JPH0650762B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH0650762B2 JPH0650762B2 JP61095461A JP9546186A JPH0650762B2 JP H0650762 B2 JPH0650762 B2 JP H0650762B2 JP 61095461 A JP61095461 A JP 61095461A JP 9546186 A JP9546186 A JP 9546186A JP H0650762 B2 JPH0650762 B2 JP H0650762B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は半導体集積回路に関し、詳しくはアナログ信号
を取り扱う半導体集積回路に関する。The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit that handles analog signals.
[従来の技術] 近年、制御対象の多種化、制御の最適化に対処すべく、
プログラマブルな制御装置が広汎に用いられており、特
に、最近では機器組み込みを目的として、こうした制御
装置の1チップ化が進められている。[Prior Art] In recent years, in order to deal with diversification of control targets and optimization of control,
Programmable control devices are widely used, and in particular, these control devices have recently been integrated into one chip for the purpose of incorporating them into devices.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、これらの制御装置では、内部の処理は総
てディジタル量による算術論理演算としてなされてお
り、アナログ量を取り扱うのにも、外部でアナログ・デ
ィジタル変換を行なわなければならないという問題があ
った。例えば、センサ等の出力に基づいてモータ等のア
クチュエータを制御する場合を考えてみると、通常、セ
ンサの出力をA/D変換器でディジタル量に変換し、所
定の処理によって制御出力値(ディジタル量)を演算
し、これをディジタル・アナログ変換してアクチュエー
タに出力していた。この為に、アナログ量とディジタル
量との変換部が大型化し実装スペースが増加すると共
に、変換等の処理に時間を要して動作速度が低下すると
いう問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in these control devices, all internal processes are performed as arithmetic and logical operations by digital amounts, and analog / digital conversion is performed externally to handle analog amounts. There was a problem that had to be done. For example, considering the case of controlling an actuator such as a motor based on the output of a sensor or the like, usually, the output of the sensor is converted into a digital amount by an A / D converter, and a control output value (digital Amount) was calculated, and this was digital-analog converted and output to the actuator. For this reason, there is a problem that the conversion unit between the analog amount and the digital amount becomes large in size, the mounting space increases, and it takes time to perform the processing such as the conversion and the operating speed decreases.
そこで、本発明は、これらの問題を解決することを目的
としてなされ、アナログ信号をプログラマブルに扱いえ
る全く新しい半導体集積回路を提供するものである。Therefore, the present invention has been made for the purpose of solving these problems, and provides a completely new semiconductor integrated circuit capable of handling analog signals in a programmable manner.
発明の構成 [問題点を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解決するた
めの手段として次の構成をとった。即ち、第1図に例示
するように、 複数の入力DINおよび出力DOUTを有し、該入力D
INに対する出力DOUTの状態を設定しえるデコーダ
DCDと、該デコーダDCDの複数の出力DOUTを入
力とし、該入力に対する複数の出力EOUTの状態を設
定しえるエンコーダECDと、を備えた半導体集積回路
において、 外部より入力されるアナログ信号ANINをディジタル
信号に変換し、該ディジタル信号を上記デコーダDCD
の入力DINの一部とするアナログ入力部AINPと、 上記エンコーダ出力EOUTの少なくとも一部の状態に
基づいて、アナログ信号ANOUTを生成し、外部に出
力するアナログ出力部AOUTPと、 を備えたことを特徴とする半導体集積回路の構成がそれ
である。Structure of the Invention [Means for Solving Problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following structures as means for solving the problems. That is, as illustrated in FIG. 1, it has a plurality of inputs DIN and an output DOUT, and the input D
In a semiconductor integrated circuit including a decoder DCD capable of setting a state of an output DOUT with respect to IN, and an encoder ECD having as inputs a plurality of outputs DOUT of the decoder DCD and capable of setting a state of a plurality of outputs EOUT with respect to the inputs , An analog signal ANIN input from the outside is converted into a digital signal, and the digital signal is converted into the decoder DCD.
And an analog output section AOUTP that generates an analog signal ANOUT based on the state of at least a part of the encoder output EOUT and outputs the analog signal ANOUT to the outside. This is the configuration of the characteristic semiconductor integrated circuit.
ここで、デコーダDCDは、複数の入力に対して設定可
能かつ一義的な出力を複数有する復号器であり、例えば
プログラマブルロジックアレイ(PLA)におけるアン
ド(AND)アレイ,ナンド(NAND)アレイもしく
はノア(NOR)アレイとして構成することができる。Here, the decoder DCD is a decoder having a plurality of unique outputs that can be set for a plurality of inputs, and is, for example, an AND array, a NAND array or a NOR (NAND) array in a programmable logic array (PLA). NOR) array.
エンコーダECDは、複数の入力に対して設定可能な符
号を生成する符号器であり、例えばプログラマブルロジ
ックアレイにおけるオア(OR)アレイ,ノア(NO
R)アレイもしくはナンド(NAND)アレイとして構
成することができきる。The encoder ECD is an encoder that generates a code that can be set for a plurality of inputs, and is, for example, an OR (or) array or a NOR (NO) in a programmable logic array.
R) array or NAND array.
尚、デコーダDCD,エンコーダECDは、例えばPR
OM,マスクROM,PN接合型ROM,EEPROM
あるいはヒューズROM等によっても実現することがで
きる。The decoder DCD and the encoder ECD are, for example, PR
OM, mask ROM, PN junction ROM, EEPROM
Alternatively, it can be realized by a fuse ROM or the like.
アナログ入力部AINPは、半導体集積回路の外部より
入力されるアナログ信号をディジタル信号に変換して、
これをデコーダDCDの入力の一部とするものであり、
一段もしくは多段のコンパレータによりアナログ信号を
二値化する構成等種々の周知な態様が考えられる。The analog input section AINP converts an analog signal input from outside the semiconductor integrated circuit into a digital signal,
This is a part of the input of the decoder DCD,
Various well-known modes such as a configuration in which an analog signal is binarized by a one-stage or multi-stage comparator can be considered.
この場合、アナログ入力部AINPにエンコーダのEC
Dの出力の一部の状態に基づいて、基準値を生成する複
数の基準部と、該生成された基準値と上記入力されたア
ナログ入力信号とを比較する複数の比較部とを備え、該
複数の比較結果を上記ディジタル信号とする構成とし
て、アナログ信号の取り扱いにヒステリシスをもたせる
ことなど、その機能を一層緻密なものとすることもでき
る。In this case, the EC of the encoder is added to the analog input section AINP.
A plurality of reference units for generating a reference value based on a state of a part of the output of D, and a plurality of comparison units for comparing the generated reference value with the input analog input signal; By configuring a plurality of comparison results as the digital signal, it is possible to make the function more precise, for example, by adding hysteresis to the handling of the analog signal.
アナログ出力部AOUTPは、エンコーダECDの出力
の少なくとも一部の状態に基づいてアナログ信号を生成
し、半導体集積回路の外部に出力するものであり、所謂
ディジタル・アナログ変換器(以下、D/A変換器と呼
ぶ)として働く。例えば、エンコーダECD出力に重み
付けされた抵抗器やラダーネットワークを構成する抵抗
器群を接続した構成等により実現することができる。The analog output unit AOUTP is for generating an analog signal based on the state of at least a part of the output of the encoder ECD and outputting it to the outside of the semiconductor integrated circuit, and is a so-called digital-analog converter (hereinafter referred to as D / A conversion). Called a vessel). For example, the encoder ECD output can be realized by a weighted resistor or a configuration in which a resistor group forming a ladder network is connected.
尚、デコーダDCDの入力の一部として、エンコーダE
CDの出力の一部分の状態を変換した出力を用いる構成
としてもよく、この場合には、アナログ量の処理に一種
のマイクロプログラムとしての処理を付加することがで
きる。こうしたエンコーダECD出力の一部分の変換
は、例えばフリップフロップや遅延回路,排他的論理和
(EOR)回路あるいはカウンタ等を用いて構成するこ
とができる。In addition, as a part of the input of the decoder DCD, the encoder E
A configuration in which the output obtained by converting the state of a part of the output of the CD is used may be used. In this case, processing as a kind of microprogram can be added to the processing of the analog amount. Such conversion of a part of the encoder ECD output can be configured by using, for example, a flip-flop, a delay circuit, an exclusive OR (EOR) circuit, a counter, or the like.
[作用] 上記構成を有する本発明の半導体集積回路は、外部から
入力されるアナログ信号をアナログ入力部AINPによ
りディジタル信号とし、これをデコーダDCDに入力す
る。デコーダDCDで復号化された出力はエンコーダE
CDに入力されて符号化され、このエンコーダECDの
出力の少なくとも一部は、アナログ出力部AOUTPに
よりアナログ信号に変換され外部に出力される。しか
も、デコーダDCD,エンコーダECDはその復号化,
符号化の設定が可能(プログラマブル)なので、本発明
の半導体集積回路は設定に応じた条件で、入力されるア
ナログ信号に基づき、アナログ信号出力を定めるよう働
く。[Operation] In the semiconductor integrated circuit of the present invention having the above configuration, an analog signal input from the outside is converted into a digital signal by the analog input section AINP, and the digital signal is input to the decoder DCD. The output decoded by the decoder DCD is the encoder E.
The signal is input to the CD and encoded, and at least a part of the output of the encoder ECD is converted into an analog signal by the analog output unit AOUTP and output to the outside. Moreover, the decoder DCD and the encoder ECD decode the
Since the encoding can be set (programmable), the semiconductor integrated circuit of the present invention works to determine the analog signal output based on the input analog signal under the condition according to the setting.
[実施例] 以上説明した本発明の構成を一層明らかにする為に、次
に本発明の好適な実施例について図面と共に説明する。
第2図は本発明一実施例としての半導体集積回路の全体
構成を示すブロック図、第3図はこのうちの1組の入力
と出力との関係を取り出して示す回路図である。[Embodiment] In order to further clarify the configuration of the present invention described above, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a block diagram showing the overall structure of a semiconductor integrated circuit as an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing the relationship between one set of inputs and outputs.
図示する如く、本実施例の半導体集積回路1は、アナロ
グ電圧信号を入力する入力端子I1ないしIn及びアナ
ログ電圧信号を出力する出力端子T1ないしTmを備え
たデュアルインラインパッケージのチップとして形成さ
れている。この半導体集積回路1の内部には、プログラ
マブルロジックアレイ(PLA)として形成されデコー
ダとして働くアンド平面3と、同じくエンコーダとして
働く2つのオア平面5,7が設けられており、その周辺
に、アナログ入力部としてのn個のコンパレータC1な
いしCn、フィードバック回路9、n個のD/A変換器
DR1ないしDRnおよびm個のD/A変換器DAC1
ないしDACmが接続されている。As shown in the figure, the semiconductor integrated circuit 1 of this embodiment is formed as a dual in-line package chip having input terminals I1 to In for inputting analog voltage signals and output terminals T1 to Tm for outputting analog voltage signals. . Inside the semiconductor integrated circuit 1, there are provided an AND plane 3 which is formed as a programmable logic array (PLA) and serves as a decoder, and two OR planes 5 and 7 which also serve as encoders. N comparators C1 to Cn, a feedback circuit 9, n D / A converters DR1 to DRn and m D / A converters DAC1
To DACm are connected.
入力端子I1ないしInは、各々コンパレータC1ない
しCnのプラス側入力に接続されており、そのマイナス
側入力の基準電圧Vref1ないしVrefnと比較されるよう
構成されている。このコンパレータC1ないしCnの互
いに反転された2つの出力とフィードバック回路9のi
本の出力と和、即ち(2n+i)がアンド平面3の入力
となる。The input terminals I1 to In are connected to the positive side inputs of the comparators C1 to Cn, respectively, and are configured to be compared with the reference voltages Vref1 to Vrefn of the negative side inputs. The two outputs of the comparators C1 to Cn which are inverted from each other and the feedback circuit 9 i
The sum of the output of the book, that is, (2n + i) becomes the input of the AND plane 3.
アンド平面3の出力はk本用意されており、各々2つの
オア平面5,7に入力されている。一方のオア平面5は
v本を一組とするn組、計nv本の出力を有し、各組のv
本の出力はn個のD/A変換器DR1ないしDRnの各
々に接続されている。D/A変換器DR1ないしDRn
の出力は、上述したコンパレータC1ないしCnのマイ
ナス側入力の接続されており、オア平面5の出力に応じ
て基準電圧Vref1ないしVrefnを出力する。The k outputs of the AND plane 3 are prepared and input to the two OR planes 5 and 7, respectively. On the other hand, the OR plane 5 has n sets of v sets, that is, a total of nv outputs.
The output of the book is connected to each of the n D / A converters DR1 to DRn. D / A converters DR1 to DRn
Is connected to the minus side inputs of the above-mentioned comparators C1 to Cn, and outputs the reference voltages Vref1 to Vrefn according to the output of the OR plane 5.
他方のオア平面7は、フィードバック回路9へのh本の
出力とt本を一組とするm組、計mt本の出力とを有し、
このうち後者の各組t本の出力はm個のD/A変換器D
AC1ないしDACmに接続されている。このD/A変
換器DAC1ないしDACmの各出力は、出力端子T1
ないしTmに接続されており、オア平面7の出力に応じ
た電圧信号Vout1ないしVoutmを外部へ出力する。The other OR plane 7 has h outputs to the feedback circuit 9 and m sets of t sets, that is, a total of mt outputs.
Of these, the output of each of the latter t lines is m D / A converters D.
It is connected to AC1 to DACm. The respective outputs of the D / A converters DAC1 to DACm are output terminals T1.
To Tm, and outputs voltage signals Vout1 to Voutm corresponding to the output of the OR plane 7 to the outside.
以上簡略に説明したように、本実施例の半導体集積回路
1は、n本のアナログ信号を入力してこれを処理し、m
本のアナログ信号を出力する構成を有する。このうち、
本実施例では、入力端子I1,I2の入力により、出力
端子T1の出力が定まるよう構成されているので、この
部分について、詳細に説明する。もとより、アンド平面
3の構成はプログラマブルであり、どのような入出力の
相関をも設定しえることは言うまでもない。As briefly described above, the semiconductor integrated circuit 1 of the present embodiment inputs n analog signals, processes the analog signals, and
It has a configuration for outputting a book analog signal. this house,
In this embodiment, the output of the output terminal T1 is determined by the inputs of the input terminals I1 and I2. This part will be described in detail. Of course, the configuration of the AND plane 3 is programmable, and it goes without saying that any input / output correlation can be set.
第3図は、上記入出力に関与する部分だけを詳細に描い
た回路図である。コンパレータC1,C2は、既述した
ように、入力端子I1,I2に入力されるアナログ信号
としての入力電圧V1,V2と基準電圧Vref1,Vref2
とを各々比較するが、互いに反転されたその各出力n11,
n10および出力n21,n20は、第3図に示すように、フィー
ドバック回路9のR−Sフリップフロップ11の出力端
子Q,に接続されて出力i1,i2と共に、アンド平面3
に対する入力の一部を構成する。この入力n11,n10,n21,
n20,i1,i2に対して、出力としての積項線k1ないしk6が
用意されており、第3図に●で示す点において論理積
(AND)をとるよう構成されている。FIG. 3 is a circuit diagram showing in detail only the portion related to the input / output. As described above, the comparators C1 and C2 have input voltages V1 and V2 as analog signals input to the input terminals I1 and I2 and reference voltages Vref1 and Vref2.
And each of its outputs n11,
As shown in FIG. 3, n10 and the outputs n21 and n20 are connected to the output terminal Q of the RS flip-flop 11 of the feedback circuit 9 and are connected to the outputs i1 and i2 together with the AND plane 3.
Form part of the input to. This input n11, n10, n21,
Product term lines k1 to k6 as outputs are prepared for n20, i1 and i2, and are configured to take a logical product (AND) at points indicated by ● in FIG.
一方、アンド平面3の出力の一部である積項線k1ないし
k6は、オア平面5,7の入力となっており、出力v11,v1
2,v21,v22と共にオア平面5の一部を、他方、出力t1,t
2,t3,t4及び出力h1,h2と共にオア平面7の一部を、各々
形成する。On the other hand, the product term line k1 or a part of the output of the AND plane 3
k6 is input to OR planes 5 and 7, and outputs v11 and v1
2, v21, v22 together with a part of the OR plane 5, while output t1, t
2, t3, t4 and outputs h1, h2 each form part of an OR plane 7.
オア平面5の出力v11,v12は、D/A変換器DR1を構
成する抵抗値r,2rの抵抗器R11,R12に、同じく出力v21,v
22は、D/A変換器DR2を構成する抵抗値r,2rの抵抗
器R21,R22に、各々接続されている。このオア平面5に
おいて、積項線k1ないしk6に対して、出力v11,v12,v21,
v22は、それぞれ第3図に示す●の点で論理和(OR)
をとるよう構成されている。The outputs v11, v12 of the OR plane 5 are also output v21, v to the resistors R11, R12 of the resistance values r, 2r which form the D / A converter DR1.
22 is connected to resistors R21 and R22 having resistance values r and 2r, respectively, which constitute the D / A converter DR2. In this OR plane 5, output v11, v12, v21, for the product term lines k1 to k6
v22 is the logical sum (OR) at the points ● shown in Fig. 3, respectively.
Is configured to take.
他方のオア平面7においては、出力h1,h2および出力t1,
t2,t3,t4は、積項線k1ないしk6に対して、第3図に示す
●の点で論理和(OR)をとる構成となっている。更
に、出力h1,h2は、フィードバック回路9の一部を構成
するR−Sフリップフロップ11のセットS、リセット
R端子の各々に、一方、出力t1,t2,t3,t4は、D/A変
換器DAC1を構成する抵抗値r,2r,4r,8rの抵抗器Rt1,
Rt2,Rt3,Rt4の各々に、接続されている。尚、回路全体
の電源電圧Vddは6[V]である。In the other OR plane 7, the outputs h1, h2 and the outputs t1,
The t2, t3, and t4 are configured to take the logical sum (OR) with respect to the product term lines k1 to k6 at the point ● shown in FIG. Further, the outputs h1 and h2 are supplied to the set S and reset R terminals of the RS flip-flop 11 forming a part of the feedback circuit 9, while the outputs t1, t2, t3 and t4 are D / A converted. Resistor Rt1, which has resistance values r, 2r, 4r, 8r, which form the DAC1
It is connected to each of Rt2, Rt3, and Rt4. The power supply voltage Vdd of the entire circuit is 6 [V].
以上の回路構成を有する本実施例の半導体集積回路1で
は、入力端子I1,I2への入力電圧V1,V2によっ
て、その出力端子T1の出力電圧Voutは次のように制御
される。In the semiconductor integrated circuit 1 of this embodiment having the above circuit configuration, the output voltage Vout of the output terminal T1 is controlled as follows by the input voltages V1 and V2 to the input terminals I1 and I2.
まず、半導体集積回路1に電源が投入されるとフリップ
フロップ11はリセットされ、出力i1はロウレベルに、
出力i2はハイレベルにセットされる。First, when the semiconductor integrated circuit 1 is powered on, the flip-flop 11 is reset and the output i1 goes low.
Output i2 is set high.
[A]入力端子I2の入力電圧V2が0≦V2<4の
時、 (1)入力端子I1の入力電圧V1が0≦V1<2の場
合、 コンパレータC1,C2の出力はいずれも、出力n10,n2
0がアクティブハイとなることから、積項線k6が選択さ
れる。従って、オア平面5においては出力v11およびv21
がハイレベルとなり、コンパレータC1,C2の基準電
圧Vref1,Vref2は各々4[V]のままである。この時、
オア平面7においては、出力h2及び出力t4が選択され、
フィードバック回路9のフリップフロップ11は電源投
入直後の状態のままであり、D/A変換器DAC1の出
力電圧Voutは、 Vout=Vdd・f(r,2r,4r)/{8r+f(r,2r,4r)}となる。但し、
ここでf(a,b,c…)は1/(1/a+1/b+1/c+…)を意味して
いる。電源電圧Vddが6[V]であることから、Vout=
0.8[V]となる。[A] When the input voltage V2 of the input terminal I2 is 0 ≦ V2 <4, (1) When the input voltage V1 of the input terminal I1 is 0 ≦ V1 <2, both outputs of the comparators C1 and C2 are output n10. , n2
Since 0 becomes active high, the product term line k6 is selected. Therefore, in the OR plane 5, the outputs v11 and v21
Becomes high level, and the reference voltages Vref1 and Vref2 of the comparators C1 and C2 remain 4 [V], respectively. At this time,
In the OR plane 7, output h2 and output t4 are selected,
The flip-flop 11 of the feedback circuit 9 remains in the state immediately after the power is turned on, and the output voltage Vout of the D / A converter DAC1 is Vout = Vdd · f (r, 2r, 4r) / {8r + f (r, 2r, 4r)}. However,
Here, f (a, b, c ...) means 1 / (1 / a + 1 / b + 1 / c + ...). Since the power supply voltage Vdd is 6 [V], Vout =
It becomes 0.8 [V].
(2)入力端子I1の入力電圧V1が上昇して、4
[V]をこえた場合、 コンパレータC1の出力は反転し、出力n11がハイレベ
ル(出力n10はロウレベル)となり、アンド平面3で
は、積項線k6に替えて積項線k4が選択される。従って、
オア平面7においては出力h2に替えて出力h1が選択さ
れ、フィードバック回路9のフリップフロップ11はセ
ットされ、出力i1がハイレベル(出力i2はロウレベル)
に反転される。この結果、アンド平面3ではアクティブ
ハイの積項線が、積項線k4から更に積項線k5へと切り換
えられ、これに伴って、オア平面5,7において、出力
v12,v21および出力t2,t3が各々選択される。(2) The input voltage V1 of the input terminal I1 rises and 4
When it exceeds [V], the output of the comparator C1 is inverted, the output n11 becomes high level (the output n10 is low level), and the product term line k4 is selected in place of the product term line k6 on the AND plane 3. Therefore,
On the OR plane 7, the output h1 is selected instead of the output h2, the flip-flop 11 of the feedback circuit 9 is set, and the output i1 is at the high level (the output i2 is at the low level).
Flipped to. As a result, the active-high product term line is switched from the product term line k4 to the product term line k5 on the AND plane 3, and accordingly, the output is performed on the OR planes 5 and 7.
v12, v21 and outputs t2, t3 are selected respectively.
こうしてD/A変換器DR1,DR2の出力Vref1,Vref
2は各々2[V],4[V]とされる。従って、入力電
圧V1に関しては、2[V]から4[V]までのヒステ
リシスHTを有する判断がなされることになる。一方、
D/A変換器DAC1の出力電圧Voutは、 Vout=Vdd・f(r,8r)/{f(2r,4r)+f(r,8r)}に、即ち、ここ
では2.4[V]となる。Thus, the outputs Vref1, Vref of the D / A converters DR1, DR2
2 is set to 2 [V] and 4 [V], respectively. Therefore, the input voltage V1 is judged to have the hysteresis HT of 2 [V] to 4 [V]. on the other hand,
The output voltage Vout of the D / A converter DAC1 is Vout = Vdd · f (r, 8r) / {f (2r, 4r) + f (r, 8r)}, that is, 2.4 [V] here. Becomes
[B]入力端子I2の入力電圧V2が4≦V2の時、 (3)入力端子I1の入力電圧V1が0≦V1<2の場
合、 コンパレータC1の出力n10がハイレベルになるのに対
し、コンパレータC2は出力n21がハイレベルとなる。
従って、アンド平面3においては、積項線k3が選択さ
れ、オア平面5では出力v11,v21が、オア平面7では出
力h2,t3,t4が、各々選択される。この結果、D/A変換
器DR1,DR2の出力であるコンパレータC1,C2
の基準電圧Vref1,Vref2は、各々4[V]に保持され
る。一方、フィードバック回路9のフリップフロップ1
1はリセットされ、出力i2がハイレベルにされる。[B] When the input voltage V2 of the input terminal I2 is 4 ≦ V2, (3) When the input voltage V1 of the input terminal I1 is 0 ≦ V1 <2, the output n10 of the comparator C1 becomes high level. The output n21 of the comparator C2 becomes high level.
Therefore, the product term line k3 is selected on the AND plane 3, the outputs v11, v21 are selected on the OR plane 5, and the outputs h2, t3, t4 are selected on the OR plane 7. As a result, the comparators C1 and C2 which are the outputs of the D / A converters DR1 and DR2
The reference voltages Vref1 and Vref2 of are respectively held at 4 [V]. On the other hand, the flip-flop 1 of the feedback circuit 9
1 is reset and the output i2 is set to high level.
この時、出力端子T1の出力電圧Voutは、D/A変換器
DAC1の抵抗器Rt3,Rt4に接続された出力t3,t4が選択
されていることから、 Vout=Vdd・f(r,2r)/{f(4r,8r)+f(r,2r)}即ち、1.2
[V]となる。At this time, the output voltage Vout of the output terminal T1 is Vout = Vdd · f (r, 2r) because the outputs t3 and t4 connected to the resistors Rt3 and Rt4 of the D / A converter DAC1 are selected. / {f (4r, 8r) + f (r, 2r)}, that is, 1.2
[V].
(4)入力端子I1の入力電圧V1が上昇して4[V]
を越えた場合、 コンパレータC1の出力は反転し、出力n11がハイレベ
ル(出力n10はロウレベル)となる。従って、アンド平
面3においては、積項線k3に替えて積項線k1が選択さ
れ、これに伴い、オア平面7において出力h1が選択され
る。この結果、フィードバック回路9のフリップフロッ
プ11はセットされて出力i1がハイレベル(出力i2はロ
ウレベル)に反転し、アンド平面3における積項線の選
択は、積項線k1から積項線k2へと切り換えられる。(4) The input voltage V1 of the input terminal I1 rises to 4 [V]
When it exceeds, the output of the comparator C1 is inverted and the output n11 becomes high level (the output n10 is low level). Therefore, in the AND plane 3, the product term line k1 is selected instead of the product term line k3, and accordingly, the output h1 is selected in the OR plane 7. As a result, the flip-flop 11 of the feedback circuit 9 is set and the output i1 is inverted to the high level (the output i2 is the low level), and the product term line on the AND plane 3 is selected from the product term line k1 to the product term line k2. Can be switched to.
積項線k2がハイレベルとなると、オア平面5で出力v12,
v21が、オア平面7では出力t2,t3,t4が,各々選択され
る。従って、D/A変換器DR1の出力であるコンパレ
ータC1の基準電圧Vref1は4[V]から2[V]とな
り、入力電圧V1に関しては、2[V]から4[V]ま
でのヒステリシスHTを有する判断がなされることにな
る。When the product term line k2 becomes high level, output v12, on the OR plane 5
In v21, the outputs t2, t3, and t4 are selected on the OR plane 7, respectively. Therefore, the reference voltage Vref1 of the comparator C1 that is the output of the D / A converter DR1 changes from 4 [V] to 2 [V], and the hysteresis HT from 2 [V] to 4 [V] is set for the input voltage V1. The judgment to have will be made.
一方、D/A変換器DAC1の出力電圧Voutは、 Vout=Vdd・2r/{f(r,4r,8r)+2r}即ち、ここでは4.4
[V]となる。On the other hand, the output voltage Vout of the D / A converter DAC1 is Vout = Vdd · 2r / {f (r, 4r, 8r) + 2r}, that is, 4.4 in this case.
[V].
以上、4つのケースに分けて説明したが、本実施例にお
ける半導体集積回路1の入力端子I1,I2の入力電圧
V1,V2と、出力端子T1の出力電圧Voutとの間に
は、第4図に示すように、所定のアナログ入力とその組
み合わせに対してアナログ信号を出力する処理を実現し
ている。従って、簡易な構成により、アナログ信号に対
して、ヒステリシスHTを有する判断等の所定の処理を
行なった上で、アナログ信号出力を得ることができる。
又、アンド平面3,オア平面5,7等の設定は自由に行
なうことができ、アナログ信号を取扱うプログラマブル
な半導体集積回路1を容易に得ることができる。更に、
ソフトウェアによる処理を必要としないので、入出力の
応答時間の高速化(本実施例では100[nsec]以下)
を実現している。尚、本実施例の半導体集積回路1で
は、アナログ入力部としてコンパレータを用いているの
みなので、通常のA/D変換器,D/A変換器を備えた
制御用プロセッサと較べて、チップ面積の減少、製造工
程,コストの低減も図られている。As described above, the four cases have been described. Between the input voltages V1 and V2 of the input terminals I1 and I2 and the output voltage Vout of the output terminal T1 of the semiconductor integrated circuit 1 according to the present embodiment, FIG. As shown in, the processing for outputting an analog signal for a predetermined analog input and its combination is realized. Therefore, with a simple configuration, it is possible to obtain an analog signal output after performing a predetermined process such as a determination having a hysteresis HT on the analog signal.
Further, the AND plane 3, the OR plane 5, 7 and the like can be freely set, and the programmable semiconductor integrated circuit 1 that handles analog signals can be easily obtained. Furthermore,
Since processing by software is not required, I / O response time is shortened (100 [nsec] or less in this embodiment).
Has been realized. In the semiconductor integrated circuit 1 of this embodiment, since only a comparator is used as an analog input section, the chip area is smaller than that of a control processor equipped with a normal A / D converter and D / A converter. Reductions in manufacturing processes and costs have also been achieved.
以上説明したように、本実施例の半導体集積回路1は、
アナログ信号としての入力電圧V1,V2により出力電
圧を制御しえるので、センサ等の入力に従って高速にモ
ータ等を制御するような電子機器の制御装置を構成する
のに、広汎に応用することができる。As described above, the semiconductor integrated circuit 1 of the present embodiment is
Since the output voltage can be controlled by the input voltages V1 and V2 as analog signals, it can be widely applied to construct a control device for electronic equipment that controls a motor or the like at high speed according to an input from a sensor or the like. .
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
うした実施例に何等限定されるものではなく、アナログ
入力部として−入力に対して多段のコンパレータを設け
て一層緻密な制御を行なう構成や、アナログ入力部,ア
ナログ出力部として電圧以外のアナログ量、例えば電流
や周波数,デューティ比等を扱う構成、あるいはフィー
ドバック回路9としてタイマ等の遅延素子を用い制御に
時間の要素をもち込んだ構成など、本発明の要旨を変更
しない範囲において種々なる態様で実施しえることは勿
論である。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and a configuration in which a multi-stage comparator is provided as an analog input section for negative input and more precise control or The analog input unit and the analog output unit handle analog amounts other than voltage, for example, current, frequency, duty ratio, etc., or a delay element such as a timer is used as the feedback circuit 9 and a time element is included in the control. Needless to say, the present invention can be implemented in various modes without changing the gist of the present invention.
発明の効果 以上詳述したように、本発明の半導体集積回路は、極め
て簡易な構成により、アナログ量を入力・処理してアナ
ログ量を出力することができるという優れた効果を奏す
る。しかも、アナログ量の入力・出力の関係はプログラ
マブルであり、その適用範囲を極めて広汎なものとする
ことができる。更に、入・出力間の応答性も極めて高
い。また本発明の半導体集積回路は、装置・構成の小型
化、製造工数,コストの低減を図ることも容易である。Effects of the Invention As described in detail above, the semiconductor integrated circuit of the present invention has an excellent effect that an analog amount can be input / processed and the analog amount can be output with an extremely simple configuration. Moreover, the relationship between the input and output of the analog quantity is programmable, and the applicable range can be made extremely wide. Furthermore, the response between input and output is extremely high. In addition, the semiconductor integrated circuit of the present invention can easily reduce the size of the device / structure, reduce the number of manufacturing steps, and reduce the cost.
このように本発明の半導体集積回路は、従来のアナログ
量を処理する半導体集積回路と較べて、全く発想を異に
して優れたものであり、モータ等のアクチュエータの制
御のみならず産業上の広汎な分野で応用することができ
る。As described above, the semiconductor integrated circuit of the present invention has a completely different idea and is superior to the conventional semiconductor integrated circuit that processes analog amounts, and is not only used for controlling actuators such as motors, but also for industrial wide use. It can be applied in various fields.
第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明一実施例としての半導体集積回路の概略構
成図、第3図は同じく半導体集積回路のうち入力端子I
1,I2と出力端子T1とに関与する部分を示す回路
図、第4図は実施例における制御の一例を示すグラフ、
である。 1…半導体集積回路 3…アンド平面 5,7…オア平面 9…フィードバック回路 11…フリップフロップ C1,C2,…Cn…コンパレータ DAC1,DAC2,…DACm…D/A変換器 DR1,DR2,…DRn…D/A変換器 I1,I2,…In…入力端子 T1,T2,…Tn…出力端子FIG. 1 is a block diagram illustrating the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a semiconductor integrated circuit as an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an input terminal I of the same semiconductor integrated circuit.
1, I2 and a circuit diagram showing a portion related to the output terminal T1, FIG. 4 is a graph showing an example of control in the embodiment,
Is. 1 ... Semiconductor integrated circuit 3 ... AND plane 5,7 ... OR plane 9 ... Feedback circuit 11 ... Flip-flop C1, C2, ... Cn ... Comparator DAC1, DAC2, ... DACm ... D / A converter DR1, DR2, ... DRn ... D / A converter I1, I2, ... In ... input terminal T1, T2, ... Tn ... output terminal
Claims (3)
する出力の状態を設定しえるデコーダと、該デコーダの
複数の出力を入力とし、該入力に対する複数の出力の状
態を設定しえるエンコーダと、を備えた半導体集積回路
において、 外部より入力されるアナログ信号をディジタル信号に変
換し、該ディジタル信号を上記デコーダの入力の一部と
するアナログ入力部と、 上記エンコーダ出力の少なくとも一部の状態に基づい
て、アナログ信号を生成し、外部に出力するアナログ出
力部と、 を備えたことを特徴とする半導体集積回路。1. A decoder having a plurality of inputs and outputs and capable of setting an output state for the input, and an encoder having a plurality of outputs of the decoder as inputs and capable of setting a plurality of output states for the input. In a semiconductor integrated circuit comprising: an analog input section that converts an analog signal input from the outside into a digital signal and uses the digital signal as a part of the input of the decoder; and at least a part of the encoder output. A semiconductor integrated circuit, comprising: an analog output section that generates an analog signal based on a state and outputs the analog signal to the outside.
出力の一部の状態に基づいて基準値を生成する複数の基
準部と、該生成された基準値と上記入力されたアナログ
信号とを比較する複数の比較部とを備え、該複数の比較
結果を上記ディジタル信号とする特許請求の範囲第1項
記載の半導体集積回路。2. The analog input section compares a plurality of reference sections that generate a reference value based on a state of a part of the output of the encoder with the generated reference value and the input analog signal. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a plurality of comparison units that perform the comparison, and the plurality of comparison results are the digital signals.
部分の状態を変換した出力を、デコーダ入力の一部とす
る特許請求の範囲第1項または第2項記載の半導体集積
回路。3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the decoder uses an output obtained by converting a state of a part of the encoder output as a part of a decoder input.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61095461A JPH0650762B2 (en) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61095461A JPH0650762B2 (en) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249469A JPS62249469A (en) | 1987-10-30 |
| JPH0650762B2 true JPH0650762B2 (en) | 1994-06-29 |
Family
ID=14138308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61095461A Expired - Lifetime JPH0650762B2 (en) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650762B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6353990A (en) * | 1986-08-22 | 1988-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor laser |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP61095461A patent/JPH0650762B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62249469A (en) | 1987-10-30 |
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