KR100259339B1 - Programmable i/o circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 입출력회로에 관한 것으로, 특히 포트타입 및 포트구동능력을 프로그램에 의해 제어할 수 있도록 한 프로그램 가능한 입출력회로에 관한 것이다.The present invention relates to an input / output circuit, and more particularly, to a programmable input / output circuit for controlling a port type and a port driving capability by a program.
도1은 종래 입출력회로도로서, 이에 도시된 바와같이 입출력 지정을 위한 입출력지정레지스터(10)와; 데이터를 출력하기 위한 포트데이터레지스터(20)와; 상기 입출력지정레지스터(10)의 출력신호를 반전하는 인버터(INV1)와, 상기 인버터(INV1)의 출력신호와 상기 포트데이터레지스터(20)의 출력신호를 노아조합하는 노아게이트(NOR1)와, 상기 입출력지정레지스터(10)와 상기 포트데이터레지스터(20)의 출력신호를 낸드조합하는 낸드게이트(NAND1)로 이루어져, 상기 입출력지정레지스터(10)와 상기 포트데이터레지스터(20)의 출력신호를 논리조합하여 출력구동신호를 발생하는 구동신호발생부(30)와; 직렬연결된 피모스트랜지스터(PM1)와 엔모스트랜지스터(NM1)로 이루어져 상기 구동신호발생부(30)의 출력신호에 따라 그에따른 신호를 입출력포트(50)를 통해 출력하는 출력구동부(40)로 구성된다.1 is a conventional input / output circuit diagram, as shown therein; an input /
미설명부호는 입력버퍼(60)이다.Unexplained code is the input buffer 60.
이와같이 구성된 종래 회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the conventional circuit configured as described above are as follows.
먼저, 입출력지정레지스터(10)의 출력이 '로우'이면 전체회로는 입력모드가 되어 입출력포트를 통해 입력된 데이터는 입력버퍼(INV2)를 통해 내부회로에 인가된다.First, when the output of the input / output designated
그러나 입출력지정레지스터(10)의 출력이 '하이'이면 전체회로는 출력모드가 된다. 이때, 포트데이터레지스터(20)의 출력이 '로우'이면 낸드게이트(NAND1)와 노아게이트(NOR1)의 출력(①,②)은 '하이'가 되어 피모스트랜지스터(PM1)는 오프되고, 엔모스트랜지스터(NM1)는 온된다.However, if the output of the input / output designated
이에따라 입출력포트를 통해서는 '로우'신호가 출력된다.Accordingly, a 'low' signal is output through the input / output port.
반대로 포트데이터레지스터(20)의 출력이 '하이'이면 입출력포트를 통해서는 '하이'신호가 출력된다.On the contrary, when the output of the
한편, 리셋신호(Reset_B)가 입력되면 입출력지정레지스터(10)는 '로우'신호를 출력하여 입력모드가 되고, 포트데이터레지스터(20)도 '로우'신호를 출력하여 출력신호는 '로우'신호가 된다.Meanwhile, when the reset signal Reset_B is input, the input / output designated register 10 outputs a 'low' signal to enter the input mode, and the
이상에서 설명한 바와같이 종래의 회로는 출력변환시 발생하는 EMI노이즈에 의해 시스템이 오동작할 우려가 있고, 출력구동부의 피모스트랜지스터와 엔모스트랜지스터가 동시에 턴온되는 시점이 있어 전력소모가 커지는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional circuit, the system may malfunction due to EMI noise generated during the output conversion, and there is a problem in that power consumption increases due to the point where the PMOS transistor and the NMOS transistor of the output driver are turned on at the same time.
본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 구동신호를 지연시켜 시차를 두어 출력구동부에 인가하도록하고, 출력구동부의 출력 트랜지스터를 다수개 구비하여 이를 제어하도록 함으로써 포트타입을 변경할 수 있도록 한 프로그램 가능한 입출력회로를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems by delaying the drive signal to be applied to the output driver with a time difference, and to provide a plurality of output transistors of the output driver to control this by changing the port type To provide a possible input and output circuit.
도 1은 종래 입출력회로도.1 is a conventional input and output circuit diagram.
도 2는 본 발명의 일 실시예시도.Figure 2 is an embodiment of the present invention.
도 3은 도2에 있어서, 각부 타이밍도.3 is a timing diagram of each part in FIG. 2;
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
100 : 입출력지정레지스터200 : 포트데이타레지스터100: I / O designation register 200: Port data register
300 : 구동신호발생부400 : 지연부300: drive signal generator 400: delay unit
500 : 포트타입설정부600 : 출력구동부500: Port type setting unit 600: Output driver
700 : 입출력포트800 : 입력버퍼700: I / O port 800: Input buffer
510 : 포트타입레지스터510: port type register
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 프로그램 가능한 입출력회로는 입출력 지정을 위한 입출력지정레지스터와 데이터를 출력하기 위한 포트데이터레지스터의 출력신호를 논리조합하여 출력하는 구동신호발생수단과; 상기 구동신호발생부의 출력신호를 소정시간 지연시키는 지연수단과; 상기 구동신호발생수단의 출력신호와 리셋신호 및 시프트클럭신호 그리고 외부로부터의 포트타입신호에 따라 그에따른 포트타입설정신호를 출력하는 포트타입설정수단과; 상기 포트타입설정수단과 상기 지연수단의 출력신호에 따라 CMOS 타입 또는 피모스 오픈드레인타입으로 데이터를 출력하는 출력구동수단으로 구성한다.The programmable input / output circuit for achieving the object of the present invention comprises: drive signal generating means for logically combining an output signal of an input / output designated register for input / output designation and a port data register for outputting data; Delay means for delaying the output signal of the drive signal generator for a predetermined time; Port type setting means for outputting a port type setting signal according to an output signal of said drive signal generating means, a reset signal, a shift clock signal, and a port type signal from the outside; And output drive means for outputting data in the CMOS type or PMOS open drain type according to the output signal of the port type setting means and the delay means.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 일 실시예를 들어 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described with reference to one embodiment.
도2는 본 발명의 일 실시예시도로서, 이에 도시한 바와같이 입출력 지정을 위한 입출력지정레지스터(100)와; 데이터를 출력하기 위한 포트데이터레지스터(200)와; 상기 입출력지정레지스터(100)의 출력신호를 반전하는 인버터(INV1)와, 상기 인버터(INV1)의 출력신호와 상기 포트데이터레지스터(200)의 출력신호를 노아조합하는 노아게이트(NOR0)와, 상기 입출력지정레지스터(100)와 상기 포트데이터레지스터(200)의 출력신호를 낸드조합하는 낸드게이트(NAND1)로 이루어져, 상기 입출력지정레지스터(100)와 상기 포트데이터레지스터(200)의 출력신호를 논리조합하여 출력구동신호를 발생하는 구동신호발생부(300)와; 상기 낸드게이트(NAND1)의 출력신호를 소정시간 지연시키는 지연부(400)와; 상기 노아게이트(NOR0)의 출력신호와 리셋신호(Reset_B) 및 시프트클럭(SCK) 그리고 포트타입신호에 따라 그에따른 포트타입구동신호를 출력하는 포트타입설정부(500)와; 상기 포트타입설정부(500)와 상기 지연부(400)의 출력신호에 따라 CMOS 타입 또는 피모스 오픈드레인타입으로 데이터를 출력하는 출력구동부(600)로 구성한다.2 is an exemplary embodiment of the present invention, as shown therein; an input /
상기 포트타입설정부(500)는 상기 노아게이트(NOR0)의 출력신호와 리셋신호(Reset_B)를 앤드조합하는 앤드게이트(AND1)와; 상기 노아게이트(NOR0)의 출력신호와 시프트클럭신호(SCK)를 앤드조합하는 앤드게이트(AND2)와; 상기 앤드게이트(AND2)의 출력신호에 따라 인에이블되어 상기 노아게이트(NOR0)의 출력신호를 순서대로 1클럭씩 지연시키는 직렬연결된 다수개의 플립플롭(FF0-FF7)과; 상기 앤드게이트(AND1)의 출력신호를 셋트신호로 입력받고, 외부로부터의 제어신호에 따라 포트타입설정을 위한 제어신호를 출력하는 포트타입레지스터(510)와; 상기 각 플립플롭(FF0-FF7)의 출력신호와 상기 포트타입레지스터(510)의 출력신호를 각기 입력받아 이를 노아조합하여 출력하는 다수의 노아게이트(NOR1-NOR8)로 구성한다.The port
상기 출력구동부(600)는 상기 포트타입설정부(500)의 출력신호를 입력받는 병렬연결된 다수의 엔모스트랜지스터(NM_0-NM_7)와; 상기 다수개의 엔모스트랜지스터(NM_0-NM_7)와 직렬연결되고, 상기 지연부(400)의 출력신호를 입력받는 피모스트랜지스터(PM1)로 구성한다.The output driver 600 includes a plurality of NMOS transistors NM_0-NM_7 connected in parallel to receive output signals of the port
이와같이 구성한 본 발명의 일 실시예의 동작을 첨부한 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 attached to the operation of an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
우선 개략적인 동작을 설명하면, 리셋신호(Reset_B)가 인가되면 도3의 리셋트상태구간에서 보는바와 같이 지연부(400)의 출력신호는 '하이'가 되고, 각 엔모스트랜지스터(NM_0~NM_7)의 게이트에 인가되는 신호는 '로우'가 되어 시스템은 입력모드가 된다.First of all, when the reset signal Reset_B is applied, as shown in the reset state section of FIG. 3, the output signal of the
이에따라 입출력포트(700)를 통해 입력된 신호를 입력버퍼(800)를 통해 내부회로에 인가된다.Accordingly, the signal input through the input and
그리고 입출력지정레지스터(100)의 출력이 '로우'이면 시스템은 입력모드가 되고, '하이'이면 출력모드가 된다.If the output of the input / output designated
또한 포트데이터레지스터(200)의 출력이 '로우'이면 입출력포트(700)를 통해 출력되는 신호로 '로우'이고, 포트데이터레지스터(200)의 출력이 '하이'이면 입출력포트(700)를 통해 출력되는 신호도 '하이'가 된다.In addition, if the output of the port data register 200 is 'low', the signal output through the input /
이와같은 상태에서 먼저, CMOS타입출력모드에서 데이터(0)가 출력되는 동작을 도3을 참조하여 설명한다.In this state, first, the operation of outputting
먼저, CMOS타입 출력모드에서는 포트타입레지스터(510)의 각 단자에서 모두 '로우'신호를 출력한다.First, in the CMOS type output mode, all of the terminals of the
이때, 입출력지정레지스터(100)의 출력신호는 '하이'이고, 포트데이터레지스터(200)의 출력신호는 '로우'이므로 낸드게이트(NAND1)의 출력신호는 '하이'가 되고, 노아게이트(NOR1)의 출력신호는 '로우'가 된다.At this time, since the output signal of the input / output designated
상기 낸드게이트(NAND1)의 출력신호는 지연부(400)를 통해 소정시간 지연되어 피모스트랜지스터(PM1)의 게이트에 인가된다. 이로인해 그 피모스트랜지스터(PM1)는 턴오프된다.The output signal of the NAND gate NAND1 is delayed for a predetermined time through the
그리고 상기 노아게이트(NOR1)와 시프트클럭(SCK)을 입력받는 앤드게이트(AND2)는 시프트클럭(SCK)를 출력하는데, 이는 각 플립플롭(FF0-FF7)의 인에이블신호로 인가된다.The AND gate AND2 receiving the NOA gate NOR1 and the shift clock SCK outputs a shift clock SCK, which is applied as an enable signal of each flip-flop FF0-FF7.
따라서 상기 각 플립플롭(FF0-FF7)은 상기 앤드게이트(AND2)의 출력신호의 하강에지부터 순서대로 '로우'신호를 출력한다.Accordingly, each of the flip-flops FF0-FF7 outputs a 'low' signal in order from the falling edge of the output signal of the AND gate AND2.
상기 각 플립플롭(FF0-FF7)과 상기 포트타입레지스터(510)의 출력신호를 입력받아 논리조합하는 각 노아게이트(NOR1-NOR8)는 순서대로 모두 '하이'신호를 출력한다.Each of the NOR gates NOR1-NOR8 that receive and logically combine the output signals of each of the flip-flops FF0-FF7 and the
이로인해 각 엔모스트랜지스터(NM_0~NM_7)는 순차적으로 턴온되어 입출력포트(700)를 통해서는 '로우'신호가 출력된다.As a result, each of the NMOS transistors NM_0 to NM_7 is sequentially turned on, and a 'low' signal is output through the input /
반대로 CMOS타입출력모드에서 포트데이터레지스터(200)의 출력이 '하이'인 경우에는 낸드게이트(NAND1)의 출력이 '로우'가 되는데, 이는 지연부(400)를 통해 소정시간 지연되어 피모스트랜지스터(PM1)에 인가됨으로써 그 피모스트랜지스터(PM1)를 턴온시킨다.On the contrary, when the output of the port data register 200 is 'high' in the CMOS type output mode, the output of the NAND gate NAND1 is 'low', which is delayed by a predetermined time through the
그리고 노아게이트(NOR1)의 출력신호는 '로우'가 되는데, 이 노아게이트(NOR1)의 출력신호의 하강에지에서 각 플립플롭(FF0-FF7)의 출력신호가 동시에 '하이'가 된다.The output signal of the NOA gate NOR1 becomes 'low', and the output signals of the respective flip-flops FF0-FF7 become 'high' at the falling edge of the output signal of the NOA gate NOR1.
이에따라 각 노아게이트(NOR1-NOR8)는 모두 '로우'신호를 출력하여 각 엔모스트랜지스터(NM_0~NM_7)는 모두 턴오프된다.Accordingly, each of the NOR gates NOR1-NOR8 outputs a 'low' signal so that each of the NMOS transistors NM_0 to NM_7 is turned off.
이와같이 피모스트랜지스터(PM1)와 엔모스트랜지스터(NM_0~NM_7)의 동작시간이 달라 EMI노이즈발생을 제거할 수 있다.As such, the operating time of the PMOS transistors PM1 and the NMOS transistors NM_0 to NM_7 can be eliminated, thereby eliminating EMI noise.
다른예로서 피모스 오픈 드레인타입 출력모드에서 데이터(0)가 출력되는 동작을 도3을 참조하여 설명한다.As another example, an operation of outputting
먼저, 피모스 오픈 드레인타입 출력모드인 경우에는 포트타입레지스터(510)에서 모두 '하이'인 신호를 출력한다.First, in the PMOS open-drain type output mode, all of the
이때, 입출력지정레지스터(100)의 출력신호는 '하이'이고, 포트데이터레지스터(200)의 출력신호는 '로우'이므로 상기 동작설명에서와 같이 피모스트랜지스터(PM1)는 턴오프된다.In this case, since the output signal of the input / output designated
그리고 상기 포트타입레지스터의 출력이 모두 '하이'이므로 노아게이트(NOR1-NOR8)의 출력은 동시에 모두 '로우'가 되어 각 엔모스트랜지스터(NM_0~NM_7)는 동시에 턴오프된다.Since the outputs of the port type registers are all high, the outputs of the NOR gates NOR1-NOR8 are all low at the same time, and each of the NMOS transistors NM_0 to NM_7 is turned off at the same time.
이로인해 입출력포트(700)의 출력은 트리스테이트(TRI STATE)가 된다. 즉, 피모스 오픈 드레인타입으로 동작한다.As a result, the output of the input /
반대로 포트데이터레지스터(200)의 출력이 '하이'인 경우에는 낸드게이트(NAND1)와 지연부(400)에 의해 피모스트랜지스터(PM1)가 턴온되어, 입출력포트(700)의 출력은 '하이'가 된다.On the contrary, when the output of the port data register 200 is 'high', the PMOS transistor PM1 is turned on by the NAND gate NAND1 and the
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 지연부를 통해 출력구동부의 트랜지스터를 시차를 두어 턴온시킴으로써 전력소비를 줄일 수 있고, 출력 데이터변환시 발생하는 EMI 노이즈를 방지할 수 있으며, 프로그램에 의해 포트타입을 설정할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can reduce the power consumption by turning on the transistor of the output driver through the delay unit with a time difference, can prevent the EMI noise generated during the output data conversion, and can set the port type by the program. It has an effect.
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1019970020560A KR100259339B1 (en) | 1997-05-24 | 1997-05-24 | Programmable i/o circuit |
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KR19980084709A KR19980084709A (en) | 1998-12-05 |
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ID=19507039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1019970020560A KR100259339B1 (en) | 1997-05-24 | 1997-05-24 | Programmable i/o circuit |
Country Status (1)
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-
1997
- 1997-05-24 KR KR1019970020560A patent/KR100259339B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR19980084709A (en) | 1998-12-05 |
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