專利名稱：半導(dǎo)體集成電路中的芯片端接裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路，具體涉及一種能端接半導(dǎo)體集成電路中的傳輸線的芯片端接器件、以及一種控制該芯片端接器件的電路和方法。
背景技術(shù)：
概括而言，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)在電路裝置之間以高速傳送時(shí)，如果裝置的阻抗不匹配，就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)信號(hào)的反射。因此，信息信號(hào)交換系統(tǒng)需要能端接總線實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的端接電阻器。端接電阻器能抑制接收信號(hào)的反射，提高傳輸信號(hào)的完整性。
端接電阻器可位于半導(dǎo)體集成芯片(此后稱之為“半導(dǎo)體芯片”)的內(nèi)部或外部。半導(dǎo)體芯片中的端接電阻器通常被稱為芯片端接器件、小電路片(on-die)端接器件或有源端接器件。
為了有效地用于半導(dǎo)體芯片中，考慮到功率消耗和信號(hào)完整性，需要根據(jù)半導(dǎo)體芯片的工作模式適當(dāng)?shù)乜刂菩酒私悠骷?。換句話說(shuō)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工作模式是否為輸入模式、輸出模式或者斷電模式來(lái)有區(qū)別地控制芯片端接器件。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有電路類的實(shí)用裝置來(lái)控制半導(dǎo)體芯片所含的芯片端接器件，因此，僅能響應(yīng)由半導(dǎo)體芯片外部輸入的控制信號(hào)來(lái)控制芯片端接器件。由于現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有控制芯片端接器件的裝置，因此總是將端接電阻器連接在輸入/輸出節(jié)點(diǎn)與端電壓VTERM和/或地電壓之間。因此，端電壓VTERM與接地之間會(huì)形成電流通路，這引起了不必要的功率消耗。此外，在該情況下，輸出信號(hào)的電平低于正常值。因此就需要適時(shí)接通或斷開芯片端接器件。
圖1是包括芯片端接器件110的半導(dǎo)體芯片的電路圖。芯片端接器件110由從半導(dǎo)體芯片外部輸入的端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE來(lái)控制。
芯片端接器件110包括第一和第二端接電阻器R1和R2、第一和第二開關(guān)S11和S12。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)S11接通時(shí)，第一端接電阻器R1與端電壓VTERM相接，當(dāng)?shù)诙_關(guān)S12接通時(shí)，第二端接電阻器R2與地電壓相接。在此，第一和第二開關(guān)S11和S12都要響應(yīng)輸出端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE而接通或斷開。
如圖1所示，由于要響應(yīng)從半導(dǎo)體芯片外部輸入的端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE來(lái)控制芯片端接器件110，因此通常不能實(shí)現(xiàn)在預(yù)期的瞬間對(duì)芯片端接器件110進(jìn)行控制。例如，在從第一半導(dǎo)體芯片向第二半導(dǎo)體芯片傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，第一半導(dǎo)體芯片向第二半導(dǎo)體芯片發(fā)送端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE，以便控制第二數(shù)據(jù)芯片內(nèi)的芯片端接器件。接著，在預(yù)定時(shí)間間隔以后，第一半導(dǎo)體芯片向第二半導(dǎo)體芯片發(fā)送數(shù)據(jù)。然后，第一半導(dǎo)體芯片在完成了數(shù)據(jù)傳輸后的預(yù)定時(shí)間內(nèi)，使端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE停止。
因此，如果與從半導(dǎo)體芯片外部輸入的信號(hào)異步控制芯片端接器件110，就需要時(shí)間余量來(lái)起動(dòng)并完成數(shù)據(jù)傳輸。該意義上，在高速工作的半導(dǎo)體芯片內(nèi)使用芯片端接器件是不可行的。另外，帶有芯片端接器件的半導(dǎo)體芯片需要很復(fù)雜的電路，用以通過(guò)接收外部信號(hào)、并將信號(hào)轉(zhuǎn)化成內(nèi)部信號(hào)來(lái)控制芯片端接器件。
基于這些原因，帶有芯片端接器件的半導(dǎo)體芯片額外還需要控制電路，用以在理想瞬間利用外部信號(hào)和/或由半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生的內(nèi)部信號(hào)接通/斷開芯片端接器件，由此來(lái)降低功率消耗，并保證數(shù)據(jù)的高速傳輸。下文中，將該控制電路與芯片端接器件的組合稱為“芯片端接裝置”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種芯片端接裝置以及在理想瞬間利用半導(dǎo)體芯片產(chǎn)生的信號(hào)控制芯片端接器件的方法，由此來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸效率，減少損失時(shí)間。
本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體集成電路，它包括輸出緩沖器，用以響應(yīng)輸出數(shù)據(jù)和預(yù)定的輸出起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)；輸出驅(qū)動(dòng)器，用以響應(yīng)輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)向半導(dǎo)體集成電路外部輸出數(shù)據(jù)；芯片端接器件，它至少具有一個(gè)端接電阻器；以及端接器件控制電路，用以響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)而接通或斷開芯片端接器件。
優(yōu)選地，端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的啟動(dòng)而斷開芯片端接器件，響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的停止(inactivation)而接通芯片端接器件。
優(yōu)選地，端接器件控制電路包括輸出緩沖器的復(fù)制件，它的延遲時(shí)間與輸出緩沖器的相同。
依照本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種可安裝在半導(dǎo)體集成電路中的芯片端接裝置，所述集成電路具有數(shù)據(jù)輸出電路，用以借助焊點(diǎn)(pad)向半導(dǎo)體集成電路外部輸出數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)輸入電路，用以借助焊點(diǎn)從外部接收數(shù)據(jù)，芯片端接裝置包括芯片端接器件，該端接器件至少包括一個(gè)與焊點(diǎn)電連接的端接電阻器；以及端接器件控制電路，用以響應(yīng)能啟用或禁用數(shù)據(jù)輸出電路的輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)接通或斷開芯片端接器件。
優(yōu)選地，端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的啟動(dòng)而斷開芯片端接器件，響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的停止而接通芯片端接器件。
依照本發(fā)明的再一實(shí)施例，提供了一種控制包括芯片端接器件的半導(dǎo)體集成電路內(nèi)的芯片端接器件的方法，芯片端接器件至少具有一個(gè)雙向數(shù)據(jù)輸入/輸出單元；輸出驅(qū)動(dòng)器；用以向半導(dǎo)體集成電路外部傳輸輸出數(shù)據(jù)；以及至少一個(gè)端接電阻器。該方法包括產(chǎn)生輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)啟用/禁用輸出驅(qū)動(dòng)器；以及響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)接通或斷開芯片端接器件，其中芯片端接器件響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的啟動(dòng)而斷開，芯片端接器件響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的停止而接通。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將使本發(fā)明變得更加顯明，其中圖1是帶有傳統(tǒng)芯片端接器件的半導(dǎo)體芯片的電路圖；圖2是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的帶有芯片端接裝置的半導(dǎo)體芯片的電路圖；圖3是依照本發(fā)明第二實(shí)施例的帶有芯片端接裝置的半導(dǎo)體芯片的電路圖；
圖4是依照本發(fā)明第三實(shí)施例的帶有芯片端接裝置的半導(dǎo)體芯片的電路圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，在參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例之前，先簡(jiǎn)要描述一下本發(fā)明的概念。
可將幾個(gè)半導(dǎo)體芯片設(shè)置成能借助同一接腳輸出或接收數(shù)據(jù)、即同一接腳為多個(gè)半導(dǎo)體芯片共享，用以輸入/輸出數(shù)據(jù)。該接腳被稱為雙向輸入/輸出接腳。至少包括一個(gè)雙向輸入/輸出接腳(或雙向輸入/輸出單元)的半導(dǎo)體芯片僅在輸出數(shù)據(jù)時(shí)，要求輸出起動(dòng)信號(hào)OE來(lái)接通輸出驅(qū)動(dòng)器。在本發(fā)明中，將芯片端接器件設(shè)置成響應(yīng)帶有至少一個(gè)雙向輸入/輸出單元的半導(dǎo)體芯片中使用的輸出起動(dòng)信號(hào)OE而被接通/斷開。
圖2是依照本發(fā)明第一實(shí)施例的帶有芯片端接裝置的半導(dǎo)體芯片200的電路圖。參照?qǐng)D2，半導(dǎo)體芯片200包括芯片端接器件210，端接器件控制電路220，數(shù)據(jù)輸出電路230和240，以及數(shù)據(jù)輸入電路250。
數(shù)據(jù)輸出電路230和240包括輸出緩沖器240和輸出驅(qū)動(dòng)器230。數(shù)據(jù)輸出電路230和240借助與焊點(diǎn)260相連的數(shù)據(jù)接腳(未示出)向半導(dǎo)體芯片200的外部輸出輸出數(shù)據(jù)O_DATA。
數(shù)據(jù)輸入電路250借助數(shù)據(jù)焊點(diǎn)和接腳260接收從外部輸出的數(shù)據(jù)I-DATA，并對(duì)該數(shù)據(jù)I-DATA進(jìn)行處理。一般而言，數(shù)據(jù)輸出電路230和240以及數(shù)據(jù)輸入電路250一起構(gòu)成了數(shù)據(jù)輸入/輸出電路，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)接腳都安裝了這種電路。
借助同一接腳輸入和輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入/輸出電路被稱為雙向輸入/輸出電路或雙向緩沖器。在雙向輸入/輸出電路的情況下，僅在數(shù)據(jù)輸出過(guò)程中才利用輸出起動(dòng)信號(hào)OE接通輸出驅(qū)動(dòng)器230。
芯片端接器件210包括第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM、第一和第二開關(guān)PM2和NM2。第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM都與焊點(diǎn)260電連接。第一開關(guān)PM2設(shè)置在端電壓VTERM和第一端接電阻器R1TERM之間，它控制著第一端接電阻R1TERM與端電壓VTERM之間的連接。第二開關(guān)NM2設(shè)置在第二端接電阻器R2TERM和地電壓之間，它控制著第二端接電阻R2TERM與地電壓之間的連接。
第一和第二端接電阻R1TERM與R2TERM分別與端電壓VTERM和地電壓相接。第一和第二端接電阻R1TERM和R2TERM起到端接電阻器的作用。
第一開關(guān)PM2響應(yīng)第一端接控制信號(hào)ST1而接通，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)接通時(shí)，第一端接電阻器R1TERM與端電壓VTERM相接。第二開關(guān)NM2響應(yīng)第二端接控制信號(hào)ST2而接通，當(dāng)?shù)诙_關(guān)NM2接通時(shí)，第二端接電阻器R2TERM與地電壓相接。
在該實(shí)施例中，第一開關(guān)PM2是能響應(yīng)第一端接控制信號(hào)ST1而選通的PMOS晶體管，第二開關(guān)NM2是能響應(yīng)第二端接控制信號(hào)ST2而選通的NMOS晶體管。
第一和第二端接控制信號(hào)ST1和ST2是由端接器件控制電路220輸出。端接器件控制電路220接收輸出起到信號(hào)OE，產(chǎn)生第一和第二端接控制信號(hào)ST1和ST2。
更具體地說(shuō)，當(dāng)將輸出起動(dòng)信號(hào)OE啟動(dòng)到預(yù)定的第一電平(下文中稱之為“高電平”)時(shí)，端接器件控制電路220產(chǎn)生高電平的第一端接控制信號(hào)ST1和具有預(yù)定第二電平(下文中稱之為“低電平”)的第二端接控制信號(hào)ST2。結(jié)果，第一和第二開關(guān)PM2和NM2斷開，第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM分別與端電壓VTERM和地電壓分離。由此，從而第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM不能再起到端接電阻器的作用。在此，第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM分別與端電壓VTERM和地電壓分離意味著芯片端接器件210斷開。
另一方面，當(dāng)將輸出起動(dòng)信號(hào)OE停止處低電平時(shí)，端接器件控制電路220產(chǎn)生低電平的第一端接控制信號(hào)ST1和高電平的第二端接控制信號(hào)ST2。結(jié)果，第一和第二開關(guān)PM2和NM2接通，于是，第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM分別與端電壓VTERM和地電壓相連。由此，第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM起端接電阻器的作用。在此，第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM分別與端電壓VTERM和地電壓相接意味著芯片端接器件210接通。
在停止輸出起動(dòng)信號(hào)OE的同時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)器230起動(dòng)，它向外部輸出輸出數(shù)據(jù)O_DATA。向半導(dǎo)體芯片200外部傳輸輸出數(shù)據(jù)O_DATA時(shí)，在半導(dǎo)體芯片200的輸出模式下將該輸出起動(dòng)信號(hào)OE啟動(dòng)達(dá)到高電平。相反，在停止輸出起動(dòng)信號(hào)OE的同時(shí)，使輸出驅(qū)動(dòng)器230被禁止，于是半導(dǎo)體芯片200能接收來(lái)自外部的數(shù)據(jù)。
于是，端接器件控制電路220在半導(dǎo)體芯片200的輸出模式下、即在啟用輸出驅(qū)動(dòng)器230時(shí)，斷開芯片端接器件210，在半導(dǎo)體芯片200的非輸出模式下、即在輸出驅(qū)動(dòng)器230被禁止時(shí)，接通芯片端接器件210。
下文將詳細(xì)描述輸出驅(qū)動(dòng)器230和輸出緩沖器240的示范性結(jié)構(gòu)，它們構(gòu)成了數(shù)據(jù)輸出電路230和240。
首先，輸出驅(qū)動(dòng)器230將輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO驅(qū)動(dòng)到預(yù)定電壓電平，以便從半導(dǎo)體芯片200向半導(dǎo)體芯片200的外部發(fā)送數(shù)據(jù)。圖2所示的輸出驅(qū)動(dòng)器230是推-挽驅(qū)動(dòng)器，它包括上拉晶體管PM1和下拉晶體管NM1。上拉晶體管PM1響應(yīng)上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP而接通，它將輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO驅(qū)動(dòng)到電源電壓VDDQ電平。下拉晶體管NM1響應(yīng)下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN而接通，并將輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO驅(qū)動(dòng)到地電壓電平。在此，上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP和下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN可以是驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的信號(hào)。
上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP和下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN由輸出數(shù)據(jù)O_DATA和輸出起動(dòng)信號(hào)OE決定。輸出緩沖器240接收輸出數(shù)據(jù)O_DATA和輸出起動(dòng)信號(hào)OE，輸出上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP和下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN。
在將輸出起動(dòng)信號(hào)OE啟動(dòng)達(dá)到高電平的同時(shí)，下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN和上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP達(dá)到輸出數(shù)據(jù)O_DATA的反相電平。也就是說(shuō)，當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA在高電平時(shí)，下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN和上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP達(dá)到低電平，而當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA處于低電平時(shí)，下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN和上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP達(dá)到高電平。
當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA的電平低時(shí)，下拉晶體管NM1接通，上拉晶體管PM1斷開，下拉晶體管驅(qū)動(dòng)著輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO達(dá)到地電壓電平。當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA的電平高時(shí)，上拉晶體管PM1接通，而下拉晶體管NM1斷開，上拉晶體管驅(qū)動(dòng)著輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO達(dá)到電源電壓VDDQ的電平。
其間，如果輸出起動(dòng)信號(hào)OE停止處低電平，不管輸出數(shù)據(jù)O_DATA如何，下拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDN都會(huì)達(dá)到低電平，而上拉驅(qū)動(dòng)信號(hào)SUP達(dá)到高電平。結(jié)果，下拉晶體管NM1和上拉晶體管PM1都斷開，輸出驅(qū)動(dòng)器230被禁止。
優(yōu)選的是，端接器件控制電路220是輸出緩沖器240的復(fù)制件，這樣它的延遲時(shí)間基本上與輸出緩沖器240的相同。換句話說(shuō)，更優(yōu)選的是，輸出緩沖器240響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE而接通/斷開輸出驅(qū)動(dòng)器230所花的時(shí)間基本上等于端接器件控制電路220響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE而接通/斷開芯片端接器件210所花的時(shí)間。實(shí)際上，由于端接器件控制電路220與輸出緩沖器240的延遲時(shí)間基本相同，因此可以理解的是它們所擁有的延遲時(shí)間都在預(yù)定誤差范圍內(nèi)。
總之，在啟動(dòng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE時(shí)，芯片端接器件210斷開，由此避免了輸出信號(hào)電平的降低。另外，在依照本發(fā)明的芯片端接裝置中，功率消耗低于那些被設(shè)置成在所有時(shí)間內(nèi)都接通的芯片端接器件。
利用延遲鎖定回路或者鎖相回路來(lái)產(chǎn)生輸出起動(dòng)信號(hào)OE，使其相對(duì)外部時(shí)鐘是對(duì)準(zhǔn)的。利用輸出起動(dòng)信號(hào)OE的這種特性，就可以控制芯片端接器件210的工作。也就是說(shuō)，使芯片端接器件210的接通或斷開與輸出起動(dòng)信號(hào)OE同步，由此能減少時(shí)間(timing)損失。因此依照本發(fā)明的芯片端接裝置能使具有半導(dǎo)體芯片200的系統(tǒng)高速工作。
圖3是依照本發(fā)明第二實(shí)施例的帶有芯片端接裝置的半導(dǎo)體芯片300的電路圖。參照?qǐng)D3，半導(dǎo)體芯片300包括芯片端接器件310、端接器件控制電路320、數(shù)據(jù)輸出電路330和340、以及數(shù)據(jù)輸入電路350。
數(shù)據(jù)輸出電路330和340包括輸出緩沖器340和輸出驅(qū)動(dòng)器330。在該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)輸出電路330和340以及數(shù)據(jù)輸入電路350與圖2所示的數(shù)據(jù)輸出電路230和240以及數(shù)據(jù)輸入電路250的結(jié)構(gòu)和功能都相同，因此將省略掉它們的機(jī)構(gòu)和功能描述。芯片端接器件310與圖2的芯片端接器件210的結(jié)構(gòu)和功能都相同，因此也省略掉對(duì)它們的描述。
端接器件控制電路320利用預(yù)定的端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE連同輸出起動(dòng)信號(hào)OE一起產(chǎn)生第一和第二端接控制信號(hào)ST3和ST4。換句話說(shuō)，端接器件控制電路320將輸出起動(dòng)信號(hào)OE與端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE組合，形成第一和第二端接控制信號(hào)ST3和ST4。在此，端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE可以是由半導(dǎo)體300外部輸入的信號(hào)(外部信號(hào))、內(nèi)部信號(hào)、或者外部信號(hào)與內(nèi)部信號(hào)的組合。
在將輸出起動(dòng)信號(hào)OE啟動(dòng)達(dá)到高電平時(shí)，不管端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE如何，端接器件控制電路320都產(chǎn)生高電平的第一端接控制信號(hào)ST3和低電平的第二端接控制信號(hào)ST4。結(jié)果，第一和第二開關(guān)PM2和NM2都斷開，第一和第二端接電阻器R1TERM和R2TERM分別與端電壓VTERM和地電壓相分離。于是，芯片端接器件310斷開。
同時(shí)，當(dāng)將輸出起動(dòng)信號(hào)OE停止處低電平時(shí)，端接器件控制電路320響應(yīng)端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE，產(chǎn)生第一端接控制信號(hào)ST3和第二端接控制信號(hào)ST4。該情況下，第一端接控制信號(hào)ST3的電平取決于端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE的電平。也就是說(shuō)，當(dāng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE的電平與端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE的電平低時(shí)，第一端接控制信號(hào)ST3達(dá)到高電平，而第二端接控制信號(hào)ST4達(dá)到低電平，由此斷開芯片端接器件310。另一方面，當(dāng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE達(dá)到低電平，而端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE達(dá)到高電平時(shí)，第一端接控制信號(hào)ST3達(dá)到低電平，而第二端接控制信號(hào)ST4達(dá)到高電平，由此接通芯片端接器件310。
該實(shí)施例中，利用第一和第二反相器322和324、或非門326和與非門328來(lái)實(shí)現(xiàn)端接器件控制電路320。優(yōu)選的是，端接器件控制電路320是輸出緩沖器340的復(fù)制件，這樣它就與輸出緩沖器340具有基本相同的延遲時(shí)間。也就是說(shuō)，優(yōu)選的是，輸出緩沖器340響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE接通/斷開輸出驅(qū)動(dòng)器330所花的時(shí)間基本上等于端接器件控制電路320響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE接通/斷開芯片端接器件310所花費(fèi)的時(shí)間。
將圖3的芯片端接器件310設(shè)置成僅在啟動(dòng)端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)TE時(shí)才接通。由此，芯片端接器件310中的功率消耗低于依照本發(fā)明第一實(shí)施例的圖2芯片端接器件210的功率消耗。
正如從圖3所看到的，依照本發(fā)明的端接器件控制電路320在控制芯片端接器件310時(shí)，將另一信號(hào)與輸出起動(dòng)信號(hào)OE一起使用。例如，在將表示半導(dǎo)體芯片300斷電模式的內(nèi)部信號(hào)用于控制芯片端接器件310的情況下，可以最大限度地減小芯片端接器件310的功率消耗。
圖4是依照本發(fā)明第三實(shí)施例的帶有芯片端接裝置的半導(dǎo)體400的電路圖。參照?qǐng)D4，半導(dǎo)體芯片400包括芯片端接器件410、端接器件控制電路420、數(shù)據(jù)輸出電路430和440、以及數(shù)據(jù)輸入電路450。
數(shù)據(jù)輸入電路450的結(jié)構(gòu)和功能與圖2中數(shù)據(jù)輸入電路250的相同，在此將省略掉對(duì)它們的描述。
圖4的輸出驅(qū)動(dòng)器430是漏極開路(open)驅(qū)動(dòng)器，它包括第一和第二驅(qū)動(dòng)晶體管NM4和NM3。
第一和第二驅(qū)動(dòng)晶體管NM4和NM3是NMOS晶體管，它們串聯(lián)連接在輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO與地電壓之間。向第一驅(qū)動(dòng)晶體管NM4的柵極施加?xùn)艠O電壓VGATE，向第二驅(qū)動(dòng)晶體管NM3的柵極輸入一輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDR。第一和第二驅(qū)動(dòng)晶體管NM4和NM3的位置可以相互轉(zhuǎn)換。在此，當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)晶體管NM4接通時(shí)，柵極電壓VGATE的電平落在預(yù)定范圍內(nèi)。
第二驅(qū)動(dòng)晶體管NM3響應(yīng)輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDR而接通/斷開。當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)晶體管NM3接通時(shí)，將輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO驅(qū)動(dòng)到地電壓電平，而當(dāng)?shù)诙?qū)動(dòng)晶體管NM3斷開時(shí)，輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO打開。
輸出緩沖器440接收輸出數(shù)據(jù)O_DATA和輸出起動(dòng)信號(hào)OE，并輸出該輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDR。
在啟動(dòng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE的過(guò)程中，輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDR達(dá)到輸出數(shù)據(jù)O_DATA的反相電平。也就是說(shuō)，當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA為高電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)器起動(dòng)信號(hào)SDR達(dá)到低電平，而當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA處于低電平時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDR達(dá)到高電平。
于是，當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA的電平低時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)晶體管NM3接通，并將輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO驅(qū)動(dòng)到地電壓電平。當(dāng)輸出數(shù)據(jù)O_DATA的電平高時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)SDR斷開，輸入/輸出節(jié)點(diǎn)NIO打開。
芯片端接器件410包括端接電阻器R1TERM和開關(guān)PM3。端接電阻器R1TERM與焊點(diǎn)(未示出)電連接。開關(guān)PM3安裝在端電壓VTERM與端接電阻器R1TERM之間，它控制著端接電阻器R1TRM與端電壓VTERM之間的連接。
開關(guān)PM3響應(yīng)端接控制信號(hào)ST5而接通，當(dāng)開關(guān)PM3接通時(shí)，第一端接電阻器R1TERM與端電壓VTERM相接。在此，開關(guān)PM3是PMOS晶體管。
端接控制信號(hào)ST5由端接器件控制電路420產(chǎn)生。端接器件控制電路420接收輸出起動(dòng)信號(hào)OE而產(chǎn)生端接控制信號(hào)ST5。
端接器件控制電路420在將輸出起動(dòng)信號(hào)OE啟動(dòng)達(dá)到高電平時(shí)產(chǎn)生高電平端接控制信號(hào)ST5。結(jié)果，開關(guān)PM3斷開，端接電阻器R1TERM與端電壓VTERM相分離，芯片端接器件410斷開。
另一方面，端接器件控制電路420在將輸出起動(dòng)信號(hào)OE停止處低電平時(shí)產(chǎn)生端接控制信號(hào)ST5。結(jié)果，開關(guān)PM3接通，端接電阻器R1TERM與端電壓VTERM相接，芯片端接器件410接通。
該實(shí)施例中，端接器件控制電路420是利用反相器422和或非門424實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選地，端接器件控制電路420是輸出緩沖器440的復(fù)制件，這樣它的延遲時(shí)間基本上與輸出緩沖器440的相同。換句話說(shuō)，輸出緩沖器440響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE接通/斷開輸出驅(qū)動(dòng)器430所花的時(shí)間基本上等于端接器件控制電路420響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)OE接通/斷開芯片端接器件410花費(fèi)的時(shí)間。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了具體展示和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在不脫離由本發(fā)明所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍以及等效范圍的情況下，可以作出各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。例如，依照本發(fā)明的實(shí)施例，芯片端接器件可由別的內(nèi)部信號(hào)和輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)控制。還可以配備輸出驅(qū)動(dòng)器，這就改變了芯片端接器件和端接器件控制電路的結(jié)構(gòu)。為了方便起見，在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，僅將預(yù)定的第一和第二電平分別描述為高電平和低電平。
如上所述，依照本發(fā)明的實(shí)施例，芯片端接器件由內(nèi)部信號(hào)來(lái)控制，該內(nèi)部信號(hào)的產(chǎn)生與延遲鎖定回路等的外部時(shí)鐘同步，它作為控制輸出驅(qū)動(dòng)器的起動(dòng)和停止的輸出起動(dòng)信號(hào)。因此，它的時(shí)間損失小于由外部信號(hào)異步控制的普通芯片端接器件的時(shí)間損失，這就提高了數(shù)據(jù)傳輸效率?；谠撛?，依照本發(fā)明的芯片端接裝置能使帶有依照本發(fā)明半導(dǎo)體芯片的系統(tǒng)高速工作。另外，芯片端接器件可由其它信號(hào)以及輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)控制，由此減小了功率消耗。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路，它包括輸出緩沖器，用以響應(yīng)輸出數(shù)據(jù)和預(yù)定的輸出起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)；輸出驅(qū)動(dòng)器，用以響應(yīng)輸出驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)向半導(dǎo)體集成電路的外部傳輸輸出數(shù)據(jù)；芯片端接器件，它至少具有一個(gè)端接電阻器；以及端接器件控制電路，用以響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)接通或斷開芯片端接器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其中端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的啟動(dòng)而斷開芯片端接器件，響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的停止而接通芯片端接器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其中端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)而接通或斷開芯片端接器件所花的時(shí)間基本上等于輸出緩沖器響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)而啟用或禁用輸出驅(qū)動(dòng)器所花的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其中端接器件控制電路包括輸出緩沖器的復(fù)制件，它的延遲時(shí)間基本上與輸出緩沖器的相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其中端接器件控制電路響應(yīng)預(yù)定的端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及輸出起動(dòng)信號(hào)而接通或斷開芯片端接器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其中芯片端接器件包括第一和第二端接電阻器，它們與焊點(diǎn)電連接；第一開關(guān)，用以將第一端接電阻器與預(yù)定的端電壓電連接；以及第二開關(guān)，用以將第二端接電阻器與預(yù)定的地電壓電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體集成電路，其中端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生第一端接控制信號(hào)來(lái)接通或斷開第一開關(guān)，產(chǎn)生第二端接控制信號(hào)來(lái)接通或斷開第二開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其中輸出驅(qū)動(dòng)器是推挽驅(qū)動(dòng)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其中輸出驅(qū)動(dòng)器是漏極開路驅(qū)動(dòng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體集成電路，其中芯片端接器件包括與焊點(diǎn)電連接的端接電阻器；以及將端接電阻器與預(yù)定端電壓連接的開關(guān)。
11.一種可安裝在半導(dǎo)體集成電路內(nèi)的芯片端接裝置，所述半導(dǎo)體集成電路包括借助焊點(diǎn)向半導(dǎo)體集成電路外部輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出電路；借助焊點(diǎn)從外部接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入電路，芯片端接裝置包括芯片端接器件，它至少包括一個(gè)與焊點(diǎn)電連接的端接電阻器；以及端接器件控制電路，用以響應(yīng)能啟用或禁用數(shù)據(jù)輸出電路的輸出起動(dòng)信號(hào)，接通或斷開芯片端接器件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯片端接裝置，其中端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的啟動(dòng)而斷開芯片端接器件，響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的停止而接通芯片端接器件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯片端接裝置，其中端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)而接通或斷開芯片端接器件所花的時(shí)間基本上等于響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)而啟用或禁用數(shù)據(jù)輸出電路所花的時(shí)間。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯片端接裝置，其中端接器件控制電路包括一個(gè)電路的復(fù)制件，它的延遲時(shí)間基本上與能響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)啟用或禁用數(shù)據(jù)輸出電路的電路的延遲時(shí)間相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯片端接裝置，其中端接器件控制電路響應(yīng)預(yù)定的端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及輸出起動(dòng)信號(hào)而接通或斷開芯片端接器件。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯片端接裝置，其中芯片端接器件包括第一和第二端接電阻器，它們與焊點(diǎn)電連接；第一開關(guān)，用以將第一端接電阻器與預(yù)定的端電壓電連接；以及第二開關(guān)，用以將第二端接電阻器與預(yù)定的地電壓電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的芯片端接裝置，其中端接器件控制電路響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)，產(chǎn)生用于接通或斷開第一開關(guān)的第一端接控制信號(hào)，和用于接通或斷開第二開關(guān)的第二端接控制信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的芯片端接裝置，其中芯片端接器件包括端接電阻器，它與焊點(diǎn)電連接；以及開關(guān)，用以將端接電阻器與預(yù)定的端電壓電連接。
19.一種控制半導(dǎo)體集成電路內(nèi)的芯片端接器件的方法，所述半導(dǎo)體集成電路包括芯片端接器件，它至少具有一個(gè)雙向數(shù)據(jù)輸入/輸出單元；輸出驅(qū)動(dòng)器，用以向半導(dǎo)體集成電路外部傳輸輸出數(shù)據(jù)；以及至少一個(gè)端接電阻器，該方法包括產(chǎn)生輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)啟用/禁用輸出驅(qū)動(dòng)器；以及響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)接通或斷開芯片端接器件，其中響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的啟動(dòng)而斷開芯片端接器件；響應(yīng)輸出起動(dòng)信號(hào)的停止而接通芯片端接器件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在接通或斷開芯片端接器件的過(guò)程中，將預(yù)定的端接器件驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸出起動(dòng)信號(hào)組合使用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體集成電路中的芯片端接裝置及其控制方法。芯片端接裝置可安裝在半導(dǎo)體集成電路中，所述集成電路包括借助焊點(diǎn)向外部輸出數(shù)據(jù)的輸出驅(qū)動(dòng)器，以及借助焊點(diǎn)從外部接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸入電路。芯片端接裝置包括芯片端接器件，它至少包括一個(gè)與焊點(diǎn)電連接的端接電阻器；以及端接器件控制電路，用以響應(yīng)能啟用或禁用數(shù)據(jù)輸出電路的輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)接通或斷開芯片端接器件，其中端接器件控制電路是在數(shù)據(jù)輸出電路起動(dòng)的情況下斷開芯片端接器件。由此，芯片端接裝置由輸出起動(dòng)信號(hào)來(lái)控制，這就減少了時(shí)間損失，并能使系統(tǒng)高速工作。
文檔編號(hào)H03K19/0175GK1452242SQ0310818
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月19日
發(fā)明者宋鎬永, 張星珍 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社