説明

半導体集積回路の信号伝送装置

【課題】マルチレベル送信動作の有無、動作速度、および出力信号のスイング幅を調整できる半導体集積回路の信号伝送装置に関し、選択的にマルチレベル送信動作を行う。
【解決手段】マルチレベル送信動作の有無によって複数のビットの入力信号を直列又は並列に出力するマルチレベル送信制御手段と、マルチレベル送信制御手段から直列又は並列に伝送される信号の形態に対応して選択的にマルチレベル送信動作を行う信号処理手段とを含むことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体集積回路の信号伝送装置に関し、より詳しくは、マルチレベル送信動作の有無、動作速度、および出力信号のスイング幅を調整できる半導体集積回路の信号伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
最近の半導体集積回路は高速化、高集積化、および大容量化しつつある。このように進歩する半導体集積回路を実現するために過去とは異なる色々な技術が活用されている。例えば、マルチレベル伝送技術が情報伝達技術として広く活用される(例えば、特許文献1参照)。マルチレベル伝送装置において、複数の個の情報は1ビットのデータ信号として伝送され得る。複数のビットで伝送される情報は任意の信号レベルに基づいた1ビットのデータ信号から復号化される。すなわち、1ビットのデータがハイレベルとローレベルという2つの離散信号レベルのうちのいずれか1つだけ伝送する従来技術とは異なり、マルチレベル情報伝送技術は1ビットのデータに複数のビットの信号レベル、例えば4つのレベルを伝送する。したがって、このようなマルチレベル伝送装置は向上した情報伝送速度を示す。
【0003】
また、半導体集積回路は高周波数のクロックを活用する技術を実現することによって動作速度を向上させた。しかし、このような高周波クロックの実現は半導体集積回路の電力損失を増加させて低電力化の実現を妨げる要素にもなる。同じく、半導体集積回路の低電力化の実現は高速化の実現を妨げる要素にもなる。
【0004】
一般的に、半導体集積回路は信号伝送装置を備えて出力信号を外部のチャネルに伝送する。この時、上述したように、前記信号伝送装置の高速化を実現しようとすれば低電力化の実現が妨げられる問題点があり、低電力化を実現しようとすれば高速化の実現が妨げられる問題点がある。前記信号伝送装置に求められる条件に応じて前記信号伝送装置は高速化又は低電力化の動作を選択的に行うことが望ましいが、従来技術ではこのような選択的にそれぞれの条件に適応できる信号伝送装置を実現することは容易ではなかった。
【特許文献1】特開2007−12241号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであり、選択的にマルチレベル送信動作を行う半導体集積回路の信号伝送装置を提供することをその技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した技術的課題を達成するための本発明の1実施形態に係る半導体集積回路の信号伝送装置は、マルチレベル送信動作の有無によって複数のビットの入力信号を直列又は並列に出力するマルチレベル送信制御手段と、前記マルチレベル送信制御手段から直列又は並列に伝送される信号の形態に対応して選択的にマルチレベル送信動作を行う信号処理手段とを含むことを特徴とする。
【0007】
また、本発明の他の実施形態に係る半導体集積回路の信号伝送装置は、第1信号ラインと、第2信号ラインと、出力ノードと、マルチレベル送信動作の有無によって前記第1信号ライン又は前記第2信号ラインに複数のビットの入力信号を伝送するマルチレベル送信制御手段と、前記第1信号ラインから伝送される信号に対応して前記出力ノードの電位を制御する第1信号処理部と、前記第2信号ラインから伝送される信号に対応して前記出力ノードの電位を制御する第2信号処理部と、速度制御信号に応答して前記出力ノードから出力される信号の出力速度を制御する速度制御部とを含むことを特徴とする。
【0008】
そして、本発明の他の実施形態に係る半導体集積回路の信号伝送装置は、速度制御信号およびスイング幅制御信号を生成する制御信号生成手段と、入力信号に対応して出力信号の電位を制御する信号処理部と、前記速度制御信号に応答して前記出力信号の出力速度を制御する速度制御部と、前記スイング幅制御信号に応答して前記出力信号のスイング幅を制御するスイング幅制御部と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の半導体集積回路の信号伝送装置は選択的にマルチレベル送信動作を行う効果がある。
また、本発明の半導体集積回路の信号伝送装置は出力信号の速度を制御することができる効果がある。
さらに、本発明の半導体集積回路の信号伝送装置は出力信号のスイング幅を制御することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態についてより詳細に説明する。
図1に示すように、本発明の1実施形態に係る半導体集積回路の信号伝送装置は、マルチレベル送信制御手段10、信号処理手段20、および制御信号生成手段30を含む。
【0011】
前記マルチレベル送信制御手段10は、マルチレベル送信制御信号mltcのイネーブル有無によってnビットの入力信号in<1:n>を直列又は並列に出力する。前記マルチレベル送信制御手段10と前記信号処理手段20とは第1信号ラインline1と第2信号ラインline2を介して接続される。前記マルチレベル送信制御手段10は、前記マルチレベル送信制御信号mltcがディセーブルになれば、前記nビットの入力信号in<1:n>を前記第1信号ラインline1を介して出力し、前記マルチレベル送信制御信号mltcがイネーブルになれば、前記nビットの入力信号in<1:n>を前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2にn/2ビットずつ分配して出力する。前記マルチレベル送信制御手段10はクロックclkの制御によってこのような動作を行う。前記クロックclkはPLL(Phase Locked Loop)回路から伝送されるものであり得る。
【0012】
前記信号処理手段20は、前記マルチレベル送信制御手段10から前記第1信号ラインline1だけを介して前記nビットの入力信号in<1:n>が伝送されると、各ビットの信号を駆動してnビットの出力信号out<1:n>を出力する。この時、前記nビットの出力信号out<1:n>は各ビットごとに2つの情報、すなわち0又は1の情報だけを含む。その一方、前記マルチレベル送信制御手段10から前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2を介して前記nビットの入力信号in<1:n>が分配され伝送されると、前記第1信号ラインline1を介して伝送された信号1ビットと前記第2信号ラインline2を介して伝送された信号1ビットを駆動する動作を繰り返し行ってn/2ビットの出力信号out<1:n/2>を出力する。この時、前記n/2ビットの出力信号out<1:n/2>は各ビットごとに4つの情報を含むことができる。
【0013】
このように、前記マルチレベル送信制御信号mltcのイネーブル有無によって前記マルチレベル送信制御手段10と前記信号処理手段20は選択的にマルチレベル送信動作を行う。設計者は前記信号伝送装置の具備環境によって前記マルチレベル送信制御信号mltcのイネーブル有無を決めることができる。
【0014】
また、前記信号処理手段20は速度制御信号spdcntに応答して前記nビット又はn/2ビットの出力信号(out<1:n> or out<1:n/2>)の出力速度を制御する。もちろん、前記出力信号の出力速度は前記クロックclkの周波数によって決められる。しかし、前記信号処理手段20は、前記信号伝送装置が備えられる環境とそれにともなう条件に対応して動作を微細に変化させることにより、より効率的な出力速度を得ることができる。また、前記信号処理手段20は、スイング幅制御信号swacntの制御によって前記nビット又はn/2ビットの出力信号(out<1:n> or out<1:n/2>)のスイング幅を制御することができる。このように、前記信号処理手段20は前記出力信号の出力速度又はスイング幅を制御する効果をさらに得ることができる。
【0015】
このような動作の制御のために、前記信号伝送装置は前記制御信号生成手段30を備えて前記マルチレベル送信制御信号mltc、前記速度制御信号spdcnt、および前記スイング幅制御信号swacntを生成する。設計者は前記信号伝送装置に求められる条件に応じ、前記マルチレベル送信制御信号mltc、前記速度制御信号spdcnt、および前記スイング幅制御信号swacntの変化にともなう動作をテストして、出力信号の形態、速度、およびスイング幅を選択することができる。すなわち、設計者は前記制御信号生成手段30から生成される制御信号の値を選択して前記信号伝送装置の機能を決めることができる。
【0016】
図2に示すように、前記マルチレベル送信制御手段10は、マルチプレクサ制御部110、信号分配部120、第1マルチプレクサ部130、第2マルチプレクサ部140、およびスイッチング部150を含む。
【0017】
前記マルチプレクサ制御部110は、前記クロックclkと前記マルチレベル送信制御信号mltcに応答してn/2ビットの第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>とn/2ビットの第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>を生成する。すなわち、前記マルチプレクサ制御部110は、前記クロックclkのトグル(Toggle)タイミングに同期して前記n/2ビットの第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>と前記n/2ビットの第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<n/2+1:n>を生成する。この時、前記マルチレベル送信制御信号mltcがディセーブルになれば、前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>が1ビットずつ順次イネーブルになった後、前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<n/2+1:n>が1ビットずつ順次イネーブルになり、前記マルチレベル送信制御信号mltcがイネーブルになれば、前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>と前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<n/2+1:n>が同時に1ビットずつイネーブルになる。
【0018】
前記信号分配部120は、前記nビットの入力信号in<1:n>を各々1ビットずつラッチしてn/2ビットの第1入力信号in1<1:n/2>とn/2ビットの第2入力信号in2<n/2+1:n>を出力する。前記第1マルチプレクサ部130は、前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>に応答して前記第1入力信号in1<1:n/2>を前記第1信号ラインline1に順次出力する。前記第2マルチプレクサ部140は、前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>に応答して前記第2入力信号in2<n/2+1:n>を前記第2信号ラインline2に順次出力する。
【0019】
前記スイッチング部150は、前記マルチレベル送信制御信号mltcに応答して前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2を接続するか否かおよび前記第2信号ラインline2を短絡するか否かを決める。すなわち、前記スイッチング部150は、前記マルチレベル送信制御信号mltcがディセーブルになれば、前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2を接続し、前記第2信号ラインline2の接続状態を遮断する。したがって、この時、前記第2マルチプレクサ部140から前記第2信号ラインline2に出力される信号は前記第1信号ラインline1を介して前記信号処理手段20に伝送される。その一方、前記スイッチング部150は、前記マルチレベル送信制御信号mltcがイネーブルになれば、前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2との間の接続状態を遮断し、接続状態が遮断された前記第2信号ラインline2の接続状態を復元させる。したがって、この時、前記第2マルチプレクサ部140から出力される信号は前記第2信号ラインline2を介して前記信号処理手段20に伝送される。
【0020】
図3に示すように、前記マルチプレクサ制御部110はシフト部112および信号出力部114を含む。
前記シフト部112は、前記マルチレベル送信制御信号mltc、前記クロックclk、およびリセット信号rstに応答してnビットのシフト信号shft<1:n>を生成する。前記シフト部112は、前記リセット信号rstによってリセットされ、前記クロックclkの制御によって前端の出力信号をラッチして各々1ビットのシフト信号shft<i>を出力するn個のフリップフロップFF<1:n>を含む。
【0021】
前記n個のフリップフロップFF<1:n>はフィードバックループの形態で配置される。前記n個のフリップフロップFF<1:n>のうちのn番目フリップフロップFF<n>から出力されるシフト信号shft<n>は、前記マルチレベル送信制御信号mltcがディセーブルになればターンオンになる第1パスゲートPG1を介して第1番目フリップフロップFF<1>の信号入力端に伝送される。前記n個のフリップフロップFF<1:n>のうちのn/2番目フリップフロップFF<n/2>から出力されるシフト信号shft<n/2>は、前記マルチレベル送信制御信号mltcがイネーブルになればターンオンになる第2パスゲートPG2を介して第1番目フリップフロップFF<1>の信号入力端に伝送される。一方、前記n個のフリップフロップFF<1:n>のうちの第1番目フリップフロップFF<1>は前記リセット信号rstがイネーブルになればハイレベルの信号を出力する形態で実現され、残りのフリップフロップFF<2:n>は前記リセット信号rstがイネーブルになればローレベルの信号を出力する形態で実現される。
【0022】
前記信号出力部114は、前記マルチレベル送信制御信号mltcに応答して前記nビットのシフト信号shft<1:n>から前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>および前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>を出力する。前記信号出力部114は第3パスゲートPG3および第4パスゲートPG4を含む。
【0023】
前記第3パスゲートPG3は、前記マルチレベル送信制御信号mltcがディセーブルになれば、n/2+1番目からn番目までのシフト信号shft<n/2+1:n>を前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>として出力する。前記第4パスゲートPG4は、前記マルチレベル送信制御信号mltcがイネーブルになれば、第1番目からn/2番目までのシフト信号shft<1:n/2>を前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>として出力する。この時、前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>は、前記第1番目からn/2番目までのシフト信号shft<1:n/2>によって実現される。
【0024】
このような構成によって前記マルチプレクサ制御部112は、前記第1番目からn番目までのシフト信号shft<1:n>を順次イネーブルにする。この時、前記マルチレベル送信制御信号mltcがディセーブルになれば、前記第1パスゲートPG1と前記第3パスゲートPG3はターンオンになる。したがって、前記第1番目からn/2番目までのシフト信号shft<1:n/2>は前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>として順次出力され、その後前記n/2+1番目からn番目までのシフト信号shft<n/2+1:n>は前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>として順次出力される。したがって、前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>が順次イネーブルになった後、前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>が順次イネーブルになる作用が起こる。
【0025】
その一方、前記マルチレベル送信制御信号mltcがイネーブルになれば、前記第2パスゲートPG2と前記第4パスゲートPG4はターンオンになる。よって、前記n/2+1番目からn番目までのシフト信号shft<n/2+1:n>が前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>として順次出力されると同時に、前記n/2+1番目からn番目までのシフト信号shft<n/2+1:n>は前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>として順次出力される。したがって、前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>と前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>は同時に順次イネーブルになる作用が起こる。
【0026】
図4に示すように、前記信号分配部120は、前記nビットの入力信号in<1:n>を各々1ビットずつラッチして前記n/2ビットの第1入力信号in1<1:n/2>と前記n/2ビットの第2入力信号in2<n/2+1:n>を出力するn個のラッチLAT<1:n>を含む。
【0027】
図5aに示すように、前記第1マルチプレクサ部130は、前記第1マルチプレクサ制御信号mxcnt1<1:n/2>の各ビットに応答して前記第1入力信号in1<1:n/2>の各ビットを前記第1信号ラインline1に出力するn/2個の第5パスゲートPG5<1:n/2>を含む。
図5bに示すように、前記第2マルチプレクサ部140は、前記第2マルチプレクサ制御信号mxcnt2<1:n/2>の各ビットに応答して前記第2入力信号in2<n/2+1:n>の各ビットを前記第2信号ラインline2に出力するn/2個の第6パスゲートPG6<1:n/2>を含む。
【0028】
図6に示すように、前記スイッチング部150は第1スイッチング素子SWT1および第2スイッチング素子SWT2を含む。
前記第1スイッチング素子SWT1は、前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2との間に備えられ、前記マルチレベル送信制御信号mltcの制御を受ける。前記第2スイッチング素子SWT2は、前記第2信号ラインline2上に備えられ、前記マルチレベル送信制御信号mltcの制御を受ける。
【0029】
前記マルチレベル送信制御信号mltcがディセーブルになれば、前記第2信号ラインline2は開放され、前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2は接続するため、前記第2マルチプレクサ部140から前記第2信号ラインline2に出力される信号は前記第1信号ラインline1を介して伝送される。その逆に、前記マルチレベル送信制御信号mltcがイネーブルになれば、前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2の接続は遮断され、前記第2信号ラインline2は短絡されるため、前記第1信号ラインline1と前記第2信号ラインline2はそれぞれの信号を前記信号処理手段20に伝送する。
【0030】
図7は、図1に示した信号処理手段の詳細構成図であって、入力信号および出力信号が信号対として実現されるものを例にあげて示す図である。よって、前記第1信号ラインline1は第1信号ライン対(line1,/line1)として、前記第2信号ラインline2は第2信号ライン対(line2,/line2)として表現される。
図示したように、前記信号処理手段20は、第1信号処理部210、第2信号処理部220、速度制御部230、およびスイング幅制御部240を含む。
【0031】
前記第1信号処理部210は、前記第1信号ライン対(line1,/line1)を介して入力される信号(以下、第1入力信号対(in1,/in1))に対応して出力ノード対(Nout,/Nout)の電位を制御する。前記第1信号処理部210は第1トランジスタTR1および第2トランジスタTR2を含む。
【0032】
前記第1トランジスタTR1は、正の出力ノードNoutと第1ノードN1との間に備えられ、正の第1入力信号in1が入力されるゲートを含む。前記第2トランジスタTR2は、副の出力ノード/Noutと前記第1ノードN1との間に備えられ、副の第1入力信号/in1が入力されるゲートを含む。
【0033】
前記第2信号処理部220は、前記第2信号ライン対(line2,/line2)を介して入力される信号(以下、第2入力信号対(in2,/in2))に対応して前記出力ノード対(Nout,/Nout)の電位を制御する。前記第2信号処理部220は第3トランジスタTR3および第4トランジスタTR4を含む。
【0034】
前記第3トランジスタTR3は、前記正の出力ノードNoutと第2ノードN2との間に備えられ、正の第2入力信号in2が入力されるゲートを含む。前記第4トランジスタTR4は、前記副の出力ノード/Noutと前記第2ノードN2との間に備えられ、副の第2入力信号in2が入力されるゲートを含む。
【0035】
前記速度制御部230は、前記速度制御信号spdcntに応答して前記出力ノード対(Nout,/Nout)から出力される出力信号対(out,/out)の出力速度を制御する。前記速度制御信号spdcntはm個の信号の組合で実現され得る。前記速度制御部230は、電源供給端と前記正の出力ノードNoutとの間に備えられ、各々1ビットの速度制御信号spdcnt<i>の制御を受けるm/2個の可変抵抗素子VR<1:m/2>と、前記電源供給端と前記副の出力ノード/Noutとの間に備えられ、各々1ビットの速度制御信号spdcnt<i>の制御を受けるm/2個の可変抵抗素子VR<m/2+1:m>とを含む。前記可変抵抗素子VRはPMOSトランジスタで実現され得る。
【0036】
前記スイング幅制御部240は、前記スイング幅制御信号swacntに応答して前記出力信号対(out,/out)のスイング幅を制御する。前記スイング幅制御信号swacntはk個の信号の組合で実現され得る。前記スイング幅制御部240は、前記第1ノードN1と接地端との間に備えられ、各々1ビットのスイング幅制御信号swacnt<i>の制御を受けるk/2個の電流源素子CS<1:k/2>と、前記第2ノードN2と接地端との間に備えられ、各々1ビットのスイング幅制御信号swacnt<i>の制御を受けるk/2個の電流源素子CS<k/2+1:k>とを含む。前記電流源素子CSはNMOSトランジスタで実現され得る。
【0037】
前記第1信号処理部210の前記第1トランジスタTR1と前記第2信号処理部220の前記第3トランジスタTR3は各々異なる抵抗値を有し、前記第2トランジスタTR2と前記第4トランジスタTR4もまた各々異なる抵抗値を有するようにそのサイズが調整されて備えられる。したがって、前記正の第1信号ラインline1に‘1’値を有する信号と前記正の第2信号ラインline2に‘0’値を有する信号が伝送される場合と、前記正の第1信号ラインline1に‘0’値を有する信号と前記正の第2信号ラインline2に‘1’値を有する信号が伝送される場合、前記正の出力ノードNoutには各々異なる電位の正の出力信号outが形成される。
【0038】
前記正の第1信号ラインline1と前記正の第2信号ラインline2がともに‘0’値を有する信号を伝送すれば、前記正の出力ノードNoutには最も高いレベルを有する前記正の出力信号outが形成される。前記正の第1信号ラインline1と前記正の第2信号ラインline2がともに‘1’値を有する信号を伝送すれば、前記正の出力ノードNoutには最も低いレベルを有する前記正の出力信号outが形成される。前記副の出力ノード/Noutにおいても同じ原理で前記正の出力信号Noutと対称するレベルを有する副の出力信号/Noutが形成される。
【0039】
このような方式で、前記信号処理手段20は、前記第1信号ライン対(line1,/line1)と前記第2信号ライン対(line2,/line2)を介して第1入力信号対(in1,/in1)と第2入力信号対(in2,/in2)が各々伝送されれば、1ビットの第1入力信号対(in1,/in1)と1ビットの第2入力信号対(in2,/in2)を介して伝送できる4つの情報のうちのいずれか1つを、1ビットの出力信号対(out,/out)の4つのレベルのうちのいずれか1つのレベルに含ませて出力する。その一方、前記第1信号ライン対(line1,/line1)だけを介して第1入力信号対(in1,/in1)が伝送されれば、1ビットの第1入力信号対(in1,/in1)を差動増幅して1ビットの出力信号対(out,/out)を出力する動作を行う。
【0040】
一方、前記速度制御信号spdcnt<1:m>に含まれたm個の信号のうち、イネーブルになる信号の数が多いほど、前記m個の可変抵抗素子VR<1:m>のうちのターンオンになる可変抵抗素子の数が増加するため、前記出力ノード対(Nout,/Nout)への電源供給が円滑になって前記信号処理手段20の動作速度が速くなる。この場合、前記m個の速度制御信号spdcnt<1:m>は各々ローイネーブル(Low Enable)信号として実現される。
【0041】
同じく、前記スイング幅制御信号swacnt<1:k>に含まれたk個の信号のうち、イネーブルになる信号の数が多いほど、前記k個の電流源素子CS<1:k>のうちのターンオンになる電流源素子の数が増加するため、前記出力ノード対(Nout,/Nout)にグラウンド電源VSSの供給が円滑になって前記出力信号対(out,/out)のスイング幅が大きくなる。
【0042】
このような機能をする前記m個の速度制御信号spdcnt<1:m>と前記k個のスイング幅制御信号swacnt<1:k>に含まれるそれぞれの信号のイネーブル有無は、設計者がテストにより、前記制御信号生成手段30の構成を適切に調整することによってなされる。
【0043】
図8に示すように、前記制御信号生成手段30は、マルチレベル送信制御信号生成部310、速度制御信号生成部320、およびスイング幅制御信号生成部330を含む。
前記マルチレベル送信制御信号生成部310は第1コード生成部312および第1選択部314を含む。
【0044】
前記第1コード生成部312は、フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第1コード信号code1を生成する。前記第1選択部314は、テストイネーブル信号tstenに応答して前記第1コード信号code1又は第1テスト信号tst1を選択的に前記マルチレベル送信制御信号mltcとして出力する。
【0045】
前記速度制御信号生成部320はm個の第2コード生成部322およびm個の第2選択部324を含む。
前記m個の第2コード生成部322は、各々フューズ回路又はレジスタ回路を備えてm個の第2コード信号code2<1:m>を各々生成する。前記m個の第2選択部324は、各々前記テストイネーブル信号tstenに応答して前記m個の第2コード信号code2<1:m>又はm個の第2テスト信号tst2<1:m>を選択的に前記m個の速度制御信号spdcnt<1:m>として出力する。
【0046】
前記スイング幅制御信号生成部330はk個の第3コード生成部332およびk個の第3選択部334を含む。
前記k個の第3コード生成部332は、各々フューズ回路又はレジスタ回路を備えてk個の第3コード信号code3<1:k>を生成する。前記k個の第3選択部334は、各々前記テストイネーブル信号tstenに応答して前記k個の第3コード信号code3<1:k>又はk個の第3テスト信号tst3<1:k>を選択的に前記k個のスイング幅制御信号swacnt<1:k>として出力する。
【0047】
このように構成された前記制御信号生成手段30において、テスト動作が行われると前記テストイネーブル信号tstenはイネーブルになる。この場合、前記第1テスト信号tst1、前記m個の第2テスト信号tst2<1:m>、および前記k個の第3テスト信号tst3<1:k>は、各々前記マルチレベル送信制御信号mltc、前記m個の速度制御信号spdcnt<1:m>、および前記k個のスイング幅制御信号swacnt<1:k>として出力される。
【0048】
その一方、テスト動作が完了すれば、前記テストイネーブル信号tstenはディセーブルになる。この場合、前記第1コード信号code1、前記m個の第2コード信号code2<1:m>、および前記k個の第3コード信号code3<1:k>は、各々前記マルチレベル送信制御信号mltc、前記m個の速度制御信号spdcnt<1:m>、および前記k個のスイング幅制御信号swacnt<1:k>として出力される。
【0049】
このように、設計者は前記制御信号生成手段30を人為的に制御して前記マルチレベル送信制御信号mltc、前記m個の速度制御信号spdcnt<1:m>、および前記k個のスイング幅制御信号swacnt<1:k>を生成することにより、前記信号伝送装置の全体的な動作を制御することができる。これにより、半導体集積回路の設計ステップを経て実装ステップになっても前記信号伝送装置のマルチレベル送信の有無、動作速度、およびスイング幅を制御することができる。
【0050】
すなわち、本発明の半導体集積回路の信号伝送装置はマルチレベル送信制御信号の制御によって選択的にマルチレベル送信動作を行うことができる。また、速度制御信号の制御によって動作速度を制御することができ、スイング幅制御信号の制御によって出力信号のスイング幅を制御することができる。このように、本発明の半導体集積回路の信号伝送装置は、選択的にその動作の性能および効率を制御することにより、高速化実現の程度と低電力化実現の程度を適切に選択することができ、外部条件に対する適応性を向上させることができる。
【0051】
このように、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態によって実施することができるということを理解できる。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないことを理解しなければならない。本発明の範囲は前記詳細な説明よりは特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および範囲そしてその等価概念から導き出されるすべての変更又は変形された形態は本発明の範囲に含まれると解釈しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明の1実施形態に係る半導体集積回路の信号伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示したマルチレベル送信制御手段の詳細構成図である。
【図3】図2に示したマルチプレクサ制御部の詳細構成図である。
【図4】図2に示した信号分配部の詳細構成図である。
【図5a】図2に示した第1マルチプレクサ部の詳細構成図である。
【図5b】図2に示した第2マルチプレクサ部の詳細構成図である。
【図6】図2に示したスイッチング部の詳細構成図である。
【図7】図1に示した信号処理手段の詳細構成図である。
【図8】図1に示した制御信号生成手段の詳細構成図である。
【符号の説明】
【0053】
10…マルチレベル送信制御手段
20…信号処理手段
30…制御信号生成手段
110…マルチプレクサ制御部
120…信号分配部
130…第1マルチプレクサ部
140…第2マルチプレクサ部
150…スイッチング部
210…第1信号処理部
220…第2信号処理部
230…速度制御部
240…スイング幅制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
マルチレベル送信動作の有無によって複数のビットの入力信号を直列又は並列に出力するマルチレベル送信制御手段と、
前記マルチレベル送信制御手段から直列又は並列に伝送される信号の形態に対応して選択的にマルチレベル送信動作を行う信号処理手段と
を含むことを特徴とする半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項2】
前記マルチレベル送信動作の有無はマルチレベル送信制御信号のイネーブル有無によって実現され、前記マルチレベル送信制御手段は、前記マルチレベル送信制御信号がディセーブルになれば第1信号ラインにだけ信号を出力し、前記マルチレベル送信制御信号がイネーブルになれば前記第1信号ラインおよび第2信号ラインに信号を出力することを特徴とする、請求項1に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項3】
前記マルチレベル送信制御手段は、
クロックと前記マルチレベル送信制御信号に応答して複数のビットの第1マルチプレクサ制御信号と第2マルチプレクサ制御信号を生成するマルチプレクサ制御部と、
複数のビットの入力信号を各々1ビットずつラッチして複数のビットの第1入力信号と第2入力信号を出力する信号分配部と、
前記第1マルチプレクサ制御信号に応答して前記第1入力信号を前記第1信号ラインに順次出力する第1マルチプレクサ部と、
前記第2マルチプレクサ制御信号に応答して前記第2入力信号を前記第2信号ラインに順次出力する第2マルチプレクサ部と、
前記マルチレベル送信制御信号の制御により、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインの接続有無および前記第2信号ラインの短絡有無を決めるスイッチング部と
を含むことを特徴とする、請求項2に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項4】
前記信号処理手段は、前記第1信号ラインだけを介して信号が伝送されれば、各ビットの信号を駆動して各ビットごとに2つの情報を含ませて出力し、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインを介して信号が伝送されれば、各ビットの信号を駆動して各ビットごとに4つの情報を含ませて出力することを特徴とする、請求項2に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項5】
前記信号処理手段は、速度制御信号に応答して動作速度を制御し、スイング幅制御信号に応答して出力信号のスイング幅を制御する回路構成をさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項6】
前記信号処理手段は、
前記第1信号ラインを介して入力される信号に対応して出力ノードの電位を制御する第1信号処理部と、
前記第2信号ラインを介して入力される信号に対応して前記出力ノードの電位を制御する第2信号処理部と、
前記速度制御信号の制御によって前記出力ノードから出力される出力信号の出力速度を制御する速度制御部と、
前記スイング幅制御信号の制御によって前記出力信号のスイング幅を制御するスイング幅制御部と
を含むことを特徴とする、請求項5に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項7】
前記マルチレベル送信制御信号、前記速度制御信号、および前記スイング幅制御信号を生成する制御信号生成手段をさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項8】
前記制御信号生成手段は、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第1コード信号を生成し、テストイネーブル信号に応答して、前記第1コード信号又は第1テスト信号を選択的に前記マルチレベル送信制御信号として出力するマルチレベル送信制御信号生成部と、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第2コード信号を生成し、前記テストイネーブル信号に応答して、前記第2コード信号又は第2テスト信号を選択的に前記速度制御信号として出力する速度制御信号生成部と、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第3コード信号を生成し、前記テストイネーブル信号に応答して、前記第3コード信号又は第3テスト信号を選択的に前記スイング幅制御信号として出力するスイング幅制御信号生成部と
を含むことを特徴とする、請求項7に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項9】
第1信号ラインと、
第2信号ラインと、
出力ノードと、
マルチレベル送信動作の有無によって前記第1信号ライン又は前記第2信号ラインに複数のビットの入力信号を伝送するマルチレベル送信制御手段と、
前記第1信号ラインから伝送される信号に対応して前記出力ノードの電位を制御する第1信号処理部と、
前記第2信号ラインから伝送される信号に対応して前記出力ノードの電位を制御する第2信号処理部と、
速度制御信号に応答して前記出力ノードから出力される信号の出力速度を制御する速度制御部と
を含むことを特徴とする半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項10】
前記マルチレベル送信動作の有無はマルチレベル送信制御信号のイネーブル有無によって実現され、前記マルチレベル送信制御手段は、前記マルチレベル送信制御信号がディセーブルになれば前記第1信号ラインにだけ信号を出力し、前記マルチレベル送信制御信号がイネーブルになれば前記第1信号ラインおよび前記第2信号ラインに信号を出力することを特徴とする、請求項9に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項11】
前記マルチレベル送信制御手段は、
クロックと前記マルチレベル送信制御信号に応答して複数のビットの第1マルチプレクサ制御信号と第2マルチプレクサ制御信号を生成するマルチプレクサ制御部と、
複数のビットの入力信号を各々1ビットずつラッチして複数のビットの第1入力信号と第2入力信号を出力する信号分配部と、
前記第1マルチプレクサ制御信号に応答して前記第1入力信号を前記第1信号ラインに順次出力する第1マルチプレクサ部と、
前記第2マルチプレクサ制御信号に応答して前記第2入力信号を前記第2信号ラインに順次出力する第2マルチプレクサ部と、
前記マルチレベル送信制御信号の制御により、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインの接続有無および前記第2信号ラインの短絡有無を決めるスイッチング部と
を含むことを特徴とする、請求項10に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項12】
前記マルチプレクサ制御部は、前記マルチレベル送信制御信号がディセーブルになれば、前記クロックに同期して、前記第1マルチプレクサ制御信号を1ビットずつ順次イネーブルにする後、前記第2マルチプレクサ制御信号を1ビットずつ順次イネーブルにし、前記マルチレベル送信制御信号がイネーブルになれば、前記クロックに同期して、前記第1マルチプレクサ制御信号と前記第2マルチプレクサ制御信号を同時に1ビットずつイネーブルにすることを特徴とする、請求項11に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項13】
前記マルチプレクサ制御部は、
前記マルチレベル送信制御信号、前記クロック、およびリセット信号に応答して複数のビットのシフト信号を生成するシフト部と、
前記マルチレベル送信制御信号に応答して前記複数のビットのシフト信号から前記第1マルチプレクサ制御信号および前記第2マルチプレクサ制御信号を出力する信号出力部と
を含むことを特徴とする、請求項12に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項14】
前記第1マルチプレクサ部は、前記第1マルチプレクサ制御信号に応答して前記第1入力信号を前記第1信号ラインに順次出力し、前記第2マルチプレクサ部は、前記第2マルチプレクサ制御信号に応答して前記第2入力信号を前記第2信号ラインに順次出力することを特徴とする、請求項11に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項15】
前記スイッチング部は、前記マルチレベル送信制御信号がディセーブルになれば、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインは接続し、前記第2信号ラインの前記第2信号処理部との接続状態は遮断し、前記マルチレベル送信制御信号がイネーブルになれば、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインの接続状態は遮断し、前記第2信号ラインを前記第2信号処理部と接続させることを特徴とする、請求項11に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項16】
前記第2信号処理部は、前記第2信号ラインを介して信号が伝送されれば活性化して前記出力ノードから出力される信号の1ビットに4つの情報を含ませて出力することを特徴とする、請求項9に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項17】
スイング幅制御信号に応答して前記出力ノードから出力される信号のスイング幅を制御するスイング幅制御部をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項18】
前記マルチレベル送信制御信号、前記速度制御信号、および前記スイング幅制御信号を生成する制御信号生成手段をさらに含むことを特徴とする、請求項17に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項19】
前記制御信号生成手段は、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第1コード信号を生成し、テストイネーブル信号に応答して、前記第1コード信号又は第1テスト信号を選択的に前記マルチレベル送信制御信号として出力するマルチレベル送信制御信号生成部と、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第2コード信号を生成し、前記テストイネーブル信号に応答して、前記第2コード信号又は第2テスト信号を選択的に前記速度制御信号として出力する速度制御信号生成部と、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第3コード信号を生成し、前記テストイネーブル信号に応答して、前記第3コード信号又は第3テスト信号を選択的に前記スイング幅制御信号として出力するスイング幅制御信号生成部と
を含むことを特徴とする、請求項18に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項20】
速度制御信号およびスイング幅制御信号を生成する制御信号生成手段と、
入力信号に対応して出力信号の電位を制御する信号処理部と、
前記速度制御信号に応答して前記出力信号の出力速度を制御する速度制御部と、
前記スイング幅制御信号に応答して前記出力信号のスイング幅を制御するスイング幅制御部と
を含むことを特徴とする半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項21】
前記信号処理部は、第1信号ラインだけを介して信号が伝送されれば、各ビットの信号を駆動して各ビットごとに2つの情報を含ませて出力し、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインを介して信号が伝送されれば、各ビットの信号を駆動して各ビットごとに4つの情報を含ませて出力することを特徴とする、請求項20に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項22】
前記制御信号生成手段は、マルチレベル送信制御信号を生成する回路構成をさらに含むことを特徴とする、請求項21に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項23】
前記制御信号生成手段は、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第1コード信号を生成し、テストイネーブル信号に応答して、前記第1コード信号又は第1テスト信号を選択的に前記マルチレベル送信制御信号として出力するマルチレベル送信制御信号生成部と、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第2コード信号を生成し、前記テストイネーブル信号に応答して、前記第2コード信号又は第2テスト信号を選択的に前記速度制御信号として出力する速度制御信号生成部と、
フューズ回路又はレジスタ回路を備えて第3コード信号を生成し、前記テストイネーブル信号に応答して、前記第3コード信号又は第3テスト信号を選択的に前記スイング幅制御信号として出力するスイング幅制御信号生成部と
を含むことを特徴とする、請求項22に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項24】
前記マルチレベル送信制御信号に応答して複数のビットの入力信号を前記第1信号ラインにだけ出力するか、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインに同時に出力するマルチレベル送信制御手段をさらに含むことを特徴とする、請求項22に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。
【請求項25】
前記マルチレベル送信制御手段は、
クロックと前記マルチレベル送信制御信号に応答して複数のビットの第1マルチプレクサ制御信号と第2マルチプレクサ制御信号を生成するマルチプレクサ制御部と、
複数のビットの入力信号を各々1ビットずつラッチして複数のビットの第1入力信号と第2入力信号を出力する信号分配部と、
前記第1マルチプレクサ制御信号に応答して前記第1入力信号を前記第1信号ラインに順次出力する第1マルチプレクサ部と、
前記第2マルチプレクサ制御信号に応答して前記第2入力信号を前記第2信号ラインに順次出力する第2マルチプレクサ部と、
前記マルチレベル送信制御信号の制御により、前記第1信号ラインと前記第2信号ラインの接続有無および前記第2信号ラインの短絡有無を決めるスイッチング部と
を含むことを特徴とする、請求項24に記載の半導体集積回路の信号伝送装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5a】
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【図5b】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−44710(P2009−44710A)
【公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−40625(P2008−40625)
【出願日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願人】(591024111)株式会社ハイニックスセミコンダクター (1,189)
【氏名又は名称原語表記】HYNIX SEMICONDUCTOR INC.
【住所又は居所原語表記】San 136−1,Ami−Ri,Bubal−Eup,Ichon−Shi,Kyoungki−Do,Korea
【Fターム(参考)】