KR20070069288A - Circuit for converting gray code - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 그레이 코드 변환 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a general gray code conversion device.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그레이 코드 변환 장치를 나타낸 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a gray code conversion device according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 반도체 회로에 관한 것으로 보다 구체적으로는 그레이 코드(gray code)로의 변환 회로에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor circuits and, more particularly, to conversion circuits to gray codes.
도 1은 일반적인 그레이 코드 변환기를 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a typical gray code converter.
도 1에 도시된 바와 같이, 4 비트 바이너리 코드(A3,A2,A1,A0)를 그레이 코드(G3,G2,G1,G0)로 변환시키는 코드 변환부(10)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the
상기 코드 변환부(10)는 G3 비트는 A3 비트가 그대로 출력되도록 설계되고, G2 비트는 A3 비트와 A2 비트의 배타적 논리합(이하, XOR:exclusive OR)값으로, G1 비트는 A2 비트와 A1 비트의 XOR값으로, G0 비트는 A1 비트와 A0 비트의 XOR(exclusive OR)값으로 출력되도록 설계되어 있다. The
이러한 바이너리 코드를 그레이 코드로 변환시키는 장치는 반도체 회로 설계에 있어서 많이 사용되고 있으며, 그 응용 범위 또한 넓다. 특히, 그레이 코드는 비가중치 코드(unweighted code)로는 부적당하지만, A/D(아날로그/디지털) 변환기에서 아날로그 정보를 디지틀 정보로 변화시키는데 주로 이용된다. The device for converting such binary code to gray code is widely used in semiconductor circuit design, and its application range is also wide. In particular, gray code is not suitable as unweighted code, but is mainly used to convert analog information into digital information in an A / D (analog / digital) converter.
그러므로 상기 그레이 코드 변환 장치를 A/D 변환기내에 머지(merge)시키기 위하여, 소프트웨어적인 구성을 갖는 상기 그레이 코드 변환 장치를 A/D 컨버터와 동일 칩에 형성할 수 있도록 하드웨어적으로 구성할 필요가 있으며, 처리 속도 또한 개선시켜야 한다.Therefore, in order to merge the gray code converter into the A / D converter, it is necessary to configure the hardware so that the gray code converter having a software configuration can be formed on the same chip as the A / D converter. In addition, the processing speed should also be improved.
따라서, 본 발명의 목적은 A/D변환기와 온칩(on chip)화하면서 처리 속도가 개선된 그레이 코드 변환 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a gray code conversion device in which the processing speed is improved while being on chip with an A / D converter.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 4비트 바이너리 코드(A3,A2,A1,A0)가 입력되는 입력 레지스터, 상기 4비트 바이너리 코드를 논리 조합하는 비트 조합부, 및 상기 비트 조합부에서 조합된 신호를 출력하는 출력 레지스터를 포함하며, 상기 비트 조합부는, 첫 번째 바이너리 코드(A3)는 그대로 첫 번째 그레이 코드(G3)가 되도록 설계되고, 두 번째 바이너리 코드(A2)와 첫 번째 바이너리 코드(A3)를 논리 조합하여 두 번째 그레이 코드(G2)를 생성하는 제 1 비트 조합부, 세 번째 바이너리 코드(A1)와 두 번째 바이너리 코드(A2)를 논리 조합하여 세 번째 그레이 코드(G1)를 생성하는 제 2 비트 조합부, 및 네 번째 바이너리 코드(A0)와 세 번째 바이너리 코드(A1)를 논리 조합하여 네 번째 그레이 코드(G0)를 생성하는 제 3 비트 조합부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention, an input register to which the 4-bit binary code (A 3 , A 2 , A 1 , A 0 ) is input, a bit combination unit for logically combining the 4-bit binary code, And an output register for outputting the combined signal from the bit combination unit, wherein the bit combination unit is designed such that the first binary code A 3 is the first gray code G 3 as it is, and the second binary code. A first bit combination portion that logically combines (A 2 ) and the first binary code (A 3 ) to generate a second gray code (G 2 ), the third binary code (A 1 ) and the second binary code (A 2) ) And a second bit combination unit that generates a third gray code (G 1 ) by logical combination, and the fourth gray code (G 1 ) by logical combination of a fourth binary code (A 0 ) and a third binary code (A 1 ). a third bit combination to generate 0) It includes.
상기 제 1 내지 제 3 비트 조합부는 동일한 구성을 갖으며, 하위 바이너리 코드를 반전시키는 CMOS 제 1 인버터(IN1); 상위 바이너리 코드를 반전시키는 CMOS 제 2 인버터(IN2); 하위 바이너리 코드 및 반전된 하위 바이너리 코드의 신호에 따라, 상위 바이너리 코드를 출력하는 nMOS 및 pMOS로 된 제 1 전달 게이트; 및 상기 하위 바이너리 코드 및 반전된 하위 바이너리 코드의 신호에 따라, 반전된 상위 바이너리 코드를 출력하는 nMOS 및 pMOS로 된 제 2 전달 게이트를 포함한다.The first to third bit combination units have the same configuration and have a CMOS first inverter (IN1) for inverting a lower binary code; A CMOS second inverter IN2 that inverts the upper binary code; A first transfer gate of nMOS and pMOS for outputting an upper binary code according to a signal of the lower binary code and the inverted lower binary code; And a second transfer gate of nMOS and pMOS outputting the inverted upper binary code according to the signals of the lower binary code and the inverted lower binary code.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 4비트 그레이 코드 변환 회로를 나타낸 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a 4-bit gray code conversion circuit according to the present invention.
도 2를 참조하면, 그레이 코드 변환 회로(100)는 4비트 바이너리 코드가 로딩(loading)되는 입력 레지스터(110), 각각의 바이너리 코드를 조합하는 비트 조합부(120) 및 4 비트 그레이 코드를 출력하는 출력 레지스터(130)를 포함한다. 도면에서 A3,A2,A1,A0은 바이너리 코드값을 나타내고, G3,G2,G1,G0은 상기 바이너리 코드값이 그레이 코드로 변환된 출력을 나타낸다. 또한, a3,a2,a1,a0는 입력 레지스터 (110)에서 버퍼링된 바이너리 코드이다. Referring to FIG. 2, the gray
입력 레지스터(110) 및 출력 레지스터(130)는 일반적으로 데이터를 일시 저장 및 버퍼링하는 역할을 한다.
비트 조합부(120)는 a3 코드 및 a2 코드를 조합하는 제 1 비트 조합부(120a), a2 코드 및 a1 코드를 조합하는 제 2 비트 조합부(120b) 및 a1 코드 및 a0 코드를 조합하는 제 3 비트 조합부(120c)를 포함한다.The
보다 자세하게는, 제 1 비트 조합부(120a)는 a2 코드(상대적으로 하위 코드)를 반전시키는 제 1 인버터(IN1); a3 코드(상대적으로 상위 코드)를 반전시키는 제 2 인버터(IN2); a2 코드 및 반전된 a2 코드(/a2)의 신호에 따라, a3 코드를 전달하는 제 1 전달 게이트(TG1) 및 a2 코드 및 반전된 a2 코드(/a2)의 신호에 따라, 반전된 a3 코드(/a3)를 전달하는 제 2 전달 게이트(TG2)를 포함한다. More specifically, the first
마찬가지로, 제 2 비트 조합부(120b)는 a1 코드를 반전시키는 제 1 인버터(IN1); a2 코드를 반전시키는 제 2 인버터(IN2); a1 코드 및 반전된 a1 코드(/a1)의 신호에 따라, a2 코드를 전달하는 제 1 전달 게이트(TG1) 및 a1 코드 및 반전된 a1 코드(/a1)의 신호에 따라, 반전된 a2 코드(/a2)를 전달하는 제 2 전달 게이트(TG2)를 포함한다. Similarly, the second
제 3 비트 조합부(120c) 역시 a0 코드를 반전시키는 제 1 인버터(IN1); a1 코드를 반전시키는 제 2 인버터(IN2); a0 코드 및 반전된 a0 코드(/a0)의 신호에 따라, a1 코드를 전달하는 제 1 전달 게이트(TG1) 및 a0 코드 및 반전된 a0 코드(/a0)의 신호에 따라, 반전된 a1 코드(/a1)를 전달하는 제 2 전달 게이트(TG2)를 포함한다. The third
상기 제 1 및 제 2 인버터(IN1,IN2)는 모두 CMOS 인버터일 수 있고, 제 1 및 제 2 전달 게이트(TG1,TG2)는 서로 다른 입력신호를 공급받으며 병렬로 연결된 pMOS 및 nMOS로 구성된다. 본 실시예에서 제 1 및 제 2 전달 게이트는 빠른 데이터 처리를 위해 제공된다. The first and second inverters IN1 and IN2 may both be CMOS inverters, and the first and second transfer gates TG1 and TG2 are configured with pMOS and nMOS connected in parallel with different input signals. In this embodiment, the first and second transfer gates are provided for fast data processing.
이와 같은 구성을 갖는 바이너리 코드 변환 장치의 동작에 대해 설명한다.The operation of the binary code conversion device having such a configuration will be described.
우선, 바이너리 코드의 첫 번째 비트(A3,MSB)는 곧 그레이 코드의 첫 번째 비트 G3 가 된다. First, the first bit (A 3, MSB) of the binary code is soon the first bit G 3 of the gray code.
바이너리 코드의 두 번째 비트(A2)와 첫 번째 비트(A3)는 상기 제 1 비트 조합부(120a)에 의해 논리 조합되고, 제 1 비트 조합부(120a)에 의해 논리 조합된 신호는 출력 레지스터(130)로 전송되어 출력 포트 G2로 출력된다. The second bit A 2 and the first bit A 3 of the binary code are logically combined by the
바이너리 코드의 세 번째 비트(A1)와 두 번째 비트(A2)는 상기 제 2 비트 조합부(120b)에 의해 논리 조합되고, 제 2 비트 조합부(120b)에 의해 논리 조합된 신 호는 출력 레지스터(130)로 전송되어 출력 포트 G1로 출력된다. The third bit A 1 and the second bit A 2 of the binary code are logically combined by the
바이너리 코드의 네 번째 비트(A0)와 세 번째 비트(A1)는 상기 제 3 비트 조합부(120c)에 의해 논리 조합되고, 제 3 비트 조합부(120c)에 의해 논리 조합된 신호는 출력 레지스터(130)로 전송되어 출력 포트 G0로 출력된다. The fourth bit A 0 and the third bit A 1 of the binary code are logically combined by the
여기서 상기 비트 조합부(120a,120b,120c)는 상위 바이너리 코드 및 하위 바이너리 코드를 해당 인버터(IN1,IN2)에 의해 반전시킨 다음, 하위 바이너리 코드 및 반전된 하위 바이너리 코드에 따라 선택적으로 상위 바이너리 코드를 출력한다. Here, the
이와 같은 본 발명의 코드 변환 장치 특히, 비트 조합부는 nMOS 및 pMOS회로로 구현되므로써, A/D 변환기들과 온 칩을 실현할 수 있다.In particular, the code conversion device of the present invention, in particular, the bit combination unit is implemented by the nMOS and pMOS circuit, it is possible to realize the on-chip and A / D converters.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 바이너리 코드를 그레이 코드로 변환시키는 장치를 인버터 및 전달 게이트로 구성된 하드웨어로 구성하므로써, A/D 인버터와 온칩이 가능하다.As described in detail above, an A / D inverter and on-chip can be formed by configuring a device for converting a binary code into a gray code by using hardware consisting of an inverter and a transfer gate.
또한, 전달 게이트를 사용하였으므로 데이터 처리 속도를 개선할 수 있다.In addition, since the transfer gate is used, the data processing speed can be improved.
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KR100940681B1 (en) * | 2007-12-24 | 2010-02-08 | 주식회사 동부하이텍 | Semiconductor circuit device and code converting device |
US8711016B2 (en) | 2012-04-24 | 2014-04-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Binary-to-gray converting circuits and gray code counter including the same |
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