィレイ素子を増加させることにより、各出力毎に基準デ
ータ出力に対し、色々な位相差の出力データを作り出す
ことが可能である。分周回路101は分周回路1と同様
にシステムクロックを分周して疑似入力信号を作成す
る。
【0026】以上説明したように、本発明の出力バッフ
ァ遅延調整回路は、半導体集積回路の製品段階で出力バ
ッファの遅延調整を行うことができる。具体的には、信
号に遅延を与えるディレイ回路内に遅延素子の切替え手
段を、位相比較及びディレイ回路制御回路内にこの遅延
素子の切替えを制御する遅延量制御手段を有し、出力バ
ッファの遅延量を変更可能としている。このため、製造
ばらつきも含んだ遅延調整が可能である。また、外部信
号により遅延量制御が可能なため、製品段階で、出力バ
ッファの遅延量を変更可能である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体集積回路の製品段階において出力バッファの遅延量
を精度よく調整,変更可能なので、半導体集積回路の設
計段階における出力バッファの遅延調整は不要となると
ともに、半導体集積回路の出力データのタイミング規格
にマージンが得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例を示すブロック図であ
る。
【図2】図1に示す位相比較及びディレイ回路制御回路
の詳細構成例を示すブロック図である。
【図3】図1に示すディレイ回路の詳細構成例を示すブ
ロック図である。
【図4】信号Sa,Sb,Scの位相調整状態を示すタ
イミングチャートである。
【図5】図1に示す出力バッファ遅延調整回路の変形例
を示すブロック図である。
【図6】従来の出力バッファ遅延調整回路の構成例を示
す図面である。
【符号の説明】
1,101 分周回路 2,3,4,102,103 ディレイ回路 5,6,7,105,106 出力バッファ 8,108 位相比較及びディレイ回路制御回路 21,22,23 遅延素子 24,25,26 トライステート回路 27 切替回路 28 カウンタ/デコーダ回路 81 選択回路 82 比較器 83 制御回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つの半導体集積回路上に構成され入力
    データ信号の緩衝出力を行う複数の出力バッファの同時
    動作時の各出力タイミングの分散を図る出力バッファ遅
    延調整回路において、 遅延調整用信号を発生する遅延調整用信号発生手段と、 信号の遅延量が調整可能であり、入力された信号に指定
    された遅延量の遅延を与えて対応する前記出力バッファ
    に入力させる複数の遅延手段と、 前記各遅延手段の遅延量調整時に、前記入力データ信号
    の代わりに前記遅延調整用信号を前記遅延手段に入力し
    出力された信号の遅延量が指定された値になるように制
    御し、遅延量調整後に前記入力データ信号を前記遅延手
    段に入力させる制御手段とを有することを特徴とする出
    力バッファ遅延調整回路。
  2. 【請求項2】 前記遅延手段が、互いに異なる遅延量を
    有する複数の遅延素子と、前記複数の遅延素子のいずれ
    かを選択する第1の選択手段と、前記入力データ信号と
    前記遅延調整用信号とのいずれかを選択する第2の選択
    手段とを有し、前記制御手段からの制御信号に基づい
    て、前記第2の選択手段で選択した信号を前記第1の選
    択手段で選択した遅延素子を通して対応する前記出力バ
    ッファに入力させることを特徴とする請求項1記載の出
    力バッファ遅延調整回路。
  3. 【請求項3】 前記制御手段が、前記各遅延手段の遅延
    量調整時に、選択した2つの遅延手段間の前記遅延調整
    用信号の遅延量の差が指定された値になるように制御す
    ることを選択した2つの遅延手段の組み合わせを順次1
    つずつずらしながら行うことを特徴とする請求項1記載
    の出力バッファ遅延調整回路。
  4. 【請求項4】 前記遅延調整用信号発生手段が、前記遅
    延調整用信号をシステムクロックを分周して作成するこ
    とを特徴とする請求項1記載の出力バッファ遅延調整回
    路。
  5. 【請求項5】 前記制御手段に対する前記各遅延手段の
    遅延量の指定値を外部より変更自在に入力することを特
    徴とする請求項1記載の出力バッファ遅延調整回路。
  6. 【請求項6】 前記制御手段による前記各遅延手段の遅
    延量の調整を電源投入時に行うことを特徴とする請求項
    1記載の出力バッファ遅延調整回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6583649B2 (en) 2000-01-24 2003-06-24 Nec Corporation Signal transmission apparatus for setting delay amount based on operational speed
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