JPH11266158A

JPH11266158A - 信号伝送回路および信号伝送方法

Info

Publication number: JPH11266158A
Application number: JP10066488A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miki; 良雄三木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-09-28
Also published as: US6259383B1

Abstract

(57)【要約】【課題】論理信号の伝送において、同時に変化するビ
ット数の最大値と平均値を低減する。【解決手段】ｎビットの論理信号をｋビット（ｋは１
以上の整数）のみが変化するｍ組（ｍは１以上の整数）
の論理信号の組に変換する論理回路１００と、ｋビット
のみが変化するｍ組の論理信号を伝送する伝送路と、ｋ
ビットのみが変化するｍ組の論理信号を元のｎビットに
よる論理信号に変換する論理回路１０３とを備える。【効果】変化するビット数の最大値はｋとｍの積が上
限となる。また、ｋとｍの積がｎ／２を下回る場合、平
均的なビット変化数も低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はｎビットの論理信号
を伝送する論理回路に係る。特に伝送時に変化するビッ
ト数の最大値、平均値を低減させることにより消費電力
を低減する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロプロセッサに代表される論理Ｌ
ＳＩでは、入出力ピンを介し、複数本数のデータ信号線
が他の論理回路とのデータ伝送のために存在する。例え
ば"PowerPC 601 RISC Microprocessor User's Manual"
に示されているプロセッサでは、メモリアドレス線とし
て３２本、データ線として６４本の信号線が使用されて
いる。

【０００３】特に、データ線はプログラムで要求するデ
ータ数値を外部回路とやり取りするために用いられ、伝
送されるデータの内容はほぼランダムな数値として考え
ることができる。一方、このようなデータ線を駆動する
回路としては”菅野、桜井監訳 MOS LSI設計入門産
業出版”199ページに示されているように、LSI外部の大
きなキャパシタンスを駆動する目的で、駆動能力の大き
な論理ゲートが用いられる。

【０００４】駆動能力の大きな論理ゲートは多量の電荷
を充放電するために、論理回路全体の消費電力削減の観
点からは、その動作頻度を削減することが重要な課題と
なる。

【０００５】以上のような観点から、論理回路を出入り
する信号の変化頻度を抑制する技術として、”Internat
ional Solid-State Circuits Conference(ISSCC '94)
会議録82ページ”に見られるように、組み合わせ論理か
ら発生するグリッジを削減したり、データ数値の表現を
２の補数表現から絶対値表現に変更する方法などが知ら
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、まとま
りある論理回路間のデータ伝送では、駆動力の大きな論
理ゲートが使用されるために、同時に多くのビットが信
号変化すると、電源回路の電圧降下を招き誤動作を生じ
るという問題がある。また、消費電力を削減する観点か
らは、データ伝送する際に変化するビット数を削減する
ことが望ましい。

【０００７】本発明の課題としては、まず第一に同時に
変化するビット数の最大値を一定値以下に抑える回路お
よび方法を与え、電圧降下やノイズによる誤動作を防止
することである。第二に、同時に変化するピット数の平
均値を低減させ、平均的な消費電力を削減することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明は次の構成を提案する。つまりｎビットの
論理信号をｋビット（ｋは１以上の整数）のみが変化す
るｍ組（ｍは１以上の整数）の論理信号の組に変換する
論理回路と、ｋビットのみが変化するｍ組の論理信号を
伝送する伝送路と、ｋビットのみが変化するｍ組の論理
信号を元のｎビットによる論理信号に変換する論理回路
とを備える。

【０００９】これにより、伝送の際に同時に変化するビ
ット数の最大値はｍとｋの積以下となり、特にｍとｋの
積がｎ／２を下回るように設定すると平均的に変化する
ビット数も元のｎビットによる表現に比べて低減され
る。

【００１０】別の見方をすると、第１の回路ブロック
と、第２の回路ブロックと、第１の回路ブロックと第２
の回路ブロックを接続するバスを有する信号処理回路で
あって、第１及び第２の回路ブロック内で伝送される信
号がｎビットの第１の信号であり、バス内で伝送される
信号がｎより大きなビット数を有する第２の信号であ
り、第２の信号の単位時間あたりのビット信号変化の最
大値または平均値は、第１の信号の単位時間あたりのビ
ット信号変化の最大値または平均値よりも小さいことを
特徴とする。

【００１１】例えば、第１の信号でクロック一周期あた
り、最大４つのデータ線のレベルが変化し、平均では２
つのデータ線のレベルが変化するとすると、第２の信号
では、最大でも２つ、平均２つのデータ線のレベルが変
化するように信号を変換する。このようにすることで、
データ伝送のための電力を低減することができる。

【００１２】ここで、データ線という語は、物理的に分
離されたデータ線に限らず、一つのラインの中を例えば
時間的にずらして伝送される複数のデータ信号そのもの
と考えても良い。

【００１３】しかし、このような信号変換を容易にし、
データ転送を高速にするために、第２の信号を伝送する
物理的なデータ線の数を第１の信号を伝送するデータ線
の数よりも多くすることが好ましい。例えば、２値信号
からデータを構成するときの具体構成としては、第１及
び第２の回路ブロック内で第１の信号を伝達する内部デ
ータバスがｎ本のデータ線からなり、バスがｎ本より多
くのデータ線からなる。

【００１４】また、データ変換のためには第１及び第２
の回路ブロック内に、第１の信号と第２の信号の変換を
行う回路を有するようにすることができる。

【００１５】典型的な例では、第１の信号はｎ個の信号
のレベルがそれぞれのビット（1か0）を表すｎビットの
レベル表現論理信号であり、第２の信号はｎ個より多い
個数の信号のレベル変化がそれぞれのビットを表す遷移
表現論理信号である。例えば、第２の信号はｎの整数倍
の個数の信号からなる。

【００１６】データ構成の面から考察すると、本発明は
ｎ進数ｘ桁で表現される第１の信号を処理する第１及び
第２の回路と、第１及び第２の回路の間でｍ進数ｙ桁で
表現される第２の信号をやり取りするバスを有する。こ
のとき、ｎ＜ｍ、ｘ＞ｙであり、第２の信号はｍ列のデ
ータ線を１組とし、これをｙ組用いる。そして、ｍ列の
各データの採る２値のレベルの間の遷移の有無により情
報を伝達する。

【００１７】ごく一般的な例としては、第１の信号は２
進数ｘ桁（例えば４桁）であり、ｘ個（例えば４個）の
データ線のレベルによって各桁の値を表す。そして、第
２の信号は例えば上記ｘ桁の一部分ずつを表す２組のデ
ータ線（例えば４桁のうち上位の２桁と下位の２桁をそ
れぞれ表す２組）からなる。

【００１８】ここで、第２の信号のデータの変化頻度が
できるだけ小さくなるようにすると、消費電力を低減す
ることができる。後に詳細に説明するように、典型的な
例では、第２の信号の各組は４つのデータ線からなる。
ここで各組のデータ線のうち１つだけが変化することに
決めると、変化するデータ線の組み合わせ（４の４倍で
１６とおり）により、４ビットの信号を表すことがで
き、このときのデータ線のレベル変化は単位時間当たり
最大でも２とすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】まず、本発明にて用いるレベル表
現論理信号と遷移表現論理信号の説明と定義を図２、図
３を用いて行う。

【００２０】図２に示した論理信号Ａ,Ｂ,Ｃはそれぞれ
１ビットの信号である。信号Aはレベル表現論理信号の
例であり、いわゆる通常の論理信号として電圧の高い状
態（図中では'1'で表現）と電圧の低い状態（図中では'
0'で表現）の２状態を有している。レベル表現論理信号
は、このように信号の電圧レベルが直接に論理信号とし
ての論理状態に対応している。

【００２１】一方、信号Ｂは遷移表現論理信号の例であ
り、信号レベルが変化すると、必ず論理状態が別状態へ
遷移するという規則で論理信号を伝達する。図２に示し
た例では信号Ａと同様に論理値'1'と'0'を交互に表現し
ている。つまり、遷移表現論理信号では信号のレベルが
変化することが本質であり、レベルそのものには意味は
ない。したがって、信号Ｃのように、信号Ｂと電圧レベ
ルでは逆の信号であっても、信号Ａと同じ論理信号を表
現可能である。

【００２２】以上の信号Ａ，Ｂ，Ｃにおける例では１ビ
ットの論理信号を扱っているため、レベル表現論理信号
と遷移表現論理信号との間に本質的な差異は存在しな
い。

【００２３】信号Ｄは４ビットのレベル表現論理信号の
例であり、下位のb1ビットからb4ビットまで順に０、
２、４、８の重みを付けた２進数を表している。図に示
した例は時間順に６、３、１０、８の数値を伝送する例
を示している。

【００２４】一方、信号Ｅは遷移表現論理信号８ビット
で信号Ｄと同様に６、３、１０、８の数値を伝送する例
である。信号Ｅでは説明上、信号のレベル（'0'または'
1'）を示しているが、意味を持つのは図の左から右への
時間変位に対して、信号のレベルが変化するか否かの情
報である。

【００２５】ここに示す信号Ｅの例では「S11からS14ま
での４ビット、S21からS24までの４ビットそれぞれにお
いて、１ビットのみが変化する」という規則と、図３の
対応表に示した「それぞれの４ビットにおいて変化した
ビットの位置の組み合わせで、伝達しようとする数値を
表す」という二つの規則によって数値を表現する。

【００２６】図３に示す対応表において、'u'はビット
が変化しないことを表し、'c'はそのビットが変化する
ことを表す。４ビットのどの位置が変化するかによっ
て、４通りの場合を表すことができ、その４ビットの組
みが２組み存在することにより、４x４の１６通りの数
値に対応づけることが可能である。

【００２７】図２の信号Ｅにもどり、S11からS24の初期
状態を仮に全て０と仮定すると、最初にS12とS23が変化
することにより、数値６を表す。次にS11とS24が変化す
ることにより、数値３を表現する。以下同様に、図３の
対応関係に基づいて数値１０、８が表現される。このよ
うに、一度に変化するビット数を制限した遷移表現を複
数組み合わせることにより、通常のレベル表現と同様な
数値を表現することが可能である。

【００２８】より一般的には、ｎビットのレベル表現に
よる２進数は２のｎ乗個だけの数値を表現可能であるの
に対して、ｎビット中１ビットしか変化しない遷移表現
をｍ組（ただし、ｎのｍ乗は２のｎ乗以上である）用い
て同様に数値を表現することが可能である。

【００２９】さらに、「同時に変化するビット数はｎビ
ット中ｋビットのみ」という規則、または「同時に変化
するビット数はｎビット中ｋビット以下」という規則の
下でｍ組の遷移表現論理信号を組み合わせて数値を表現
するようにも拡張可能である。なお、上記の説明におい
て、ｎ、ｍ、ｋは１以上の整数である。

【００３０】図１を用いて、以上説明した定義と基本原
理に基づき、本発明の実施の形態を説明する。図１は本
発明における信号電送回路の構成を示す図であり、ＬＴ
変換回路100はレベル表現された通常の入力信号101を遷
移表現論理回路信号に変換し、伝送路102へ送出する。
ＴＬ変換回路103は伝送路102により伝送されてきた遷移
表現論理回路信号を元のレベル表現論理信号へ変換し、
出力信号104として出力する。

【００３１】ＬＴ変換回路100はＬＴ変換組合せ回路105
とトグル回路106から構成されている。ＬＴ変換組み合
わせ回路105はｎビットから成る入力信号101をｍ組の遷
移表現で表す際に、変化するビットに'1'、変化しない
ビットに'0'を対応づけた論理信号を生成する。この生
成された論理信号はトグル回路106に入力される。トグ
ル回路106は各ビットともに同一機能を有しており、'1'
が入力された際には現在保持している論理値とは逆の論
理値を、'0'が入力された際には現在保持している値を
伝送路102へ送出する。

【００３２】ＴＬ変換回路103は受信ラッチ回路107、Ｔ
Ｌ変換組合せ回路108とから構成されている。受信ラッ
チ回路107は伝送路102により送られてくる遷移表現論理
信号を受信し、電圧レベルの変化したビットに'1',変化
しないビットに'0'を出力する。この結果はＴＬ変換組
合せ回路108へ入力される。ＴＬ変換組み合わせ回路108
はＬＴ変換組み合わせ回路105の入出力関係が逆転した
組み合わせ回路であり、変化したビットが'1',変化しな
いビットが'0'で入力されると、その組み合わせによっ
て出力信号104を生成する。

【００３３】以上が本発明の実施形態における構成であ
る。次に４ビットで表される２進数（レベル表現論理信
号）の例を用いて各部の詳細な回路を説明する。

【００３４】図４はＬＴ変換回路100の一例を示す回路
図である。入力信号101a〜101dは入力信号101に対応し
ており、ここでは４ビットの２進数を入力信号とする。
ＬＴ変換組み合わせ回路105は図示された論理回路によ
り実現されている。この組み合わせ論理は図３に示した
対応表の'u'を'0'に、'c'を'1'に変換し、真理値表とし
て読み替えた論理となっている。

【００３５】すなわち、S11が変化するのは入力４ビッ
トの上位b4,b3が'0'の場合であり、この条件をNOR論理
ゲート400は検出している。同様に他の論理ゲートもＬ
Ｔ変換組み合わせ回路105の出力ビットが変化する場合
の条件を検出している。

【００３６】トグル回路106はトグルタイプのフリップ
フロップ401a〜401hにて構成されている。トグルタイプ
のフリップフロップは入力が'1'の場合には現在保持し
ている値の逆の値を出力し、入力が'0'の場合には現在
の値を出力するため、トグル回路106の機能をビット当
たり１フリップフロップにて実現可能である。各フリッ
プフロップの出力は伝送路102の各ビット102a〜102hへ
接続されている。

【００３７】図５には図４に示したＬＴ変換回路に対応
するＴＬ変換回路の例を示す。この回路は伝送路102か
らの入力信号102a〜102hのいずれかが変化する度に新た
な評価結果を出力する自己同期型の回路となっている。
論理ゲート501a〜501hと遅延素子500a〜500hはこの信号
変化を検出するために各ビットに設けられている。また
変化検出部502a〜502fは入力信号102a〜102hのうち変化
したビットに対して'1'を出力する回路である。

【００３８】これらビット毎に設けられた回路は各ビッ
トとも同様に構成されているため、１ビット分のみを説
明する。遅延素子500aによって遅延された入力信号と、
直接の入力信号はどちらも論理ゲート501aにて排他的論
理和の演算が施される。これにより、入力信号が変化し
た場合には遅延素子500aによって定められた時間のパル
ス信号が論理ゲート501aから出力される。

【００３９】論理ゲート503は各ビットからの信号変化
をNOR演算しており、いずれかのビットにおいて信号変
化が生じた場合に負のパルスを発生する。この負のパル
スは変化検出部502aにあるエッジトリガタイプのフリッ
プフロップ504とレベルセンスタイプのフリップフロッ
プ505のクロック信号となっており、それぞれのクロッ
ク入力時における信号を保持する。

【００４０】つまり、フリップフロップ504は入力信号1
02a〜102hの変化する前の値を保持しており、論理ゲー
ト506は該当するビットが変化した場合に'1'を出力す
る。フリップフロップ505は論理ゲート506の出力を保持
する。論理ゲート506の機能は論理ゲート501a〜501hと
等価なため、論理ゲート501a〜501hの出力をそのままフ
リップフロップ505の入力とする構成も可能である。

【００４１】変化検出部502a〜502fからの出力は信号d1
〜d7としてＴＬ変換組合せ回路108へ入力される。この
組み合わせ回路は図３に示した対応表を先の図４のＬＴ
変換回路と同様に真理値表と考えた回路である。このと
き、信号d1はS11に、d2はS12に、d3はS13に、d5はS21
に、d6はS22に、d7はS23に対応した入力として解釈し、
表現数値欄の各ビットがbo1〜b04に対応する。

【００４２】次に再度図５に示したＴＬ変換回路の動作
を図６のタイムチャートを用いて説明する。

【００４３】図６において入力信号102aが変化したとす
ると、その変化は論理ゲート501aにて検出され、論理ゲ
ート503は負のパルス508を出力する。このパルスはポジ
ティブエッジトリガタイプのフリップフロップ504に入
力され、フリップフロップ504はパルス幅だけ遅れて新
たに変化した信号（図ではＢという値）をラッチする(5
10)。したがって、このパルス幅に相当する時間だけ、
フリップフロップ504の入出力には信号値の差異が生
じ、論理ゲート506はその間'1'を出力する。

【００４４】フリップフロップ505は先のパルス信号の
反転信号をクロックとし(509)、論理ゲート506の出力を
ラッチするため、変化検出部の出力512としては図６に
示したように入力信号の変化が起こった直後から、その
次の変化が起こるまでの間、変化があった場合に'1'な
かった場合に'0'を出力する。

【００４５】以上が４ビットのレベル表現した論理信号
を遷移表現した論理信号に変換し、伝送する回路例であ
る。この回路によって図３の信号Ｅに示したように、合
計８ビットの信号線を用い、その中で常に２ビットだけ
を変化させることで、0から15までの数値を伝送でき
る。

【００４６】また、図５に例示したＴＬ変換回路におい
て注目すべき点はＴＬ変換組み合わせ回路の入力とし
て、６本の入力しか存在しない点である。これはｎビッ
トの遷移表現論理信号において、任意のn-1ビットに信
号変化が無い場合は、残りの１ビットが変化したことに
なるという自明の理による。

【００４７】このことから、上述の伝送回路においても
伝送路のビット数を削減した回路を作成することができ
る。

【００４８】図７は図４に示したＬＴ変換回路の例から
上述の性質に着目し、論理ゲート402,403,404,405を削
除した例である。この回路により、伝送に必要なビット
数は６ビットに低減できる。しかし、図５に示したよう
に、自己同期型の回路をＴＬ変換回路に採用した場合、
削除したS14,S24の各ビットの変化を検出することがで
きない。そのためにクロックに同期し、伝送されてくる
信号変化が起こりうるタイミングを自ら検知可能な回路
をＴＬ変換回路に用いる必要がある。

【００４９】図８に上記の理由から、クロックに同期し
て伝送されてきた信号S11〜S23を評価するＴＬ変換回路
の例を示す。変化検出部800a〜800fはそれぞれ同一回路
にて構成されているため、１ビット分の回路のみを説明
する。まず、伝送されてきた信号801はエッジトリガタ
イプのフリップフロップ802にラッチされる。同じくエ
ッジトリガタイプのフリップフロップである803には逆
相のクロックが入力されており、これにより論理ゲート
804は入力信号801の新旧状態を比較し、その結果を出力
する。レベルセンスタイプフリップフロップ805は論理
ゲート804の出力をラッチし、信号変化のあったビット
に関して'1'を保持する。

【００５０】ＴＬ変換組み合わせ回路108については図
５に示した例と同様であるため、説明を省略する。

【００５１】図９はＴＬ変換回路の動作のタイムチャー
トの例を示す。以上述べたＴＬ変換回路の動作は図９に
示したタイムチャートの通りである。まず、クロック
（ＣＫ）に同期して入力信号801がフリップフロップ802
にラッチされる（806）。続いて、その半周期後にフリ
ップフロップ803が信号806をラッチし、そのときに論理
ゲート804は信号807と信号806の同一性を比較する。信
号806と807が異なる場合には、そのビットの論理値が変
化したことを意味し、論理ゲート804からは'1'が出力さ
れる（808）。論理ゲート804の出力はレベルセンスタイ
プフリップフロップ805にラッチされ、出力信号809を得
る。

【００５２】ここまでに述べた２例の実施形態では、４
ビットのレベル表現論理信号を４ビット2組または３ビ
ット２組みの伝送線を使って伝送している。実施形態の
説明の冒頭で述べたように、本発明の本質は複数組の遷
移表現論理信号を用いて信号を伝送することにあり、そ
れぞれの組を時間的にずらして時分割的に伝送すること
も可能である。

【００５３】図10に示すＬＴ変換回路の例は図７に示し
たＬＴ変換回路のS11〜S13をまず最初に伝送し、その後
でS21〜S23を伝送する回路である。フリップフロップ10
00a〜1000dはＬＴ変換組み合わせ回路105の出力を３ビ
ットづつ時分割伝送するためのタイミングラッチであ
る。

【００５４】セレクタ1001はトグル型フリップフロップ
1002の出力値に応じてS11〜S13の組、S21〜S23の組のい
ずれかを選択して信号線S1〜S3に出力する。しかし、フ
リップフロップ1002の入力は'1'に固定されているた
め、セレクタ1001はクロック毎に毎回S11〜S13の組とS2
1〜S23の組を交互に出力する動作を行う。

【００５５】ＴＬ変換回路も時分割伝送されてきた遷移
表現論理信号を受信する。

【００５６】図11は図８に示したクロック同期型のＴＬ
変換回路を３ビットに削減し、タイミングラッチ1100,1
101によって先に伝送されてきた３ビットの信号を後か
ら送られてきた信号に合わせて、組み合わせ論理に入力
する。組み合わせ回路の動作方法については図８の回路
と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【００５７】以上説明した４ビットの論理信号を１ビッ
トのみが変化する遷移表現論理信号を２組または２回に
分けて伝送する方法では、伝送路上で変化するビット数
が一定であるという特徴しか観測されない。しかし、ｎ
ビットのレベル表現２進論理信号を用いてランダムな数
値を伝送した場合、平均的にn/2ビットが変化すること
から、n/2ビット未満のビット数しか変化しない遷移表
現論理信号を用いることができれば、ビット変化の少な
い伝送が可能となる。この利点はｎが４ビットより大き
なときに観測される。

【００５８】図12は８ビットのレベル表現論理信号を２
ビットのみが変化する７ビットの遷移表現論理信号２組
で伝送するときの回路構成図である。８ビットで表現可
能な数値は２の８乗、すなわち256通り存在する。ま
た、８ビット中２ビットのみを変化させる方法は８から
２を取り出す組み合わせ数として、28通り存在する。28
通りの表現を２組用いることにより、28x28の784通りの
状態を表現することが可能であり、表現しなければなら
ない数値の256通りを網羅することが可能である。

【００５９】より具体的には、ＬＴ変換組み合わせ回
路、ＴＬ変換組み合わせ回路において図14および図15に
示した真理値表の組み合わせ回路を用いることにより、
上述の変化は実現できる。ＬＴ変換回路内のＬＴ変換組
合せ回路では図14、図15の真理値表のレベル表現数値が
入力となり、遷移表現数値が出力となる。また、ＴＬ変
換回路内のＴＬ変換組合せ回路では遷移表現数値が入力
となり、レベル表現数値が出力となる。なお、この例に
おいて１組の遷移表現論理信号に７ビットのみを用いて
いるのは、図７で示したようにn-1ビットでｎビットと
同等な遷移表現論理信号を伝達可能であることによる。

【００６０】図13に示す実施の形態では、図12と同じく
８ビットのレベル表現論理信号を２組の遷移表現論理信
号で伝送しているが、一つの組が１ビットのみが変化す
る遷移表現論理信号７ビット（意味的には８ビットだが
７ビットのみ伝送）であり、もう一つの組が2ビット以
下のビット数が変化する８ビットの遷移表現論理信号で
ある。２ビット以下のビット数が変化するとは、変化
を'c'、無変化を'u'と表した場合、'cuuuuuuu'や'cucuu
uuu'などの遷移表現論理信号が含まれることを意味す
る。

【００６１】ここで、１ビットのみ変化する遷移表現で
は８通りの状態を表現可能であり、２ビット以下の変化
では36通りの状態を表現可能である。したがって、全体
としては8x36の288通りの状態を表現可能であり、目的
である２の８乗を網羅可能である。ＬＴ変換組合せ回
路、ならびにＴＬ変換組合せ回路は図16、図17で示した
真理値表で実現可能である。この例では伝送に用いられ
る遷移表現論理信号が最大３ビットしか変化せず、レベ
ル表現の８ビットでランダムな数値を伝送した際の平均
変化ビット数である４ビットを下回る。この実施の形態
例からわかるように、変化するビット数を制限した遷移
表現論理信号では信号伝送の際に変化するビット数が一
定であるばかりでなく、ビット変化の発生頻度そのもの
を低減させることも可能である。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、変化するビット数を制
限した遷移表現論理信号を用いることにより、伝送する
信号の変化ビット数は一定数値以下に抑えられる。この
ことにより、同時に電流が流れる論理ゲートの数を一定
値以下にすることが可能となり、電源の瞬時的電圧降下
等による誤動作を防止することができる。また、上記の
変化ビット数を元来伝送しようとするレベル表現論理信
号（ｎビット）のn/2以下に設定することにより、平均
的に変化するビット数を削減することが可能となり、Ｃ
ＭＯＳ等の論理ゲートを使用した際の消費電力を削減す
ることができる。

【００６３】８ビットの２進数を7ビット＋８ビットの
遷移表現論理信号で伝送する例では、信号変化するビッ
ト数を３ビット以下で伝送可能である。ランダムな数値
を８ビットの２進数として表現すると、最大８ビットの
変化、平均的には４ビット変化するため、この例では変
化するビット数の最大値、平均値ともに低減することが
実現されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す回路構成図。

【図２】本発明による信号伝送例。

【図３】遷移表現論理信号とレベル表現論理信号の対応
例。

【図４】4ビットから８ビットへのＬＴ変換回路例。

【図５】8ビットから4ビットへのＴＬ変換回路例。

【図６】自己同期型ＴＬ変換回路の動作を示すタイムチ
ャート。

【図７】4ビットから６ビットへのＬＴ変換回路例。

【図８】６ビットから4ビットへのＴＬ変換回路例。

【図９】クロック同期型ＴＬ変換回路の動作を示すタイ
ムチャート。

【図１０】時分割伝送するＬＴ変換回路例。

【図１１】時分割伝送するＴＬ変換回路例。

【図１２】8ビット信号を１４ビット遷移表現論理信号
で伝送する回路構成図。

【図１３】8ビット信号を１５ビット遷移表現論理信号
で伝送する回路構成図。

【図１４】8ビット信号を１４ビット遷移表現論理信号
で伝送する回路場合の組み合わせ回路用真理値表。

【図１５】8ビット信号を１４ビット遷移表現論理信号
で伝送する回路場合の組み合わせ回路用真理値表
（続）。

【図１６】8ビット信号を１５ビット遷移表現論理信号
で伝送する回路場合の組み合わせ回路用真理値表。

【図１７】8ビット信号を１５ビット遷移表現論理信号
で伝送する回路場合の組み合わせ回路用真理値表
（続）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎビット（ｎは１以上の整数）の論理信号
を伝送する回路であって、ｎビットの論理信号をｋビッ
ト（ｋは１以上の整数）のみが変化するｍ組（ｍは１以
上の整数）の論理信号の組に変換する論理回路と、ｋビ
ットのみが変化するｍ組の論理信号を伝送する伝送路
と、ｋビットのみが変化するｍ組の論理信号を元のｎビ
ットによる論理信号に変換する論理回路とを備えたこと
を特徴とする信号伝送回路。
【請求項２】１組の論理信号はｎビットから構成される
ことを特徴とする請求項1記載の信号伝送回路。
【請求項３】１組の論理信号はｎ−１ビットから構成さ
れることを特徴とする請求項1記載の信号伝送回路。
【請求項４】それぞれの論理信号の組において、変化す
るビット数がｋ以下であることを特徴とする請求項1記
載の信号伝送回路。
【請求項５】それぞれの論理信号の組において、変化す
るビット数であるｋは異なることを特徴とする請求項1
記載の信号伝送回路。
【請求項６】それぞれの論理信号の組を時分割伝送する
ことを特徴とする請求項1記載の信号伝送回路。
【請求項７】ｎビット（ｎは１以上の整数）の論理信号
を伝送する方法であって、ｎビットの論理信号をｋビッ
ト（ｋは１以上の整数）のみが変化するｍ組（ｍは１以
上の整数）の論理信号の組に変換し、ｋビットのみが変
化するｍ組の論理信号を伝送し、ｋビットのみが変化す
るｍ組の論理信号を元のｎビットによる論理信号に変換
することを特徴とする信号伝送方法。
【請求項８】１組の論理信号はｎビットから構成される
ことを特徴とする請求項７記載の信号伝送方法。
【請求項９】１組の論理信号はｎ−１ビットから構成さ
れることを特徴とする請求項７記載の信号伝送方法。
【請求項１０】それぞれの論理信号の組において、変化
するビット数がｋ以下であることを特徴とする請求項７
記載の信号伝送方法。
【請求項１１】それぞれの論理信号の組において、変化
するビット数であるｋは異なることを特徴とする請求項
７記載の信号伝送方法。
【請求項１２】それぞれの論理信号の組を時分割伝送す
ることを特徴とする請求項７記載の信号伝送方法。
【請求項１３】第１の回路ブロックと、第２の回路ブロ
ックと、該第１の回路ブロックと第２の回路ブロックを
接続するバスを有する信号処理回路であって、上記第１
及び第２の回路ブロック内で伝送される信号がｎビット
の第１の信号であり、上記バス内で伝送される信号がｎ
より大きなビット数を有する第２の信号であり、上記第
２の信号の単位時間あたりのビット信号変化の最大値
は、上記第１の信号の単位時間あたりのビット信号変化
の最大値よりも小さいことを特徴とする信号処理回路。
【請求項１４】第１の回路ブロックと、第２の回路ブロ
ックと、該第１の回路ブロックと第２の回路ブロックを
接続するバスを有する信号処理回路であって、上記第１
及び第２の回路ブロック内で伝送される信号がｎビット
の第１の信号であり、上記バス内で伝送される信号がｎ
より大きなビット数を有する第２の信号であり、上記第
２の信号の単位時間あたりのビット信号変化の平均値
は、上記第１の信号の単位時間あたりのビット信号変化
の平均値よりも小さいことを特徴とする信号処理回路。
【請求項１５】前記第１及び第２の回路ブロック内で第
１の信号を伝達する内部データバスがｎ本のデータ線か
らなり、前記バスがｎ本より多くのデータ線からなるこ
とを特徴とする請求項１３または１４記載の信号処理回
路。
【請求項１６】前記第１及び第２の回路ブロック内に、
前記第１の信号と第２の信号の変換を行う回路を有する
請求項１５記載の信号処理回路。
【請求項１７】前記第１の信号はｎ個の信号のレベルが
それぞれのビットを表すｎビットのレベル表現論理信号
であり、前記第２の信号はｎ個より多い個数の信号のレ
ベル変化がそれぞれのビットを表す遷移表現論理信号で
あることを特徴とする請求項１３〜１６のうちのいずれ
かに記載の信号処理回路。
【請求項１８】前記第２の信号は前記ｎの整数倍の個数
の信号からなる請求項１７記載の信号処理回路。
【請求項１９】ｎ進数ｘ桁で表現される第１の信号を処
理する第１及び第２の回路と、該第１及び第２の回路の
間でｍ進数ｙ桁で表現される第２の信号をやり取りする
バスを有する信号処理回路。
【請求項２０】前記ｎ＜ｍ、ｘ＞ｙであり、前記第２の
信号はｍ系列のデータをｙ組用い、ｍ系列の各データの
採る２値のレベルの間の遷移の有無により情報を伝達す
る請求項１９記載の信号処理回路。
【請求項２１】内部で伝送および処理される信号がｎ個
の信号の組から成る第１の信号であり、上記第１の信号
をｎより大きなｍ個の信号の組から成る第２の信号に変
換する回路を有し、上記第１の信号を伝達する内部デー
タバスがｎ本のデータ線からなり、上記第２の信号を出
力する出力端子がｍ個より多く備わり、上記第２の信号
の単位時間あたりのビット信号変化の最大値は、上記第
１の信号の単位時間あたりのビット信号変化の最大値よ
りも小さいことを特徴とする信号処理回路。
【請求項２２】内部で伝送および処理される信号がｎ個
の信号の組から成る第１の信号であり、上記第１の信号
をｎより大きなｍ個の信号の組から成る第２の信号から
形成する回路を有し、上記第１の信号を伝達する内部デ
ータバスがｎ本のデータ線からなり、上記第２の信号を
入力する入力端子がｍ個より多く備わり、上記第２の信
号の単位時間あたりのビット信号変化の最大値は、上記
第１の信号の単位時間あたりのビット信号変化の最大値
よりも小さいことを特徴とする信号処理回路。