DE19820435A1 - Signalsende- und Empfangsvorrichtung für das Leiterbahnsystem in einem Bauteil mit mehreren Logikwerten - Google Patents
Signalsende- und Empfangsvorrichtung für das Leiterbahnsystem in einem Bauteil mit mehreren LogikwertenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Signalsende- und Empfangsvor
richtung für das Leiterbahnsystem in einem Bauteil mit meh
reren Logikwerten.
Mit der dauernden Verbesserung der Herstelltechniken für in
tegrierte Schaltungen steigt die Anzahl von Transistoren in
einem Chip immer weiter an. Insbesondere nimmt mit der Ent
wicklung von Submikrometer-Bauteilen die Anzahl von Leiter
bahnen nicht nur für örtliche Verbindungen, sondern auch für
Verbindungen zwischen Funktionsblöcken stark zu, was die re
lative Bedeutung der Leiterbahnen auf der gesamten Chipflä
che stark erhöht. Um damit einhergehende Probleme zu über
winden, werden Schichten gestapelt, um eine einfache Leiter
bahnverlegung zu erzielen, was jedoch zu Problemen hinsicht
lich schwieriger Herstellung und geringer Ausbeute führt.
Um Leiterbahnen zu verringern, wird die Verwendung einer Lo
gik mit mehreren Werten in Betracht gezogen, wodurch ein Si
gnal mehrere Bedeutungen haben kann, wie dies im einzelnen
in K. Wayne Current, "Current-Mode CMOS Multiple-Valued" Lo
gic Circuits, IEEE J. Solid-States Circuits, Vol. 29, No. 2,
S. 95-107, Feb. 1994 beschrieben ist. Um eine derartige
Mehrpegellogik zu verwenden, sollten alle Funktionsblöcke in
einer integrierten Schaltung zur Anpassung an die Mehrpegel
logik umkonzipiert werden. D. h., daß die Anwendung einer
Mehrpegellogik auf ein vorhandenes Design einer digitalen
Schaltung schwierig ist und es auch zu großem Energiever
brauch kommt. Daher ist es erforderlich, eine Vorgehensweise
zu entwickeln, gemäß der Leiterbahnen verringert werden kön
nen, während das interne Schaltungsdesign einer integrierten
Schaltung nicht geändert wird, um insgesamt die Fläche der
integrierten Schaltung zu ändern, wobei eine Struktur mit
weniger Schichten für die Leiterbahnen verwendet werden
kann, um den Herstellprozeß für eine integrierte Schaltung
zu vereinfachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Signalsende- und
Empfangsvorrichtung für das Leiterbahnsystem in einem
Bauteil mit mehreren Logikwerten zu schaffen.
Diese Aufgabe ist durch die Vorrichtung gemäß dem beigefüg
ten Anspruch 1 gelöst.
Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und andere Merkmale der Er
findung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dar
gelegt, und teilweise werden sie dem Fachmann bei der Unter
suchung des Folgenden oder beim Ausüben der Erfindung er
kennbar. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden spe
ziell durch die Maßnahmen erzielt, wie sie in den beigefüg
ten Ansprüchen dargelegt sind.
Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Be
schreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Ver
anschaulichung dienen und demgemäß für die Erfindung nicht
beschränkend sind, vollständiger zu verstehen sein.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Signalsende- und Emp
fangsvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 2 veranschaulicht Zustände von Signalen, wie sie über
eine in Fig. 1 dargestellte Signalübertragungsleitung über
tragen werden;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der in Fig. 1 dargestellten
Treiberschaltung;
Fig. 4 zeigt einen Signalübergangsdetektor im in Fig. 3 dar
gestellten Signalübergang-Erkennungsteil;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der in Fig. 1 dargestellten
Empfangsschaltung;
Fig. 6 veranschaulicht eine Einzelheit der Signaleinstell- und
-absendestufe im Fig. 5 dargestellten Signalabsendeteil;
Fig. 7 zeigt eine Treiberschaltung zur Übertragung zweier
Signale über eine Signalübertragungsleitung gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 veranschaulicht den in Fig. 7 beispielhaft darge
stellten Steuerschaltungsteil;
Fig. 9 veranschaulicht Übertragungssignalimpulse, wie sie
durch die in Fig. 7 dargestellte Treiberschaltung auf der
Signalübertragungsleitung erzeugt werden;
Fig. 10 veranschaulicht das Erzeugungsprinzip der in Fig. 9
dargestellten Übertragungssignalimpulse;
Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Empfangsschal
tung zum Empfangen zweier Signale über eine Signalübertra
gungsleitung und zum Wiederherstellen der zwei Signale gemäß
der Erfindung;
Fig. 12 veranschaulicht Einzelheiten eines in Fig. 11 bei
spielhaft dargestellten Signalsteuerteils;
Fig. 13 veranschaulicht Signalverläufe für Ausgangssignale
jeweiliger Teile in den Fig. 7 und 11;
Fig. 14 zeigt eine beispielhaft modifizierte Version des in
Fig. 7 dargestellten Signaltreiberteils;
Fig. 15 veranschaulicht Übertragungssignalimpulse, wie sie
durch den Signaltreiberteil in Fig. 14 auf einer Signalüber
tragungsleitung erzeugt werden;
Fig. 16 zeigt eine beispielhaft modifizierte Version des in
Fig. 7 dargestellten Steuerschaltungsteils;
Fig. 17 zeigt beispielhaft modifizierte Versionen des Si
gnalvergleichsteils und des Signalsteuerteils, wie in Fig. 11
dargestellt; und
Fig. 18 zeigt eine andere beispielhaft modifizierte Version
des in Fig. 7 dargestellten Steuerschaltungsteils.
Es wird nun im einzelnen auf die bevorzugten Ausführungsbei
spiele der Erfindung Bezug genommen, wie sie in den beige
fügten Zeichnungen veranschaulicht sind.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Signalsende- und Empfangsvorrich
tung für ein Leiterbahnsystem in einem Bauteil mit mehreren
Logikwerten gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung eine Treiberschaltung 1, eine Signalübertragungs
leitung 2 und eine Empfangsschaltung 3. Signale Si(1)-Si(N)
sind voneinander verschiedene Signale, die von einem ersten
Funktionsblock (nicht dargestellt) zu einem anderen Funkti
onsblock (nicht dargestellt) über interne Signalleitungen
Li(1)-Li(N) in einer integrierten Schaltung zu übertragen
sind. Die Treiberschaltung 1 empfängt die Signale Si(1)-Si(N)
über die mehreren internen Signalleitungen Li(1)-Li(N)
in einem Funktionsblock, sie codiert die Signale
Si(1)-Si(N), und sie liefert die codierten Signale über
die Signalübertragungsleitung 2. Die Empfangsschaltung 3
decodiert die über die Signalübertragungsleitung 2 empfange
nen codierten Signale, stellt sie als Signale So(1)-So(N)
in Zuständen wieder her, die mit den Zuständen der von der
Treiberschaltung 1 empfangenen ursprünglichen Signale Si(1)-Si(N)
übereinstimmen, und sie liefert die wiederhergestell
ten Signale So(1)-So(N) über mehrere interne Signalleitun
gen Lo(1)-Lo(N) an andere Funktionsblöcke (nicht darge
stellt).
Fig. 2 veranschaulicht codierte Signale, wie sie über die
eine in Fig. 1 dargestellte Signalübertragungsleitung über
tragen werden. In der Treiberschaltung 1 werden N verschie
dene Signale zu 2N verschiedenen Signalpegeln codiert, um
über die eine Signalübertragungsleitung 2 übertragen zu wer
den. Die codierten Signale umfassen (2N-1) Impulssignale so
wie ein Bezugsspannungssignal Vref. Wenn die Übertragung der
Signale Si(1)-Si(N) nach Empfang über die mehreren inter
nen Signalleitungen Li(1)-Li(N) in Betracht gezogen wird,
beträgt die Anzahl möglicher Signalübertragungskombinationen
in den internen Signalleitungen Li(1)-Li(N) 2N. Z. B. hat
die Anzahl von Fällen von Signalübertragungskombinationen
bei drei internen Signalleitungen Li(1)-Li(3) den Wert
23(8), wie es in der folgenden Tabelle 1 für Kombinations
fälle dargestellt ist (1 bezeichnet ein Signal mit Übergang,
während 0 ein Signal ohne Übergang bezeichnet).
Tabelle 1
In der Treiberschaltung 1 des Ausführungsbeispiels der Er
findung wird jeder dieser Fälle, also der Fall 1 bis Fall 8
der Signalübergangskombinationen für die Signale Si(1)-Si(3),
wie in der Tabelle 1 dargestellt, auf einen anderen
Signalpegel codiert und über eine Signalübertragungsleitung
2 übertragen, wobei einer dieser Fälle, Fall 1 bis Fall 8,
der Signalübergangskombinationen der Signale Si(1)-Si(3)
als Signal mit dem Bezugsspannungspegel Vref verwendet wird
(z. B. der Fall, daß in keinem der Signale ein Übergang
vorliegt). Außerdem wird dafür gesorgt, wie es in Fig. 2
dargestellt ist, daß jedes der codierten Signale in Form
eines Dreiecksimpulses bezüglich des Bezugsspannungs-Signal
pegels Vref schwingt, was es ermöglicht, die Schwingungs
breite im Vergleich einer Spitze-Spitze-Schwingung zu ver
ringern, wie im Fall einer CMOS-Schaltung. Die Empfangs
schaltung 3 beim Ausführungsbeispiel der Erfindung empfängt
codierte Signale in Form von Dreiecksimpulsen mit verschie
denen Signalpegeln, sie decodiert die codierten Signale zu
einer Signalübergangskombination entsprechend den Signalpe
geln der codierten Signale und sie stellt aus der Signal
übergangskombination die ursprünglichen mehreren Signale
wieder her.
Fig. 3 zeigt das Gesamtblockdiagramm der Treiberschaltung,
wie sie in der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Erfindung verwendet wird. Diese Treiberschaltung 1 umfaßt
einen Signalübergangs-Erkennungsteil 4, einen Steuerschal
tungsteil 5, einen Signaltreiberteil 6, einen Bezugsspan
nung-Erzeugungsteil 7 und einen Schaltteil 8. Der Signal
übergang-Erkennungsteil 4 verfügt über eine Anzahl von Si
gnalübergangsdetektoren (DTD), entsprechend der Anzahl der
mehreren Signale Si(1)-Si(N), wie sie über die mehreren
Signalleitungen Li(1)-Li(N) jeweils empfangen werden. Je
der der Signalübergangsdetektoren DTD1-DTDN erfaßt den
Übergang eines Signals und liefert das Erkennungsergebnis
als logisches Signal d(1)-d(N). Wie es in Fig. 4 darge
stellt ist, kann ein beispielhafter Signalübergangsdetektor
DTD eine Verzögerungsstufe 9 zum Verzögern eines Signals
Si(N) und ein Exklusiv-ODER-Catter 10 aufweisen, das den ak
tuellen Zustand eines Signals und den vorigen Zustand des in
der Verzögerungsstufe 9 verzögerten Signals einer Exklu
siv-ODER-Verknüpfung unterzieht um das Operationsergebnis als
Erkennungssignal d(N) zu liefern. Jeder der Signalübergangs
detektoren DTD1-DTDN liefert entweder einen ersten Logik
wert (z. B. den Logikwert 1), wenn ein Übergang des Signal
pegels vorliegt, oder einen zweiten Logikwert (z. B. den
Logikwert 0), der die umgekehrte Logik zum ersten Logikwert
hat, wenn kein Signalübergang vorliegt, um den Übergang zu
erkennen (in diesem Fall kann der erste Logikwert der logi
sche Pegel 0 sein, während der zweite Logikwert der logische
Pegel 1 ist). Der Steuerschaltungsteil 5 empfängt die Erken
nungssignale d(1)-d(N) von den Signalübergangsdetektoren
DTD1-DTDN im Signalübergang-Erkennungsteil 4, und er er
zeugt 2N Codiersteuersignale entsprechend der Anzahl mögli
cher Kombinationen der Erkennungssignale d(1)-d(N). Die
2N Codiersteuersignale verfügen über ein Schaltsteuersignal
chvdd und 2N-1 Treibersteuersignale u(1)-u(2N-1). Das
Schaltsteuersignal chvdd, das ein vom Bezugsspannung-Erzeu
gungsteil 7 geliefertes Signal für die Schaltsteuerung der
Bezugsspannung Vref ist, wobei es sich um den Bezugspegel
der Signalübertragungsleitung 2 handelt, wird an die Schalt
einrichtung 8 gegeben, um den Bezugspegel Vref entweder an
die Signalübertragungsleitung 2 anzulegen oder sie von ihr
zu trennen. Das Schaltsteuersignal chvdd steuert die Schalt
einrichtung 8 in solcher Weise, daß die Bezugsspannung Vref
an die Signalübertragungsleitung 2 angelegt wird, wenn in
keinem der Signale Si(1)-Si(N) als Ergebnis der Signaler
kennung im Signalübergang-Erkennungsteil 4 ein Übergang vor
liegt, d. h., wenn alle Erkennungssignale d(1)-d(N) vom
Signalübergang-Erkennungsteil den Logikwert 0 haben. Im Ge
gensatz hierzu steuert das Schaltsteuersignal chvdd dann,
wenn auch nur in einem der Signale Si(1)-Si(N) als Ergeb
nis der Signalerkennung im Signalübergang-Erkennungsteil 4
ein Übergang vorliegt, d. h., wenn auch nur eines der Erken
nungssignale d(1)-d(N) vom Signalübergangsdetektor den
Wert 1 hat, die Schalteinrichtung 8 so, daß die Bezugsspan
nung Vref nicht an die Signalübertragungsleitung 2 angelegt
ward. Die Treibersteuersignale u(1)-u(2N-1) steuern den
Signaltreiberteil 6 in der nächsten Stufen um die in Fig. 2
dargestellten 2N-1 Impulse zu codieren. Der Signaltreiber
teil 6 lädt oder entlädt die Signalübertragungsleitung 2
durch einen Strom auf die Treibersteuersignale u(1)-u(2N-1)
hin, um relevante Signalpegel unter den in Fig. 2 darge
stellten mehreren Signalpegeln zu erzeugen. D. h., daß bei
der Erfindung zum Betreiben der Signalübertragungsleitung 2
ein Verfahren verwendet wird, bei dem diese auf die Bezugs
spannung Vref vorgeladen wird, um auf Masse entladen oder
eine Treiberspannung geladen zu werden, um die Übertragungs
impulse zu erzeugen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Fig. 5 zeigt das Gesamtblockdiagramm einer in der Vorrich
tung des Ausführungsbeispiels verwendeten Empfangsschaltung.
Diese Empfangsschaltung umfaßt einen Signalvergleichsteil
11, einen Signalsteuerteil 12 und einen Signalabsende-Schal
tungsteil 13. Der Signalvergleichsteil 11 verfügt über meh
rere Komparatoren COM1-COM(2N-1) zum Empfangen eines Si
gnals mit in Fig. 2 dargestellten Signalpegeln über die Si
gnalübertragungsleitung 2 und zum Bestimmen der Signalpegel,
wobei Parameter eingestellt sind, die einen benachbarten Im
puls erkennen können, wie in Fig. 2 dargestellt. Wenn über
die Signalübertragungsleitung 2 insgesamt 2N verschiedene
Signalpegel, wie in Fig. 2 dargestellt, empfangen werden,
vergleicht der Signalvergleichsteil 11 die Pegel des empfan
genen Signals durch die 2N-1 Komparatoren und liefert Ver
gleichsergebnissignale k(1)-k(2N-1). Der Signalsteuerteil
12 decodiert die Vergleichsergebnissignale k(1)-k(2N-1)
vom Signalvergleichsteil 11 und liefert Impulssignale ent
sprechend den im Signalübergang-Erkennungsteil der Treiber
schaltung 1 erfaßten Erkennungssignale als Decodiersignale
km(1)-km(N). Die Erkennungssignale von den Signalüber
gangsdetektoren können logische Impulse 1 oder 0 sein, und
die Decodiersignale können Impulse, mit einem logischen Pegel
sein, der identisch mit dem des Erkennungssignals oder umge
kehrt zu ihm ist. Der Signalabsende-Schaltungsteil 13 ent
hält, um die in der Treiberschaltung 1 empfangenen mehreren
Signale aus den Decodiersignalen km(1)-km(N) wiederherzu
stellen, mehrere Signaleinstell- und -absendestufen SETF1-SETFN,
deren Anzahl der Anzahl der Decodiersignale km(1)-km(N)
entspricht.
Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Signaleinstell- und -absen
destufe in der Signalabsendeschaltung 13. Die Signalein
stell- und -absendestufe besteht aus einem asynchronen,
flankengetriggerten T-Flip-Flop mit einem Inverter zum In
vertieren des Pegels des Decodiersignals km(N) sowie einem
Inverter 15 zum Zurückinvertieren des invertierten Signals
vom Inverter 14 in den ursprünglichen Signalpegel. Diese In
verter 14 und 15 sind in Reihe geschaltet, um die Decodier
signale km(N) zu verzögern. Die Signaleinstell- und -absen
destufe umfaßt ein Exklusiv-ODER-Gatter 16 zum Empfangen
des durch die Inverter 14 und 15 verzögerten Decodiersignals
km(N) sowie eines von einem D-Flip-Flop in einer Folgestufe
zurückgeführten Signals, um diese einer Exklusiv-ODER-Ver
knüpfung zu unterziehen, und ein D-Flip-Flop 17, das mit dem
Signal vom Exklusiv-ODER-Gatter 16 als Datensignal und dem
Decodiersignal km(N) vom Signalsteuerteil 12 als Taktsignal
arbeitet. Das Signal wird durch die zwei Inverter verzögert
und im D-Flip-Flop 17 zwischengespeichert, wenn ein Signal
übergang auf 0 vorliegt.
Eine Signalsende- und Empfangsvorrichtung zum Übertragen
zweier über zwei interne Signalleitungen empfangener Signale
über eine Signalleitung wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf spezielle Schaltungen beschrieben, die Beispiele für
eine erfindungsgemäße Vorrichtung sind.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Treiberschaltung
zum Übertragen zweier über zwei interne Leitungen in einem
Funktionsblock einer integrierten Schaltung empfangener Si
gnale über eine einzelne Signalübertragungsleitung.
Gemäß Fig. 7 werden zwei Signale, nämlich ein erstes Signal
Si(1) und ein zweites Signal Si(2), über interne Signallei
tungen Li(1) und Li(2) in einem Funktionsblock empfangen,
und die Signalübergangsdetektoren DTD1 und DTD2 erkennen
Übergänge der Signale Si(1) und Si(2) und liefern ein erstes
bzw. ein zweites Erkennungssignal d(1) bzw. d(2) als Logik
signale; dabei wird der Logikwert 1 verwendet, wenn ein Si
gnalübergang vorliegt, während der Logikwert 0 verwendet
wird, wenn kein Signalübergang vorliegt. Der Steuerschal
tungsteil 5 empfängt das erste und zweite Erkennungssignal
d(1) und d(2) vom Signalübergang-Erkennungsteil 4 und er
zeugt ein Schaltsignal chvdd und ein erstes bis drittes
Treibersteuersignal u(1), u(2) und u(3). Ein Ausführungsbei
spiel eines derartigen Steuerschaltungsteils ist in Fig. 8
dargestellt, in der ein NAND-Gatter NAND1 das erste und
zweite Erkennungssignal d(1) und d(2) einer NAND-Verknüpfung
unterzieht, ein NAND-Gatter NAND2 das erste Erkennungssignal
d(1) und den Logikwert vom NAND-Gatter NAND1 einer NAND-Ver
knüpfung unterzieht, um das zweite Treibersteuersignal u(2)
zu erzeugen, wobei das zweite Erkennungssignal d(2) unmit
telbar als drittes Treibersteuersignal u(3) geliefert wird,
und ein Inverter INV6 invertiert das Ausgangssignal des
NAND-Operators NAND1, um das erste Treibersteuersignal u(1)
zu erzeugen. Außerdem unterzieht ein NOR-Gatter das erste
und zweite Erkennungssignal d(1) und d(2) einer NOR-Verknüp
fung, das als Schaltsteuersignal chvdd an die Schalteinrich
tung 8 geliefert wird. Das vom Steuerschaltungsteil 5 er
zeugte erste bis dritte Treibersteuersignal u(1), u(2) und
u(3) können durch die folgenden Booleanschen Gleichungen
wiedergegeben werden.
Die durch die vorstehenden Gleichungen wiedergegebene Logik
des Steuerschaltungsteils 5 ist ausführlicher in der folgen
den Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Wie es aus der Tabelle 2 erkennbar ist, befindet sich das
Schaltsteuersignal chvdd nur dann auf dem Logikwert 1, wenn
das erste und zweite Erkennungssignal d(1) und d(2) beide
den Logikwert 0 haben, d. h., wenn weder im ersten noch im
zweiten Signal Si(1) und Si(2) ein Signalübergang vorliegt.
In diesem Fall wird die Schalteinrichtung 8 geschaltet, um
die Bezugsspannung Vref auf die Signalübertragungsleitung 2
zu geben. Das erste Treibersteuersignal u(1) hat nur dann
den Logikwert 1, wenn sowohl das erste als auch das zweite
Erkennungssignal d(1) und d(2) den Logikwert 1 haben, d. h.,
wenn sowohl das erste als auch das zweite Signal Si(1) und
Si(2) einen Signalübergang aufweisen. Das zweite Treiber
steuersignal u(2) befindet sich dann auf dem Logikwert 1,
wenn sich vom ersten und zweiten Erkennungssignal d(1) und
d(2) nur das erste Erkennungssignal d(1) auf dem Logikwert 1
befindet, d. h., nur dann, wenn nur im ersten Signal ein
Signalübergang vorliegt. Das dritte Treibersteuersignal u(3)
hat denselben Logikwert wie das zweite Erkennungssignal
d(2). Der Signaltreiberteil 6 umfaßt einen ersten bis drit
ten Treibertransistor MN1, MP1 und MN2. Der erste Treiber
transistor MN1 ist ein NMOS-Transistor mit einem Gate, das
elektrisch mit einem Ausgangsanschluß für das erste Trei
bersteuersignal u(1) am Steuerschaltungsteil 5 verbunden
ist, einer geerdeten Source und einem Drain, der elektrisch
mit der Signalübertragungsleitung 2 verbunden ist. Der erste
Treibertransistor MN1 wird bei Empfang des ersten Treibers
teuersignals u(1) vom Logikwert 1 vom Steuerschaltungsteil 5
leitend, um für einen Entladungsstrom von der Signalübertra
gungsleitung 2 auf Masse zu sorgen. Der zweite Treibertran
sistor MP1 ist ein PMOS-Transistor mit einem Gate, das elek
trisch mit einem Ausgangsanschluß für das zweite Treiber
steuersignal am Steuerschaltungsteil 5 verbunden ist, einem
Drain, der elektrisch mit der Signalübertragungsleitung 2
verbunden ist, und einer mit einer Spannungsquelle Vdd ver
bundenen Source. Der zweite Treibertransistor MP1 wird bei
Empfang des zweiten Treibersteuersignals u(2) mit dem Logik
wert 0 vom Steuerschaltungsteil 5 leitend, um für einen La
destrom von der Spannungsversorgung Vdd zur Signalübertra
gungsleitung 2 zu sorgen. Der dritte Treibertransistor MN2
ist ein NMOS-Transistor mit einem Gate, das elektrisch mit
einem Ausgangsanschluß für das dritte Treibersteuersignal
u(3) am Steuerschaltungsteil 5 verbunden ist, einem elek
trisch mit der Signalübertragungsleitung 2 verbundenen Drain
sowie einer geerdeten Source. Der dritte Treibertransistor
MN2 wird bei Empfang des dritten Treibersteuersignals u(3)
mit dem Logikwert 1 vom Steuerschaltungsteil 5 leitend, um
für einen Entladestrom von der Signalübertragungsleitung 2
nach Masse zu sorgen. Die folgende Tabelle 2 zeigt die Si
gnalzuordnung entsprechend der vorstehend beschriebenen
Funktion des Signaltreiberteils 6.
Tabelle 3
Wie es aus der Tabelle 3 erkennbar ist, wird die Bezugsspan
nung Vref an die Signalübertragungsleitung 2 angelegt, wenn
weder im ersten noch im zweiten Signal Si(1) und Si(2) ein
Übergang vorliegt, in welchem Fall die Schalteinrichtung
leitend ist und der erste bis dritte Treibertransistor MN1,
MP1 und MN2 gesperrt sind. Wenn nur im zweiten Signal Si(2)
ein Signalübergang auftritt, in welchem Fall die Schaltein
richtung 8 gesperrt ist und nur der dritte Treibertransistor
MN2 leitet, werden Dreiecksimpulse, die geringfügig kleiner
als die Bezugsspannung Vref sind und den in Fig. 9 darge
stellten Signalverlauf sig_c aufweisen, an die Signalüber
tragungsleitung 2 gegeben. Wenn nur im ersten Signal Si(1)
ein Signalübergang vorliegt, in welchem Fall die Schaltein
richtung 8 gesperrt ist und nur der zweite Treibertransistor
MP1 leitet, werden Dreiecksimpulse über der Bezugsspannung
Vref, die den in Fig. 9 dargestellten Signalverlauf sig_b
aufweisen, auf die Signalübertragungsleitung 2 gegeben. Wenn
sowohl das erste als auch das zweite Signal Si(1) und Si(2)
einen Signalübergang aufweisen, in welchem Fall die Schalt
einrichtung 8 gesperrt ist und nur der erste und dritte
Treibertransistor MN1 und MN2 leitend sind, werden Dreiecks
impulse, die viel niedriger als die Bezugsspannung Vref
sind, mit dem in Fig. 9 dargestellten Signalverlauf sig_a,
auf die Signalübertragungsleitung 2 gegeben.
Wie es für diese Treiberschaltung erkennbar ist, die zwei
Signale, wie sie über zwei interne Signalübertragungsleitun
gen in einem Funktionsblock einer integrierten Schaltung ge
liefert werden, über eine Signalübertragungsleitung über
trägt, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 7-9 erläutert,
können die mehreren Signale mit verschiedenen Signalpegeln
über die eine Signalübertragungsleitung übertragen werden,
wenn die mehreren über mehrere Signalleitungen empfangenen
Signale hinsichtlich aller möglichen Signalübergangskombina
tionen codiert werden.
Da bei der Erfindung, wie durch Fig. 10 veranschaulicht, der
Signalübergang-Erkennungsteil einen Übergang in einem Signal
(Si, wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt) als mo
mentanen Impuls P1 erfaßt, und ein Signal sig unter Verwen
dung dieses Impulses überträgt, kommt das Signal in normalem
Zustand zurück. Daher kann die Schwingungsbreite des Signals
unter die Hälfte derjenigen bei einer bekannten Treiber
schaltung verringert werden, mit einer Verringerung der
Zeitperiode, die dazu erforderlich ist, daß das Signal an
steigt und abfällt, was die Anwendung bei einer schnellen
Schaltung ermöglicht. Außerdem erleichtert die Übertragung
eines Signals Si in Form eines Impulses mit einer Breite,
die kleiner als das 0,5fache der Frequenz des Signals auf
Grundlage der erfaßten Übergangszustände des Signals ist,
eine deutliche Verringerung des Energieverbrauchs im Ver
gleich mit einem Signalübertragungsverfahren, bei dem der
Signalpegel zwischen einer Treiberspannung Vdd und Masse ge
ändert wird.
Bei der Erfindung werden Signale dadurch übertragen, daß
eine Signalübertragungsleitung 2 auf eine Bezugsspannung
Vref (ungefähr 1/2 der Systemversorgungsspannung Vdd) vorge
laden wird, mittels des Signalübergang-Erkennungsteils Im
pulse erzeugt werden, wenn in den Signalen Si(1)-Si(N)
Übergänge auftreten, und Signale mit geringer Breite auf die
Signalübertragungsleitung 2 gegeben werden. Dies kann da
durch möglich gemacht werden, daß der Vorladepfad und der
Entladepfad angeschlossen und abgetrennt werden. Jedoch kann
das Signal in der Empfangsschaltung bei einer langen Signal
übertragungsleitung nicht durch einen Differenzverstärker
erfaßt werden, da Energie bei der Erfindung nur momentan
geliefert wird, was zu starker Signalschwächung in der Si
gnalübertragungsleitung führt. In diesem Fall wird die Dauer
der im Signalübergang-Erkennungsteil erzeugten Impulse ab
hängig von der Signalübertragungsleitung eingestellt.
Bei der erfindungsgemäßen Treiberschaltung 1 wird die Be
zugsspannung Vref unter Verwendung eines Übertragungstors
als Schalteinrichtung 8 auf die Signalübertragungsleitung 2
gegeben oder von ihr abgetrennt. Wenn in keinem der Signale
Si(1)-Si(N) ein Signalübergang vorliegt, befinden sich die
Signalerkennungssignale d(1)-d(N) vom Signalübergang-Erken
nungsteil 4 z. B. auf dem Logikwert 0, und das Schaltsteuer
signal chvdd vom Steuerschaltungsteil 5 befindet sich z. B.
auf dem Logikwert 1, um die Signalübertragungsleitung 2
durch die Schalteinrichtung 8 auf die Bezugsspannung Vref zu
klemmen. Im Gegensatz hierzu befinden sich, wenn in den Si
gnalen Si(1)-Si(N) Signalübergänge auftreten, die Signal
erkennungssignale d(1)-d(N) vom Signalübergang-Erkennungs
teil 4 z. B. auf dem Logikwert 1, wie der in Fig. 10 darge
stellte Impuls P1, und das Schaltsteuersignal chvdd vom
Steuerschaltungsteil 5 befindet sich z. B. auf dem Logikwert
0, und das Signal wird vom Signaltreiberteil 6 für eine
Zeitperiode, die der Übergangszeitperiode TDTD der Signale
Si(1)-Si(N) entspricht, geliefert, was es ermöglicht, die
Signalübertragungsleitung 2 momentan auf ein Signal hin zu
laden oder zu entladen, das einen Impuls vom Signaltreiber
teil 6 bildet (Fig. 10 veranschaulicht einen Signalimpuls
sig zu einem übertragenen Datenwert, wie von der Signalüber
tragungsleitung auf einen Entladevorgang derselben hin emp
fangen). Die Form und die Spitzenspannung (Va, Vb und Vc in
Fig. 9) des an die Signalübertragungsleitung 2 angelegten
Signalimpulses sig hängen von der Anlegedauer, d. h. TDTD,
und der Größe der Treibertransistoren im Signaltreiberteil 6
ab. Nach Verstreichen einer Zeit bis zu TDTD wird die Be
zugsspannung Vref über die Schalteinrichtung 8 geliefert,
bis der Pegel der Signalübertragungsleitung 2 stabilisiert
ist. Die Schlußzeitperiode des in Fig. 10 dargestellten
Signalimpulses sig hängt von der Größe des Übertragungstors
als Schalteinrichtung und dem Stromliefervermögen des Be
zugsspannung-Erzeugungsteils ab, der die Bezugsspannung Vref
erzeugt.
Fig. 11 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Emp
fangsschaltung, die der in Fig. 7 dargestellten Treiber
schaltung entspricht, die dazu dient, zwei Signale zu emp
fangen. Im Signalvergleichsteil 11 wird über die Signalüber
tragungsleitung 2 das Signal sig empfangen. Der Signalver
gleichsteil 11 erfaßt einen Impuls des Signals unter Ver
wendung dreier Vergleichspfade für das Signal sig. Ein ers
ter Vergleichspfad verfügt über zwei Inverter INV1 und INV2,
ein zweiter Vergleichspfad verfügt über einen Differenzver
stärker D_AMP und zwei Inverter INV3 und INV4, und ein drit
ter Vergleichspfad verfügt über einen Differenzverstärker
D_AMP und einen Inverter INV5. Die Differenzverstärker er
halten an einem ihrer Eingänge die Bezugsspannung. Der logi
sche Schwellenwert des Inverters INV1 im ersten Vergleichs
pfad ist auf einen Wert über Va, wie in Fig. 9 dargestellt,
eingestellt, jedoch unter Vb. Der Inverter INV1 liefert,
wenn er über die Signalübertragungsleitung 2 ein Signal emp
fängt, das viel niedriger als die Bezugsspannung Vref ist,
wie das in Fig. 9 dargestellte Signal sig_a, im ersten Ver
gleichspfad einen Logikwert 1, um den invertierten Logikwert
0 als Ausgangssignal k(2) über den Inverter INV2 an den Si
gnalsteuerteil 12 zu geben. Bei Empfang der Signale sig_b
und sig_c wird, da der Inverter INV1 im ersten Vergleichs
pfad den Logikwert 0 liefert, der Logikwert 1 als Ausgangs
signal k(2) an den Signalsteuerteil 12 geliefert. Der logi
sche Schwellenwert des Inverters INV3 im zweiten Vergleichs
pfad ist auf einen niedrigen Wert eingestellt. Im zweiten
Vergleichspfad liefert der Inverter INV3 bei Empfang der Si
gnale sig_a und sig_c, wie in Fig. 9 dargestellt, über die
Signalübertragungsleitung 2 den Logikwert 1, wenn das Aus
gangssignal des Differenzverstärkers D_AMP auf den niedrigen
Pegel fällt, um über den Inverter INV4 den invertierten Lo
gikwert 0 als Ausgangssignal k(3) an den Signalsteuerteil 12
zu geben. Andererseits liefert der Inverter INV3 bei Empfang
des Signals sig_b im zweiten Vergleichspfad den Logikwert 0,
wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers D_AMP auf
den hohen Pegel steigt, um über den Inverter INV4 den inver
tierten Logikwert 1 als Ausgangssignal k(3) an den Signal
steuerteil 12 zu geben. Die logische Schwellenspannung des
Inverters INV5 im dritten Vergleichspfad ist auf einen hohen
Wert eingestellt. Im dritten Vergleichspfad liefert der In
verter INV5 bei Empfang der Signale sig_a und sig_c, wie in
Fig. 9 dargestellt, über die Signalübertragungsleitung 2 den
Logikwert 1 als Ausgangssignal k(3) an den Signalsteuerteil
12, wenn das Ausgangssignal des Differenzverstärkers D_AMP
auf niedrigen Pegel fällt, und andererseits liefert der In
verter INV5 bei Empfang des Signals sig_b den Logikwert 0
als Ausgangssignal k(3) an den Signalsteuerteil 12, wenn das
Ausgangssignal des Differenzverstärkers D_AMP auf hohen Pe
gel steigt.
So kann der Signalvergleichsteil über die drei Vergleichs
pfade auf einfache Weise den Zustand eines Signals bestim
men, was in der folgenden Tabelle 4 zusammengefaßt ist.
Tabelle 4
Der Signalsteuerteil 12 empfängt die Signale k(1), k(2) und
k(3) vom Signalvergleichsteil 11 und unterzieht sie einer
Logikoperation, um Signalübergänge (Logikzustände, die iden
tisch mit denen von der Signalübergangsdetektoren DTD gelie
ferten Signale sind), der von der Treiberschaltung 1 empfan
genen Signale Si(1) und Si(2) zu decodieren. D. h., daß,
gemäß der Tabelle 4, das Signal sig_a in Fig. 9 ein Signal
ist, das erzeugt wird, wenn in beiden Signalen Si(1) und
Si(2) ein Signalübergang vorliegt, was bewirkt, daß beide
Signale von den Signalübergangsdetektoren DTD1 und DTD2 den
Logikwert 1 einnehmen; das Signal sig_b in Fig. 9 ein Signal
ist, wie es erzeugt wird, wenn nur im Signal Si(1) ein Si
gnalübergang vorliegt, was bewirkt, daß nur das Signal vom
Signalübergangsdetektor DTD1 den Logikwert 1 hat, und das
Signal sig_c in Fig. 9 ein Signal ist, das erzeugt wird,
wenn nur das Signal Si(2) einen Signalübergang aufweist, was
bewirkt, daß nur das Signal vom Signalübergangsdetektor
DTD2 den Logikwert 1 hat. Diese ausgegebenen Logikzustände
km(1) und km(2) des Signalsteuerteils 12 sind dergestalt,
wie es in der Tabelle 4 angegeben ist. Ein beispielhafter
Signalsteuerteil 12, durch den ein derartiges logisches Aus
gangssignal mittels zweier NAND-Gatter erzeugt werden kann,
ist in Fig. 12 dargestellt.
Der Signalabsende-Schaltungsteil 13 kann zwei Signalein
stell- und -absendestufen enthalten, wie in Fig. 6 darge
stellt, und zwar jeweils zum Empfangen eines Signals km(1)
und km(2) vom Signalsteuerteil 12, und zum Wiederherstellen
der von der Treiberschaltung 1 empfangenen Signale Si(1) und
Si(2), wobei das Signal km(N) so beschaffen ist, daß es als
Taktsignal an das D-Flip-Flop 17 geliefert wird, durch die
Inverter 14 und 15 verzögert wird, einer Exklusiv-ODER-Ver
knüpfung mit dem Signal vom D-Flip-Flop 17 unterzogen wird
und als Datensignal für das D-Flip-Flop 17 an dieses gelie
fert wird, wobei dieses D-Flip-Flop 17 so ausgebildet ist,
daß es den empfangenen Datenwert bei der fallenden Flanke
des als Taktsignal empfangenen Signals km(N) einspeichert.
Wenn z. B. das D-Flip-Flop 17 in einem Zustand, in dem es
ein Signal vom Logikwert 0 liefert, einen Impuls vom logi
schen Pegel 1 als Signal km empfängt, verzögern die Inverter
14 und 15 den Logikwert 1, und das Signal km fällt auf den
Logikwert 0, während der am D-Flip-Flop empfangene Datenwert
den Logikwert 1 hat, was bewirkt, daß das D-Flip-Flop 17
den Logikwert 1 einspeichert. Danach speichert das D-Flip-Flop
den Logikwert 0 ein, wenn ein Impuls vom Logikwert 1
als Signal km empfangen wird, wobei das Signal km in einem
Zustand auf den Logikwert 0 fällt, in dem ein an das D-Flip-Flop
gelieferter Datenwert den Logikwert 0 hat. Daher kippt
jede der Signaleinstell- und Absendestufen im Signalabsen
deteil 13 den Ausgangszustand auf den Impuls des Signals
km(1) und km(2) vom Signalsteuerteil 2 hin und her. Wenn die
Impulse der Signale km(1) und km(2) vom Signalsteuerteil 12
identisch mit den erfaßten Signalverläufen vom Signalüber
gang-Erfassungsteil 4 sind, gibt die Signalabsendestufe 13
Signale aus, die identisch mit den von der Treiberschaltung 1
empfangenen Signalen Si(1) und Si(2) sind.
Fig. 13 veranschaulicht die zeitliche Lage von Signalen in
verschiedenen Teilen der Treiberschaltung und der Empfangs
schaltung zum Senden und Empfangen zweier Signale über eine
Signalübertragungsleitung, wie oben erläutert. Die Signale
Si(1) und Si(2) sind von der Treiberschaltung 1 empfangene
Signale, und d(1) und d(2) sind Signale vom Signalübergang-Er
kennungsteil 4. Sig ist ein in der Treiberschaltung co
diertes Signal, das über die Übertragungsleitung übertragen
wird, und km(1) und km(2) sind im Signalsteuerteil 12 in der
Empfangsschaltung decodierte Signale, die Signalverläufe
aufweisen, die identisch mit denen der Signale sind, wie sie
vom Signalübergang-Erkennungsteil 4 in der Treiberschaltung
geliefert werden. So(1) und So(2) sind Signale vom Signalab
sende-Schaltungsteil 13 mit wiederhergestellten Signalver
läufen, die identisch mit denen der von der Treiberschaltung
empfangenen Signale Si(1) und Si(2) sind.
Der Signaltreiberteil 6 in der Treiberschaltung 1, wie in
Verbindung mit Fig. 7 erläutert, kann ein System aufweisen,
wie es in Fig. 14 dargestellt ist. In diesem Fall wird das
Signal sig_a', wie in Fig. 15 dargestellt, auf der Signal
übertragungsleitung geliefert, wenn in beiden Signalen Si(1)
und Si(2) ein Signalübergang vorliegt, sig_b' wird auf der
Signalübertragungsleitung geliefert, wenn nur das Signal
Si(1) einen Signalübergang zeigt; und sig_c' wird auf der
Signalübertragungsleitung geliefert, wenn nur das Signal
Si(2) einen Signalübergang aufweist. In Fig. 16 ist ein Sys
tem des Steuerschaltungsteils zum Liefern derartiger Signale
dargestellt. Die Signalzuordnung in diesem Fall ist durch
die folgende Tabelle 5 veranschaulicht.
Tabelle 5
Der Signalvergleichsteil 11 in der Empfangsschaltung 3 kann
ein System aufweisen, wie es in Fig. 17 dargestellt ist, um
die in Fig. 15 dargestellten Signale zu verarbeiten, wobei
der Unterschied gegenüber dem in Fig. 11 dargestellten Si
gnalvergleichsteil darin liegt, daß der erste Vergleichs
pfad nur mit einem Inverter INV1' versehen ist, dessen logi
sche Schwellenspannung sehr viel höher als Vc' und niedriger
als Va', wie in Fig. 15 dargestellt, eingestellt ist. Die
Signalzuordnung in diesem Fall ist durch die folgende Tabel
le 6 veranschaulicht.
Tabelle 6
Obwohl die Erfindung für den Fall erläutert wurde, daß je
der der Signalübergangsdetektoren DTD im Signalübergang-Er
kennungsteil beim obengenannten Ausführungsbeispiel einen
Impuls vom Logikwert 1 erzeugt, wenn ein Signalübergang er
kannt wird, kann statt dessen der Logikwert 0 erzeugt wer
den. Wenn dies auf die in den Fig. 7 und 14 dargestellte
Treiberschaltung angewandt wird, wobei nur das System des
Steuerschaltungsteils geändert wird, ergibt sich ein Schalt
bild für den Steuerschaltungsteil, bei Anwendung auf Fig.
14, wie es in Fig. 18 dargestellt ist. Die Signalzuordnung
im Fall der Verwendung des in Fig. 18 dargestellten Systems
ist durch die folgende Tabelle 7 veranschaulicht.
Tabelle 7
Zu diesem Zweck werden Signale, die mit den in Fig. 1 darge
stellten Impulsen identisch sind, an die Signalübertragungs
leitung gegeben, und die Empfangsschaltung kann mit einem
Signalvergleichsteil und einem Signalsteuerteil versehen
sein, wie in Fig. 17 dargestellt. Die Signallogik in der
Empfangsschaltung ist identisch mit der in der Tabelle 4
dargestellten.
Wie erläutert, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung das
Schaltungsdesign im Vergleich mit einer bekannten Logik
schaltung mit mehreren Logikwerten dadurch vereinfachen,
daß nur eine Treiberschaltung und eine Empfangsschaltung
verbessert werden, die eine Verbindung zwischen Funktions
blöcken in einer integrierten Schaltung herstellen. Die
durch die Verbesserung der Signalsende- und Empfangsvorrich
tung erleichterte Verringerung an Signalübertragungsleitun
gen, was nur mit einer geringfügigen Vergrößerung der Fläche
integrierter Schaltungen einhergeht, erlaubt eine Verringe
rung der Gesamtfläche der integrierten Schaltungen. Die Ver
ringerung der Leiterbahnschichten im Vergleich mit bekannten
Leiterbahnschichten für mehrere Logikwert ist ein Verfahren
zum Erzielen hoher Packungsdichte von Bauelementen und zur
Vereinfachung des Herstellprozesses.
Die kleinere Schwingungsbreite eines Übertragungssignals mit
kürzeren Anstiegs- und Abfallperioden des Signals ermöglicht
die Anwendung bei einer mit hoher Geschwindigkeit arbeiten
den Schaltung. Die Übertragung von Signalen mit Dreiecksim
pulsen mit kleiner Bandbreite auf Grundlage erkannter Über
gangszustände von Signalen kann den Energieverbrauch im Ver
gleich bei bekannter Signalübertragung, bei der Energie kon
tinuierlich zugeführt wird, deutlich verringern.
Claims (20)
1. Signalsende- und Empfangsvorrichtung für ein Leiter
bahnsystem in einem Bauteil mit mehreren Logikwerten, wobei
das Leiterbahnsystem dazu dient, Daten zwischen mehreren
Funktionsblöcken in einer integrierten Schaltung zu übertra
gen, gekennzeichnet durch:
- - eine einzelne Signalübertragungsleitung (2), die zwischen die Funktionsblöcke eingesetzt ist, um Signale zu übertra gen;
- - eine Treiberschaltung (1) zum Empfangen von Signalen von den Funktionsblöcken über mehrere interne Signalleitungen, zum Umsetzen von Kombinationen von Übergängen der Signale in codierte Signale und zum Ausgeben des codierten Signals auf die Signalübertragungsleitung; und
- - eine Empfangsschaltung (3) zum Empfangen der von der Trei berschaltung über die Signalübertragungsleitung übertragenen codierten Signale, zum Decodieren der codierten Signale in die mehreren ursprünglichen Signale und zum Liefern der ur sprünglichen mehreren Signale an mehrere andere Funktions blöcke über mehrere interne Signalleitungen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treiberschaltung (1) folgendes aufweist:
- - eine Signalübergang-Erkennungseinrichtung (4) zum Erkennen von Übergängen in den mehreren Signalen;
- - eine Steuerschaltungseinrichtung (5) zum Erzeugen eines Schaltsteuersignals und von Treibersteuersignalen auf Erken nungssignale vom Signalübergangs-Erkennungsteil hin;
- - eine Signaltreibereinrichtung (6) zum Betreiben der Signa le in solcher Weise, daß auf der Signalübertragungsleitung (2) auf die Treibersteuersignale von der Steuerschaltungs einrichtung hin mehrere verschiedene Signalpegel auftreten;
- - eine Bezugsspannung-Erzeugungseinrichtung (7) zum Liefern einer Bezugsspannung an die Signalübertragungsleitung und
- - eine Schalteinrichtung (8) zum Anlegen der von der Bezugs spannung-Erzeugungseinrichtung gelieferten Bezugsspannung an die Signalübertragungsleitung, oder zum Abtrennen dieser Be zugsspannung, auf das Schaltsteuersignal von der Steuer schaltungseinrichtung hin.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalübergang-Erkennungseinrichtung (4) mehrere
Signalübergangsdetektoren (DTD) entsprechend den mehreren
internen Signalleitungen aufweist, wobei jeder der Signal
übergangsdetektoren eine Verzögerungsstufe (9) zum Verzögern
des Signals und ein Exklusiv-ODER-Gatter (10) aufweist, das
das Signal und das in der Verzögerungsstufe verzögerte Si
gnal einer Exklusiv-ODER-Verknüpfung unterzieht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signaltreibereinrichtung (6) 2N-1 Signaltreiberele
mente entsprechend den über N interne Signalleitungen emp
fangenen N Signalen aufweist, von denen jedes entweder zwi
schen die Signalübertragungsleitung und die Treiberspan
nungsquelle oder zwischen die Signalübertragungsleitung und
Masse geschaltet ist, um auf das Treibersteuersignal hin
einen Ladestrom an die Signalübertragungsleitung zu liefern
oder einen Entladestrom von ihr abzuziehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltsteuersignal von der Steuerschaltungseinrich
tung (5) dann einen ersten Logikwert aufweist, wenn eines
der mehreren Signale keinen Signalübergang aufweist, was
sich als Ergebnis der Signalübergangserfassung in der Si
gnalübergang-Erkennungseinrichtung ergibt, und es sich dann
auf einem zweiten Logikwert, der der zum ersten Logikwert
umgekehrte Logikwert ist, befindet, wenn eines der mehreren
Signale einen Signalübergang aufweist, was sich als Ergebnis
der Signalübergangserfassung in der Signalübergang-Erken
nungseinrichtung ergibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Treibersteuersignale von der Steuerschaltungsein
richtung solche Signale sind, die für die mehreren verschie
denen Signalpegel auf der Übertragungsleitung (2) sorgen,
was durch Laden oder Entladen der 2N-1 Signaltreiberelemente
entsprechend den Logikkombinationen der Erkennungssignale
vom Signalübergang-Erkennungsteil erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalübertragungsleitung (2) mehrere Impulssignale
mit verschiedenen Pegeln über oder unter der Bezugsspannung
von der Bezugsspannung-Erzeugungseinrichtung (7) überträgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Impulssignal ein Dreiecksimpulssignal ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Empfangsschaltung (3) folgen
des aufweist:
- - eine Signalvergleichseinrichtung (11) zum Vergleichen von Signalpegeln im über die Signalübertragungsleitung (2) über tragenen Signal mit einem voreingestellten Wert;
- - eine Signalsteuereinrichtung (12) zum Empfangen von Ver gleichssignalen von der Signalvergleichseinrichtung und zum Ausführen einer logischen Verknüpfung, um Signalübergänge in den mehreren von der Treiberschaltung empfangenen Signale zu decodieren; und
- - eine Signalabsendeeinrichtung (13) zum Empfangen eines in der Signalsteuereinrichtung decodierten Signals und zum Wie derherstellen der mehreren ursprünglichen, von der Treiber schaltung empfangenen Signale.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalvergleichseinrichtung (COM) mehrere Ver
gleichspfade aufweist, um das Signal von der Signalübertra
gungsleitung (2) mit verschiedenen logischen Schwellenwerten
zu vergleichen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalabsendeeinrichtung (13) Signaleinstell- und
-absendestufen (SETF) aufweist, die den Decodiersignalen von
der Signalsteuereinrichtung (12) hinsichtlich der Anzahl
entsprechen und jeweils ein asynchrones, flankengetriggertes
T-Flip-Flop aufweisen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das T-Flip-Flop folgendes aufweist:
- - eine Verzögerungseinrichtung (14, 15) zum Verzögern eines Decodiersignals von der Signalsteuereinrichtung (12);
- - eine Logikoperationseinrichtung (16) zum Empfangen des durch die Verzögerungseinrichtung verzögerten Signals sowie eines rückgeführten Signals von einer Signallatcheinrichtung in einer späteren Stufe, um diese Signale einer Exklusiv-ODER-Verknüpfung zu unterziehen; und
- - die genannte Signallatcheinrichtung (17) zum Einspeichern des Signals von der Logikoperationseinrichtung als Datensi gnal unter Verwendung des Decodiersignals von der Signal steuereinrichtung.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als mehrere interne Signalleitun
gen zwei Leitungen vorliegen und die Signaltreibereinrich
tung (1) folgendes aufweist:
- - einen ersten Treibertransistor (MN1) mit einem Gate zum Erhalten des ersten Treibersteuersignals von der Steuer schaltungseinrichtung (5), einer geerdeten Source und einem Drain, der mit der Signalübertragungsleitung (2) verbunden ist;
- - einen zweiten Treibertransistor (MP1) mit einem Gate zum Erhalten eines zweiten Treibersteuersignals von der Steuer schaltungseinrichtung, einem mit der Signalübertragungslei tung verbundenen Drain und einer mit der Spannungsquelle verbundenen Source; und
- - einen dritten Treibertransistor (MN2) mit einem Gate zum Erhalten eines dritten Treibersteuersignals, einem mit der Signalübertragungsleitung verbundenen Drain und einer geer deten Source.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerschaltungseinrichtung (5) folgendes aufweist:
- - eine erste Logikschaltung (NOR), um zwei Erkennungssignale vom Erfassungsübergang-Erkennungsteil (4) einer NOR-Verknüp fung zu unterziehen und das Ergebnis als Schaltsteuersignal zu liefern;
- - eine zweite Logikschaltung (NAND1), um die zwei Erken nungssignale einer NAND-Verknüpfung zu unterziehen;
- - eine dritte Logikschaltung (INV6) zum Invertieren des Si gnals von der zweiten Logikschaltung, um das erste Treiber steuersignal zu liefern; und
- - eine vierte Logikschaltung (NAND2), um das Signal von der zweiten Logikschaltung und eines der zwei Erkennungssignale einer NAND-Verknüpfung zu unterziehen, um das Ergebnis als drittes Treibersteuersignal zu liefern;
- - wobei das andere der zwei Erkennungssignale als zweites Treibersteuersignal geliefert wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als interne Signalleitungen zwei Leitungen vorliegen
und die Signalvergleichseinrichtung (11) folgendes aufweist:
- - einen ersten Vergleichspfad mit einem Differenzverstärker zum Vergleichen eines Signals mit einem Bezugssignal, einem Inverter mit niedriger logischer Schwellenspannung und einem anderen Inverter zum Invertieren des Signals vom einen In verter;
- - einen zweiten Vergleichspfad mit einem Inverter mit sehr niedriger logischer Schwellenspannung und einem anderen In verter zum Invertieren des Signals vom einen Inverter; und - einen dritten Vergleichspfad mit einem Differenzverstärker zum Vergleichen eines Signais mit dem Bezugssignal sowie einem Inverter mit sehr hoher logischer Schwellenspannung.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalsteuereinrichtung (12) folgendes aufweist:
- - eine erste Logikschaltung, um Signale vom ersten Ver gleichspfad und vom zweiten Vergleichspfad einer NAND-Ver knüpfung zu unterziehen, um ein erstes Codiersignal zu lie fern; und
- - eine zweite Logikschaltung, um Signale vom zweiten Ver gleichspfad und vom dritten Vergleichspfad einer NAND-Ver knüpfung zu unterziehen, um ein zweites Decodiersignal zu liefern.
17. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als mehrere interne Signalleitungen zwei Leitungen vor
liegen und die Signaltreibereinrichtung (1) folgendes auf
weist:
- - einen ersten Treibertransistor (MN1) mit einem Gate zum Erhalten des dritten Steuersignals von der Steuerschaltungs einrichtung (5), einer geerdeten Source und einem Drain, der mit der Signalübertragungsleitung (2) verbunden ist;
- - einen zweiten Treibertransistor (MP1) mit einem Gate zum Erhalten eines zweiten Treibersteuersignals von der Steuer schaltungseinrichtung, einem mit der Signalübertragungslei tung verbundenen Drain und einer mit der Spannungsquelle verbundenen Source; und
- - einen dritten Treibertransistor (MN2) mit einem Gate zum Erhalten eines dritten Treibersteuersignals von der Steuer schaltungseinrichtung, einem mit der Signalübertragungslei tung verbundenen Drain und einer mit der Spannungsquelle verbundenen Source.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Signalübergangsdetektor (DTD) bei Erkennung eines
Signalübergangs ein Erkennungssignal vom Logikwert 1 liefert
und die Steuerschaltungseinrichtung (5) folgendes aufweist:
- - eine erste Logikschaltung (NOR), um die zwei Erkennungssi gnale von der Signalübergang-Erkennungseinrichtung einem NOR-Vorgang zu unterziehen, um ein Schaltsteuersignal zu liefern;
- - eine zweite Logikschaltung (NAND1), um die zwei Erken nungssignale einer NAND-Verknüpfung zu unterziehen, um ein erstes Treibersteuersignal zu erzeugen;
- - eine dritte Logikschaltung (INV6) zum Invertieren eines der zwei Erkennungssignale, um das Ergebnis als zweites Treibersteuersignal zu liefern; und
- - eine vierte Logikschaltung (NAND2), um das Signal von der dritten Logikschaltung und das andere der zwei Erkennungs signale einer NAND-Verknüpfung zu unterziehen, um das Ergeb nis als drittes Treibersteuersignal zu liefern.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Signalübergangsdetektor (DTD) bei Erkennung eines
Signalübergangs ein Erkennungssignal vom Logikwert 0 liefert
und die Steuerschaltungseinrichtung (5) folgendes aufweist:
- - eine erste Logikschaltung, um zwei Erkennungssignale vom Signalübergang-Erkennungsteil einer NAND-Verknüpfung zu un terziehen, um das Ergebnis als Schaltsteuersignal zu lie fern;
- - eine zweite Logikschaltung, um die zwei Erkennungssignale einer NOR-Verknüpfung zu unterziehen;
- - eine dritte Logikschaltung, um das Signal von der zweiten Logikschaltung zu invertieren, um das Ergebnis als zweites Treibersteuersignal zu liefern; und
- - eine vierte Logikschaltung, um das Signal von der zweiten Logikschaltung und eines der zwei Erkennungssignale einer NOR-Verknüpfung zu unterziehen, um das Ergebnis als erstes Treibersteuersignal zu liefern;
- - wobei das andere der zwei Erkennungssignale als drittes Treibersteuersignal geliefert wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß dann, wenn zwei interne Signalleitungen vorliegen, die
Signalvergleichseinrichtung folgendes aufweist:
- - einen ersten Vergleichspfad mit einem Differenzverstärker zum Vergleichen eines Signals mit der Bezugsspannung sowie einem Inverter mit niedriger logischer Schwellenspannung und einem anderen Inverter zum Invertieren des Signals vom einen Inverter;
- - einen zweiten Vergleichspfad mit einem Inverter mit sehr hohem logischem Schwellenwert und
- - einen dritten Vergleichspfad mit einem Differenzverstärker zum Vergleichen eines Signals mit der Bezugsspannung sowie einem Inverter mit hohem logischem Schwellenwert.
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