JP2007251603A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely remove noise mixed into an input signal in a semiconductor integrated circuit to which the input signal such as a reset signal is input asynchronously with a clock signal from the outside. <P>SOLUTION: The semiconductor integrated circuit is provided with a sampling clock signal generation circuit and a sampling circuit. When the input signal is activated, the sampling clock signal generation circuit generates a sampling clock signal to be used for sampling the input signal. The sampling circuit comprises two or more flip-flops connected subordinately. When the input signal is activated, the sampling circuit samples the input signal at a primary stage synchronizing with the sampling clock signal, and propagates signals obtained by sampling in order. When the input signal is inactivated, the sampling circuit sets the output signal of the flip-flops to be in an inactivated state to generate the input signal to be supplied to an internal circuit on the basis of the output signal of the flip-flop at a final stage. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、MCU(Micro Controller Unit:マイクロ・コントローラ・ユニット)の外部リセット信号、又は、特定の活性化レベルを有する入力信号に混入したノイズを除去するノイズ除去回路を含む半導体集積回路に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit including a noise removal circuit for removing noise mixed in an external reset signal of an MCU (Micro Controller Unit) or an input signal having a specific activation level.

一般に、電子機器においては、電源ラインや信号ラインにノイズが発生し、ノイズの影響によって、電子機器に搭載されている半導体集積回路が誤動作するという問題がある。特に、半導体集積回路のリセット端子にノイズが印加されて半導体集積回路が誤動作すると、内部回路が初期化されてしまうので、電子機器に大きな支障が生じてしまう。   Generally, in an electronic device, there is a problem that noise occurs in a power supply line or a signal line, and a semiconductor integrated circuit mounted in the electronic device malfunctions due to the influence of the noise. In particular, when noise is applied to the reset terminal of the semiconductor integrated circuit and the semiconductor integrated circuit malfunctions, the internal circuit is initialized, which causes a serious problem for the electronic device.

例えば、音声又は映像機器等の電子機器に使用されているMCUには、演算処理を行うCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)と、プログラムやデータを格納するメモリと、外部回路の制御等を行う周辺回路とが搭載されており、電源投入時等に内部回路をリセットするために、外部からリセット信号が入力されるリセット端子が設けられている。   For example, an MCU used in an electronic device such as an audio or video device includes a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing, a memory that stores programs and data, and control of external circuits. And a peripheral terminal for performing a reset, and a reset terminal for inputting a reset signal from the outside is provided in order to reset the internal circuit when the power is turned on.

半導体集積回路の入力端子にノイズが印加され、入力端子が接続されている入出力セルにおいて入力信号の論理レベルが反転しても、内部回路がクロック信号に同期して動作する場合には、内部回路の論理動作によってノイズの影響を排除することも可能であるが、リセット信号や割り込み信号等に対しては、内部回路がクロック信号と非同期に動作するので、そのような信号の論理レベルがノイズによって反転すると、ノイズの影響が内部回路に伝播して半導体集積回路が誤動作してしまうという問題がある。   When noise is applied to the input terminal of a semiconductor integrated circuit and the internal circuit operates in synchronization with the clock signal even if the logic level of the input signal is inverted in the input / output cell to which the input terminal is connected, Although it is possible to eliminate the influence of noise by the logic operation of the circuit, the internal circuit operates asynchronously with the clock signal for reset signals, interrupt signals, etc., so that the logic level of such signals is noise. Is reversed, the influence of noise propagates to the internal circuit, causing the semiconductor integrated circuit to malfunction.

このような問題に対処するために、様々な技術が開発されている。例えば、パルス的ノイズを除去するために、抵抗とコンデンサとによって構成されたアナログフィルタを付加することが行われている。また、リセット信号が正論理の場合には、外部から供給されるリセット信号と、これを遅延させて得られた遅延リセット信号との論理積を求めたり、リセット信号が負論理の場合には、リセット信号と遅延リセット信号との論理和を求めたりすることにより、短期間(1ナノ秒程度)のノイズパルスを除去することができる。しかしながら、パルス幅が大きくなるとノイズを除去できなくなるし、アナログフィルタや遅延回路の面積が大きいのでチップ面積が増加してしまう。   Various techniques have been developed to deal with such problems. For example, in order to remove pulse noise, an analog filter constituted by a resistor and a capacitor is added. Further, when the reset signal is positive logic, the logical product of the reset signal supplied from the outside and the delayed reset signal obtained by delaying the reset signal is obtained, or when the reset signal is negative logic, By obtaining a logical sum of the reset signal and the delayed reset signal, it is possible to remove a noise pulse of a short period (about 1 nanosecond). However, when the pulse width is increased, noise cannot be removed, and the area of the analog filter and the delay circuit is large, so that the chip area is increased.

あるいは、クロック信号を用いてリセット信号や割り込み信号をサンプリングするようにすればノイズを除去することもできるが、半導体集積回路が節電モード等の待機状態にあるときには、クロック信号が停止するのでサンプリングを行うことができない。   Alternatively, if the reset signal or interrupt signal is sampled using the clock signal, noise can be removed. However, when the semiconductor integrated circuit is in a standby state such as a power saving mode, the clock signal is stopped and sampling is performed. I can't do it.

関連する技術として、下記の特許文献1には、ノイズ除去回路のフィルタリング時間をリングオシレータ及び分周回路を用いて変化させることにより、マイクロプロセッサのリセット信号等に印加されるノイズを除去するノイズ除去回路、及び、これを利用したチップリセット信号発生回路が開示されている。   As a related technique, the following Patent Document 1 discloses noise removal that removes noise applied to a reset signal or the like of a microprocessor by changing the filtering time of the noise removal circuit using a ring oscillator and a frequency divider circuit. A circuit and a chip reset signal generation circuit using the circuit are disclosed.

このチップリセット信号発生回路は、リセットバー信号を入力して第1ノードに反転された信号を出力する第1インバータと、第1ノードの信号に含まれたノイズを除去するため、第1ノードから受信された信号を分周させた信号を第2ノードに出力するノイズ除去部と、第1ノードの信号を反転させて出力する第2インバータと、第1ノードの信号と第2ノードの信号とをAND論理演算して出力するANDゲートと、第2インバータの出力信号をセット信号として、ANDゲートの出力信号をリセット信号として入力し、出力端子にチップリセット信号を発生するRSフリップフロップ回路部とを備えている。   The chip reset signal generating circuit includes a first inverter that inputs a reset bar signal and outputs an inverted signal to the first node, and a first node for removing noise included in the first node signal. A noise removing unit that outputs a signal obtained by dividing the received signal to the second node, a second inverter that inverts and outputs the signal of the first node, a signal of the first node, and a signal of the second node; An AND gate that performs an AND logic operation and outputs an output signal of the second inverter as a set signal, an output signal of the AND gate as a reset signal, and an RS flip-flop circuit unit that generates a chip reset signal at an output terminal; It has.

このチップリセット信号発生回路によれば、リセットバー信号に印加されるノイズの期間がフィルタリング時間より小さくなるようにリングオシレータ部及び分周回路部を調節してノイズを除去することにより、ノイズによる誤動作を防止することができる。しかしながら、このチップリセット信号発生回路は、2つの時点におけるリセットバー信号の状態に基づいてチップリセット信号を発生しているに過ぎず、これら2つの時点においてパルスノイズが印加された場合には誤動作する。また、このチップリセット信号発生回路は、ノイズを除去する対象となる入力信号が複数存在する場合には対応していない。
特開2002−314386号公報(第1、4頁、図6)
According to this chip reset signal generation circuit, the malfunction is caused by noise by adjusting the ring oscillator unit and the frequency dividing circuit unit so that the period of the noise applied to the reset bar signal becomes smaller than the filtering time to remove the noise. Can be prevented. However, this chip reset signal generation circuit only generates a chip reset signal based on the state of the reset bar signal at two time points, and malfunctions when pulse noise is applied at these two time points. . In addition, this chip reset signal generation circuit does not support a case where there are a plurality of input signals to be subjected to noise removal.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-314386 (first and fourth pages, FIG. 6)

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、外部からクロック信号と非同期にリセット信号等の入力信号が入力される半導体集積回路において、入力信号に混入したパルスノイズ等のノイズを高精度に除去することが可能で、かつ、複数の入力信号にも対応できるノイズ除去回路を実現することを目的とする。   Therefore, in view of the above points, the present invention removes noise such as pulse noise mixed in an input signal with high accuracy in a semiconductor integrated circuit to which an input signal such as a reset signal is input from the outside asynchronously with a clock signal. An object of the present invention is to realize a noise removal circuit that can cope with a plurality of input signals.

上記課題を解決するため、本発明の1つの観点に係る半導体集積回路は、外部からクロック信号と非同期に入力信号が入力され、該入力信号をバッファして出力する入力回路と、入力回路から出力される入力信号が活性化されているときに、該入力信号をサンプリングするために用いられるサンプリングクロック信号を生成するサンプリングクロック信号生成回路と、従属接続された複数のフリップフロップを含むサンプリング回路であって、入力回路から出力される入力信号が活性化されているときに、サンプリングクロック信号生成回路によって生成されるサンプリングクロック信号に同期して、初段のフリップフロップにおいて該入力信号をサンプリングし、サンプリングによって得られた信号を複数のフリップフロップにおいて順に伝播すると共に、該入力信号が非活性化されたときに、複数のフリップフロップの出力信号を非活性化状態に設定することにより、終段のフリップフロップの出力信号に基づいて、内部回路に供給する入力信号を生成するサンプリング回路とを具備する。   In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to one aspect of the present invention includes an input circuit that inputs an input signal asynchronously with a clock signal from the outside, buffers the input signal, and outputs the input signal. A sampling clock signal generation circuit for generating a sampling clock signal used for sampling the input signal when the input signal to be activated is activated, and a sampling circuit including a plurality of cascade-connected flip-flops. When the input signal output from the input circuit is activated, the input signal is sampled in the flip-flop at the first stage in synchronization with the sampling clock signal generated by the sampling clock signal generation circuit. Obtained signals in turn in multiple flip-flops At the same time, when the input signal is deactivated, the output signals of a plurality of flip-flops are set to the deactivated state, and supplied to the internal circuit based on the output signal of the final flip-flop. A sampling circuit for generating an input signal to be transmitted.

ここで、サンプリング回路が、入力信号が負論理である場合に、入力回路から出力される入力信号と終段のフリップフロップの出力信号との論理和を求めることにより、内部回路に供給する入力信号を生成し、入力信号が正論理である場合に、入力回路から出力される入力信号と終段のフリップフロップの出力信号との論理積を求めることにより、内部回路に供給する入力信号を生成する論理回路をさらに含むようにしても良い。   Here, when the input signal is negative logic, the sampling circuit calculates the logical sum of the input signal output from the input circuit and the output signal of the final stage flip-flop, thereby supplying the input signal to the internal circuit. When the input signal is positive logic, the input signal supplied to the internal circuit is generated by obtaining the logical product of the input signal output from the input circuit and the output signal of the final stage flip-flop. A logic circuit may be further included.

また、サンプリングクロック信号生成回路が、発振動作を行うことにより発振信号を生成するリングオシレータと、リングオシレータによって生成された発振信号を所望の分周比で分周することによりサンプリングクロック信号を生成する分周回路とを含むようにしても良い。   Also, the sampling clock signal generation circuit generates a sampling clock signal by dividing the oscillation signal generated by the ring oscillator that generates an oscillation signal by performing an oscillation operation and the oscillation frequency by a desired division ratio. A frequency divider circuit may be included.

この半導体集積回路は、外部からクロック信号と非同期に複数の入力信号がそれぞれ入力される複数の入力回路と、複数の入力回路からそれぞれ出力される複数の入力信号に基づいて、内部回路に供給する複数の入力信号をそれぞれ生成する複数のサンプリング回路とを具備するようにしても良い。   This semiconductor integrated circuit supplies an internal circuit based on a plurality of input circuits to which a plurality of input signals are respectively input asynchronously with a clock signal and a plurality of input signals respectively output from the plurality of input circuits. A plurality of sampling circuits that respectively generate a plurality of input signals may be provided.

さらに、サンプリング回路が、外部から入力される入力信号が正論理であるか負論理であるかによって異なるレベルを有する活性化レベル切換信号に従って複数のフリップフロップの動作を変更する論理回路をさらに含むようにしても良い。   Furthermore, the sampling circuit further includes a logic circuit that changes the operation of the plurality of flip-flops according to an activation level switching signal having a different level depending on whether an input signal input from the outside is positive logic or negative logic. Also good.

また、この半導体集積回路において、サンプリング回路から内部回路に供給する入力信号が非活性化されたときに、サンプリングクロック信号生成回路の動作を停止させるようにしても良い。   In this semiconductor integrated circuit, the operation of the sampling clock signal generation circuit may be stopped when an input signal supplied from the sampling circuit to the internal circuit is deactivated.

本発明によれば、入力信号が非活性化されたときに、入力信号をサンプリングして伝播する複数のフリップフロップの出力信号を非活性化状態に設定することにより、入力信号に混入したパルスノイズ等のノイズを高精度に除去することが可能で、かつ、複数の入力信号にも対応できるノイズ除去回路を実現することができる。   According to the present invention, when the input signal is deactivated, the pulse noise mixed in the input signal is set by deactivating the output signals of the plurality of flip-flops that sample and propagate the input signal. It is possible to realize a noise removal circuit that can remove noise such as the above with high accuracy and can also handle a plurality of input signals.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の第1〜4の実施形態に係る半導体集積回路の概略構成を示すブロック図である。以下の実施形態においては、本発明をMCU(Micro Controller Unit:マイクロ・コントローラ・ユニット)に適用した例について説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit according to first to fourth embodiments of the present invention. In the following embodiments, an example in which the present invention is applied to an MCU (Micro Controller Unit) will be described.

図1に示すように、MCU100は、複数の入出力セルが形成された入出力セル領域1と、ノイズ除去回路2と、内部領域3とを含む1チップ化されたMCUであって、これらの入出力セルに接続された複数の入出力端子を有している。内部領域3は、演算処理を行うCPU31と、プログラムやデータを格納するメモリが形成されたメモリ領域32と、外部回路の制御等を行う周辺回路が形成された周辺回路領域33とを含んでいる。   As shown in FIG. 1, the MCU 100 is a single chip MCU including an input / output cell region 1 in which a plurality of input / output cells are formed, a noise elimination circuit 2, and an internal region 3. A plurality of input / output terminals connected to the input / output cells; The internal area 3 includes a CPU 31 that performs arithmetic processing, a memory area 32 in which a memory that stores programs and data is formed, and a peripheral circuit area 33 in which peripheral circuits that control external circuits and the like are formed. .

実際のレイアウトにおいては、複数の入出力セルがチップの周辺部に形成され、複数の入出力端子がチップの4辺に沿って配置される。なお、複数の入出力端子及び入出力セルは、入力専用と出力専用とに分けて設けられても良いし、入出力兼用として設けられても良い。以下においては、入力専用の入力端子及び入力セルが設けられている場合について説明する。   In an actual layout, a plurality of input / output cells are formed at the periphery of the chip, and a plurality of input / output terminals are arranged along the four sides of the chip. The plurality of input / output terminals and input / output cells may be provided separately for input only and output only, or may be provided for both input and output. In the following, a case where an input-only input terminal and an input cell are provided will be described.

図2は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路に内蔵されているノイズ除去回路の構成例を示す回路図である。ノイズ除去回路2は、サンプリングクロック信号生成回路20と、サンプリング回路21とを含んでいる。入力端子(パッド)PD1には、外部からクロック信号と非同期にリセット信号等の入力信号が入力される。本実施形態においては、負論理(ローアクティブ)の外部入力信号SIG11が入力端子PD1に入力される場合について説明する。外部入力信号SIG11は、入力セル内に設けられた入力バッファ11を介して、サンプリングクロック信号生成回路20及びサンプリング回路21に入力される。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a noise removal circuit built in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. The noise removal circuit 2 includes a sampling clock signal generation circuit 20 and a sampling circuit 21. An input signal such as a reset signal is input to the input terminal (pad) PD1 from the outside asynchronously with the clock signal. In the present embodiment, a case where a negative logic (low active) external input signal SIG11 is input to the input terminal PD1 will be described. The external input signal SIG11 is input to the sampling clock signal generation circuit 20 and the sampling circuit 21 via the input buffer 11 provided in the input cell.

サンプリングクロック信号生成回路20は、インバータ201と、NAND回路202と、直列接続された複数のバッファ203、204、205、・・・とによって構成される。NAND回路202とバッファ203等とは、リングオシレータを構成しており、外部入力信号SIG11がローレベルに活性化されたときに所定の周波数で発振する。これにより、NAND回路202が、サンプリングクロック信号SCLKを出力する。   The sampling clock signal generation circuit 20 includes an inverter 201, a NAND circuit 202, and a plurality of buffers 203, 204, 205,... Connected in series. The NAND circuit 202, the buffer 203, and the like constitute a ring oscillator and oscillate at a predetermined frequency when the external input signal SIG11 is activated to a low level. As a result, the NAND circuit 202 outputs the sampling clock signal SCLK.

サンプリング回路21は、複数のDフリップフロップ211〜213と、OR回路214とによって構成される。ここでは、3つのフリップフロップを示しているが、フリップフロップの数は2つ以上であれば良く、望ましくは3つ以上とする。バッファ11から出力される外部入力信号SIG11は、フリップフロップ211のデータ入力端子Dと、フリップフロップ211〜213のプリセット端子Pと、OR回路214の一方の入力端子とに入力される。また、NAND回路202から出力されるサンプリングクロック信号SCLKは、フリップフロップ211〜213のクロック信号入力端子に入力される。   The sampling circuit 21 includes a plurality of D flip-flops 211 to 213 and an OR circuit 214. Here, three flip-flops are shown, but the number of flip-flops may be two or more, preferably three or more. The external input signal SIG11 output from the buffer 11 is input to the data input terminal D of the flip-flop 211, the preset terminal P of the flip-flops 211 to 213, and one input terminal of the OR circuit 214. The sampling clock signal SCLK output from the NAND circuit 202 is input to the clock signal input terminals of the flip-flops 211 to 213.

外部入力信号SIG11がハイレベルに非活性化されている間は、フリップフロップ211〜213がプリセットされて、フリップフロップ211〜213の出力はハイレベルとなっている。外部入力信号SIG11がローレベルに活性化されると、サンプリングクロック信号SCLKに含まれている第1のパルスの立上がりエッジに同期して、フリップフロップ211が、外部入力信号SIG11をサンプリングして、その結果をデータQ1としてデータ出力端子Qから出力する。   While the external input signal SIG11 is inactivated to the high level, the flip-flops 211 to 213 are preset, and the outputs of the flip-flops 211 to 213 are at the high level. When the external input signal SIG11 is activated to a low level, the flip-flop 211 samples the external input signal SIG11 in synchronization with the rising edge of the first pulse included in the sampling clock signal SCLK. The result is output from the data output terminal Q as data Q1.

サンプリングクロック信号SCLKに含まれている第2のパルスの立上がりエッジに同期して、フリップフロップ212が、フリップフロップ211から出力されたデータQ1を保持して、その結果をデータQ2としてデータ出力端子Qから出力する。また、フリップフロップ211が、外部入力信号SIG11をサンプリングして、その結果を新たなデータQ1としてデータ出力端子Qから出力する。   In synchronization with the rising edge of the second pulse included in the sampling clock signal SCLK, the flip-flop 212 holds the data Q1 output from the flip-flop 211, and uses the result as data Q2 as the data output terminal Q. Output from. The flip-flop 211 samples the external input signal SIG11 and outputs the result as new data Q1 from the data output terminal Q.

サンプリングクロック信号SCLKに含まれている第3のパルスの立上がりエッジに同期して、フリップフロップ213が、フリップフロップ212から出力されたデータQ2を保持して、その結果をデータQ3としてデータ出力端子Qから出力する。同様に、フリップフロップ212が、フリップフロップ211から出力された新たなデータQ1を保持して、その結果を新たなデータQ2としてデータ出力端子Qから出力する。また、フリップフロップ211が、外部入力信号SIG11をサンプリングして、その結果をさらに新たなデータQ1としてデータ出力端子Qから出力する。   In synchronization with the rising edge of the third pulse included in the sampling clock signal SCLK, the flip-flop 213 holds the data Q2 output from the flip-flop 212, and uses the result as data Q3 for the data output terminal Q. Output from. Similarly, the flip-flop 212 holds new data Q1 output from the flip-flop 211, and outputs the result from the data output terminal Q as new data Q2. The flip-flop 211 samples the external input signal SIG11 and outputs the result as new data Q1 from the data output terminal Q.

ここで、外部入力信号SIG11が継続的にローレベルに活性化されている場合には、データQ1〜Q3がローレベルとなるが、外部入力信号SIG11が一瞬でもハイレベルになると、フリップフロップ211〜213がプリセットされて、データQ1〜Q3がハイレベルとなる。   Here, when the external input signal SIG11 is continuously activated to the low level, the data Q1 to Q3 become the low level, but when the external input signal SIG11 becomes the high level even for a moment, the flip-flops 211 to 213 is preset, and the data Q1 to Q3 become high level.

フリップフロップ213のデータ出力端子Qから出力されるデータQ3は、OR回路214の他方の入力端子に入力される。これにより、OR回路214は、外部入力信号SIG11がローレベルに活性化されていて、かつ、フリップフロップ213から出力されるデータQ3がローレベルであるときに限り、内部入力信号SIG12をローレベルに活性化する。   Data Q 3 output from the data output terminal Q of the flip-flop 213 is input to the other input terminal of the OR circuit 214. Thereby, the OR circuit 214 sets the internal input signal SIG12 to low level only when the external input signal SIG11 is activated to low level and the data Q3 output from the flip-flop 213 is low level. Activate.

次に、図2に示すノイズ除去回路の動作について、図2〜図4を参照しながら説明する。
図3は、外部入力信号が活性化された場合の各信号の波形を示すタイミングチャートである。外部入力信号SIG11は、ハイレベルに非活性化された状態から、所定の期間、ローレベルに活性化される。
Next, the operation of the noise removal circuit shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a timing chart showing the waveform of each signal when the external input signal is activated. The external input signal SIG11 is activated to a low level for a predetermined period from a state deactivated to a high level.

サンプリングクロック信号生成回路20において、外部入力信号SIG11がハイレベルに非活性化されているときに、インバータ201の出力信号がローレベルとなって、NAND回路202の一方の入力端子に入力される。従って、NAND回路202の出力信号は、ハイレベルに固定されて、クロック信号を形成しない。   In the sampling clock signal generation circuit 20, when the external input signal SIG11 is inactivated to high level, the output signal of the inverter 201 becomes low level and is input to one input terminal of the NAND circuit 202. Therefore, the output signal of the NAND circuit 202 is fixed at a high level and does not form a clock signal.

外部入力信号SIG11がローレベルに活性化されると、インバータ201の出力信号がハイレベルとなって、NAND回路202の一方の入力端子に入力される。NAND回路202の出力信号は、バッファ203、204、205、・・・を介して、NAND回路202の他方の入力端子に入力される。従って、NAND回路202の出力信号は、所定の時間間隔で反転を繰り返し、サンプリングクロック信号SCLKを形成する。   When the external input signal SIG11 is activated to a low level, the output signal of the inverter 201 becomes a high level and is input to one input terminal of the NAND circuit 202. The output signal of the NAND circuit 202 is input to the other input terminal of the NAND circuit 202 via the buffers 203, 204, 205,. Accordingly, the output signal of the NAND circuit 202 is repeatedly inverted at a predetermined time interval to form the sampling clock signal SCLK.

その結果、図3に示すように、外部入力信号SIG11がハイレベルに非活性化されているときには、サンプリングクロック信号SCLKが発生せずに、外部入力信号SIG11がローレベルに活性化されているときには、サンプリングクロック信号SCLKが発生する。図3においては、サンプリングクロック信号SCLKの1周期を「T」で表している。外部入力信号SIG11が、再びハイレベルに非活性化されると、サンプリングクロック信号SCLKは停止する。   As a result, as shown in FIG. 3, when the external input signal SIG11 is deactivated to a high level, the sampling clock signal SCLK is not generated, and when the external input signal SIG11 is activated to a low level. A sampling clock signal SCLK is generated. In FIG. 3, one cycle of the sampling clock signal SCLK is represented by “T”. When the external input signal SIG11 is deactivated again to a high level, the sampling clock signal SCLK stops.

サンプリング回路21において、フリップフロップ211が、外部入力信号SIG11を入力し、サンプリングクロック信号SCLKの立上がりエッジに同期してデータQ1の状態をローレベルに変移させる。同様に、フリップフロップ212が、データQ1を入力し、サンプリングクロック信号SCLKの立上がりエッジに同期してデータQ2の状態をローレベルに変移させる。また、フリップフロップ213が、データQ2を入力し、サンプリングクロック信号SCLKの立上がりエッジに同期してデータQ3の状態をローレベルに変移させる。   In the sampling circuit 21, the flip-flop 211 receives the external input signal SIG11 and changes the state of the data Q1 to the low level in synchronization with the rising edge of the sampling clock signal SCLK. Similarly, the flip-flop 212 receives the data Q1, and changes the state of the data Q2 to the low level in synchronization with the rising edge of the sampling clock signal SCLK. The flip-flop 213 receives the data Q2, and changes the state of the data Q3 to a low level in synchronization with the rising edge of the sampling clock signal SCLK.

即ち、図3に示すように、データQ2は、データQ1よりも1クロック周期Tだけ遅れてローレベルに変移する。同様に、データQ3は、データQ2よりも1クロック周期Tだけ遅れてローレベルに変移する。従って、データQ3は、外部入力信号SIG11が活性化された直後のサンプリングクロック信号の立上がりエッジから2クロック周期分だけ遅れてローレベルに変移する。   That is, as shown in FIG. 3, the data Q2 changes to the low level with a delay of one clock cycle T from the data Q1. Similarly, the data Q3 changes to the low level with a delay of one clock period T from the data Q2. Therefore, the data Q3 changes to a low level with a delay of two clock cycles from the rising edge of the sampling clock signal immediately after the external input signal SIG11 is activated.

外部入力信号SIG11が再びハイレベルに非活性化されると、フリップフロップ211〜213のプリセット端子がハイレベルとなるので、フリップフロップ211〜213は、ハイレベルのデータQ1〜Q3を出力する。   When the external input signal SIG11 is deactivated again to the high level, the preset terminals of the flip-flops 211 to 213 are set to the high level, so that the flip-flops 211 to 213 output the high-level data Q1 to Q3.

OR回路214は、外部入力信号SIG11とデータQ3との論理和を内部入力信号SIG12として出力するので、図3に示すように、内部入力信号SIG12は、外部入力信号SIG11が活性化された直後のサンプリングクロック信号の立上がりエッジから2クロック周期分だけ遅れてローレベルに変移し、外部入力信号SIG11が再び非活性化されるとハイレベルに変移する。   Since the OR circuit 214 outputs the logical sum of the external input signal SIG11 and the data Q3 as the internal input signal SIG12, as shown in FIG. 3, the internal input signal SIG12 is immediately after the external input signal SIG11 is activated. When the external input signal SIG11 is deactivated again, it changes to the high level after a delay of two clock cycles from the rising edge of the sampling clock signal.

図4は、外部入力信号に短いパルス幅のパルスノイズが混入した場合の各信号の波形を示すタイミングチャートである。ノイズによって外部入力信号SIG11が短い期間ローレベルに変化すると、NAND回路202は、サンプリングクロック信号SCLKの出力を開始する。   FIG. 4 is a timing chart showing the waveform of each signal when pulse noise having a short pulse width is mixed in the external input signal. When the external input signal SIG11 changes to low level for a short period due to noise, the NAND circuit 202 starts outputting the sampling clock signal SCLK.

フリップフロップ211は、外部入力信号SIG11を入力し、サンプリングクロック信号SCLKの立上がりエッジに同期して、データQ1の状態をローレベルに変移させる。同様に、フリップフロップ212は、データQ1を入力し、サンプリングクロック信号SCLKの立上がりエッジに同期して、データQ2の状態をローレベルに変移させる。   The flip-flop 211 receives the external input signal SIG11, and changes the state of the data Q1 to the low level in synchronization with the rising edge of the sampling clock signal SCLK. Similarly, the flip-flop 212 receives the data Q1, and changes the state of the data Q2 to a low level in synchronization with the rising edge of the sampling clock signal SCLK.

データQ2は、データQ1の変移から1クロック周期Tだけ遅れてローレベルに変移する。その直後、外部入力信号SIG11がハイレベルに変移するので、データQ2はそれと同時にハイレベルに変移し、サンプリングクロック信号SCLKも停止する。その結果、データQ3は、ローレベルに変移せず、ハイレベルを維持する。OR回路214は、外部入力信号SIG11とデータQ3との論理和を内部入力信号SIG12として出力するので、図4に示すように、内部入力信号SIG12もハイレベルを維持する。即ち、外部入力信号SIG11に混入したノイズは、フィルタリングされて、内部領域3(図1)に伝播しない。   The data Q2 changes to the low level with a delay of one clock period T from the change of the data Q1. Immediately thereafter, since the external input signal SIG11 changes to high level, the data Q2 changes to high level at the same time, and the sampling clock signal SCLK also stops. As a result, the data Q3 does not change to the low level and maintains the high level. Since the OR circuit 214 outputs the logical sum of the external input signal SIG11 and the data Q3 as the internal input signal SIG12, the internal input signal SIG12 also maintains a high level as shown in FIG. That is, the noise mixed in the external input signal SIG11 is filtered and does not propagate to the internal region 3 (FIG. 1).

ここで、ノイズをフィルタリングする期間は、サンプリングクロック信号生成回路20における発振周波数と、サンプリング回路21におけるフリップフロップの段数とによって調節することができる。サンプリングクロック信号生成回路20における発振周波数は、直列接続されるバッファの段数によって調節することができる。   Here, the period for filtering noise can be adjusted by the oscillation frequency in the sampling clock signal generation circuit 20 and the number of flip-flops in the sampling circuit 21. The oscillation frequency in the sampling clock signal generation circuit 20 can be adjusted by the number of stages of buffers connected in series.

また、外部入力信号SIG11が非活性化されているときには、サンプリングクロック信号生成回路20が発振を停止するので、余分な消費電流の発生を抑えることができる。なお、外部入力信号SIG11が正論理(ハイアクティブ)の場合であっても、それに合わせて論理回路を変更することにより、本実施形態におけるのと同様の効果を奏するノイズ除去回路を実現することができる。   Further, when the external input signal SIG11 is inactivated, the sampling clock signal generation circuit 20 stops oscillating, so that it is possible to suppress the generation of extra current consumption. Even when the external input signal SIG11 is positive logic (high active), by changing the logic circuit accordingly, it is possible to realize a noise removal circuit that exhibits the same effect as in the present embodiment. it can.

次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路に内蔵されているノイズ除去回路の構成例を示す回路図である。第2の実施形態においては、複数の外部入力信号(例として、3つの外部入力信号SIG11〜SIG31を示す)が、ノイズ除去回路5に入力される。ノイズ除去回路5は、サンプリングクロック信号生成回路50と、複数のサンプリング回路(例として、第1〜第3のサンプリング回路21a〜21cを示す)とを含んでいる。各々のサンプリング回路21a〜21cの構成は、図2に示す第1の実施形態におけるサンプリング回路21と同一である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a noise removal circuit built in a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a plurality of external input signals (for example, three external input signals SIG11 to SIG31 are shown) are input to the noise removal circuit 5. The noise removal circuit 5 includes a sampling clock signal generation circuit 50 and a plurality of sampling circuits (showing first to third sampling circuits 21a to 21c as examples). The configuration of each of the sampling circuits 21a to 21c is the same as that of the sampling circuit 21 in the first embodiment shown in FIG.

複数の外部入力信号SIG11〜SIG31が、入力端子PD1〜PD3及び入力セル内に設けられた入力バッファ11〜13をそれぞれ介して、サンプリングクロック信号生成回路50及び対応するサンプリング回路21a〜21cに入力される。ここで、外部入力信号SIG11は正論理であり、外部入力信号SIG21及びSIG31は負論理であるものとする。   A plurality of external input signals SIG11 to SIG31 are input to the sampling clock signal generation circuit 50 and the corresponding sampling circuits 21a to 21c via the input terminals PD1 to PD3 and the input buffers 11 to 13 provided in the input cells, respectively. The Here, it is assumed that the external input signal SIG11 is positive logic, and the external input signals SIG21 and SIG31 are negative logic.

サンプリングクロック信号生成回路50は、負論理の外部入力信号を反転するためのインバータ501及び502と、3入力のOR回路503と、NAND回路202と、バッファ203、204、205、・・・と、分周回路504とによって構成されている。NAND回路202とバッファ203等とは、図2に示すサンプリングクロック信号生成回路20におけるのと同様に、リングオシレータを構成している。   The sampling clock signal generation circuit 50 includes inverters 501 and 502 for inverting a negative logic external input signal, a three-input OR circuit 503, a NAND circuit 202, buffers 203, 204, 205,. And a frequency dividing circuit 504. The NAND circuit 202, the buffer 203, and the like constitute a ring oscillator as in the sampling clock signal generation circuit 20 shown in FIG.

OR回路503は、いずれかの外部入力信号が活性化されているときに、サンプリングクロックイネーブル信号EBLをハイレベルに活性化する。サンプリングクロックイネーブル信号EBLが活性化されると、NAND回路202とバッファ203等とによって構成されるリングオシレータが発振動作を開始する。   The OR circuit 503 activates the sampling clock enable signal EBL to a high level when any external input signal is activated. When the sampling clock enable signal EBL is activated, the ring oscillator constituted by the NAND circuit 202, the buffer 203, and the like starts an oscillation operation.

リングオシレータから出力される発振信号は分周回路504に供給され、分周回路504は、発振信号を分周してサンプリングクロック信号SCLKを生成する。なお、いずれの外部入力信号も活性化されていないときに分周回路504を初期化するために、サンプリングクロックイネーブル信号EBLを分周回路504のリセット端子(負論理)に供給する構成としても良い。   The oscillation signal output from the ring oscillator is supplied to the frequency dividing circuit 504, and the frequency dividing circuit 504 divides the oscillation signal to generate the sampling clock signal SCLK. Note that the configuration may be such that the sampling clock enable signal EBL is supplied to the reset terminal (negative logic) of the frequency dividing circuit 504 in order to initialize the frequency dividing circuit 504 when any external input signal is not activated. .

一般に、遅延時間を有する複数のゲートによって構成されるリングオシレータにおいて、発振周波数を小さくして発振信号の周期を大きくするためには、ゲート数を増加させることが行われるが、反面、回路規模が大きくなってしまうという問題がある。そこで、第2の実施形態においては、リングオシレータの後段に分周回路504を配置することにより、回路規模をあまり大きくせずに、大きい周期を有するサンプリングクロック信号を得るようにしている。   Generally, in a ring oscillator composed of a plurality of gates having a delay time, in order to reduce the oscillation frequency and increase the period of the oscillation signal, the number of gates is increased. There is a problem that it gets bigger. Therefore, in the second embodiment, by arranging the frequency dividing circuit 504 at the subsequent stage of the ring oscillator, a sampling clock signal having a large cycle is obtained without increasing the circuit scale.

分周回路504から出力されるサンプリングクロック信号SCLKは、第1〜3のサンプリング回路21a〜21cに供給される。第1〜3のサンプリング回路21a〜21cは、第1の実施形態において説明したのと同様に、それぞれの外部入力信号SIG11〜SIG31に混入しているノイズを所定の期間においてフィルタリングして、第1〜第3の内部入力信号SIG12〜SIG32をそれぞれ出力する。   The sampling clock signal SCLK output from the frequency dividing circuit 504 is supplied to the first to third sampling circuits 21a to 21c. As described in the first embodiment, the first to third sampling circuits 21a to 21c filter the noise mixed in the external input signals SIG11 to SIG31 in a predetermined period, and perform the first operation. To output third internal input signals SIG12 to SIG32.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図6は、本発明の第3の実施形態に係る半導体集積回路に内蔵されているノイズ除去回路の構成例を示す回路図である。第3の実施形態においては、外部入力信号が正論理である場合にも負論理である場合にも対応できるようにしている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a noise removal circuit built in a semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the case where the external input signal is positive logic or negative logic can be handled.

ノイズ除去回路6は、サンプリングクロック信号生成回路60と、サンプリング回路61とを含んでいる。外部入力信号SIG41が、入力端子PD1及び入力セル内に設けられた入力バッファ11を介して、サンプリングクロック信号生成回路60及びサンプリング回路61に入力される。   The noise removal circuit 6 includes a sampling clock signal generation circuit 60 and a sampling circuit 61. The external input signal SIG41 is input to the sampling clock signal generation circuit 60 and the sampling circuit 61 via the input terminal PD1 and the input buffer 11 provided in the input cell.

また、活性化レベル切換信号ACTが、サンプリングクロック信号生成回路60及びサンプリング回路61に入力される。活性化レベル切換信号ACTは、外部入力信号SIG41が非活性化されているときのレベルを表しており、外部入力信号SIG41が正論理(ハイアクティブ)の場合にはローレベルとなり、外部入力信号SIG41が負論理(ローアクティブ)の場合にはハイレベルとなる。   The activation level switching signal ACT is input to the sampling clock signal generation circuit 60 and the sampling circuit 61. The activation level switching signal ACT represents the level when the external input signal SIG41 is inactivated. When the external input signal SIG41 is positive logic (high active), the activation level switching signal ACT becomes low level, and the external input signal SIG41. When is negative logic (low active), it becomes high level.

サンプリングクロック信号生成回路60において、入力バッファ11から出力される外部入力信号SIG41が、排他的論理和(EOR)回路601の一方の入力端子に入力され、活性化レベル切換信号ACTが、EOR回路601の他方の入力端子に入力されている。EOR回路601は、外部入力信号SIG41が活性化されたときに、サンプリングクロックイネーブル信号EBLをハイレベルに活性化する。サンプリングクロック信号生成回路60の他の構成は、図5に示す第2の実施形態と同一である。   In the sampling clock signal generation circuit 60, the external input signal SIG41 output from the input buffer 11 is input to one input terminal of an exclusive OR (EOR) circuit 601, and the activation level switching signal ACT is input to the EOR circuit 601. Is input to the other input terminal. The EOR circuit 601 activates the sampling clock enable signal EBL to a high level when the external input signal SIG41 is activated. The other configuration of the sampling clock signal generation circuit 60 is the same as that of the second embodiment shown in FIG.

サンプリング回路61は、NAND回路611と、OR回路612と、Dフリップフロップ613及び614と、AND回路615と、NAND回路616とを含んでいる。AND回路615は、2つの非反転入力端子と1つの反転入力端子とを有しており、NAND回路616は、2つの反転入力端子と1つの非反転論理出力端子とを有している。   The sampling circuit 61 includes a NAND circuit 611, an OR circuit 612, D flip-flops 613 and 614, an AND circuit 615, and a NAND circuit 616. The AND circuit 615 has two non-inverting input terminals and one inverting input terminal, and the NAND circuit 616 has two inverting input terminals and one non-inverting logic output terminal.

外部入力信号SIG41は、バッファ11を介して、NAND回路611の一方の入力端子と、OR回路612の一方の入力端子と、フリップフロップ613のデータ入力端子と、AND回路615の1つの非反転入力端子と、NAND回路616の1つの反転入力端子とに接続されている。   The external input signal SIG41 is connected to one input terminal of the NAND circuit 611, one input terminal of the OR circuit 612, the data input terminal of the flip-flop 613, and one non-inverting input of the AND circuit 615 via the buffer 11. The terminal and one inverting input terminal of the NAND circuit 616 are connected.

活性化レベル切換信号ACTは、NAND回路611の他方の入力端子と、OR回路612の他方の入力端子と、AND回路615の反転入力端子と、NAND回路616の非反転入力端子とに接続されている。なお、活性化レベル切換信号ACTは、半導体集積回路の外部からの信号であっても良いし、半導体集積回路の内部で生成される信号であっても良い。   The activation level switching signal ACT is connected to the other input terminal of the NAND circuit 611, the other input terminal of the OR circuit 612, the inverting input terminal of the AND circuit 615, and the non-inverting input terminal of the NAND circuit 616. Yes. The activation level switching signal ACT may be a signal from the outside of the semiconductor integrated circuit or a signal generated inside the semiconductor integrated circuit.

NAND回路611の出力信号は、フリップフロップ613及び614のプリセット端子Pバー(負論理)に入力される。また、OR回路612の出力信号は、フリップフロップ613及び614のリセット端子Rバー(負論理)に入力される。分周回路504から出力されるサンプリングクロック信号SCLKは、フリップフロップ613及び614のクロック信号入力端子に接続されている。フリップフロップ613から出力されるデータQ1は、フリップフロップ614のデータ入力端子Dに入力され、フリップフロップ614から出力されるデータQ2は、AND回路615の1つの非反転入力端子とNAND回路616の1つの反転入力端子とに入力される。   The output signal of the NAND circuit 611 is input to the preset terminal P bar (negative logic) of the flip-flops 613 and 614. The output signal of the OR circuit 612 is input to the reset terminal R bar (negative logic) of the flip-flops 613 and 614. The sampling clock signal SCLK output from the frequency dividing circuit 504 is connected to the clock signal input terminals of the flip-flops 613 and 614. Data Q1 output from the flip-flop 613 is input to the data input terminal D of the flip-flop 614, and data Q2 output from the flip-flop 614 is one non-inverting input terminal of the AND circuit 615 and one of the NAND circuit 616. Are input to two inverting input terminals.

外部入力信号SIG41が正論理(ハイアクティブ)である場合には、AND回路615が第1の内部入力信号SIG42を出力し、この時、NAND回路616は第2の内部入力信号SIG52をハイレベルに固定する。一方、外部入力信号SIG41が負論理(ローアクティブ)である場合には、NAND回路616が第2の内部入力信号SIG52を出力し、この時、AND回路615は第1の内部入力信号SIG42をローレベルに固定する。   When the external input signal SIG41 is positive logic (high active), the AND circuit 615 outputs the first internal input signal SIG42. At this time, the NAND circuit 616 sets the second internal input signal SIG52 to the high level. Fix it. On the other hand, when the external input signal SIG41 is negative logic (low active), the NAND circuit 616 outputs the second internal input signal SIG52. At this time, the AND circuit 615 sets the first internal input signal SIG42 to low. Pin to level.

次に、第3の実施形態におけるノイズ除去回路の動作について説明する。まず、外部入力信号SIG41が正論理(ハイアクティブ)である場合について説明する。
外部入力信号SIG41が正論理(ハイアクティブ)である場合には、活性化レベル切換信号ACTはローレベルに設定される。NAND回路616の非反転入力端子にローレベルの活性化レベル切換信号ACTが入力されることによって、第2の内部入力信号SIG52は、ハイレベルに固定される。
Next, the operation of the noise removal circuit in the third embodiment will be described. First, the case where the external input signal SIG41 is positive logic (high active) will be described.
When the external input signal SIG41 is positive logic (high active), the activation level switching signal ACT is set to low level. When the activation level switching signal ACT having the low level is input to the non-inverting input terminal of the NAND circuit 616, the second internal input signal SIG52 is fixed to the high level.

外部入力信号SIG41がローレベルからハイレベルに活性化されると、サンプリングクロックイネーブル信号EBLはハイレベルとなる。従って、サンプリングクロック信号生成回路60において、リングオシレータが動作して、サンプリングクロック信号SCLKが生成される。   When the external input signal SIG41 is activated from low level to high level, the sampling clock enable signal EBL becomes high level. Accordingly, in the sampling clock signal generation circuit 60, the ring oscillator operates to generate the sampling clock signal SCLK.

また、AND回路615の反転入力端子に入力される活性化レベル切換信号ACTがローレベルであるので、外部入力信号SIG41がハイレベルである間は、フリップフロップ613及び614を通過した外部入力信号SIG41が、第1の内部入力信号SIG42としてAND回路615から出力される。外部入力信号SIG41が再度ローレベルになると、フリップフロップ613及び614がリセットされて、第1の内部入力信号SIG42はローレベルに非活性化される。   Further, since the activation level switching signal ACT input to the inverting input terminal of the AND circuit 615 is at a low level, the external input signal SIG41 that has passed through the flip-flops 613 and 614 while the external input signal SIG41 is at a high level. Is output from the AND circuit 615 as the first internal input signal SIG42. When the external input signal SIG41 becomes low level again, the flip-flops 613 and 614 are reset, and the first internal input signal SIG42 is inactivated to low level.

次に、外部入力信号SIG41が負論理(ローアクティブ)である場合について説明する。外部入力信号SIG41が負論理(ローアクティブ)である場合には、活性化レベル切換信号ACTはハイレベルに設定される。AND回路615の1つの反転入力端子にハイレベルの活性化レベル切換信号ACTが入力されることによって、第1の内部入力信号SIG42は、ローレベルに固定される。   Next, a case where the external input signal SIG41 is negative logic (low active) will be described. When the external input signal SIG41 is negative logic (low active), the activation level switching signal ACT is set to high level. When the high level activation level switching signal ACT is input to one inverting input terminal of the AND circuit 615, the first internal input signal SIG42 is fixed to the low level.

外部入力信号SIG41が、ハイレベルからローレベルに活性化されると、サンプリングクロックイネーブル信号EBLはハイレベルとなる。従って、サンプリングクロック信号生成回路60において、リングオシレータが動作して、サンプリングクロック信号SCLKが生成される。   When the external input signal SIG41 is activated from high level to low level, the sampling clock enable signal EBL becomes high level. Accordingly, in the sampling clock signal generation circuit 60, the ring oscillator operates to generate the sampling clock signal SCLK.

また、NAND回路616の非反転入力端子に入力される活性化レベル切換信号ACTがハイレベルであるので、外部入力信号SIG41がローレベルである間は、フリップフロップ613及び614を通過した外部入力信号SIG41が、第2の内部入力信号SIG52としてNAND回路616から出力される。外部入力信号SIG41が再度ハイレベルになると、フリップフロップ613及び614がプリセットされて、第1の内部入力信号SIG42はハイレベルに非活性化される。   In addition, since the activation level switching signal ACT input to the non-inverting input terminal of the NAND circuit 616 is at a high level, the external input signal that has passed through the flip-flops 613 and 614 while the external input signal SIG41 is at a low level. The SIG 41 is output from the NAND circuit 616 as the second internal input signal SIG 52. When the external input signal SIG41 becomes high level again, the flip-flops 613 and 614 are preset, and the first internal input signal SIG42 is inactivated to high level.

その結果、外部入力信号SIG41にノイズが混入しても、第1の実施形態において説明したのと同様に、所定の期間内に混入したノイズをフィルタリングすることができる。第3の実施形態においては、単一の外部入力信号SIG41がハイレベルで活性化される第1のモードと、ローレベルで活性化される第2のモードとが存在する場合に、活性化レベル切換信号ACTが供給されることによって、いずれのモードにも対応することが可能である。また、複数のモードにおいて同一のノイズ除去回路を共用することによって、回路規模の拡大を防止することができる。   As a result, even if noise is mixed in the external input signal SIG41, the noise mixed in a predetermined period can be filtered in the same manner as described in the first embodiment. In the third embodiment, when there is a first mode in which a single external input signal SIG41 is activated at a high level and a second mode in which it is activated at a low level, the activation level is present. Any mode can be supported by supplying the switching signal ACT. Further, by sharing the same noise removal circuit in a plurality of modes, it is possible to prevent an increase in circuit scale.

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図7は、本発明の第4の実施形態に係る半導体集積回路に内蔵されているノイズ除去回路の構成例を示す回路図である。ノイズ除去回路7は、サンプリングクロック信号生成回路70と、サンプリング回路21とを含んでいる。サンプリング回路21の構成は、図2に示す第1の実施形態におけるのと同一である。負論理(ローアクティブ)の外部入力信号SIG11が、入力端子PD1及び入力セル内に設けられた入力バッファ11を介して、サンプリングクロック信号生成回路70及びサンプリング回路21に入力される。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a noise removal circuit built in a semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The noise removal circuit 7 includes a sampling clock signal generation circuit 70 and a sampling circuit 21. The configuration of the sampling circuit 21 is the same as that in the first embodiment shown in FIG. A negative logic (low active) external input signal SIG11 is input to the sampling clock signal generation circuit 70 and the sampling circuit 21 via the input terminal PD1 and the input buffer 11 provided in the input cell.

サンプリングクロック信号生成回路70において、入力バッファ11から出力される外部入力信号SIG11が、AND回路701の反転入力端子に入力され、内部入力信号SIG12が、AND回路701の非反転入力端子に入力される。サンプリングクロック信号生成回路70の他の構成は、図2に示す第1の実施形態と同一である。   In the sampling clock signal generation circuit 70, the external input signal SIG11 output from the input buffer 11 is input to the inverting input terminal of the AND circuit 701, and the internal input signal SIG12 is input to the non-inverting input terminal of the AND circuit 701. . The other configuration of the sampling clock signal generation circuit 70 is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

AND回路701の出力は、サンプリングクロックイネーブル信号EBLとして、NAND回路202の一方の入力端子に入力される。NAND回路202とバッファ203、204、205、・・・とによって構成されるリングオシレータは、サンプリングクロックイネーブル信号EBLがハイレベルに活性化されると、発振動作を開始する。   The output of the AND circuit 701 is input to one input terminal of the NAND circuit 202 as the sampling clock enable signal EBL. The ring oscillator constituted by the NAND circuit 202 and the buffers 203, 204, 205,... Starts an oscillation operation when the sampling clock enable signal EBL is activated to a high level.

次に、第4の実施形態におけるノイズ除去回路の動作について説明する。
外部入力信号SIG11がハイレベルに非活性化されている場合には、クロックイネーブル信号EBLがローレベルとなり、サンプリングクロック信号SCLKは生成されない。また、内部入力信号SIG12は、ハイレベルに非活性化される。
Next, the operation of the noise removal circuit in the fourth embodiment will be described.
When the external input signal SIG11 is inactivated to the high level, the clock enable signal EBL is at the low level, and the sampling clock signal SCLK is not generated. Further, the internal input signal SIG12 is deactivated to a high level.

外部入力信号SIG11がハイレベルからローレベルに活性化されると、サンプリングクロックイネーブル信号EBLがハイレベルとなって、リングオシレータがサンプリングクロック信号SCLKを生成する。従って、外部入力信号SIG11が、フリップフロップ211〜213を順に通過して、内部入力信号SIG12としてOR回路214から出力される。   When the external input signal SIG11 is activated from high level to low level, the sampling clock enable signal EBL becomes high level, and the ring oscillator generates the sampling clock signal SCLK. Therefore, the external input signal SIG11 sequentially passes through the flip-flops 211 to 213 and is output from the OR circuit 214 as the internal input signal SIG12.

内部入力信号SIG12が、ハイレベルからローレベルに活性化されると、AND回路701の出力がローレベルとなって、リングオシレータにおける発振動作が停止し、サンプリングクロック信号SCLKが抑止される。このように、第4の実施形態においては、内部入力信号SIG12が非活性化されるタイミングでリングオシレータを停止させる機能を持たせることにより、不要な発振動作による消費電流を低減することができる。   When the internal input signal SIG12 is activated from the high level to the low level, the output of the AND circuit 701 becomes the low level, the oscillation operation in the ring oscillator is stopped, and the sampling clock signal SCLK is suppressed. Thus, in the fourth embodiment, by providing a function of stopping the ring oscillator at the timing when the internal input signal SIG12 is deactivated, it is possible to reduce current consumption due to unnecessary oscillation operation.

第1〜4の実施形態に係る半導体集積回路の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of the semiconductor integrated circuit which concerns on 1st-4th embodiment. 第1の実施形態におけるノイズ除去回路の構成例を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a noise removal circuit according to the first embodiment. 外部入力信号が活性化された場合の各信号の波形を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the waveform of each signal when an external input signal is activated. パルスノイズが混入した場合の各信号の波形を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the waveform of each signal when pulse noise is mixed. 第2の実施形態におけるノイズ除去回路の構成例を示す回路図。The circuit diagram which shows the structural example of the noise removal circuit in 2nd Embodiment. 第3の実施形態におけるノイズ除去回路の構成例を示す回路図。The circuit diagram which shows the structural example of the noise removal circuit in 3rd Embodiment. 第4の実施形態におけるノイズ除去回路の構成例を示す回路図。The circuit diagram which shows the structural example of the noise removal circuit in 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 入出力セル領域、 2、5〜7 ノイズ除去回路、 3 内部領域、 11〜13 入力バッファ、 20、50、60、70 サンプリングクロック信号生成回路、 21、61 サンプリング回路、 21a〜21c 第1〜3のサンプリング回路、 31 CPU、 32 メモリ領域、 33 周辺回路領域、 100 MCU、 201、501、502 インバータ、 202、611、616 NAND回路、 203〜205 バッファ、 211〜213、613、614 フリップフロップ、 214、503、612 OR回路、 504 分周回路、 601 排他的論理和回路、 615、701 AND回路、 PD1〜PD3 入力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input / output cell area, 2, 5-7 Noise removal circuit, 3 Internal area, 11-13 Input buffer, 20, 50, 60, 70 Sampling clock signal generation circuit 21, 61 Sampling circuit, 21a-21c 1st-1st 3 sampling circuits, 31 CPU, 32 memory area, 33 peripheral circuit area, 100 MCU, 201, 501, 502 inverter, 202, 611, 616 NAND circuit, 203-205 buffer, 211-213, 613, 614 flip-flop, 214, 503, 612 OR circuit, 504 frequency dividing circuit, 601 exclusive OR circuit, 615, 701 AND circuit, PD1-PD3 input terminal

Claims (6)

外部からクロック信号と非同期に入力信号が入力され、該入力信号をバッファして出力する入力回路と、
前記入力回路から出力される入力信号が活性化されているときに、該入力信号をサンプリングするために用いられるサンプリングクロック信号を生成するサンプリングクロック信号生成回路と、
従属接続された複数のフリップフロップを含むサンプリング回路であって、前記入力回路から出力される入力信号が活性化されているときに、前記サンプリングクロック信号生成回路によって生成されるサンプリングクロック信号に同期して、初段のフリップフロップにおいて該入力信号をサンプリングし、サンプリングによって得られた信号を前記複数のフリップフロップにおいて順に伝播すると共に、該入力信号が非活性化されたときに、前記複数のフリップフロップの出力信号を非活性化状態に設定することにより、終段のフリップフロップの出力信号に基づいて、内部回路に供給する入力信号を生成する前記サンプリング回路と、
を具備する半導体集積回路。
An input circuit that inputs an input signal asynchronously with the clock signal from the outside, and buffers and outputs the input signal;
A sampling clock signal generation circuit for generating a sampling clock signal used for sampling the input signal when the input signal output from the input circuit is activated;
A sampling circuit including a plurality of cascade-connected flip-flops, which is synchronized with a sampling clock signal generated by the sampling clock signal generation circuit when an input signal output from the input circuit is activated. Then, the input signal is sampled in the first flip-flop, the signals obtained by the sampling are sequentially propagated in the plurality of flip-flops, and when the input signal is deactivated, the plurality of flip-flops The sampling circuit that generates an input signal to be supplied to the internal circuit based on the output signal of the flip-flop at the final stage by setting the output signal to an inactive state;
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記サンプリング回路が、入力信号が負論理である場合に、前記入力回路から出力される入力信号と終段のフリップフロップの出力信号との論理和を求めることにより、内部回路に供給する入力信号を生成し、入力信号が正論理である場合に、前記入力回路から出力される入力信号と終段のフリップフロップの出力信号との論理積を求めることにより、内部回路に供給する入力信号を生成する論理回路をさらに含む、請求項1記載の半導体集積回路。   When the input signal is negative logic, the sampling circuit obtains an input signal supplied to the internal circuit by calculating a logical sum of the input signal output from the input circuit and the output signal of the final flip-flop. When the input signal is positive logic, the input signal supplied to the internal circuit is generated by obtaining the logical product of the input signal output from the input circuit and the output signal of the final stage flip-flop. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a logic circuit. 前記サンプリングクロック信号生成回路が、
発振動作を行うことにより発振信号を生成するリングオシレータと、
前記リングオシレータによって生成された発振信号を所望の分周比で分周することによりサンプリングクロック信号を生成する分周回路と、
を含む、請求項1又は2記載の半導体集積回路。
The sampling clock signal generation circuit includes:
A ring oscillator that generates an oscillation signal by performing an oscillation operation;
A frequency dividing circuit for generating a sampling clock signal by dividing the oscillation signal generated by the ring oscillator by a desired frequency dividing ratio;
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
外部からクロック信号と非同期に複数の入力信号がそれぞれ入力される複数の前記入力回路と、
前記複数の入力回路からそれぞれ出力される複数の入力信号に基づいて、内部回路に供給する複数の入力信号をそれぞれ生成する複数の前記サンプリング回路と、
を具備する請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体集積回路。
A plurality of the input circuits to which a plurality of input signals are respectively input asynchronously with the clock signal;
A plurality of sampling circuits that respectively generate a plurality of input signals to be supplied to an internal circuit based on a plurality of input signals respectively output from the plurality of input circuits;
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising:
前記サンプリング回路が、外部から入力される入力信号が正論理であるか負論理であるかによって異なるレベルを有する活性化レベル切換信号に従って前記複数のフリップフロップの動作を変更する論理回路をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体集積回路。   The sampling circuit further includes a logic circuit that changes operations of the plurality of flip-flops according to an activation level switching signal having different levels depending on whether an externally input signal is positive logic or negative logic. The semiconductor integrated circuit according to claim 1. 前記サンプリング回路から内部回路に供給する入力信号が非活性化されたときに、前記サンプリングクロック信号生成回路の動作を停止させる請求項1〜3のいずれか1項記載の半導体集積回路。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein an operation of the sampling clock signal generation circuit is stopped when an input signal supplied from the sampling circuit to an internal circuit is deactivated. 5.
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