(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記接地配線接続部は、前記第1〜第Nの回路ブロックが全て動作状態である場合には、前記第1〜第Nの接地配線のうちの少なくとも1つの所定の接地配線を前記入力初段回路部に接続することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
前記第1〜第Nの接地配線は、接地電位を受ける外部端子、又は内蔵レギュレータの接地電位の出力端に接続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の半導体装置。
前記入力初段回路部は、前記外部端子に自身の入力端が接続されており、前記入力信号に増幅処理を施した信号を前記内部入力信号として得る入力バッファを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載の半導体装置。
前記電源配線接続部は、前記第1〜第Nの回路ブロックが全て動作状態である場合には、前記第1〜第Nの電源配線のうちの少なくとも1つの所定の電源配線を前記入力初段回路部に接続することを特徴とする請求項7に記載の半導体装置。
前記第1〜第Nの電源配線は、電源電位を受ける外部端子、又は内蔵レギュレータの電源電位の出力端に接続されていることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1に記載の半導体装置。
前記入力初段回路部は、前記外部端子に自身の入力端が接続されており、前記入力信号に増幅処理を施した信号を前記内部入力信号として得る入力バッファを含むことを特徴とする請求項7〜11のいずれか1に記載の半導体装置。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0014】
図1は、本発明に係る半導体装置の一例としてのマイクロコンピュータ100の構成を示すブロック図である。
【0015】
ROM(Read Only Memory)10には、マイクロコンピュータ100の動作を担うソフトウェアが予め格納されている。
【0016】
CPU(Central Processing Unit)11は、ROM10に格納されているソフトウェアを実行する。これにより、CPU11は、夫々が独立した回路ブロックからなるDMA(Direct Memory Access)制御回路21、USB(Universal Serial Bus)制御回路22、タイマ23及び出力回路24を選択的に動作させる。尚、これらDMA制御回路21、USB制御回路22、タイマ23及び出力回路24を選択的に動作させるにあたり、CPU11は、動作させる回路ブロックを示すアドレスをバスBUSに送出する。
【0017】
RAM12は、CPU11から供給された書込指令に応じて、上記したソフトウェアの実行によって生成された各種データ、並びに各回路ブロック(21〜24)で生成されたデータを記憶する。また、RAM12は、CPU11から供給された読出指令に応じて、CPU11が指定したデータを読み出してバスBUSに送出する。
【0018】
コマンドデコーダ13は、CPU11がバスBUS上に送出したアドレスに基づき、各回路ブロック(21〜24)に夫々対応した、以下のイネーブル信号EN1〜EN4を生成する。
【0019】
例えば、コマンドデコーダ13は、当該アドレスがDMA制御回路21を表す場合には、DMA制御回路21を有効化する論理レベル1のイネーブル信号EN1を生成する。一方、当該アドレスがDMA制御回路21を表していない場合には、コマンドデコーダ13は、無効を表す論理レベル0のイネーブル信号EN1を生成する。
【0020】
また、コマンドデコーダ13は、当該アドレスがUSB制御回路22を表す場合には、USB制御回路22を有効化する論理レベル1のイネーブル信号EN1を生成する。一方、当該アドレスがUSB制御回路22を表していない場合には、コマンドデコーダ13は、無効を表す論理レベル0のイネーブル信号EN2を生成する。
【0021】
また、コマンドデコーダ13は、当該アドレスがタイマ23を表す場合には、タイマ23を有効化する論理レベル1のイネーブル信号EN3を生成する。一方、当該アドレスがタイマ23を表していない場合には、コマンドデコーダ13は、無効を表す論理レベル0のイネーブル信号EN3を生成する。
【0022】
また、コマンドデコーダ13は、当該アドレスが出力回路24を表す場合には、出力回路24を有効化する論理レベル1のイネーブル信号EN4を生成する。一方、当該アドレスが出力回路24を表していない場合には、コマンドデコーダ13は、無効を表す論理レベル0のイネーブル信号EN4を生成する。
【0023】
コマンドデコーダ13は、イネーブル信号EN1をDMA制御回路21に供給し、イネーブル信号EN2をUSB制御回路22に供給する。更に、コマンドデコーダ13は、イネーブル信号EN3をタイマ23に供給し、イネーブル信号EN4を出力回路24に供給する。
【0024】
DMA制御回路21は、論理レベル1のイネーブル信号EN1に応じて、以下の動作を行う。つまり、DMA制御回路21は、バスBUSに接続されている各回路ブロック(21〜24)及びRAM12の間でCPU11を介在させることなくデータ転送を行う。尚、DMA制御回路21は、イネーブル信号EN1が論理レベル0を表す場合には、上記した動作を停止する停止状態となる。
【0025】
USB制御回路22は、論理レベル1のイネーブル信号EN2に応じて、以下の動作を行う。つまり、USB制御回路22は、バスBUSを介してUSB規格に準拠したデータパケットを受けた場合には、当該データパケットから必要とするデータ系列を抽出し、これをバスBUSに送出する。また、USB制御回路22は、CPU11からの命令に応じて、バスBUSのデータをUSB規格に準拠したデータパケットに変換し、これをバスBUSに送出する。尚、USB制御回路22は、イネーブル信号EN2が論理レベル0を表す場合には、上記した動作を停止する停止状態となる。
【0026】
タイマ23は、論理レベル1のイネーブル信号EN3に応じて以下の動作を行う。つまり、タイマ23は、CPU11からの命令に応じて経過時間又は残り時間の計測等を行い、計測した時間を表すデータをバスBUSに送出する。尚、タイマ23は、イネーブル信号EN3が論理レベル0を表す場合には、上記した動作を停止する停止状態となる。
【0027】
出力回路24は、論理レベル1のイネーブル信号EN4に応じて以下の動作を行う。つまり、出力回路24は、上記したソフトウェアの実行によって生成された、例えば映像信号、音声信号、又はプリント信号等を外部端子TMOを介して出力する。尚、出力回路24は、イネーブル信号EN4が論理レベル0を表す場合には、上記した動作を停止する停止状態となる。
【0028】
ここで、DMA制御回路21、USB制御回路22、タイマ23及び出力回路24の各々には、
図1に示すように、専用の接地配線(グランド配線とも称する)VSS1〜VSS4が接続されている。接地配線VSS1〜VSS4は、例えばマイクロコンピュータ100に設けられている少なくとも1つの外部端子を介して接地電位を受ける。
【0029】
つまり、DMA制御回路21は、当該DMA制御回路21専用の接地配線VSS1に接続されており、この接地配線VSS1を介して接地電位を受ける。これにより、DMA制御回路21は、接地配線VSS1に印加されている接地電位と、電源配線(図示せぬ)に印加されている電源電位VDDとの電位差を有する電源電圧により、前述した動作を行う。
【0030】
USB制御回路22は、当該USB制御回路22専用の接地配線VSS2に接続されており、この接地配線VSS2を介して接地電位を受ける。これにより、USB制御回路22は、接地配線VSS2に印加されている接地電位と、電源配線に印加されている電源電位VDDとの電位差を有する電源電圧により、前述した動作を行う。
【0031】
タイマ23は、当該タイマ23専用の接地配線VSS3に接続されており、この接地配線VSS3を介して接地電位を受ける。これにより、タイマ23は、接地配線VSS3に印加されている接地電位と、電源配線に印加されている電源電位VDDとの電位差を有する電源電圧により、前述した動作を行う。
【0032】
出力回路24は、当該出力回路24専用の接地配線VSS4に接続されており、この接地配線VSS4を介して接地電位を受ける。これにより、出力回路24は、接地配線VSS4に印加されている接地電位と、電源配線に印加されている電源電位VDDとの電位差を有する電源電圧により、前述した動作を行う。
【0033】
入力初段回路14は、マイクロコンピュータ100の外部端子TM1〜TMn(nは自然数)に入力されたn個の入力信号を受ける。尚、外部端子TM1〜TMnには、例えば、キーボードやマウス、又は外部メモリ、或いは各種センサからのディジタル信号が入力される。入力初段回路14は、外部端子TM1〜TMnを介して受けた各入力信号に所定の処理を施して得られた信号を内部入力信号として割込制御回路15に供給する。
【0034】
図2は、入力初段回路14の内部構成の一例を示す回路図である。
【0035】
図2に示す構成では、入力初段回路14は、外部端子TM1〜TMnに夫々の入力端が個別に接続されている入力バッファB1〜Bnを含む。入力バッファB1〜Bnは、夫々に供給された入力信号を個別に増幅して得られた内部入力信号IP1〜IPnを、割込制御回路15に供給する。
【0036】
尚、入力バッファB1〜Bn各々の接地端子には、接地電位を中継する為の中継線CNLが接続されている。よって、入力バッファB1〜Bnの各々は、中継線CNLを介して印加された接地電位と、電源配線(図示せず)に印加されている電源電位VDDとの電位差を有する電源電圧により、上記した動作を行う。
【0037】
割込制御回路15は、内部入力信号IP1〜IPnのうちのいずれか1つの信号レベルが、所定期間以上に亘る固定レベルの状態から変化した時に、割込要求信号をCPU11に通知する。その後、割込制御回路15は、CPU11からの命令に応じて、内部入力信号IP1〜IPnのうちで上記のように信号レベルが変化した内部入力信号IPをバスBUSに送出する。これにより、内部入力信号IPがCPU11による処理対象として取り込まれる。
【0038】
よって、上記したROM10、CPU11、RAM12、コマンドデコーダ13、割込制御回路15、回路ブロック(21〜24)を含む後段回路部は、これら回路ブロックが選択的に動作することにより、内部入力信号IP1〜IPnに応じた信号処理を行う。
【0039】
配線指定回路16は、上記したイネーブル信号EN1〜EN4に基づき、回路ブロック(21〜24)の各々毎に、その回路ブロックが停止状態であるか、或いは動作状態であるかを判定する。配線指定回路16は、接地配線VSS1〜VSS4の各々に対応付けして、その接地配線に接続されている回路ブロックが停止状態である場合には「有効」、動作状態である場合には「無効」を表す接地配線指定信号S1〜S4を生成する。
【0040】
例えば、イネーブル信号EN1〜EN4のうちの1つが論理レベル1、その他が全て論理レベル0を表す場合には、配線指定回路16は、
図3に示す真理値表に従って接地配線指定信号S1〜S4を生成する。尚、
図3に示す一例では、接地配線指定信号S1〜S4の各々は、論理レベル1で「有効」を表し、論理レベル0で「無効」を表す。
【0041】
図4は、
図3に示すようにイネーブル信号EN1〜EN4のうちの1つが論理レベル1、その他が全て論理レベル0となる場合に適用される、配線指定回路16の回路構成の一例を示す回路図である。
【0042】
図4において、ナンドゲートNA1は、イネーブル信号EN2〜EN4各々の論理レベルを反転した信号の各々と、イネーブル信号EN1との論理積を求め、当該論理積結果の論理レベルを反転した信号を接地配線指定信号S1として生成する。ナンドゲートNA2は、イネーブル信号EN1、EN3及びEN4各々の論理レベルを反転した信号の各々と、イネーブル信号EN2との論理積を求め、当該論理積結果の論理レベルを反転した信号を接地配線指定信号S2として生成する。
【0043】
ナンドゲートNA3は、イネーブル信号EN1、EN2及びEN4各々の論理レベルを反転した信号の各々と、イネーブル信号EN3との論理積を求め、当該論理積結果の論理レベルを反転した信号を接地配線指定信号S3として生成する。ナンドゲートNA4は、イネーブル信号EN1〜EN3各々の論理レベルを反転した信号の各々と、イネーブル信号EN4との論理積を求め、当該論理積結果の論理レベルを反転した信号を接地配線指定信号S4として生成する。
【0044】
配線指定回路16は、上記のように生成した接地配線指定信号S1〜S4を配線接続回路17に供給する。
【0045】
配線接続回路17は、
図1に示すように、スイッチ素子としてのnチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のトランジスタN1〜N4を含む。
【0046】
トランジスタN1は、自身のドレイン端が入力初段回路14の中継線CNLに接続されており、自身のソース端が接地配線VSS1に接続されており、自身のゲート端に接地配線指定信号S1が供給されている。トランジスタN1は、接地配線指定信号S1が論理レベル1を表す場合にオン状態となり、中継線CNLと、DMA制御回路21専用の接地配線VSS1とを電気的に接続する。また、トランジスタN1は、接地配線指定信号S1が論理レベル0を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと接地配線VSS1との接続を遮断する。
【0047】
トランジスタN2は、自身のドレイン端が中継線CNLに接続されており、自身のソース端が接地配線VSS2に接続されており、自身のゲート端に接地配線指定信号S2が供給されている。トランジスタN2は、接地配線指定信号S2が論理レベル1を表す場合にオン状態となり、中継線CNLと、USB制御回路22専用の接地配線VSS2とを電気的に接続する。また、トランジスタN2は、接地配線指定信号S2が論理レベル0を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと接地配線VSS2との接続を遮断する。
【0048】
トランジスタN3は、自身のドレイン端が中継線CNLに接続されており、自身のソース端が接地配線VSS3に接続されており、自身のゲート端に接地配線指定信号S3が供給されている。トランジスタN3は、接地配線指定信号S3が論理レベル1を表す場合にオン状態となり、中継線CNLと、タイマ23専用の接地配線VSS3とを電気的に接続する。また、トランジスタN3は、接地配線指定信号S3が論理レベル0を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと接地配線VSS3との接続を遮断する。
【0049】
トランジスタN4は、自身のドレイン端が中継線CNLに接続されており、自身のソース端が接地配線VSS4に接続されており、自身のゲート端に接地配線指定信号S4が供給されている。トランジスタN4は、接地配線指定信号S4が論理レベル1を表す場合にオン状態となり、中継線CNLと、出力回路24専用の接地配線VSS4とを電気的に接続する。また、トランジスタN4は、接地配線指定信号S4が論理レベル0を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと接地配線VSS4との接続を遮断する。
【0050】
上記した構成により、配線接続回路17は、接地配線指定信号S1〜S4に基づき、接地配線VSS1〜VSS4のうちで停止状態の回路ブロック(21〜24)に接続されている接地配線と、中継線CNLとを接続する。
【0051】
以下に、配線指定回路16及び配線接続回路17による動作について説明する。
【0052】
先ず、例えば
図3に示すようにイネーブル信号EN1が論理レベル1、EN2〜EN4が全て論理レベル0である場合、DMA制御回路21が動作状態、USB制御回路22、タイマ23及び出力回路24が夫々停止状態である。
【0053】
よって、この際、配線指定回路16は、DMA制御回路21専用の接地配線VSS1に対応した接地配線指定信号として、「無効」を表す論理レベル0の接地配線指定信号S1を配線接続回路17に供給する。また、配線指定回路16は、USB制御回路22専用の接地配線VSS2に対応した接地配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル1の接地配線指定信号S2を配線接続回路17に供給する。また、配線指定回路16は、タイマ23専用の接地配線VSS3に対応した接地配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル1の接地配線指定信号S3を配線接続回路17に供給する。更に、配線指定回路16は、出力回路24専用の接地配線VSS4に対応した接地配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル1の接地配線指定信号S4を配線接続回路17に供給する。
【0054】
これにより、配線接続回路17は、接地配線VSS2〜VSS4と、入力初段回路14の中継線CNLと、を電気的に接続する。
【0055】
よって、入力初段回路14には、夫々が停止状態にあるUSB制御回路22、タイマ23及び出力回路24に夫々接続されている接地配線VSS2〜VSS3、及び中継線CNLを介して接地電位が供給される。
【0056】
また、例えば
図3に示すようにイネーブル信号EN1〜EN3が論理レベル0、EN4が論理レベル1である場合、DMA制御回路21、USB制御回路22及びタイマ23が停止状態、出力回路24が動作状態である。
【0057】
よって、この際、配線指定回路16は、DMA制御回路21専用の接地配線VSS1に対応した接地配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル1の接地配線指定信号S1を配線接続回路17に供給する。また、配線指定回路16は、USB制御回路22専用の接地配線VSS2に対応した接地配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル1の接地配線指定信号S2を配線接続回路17に供給する。また、配線指定回路16は、タイマ23専用の接地配線VSS3に対応した接地配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル1の接地配線指定信号S3を配線接続回路17に供給する。更に、配線指定回路16は、出力回路24専用の接地配線VSS4に対応した接地配線指定信号として、「無効」を表す論理レベル0の接地配線指定信号S4を配線接続回路17に供給する。
【0058】
これにより、配線接続回路17は、接地配線VSS1〜VSS3と、入力初段回路14の中継線CNLと、を電気的に接続する。
【0059】
よって、入力初段回路14には、夫々が停止状態にあるDMA制御回路21、USB制御回路22及びタイマ23に夫々接続されている接地配線VSS1〜VSS3、及び中継線CNLを介して接地電位が供給される。
【0060】
このように、入力初段回路14には、DMA制御回路21用の接地配線VSS1、USB制御回路22用の接地配線VSS2、タイマ23用の接地配線VSS3、又は出力回路24用の接地配線VSS4を介して接地電位が供給される。
【0061】
すなわち、各回路ブロック(21〜24)に個別に接続されている専用の接地配線VSS1〜VSS4を利用して、入力初段回路14に接地電位が供給される。
【0062】
よって、入力初段回路14専用の接地配線が不要となるため、接地配線の総数を抑えることができる。これにより、各回路ブロック(21〜24)専用の接地配線の他に、入力初段回路14専用の接地配線を設ける場合に比べて、各接地配線の配線幅を太くすることができるので、各接地配線の配線抵抗を抑えることが可能となる。
【0063】
また、上記した構成によると、各回路ブロック(21〜24)専用の接地配線VSS1〜VSS4のうちで、入力初段回路14と接続される接地配線は、停止状態の回路ブロックに接続されている接地配線である。この際、回路ブロックが停止状態であれば、当該回路ブロックの動作に伴うノイズは発生しない。
【0064】
よって、入力初段回路14への接地配線を介したノイズ伝搬を防止することが可能となる。
【0065】
以上のように、配線指定回路16及び配線接続回路17によれば、各接地配線(VSS1〜VSS4)の配線抵抗を抑えると共に、接地配線から入力初段回路14へのノイズ伝搬を防止することが可能となる。
【0066】
尚、
図1に示す実施例は、接地配線に対してノイズ対策を施したものであるが、電源配線に対しても同様なノイズ対策を施すことが可能である。
【0067】
図5は、かかる点に鑑みて為された、本発明に係る半導体装置の他の一例としてのマイクロコンピュータ100の構成を示すブロック図である。尚、
図5に示す構成では、
図1に示す入力初段回路14に代えて入力初段回路24を採用し、配線指定回路16に代えて配線指定回路26を採用し、配線接続回路17に代えて配線接続回路27を採用している。
【0068】
更に、
図5に示す構成では、DMA制御回路21専用の電源配線Vdd1、USB制御回路22専用の電源配線Vdd2、タイマ23専用の電源配線Vdd3、及び出力回路24専用の電源配線Vdd4が設けられている。尚、電源配線Vdd1〜Vdd4は、例えばマイクロコンピュータ100に設けられている少なくとも1つの外部端子を介して電源電位VDDを受ける。
【0069】
つまり、DMA制御回路21は、電源配線Vdd1に接続されており、この電源配線Vdd1を介して電源電位VDDを受ける。これにより、DMA制御回路21は、電源配線Vdd1を介して受けた電源電位VDDと、接地配線(図示せぬ)に印加されている接地電位との電位差を有する電源電圧によって前述した動作を行う。
【0070】
USB制御回路22は、電源配線Vdd2に接続されており、この電源配線Vdd2を介して電源電位VDDを受ける。これにより、USB制御回路22は、電源配線Vdd2を介して受けた電源電位VDDと、接地配線に印加されている接地電位との電位差を有する電源電圧によって前述した動作を行う。
【0071】
タイマ23は、電源配線Vdd3に接続されており、この電源配線Vdd3を介して電源電位VDDを受ける。これにより、タイマ23は、電源配線Vdd3を介して受けた電源電位VDDと、接地配線に印加されている接地電位との電位差を有する電源電圧によって前述した動作を行う。
【0072】
出力回路24は、電源配線Vdd4に接続されており、この電源配線Vdd4を介して電源電位VDDを受ける。これにより、出力回路24は、電源配線Vdd4を介して受けた電源電位VDDと、接地配線に印加されている接地電位との電位差を有する電源電圧によって前述した動作を行う。
【0073】
尚、ROM10、CPU11、RAM12、コマンドデコーダ13、DMA制御回路21、USB制御回路22、タイマ23及び出力回路24各々の動作については、
図1に示すものと同一であるので説明は省略する。
【0074】
入力初段回路24は、入力初段回路14と同様に、外部端子TM1〜TMnを介して受けた各入力信号に所定の処理を施して得られた信号を内部入力信号として割込制御回路15に供給する。
【0075】
図6は、入力初段回路24の内部構成の一例を示す回路図である。
【0076】
図6に示す構成は、
図2に示す構成と同様に、外部端子TM1〜TMnに夫々の入力端が個別に接続されている入力バッファB1〜Bnを含む。入力バッファB1〜Bnは、夫々に供給された入力信号を個別に増幅して得られた信号群を内部入力信号IP1〜IPnとして割込制御回路15に供給する。
【0077】
尚、
図6に示す構成では、入力バッファB1〜Bn各々の電源端子には、電源電位を中継する為の中継線CNLが接続されている。よって、入力バッファB1〜Bnの各々は、中継線CNLを介して印加された電源電位と、接地配線に印加されている接地電位との電位差を有する電源電圧により上記した動作を行う。
【0078】
配線指定回路26は、上記したイネーブル信号EN1〜EN4に基づき、回路ブロック(21〜24)の各々毎に、その回路ブロックが停止状態であるか、或いは動作状態であるかを判定する。配線指定回路26は、電源配線Vdd1〜Vdd4の各々に対応付けして、その電源配線に接続されている回路ブロックが停止状態である場合には「有効」、動作状態である場合には「無効」を表す電源配線指定信号Q1〜Q4を生成する。
【0079】
例えば、イネーブル信号EN1〜EN4のうちの1つが論理レベル1、その他が全て論理レベル0となる場合には、配線指定回路26は、
図7に示す真理値表に従って電源配線指定信号Q1〜Q4を生成する。尚、
図7に示す一例では、電源配線指定信号Q1〜Q4の各々は、論理レベル0で「有効」を表し、論理レベル1で「無効」を表す。
【0080】
図8は、
図7に示すようにイネーブル信号EN1〜EN4のうちの1つが論理レベル1、その他が全て論理レベル0となる場合に適用される、配線指定回路26の回路構成の一例を示す回路図である。
【0081】
図8において、アンドゲートAN1は、イネーブル信号EN2〜EN4各々の論理レベルを反転した信号の各々と、イネーブル信号EN1との論理積を求め、当該論理積結果を表す信号を電源配線指定信号Q1として生成する。アンドゲートAN2は、イネーブル信号EN1、EN3及びEN4各々の論理レベルを判定した信号の各々と、イネーブル信号EN2との論理積を求め、当該論理積結果を表す信号を電源配線指定信号Q2として生成する。
【0082】
アンドゲートAN3は、イネーブル信号EN1、EN2及びEN4各々の論理レベルを判定した信号の各々と、イネーブル信号EN3との論理積を求め、当該論理積結果を表す信号を電源配線指定信号Q3として生成する。アンドゲートAN4は、イネーブル信号EN1〜EN3各々の論理レベルを反転した信号の各々と、イネーブル信号EN4との論理積を求め、当該論理積結果を表す信号を電源配線指定信号Q4として生成する。
【0083】
配線指定回路26は、上記のように生成した電源配線指定信号Q1〜Q4を配線接続回路27に供給する。
【0084】
配線接続回路27は、
図5に示すように、スイッチ素子としてのpチャネルMOS型のトランジスタP1〜P4を含む。
【0085】
トランジスタP1は、自身のドレイン端が入力初段回路24の中継線CNLに接続されており、自身のソース端が電源配線Vdd1に接続されており、自身のゲート端に電源配線指定信号Q1が供給されている。トランジスタP1は、電源配線指定信号Q1が論理レベル0を表す場合にオン状態となり、中継線CNLと、DMA制御回路21専用の電源配線Vdd1とを電気的に接続する。また、トランジスタP1は、電源配線指定信号Q1が論理レベル1を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと電源配線Vdd1との接続を遮断する。
【0086】
トランジスタP2は、自身のドレイン端が中継線CNLに接続されており、自身のソース端が電源配線Vdd2に接続されており、自身のゲート端に電源配線指定信号Q2が供給されている。トランジスタP2は、電源配線指定信号Q2が論理レベル0を表す場合にオン状態となり、中継線CNLと、USB制御回路22専用の電源配線Vdd2とを電気的に接続する。また、トランジスタP2は、電源配線指定信号Q2が論理レベル1を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと電源配線Vdd2との接続を遮断する。
【0087】
トランジスタP3は、自身のドレイン端が中継線CNLに接続されており、自身のソース端が電源配線Vdd3に接続されており、自身のゲート端に電源配線指定信号Q3が供給されている。トランジスタP3は、電源配線指定信号Q3が論理レベル0を表す場合にオン状態となり、入力初段回路24の中継線CNLと、タイマ23専用の電源配線Vdd3とを電気的に接続する。また、トランジスタP3は、電源配線指定信号Q3が論理レベル1を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと電源配線Vdd3との接続を遮断する。
【0088】
トランジスタP4は、自身のドレイン端が中継線CNLに接続されており、自身のソース端が電源配線Vdd4に接続されており、自身のゲート端に電源配線指定信号Q4が供給されている。トランジスタP4は、電源配線指定信号Q4が論理レベル0を表す場合にオン状態となり、入力初段回路24の中継線CNLと、出力回路24専用の電源配線Vdd4とを電気的に接続する。また、トランジスタP4は、電源配線指定信号Q4が論理レベル1を表す場合にはオフ状態となり、中継線CNLと電源配線Vdd4との接続を遮断する。
【0089】
上記した構成により、配線接続回路27は、電源配線指定信号Q1〜Q4に基づき、電源配線Vdd1〜Vdd4のうちで停止状態の回路ブロック(21〜24)に接続されている電源配線と、中継線CNLとを接続する。
【0090】
以下に、配線指定回路26及び配線接続回路27による動作について説明する。
【0091】
先ず、例えば
図7に示すようにイネーブル信号EN1が論理レベル1、EN2〜EN4が全て論理レベル0である場合、DMA制御回路21が動作状態、USB制御回路22、タイマ23及び出力回路24が夫々停止状態である。
【0092】
よって、この際、配線指定回路26は、DMA制御回路21専用の電源配線Vdd1に対応した電源配線指定信号として、「無効」を表す論理レベル1の電源配線指定信号Q1を配線接続回路27に供給する。また、配線指定回路26は、USB制御回路22専用の電源配線Vdd2に対応した電源配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル0の電源配線指定信号Q2を配線接続回路27に供給する。また、配線指定回路26は、タイマ23専用の電源配線Vdd3に対応した電源配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル0の電源配線指定信号Q3を配線接続回路27に供給する。更に、配線指定回路26は、出力回路24専用の電源配線Vdd4に対応した電源配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル0の電源配線指定信号Q4を配線接続回路27に供給する。
【0093】
これにより、配線接続回路27は、電源配線Vdd2〜Vdd4と、入力初段回路24の中継線CNLと、を電気的に接続する。
【0094】
よって、入力初段回路24には、夫々が停止状態にあるUSB制御回路22、タイマ23及び出力回路24に夫々接続されている電源配線Vdd2〜Vdd3を介して電源電位が供給される。
【0095】
また、例えば
図7に示すようにイネーブル信号EN1〜EN3が論理レベル0、EN4が論理レベル1である場合、DMA制御回路21、USB制御回路22及びタイマ23が停止状態、出力回路24が動作状態である。
【0096】
よって、この際、配線指定回路26は、DMA制御回路21専用の電源配線Vdd1に対応した電源配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル0の電源配線指定信号Q1を配線接続回路27に供給する。また、配線指定回路26は、USB制御回路22専用の電源配線Vdd2に対応した電源配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル0の電源配線指定信号Q2を配線接続回路27に供給する。また、配線指定回路26は、タイマ23専用の電源配線Vdd3に対応した電源配線指定信号として、「有効」を表す論理レベル0の電源配線指定信号Q3を配線接続回路27に供給する。更に、配線指定回路26は、出力回路24専用の電源配線Vdd4に対応した電源配線指定信号として、「無効」を表す論理レベル1の電源配線指定信号Q4を配線接続回路27に供給する。
【0097】
これにより、配線接続回路27は、電源配線Vdd1〜Vdd3と、入力初段回路24の中継線CNLと、を電気的に接続する。
【0098】
よって、入力初段回路24には、夫々が停止状態にあるDMA制御回路21、USB制御回路22及びタイマ23に夫々接続されている電源配線Vdd1〜Vdd3を介して電源電位が供給される。
【0099】
このように、入力初段回路24には、DMA制御回路21用の電源配線Vdd1、USB制御回路22用の電源配線Vdd2、タイマ23用の電源配線Vdd3、又は出力回路24用の電源配線Vdd4を介して電源電位が供給される。
【0100】
すなわち、各回路ブロック(21〜24)に個別に接続されている専用の電源配線Vdd1〜Vdd4を利用して、入力初段回路24に電源電位が供給されるのである。
【0101】
よって、入力初段回路24専用の電源配線が不要となるため、電源配線の総数を抑えることができる。これにより、各回路ブロック(21〜24)専用の電源配線の他に、入力初段回路24専用の電源配線を設ける場合に比べて、各電源配線の配線幅を太くすることができるので、各電源配線の配線抵抗を抑えることが可能となる。
【0102】
また、上記した構成によると、各回路ブロック(21〜24)専用の電源配線Vdd1〜Vdd4のうちで、入力初段回路24と接続される電源配線は、停止状態の回路ブロックに接続されている電源配線である。この際、回路ブロックが停止状態、つまり停止状態であれば、当該回路ブロックの動作に伴うノイズは発生しない。
【0103】
よって、電源配線から入力初段回路24へのノイズ伝搬を防止することが可能となる。
【0104】
以上のように、配線指定回路26及び配線接続回路27によれば、各電源配線(Vdd1〜Vdd4)の配線抵抗を抑えると共に、入力初段回路24への電源配線を介したノイズ伝搬を防止することが可能となる。
【0105】
尚、上記実施例では、入力初段回路14又は24の内部回路として、
図2又は
図6に示される入力バッファB1〜Bnを含むものを採用しているが、当該入力バッファB1〜Bnに代えて
図9に示すようなオペアンプOPA1〜OPAnを採用しても良い。
【0106】
図9に示す構成では、オペアンプOPA1〜OPAn各々の非反転入力端には外部端子TMが接続されており、夫々の反転入力端には基準電位Vrefが印加されている。オペアンプOPA1〜OPAnによって夫々個別に増幅された入力信号が内部入力信号IP1〜IPnとして生成される。
【0107】
また、上記実施例では、配線指定回路16の一例を
図4に示し、配線指定回路26の一例を
図8に示しているが、その他の回路構成を採用しても良い。
【0108】
例えば、配線指定回路16としては、
図10に示すように、イネーブル信号EN1〜EN4各々の論理レベルを反転した信号を接地配線指定信号S1〜S4として生成するインバータIV1〜IV4を採用しても良い。同様に、配線指定回路26としては、
図11に示すように、イネーブル信号EN1〜EN4各々の論理レベルを維持したままその出力電流を増幅した信号を電源配線指定信号Q1〜QS4として生成する入力バッファBU1〜BU4を採用しても良い。
【0109】
また、配線指定回路16及び配線指定回路26としては、イネーブル信号EN1〜EN4が全て論理レベル1を表す場合、つまり全ての回路ブロック(21〜24)が動作状態である場合には、以下の動作を行うものを採用しても良い。
【0110】
すなわち、配線指定回路16は、イネーブル信号EN1〜EN4が全て論理レベル1を表す場合には、接地配線指定信号S1〜S4のうちの少なくとも1つを強制的に「有効」を表す論理レベル1に設定する。同様に、配線指定回路26は、イネーブル信号EN1〜EN4が全て論理レベル1を表す場合には、電源配線指定信号Q1〜Q4のうちの少なくとも1つを強制的に「有効」を表す論理レベル0に設定する。尚、このように強制的に「有効」を表す状態に設定する接地配線指定信号としては、回路ブロック(21〜24)のうちで動作時に発生するノイズが少ない回路ブロックに接続されている接地配線を表すものとする。同様に、強制的に「有効」を表す状態に設定する電源配線指定信号についても、回路ブロック(21〜24)のうちで動作時に発生するノイズが少ない回路ブロックに接続されている電源配線を表すものとする。
【0111】
また、配線指定回路16としては、
図12に示すように接地配線指定信号S1〜S4各々の信号レベルを調整するレベル調整部160を備えたものを採用しても良い。これにより、配線接続回路17のトランジスタN1〜N4各々の抵抗値を変えて、接地配線に生じるノイズの影響を抑える。
【0112】
同様に、配線指定回路26としては、
図13に示すように電源配線指定信号Q1〜Q4各々の信号レベルを調整するレベル調整部260を備えたものを採用しても良い。これにより、配線接続回路27のトランジスタP1〜P4各々の抵抗値を変えて、電源配線に生じるノイズの影響を抑える。
【0113】
また、上記実施例では、接地配線VSS1〜VSS4(電源配線Vdd1〜Vdd4)は、例えば
図14に示すようにマイクロコンピュータ100に設けられている少なくとも1つの外部端子TGを介して接地電位(電源電位)を受けている。
【0114】
しかしながら、接地配線VSS1〜VSS4(電源配線Vdd1〜Vdd4)は、例えば
図15に示すように、マイクロコンピュータ100の内部に設けられているレギュレータ150の接地電位(電源電位)の出力端TS(TD)に接続されていても良い。
【0115】
また、上記実施例では、マイクロコンピュータ100として、接地配線にノイズ対策を施した構成を
図1、電源配線にノイズ対策を施した構成を
図5に示したが、接地配線及び電源配線の双方にノイズ対策を施した構成を採用しても良い。
【0116】
例えば、
図1の構成を元に、DMA制御回路21、USB制御回路22、タイマ23及び出力回路24に電源電位を供給する配線として、
図5に示す電源配線Vdd1〜Vdd4を採用する。更に、
図1の構成に、
図5に示す配線指定回路26及び配線接続回路27を追加する。この際、
図1の入力初段回路14の入力バッファB1〜Bn又はオペアンプOPA1〜OPAn各々の電源端子と、配線接続回路27のトランジスタP1〜P4各々のドレイン端とを接続する。
【0117】
また、
図1又は
図5では、接地配線又は電源配線に対するノイズ対策をマイクロコンピュータに施した場合を例にとって本発明に係る半導体装置を説明したが、マイクロコンピュータ以外の半導体電子機器、例えば半導体メモリに本発明を適用しても良い。
【0118】
半導体メモリの内部では、データを書き込む書込動作及びデータを読み出す読出動作等が行われるが、書込動作が行われている間は読出動作が停止し、読出動作が行われている間は書込動作が停止する。そこで、書込動作のみに関わる書込処理専用の回路ブロック、及び読出動作のみに関わる読出処理専用の回路ブロックの各々に、
図1又は
図5に示す回路ブロック(21〜24)と同様に、専用の接地配線又は電源配線を接続する。例えば書込処理専用の回路ブロックは、
図1に示す接地配線VSS1を介して接地電位を受けるようにし、読出処理専用の回路ブロックは
図1に示す接地配線VSS2を介して接地電位を受けるようにする。また、書込処理専用の回路ブロックは、
図5に示す電源配線Vdd1を介して電源電位を受けるようにし、読出処理専用の回路ブロックは
図5に示す電源配線VSS2を介して電源電位を受けるようにする。
【0119】
つまり、電源投入後、動作状態であるか否かを区別することが可能な回路ブロックであれば、ノイズ対策として専用の接地配線又は電源配線を設ける回路ブロックの種類は、上記した回路ブロック(21〜24)、読出又は書込処理専用の回路ブロックに限定されない。更に、ノイズ対策として専用の接地配線又は電源配線を設ける回路ブロックの数についても制限は無い。
【0120】
要するに、本発明に係る半導体装置としては、以下の入力初段回路部、後段回路部、第1〜第N(Nは2以上の整数)の接地配線、及び接地配線接続部を有するものであれば良い。
【0121】
入力初段回路部(14)は、外部端子(TM)に接続されており、外部端子が受けた入力信号に所定処理を施すことにより内部入力信号(IP)を得る。後段回路部(10〜13、15、21〜24)は、第1〜第N(Nは2以上の整数)の回路ブロック(21〜24)を含み、第1〜第Nの回路ブロックが選択的に動作して内部入力信号に応じた信号処理を行う。第1〜第Nの接地配線(VSS1〜VSS4)は、第1〜第Nの回路ブロックに夫々対応して設けられており、第1〜第Nの回路ブロックに接地電位を印加する。接地配線接続部(16、17)は、第1〜第Nの回路ブロックのうちから停止状態にある回路ブロックを判定し、第1〜第Nの接地配線のうちで停止状態にある回路ブロックに対応した接地配線を、入力初段回路部の接地配線としてこの入力初段回路部に接続する。
【0122】
また、本発明に係る半導体装置は、以下の入力初段回路部、後段回路部、第1〜第N(Nは2以上の整数)の電源配線、及び電源配線接続部を有するものであれば良い。
【0123】
入力初段回路部(24)は、外部端子(TM)に接続されており、外部端子が受けた入力信号に所定処理を施すことにより内部入力信号(IP)を得る。後段回路部(10〜13、15、21〜24)は、第1〜第N(Nは2以上の整数)の回路ブロック(21〜24)を含み、第1〜第Nの回路ブロックが選択的に動作して内部入力信号に応じた信号処理を行う。第1〜第Nの電源配線(Vdd1〜Vdd4)は、第1〜第Nの回路ブロックに夫々対応して設けられており、第1〜第Nの回路ブロックに電源電位を印加する。電源配線接続部(26、27)は、第1〜第Nの回路ブロックのうちから停止状態にある回路ブロックを判定し、第1〜第Nの接地配線のうちで停止状態にある回路ブロックに対応した電源配線を、入力初段回路部の電源配線としてこの入力初段回路部に接続する。