JPH0454509Y2 - - Google Patents

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JPH0454509Y2
JPH0454509Y2 JP3003186U JP3003186U JPH0454509Y2 JP H0454509 Y2 JPH0454509 Y2 JP H0454509Y2 JP 3003186 U JP3003186 U JP 3003186U JP 3003186 U JP3003186 U JP 3003186U JP H0454509 Y2 JPH0454509 Y2 JP H0454509Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、半導体集積回路特にCMOS集積回
路の構成に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to the structure of a semiconductor integrated circuit, particularly a CMOS integrated circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、システムの機能の変更を、バスラインの
切換えで行う集積回路は、例えば、第6図にその
構成を示すように、3つの単位ブロツク31,3
2,33、および複数本のバスラインおよびスイ
ツチ群1,2における複数個のスイツチ回路から
なり、機能の変更を、これらのスイツチ回路の切
換えによりバスラインと単位ブロツクとの接続を
変えて行つている。この構成では、スイツチ群
1,2の全てがb側に倒れている場合には、集積
回路の機能のすべてを生かしており、スイツチ群
1,2がすべてa側に倒れている場合には、集積
回路は2つの単位ブロツク31,33の機能のみ
を生かしている。
Conventionally, an integrated circuit in which system functions are changed by switching bus lines has, for example, three unit blocks 31, 3, as shown in FIG.
2, 33, and multiple bus lines and multiple switch circuits in switch groups 1 and 2. Functions can be changed by changing the connections between bus lines and unit blocks by switching these switch circuits. There is. In this configuration, when switch groups 1 and 2 are all tilted to side b, all functions of the integrated circuit are utilized; when switch groups 1 and 2 are all tilted to side a, The integrated circuit utilizes only the functions of two unit blocks 31 and 33.

この場合に、単位ブロツク31の出力と単位ブ
ロツク32の入力あるいは単位ブロツク33の入
力との接続を切り換えるために、スイツチ群1を
設ける理由は、消費電力の消滅にある。
In this case, the reason for providing the switch group 1 to switch the connection between the output of the unit block 31 and the input of the unit block 32 or the input of the unit block 33 is to reduce power consumption.

一般に、CMOS集積回路は、ゲート回路の論
理状態が反応する場合に過渡的に電流が流れ、こ
のため論理状態の変化する回数に応じて消費電力
が増加するという性質を有する。従つて、論理状
態の変化が無ければ、消費電力は事実上無視し得
る値まで低下する。
In general, CMOS integrated circuits have the property that current flows transiently when the logic state of a gate circuit reacts, and therefore power consumption increases depending on the number of times the logic state changes. Therefore, if there is no change in logic state, power consumption is reduced to a virtually negligible value.

この性質を利用して、COMS集積回路の消費
電力の消滅を図るために、機能が不要となり、他
の単位ブロツクにその出力を接続する必要がない
単位ブロツクに対しては、信号入力を接続せず、
単位ブロツク内の論理状態を固定している。
In order to eliminate the power consumption of COMS integrated circuits by utilizing this property, signal inputs should be connected to unit blocks whose functions are no longer required and whose outputs do not need to be connected to other unit blocks. figure,
The logical state within a unit block is fixed.

そこで第6図の例に示すように、集積回路内部
のバスラインと、各単位ブロツクとの接続を、外
部からの制御信号によつて、スイツチ回路を制御
することにより切換えることで、機能の追加と削
除を随時行い、これにより所望の機能を満たしう
るようにした集積回路を実現することは、良く知
られている。
Therefore, as shown in the example in Figure 6, functions can be added by switching the connection between the bus line inside the integrated circuit and each unit block by controlling a switch circuit using an external control signal. It is well known to perform deletions and deletions at any time to realize an integrated circuit that can fulfill a desired function.

ところで、このような場合に、バスラインの切
り換えに伴い信号の伝播路が異なることから、従
来技術によるスイツチ回路では、経路による信号
の遅延時間が異り、不都合であつた。
By the way, in such a case, since the signal propagation path changes as the bus line is switched, the conventional switch circuit has a disadvantage in that the signal delay time differs depending on the path.

時に、第7図に示すようなパイプライン処理を
行い、かつ、スイツチ37,38により機能の変
更を行う集積回路に於いては、スイツチ37,3
8の切り換えに伴い、経路が変化することによる
信号の遅延時間の増大は、集積回路の動作周波数
の低下を招くことになる。
Sometimes, in an integrated circuit that performs pipeline processing as shown in FIG. 7 and changes functions using switches 37 and 38, switches 37 and 3
8, an increase in signal delay time due to a change in the path causes a decrease in the operating frequency of the integrated circuit.

そこで第7図により、システムの機能の変更を
バスラインの切り換えで行うパイプライン処理の
原理を説明する。ここでは、集積回路の中を、3
個の単位ブロツク31,32,33に分割し、こ
の間にラツチ回路34,35,36を配置し、か
つ、スイツチ37,38を設けている。信号は、
この分割された区間をバケツリレー式に転送さ
れ、全体として処理速度を向上させている。この
場合、ラツチ出力からラツチ入力までの信号の遅
延時間は、一定時間、つまり通常はシステム・ク
ロツクの周期内に納まる必要がある。言い換える
と、ラツチ34の出力からラツチ36の入力まで
の遅延時間が最大となる経路が、システムの最高
動作周波数を決めることになる。
Therefore, with reference to FIG. 7, the principle of pipeline processing in which system functions are changed by switching bus lines will be explained. Here, we will take a look inside the integrated circuit.
The circuit is divided into unit blocks 31, 32, and 33, between which latch circuits 34, 35, and 36 are arranged, and switches 37 and 38 are provided. The signal is
These divided sections are transferred in a bucket brigade style, improving overall processing speed. In this case, the signal delay time from the latch output to the latch input must be within a fixed time, usually within the period of the system clock. In other words, the path with the maximum delay time from the output of latch 34 to the input of latch 36 will determine the highest operating frequency of the system.

例えば、スイツチ37,38がb側に倒れてい
る場合には、スイツチ34からラツチ36までの
経路は、ラツチ34から、単位ブロツク32、ス
イツチ37、ラツチ35に至る経路、または、ラ
ツチ35から単位ブロツク33、スイツチ38、
ラツチ36に至る経路である。
For example, when the switches 37 and 38 are tilted to the b side, the path from the switch 34 to the latch 36 is the path from the latch 34 to the unit block 32, the switch 37, and the latch 35, or the path from the latch 35 to the unit block 35. Block 33, switch 38,
This is the path leading to latch 36.

次にスイツチ37,38がa側に倒れている場
合には、同様の経路は、ラツチ34から、単位ブ
ロツク32、スイツチ37,38、ラツチ36に
至る経路である。
Next, when the switches 37 and 38 are turned to side a, the same path is from the latch 34 to the unit block 32, the switches 37 and 38, and the latch 36.

この場合、スイツチの切り換えに伴う経路の違
いによる遅延時間の変化には、単位ブロツク3
2,33の遅延時間と、スイツチ回路37,38
の遅延時間の変化分が含まれている。
In this case, the change in delay time due to the difference in route due to switch switching requires a unit block of 3
Delay times 2 and 33 and switch circuits 37 and 38
This includes changes in delay time.

特に、単位ブロツク32,33が全く同一、も
しくは、単位ブロツク32と33に於ける信号処
理時間が等しい場合には、スイツチ回路37,3
8に於ける遅延時間がシステムの上限動作周波数
を決める上で大きい要因となる。
In particular, when the unit blocks 32 and 33 are completely the same, or when the signal processing times in the unit blocks 32 and 33 are equal, the switch circuits 37 and 3
The delay time at step 8 is a major factor in determining the upper limit operating frequency of the system.

さて、ここで第6図、第7図で示した構成例に
見られるスイツチ回路を集積回路内で実現できる
ゲート回路で示したものが第8図である。
Now, FIG. 8 shows a gate circuit that can realize the switch circuit shown in the configuration examples shown in FIGS. 6 and 7 in an integrated circuit.

NAND回路1,3およびインバータ回路2,
4′で構成される部分が1入力対2出力のスイツ
チ回路であり、NAND回路5′,6′,7′で構成
される部分が2入力対1出力のスイツチ回路であ
る。それぞれ第6図に示すスイツチ群1と2、ま
たは第7図に示すスイツチ回路37,38に相当
する。制御信号が節点aに接続された経路を選択
した場合が、第6図ではスイツチ群1,2がa側
に、第7図ではスイツチ37,38がa側に接続
された状態であり、同じく、制御信号が節点bに
接続された経路を選択した場合が、第6図ではス
イツチ群1,2がb側に、第7図ではスイツチ3
7,38がb側に接続された状態に相当する。
NAND circuits 1 and 3 and inverter circuit 2,
The part made up of NAND circuits 4' is a 1-input to 2-output switch circuit, and the part made up of NAND circuits 5', 6', and 7' is a 2-input to 1-output switch circuit. They correspond to switch groups 1 and 2 shown in FIG. 6, or switch circuits 37 and 38 shown in FIG. 7, respectively. When the path in which the control signal is connected to node a is selected, the switch groups 1 and 2 are connected to the a side in FIG. 6, and the switches 37 and 38 are connected to the a side in FIG. , when the path in which the control signal is connected to node b is selected, switch groups 1 and 2 are on the b side in FIG. 6, and switch group 3 is on the b side in FIG.
This corresponds to a state where 7 and 38 are connected to the b side.

ここで、第8図により、従来技術によるスイツ
チ回路で、制御信号を節点aに接続された場合
と、節点bに接続された場合との入力信号の遅延
時間の差を比較してみる。第6図、第7図でスイ
ツチがb側に接続された場合に相当する経路は、
c→1→d→2→eまたはh→5′→i→7′→k
であり、スイツチがa側に接続された場合に相当
する経路は、c→3→f→4′→g→6′→j→
7′→kである。論理段数は、前者では双方とも
2段、後者では4段となる。
Now, with reference to FIG. 8, a comparison will be made of the difference in the delay time of the input signal between the case where the control signal is connected to the node a and the case where the control signal is connected to the node b in the conventional switch circuit. The path corresponding to the case where the switch is connected to side b in Figures 6 and 7 is as follows:
c→1→d→2→e or h→5'→i→7'→k
The corresponding path when the switch is connected to side a is c→3→f→4'→g→6'→j→
7'→k. The number of logic stages is two stages in both cases in the former case, and four stages in the latter case.

第6図、第7図でスイツチがa側に接続された
場合に相当する経路の遅延時間が大きく、このた
め、システムの最高動作周波数がこの値で決めら
れることになる。
In FIGS. 6 and 7, the delay time of the path corresponding to when the switch is connected to side a is large, and therefore the maximum operating frequency of the system is determined by this value.

また、バスラインの切り換えには、スイツチ回
路を多数用いる場合か多いから、スイツチ部分の
配置に要する面積も極力小さい方が望ましい。第
8図の例で、制御用のゲート7aを除いて、ゲー
トの数は7個であり、集積回路としてのゲートの
配置に要するレイアウト面積が比較的大きくな
る。
Further, since a large number of switch circuits are often used to switch bus lines, it is desirable that the area required for arranging the switch portion be as small as possible. In the example of FIG. 8, the number of gates is seven, excluding the control gate 7a, and the layout area required for arranging the gates as an integrated circuit is relatively large.

以上述べてきたように、従来技術によるスイツ
チ回路では、 (1) 理論段数が多く、このためこの部分での遅延
時間が大きくなる。
As described above, in the switch circuit according to the prior art, (1) the number of theoretical stages is large, and therefore the delay time in this part becomes large;

(2) 必要とするゲート数も多く、そのためレイア
ウト面積が大きくなる。
(2) A large number of gates are required, which increases the layout area.

という欠点を有している。It has the following drawbacks.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

従つて、本考案の目的は、集積回路内部におけ
る機能変更のためのバスライン切り換えにおい
て、ゲート段数を出来るだけ少なくし、通過する
信号の遅延時間を少なくしたスイツチ回路を提供
することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a switch circuit that minimizes the number of gate stages and reduces the delay time of passing signals when switching bus lines for changing functions within an integrated circuit.

さらに、もう一つの目的は、集積回路の作成上
から、スイツチ回路の配置面積を、極力小さくす
ることである。
Another objective is to minimize the layout area of the switch circuit in terms of integrated circuit fabrication.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そのため、本考案はシステムの機能の変更を、
スイツチ回路で切り換えて行う際に、途中の経路
においては、信号の極性には、特に考慮はせず
に、出力端子に正しい極性で伝達されるように、
必要最小限のゲート段数ですませるようにしたも
のである。
Therefore, this invention aims to change the functionality of the system.
When switching with a switch circuit, there is no particular consideration given to the polarity of the signal in the intermediate path, so that it is transmitted to the output terminal with the correct polarity.
It is designed to use the minimum number of gate stages required.

すなわち、第1の機能素子と第2の機能素子と
の間に第3の機能素子を介挿させ、もしくは介挿
させないようにするスイツチ回路を有する半導体
集積回路において、スイツチ回路は、第1の機能
素子の出力が供給される第1の端子と、第3の機
能素子に第1の機能素子の出力を供給する第2の
端子と、第3の機能素子の出力が供給される第3
の端子と、第1もしくは第3の機能素子の出力を
第2の機能素子に供給する第4の端子と、第1の
端子と第2の端子との間に介挿されるNAND回
路若しくはNOR回路およびインバータ回路と、
第3の端子と第4の端子との間に介挿されるイン
バータ回路およびクロツクド・インバータ回路
と、第1の端子と第4の端子との間に介挿される
NAND回路およびクロツクド・インバータ回路
と、NAND回路若しくはNOR回路およびクロツ
クド・インバータ回路を制御する手段とを備えた
ことを特徴とする。
That is, in a semiconductor integrated circuit having a switch circuit that inserts or prevents a third functional element from being inserted between a first functional element and a second functional element, the switch circuit a first terminal to which the output of the functional element is supplied; a second terminal to which the output of the first functional element is supplied to the third functional element; and a third terminal to which the output of the third functional element is supplied.
a fourth terminal that supplies the output of the first or third functional element to the second functional element, and a NAND circuit or NOR circuit inserted between the first terminal and the second terminal. and an inverter circuit,
an inverter circuit and a clocked inverter circuit inserted between the third terminal and the fourth terminal; and a clocked inverter circuit inserted between the first terminal and the fourth terminal.
It is characterized by comprising a NAND circuit, a clocked inverter circuit, and means for controlling the NAND circuit or NOR circuit and the clocked inverter circuit.

〔作用〕[Effect]

以上により、本考案によれば、集積回路内部で
のスイツチ回路におけるゲート段数の削減と、そ
れに伴う、信号の伝播遅延時間の短縮が、大幅に
改善される。
As described above, according to the present invention, the number of gate stages in the switch circuit inside the integrated circuit can be reduced and the signal propagation delay time can be significantly improved.

そして、さらに、集積回路内部でのスイツチ部
分の配置面積についても縮少がはかれるため、そ
の集積回路の製造上からも、極めて有用となる。
Furthermore, since the layout area of the switch portion inside the integrated circuit can be reduced, it is extremely useful from the viewpoint of manufacturing the integrated circuit.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を参照して本考案を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

本考案によるスイツチ回路の構成の一実施例を
第1図に示す。インバータ回路2、NAND回路
1,3で構成される論理回路が、1入力対2出力
のスイツチ回路であり、インバータ回路4、クロ
ツクドインバータ回路5,6で構成される論理回
路が、2入力対1出力のスイツチ回路である。
An embodiment of the configuration of a switch circuit according to the present invention is shown in FIG. The logic circuit composed of the inverter circuit 2 and the NAND circuits 1 and 3 is a 1-input to 2-output switch circuit, and the logic circuit composed of the inverter circuit 4 and clocked inverter circuits 5 and 6 is a 2-input to 2-output switch circuit. This is a pair-to-one output switch circuit.

第1図Aにおける、端子T1から端子T2に至
る回路の代わりに、他の実施例として第1図Bに
示すように、端子T1から端子T2に至る回路に
置き換えることもできる。ここで、1BはNOR
回路、2Bはインバータ回路である。
The circuit from the terminal T1 to the terminal T2 in FIG. 1A can be replaced with a circuit from the terminal T1 to the terminal T2 as shown in FIG. 1B as another embodiment. Here, 1B is NOR
The circuit 2B is an inverter circuit.

第1図における、クロツクドインバータ回路
5,6は、CMOS回路固有の複数ゲート回路で
あり、第2図にこれをMOSトランジスタを用い
て構成した回路を示す。第2図では、電源と接地
との間に、P型MOSトランジスタ21,22お
よびN型MOSトランジスタ23,24が全て直
列に接続されており、信号入力2aから信号出力
2dへの経路での論理段数は1段である。
The clocked inverter circuits 5 and 6 in FIG. 1 are multi-gate circuits unique to CMOS circuits, and FIG. 2 shows a circuit constructed using MOS transistors. In FIG. 2, P-type MOS transistors 21, 22 and N-type MOS transistors 23, 24 are all connected in series between the power supply and ground, and the logic on the path from signal input 2a to signal output 2d is The number of stages is one.

さて、ここで、従来技術によるスイツチ回路の
欠点を本考案ではいかにして克服したかを説明す
る。
Now, how the present invention overcomes the drawbacks of the conventional switch circuit will be explained.

まず第1に、論理段数の削減とこれによる信号
の伝播遅延時間の短縮とについて第1図により説
明する。
First, the reduction in the number of logic stages and the resulting reduction in signal propagation delay time will be explained with reference to FIG.

第8図は従来の技術による回路でスイツチがb
側に倒れた場合に相当する経路は、C→1→d→
2→e、またはg→4→h→5→iであり、スイ
ツチがa側に倒れた場合に相当する経路は、c→
3→f→6→iである。ここで論理段数は、前者
では双方とも2段、後者でも2段となる。従来技
術と比較して、第8図でスイツチがb側に倒れて
いる場合に相当する経路では論理段数は2段と変
化しない。しかし、スイツチがa側に倒れている
場合に相当する経路では、論理段数が2段とな
り、従来技術の場合に比し、半分に削減されてい
る。
Figure 8 shows a circuit based on the conventional technology when the switch is
The path corresponding to the case of falling to the side is C → 1 → d →
2→e or g→4→h→5→i, and the corresponding path when the switch falls to side a is c→
3→f→6→i. Here, the number of logic stages is 2 stages in both cases in the former case, and 2 stages in the latter case. Compared to the prior art, the number of logic stages does not change to 2 stages in the path corresponding to the case where the switch is tilted to the b side in FIG. 8. However, in the path corresponding to the case where the switch is tilted to side a, the number of logic stages is two, which is reduced by half compared to the case of the prior art.

信号処理回路では、論理段数の削減は、論理の
正負が反転せずに行われることが必須の条件とな
る。第1図に示すc→3→f→6→iの経路で
は、信号NAND回路3と、クロツクドインバー
タ回路6とを経由する。それぞれ、1入力対2出
力のスイツチと、2入力対1出力のスイツチとの
構成要素である。
In a signal processing circuit, it is essential that the number of logic stages be reduced without reversing the polarity of the logic. The path c→3→f→6→i shown in FIG. 1 passes through a signal NAND circuit 3 and a clocked inverter circuit 6. They are respectively components of a 1-input to 2-output switch and a 2-input to 1-output switch.

ところで、単体のスイツチ回路では信号の極性
は反転している。すなわち、節点cからNAND
回路3を経て節点fに至る信号は極性が反転す
る。同様に節点fから節点iでも同様に極性が反
転する。しかし、ここで重要なのは、節点fの信
号は、他の信号処理ブロツクにとりこまれないの
で、この点に於ける極性については、システム全
体からみると問題にならず、節点cの信号の極性
が、節点iへ正しく伝達されるということであ
る。本考案による構成はこれを満足し、論理段数
の削減を可能とした。
By the way, in a single switch circuit, the polarity of the signal is reversed. That is, from node c to NAND
The polarity of the signal reaching the node f via the circuit 3 is reversed. Similarly, the polarity is similarly reversed from node f to node i. However, the important point here is that since the signal at node f is not taken into other signal processing blocks, the polarity at this point does not matter from the perspective of the entire system, and the polarity of the signal at node c is , is correctly transmitted to node i. The configuration according to the present invention satisfies this requirement and makes it possible to reduce the number of logic stages.

本考案を応用した一、二の実施例について第3
図、第4図、第5図、を用いて説明する。第3図
は、テレビジヨン信号のデイジタル処理に用いる
デイジタルフイルタの構成の一実施例である。
Part 3 about one and two embodiments applying the present invention.
This will be explained using FIGS. 4 and 5. FIG. 3 shows an example of the configuration of a digital filter used for digital processing of television signals.

第4図は、時間軸圧縮多重《以下TCI(Time
Compressed Integration)と呼ぶ》信号の処理
のために、多重された2つの信号成分に対し、時
間軸上のすきまを設ける回路の構成の一実施例で
ある。第5図は、第4図で示す回路の動作を補足
説明するための波形図である。
Figure 4 shows time axis compression multiplexing (hereinafter referred to as TCI)
This is an example of a circuit configuration that provides a gap on the time axis between two multiplexed signal components for signal processing. FIG. 5 is a waveform diagram for supplementary explanation of the operation of the circuit shown in FIG. 4.

第3図は本考案を用いたデイジタルフイルタ集
積回路の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a digital filter integrated circuit using the present invention.

本考案を応用した論理回路はNAND回路1,
3と、インバータ回路2,4と、クロツクドイン
バータ回路5,6から成るスイツチ回路であり、
乗算器8,9,10と、加算器12,14,1
6,18と、ラツチ回路11,13,15,1
7,19とを含んだ集積回路内で演算器を切り換
えるために用いられている。
The logic circuits to which this invention is applied are NAND circuit 1,
3, inverter circuits 2 and 4, and clocked inverter circuits 5 and 6,
Multipliers 8, 9, 10 and adders 12, 14, 1
6, 18 and latch circuits 11, 13, 15, 1
It is used to switch arithmetic units in an integrated circuit including 7 and 19.

信号入力は節点Cを介し乗算器8,9,10の
入力に接続される。乗算器8の出力は節点dを介
し、ラツチ11、加算器18に接続されている。
乗算器9の出力は節点eを介し、加算器12,1
6の入力に接続されている。乗算器1の出力は節
点fを介し、加算器14の入力に接続されてい
る。また、本考案による図中の点線で囲まれてい
るスイツチ回路は、節点iを介し加算機12の出
力と、節点kを介しラツチ13と、接点Oを介し
加算器16の出力と、節点rを介しラツチ回路1
7とそれぞれ接続されている。
The signal input is connected via node C to the inputs of multipliers 8, 9, 10. The output of multiplier 8 is connected to latch 11 and adder 18 via node d.
The output of the multiplier 9 is passed through the node e to the adders 12 and 1.
6 input. The output of multiplier 1 is connected to the input of adder 14 via node f. Further, the switch circuit according to the present invention surrounded by a dotted line in the figure connects the output of the adder 12 via the node i, the latch 13 via the node k, the output of the adder 16 via the contact O, and the output of the adder 12 via the node i. Latch circuit 1 through
7 are connected to each other.

次に第3図に示したデイジタルフイルタの作用
を説明する。本構成のデイジタルフイルタは、ト
ランスバーサル型デイジタルフイルタと呼ばれる
ものであり、ラツチ回路11,13,15,1
7,19を使つてパイプライン処理を行い、か
つ、点線で囲まれているスイツチ回路の切り換え
によりフイルタの機能の変更、すなわち、次数の
変更を行わしめているものである。
Next, the operation of the digital filter shown in FIG. 3 will be explained. The digital filter with this configuration is called a transversal type digital filter, and includes latch circuits 11, 13, 15, 1.
Pipeline processing is performed using circuits 7 and 19, and the function of the filter, that is, the order is changed by switching the switch circuit surrounded by the dotted line.

次数の変更をさらに具体的に説明する。制御信
号がインバタ回路7aにより節点bに接続された
経路を選択すると、信号入力は乗算器8,9,1
0でそれぞれH2,H1,H0の係数を掛けら
れ、節点d,e,fに出力される。続いて、信号
は節点d→h→i→j→k→l→m→n→o→p
→r→s→t→uを経由して出力される。この
間、信号は、パイプライン処理により乗算と加算
を繰り返し行われる。この処理により実現される
フイルタ特性をZ変化を用いて示すと、 H(Z)=Z{H+H(Z+Z)+H(Z+Z)}
……(1) となり、次数5次であることがわかる。
The change in order will be explained in more detail. When the control signal selects the route connected to the node b by the inverter circuit 7a, the signal input is transmitted to the multipliers 8, 9, 1.
0 by the coefficients H2, H1, and H0, respectively, and output to nodes d, e, and f. Next, the signal moves from node d→h→i→j→k→l→m→n→o→p
It is output via →r→s→t→u. During this time, the signal is repeatedly multiplied and added by pipeline processing. The filter characteristics achieved by this process are expressed using Z changes as follows: H(Z)=Z{H+H(Z+Z)+H(Z+Z)}
...(1), and it can be seen that the order is 5th.

次に制御信号がインバータ回路7aにより節点
aに接続された経路を選択すると、信号入力は、
乗算器8,9でそれぞれ係数H2,Hを乗せられ、
節点d,eに出力される。続いて、節点d→h→
i→q→r→s→t→uを経由して出力される。
この経路での処理によつて実現されるフイルタ特
性を、同様にZ変換により示すと、 H(Z)=Z{H+H(Z+Z)} ……(2) となり、次数3次であることがわかる。
Next, when the control signal selects the path connected to node a by the inverter circuit 7a, the signal input becomes
Coefficients H 2 and H are multiplied by multipliers 8 and 9, respectively,
It is output to nodes d and e. Then, node d→h→
It is output via i→q→r→s→t→u.
If the filter characteristics realized by processing in this path are similarly expressed by Z transformation, it becomes H(Z)=Z{H+H(Z+Z)}...(2), which shows that the order is cubic. .

以上述べたように、デイジタルフイルタの重要
な機能の1つである、次数切換えのために、本考
案のスイツチ回路を適用し、デイジタルイルタの
高速化を実現している。
As described above, the switch circuit of the present invention is applied to order switching, which is one of the important functions of a digital filter, and the speed of the digital filter is increased.

次に、第4図は本考案を応用したもう一つの実
施例としてTCI信号用すきま処理回路の構成を示
した図である。本考案を応用した論理回路は、
NAND回路1,3と、インバータ回路2,4,
7aと、クロツクドインバータ回路5,6から成
るスイツチ回路であり、遅延線28と、すきま処
理回路29とにより所望の信号波形を成型処理す
るものである。
Next, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a TCI signal gap processing circuit as another embodiment to which the present invention is applied. The logic circuit applying this invention is
NAND circuits 1 and 3, inverter circuits 2 and 4,
7a, and clocked inverter circuits 5 and 6, which shapes a desired signal waveform using a delay line 28 and a gap processing circuit 29.

本考案による、図中の点線で囲まれているスイ
ツチ回路は、節点Cを介し信号入力と、節点e,
fを介して遅延線28と、節点iを介しすきま処
理回路28の入力と接続される。信号出力は、節
点jを介してすきま処理回路29の出力に接続さ
れる。
The switch circuit according to the present invention, which is surrounded by dotted lines in the figure, receives a signal input through node C, and a node e,
It is connected to the delay line 28 via f and to the input of the gap processing circuit 28 via node i. The signal output is connected to the output of the clearance processing circuit 29 via node j.

第4図に示した回路構成の作用を、第5図によ
り説明する。図中上から順に第4図に示す節点
a,b,c,h,g,i,k,jに於ける信号の
時間変化を示している。
The operation of the circuit configuration shown in FIG. 4 will be explained with reference to FIG. The figure shows temporal changes in signals at nodes a, b, c, h, g, i, k, and j shown in FIG. 4 in order from the top.

まず、制御信号1が、インバータ回路7aによ
り節点aで接続された経路を選択すると、信号入
力は節点C→NAND回路3を経由して、節点h
に伝達され、第5図4に示す信号波形となる。
First, when the control signal 1 selects the path connected at node a by the inverter circuit 7a, the signal input goes from node C to node h via the NAND circuit 3.
5, resulting in a signal waveform shown in FIG.

次に、制御信号1がインバータ回路7aにより
節点bで接続された経路を選択すると、信号入力
は節点c→節点d→節点e→遅延線28→節点f
を経由し節点gに伝達され、第5図5に示す信号
波形となる。この信号は、遅延線28によりその
遅延時間Δtだけ遅延された信号2の部分に、時
間Δtだけ遅延した信号1の一部分が付加された
ものとなつている。
Next, when the control signal 1 selects the path connected at node b by the inverter circuit 7a, the signal input is from node c → node d → node e → delay line 28 → node f
The signal is transmitted to the node g via the node g, resulting in a signal waveform shown in FIG. This signal is obtained by adding a portion of signal 1 delayed by time Δt to a portion of signal 2 delayed by delay time Δt by the delay line 28.

次に節点h,gの信号は、スイツチ回路の構成
要素であるクロツクドインバータ回路5,6によ
り合成され、節点i伝達され、第5図6に示す信
号波形となる。
Next, the signals at nodes h and g are combined by clocked inverter circuits 5 and 6, which are components of the switch circuit, and transmitted to node i, resulting in the signal waveform shown in FIG. 5.

更に節点iの信号は、すきま処理回路29にお
いて、信号1の成分のうち、遅延された部分を除
去され、節点jに信号出力として与えられる。こ
の出力信号は第5図8に示すように、信号1と信
号2との間に、すきまの時間Δtが与えられてい
る。
Further, from the signal at node i, a delayed portion of the component of signal 1 is removed in a gap processing circuit 29, and the signal is provided to node j as a signal output. As shown in FIG. 5, this output signal has a gap time Δt between signal 1 and signal 2.

すきま時間は、例えば、フイルタのような信号
処理回路において、信号1と信号2の干渉を避け
るために設けられる。
The gap time is provided, for example, in a signal processing circuit such as a filter to avoid interference between signals 1 and 2.

以上、述べたように、TCI信号の処理にために
必要となる、時間軸上のすきま処理装置におい
て、重要な機能の1つである遅延時間切換えに、
本考案のスイツチを適用し、高速で処理される
TCI信号処理回路の実現を可能としている。
As mentioned above, delay time switching, which is one of the important functions of the time axis clearance processing device required for processing TCI signals,
Applying the switch of this invention, processing is performed at high speed.
This makes it possible to realize TCI signal processing circuits.

(考案の効果) ここで、複数個の機能ブロツクを、バスライン
で結合し、集積回路の機能の変更を、この機能ブ
ロツク間を接続するバスラインの切換えで行うた
めに、集積回路内部で用いるスイツチ回路につい
て、本考案を実施することにより、その性能を如
何に向上させたかを説明する。
(Effect of the invention) Here, a plurality of functional blocks are connected by a bus line, and in order to change the function of the integrated circuit by switching the bus line connecting the functional blocks, it is used inside the integrated circuit. We will explain how the performance of the switch circuit was improved by implementing the present invention.

スイツチ回路のゲート段数を第1図と第8図と
により比較すると、従来技術では最大4段、本考
案による技術では、最大2段となる。
Comparing the number of gate stages in the switch circuit between FIG. 1 and FIG. 8, the conventional technology has a maximum of 4 stages, and the technology according to the present invention has a maximum of 2 stages.

ゲート段数の消滅は、集積回路の動作速度の向
上につながる。例として、設計基準2μmのCMOS
の場合をとりあげる。この場合ゲート回路の平均
遅延時間は、1ナノ秒であるので、スイツチ回路
に於ける最大遅延時間は、従来技術では4ナノ秒
であるのに対し、本考案の技術では2ナノ秒とな
る。つまり、遅延時間2ナノ秒の向上がはかられ
ることになる。
Eliminating the number of gate stages leads to increased operating speed of integrated circuits. As an example, CMOS with design standard 2μm
Let's take the case of In this case, since the average delay time of the gate circuit is 1 nanosecond, the maximum delay time in the switch circuit is 4 nanoseconds in the prior art, but 2 nanoseconds in the technology of the present invention. In other words, the delay time can be improved by 2 nanoseconds.

次に、スイツチ部分の集積回路内でのレイアウ
ト面積を第1図と、第8図とに基ずき比較する。
Next, the layout area of the switch portion in the integrated circuit will be compared based on FIG. 1 and FIG.

制御用のゲート回路を除いた信号処理回路のゲ
ート数を比較すると、従来技術では、1,2,
3,4′,5′,6′,7′の7個であつたものが、
本考案による技術では、1,2,3,4,5,6
の6個に削減できる。
Comparing the number of gates in the signal processing circuit excluding the control gate circuit, in the conventional technology, it is 1, 2,
What used to be seven pieces, 3, 4', 5', 6', and 7',
In the technology according to the present invention, 1, 2, 3, 4, 5, 6
It can be reduced to 6 pieces.

一般に、バスラインは複数本の信号線からなる
ため、これに接続されるスイツチ回路の数も、必
然的に多くなる。従つて集積回路内で多数用いら
れるバスライン切換用のスイツチ回路は、極力そ
の配置面積が小さいことが望ましい。
Generally, since a bus line is made up of a plurality of signal lines, the number of switch circuits connected thereto also inevitably increases. Therefore, it is desirable that the bus line switching switch circuits used in large numbers in an integrated circuit have as small an area as possible.

ゲート数と配置面積はほぼ比較関係にあるの
で、本発明による技術では、スイツチ回路部分の
配置面積が、従来技術に比して6/7に縮小できる。
これは、集積回路のチツプ面積を縮小するために
効果的である。
Since the number of gates and the layout area are almost in a comparative relationship, the technology according to the present invention can reduce the layout area of the switch circuit part to 6/7 compared to the conventional technology.
This is effective for reducing the chip area of the integrated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図Aは本考案によるスイツチ回路の構成の
一実施例を示す論理回路図、第1図Bは第1図A
の端子T1から端子T2までの回路の他の実施例を
示す論理回路図、第2図は第1図で示すクロツク
ドインバータ回路5,6を説明するための回路
図、第3図は本考案をデジタルフイルターの構成
に応用した一実施例を示す論理回路図、第4図は
本考案を時間軸圧縮多重信号の処理回路の構成に
応用した一実施例を示す論理回路図、第5図は第
4図で示す回路の動作を説明するための信号波形
図、第6図はシステムの機能の変更をバスライン
の切替えで行う集積回路の構成例を示すブロツク
図、第7図はシステムの機能の変更をバスライン
切換えで行う原理を説明するブロツク図、第8図
は従来のスイツチ回路の構成例を示す論回路図で
ある。 1,3,5′,6′,7′……NAND回路、1B
……NOR回路、2,2B,4′,7a……インバ
ータ回路、5,6,20……クロツクドインバー
ター回路、8,9,10……乗算器、12,1
4,16,18……加算器、11,13,15,
17,19……ラツチ回路、21,22……P型
MOSトランジスタ、23,24……N型MOSト
ランジスタ、28……遅延線、29……すきま処
理回路、31,32,33……単位ブロツク、3
4,35,36……ラツチ回路、37,38……
スイツチ回路。
FIG. 1A is a logic circuit diagram showing an embodiment of the configuration of a switch circuit according to the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the clocked inverter circuits 5 and 6 shown in FIG. 1 , and FIG. 3 is a logic circuit diagram showing another embodiment of the circuit from terminal T1 to terminal T2. 4 is a logic circuit diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to the configuration of a digital filter; FIG. Fig. 5 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in Fig. 4, Fig. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of an integrated circuit in which system functions are changed by switching bus lines, and Fig. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in Fig. 4. A block diagram illustrating the principle of changing system functions by switching bus lines, and FIG. 8 is a logic circuit diagram showing an example of the configuration of a conventional switch circuit. 1, 3, 5', 6', 7'...NAND circuit, 1B
...NOR circuit, 2,2B,4',7a...Inverter circuit, 5,6,20...Clocked inverter circuit, 8,9,10...Multiplier, 12,1
4, 16, 18... Adder, 11, 13, 15,
17, 19...Latch circuit, 21, 22...P type
MOS transistor, 23, 24...N-type MOS transistor, 28...Delay line, 29...Gap processing circuit, 31, 32, 33...Unit block, 3
4, 35, 36...Latch circuit, 37, 38...
switch circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 第1の機能素子と第2の機能素子との間に第3
の機能素子を介挿させ、もしくは介挿させないよ
うにするスイツチ回路を有する半導体集積回路に
おいて、 前記スイツチ回路は、前記第1の機能素子の出
力が供給される第1の端子と、 前記第3の機能素子に前記第1の機能素子の出
力を供給する第2の端子と、 前記第3の機能素子の出力が供給される第3の
端子と、 前記第1もしくは前記第3の機能素子の出力を
前記第2の機能素子に供給する第4の端子と、 前記第1の端子と前記第2の端子との間に介挿
されるNAND回路若しくはNOR回路およびイン
バータ回路と、前記第3の端子と前記第4の端子
との間に介挿されるインバータ回路およびクロツ
クド・インバータ回路と、 前記第1の端子と前記第4の端子との間に介挿
されるNAND回路およびクロツクド・インバー
タ回路と、 前記NAND回路若しくはNOR回路特およびク
ロツクド・インバータ回路を制御する手段とを具
えたことを特徴とする半導体集積回路。
[Claims for Utility Model Registration] There is a third functional element between the first functional element and the second functional element.
In a semiconductor integrated circuit having a switch circuit for inserting or not inserting a functional element, the switch circuit has a first terminal to which an output of the first functional element is supplied; a second terminal that supplies the output of the first functional element to the functional element; a third terminal that supplies the output of the third functional element to the functional element of the first or third functional element; a fourth terminal that supplies an output to the second functional element; a NAND circuit or a NOR circuit and an inverter circuit inserted between the first terminal and the second terminal; and the third terminal. an inverter circuit and a clocked inverter circuit inserted between the terminal and the fourth terminal; a NAND circuit and a clocked inverter circuit inserted between the first terminal and the fourth terminal; 1. A semiconductor integrated circuit comprising means for controlling a NAND circuit or a NOR circuit and a clocked inverter circuit.
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