JPH06103025A - 高速論理lsi - Google Patents

高速論理lsi

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JPH06103025A
JPH06103025A JP4248472A JP24847292A JPH06103025A JP H06103025 A JPH06103025 A JP H06103025A JP 4248472 A JP4248472 A JP 4248472A JP 24847292 A JP24847292 A JP 24847292A JP H06103025 A JPH06103025 A JP H06103025A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
data
parallel
output
lsi
Prior art date
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Withdrawn
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JP4248472A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Tsunoda
信之 角田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速のシリアルデータと低速のパラレルデー
タの入出力が可能な高速論理LSIに関し、ビットシリ
アルで高速動作する論理処理部を備えたLSIに低速パ
ラレルデータの入出力を可能とすることによって高速L
SIの使用分野を広げて汎用化することを目的とする。 【構成】 周波数fの高速シリアルデータを論理処理し
て処理結果を高速シリアルデータで出力する論理処理部
1と、周波数がf/nでnビット並列の低速パラレル入
力データを高速シリアルデータに変換するP/S変換部
3と、シリアル入力データと該S/P変換部3からのシ
リアルデータをモード切替信号に基づいて選択して該論
理処理部1に入力するセレクタ2と、該論理処理部1が
出力する高速シリアルデータを周波数f/nでnビット
並列の低速パラレル出力データに変換するS/P変換部
4とを同一LSIチップ上に設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速のシリアルデータ
と低速のパラレルデータの入出力が可能な高速論理LS
Iに関する。
【0002】近年の通信装置の広帯域化に伴い、通信デ
ータを処理する半導体集積回路(以下LSIと称する)
も低速から高速まで広い範囲のデータを処理することが
必要となってきている。
【0003】
【従来の技術】デジタル信号処理を行うLSIは、トラ
ンジスタ素子を作成するテクノロジイにより最大動作速
度が異なる。そこで信号処理を行う論理回路やDSPな
どの処理回路は、動作速度、消費電力、集積度等種々の
要因から最適なテクノロジイのもの、例えば、CMO
S、BiCMOS、ECL、TTLから適切なものを選
択してLSIを構成させる。
【0004】高速な信号に対してはECL信号で処理で
きるECLデバイスやBiCMOSデバイスを用い、低
速の信号に対してはCMOSデバイスが使用されてい
る。一般的にCMOSデバイスは50Mbps以下で使
用され、ECLデバイスは50Mbps以上で使用され
る。
【0005】コストや消費電力の点からテクノロジとし
てCMOSトランジスタを用いて所定のビットレートの
信号を処理しようとすると、動作速度の制約からシリア
ル処理が不可能なので、パラレルデータに速度変換して
速度を落として低速データにしてからビット並列で処理
している。即ちシリアルデータを高速で処理する場合に
対して、シリアルデータをnビットのパラレルデータに
変換したものを処理する場合には、動作クロックは1/
nとなり、最大動作速度が低いテクノロジイの素子で構
成できるからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ある処理を
低速パラレルデータで行うCMOSテクノロジイのLS
Iと、別の処理を高速シリアルデータで行うBiCMO
SテクノロジイのLSIとを組み合わせて装置を構成し
ようとする場合がある。従来技術では、このように異な
るテクノロジのLSI間でデータをやりとりする場合に
は、インタフエイスLSIを介して、高速シリアルデー
タ⇔低速パラレルデータの速度変換を行う必要があり、
処理LSIの他に、インタフエイス用のLSIを設ける
必要があり回路規模が大きくなる。
【0007】またインタフエイLSIを用いない場合に
は、低速LSIからの低速パラレルデータの1ビット線
をシリアルデータ入出力線として用いて、高速LSIと
データのやりとりを行うようにし、高速LSIの動作速
度を低速LSIのクッロクに合わせるようにしていた。
この場合には、高速LSIの処理速度を殺して用いるこ
とになり、装置全体の処理速度が低下する。
【0008】以上の如く、従来の高速処理LSIを用い
て、テクノロジイが異なるLSI間でデータのやりとり
する場合には、最も動作速度が遅いLSIに、全てのL
SIの動作速度を合わせるか、高速LSIと低速LSI
との間に専用のインタフエイスLSIを入れて、高速シ
リアルデータ⇔低速パラレルデータの速度変換を行う必
要があった。
【0009】従って、従来の高速動作LSIは汎用性が
低いものとなってしまい、使用範囲が限定されるという
問題があった。本発明は上記問題点に鑑み創出されたも
ので、ビットシリアルで高速動作する信号処理部を備え
たLSIに低速パラレルデータの入出力を可能とするこ
とによって、高速LSIの使用分野を広げて汎用化する
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の高速論理
LSIの原理構成図である。上記問題点は、図1に示す
ように、周波数fの高速シリアルデータを論理処理して
処理結果を高速シリアルデータで出力する論理処理部1
と、周波数がf/nでnビット並列の低速パラレル入力
データを高速シリアルデータに変換するP/S変換部3
と、シリアル入力データと該S/P変換部3からのシリ
アルデータをモード切替信号に基づいて選択して該論理
処理部1に入力するセレクタ2と、該論理処理部1が出
力する高速シリアルデータを周波数f/nでnビット並
列の低速パラレル出力データに変換するS/P変換部4
と、を同一LSIチップ上に設け、高速シリアルデータ
と低速パラレルデータとが入出力できるようにしたこと
を特徴とする本発明の高速論理LSIにより解決され
る。
【0011】
【作用】同一LSIチップ上にパラレルシリアル変換部
と外部からのモード切替信号て選択できるセレクタとを
設けたので、シリアルデータを処理する論理処理部への
入力として、高速シリアルデータとP/S変換部でシリ
アルに変換したシリアルデータとの何れか一方を選択で
きる。また論理処理部が出力する高速シリアルデータを
チップ内部で低速パラレルデータに変換する部分を設け
たので、両方の出力が得られる。
【0012】低速パラレルデータと高速シリアルデータ
の何れにも対処でき、信号処理LSIを汎用化して何れ
の方式にも共用できるので量産効果によりコストダウン
できる。また、従来の高速処理LSIを用いる際に必要
であったパラレルシリアル、シリアルパラレル変換用の
インタフエイスLSIを使用せずに済むのでプリント板
上の実装面積が削減でき、装置を小型化できるという効
果もある。
【0013】
【実施例】以下添付図面により本発明のを説明する。図
2は本発明の実施例の構成図、図3は入力信号のタイム
チャート、図4は出力信号のタイムチャートである。な
お全図を通じて同一符号は同一対象物を表す。
【0014】図2の実施例は、低速パラレル入出力デー
タは、ビット速度fの高速シリアル入出力データの1/
3のビット速度を有する3ビットパラレルデータの場合
である。
【0015】図2において、1は論理処理部、2はセレ
クタ、3はP/S変換部、4はS/P変換部であり、同
一LSIチップ上に構成されている。論理処理部1は、
高速シリアル入力データIDと、データの先頭ビットを
示す入力フレームパルスIFとが入力し、所定の論理処
理を行って結果の出力を、入力と同一速度の高速シリア
ル出力データODと出力フレームパルスOFとで出力す
る。2のセレクタは、前段LSIからの高速シリアル入
力データISDおよび入力シリアルフレームパルスIS
Fと、P/S変換部3からの高速シリアルデータIS
D' および入力タイミング生成部からのシリアルフレー
ムパルスISF'とが入力し、モード切替信号SELに
従って何れか一方を選択出力する。
【0016】P/S変換部3は、前段LSIから入力す
るビットレートf/3のパラレル低速データを、ビット
レートfのシリアル高速データに変換するもので、パラ
レル・シリアル変換回路31と入力タイミング生成部32と
からなる。パラレル・シリアル変換回路31は、3つのD
−FFからなる3ビットのシフトレジスタと二つのセレ
クタからなり、入力するビットレートf/3のID0〜
ID2の3ビットのパラレルデータをD−FFでラッチ
したあと、順次シフトしてビットレートfのシリアルデ
ータに変換して出力する。入力タイミング生成部32は複
数のカウンタ等からなり、周波数fの高速クロックCLK
とパルス幅が3クロック周期の入力パラレルフレームパ
ルスIPFとから、シリアルデータの先頭ビットを示す
パルス幅が1クロック周期のシリアルフレームパルスI
SF' を作成するとともに、パラレル・シリアル変換回
路31を制御するためのタイミング信号を出力する。
【0017】S/P変換部4は、論理処理部1からの処
理結果の高速シリアル出力データOD(ビットレート
f)と、出力フレームパルスOFとが入力し、OD1〜
OD3の3ビットパラレル、ビットレートf/3のパラ
レル低速出力データとパラレルデータの先頭ビットを示
す出力パラレルフレームパルスOPFおよびビットレー
トに対応したf/3の出力クロックOPCKを生成する
もので、シリアル・パラレル変換回路41と出力タイミン
グ生成部42とからなる。
【0018】シリアル・パラレル変換回路41は、順次従
属に接続されシリアルデータ入力を3ビットからなるパ
ラレルデータに変換して出力する3つのD−FFからな
るシフトレジスタ41a と、パラレルデータラッチ部41b
とからなる。パラレルデータラッチ部41bは、該3ビッ
トの並列データにそれぞれ対応する3つのセレクタ、セ
レクタの出力を保持する3つのD−FFとからなり、前
記シフトレジスタ41aの3ビットの出力をそれぞれD−
FFに入力したのち該D−FFの出力をそれぞれの入力
に帰還することによって、該D−FFの出力から3ビッ
トの並列データOD0〜2を3ビット期間ずつ出力す
る。
【0019】出力タイミング生成部42は、複数のカウン
タ等からなり、周波数fの高速クロックCLK と出力フレ
ームパルスOFとが入力し、低速パラレル出力データOD
1〜OD3のビットに同期したパラレル出力クロックO
PCKと、パラレル出力データの先頭を示す出力パラレ
ルフレームパルスOPFとを作成するともに、シリアル
・パラレル変換回路41を制御するためのタイミング信号
を出力する。
【0020】次に図3、図4をともに用いて、上記実施
例の構成を有する高速論理LSIが送受できる入出力信
号を説明する。図3は入力信号についての説明図であ
る。 前段が高速動作LSIの場合。(図3(a)) モード切替信号SELの"H" に設定する。セレクタ2は
外部高速シリアル入力ISDを選択するように制御され
る。前段のLSIからの、高速シリアル入力データIS
DとそのフレームパルスISFとがセレクタによって選
択され、図3(c)の如く、そのまま直接に論理処理回
路1のデータ入力IDとフレームパルス入力IFに入力
して高速シリアル処理が行われる。 前段が低速動作LSIの場合。(図3(b)) 前段のLSIは、高速クロックCLKを1/3分周した
パラレルクロックIPCKで動作しているので、このク
ロックIPCKに同期してパラレルデータID0〜ID
2とフレームパルスIPFとが入力する。モード選択信
号SELを"L"に設定すると、セレクタ2はP/S変換
部からのシリアルデータとフレームパルスを選択出力す
るよう制御される。P/S変換部3は、3ビット並列の
入力パラレルデータを3ビット期間遅れたシリアルデー
タ変換し、フレームパルスIPFから、シリアルデータ
のフレームの先頭を示す1ビット幅のフレームパルスI
Fを作成する。こらの信号は、セレクタ2を介して、図
3(c)の如く論理処理部1へ入力し、高速シリアル処
理がなされる。
【0021】図4は出力信号についての説明図である。
出力側は、モード切替信号の如何にかかわらず、高速シ
リアルデータと低速パラレルデータをそれぞれの出力端
子から常時出力するように構成されているので、後段の
LSIの動作速度に応じて、出力端子を選択して接続す
ればよい。
【0022】論理処理部1は、図4(a) の如く、高速シ
リアルデータODと出力フレームパルスOFを出力して
いる。高速動作LSI用の高速シリアル出力OSDとフ
レームパルスOSFとは、図4(b)の如く、論理処理
部1のシリアル出力ODとフレームパルスOFとがその
まま出力される。
【0023】低速動作LSI用のパラレル出力として
は、図4(c) の如く、論理処理部のシリアル出力ODと
フレームパルスOFとが、S/P変換部4により3ビッ
ト並列の低速パラレル出力データOD0〜OD2に変換
されたものと、3クロック周期のパラレルクロックOP
CKと、パラレルデータのフレームの先頭を示すパラレ
ル出力フレームパルスOPFとが、外部に出力される。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高速論理
LSIによれば、同一チップ内にシリアル⇔パラレル変
換部を内蔵しモード切替信号で入力信号のモードを切替
え、また出力は両モードの信号が得られるように構成さ
れているので、パラレル入出力データを処理する低速動
作LSIを前段や後段に直接接続することが可能とな
り、インタフエイスLSIを必要としないので、LSI
の汎用性が向上し、利用分野が広がるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の高速論理LSIの原理構成図
【図2】 本発明の実施例の構成図
【図3】 入力信号のタイムチャート
【図4】 出力信号のタイムチャート
【符号の説明】
1…論理処理部、2…セレクタ、3…P/S変換部、31
…シリアル・パラレル変換回路、32…入力タイミング生
成部、4…S/P変換部、41…シリアル・パラレル変換
回路、41a …シフトレジスタ、41b …パラレルデータラ
ッチ部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数fの高速シリアルデータを論理処
    理して処理結果を高速シリアルデータで出力する論理処
    理部(1) と、 周波数がf/nでnビット並列の低速パラレル入力デー
    タを高速シリアルデータに変換するP/S変換部(3) と
    シリアル入力データと該S/P変換部(3) からのシリア
    ルデータをモード切替信号に基づいて選択して該論理処
    理部(1) に入力するセレクタ(2) と、 該論理処理部(1) が出力する高速シリアルデータを周波
    数f/nでnビット並列の低速パラレル出力データに変
    換するS/P変換部(4) と、を同一LSIチップ上に設
    け、高速シリアルデータと低速パラレルデータとが入出
    力できるようにしたことを特徴とする高速論理LSI。
JP4248472A 1992-09-18 1992-09-18 高速論理lsi Withdrawn JPH06103025A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09259115A (ja) * 1995-11-01 1997-10-03 Korea Telecommun ビット−シリアルマトリックス転置のための超大規模集積回路
US6950889B2 (en) * 2000-10-31 2005-09-27 Seiko Epson Corporation Data transfer control device and electronic instrument
US7657676B2 (en) 2004-08-04 2010-02-02 Hitachi, Ltd. Integrated circuit device and signal transmission system

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Effective date: 19991130