JPS62224119A - Data processor - Google Patents

Data processor

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JPS62224119A
JPS62224119A JP61065738A JP6573886A JPS62224119A JP S62224119 A JPS62224119 A JP S62224119A JP 61065738 A JP61065738 A JP 61065738A JP 6573886 A JP6573886 A JP 6573886A JP S62224119 A JPS62224119 A JP S62224119A
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JP
Japan
Prior art keywords
bus line
internal bus
level
data
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP61065738A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Kikuchi
明 菊地
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To attain high speed data transfer in an internal bus line by giving precharge to the internal bus line to an intermediate level of a power voltage in advance. CONSTITUTION:A precharge circuit PR consists of a P-channel MOSFET Q5 receiving a control signal phi'pr at its gate, a P-channel MOSFET Q6 of diode connection, an N-channel MOSFET Q7 whose gate receives a control signal phipr and an N-channel MOSFET Q8 of diode connection. In the stage of the instruction fetch, the control signals phi'pr, phipr are brought respectively into a low and a high level and the internal bus line BL is precharged in advance to the intermediate level. Thus, even when the size of a discharge MOSFET is not made large, the high speed discharge of the bus line is made possible, an undesired capacitive load of the internal bus line based on the discharge MOSFET is decreased and the high speed data transfer in the internal bus line is attained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータ処理装置に含まれる内部バスラインのプ
リチャージ技術に関し、例えば乗算回路及び加算回路を
含む高速データ処理可能なディジタル信号処理プロセッ
サに適用して有効な技術に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a precharging technique for internal bus lines included in a data processing device, and is applicable to, for example, a digital signal processing processor capable of high-speed data processing including a multiplication circuit and an addition circuit. It relates to techniques that can be applied and are effective.

〔従来技術〕[Prior art]

マイクロプロセッサにおいて、その応用範囲を限定して
処理能力の向上及び高速データ処理を達成するため、各
種専用プロセッサが提供され、例えば、昭和60年12
月25日オーム社発行の「マイクロコンピュータハンド
ブックJ P2O3及びI) 209に記載されるよう
に1乗算回路及び加算回路を含むディジタル信号処理プ
ロセッサが、ディジタルフィルタや押しボタン電話機用
トーンジェネレータなどに利用されている。
In microprocessors, in order to limit the scope of application and achieve improved processing power and high-speed data processing, various dedicated processors have been provided.For example, in December 1985,
As described in "Microcomputer Handbook J P2O3 and I) 209" published by Ohmsha on May 25th, digital signal processing processors including 1 multiplication circuits and addition circuits are used in digital filters, tone generators for push-button telephones, etc. ing.

本発明者は、斯るディジタル信号処理プロセッサに、t
;いて、内部バスラインのプリチャージ技術について検
討したところ、内部バスラインをプリチャージMO8F
ETなどで予め電源電圧レベルまでプリチャージし、デ
ィジタル信号処理プロセッサに含まれる演算部や内部デ
ータメモリなどの出力バッファ回路によって内部バスラ
インのレベルを決める場合、即ち、内部バスラインのプ
リチャージ電荷をそれに与えるべきデータに応じてディ
スチャージするような場合、ディスチャージ速度を速め
るために出力バッファ回路に含まれるディスチャージM
O3FETのサイズを大きくし、また、プリチャージ速
度を速めるためにプリチャージM OS FETのサイ
ズを大きくすることとした。
The present inventor has provided such a digital signal processor with t
; When considering the precharging technology for the internal bus line, we found that the internal bus line was precharged by MO8F.
When the internal bus line is precharged to the power supply voltage level using an ET or the like and the level of the internal bus line is determined by the output buffer circuit such as the arithmetic unit or internal data memory included in the digital signal processing processor, in other words, the precharge charge of the internal bus line is When discharging according to the data to be given to it, a discharge M included in the output buffer circuit is included to increase the discharge speed.
It was decided to increase the size of the O3FET, and also to increase the size of the precharge MOS FET in order to increase the precharge speed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、サイズの大きなディスチャージM OS
 F’ E ”I”が演算部や内部データメモリなどに
対応して複数内部バスラインに結合されると、そのディ
スチャージM OS F F: ’I’のゲート容量及
びドレイン容量の影響により、内部バスラインの不所望
な容量性負荷が増大することになり、その結果として、
プリチャージ及びディスチャージMO3F E Tのサ
イズを大きくしてもディスチャージ及びプリチャージ速
度の島速化を充分に達成できないという点が本発明者に
よって明らかにされた。
However, the large size of the discharge MOS
F' E When "I" is connected to multiple internal bus lines corresponding to the arithmetic unit or internal data memory, the discharge MOS F: Due to the influence of the gate capacitance and drain capacitance of "I" The undesired capacitive loading of the line will increase, resulting in
The present inventor has revealed that even if the size of the precharge and discharge MO3FET is increased, it is not possible to sufficiently increase the discharge and precharge speeds.

本発明の目的は、内部バスラインにおける高速データ転
送を達成することができるるデータ処理装置を毘供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a data processing device that can achieve high-speed data transfer on an internal bus line.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は1
本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention are as follows:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願おいて開示される発明のうち代表的なものの概要を
簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、内部バスラインをプリチャージするプリチャ
ージする回路として、回路の一対の電源端子の夫々と内
部バスラインとの間に、夫々スイッチ素子としてのMO
SFETと抵抗素子として機能するダイオード接続され
たMOSFETとが直列接続されて成る回路を設けるも
のである。
That is, as a precharging circuit that precharges the internal bus line, an MO as a switch element is provided between each of a pair of power supply terminals of the circuit and the internal bus line.
A circuit is provided in which an SFET and a diode-connected MOSFET functioning as a resistance element are connected in series.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、内部バスラインが電源電圧の中
間レベルに予めプリチャージされることにより、ディス
チャージMO8FETのサイズを大きくしなくてもバス
ラインの高速ディスチャージが可能であると共に、ディ
スチャージMO8F’ETに基因する内部バスラインの
不所望な容量性負荷も小さくすることができるから、そ
れによって、内部バスラインにおける高速データ転送を
達成するものである。
According to the above-mentioned means, by precharging the internal bus line to an intermediate level of the power supply voltage, high-speed discharging of the bus line is possible without increasing the size of the discharge MO8FET. The undesired capacitive load on the internal bus line due to the internal bus line can also be reduced, thereby achieving high speed data transfer on the internal bus line.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の1実施例であるディジタル信号処理プ
ロセッサ(以下単にプロセッサとも記す)の一部を示す
回路図である。同図に示されるプロセッサは、特に制限
されないが、公知の半導体集積回路製造技術によって1
つの半導体基板に形成された1チツプマイクロプロセツ
サの形態を採るものである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of a digital signal processing processor (hereinafter simply referred to as processor) that is an embodiment of the present invention. Although not particularly limited, the processor shown in the figure can be manufactured using known semiconductor integrated circuit manufacturing technology.
It takes the form of a one-chip microprocessor formed on one semiconductor substrate.

同図においてPCは実行すべき命令のアドレスを指示す
るためのプログラムカウンタである。プログラムカウン
タPCの出力端子は実行すべき命令が格納されたROM
(リード・オンリ・メモリ)のようなプログラムメモリ
PMのアドレス信号入力端子に結合され、そのプログラ
ムメモリP Mのデータ出力端子は、実行すべき命令を
受けてそれを解読するデコーダDECの入力端子に結合
される。デコーダDECによって解読されたデータは、
プロセッサ全体を制御するための各種制御信号を形成す
るコントローラC0NTに供給される。
In the figure, PC is a program counter for indicating the address of an instruction to be executed. The output terminal of the program counter PC is a ROM that stores instructions to be executed.
The data output terminal of the program memory PM is connected to the input terminal of a decoder DEC which receives and decodes the instruction to be executed. be combined. The data decoded by the decoder DEC is
The signal is supplied to a controller C0NT which forms various control signals for controlling the entire processor.

ALUは上記コントローラC0NTから出力される制御
信号を受けて命令を実行する実行部である。実行部AL
Uは、ディジタル信号処理で重要な積和演算の高速処理
のため1図示しない乗算器。
The ALU is an execution unit that receives control signals output from the controller C0NT and executes instructions. Execution part AL
U is a multiplier (not shown) for high-speed processing of product-sum calculations, which is important in digital signal processing.

図示しない加算器、及び図示しない各種レジスタなどを
備える。斯る実行部ALUの出力端子は、特に制限され
ないが、Pチャンネル型MO8FE’r Q を及びN
チャンネル型MO8FETQ21?成るCMOSインバ
ータ回路を介して内部バスラインIILに結合される。
It includes an adder (not shown), various registers (not shown), and the like. The output terminal of such execution unit ALU is not particularly limited, but may be P-channel type MO8FE'r Q and N
Channel type MO8FETQ21? The internal bus line IIL is coupled to the internal bus line IIL via a CMOS inverter circuit consisting of a CMOS inverter circuit.

なお、第1図に示される内部バスラインB Lは、それ
に含まれる信号線の1本が代表的に図示されている。ま
た、実行部AL(Jの入力端子は当該実行部ALUから
出力されるタイミング信号に基づいて3ステイト状態を
採り得るクロックドインバータ回路I nV、を介して
上記内部バスラインBLに結合される。
Note that, in the internal bus line BL shown in FIG. 1, one of the signal lines included therein is representatively shown. Further, the input terminal of the execution unit AL (J) is coupled to the internal bus line BL via a clocked inverter circuit InV that can take on three-state states based on the timing signal output from the execution unit ALU.

第1図においてDMは、代表的に示されるデータメモリ
であり、特に制限されないが、RAM(ランダム・アク
セス・メモリ)によって構成される。斯るデータメモリ
DMは、上記コン1−ローラC0NTから出力されるリ
ード・ライト制御信号R/ Wなどに基づいてそのリー
ド・ライト制御が行われ、また、コントローラC0NT
から出力される図示しない内部アドレス信号に基づいて
アドレシングされる。データメモリDMのデータ出力端
子は、特に制限されないが、Pチャンネル型M OS 
F’ E T Q 3、Nチャンネ/L/型MO8FE
’I。
In FIG. 1, DM is a representative data memory, which is constituted by RAM (Random Access Memory), although it is not particularly limited. The data memory DM is subject to read/write control based on the read/write control signal R/W output from the controller C0NT.
Addressing is performed based on an internal address signal (not shown) output from the . The data output terminal of the data memory DM is not particularly limited, but may be a P-channel type MOS.
F' ET Q 3, N channel/L/type MO8FE
'I.

Q4.及びグー1−回路G2で成るCMO83ステート
出力回路を介して内部バスラインB Lに結合され、ま
た、データメモリDMのデータ入力端子は、特に制限さ
れないが、当該データメモリI)Mから出力されるタイ
ミング信号に基づいて3ステイi・状態を採り得るクロ
ックドインバータ回路1nv、を介して上記内部バスラ
インBLに結合される。MO8l?E”l’Q3.Q4
及びゲート回路G2から成る3ステ一ト出力回路におい
て、斯るMOS +=” E T Q 3及びQ4は、
非出力期間にグー1〜回路G、によってその両方がオフ
状態にされ、出力期間にデータメモリから供給されるデ
ータによってその一方がオン状態にされる。なお、本実
施例のプロセッサは、夫々図示しないが、その他に、A
 L Uで演算されたデータを蓄えるアキュlル−タ、
内部バスラインのデータを一時的に蓄えるレジスタ、外
部データバスと結合可能なデータ人出カバソファなどを
備える。
Q4. The data input terminal of the data memory DM is connected to the internal bus line BL via the CMO83 state output circuit consisting of the circuit G1 and G2, and the data input terminal of the data memory DM is outputted from the data memory I)M, although the data input terminal is not particularly limited. It is coupled to the internal bus line BL via a clocked inverter circuit 1nv that can assume three stay i states based on a timing signal. MO8l? E"l'Q3.Q4
In a three-state output circuit consisting of a gate circuit G2 and a gate circuit G2, such MOS +=”ET Q3 and Q4 are
During the non-output period, both circuits G1 to G are turned off, and during the output period, one of them is turned on by data supplied from the data memory. Although not shown in the drawings, the processor of this embodiment also includes A
AccuL router that stores data calculated by L U;
It is equipped with a register that temporarily stores data on the internal bus line, a data output cover sofa that can be connected to an external data bus, etc.

ここで、本実施例のプロセッサにおける1命令実行サイ
クルは、プログラムカウンタPCによる1回の命令フェ
ッチに基づいて実行可能なサイクルである。そ切命令実
行サイクルは、特に制限されないが、データメモリDM
に対するリード・ライ1ル動作を含む演算処理命令実行
サイクル、各種レジスタ間やレジスタとメモリとの間で
データの転送を行う転送命令実行サイクル、及びプログ
ラム内の命令シーケンスを変更する条件付きジャンプや
無条件ジャンプのようなジャンプ命令実行サイクルなど
が含まれる6斯る夫々の命令実行サイクルの最初におい
て命令フェッチが行われるが、上記したように、プログ
ラムカウンタPCからデコーダに至るデータ経路は命令
フェチ用に専用化されているから、各命令実行サイクル
は所謂パイプライン処理的に連続して行われ、データの
高速処理が可能になっている。
Here, one instruction execution cycle in the processor of this embodiment is a cycle that can be executed based on one instruction fetch by the program counter PC. The execution cycle of the cutting command is not particularly limited, but the data memory DM
an arithmetic processing instruction execution cycle that includes read/write operations, a transfer instruction execution cycle that transfers data between various registers or between registers and memory, and conditional jumps and null operations that change the instruction sequence within a program. An instruction fetch is performed at the beginning of each instruction execution cycle, which includes a jump instruction execution cycle such as a conditional jump, but as mentioned above, the data path from the program counter PC to the decoder is used for instruction fetching. Because it is dedicated, each instruction execution cycle is performed successively in a so-called pipeline process, making it possible to process data at high speed.

第1図においてPRは、内部バスラインBLを、電源電
圧レベルよりも低く且つ回路の接地レベルよりもJ’6
い中間レベルのようなレベルに予め所定のイタイミング
でプリチャージするためのプリチャージ回路である。斯
るプリチャージ回路P Rは、特に制限されないが1回
路の一方の電源端子Vddと内部バスラインB Lとの
間に直列接続された、コントローラに ON Tから出
力される制御(i号φprをゲー1−に受けるPチャン
ネル型MO8FETQ5とドレインがゲートに結合され
た所mダイオード接続されたPチャンネル型MO8FE
’I’Q6と1回路の他方の電源端子である接地端子G
ndと内部バスラインRLとの間に直列接続された。コ
ントローラ0ONTから出力される制御48号φρrを
ゲートに受けるNチャンネル型MO8FETQ7と所謂
ダイオード接続されたNチャンネル型MOS F E 
T Q 8とから構成されて成る。上記制御信号φpr
及びφprは、特に制限されないが、内部バスラインR
Lを介してデータの入出力を行う処理が含まれる1命令
実行サイクルにおいて、その処理の最初である命令フェ
ッチの段階から所定時間夫々ロウレベル及びハイレベル
にされる。したがって、その期間中、MO3F’ETQ
5及びQlがオン状態にされ、それによって、内部バス
ラインB’Lは、実質的に抵抗素子として機能するMO
5FETQ6及びQ8の夫々のオン抵抗に基づいて電源
電圧が分圧されたレベルの電位、言い換えると、電源゛
重圧レベルと接地レベルとの中間のレベルにプリチャー
ジ可能とされる。ここで、プリチャージ回路PRによっ
て達成される中間レベルは、本実施例に従えば、」1記
クロックドインバータ回路I nVl及びI nV2の
論理しきい値電圧近傍のレベルであり、且つQlとQ2
又はQ3とQ4から成る出力段の動作が開始されたとき
、MO8FETQ2又はQ4による内部バスラインB 
Lの接地レベルへのディスチャージ完了時間と、MO8
F’ E T Q L又はQ3による内部バスラインB
Lの電源電圧レベルへのチャージ完了時間とをほぼ等し
くさせるようなレベルにされる。
In FIG. 1, PR connects the internal bus line BL to a level J'6 lower than the power supply voltage level and lower than the circuit ground level.
This is a precharge circuit for precharging to a level such as a high intermediate level at a predetermined timing. Such a precharge circuit P R is connected in series between one power supply terminal Vdd of one circuit and the internal bus line B L, and is connected in series between one power supply terminal Vdd of one circuit and the internal bus line B L. A P-channel type MO8FET Q5 receives the gate 1- and a P-channel type MO8FE whose drain is coupled to the gate is diode-connected.
'I'Q6 and ground terminal G which is the other power supply terminal of one circuit
nd and the internal bus line RL. N-channel type MO8FET Q7 whose gate receives control number 48 φρr output from controller 0ONT and so-called diode-connected N-channel type MOS F E
It consists of TQ8. The above control signal φpr
and φpr are, although not particularly limited to, the internal bus line R
In one instruction execution cycle that includes the process of inputting and outputting data via L, the level is set to low level and high level for a predetermined period of time from the instruction fetch stage, which is the beginning of the process. Therefore, during that period, MO3F'ETQ
5 and Ql are turned on, thereby causing the internal bus line B'L to become a MO
Based on the on-resistance of each of the 5FETs Q6 and Q8, it is possible to precharge the power supply voltage to a potential level obtained by dividing the power supply voltage, in other words, to a level intermediate between the power supply pressure level and the ground level. Here, according to this embodiment, the intermediate level achieved by the precharge circuit PR is a level near the logic threshold voltage of the clocked inverter circuits I nVl and I nV2, and
Or when the operation of the output stage consisting of Q3 and Q4 is started, the internal bus line B by MO8FET Q2 or Q4 is
Discharge completion time to the ground level of L and MO8
F' ET Q Internal bus line B by L or Q3
The level is set such that the time required to complete charging to the L power supply voltage level is approximately equal.

次に上記実施例の作用を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

上記プロセッサの演算処理命令実行サイクルに、内部バ
スラインBLを介してデータの人出力を行う処理が含ま
れるなら、その命令実行サイクルの最初の段階である命
令フェッチの段階において、制御信号φρr及びφpr
が夫々ロウレベル及びハイレベルにされ、それによって
、上記したように内部バスラインRLは予め中間レベル
にプリチャージされる。このとき、出力段MOSFET
QI乃至Q4はオフ状態にされている。即ち、斯る出力
段は、高出力インピーダンス状態にされている。
If the arithmetic processing instruction execution cycle of the processor includes a process of outputting data via the internal bus line BL, in the instruction fetch stage which is the first stage of the instruction execution cycle, the control signals φρr and φpr
are set to a low level and a high level, respectively, thereby precharging the internal bus line RL to an intermediate level as described above. At this time, the output stage MOSFET
QI to Q4 are turned off. That is, the output stage is placed in a high output impedance state.

当該命令実行サイクルにおける処理を介して内部バスラ
インBLがロウレベルにされるような場合1例えば、実
行部ALUから出力されるハイレベルデータがデータメ
モリDMに転送される場合、先ず実行部A L tJか
ら出力されるハイレベルデータによって上記MO5FE
TQ2がオン状態にされると共に、MOSFETQIが
オフ状態にされ、そのオン状態のMO8FETQ2を介
して内部バスラインl’3Lがディスチャージされる。
Case 1: When the internal bus line BL is set to low level through processing in the instruction execution cycle, for example, when high level data output from the execution unit ALU is transferred to the data memory DM, first the execution unit A L tJ The above MO5FE
At the same time that TQ2 is turned on, MOSFETQI is turned off, and the internal bus line l'3L is discharged via MO8FETQ2 that is on.

斯るMO8FETQ2によるディスチャージ動作は、内
部バスラインBI、を電源電圧の中間レベルから接地レ
ベルにすればよいから、電源電圧レベルから接地レベル
に内部バスラインBLのレベルを強制するような場合に
比べて、そのディスチャージ動作は高速に行われる。し
たがって、ハイレベルデータの転送動作において、内部
バスラインBLのロウレベル確定時期が早められるから
、データメモリDMの入力端子につながるクロックドイ
ンバータ回路I nv2の反転も高速に行われ、ハイレ
ベルデータの高速転送が達成される。
Such a discharge operation by MO8FETQ2 can be performed by simply changing the internal bus line BI from the intermediate level of the power supply voltage to the ground level, so it is easier to perform the discharge operation than when forcing the level of the internal bus line BL from the power supply voltage level to the ground level. , the discharge operation is performed at high speed. Therefore, in the transfer operation of high-level data, the low level determination timing of the internal bus line BL is brought forward, so that the inversion of the clocked inverter circuit I nv2 connected to the input terminal of the data memory DM is also performed at high speed, and the high-level data is transferred at high speed. Transfer is accomplished.

また、当該命令実行サイクルにおける処理を介して内部
バスラインBLがハイレベルにされるような場合、例え
ば、データメモリDMから出力されるロウレベルデータ
が実行部ALUに転送される場合、先ずデータメモリD
Mから出力されるロウレベルデータによって上記MO5
FETQ3がオン状態にされると共に、MOSFETQ
4がオフ状態にされ、そのオン状態のMOSFETQ3
を介して内部バスラインB Lがチャージされる。
Further, when the internal bus line BL is set to high level through processing in the instruction execution cycle, for example, when low level data output from the data memory DM is transferred to the execution unit ALU, first the data memory D
The above MO5 is determined by the low level data output from M.
FETQ3 is turned on and MOSFETQ
4 is turned off and its on state MOSFETQ3
The internal bus line BL is charged via the internal bus line BL.

斯るMOSFETQ4によるチャージ動作によって、内
部バスラインBLは中間レベルから電源電圧レベルにさ
れるが、内部バスラインBLに予め設定される中間レベ
ルは、上記した如く、MO5F E T Q 2又はQ
4による内部バスラインBLの接地レベルへのディスチ
ャージ完了時間と、MOSFETQI又はQ3による内
部バスラインB Lの電源電圧レベルへのチャージ完了
時間とがほぼ等しくなるようなレベルにされているから
、そのチャージi!!J+作は上記ディスチャージ動作
とほぼ同様の時間で高速に行われる。したがって、ロウ
レベルデータの転送動作においても、内部バスライン1
.1 Lのハイレベル確定時期が、上記ハイレベルデー
タの転送動作と同様の時間で達成されるから、実行部A
 L tJの入力端子につながるクロックドインバータ
回路I nv、の反転も高速に行われ、ロウレベルデー
タの高速転送も保証される。
The internal bus line BL is brought from the intermediate level to the power supply voltage level by this charging operation by MOSFET Q4, but the intermediate level preset for the internal bus line BL is MOSFET Q 2 or Q as described above.
Since the time required to complete discharging the internal bus line BL to the ground level by MOSFET QI or Q3 is approximately equal to the time required to complete charging the internal bus line BL to the power supply voltage level by MOSFET QI or Q3, the charging i! ! The J+ operation is performed at high speed in approximately the same time as the above-mentioned discharge operation. Therefore, even in the transfer operation of low level data, the internal bus line 1
.. Since the high level determination timing of 1L is achieved at the same time as the above-mentioned high level data transfer operation, the execution unit A
Inversion of the clocked inverter circuit I nv connected to the input terminal of L tJ is also performed at high speed, and high-speed transfer of low-level data is also guaranteed.

上記実施例によれば以下の効果を得ることができる。According to the above embodiment, the following effects can be obtained.

(1)命令実行サイクルの最初の段階で、内部バスライ
ンBLが予め電源電圧の中間レベルにプリチャージされ
るから、内部バスラインBLのロウレベル確定時期が早
められ、また、その中間レベルが、M OS FE ’
I’ Q 2又はQ4による内部バスラインBLの接地
レベルへのディスチャージ完了時間と、MOSFETQ
I又はQ3による内部バスラインBr、の電源電圧レベ
ルへのチャージ完了時間とがほぼ等しくなるようなレベ
ルに設定されているなら、内部バスラインBLのハイレ
ベル確定時期も上記ロウレベル確定時期と同様に高速化
が保証される。
(1) At the first stage of the instruction execution cycle, the internal bus line BL is precharged to the intermediate level of the power supply voltage, so the low level determination timing of the internal bus line BL is brought forward, and the intermediate level is OSFE'
Completion time of discharging internal bus line BL to ground level by I'Q2 or Q4 and MOSFETQ
If the charging completion time of the internal bus line Br to the power supply voltage level by I or Q3 is set to a level that is approximately equal to the time, the high level determination time of the internal bus line BL is also the same as the low level determination time described above. Guaranteed high speed.

(2)内部バスラインは予め電源電圧の中間レベルにプ
リチャージされるから、プリチャージされた内部バスラ
インをディスチャージするMOSFETルI”や、プリ
チャージされた内部バスラインを電源電圧レベルにチャ
ージするMO8F’ETのサイズを大きくする必要はな
く、それらのMOSFETに基因する内部バスライの不
所望な容量性負荷の影響によって、プリチャージされて
いる内部バスラインのディスチャージ動作及びチャージ
動作の完了が著しく遅れることはない。
(2) Since the internal bus line is precharged to the intermediate level of the power supply voltage, the MOSFET I'' discharges the precharged internal bus line and charges the precharged internal bus line to the power supply voltage level. There is no need to increase the size of MO8F'ETs, and the effect of undesired capacitive loading of internal bus lines due to these MOSFETs will significantly delay the completion of discharge and charge operations of precharged internal bus lines. Never.

(3)上記効果(1)及び(2)より、データ転送の高
速化を達成することができる。
(3) From the effects (1) and (2) above, it is possible to achieve faster data transfer.

(4)特に、ALUやデータメモリDMなどの出力端子
を、CMOSインバータ回路のように内部バスラインB
Lに電源電圧を供給可能なスイッチ素子とディスチャー
ジ用スイッチ素子とを介して内部バスラインBLに結合
し、ロウレベルデータの転送動作が行われるときに、そ
れに含まれるチャージ用スイッチ素子をオン状態にして
内部バスラインB Lを電源電圧レベルにチャージする
構成を採ると、ALUやデータメモリDMなどの入力端
子に結合するクロックドインバータ回路Inv工及びI
 nV2などの入力回路のしきい値電圧に対してプロセ
スばらつきのマージンを向上させることが可能となる。
(4) In particular, connect the output terminals of ALU, data memory DM, etc. to internal bus line B like a CMOS inverter circuit.
L is connected to the internal bus line BL via a switch element capable of supplying a power supply voltage and a discharge switch element, and when a low-level data transfer operation is performed, the charge switch element included therein is turned on. If a configuration is adopted in which the internal bus line BL is charged to the power supply voltage level, the clocked inverter circuit Inv and I connected to the input terminals of the ALU, data memory DM, etc.
It is possible to improve the margin for process variations with respect to the threshold voltage of an input circuit such as nV2.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨の範囲において種々変更可能で
ある。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, the present invention is not limited to the above Examples, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.

例えば、上記実施例におけるプリチャージ回路は、それ
に含まれる抵抗素子としてダイオード接続されたMOS
FETを用いたが、それに限定されるものではなく、ポ
リシリコン抵抗などその他の抵抗素子に変更可能である
。また、抵抗素子を配置する位置は上記実施例に限定さ
れず、要は電源電圧を所定の比で分圧可能な配置であれ
ばよく、回路の一対の電源端子に夫々抵抗素子を直接結
合するような配置でもよい。
For example, the precharge circuit in the above embodiment has a diode-connected MOS as a resistance element included therein.
Although FET is used, the present invention is not limited to this, and other resistance elements such as polysilicon resistance can be used. Furthermore, the positions where the resistive elements are arranged are not limited to those in the above embodiments, and any positioning that can divide the power supply voltage at a predetermined ratio is sufficient, and the resistive elements are directly connected to a pair of power supply terminals of the circuit. It may be arranged like this.

また、上記実施例ではALUやデータメモリDMなどの
出力端子を、CMOSインバータ回路のように内部バス
ラインBLに電源電圧を供給可能なスイッチ素子とディ
スチャージ用スイッチ素子とを介して内部バスラインB
Lに結合し、ロウレベルデータの転送動作が行われると
き、それに含まれるチャージ用スイッチ素子をオン状態
にして内部バスラインBLを電源電圧レベルにチャージ
する構成を採用したが、それに限定されるものではなく
、ディスチャージ用スイッチ素子だけを介して結合する
こともできる。その場合、プリチャージ回路によって達
成されるべき中間レベルは、ALUやデータメモリDM
などの入力端子に結合するクロックドインバータ回路I
 nVl及びI nV2などの入力回路の論理しきい値
電圧以上の安定なレベルにする必要がある。そうした場
合、斯るクロックドインバータ回路Inv□及びI n
92などの入力回路の論理しきい値電圧に対してプロセ
スばらつきのマージンは低下するが、ロウレベルデータ
の転送動作に際して内部バスラインのチャージ動作が必
要なくなり、データ転送の高速化を一層図ることができ
る。
Further, in the above embodiment, the output terminals of the ALU, data memory DM, etc. are connected to the internal bus line B via a switch element capable of supplying a power supply voltage to the internal bus line BL and a discharge switch element, like a CMOS inverter circuit.
When a low-level data transfer operation is performed, a charging switch element included in the charging switch element is turned on to charge the internal bus line BL to the power supply voltage level. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the connection can be made only through the discharge switch element. In that case, the intermediate level to be achieved by the precharge circuit is
Clocked inverter circuit I coupled to input terminals such as
It is necessary to maintain a stable level equal to or higher than the logic threshold voltage of the input circuit such as nVl and InV2. In such a case, such clocked inverter circuits Inv□ and In
Although the process variation margin is reduced relative to the logic threshold voltage of input circuits such as 92, internal bus line charging is no longer required when low-level data is transferred, making it possible to further speed up data transfer. .

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった技術分野であるディジタル信号処理
プロセッサに適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、乗算器を演算部に含まないよ
うなプロセッサなど種々のデータ処理装置に適用するこ
とができる。
The above explanation has mainly been about the case where the invention made by the present inventor is applied to a digital signal processing processor, which is the technical field behind the invention, but the invention is not limited to this, and the invention is not limited to this. The present invention can be applied to various data processing devices such as processors that do not have the same technology.

本発明は、少なくとも内部バスラインをプリチャージす
る条件のものには適用することができる。
The present invention can be applied at least to conditions where internal bus lines are precharged.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、回路の一対の夫々の電源端子と内部バスライ
ンとに、夫々スイッチ素子として機能するMOSFET
と抵抗素子として機能するダイオード接続されたMOS
FETとが直列に結合されて成るプリチャージ回路を設
け、電源電圧レベルよりも低く接地電位よりも高いレベ
ルに内部バスラインを予めプリチャージすることにより
、ディスチャージMO8FETのサイズを大きくしなく
てもバスラインの高速ディスチャージが可能であると共
に、ディスチャージMO5FETに基因する内部バスラ
インの不所望な容量性負荷も小さくすることができるか
ら、それによって、内部バスラインにおける高速データ
転送を達成することができる。
That is, a MOSFET that functions as a switch element is connected to each of a pair of power supply terminals and an internal bus line of the circuit.
and a diode-connected MOS that functions as a resistance element.
By providing a precharge circuit consisting of a MO8FET connected in series and precharging the internal bus line to a level lower than the power supply voltage level and higher than the ground potential, the bus line can be set up without increasing the size of the discharge MO8FET. High speed data transfer on the internal bus line can thereby be achieved since a fast discharge of the line is possible and the undesired capacitive loading of the internal bus line due to the discharge MO5FET can also be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の1実施例であるディジタル信号処理プ
ロセッサの一部を示す回路図である。 PR・・・プリチャージ回路、Q5及びQ7・・・スイ
ッチ素子、Q6及びQ8・・・抵抗素子、C0NT・・
・コン1−ローラ、ALU・・・実行部、DM・・・デ
ータメモリ。 第  1  図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of a digital signal processing processor according to an embodiment of the present invention. PR...precharge circuit, Q5 and Q7...switch element, Q6 and Q8...resistance element, C0NT...
- Controller 1 - Roller, ALU...Execution unit, DM...Data memory. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、内部バスラインを有するデータ処理装置であであっ
て、そのバスラインを電源電圧の中間のレベルにプリチ
ャージするプリチャージ回路を含むことを特徴とするデ
ータ処理装置。 2、上記プリチャージ回路は、回路の一対の電源端子の
夫々と内部バスラインとの間に、夫々直列接続されたス
イッチ素子と抵抗素子とから成るものであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のデータ処理装置。 3、上記スイッチ素子はMOSFETであり、また、上
記抵抗素子はダイオード接続されたMOSFETである
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のデータ処
理装置。
Claims: 1. A data processing device having an internal bus line, the data processing device comprising a precharge circuit for precharging the bus line to an intermediate level of the power supply voltage. 2. Claims characterized in that the precharge circuit comprises a switch element and a resistor element connected in series between each of a pair of power supply terminals of the circuit and an internal bus line. The data processing device according to item 1. 3. The data processing device according to claim 2, wherein the switching element is a MOSFET, and the resistance element is a diode-connected MOSFET.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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