JPS5919434A - レベル保証回路 - Google Patents

レベル保証回路

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JPS5919434A
JPS5919434A JP57127539A JP12753982A JPS5919434A JP S5919434 A JPS5919434 A JP S5919434A JP 57127539 A JP57127539 A JP 57127539A JP 12753982 A JP12753982 A JP 12753982A JP S5919434 A JPS5919434 A JP S5919434A
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bus
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JP57127539A
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Tsuneo Ito
恒夫 伊藤
Makio Uchida
内田 万亀夫
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、レベル保証回路に関する。
本願発明者は、この発明に先立って、0M08(相補型
金属絶縁物半導体)で構成さtNた論理集積回路装置に
おいて、3状態(トライステート)出力回路を用すで、
複数種類のデータをバス(Btys )2介して授受す
ることkJええ。
しかし、この場合、bずれの3状態出力回路も非選択と
され、その出力がハイインピーダンスの時、バスの電位
が中間電位になることがある友め、このバスに接続さn
たインバータ等に大きな貫通電流が流れて消費電ik増
大させてしまう。また、上記貫通電流により電源緋、接
地iにノイズが発生して、誤動作の原因にもなる。
この発明の目的は、比較的簡単な回路構成により、上記
貫通′tILllftの発生全防止したレベル保証回路
全提供することにある。
この発明の他の目的は、以下の説明及び図面から明らか
になるであろう。
以下、この発明全実施例とともに詳細に説明する。
第1図には、この発明の一実施例の回路図が示さnて(
へる。
この実施例において、図示の回路は、時に制限されない
が、公知の0MO8集積回路装置の製造技術によって形
成はれた論理集積回路に内蔵式れるものである。
回路記号TB、ないしTBllで示さnているのは、5
棟類のデータD凰ないしDllを受けてイ=号BUSに
選択的に伝える3状態出力回路である。
これらの3状態出力回路のうち、TB、がその代表とし
て示されている。この回路に、一方の人力に伝達下べき
データD+に受け、他方の人力に選択信号?受けるWA
NDグー)Gl  、NORゲートG、と、上記HAN
DゲートGIに反転した選択信号を伝えるインバータエ
V、と、上記NANDゲートGIの出力信号を受けるp
チャンネルMO8FET(絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタ)Qi及び上記NORゲートG2の出力信号ケ受
けるnチャンネルM OS F F! T Q、とで構
成されている。
回路記号工NVで示されている回路は、信号BUSから
の信号?受けて図示しない適当な論理回路にその信号に
対応した信号全仏えるための回路である。
ブランクボックスDORで示されている回路は、上記い
ずれかの3状態出力回路TB、ないしTB5のいずnか
全選択するための選択信号?形成するデコーダである。
例えば、3ビツトの人力選択信号AoないしAm k受
け3状態出力回路TB、ないしTBII’i択一的に選
択する5通りの上記選択信号EN、ないしIIINII
を形成する。
以上の各回路は、所望のデータ処理機能會持つ論理集積
回路の一部として構成される。
この実施例においては、上S己3状態出力回路TB1な
いしTBllがいずれも非選択とさnlその出力がハイ
インピーダンスのとき、イぎ号BUSが中間レベルにな
るのを防止するため、次の各回路が設けらnる。
MO8F)IITQ、とMO8FFiTQ6及びMO1
3FFiTQ、とMO8FEITQ、llで構成され7
t2つのCMOSインバータの入出力端子が互いに交差
結線されてフリップフロップPFが形gさnる。
このスリップフロップFFの一方の入出力端子は、信号
BUSに接続される。このフリップ70ツブFPは、信
号BTJSがハイレベルの状態でハイインピーダンスに
芒nたとき、信号BUSに接続されたMO8F]1il
Tのソース、ドレインでの寄生ダイオードによるリーク
電流によって中間レベルに低下するこトを防止する。し
たがって、MO8FEITQ、とMO8FBITQ、及
びMO8IFFITQ、yとMO8F]nTQ、は、上
記リーク′#L流全補うだけのm光供給能力しか持って
囚ない。この理由は、3状態出力回路TB、々いしTB
sが選択されて信号BUsのレベル全ハイレベルからロ
ウレベルに、又はロウレベルからハイレベルに変化させ
るとき、上記フリップフロップ]ll’Fが七のきまた
げにならないようにするためである。
したがって、上記スリップフロップFFの出力インピー
ダンスは、3状態出力回路TB、なりしTB、の出力イ
ンピーダンスに比べて十分大きく設定されている。
また、第2区に示すように、例えば、データ勇が実線で
示すようにハイレベルからロウレベルに1(又は点線で
示すようにロウレベルからハイレベルに)変化しようと
するときが3状態出力回路TB、の非選択状態への移行
と重なった場合、信号BUSのレベルvBIIBが中間
レベルに留1ってしまう。
このような状態になると、上記フリッグフロンプyvx
つて上記中間レベル全ハイレベル又はロウレベルに回復
させるのKは長時間を費やしてしまうことになるので、
この実施例では、次の回路が設けられる。
回路記号LDETで示されているのは、上記中間レベル
を検出するレベル検出回路である。
このレベル検出回路LDBT[、特に制限さnないが、
次の各回路によって構成さnる。
MO8FFtTQ、ないしMO81FB!TQ目及びM
OEIFB!TQ、+iな−L、M OS FBT (
lh。は、そnぞn第1.第2の0M0Bインバータを
構成する。第1のCMOSインバータに、pチャンネル
MO8FITQ9ないしMO8FI!!TQ目を並列形
態として合成コンダクタンス=<nチャンネルM08F
ETQ14に比べて十分大きくして、そのロジックスレ
ッショルド電圧が第3図に一点@線で示した電圧vLH
のように論理ハイレベル側に偏倚している。
一方、第2の0M0Sインバータi、nチャンネルMO
fIFFiTQigないしM O87BT Q!@km
列形態と列形台成コンダクタンスkpチャンネルMO1
3F1!!TQ、tsに比べて十分大きくして、そのロ
ジックスレッショルド電圧が第3図に一点鎖線で示した
電圧vLLのように論理ロウレベル側に偏倚してbる。
これらのCMOSインバータは、上記信号BUI3の電
圧ヶうけ、上記ロジックスレッショルド電圧v  、■
  の下でハイ又はロウLHLL レベルの出力信号を形成する。
回路記号]11tXORで示されている回路は、排他的
論理和回路であり、上記2つのOMOBインバータから
の出力信号を受け、vLL<v<vLFiの中間電圧v
y検出する。この検出出力は、インバータエVsKよっ
て反転さn、次の3状態出力回路TB、の選択信号IN
、とされる。
3状態出力回路TB、は、上記の3状態出力回路TB、
ないしTB、と同様fiNANDゲートG3 。
NORゲートG4 、インバータエv2及び出力MOB
FETQB  、Q4  とで構成ffl”rtnル。
上記NANDゲートG3及びNORゲートG4の一方の
入力には、上記フリップフロップyyの他方の出力信号
がインバータエV4に通して印加さnる。NORゲート
G4の他方の入力には、上記選択信号FIN−が印加さ
れ、NANDゲート()sの他方の入力には、上記選択
信号WN6がインバータエVlにより反転されて印加さ
nる。
次に、この実施例回路の動作全第3図に従って説明する
今、信号BUSの電圧が、上記の3状態出力回路TB、
ないしTBIが非選択状態で、電圧vBU[]□のよう
に中間電圧Vの範囲に入ると、第1の0M0Sインバー
タの出力がロウレベル(’O’)、第2のCMOSイン
バータの出力がハイレベル(“t’)となるので、KX
ORの出力はハイレベル(ゝt’)となって3状態出力
回路TBsi選択状態にする。
このとき、通常のロジックスレッショルドを圧V。
を有するフリップフロップFFからは、インハータエV
<k通してハイレベル(’1’)が伝えらnるので上記
NANDゲートGs及びNORゲートG4の出力がそれ
ぞれロウレベル(’o’)となってMO87ETQ、s
t−オン、GLjをオフにする。したかって、このとき
の信号BUSの電圧■BUs1は、論理ハイレベル(v
o。)に急回復する。
また、信号BUSの電圧が、上記の3状態出力回路TB
、ないしTB、が非選択状態で、電圧VBUS□のよう
に中間電圧Vの範囲に入ると、第1のCMOSインバー
タの出方がロウレベル(ゝ0’)、@2の0M0E+(
ンバータの出方がハイレベル(’t’)となるので、E
XOHの出方はハイレベル(ゝ1“)となって3状態出
力回路TB、を選択状態にする。
このとき、通常のロジックスレッショルド電圧vLt[
するフリップ7aツブ]lI’FがうtXl イ7ハー
タエv4全通してロウレベル(’0’ )が伝えラレル
ので上記HANDゲートG3及びNORゲーグー4の出
力がそれぞnハイレベル(ゝゝl′)となってMO8F
ITQ< ’!i?オン、Qs kオフKTる。L7j
がって、このときの信号BU8の電圧vBU8□は、論
理ロウレベル(Ov)に急回装丁ル。
なお、上述のように信号BUEIの電圧が論理ハイレベ
ル(vo。)又は論理ロウレベル(OV)のようにtg
l復すると、第1の0M0Sインバータの出力及び第2
の0M0Sインバータの出力が共にハイレベル又はロウ
レベルになるのでEXORの出力がロウレベル(′0”
)となって3状態出力回路TB6に非選択状態にするも
のでおる。
また、3状態出力回路1”B、ないしTBBが選択され
て信号BUSのレベル全例えば、図示の電圧vBUB3
のようにハイレベルからロウレベルKi化させるとき、
レベル検出回路LDFiTが動作して3状態出力回路T
B、i選択状態にする1での間に遅延時間tdk有する
ので、こnらの1白路が電圧vBUB3のハイレベルか
らロウレベルへノ変化の芒またげになることにならない
このことは、信号BUSのレベル全通にハイレベルカラ
ロウレベルに変化させるときにも同様である。
以上説明し友この実施例に工nば、信号BU8のフロー
ティング状態での中間レベル全検出して自動的に通常の
8!iil理レベルに回後きせることによって、インバ
ータエNVでの大きな貫通電流が長時間にわたって流れ
つづけること全防止できるので0MO8集積回路の低消
費電力性を維持することかできる。また、上記大きな貫
通電流が流nることにエリを源線、接地線に発生するス
イッチングノイズを低減でせることによって誤動作の虞
nも低減させることができる。
さらに、1つの信号BUSに対して上記の回路t1つず
つ設ければよいので比較的簡単な回路構成とすることが
できるとともに、3状態出力回路TB、ないしTB5が
いずれも非選択状態であることをその選択信号EN、な
込しIN、に工って調べる必要が々いので論理設計が簡
単になる。
この発明は、前記実施例に限定されな−。
第1図の実施例回路において、フリツプフロップFFと
インバータエv4と全省略して3状態出力回路TB、に
直接(g号BUSのレベルを伝えるもの、あるいは2つ
のインバータ全通して伝えるものであってもよい。
また、レベル検出回路LDETi構成する第1第2のC
MOSインバータは、2つの電圧比較回路に置き換える
ものであってもより0 また5必要であれば、上記遅延時間td(r確保するた
め、レベル検出回路LDEITと3状態出力回路TB、
との間にインバータ等の遅延回路を設けるものとしても
よ−。
さらに、3状態出力回路TB、ないしTB、及び/又は
3状態出力回路TB、は、第4図に示したように、直列
形態のpチャンネルMO8FBTQ*t 、 Qt鵞 
及びnチャンネ#M08F’ETQ11゜Q10とイン
バータエv6 とで構成したものを用いるものであって
もよい。
ま7j、信号BU8は、0MO8集積回路装置の外部に
設けられるものであってもよい。この場合上記レベル保
証回路10M0B集積回路装置に内蔵させるものの他、
第5図の実施例に示すように、上記レベル保証回路を別
チップの牛導体粟積回路装置として用意し、0M0B体
集積回路装置間でのデータの授受を行うデータバス13
0Sに接続するものとしても工い。
この発明に、上述のようなトライステートバス構造全内
蔵又は外部に有するo Mos体集積回路装置に広く利
用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例全示す回路図、第2図は
、この発明全説明するための波形図、第3図は、この発
明全説明する友めの動作波形図、 第4図は、この発明に用すられる3状態出力回路の他の
一実施例を示す回路図、 第5図は、この発明の他の一実施例を示すブロック図で
ある。 代理人 弁理士 薄 1)利 辛 5.4〜 第  1  図 /A/l/ 第  2  図 V6昭      r  −−−−−−第  3 図 第  4 図 第  5  図 □ 165−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の3状態出力回路の出力端子と0M0Sインバ
    ータの入力端子とが共通に接続される信号バスと、この
    信号バスの所定の範囲の中間レベルを検出するレベル検
    出回路と、この中間レベル検出出力にエリ選択状態とさ
    れ、上記信号バスにおける論理レベルを増幅してその信
    号バスに伝える3状態出力回路とを含むことt特徴とす
    るレベル保証回路。 2、上記イぎ号バスは、0MO8半導体集積回路内に形
    成されるものであること′f:特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のレベル保証回路。 3、上記レベル検出回路は、そのコンダクタンス比の設
    定により論理ハイレベル側に偏倚したロジックスレッシ
    ョルド電圧を持つ第1の0M0Bインバータと、論理ロ
    ウレベル側に偏倚し友ロジックスレッショルド電圧を持
    つ第2の0M0Sインバータと、こnらのインバータの
    出力?受ける排他的論理和回路とを含むものであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1.又は第2項記載のレ
    ベル保証回路。 4、上記信号バスには、上記複数の3状態出力回路に比
    べて大きな出力インピーダンスのフリップフロップが接
    続され、このフリップフロップを通して信号バスにおけ
    る論理レベルが上記3状態出力回路の入力端子に伝えら
    れるものであることを特徴とする特許請求の範囲第1.
    第2.又は第3項記載のレベル保証回路。
JP57127539A 1982-07-23 1982-07-23 レベル保証回路 Granted JPS5919434A (ja)

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