JPS60217729A - 論理デ−タ伝送バスの予負荷回路 - Google Patents

論理デ−タ伝送バスの予負荷回路

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JPS60217729A
JPS60217729A JP60036251A JP3625185A JPS60217729A JP S60217729 A JPS60217729 A JP S60217729A JP 60036251 A JP60036251 A JP 60036251A JP 3625185 A JP3625185 A JP 3625185A JP S60217729 A JPS60217729 A JP S60217729A
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ルイ タラロン
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PURU RECHIYUUDO E RA FUABURIKASHION DO SHIRUKIYUI ANTEGURU SUPESHIO SOC
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PURU RECHIYUUDO E RA FUABURIKASHION DO SHIRUKIYUI ANTEGURU SUPESHIO SOC
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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
    • G06F13/4068Electrical coupling
    • G06F13/4072Drivers or receivers
    • G06F13/4077Precharging or discharging
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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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】 データ送信器をデータ受信器に接続するバスでのデータ
の伝送は、一般に高速度で作動する論理信号処理回路中
で各送信−受信サイクルにおいて2つの段階で行われる
。すなわち、第1の段階では送信器がデータを準備し、
受信器が新しいデータ受信の準備をする。第2の段階で
は、データが駆動段によりバスに印加され、受信器に受
信される。
データは、“0”または“1”のレベルの論理信号によ
り処理される。レベル“0″は論理的には電圧零と定め
られ、レベル“1”は論理給電圧V、d(約5ボルト)
に等しいと定められている。
しかしながら、例えばNMO8(Nチャンネルの金属−
酸化物一半導体)の場合の如く実際には、レベル“0”
は、回路のNチャンネルMO3)ランジスクのしきい電
圧■、と0との間の電圧値であって、レベル“′1”は
、Vtと5ボルトとの間の電圧でありうる。
大部分の場合、特にNMO3技術の場合には、バスとデ
ータ受信器の励振段の構成は、バス導体を1から00状
態に移行するのが0から1の状態に移行するよりもずっ
と速くなるようになっている。
その理由は、バス上のデータ量を増大するために、バス
導体予負荷回路により、すべての導体を状態1と定義す
るのにちょうど十分な或いは実質的に状態1に等しい電
圧レベルにするよう構成しているからであり、この状態
は第1段階すなわち伝送準備段階の間保持される。これ
は、この第1段階が第2段階(いわゆる伝送段階)より
も長期間であり、すなわち第1段階は、例えば、その結
果、伝送すべき計算の実行に対応するからである。
第2段階(伝送の実行)では、状態1に移行すべき導体
は既に、或いは実質的に既に状態1となっており、状態
ゼロに移行すべき導体は急速にゼロとされる。このよう
にサイクルの第2段階は導体が状態1から状態ゼロに移
行するのに必要な時間に対応する最小の期間を有し、こ
の期間は極めて短期間でありうる。
第1図は、予負荷を備えたデータ伝送システムの構成を
示している。データ送信器はEDで示され、データ伝送
バスの導体C1、C2、C3、C4上に各々伝送すべき
データd1、d2、d3、d4を送信する。これらのデ
ータはデータ受信器RDに伝送される。
バスの駆動段DRは、送信器EDの出力とバスの導体と
の間に接続される。この駆動段は例えば、各導体毎にデ
ータ出力と伝送命令信号とを受けるゲートと、該ゲート
により制御され、ゲートETの出力の状態に従って、対
応する導体をアースに接続し或いはアースから絶縁する
MOS)ランジスタとを備えている。
伝送命令信号は、データ伝送の各サイクルの伝送段階(
b)(第2段階)の間は論理レベル1である。
次いぞ、各サイクルの予負荷段階(a)(第1段階)の
間はレベル1である、予負荷命令信号aによって制御さ
れる予負荷回路PRによって、バスの各導体を論理状態
1の近傍に予負荷することができる。段階aおよびbは
離間し且つ正確に補完的である。
第1図に示した先行技術の例においては、予負荷回路は
、予負荷すべきバスの各導体に対して、アースと正との
間の給電電圧■ddの間に直列に3つのNチャンネルM
O3)ランジスタ1.2及び3を備える。予負荷される
べき導体は、第2および第3トランジスタ2及び3の間
に接続されている(第3トランジスタは更に■ddに接
続され、そのゲートで予負荷命令信号aを受ける)。第
1及び第2トランジスタはそれらのゲートがドレインに
接続している。
このような構成の従来技術では予負荷期間が始まるとす
ぐに、第3トランジスタ3は導通し、静的には出力と同
じく人力にふいても高インピーダンス状態の導体によっ
て示されるキャパシティ(寄生的であるか否かにかかわ
らず〉をチャージする状態となる。チャージが高速であ
るように、すなわち導体が所望の予負荷電圧に急速度で
到達するように、第3トランジスタ3は比較的大きなも
のであるべきことが好ましい。導体上の電圧が2■、(
第1および第2トランジスタl及び2の和)に達すると
、第1および第2トランジスタは導通状態となり、バス
の導体上の予負荷電圧2■、で安定するようになる。こ
れで、予負荷は終了する。
第1段階の終了後は、第3トランジスタは遮断形態にさ
れ、バス導体は負荷された状態にとどまる。bの段階で
、データが駆動段から印加される。
こうした予負荷回路の主な不都合な点は、バス導体が所
定の予負荷電圧(上記の例では2vtであるが、■、ま
たは3V、等の他の値でありうる)に到達した瞬間から
、予負荷段階aの間第3トランジスタが導通状態である
ので大きな電力消費が生ずる点にある。もしバス導体が
すでにレベル1であれば、この電力消費は予負荷の期間
中化じている。32本の導体を持つバスの場合には上記
の現象が32のトランジスタに同時に起り、そのため、
かなり大きな電力消費となる。一方、一般的には、いろ
いろな手段により回路の消費電力を減少する試みがなさ
れている。
本発明は予負荷段階での電力消費を最小にする新規な予
負荷回路を提供するものである。
このような回路は、予負荷すべき各導体毎に、2つの給
電端子と、予負荷すべきバス導体に接続すべき出力端子
と、予負荷命令人力と、予負荷禁止入力とを備えている
本発明に従う回路は次のように構成されている。
すなわち、第1トランジスタは第1給電端子と出力端子
との間に接続され、第2トランジスタは第1トランジス
タのゲートと第3トランジスタのソースとの間に接続さ
れ、そのゲートは予負荷命令入力によって制御される。
そして、第3トランジスタは第1給電端子に接続され、
第4トランジスタは第1トランジスタのゲートと第2給
電端子との間に接続され、そのゲートは予負荷禁止入力
に接続しており、更に少なくとも第5トランジスタが第
3トランジスタのソースと第2給電端子との間に直列に
接続され、そのゲートは出力端子に接続するよう構成さ
れている。
好ましくは、第6トランジスタが第5トランジスタと該
給電端子との間に接続され、この第6トランジスタはそ
のドレインがゲートと接続している。
第3トランジスタは、グツドがソースと接続しているデ
プレッション形トランジスタ(しきい電圧が負)である
ことが好ましい。
本発明の他の特徴および利点は以下の添付の図面を参照
してなされる本発明の実施例による記載によってより明
確となろう。
第2図は本発明実施例に従う回路のプロ、yり図であり
、この回路は第1図に示した3つの予負荷トランジスタ
を有するグループの各々と代替すべきものである。
図示の回路は次のようなエレメントを備えている。すな
わち、この回路は6つのトランジスタ、第1トランジス
タN1、第2トランジスタN2、第3トランジスタD3
、第4トランジスタN9、第5トランジスタN5および
第6トランジスタN6を備え、これらのトランジスタは
NチャンネルMOSトランジスタ(本実施例の回路はN
MOS技術に特に適用したものであるから)である。第
3トランジスタD3はデプレション形トランジスタであ
り、そのしきい電圧は負であるが、他のトランジスタN
1、N2、N4、N6、N6はしきい電圧が正の通常の
トランジスタであり、こうした構成は予負荷すべきバス
を含む同一の集積回路チップ上に同時に形成されたすべ
てのトランジスタについても同様である。
回路の給電端子をA(正電圧■1.)およびM(基準電
位零のアース)で示す。
予負荷命令人力をaで示し、同時に、この入力が論理レ
ベルlにされる予負荷段階もaとして示す。
この例では予負荷禁止入力を五で示し。これは原則的に
は予負荷命令信号と相補的な信号を受けるが、しかしな
がら、予負荷段階と離間しているならば他の信号も受信
可能であることを理解しなければならない。例えば、禁
止人力五は、第1図を参照して説明したデータ伝送命令
信号すを受信することもできる。
次いで、回路の出力はSで示され、予負荷すべき導体C
に接続している。
導体Cは、その固有キャパシタンスと、それが接続され
る装置(図示せず)のキャパシタンス(例えば第1図の
データ受信器のMOS)ランジスタのゲートのギヤパシ
タンス)を表わす等価キャパシタC(破線の)でもって
示されている。
この回路の作動は次のとおりである。すなわち、予負荷
段階の初期では、トランジスタN2が導通し、一方、デ
プレション形トランジスタD3は当然常に導通している
。この結果、トランジスタN。
が導通し、バス導体Cの電位はその等価キャパシタの漸
次の充電によって高くなる。
バス導体Cの電位がトランジスタN、およびN6のしき
い電圧の和より小の場合には、トランジスタN5、NI
、は導通しない。
バス導体Cの電位が電圧2V、に到達すると、トランジ
スタN5、N6は導通し、この予負荷電圧2Vtに導体
Cの電位を安定される。これ以降、トランジスタD3の
ソースとトランジスタN2のソースとの接合点を01 
トランジスタN2のドレインとトランジスタN、のゲー
トとの接合点をHとすると、接合点Gは実際上電位2V
、となり、(N2は導通しているので)接合点Hはこの
値に従い、トランジスタN1はそのゲート電圧がそのソ
ース電圧を実際上越えないので、トランジスタN、は遮
断状態となる。
その結果、トランジスタN1では電流消費はなく、最悪
でもトランジスタN3、N6、N6といった極めて小さ
な寸法であり、電力消費が少なく、更に導体C上の電圧
2V、によってはほとんど導通状態とならないようなト
ランジスタしが含まない分岐回路においてのみ電力消費
がみられる。一方、トランジスタN1は、高速度の予負
荷を行うため大寸法であり、大きな導通性をもつ必要が
ある。
予負荷段階の最後には、トランジスタN2は遮断しくそ
のゲート上に予負荷命令信号が消滅する)、トランジス
タN1 は遮断状態に止まる。
次の補完的な段階(iまたはb)においては、トランジ
スタN4は導通状態となり、たとえバス導体Cがそれに
データを印加する駆動段によってゼロとなっても、いか
なる状態でもトランジスタN1を遮断状態に保持する。
このような構成の回路とすることによって、その等価キ
ャパシタンス或いは前状態がいかなるものであれ、バス
導体Cの予負荷に厳密に必要とされる電力と同じ量しか
実際上消費することはない(すでに状態1にある導体C
は電力消費をしない)。
予負荷電圧としての電圧2V、の選択は、分岐回路N5
、N6の構成を変えることによって変更することができ
る。例えば、N5だけとすると予負荷電圧は■tとなり
、一方、N5の如きトランジスタをNsとN6との間に
設けると該電圧は3V、・・・・・となる。更に、異っ
たしきい電圧のトランジスタを選択すると、予負荷電圧
の選択の可能性は更に拡がる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に従う予負荷回路を有するデータ伝送
装置のブロック図である。 第2図は本発明の1実施例である予負荷回路のブロック
図であり、単一のバス導体に対するもののみを示してい
る。 〔主な参照番号〕 ED・・データ送信器、 RD・・データ受信器、 PR・・予負荷回路、 RD・・駆動段、 代 理 人 弁理士 新居 正彦 同 上 江尻 ひろ子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2つの給電端子(A、M)と、バス導体(c)に
    接続されるべき出力端子(S)と、予負荷の指令入力(
    a)と、予負荷禁止入力(a)とを備える論理データ伝
    送バスの予負荷回路であって、該第1給電端子(A)と
    出力端子(S)との間に接続された第1トランジスタ(
    N1)と、該第1トランジスタのゲートと第3トランジ
    スタ(D3)のソースとの間に接続され、そのゲートが
    予負荷指令入力(a)によって制御される第2トランジ
    スタ(N2)と、該第1給電端子に接続された第3トラ
    ンジスタと、該第1トランジスタのゲートと該第2の給
    電端子(M)との間に接続され、そのゲートが核子負荷
    禁止入力によって制御される第4トランジスタ(N4)
    と、該第3トランジスタのソースと該第2給電端子(M
    )との間に直列に接続され、そのゲートが該出力端子(
    S)に接続されている第5トランジスタ(NS>とを具
    備していることを特徴とする論理データ伝送バスの予負
    荷回路。
  2. (2)該第5トランジスタと該第2給電端子との間に直
    列に接続され、そのドレインがゲートに接続されている
    第6トランジスタ(N6)を備えることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の予負荷回路。
  3. (3)該第3トランジスタ(D3)は、ゲートがソース
    に接続しているデプレション形トランジスタであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の予負荷回路。
JP60036251A 1984-02-24 1985-02-25 論理デ−タ伝送バスの予負荷回路 Expired - Lifetime JPH0763138B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8402855 1984-02-24
FR8402855A FR2560410B1 (fr) 1984-02-24 1984-02-24 Circuit de precharge de bus de transfert de donnees logiques

Publications (2)

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JPS60217729A true JPS60217729A (ja) 1985-10-31
JPH0763138B2 JPH0763138B2 (ja) 1995-07-05

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US (1) US4651036A (ja)
EP (1) EP0156675B1 (ja)
JP (1) JPH0763138B2 (ja)
DE (1) DE3561266D1 (ja)
FR (1) FR2560410B1 (ja)

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