| 【発明の名称】 |
半導体集積回路 |
| 【発明者】 |
【氏名】鎌田 信哉
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| 【要約】 |
【課題】スキャンパス回路付き機能回路のスキャンパス回路をスキャンパス動作させ、且つ、スキャンパス回路の入力を任意の電位に固定することによりその内部回路の動作を停止させて低電力化が図れ、且つ、クロックスキューの低減できる高性能な半導体集積回路を提供することを目的とする。
【解決手段】動作モードによって例えばスキャンパス回路付き第１の機能回路４が未使用回路になる場合、コントロール回路１からのコントロール信号ｆにより第１のスキャンパス制御回路２を制御し、スキャンパス回路６内の全フリップフロップ（ＦＦ）をシフトレジスタにしてスキャンパス動作をさせるための制御信号ｊと、スキャンパス回路６の電位を‘Ｌ’固定（または‘Ｈ’固定）にするための入力信号ｈを出力する。これによって、第１の機能回路４のＦＦ及びＦＦ間の論理回路による消費電流は低減し低電力化が実現される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数のスキャンパス回路付き機能回路と、前記複数のスキャンパス回路付き機能回路のそれぞれのスキャンパス回路を制御するための複数のスキャンパス制御回路と、前記複数のスキャンパス制御回路をコントロールするコントロール回路とを備え、動作モードによって使用しないスキャンパス回路付き機能回路が発生した場合、前記コントロール回路からのコントロール信号によってスキャンパス制御回路を制御して、前記使用しないスキャンパス回路付き機能回路のスキャンパス回路をスキャンパス動作させ、且つ、前記スキャンパス回路の入力を任意の電位に固定することを特徴とする半導体集積回路。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に関し、特に消費電力を低減することができる低電力化回路を有する半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の機能回路を有する半導体集積回路を動作させた場合、動作モードによって使用する機能回路（以下、使用回路と称す）と使用しない機能回路（以下、未使用回路と称す）が発生する。この場合、未使用回路に例えばクロック信号がそのまま入力されていると、未使用回路の内部回路が動作するため消費電力が発生する。従来、この未使用回路の低消費電力化を図るための１つとして、未使用回路へのクロック信号を停止させる機能を有する低電力化回路の提案がなされている。
【０００３】この従来の低電力化回路は、未使用回路を選択するための選択回路と、選択回路により選択された未使用回路へのクロック信号を停止させるためのクロック制御回路とで構成されている。以下、図面を参照しながら従来の低電力化回路について説明する。
【０００４】図２は、従来の低電力化回路を有する半導体集積回路の構成を示すブロック図である。図２において、１１は未使用回路を選択するための選択回路、１２は選択回路からの出力により未使用回路へのクロック信号を制御するクロック制御回路、１３は第１の機能回路、１４は第２の機能回路、ａはクロック信号、ａ１は第１の機能回路へのクロック信号、ａ２は第２の機能回路へのクロック信号、ｂ１は第１の機能回路を選択するための選択信号、ｂ２は第２の機能回路を選択するための選択信号である。クロック制御回路１２は、クロック信号ａと選択信号ｂ１を入力とし第１の機能回路１３へのクロック信号ａ１を出力する第１のＡＮＤ回路１５と、クロック信号ａと選択信号ｂ２を入力とし第２の機能回路１４へのクロック信号ａ２を出力する第２のＡＮＤ回路１６とで構成されている。
【０００５】以上のように構成された従来の低電力化回路を有する半導体集積回路の動作について以下に説明する。
【０００６】動作モードによって例えば第１の機能回路１３が使用状態（使用回路）、第２の機能回路１４が未使用状態（未使用回路）になる場合、選択回路１１からは‘Ｈ’の選択信号ｂ１と‘Ｌ’の選択信号ｂ２が出力される。
【０００７】この選択信号ｂ１、ｂ２によって、クロック制御回路１２の第１のＡＮＤ回路１５からは、一方の入力である選択信号ｂ１が‘Ｈ’となるため、他方の入力であるクロック信号ａに応じて第１の機能回路１３にクロック信号ａ１が出力される。しかしながら、第２のＡＮＤ回路１６からは、一方の入力である選択信号ｂ２が‘Ｌ’となるため、他方の入力であるクロック信号ａに関係なく第２の機能回路１４へのクロック信号ａ２は出力されない。従って、未使用回路となる第２の機能回路１４には、クロック信号ａ２が出力されず、内部回路の動作が停止するので消費電力の発生がなく低電力化を図ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では選択される機能回路毎にクロック信号を分離して各クロック信号をクロック制御回路で制御する必要がある。この場合、クロック制御回路で制御されたクロック信号ではクロック信号間でスキューが発生し易く、スキュー調整が困難という課題がある。
【０００９】本発明は、上記のような従来の課題を解決するもので、機能回路に設けたスキャンパス回路をスキャンパス動作させ、且つ、任意の電位に固定することにより使用しない機能回路の内部回路の動作を停止させて低電力化を図ることができ、且つ、クロックスキューの低減できる低電力化回路を有する高性能な半導体集積回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路は、複数のスキャンパス回路付き機能回路と、前記複数のスキャンパス回路付き機能回路のそれぞれのスキャンパス回路を制御するための複数のスキャンパス制御回路と、前記複数のスキャンパス制御回路をコントロールするコントロール回路とを備え、動作モードによって使用しないスキャンパス回路付き機能回路が発生した場合、前記コントロール回路からのコントロール信号によってスキャンパス制御回路を制御して、前記使用しないスキャンパス回路付き機能回路のスキャンパス回路をスキャンパス動作させ、且つ、前記スキャンパス回路の入力を任意の電位に固定することを特徴とする。
【００１１】この構成によれば、動作モード時に使用しないスキャンパス回路付き機能回路が発生した場合には、その使用しない機能回路のスキャンパス回路をスキャンパス動作させ、且つ、入力を任意の電位に固定することによって低電力化を図ることができる。従って、複数のスキャンパス回路付き機能回路にクロック信号を共通に入力した状態でも、選択的に未使用回路となるスキャンパス回路付き機能回路を低電力化することができるため、従来の低電力化回路のようにクロック信号を分離する必要がなく、クロック信号間のスキュー調整が簡素化でき安定した動作を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施の形態の低電力化回路を有する半導体集積回路の構成を示すブロック図である。図１において、１は機能回路の使用状態に応じてスキャンパス制御回路をコントロールするためのコントロール回路、２はコントロール回路からの出力に応じて第１の機能回路のスキャンパス回路を制御するための第１のスキャンパス制御回路、３はコントロール回路からの出力に応じて第２の機能回路のスキャンパス回路を制御するための第２のスキャンパス制御回路、４はスキャンパス回路付き第１の機能回路、５はスキャンパス回路付き第２の機能回路、６、７はスキャンパス回路、ｃはクロック信号、ｄは第１の機能回路への通常入力信号、ｅは第２の機能回路への通常入力信号、ｆは第１のスキャンパス制御回路のコントロール信号、ｇは第２のスキャンパス制御回路のコントロール信号、ｈは第１の機能回路のスキャンパス回路への入力信号、ｉは第２の機能回路のスキャンパス回路への入力信号、ｊは第１の機能回路のスキャンパス回路の制御信号、ｋは第２の機能回路のスキャンパス回路の制御信号である。
【００１４】以上のように構成された本実施の形態の低電力化回路を有する半導体集積回路について、その一動作例を以下に説明する。
【００１５】動作モードによって例えばスキャンパス回路付き第１の機能回路４が未使用回路、スキャンパス回路付き第２の機能回路５が使用回路になる場合、コントロール回路１から第１のスキャンパス制御回路２に対して第１の機能回路４のスキャンパス回路６をスキャンパス動作させるためのコントロール信号ｆが出力される。このコントロール信号ｆが入力されると第１のスキャンパス制御回路２では、第１の機能回路４のスキャンパス回路６に対して、スキャンパス回路６内の全フリップフロップ（ＦＦ）をシフトレジスタにしてスキャンパス動作をさせるための制御信号ｊを出力する。さらに、第１のスキャンパス制御回路２から第１の機能回路４のスキャンパス回路６の入力信号ｈが通常入力信号ｄから‘Ｌ’固定（または‘Ｈ’固定）に切り替えられる。
【００１６】これにより、第１の機能回路４のスキャンパス回路６内のＦＦはスキャンパス動作を開始し、スキャンパス回路６の入力信号ｈに近い位置にあるＦＦから１クロックサイクルごとに順次‘Ｌ’固定（または‘Ｈ’固定）に設定され最終的に全ＦＦ出力が‘Ｌ’固定（または‘Ｈ’固定）となる。従って、第１の機能回路４のスキャンパス回路内６の全ＦＦ出力が固定されることによって、ＦＦ及びＦＦ間の論理回路による消費電流は低減し低電力化が実現される。
【００１７】一方、コントロール回路１から第２のスキャンパス制御回路３に対しては、第２の機能回路５のスキャンパス回路７を通常動作させる、すなわちスキャンパス動作させないコントロール信号ｇが出力される。第２のスキャンパス制御回路３では、この通常動作させるためのコントロール信号ｇが入力されると、第２の機能回路５のスキャンパス回路７内の全フリップフロップ（ＦＦ）が通常動作するように制御信号ｋをスキャンパス回路７に出力する。さらに、第２のスキャンパス制御回路３から第２の機能回路５のスキャンパス回路７への入力信号ｉが通常入力信号ｅとなるように出力する。従って、第２の機能回路５のスキャンパス回路７はスキャンパス動作はせず、入力信号ｉとして通常入力信号ｅが入力されるので、第２の機能回路は通常動作が行われる。
【００１８】以上のように、本実施の形態によれば、動作モードによって使用しないスキャンパス回路付き機能回路４が発生した場合には、その使用しない機能回路４のスキャンパス回路６をスキャンパス動作させ、且つ、スキャンパス回路６の入力を‘Ｌ’固定（または‘Ｈ’固定）することによって低電力化を図ることができる。従って、第１の機能回路４および第２の機能回路５にクロック信号を共通に入力した状態でも、選択的に未使用回路となる第１の機能回路４のみを低電力化することができるため、従来の低電力化回路のようにクロック信号を分離する必要がなく、クロック信号間のスキュー調整が簡素化でき安定した動作を実現することができる。
【００１９】なお、上記実施の形態では、２個のスキャンパス回路付き機能回路４、５を用いて説明したが、複数のスキャンパス回路付き機能回路においても同様に、動作モードによって使用しないスキャンパス回路付き機能回路が発生した場合には、その使用しないスキャンパス回路付き機能回路のスキャンパス回路をスキャンパス動作させ、且つ、任意の電位に固定することによって低電力化を図ることができる。
【００２０】また、コントロール回路の入力として各機能回路の動作状態を決定する動作モード例えばＣＰＵからの命令を用いれば、各機能回路の動作状態に応じて即座に各スキャンパス制御回路をコントロールするためのコントロール信号を出力することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、動作モードによって使用しないスキャンパス回路付き機能回路が発生した場合、その機能回路に設けたスキャンパス回路をスキャンパス動作させ、且つ、スキャンパス回路の入力を任意の電位に固定することによって、機能回路の内部回路の動作を停止させて低電力化を図ることができ、且つ、クロックスキューの低減された高性能な半導体集積回路を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月１日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】滝本 智之 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１６０３９８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１８日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２９９６８ |
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