2色2線式電流モード多値非同期VLSIシステムとその応用  [in Japanese] Two-Color Two-Rail Current-Mode Multiple-Valued Asynchronous VLSI System and Its Applications  [in Japanese]

ディープサブミクロンVLSIにおいて、クロックスキューなど配線量の増大に起因する性能劣化を解決する一手法として、非同期データ通信方式が知られている。本稿ではまず、モジュール間で多値データ転送を休止相(スペーサ)のない2線ハンドシェイク通信方式で行える、新しい多値非同期通信方式を示す。すなわち、R値相補信号対を活用して、信号対の和が一定値であるときを「正しいデータ」であると定義することにより、クロックのないデータ転送制御を可能にしている。また、奇数相と偶数相でそれぞれ2種類の相補信号(2色相補信号)を設定することにより、休止相なしで常に有効データのみ転送できることとなる。また、提案する2色2線符号化に基づく多値ハンドシェイク通信用制御回路が、電流モード多値集積回路により容易に構成できることを明らかにする。さらに、提案の2線式符号表現に基づき、セルフチェッキングシステムへ応用できることについても述べる。

This paper presents a new asynchronous data-transfer scheme based on two-color two-rail complementary coding, which is suitable for a multiple-valued current-mode VLSI circuit.Two kinds of R-valued two-rail complementary signals, called 'two-color two-rail codes, 'which represent'data values, 'are used in odd and even phases, respectively.The sum of R-valued two-rail complementary values in an odd phase is a constant(R-1), while the sum of R-valued two-rail complementary values in an even phase is also a constant 3(R-1).The difference of these constant values in the two-color coding makes it easy to detect a data-arrival state from a data-transition state without spacers.Moreover, basic components to realize the above asynchronous VLSI system, a signal-state detector to detect a data-arrival state, and a two-color code generator to produce two-color two-rail signals can be easily designed by a multiple-valued current-mode circuit technology based on dual-rail differential logic.Finally, it is also shown that the proposed two-color two-rail coding is suitable for the realization of a totally self-checking VLSI system.