JPH06149430A - インターフェース回路 - Google Patents
インターフェース回路Info
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- JPH06149430A JPH06149430A JP4327595A JP32759592A JPH06149430A JP H06149430 A JPH06149430 A JP H06149430A JP 4327595 A JP4327595 A JP 4327595A JP 32759592 A JP32759592 A JP 32759592A JP H06149430 A JPH06149430 A JP H06149430A
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- Japan
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- transmission line
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- logic
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Abstract
ース回路を提供する。 【構成】 パルス発生回路6は、デ−タ送受信用論理回
路11から出力される論理データD1 に応答したワンシ
ョットのパルス信号Pを発生する。パルス信号Pのパル
ス幅TP は、送受信データの最小サイクルよりも十分に
短い値に設定される。記憶回路17は、デ−タ送受信用
論理回路11から出力される受信クロックWに応答して
差動比較器8の出力信号D2 を一時的に記憶する。
Description
係り、特に、信号振幅が1V以下である小振幅用の入出
力インターフェースに好適なインターフェース回路に関
する。
って高速伝送を可能とする入出力インターフェースの必
要性が高まりつつある。ところが、従来のTTLレベル
の伝送では、反射等の雑音により高速化には限界があっ
たため、ECLレベルのように低振幅レベルとして、高
速化と共に低消費電力化をも可能とする小振幅の入出力
インターフェースが提案され始めている。
ることにより反射等の雑音を抑え、かつ小振幅とするこ
とにより伝送ラインを高速に充放電させて高速化を図
り、更には、各ドランバをCMOS回路構成として、低
電圧化、低消費電力化を達成しようとするものである。
フェースに関しては、例えば米国特許第5023488
号、日経エレクトロニクス1992年6月8日号、第1
33〜136頁などに記載されている。
て固定電位に接続された伝送ライン3、および当該伝送
ライン3を介して2値データを相互に送受信する従来の
論理回路網100の構成を示した図であり、当該論理回
路網は、伝送ライン3との間で送受信データの授受を行
う入出力インターフェースを具備している。
合終端用の終端抵抗2の一端が接続され、終端抵抗2の
他端は終端電圧1(1.2V)に接続されている。伝送
ライン3には複数の論理回路網100(100−1〜1
00−n)が接続されている。各論理回路網100は、
伝送ライン3と接地電位との間に接続されたオープンド
レインNチャンネルMOSトランジスタ4(以下、単に
NMOSと表現する)、差動比較器8、駆動回路51、
およびデ−タ送受信用論理回路11から構成され、通常
はVLSIとして集積されている。
と接続され、非反転入力端には基準電圧Vref (0.8
V)が入力される。デ−タ送受信用論理回路11には送
信許可信号TENが入力され、これによって指定された唯
一の論理回路網100のみが伝送ライン3へのデータ送
信を許可される。
0がドライバ(データ送出端)として機能する場合、N
MOS4のゲ−トに“H”レベル信号が印加されてこれ
がオン状態になると、伝送ライン3は“L”レベルとな
り、伝送ライン3の電位はNMOS4のオン出力電圧V
OL(0.4V)となる。
信号が印加されてこれがオフ状態になると、伝送ライン
3は終端電圧1(1.2V)と同電位となる。すなわ
ち、伝送ライン3上での信号振幅は、終端電圧1(1.
2V)−VOL(0.4V)=0.8Vとなって小振幅と
なる。
は、伝送ライン3へ“L”レベルを出力中の論理回路網
100では、{[終端電圧1(1.2V)−VOL(0.4
V)]/終端並列抵抗2} ×VOL(0.4V)の電力が消
費され、さらに、伝送ライン3の終端抵抗2では、{[終
端電圧1(1.2V)−VOL(0.4V)]/終端並列抵
抗2} ×振幅(0.8V)の電力が消費されるため、消
費電力が比較的大きいという問題がある。
であり、NMOS4のオン抵抗は終端抵抗2の数分の1
にしなければならないため、NMOS4のサイズを大き
くしなければならない。この結果、チップ面積が大きく
なるばかりか、伝送データが“L”レベルの期間中は常
に大きな直流電流が流れ続けるので、電力が無駄に消費
されるという問題がある。
点を解決して、小型かつ低消費電力の小振幅用インター
フェース回路を提供することにある。
ために、本発明では、両端が整合終端用の抵抗を介して
固定電位に接続された伝送ラインと2値データを相互に
送受信する各論理回路網との間で送受信データの授受を
行うインターフェース回路において、伝送ラインと接地
電位との間に接続されたスイッチング素子と、論理回路
網側から伝送ライン側へ“L”レベルデータを送出する
際、前記スイッチング素子に送受信データの最小サイク
ルよりも十分に短いパルス幅の信号を印加してこれを導
通させる手段と、伝送ライン側から論理回路網側へデー
タを送出する際、前記スイッチング素子が導通している
期間における伝送ライン上の論理レベルを記憶する手段
とを具備した。
イン側へ“L”レベルデータを伝送する際、スイッチン
グ素子は、送受信データの最小サイクルよりも十分に短
い期間だけ導通し、この間だけ伝送ラインが“L”レベ
ルとなる。
際には、前記スイッチング素子が導通している期間にお
ける伝送ライン上の論理レベルが記憶保持される。
受信データとして扱うようにすれば、伝送ラインの固定
電位から接地側へ電流が流れて電力が消費される期間
は、送受信データの最小サイクルよりも十分に短い期間
だけとなるので、消費電力が大幅に低減される。
る。
のブロック図、図2は、その主要部の動作タイミングを
示したタイミングチャートであり、前記と同一の符号は
同一または同等部分を表している。
回路11から出力される論理データD1 に応答したワン
ショットのパルス信号Pを発生する。パルス信号Pのパ
ルス幅TP は、送受信データの最小サイクルよりも十分
に短い値に設定される。記憶回路17は、デ−タ送受信
用論理回路11から出力される受信クロックWに応答し
て差動比較器8の出力信号D2 を一時的に記憶する。
0−1がドライバ、論理回路網100−nがレシーバと
して機能する場合、データ送受信用論理回路11の出力
データD1 が“H”レベルになると、パルス発生回路6
は、D1 の立上がりを検出してワンショットのパルス信
号Pを出力する。これにより、NMOS4はパルス信号
Pのパルス幅に相当する期間TP だけ導通状態となるの
で、伝送ライン3が期間TP だけNMOS4のオン電圧
VOLとなる。
路網100−nでは、差動比較器8nの反転入力が
“L”レベルになって基準電圧Vref を下回るので、そ
の出力データD2 が期間TP だけ“H”レベルとなる。
答して差動比較器8nの出力データD2 を記憶保持し、
この値をデータD3 としてデータ送受信用論理回路11
nへ出力し続ける。記憶回路17nの受信クロックW
は、ドライバ側の論理回路網100−1からの送信デ−
タがレシ−バ側の論理回路網100−nで確実に受信で
きるよう、送信許可信号TENから予定時間Δtだけ遅延
して出力されるようにすることが望ましい。
ス信号Pのパルス幅TP は、伝送ライン3ヘ送出された
送信デ−タD1 がレシ−バ側で受信デ−タD3 として確
実に受信できる最小時間に設定する。
して“L”レベルデータを送信する際に、ドライバして
機能する論理回路網100や終端抵抗2で電力が消費さ
れる期間が、前記パルス発生回路6が出力するワンショ
ットパルス信号Pのパルス幅に相当する期間TP だけな
ので、従来技術に比べて消費電力を格段に低減すること
ができる。
であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表し
ている。
入力NAND回路61で構成し、記憶回路17を、イン
バータ9およびフリップフロップ10で構成した点に特
徴がある。
一方の入力端子には、送信許可信号TENに同期して出力
されるワンショットのパルス信号P1 が入力され、他方
の入力端子にはデータ送受信用論理回路11の出力デー
タD1 が入力される。
換用のインバータ9を介してフリップフロップ10のデ
ータ端子Dに入力される。フリップフロップ10のクロ
ック端子Tには、送信許可信号TENに同期して出力され
るパルス信号が2段構成のインバータ7を介して入力さ
れる。フリップフロップ10のデータ出力端子Qはデー
タ送受信用論理回路11に接続される。
100がドライバとして機能する場合、2入力NAND
回路61からは、送信許可信号TENに同期して、データ
送受信用論理回路11から出力される論理データD1 に
応じたパルス信号Pが出力される。この結果、NMOS
4はパルス信号Pのパルス幅に相当する期間TP だけオ
ンするので、前記同様、伝送ライン3が期間TP だけN
MOS4のオン電圧VOLとなる。
して機能する場合、伝送ライン3のレベルに応じた信号
がフリップフロップ10のデータ端子Dに入力される。
また、クロック端子Tには、前記ドライバ側での送信許
可信号TENに同期したパルス信号が2段構成のインバー
タ7で遅延され、受信クロックWとして入力されるの
で、フリップフロップ10はデータ端子Dに入力したデ
ータを確実にラッチし、データ端子Dが“L”レベルに
遷移した後も、前記記憶したデータを出力し続けること
が可能になる。ここで、レシ−ブ側の受信クロックWを
生成する遅延回路7への入力信号は送信用パルス信号P
であっても良い。
であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表し
ている。
Nバイポ−ラトランジスタ41を利用した点に特徴があ
る。これは、ドライバとなるNMOS4には非常に大き
な駆動オン電流が必要とされるので、さらに駆動力の大
きなバイポ−ラトランジスタを用いることにより優位性
を狙うことを目的としている。
スタ41のベ−スに、駆動回路5を構成するCMOSイ
ンバ−タ中のPMOSから電流が供給され続けるのでN
PN41は飽和し、オン電圧VOLは0Vとなる。これに
よりNPN41では、非動作状態はもちろん動作状態に
おいても消費電力がほぼ零となる。
PN41のコレクタ電圧と基準電圧Vref との差となる
のでノイズマ−ジンが大きくなる。
であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表し
ている。
PNバイポーラトランジスタ41の代わりにPNPバイ
ポ−ラトランジスタ42を具備した点に特徴がある。
CMOSが形成されるP基板80上にバイポ−ラトラン
ジスタを同様に作れるようになるので、製造工程が簡単
化、素子の小型化が達成される。
であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表し
ている。
わりにNPN41を用いると共に、フィ−ドバックイン
バ−タ回路53によりNPN41のオン動作時の飽和状
態を遮断するようにした点に特徴がある。
ータが送信される際、駆動回路52への入力は“L”で
駆動回路52内の2段PMOSトランジスタがオンとな
り、NPN41への入力は“H”となって、NPN41
はオン飽和し、伝送ライン3はオン電圧のVOL=0Vと
なる。
53は駆動回路52内の下段PMOSをオフにしてNP
N41へのベ−ス電流を遮断する。この結果、NPN4
1がオフとなり、伝送ライン3の電圧レベルが終端電圧
1となる。この時、レシ−バ側では、送信されたデ−タ
を受信できるようデータ送受信用論理回路11に取り込
むか、あるいは記憶保持するための手段を講ずる。
ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等
部分を表している。
従来技術のNMOSを、それぞれNPN41およびPN
P42に置き換えた点に特徴がある。
成するCMOSインバ−タ中のPMOSから電流が供給
され続けるのでNPN41は飽和し、オン電圧VOLは0
Vとなる。これによりNPN41では、非動作状態はも
ちろん動作状態においても消費電力がほぼ零となる。
N41のコレクタ電圧と基準電圧Vref との差となるの
でノイズマ−ジンが大きくなる。
MOSとを同じP基板上に形成することができるので、
小型化や製造工程の簡素化が達成される。
ラインを介して“L”レベルデータを送信する際に論理
回路網や終端抵抗で電力が消費される期間を短くするこ
とができるので、従来技術に比べて消費電力を格段に低
減することができる。
図である。
る。
チャンネルMOSトランジスタ、6…送信パルス駆動回
路、11…送受信制御演算論理回路、17…記憶回路
Claims (6)
- 【請求項1】 両端が整合終端用の抵抗を介して固定電
位に接続された伝送ラインと、当該伝送ラインを介して
2値データを相互に送受信する複数の論理回路網との間
で、前記2値データの授受を行うインターフェース回路
において、 伝送ラインと接地電位との間に接続され、特定の端子に
パルス信号を入力されてパルス幅に相当する期間だけ導
通する半導体スイッチング素子と、 論理回路網側から伝送ライン側への“L”レベルデータ
送出時に、前記半導体スイッチング素子にパルス信号を
供給する手段と、 伝送ライン側から論理回路網側へのデータ送出時に、前
記パルス信号供給時における前記伝送ライン上の論理レ
ベルを記憶する手段とを具備し、 前記パルス信号のパルス幅は、送受信データの最小サイ
クルよりも十分に短いことを特徴とするインターフェー
ス回路。 - 【請求項2】 前記スイッチング素子にパルス信号を供
給する手段は、送信データおよびパルス信号を入力とす
る2入力NAND回路であることを特徴とする請求項1
記載のインターフェース回路。 - 【請求項3】 前記伝送ライン上の論理レベルを記憶す
る手段は、伝送ライン上の論理レベルを基準信号と比較
する差動比較器と、差動比較器の出力をデータとして入
力され、前記パルス信号の遅延信号をクロックとして入
力されるフリップフロップとによって構成されたことを
特徴とする請求項1または2記載のインターフェース回
路。 - 【請求項4】 前記半導体スイッチング素子は、Nチャ
ンネルMOSトランジスタおよびバイポーラトランジス
タのいずれかであることを特徴とする請求項1ないし3
のいずれかに記載のインターフェース回路。 - 【請求項5】 両端が整合終端用の抵抗を介して固定電
位に接続された伝送ラインと、当該伝送ラインを介して
2値データを相互に送受信する複数の論理回路網との間
で、前記2値データの授受を行うインターフェース回路
において、 伝送ラインと接地電位との間に接続されたバイポーラト
ランジスタと、 論理回路網側から伝送ライン側への“L”レベルデータ
送出時に前記バイポーラトランジスタを導通させる手段
と、 伝送ライン側から論理回路網側へのデータ送出時に、前
記伝送ライン上の論理レベルを検出する手段とを具備し
たことを特徴とするインターフェース回路。 - 【請求項6】 前記バイポーラトランジスタの飽和動作
を遮断するフィ−ドバックインバ−タ回路を具備したこ
とを特徴とする請求項5記載のインターフェース回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4327595A JPH06149430A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | インターフェース回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4327595A JPH06149430A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | インターフェース回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06149430A true JPH06149430A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18200817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4327595A Pending JPH06149430A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | インターフェース回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06149430A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998037633A1 (en) * | 1997-02-24 | 1998-08-27 | Hitachi, Ltd. | Data processing system |
US7557790B2 (en) | 2003-03-12 | 2009-07-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bus interface technology |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP4327595A patent/JPH06149430A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998037633A1 (en) * | 1997-02-24 | 1998-08-27 | Hitachi, Ltd. | Data processing system |
US7557790B2 (en) | 2003-03-12 | 2009-07-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bus interface technology |
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