JPH1020974A - バス構造及び入出力バッファ - Google Patents

バス構造及び入出力バッファ

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JPH1020974A
JPH1020974A JP8173910A JP17391096A JPH1020974A JP H1020974 A JPH1020974 A JP H1020974A JP 8173910 A JP8173910 A JP 8173910A JP 17391096 A JP17391096 A JP 17391096A JP H1020974 A JPH1020974 A JP H1020974A
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bus
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Masao Taguchi
眞男 田口
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、SSTLのシステムに於て、高速転
送モードから低速転送モードに切り替えて十分な消費電
力削減を実現することを目的とする。 【解決手段】信号を伝送するバスとこのバスに信号を送
出する経路に設けられた信号の反射を防止する反射防止
抵抗とを有する装置は、終端電圧源と、終端抵抗と、終
端電圧源とバスとの間に設けられ、第1のモードではバ
スを終端抵抗を介して終端電圧源に接続し、第2のモー
ドではバスを終端電圧源から分断するスイッチ手段を含
むことを特徴とする

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の集積回路チ
ップ間の入出力インターフェースに関し、詳しくは高周
波数信号による高速データ転送と低周波数信号による低
速データ転送とに対応した入出力インターフェースに関
する。
【0002】
【従来の技術】マイクロプロセッサの高速化に伴って、
LSIチップ間のデータ転送に於ても、より高い周波数
を用いたより高速なデータ転送が要求される。しかしな
がら従来のLSIの入出力レベルであるTTLレベルや
CMOSレベルに於ては、信号周波数が50MHzを越
えるあたりから信号の反射の影響やクロストークの影響
が大きくなり、正常なデータ転送が困難になる。
【0003】これを解決するために、信号レベルを1V
以下に抑さえた小振幅信号を用いるCTT(Center Tap
ped Termination )やGTL(Gunning Trasnceiver Lo
gic)等の入出力インターフェースが提案されている。
しかしこれらの入出力インターフェース方式も、周波数
限界やチップの消費電力等の点に於て十分満足できるも
のではない。
【0004】これらの問題に対応するために、発明者は
高速小振幅インターフェース規格SSTL(Stub Serie
s Terminated Logic)を提唱し、この規格はJEDEC
(米国電子工業会の下部組織)によって業界標準化規格
として認められた。図20に、SSTLのバス構造を示
す。
【0005】図20に示されるように、SSTLに於て
は、特性インピーダンスZ0 を有するバス10に特性イ
ンピーダンスZ1 を有するスタブ部分(配線分岐部分)
11を結合する際、両者間に抵抗Rsを挿入する。この
抵抗Rsは、 Z0 /2 + Rs = Z1 (1) の関係を満たすような大きさである。この場合、デバイ
ス端で反射した信号がバス10に戻る際に、スタブ部分
11とその先とでインピーダンスの整合が取られている
ために反射が起こらない。従って、伝送信号に過渡応答
が現われることなく、高速なデータ転送が可能となる。
更にSSTLに於ては、図20に示されるように、終端
電圧Vttが終端抵抗Rtを介してバス10に接続され
ている。終端電圧Vttは電源電圧よりも低く設定さ
れ、また終端抵抗Rtの値を適切な値に設定することに
よって、バス10の終端に於ける信号の反射を防ぐ。
【0006】実使用時に於て、終端電圧Vttは約1.5
Vであり、レシーバ(バスからの信号入力部)で使用す
る参照基準電圧Vrefもまた約1.5 Vに設定される。
更に終端抵抗Rtは約50Ω、抵抗Rsは約25Ωである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のSSTLは、高
速なデータ転送が可能であるが、省電力性に劣るという
問題がある。一般に、パーソナルコンピュータやEWS
等に於ては、例えば一定時間キーボード等からの入力が
無い場合に、クロックを低速化することによって消費電
力を節約するような対策が取られている。しかしながら
SSTLに準拠するシステムに於ては、信号入力側で、
高速データ転送用の入力バッファが必要となりこれが多
くの電力を消費し、また更にバス側では、終端抵抗Rt
が電力を消費する。これらの理由によって、SSTLの
システムに於ては、単にクロックを低速化するだけでは
十分な消費電力低下がはかれない。
【0008】従って、SSTLのシステムに於て、高速
転送モードから低速転送モードに切り替えて十分な消費
電力削減を可能とするような、入出力インターフェース
及びバス構造が必要となる。また、高速データ転送を可
能にするというSSTLの本来の主旨を考えた場合に
は、SSTLの高速度動作特性を更に向上させることが
出来れば非常に有用である。そのような方策の一つとし
て、SSTLのシステムに組み込むチップに対して、シ
ステムの高速動作特性を向上させるような特徴を与える
ことが考えられる。しかしながらSSTLに用いられる
チップは、用途の多様性を考えた場合、LVTTLに基
づくシステムに於ても使用できることが望ましい。
【0009】一般には、SSTLに用いられるチップ
は、そのままLVTTLに適用することが出来る。つま
り、あるチップをLVTTLを用いた相対的に低速なシ
ステムに組み込むことも出来るし、同一のチップをSS
TLを用いた高速なシステムに組み込むことも出来る。
しかし、SSTLの高速動作特性を更に向上させるよう
な特性をチップに与えてチップを特殊化させた場合、そ
のようなチップはLVTTLのシステムに於て適切に使
用できなくなる恐れがある。
【0010】従って、SSTLの高速動作特性を更に向
上させると共にLVTTLのシステムにも使用可能な入
出力インターフェース、及びそのような入出力インター
フェースを備えたチップが必要となる。従って本発明
は、SSTLのシステムに於て、高速転送モードから低
速転送モードに切り替えて十分な消費電力削減を可能と
するような、入出力インターフェース及びバス構造を提
供することを目的とする。
【0011】更に本発明は、SSTLの高速動作特性を
更に向上させると共にLVTTLのシステムにも使用可
能な入出力インターフェース、及びそのような入出力イ
ンターフェースを備えたチップを提供することを目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に於いて
は、信号を伝送するバスと該バスに該信号を送出する経
路に設けられた該信号の反射を防止する反射防止抵抗と
を有する装置は、終端電圧源と、終端抵抗と、該終端電
圧源と該バスとの間に設けられ、第1のモードでは該バ
スを該終端抵抗を介して該終端電圧源に接続し、第2の
モードでは該バスを該終端電圧源から分断するスイッチ
手段を含むことを特徴とする。
【0013】請求項2の発明に於ては、請求項1記載の
装置に於て、前記第1のモードでは前記信号を第1の周
波数で伝送し、前記第2のモードでは該信号を第2の周
波数で伝送し、該第1の周波数は該第2の周波数よりも
高いことを特徴とする。請求項3の発明に於ては、請求
項1又は2記載の装置に於て、前記スイッチ手段は制御
信号によってON/OFFが制御されるCMOSトラン
ジスタであり、前記終端抵抗は該CMOSトランジスタ
の内部抵抗であることを特徴とする。
【0014】請求項4の発明に於ては、請求項3記載の
装置に於て、該制御信号を生成するプロセッサを更に含
むことを特徴とする。請求項5の発明に於ては、信号を
伝送するバスと、該バスに該信号を送出する経路に設け
られた該信号の反射を防止する反射防止抵抗と、該バス
を終端電圧に接続する終端抵抗を有する装置に於て、第
1の周波数で該信号を伝送する第1のモードから該第1
の周波数より低い第2の周波数で該信号を伝送する第2
のモードに切り替える方法は、該信号を伝送する周波数
を該第1の周波数から該第2の周波数に変化させ、該装
置の動作が該第2の周波数で安定に動作するまで待ち、
該終端電圧を該バスから分断することにより該信号の振
幅を増大させる各段階を含むことを特徴とする。
【0015】請求項6の発明に於ては、信号を伝送する
バスと、該バスに該信号を送出する経路に設けられた該
信号の反射を防止する反射防止抵抗とを有する装置に於
て、第1の周波数で該信号を伝送する第1のモードから
該第1の周波数より高い第2の周波数で該信号を伝送す
る第2のモードに切り替える方法は、該バスを終端抵抗
を介して終端電圧に接続することによって該信号の振幅
を減少させ、該信号の該振幅が安定するまで待ち、該信
号を伝送する周波数を該第1の周波数から該第2の周波
数に変化させる各段階を含むことを特徴とする。
【0016】請求項7の発明に於ては、信号を伝送する
バスに接続され該信号を受け取る入力バッファ回路は、
該信号が第1の周波数で伝送される第1のモードで動作
し、該信号を受け取る第1のバッファと、該信号が該第
1の周波数より低い第2の周波数で伝送される第2のモ
ードで動作し、該信号を受け取る第2のバッファと、該
第1のバッファの出力と該第2のバッファの出力とを結
合して内部回路に供給する結合手段を含み、該第2のバ
ッファの動作時消費電力は該第1のバッファの動作時消
費電力より低いことを特徴とする。
【0017】請求項8の発明に於ては、請求項7記載の
入力バッファ回路に於て、前記第1のバッファは参照基
準電圧との比較により前記信号のレベルを判定する差動
増幅器であり、前記第2のバッファはCMOSトランジ
スタによるゲートであることを特徴とする。
【0018】請求項9の発明に於ては、請求項7記載の
入力バッファ回路に於て、前記第1のバッファは前記第
1のモードに加え前記第2のモードでも動作し、参照基
準電圧との比較により前記信号のレベルを判定する第1
の差動増幅器であって、前記第2のバッファは該第1の
バッファに並列に接続され、該参照基準電圧との比較に
より該信号のレベルを判定する第2の差動増幅器であっ
て、該第1の差動増幅器を構成するトランジスタのゲー
ト幅が該第2の差動増幅器を構成するトランジスタのゲ
ート幅よりも広いことを特徴とする。
【0019】請求項10の発明に於ては、請求項9記載
の入力バッファ回路に於て、前記参照基準電圧を発生す
る参照基準電圧内部発生手段と、前記第1のモードに於
ては外部から印加された該参照基準電圧を前記第1のバ
ッファ及び前記第2のバッファに供給し、前記第2のモ
ードに於ては該参照基準電圧内部発生手段によって内部
発生された該参照基準電圧を該第1のバッファ及び該第
2のバッファに供給するスイッチ手段を更に含むことを
特徴とする。
【0020】請求項11の発明に於ては、信号を伝送す
るバスに接続される装置の出力バッファは、該信号を該
バスに送出する第1のバッファと、該第1のバッファに
並列に接続され該信号を該バスに送出する第2のバッフ
ァと、該第1のバッファ及び該第2のバッファを駆動す
る第1のモードと該第1のバッファのみを駆動する第2
のモードとを切り替える駆動能力切り換え手段を含み、
該バスに該信号を送出する経路に設けられた該信号の反
射を防止する反射防止抵抗と該バスを終端電圧に接続す
る終端抵抗とを有するシステムに該装置が組み込まれる
場合は該第1のモードを使用し、該終端抵抗を使用しな
いシステムに該装置が組み込まれる場合は該第2のモー
ドを使用することを特徴とする。
【0021】請求項12の発明に於ては、請求項11記
載の出力バッファに於て、前記駆動能力切り換え手段
は、制御信号を受け取る手段と、該制御信号に基づいて
前記第1のモードと前記第2のモードとを切り替える手
段とを含むことを特徴とする。請求項13の発明に於て
は、請求項12記載の出力バッファに於て、前記制御信
号は、前記装置の外部から供給されることを特徴とす
る。
【0022】請求項14の発明に於ては、請求項12記
載の出力バッファに於て、前記装置に外部から供給され
る参照基準電圧のレベルを判定することにより前記制御
信号を生成する手段を更に含む。請求項15の発明に於
ては、請求項12記載の出力バッファに於て、前記装置
に設けられたレジスタに格納された情報に基づいて、前
記制御信号が生成されることを特徴とする。
【0023】請求項16の発明に於ては、請求項11記
載の出力バッファに於て、前記第1のバッファ及び前記
第2のバッファは、電源電圧とグランドの間で直列接続
されたPMOSトランジスタとNMOSトランジスタで
あり、該PMOSトランジスタと該NMOSトランジス
タとの間の接続点を該第1のバッファと該第2のバッフ
ァとの間で接続し、該接続点に現われる信号を出力とす
る。
【0024】請求項17の発明に於ては、信号を伝送す
るバスに接続される装置は、該信号を該バスに送出する
第1のバッファと、該第1のバッファに並列に接続され
該信号を該バスに送出する第2のバッファと、該第1の
バッファ及び該第2のバッファを駆動する第1のモード
と該第1のバッファのみを駆動する第2のモードとを切
り替える駆動能力切り換え手段を含み、該バスに該信号
を送出する経路に設けられた該信号の反射を防止する反
射防止抵抗と該バスを終端電圧に接続する終端抵抗とを
有するシステムに組み込まれる場合は該第1のモードを
使用し、該終端抵抗を使用しないシステムに組み込まれ
る場合は該第2のモードを使用することを特徴とする。
【0025】請求項18の発明に於ては、請求項17記
載の装置に於て、前記駆動能力切り換え手段は、制御信
号を受け取る手段と、該制御信号に基づいて前記第1の
モードと前記第2のモードとを切り替える手段とを含む
ことを特徴とする。請求項19の発明に於ては、請求項
18記載の装置に於て、前記制御信号は外部から供給さ
れることを特徴とする。
【0026】請求項20の発明に於ては、請求項18記
載の装置に於て、外部から供給される参照基準電圧のレ
ベルを判定することにより前記制御信号を生成する手段
を更に含むことを特徴とする。請求項21の発明に於て
は、請求項18記載の装置に於て、レジスタと、該レジ
スタに格納された情報に基づいて前記制御信号を生成す
る手段を更に含むことを特徴とする。
【0027】請求項22の発明に於ては、請求項18記
載の装置に於て、前記第1のバッファ及び前記第2のバ
ッファは、電源電圧とグランドの間で直列接続されたP
MOSトランジスタとNMOSトランジスタであり、該
PMOSトランジスタと該NMOSトランジスタとの間
の接続点を該第1のバッファと該第2のバッファとの間
で接続し、該接続点に現われる信号を出力とすることを
特徴とする。
【0028】請求項23の発明に於ては、DRAMは、
レジスタに格納された情報に基づいて制御信号を生成す
る手段と、データ信号をバスに送出する第1のバッファ
と、該第1のバッファに並列に接続され該データ信号を
該バスに送出する第2のバッファと、該第1のバッファ
及び該第2のバッファを駆動する第1のモードと該第1
のバッファのみを駆動する第2のモードとを該制御信号
に基づき切り替える駆動能力切り換え手段を含み、該バ
スに該データ信号を送出する経路に設けられた該データ
信号の反射を防止する反射防止抵抗と該バスを終端電圧
に接続する終端抵抗とを有するシステムに組み込まれる
場合は該第1のモードを使用し、該終端抵抗を使用しな
いシステムに組み込まれる場合は該第2のモードを使用
することを特徴とする。
【0029】請求項24の発明に於ては、DRAMは、
レジスタに格納された情報に基づいて制御信号を生成す
る手段と、データ信号が第1の周波数で伝送される第1
のモードで動作するよう該制御信号によって制御され、
該データ信号を受け取る第1のバッファと、該データ信
号が該第1の周波数より低い第2の周波数で伝送される
第2のモードで動作するよう該制御信号によって制御さ
れ、該データ信号を受け取る第2のバッファと、該第1
のバッファの出力と該第2のバッファの出力とを結合し
て内部回路に供給する結合手段を含み、該第2のバッフ
ァの動作時消費電力は該第1のバッファの動作時消費電
力より低いことを特徴とする。
【0030】請求項25の発明に於ては、バス駆動方法
は、信号を伝送するバスに接続される装置の出力バッフ
ァに於て、該信号を第1のバッファより該バスに送出す
る第1のモードと、該信号を第2のバッファより該バス
に送出する第2のモードを有し、該第1のバッファの駆
動力を該第2のバッファの駆動力よりも大きくすること
を特徴とする。
【0031】請求項26の発明に於ては、信号を伝送す
るバスに接続される装置の出力バッファは、該信号を該
バスに送出する第1のバッファと、該第1のバッファよ
りも小さい駆動力を有し該第1のバッファに並列に接続
され該信号を該バスに送出する第2のバッファと、該第
1のバッファのみを駆動する第1のモードと該第2のバ
ッファのみを駆動する第2のモードとを切り替える駆動
能力切り換え手段を含み、該バスに該信号を送出する経
路に設けられた該信号の反射を防止する反射防止抵抗と
該バスを終端電圧に接続する終端抵抗とを有するシステ
ムに該装置が組み込まれる場合は該第1のモードを使用
し、該終端抵抗を使用しないシステムに該装置が組み込
まれる場合は該第2のモードを使用することを特徴とす
る。
【0032】請求項27の発明に於ては、信号を伝送す
るバスに接続される装置は、該信号を該バスに送出する
第1のバッファと、該第1のバッファよりも小さい駆動
力を有し該第1のバッファに並列に接続され該信号を該
バスに送出する第2のバッファと、該第1のバッファの
みを駆動する第1のモードと該第2のバッファのみを駆
動する第2のモードとを切り替える駆動能力切り換え手
段を含み、該バスに該信号を送出する経路に設けられた
該信号の反射を防止する反射防止抵抗と該バスを終端電
圧に接続する終端抵抗とを有するシステムに組み込まれ
る場合は該第1のモードを使用し、該終端抵抗を使用し
ないシステムに組み込まれる場合は該第2のモードを使
用することを特徴とする。
【0033】請求項28の発明に於ては、DRAMは、
レジスタに格納された情報に基づいて制御信号を生成す
る手段と、データ信号をバスに送出する第1のバッファ
と、該第1のバッファよりも小さい駆動力を有し該第1
のバッファに並列に接続され該データ信号を該バスに送
出する第2のバッファと、該第1のバッファのみを駆動
する第1のモードと該第2のバッファのみを駆動する第
2のモードとを該制御信号に基づき切り替える駆動能力
切り換え手段を含み、該バスに該データ信号を送出する
経路に設けられた該データ信号の反射を防止する反射防
止抵抗と該バスを終端電圧に接続する終端抵抗とを有す
るシステムに組み込まれる場合は該第1のモードを使用
し、該終端抵抗を使用しないシステムに組み込まれる場
合は該第2のモードを使用することを特徴とする。
【0034】請求項1乃至4記載の発明に於ては、SS
TLのシステムで用いられるバス構造に於て、終端抵抗
をスイッチ手段によりバスから分断することによって、
高速転送モードから低速転送モードに切り替える際に十
分な消費電力削減を実現することが出来る。
【0035】請求項5及び6記載の発明に於ては、SS
TLのシステムに於て、高速転送モードから低速転送モ
ードに切り替えて消費電力削減をはかる際に、スムーズ
なモードの切り替えをはかることが出来る。請求項7乃
至10記載の発明に於ては、SSTLのシステムで用い
られる入力バッファに於て、高速動作で高消費電力のバ
ッファと低速動作で低消費電力のバッファとを切り替え
ることによって、高速転送モードから低速転送モードに
切り替える際に十分な消費電力削減をはかることが出来
る。
【0036】請求項11乃至16記載の発明に於ては、
出力バッファは、SSTLのシステムに於ては高い出力
駆動能力を有してSSTLの高速動作特性を更に向上さ
せると共に、LVTTLのシステムに於ては低い出力駆
動能力を有してLVTTLでも適切に使用可能であるよ
うに動作することが出来る。
【0037】請求項17乃至22記載の発明に於ては、
装置の出力バッファは、SSTLのシステムに於ては高
い出力駆動能力を有してSSTLの高速動作特性を更に
向上させると共に、LVTTLのシステムに於ては低い
出力駆動能力を有してLVTTLでも適切に使用可能で
あるように動作する。
【0038】請求項23記載の発明に於ては、DRAM
は、レジスタに格納した情報によって出力バッファの出
力駆動能力を制御することによって、SSTLのシステ
ムに於ては高い出力駆動能力によりSSTLの高速動作
特性を更に向上させると共に、LVTTLのシステムに
於ても低い出力駆動能力により適切に動作可能である。
【0039】請求項24記載の発明に於ては、DRAM
は、レジスタに格納した情報により高速動作で高消費電
力の入力バッファと低速動作で低消費電力の入力バッフ
ァとを切り替えることによって、SSTLのシステムに
於て高速転送モードから低速転送モードに切り替える際
に十分な消費電力削減をはかることが出来る。
【0040】
【発明の実施の形態】以下に本発明の原理と実施例を添
付の図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の原
理によるバス構造を示す。図1のバス構造は、バス1
0、出力バッファ20をバス10に接続するための抵抗
Rs、終端電圧Vttをバス10に接続するための終端
抵抗Rt、及びスイッチ手段21及び22を含む。信号
が出力バッファ20から送出され、バス10を介して入
力バッファ23に伝送される。入力バッファ23には参
照電圧Vrefが供給され、入力信号電圧と比較するこ
とにより入力信号のハイ或いはローを決定する。スイッ
チ手段21及び22には制御信号Sが供給され、スイッ
チ手段21及び22の開閉を制御する。
【0041】高速動作(高消費電力)モードに於ては、
制御信号Sによってスイッチ手段21及び22は閉じら
れ、図1のバス構造はSSTLのバス構造と同一とな
る。従って、信号反射が防がれることによって、高周波
数の信号を用いた高速なデータ転送を行うことが出来
る。この時、終端電圧Vttがスイッチ手段21及び2
2と終端抵抗Rtとを介してバス10に接続されるの
で、バス10上を伝送される信号の振幅は比較的小さ
い。
【0042】低速動作(低消費電力)モードに於ては、
制御信号Sによりスイッチ手段21及び22が開かれ
て、終端電圧Vttがバス10から分離される。その結
果、図1のバス構造はLVTTLのバス構造と類似とな
る。即ち、抵抗Rsが挿入されていることを除けばLV
TTLと等価である。この時、終端電圧Vttが分離さ
れ終端抵抗Rtは機能上存在しないので、バス10上を
伝送される信号の振幅は、高速動作モードの場合の信号
振幅に比較して大きくなる。この状態では、終端抵抗R
tに於ての電力消費がゼロであるので、高速動作モード
の場合に比較して電力消費量を削減することが出来る。
また更に、信号周波数(クロック周波数)を低下させる
ことにり低周波数で大振幅の信号伝送を実現すること
で、電力消費量を削減することが出来る。
【0043】図2に、本発明の第1の原理による信号伝
送システムを示す。図2に於て、図1と同一の要素は同
一の記号で参照され、その説明は省略される。図2の信
号伝送システムは、バス10、出力バッファ20、入力
バッファ23、抵抗Rs、MPU(マイクロプロセッ
サ)24、及びターミネータユニット30を含む。ター
ミネータユニット30は、インバータ31、PMOSト
ランジスタ32、NMOSトランジスタ33、PMOS
トランジスタ34、及びNMOSトランジスタ35を含
む。ここでPMOSトランジスタ32及びNMOSトラ
ンジスタ33は、図1のスイッチ手段21及びそれに対
応する終端抵抗Rtに相当し、PMOSトランジスタ3
4及びNMOSトランジスタ35が図1のスイッチ手段
22及びそれに対応する終端抵抗Rtに相当する。即
ち、PMOSトランジスタ32及びNMOSトランジス
タ33の対は、オン/オフ機能を有すると同時に、約50
Ωの内部抵抗を有することによって終端抵抗Rtの役目
を果たす。PMOSトランジスタ34及びNMOSトラ
ンジスタ35の対に関しても同様である。なお、PMO
SトランジスタとNMOSトランジスタとの対が用いら
れている理由は、抵抗値の非線形特性を抑圧するためで
ある。この実施例においてはPMOSトランジスタ及び
NMOSトランジスタのCMOSタイプが用いられてい
るが、NMOSトランジスタ及びもう一つのNMOSト
ランジスタを用いても同様に実現できる。このようなN
MOSトランジスタとCMOSとの関係は公知である。
【0044】MPU24は、制御信号LP(図1の制御
信号Sに対応)をターミネータユニット30に供給す
る。制御信号LPはMPU24によって、高速動作モー
ド時はLOW(論理レベル0)に設定され、低速動作モ
ード時にはHIGH(論理レベル1)に設定される。
【0045】制御信号LPがLOWの場合、PMOSト
ランジスタ32及びPMOSトランジスタ34はONに
なる。またこの時、インバータ31の出力はHIGHに
なるので、NMOSトランジスタ33及びNMOSトラ
ンジスタ35もONになる。即ちバス10は、終端抵抗
Rtを介して終端電圧Vttに接続されることになる。
この状態に於ては、図2の信号伝送システムはSSTL
に準拠した構成となっており、小振幅で高周波数の信号
を伝送することになる。
【0046】制御信号LPがHIGHの場合、PMOS
トランジスタ32及びPMOSトランジスタ34はOF
Fになる。またこの時、インバータ31の出力はLOW
になるので、NMOSトランジスタ33及びNMOSト
ランジスタ35もOFFになる。即ちバス10は、終端
電圧Vttから分離されることになる。この状態に於て
は、図2の信号伝送システムはLVTTLに類似の構成
となり、大振幅で低周波数の信号を伝送することにな
る。即ち、低速な伝送速度で低消費電力のシステムが実
現される。
【0047】図2に於ては説明の都合上バス配線を一本
だけ示したが、実際にはバスの配線本数は、システム全
体で100本近い数になる場合もある。このため終端抵
抗の数が膨大になり、MPU24から見込んだ場合の制
御信号LP用の端子の入力容量が大きくなってしまう。
従って、低速動作(低消費電力)モード/高速動作(高
消費電力)モードの切り替えを、瞬時にして終えること
は出来ない。そこで以下に説明する様な手順によって、
両モード間の切り替えを行う。
【0048】図3は、高速動作(高消費電力)モードか
ら低速動作(低消費電力)モードに移行する際の制御手
順を示すフローチャートである。ステップS1に於て、
低速動作モードに移行するコマンドがMPUから発行さ
れる。
【0049】ステップS2に於て、コマンドに応答し
て、クロック周波数を低下させる。この際、終端抵抗の
無い状態に於てもシステムが動作可能な周波数まで、ク
ロック周波数を低下させる。ステップS3に於て、周波
数の低下したクロックでシステム全体が安定するまで、
クロックパルスをシステムに送り続ける。
【0050】ステップS4に於て、制御信号LPをHI
GHにする。これによって、PMOSトランジスタ及び
NMOSトランジスタの対(図2参照)がOFFにな
り、バス上の信号振幅が大きくなる。これを短い時間レ
ンジで考えると、トランジスタ対がOFFになるのは瞬
時にして起こるのではなく、徐々に抵抗値が増大する形
で起こる。従ってバス上の信号振幅は、徐々に増大す
る。
【0051】図4は、低速動作(低消費電力)モードか
ら高速動作(高消費電力)モードに移行する際の制御手
順を示すフローチャートである。ステップS11に於
て、高速動作モードに移行するコマンドがMPUから発
行される。
【0052】ステップS12に於て、制御信号LPをL
OWにする。これによって、PMOSトランジスタ及び
NMOSトランジスタの対(図2参照)がONになり、
バス上の信号振幅が小さくなる。これを短い時間レンジ
で考えると、トランジスタ対がONになるのは瞬時にし
て起こるのではなく、徐々に抵抗値が減少する形で起こ
る。従ってバス上の信号振幅は、徐々に減少する。
【0053】ステップS13に於て、バス上の信号振幅
が安定するまで、クロックパルスをシステムに送り続け
る。ステップS14に於て、クロック周波数を上げる。
なお図2のシステムに於て、システム立ち上げ時は、高
速動作モード或いは低速動作モードの何れかになるよう
に設定しておく。
【0054】図5(A)及び(B)は、本発明の第2の
原理による入力バッファユニットの構成を示し、この入
力バッファユニットは、低速動作(低消費電力)モード
及び高速動作(高消費電力)モードの両方に対応可能な
ように構成されている。図5(A)に示される入力バッ
ファユニットは、高速・高消費電力バッファ40、低速
・低消費電力バッファ41、及び信号結合手段42を含
む。
【0055】高速・高消費電力バッファ40は、一般に
用いられる差動入力型のアンプであり、参照基準電圧V
refを受け取る。入力信号と参照基準電圧Vrefと
を比較して、入力信号が参照基準電圧Vrefより大き
いときにHIGH信号を出力し、入力信号が参照基準電
圧Vrefより小さいときにLOW信号を出力する。ま
た高速・高消費電力バッファ40は、制御信号LPを受
け取り、これがLOWの時にのみ動作するよう制御され
る。
【0056】低速・低消費電力バッファ41は、CMO
Sを用いた通常のバッファである。但し、低速・低消費
電力バッファ41は、制御信号LPを受け取り、これが
HIGHの時のみ動作するように制御される。信号結合
手段42は、高速・高消費電力バッファ40或いは低速
・低消費電力バッファ41からの信号を、内部回路に供
給する。
【0057】高速動作(高消費電力)モードに於ては制
御信号LPがLOWに設定される。従って、高速・高消
費電力バッファ40が使用されて、高周波数信号のデー
タが高速に内部回路に供給される。低速動作(低消費電
力)モードに於ては制御信号LPがHIGHに設定され
る。従って、低速・低消費電力バッファ41が使用され
て、低周波数信号のデータが過剰な電力消費を伴うこと
なく内部回路に供給される。
【0058】図5(B)は、本発明の第2の原理による
入力バッファユニット構成の変形を示す。図5(B)の
入力バッファユニットは、第1のバッファ43と、第2
のバッファ44と、スイッチ手段45とを含む。第1の
バッファ43及び第2のバッファ44は共に、差動入力
型のアンプである。但し、第1のバッファ43で用いら
れるMOSトランジスタは、第2のバッファ44で用い
られるMOSトランジスタに比較して広いゲート幅を有
する。第1のバッファ43のMOSトランジスタのゲー
ト幅は、例えば、第2のバッファ44のMOSトランジ
スタのゲート幅の5倍である。また制御信号LPが第1
のバッファ43に供給され、第1のバッファ43の動作
/非動作を制御する。具体的には、高速動作モードでは
制御信号LPがLOWであり、第1のバッファ43は動
作状態となり、低速動作モードでは制御信号LPがHI
GHであり、第1のバッファ43は非動作状態となる。
【0059】従って、高速動作モードでは、第1のバッ
ファ43と第2のバッファ44が並列に動作する。この
時、第2のバッファ44のゲート幅を基準ゲート幅とし
て、第1のバッファ43のゲート幅が基準ゲート幅の5
倍であるとすると、第1のバッファ43と第2のバッフ
ァ44とで基準ゲート幅の6倍のゲート幅の入力バッフ
ァとなる。従って、入力信号に対する応答が速く、高周
波数の信号入力が可能となる。しかしながらこの状態で
は、第2のバッファ44の消費電力の略6倍の電力を消
費することになる。
【0060】それに対し低速動作モードでは、第2のバ
ッファ44のみが動作する。この時、高速動作モード時
に比較してゲート幅が1/6となるため入力信号に対す
る応答が遅く、低周波数の信号入力のみが可能となる。
しかしながらこの状態では、高速動作モード時に比較し
て約1/6の消費電力ですむことになる。
【0061】なおスイッチ手段45は、制御信号LPの
制御によって、高速動作モード時には外部印加された参
照基準電圧Vrefを供給し、低速動作モード時には内
部発生させた参照基準電圧Vrefを供給するためのも
のである。但し、参照基準電圧Vrefは、高速動作モ
ードと低速動作モードの両方のモードにおいて、外部か
ら入力するようにしてもよい。従ってスイッチ手段45
は、本発明の第2の原理に必要なものではなく、参照基
準電圧Vrefの与え方の一つのバリエーションとして
示してある。
【0062】このように第2の原理による入力バッファ
ユニットに於ては、高消費電力であるが高速データ転送
に適したバッファと、低速データ転送であるが低消費電
力であるバッファとを、制御信号の値に従って切り替え
る。従って、SSTLに準拠したシステムに於て、低速
動作モードに切り替えて消費電力の削減をはかることが
可能となる。なお制御信号は外部プロセッサから与えら
れるが、制御信号入力端子を設けて制御信号を受け取る
ようにしてもよいし、DRAM等に於ては、モードレジ
スタにコマンドとして書き込んでチップ内部に対する制
御信号を発生させてもよい。
【0063】図6は、本発明の第2の原理による入力バ
ッファユニットの第1の実施例を示す。図6の入力バッ
ファユニットは、図5(A)に示された構成に対応す
る。図6の入力バッファユニットは、高速・高消費電力
バッファ50、低速・低消費電力バッファ60、信号結
合ユニット70を含む。
【0064】高速・高消費電力バッファ50は、PMO
Sトランジスタ51乃至54、NMOSトランジスタ5
5乃至57、PMOSトランジスタ58、及びNMOS
トランジスタ59を含む。PMOSトランジスタ58及
びNMOSトランジスタ59はインバータを構成し、供
給された制御信号LPを反転して反転制御信号/LPを
生成する(/は信号の反転を示す)。またPMOSトラ
ンジスタ52及び53とNMOSトランジスタ55乃至
57が、差動増幅器を構成する。差動増幅器の動作/非
動作は、PMOSトランジスタ51及び54とNMOS
トランジスタ57に印加される反転制御信号/LPによ
って制御される。
【0065】高速動作モードの時、制御信号LPはLO
Wであり、反転制御信号/LPはHIGHとなる。これ
によりPMOSトランジスタ51及び54はOFFとな
り、NMOSトランジスタ57はONとなる。従って、
PMOSトランジスタ52及び53とNMOSトランジ
スタ55乃至57が差動増幅器として動作する。差動増
幅器は、NMOSトランジスタ55のゲート入力である
入力信号と、NMOSトランジスタ56のゲート入力で
ある参照基準電圧Vrefとを比較する。入力信号が参
照基準電圧Vrefより高い電圧の場合に、高速・高消
費電力バッファ50はLOW信号を出力する。逆に、入
力信号が参照基準電圧Vrefより低い電圧の場合に
は、高速・高消費電力バッファ50はHIGH信号を出
力する。
【0066】低速動作モードの時、制御信号LPはHI
GHであり、反転制御信号/LPはLOWとなる。これ
によりPMOSトランジスタ51及び54はONとな
り、NMOSトランジスタ57はOFFとなる。従っ
て、高速・高消費電力バッファ50は常にHIGH信号
を出力する。
【0067】低速・低消費電力バッファ60は、PMO
Sトランジスタ61及び62と、NMOSトランジスタ
63及び64を含む。PMOSトランジスタ61及び6
2とNMOSトランジスタ63及び64は、制御信号L
Pと入力信号を2つの入力とするNAND回路を構成す
る。
【0068】高速動作モードの時、制御信号LPはLO
Wである。これによりPMOSトランジスタ62はON
となり、NMOSトランジスタ63はOFFとなる。従
って、低速・低消費電力バッファ60は、常にHIGH
信号を出力する。低速動作モードの時、制御信号LPは
HIGHである。これにより、PMOSトランジスタ6
1及び62とNMOSトランジスタ63及び64からな
るNAND回路は、信号入力に対するインバータとして
動作する。従って、低速・低消費電力バッファ60は、
信号入力の反転信号を出力する。
【0069】信号結合ユニット70は、PMOSトラン
ジスタ71及び72と、NMOSトランジスタ73及び
74を含む。PMOSトランジスタ71及び72とNM
OSトランジスタ73及び74とは、NAND回路を構
成する。高速動作モードと低速動作モードとの各モード
に於て、高速・高消費電力バッファ50と低速・低消費
電力バッファ60との動作していない方のバッファは、
常にHIGH信号を供給する。また動作している方のバ
ッファは、入力信号の反転信号を供給する。従って、N
AND回路である信号結合ユニット70の出力は、反転
信号が更に反転されて入力信号と同一の信号となり、内
部回路に供給される。
【0070】図7は、本発明の第2の原理による入力バ
ッファユニットの第2の実施例を示す。図7の入力バッ
ファユニットは、図5(B)に示された構成に対応す
る。図7の入力バッファユニットは、第1のバッファ8
0、第2のバッファ90、及びインバータ100を含
む。
【0071】第1のバッファ80は、PMOSトランジ
スタ81乃至83、NMOSトランジスタ84乃至8
6、PMOSトランジスタ87及び88、及びNMOS
トランジスタ89を含む。PMOSトランジスタ88及
びNMOSトランジスタ89はインバータを構成し、供
給された制御信号LPを反転して反転制御信号/LPを
生成する。またPMOSトランジスタ81及び82とN
MOSトランジスタ84乃至86が、差動増幅器を構成
する。この差動増幅器の動作/非動作は、PMOSトラ
ンジスタ83及び87に印加される反転制御信号/LP
によって制御される。
【0072】高速動作モードの時、制御信号LPはLO
Wであり、反転制御信号/LPはHIGHとなる。これ
によりPMOSトランジスタ83及び87はOFFとな
り、またNMOSトランジスタ86がONになる。従っ
て、PMOSトランジスタ81及び82とNMOSトラ
ンジスタ84乃至86が差動増幅器として動作する。差
動増幅器は、NMOSトランジスタ84のゲート入力で
ある入力信号と、NMOSトランジスタ85のゲート入
力である参照基準電圧Vrefとを比較する。入力信号
が参照基準電圧Vrefより高い電圧の場合に、第1の
バッファ80はLOW信号を出力する。逆に、入力信号
が参照基準電圧Vrefより低い電圧の場合には、第1
のバッファ80はHIGH信号を出力する。
【0073】低速動作モードの時、制御信号LPはHI
GHであり、反転制御信号/LPはLOWとなる。これ
によりPMOSトランジスタ83及び87はONとな
り、NMOSトランジスタ86はOFFとなる。この
時、PMOSトランジスタ81はOFFとなる。更に、
PMOSトランジスタ87がONであるから、入力信号
のいかんに関わらずNMOSトランジスタ84はOFF
になる。従って、第1のバッファ80の出力は常に浮動
状態となる。
【0074】第2のバッファ90は、PMOSトランジ
スタ91及び92と、NMOSトランジスタ93乃至9
4を含む。これらのトランジスタは、差動増幅器を構成
する。従って、動作モードの種類に関わらず、入力信号
が参照基準電圧Vrefより高い電圧の場合に、第2の
バッファ90はLOW信号を出力する。逆に、入力信号
が参照基準電圧Vrefより低い電圧の場合には、第2
のバッファ90はHIGH信号を出力する。
【0075】インバータ100は、PMOSトランジス
タ101とNMOSトランジスタ102とを含む。高速
動作モード時には、第1のバッファ80と第2のバッフ
ァ90は共に動作し、入力信号の反転信号を供給する。
従って、インバータ100の出力は、反転信号が更に反
転されて元の入力信号に戻る。低速動作モード時には、
第1のバッファ80の出力は浮遊状態であるから無視す
ることが出来る。従って、インバータ100の出力は、
第2のバッファ90からの出力信号を反転した元の入力
信号となる。
【0076】図8は、本発明の第2の原理による入力バ
ッファユニットの第3の実施例を示す。図8の入力バッ
ファユニットは、図5(B)に示された構成に対応す
る。図8に於て、図7と同一の要素は同一の番号によっ
て参照され、その説明は省略される。
【0077】図8の入力バッファユニットは、図7の入
力バッファユニット同様に、第1のバッファ80、第2
のバッファ90、及びインバータ100を含む。但し、
図8の第3の実施例の入力バッファユニットに供給され
る参照基準電圧Vrefは、低速動作モードに於ては、
この入力バッファユニットを有するチップの内部で発生
される。このための参照基準電圧切り替え/内部発生回
路は、PMOSトランジスタ110、インバータ111
及び112、NMOSトランジスタ113及び114、
及び抵抗R1とR2を含む。
【0078】制御信号LPがインバータ112に入力さ
れ、インバータ112の出力がPMOSトランジスタ1
10のゲート入力、インバータ111の入力、及びNM
OSトランジスタ114のゲート入力に供給される。更
に、インバータ111の出力が、NMOSトランジスタ
113のゲート入力に供給される。NMOSトランジス
タ114及び113は直列に接続され、NMOSトラン
ジスタ114のソース側に外部参照基準電圧Vrefが
入力され、NMOSトランジスタ113のドレイン側
は、直列接続された抵抗R1及びR2間の結合点に接続
される。PMOSトランジスタ110のドレイン側は、
直列接続された抵抗R1及びR2の抵抗R1側に接続さ
れ、抵抗R2側は接地される。
【0079】高速動作モードの時、制御信号LPはLO
Wであり、インバータ112の出力はHIGHになる。
従ってPMOSトランジスタ110はOFFとなり、N
MOSトランジスタ114はONになる。この時インバ
ータ111の出力はLOWであるからNMOSトランジ
スタ113はOFFである。従って、外部参照基準電圧
Vrefが、第1のバッファ80及び第2のバッファ9
0に供給される。
【0080】なおこの場合、PMOSトランジスタ11
0がOFFされるので、抵抗R1及びR2に余分な電流
が流れることがなく、電力消費量の節約につながる。低
速動作モードの時、制御信号LPはHIGHであり、イ
ンバータ112の出力はLOWになる。従ってPMOS
トランジスタ110はONとなり、抵抗R1及びR2に
電流が流れ、両抵抗間の結合点に参照基準電圧Vref
が生成される。またNMOSトランジスタ114はOF
Fになる。更に、インバータ111の出力はHIGHに
なるから、NMOSトランジスタ113はONである。
従って、内部生成された参照基準電圧Vrefが、第1
のバッファ80及び第2のバッファ90に供給される。
【0081】図9は、本発明の第1の原理によるバス構
造と本発明の第2の原理による入力バッファとを用いた
システムの一例である。図9に於て、図2と同一の構成
要素は同一の番号で参照され、その説明は省略される。
図9のシステムは、ターミネータユニット30A及び3
0B、終端抵抗Rta、バス10、複数のスタブ部分1
1、各スタブ部分11とバス10の間に挿入された抵抗
Rs、及び各スタブ部分11に接続されたドライバ12
と複数のメモリ13とを含む。図9に示されるターミネ
ータユニット30A及び30Bは、2つに分割した構成
となっている以外は図2のターミネータユニット30と
同一であるので、その説明を省略する。なおこの例に於
ては、終端抵抗Rtaが、ターミネータユニット30A
及び30Bとバス10との間に接続されている。このよ
うに、ターミネータユニットのトランジスタの内部抵抗
だけではなく、直列に接続された抵抗Rtaとトランジ
スタの内部抵抗とを合わせて終端抵抗とする構成として
もよい。ここで制御信号LPは、プロセッサ(図示せ
ず)より供給される。
【0082】図10は、メモリ13(図9)の概略構成
を示すブロック図であり、このメモリ13に於ては本発
明の第2の原理が応用されている。図10のメモリ13
は、一例としてシンクロナス型DRAMを想定してお
り、クロックバッファ231、コマンドデコーダ23
2、アドレスバッファ/レジスタ&バンクセレクト23
3、I/Oデータバッファ/レジスタ234、複数の制
御信号ラッチ235、モードレジスタ236、複数のコ
ラムアドレスカウンタ237、及び複数のバンクからな
るメモリコア238を含む。
【0083】クロックバッファ231は、外部から供給
されたクロック信号をバッファして、メモリ13内の各
ブロックに同期信号を供給する。コマンドデコーダ23
2は、コマンド入力をバッファしてデコードし、デコー
ド結果を制御信号ラッチ235及びモードレジスタ23
6に供給する。アドレスバッファ/レジスタ&バンクセ
レクト233は、データ書き込み/読み出しの対象とな
るバンクアドレス及びバンク内アドレスを入力として受
け取りバッファし、モードレジスタ236、コラムアド
レスカウンタ237、及びメモリコア238に供給す
る。ここでモードレジスタ236に供給されるのは、メ
モリ13の動作モードを設定するためにアドレス入力か
ら入力されたデータであり、またメモリコア238に供
給されるのは、入力されたアドレスの内のローアドレス
である。I/Oデータバッファ/レジスタ234は、デ
ータ信号の入出力に用いられるバッファ/レジスタであ
り、メモリコア238に対するデータ書き込み/読み出
しを介在するバッファである。
【0084】制御信号ラッチ235は、コマンドデコー
ダ232から入力を受け取り、メモリコア238の各バ
ンクに対するRAS、CAS、WE等の制御信号を格納
する。コラムアドレスカウンタ237は、アドレスバッ
ファ/レジスタ&バンクセレクト233及びモードレジ
スタ236から入力を受け取る。モードレジスタ236
からの入力が例えばバーストモードを指定するときに
は、コラムアドレスカウンタ237は、連続したコラム
アドレスを生成して、メモリコア238の各バンクに生
成されたコラムアドレスを供給する。
【0085】図10に於て、クロックバッファ231、
コマンドデコーダ232、アドレスバッファ/レジスタ
&バンクセレクト233、及びI/Oデータバッファ/
レジスタ234の各バッファには、本発明の第2の原理
による入力バッファが用いられる。即ちこれらの入力バ
ッファに於ては、高消費電力であるが高速データ転送に
適したバッファと、低速データ転送であるが低消費電力
であるバッファとを、制御信号の値に従って切り替え
る。これにより、SSTLに準拠したシステムに於て、
低速動作モードに切り替えて消費電力の削減をはかるこ
とが出来る。
【0086】図10に示されるように、モードレジスタ
236から、メモリ13内の各バッファに対して制御信
号LPが供給される。一般にモードレジスタ236は、
バースト長、バーストタイプ、CASレイテンシー等の
情報を格納し、この情報に応じてコラムアドレスカウン
タ237を制御する。本発明の第2の原理を応用したメ
モリ13に於ては更に、高速動作モード或いは低速動作
モードを指定する情報を格納し、この情報に応じて制御
信号LPを制御する。制御信号LPは、上記第2の原理
の第1乃至第3の実施例の場合と同様に、高速動作モー
ド時にLOWになり低速動作モード時にはHIGHにな
る。
【0087】図11は、メモリ13のモードレジスタ2
36に格納されるデータ構造を示す図である。図のA0
乃至A11の各ビットは、モードレジスタ236設定の
ために用いられるメモリ13の入力ピンに対応する。図
11に示されるように、ビットA0乃至A2は、バース
ト長を指定するために用いられる。ビットA3は、シー
ケンシャルかインターリーブかのバーストタイプを指定
するために用いられる。ビットA4乃至A6は、CAS
レイテンシーを指定するために用いられる。またA7乃
至A11は、現在使用されておらず、通常はゼロを設定
する。本発明に於ては、例えばビットA7を用いて、高
速動作(高消費電力)モードか低速動作(低消費電力)
モードかを指定する。例えば、ビットA7が0に設定さ
れた時にメモリ13は低速動作モードで動作し、ビット
A7が1に設定された時にメモリ13は高速動作モード
で動作する。
【0088】図12は、メモリ13のモード設定及びモ
ード変更に伴うクロックの変化を示したタイムチャート
である。この図に於ては、低速動作モードから高速動作
モードに推移する例が示される。図に示されるように、
クロックCLKは当初、低速動作モードに応じた大振幅
で低周波数のクロック信号となっている。ここで信号C
KEをHIGHにして、信号/CS、/RAS、/CA
S、及び/WEをLOWにすることによってモードレジ
スタ236へのデータ設定が行われる。この時、ピンA
0乃至A11に入力される信号は、ビットA7が1にな
る信号である。
【0089】その後プロセッサからの制御信号LPがL
OWになる。これにより図9に於いて、抵抗Rta及び
ターミネータユニット30A及び30Bを介して、バス
10が終端電圧Vttに接続される。従って、バスはS
STLに基づく高速データ転送用に変更される。実際に
は、制御信号LPがLOWになっても、ターミネータユ
ニット30A及び30Bのトランジスタの内部抵抗は瞬
時に変化するのではなく、徐々に変化する。従って図1
2のクロックCLKや信号A0乃至A11に示されるよ
うに、制御信号LPがLOWになってから、バス上の信
号の振幅は徐々に減少していく。信号が減少して安定状
態になるまで、複数個のクロックパルスがダミーサイク
ルとして見過ごされる。バス上の信号の振幅が安定状態
になったら、クロックCLKが高速化される。
【0090】図13は、メモリ13のモード設定及びモ
ード変更に伴うクロックの変化を示したタイムチャート
である。この図に於ては、高速動作モードから低速動作
モードに推移する例が示される。図に示されるように、
クロックCLKは当初、高速動作モードに応じた小振幅
で高周波数のクロック信号となっている。ここで信号C
KEをHIGHにして、信号/CS、/RAS、/CA
S、及び/WEをLOWにすることによってモードレジ
スタ236へのデータ設定が行われる。この時、ピンA
0乃至A11に入力される信号は、ビットA7が0にな
る信号である。これと同時に、クロックCLKが、高速
のクロックから低速のクロックへと切り替えられる。
【0091】その後プロセッサからの制御信号LPがH
IGHになる。これにより図9に於いて、ターミネータ
ユニット30A及び30Bが、バス10を終端電圧Vt
tから分断する。従って、バスは低消費電力・低速デー
タ転送用に変更される。実際には、制御信号LPがHI
GHになっても、ターミネータユニット30A及び30
Bのトランジスタの内部抵抗は瞬時に変化するのではな
く、徐々に変化する。従って図12のクロックCLKや
信号A0乃至A11に示されるように、制御信号LPが
HIGHになってから、バス上の信号の振幅は徐々に増
大していく。
【0092】図14は、本発明の第2の原理を応用した
メモリ13の変形例であるメモリ13Aを示す。メモリ
13Aに於ては、メモリ13のコマンドデコーダ232
及びアドレスバッファ/レジスタ&バンクセレクト23
3が、コマンドデコーダ232A及びアドレスバッファ
/レジスタ&バンクセレクト233Aに置き換えられて
いる。ここでコマンドデコーダ232A及びアドレスバ
ッファ/レジスタ&バンクセレクト233Aは、低速動
作・低消費電力のバッファでありモード切り替え機能を
有さない。
【0093】この変形例においては、クロックバッファ
231とI/Oデータバッファ/レジスタ234のみが
高速動作/低速動作の切り換え機能を有している。まず
クロックバッファ231に関しては、クロック信号には
高速性とタイミング精度が要求されるので、低速動作用
バッファでは不十分であり、高速動作用バッファと切り
替えられる必要がある。他のバッファに関しては、メモ
リ13Aの外部にバッファICを入れて波形を整形すれ
ば、高速動作時に対しても十分対応出来る場合が多い。
従って、コマンドデコーダ232A及びアドレスバッフ
ァ/レジスタ&バンクセレクト233Aはモード切り換
え機能を有する必要がない。
【0094】コマンド入力やアドレス入力は信号の流れ
が一方向に限られているので、コマンド入力やアドレス
入力に対してはバッファICの使用が可能である。しか
しデータ入出力は信号の流れが双方向であるので、バッ
ファICではなくトランシーバを使用する必要がある。
しかし一般にトランシーバは動作速度が遅いという問題
がある。従ってこの問題をを避けるため、I/Oデータ
バッファ/レジスタ234は、高速動作/低速動作の切
り換え機能を有する必要がある。
【0095】図15は、本発明の第3の原理による出力
バッファユニットの構成を示す図である。本発明の第1
の原理及び第2の原理は、あるSSTLのシステムに於
て、高速動作・高消費電力のモードと低速動作・低消費
電力のモードとを切り替えることによって、十分な電力
の削減を達成するものであった。この第3の原理は、S
STLの高速動作特性を更に向上させると共に、同一の
チップをSSTLのシステムにもLVTTLのシステム
にも組み込み可能にするものである。
【0096】図15の出力バッファユニットは、出力駆
動能力切り替え手段120と出力バッファ130とを含
む。出力バッファ130は、PMOSトランジスタ13
2及び134と、NMOSトランジスタ131及び13
3とを含む。出力駆動能力切り換え手段120は、内部
回路からデータ信号を受け取り、出力端子L1乃至L4
に信号を出力する。何れの端子に信号を出力するかは、
供給される制御信号STによって決定される。
【0097】出力端子L1乃至L4は、各々、出力バッ
ファ130のトランジスタ131乃至134のゲート入
力に供給される。この図に於ては、NMOSトランジス
タ131及びPMOSトランジスタ132が、SSTL
のシステム及びLVTTLのシステム両方に於て用いら
れ、NMOSトランジスタ133及びPMOSトランジ
スタ134は、SSTLのシステム専用である。
【0098】LVTTLのシステムに組み込む場合に
は、制御信号STが例えばLOWに設定される。この
時、出力駆動能力切り換え手段120は、データ信号の
反転信号を出力端子L1及びL2にのみ出力する。即
ち、データ信号がHIGHの場合には、出力端子L1及
びL2がLOWになるように、出力駆動能力切り換え手
段120が動作する。従って、出力バッファ130のP
MOSトランジスタ132がONになり、NMOSトラ
ンジスタ131がOFFとなり、出力信号Dout として
HIGH信号が得られる。データ信号がLOWの場合に
は、出力端子L1及びL2がHIGHになるように、出
力駆動能力切り換え手段120が動作する。従って、出
力バッファ130のPMOSトランジスタ132がOF
Fになり、NMOSトランジスタ131がONとなり、
出力信号Dout としてLOW信号が得られる。
【0099】SSTLのシステムに組み込む場合には、
制御信号STが例えばHIGHに設定される。この時、
出力駆動能力切り換え手段120は、データ信号の反転
信号を出力端子L1乃至L4全てに出力する。即ち、デ
ータ信号がHIGHの場合には、出力端子L1乃至L4
全てがLOWとなるように、出力駆動能力切り換え手段
120が動作する。従って、出力バッファ130のPM
OSトランジスタ132及び134がONになり、NM
OSトランジスタ131及び133がOFFとなり、出
力信号Dout としてHIGH信号が得られる。データ信
号がLOWの場合には、出力端子L1乃至L4全てがH
IGHになるように、出力駆動能力切り換え手段120
が動作する。従って、出力バッファ130のPMOSト
ランジスタ132及び134がOFFになり、NMOS
トランジスタ131及び133がONとなり、出力信号
Dout としてLOW信号が得られる。
【0100】このように、LVTTLのシステムに組み
込まれるときには、NMOSトランジスタ131及びP
MOSトランジスタ132が出力バッファに於て用いら
れる。LVTTLでは終端抵抗が無いので、これらのト
ランジスタの寸法は、抵抗(図20のRs)等による信
号反射に対して信号波形がもっとも良好になるようにす
る。出力バッファ130の駆動力が大きすぎると、例え
ば図20のRsに於て信号の反射を起こし、信号波形が
乱れる。具体的にはNMOSトランジスタ131のゲー
ト幅が200 〜300 μm でゲート長が1.2 μm 程度、PM
OSトランジスタ132のゲート幅が800 〜1000μm で
ゲート長が1.2 μm 程度が適当である。勿論、本発明の
出力バッファユニットを、図20のRsが設けられてい
ないLVTTLシステムに組み込むことも出来る。
【0101】SSTLのシステムに組み込まれるときに
は、NMOSトランジスタ131及び133とPMOS
トランジスタ132及び134が出力バッファに於て用
いられる。従って、LVTTLシステムに組み込む場合
よりも大きな電流駆動力を有することになる。SSTL
のシステムに於ては、信号反射防止のための抵抗(図2
0のRs)が組み込まれているので、大きな電流駆動力
で信号を出力しても信号に過渡応答が現われることがな
く、電流駆動力の大きい分より迅速に信号を立ち上げる
ことが出来る。SSTLレベルはLVTTLレベルより
も振幅が小さいので、SSTLレベルを出力する時は、
LVTTLレベルを出力するときよりも電流駆動力が小
さくても十分高度に信号を伝送できるように思えるが、
発明者の検討の結果、SSTLレベルの出力時の電流駆
動力を大きくした方が、抵抗Rsまでの伝送時間が短く
なり、トータルとしてより高速化できることが判明し
た。従って、このような構成とすることによってSST
Lの高速動作特性を更に向上させることが出来る。なお
SSTLのシステムに於ては、NMOSトランジスタ1
31及び133合わせてゲート幅が240 μm でゲート長
が1.2 μm 程度、PMOSトランジスタ132及び13
4合わせてゲート幅が900 μm でゲート長が1.2 μm 程
度が適当である。尚、前記実施例では、LVTTLシス
テムに組み込む場合は、PMOS132又はNMOS1
31を動作させ、SSTLシステムに組み込む場合は、
PMOS132、134、又はNMOS131、133
を動作させるようにしているが、PMOS132、NM
OS131の駆動力をそれぞれPMOS134、NMO
S133の駆動力よりも大きい適当な値に選択すれば、
LVTTLシステムに組み込む場合は、PMOS134
又はNMOS133を動作させ、SSTLシステムに組
み込む場合は、PMOS132又はNMOS131を動
作させるように構成することも出来る。
【0102】このように本発明の第3の原理による出力
バッファユニットを用いることによって、SSTLの高
速動作特性を更に向上させることが出来ると共に、同一
のチップをSSTLのシステムにもLVTTLのシステ
ムにも組み込み可能にすることが出来る。
【0103】図16は、本発明の第3の原理による出力
バッファユニットの実施例を示す図である。図16の出
力バッファユニットは、出力バッファ130、出力駆動
能力切り換えユニット140、参照基準電圧判定回路1
50、及び参照基準電圧内部発生回路160を含む。図
16に於て、図15と同一の要素は同一の符号で参照さ
れ、その説明は省略される。
【0104】出力駆動能力切り換えユニット140は、
NOR回路141及び142、NAND回路143及び
144、及びインバータ145乃至149を含む。出力
駆動能力切り換えユニット140は、TSC信号、デー
タ信号、及び制御信号STを受け取る。TSC信号は3
状態バッファを実現するためのものであり、この信号が
HIGHの時に出力端子Dout は浮遊状態となる。信号
を出力する際には、TSC信号はLOWに設定される。
【0105】まずTSC信号がHIGHの場合を考える
と、この時、NOR回路141の出力は常にLOWであ
る。従って、インバータ147の出力及びNAND回路
143の出力は、共にHIGHとなる。またTSC信号
の反転信号を入力されるNAND回路144は、常にH
IGHを出力する。従って、インバータ148の出力及
びNOR回路142の出力は、共にLOWとなる。従っ
て、出力端子L2及びL4がHIGH、出力端子L1及
びL3がLOWとなるので、出力バッファ130のトラ
ンジスタは全てOFFになる。これにより出力端子Dou
t は浮遊状態となる。
【0106】信号を出力する場合は、TSC信号はLO
Wに設定される。また制御信号STは、LVTTLシス
テムの場合LOWである。この時NAND回路143の
出力、即ち出力端子L4は常にHIGHとなる。またN
OR回路142には制御信号STの反転信号が入力され
るので、NOR回路142の出力、即ち出力端子L3は
常にLOWである。従って、入力バッファ130のNM
OSトランジスタ133及びPMOSトランジスタ13
4は動作しない。TSC信号がLOWであるから、NO
R回路141及びNAND回路144はインバータとし
て動作する。従って、インバータ148及び147の出
力、即ち出力端子L1及びL2は、データ信号の反転信
号を出力する。これにより入力バッファ130の出力信
号Dout は、トランジスタ131及び132によって駆
動されるデータ信号となる。
【0107】SSTLシステムの場合、制御信号STは
HIGHである。従って、一方の入力に制御信号STが
供給されるNAND回路143は、もう一方の入力に対
するインバータとして動作する。また、一方の入力に制
御信号STの反転信号が入力されるNOR回路142
は、もう一方の入力に対するインバータとして動作す
る。従って、出力端子L1乃至L4には、データ信号の
反転信号が出力される。これにより入力バッファ130
の出力信号Dout は、トランジスタ131乃至134に
よって駆動されるデータ信号となる。
【0108】参照基準電圧判定回路150は、参照基準
電圧Vrefを入力として参照基準電圧Vrefのレベ
ルを判定し、LVTTLの時には制御信号STをLOW
とし、SSTLの時には制御信号STをHIGHとす
る。入力される参照基準電圧Vrefは、例えば、LV
TTLの場合に3.3 VでありSSTLの場合に1.5 Vで
ある。
【0109】参照基準電圧判定回路150は、抵抗R1
乃至R3、コンデンサC、PMOSトランジスタ151
乃至154、及びNMOSトランジスタ155乃至15
7を含む。抵抗R1及びコンデンサCは、ハイカットフ
ィルタを構成する。ハイカットフィルタを通過した参照
基準電圧Vrefは、PMOSトランジスタ153及び
154とNMOSトランジスタ155乃至157とより
なる差動増幅器に入力される。差動増幅器のもう一方の
入力には、直列接続された抵抗R2及びR3によって生
成された判定電圧Vが供給される。この判定電圧Vは、
約2Vに設定される。差動増幅器は、参照基準電圧Vr
efと判定電圧Vとを比較し、参照基準電圧の方が大き
い場合にはLOWの制御信号STを出力する。逆に参照
基準電圧の方が小さい場合には、差動増幅器はHIGH
の制御信号STを出力する。
【0110】ハイカットフィルタを通過した参照基準電
圧Vrefはまた、差動増幅器の電源側に挿入されたP
MOSトランジスタ151及び152に供給される。こ
れはLVTTLの時に、差動増幅器の電源をカットして
無駄な電力消費を抑さえるためである。従って、参照基
準電圧VrefがLVTTLのレベルの時には、実際に
は差動増幅器は作動することなく、LOWの制御信号S
Tを出力する。
【0111】参照基準電圧内部発生回路160は、参照
基準電圧判定回路150で生成された制御信号STによ
って制御される。参照基準電圧内部発生回路160は、
SSTLの場合には外部入力された参照基準電圧Vre
fをチップ内の各入力バッファに供給し、LVTTLの
場合には内部生成された参照基準電圧Vrefをチップ
内の各入力バッファに供給する。
【0112】参照基準電圧内部発生回路160は、イン
バータ161、NMOSトランジスタ162及び16
3、及び抵抗R4及びR5を含む。LVTTLの場合は
制御信号STがLOWであるから、NMOSトランジス
タ163はOFFになり、インバータ161の出力はH
IGHとなる。またNMOSトランジスタ162は、イ
ンバータ161のHIGH出力を受け取るのでONとな
る。抵抗R4及びR5は直列に接続されて電圧分割を行
い参照基準電圧Vrefを内部発生させる。この内部発
生された参照基準電圧Vrefが、NMOSトランジス
タ162を介してチップ内の各入力バッファに供給され
る。SSTLの場合には制御信号STがHIGHである
ので、NMOSトランジスタ162及び163は、各
々、OFF及びONとなる。従ってこの場合、外部入力
された参照基準電圧Vrefが、NMOSトランジスタ
163を介してチップ内の各入力バッファに供給され
る。
【0113】図17は、参照基準電圧判定回路150の
変形例を示す。図17の参照基準電圧判定回路150A
に於ては、図16の参照基準電圧判定回路150のPM
OSトランジスタ151及び152とNMOSトランジ
スタ156が、各々極性が反転され、NMOSトランジ
スタ151A及び152AとPMOSトランジスタ15
6Aとなっている。また抵抗R2及びR3も各々、抵抗
R2A及びR3Aに変更されている。
【0114】図17の参照基準電圧判定回路150Aに
入力される参照基準電圧Vrefは、例えば、LVTT
Lの場合に0VでありSSTLの場合に1.5 Vである。
また直列接続された抵抗R2A及びR3Aは判定電圧V
として、0Vと1.5 Vとの中間の電圧を生成する。これ
によって、図16の場合と同様に、LVTTLの時に制
御信号STはLOWとなり、SSTLの時に制御信号S
TはHIGHとなる。
【0115】上に述べられた本発明の第3の原理の実施
例に於ては、参照基準電圧Vrefを判定して駆動力の
切り換えを行う例が示された。しかしながら本発明の第
3の原理はこの実施例に限られることなく、例えば、制
御信号STを直接外部から入力する端子を設けてもよい
し、またDRAM等の場合にはモードレジスタにコマン
ドを与えて論理的に制御信号STを設定するようにして
もよい。
【0116】図18は、本発明の第3の原理を応用した
シンクロナスDRAMの構造を示す。図18に於て、図
10と同一の構成要素は同一の番号で参照され、その説
明は省略される。図18のメモリ13Bは、図10のメ
モリ13とは各バッファ部分及びモードレジスタが異な
るだけである。即ち、メモリ13Bは、クロックバッフ
ァ231B、コマンドデコーダ232B、アドレスバッ
ファ/レジスタ&バンクセレクト233B、I/Oデー
タバッファ/レジスタ234B、及びモードレジスタ2
36Bを含む。クロックバッファ231B、コマンドデ
コーダ232B、及びアドレスバッファ/レジスタ&バ
ンクセレクト233Bは高速動作用のバッファであれば
よい。但しSSTLのシステムに於て消費電力削減のた
めに低速動作モードをも用いる場合には、高速動作(高
消費電力)用バッファと低速動作(低消費電力)用バッ
ファを切り替えられる機能を有していてもよい。
【0117】I/Oデータバッファ/レジスタ234B
は、本発明の第3の原理による出力バッファを用いる。
モードレジスタ236BにはSSTL或いはLVTTL
を示す情報が格納されており、この情報に基づき制御信
号STを制御する。なおモードレジスタ236Bに対す
るこの情報の設定は、図11に示されたのと同様に行う
ことが出来る。但しこの情報に関するモード設定は、シ
ステム実装時やシステム立ち上げ時に、STTLのシス
テムであるのかLVTTLのシステムであるのかを指定
することによって行うことになる。
【0118】モードレジスタ236Bからの制御信号S
Tは、I/Oデータバッファ/レジスタ234Bに供給
される。この制御信号STに基づいて、I/Oデータバ
ッファ/レジスタ234Bの出力バッファは、SSTL
のシステム時には出力駆動能力を高めることが出来る。
【0119】尚、第2の原理による図10のDRAMに
於て、高速・高消費電力と低速・低消費電力に切り替え
るための制御信号LPは、モードレジスタ236に格納
されている。しかし現在一般に用いられるDRAMには
使用していないNCピンが数多く存在するので、消費電
力切り換え機能を持たせるためにそれらのピンの幾つか
を制御入力ピンとしてもよい。
【0120】図19は、図10のDRAMの変形例を示
す構成図である。図19に於て、図10と同一の構成要
素は同一の番号によって参照され、その説明は省略され
る。図19のDRAMは、モードレジスタ236C及び
制御信号入力バッファ239を含む。図19に示される
ように、制御信号LPは、制御信号入力バッファ239
に外部から入力される。制御信号入力バッファ23は、
入力された制御信号LPを各バッファに供給する。
【0121】また同様に、第3の原理による図18のD
RAMに於て、制御信号STを現在未使用のNCピンか
ら入力してもよいことは言うまでもない。
【0122】
【発明の効果】請求項1乃至4記載の発明に於ては、S
STLのシステムで用いられるバス構造に於て、終端抵
抗をスイッチ手段によりバスから分断することによっ
て、高速転送モードから低速転送モードに切り替える際
に十分な消費電力削減を実現することが出来る。
【0123】請求項5及び6記載の発明に於ては、SS
TLのシステムに於て、高速転送モードから低速転送モ
ードに切り替えて消費電力削減をはかる際に、スムーズ
なモードの切り替えをはかることが出来る。請求項7乃
至10記載の発明に於ては、SSTLのシステムで用い
られる入力バッファに於て、高速動作で高消費電力のバ
ッファと低速動作で低消費電力のバッファとを切り替え
ることによって、高速転送モードから低速転送モードに
切り替える際に十分な消費電力削減をはかることが出来
る。
【0124】請求項11乃至16記載の発明に於ては、
出力バッファは、SSTLのシステムに於ては高い出力
駆動能力を有してSSTLの高速動作特性を更に向上さ
せると共に、LVTTLのシステムに於ては低い出力駆
動能力を有してLVTTLでも適切に使用可能であるよ
うに動作することが出来る。
【0125】請求項17乃至22記載の発明に於ては、
装置の出力バッファは、SSTLのシステムに於ては高
い出力駆動能力を有してSSTLの高速動作特性を更に
向上させると共に、LVTTLのシステムに於ては低い
出力駆動能力を有してLVTTLでも適切に使用可能で
あるように動作する。
【0126】請求項23記載の発明に於ては、DRAM
は、レジスタに格納した情報によって出力バッファの出
力駆動能力を制御することによって、SSTLのシステ
ムに於ては高い出力駆動能力によりSSTLの高速動作
特性を更に向上させると共に、LVTTLのシステムに
於ても低い出力駆動能力により適切に動作可能である。
【0127】請求項24記載の発明に於ては、DRAM
は、レジスタに格納した情報により高速動作で高消費電
力の入力バッファと低速動作で低消費電力の入力バッフ
ァとを切り替えることによって、SSTLのシステムに
於て高速転送モードから低速転送モードに切り替える際
に十分な消費電力削減をはかることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の原理によるバス構造を示す図で
ある。
【図2】本発明の第1の原理による第1の実施例を示す
図である。
【図3】本発明の第1の原理の第1の実施例に於て、高
速動作モードから低速動作モードに移行する際の制御手
順を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第1の原理の第1の実施例に於て、低
速動作モードから高速動作モードに移行する際の制御手
順を示すフローチャートである。
【図5】(A)及び(B)は、本発明の第2の原理によ
る入力バッファユニットを示す図である。
【図6】本発明の第2の原理の第1の実施例による入力
バッファユニットを示す回路図である。
【図7】本発明の第2の原理の第2の実施例による入力
バッファユニットを示す回路図である。
【図8】本発明の第2の原理の第3の実施例による入力
バッファユニットを示す回路図である。
【図9】本発明の第1の原理及び第2の原理を適用した
システムの構成を示す図である。
【図10】図9のシステムに用いられるメモリの構成を
示す構成図である。
【図11】図10のメモリのモードレジスタに格納され
るデータのデータ構造を示す図である。
【図12】図9のシステムに於て、低速動作モードから
高速動作モードに移行する過程を示すタイムチャートで
ある。
【図13】図9のシステムに於て、高速動作モードから
低速動作モードに移行する過程を示すタイムチャートで
ある。
【図14】図10のメモリの構成の変形例を示す構成図
である。
【図15】本発明の第3の原理による出力バッファユニ
ットを示す図である。
【図16】本発明の第3の原理による出力バッファユニ
ットの実施例を示す回路図である。
【図17】図16の出力バッファユニットに於て用いら
れる参照基準電圧判定回路の変形例を示す回路図であ
る。
【図18】本発明の第3の原理を応用したDRAMの構
成を示す構成図である。
【図19】図10のメモリの変形例を示す構成図であ
る。
【図20】SSTLに基づく従来のシステム構成を示す
図である。
【符号の説明】
10 バス 11 スタブ部分 13 メモリ 20 出力バッファ 21、22 スイッチ手段 23 入力バッファ 24 MPU 30、30A、30B ターミネータユニット 40 高速・高消費電力バッファ 41 低速・低消費電力バッファ 42 結合手段 43 第1のバッファ 44 第2のバッファ 45 スイッチ手段 50 高速・高消費電力バッファ 60 低速・低消費電力バッファ 70 信号結合ユニット 80 第1のバッファ 90 第2のバッファ 100 インバータ 120 出力駆動能力切り替え手段 130 出力バッファ 140 出力駆動能力切り換えユニット 150、150A 参照基準電圧判定回路 160 参照基準電圧内部発生回路 231 クロックバッファ 232、232A、232B コマンドデコーダ 233、233A、233B アドレスバッファ/レジ
スタ&バンクセレクト 234 I/Oデータバッファ/レジスタ 235 制御信号ラッチ 236 モードレジスタ 237 コラムアドレスカウンタ 238 メモリコア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/094 B

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号を伝送するバスと、該バスに該信号
    を送出する経路に設けられた該信号の反射を防止する反
    射防止抵抗とを有する装置であって、 終端電圧源と、 終端抵抗と、 該終端電圧源と該バスとの間に設けられ、第1のモード
    では該バスを該終端抵抗を介して該終端電圧源に接続
    し、第2のモードでは該バスを該終端電圧源から分断す
    るスイッチ手段を含むことを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 前記第1のモードでは前記信号を第1の
    周波数で伝送し、前記第2のモードでは該信号を第2の
    周波数で伝送し、該第1の周波数は該第2の周波数より
    も高いことを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチ手段は制御信号によってO
    N/OFFが制御されるCMOSトランジスタであり、
    前記終端抵抗は該CMOSトランジスタの内部抵抗であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
  4. 【請求項4】 該制御信号を生成するプロセッサを更に
    含むことを特徴とする請求項3記載の装置。
  5. 【請求項5】 信号を伝送するバスと、該バスに該信号
    を送出する経路に設けられた該信号の反射を防止する反
    射防止抵抗と、該バスを終端電圧に接続する終端抵抗を
    有する装置に於て、第1の周波数で該信号を伝送する第
    1のモードから該第1の周波数より低い第2の周波数で
    該信号を伝送する第2のモードに切り替える方法であっ
    て、 a)該信号を伝送する周波数を該第1の周波数から該第
    2の周波数に変化させ、 b)該装置の動作が該第2の周波数で安定に動作するま
    で待ち、 c)該終端電圧を該バスから分断することにより該信号
    の振幅を増大させる各段階を含むことを特徴とする方
    法。
  6. 【請求項6】 信号を伝送するバスと、該バスに該信号
    を送出する経路に設けられた該信号の反射を防止する反
    射防止抵抗とを有する装置に於て、第1の周波数で該信
    号を伝送する第1のモードから該第1の周波数より高い
    第2の周波数で該信号を伝送する第2のモードに切り替
    える方法であって、 a)該バスを終端抵抗を介して終端電圧に接続すること
    によって該信号の振幅を減少させ、 b)該信号の該振幅が安定するまで待ち、 c)該信号を伝送する周波数を該第1の周波数から該第
    2の周波数に変化させる各段階を含むことを特徴とする
    方法。
  7. 【請求項7】 信号を伝送するバスに接続され該信号を
    受け取る入力バッファ回路であって、 該信号が第1の周波数で伝送される第1のモードで動作
    し、該信号を受け取る第1のバッファと、 該信号が該第1の周波数より低い第2の周波数で伝送さ
    れる第2のモードで動作し、該信号を受け取る第2のバ
    ッファと、 該第1のバッファの出力と該第2のバッファの出力とを
    結合して内部回路に供給する結合手段を含み、該第2の
    バッファの動作時消費電力は該第1のバッファの動作時
    消費電力より低いことを特徴とする入力バッファ回路。
  8. 【請求項8】 前記第1のバッファは参照基準電圧との
    比較により前記信号のレベルを判定する差動増幅器であ
    り、前記第2のバッファはCMOSトランジスタによる
    ゲートであることを特徴とする請求項7記載の入力バッ
    ファ回路。
  9. 【請求項9】 前記第1のバッファは前記第1のモード
    に加え前記第2のモードでも動作し、参照基準電圧との
    比較により前記信号のレベルを判定する第1の差動増幅
    器であって、前記第2のバッファは該第1のバッファに
    並列に接続され、該参照基準電圧との比較により該信号
    のレベルを判定する第2の差動増幅器であって、該第1
    の差動増幅器を構成するトランジスタのゲート幅が該第
    2の差動増幅器を構成するトランジスタのゲート幅より
    も広いことを特徴とする請求項7記載の入力バッファ回
    路。
  10. 【請求項10】 前記参照基準電圧を発生する参照基準
    電圧内部発生手段と、 前記第1のモードに於ては外部から印加された該参照基
    準電圧を前記第1のバッファ及び前記第2のバッファに
    供給し、前記第2のモードに於ては該参照基準電圧内部
    発生手段によって内部発生された該参照基準電圧を該第
    1のバッファ及び該第2のバッファに供給するスイッチ
    手段を更に含むことを特徴とする請求項9記載の入力バ
    ッファ回路。
  11. 【請求項11】 信号を伝送するバスに接続される装置
    の出力バッファであって、 該信号を該バスに送出する第1のバッファと、 該第1のバッファに並列に接続され該信号を該バスに送
    出する第2のバッファと、 該第1のバッファ及び該第2のバッファを駆動する第1
    のモードと該第1のバッファのみを駆動する第2のモー
    ドとを切り替える駆動能力切り換え手段を含み、該バス
    に該信号を送出する経路に設けられた該信号の反射を防
    止する反射防止抵抗と該バスを終端電圧に接続する終端
    抵抗とを有するシステムに該装置が組み込まれる場合は
    該第1のモードを使用し、該終端抵抗を使用しないシス
    テムに該装置が組み込まれる場合は該第2のモードを使
    用することを特徴とする出力バッファ。
  12. 【請求項12】 前記駆動能力切り換え手段は、制御信
    号を受け取る手段と、該制御信号に基づいて前記第1の
    モードと前記第2のモードとを切り替える手段とを含む
    ことを特徴とする請求項11記載の出力バッファ。
  13. 【請求項13】 前記制御信号は、前記装置の外部から
    供給されることを特徴とする請求項12記載の出力バッ
    ファ。
  14. 【請求項14】 前記装置に外部から供給される参照基
    準電圧のレベルを判定することにより前記制御信号を生
    成する手段を更に含む請求項12記載の出力バッファ。
  15. 【請求項15】 前記装置に設けられたレジスタに格納
    された情報に基づいて、前記制御信号が生成されること
    を特徴とする請求項12記載の出力バッファ。
  16. 【請求項16】 前記第1のバッファ及び前記第2のバ
    ッファは、電源電圧とグランドの間で直列接続されたP
    MOSトランジスタとNMOSトランジスタであり、該
    PMOSトランジスタと該NMOSトランジスタとの間
    の接続点を該第1のバッファと該第2のバッファとの間
    で接続し、該接続点に現われる信号を出力とする請求項
    11記載の出力バッファ。
  17. 【請求項17】 信号を伝送するバスに接続される装置
    であって、 該信号を該バスに送出する第1のバッファと、 該第1のバッファに並列に接続され該信号を該バスに送
    出する第2のバッファと、 該第1のバッファ及び該第2のバッファを駆動する第1
    のモードと該第1のバッファのみを駆動する第2のモー
    ドとを切り替える駆動能力切り換え手段を含み、該バス
    に該信号を送出する経路に設けられた該信号の反射を防
    止する反射防止抵抗と該バスを終端電圧に接続する終端
    抵抗とを有するシステムに組み込まれる場合は該第1の
    モードを使用し、該終端抵抗を使用しないシステムに組
    み込まれる場合は該第2のモードを使用することを特徴
    とする装置。
  18. 【請求項18】 前記駆動能力切り換え手段は、制御信
    号を受け取る手段と、該制御信号に基づいて前記第1の
    モードと前記第2のモードとを切り替える手段とを含む
    ことを特徴とする請求項17記載の装置。
  19. 【請求項19】 前記制御信号は外部から供給されるこ
    とを特徴とする請求項18記載の装置。
  20. 【請求項20】 外部から供給される参照基準電圧のレ
    ベルを判定することにより前記制御信号を生成する手段
    を更に含むことを特徴とする請求項18記載の装置。
  21. 【請求項21】 レジスタと、 該レジスタに格納された情報に基づいて前記制御信号を
    生成する手段を更に含むことを特徴とする請求項18記
    載の装置。
  22. 【請求項22】 前記第1のバッファ及び前記第2のバ
    ッファは、電源電圧とグランドの間で直列接続されたP
    MOSトランジスタとNMOSトランジスタであり、該
    PMOSトランジスタと該NMOSトランジスタとの間
    の接続点を該第1のバッファと該第2のバッファとの間
    で接続し、該接続点に現われる信号を出力とすることを
    特徴とする請求項18記載の装置。
  23. 【請求項23】 レジスタに格納された情報に基づいて
    制御信号を生成する手段と、 データ信号をバスに送出する第1のバッファと、 該第1のバッファに並列に接続され該データ信号を該バ
    スに送出する第2のバッファと、 該第1のバッファ及び該第2のバッファを駆動する第1
    のモードと該第1のバッファのみを駆動する第2のモー
    ドとを該制御信号に基づき切り替える駆動能力切り換え
    手段を含み、該バスに該データ信号を送出する経路に設
    けられた該データ信号の反射を防止する反射防止抵抗と
    該バスを終端電圧に接続する終端抵抗とを有するシステ
    ムに組み込まれる場合は該第1のモードを使用し、該終
    端抵抗を使用しないシステムに組み込まれる場合は該第
    2のモードを使用することを特徴とするDRAM。
  24. 【請求項24】 レジスタに格納された情報に基づいて
    制御信号を生成する手段と、 データ信号が第1の周波数で伝送される第1のモードで
    動作するよう該制御信号によって制御され、該データ信
    号を受け取る第1のバッファと、 該データ信号が該第1の周波数より低い第2の周波数で
    伝送される第2のモードで動作するよう該制御信号によ
    って制御され、該データ信号を受け取る第2のバッファ
    と、 該第1のバッファの出力と該第2のバッファの出力とを
    結合して内部回路に供給する結合手段を含み、該第2の
    バッファの動作時消費電力は該第1のバッファの動作時
    消費電力より低いことを特徴とするDRAM。
  25. 【請求項25】 信号を伝送するバスに接続される装置
    の出力バッファに於て、 該信号を第1のバッファより該バスに送出する第1のモ
    ードと、 該信号を第2のバッファより該バスに送出する第2のモ
    ードを有し、該第1のバッファの駆動力を該第2のバッ
    ファの駆動力よりも大きくすることを特徴とするバス駆
    動方法。
  26. 【請求項26】 信号を伝送するバスに接続される装置
    の出力バッファであって、 該信号を該バスに送出する第1のバッファと、 該第1のバッファよりも小さい駆動力を有し該第1のバ
    ッファに並列に接続され該信号を該バスに送出する第2
    のバッファと、 該第1のバッファのみを駆動する第1のモードと該第2
    のバッファのみを駆動する第2のモードとを切り替える
    駆動能力切り換え手段を含み、該バスに該信号を送出す
    る経路に設けられた該信号の反射を防止する反射防止抵
    抗と該バスを終端電圧に接続する終端抵抗とを有するシ
    ステムに該装置が組み込まれる場合は該第1のモードを
    使用し、該終端抵抗を使用しないシステムに該装置が組
    み込まれる場合は該第2のモードを使用することを特徴
    とする出力バッファ。
  27. 【請求項27】 信号を伝送するバスに接続される装置
    であって、 該信号を該バスに送出する第1のバッファと、 該第1のバッファよりも小さい駆動力を有し該第1のバ
    ッファに並列に接続され該信号を該バスに送出する第2
    のバッファと、 該第1のバッファのみを駆動する第1のモードと該第2
    のバッファのみを駆動する第2のモードとを切り替える
    駆動能力切り換え手段を含み、該バスに該信号を送出す
    る経路に設けられた該信号の反射を防止する反射防止抵
    抗と該バスを終端電圧に接続する終端抵抗とを有するシ
    ステムに組み込まれる場合は該第1のモードを使用し、
    該終端抵抗を使用しないシステムに組み込まれる場合は
    該第2のモードを使用することを特徴とする装置。
  28. 【請求項28】 レジスタに格納された情報に基づいて
    制御信号を生成する手段と、 データ信号をバスに送出する第1のバッファと、 該第1のバッファよりも小さい駆動力を有し該第1のバ
    ッファに並列に接続され該データ信号を該バスに送出す
    る第2のバッファと、 該第1のバッファのみを駆動する第1のモードと該第2
    のバッファのみを駆動する第2のモードとを該制御信号
    に基づき切り替える駆動能力切り換え手段を含み、該バ
    スに該データ信号を送出する経路に設けられた該データ
    信号の反射を防止する反射防止抵抗と該バスを終端電圧
    に接続する終端抵抗とを有するシステムに組み込まれる
    場合は該第1のモードを使用し、該終端抵抗を使用しな
    いシステムに組み込まれる場合は該第2のモードを使用
    することを特徴とするDRAM。
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