(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給されるパルス状の動作信号が供給されている複数の機能回路が内蔵された半導体集積回路において、
前記動作信号が供給されており、前記動作信号を、その動作を、その電圧に応じて前記複数の機能回路のうち少なくとも一つの機能回路に選択的に供給する動作信号供給制御手段を有し、
前記複数の機能回路は、各々、前記動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定されており、かつ、前記動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、前記動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、前記動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とされていることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
外部から供給されるパルス状の動作信号に応じて動作する第１の機能回路及び第２の機能回路が内蔵された半導体集積回路において、
外部から直流電圧が供給されるとともに、前記動作信号が供給されており、前記動作信号が前記直流電圧より小さいときには、前記第１の機能回路に前記動作信号を供給し、前記動作信号が前記直流電圧より大きいときには、前記第１の機能回路及び前記第２の機能回路の両方に前記動作信号を供給する動作信号供給制御手段を有し、
前記第１の機能回路は、前記動作信号の電圧が前記直流電圧より大きいときに動作が停止され、前記動作信号の電圧が前記直流電圧より小さいときに動作するように設定され、
前記第２の機能回路は、前記動作信号供給制御手段から前記動作信号が供給されたときに動作し、前記動作信号供給制御手段から前記動作信号が供給されないときに動作が停止されるように設定されたことを特徴とする半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体集積回路に係り、特に外部端子から供給される外部動作信号で動作する複数の機能回路を有する半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来の半導体集積回路の一例の回路構成図を示す。従来の半導体集積回路１１は内部に夫々異なる動作信号によって動作する第１の機能回路１２及び第２の機能回路１３を有する。
【０００３】
半導体集積回路１１の端子Ｔ１１には直流電源１４が接続されており、半導体集積回路１１は直流電源１４から端子Ｔ１１を介して供給される直流電圧ＶＣＣにより第１の機能回路１２及び第２の機能回路１３を含む内部回路を駆動する。
第１の機能回路１２は端子Ｔ１１及び端子Ｔ１２と接続されており、端子Ｔ１１から供給される直流電圧ＶＣＣに応じて出力信号を生成する。
【０００４】
第２の機能回路１３は端子Ｔ１１に供給される直流電圧ＶＣＣから駆動固定電流を生成する定電流源１５、Ｉ２  Ｌ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｏｇｉｃ）  ゲートの入力回路１６、入力回路１６に信号を供給する入力用トランジスタＱ１１より構成される。
【０００５】
入力用トランジスタＱ１１のベースは半導体集積回路１１の他の内部回路（例えば、発振回路）と接続されており、入力用トランジスタＱ１１はＮＰＮトランジスタよりなり、他の内部回路から供給される内部動作信号（例えば、クロック）がハイでオン、ローでオフとなり、内部動作を反転させた信号を入力回路１６に供給する。
【０００６】
入力回路１６はＰＮＰトランジスタＱ１２、ＮＰＮトランジスタＱ１３よりなり、ウェハ上でいわゆるＩ２  Ｌゲートを構成している。入力回路１６は入力用トランジスタＱ１１で反転された内部動作信号をさらに反転させ他の内部回路に供給する。
【０００７】
また、半導体集積回路１１では入力用トランジスタＱ１１のコレクタを外部端子Ｔ１３に接続し、外部端子Ｔ１３に外部から外部動作信号を供給することにより外部動作信号により第２の機能回路１３を動作させることができる構成とされている。
【０００８】
図４に従来の半導体集積回路１１の動作波形図を示す。図４（Ａ）は端子Ｔ１２に供給される外部動作信号波形、図４（Ｂ）は半導体集積回路１１の内部で第２の機能回路１３に供給される内部動作信号波形、図４（Ｃ）は内部動作信号による回路動作時の入力回路１６の入力動作信号波形、図４（Ｄ）は内部動作信号による回路動作時の入力回路１６の出力信号波形、図４（Ｅ）は端子Ｔ１３に供給される外部動作信号波形、図４（Ｆ）は外部動作信号による回路動作時の入力回路１６の出力信号波形を示す。
【０００９】
第１の機能回路１２は図４（Ａ）に示される信号により動作し、出力信号（図示せず）を生成する。
第２の機能回路１３には内部信号による動作時に半導体集積回路１１内部の発振器等から図４（Ｂ）に示されるような信号が供給される。図４（Ｂ）に示される信号は入力トランジスタＱ１１により反転され、図４（Ｃ）に示される信号とされ、入力回路１６に供給される。
【００１０】
入力回路１６は図４（Ｃ）に示される信号を反転して図４（Ｄ）に示されるような信号として出力する。
また、第２の機能回路１３を外部からの動作信号により動作させる場合、内部動作信号の第２の機能回路１３への供給はカットし、端子Ｔ１３に図４（Ｅ）に示されるような信号を供給する。入力回路１６は、図４（Ｅ）の信号を反転させて図４（Ｆ）に示されるような信号として出力する。
【００１１】
このように、従来の半導体集積回路１１では別機能の第１の機能回路１２及び第２の機能回路１３を外部動作信号により動作させる場合、夫々の機能回路毎に外部端子Ｔ１２，Ｔ１３を設けていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の半導体集積回路では異なる機能の第１の機能回路１２及び第２の機能回路１３を外部からの動作信号により動作させるには夫々にの回路毎に外部から動作信号を入力するための外部端子を設けていたため、半導体集積回路の外部端子数が増加してしまい、装置の大型化につながる等の問題点があった。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、外部からの動作信号による動作は維持しつつも、外部端子数を削減できる半導体集積回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部から供給されるパルス状の動作信号が供給されている複数の機能回路が内蔵された半導体集積回路において、動作信号が供給されており、動作信号を、その動作を、その電圧に応じて複数の機能回路のうち少なくとも一つの機能回路に選択的に供給する動作信号供給制御手段を有し、複数の機能回路は、各々、動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定されており、かつ、動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とすることを特徴とする。
【００１５】
【作用】
本発明によれば、複数の機能回路を、各々、動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定し、かつ、動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とすることにより、複数の機能回路のうち所望の機能回路を選択的に動作させることができる。よって、複数の機能回路で動作信号を供給するための端子を共有化することができる。
【００１６】
【実施例】
図１に本発明の半導体集積回路の一実施例の回路構成図を示す。
本実施例の半導体集積回路１は入力信号に対して予め決められた処理を施す第１の機能回路２、入力信号を反転させる第２の機能回路３、外部端子Ｔ２  に供給される外部動作信号に応じて第２の機能回路３への外部動作信号の供給を制御する動作信号供給制御回路４より構成される。
【００１７】
半導体集積回路１の端子Ｔ1 には直流電源５が接続されていて、半導体集積回路１は直流電源５から供給される直流電圧ＶCCにより駆動される。
第１の機能回路２には半導体集積回路１の内部の発振回路等からのクロック又は半導体集積回路１の外部端子Ｔ2 から供給されるクロックが供給され、第１の機能回路２は供給されたクロックに応じて周波数変換等の第１の機能回路２に特有の動作を行なう。このとき、第１の機能回路２は例えばＶCC以上ではクロック入力用トランジスタが飽和してしまい、Ｖcc以上では動作しない構成とされており、クロックのローレベルが０、ハイレベルがＶ1 （Ｖ1 ＜ＶCC）で動作する構成とされている。
【００１８】
第２の機能回路３はＩ２  Ｌ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｏｇｉｃ）  ゲートを構成する入力回路６、入力回路６に駆動電流を供給する定電流源７、半導体集積回路１の内部発振器からのクロックを入力する入力トランジスタＱ１  より構成される。
入力回路６は半導体基板上でラテラルＰＮＰトランジスタとして形成される駆動電流注入用トランジスタＱ２  、半導体基板上でバーチカルＮＰＮトランジスタとして形成される出力トランジスタＱ３  より構成され、Ｉ２  Ｌゲートを構成している。
【００１９】
定電流源７は端子Ｔ１  に接続され、端子Ｔ１  に直流電源５より供給される直流電圧ＶＣＣが印加され、直流電圧ＶＣＣより入力回路６を駆動するための定電流を生成し、入力回路６のトランジスタＱ２  のエミッタに供給する。
入力トランジスタＱ１  はＮＰＮトランジスタより構成され、エミッタは接地され、コレクタは入力回路６の入力となるトランジスタＱ３  のベースに接続され、ベースに半導体集積回路１の内部回路の発振器等から供給されるクロックが供給される。
【００２０】
動作信号供給制御回路４は請求項中の動作信号制御手段に相当し、ＰＮＰトランジスタＱ４  ，Ｑ５  、ＮＰＮトランジスタＱ６  、抵抗Ｒ１  より構成され、外部クロックが入力される入力端子Ｔ２  と第２の機能回路３との間に設けられ、直流電源５が接続され、直流電圧ＶＣＣが印加される。端子Ｔ１  と接続され、入力端子Ｔ２  に供給される外部クロックが直流電圧ＶＣＣ以上のレベルで反転するクロックのときには第２の機能回路３に外部クロックを供給し、直流電圧ＶＣＣ以下のレベルで反転するクロックのときには第２の機能回路３には外部クロックを供給しない構成とされている。
【００２１】
動作信号供給制御回路４のＰＮＰトランジスタＱ４  はエミッタが端子Ｔ２  に接続され、コレクタ及びベースが端子Ｔ１  に接続され、また、ＰＮＰトランジスタＱ５  はエミッタが端子Ｔ２  に接続され、ベースが端子Ｔ１  に接続され、コレクタが抵抗Ｒ１  を介して接地され、さらに、ＮＰＮトランジスタＱ６  はベースがトランジスタＱ５  のコレクタと抵抗Ｒ１  の接続点に接続され、エミッタが接地され、コレクタが第２の機能回路６の入力回路６を構成するトランジスタＱ３  のベースに接続されている。
【００２２】
動作信号供給制御回路４では端子Ｔ２  に供給される外部クロックが直流電圧ＶＣＣより小さいレベルでハイ／ローとなるとトランジスタＱ４  ，Ｑ５  のエミッタ−ベース間には逆方向電圧が印加され、トランジスタＱ４  ，Ｑ５  はオフとなり、トランジスタＱ６  のベースはローレベルとなり、トランジスタＱ６  はオフとなるため、第２の機能回路３の入力はハイレベルに保持され、外部クロックは供給されない。
【００２３】
また、端子Ｔ２  供給される外部クロックが直流電圧ＶＣＣより大きいレベルでハイ／ローとなると、外部クロックが直流電圧ＶＣＣでローレベルとなったときには、トランジスタＱ４  ，Ｑ５  のエミッタ−ベース間には逆方向電圧が印加され、トランジスタＱ４  ，Ｑ５  はオフとなり、トランジスタＱ６  のベースはローとなり、トランジスタＱ６  はオフとなるため、第２の機能回路３の入力はハイレベルとなる。
【００２４】
また、端子Ｔ２  に供給される外部クロックが直流電圧ＶＣＣより大きい電圧（ＶＣＣ＋Ｖｆ  ）でハイレベルとなったときにはトランジスタＱ４  ，Ｑ５  のエミッタ−ベース間には順方向電圧が印加されることになり、トランジスタＱ４  ，Ｑ５  はオンするため、トランジスタＱ６  のベースはハイとなり、トランジスタＱ６  はオンし、第２の機能回路３の入力はローレベルとなる。
【００２５】
このように外部端子Ｔ２  に供給する外部クロックをローレベルが０、ハイレベルがＶ１  （Ｖ１  ＜ＶＣＣ）のクロックとすることにより、電圧ＶＣＣ以下の電圧でハイ／ローとなるクロックで動作する第１の機能回路２を動作させることができる。このとき、外部クロックは電圧ＶＣＣ以下であるため、動作信号供給制御回路４はオフとなり、第２の機能回路３の入力はハイレベルで一定となり、クロックは入力されないため、第２の機能回路３の動作は停止される。
【００２６】
また、外部端子Ｔ２  に供給する外部クロックをローレベルがＶＣＣ、ハイレベルがＶＣＣ＋Ｖｆ  となるクロックとすることにより電圧ＶＣＣ以下のクロックで動作する第１の機能回路２は動作せず、動作信号供給制御回路４はオンし、第２の機能回路３にクロックが入力され、第２の機能回路３を動作させることができる。
【００２７】
図２に本発明の一実施例の動作波形図を示す。図２（Ａ）は第１の機能回路２を動作させるときに外部端子Ｔ２  に供給する外部クロックの波形、（Ｂ）は第１の機能回路２の動作時の第２の機能回路３の入力信号波形、（Ｃ）は第２の機能３を動作させるときに外部端子Ｔ２  に供給する外部クロックの波形図、（Ｄ）は第２の機能３の動作時のトランジスタＱ６  のベース波形、（Ｅ）は第２の機能３の動作時のトランジスタＱ６  のコレクタ波形、（Ｆ）は第２の機能回路３の動作時の第２の機能回路３の出力信号波形を示す。
【００２８】
第１の機能回路２を動作させるときには図２（Ａ）に示すようにローレベル０〔Ｖ〕、ハイレベルＶ１  〔Ｖ〕（Ｖ１  ＜ＶＣＣ）のクロックを外部端子Ｔ２  に供給することにより第１の機能回路２に電圧ＶＣＣ以下のクロックを供給でき、第１の機能回路２を動作させることができる。このとき、動作信号供給制御回路４のトランジスタＱ４  ，Ｑ５  はオフとなり、トランジスタＱ６  のベースはローレベルとなるため、第２の機能回路２には図２（Ａ）に示すようなクロックは供給されず、第２の機能回路２の入力は図２（Ｂ）に示すようにハイレベルに固定され、第２の機能回路２は動作しない。
【００２９】
第２の機能回路２を動作させるときには図２（Ｃ）に示すようにローレベルＶＣＣ〔Ｖ〕、ハイレベルＶ２  （Ｖ２  ＞ＶＣＣ）のクロックを外部端子Ｔ２  に供給する。外部端子Ｔ２  にハイレベルが直流電圧ＶＣＣ以上のクロックを供給すると、動作信号供給制御回路４のトランジスタＱ４  ，Ｑ５  がクロック信号に応じてオンし、トランジスタＱ６  のベースの信号波形がクロックに応じて変化する。トランジスタＱ６  はクロックがハイのときオンし、ローのときオフするため、トランジスタＱ６  のコレクタが図２（Ｅ）に示されるように変化する。このように、第２の機能回路３に外部クロックに応じた信号が供給されることになり、第２の機能回路３を内部クロックに同様に動作させることができる。
【００３０】
なお、このとき、第１の機能回路２には直流電圧ＶＣＣより大きいレベル範囲（ＶＣＣ〜ＶＣＣ＋Ｖｆ  ）で反転するクロックが供給されるため、第１の機能回路３は動作しない。
このように本実施例によれば、同じ外部端子Ｔ２  に供給する外部クロックを第１の機能回路２、第２の機能回路３のいずれかを動作させるかに応じて反転するレベルの範囲を低レベル範囲（０〜ＶＣＣ）とするが、高レベル範囲（ＶＣＣ〜ＶＣＣ＋Ｖｆ  ）とすることにより、選択的に動作させることができる。
【００３１】
このため、半導体集積回路１の外部端子数を減少させることかでき、パッケージの小型化を計ることができる。
なお、本実施例では２つの機能回路の動作を共有する場合について説明したが、これに限ることはなく、複数範囲を設定することにより複数の機能回路について対応可能であることはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、複数の機能回路を、各々、動作信号により動作可能な電圧範囲が予め設定し、かつ、動作信号供給制御手段により選択的に前記動作信号が供給されたときに、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲にあるときには動作し、動作信号の電圧が予め設定された動作可能な電圧範囲外にあるときには動作しない構成とすることにより、複数の機能回路のうち所望の機能回路を選択的に動作させることができるため、複数の機能回路で動作信号を供給するための端子を共有化することができ、よって、半導体集積回路の外部端子の数を少なくでき、したがって、高機能化しつつも小型化可能となる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図２】本発明の一実施例の動作波形図である。
【図３】従来の一例の回路構成図である。
【図４】従来の一例の動作波形図である。
【符号の説明】
１  半導体集積回路
２  第１の機能回路
３  第２の機能回路
４  動作信号供給制御回路
５  直流電源
Ｔ１  ，Ｔ２    入力端子
【図１】
0003593737.tif 000002
【図２】
0003593737.tif 000003
【図３】
0003593737.tif 000004
【図４】
0003593737.tif 000005