DE19937829A1

DE19937829A1 - Schaltung, Verfahren und Vorrichtung zum Ausgeben, Eingeben bzw. Empfangen von Daten

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Publication number: DE19937829A1
Application number: DE19937829A
Authority: DE
Inventors: Jung-Hwan Choi
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2000-02-24
Also published as: FR2786633A1; JP2000099218A; FR2786633B1; TW451456B; US6584572B1; KR20000014280A; GB9918763D0; GB2341022A; GB2341022B; KR100272171B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum gleichzeitigen Ausgeben einer Mehrzahl von Daten sowie auf ein System und ein Verfahren zur Eingabe und Ausgabe von Daten und auf ein System und ein Verfahren zum Datenempfang. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß eine Mehrzahl von Bits unverändert ausgegeben werden, wenn mehr von ihnen einen ersten statt einen zweiten Logikwert aufweisen, während das Inverse der Mehrzahl von Bits ausgegeben wird, wenn mehr von ihnen den zweiten statt den ersten Logikwert aufweisen. Mit einem Indikatorsignal wird angezeigt, ob die Mehrzahl von Bits unverändert oder invers ausgegeben werden. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß sowohl dann, wenn mehr von den Bits den einen Logikwert aufweisen, als auch dann, wenn mehr von den Bits den anderen Logikwert aufweisen, die Datenausgabe jeweils mit vergleichsweise niedrigem Stromverbrauch erfolgen kann. DOLLAR A Verwendung in integrierten Schaltkreisbauelementen, wie Speicherbauelementen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung, eine Vor richtung und ein Verfahren zur Datenausgabe, auf ein System und ein Verfahren zur Eingabe und Ausgabe von Daten sowie auf ein System und ein Verfahren zum Empfangen von Daten, insbesondere zur Verwendung für die Eingabe-/Ausgabe von Daten für integrierte Schaltkreisbauelemente.

Integrierte Schaltkreisbauelemente, wie Speicherbauelemen te, finden in kommerziellen und Konsum-Anwendungen breite Verwendung. Mit dem weiteren Fortschritt bei integrierten Schaltkreisbauelementen wird allgemein eine hohe Betriebs geschwindigkeit und ein hoher Integrationsgrad gewünscht. Für einen solchen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit kann das integrierte Schaltkreisbauelement eine Ausgabeeinheit mit einer offenen Drain-Struktur beinhalten. Eine Ausgabe einheit mit offener Drain-Struktur weist einen Ausgangs transistor auf, bei dem der Drain-Anschluß floated, d. h. potentialmäßig schwebt. Als Ausgangstransistor kann entwe der ein NMOS- oder PMOS-Transistor verwendet werden. Wenn ein NMOS-Transistor verwendet wird, ist der Source-Anschluß an Massespannung (VSS) angeschlossen, und der Gate-Anschluß empfängt auszugebende reale Daten. In der offenen Drain- Struktur ist der Drain-Anschluß des Ausgangstransistors über einen Widerstand mit einer Anschlußspannung (Vterm) verbunden. Während nachstehend eine offene Drain-Struktur für einen Ausgangstransistor vom NMOS-Typ beschrieben wird, versteht es sich, daß in gleicher Weise PMOS-Bauelemente verwendbar sind.

Wenn der reale Datenwert "0" ist, so ist in diesem Fall der Ausgangstransistor abgeschaltet. Der Spannungspegel des Ausgangssignals am Drain-Anschluß des Ausgangstransistors entspricht dann der Anschlußspannung (Vterm). Wenn der rea le Datenwert "1" beträgt, ist der Ausgangstransistor ange schaltet. Der Spannungspegel des Ausgangssignals am Drain- Anschluß des Ausgangstransistors liegt daher auf einem Wert, der durch Subtrahieren des Spannungsabfalls über dem Widerstand von der Anschlußspannung (Vterm) erhalten wird. Der Ausgangsdatenwert der Ausgabeeinheit mit offener Drain ist daher als logische "1", die einen stromverbrauchenden Zustand darstellt, oder als logische "0" festgelegt, die einen Zustand ohne Stromverbrauch darstellt.

Die Ausgabeeinheit mit offener Drain weist eine vorbestimm te Schwingungsbreite auf, um den Datenausgabewert "1" oder "0" zu erzeugen. Daher fließt ein vorbestimmter positiver Strom durch den Widerstand, so daß dann, wenn der Ausgabe datenwert "1" ist, eine beträchtliche Strommenge verbraucht werden kann. Wenn beispielsweise der Widerstandswert des Widerstands 20 Ω beträgt, fließt etwa 50 mA Strom von der Anschlußspannung (Vterm) zur Massespannung (VSS), um eine Schwingungsbreite von etwa 1 V zu erzeugen. Wenn daher acht Bit an Ausgabedaten mit einem Datenwert von "1" ausgegeben werden, verbraucht die Ausgabeeinheit mit offener Drain ei nen Strom von etwa 400 mA (= 50 mA pro Bit). Ein solches An wachsen der verbrauchten Strommenge kann unerwünschterweise die Effizienz des integrierten Schaltkreisbauelements her absetzen und/oder dessen Lebensdauer verkürzen.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel lung einer Schaltung, einer Vorrichtung und eines Verfah rens zur Datenausgabe, eines Systems und eines Verfahrens zur Dateneingabe und -ausgabe sowie eines Systems und eines Verfahrens zum Datenempfang zugrunde, die einen vergleichs weise geringen Stromverbrauch aufweisen.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Datenausgabeschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eines Dateneingabe-/Datenausgabesystems mit den Merkma len des Anspruchs 8, einer Datenausgabevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14, eines Datenausgabeverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 20, eines Verfahrens zur Eingabe und Ausgabe von Daten mit den Merkmalen des An spruchs 23, einer Datenausgabevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 26, eines Datenausgabeverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 28, eines Datenempfangssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 29 sowie eines Datenempfangs verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 33.

Erfindungsgemäß wird eine Mehrzahl von Bits ausgegeben, wenn mehr von diesen einen ersten und nicht einen zweiten Logikwert aufweisen, und es werden die mehreren Bits inver tiert ausgegeben, wenn mehr von ihnen den zweiten als den ersten Logikwert besitzen. Vorzugsweise ist ein Indikator vorgesehen, der feststellt, ob die mehreren Bits oder aber selbige invertiert ausgegeben werden. Wenn somit beispiels weise mehr von den Bits den Logikwert aufweisen, der einen hohen Stromverbrauch verursacht, werden die ausgegebenen Bits invertiert, so daß die Bits mit verringertem Stromver brauch ausgegeben werden können. Beim Empfang werden die Mehrzahl von Bits und der Indikator empfangen. Die Mehrzahl von Bits wird beibehalten, wenn der Indikator einen ersten Wert aufweist, und die Mehrzahl von Bits wird invertiert, wenn der Indikator einen zweiten Wert aufweist. Dadurch kann der Stromverbrauch der Dateneingabe-/Datenausgabe schaltungen verringert werden.

Somit werden erfindungsgemäß die Werte der Ausgabedaten in vertiert und ausgegeben, wenn die Anzahl an Datenwerten, die einen hohen Stromverbrauch verursachen, höher ist als die Anzahl von Datenwerten, die einen niedrigen Stromver brauch verursachen. Die verbrauchte Strommenge kann dadurch verringert werden. Die Reduktion des Stromverbrauchs kann unter Verwendung der Erfindung die Effizienz und/oder die Lebensdauer integrierter Schaltkreise erhöhen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines integrierten Schaltkreises mit einer mit niedrigem Stromverbrauch betreibbaren Ausgabeschaltung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Datenausgabeeinheit von Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit von Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausgabeanschlußeinheit von Fig. 1,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines mit niedrigem Stromver brauch betreibbaren Eingaben-/Ausgabesystems mit einer mit niedrigem Stromverbrauch betreibbaren Ausgabeschaltung und

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Dateneingabeschaltung von Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine Datenausgabevorrichtung 100 mit einer mit niedrigem Stromverbrauch betreibbaren Ausgabeschaltung 10. Die Datenausgabevorrichtung 100 gehört vorzugsweise zu einem Teil eines integrierten Schaltkreises oder zu letzte rem insgesamt. Die mit niedrigem Stromverbrauch betreibbare Ausgabeschaltung 10 gibt gleichzeitig eine Mehrzahl von Bits ab, von denen jedes entweder den Logikwert "0" oder "1" hat. Der Einfachheit halber wird in dieser Beschreibung als ein Beispiel eine mit niederem Stromverbrauch betreib bare Ausgabeschaltung 10 erläutert, die gleichzeitig acht Bit an Daten abgibt.

Datenausgabeeinheiten 11_i, mit i = 1, . . ., 8, empfangen reale Daten RDATi, mit i = 1, . . ., 8, die von einer Speicherbauele menteinheit 19 abgegeben werden, und erzeugen korrespondie rende temporäre Daten TDATi, mit i = 1, . . ., 8. Wenn die Anzahl an "1"-Datenwerten in den realen Daten RDATi größer ist als die Anzahl an "0"-Datenwerten, werden die realen Daten RDA- Ti invertiert, um temporäre Daten TDATi zu erzeugen, die den jeweiligen Datenwerten RDATi zugeordnet sind. Wenn die- Anzahl an "1"-Datenwerten in den realen Daten RDATi kleiner ist als die Anzahl an "0"-Datenwerten, stellen die TDATi nicht-invertierte Daten der realen Daten RDATi dar.

Eine Steuereinheit 15 detektiert die Größenbeziehung zwi schen der Anzahl an realen Datenwerten RDATi mit dem Daten wert "1" und der Anzahl an realen Datenwerten RDATi mit dem Datenwert "0" und erzeugt ein Steuersignal XCON. Das Steu ersignal XCON steuert die Datenausgabeeinheiten 11_i und bestimmt die temporären Daten TDATi und die realen Daten RDATi.

Ausgangsanschlußeinheiten 13_i, mit i = 1, . . ., 8, erzeugen Übertragungsdaten ADATi, mit i = 1, . . ., 8, in Reaktion auf die temporären Daten TDATi. Die Ausgangsanschlußeinheiten 13_i weisen eine Struktur mit offener Drain auf. Jede der Aus gangsanschußeinheiten 13_i weist einen Ausgangstransistor auf, der hier als ein NMOS-Transistor angenommen sei. Die Ausgangsanschlußeinheiten 13_i verbrauchen dann viel Strom, wenn der Datenwert "1" eingegeben wird, während sie sehr wenig Strom verbrauchen, wenn der Datenwert "0" eingegeben wird. Eine Hilfsausgabeanschlußeinheit 17 empfängt das Steuersignal XCON und liefert nach außen ein Indikations signal XINDB, auch als Indikator bezeichnet.

Fig. 2 zeigt die Datenausgabeeinheit 11_i von Fig. 1. Wie daraus genauer zu erkennen, beinhaltet die Datenausgabeein heit 11_i eine Doppelausgabeeinheit 21 und einen Selektor 23. Die Doppelausgabeeinheit 21 empfängt die realen Daten RDATi und erzeugt aus diesen invertierte Daten QIVBi, mit i = 1, . . ., 8, und nicht-invertierte Daten QIVi, mit i = 1, . . ., 8. Vorzugsweise besteht die Doppelausgabeeinheit 21 aus einem D-Flip-Flop.

Der Selektor 23 empfängt die invertierten Daten QIVBi mit i = 1, . . ., 8 und die nicht-invertierten Daten QIVi, mit i = 1, . . ., 8, der realen Daten RDATi und erzeugt in Reaktion auf das Steuersignal XCON die temporären Daten TDATi. Dies be deutet, daß die temporären Daten TDATi die invertierten Da ten QIVBi der realen Daten RDATi sind, wenn das Steuersi gnal XCON aktiviert ist. Wenn das Steuersignal XCON deakti viert ist, entsprechen die temporären Daten TDATi den nicht-invertierten Daten QIVi der realen Daten RDATi. Vor zugsweise ist der Selektor 23 ein 2 : 1-Multiplexer.

Fig. 3 zeigt die Steuereinheit 15 von Fig. 1. Wie daraus ersichtlich, beinhaltet die Steuereinheit 15 eine Nichtin versions-Detektionseinheit 31, eine Inversions-Detektions einheit 33 und einen Komparator 35. Die Nichtinversions- Detektionseinheit 31 detektiert den Wert der nicht invertierten Daten QIVi der realen Daten RDATi und erzeugt ein Nichtinversions-Detektionssignal XREV1, dessen Span nungspegel in Abhängigkeit von der Anzahl an nicht invertierten Datenwerten QIVi mit einem Datenwert von "1" abfällt.

Genauer gesagt beinhaltet die Nichtinversions-Detektions einheit 31 erste NMOS-Transistoren 31a_i, mit i = 1, . . ., 8 und einen ersten Widerstand 31b. Jeder dieser ersten Gruppe von NMOS-Transistoren 31a_i, mit i = 1, . . ., 8, besitzt einen an die Massespannung VSS angeschlossenen Source-Anschluß und einen Gate-Anschluß, an den die nicht-invertierten Daten werte QIVi der entsprechenden realen Daten RDATi angelegt werden. Der erste Widerstand 31b verbindet den Drain- Anschluß der ersten NMOS-Transistoren 31a_1 mit einer Spei sespannung VCC. Der Drain-Anschluß der ersten NMOS- Transistoren 31a_1 gibt das Nichtinversions- Detektionssignal XREV1 ab.

Dementsprechend verringert sich der Spannungspegel des Nichtinversions-Detektionssignals XREV1 in Abhängigkeit von einer Erhöhung der Anzahl an nicht-invertierten Datenwerten QIVi mit einem Datenwert von "1". Dies bedeutet, daß der Spannungspegel mit wachsender Anzahl von realen Datenwerten RDATi mit einem Datenwert von "1" sinkt.

Die Inversions-Detektionseinheit 33 detektiert den Wert der invertierten Daten QIVBi der realen Daten RDATi. Die Inver sions-Detektionseinheit 33 erzeugt ein Inversions- Detektionssignal XREV2, dessen Spannungspegel in Abhängig keit von der Anzahl invertierter Datenwerte QIVBi mit einem Datenwert von "1" abfällt.

Genauer gesagt enthält die Inversions-Detektionseinheit 33 zweite NMOS-Transistoren 33a_i, mit i = 1, . . ., 8, sowie einen zweiten Widerstand 33b. Die zweiten NMOS-Transistoren 33a_i, mit i = 1, . . ., 8, besitzen einen an die Massespannung VSS angeschlossenen Source-Anschluß sowie einen Gate-Anschluß, an den die invertierten Daten QIVBi der realen Daten RDATi angelegt werden. Der zweite Widerstand 33b verbindet den Drain-Anschluß der zweiten NMOS-Transistoren 33a i mit der Speisespannung VCC. Der Drain-Anschluß der zweiten NMOS- Transistoren gibt das Inversions-Detektionssignal XREV2 ab. Demgemäß verringert sich der Spannungspegel des Inversions- Detektionssignals XREV2 in Reaktion auf ein Anwachsen der Anzahl an invertierten Datenwerten QIVBi mit einem Daten wert von "1". Dies bedeutet, daß sich der Spannungspegel verringert, wenn die Anzahl realer Datenwerte RDATi mit ei nem Datenwert von "0" anwächst.

Der Komparator 35 vergleicht den Spannungspegel des Nicht inversions-Detektionssignals XREV1 mit dem Spannungspegel des Inversions-Detektionssignals XREV2 und erzeugt das Steuersignal XCON. Genauer gesagt wird das Nichtinversions- Detektionssignal XREV1 an einen invertierenden Eingangsan schluß (-) des Komparators 35 angelegt, und das Inversions- Detektionssignal XREV2 wird an einen nicht-invertierenden Eingangsanschuß (+) des Komparators 35 angelegt.

Der Komparator 35 ist so ausgelegt, daß er deaktiviert ist, wenn die Spannungen am invertierenden Eingang (-) und am nicht-invertierenden Eingang (+) gleich groß sind. Wenn da her der Spannungspegel des Nichtinversions-Detektions signals XREV1 niedriger als derjenige des Inversions- Detektionssignals XREV2 ist, wird das Steuersignal XCON ak tiviert. Dies bedeutet, daß das Steuersignal XCON auf hohen Pegel aktiviert wird, wenn die Anzahl an realen Datenwerten RDATi mit einem Datenwert von "0" größer ist als die Anzahl von realen Datenwerten RDATi mit einem Datenwert von "1". Hingegen ist das Steuersignal XCON deaktiviert, wenn der Spannungspegel des Nichtinversions-Detektionssignals XREV1 größer gleich demjenigen des Inversions-Detektionssignals XREV2 ist. Dies bedeutet, daß das Steuersignal XCON auf niedrigen Pegel deaktiviert ist, wenn die Anzahl realer Da ten RDATi mit einem Datenwert von "0" niedriger ist als die Anzahl realer Daten RDATi mit einem Datenwert von "1". Das Steuersignal XCON ist außerdem vorzugsweise dann auf nied rigen Pegel deaktiviert, wenn die Anzahl realer Daten RDATi mit einem Datenwert von "0" gleich groß wie die Anzahl rea ler Daten RDATi mit einem Datenwert von "1" ist.

Fig. 4 zeigt die Ausgabeanschlußeinheit 13_i von Fig. 1. Wie daraus ersichtlich, beinhaltet die Ausgabeanschlußein heit 13_i einen Ausgangstransistor 41 und einen Widerstand 43, auch als Endwiderstand bezeichnet. Der Ausgangstransi stor 41 ist ein NMOS-Transistor mit einem Source-Anschluß, der mit der Massespannung VSS verbunden ist, und einem Ga te-Anschluß, an den die temporären Daten TDATi angelegt werden. Der Endwiderstand 43 verbindet die Anschlußspannung Vterm mit dem Drain-Anschluß des Ausgangstransistors 41. Der Drain-Anschluß des Ausgangstransistors 41 gibt die Übertragungsdaten ADATi ab.

Wenn folglich die temporären Daten TDATi auf "1" liegen, hat die Ausgabeanschlußeinheit 13_i einen hohen Stromver brauch von etwa 50 mA. Wenn hingegen die temporären Daten TDATi auf "0" liegen, verbraucht die Ausgabeanschlußeinheit 13_i nur wenig oder keinen Strom.

Die nachstehenden Tabellen 1 und 2 zeigen die Datenwerte der temporären Daten TDATi und des Steuersignals XCON für den Fall, daß die Anzahl realer Daten RDATi mit einem Da tenwert von "1" größer ist als diejenige realer Daten RDATi mit einem Datenwert von "0".

Tabelle 1

Tabelle 1 veranschaulicht den Fall, in welchem alle Daten werte der realen Daten RDATi auf "1" liegen. Der Datenwert des Steuersignals XCON liegt hierbei auf "1", so daß die temporären Daten TDATi die invertierten Daten der realen Daten RDATi darstellen.

X bedeutet, daß kein Steuersignal XCON existiert, wenn die erfindungsgemäße, mit niedrigem Stromverbrauch betreibbare Ausgabeschaltung nicht verwendet wird. Wenn die realen Da ten RDATi nicht invertiert ausgegeben werden, beträgt der Betrag an verbrauchtem Strom etwa 400 mA (= 50 mA/Bit), der von den Ausgabeanschlußeinheiten 13_i verbraucht wird. Wenn hingegen die temporären Daten TDATi durch Invertieren der realen Daten RDATi erhalten und ausgegeben werden, beträgt der Betrag an verbrauchtem Strom nur etwa 50 mA, der durch das Ausgeben des Steuersignals XCON verbraucht wird. Daher können durch die erfindungsgemäße, mit niedrigem Stromver brauch betreibbare Ausgabeschaltung 10 etwa 350 mA an Strom verbrauch eingespart werden.

Tabelle 2

Tabelle 2 veranschaulicht den Fall, in welchem fünf reale Daten RDATi den Datenwert "1" und drei reale Daten RDATi den Datenwert "0" aufweisen. Der Datenwert des Steuersi gnals XCON beträgt hierbei "1", so daß die temporären Daten TDATi die invertierten Daten der realen Daten RDATi sind.

Wenn die realen Daten RDATi nicht invertiert ausgegeben werden, beträgt der Betrag an verbrauchtem Strom etwa 250 mA (= 50 mA/Bit), der durch die fünf Ausgabeanschlußeinheiten 13_i verbraucht wird. Wenn hingegen die temporären Daten TDATi durch Invertieren der realen Daten RDATi ausgegeben werden, beträgt der Betrag an verbrauchtem Strom etwa 150 mA (= 50 mA/Bit), der durch die drei Ausgabeanschlußeinheiten 13_i verbraucht wird, und etwa 50 mA für den durch das Ausgeben des Steuersignals XCON verbrauchten Strom. Der Gesamtbetrag an verbrauchtem Strom beträgt daher etwa 250 mA, so daß mit der erfindungsgemäßen, mit niedrigem Stromverbrauch be treibbaren Ausgabeschaltung etwa 50 mA an Stromverbrauch eingespart werden können.

Tabelle 3 zeigt die Datenwerte der temporären Daten TDATi und des Steuersignals XCON, wenn die Anzahl realer Daten RDATi mit einem Datenwert von "1" gleich groß wie diejenige realer Daten RDATi mit einem Datenwert von "0" ist.

Tabelle 3

Tabelle 3 zeigt den Fall, in welchem vier reale Daten RDATi den Datenwert "1" und vier reale Daten RDATi den Datenwert "0" aufweisen. Dabei beträgt der Datenwert des Steuersi gnals XCON vorzugsweise "0", so daß die temporären Daten TDATi die nicht-invertierten Daten der realen Daten RDATi sind.

Wenn die realen Daten RDATi nicht invertiert ausgegeben werden, beträgt der Betrag an verbrauchtem Strom etwa 200 mA (= 50 mA/Bit), der durch die vier Ausgabeanschlußeinheiten 13_i vebraucht wird. Wenn hingegen die temporären Daten TDATi durch Invertieren der realen Daten ausgegeben werden, beträgt der Betrag an verbrauchtem Strom, der durch die vier Ausgabeeinheiten 13_i verbraucht wird, etwa 200 mA (= 50 mA/Bit) und derjenige, der durch das Ausgeben des Steu ersignals XCON verbraucht wird, etwa 50 mA. Der Gesamtbetrag an verbrauchtem Strom beträgt daher etwa 250 mA, so daß etwa 50 mA an Stromverbrauch hinzukommen, wenn die temporären Da ten durch Invertieren der realen Daten RDATi ausgegeben werden. Wenn daher die Anzahl realer Daten RDATi mit dem Datenwert "1" gleich groß wie diejenige realer Daten RDATi mit dem Datenwert "0" ist, werden die temporären Daten vor zugsweise als die nicht-invertierten Daten der realen Daten RDATI ausgegeben. Der Stromverbrauch kann damit durch die erfindungsgemäße, mit niedrigem Stromverbrauch betreibbare Ausgabeschaltung 10 um etwa 25% reduziert werden.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen, mit niedrigem Stromverbrauch betreibbaren Systems. Das dort ge zeigte System 1 umfaßt eine Ausgabevorrichtung 100 und eine Eingabevorrichtung 200. Es versteht sich, daß die Ausgabe- und Eingabevorrichtungen 100, 200 von separaten, integrier ten Schaltkreisen gebildet oder in einem integriertem Schaltkreis integriert sein können.

Als Ausgabevorrichtung 100 ist diejenige von Fig. 1 ver wendbar. Das bedeutet, daß die Ausgabevorrichtung 100 die realen Daten RDATi invertiert und die Übertragungsdaten ADATi ausgibt, wenn die Anzahl realer Daten RDATi, die in Fig. 5 nicht gezeigt sind, mit dem Datenwert "1" größer als die Anzahl realer Daten RDATi mit dem Datenwert "0" ist. Die Ausgabevorrichtung 100 invertiert die realen Daten RDA Ti nicht und gibt die Übertragungsdaten ADATi aus, wenn die Anzahl realer Daten RDATi mit dem Datenwert "1" kleiner als oder gleich groß ist wie die Anzahl realer Daten RDATi mit dem Datenwert "0". Ein detailliertes Ausführungsbeispiel der Ausgabevorrichtung ist, wie gesagt, in Fig. 1 darge stellt und braucht daher hier nicht nochmals detailliert beschrieben werden.

Die nun im Detail beschriebene Eingabevorrichtung 200 emp fängt die Übertragungsdaten ADATi und das Indikationssignal XINDB und erzeugt Eingabedaten IDATi, mit i = 1, . . ., 8. Das Indikationssignal XINDB besitzt den zum Steuersignal XCON inversen Zustand, siehe Fig. 1. Dies bedeutet, daß die Ein gabedaten IDATi die invertierten Daten der Übertragungsda ten ADATi sind, wenn das Indikationssignal XINDB ist. Hin gegen entsprechen die Eingabedaten IDATi den nicht invertierten Daten der Übertragungsdaten ADATi, wenn das Indikationssignal XINDB deaktiviert ist. Dementsprechend weisen die Eingabedaten IDATi dieselben Datenwerte auf wie die realen Daten RDATi.

Die Eingabevorrichtung 200 weist eine Mehrzahl von Daten eingabeschaltkreisen 55_i auf, mit i = 1, . . ., 8. Die Datenein gabeschaltkreise 55_i empfangen die jeweils zugehörigen Übertragungsdaten ADATi und erzeugen die Eingabedaten IDATi unter der Steuerung durch das Indikationssignal XINDB.

Fig. 6 zeigt einen Dateneingabeschaltkreis 55_i von Fig. 5. Demnach weist der jeweilige Dateneingabeschaltkreis 55_i eine Doppelausgabeeinheit 61 und einen Selektor 63 auf. Die Doppelausgabeeinheit 61 empfängt die Übertragungsdaten ADATi und erzeugt die invertierten Daten QINBi und die nicht-invertierten Daten QINi der Übertragungsdaten ADATi. Der Selektor 63 empfängt die invertierten Daten QINBi und die nicht-invertierten Daten QINi der Übertragungsdaten ADATi und erzeugt die Eingabedaten IDATi in Abhängigkeit vom Indikationssignal XINDB. Dies bedeutet, daß die Einga bedaten IDATi denselben Datenwert wie die invertierten Da ten QINBi der Übertragungsdaten ADATi haben, wenn das Indi kationssignal XINDB aktiviert ist. Wenn das Indikations signal XINDB deaktiviert ist, haben die Eingabedaten IDATi denselben Datenwert wie die nicht-invertierten Daten QINi der Übertragungsdaten ADATi. Die Eingabedaten IDATi weisen folglich denselben Datenwert auf wie die realen Daten RDATi.

Es versteht sich, daß neben dem oben detailliert beschrie benenen Ausführungsbeispiel weitere Realisierungen der Er findung für den Fachmann möglich sind. So kann beispiels weise der Ausgangstransistor der Ausgabeanschlußeinheiten 13_i statt wie beschrieben von einem NMOS-Transistor von einem PMOS-Transistor gebildet sein. Im Fall eines PMOS- Transistors ist der Source-Anschluß des Ausgangstransistors an die Speisespannung angeschlossen, während sein Drain- Anschluß über den Widerstand an die Anschlußspannung ange schlossen ist. Wenn der Ausgangstransistor ein PMOS- Transistor ist, wird viel Strom verbraucht, wenn der Daten wert "0" ausgegeben wird. Daher wird der Ausgangstransi stor, wie für den Fachmann offensichtlich, in diesem Fall so ausgelegt, daß er aktiviert ist, wenn die Anzahl realer Daten RDATi mit einem Datenwert von "0" größer ist als die Anzahl realer Daten RDATi mit einem Datenwert von "1". Des weiteren kann die mit niedrigem Stromverbrauch betreibbare Ausgabeschaltung so ausgelegt sein, daß sie statt wie be schrieben acht Bit an Daten eine beliebige andere, kleine oder größere Anzahl an Datenbits gleichzeitig ausgibt.

Claims

1. Datenausgabeschaltung zum simultanen Ausgeben ei ner Mehrzahl von ersten Datenwerten mit einem ersten Strom verbrauch oder von zweiten Datenwerten mit einem gegenüber dem ersten höheren zweiten Stromverbrauch, gekennzeichnet durch

1. eine Mehrzahl von Datenausgabeeinheiten (11_i), die eine Mehrzahl realer Datenwerte (RDATi) detektieren und aus die sen in Abhängigkeit von einem Steuersignal (XCON) temporäre Daten (TDATi) erzeugen, und
2. eine Steuereinheit (15), die das Steuersignal erzeugt, das in Abhängigkeit von der Größenbeziehung zwischen der Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert und der Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert aktiviert wird, wo bei die temporären Daten die invertierten realen Daten sind, wenn die Anzahl realer Daten mit dem Datenwert klei ner als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist, und die nicht-invertierten realen Daten sind, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert größer als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist.

2. Datenausgabeschaltung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (15) folgende Elemen te enthält:

1. eine Nichtinversions-Detektionseinheit (31), welche die nicht-invertierten Datenwerte der realen Daten detektiert und ein von den nicht-invertierten Daten mit dem zweiten Datenwert getriebenes Nichtinversions-Detektionssignal er zeugt,
2. eine Inversions-Detektionseinheit (33), welche die inver tierten Datenwerte der realen Daten detektiert und ein von den invertierten Daten mit dem ersten Datenwert getriebenes Inversions-Detektionssignal erzeugt, und
3. einen Komparator (35), der den Spannungspegel des Nicht inversions-Detektionssignals mit dem Spannungspegel des In versions-Detektionssignals vergleicht und das Steuersignal generiert.

3. Datenausgabeschaltung nach Anspruch 1 oder 2, weiter da durch gekennzeichnet, daß das Steuersignal deaktiviert ist, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert gleich groß wie die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Da tenwert ist.

4. Datenausgabeschaltung nach Anspruch 2 oder 3, weiter da durch gekennzeichnet, daß die Nichtinversions- Detektionseinheit (31) folgende Elemente enthält:

1. erste NMOS-Transistoren (31a_i), deren Source-Anschlüsse jeweils an eine Massespannung (VSS) angelegt sind und die von den nicht-invertierten Daten der entsprechenden realen Daten gesteuert werden, und
2. einen ersten Widerstand (31b), der die Drain-Anschlüsse der ersten NMOS-Transistoren mit einer Speisespannung (VCC) verbindet, und daß die Inversions-Detektionseinheit (33) folgende Ele mente enthält:
3. zweite NMOS-Transistoren (33a_i), deren Source-Anschlüsse jeweils an die Massespannung angeschlossen sind und die von den invertierten Daten der entsprechenden realen Daten ge steuert werden, und
4. einen zweiten Widerstand (33b), der die Drain-Anschlüsse der zweiten NMOS-Transistoren mit der Speisespannung ver bindet.

5. Datenausgabeschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß jede von den Datenausga beeinheiten (11_i) folgende Elemente enthält:

1. eine Doppelausgabeeinheit (21), welche die realen Daten empfängt und die invertierten sowie die nicht-invertierten realen Daten erzeugt, und
2. einen Selektor (23), der die invertierten und die nicht invertierten realen Daten empfängt und die temporären Daten erzeugt.

6. Datenausgabeschaltung nach Anspruch 5, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelausgabeeinheit (21) ein D- Flip-Flop ist.

7. Datenausgabeschaltung nach 5 oder 6, weiter dadurch ge kennzeichnet, daß der Selektor (23) die invertierten realen Daten in Reaktion auf eine Aktivierung des Steuersignals und die nicht-invertierten realen Daten in Reaktion auf ei ne Deaktivierung des Steuersignals abgibt.

8. Dateneingabe-/Datenausgabesystem zum gleichzeitigen Ein geben und Ausgeben einer Mehrzahl von realen Daten mit einem ersten Datenwert bei einem ersten Stromverbrauch oder mit ei nem zweiten Datenwert bei einem gegenüber dem ersten höheren zweiten Stromverbrauch, gekennzeichnet durch

1. eine Ausgabevorrichtung (100), welche die Datenwerte der realen Daten detektiert und zugehörige Übertragungsdaten so wie ein Indikationssignal bereitstellt, das die Beziehung zwischen den realen Daten und den Übertragungsdaten anzeigt, und
2. eine Eingabevorrichtung (200), welche die Übertragungsdaten und das Indikationssignal empfängt und Eingabedaten für einen internen Schaltkreis bereitstellt, wobei die Beziehung der Eingabedaten zu den Übertragungsdaten durch das Indikations signal bestimmt ist,
3. wobei die Übertragungsdaten die invertierten realen Daten sind, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert kleiner als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist, während sie den nicht-invertierten realen Daten entspre chen, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert größer als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist, und
4. wobei die Eingabedaten denselben Datenwert wie die realen Daten haben.

9. Dateneingabe-/Datenausgabesytem nach Anspruch 8, wobei die Ausgabeeinrichtung (100) folgende Elemente enthält:

1. eine Mehrzahl von Datenausgabeeinheiten (11_i), die zu den realen Daten gehörige temporäre Daten erzeugen,
2. eine Mehrzahl von Ausgabeanschlußeinheiten (13_i) mit offe ner Drain-Struktur, welche die temporären Daten ausgeben, und
3. eine Hilfsausgabeanschlußeinheit (17), die ein Indikations signal zum Anzeigen der Beziehung zwischen den temporären Da ten und den realen Daten erzeugt,
4. wobei die temporären Daten die invertierten realen Daten sind, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert kleiner als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist, während sie den nicht-invertierten realen Daten entspre chen, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert größer als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist.

10. Dateneingabe-/Datenausgabesystem nach Anspruch 9, weiter dadurch gekennzeichnet, daß jede der Datenausgabe einheiten (11_i) folgende Elemente enthält:

11. Dateneingabe-/Datenausgabesystem nach Anspruch 10, wei ter dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelausgabeeinheit (21) ein D-Flip-Flop ist.

12. Dateneingabe-/Datenausgabesystem nach Anspruch 10 oder 11, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrich tung (100) des weiteren folgende Elemente enhält:

1. eine Steuereinheit (15), die ein Steuersignal erzeugt, das aktiviert wird, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert kleiner als die Anzahl der realen Daten mit dem zweiten Datenwert ist,
2. wobei der Selektor die invertierten realen Daten in Reak tion auf die Aktivierung des Steuersignals und die nicht invertierten realen Daten in Reaktion auf die Deaktivierung des Steuersignals abgibt.

13. Dateneingabe-/Datenausgabesystem nach einem der Ansprü che 8 bis 12, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Einga bevorrichtung (200) eine Mehrzahl von Dateneingabeschalt kreisen (55_i) enthält, welche die Übertragungsdaten emp fangen und die Eingabedaten unter der Steuerung des Steuer signals erzeugen.

14. Datenausgabevorrichtung zum gleichzeitigen Ausgeben ei ner Mehrzahl von Daten, gekennzeichnet durch

1. eine Datenspeichereinheit (19), die vorgegebene reale Da ten speichert und in einem Ausgabemodus eine Mehrzahl rea ler Daten bereitstellt, und
2. eine Ausgabeschaltung (10), welche die realen Daten emp fängt und in Abhängigkeit von den Datenwerten der realen Daten temporäre Daten erzeugt,
3. wobei die temporären Daten die invertierten realen Daten sind, wenn die Anzahl realer Daten mit einem ersten Daten wert, dem ein erster Stromverbrauch zugeordnet ist, kleiner als die Anzahl realer Daten mit einem zweiten Datenwert ist, dem ein gegenüber dem ersten höherer zweiter Stromver brauch zugeordnet ist, während sie den nicht-invertierten realen Daten entsprechen, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert größer als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist.

15. Datenausgabevorrichtung nach Anspruch 14, weiter da durch gekennzeichnet, daß die Ausgabeschaltung (10) folgen de Elemente enthält:

1. eine Mehrzahl von Datenausgabeeinheiten (11_i), welche die realen Daten detektieren und zugehörige temporäre Daten erzeugen,
2. eine Mehrzahl von Ausgabeanschlußeinheiten (13_i mit ei ner offenen Drain-Struktur, welche die temporären Daten ausgeben, und
3. eine Hilfsausgabeanschlußeinheit (17), die ein Indikati onssignal erzeugt, welches die Beziehung zwischen den tem porären und den realen Daten anzeigt.

16. Datenausgabevorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wei ter gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (15), die das Steuersignal erzeugt, welches in Abhängigkeit von der Grö ßenbeziehung zwischen der Anzahl realer Daten mit dem er sten Datenwert und der Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert aktiviert wird.

17. Datenausgabevorrichtung nach Anspruch 16, weiter da durch gekennzeichnet, daß jede von den Datenausgabeeinhei ten (11_i) folgende Elemente enthält:

18. Datenausgabevorrichtung nach Anspruch 17, weiter da durch gekennzeichnet, daß die Doppelausgabeeinheit ein D- Flip-Flop ist.

19. Datenausgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeschalt kreis folgende Elemente enthält:

20. Datenausgabeverfahren zum gleichzeitigen Ausgeben einer Mehrzahl von Daten mit einem ersten Datenwert bei einem er sten Stromverbrauch oder mit einem zweiten Datenwert bei einem gegenüber dem ersten höheren zweiten Stromverbrauch, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

1. Abtasten der Datenwerte einer Mehrzahl realer Daten,
2. Vergleichen der Anzahl realer Daten des ersten Datenwer tes mit der Anzahl realer Daten des zweiten Datenwertes, um davon abhängig ein Steuersignal zu erzeugen, und
3. Erzeugen temporärer Daten durch Invertieren der realen Daten, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Daten wert größer als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist, und
4. Erzeugen temporärer Daten ohne Invertieren der realen Da ten, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Daten wert kleiner als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist.

21. Datenausgabeverfahren nach Anspruch 20, weiter da durch gekennzeichnet, daß das Steuersignal aktiviert wird, wenn die Anzahl realer Daten mit dem ersten Datenwert klei ner als die Anzahl realer Daten mit dem zweiten Datenwert ist.

22. Datenausgabeverfahren nach Anspruch 20 oder 21, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Erzeu gung der temporären Daten folgende Teilschritte beinhaltet:

1. Empfangen der realen Daten und Erzeugen der invertierten und der nicht-invertierten realen Daten,
2. Erzeugen der invertierten realen Daten als die temporären Daten, wenn das Steuersignal aktiviert ist, und
3. Erzeugen der nicht-invertierten realen Daten als die tem porären Daten, wenn das Steuersignal deaktiviert ist.

23. Dateneingabe- und Datenausgabeverfahren für ein Dateneingabe-/Datenausgabesystem mit einer Eingabe- /Ausgabevorrichtung zum gleichzeitigen Eingeben/Ausgeben einer Mehrzahl von Daten mit einem ersten Datenwert bei ei nem ersten Stromverbrauch oder mit einem zweiten Datenwert bei einem gegenüber dem ersten höheren, zweiten Stromver brauch, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

1. Abtasten der Datenwerte einer Mehrzahl realer Daten,
2. Vergleichen der Anzahl realer Daten des ersten Datenwer tes mit der Anzahl realer Daten des zweiten Datenwertes,
3. Erzeugen temporärer Daten durch Invertieren der realen Daten, wenn die Anzahl realer Daten des ersten Datenwerts kleiner als die Anzahl realer Daten des zweiten Datenwer tes ist, und durch Nicht-Invertieren der realen Daten, wenn die Anzahl realer Daten des ersten Datenwertes grö ßer als die Anzahl realer Daten des zweiten Datenwertes ist,
4. Erzeugen eines Steuersignals, um die Beziehung zwischen den temporären Daten und den realen Daten anzuzeigen, und
5. Erzeugen vorbestimmter Eingabedaten, deren Beziehung mit den temporären Daten in Abhängigkeit von dem Steuersignal festgelegt ist,
6. wobei die Eingabedaten denselben Datenwert wie die realen Daten aufweisen.

24. Dateneingabe- und Datenausgabeverfahren nach Anspruch 23, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ak tiviert wird, wenn die Anzahl realer Daten des ersten Da tenwertes kleiner als die Anzahl realer Daten des zweiten Datenwertes ist.

25. Dateneingabe- und Datenausgabeverfahren nach Anspruch 23 oder 24, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Erzeugen der temporären Daten folgende Teilschritte be inhaltet:

26. Datenausgabevorrichtung, gekennzeichnet durch

1. Schaltungsmittel zur Bereitstellung einer Mehrzahl von Bits, von denen jedes einen ersten oder einen zweiten Lo gikwert aufweist, und
2. Schaltungsmittel zur Ausgabe der Mehrzahl von Bits, wenn mehr von diesen den ersten statt den zweiten Logikwert aufweisen, und zum Ausgeben des Inversen der Mehrzahl von Bits, wenn mehr von diesen den zweiten statt den ersten Logikwert aufweisen.

27. Datenausgabevorrichtung nach Anspruch 26, weiter da durch gekennzeichnet, daß die Ausgabe-Schaltungsmittel des weiteren Mittel zum Anzeigen umfassen, ob die Mehrzahl von Bits oder das Inverse der Mehrzahl von Bits ausgegeben wer den.

28. Datenausgabeverfahren für eine Mehrzahl von Bits, von denen jedes einen ersten oder einen zweiten Logikwert auf weist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

1. Ausgeben der Mehrzahl von Bits, wenn mehr von diesen den ersten als den zweiten Logikwert aufweisen, und
2. Ausgeben des Inversen der Mehrzahl von Bits, wenn mehr von diesen den zweiten als den ersten Logikwert aufwei sen.

29. Datenausgabeverfahren nach Anspruch 27, weiter gekenn zeichnet durch den Schritt des Anzeigens, ob die Mehrzahl von Bit oder das Inverse der Mehrzahl von Bits ausgegeben wird.

30. Datenempfangssystem, gekennzeichnet durch

1. Mittel zum Empfangen einer Mehrzahl von Bits und eines Indikators, wobei jedes Bit einen ersten oder zweiten Logikwert aufweist, und
2. Mittel zum Behalten der Mehrzahl von Bits, wenn der In dikator einen ersten Wert hat, und zum Invertieren der Mehrzahl von Bits, wenn der Indikator einen zweiten Wert hat.

31. Datenempfangssystem nach Anspruch 30, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Indikator den ersten Wert aufweist, um anzuzeigen, daß die Mehrzahl von Bits vor Empfang durch die Empfangsmittel nicht invertiert wurde, und den zweiten Wert aufweist, um anzuzeigen, daß die Mehrzahl von Bits vor Empfang durch die Empfangsmittel invertiert wurde.

32. Datenempfangssystem nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel von einem Empfänger schaltkreis und die Mittel zum Behalten oder Invertieren der Mehrzahl von Bits durch einen selektiven Inverter schaltkreis gebildet sind.

33. Datenempfangsverfahren für eine Mehrzahl von Bits und einen Indikator, wobei jedes Bit einen ersten oder zweiten Logikwert aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

1. Behalten der Mehrzahl von Bits, wenn der Indikator einen ersten Wert aufweist und
2. Invertieren der Mehrzahl von Bits, wenn der Indikator ei nen zweiten Wert aufweist.

34. Datenempfangsverfahren nach Anspruch 33, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Indikator einen ersten Wert auf weist, um anzuzeigen, daß die Mehrzahl von Bits vor dem Empfang nicht invertiert wurde, und einen zweiten Wert auf weist, um anzuzeigen, daß die Mehrzahl von Bits vor dem Empfang invertiert wurde.