(57)【要約】【課題】多ビットデータ転送装置の電力消費量を低減する。【解決手段】多ビットデータ転送装置に入力される各ビットのデータ列の変化がビット幅に対して約５０％以上変化することを検出する大変動検出手段と、この大変動検出手段が多ビットデータ列の大変動を検出した時点で、そのタイムスロットの全ビットのデータの極性を反転して多ビットデータ転送装置に入力する極性反転手段と、多ビットデータ転送装置と同じクロックで駆動され、極性反転データを転送する反転データ転送手段と、多ビットデータ転送装置の出力側に設けられ、反転データ転送手段で転送されて来る反転データに従って多ビットデータ転送装置で転送された多ビットデータの極性を復旧する極性復旧手段とによって構成する。【選択図】図１
2005056174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２ビット以上の多ビットデータ列の各ビットのデータ列をそれぞれクロックに同期させて順次転送し、上記各ビットのデータ列に所望の遅延を与える多ビットデータ転送装置において、
Ａ．上記多ビットデータ転送装置に入力される各ビットのデータ列の時間軸方向に隣接する信号の変化がビット幅に対して約５０％以上変化することを検出する大変動検出手段と、
Ｂ．この大変動検出手段が上記多ビットデータ列の大変動を検出した時点で、この大変動を来たすタイムスロットの全ビットのデータの極性を反転して上記多ビットデータ転送装置に入力する極性反転手段と、
Ｃ．上記多ビットデータ転送装置のデータ転送段数と等しい段数を有し、上記多ビットデータ転送装置と同じクロックで駆動され、上記極性反転手段が極性反転させて上記多ビットデータを取り込んだことを表わすデータを転送する反転データ転送手段と、
Ｄ．上記多ビッデータ転送装置の出力側に設けられ、上記反転データ転送手段で転送されて来る反転データに従って上記多ビットデータ転送装置で転送された多ビットデータの極性を復旧する極性復旧手段と、
によって構成することを特徴とする多ビットデータ転送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＩＣ化されて製造される多ビットデータ転送装置に関し、特に転送される多ビットデータの変化が大きいことを検出して変化を小さい状態に抑制し、電力消費量を低減しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル回路で構成される装置内ではデータの伝送速度の違い等を整合させるために、データを一時蓄積し、適当な遅延を与えて出力する装置が多用される。このような一時蓄積装置をここでは多ビットデータ転送装置と呼ぶことにする。
【０００３】
図５に一般的な多ビットデータ転送装置の構成を示す。図中１０は多ビットデータ転送装置を示す。この多ビットデータ転送装置１０は複数の入力端子ＩＮ−１、ＩＮ−２………ＩＮ−ｎと出力端子ＯＵＴ−１、ＯＵＴ−２………ＯＵＴ−ｎとを有し、これら入力端子ＩＮ−１、ＩＮ−２………ＩＮ−ｎと出力端子ＯＵＴ−１、ＯＵＴ−２………ＯＵＴ−ｎのそれぞれの間にフリップフロップＦＦの多段縦続回路で構成されるシフトレジスタＲＳ−１、ＲＳ−２………ＲＳ−ｎが接続され、これらシフトレジスタＲＳ−１、ＲＳ−２………ＲＳ−ｎを共通のクロックＣＬＫで駆動することにより、入力端子ＩＮ−１、ＩＮ−２………ＩＮ−ｎに入力した多ビットのデジタルデータに所望の遅延時間を与えて出力端子ＯＵＴ−１、ＯＵＴ−２………ＯＵＴ−ｎに出力させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多ビットデータ転送装置をＩＣ化した場合、ＩＣは一般にＣＭＯＳ構造で作られるが、ＣＭＯＳ構造のＩＣはデータが「１」論理から「０」論理に、及び「０」論理から「１」論理に反転するタイミングで電流の消費量が大きくなる特質を持っている。このため、多ビットデータ転送装置でも、入力される多ビットデータが時間軸方向で変化するパターンが多い程電力消費量が大きくなる特性を呈する。特に全ビットのデータの論理値が毎回変化し、その変化がシフトレジスタＲＳ−１、ＲＳ−２………ＲＳ−ｎの全段にわたって格納された状態になると電力消費量は最大となり、発熱量が大きくなる不都合がある。
【０００５】
この発明の目的は多ビットデータ転送装置１０に入力される多ビットデータの変化が多くても、その変化を抑制し、電力消費量の増大を抑制することができる多ビットデータ転送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１では、少なくとも２ビット以上の多ビットデータ列の各ビットのデータ列をそれぞれクロックに同期させて順次転送し、各ビットのデータ列に所望の遅延を与える多ビットデータ転送装置において、多ビットデータ転送装置に入力される各ビットのデータ列の時間軸方向に近接する信号の変化がビット幅に対して約５０％以上変化することを検出する大変動検出手段と、この大変動検出手段が多ビットデータ列の大変動を検出した時点で、この大変動を来たすタイムスロットの全ビットのデータの極性を反転して多ビットデータ転送装置に入力する極性反転手段と、多ビットデータ転送装置のデータ転送段数と等しい段数を有し、多ビットデータ転送装置と同じクロックで駆動され、極性反転手段が極性反転させて多ビットデータを取り込んだことを表わすデータを転送する反転データ転送手段と、多ビットデータ転送装置の出力側に設けられ、転送データ転送手段で転送されて来る反転データに従って多ビットデータ転送装置で転送された多ビットデータの極性を復旧する極性復旧手段とによって構成する多ビットデータ転送装置を提案する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の多ビットデータ転送装置によれば、大変動検出手段を有し、この大変動検出手段により入力される多ビットデータの時間軸方向に隣接するデータの変化がビット幅に対して５０％を超える状態を検出し、この状態では入力信号の全ビットの極性を反転させる。この極性反転によりデータの変化量は抑制される。例えば７０％の変化が発生した場合、全てのビットの極性を反転させると、３０％の変化に抑制することができる。極性反転されて取り込まれたデータは出力端子に出力される際に出力側に設けた極性復旧手段により元の極性に戻される。
【０００８】
従ってこの発明によれば多ビットデータ転送装置に取り込まれる多ビットデータの論理値の変化量を常時５０％以下に抑制することができ、多ビットデータ転送装置の内部を転送されている間、多ビットデータ転送装置の電力消費量を低減できる。更に、発熱量も低減できる利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
多ビットデータ転送装置に対して大変動検出手段、極性反転手段、反転データ転送手段、極性復旧手段のわずかな規模の手段を付加することにより、多ビットデータ転送装置の電力消費量を常時最大定格電力消費量の約１／２以下に抑制することができる。
【実施例１】
【００１０】
図１にこの発明による多ビットデータ転送装置の概略の構成を示す。図１に示す符号１０は図５に示した多ビットデータ転送装置と同じ構成の多ビットデータ転送装置を示す。
この発明の特徴とする構成は多ビットデータ転送装置１０の前段側に大変動検出手段２０と、極性反転手段３０を設けた点と、多ビットデータ転送手段１０と並列に反転データ転送手段４０を設けた点と、多ビットデータ転送手段１０の後段に極性復旧手段５０を設けた点を特徴とするものである。
【００１１】
以下に各部の構成の詳細を図２と図３を用いて説明する。尚、この実施例では８ビットのデータを転送する多ビットデータ転送装置を例示して説明する。
大変動検出手段２０は図２に示すように入力端子ＩＮ−１〜ＩＮ−８に入力される各ビットのデータの時系列方向の変化を検出するデータ変化検出手段２１と、このデータ変化検出手段２１のビット方向に隣り合う検出信号の２信号間の論理和が全て「１」論理の状態を検出する論理和ゲート２２Ａとアンドゲート２２Ｂとによって構成され、入力ビット幅の５０％以上に変化が発生したことを検出する第１検出手段２２と、
【００１２】
データ変化検出手段２１の検出信号の隣り合う２信号間の論理積を検出するアンドゲート２３Ａと、このアンドゲート２３Ａの出力の半数以上が「１」論理であることを検出するアンドゲート２３Ｂとによって構成され、入力ビット幅の５０％以上に変化があったことを検出する第２検出手段２３と、
アンドゲート２３Ａの半数以上が「１」論理を出力していることを検出する論理和ゲート２４Ａ、及びアンドゲート２４Ｂとによって構成され、入力ビット幅５０％以上に変化があったことを検出する第３検出手段２４と、
第１検出手段２２と第２検出手段２３と、第３検出手段２４の検出信号の何れかが「１」論理になっていることを検出する論理和ゲート２５とによって構成される。この論理和ゲート２５の出力ＩＮＶが「１」論理の状態になると、入力端子ＩＮ−１〜ＩＮ−８の８ビットの入力データの５０％以上に変化が発生していると判定する。
【００１３】
極性反転手段３０は各ビットのデータ伝送路に切替器ＭＵＸ−１を配置して構成することができる。各切替器ＭＵＸ−１は制御端子Ｓを有し、この制御端子Ｓに例えばＨ論理が入力されると切替動作が実行される。図２に示す例では制御端子Ｓに「０」論理が入力されている状態では切替器ＭＵＸ−１はそれぞれ、大変動検出手段２０に設けたフリップフロップＦＦ−０の正相出力端子を選択し、この正相出力端子に出力される正相信号を選択して出力する。
大変動検出手段２０が入力データのデータ変化が５０％を超えると判定した場合は論理和ゲート２５は「１」論理を出力する。この「１」論理の信号を切替器ＭＵＸ−１の制御端子Ｓに与えられることにより、切替器ＭＵＸ−１は切替が行なわれ、フリップフロップＦＦ−０の逆相出力端子から出力される極性反転信号を選択する状態に切替られる。
【００１４】
図３に多ビットデータ転送装置１０と、反転データ転送手段４０と、極性復旧手段５０の具体的な実施例を示す。反転データ転送手段４０は多ビットデータ転送装置１０の各ビットのデータを転送するシフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８と同じ段数を持つシフトレジスタＲＳ−０によって構成することができる。このシフトレジスタＲＳ−０も多ビット転送装置１０を構成するシフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８と同様にクロックＣＬＫで駆動される。
【００１５】
極性復旧手段５０は極性反転手段３０と同様に各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８の後段に切替器ＭＵＸ−２を接続して構成することができる。この極性復旧手段５０を構成する切替器ＭＵＸ−２の制御端子Ｓに反転データ転送手段４０を構成するシフトレジスタＲＳ−０の出力信号を印加する。切替器ＭＵＸ−２は制御端子Ｓにデータが反転していないことを表わす「０」論理の信号が印加されている状態では各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８を構成する終段のフリップフロップＦＦ−ｎの正相出力信号を取り出す状態に切替えられる。また、制御端子Ｓにデータが反転していることを表わす「１」論理の信号が印加されると、切替器ＭＵＸ−２は各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８の各終段のフリップフロップＦＦ−ｎの逆相出力信号を取り出す状態に切替られる。
【００１６】
このように構成することにより、図２に示した大変動検出手段２０が入力データ論理が５０％以上に大変動した場合には反転データ転送手段４０を構成するシフトレジスタＲＳ−０に「１」論理の反転を表わす信号を入力する。また多ビットデータ転送装置１０を構成する各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８には入力データを極性反転したデータが取り込まれる。
これらのデータはクロックＣＬＫに同期して各シフトレジスタＲＳ−０、ＲＳ−１、ＲＳ−２…ＲＳ−８を転送される。反転したことを表わす反転データがシフトレジスタＲＳ−０の終段に達すると、これと同期して極性が反転された多ビットデータも各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８の各終段に達する。
【００１７】
シフトレジスタＲＳ−０の終段から「１」論理の反転データが出力されると、極性復旧手段５０を構成する各切替器ＭＵＸ−２は各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８の終段のフリップフロップＦＦ−ｎの逆相出力端子を選択し、極性反転された信号を取り出す。この切替動作で多ビットデータの極性は元の極性に復旧し、出力端子ＯＵＴ−１〜ＯＵＴ−８には入力端子ＩＮ−１〜ＩＮ−８に入力した多ビットデータと同じデータが出力される。
大変動検出手段２０で入力データの論理が５０％以上に変化したことを検出したとき、その入力信号の極性を反転させて多ビットデータ転送装置１０に入力し、極性反転した多ビットデータを転送するから、時間軸方向のデータの論理変化を常時５０％以下に抑えることができる。図４を用いてその様子を説明する。
【００１８】
図４ＡはシフトレジスタＲＳ−０、ＲＳ−１〜ＲＳ−８を駆動するクロックＣＬＫを示す。クロックＣＬＫが入力される毎にシフトレジスタＲＳ−０、ＲＳ−１〜ＲＳ−８に読み込まれたデータが順次１段ずつ後段に向ってシフトされる。
図４Ｂは入力データＤ１〜Ｄ８を示す。ここでは１タイムスロットおきに全てのビットＤ１〜Ｄ８が「０」論理と、「１」論理とに変化する場合を示す。従って、この入力データが各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８の全段に格納されてシフトされている状態になると電力消費量が最大となる。
【００１９】
図４Ｃは大変動検出手段２０が出力する反転データＩＮＶを示す。図４に示す例では全てのビットのデータＤ１〜Ｄ８が「１」論理に反転すると、反転データも「１」となる。つまり、この場合には図２に示したデータ変化検出手段２１は全て「１」論理を出力し、これによって第１検出手段２２を構成するアンドゲート２２Ｂは「１」論理を出力し、この「１」論理が論理和ゲート２５を通じて大変動検出手段２０が出力する反転データＩＮＶとして出力される。
【００２０】
大変動検出手段２０の検出信号が「１」論理であることから、極性反転手段３０は入力データの極性を反転させる状態に切替られる。この結果、シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８には極性反転された「０」論理のデータが取り込まれる。この動作が多ビッの入力データが「１」論理に反転する毎に繰返されるから、シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８の全ての段に「０」論理が書き込まれ、シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８を転送されるデータＤ１´〜Ｄ８´は図４Ｄに示すように全段にわたって「０」論理となる。
この状態で多ビットデータ転送装置１０の消費電力は最小の状態に維持され、反転データ転送手段４０を構成するシフトレジスタＲＳ−０のみが電力を消費する。
【００２１】
反転データがシフトレジスタＲＳ−０を通過し、極性復旧手段５０を構成する切替器ＭＵＸ−２の制御端子Ｓに印加されると、切替器ＭＵＸ−２は「１」論理の反転データが印加される毎に、各シフトレジスタＲＳ−１〜ＲＳ−８の終段の逆相出力信号を選択して取り出すから、出力端子ＯＵＴ−１〜ＯＵＴ−８には図４Ｅに示す元の多ビットデータＤ１〜Ｄ８が出力される。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明によれば多ビットデータ転送装置１０に大変動検出手段２０と、極性反転手段３０、反転データ転送手段４０、極性復旧手段５０を付加することにより多ビットデータ転送装置１０の電力消費量を常時最大定格値の５０％以下の状態を維持することができる。この結果、これらをＩＣ化することにより、デジタル回路で構成される装置の電力消費量を低減することができ、また発熱量を低減できる。デジタル回路で構成される装置の小型化が容易となり、携帯機器への応用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の概要を説明するためのブロック図。
【図２】この発明の要部の具体的な実施例を説明するための接続図。
【図３】この発明の他の要部の具体的な実施例を説明するための接続図。
【図４】この発明の動作を説明するための波形図。
【図５】従来の技術を説明するための接続図。
【符号の説明】
【００２４】
１０  多ビットデータ転送装置      ２４  第３検出手段
RS-0,RS-1〜RS-8  シフトレジスタ              ３０  極性反転手段
２０  大変動検出手段        MUX−１  切替器
２１  データ変化検出手段          ４０  反転データ転送手段
２２  第１検出手段                ５０  極性復旧手段
２３  第２検出手段          MUX−２  切替器
【図１】
2005056174.tif 000003
【図２】
2005056174.tif 000004
【図３】
2005056174.tif 000005
【図４】
2005056174.tif 000006
【図５】
2005056174.tif 000007