JPH08234877A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH08234877A JPH08234877A JP7040193A JP4019395A JPH08234877A JP H08234877 A JPH08234877 A JP H08234877A JP 7040193 A JP7040193 A JP 7040193A JP 4019395 A JP4019395 A JP 4019395A JP H08234877 A JPH08234877 A JP H08234877A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に関し、
特にCMOSロジック回路により形成される半導体集積
回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit,
In particular, it relates to a semiconductor integrated circuit formed by a CMOS logic circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のCMOSロジック回路により形成
される半導体集積回路においては、一般にスタンバイ時
における消費電流を抑制する機能が備えられており、ま
たその改善例も見られる。このスタンバイ時の消費電流
抑制機能を改善する公知例としては、例えば、複数の論
理ブロックを含む半導体集積回路において、個々の論理
ブロックごとにスタンバイ制御回路を設けて、各論理ブ
ロックに対する供給電流を切替える方法による例とし
て、特開昭62−251819号公報において開示され
ている半導体集積回路装置がある。この公知例において
は、水平型マイクロプログラムにより制御される複数の
論理ブロックにより構成される集積回路装置において、
上述のように、各論理ブロックごとにスタンバイ制御回
路を設けて、前記マイクロプログラムにより前記スタン
バイ制御回路を選択的に動作させ、各論理ブロックを選
択的にスタンバイ状態とすることにより、スタンバイ時
における消費電流の抑制を図ることを特徴としている。
その技術思想としては、図3に示されるように、CPU
10とデータバス103により連結される、ブロック
1、ブロック2、ブロック3およびブロック4を含む複
数の論理ブロックにより構成される半導体集積回路にお
いて、ブロック1、ブロック2、ブロック3およびブロ
ック4を含む複数の論理ブロックに対応して、これらの
各論理ブロックごとにスタンバイ制御回路として機能す
るスタンバイレジスタ11が設けられており、スタンバ
イ時には、動作状態に応じてMOSトランジスタ17a
、17b 、17c および17d より成るスイッチを、
マイクロプログラムにより制御されるスタンバイレジス
タ11を介して選択的にオン・オフ制御することによ
り、電源16より、ブロック1、ブロック2、ブロック
3およびブロック4を含む各論理ブロックに供給される
電源供給を、動作状態に対応して選択的に制御すること
を特徴としている。2. Description of the Related Art In general, a semiconductor integrated circuit formed by a conventional CMOS logic circuit has a function of suppressing current consumption during standby, and some improvements have been seen. As a known example of improving the function of suppressing current consumption during standby, for example, in a semiconductor integrated circuit including a plurality of logic blocks, a standby control circuit is provided for each of the logic blocks and the supply current to each logic block is switched. As an example of the method, there is a semiconductor integrated circuit device disclosed in JP-A-62-251819. In this known example, in an integrated circuit device configured by a plurality of logic blocks controlled by a horizontal microprogram,
As described above, the standby control circuit is provided for each logical block, the standby control circuit is selectively operated by the microprogram, and each logical block is selectively set to the standby state, so that the consumption in the standby state is achieved. It is characterized in that current is suppressed.
As its technical idea, as shown in FIG.
In a semiconductor integrated circuit composed of a plurality of logical blocks including block 1, block 2, block 3 and block 4 connected to the data bus 10 and the data bus 103, a plurality of blocks including block 1, block 2, block 3 and block 4 are provided. A standby register 11 functioning as a standby control circuit is provided for each of these logical blocks, and at the time of standby, a MOS transistor 17a according to the operation state is provided.
, 17b, 17c and 17d,
By selectively performing on / off control via the standby register 11 controlled by the microprogram, the power supply 16 supplies power to each logic block including the block 1, the block 2, the block 3, and the block 4. The feature is that selective control is performed according to the operating state.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の特開昭
62−251819号公報において開示されている半導
体集積回路装置においては、CPUとデータバスにより
連結される4個のブロックにより形成される複数の論理
ブロックに対する電源供給が、各ブロックの動作状態に
応じてマイクロプログラムにより制御されており、その
内の電源供給が遮断されたブロックにおいては、その内
部のレベル動作状態が全く不定の状態となる。例えば、
当該ブロック内において論理回路を形成するフリップフ
ロップ等においては、電源供給を断たれることにより、
今まで保持されていたデータの保持が不可能となり、当
該ブロックを正常動作に復帰させて始動する場合に即応
動作することができないという欠点がある。In the above-described conventional semiconductor integrated circuit device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-251819, a plurality of blocks formed by four blocks connected by a CPU and a data bus. The power supply to the logical block is controlled by a microprogram according to the operation state of each block, and among the blocks whose power supply is cut off, the internal level operation state is completely undefined. . For example,
In a flip-flop or the like forming a logic circuit in the block, power supply is cut off,
There is a drawback that the data held up to now cannot be held and the block cannot be operated immediately when the block is returned to normal operation and started.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、スタンバイ時に消費電流抑制の対象とする第1種論
理ブロックと、スタンバイ時に消費電流抑制の対象とし
ない第2種論理ブロックとを、それぞれ少なくとも1つ
以上含むCMOSロジック回路として形成される半導体
集積回路において、スタンバイ時に、所定の電源より、
前記第1種論理ブロックに供給される電流値を所定の規
定電流値に規制する回路手段を、前記電源と当該第1種
論理ブロックの電源端子とを接続する電源ライン上に備
えることを特徴としている。According to the semiconductor integrated circuit of the present invention, a first type logic block whose current consumption is suppressed during standby and a second type logic block which is not subject to current consumption suppression during standby are provided. In a semiconductor integrated circuit formed as a CMOS logic circuit including at least one or more, at a standby time, a predetermined power supply is used.
Circuit means for regulating a current value supplied to the first type logic block to a predetermined specified current value is provided on a power supply line connecting the power supply and a power supply terminal of the first type logic block. I have.
【0005】なお、前記回路手段は、前記規定電流値を
電流値とする定電流源と、所定のスタンバイ信号により
ON/OFF制御されるMOSトランジスタとの並列回
路として構成してもよく、また当該MOSトランジスタ
としては、“H”レベルのスタンバイ信号によりONの
状態に設定されるPMOSトランジスタとして構成して
もよい。The circuit means may be constituted as a parallel circuit of a constant current source having the specified current value as a current value and a MOS transistor which is turned on / off by a predetermined standby signal. The MOS transistor may be configured as a PMOS transistor that is set to an ON state by an “H” level standby signal.
【0006】[0006]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【0007】図1は、本発明の半導体集積回路を形成す
るCMOSロジック回路の一実施例を示すブロック図で
ある。図1に示されるように、本実施例は、電源1と、
定電流源2と、大電流ブロック3と、少電流ブロック4
と、PMOSトランジスタ5とを備えて構成されてい
る。大電流ブロック3および少電流ブロック4は、それ
ぞれ複数のCMOSロジックにより構成される論理ブロ
ックであり、大電流ブロック3は消費電流抑制の対象外
の論理ブロックを示し、少電流ブロック4は、スタンバ
イ時における消費電流抑制の対象とする論理ブロックを
示している。勿論、半導体集積回路を構成するCMOS
ロジックの構成内容の如何によっては、これらの論理ブ
ロックの数量は増大する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a CMOS logic circuit forming a semiconductor integrated circuit according to the present invention. As shown in FIG. 1, in this embodiment, a power source 1
Constant current source 2, large current block 3, small current block 4
And a PMOS transistor 5. The large current block 3 and the small current block 4 are logic blocks each including a plurality of CMOS logics. The large current block 3 indicates a logic block that is not subject to current consumption suppression. 3 shows a logic block to be reduced in current consumption. Of course, CMOS that constitutes a semiconductor integrated circuit
Depending on the configuration of the logic, the number of these logic blocks increases.
【0008】また、図2は、スタンバイ時における消費
電流抑制の対象となる少電流ブロック4の内部構成を示
す図であり、前記電源1、定電流源2およびPMOSト
ランジスタ5に対応して、CMOSロジックブロック
(1)6と、CMOSロジックブロック(2)7と、P
MOSトランジスタ8a および8b と、NMOSトラン
ジスタ9a および9b とを備えて構成される。なお、図
2においては、図1に示されている大電流ブロック3は
省略されている。FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the small current block 4 whose current consumption is suppressed during standby. The CMOS circuit corresponds to the power source 1, the constant current source 2 and the PMOS transistor 5. Logic block (1) 6, CMOS logic block (2) 7, P
It is configured to include MOS transistors 8a and 8b and NMOS transistors 9a and 9b. Note that, in FIG. 2, the large current block 3 shown in FIG. 1 is omitted.
【0009】図1において、通常動作時においては、ス
イッチとして機能するPMOSトランジスタ5のゲート
には、スタンバイ信号が“L”レベルで入力されてお
り、PMOSトランジスタ5はONの状態となって、当
該PMOSトランジスタ5を通して、少電流ブロック4
には電源1による電源電圧VDDが印加されており、十分
な電流が供給される。勿論、大電流ブロック3に対して
は、直接電源電圧VDDが印加されており、大電流ブロッ
ク3および少電流ブロック4を含む当該半導体集積回路
は正常な動作状態に維持される。In FIG. 1, during a normal operation, a standby signal is input at an "L" level to the gate of a PMOS transistor 5 functioning as a switch, and the PMOS transistor 5 is turned on. Through the PMOS transistor 5, the low current block 4
Is supplied with a power supply voltage VDD from the power supply 1, and a sufficient current is supplied. Of course, the power supply voltage VDD is directly applied to the large current block 3, and the semiconductor integrated circuit including the large current block 3 and the small current block 4 is maintained in a normal operation state.
【0010】スタンバイ状態においてはスンタバイ信号
101は“H”レベルとなり、これにより、スイッチと
して機能するPMOSトランジスタ5はOFFの状態と
なり、電源1より少電流ブロック4に供給される電流
は、定電流源2による電流値により規制されて動作する
状態となる。本実施例においては、定電流源2の電流値
は、当該半導体集積回路のスタンバイ電流規格に適合す
るように設定されており、これにより、少電流ブロック
4に含まれるCMOSロジックブロック(1)6および
CMOSロジックブロック(2)7等を構成する内部論
理回路において保持されている論理レベルは、スタンバ
イ時においても、前記スタンバイ電流規格に対応する所
定論理レべルに保持されており、当該少電流ブロック4
が、スタンバイ状態から正常動作状態に復帰した時点に
おいても、直ちに正常動作状態に対応することが可能な
状態が維持される。また、たとえ、スタンバイ時に、少
電流ブロック4内においてリーク電流が発生するような
事態が生じても、当該リーク電流は、前記規格内のリー
ク電流値に抑制される。In the standby state, the standby signal 101 is at "H" level, whereby the PMOS transistor 5 functioning as a switch is turned off, and the current supplied from the power supply 1 to the low current block 4 is a constant current source. In this state, the operation is restricted by the current value obtained by the second operation. In the present embodiment, the current value of the constant current source 2 is set so as to conform to the standby current standard of the semiconductor integrated circuit, whereby the CMOS logic block (1) 6 included in the low current block 4 is set. The logic level held in the internal logic circuits constituting the CMOS logic block (2) 7 and the like is also held at a predetermined logic level corresponding to the standby current standard even in the standby mode. Block 4
However, even when the device returns from the standby state to the normal operation state, a state capable of immediately coping with the normal operation state is maintained. Further, even if a leak current occurs in the low-current block 4 during standby, the leak current is suppressed to the leak current value within the above-mentioned standard.
【0011】図2を参照して、スタンバイ状態におい
て、少電流ブロック4内にリークが発生した場合の動作
について説明する。図2においては、CMOSロジック
ブロック(1)6とCMOSロジックブロック(2)7
との間に、リーク電流が発生した回路部分として想定さ
れるPMOSトランジスタ8a およびNMOSトランジ
スタ9a が示されており、これらのMOSトランジスタ
に対応して、PMOSトランジスタ8b およびNMOS
トランジスタ9b が示されている。図2において、スタ
ンバイ状態において、CMOSロジックブロック(1) 6
の出力端より“H”レベルが出力されている状態にある
ものとする。これにより、PMOSトランジスタ8a は
OFFの状態となり、NMOSトランジスタ9a はON
の状態となる。通常このような状態においては、PMO
Sトランジスタ8a よりNMOSトランジスタ9a に対
してリーク電流が生じるようなことはないが、仮に、何
らかの原因によりPMOSトランジスタ8a のドレイン
・ソース間にリーク電流が発生したものとする。このよ
うにリーク電流が発生した場合には、PMOSトランジ
スタ8a のリーク電流はNMOSトランジスタ9a を経
由して接地点に流れる。この状態においては、少電流ブ
ロック4に供給される電圧VDD2 のレベルが若干低下し
て平衡状態となるが、前記リーク電流値を含めて、少電
流ブロック4に流れ込む電流が、定電流源2の電流値に
より前記規格値内の電流に抑制されるために、その平衡
状態における供給電圧VDD2 のレベルは、少電流ブロッ
ク4の全体に含まれるPMOSトランジスタおよびNM
OSトランジスタ等の動作機能が維持されるレベルに保
持される。Referring to FIG. 2, an operation when a leak occurs in small current block 4 in the standby state will be described. In FIG. 2, CMOS logic block (1) 6 and CMOS logic block (2) 7
And the PMOS transistor 8a and the NMOS transistor 9a, which are assumed to be the circuit portion in which the leakage current is generated, are shown. The PMOS transistor 8b and the NMOS transistor 9a are shown corresponding to these MOS transistors.
Transistor 9b is shown. In FIG. 2, in the standby state, the CMOS logic block (1) 6
It is assumed that the “H” level is being output from the output terminal of “1”. As a result, the PMOS transistor 8a is turned off, and the NMOS transistor 9a is turned on.
It becomes the state of. Normally in such a situation, the PMO
Although no leakage current is generated from the S transistor 8a to the NMOS transistor 9a, it is assumed that a leakage current occurs between the drain and the source of the PMOS transistor 8a for some reason. When such a leakage current occurs, the leakage current of the PMOS transistor 8a flows to the ground via the NMOS transistor 9a. In this state, the level of the voltage V DD2 supplied to the small current block 4 is slightly lowered to be in an equilibrium state. However, the current flowing into the small current block 4 including the leak current value is reduced by the constant current source 2. Of the supply voltage V DD2 in the equilibrium state, the level of the PMOS transistor and NM included in the entirety of the small current block 4 is reduced.
The level is maintained at a level at which the operating functions of the OS transistor and the like are maintained.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、CMO
Sロジック回路により形成される半導体集積回路に適用
されて、当該半導体集積回路に含まれる消費電流抑制の
対象となる論理ブロックに供給される電流を、スタンバ
イ時に所定の規格電流値に規制することにより、当該論
理ブロック内の論理レベルを所定値に維持しておくこと
が可能となり、スタンバイ状態より正常動作状態に復帰
する際に、直ちに正常動作に移行することができるとい
う効果がある。As described above, the present invention provides a CMO
The present invention is applied to a semiconductor integrated circuit formed by an S logic circuit, and regulates a current supplied to a logic block, which is included in the semiconductor integrated circuit and whose current consumption is to be reduced, to a predetermined standard current value during standby. In addition, the logic level in the logic block can be maintained at a predetermined value, and when returning from the standby state to the normal operation state, it is possible to immediately shift to the normal operation.
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】本実施例における少電流ブロックの内部構成を
示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of a low current block according to the present embodiment.
【図3】従来例の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.
1、16 電源 2 電流源 3 大電流ブロック 4 少電流ブロック 5、8a 、8b PMOSトランジスタ 6 CMOSロジックフロック(1) 7 CMOSロジックフロック(2) 9a 、9b NMOSトランジスタ 10 CPU 11 スタンバイレジスタ 12 ブロック(1) 13 ブロック(2) 14 ブロック(3) 15 ブロック(4) 17a 、17b 、17c 、17d スイッチ 101 スタンバイ信号 102 電源ライン 103 データバス 1, 16 power supply 2 current source 3 large current block 4 low current block 5, 8a, 8b PMOS transistor 6 CMOS logic block (1) 7 CMOS logic block (2) 9a, 9b NMOS transistor 10 CPU 11 standby register 12 block (1) 13 block (2) 14 block (3) 15 block (4) 17a, 17b, 17c, 17d switch 101 standby signal 102 power supply line 103 data bus
Claims (3)
る第1種論理ブロックと、スタンバイ時に消費電流抑制
の対象としない第2種論理ブロックとを、それぞれ少な
くとも1つ以上含むCMOSロジック回路として形成さ
れる半導体集積回路において、 スタンバイ時に、所定の電源より、前記第1種論理ブロ
ックに供給される電流値を所定の規定電流値に規制する
回路手段を、前記電源と当該第1種論理ブロックの電源
端子とを接続する電源ライン上に備えることを特徴とす
る半導体集積回路。1. A CMOS logic circuit including at least one type 1 logic block for which current consumption is suppressed during standby and at least one type 2 logic block for which current consumption is not suppressed during standby. In a semiconductor integrated circuit according to the present invention, circuit means for restricting a current value supplied to the first type logic block from a predetermined power source to a predetermined specified current value during standby is provided with the power source and the power source of the first type logic block. A semiconductor integrated circuit provided on a power supply line for connecting a terminal.
値とする定電流源と、所定のスタンバイ信号によりON
/OFF制御されるMOSトランジスタとの並列回路と
して構成される請求項1記載の半導体集積回路。2. The method according to claim 1, wherein the circuit means is turned on by a constant current source having the specified current value as a current value and a predetermined standby signal
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is configured as a parallel circuit with a MOS transistor controlled to be turned off.
ルのスタンバイ信号によりONの状態に設定されるPM
OSトランジスタとして構成される請求項2記載の半導
体集積回路。3. A PM in which the MOS transistor is set to an ON state by an “H” level standby signal.
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, which is configured as an OS transistor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7040193A JP2648119B2 (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7040193A JP2648119B2 (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08234877A true JPH08234877A (en) | 1996-09-13 |
JP2648119B2 JP2648119B2 (en) | 1997-08-27 |
Family
ID=12573952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7040193A Expired - Lifetime JP2648119B2 (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2648119B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6256252B1 (en) | 1999-09-20 | 2001-07-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Memory-embedded semiconductor integrated circuit device having low power consumption |
US9484083B2 (en) | 2014-03-28 | 2016-11-01 | Socionext, Inc. | Semiconductor device and semiconductor storage device |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7040193A patent/JP2648119B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6256252B1 (en) | 1999-09-20 | 2001-07-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Memory-embedded semiconductor integrated circuit device having low power consumption |
US9484083B2 (en) | 2014-03-28 | 2016-11-01 | Socionext, Inc. | Semiconductor device and semiconductor storage device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2648119B2 (en) | 1997-08-27 |
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---|---|---|---|
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