JPH11145298A - Lsiの機能ブロック間におけるデータ送受信システム - Google Patents

Lsiの機能ブロック間におけるデータ送受信システム

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JPH11145298A
JPH11145298A JP31176697A JP31176697A JPH11145298A JP H11145298 A JPH11145298 A JP H11145298A JP 31176697 A JP31176697 A JP 31176697A JP 31176697 A JP31176697 A JP 31176697A JP H11145298 A JPH11145298 A JP H11145298A
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data
function block
wiring
functional block
block
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JP31176697A
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Yukio Yamazaki
幸男 山▲崎▼
Yutaka Kosuge
豊 小菅
Chiyoko Yamamoto
知世子 山本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LSI内の機能ブロック間の配線数をできる
だけ少なくし、信号の流れを考慮した機能ブロックのレ
イアウトを実現する。 【解決手段】 機能ブロック間をカスケード接続して、
多重化されたシリアルデータを伝送する。各機能ブロッ
ク内には、前段機能ブロックから受信したシリアルデー
タを受信する受信手段と、自機能ブロックから次段機能
ブロックへ送出するデータを多重化してシリアルデータ
を形成し、かつ前段機能ブロックから受信したシリアル
データに続けて、上記形成されたシリアルデータを後段
機能ブロックへ送出する送信手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LSIの各機能ブ
ロックにおけるデータ送受信システムに関する。さらに
詳しくは、本発明は、LSI内の機能ブロック間の配線
数を少なくして、LSIの設計段階において、LSI内
の各機能ブロックのレイアウトを行う場合、配線による
制約をできるだけ少なくして、LSIの設計を容易にす
るのに好適なLSIの機能ブロック間におけるデータ送
受信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の急激なLSIの大規模化、多機能
化に伴い、各機能ブロックの回路規模以上に、LSI内
の各機能ブロックのレイアウトの良否が、LSI開発の
実現性を左右することがある。すなわち、LSIのイン
プリメンテーション技術が重要視されている。このた
め、LSI内の配線数はLSI開発の重要なファクター
となり、信号の流れを考慮した、できるだけ少ない配線
数となるレイアウトが要求されている。
【0003】図6は従来の配線を示すブロック図であ
る。図6はLSI内部を示す図であり、機能ブロック1
0〜15、及び矢印で示す配線、及び入力端子IN1〜
IN9、出力端子OUT1〜OUT4、同じく出力端子
MONITOR,FTPOUTから構成されている。図
6において、例えば、機能ブロック10は、図示するよ
うに、入力端子IN1,IN2から入力される信号を処
理して出力端子OUT1へ信号を出力する。他の機能ブ
ロック11〜15も、機能ブロック10と同様の働きを
する。
【0004】図6において、機能ブロック16は、デー
タ収集用の機能ブロックであり、各機能ブロック10〜
15に入出力される信号を全て収集し、パラレル/シリ
アル変換し、決められたフォーマットに多重変換して、
端子MONITORへ出力する。なお、機能ブロック1
6から端子FTPOUTへ出力される信号は、端子MO
NITORへ機能ブロック16から出力される信号の先
頭位置と最終位置を示すフレーム同期信号である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図6に示す従来例にお
いては、データ収集用の機能ブロック16を設け、該機
能ブロック16に対して、端子IN1〜IN9,OUT
1〜OUT4を介してLSIに入出力される全ての信号
を端子MONITORへ送っている。そのため、各機能
ブロック10〜15と機能ブロック16間の配線数が多
くなり、各機能ブロックの回路規模以上に、上記配線が
LSI設計上の制約となる問題点がある。
【0006】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
み為されたもので、LSI内の機能ブロック間の配線数
をできるだけ少なくし、信号の流れを考慮した機能ブロ
ックのレイアウトを実現するのに好適なLSIの機能ブ
ロック間におけるデータ送受信システムを提供すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロ
ック図である。
【0008】請求項1に記載の発明は、前段機能ブロッ
ク1と自機能ブロック2との間で多重化されたシリアル
データを伝送するため、前段機能ブロック1と自機能ブ
ロック2とをカスケード接続する第1の配線L1と、自
機能ブロック2と後段機能ブロック3との間で多重化さ
れたシリアルデータを伝送するため、自機能ブロック2
と後段機能ブロック3とをカスケード接続する第2の配
線L2と、自機能ブロック2内に設けられ、前段機能ブ
ロック1から第1の配線L1を介して自機能ブロック2
へ送られたシリアルデータを受信する受信手段21と、
自機能ブロック2内に設けられ、自機能ブロック2から
後段機能ブロック3へ送出するデータを多重化し、かつ
前段機能ブロックから受信したシリアルデータに続け
て、上記多重化して形成したシリアルデータを第2の配
線L2を介して送出する送信手段22とを備えて成るこ
とを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のLSIの機能ブロック間におけるデータ送受信システ
ムにおいて、前段機能ブロック1は、前段機能ブロック
1から自機能ブロック2へ第1の配線L1を介して伝送
されるシリアルデータの先頭データ位置を示す第1のタ
イミングパルス及び最終データ位置を示す第2のタイミ
ングパルスを形成し、形成された第1、第2のタイミン
グパルスを自機能ブロック2へ伝送する第3の配線L3
と、自機能ブロック2は、自機能ブロック2から後段機
能ブロック3へ第2の配線L2を介して伝送されるシリ
アルデータの先頭データ位置を示す第3のタイミングパ
ルスと、最終データ位置を示す第4のタイミングパルス
を形成し、形成された第3、第4のタイミングパルスを
後段機能ブロック3へ伝送する第4の配線L4を備えた
ことを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
のLSIの機能ブロック間におけるデータ送受信システ
ムにおいて、前段機能ブロック1は、システムクロック
を前段機能ブロック1から自機能ブロック2へ伝送する
第5の配線L5と、自機能ブロック2は、システムクロ
ックを自機能ブロック2から後段機能ブロック3へ伝送
する第6の配線L6を備えたことを特徴とする。
【0011】請求項1に記載の発明によれば、前段機能
ブロック1と自機能ブロック2間、及び自機能ブロック
2と後段機能ブロック3間が、それぞれカスケード接続
される。したがって、機能ブロック間にはデータをシリ
アル伝送する1本の配線(L1,L2)だけを設ければ
良く、配線数を最小限に押さえることが可能になる。ま
た、請求項1に記載の発明によれば、各機能ブロックを
信号の流れに沿って配置することが可能になる。
【0012】請求項2に記載の発明によれば、前段機能
ブロック1と自機能ブロック2間、及び自機能ブロック
2と後段機能ブロック3間で伝送されるシリアルデータ
の先頭データ位置及び最終データ位置を示すタイミング
信号が、第3の配線L3,第4の配線L4を介して伝送
される。したがって、機能ブロック間にはデータをシリ
アル伝送する1本の配線(L1,L2)と上記2つのタ
イミング信号を伝送する少なくとも2本の配線(L3,
L4)だけを設ければ良く、配線数を最小限に押さえる
ことが可能になる。また、請求項2に記載の発明によれ
ば、各機能ブロック1〜3を信号の流れに沿って配置す
ることが可能になる。
【0013】請求項3に記載の発明によれば、前段機能
ブロック1がシステムクロックを自段機能ブロック2に
送出し、自機能ブロック2がシステムクロックを後段機
能ブロックに送出する。したがって、各機能ブロックが
システムクロックを含めてカスケード接続されるため、
各機能ブロック間の配線数を最小限に押さえることが可
能になり、各機能ブロックを信号の流れに沿って配置す
ることが可能になる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示す実施の形
態について説明する。図2は、本発明の実施の形態を示
すブロック図であり、図3は図2に示す実施の形態の動
作を示すタイムチャートである。この実施の形態は、請
求項1,2,3に記載の発明に対応するものである。こ
こで、請求項1に記載した第1、第2の配線は、図2に
示す配線Lab1,Lbc1,Lcd1,Lde1,L
ef1に対応している。また、請求項2に記載した第
3、第4の配線は、図2に示す配線Lab2,Lbc
2,Lcd2,Lde2,Lef2に対応している。
【0015】なお、図2に示す実施の形態において、各
機能ブロックA〜Fは、どこからでも容易にシステムク
ロックを得られるように、システムクロックの配線が成
されているものとする。図2において、機能ブロックA
は端子IN1,IN2からデータI1,I2を受けて、
所定の処理を施した後、データO1を端子OUT1へ出
力する。機能ブロックAは、上記の動作と並行して、図
3に示すように、データI1,I2,O1を多重化し、
配線Lab1を介して機能ブロックBへ出力する。ま
た、機能ブロックAは、データI1,I2,O1の先頭
データI1の出力タイミングを示すデータa1と最終デ
ータO1の出力タイミングを示すデータa2を、配線L
ab2を介して出力する。ここで、配線Lab2はa1
用の1本の配線とa2用の1本の配線とから構成され、
計2本の配線となっている。なお、図3において、cl
kはシステムクロックを示している。
【0016】同様に、機能ブロックBは端子IN3,I
N4からデータI3,I4を受けて、所定の処理を施し
た後、データO2を端子OUT2へ出力する。機能ブロ
ックBは、上記の動作と並行して、図3に示すように、
機能ブロックAから受けたデータI1,I2,O1と上
記データI3,I4,O2を多重化して、配線Lbc1
を介して機能ブロックCへ出力する。また、機能ブロッ
クBは、データI1〜O2の先頭データI1の出力タイ
ミングを示すデータb1と最終データO2の出力タイミ
ングを示すデータb2を、配線Lbc2を介して機能ブ
ロックCへ出力する。ここで、配線Lbc2はb1用の
1本の配線とb2用の1本の配線とから構成され、計2
本の配線となっている。
【0017】機能ブロックCは、端子IN5からデータ
I5を受ける。また、機能ブロックCは、上記の動作と
並行して、図3に示すように、機能ブロックBから受け
たデータI1〜O2と上記データI5を多重化して、配
線Lcd1を介して機能ブロックDへ出力する。また、
機能ブロックCは、データI1〜I5の先頭データI1
の出力タイミングを示すデータc1と最終データI5の
出力タイミングを示すデータc2を、配線Lcd2を介
して機能ブロックDへ出力する。ここで、配線Lcd2
はc1用の1本の配線とc2用の1本の配線とから構成
され、計2本の配線となっている。
【0018】機能ブロックDは、端子IN6からデータ
I6を受けて、所定の処理を施した後、データO3を端
子OUT3へ出力する。機能ブロックDは、上記の動作
と並行して、図3に示すように、機能ブロックCから受
けたデータI1〜I5と上記データI6,O3を多重化
して、配線Lde1を介して機能ブロックEへ出力す
る。また、機能ブロックDは、データI1〜O3の先頭
データI1の出力タイミングを示すデータd1と最終デ
ータO3の出力タイミングを示すデータd2を、配線L
de2を介して出力する。ここで、配線Lde2はd1
用の1本の配線とd2用の1本の配線とから構成され、
計2本の配線となっている。
【0019】機能ブロックEは、端子IN7,IN8か
らデータI7,I8を受ける。機能ブロックEは、上記
の動作と並行して、図3に示すように、機能ブロックD
から受けたデータI1〜O3と上記データI7,I8を
多重化して、配線Lef1を介して機能ブロックFへ出
力する。また、機能ブロックEは、データI1〜I8の
先頭データI1の出力タイミングを示すデータe1と最
終データI8の出力タイミングを示すデータd2を、配
線Lde2を介して出力する。ここで、配線Lef2は
e1用の1本の配線とe2用の1本の配線とから構成さ
れ、計2本の配線となっている。
【0020】機能ブロックFは、端子IN9からデータ
I9を受けて、所定の処理を施した後、データO4を端
子OUT4へ出力する。機能ブロックFは、上記の動作
と並行して、図3に示すように、機能ブロックEから受
けたデータI1〜I8と上記データI9,O4を多重化
して、配線Lout1を介して端子MONITORへ出
力する。また、機能ブロックFは、データI1〜O4の
先頭データI1の出力タイミングを示すデータと最終デ
ータの出力タイミングを示すデータとを、配線Lout
2を介して出力する。
【0021】上記した実施の形態によれば、各機能ブロ
ックがカスケード接続されるため、各機能ブロック間の
配線数を最小限に押さえることが可能になる。また、上
記した実施の形態では、ブロック間の配線数は、Lab
1,Lbc1等が1本、Lab2,Lbc2等が2本の
配線であり、各機能ブロック間を3本の配線で接続する
ことが出来る。しかも、各機能ブロックA〜Fを信号の
流れに沿って配置することが可能になる。
【0022】図4は、図2に示す機能ブロックBにおけ
るデータの受信部BRと送信部BSの詳細を示すブロッ
ク図である。ここで、受信部BRは請求項1に記載の受
信手段に対応し、送信部BSは請求項1に記載の送信手
段に対応している。また、図5は、図4に示す受信部B
Rと送信部BRの動作を示すタイムチャートである。さ
らに、図2に示す他の機能ブロックA,C〜Fは、図4
に示す受信部BRと送信部BSと同様の受信部と送信部
を備えて構成されている。
【0023】図4に示すように、ブロックBの受信部B
Rは、入力データイネーブル制御回路21とイネーブル
信号等形成回路22とから構成されている。また、ブロ
ックBの送信部BSは、ラッチ回路23とパラレル/シ
リアル変換回路(図中、P/Sと記載する)24とセレ
クタ25とフリップフロップ26と追加データ出力制御
回路27とラッチ制御回路28とラッチインヒビット制
御回路29とから構成されている。
【0024】図4に示すように、機能ブロックAから入
力される入力データI1,I2,O1は、入力データイ
ネーブル制御回路21に入力される。また、図5から明
らかなように、入力データI1,I2,O1の先頭デー
タI1の出力タイミングを示すデータa1がイネーブル
信号等形成回路22に入力され、イネーブル信号等形成
回路22は信号PO1を図5に示すタイミングで出力
し、入力データイネーブル制御回路21を動作可能にす
る。したがって、入力データI1,I2,O1は、入力
データイネーブル制御回路21から図5に示すタイミン
グで信号E−OUTとして出力され、セレクタ25の端
子S1に順次入力される。
【0025】他方において、機能ブロックBに入力され
たデータI3,I4と機能ブロックBから端子OUT2
へ出力されるデータO2は、図5に示すタイミングで、
追加データとして、ラッチ回路23に入力される。ラッ
チ回路23は、上記追加データI3,I4,O2をラッ
チする。その後、追加データI3,I4,O3は、シリ
アル/パラレル変換回路24でパラレルデータに変換さ
れ、信号P/S−OUTとして、セレクタ25の端子S
2へ入力される。
【0026】ここで、上記ラッチ回路23のラッチタイ
ミングは、次に様に決定される。すなわち、追加データ
出力制御回路27は、最終データO1の出力タイミング
を示すデータa2を受けて、図5に示すタイミングで信
号PO3をラッチインヒビット制御回路29へ出力す
る。また、ラッチ制御回路28は、図5に示すタイミン
グでラッチタイミング信号PO4を出力する。ラッチイ
ンヒビット制御回路29は、信号PO3,PO4を受け
て、両者が論理値「1」の時に限って、ラッチした信号
をホールドする。したがって、ラッチ回路23に入力さ
れるデータI3,I4,O2は、図5に示すタイミング
でホールド(図5において、HOLDと記載する)され
る。
【0027】パラレル/シリアル変換回路24がパラレ
ル/シリアル変換を実行するタイミングは、次のように
決定される。すなわち、追加データ出力制御回路27
は、最終データO1の出力タイミングを示すデータa2
を受けて、図5に示すタイミングで、信号PO2をパラ
レル/シリアル変換回路24へ出力する。したがって、
パラレル/シリアル変換回路24は、上記信号PO2を
受けて、図5に示すタイミングで、ラッチ回路23から
出力されるデータI3,I4,O2を順次シリアル/パ
ラレル変換して、信号P/S−OUT(図5参照)とし
てセレクタ25へ出力する。
【0028】セレクタ25が端子S1に入力される信号
E−OUT(I1,I2,O1)を選択出力するタイミ
ングと、端子S2に入力されるデータP/S−OUT
(I3,I4,O2)を選択出力するタイミングは、次
に様に決定される。すなわち、追加データ出力制御回路
27は、最終データO1の出力タイミングを示すデータ
a2を受けて、図5に示すタイミングで信号PO3をセ
レクタ25へ出力する。セレクタ25は、信号PO3が
論理値「0」の時、端子S1に入力される信号E−OU
T(I1,I2,O1)を選択出力し、信号PO3が論
理値「1」の時、端子S2に入力される信号P/S−O
UT(I3,I4,O2)を選択出力する。したがっ
て、セレクタ25は、図5に示すタイミングでフリップ
フロップ26へ信号SEL−OUT(データI1,I2
〜I4,O2)を出力する。
【0029】フリップフロップ26は、入力された信号
SEL−OUTを1ビット分だけずらし、送出データ
(データI1,I2〜I4,O2)として、次の機能ブ
ロックCへ出力する機能を有する。また、イネーブル信
号等形成回路22は、データa2の入力タイミングにお
いて、送出データの先頭データI1の出力タイミングを
示すデータb1を出力する。また、追加データ出力制御
回路27は、送出データの最終データO2の出力タイミ
ングを示すデータb2を出力する。追加データ出力制御
回路27は、図示していないが、追加データの数を示す
情報又は送出データの長さを示す情報を得て、上記デー
タb2を形成する。そして、追加データ出力制御回路2
7は、データb2の出力後、その動作を停止する。
【0030】上記した実施の形態においては、入力デー
タの後に追加して送出する追加データは、図3及び図4
から明らかなように、各機能ブロックA〜Fに端子(I
N1,IN2,OUT1等)を介して入出力されるデー
タであるとして説明した。しかし、本発明はこれに限定
されるものではなく、追加データとしては、各機能ブロ
ックA〜Fの内部において生成されるデータであっても
良い。機能ブロックの内部で生成されるデータとして
は、例えば、I1,I2,OUT1等の入出力データが
正常か否かを判定し、正常ではないと判定された場合に
出力されるアラーム信号を挙げることができる。
【0031】また、上記した実施の形態においては、各
機能ブロックA〜Fが容易にシステムクロックclkを
得られるように、LSI内でシステムクロックの配線が
成されているものとして説明した。しかし、本発明はこ
れに限定されるものではなく、各機能ブロックが、シス
テムクロックclkを後段の機能ブロックに送出するよ
うに構成する事により、システムクロックの配線を減ら
すことか可能になる。したがって、各機能ブロックがシ
ステムクロックを含めてカスケード接続されるため、各
機能ブロック間の配線数を最小限に押さえることが可能
になり、各機能ブロックA〜Fを信号の流れに沿って配
置することが可能になる。
【0032】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、前段機
能ブロック1と自機能ブロック2間、及び自機能ブロッ
ク2と後段機能ブロック3間が、それぞれカスケード接
続される。したがって、機能ブロック間にはデータをシ
リアル伝送する1本の配線だけを設ければ良く、配線数
を最小限に押さえることが可能になる。また、各機能ブ
ロックを信号の流れに沿って配置することが可能にな
る。
【0033】請求項2に記載の発明によれば、機能ブロ
ック間にはデータをシリアル伝送する1本の配線と2つ
のタイミング信号を伝送する少なくとも2本の配線だけ
を設ければ良く、配線数を最小限に押さえることが可能
になる。また、各機能ブロックを信号の流れに沿って配
置することが可能になる。請求項3に記載の発明によれ
ば、各機能ブロックがシステムクロックを含めてカスケ
ード接続されるため、各機能ブロック間の配線数を最小
限に押さえることが可能になり、各機能ブロックを信号
の流れに沿って配置することが可能になる。
【0034】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、LSI内の機能ブロック間の配線数をできるだ
け少なくし、信号の流れを考慮した機能ブロックのレイ
アウトを実現するのに好適なLSIの機能ブロック間に
おけるデータ送受信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図。
【図2】本発明の実施の形態を示すブロック図。
【図3】実施の形態の動作を示すタイムチャート。
【図4】受信部と送信部の詳細を示すブロック図。
【図5】受信部と送信部の動作を示すタイムチャート。
【図6】LSIにおける従来の配線の一例を示す図。
【符号の説明】
1 前段機能ブロック 2 自機能ブロック 3 後段機能ブロック A〜F,10〜16 機能ブロック 21 入力データイネーブル制御回路 22 イネーブル信号等形成回路 23 ラッチ回路 24 パラレル/シリアル変換回路(P/S) 25 セレクタ 26 フリップフロップ 27 追加データ出力制御回路 28 ラッチ制御回路 29 ラッチインヒビット制御回路 Lab1,Lbc1,Lcd1,Lde1,Lef1,
Lab2,Lbc2,Lcd2,Lde2,Lef2
配線 BR 受信部 BS 送信部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 知世子 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前段機能ブロックと自機能ブロックとの
    間で多重化されたシリアルデータを伝送するため、前段
    機能ブロックと自機能ブロックとをカスケード接続する
    第1の配線と、 自機能ブロックと後段機能ブロックとの間で多重化され
    たシリアルデータを伝送するため、自機能ブロックと後
    段機能ブロックとをカスケード接続する第2の配線と、 自機能ブロック内に設けられ、前段機能ブロックから上
    記第1の配線を介して自機能ブロックへ送られたシリア
    ルデータを受信する受信手段と、 自機能ブロック内に設けられ、自機能ブロックから後段
    機能ブロックへ送出するデータを多重化し、かつ前段機
    能ブロックから受信したシリアルデータに続けて、上記
    多重化して形成したシリアルデータを上記第2の配線を
    介して送出する送信手段とを備えて成ることを特徴とす
    るLSIの機能ブロック間におけるデータ送受信システ
    ム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のLSIの機能ブロック
    間におけるデータ送受信システムにおいて、 上記前段機能ブロックは、前段機能ブロックから自機能
    ブロックへ第1の配線を介して伝送されるシリアルデー
    タの先頭データ位置を示す第1のタイミングパルス及び
    最終データ位置を示す第2のタイミングパルスを形成
    し、形成された第1、第2のタイミングパルスを自機能
    ブロックへ伝送する第3の配線と上記自機能ブロック
    は、自機能ブロックから後段機能ブロックへ第2の配線
    を介して伝送されるシリアルデータの先頭データ位置を
    示す第3のタイミングパルスと、最終データ位置を示す
    第4のタイミングパルスを形成し、形成された第3、第
    4のタイミングパルスを後段機能ブロックへ伝送する第
    4の配線を備えたことを特徴とするLSIの機能ブロッ
    ク間におけるデータ送受信システム。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のLSIの機能ブロック
    間におけるデータ送受信システムにおいて、 上記前段機能ブロックは、システムクロックを前段機能
    ブロックから自機能ブロックへ伝送する第5の配線と、 上記自機能ブロックは、システムクロックを自機能ブロ
    ックから後段機能ブロックへ伝送する第6の配線を備え
    たことを特徴とするLSIの機能ブロック間におけるデ
    ータ送受信システム。
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