JPH0447492B2 - - Google Patents

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JPH0447492B2
JPH0447492B2 JP62075742A JP7574287A JPH0447492B2 JP H0447492 B2 JPH0447492 B2 JP H0447492B2 JP 62075742 A JP62075742 A JP 62075742A JP 7574287 A JP7574287 A JP 7574287A JP H0447492 B2 JPH0447492 B2 JP H0447492B2
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JP
Japan
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signals
binary
configurable
receiving
output signal
Prior art date
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Application number
JP62075742A
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Japanese (ja)
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JPS631114A (en
Inventor
Esu Kaataa Uiriamu
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Xilinx Inc
Original Assignee
Xilinx Inc
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Publication date
Priority claimed from US06/845,287 external-priority patent/US4758985A/en
Application filed by Xilinx Inc filed Critical Xilinx Inc
Publication of JPS631114A publication Critical patent/JPS631114A/en
Publication of JPH0447492B2 publication Critical patent/JPH0447492B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はコンフイグラブル論理要素(CLE:
configurable・logic・element)に関し、特にコ
ンフイグラブル組合せ論理要素とコンフイグラブ
ル記憶要素とコンフイグラブル出力選択論理回路
とを有するコンフイグラブル論理要素に関する。
コンフイグラブル記憶要素の出力信号は、コンフ
イグラブル組合せ論理回路及び出力選択論理 回路両者の入力信号となる。出力選択論理回路の
出力信号は、組合せ論理要素の出力信号と記憶要
素の出力信号とから選択される。本明細書に開示
されているコンフイグラブル論理要素はマイクロ
プロセツサに適用するのに適するもので、コンフ
イグラブル論理要素の他の機能を利用することな
くマイクロプロセツサと容易にインターフエース
し得るようにするための付加的な回路を有する。
特に、本発明に基づくマイクロプロセツサに適用
されるのに適するコンフイグラブル論理要素は、
マイクロプロセツサからのデータを記憶し、コン
フイグラブル論理要素に記憶されたデータを表す
信号を供給するための第2の記憶回路と、コンフ
イグラブル論理要素の出力信号のうちの選択され
たものの状態をマイクロプロセツサが読み取り得
るようにするための手段と、コンフイグラブル記
憶要素と、記憶回路とを有する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a configurable logic element (CLE).
configurable logic elements), and more particularly to configurable logic elements having configurable combinational logic elements, configurable storage elements, and configurable output selection logic.
The output signal of the configurable storage element becomes the input signal to both the configurable combinational logic circuit and the output selection logic circuit. The output signal of the output selection logic circuit is selected from the output signal of the combinational logic element and the output signal of the storage element. The configurable logic element disclosed herein is suitable for application in a microprocessor so that it can be easily interfaced with a microprocessor without utilizing other features of the configurable logic element. with additional circuitry.
In particular, configurable logic elements suitable for application in microprocessors according to the invention include:
a second storage circuit for storing data from the microprocessor and providing signals representative of the data stored in the configurable logic element; It has means for enabling the setter to read, a configurable storage element, and a storage circuit.

〈従来の技術〉 同一出願人による特願昭60−121357号明細書に
は、最終的に製造される集積回路のコンフイギユ
レーシヨン(configuration)即ち構成を、該集
積回路がシステム内に組み付けられた場合であつ
ても、適宜変更して、同一の集積回路について複
数の論理機能の中からいずれか任意のものを実現
することができる、所謂コンフイグラブル
(configurable)な構造が開示されている。これ
は、それぞれに、要求されるタスク・目的に応じ
て複数の論理機能のいずれかをも実現し得るよう
に構成(configure)することができる複数の
「コンフイグラブル」即ち「構成を変更可能な」
論理要素(以下、コンフイグラブル論理要素とい
う)を提供することにより達成される。
<Prior Art> Japanese Patent Application No. 60-121357 filed by the same applicant describes the configuration of an integrated circuit to be finally manufactured when the integrated circuit is assembled into a system. A so-called configurable structure is disclosed, which allows the same integrated circuit to implement any one of a plurality of logical functions by appropriately changing the structure. This refers to multiple "configurable" systems, each of which can be configured to realize any of multiple logical functions depending on the required task/purpose.
This is achieved by providing logic elements (hereinafter referred to as configurable logic elements).

コンフイグラブル論理要素とは、複数の論理機
能のいずれをも実現し得るようにチツプに記憶さ
れた制御ビツトもしくはチツプに伝送された制御
ビツトに応じて作動するスイツチにより電気的に
相互接続し得る複数のデバイスの組合せを意味す
る。前記特許出願明細書中に開示されているコン
フイグラブル論理要素は、例えば、ANDゲート、
フリツプフロツプ、インバータ、NORゲート、
エクスクルーシブORゲート及び更に複雑な機能
を実現するべくこれらの基礎的機能を組合せてな
るものなどにより提供される1個又は複数の機能
を提供するために必要なすべての回路要素を備え
ている。コンフイグラブル論理要素により達成さ
れるべき特定の機能は、制御論理回路からコンフ
イグラブル論理要素に供給される制御信号により
定められる。この制御信号に応じて、コンフイグ
ラブル論理要素は、ANDゲート、ORゲート、
NORゲート、NANDゲート、エクスクルーシブ
ORゲートその他複数の論理機能のいずれかを、
その物理的構造を変化させることなく実現するこ
とができる。
A configurable logic element refers to a plurality of logic elements that can be electrically interconnected by switches activated in response to control bits stored on or transmitted to the chip to implement any of a number of logic functions. means a combination of devices. The configurable logic elements disclosed in the patent application include, for example, AND gates,
flip-flop, inverter, NOR gate,
It includes all the circuit elements necessary to provide one or more functions, such as those provided by exclusive OR gates and combinations of these basic functions to realize more complex functions. The specific function to be accomplished by the configurable logic element is determined by control signals provided to the configurable logic element from the control logic circuit. Depending on this control signal, the configurable logic elements can be configured as AND gates, OR gates,
NOR gate, NAND gate, exclusive
OR gate or any of several other logic functions,
It can be realized without changing its physical structure.

コンフイグラブル論理要素により実現されるべ
きこのような複数の機能の任意のものを実現し得
るような構造がチツプ上に形成される。これは、
コンフイグラブル論理要素のコンフイギユレーシ
ヨンを制御するような制御信号を記憶及び発生す
る制御論理回路を準備することにより可能とな
る。
Structures are formed on the chip that can implement any of these functions to be implemented by the configurable logic elements. this is,
This is made possible by providing a control logic circuit that stores and generates control signals that control the configuration of the configurable logic elements.

或る実施例に於ては、制御信号が、コンフイグ
ラブル論理要素を含む集積回路チツプの一部とし
て一体的に形成された制御論理回路により記憶及
び伝送される。しかしながら、必要に応じて、制
御信号をコンフイグラブル論理要素が形成されて
いる集積回路の外部に於いて記憶及び又は生成さ
れるようにし、これをコンフイグラブル論理要素
のピンに伝送されるようにすることもできる。
In some embodiments, control signals are stored and transmitted by control logic that is integrally formed as part of an integrated circuit chip that includes configurable logic elements. However, if desired, the control signals can also be stored and/or generated external to the integrated circuit in which the configurable logic element is formed and transmitted to the pins of the configurable logic element. can.

一般に、コントロールビツトとしての特定の組
の制御信号が、コンフイグラブル論理要素のコン
フイギユレーシヨンを制御するべく、制御論理回
路からコンフイグラブル論理要素に伝送される。
集積回路チツプ上のコンフイグラブル論理要素に
供給されるべき実際の制御ビツトの組の内容は、
チツプ上のコンフイグラブル論理要素により実現
されるべき機能に依存する。
Generally, a particular set of control signals, such as control bits, are transmitted from a control logic circuit to a configurable logic element to control the configuration of the configurable logic element.
The contents of the actual control bit set to be supplied to the configurable logic elements on the integrated circuit chip are:
It depends on the functionality to be implemented by the configurable logic elements on the chip.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本出願人に譲渡された米国特許出願第706429号
明細書(特開昭61−224520号)には、コンフイグ
ラブル組合せ論理要素と、コンフイグラブル記憶
要素とコンフイグラブル出力選択論理回路とを有
する汎用性の高いコンフイグラブル論理要素が開
示されている。コンフイグラブル記憶要素の出力
信号は、コンフイグラブル組合せ論理回路及び出
力選択論理回路の両者に対する入力信号を供給す
る。しかしながら、マイクロプロセツサからのデ
ータ信号がコンフイグラブル論理要素に記憶され
た場合、コンフイグラブル記憶要素が、コンフイ
グラブル組合せ論理要素からの他の出力信号を受
け取るために利用できなくなるなどの問題によ
り、このコンフイグラブル論理要素はマイクロプ
ロセツサと容易に通信することができないという
問題がある。しかも、このようなコンフイグラブ
ル論理要素のアレイとマイクロプロセツサとの間
の通信のためには、アレイの汎用性を損うよう
な、コンフイグラブル論理要素アレイのための総
合的相互接続構造を用いることが必要となる。
<Problems to be Solved by the Invention> U.S. Patent Application No. 706,429 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-224520) assigned to the present applicant describes a configurable combinational logic element, a configurable storage element, and a configurable output selection. A highly versatile configurable logic element having a logic circuit is disclosed. The output signals of the configurable storage elements provide input signals for both the configurable combinational logic and the output selection logic. However, if data signals from a microprocessor are stored in a configurable logic element, problems such as the configurable storage element becoming unavailable to receive other output signals from the configurable combinational logic element may cause this configurable logic element to The problem is that it cannot easily communicate with a microprocessor. Moreover, communication between such an array of configurable logic elements and a microprocessor requires the use of a comprehensive interconnect structure for the array of configurable logic elements, which reduces the versatility of the array. It becomes necessary.

〈問題点を解決するための手段〉 本発明に基づく、マイクロプロセツサに適用さ
れるのに適するコンフイグラブル論理要素は、そ
の実現可能な機能の選択に際して、米国特許出願
第706429号明細書に開示されたコンフイグラブル
論理要素の高度な多様性を備えるものである。
Means for Solving the Problems A configurable logic element according to the present invention suitable for application in a microprocessor is disclosed in U.S. Pat. It has a high degree of diversity in configurable logic elements.

本発明に基づく、マイクロプロセツサに適用す
るのに適するコンフイグラブル論理要素は、それ
ぞれコントロールビツトにより構成が設定される
第1の記憶要素と、出力選択論理回路と、組合せ
論理要素とを有する。記憶要素からの選択された
フイードバツク信号及びコンフイグラブル論理要
素に供給される選択入力信号は組合せ論理要素の
入力信号となる。組合せ論理要素の出力信号及び
コンフイグラブル論理要素への入力信号はコンフ
イグラブル記憶要素への入力信号となる。出力選
択論理回路は、組合せ論理要素及び記憶要素の出
力信号から選択された出力信号を供給する。
A configurable logic element according to the invention suitable for application in a microprocessor has a first storage element, each configured by a control bit, an output selection logic circuit, and a combinatorial logic element. The selected feedback signal from the storage element and the selection input signal provided to the configurable logic element become input signals to the combinatorial logic element. The output signals of the combinational logic elements and the input signals to the configurable logic elements become input signals to the configurable storage elements. The output selection logic circuit provides an output signal selected from the output signals of the combinational logic element and the storage element.

本発明に基づくコンフイグラブル論理要素は、
コンフイグラブル論理要素の他の機能を利用する
ことなくマイクロプロセツサに容易にインターフ
エースし得るようにするための付加的な回路を有
する。特に、本発明に基づくコンフイグラブル論
理要素は、双方向データバスと、マイクロプロセ
ツサにより書込まれるデータを記憶し、かつ記憶
された信号を、組合せ論理要素及び該組合せ論理
要素の出力信号から選ばれたもののステイタスを
マイクロプロセツサが読み得るようにするための
手段に供給するための第2の記憶回路と、状態設
定可能な記憶要素とを有する。
The configurable logic element according to the invention comprises:
It has additional circuitry to allow easy interfacing to a microprocessor without utilizing other functions of the configurable logic element. In particular, a configurable logic element according to the invention stores a bidirectional data bus and data written by a microprocessor, and selects a stored signal from a combinational logic element and an output signal of the combinational logic element. a second memory circuit for providing means for making the status of the microprocessor readable by the microprocessor, and a stateable memory element.

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。
<Embodiments> Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図はコンフイグラブル論理要素により実現
し得る論理機能を示すもので、第1図に示された
28個の機能は、単に例示のために列挙されたもの
で、所望に応じて列挙されていない機能をもコン
フイグラブル論理要素により実現することも可能
である。
Figure 1 shows the logical functions that can be realized by configurable logic elements.
The 28 functions are listed for illustrative purposes only; functions not listed may be implemented by the configurable logic elements as desired.

第1表要 素 機 能 1 ANDゲート 2 NANDゲート 3 反転入力を有するANDゲート 4 反転入力を有するNANDゲート 5 ORゲート 6 NORゲート 7 エクスクルーシブORゲート 8 エクスクルーシブNORゲート 9 3入力ANDゲート 10 3入力NANDゲート 11 3入力ORゲート 12 3入力NORゲート 13 ANDゲートを有する1つの入力を有す
るORゲート 14 ANDゲートを有する1つの入力を有す
るNORゲート 15 ORゲートを有する1つの入力を有する
ANDゲート 16 ORゲートを有する1つの入力を有する
NANDゲート 17 1つの反転入力を有する3入力ANDゲ
ート 18 1つの反転入力を有する3入力NAND
ゲート 19 1つの反転入力を有する3入力ORゲー
ト 20 1つの反転入力を有する3入力NORゲ
ート 21 2者択一入力のマルチプレクサ 22 2者択一反転入力のマルチプレクサ 23 リセツトを有する“D”フリツプフロツ
プ 24 セツトリセツトラツチ 25 リセツト及び反転出力を有する“D”フ
リツプフロツプ 26 リセツト及び反転出力を有するセツトリ
セツトラツチ 27 セツトを有する“D”フリツプフロツプ 28 セツト及び反転出力を有する“D”フリ
ツプフロツプ 第2図は、2つの変数A及びBについてのすべ
ての有用な基本的機能を実現し得る1つの態様の
内部論理構造を示す。この機能は、制御リードC
0,0,C2,2,……に加えられたコンフ
イギユレーシヨン制御信号C0,0,C2,
2,……により選択される。本実施例の場合、す
べての制御リードは、Nチヤンネルエンハンスメ
ントモードパストランジスタのゲートに接続され
ている。第2図に示された構造によりANDゲー
トの機能を実現するためには、NチヤンネルNハ
ンスメントモードパストランジスタ29cおよび
29dのゲートに接続されたコンフイギユレーシ
ヨン制御リードC1及びC0にハイレベル信号を
加えることによりパストランジスタ29c及び2
9dを導通させ、符号A及びBが付された入力リ
ードをインバータ21及び22の前後端に亘つて
シヤントする。
Table 1 Element Function 1 AND gate 2 NAND gate 3 AND gate with inverted input 4 NAND gate with inverted input 5 OR gate 6 NOR gate 7 Exclusive OR gate 8 Exclusive NOR gate 9 3-input AND gate 10 3-input NAND Gate 11 3-input OR gate 12 3-input NOR gate 13 OR gate with 1 input with AND gate 14 NOR gate with 1 input with AND gate 15 1 input with OR gate
AND gate has one input with 16 OR gates
NAND gate 17 3-input AND gate with one inverting input 18 3-input NAND with one inverting input
Gate 19 Three-input OR gate with one inverting input 20 Three-input NOR gate with one inverting input 21 Multiplexer with alternative input 22 Multiplexer with alternative inverting input 23 "D" flip-flop with reset 24 set Reset latch 25 "D" flip-flop with reset and inverted outputs 26 Set reset latch 27 "D" flip-flop with reset and inverted outputs 28 "D" flip-flop with set and inverted outputs FIG. Figure 2 shows the internal logical structure of one embodiment that may implement all useful basic functions for A and B. This function uses control lead C
Configuration control signal C0,0,C2, applied to 0,0,C2,2,...
2,... is selected. In this example, all control leads are connected to the gate of an N-channel enhancement mode pass transistor. In order to realize the AND gate function with the structure shown in FIG. By applying a signal, pass transistors 29c and 2
9d is made conductive, and the input leads labeled A and B are shunted across the front and rear ends of the inverters 21 and 22.

ローレベル信号がコンフイギユレーシヨン制御
リード0及び1に加えられ、インバータ21
及び22の出力信号をANDゲート25から遮断
する。更に、リードC5のハイレベル信号が
ANDゲート25に加えられ、このANDゲート2
5をイネーブルさせる。このようにして、3入力
ANDゲート25が、信号A及びBに対して2入
力ANDゲートとして機能するようになる。AND
ゲート25の出力信号は、NORゲート26の入
力信号を提供する。NORゲート26に加えられ
る第2の入力信号は、ANDゲート24の出力信
号から得られる。ANDゲート24の出力信号は、
コンフイギユレーシヨン制御リードC4に論理0
信号を加えることにより論理0状態に保持され
る。制御信号C2及びC3は、どのレベルにあつ
ても良いものであつて、これらの信号がハイ及び
ローのいずれであつてもANDゲート24の出力
信号に対して影響を与えない。ANDゲート24
の出力信号が論理0であり、NORゲート26へ
の3状態制御入力信号が論理0であるため、
ANDゲート25、ANDゲート24及びNORゲ
ート26が互いに共同して、入力信号A及びBに
対して1つのNANDゲートとして機能すること
が容易に理解されよう。NORゲート27に加え
られる3状態制御信号が(リセツト時を除いて)
論理0であるため、NORゲート27は、NORゲ
ート26の出力信号に対してインバータとして機
能する。NORゲート26の出力信号は、Nチヤ
ンネルトランジスタ29Aのゲートに加えられ
る。このトランジスタ29Aのソースは接地さ
れ、そのドレーンは出力リード28に接続されて
いる。そして、NORゲート26の出力信号は、
Nチヤンネルトランジスタ29bのゲートに加え
られる。トランジスタ29bのソースは、電源に
接続され、このトランジスタのドレーンは、出力
リード28及びNチヤンネルトランジスタ29a
のドレーンに接続されている。従つて、トランジ
スタ29a及び29bは、NORゲート26の出
力信号に対してインバータとして機能する。この
ように、上記したように構成された第2図の構造
は、信号A及びBに対してANDゲートとして機
能する。このような要領にて、コンフイギユレー
シヨン制御リードC0〜C5に適切な制御信号を
加え、該構造内の適切なパストランジスタ及びゲ
ートを作動させることにより他の論理機能を実現
することができる。
A low level signal is applied to configuration control leads 0 and 1, causing inverter 21
and 22 are cut off from the AND gate 25. Furthermore, the high level signal on lead C5
is added to AND gate 25, and this AND gate 2
Enable 5. In this way, 3 inputs
AND gate 25 now functions as a two-input AND gate for signals A and B. AND
The output signal of gate 25 provides the input signal of NOR gate 26. A second input signal applied to NOR gate 26 is derived from the output signal of AND gate 24. The output signal of the AND gate 24 is
Logic 0 on configuration control lead C4
It is held in a logic zero state by applying a signal. The control signals C2 and C3 can be at any level, and the output signal of the AND gate 24 is not affected whether these signals are high or low. AND gate 24
Since the output signal of is a logic 0 and the tri-state control input signal to the NOR gate 26 is a logic 0,
It will be readily appreciated that AND gate 25, AND gate 24 and NOR gate 26 together function as a NAND gate for input signals A and B. The three-state control signal applied to NOR gate 27 (except during reset)
Since it is a logic 0, NOR gate 27 functions as an inverter for the output signal of NOR gate 26. The output signal of NOR gate 26 is applied to the gate of N-channel transistor 29A. The source of this transistor 29A is grounded, and its drain is connected to the output lead 28. Then, the output signal of the NOR gate 26 is
It is applied to the gate of N-channel transistor 29b. The source of transistor 29b is connected to the power supply, and the drain of this transistor is connected to output lead 28 and N-channel transistor 29a.
connected to the drain. Therefore, transistors 29a and 29b function as inverters for the output signal of NOR gate 26. Thus, the structure of FIG. 2 constructed as described above functions as an AND gate for signals A and B. In this manner, other logic functions can be realized by applying appropriate control signals to configuration control leads C0-C5 and activating appropriate pass transistors and gates within the structure. .

第3A図は、入力信号の16通りの組合せのいず
れに対してもある出力信号を発生し得るような16
ビツトRAMを示す。入力信号A及びBは、Xデ
コーダを制御することにより、16ビツトRAM内
の4つのコラムのいずれかを選択する。入力信号
C及びDは、Yデコーダを制御し、16ビツト
RAMの4つのローのいずれか1つを選択する。
このようにして、16ビツトRAMは、選択された
ロー及びコラムの交点のビツトに対応する出力信
号を発生する。このような交点が16個あり、従つ
て16種のビツトを発生することができる。16ビツ
トにより表される機能の組合せとして2〓〓16
(216)通りが可能である。従つて、RAM内の16
ビツトによりNORゲートがシミユレートされる
場合、RAMのためのカルノーマツプは第3図に
示されるようなものとなる。
Figure 3A shows the 16
Indicates bit RAM. Input signals A and B select any of the four columns within the 16-bit RAM by controlling the X decoder. Input signals C and D control the Y decoder and are 16-bit
Select one of the four rows of RAM.
In this manner, the 16-bit RAM produces an output signal corresponding to the bit at the intersection of the selected row and column. There are 16 such intersections, and therefore 16 types of bits can be generated. As a combination of functions represented by 16 bits, 2 = 16
(2 16 ) street is possible. Therefore, 16 in RAM
If a NOR gate is simulated by the bits, the Karnot map for the RAM will be as shown in FIG.

第3C図に於て、第1のロー(A=0及びB=
0を表す)及び第1のコラム(C=0及びD=0
を示す)の交点のビツトを除いてすべてのビツト
が0である。16ビツトRAMによりごく希に用い
られる機能を実現したい場合(例えば、A=1、
B=0、C=0及びD=0に対して入力信号
「1」)を得たい場合、第2のロー及び第1のコラ
ムの交点にバイナリ「1」が記憶される。A=
0、B=0、C=0及びD=0の時及びA=1、
B=0、C=0及びD=0の時のいずれにあつて
もバイナリ「1」が得られるようにしたい場合、
バイナリ「1」が、第1のコラムの第1のロー及
び第2のローとの交点に記憶される。このような
RAMの記憶状態に対応する論理回路が第3D図
に示されている。このように、第3A図のRAM
は、2〓〓16通りの論理機能のいずれをも旨くし
かも単純に表すことができる。
In Figure 3C, the first row (A=0 and B=
0) and the first column (C=0 and D=0
All bits are 0 except for the bit at the intersection of If you want to implement a very rarely used function with 16-bit RAM (for example, if A=1,
If it is desired to obtain an input signal "1" for B=0, C=0 and D=0, a binary "1" is stored at the intersection of the second row and the first column. A=
0, when B=0, C=0 and D=0 and A=1,
If you want to obtain a binary "1" even when B = 0, C = 0, and D = 0,
A binary "1" is stored at the intersection of the first row and the second row of the first column. like this
The logic circuitry corresponding to the memory states of the RAM is shown in FIG. 3D. In this way, the RAM in Figure 3A
can express any of the 16 logical functions well and simply.

第3B図は、16個のセレクトビツトのいずれを
も生成し得るような別の構造を示す。「16セレク
トビツト」というラベルが付された左側の垂直コ
ラムのレジスタ0〜15はそれぞれバイナリ
「1」又は「0」からなる選択された信号を有す
る。A,B,C及びDの適切な組合せを選択する
ことにより、16セレクトビツトレジスタの16個の
位置の或る位置に記憶されている或るビツトが出
力リードに伝送される。例えば、「1」レジスタ
のビツトを出力リードに伝送する場合、信号A,
B,C及びDが、そのようなラベルが付されたリ
ードに加えられる。16セレクトビツトレジスタの
16個の位置の内「15」というラベルが付された信
号を出力リードに伝送する場合、信号A,B,
C,及びDが適切なコラムに加えられる。このよ
うにして、この構造を用いて、2〓〓16個の論理
機能のいずれをも実現することができる。
FIG. 3B shows an alternative structure that can generate any of the 16 select bits. Registers 0-15 in the left vertical column labeled "16 Select Bits" each have a selected signal consisting of a binary "1" or "0". By selecting the appropriate combination of A, B, C, and D, a certain bit stored in one of the 16 positions of the 16 select bit register is transmitted to the output lead. For example, when transmitting the bit of the "1" register to the output lead, the signal A,
B, C and D are added to the reads labeled as such. 16 select bit register
When transmitting the signal labeled "15" out of 16 to the output lead, the signals A, B,
C, and D are added to the appropriate columns. In this way, this structure can be used to implement any of the 2≓16 logic functions.

第4A図は、9個のコンフイグラブル論理要素
を有するコンフイグラブル論理アレイ(CLA)
を示す。第4A図に示されているように、9つの
コンフイグラブル論理要素40−1〜40−9の
それぞれが、複数の入力リードと1つ又は複数の
出力リードとを有する。各入力リードは、選択さ
れた一般的相互接続リードを入力リードに接続す
る複数のアクセスジヤンクシヨンを有する。第4
A図に於ては、コンフイグラブル論理要素40−
7の入力リード2のアクセスジヤンクシヨンには
A1〜A4というラベルが付されている。他の入
力リードのためのアクセスジヤンクシヨンは、図
示されているのみで、図面の繁雑化を避けるため
に格別ラベルが付されていない。同様に、各コン
フイグラブル論理要素の各出力リードは、当該出
力リードを一般的相互接続リードの対応するもの
に接続する複数のアクセスジヤンクシヨンを有す
る。第4A図に於て、これらのアクセスジヤンク
シヨンが、各コンフイグラブル論理要素の各出力
リードについて図示されている。コンフイグラブ
ル論理要素40−7の出力リードのためのアクセ
スジヤンクシヨンにはB1〜B5というラベルが
付されている。入力リード及び出力リードのいず
れでもない第4A図に示されているリードは、一
般的相互接続リードと呼ばれるもので、入力リー
ド及び出力リードのためのアクセスジヤンクシヨ
ンでない第4A図に示されているジヤンクシヨン
は、一般的相互接続ジヤンクシヨンと呼ばれるも
のである。
FIG. 4A shows a configurable logic array (CLA) having nine configurable logic elements.
shows. As shown in FIG. 4A, each of the nine configurable logic elements 40-1 through 40-9 has a plurality of input leads and one or more output leads. Each input lead has a plurality of access junctions connecting selected common interconnect leads to the input lead. Fourth
In figure A, the configurable logic element 40-
The access junctions of input leads 2 of 7 are labeled A1-A4. Access junctions for other input leads are only shown and are not specifically labeled to avoid cluttering the drawing. Similarly, each output lead of each configurable logic element has a plurality of access junctions connecting it to a corresponding one of the general interconnect leads. In FIG. 4A, these access junctions are illustrated for each output lead of each configurable logic element. The access junctions for reading the output of configurable logic element 40-7 are labeled B1-B5. Leads shown in FIG. 4A that are neither input leads nor output leads are referred to as general interconnect leads, and are shown in FIG. 4A that are not access junctions for input leads or output leads. The juncture is what is called a general interconnect juncture.

第4A図に示されているように、プロクグラマ
ブルアクセスジヤンクシヨン及び、一般的相互接
続リード及び種々のロードを他のリードに接続す
るプログラマブル一般相互接続ジヤンクシヨンを
有する一般相互接続構造と共に9つの論理要素が
集積回路チツプ上に集積されている。一般相互接
続構造は、1組の一般相互接続リード及びプログ
ラマブルジヤンクシヨンを有し、プログラマブル
ジヤンクシヨンは、一般相互接続構造内の各一般
相互接続リードについて特定の一般相互接続リー
ドを一般相互接続構造内の1つ又は複数のリード
に接続する一般相互接続ジヤンクシヨンを支配す
るプログラムが存在するような特性を有する一般
相互接続リードを相互接続する。更に、コンフイ
グラブル論理アレイ内の人のコンフイグラブル論
理要素の特定の出力リードについてそしてコンフ
イグラブル論理アレイ内の任意のコンフイグラブ
ル論理要素の特定の入力リードについて、前記し
た特定の出力リードが前記した特定の入力リード
に接続されるような当該ジヤンクシヨンを支配す
るプログラムが存在する。特定の出力リードから
特定の入力リードに至る導電路は、常に2つのア
クセスジヤンクシヨン及び一般相互接続リードの
少なくとも一部を含む。例えば、コンフイグラブ
ル論理要素40−8の出力リードからコンフイグ
ラブル論理要素40−7の第2の入力リードに至
る導電路は、アクセスジヤンクシヨンA7及びB
7及び一般相互接続リードの部分Pを有する。一
般に、1つのコンフイグラブル論理要素の出力リ
ードから他のコンフイグラブル論理要素の入力リ
ードに至る導電路は、更に1つ又は複数の一般相
互接続ジヤンクシヨンを含む。
As shown in FIG. 4A, nine logics with a general interconnect structure having programmable access junctions and programmable general interconnect junctions connecting the general interconnect leads and the various loads to other leads. The elements are integrated on an integrated circuit chip. The general interconnect structure has a set of general interconnect leads and a programmable junction, and the programmable junction connects a specific general interconnect lead within the general interconnect structure for each general interconnect lead within the general interconnect structure. The general interconnect leads having such characteristics that there is a program governing the general interconnect junction connecting to one or more leads of the general interconnect junction. Further, for any particular output lead of any configurable logic element within the configurable logic array, and for any particular input lead of any configurable logic element within the configurable logic array, the particular output lead described above is connected to the particular input lead described above. There is a program that governs the junction as it is connected. The conductive path from a particular output lead to a particular input lead always includes two access junctions and at least a portion of the general interconnect lead. For example, the conductive path from the output lead of configurable logic element 40-8 to the second input lead of configurable logic element 40-7 includes access junctions A7 and B.
7 and a portion P of the general interconnect lead. Generally, the conductive path from the output lead of one configurable logic element to the input lead of another configurable logic element further includes one or more general interconnection junctions.

論理要素40−1〜40−9のそれぞれは、第
2図に示されたような回路又は複数の論理機能の
いずれをも実現し得るような第2図に示されたよ
うに構成される同様の構造を有する回路の集合か
らなる。この回路をプログラムするためには(コ
ンフイグラブル相互接続スイツチ及びコンフイグ
ラブル論理要素の両者をプログラムするために
は)、コンフイグラブル制御入力リードとして特
定される入力リードに、選択された信号を加える
ことにより、論理要素のそれぞれに所望の論理機
能を実現させ、所望に応じて論理要素を相互接続
する。第4A図に於て、コンフイギユレーシヨン
制御信号の為の入力リードとしてのリードが特に
特定されていない。しかしながら、このリードと
して、任意のI/Oパツドを用いることができ
る。
Each of the logic elements 40-1 to 40-9 may be a circuit as shown in FIG. 2 or a similar circuit constructed as shown in FIG. 2 such that it may implement any of a plurality of logic functions. It consists of a set of circuits with the structure. To program this circuit (to program both the configurable interconnect switch and the configurable logic element), the logic element is The logic elements are interconnected as desired. In FIG. 4A, no leads are specifically identified as input leads for configuration control signals. However, any I/O pad can be used as this lead.

コンフイギユレーシヨン制御ビツトは、第5図
に示されているプログラム用レジスタに通常記憶
されている種々の設計条件に応じて直列又は並列
にコンフイグラブル論理アレイに入力される。或
いは、コンフイギユレーシヨン制御ビツトをチツ
プ上のメモリーに記憶しておいても良い。更に、
特にプログラム用のレジスタにコンフイギユレー
シヨン制御信号を伝送するために用いられるよう
な入力クロツク信号のために別のI/Oパツドを
用いると良い。第4A図に示されたコンフイグラ
ブル論理アレイが構成された時、論理要素40−
1〜40−9の選択された出力信号が選択された
I/Oパツドに供給される。第4B図は第4A図
に用いられたジヤンクシヨンのシンボルの意味を
示す。
Configuration control bits are input to the configurable logic array in series or in parallel depending on various design conditions, which are typically stored in programmable registers as shown in FIG. Alternatively, the configuration control bits may be stored in on-chip memory. Furthermore,
A separate I/O pad may be used for input clock signals, particularly those used to transmit configuration control signals to program registers. When the configurable logic array shown in FIG. 4A is configured, logic elements 40-
Selected output signals from 1 to 40-9 are provided to selected I/O pads. FIG. 4B shows the meaning of the juncture symbols used in FIG. 4A.

上記したようなコンフイグラブル論理アレイ
は、同一機能を果す固定状態式の回路に比較し
て、チツプ上の領域の有効利用の観点から見て比
較的効率が悪い。このコンフイグラブル論理アレ
イによる回路の利点は、ユーザがプログラム可能
であつて、必要に応じて再プログラムもできる点
にある。1種のチツプをストツクしておけば良
い。プログラムに誤りが発見された場合には、ユ
ーザがチツプを比較的容易に再プログラムするこ
とができる。従来形式のチツプであれば、プログ
ラムに誤りが発見された場合には、チツプを廃棄
しなければならなかつた。チツプ製造者がプログ
ラムをチツプに組込むことに起因する開発及び製
造サイクルの遅れを防止することができる。チツ
プを、販売後にユーザの必要に応じて構成される
ような汎用性の高い標準的な製品として製造する
ことができる。
Configurable logic arrays such as those described above are relatively inefficient in terms of effective utilization of on-chip area compared to fixed state circuits that perform the same function. The advantage of this configurable logic array circuit is that it is user programmable and can be reprogrammed if desired. All you need to do is keep one type of chip in stock. If an error is discovered in the program, the chip can be reprogrammed relatively easily by the user. With conventional chips, if an error was discovered in the program, the chip had to be discarded. Delays in development and manufacturing cycles caused by chip manufacturers incorporating programs into chips can be prevented. The chip can be manufactured as a versatile standard product that can be configured after sale to meet the needs of the user.

論理要素40−1(第4A図)などの論理要素
を構成するために、例えば第2図に示されたよう
なリードC0〜C5などのコンフイギユレーシヨ
ン制御リードに或る数のビツトを供給しなければ
ならない。このために、例えば、シフトレジスタ
が、各コンフイグラブル論理要素の一部として用
いられる。第5図は、このような目的に用いるこ
とのできるシフトレジスタを示す。第5A図のシ
フトレジスタは2つの基本的な記憶セルを有す
る。各記憶セルは、1ビツトの情報を記憶するこ
とができる。云うまでもなく、実際のシフトレジ
スタは、それが一部を成す論理要素をその所望の
コンフイギユレーシヨンに構成するために必要な
数の記憶セルを有するものであつて良い。実際の
作動に際して、入力信号が入力リード58に加え
られる。
To configure a logic element such as logic element 40-1 (FIG. 4A), a number of bits may be placed on configuration control leads, such as leads C0-C5 as shown in FIG. must be supplied. For this purpose, for example, a shift register is used as part of each configurable logic element. FIG. 5 shows a shift register that can be used for this purpose. The shift register of FIG. 5A has two basic storage cells. Each storage cell can store one bit of information. Of course, an actual shift register may have as many storage cells as necessary to configure the logic elements of which it is a part into its desired configuration. During actual operation, an input signal is applied to input lead 58.

第6D図に示されているように、この入力信号
は、所望の論理機能を実現するコンフイグラブル
論理要素を構成するように、かつアクセスジヤン
クシヨン又は後述する一般相互接続リード間の一
般相互接続ジヤンクシヨンを構成する(プログラ
ムする)ようにコンフイギユレーシヨン制御ビツ
トとしてシフトレジスタに供給されるべきビツト
列を有する。このようにして、入力リード58に
加えられる一連のパルスは、シフトレジスタの記
憶セルに記憶された場合に、所望の機能及び又は
相互接続状態を適切な要領にて達成するようなコ
ンフイギユレーシヨン制御ビツトを生成する。例
えば、第2図の回路をANDゲートを形成するよ
うに構成する場合、パルスC0,C1,C2,C
3,C4及びC5は1,1,X,X,0及び1に
より表される。
As shown in FIG. 6D, this input signal is used to configure the configurable logic elements to implement the desired logic function and to configure the access junctions or general interconnect junctions between the general interconnect leads described below. It has a bit string to be applied to the shift register as configuration control bits to configure (program) it. In this manner, the series of pulses applied to input lead 58 is configured such that, when stored in the storage cells of the shift register, the desired functionality and/or interconnection state is achieved in an appropriate manner. generation control bits. For example, when configuring the circuit of FIG. 2 to form an AND gate, pulses C0, C1, C2, C
3, C4 and C5 are represented by 1, 1, X, X, 0 and 1.

入力リード58に加えられるパルス列は、リー
ド57及び59にそれぞれ加えられるクロツクパ
ルスΦ1及びΦ2に同期している。従つて、作動
の初期段階に於て、クロツクパルスΦ1がハイと
なり(第6A図)、クロツクパスルΦ2がローと
なると(第6B図)、ホールド信号(第6C図)
が、シフト中にローとなり、直列接続されたシフ
トレジスタの記憶セル5−1,5−2などを通過
するデータの流れが容易化される。
The pulse train applied to input lead 58 is synchronized with clock pulses Φ1 and Φ2 applied to leads 57 and 59, respectively. Therefore, in the early stages of operation, when clock pulse Φ1 goes high (FIG. 6A) and clock pulse Φ2 goes low (FIG. 6B), the hold signal (FIG. 6C)
goes low during a shift, facilitating the flow of data through the serially connected storage cells 5-1, 5-2, etc. of the shift register.

パターン「01010」をシフトレジスタ内にシフ
トする場合、以下の動作が行われる。即ち、クロ
ツク周期t1の第1の略半周期の間リード58上
の入力信号がローとなる。インバータ51−1の
出力信号1は、入力信号がローレベルとなり、
Φ1かハイレベルとなるのに応答してパストラン
ジスタ50−1をイネーブルする。第1のクロツ
ク周期t1が或る時間経過すると、クロツク信号
Φ1がローとなり(第6A図)、クロツク信号Φ
2がその直後にハイとなり(第6B図)、パスト
ランジスタ55−1をイネーブルする。このよう
にして、ハイレベル出力信号1が、イネーブル
されたパストランジスタ55−1を介してインバ
ータ52−1の入力リードに伝送され、インバー
タ52−1の出力リード上にローレベル出力信号
Q1を発生させる。
When shifting the pattern "01010" into the shift register, the following operations are performed. That is, during approximately the first half period of clock period t1, the input signal on lead 58 is low. The output signal 1 of the inverter 51-1 is the input signal being at a low level,
In response to Φ1 becoming high level, pass transistor 50-1 is enabled. When the first clock period t1 has elapsed for a certain period of time, the clock signal Φ1 becomes low (FIG. 6A), and the clock signal Φ1 becomes low (FIG. 6A).
2 then goes high (Figure 6B), enabling pass transistor 55-1. In this way, high level output signal 1 is transmitted to the input lead of inverter 52-1 through enabled pass transistor 55-1, producing a low level output signal Q1 on the output lead of inverter 52-1. let

このようにして、周期t1の最後の段階に於て
は、インバータ52−1からの出力信号Q1(第
6F図)がローレベルとなる。第2のセル内のイ
ンバータ51−2及び52−2からの出力信号
2及びQ2は、これらのインバータの信号を既知
の状態に変更するための既知信号が第2の記憶セ
ル5−2に伝送されていないため、依然不確定の
状態にある。
In this way, at the final stage of the period t1, the output signal Q1 (FIG. 6F) from the inverter 52-1 becomes low level. Output signals 2 and Q2 from inverters 51-2 and 52-2 in the second cell are transmitted to the second storage cell 5-2 as known signals for changing the signals of these inverters to a known state. As it has not been done yet, it is still in a state of uncertainty.

第2の周期(第6A図に符号t2により示され
る)の初期の段階に於て、Φ1はハイとなり(第
6A図)、Φ2は、周期t1が終了する前に既に
ローとなつていることから、ローとなつている
(第6B図)。入力信号(第6D図)は、バイナリ
「1」を表すハイレベルに上昇しており、従つて
インバータ51−1の出力信号1がローレベル
となつている。インバータ52−1の出力信号Q
1は、パストランジスタ55−1がローレベルで
あるΦ2信号により遮断されているため、依然ロ
ーの状態にある。第2の周期に於てある時間が経
過した後、先ずΦ1がローとなり、短時間の後に
Φ2がハイとなる。この時、出力信号1は、パ
ストランジスタ55−1を経てインバータ52−
1に伝送され、インバータ52−1からの出力信
号Q1をハイレベルに押上げる。
At the beginning of the second period (indicated by t2 in Fig. 6A), Φ1 goes high (Fig. 6A) and Φ2 is already low before the end of period t1. From then on, it becomes low (Figure 6B). The input signal (FIG. 6D) has risen to a high level representing a binary "1", so the output signal 1 of inverter 51-1 is at a low level. Output signal Q of inverter 52-1
1 is still in a low state because the pass transistor 55-1 is cut off by the low level Φ2 signal. After a certain period of time in the second period, Φ1 goes low first, and after a short time Φ2 goes high. At this time, the output signal 1 passes through the pass transistor 55-1 to the inverter 52-1.
1 and pushes the output signal Q1 from inverter 52-1 to high level.

Q1がハイレベルであつてパストランジスタ5
3−2をイネーブルした時、Q1の前回のローレ
ベル信号がインバータ51−2の出力信号2を
ハイレベルに押上げてあり、パストランジスタ5
5−2をイネーブルするべく周期t2の後半に於
てΦ2がローレベルからハイレベルに変化するこ
とにより、インバータ52−2からの出力信号Q
2がローレベルに押下げられる。このようにし
て、リード58の入力信号(第6D図)が、シフ
トレジスタ内の各記憶セル5−1,5−2,5−
3などへと伝送される。
Q1 is high level and pass transistor 5
3-2, the previous low level signal of Q1 has pushed the output signal 2 of inverter 51-2 to high level, and the pass transistor 5
As Φ2 changes from a low level to a high level in the latter half of the period t2 to enable the inverter 52-2, the output signal Q from the inverter 52-2
2 is pushed low. In this way, the input signal on lead 58 (FIG. 6D) is transmitted to each storage cell 5-1, 5-2, 5- in the shift register.
3, etc.

所望の情報がシフトレジスタに伝送されると、
ホールド信号(第6C図)がイネーブルされ(即
ちハイレベルに押上げられ)、インバータ52の
出力リードからのフイードバツクリード50−
1,50−2,50−3などをインバータ51の
入力リードに接続し、情報を各セル内に半永久的
にホールドする。実際の作動に際して、特定のセ
ル、例えば5−1に記憶された信号は、コンフイ
ギユレーシヨン制御回路又は相互接続パスデバイ
スに接続される。
Once the desired information is transmitted to the shift register,
The hold signal (FIG. 6C) is enabled (i.e., pulled high) and the feedback lead 50- from the output lead of the inverter 52 is
1, 50-2, 50-3, etc. are connected to the input leads of the inverter 51, and information is semi-permanently held in each cell. In actual operation, the signals stored in a particular cell, e.g. 5-1, are connected to a configuration control circuit or an interconnect path device.

シフトレジスタの出力信号Q1,1,Q2,
Q2などは、論理要素の(コンフイギユレーシヨ
ン)制御入力又は一般相互接続ジヤンクシヨンの
パスデバイスに直接接続されている。
Shift register output signals Q1, 1, Q2,
Q2, etc. are connected directly to (configuration) control inputs of logic elements or to pass devices of the general interconnection junction.

Φ1がローの時、Φ1及びホールド信号をハイ
に押上げ、データを半永久的にホールドすること
ができる。Φ1及びΦ2をハイとし、ホールドを
ローとすることにより、シフトレジスタの入力を
セツト又はクリアすることによりシフトレジスタ
全体をセツト又はクリアすることができる。この
信号がシフトレジスタの全体の及び、各レジスタ
をクリアするためにある一定のセツト/リセツト
時間が必要となる。言うまでもなく、この時間
は、シフトレジスタの全長に依存する。
When Φ1 is low, the data can be held semi-permanently by pushing Φ1 and the hold signal high. By setting Φ1 and Φ2 high and holding low, the entire shift register can be set or cleared by setting or clearing the input of the shift register. A certain set/reset time is required for this signal to clear the entire shift register and each register. Of course, this time depends on the overall length of the shift register.

シフトレジスタは、その動的過程にあつては、
シフトされる情報を、シフトレジスタのインバー
タ51−1,52−1,51−2,52−2など
を有する(第5図に示されていないが公知の)ト
ランジスタのゲートの電荷として記憶するように
して作動する。これらのインバータは公知型式の
ものであつて、その詳細な説明を省略する。ダイ
ナミツクシフトレジスタは、6個のトランジスタ
を用い、従つてその必要とする面積が小さいた
め、ダイナミツクシフトレジスタを用いることに
意味がある。ダイナミツクシフトレジスタは、1
つのトランジスタを付加するのみによりスタチツ
クラツチに変更される。従つて、ダイナミツクシ
フトレジスタ(スタチツクラツチ)は、回路は大
幅に複雑化することなく、また半導体の面積を多
く必要とすることなく、コンフイグラブル論理要
素の一部として容易に製造することができる。ホ
ールド信号が存在することから、またシフトレジ
スタをホールドすることによりデータが自動的に
リフレツシユされることから、ダイナミツクシフ
トレジスタはスタチツクラツチとなることができ
る。従つて、別個のリフレツシユ回路が不必要と
なる。
In the dynamic process of the shift register,
The information to be shifted is stored as a charge on the gate of a transistor (not shown in FIG. 5, but known) having inverters 51-1, 52-1, 51-2, 52-2, etc. of a shift register. It operates as follows. These inverters are of known type and detailed description thereof will be omitted. It makes sense to use a dynamic shift register because it uses six transistors and therefore requires less area. The dynamic shift register is 1
It can be changed to a static clutch by simply adding one transistor. Therefore, dynamic shift registers (static clutches) can be easily fabricated as part of configurable logic elements without significant circuit complexity and without requiring much semiconductor area. A dynamic shift register can be a static latch because of the presence of the hold signal and because holding the shift register automatically refreshes the data. A separate refresh circuit is therefore unnecessary.

上記から、ダイナミツクシフトレジスタ(スタ
チツクラツチ)は、一旦ホールド状態にラツチさ
れればリフレツシユされる必要がないことが理解
出来よう。これは、例えばリード50−1を含む
フイードバツク回路及び記憶セル5−1のパスト
ランジスタ54−1を用いることにより達成する
ことができる。
From the above it can be seen that the dynamic shift register (static latch) does not need to be refreshed once it is latched into the hold state. This can be accomplished, for example, by using a feedback circuit including lead 50-1 and pass transistor 54-1 of storage cell 5-1.

第7図は、コンフイグラブル組合せ論理回路1
00、コンフイグラブル記憶回路120及びコン
フイグラブル出力セレクト論理回路140を有す
る本発明に基づくコンフイグラブル論理要素99
を示すブロツク図である。組合せ論理回路100
は、コンフイグラブル論理要素99に加えられる
N個のバイナリ入力信号及び記憶回路120から
のM個のバイナリフイードバツク信号を受ける。
組合せ論理回路100は、複数のコンフイギユレ
ーシヨンに構成(configure)することができる。
各状態は、組合せ論理回路への入力信号の1つ又
は複数の選択された部分集合としての1つ又は複
数の選択された組合せ論理機能を実現することが
できる。組合せ論理回路100のコンフイギユレ
ーシヨンが変更可能であるため、異なる複数の機
能を実現するために用いることができる。しか
も、2つ以上の機能を同時に実現し、これらをコ
ンフイグラブル論理要素100の異なる出力リー
ドに出現させることができる。
FIG. 7 shows the configurable combinational logic circuit 1
00, a configurable logic element 99 according to the present invention having a configurable storage circuit 120 and a configurable output selection logic circuit 140
FIG. Combinational logic circuit 100
receives N binary input signals applied to configurable logic element 99 and M binary feedback signals from storage circuit 120.
Combinational logic circuit 100 can be configured into multiple configurations.
Each state may implement one or more selected combinational logic functions as one or more selected subsets of the input signals to the combinational logic circuit. Since the configuration of combinational logic circuit 100 is changeable, it can be used to implement a plurality of different functions. Moreover, two or more functions can be implemented simultaneously and appear on different output leads of the configurable logic element 100.

詳しく言うと、組合せ論理回路100は、M+
N個のバイナリ入力信号からK個(K≦M+N)
のバイナリ入力信号を選択する。組合せ論理回路
100は、組合せ論理回路100がそれぞれ前記
K個のバイナリ信号の部分集合の関数である第1
の組の機能を実現するような第1の組の値と、前
記第1の組の機能と等しくない第2の組の機能を
実現するような第2の組の値とを少なくとも含む
ような第1の組のコンフイギユレーシヨン制御信
号からなる複数の組の値に対応する。
Specifically, the combinational logic circuit 100 has M+
K out of N binary input signals (K≦M+N)
Select a binary input signal. The combinational logic circuit 100 includes first
and a second set of values such as to realize a second set of functions that is not equal to the first set of functions. A first set of configuration control signals corresponds to a plurality of sets of values.

或る実施例に於ては、組合せ論理回路100
は、K個のバイナリ信号の関数としての2〓〓
(2〓〓K)(22k)個のバイナリ値の1つを選択
するような第1のコンフイギユレーシヨンと、K
個の選択されたバイナリ入力信号の第1の選択さ
れたK−1個の入力信号の関数として2〓〓[2
〓〓(K−1)](即ち22(K-1))個の値の1つを選
択しかつK個の選択されたバイナリ入力信号から
選ばれた第2のK−1個の入力信号の関数として
の2〓〓[2〓〓(K−1)]個のバイナリ値の
1つを選択するような第2のコンフイギユレーシ
ヨンとを有する。(第2の組のK−1個の信号は、
第1のK−1個の信号と必ずしも異なるものであ
る必要はない。)このような組合せ論理回路10
0の作動の要領は、後記する第8図の実施例を参
照することにより一層容易に理解されよう。
In some embodiments, combinational logic circuit 100
is 2〓〓 as a function of K binary signals
(2〓〓K) A first configuration such that one of ( 2 2 k ) binary values is selected, and K
2〓〓[2
〓〓(K-1)] (i.e. 2 2 (K-1) ) values and a second K-1 input selected from the K selected binary input signals. and a second configuration for selecting one of 2〓〓[2〓〓(K-1)] binary values as a function of the signal. (The second set of K-1 signals is
It does not necessarily have to be different from the first K-1 signals. ) Such a combinational logic circuit 10
0 will be more easily understood by referring to the embodiment shown in FIG. 8, which will be described later.

記憶回路120もそのコンフイギユレーシヨン
を変更可能であつて、そのコンフイギユレーシヨ
ンに応じて、例えばセツト及びリセツトを有する
透明なラツチ回路、セツト及びリセツトを有する
Dフリツプフロツプ回路、エツジ検出回路、シフ
トレジスタの1つのステージ、カウンターの1つ
のステージなどであつて良い1つ又は複数の記憶
要素を実現するようにプログラムすることができ
る。コンフイグラブル記憶回路120は、バス1
61上の組合せ論理回路100からの出力信号及
び入力バス160上の組合せ論理回路のN個の入
力信号から選択された信号及びクロツク信号を受
ける。出力選択論理回路140は、組合せ論理要
素及び記憶回路の出力信号から選ばれた信号とし
ての出力信号を供給するように構成される。
The memory circuit 120 is also changeable in its configuration, and can be configured, for example, as a transparent latch circuit with set and reset, a D flip-flop circuit with set and reset, or an edge detection circuit. , a stage of a shift register, a stage of a counter, etc., can be programmed to implement one or more storage elements. The configurable storage circuit 120 has bus 1
61 and a clock signal selected from the N input signals of the combinational logic circuit on input bus 160. Output selection logic circuit 140 is configured to provide an output signal as a selected signal from the output signals of the combinational logic elements and storage circuits.

第8図は、第9図に示されたコンフイグラブル
論理要素の一実施例を示す。第8図に於て、コン
フイグラブル論理要素99の4つの入力信号が
A,B,C及びD(即ちN=4)として示されて
いる。記憶回路120がスイツチ107に1つの
フイードバツク信号Qを供給するのみであるた
め、M=1である。第8図に於て、信号A,B及
びC及びD又はQが、5つの信号A,B,C,D
及びQから選択されるため、K=4である。組合
せ論理回路要素100はコンフイグラブルスイツ
チ101〜107,113,114、8ビツト
RAM108及び109、1−8選択論理回路1
10,111、マルチプレクサ112及び、スイ
ツチ113及び114に対するコンフイギユレー
シヨン制御リード115を有する。各コンフイグ
ラブルスイツチは、前記したようにリード(リー
ド115以外は図示省略されている)上の図示さ
れないプログラム用レジスタからの制御ビツトに
より構成される。スイツチ101は、その出力信
号として信号Aを供給するように、又は、その出
力信号として信号Bを供給するように構成するこ
とができる。同様にして、スイツチ102〜10
7は、その出力信号としてその2つの入力信号か
ら選ばれた一方を供給するように構成することが
できる。
FIG. 8 shows one embodiment of the configurable logic element shown in FIG. In FIG. 8, the four input signals of configurable logic element 99 are shown as A, B, C and D (ie, N=4). Since memory circuit 120 only supplies one feedback signal Q to switch 107, M=1. In FIG. 8, signals A, B and C and D or Q are divided into five signals A, B, C, D
and Q, so K=4. The combinational logic circuit element 100 includes configurable switches 101 to 107, 113, 114, 8 bits.
RAM108 and 109, 1-8 selection logic circuit 1
10, 111, multiplexer 112, and configuration control leads 115 for switches 113 and 114. As described above, each configurable switch is configured by control bits from a program register (not shown) on the leads (leads other than lead 115 are not shown). Switch 101 can be configured to provide signal A as its output signal or to provide signal B as its output signal. Similarly, switches 102 to 10
7 can be configured to supply a selected one of its two input signals as its output signal.

従つて、例えば、コンフイギユレーシヨン制御
ビツトとして或る選択を行つた場合、スイツチ1
07は信号Dを供給し、バイナリ信号A,C及び
Dが、1−8選択論理回路110及び1−8選択
論理回路111に対してスイツチ101〜10
3,104〜107を介して供給される。バイナ
リ信号A,C及びDの8つの可能な組合せのそれ
ぞれについて選択論理回路110は、RAM10
8内の異なる記憶要素を選択し、選択された位置
に記憶されたビツトを出力する。1−8選択論理
回路111は、8ビツトRAM109に対して同
様の動作を行う。マルチプレクサ112は、信号
Bの状態に応じて、選択論理回路110からの出
力信号又は選択論理回路111からの出力信号を
供給する。このコンフイギユレーシヨンに於て
は、リード115に加えられた制御ビツトによ
り、スイツチ113及び114が、マルチプレク
サ112からの出力信号を組合せ論理要素100
の出力リードF1及びF2に同時に伝送するよう
になる。2つの8ビツトRAM108及び109
は、バイナリビツトにより2〓〓16通りの異なる
状態にプログラム可能である。8ビツトRAMに
プログラムされた状態に応じて、4つのバイナリ
変数A,B,C及びDについて2〓〓16=2〓〓
(2〓〓4)通りの可能な論理機能のいずれか1
つをコンフイグラブル論理要素100により実現
し得るようになる。この場合K=4であり、論理
機能は、バイナリ値を有するバイナリ変数の関数
からなる。
Thus, for example, if a certain selection is made as the configuration control bits, switch 1
07 supplies signal D, and binary signals A, C and D are applied to switches 101-10 for 1-8 selection logic circuit 110 and 1-8 selection logic circuit 111.
3,104-107. For each of the eight possible combinations of binary signals A, C and D, selection logic 110 selects RAM 10
Select a different storage element within 8 and output the bit stored in the selected position. The 1-8 selection logic circuit 111 performs a similar operation for the 8-bit RAM 109. Multiplexer 112 provides an output signal from selection logic circuit 110 or an output signal from selection logic circuit 111 depending on the state of signal B. In this configuration, a control bit applied to lead 115 causes switches 113 and 114 to combine the output signals from multiplexer 112 into combinational logic element 100.
The signal is transmitted simultaneously to the output leads F1 and F2. Two 8-bit RAMs 108 and 109
can be programmed into 2 = 16 different states using binary bits. 2〓〓16=2〓〓 for the four binary variables A, B, C and D, depending on the state programmed into the 8-bit RAM.
(2〓〓4) Any one of the possible logical functions
Both can be realized by the configurable logic element 100. In this case K=4 and the logic function consists of a function of binary variables with binary values.

コンフイギユレーシヨン制御ビツトの別の組合
せを選択した場合、スイツチ107が、記憶回路
120からのフイードバツク信号9を供給し、ス
イツチ101〜103及び104〜107,11
3,114のコンフイギユレーシヨンは前記と同
様である。コンフイグラブル論理要素100は、
2つの8ビツトRAM108及び109の各プロ
グラム状態について4つのバイナリ変数A,B,
C及びQに於ける2〓〓16=2〓〓(2〓〓4)
通りの可能な論理機能のいずれか1つを実現す
る。この場合もK=4である。
If another combination of configuration control bits is selected, switch 107 provides feedback signal 9 from storage circuit 120 to switch 101-103 and 104-107, 11.
The configuration of 3,114 is the same as above. The configurable logic element 100 is
For each program state of the two 8-bit RAMs 108 and 109 four binary variables A, B,
2〓〓16=2〓〓(2〓〓4) in C and Q
implement any one of the following possible logical functions. In this case too, K=4.

更に異なるコンフイギユレーシヨン制御ビツト
を選択した場合、スイツチ101〜103は、信
号A,C及びQを供給し、スイツチ104〜10
6は信号B,C及びQを供給し、リード115に
加えられた制御信号が、スイツチ113及び11
4を切替ることにより、リードF2に選択回路1
10の出力信号をそしてリードF1に選択回路1
11の出力信号をそれぞれ供給する。このように
して、リードF1上に、8ビツトRAM108の
2〓〓8=2〓〓(2〓〓3)通りのプログラム
状態のそれぞれについて3つのバイナリ変数A,
C及びQについての2〓〓8=2〓〓(2〓〓
3)通りの論理機能のいずれかを実現し、リード
F2上にて、RAM109の2〓〓8通りのプロ
グラム状態のそれぞれについて3つのバイナリ変
数B,C及びQの2〓〓8=2〓〓(2〓〓3)
通りの論理機能のいずれかを実現する。
If a different configuration control bit is selected, switches 101-103 provide signals A, C, and Q, and switches 104-10
6 provides signals B, C and Q, and a control signal applied to leads 115 connects switches 113 and 11.
Select circuit 1 is connected to lead F2 by switching 4.
10 output signal and select circuit 1 to lead F1.
11 output signals respectively. In this way, on read F1, three binary variables A,
2〓〓8=2〓〓(2〓〓
3) Realize any of the following logical functions and write the three binary variables B, C, and Q for each of the eight program states on read F2 as follows: (2〓〓3)
Realize any of the logical functions.

一般に、4つの変数A,B,C及びD/Qから
3つの変数を第1の選択として選択し、4つの変
数A,B,C及びD/Qから3つの変数を第2の
選択として選択する場合について、8ビツト
RAM108の2〓〓8通りの可能なプログラム
状態のそれぞれについてリードF2上に第1の選
択として選ばれた3つの変数2〓〓(2〓〓3)
通りの論理機能を実現し、かつRAM109の2
〓〓8通りの可能なプログラム状態のそれぞれに
ついて出力リードF1上に第2の選択として選ば
れた3つの変数の2〓〓(2〓〓3)通りの論理
機能のいずれかを実現するようなコンフイグラブ
ル論理要素100のコンフイギユレーシヨンがそ
れぞれ存在する。
Generally, 3 variables are selected from the 4 variables A, B, C and D/Q as the first selection, and 3 variables are selected from the 4 variables A, B, C and D/Q as the second selection. 8-bit
RAM 108 2〓〓3 variables chosen as the first choice on lead F2 for each of the 8 possible program states 2〓〓(2〓〓3)
Realizes standard logical functions and uses RAM 109/2.
〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 〓 Each configuration of the configurable logic element 100 exists.

図示されない別の実施例に於ては、変数A,
B,C及びD/Qから選ばれた2つの変数につい
ての任意の4つのバイナリ関数がコンフイグラブ
ル論理要素の4つの追加の出力リードに実現する
べく各8ビツトRAMに2つの1−4選択論理回
路を追加するように各8ビツトRAMを再分割す
るようにしている。同様にして、図示されない別
の実施例に於ては、32ビツトRAM、信号A,
B,C及びD、及びフイードバツク信号Qがすべ
て、32ビツトRAMの各プログラム状態に対応す
るような2〓〓(2〓〓5)通りのバイナリ関数
のいずれか1つを実現するようなコンフイギユレ
ーシヨンを可能にするために用いられる。(この
場合N=4、M=1及びK=5となる)。別の図
示されないコンフイギユレーシヨンにあつては、
N=4、M=1及びK=5であつて、変数A,B
及びCについての第1のバイナリ関数、変数B,
C及びDについての第2のバイナリ関数F2、及
び変数B,C,D及びQについての第3のバイナ
リ関数F3が実現される。ここで重要なことは、 2K1′+2K2′+2K3′=2K (但し、Ki′は、i=1,2,3について関数Fi
の変数の数である。)という関係が成立すること
である。
In another embodiment not shown, the variables A,
Two 1-4 select logic circuits in each 8-bit RAM to implement any four binary functions on two variables selected from B, C and D/Q to four additional output leads of the configurable logic element. Each 8-bit RAM is repartitioned to add . Similarly, in another embodiment not shown, a 32-bit RAM, signals A,
The configuration is such that B, C, and D, and the feedback signal Q all realize one of 2〓〓 (2〓〓5) binary functions corresponding to each program state of the 32-bit RAM. Used to enable oscillation. (In this case N=4, M=1 and K=5). For other configurations not shown,
N=4, M=1 and K=5, and variables A and B
and the first binary function for C, variable B,
A second binary function F2 for C and D and a third binary function F3 for variables B, C, D and Q are realized. The important thing here is that 2 K1 ′+2 K2 ′+2 K3 ′=2 K (Ki′ is the function Fi for i=1, 2, 3)
is the number of variables. ) is established.

再び第8図に於て、重要なことは、コンフイグ
ラブルスイツチ101,102及び103が、こ
れらの入力信号の部分集合を選択し、入力信号の
部分集合を、回路110の選択された入力リード
に1対1の対応を以て供給する点にある。例え
ば、コンフイギユレーシヨン制御信号の1つの値
の組に応じて、コンフイグラブルスイツチ10
1,102及び102が、信号Aをリード110
−3に、信号Bをリード110−2に、そして信
号Cをリード110−1に供給する。
8, it is important to note that configurable switches 101, 102 and 103 select a subset of these input signals and direct the subset of input signals to selected input leads of circuit 110. The point is that it is supplied with a one-to-one correspondence. For example, in response to one set of values of the configuration control signal, the configurable switch 10
1, 102 and 102 lead signal A 110
-3, signal B is applied to lead 110-2, and signal C is applied to lead 110-1.

リードF1及びF2上の出力信号は、コンフイ
グラブル記憶回路120に対する入力信号であ
る。信号A,C及びDは、記憶回路120の入力
信号でもある。コンフイグラブル記憶回路120
は、プログラマブルスイツチ122,123,1
26〜128、エクスクルーシブORゲート12
4,129及び130、ANDゲート125,1
31及び132、及び記憶要素121を有する。
記憶要素121は、それぞれS,R,D及びCk
により示されるセツト、リセツト、データ及びク
ロツク入力リードを有すると共に、出力リード
QFF及びQLAを有する。
The output signals on leads F1 and F2 are input signals to configurable storage circuit 120. Signals A, C, and D are also input signals to the storage circuit 120. Configurable memory circuit 120
are programmable switches 122, 123, 1
26-128, exclusive OR gate 12
4, 129 and 130, AND gate 125, 1
31 and 132, and a storage element 121.
The storage elements 121 are S, R, D and Ck, respectively.
It has set, reset, data and clock input leads as indicated by
Has QFF and QLA.

スイツチ123,126〜128は、それぞれ
の入力信号のいずれか1つを出力信号として選択
するようにそれぞれが構成されている。記憶要素
121のセツト、クロツク及びリセツト入力リー
ドに対応するセツト、クロツク及びリセツト機能
は、すべてハイ状態にあり、それぞれ論理1信号
をエクスクルーシブORゲート124,129及
び130のINVS、INVC及びINVRリードに加
えることによりスイツチ123,127及び12
9の出力信号に対してロー状態とすることができ
る。論理0信号がリードINVS、INVC及び
INVRに加えられた場合、エクスクルーシブOR
ゲート124,192及び130の出力信号の極
性が入力信号の極性と等しくなる。論理1信号が
INVS、INVC及びINVRリードに加えられた時、
エクスクルーシブORゲート124,129及び
130の出力信号は入力信号の反転信号となる。
The switches 123, 126-128 are each configured to select one of the respective input signals as an output signal. The SET, CLOCK and RESET functions corresponding to the SET, CLOCK and RESET input leads of storage element 121 are all in a high state and apply logic 1 signals to the INVS, INVC and INVR leads of exclusive OR gates 124, 129 and 130, respectively. Possibly switches 123, 127 and 12
It can be set to a low state for the output signal of 9. A logic 0 signal leads INVS, INVC and
Exclusive OR if added to INVR
The polarity of the output signals of gates 124, 192 and 130 will be equal to the polarity of the input signal. logic 1 signal
When added to INVS, INVC and INVR leads,
The output signals of exclusive OR gates 124, 129 and 130 are inverted signals of the input signals.

ANDゲート125,131及び132は、論
理1信号をENS、ENC及びENRリードに加える
ことによりイネーブルされる。これらのリードに
論理0信号が加えられた場合これらのゲートがデ
イスエーブルされる。入力リードENS、ENC又
はENRのいずれか1つに論理0信号が加えられ
ると、ANDゲートの出力が論に0レベルとなり、
記憶回路121の対応する機能が、対応するOR
ゲートの状態に関わりなくデイスエーブルされ
る。QFFは、フリツプフロツプ出力信号を発生
し、QLLは、第9図について前記したようにラ
ツチ出力信号を供給する。コンフイグラブルスイ
ツチ122は、リードQFF及びQLAのバイナリ
信号のいずれか1つを選択し、スイツチ122の
出力信号Qは、出力選択論理回路140及びコン
フイグラブル組合せ論理回路100の入力信号と
なる。
AND gates 125, 131 and 132 are enabled by applying logic 1 signals to the ENS, ENC and ENR leads. A logic 0 signal applied to these leads disables these gates. When a logic 0 signal is applied to any one of the input leads ENS, ENC or ENR, the output of the AND gate becomes a logic 0 level,
The corresponding function of the memory circuit 121 is the corresponding OR
Disabled regardless of gate state. QFF generates the flip-flop output signal and QLL provides the latch output signal as described above with respect to FIG. Configurable switch 122 selects one of the binary signals of leads QFF and QLA, and output signal Q of switch 122 becomes an input signal to output selection logic circuit 140 and configurable combinational logic circuit 100.

第9図は記憶回路121の一実施例を示す。記
憶要素121は、フリツプフロツプを構成するよ
うに直列接続された2つのDラツチLA1及びLA
2を有する。ラツチLA1はNチヤンネルパスト
ランジスタP1及びP2とNORゲートG1及び
G2を有する。パストランジスタP1及びP2の
ゲートは、信号Ck及びkにより制御されてい
る。同様にして、ラツチLA2はNチヤンネルパ
ストランジスタP3及びP4とNORゲートG3
及びG4を有する。トランジスタP3及びP4の
ゲートは、信号Ck及び信号kにより制御され
る。D入力リードは、ラツチLA1のデータ入力
リードである。S入力リードは、ラツチLA1の
セツト入力リード及びラツチLA2のリセツト入
力リードとして機能する。R入力リードは、ラツ
チLA1のリセツト入力リード及びラツチLA2の
セツト入力リードとして機能する。
FIG. 9 shows one embodiment of the memory circuit 121. Storage element 121 consists of two D latches LA1 and LA connected in series to form a flip-flop.
It has 2. Latch LA1 includes N-channel pass transistors P1 and P2 and NOR gates G1 and G2. The gates of pass transistors P1 and P2 are controlled by signals Ck and k. Similarly, latch LA2 connects N-channel pass transistors P3 and P4 and NOR gate G3.
and G4. The gates of transistors P3 and P4 are controlled by signals Ck and k. The D input lead is the data input lead for latch LA1. The S input lead functions as the set input lead for latch LA1 and the reset input lead for latch LA2. The R input lead functions as the reset input lead for latch LA1 and the set input lead for latch LA2.

NORゲートG1の出力信号LAは、ラツチ
LA2のデータ入力リードに接続されている。出
力リードQLAは、ラツチLA1のNORゲートG
2の出力リードに接続され、出力リードQFFは、
ラツチLA2のNORゲートG3の出力リードに接
続されている。
The output signal LA of NOR gate G1 is the latch
Connected to LA2 data input lead. Output lead QLA is the NOR gate G of latch LA1.
The output lead QFF is connected to the output lead of
Connected to the output lead of NOR gate G3 of latch LA2.

コンフイグラブル記憶回路120(第8図)
は、スイツチ122を、出力リードQと出力リー
ドQLAとを接続させるように構成することによ
りセツト及びリセツトを有する透明なラツチとし
て機能する。クロツク信号Ckがローの間リード
QLAの出力信号は入力信号に従う。クロツク信
号Ckがハイとなると、QLAの出力信号がホール
ドされ、パストランジスタP1を遮断し、パスト
ランジスタP2を導通させる。
Configurable memory circuit 120 (Figure 8)
The switch 122 functions as a transparent latch with a set and a reset by configuring the switch 122 to connect output leads Q and QLA. Read while clock signal Ck is low
The output signal of QLA follows the input signal. When clock signal Ck goes high, the output signal of QLA is held, cutting off pass transistor P1 and making pass transistor P2 conductive.

記憶回路120は、セツト及びリセツトを有す
るDフリツプフロツプ回路として機能するように
構成することができる。この状態にあつては、ス
イツチ126のコンフイギユレーシヨンが、リー
ドF1の信号を選択するように定められ、ゲート
125,131及び132が論理1信号をリード
ENS、ENC及びENRに加えることによりイネー
ブルされる。最後に、スイツチ122のコンフイ
ギユレーシヨンが、記憶要素121のリード
QFFの出力信号を選択するように定められる。
記憶要素120は、論理0信号をリードENS及
びENRに加えることにより上記したコンフイギ
ユレーシヨンを変更することによりセツト及びリ
セツトを有さないDフリツプフロツプ回路として
構成することができる。
Memory circuit 120 can be configured to function as a D flip-flop circuit with set and reset. In this condition, switch 126 is configured to select the signal on lead F1, and gates 125, 131 and 132 read the logic 1 signal.
Enabled by adding to ENS, ENC and ENR. Finally, the configuration of the switch 122 reads the memory element 121.
It is defined to select the QFF output signal.
Storage element 120 can be configured as a D flip-flop circuit without set and reset by modifying the configuration described above by applying a logic 0 signal to leads ENS and ENR.

コンフイグラブル記憶回路120は、記憶要素
121のCk入力リードに論理0を入力信号が発
生するようにANDゲート125及び132をイ
ネーブルしかつANDゲート131をデイスエー
ブルすることによりRスラツチとなるように構成
することができる。リードCk上の論理0信号は、
パストランジスタP3を遮断すると共にパストラ
ンジスタP4を導通させる。次いで、スイツチ1
22が、QFF上の出力信号を選択するように構
成される。
Configurable storage circuit 120 is configured to be an R-slatch by enabling AND gates 125 and 132 and disabling AND gate 131 such that a logic 0 input signal is generated on the Ck input lead of storage element 121. I can do it. A logic 0 signal on lead Ck is
Pass transistor P3 is cut off and pass transistor P4 is made conductive. Next, switch 1
22 is configured to select the output signal on the QFF.

最後に、記憶回路120は、エツジ検知回路と
して機能するように構成することができる。例え
ば、記憶要素120を、立上りエツジ検出回路と
して構成する場合、ANDゲート125が、論理
0信号を入力シードSに加えることによりデイス
エーブルされ、ANDゲート131がイネーブル
され、クロツク信号が入力リードCkに伝送され
るようにし、スイツチ126が、論理1信号が入
力リードDに加えられるように入力リード126
aを選択するように構成される。ANDゲート1
32はイネーブルされる。論理1リセツト信号
は、QFF上の出力信号を論理0信号の押下げる。
クロツク信号がローであれば、パストランジスタ
P2及びP3が遮断され、パストランジスタP1
が導通する。その結果、NORゲートG1がリー
ドD上の論理1信号を反転し、ノードLA上に
論理0信号を生成する。クロツク信号がハイ状態
に押上げられると、トランジスタP1及びP4が
遮断し、トランジスタP2及びP3が導通し、ノ
ードLA上の論理0信号がNORゲート23によ
り反転され、出力リードQFF上に論理1信号が
生成され、その結果立上りエツジが検出されるこ
ととなる。次いでリセツト入力を用いてQFFを
0にリセツトし、エツジ検出回路が次の立上りエ
ツジを検出し得る待機状態となる。クロツク信号
が押下げられると、トランジスタP2及びP3が
遮断され、トランジスタP4が導通し、QFF上
の信号が論理0状態のままとなり、次の立上りエ
ツジまで状態が変化しない。
Finally, storage circuit 120 can be configured to function as an edge detection circuit. For example, if storage element 120 is configured as a rising edge detection circuit, AND gate 125 is disabled by applying a logic 0 signal to input seed S, AND gate 131 is enabled and the clock signal is transmitted to input lead Ck. switch 126 connects input lead 126 such that a logic 1 signal is applied to input lead D.
is configured to select a. AND gate 1
32 is enabled. The logic 1 reset signal pushes the output signal on the QFF below the logic 0 signal.
If the clock signal is low, pass transistors P2 and P3 are cut off and pass transistor P1
conducts. As a result, NOR gate G1 inverts the logic 1 signal on lead D and produces a logic 0 signal on node LA. When the clock signal is pulled high, transistors P1 and P4 shut off, transistors P2 and P3 conduct, and the logic 0 signal on node LA is inverted by NOR gate 23, creating a logic 1 signal on output lead QFF. is generated, and as a result, a rising edge is detected. The reset input is then used to reset QFF to 0, and the edge detection circuit is ready to detect the next rising edge. When the clock signal is pressed down, transistors P2 and P3 are turned off, transistor P4 is turned on, and the signal on QFF remains in a logic zero state and does not change state until the next rising edge.

同様にして、記憶回路120を、論理1信号を
エクスクルーシブORゲート129のINVCリー
ドに加えることにより立ち下がりエツジ検出回路
となるように構成することができる。同様に、記
憶回路120は、シフトレジスタ又はカウンタの
1ステージとしての機能を果すこともできる。
Similarly, storage circuit 120 can be configured to become a falling edge detection circuit by applying a logic 1 signal to the INVC lead of exclusive OR gate 129. Similarly, storage circuit 120 can also function as a shift register or a stage of a counter.

出力選択論理回路140は、組合せ論理回路1
00から得られリードF1及びF2上に現れる出
力信号及び記憶要素120の出力信号から1つの
信号を選択するように構成し得るようにコンフイ
グラブルスイツチ141及び142を有する。
The output selection logic circuit 140 is the combinational logic circuit 1
It has configurable switches 141 and 142 so as to be configurable to select one signal from the output signal obtained from 00 and appearing on leads F1 and F2 and the output signal of storage element 120.

第8図に示されたコンフイグラブル論理回路9
9はマイクロプロセツサと通信を行うために適し
ていない。例えば、データを記憶要素121に記
憶するために、マイクロプロセツサからのデータ
を書込みたい場合、記憶要素121は、組合せ論
理要素100からの他の出力信号を受取るために
利用できない状態にある。しかも、マイクロプロ
セツサ及び、それぞれコンフイグラブル論理要素
99に対応する複数のコンフイグラブル論理要素
からなるコンフイグラブル論理要素アレイとの間
で通信をおこなうことは、論理アレイの多様性を
損うような全体的相互接続構造を必要とする。
Configurable logic circuit 9 shown in FIG.
9 is not suitable for communicating with a microprocessor. For example, if it is desired to write data from a microprocessor to store data in storage element 121, storage element 121 is unavailable to receive other output signals from combinational logic element 100. Moreover, communicating between a microprocessor and a configurable logic element array consisting of a plurality of configurable logic elements, each corresponding to configurable logic element 99, requires an overall interconnection that reduces the diversity of the logic array. Requires structure.

第10図は、第8図に示されたコンフイグラブ
ル論理要素99をマイクロプロセツサに適用する
のに適するように変更してなる本発明に基づくコ
ンフイグラブル論理要素210を示す。コンフイ
グラブル論理要素210は、第8図に示された回
路のすべてに加えてラツチ205と、プログラム
可能なスイツチ201〜204,206と、3−
状態バツフア208とを有する。
FIG. 10 shows a configurable logic element 210 according to the present invention, which is made by modifying the configurable logic element 99 shown in FIG. 8 to be suitable for application in a microprocessor. Configurable logic element 210 includes all of the circuitry shown in FIG. 8 plus latch 205, programmable switches 201-204, 206, and
state buffer 208.

ラツチ205の入力リードGに接続されたリー
ドWRYにライト信号を加えることによりラツチ
205に情報を記憶すると共に、記憶されるべき
信号を送方向データリードDBXを介して入力リー
ドDに伝送する。ラツチ205のQ出力リード
を、所望に応じて適切に構成(プログラム)する
ためのコンフイグラブルスイツチ201〜204
により入力リードA〜Dのいずれかに接続するこ
とできる。これらの接続は、第2図に示されてい
るようパストランジスタその他の周知のスイツチ
要素を用いて実現することができる。例えば、ス
イツチ202は、出力リードQを入力リードCに
接続するべく構成し得るものである。一般に、ス
イツチ201〜204は、リード(図示せず)に
よりコンフイグラブルスイツチに接続されたプロ
グラム用レジスタ(図示せず)の制御ビツトによ
り構成されるものである。
Information is stored in the latch 205 by applying a write signal to the lead WR Y connected to the input lead G of the latch 205, and the signal to be stored is transmitted to the input lead D via the sending direction data lead DB X. . Configurable switches 201-204 for appropriately configuring (programming) the Q output leads of latch 205 as desired.
It can be connected to any of the input leads A to D. These connections can be accomplished using pass transistors or other well-known switching elements as shown in FIG. For example, switch 202 may be configured to connect output lead Q to input lead C. Generally, switches 201-204 are constructed from control bits of programmable registers (not shown) connected to the configurable switches by leads (not shown).

同様にして、スイツチ206は、同じくリード
(図示せず)によりコンフイグラブルスイツチ2
06に接続されたプログラム用レジスタ(図示せ
ず)の制御ビツトにより構成される。スイツチ2
06は、リード206a〜206dの選択された
いずれかを出力リード207に接続するべく構成
し得る。このようにして、スイツチ206は、ラ
ツチ205に記憶された信号、コンフイグラブル
組合せ論理回路100の出力信号のいずれかまた
は記憶回路121に記憶された信号のいずれかを
出力信号としてリード207に供給する。スイツ
チ206によりこれら3種の信号のいずれを供給
するかはユーザによつて決定される。
Similarly, switch 206 also connects configurable switch 206 via a lead (not shown).
control bits of a program register (not shown) connected to 06. switch 2
06 may be configured to connect selected ones of leads 206a-206d to output lead 207. In this manner, switch 206 supplies either the signal stored in latch 205, the output signal of configurable combinational logic circuit 100, or the signal stored in storage circuit 121 to lead 207 as an output signal. The user determines which of these three signals is to be supplied by switch 206.

リードRDYにリード信号が供給されると、3状
態バツフア208をイネーブルされる。イネーブ
ル状態にある時3状態バツフア208はその入力
リード207の信号を双方向データリードDBX
供給する。イネーブルされていない時には、3状
態バツフア208の出力は高インピーダンス状態
にある。3状態バツフア208の状態は、周知の
要領にてRDY上の信号のレベルにより制御され
る。このようにして、ラツチ206を構成し、3
状態バツフア208をイネーブルすることによ
り、ユーザは、コンフイグラブル論理要素210
の選択された重要な内部信号の状態(ステータ
ス)、例えば組合せ論理回路100のいずれかの
出力信号の状態、記憶回路121の出力信号の状
態、またはラツチ205に記憶された信号の状態
などをチエツクする(読む)ことができる。
When a read signal is provided on lead RDY , tri-state buffer 208 is enabled. When enabled, tristate buffer 208 provides the signal on its input lead 207 to bidirectional data lead DBX . When not enabled, the output of tristate buffer 208 is in a high impedance state. The state of tri-state buffer 208 is controlled by the level of the signal on RDY in well known manner. In this way, latch 206 is constructed and 3
By enabling state buffer 208, the user can configure configurable logic element 210
Check the status of selected important internal signals of, for example, the status of any output signal of the combinational logic circuit 100, the status of the output signal of the memory circuit 121, or the status of the signal stored in the latch 205. Can do (read).

第11図は、第10図のコンフイグラブル論理
要素210と同一のコンフイグラブル論理要素
CLE(x,y)(x,y=0,…,7)からなる
8×8のコンフイグラブル論理要素アレイを備え
るチツプ300を示す。(図示されない別の実施
例に於ては、第11図に示されたアレイのコンフ
イグラブル論理要素のうちの一部がコンフイグラ
ブル論理要素210と同一であつて、他のコンフ
イグラブル論理要素は第8図に示されたコンフイ
グラブル論理要素と同一にされている。)マイク
ロプロセツサインターフエース構造180は、レ
ジスタR0〜R7を作動させるためのリード/ライ
ト信号を発生する。レジスタRYは、8個の状態
設定可能な論理要素即ちコンフイグラブル論理要
素CLE(x,y)(x=0,…,7)を有する。
各コンフイグラブル論理要素はコンフイグラブル
論理要素210と同一であつて、各コンフイグラ
ブル論理要素は、第10図に示されたリード14
3,144に異なる出力信号を供給するように構
成可能である。コンフイグラブル論理要素の出力
リード及び全体的な相互接続構造は第11図に於
て図示省略されている。
FIG. 11 shows a configurable logic element that is the same as configurable logic element 210 of FIG.
A chip 300 is shown with an 8x8 configurable logic element array consisting of CLE(x,y) (x,y=0,...,7). (In an alternative embodiment not shown, some of the configurable logic elements in the array shown in FIG. (Identical to the configurable logic elements shown.) A microprocessor interface structure 180 generates read/write signals to operate registers R 0 -R 7 . Register R Y has eight state-settable logic elements or configurable logic elements CLE (x, y) (x=0, . . . , 7).
Each configurable logic element is identical to configurable logic element 210, and each configurable logic element is connected to the lead 14 shown in FIG.
3,144 can be configured to provide different output signals. The output leads and overall interconnect structure of the configurable logic elements are omitted from illustration in FIG.

第11図に示されたマイクロプロセツサに適合
されたコンフイグラブル論理要素アレイは、マイ
クロプロセツサから各コンフイグラブル論理要素
にデータを書込んだり、アレイ300中の各コン
フイグラブル論理要素のうちの選択されたものの
内部信号をモニタしたり、コンフイグラブル論理
要素アレイ300の相互接続構造(第11図には
示されていない)のいずれをも用いることなく記
憶要素121を利用可能状態のままにしておくこ
とができる点で高いフレキシビリテイを有する。
また、マイクロプロセツサインターフエース論理
回路180を実現する上で、アレイ中のコンフイ
グラブル論理要素により実現される論理機能のい
ずれをも利用する必要がない。
The configurable logic element array adapted to the microprocessor shown in FIG. Storage element 121 can remain available without monitoring internal signals or using any of the interconnect structures of configurable logic element array 300 (not shown in FIG. 11). It has high flexibility.
Also, in implementing the microprocessor interface logic circuit 180, it is not necessary to utilize any of the logic functions implemented by the configurable logic elements in the array.

マイクロプロセツサインターフエース論理回路
180は3種の入力バスを有する。即ちアドレス
信号を受けるためのバス310aと、チツプイネ
ーブル信号を受けるためのバス310bと制御信
号を受けるためのバス310cとを有する。マイ
クロプロセツサインターフエース論理回路180
の出力信号は、用いられるレジスタの数に応じた
寸法を有するバス301上のリード/ライト信号
となる。この場合、バス301は8個のリード・
リード及び8個のライト・リードを有する。
Microprocessor interface logic circuit 180 has three types of input buses. That is, it has a bus 310a for receiving address signals, a bus 310b for receiving chip enable signals, and a bus 310c for receiving control signals. Microprocessor interface logic circuit 180
The output signal becomes a read/write signal on bus 301 whose dimensions depend on the number of registers used. In this case, bus 301 has eight leads.
It has a read and 8 write/reads.

各データラインDB0〜DB7のための双方向バツ
フアを備えるブロツク1900〜1907及びマイ
クロプロセツサインターフエース論理回路180
が第12図により詳細に示されている。本実施例
に於て、アドレスバス310aはマイクロプロセ
ツサインターフエース論理回路180に3ビツト
アドレスを供給し、マイクロプロセツサインター
フエース論理回路180は、第11図に於て読み
出されまたは書き込まれるべき特定のレジスタ
Ryを選択するための信号を発生する。リード3
10bは、マイクロプロセツサインターフエース
論理回路180にチツプイネーブル信号を供給す
る。制御バス310cは、第12図に示されたリ
ード・リード 及びライド・リード を有
する , 上のリード及びライト信号
D, は3状態バツフア1090〜1097
状態を決定するリードI/に入力−出力信号を
発生する。リードI/に発生した第1の選択信
号については、信号が、マイクロプロセツサ31
0からバツフア190A0〜A7を経て第11図に
示されたデータリードDB0〜DB7に供給される。
リードI/の第2の選択信号については、デー
タ信号がバスDB0〜DB7からバツフア190B0
190B7を経てマイクロプロセツサ310に転
送される。
Blocks 1900 to 1907 with bidirectional buffers for each data line DB0 to DB7 and microprocessor interface logic 180
is shown in more detail in FIG. In this embodiment, the address bus 310a provides a 3-bit address to the microprocessor interface logic 180 that is to be read or written in FIG. specific register
Generate a signal to select R y . lead 3
10b provides a chip enable signal to microprocessor interface logic circuit 180. Control bus 310c has the read and write signals shown in FIG.
D, generates an input-output signal on lead I/ that determines the state of three-state buffers 109 0 -109 7 . For the first select signal generated on lead I/, the signal is
0 to data leads DB 0 -DB 7 shown in FIG. 11 via buffers 190A 0 -A 7 .
For the second selection signal of read I/, the data signal is transferred from bus DB 0 to DB 7 to buffer 190B 0 to
The data is transferred to the microprocessor 310 via 190B7 .

第13図及び第14図は、チツプ300のリー
ドサイクル及びライトサイクルを示すタイミング
チヤートである。
13 and 14 are timing charts showing the read cycle and write cycle of the chip 300.

第15図は、第11図に示されたマイクロプロ
セツサ用コンフイグラブル論理要素アレイチツプ
300を用いたシステムを示す。第15図に示さ
れたシステムの部分は、マイクロプロセツサ31
0と、RAM/ROMメモリ312と、デコーダ
305とプリンタ315とコンフイグラブル論理
要素アレイ300とを有する。本実施例に於て、
コンフイグラブル論理要素アレイ300はマイク
ロプロセツサ310をプリンタ315にインター
フエースするために用いられている。このような
システムに於けるコンフイグラブル論理要素アレ
イは、従来用いられていた小規模集積回路
(SSI)、中規模集積回路(MSI)或いは大規模集
積回路(LSI)に取つて代わるものである。マイ
クロプロセツサは、ROM/RAMメモリ312
に記憶されたプログラムを実行する。コンフイグ
ラブル論理要素アレイ300は、データバス上に
得られたマイクロプロセツサ310からのコマン
ドを受け、適切なプリンタ制御信号を発生し、該
信号を第4a図に示されたI/Oパツドと同様な
I/Oピン(第11図及び第15図に於ては図示
省略)を経てリード315aに供給する。コンフ
イグラブル論理要素アレイ300は、プリントさ
れるべきデータを、マイクロプロセツサ310か
らデータバス上に受け、必要に応じてデータフオ
ーマツトをプリンタと適合させ、該データをリー
ド315Bを介してプリンタ314に供給する。
プリンタ314からの状態信号は、コンフイグラ
ブル論理要素アレイ300のリード315cに供
給される。3つのステイタス信号の状態は、マイ
クロプロセツサ310がコンフイグラブル論理要
素アレイ300内の適切なレジスタを読み込んだ
時にデータバスを介してマイクロプロセツサ31
0に転送される。
FIG. 15 shows a system using the configurable logic element array chip 300 for a microprocessor shown in FIG. The portion of the system shown in FIG.
0, a RAM/ROM memory 312, a decoder 305, a printer 315, and a configurable logic element array 300. In this example,
Configurable logic element array 300 is used to interface microprocessor 310 to printer 315. Configurable logic element arrays in such systems replace traditionally used small scale integrated circuits (SSI), medium scale integrated circuits (MSI), or large scale integrated circuits (LSI). The microprocessor uses ROM/RAM memory 312
Execute the program stored in the . The configurable logic element array 300 receives commands from the microprocessor 310 available on the data bus, generates appropriate printer control signals, and transfers the signals to an I/O pad similar to that shown in FIG. 4a. It is supplied to the lead 315a via an I/O pin (not shown in FIGS. 11 and 15). Configurable logic element array 300 receives data to be printed on a data bus from microprocessor 310, adapts the data format to the printer as needed, and provides the data to printer 314 via lead 315B. do.
Status signals from printer 314 are provided to leads 315c of configurable logic element array 300. The states of the three status signals are determined by the microprocessor 310 via the data bus when the microprocessor 310 reads the appropriate register in the configurable logic element array 300.
Transferred to 0.

以上本発明の好適実施例について説明したが、
当業者であれば、本発明の概念から逸脱すること
なく種々の変形変更を加えて本発明を実施するこ
とができる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above,
Those skilled in the art can implement the present invention with various modifications and changes without departing from the concept of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はコンフイグラブル論理アレイ内のコン
フイグラブル論理要素により実現し得る種々の論
理機能の幾つかを示す。第2図は、2つの変数
A,Bについての有用な或る数の関数を実現し得
るような1つの可能なコンフイグラブル論理要素
の実施例の内部論理構造を示す。第3A図は、16
通りの入力状態の任意のものを特定することがで
き、かつ2の16乗通りの機能を実現し得るような
16ビツトRAMを示す。第3B図は、2の16乗通
りの機能を実現し得るような16個のビツトの任意
の1つを、外部端子に伝送するべく選択するため
の選択構造を示す。第3C図は、第3A図の構造
についての1つの可能なカルノーマツプを示す。
第3D図は、第3C図のカルノーマツプに於て第
1及び第2のローと第1のコラムとの交点にバイ
ナリ0を置いた場合の論理ゲートを示す。第4A
図は、所望の論理機能を実現するように選択され
たリード間に形成されたプログラマブル相互接続
線及び論理要素間の選択された入力/出力パツド
及びリードの相互接続線と共に集積回路チツプ上
に形成された9つの論理要素からなる複数のコン
フイグラブル論理要素を示す。第4B図は、第4
B図に於て交差するリードの接続状態を表すキー
である。第5図は、本発明に基づくコンフイグラ
ブル論理要素と共に用いることのできる新規な組
合せスタチツク及びダイナミツクシフトレジスタ
の回路の一部を示す。第6A図〜第6H図は第5
図の構造の作動を示すための波形図である。第7
図は、本発明に基づくコンフイグラブル論理要素
を示す。第8図は第7図のコンフイグラブル論理
要素の一実施例を示す。第9図は第8図の記憶要
素121の一実施例を示す。第10図は、本発明
に基づくマイクロプロセツサに適用するのに適す
るコンフイグラブル論理要素の一実施例を示す。
第11図は、第10図に示されたコンフイグラブ
ル論理要素のアレイを用いたチツプを示す。第1
2図は、第11図に示されたコンフイグラブル論
理要素のアレイ用のマイクロプロセツサインター
フエース論理回路180を模式的に示す回路図で
ある。第13図は、第11図に示された回路30
0のための読出しサイクルのタイミングを示すタ
イミングチヤートである。第14図は、第11図
に示された回路300のための書込みサイクルの
タイミングを示すタイミングチヤートである。第
15図は、マイクロプロセツサ及び記憶要素と共
に第11図に示されたチツプを用いたシステムを
示す回路図である。 21,22……インバータ、25……ANDゲ
ート、26……NORゲート、29……トランジ
スタ、201〜204,206……プログラマブ
ルスイツチ、205……ラツチ、208……3状
態バツフア、180……マイクロプロセツサイン
ターフエース論理回路、210……コンフイグラ
ブル論理要素、300……コンフイグラブル論理
要素アレイ、310……マイクロプロセツサ、3
15……プリンタ。
FIG. 1 illustrates some of the various logic functions that may be implemented by configurable logic elements within a configurable logic array. FIG. 2 shows the internal logical structure of one possible embodiment of a configurable logic element such that a useful number of functions for two variables A, B can be realized. Figure 3A shows 16
A system that can specify any input state and realize 2 to the 16th power of functions.
Shows 16-bit RAM. FIG. 3B shows a selection structure for selecting any one of the 16 bits to be transmitted to an external terminal such that 2^16 functions can be realized. FIG. 3C shows one possible Karnaugh map for the structure of FIG. 3A.
FIG. 3D shows a logic gate when a binary 0 is placed at the intersection of the first and second rows and the first column in the Karnaugh map of FIG. 3C. 4th A
The diagram shows programmable interconnect lines formed between selected leads and selected input/output pads between logic elements and lead interconnect lines formed on an integrated circuit chip to achieve the desired logic function. 9 shows a plurality of configurable logic elements made up of nine logic elements. Figure 4B shows the fourth
This key represents the connection state of the intersecting leads in Figure B. FIG. 5 shows a portion of a novel combinational static and dynamic shift register circuit that can be used with configurable logic elements according to the present invention. Figures 6A to 6H are the 5th
FIG. 3 is a waveform chart for showing the operation of the structure shown in the figure. 7th
The figure shows configurable logic elements according to the invention. FIG. 8 shows one embodiment of the configurable logic element of FIG. FIG. 9 shows one embodiment of storage element 121 of FIG. FIG. 10 shows one embodiment of a configurable logic element suitable for application in a microprocessor according to the present invention.
FIG. 11 shows a chip using the array of configurable logic elements shown in FIG. 1st
FIG. 2 is a circuit diagram schematically illustrating a microprocessor interface logic circuit 180 for the array of configurable logic elements shown in FIG. FIG. 13 shows the circuit 30 shown in FIG.
2 is a timing chart showing the timing of a read cycle for 0; FIG. 14 is a timing chart showing the timing of write cycles for circuit 300 shown in FIG. FIG. 15 is a circuit diagram illustrating a system using the chip shown in FIG. 11 with a microprocessor and storage elements. 21, 22...Inverter, 25...AND gate, 26...NOR gate, 29...Transistor, 201-204, 206...Programmable switch, 205...Latch, 208...3-state buffer, 180...Micro Processor interface logic circuit, 210... configurable logic element, 300... configurable logic element array, 310... microprocessor, 3
15...Printer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 構成を変更可能な論理要素であつて、 N個の第1のバイナリ入力信号を受ける手段
と、 M個の第2のバイナリフイードバツク信号を受
ける手段と、 前記M+N個のバイナリ信号の内からK個(但
しK≦N+M)の信号を選択する手段と、 選択されたバイナリ出力信号を発生するための
複数の状態をとることができ、かつ前記選択手段
から前記K個のバイナリ信号を受ける構成変更可
能な組合せ論理手段と、 複数の構成を有し、かつ前記構成変更可能な組
合せ論理手段の前記バイナリ出力信号の内から選
択されたもの及び前記N個の第1のバイナリ入力
信号の内から選択されたものを受けると共に前記
M個の第2のバイナリフイードバツク信号を発生
する第1の構成変更可能な記憶回路と、 前記構成変更可能な組合せ論理手段の前記バイ
ナリ出力信号及び前記第1の構成変更可能な記憶
回路の前記M個の第2のバイナリフイードバツク
信号を受ける手段及び該手段により受けた信号か
ら出力信号を選択するための手段を備える構成変
更可能な選択論理回路と、 前記構成変更可能な組合せ論理手段の前記バイ
ナリ出力信号及び前記M個の第2のバイナリフイ
ードバツク信号の内から選択された1つの信号の
状態を読み出すための手段とを備えることを特徴
とする構成を変更可能な論理要素。 2 データ信号を記憶し、該記憶信号に対応する
出力信号を供給する第2の記憶回路と、 前記第2の記憶回路の出力信号を受け、該出力
信号を、N個の第1のバイナリ入力信号を受ける
前記手段に供給し、前記第2の記憶回路の出力信
号が前記N個の第1のバイナリ入力信号のいずれ
かであるような構成変更可能な手段とを有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の構
成を変更可能な論理要素。 3 信号の状態を読み出すための前記手段が、前
記第2の記憶回路の出力信号の状態を読み出すた
めの手段を備えることを特徴とする特許請求の範
囲第2項に記載の構成を変更可能な論理要素。 4 信号の状態を読み出すための前記手段が、複
数の構成を有し、かつ前記構成変更可能な組合せ
論理手段の前記バイナリ出力信号及び前記M個の
バイナリフイードバツク信号を受け、前記各構成
に於てそれぞれこの受けた信号の中の異なる信号
を表す信号を供給する構成変更可能なスイツチ手
段と、 前記構成変更可能な記憶回路からの信号を受
け、かつ、イネーブルされると、その受けた信号
を表わす出力信号を発生する3−状態バツフアと
を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の構成を変更可能な論理要素。 5 構成を変更可能な論理要素であつて、 N個の第1のバイナリ入力信号を受ける手段
と、 M個の第2のバイナリフイードバツク信号を受
ける手段と、 前記M+N個のバイナリ信号の内からK個(但
しK≦N+M)の信号を選択する手段と、 選択されたバイナリ出力信号を発生するための
複数の構成を有し、かつ前記選択手段から前記K
個のバイナリ信号を受ける構成変更可能な組合せ
論理手段と、 複数の構成を有し、かつ前記構成変更可能な組
合せ論理手段の前記バイナリ出力信号の内から選
択されたもの及び前記N個の第1のバイナリ入力
信号の内から選択されたものを受けると共に前記
M個の第2のバイナリフイードバツク信号を発生
する第1の構成変更可能な記憶回路と、 前記構成変更可能な組合せ論理手段の前記バイ
ナリ出力信号及び前記第1の構成変更可能な記憶
回路の前記M個の第2のバイナリフイードバツク
信号を受ける手段及び該手段により受けた信号か
ら出力信号を選択するための手段を備える構成変
更可能な選択論理回路と、 データ信号を記憶し、かつ該記憶信号に対応し
た出力信号を供給する第2の構成変更可能な記憶
回路と、 前記第2の記憶回路の出力信号を前記第1のN
個のバイナリ入力信号を受けるための前記手段に
供給するための構成変更可能な手段とを有するこ
とを特徴とする構成を変更可能な論理要素。 6 N個の第1のバイナリ入力信号を受ける手段
と、M個の第2のバイナリフイードバツク信号を
受ける手段と、前記M+N個のバイナリ信号の内
からK個(但しK≦N+M)の信号を選択する手
段と、選択されたバイナリ出力信号を発生するた
めの複数の構成を有し、かつ前記選択手段から前
記K個のバイナリ信号を受ける構成変更可能な組
合せ論理手段と、複数の構成を有し、かつ前記構
成変更可能な組合せ論理手段の前記バイナリ出力
信号の内から選択されたもの及び前記N個の第1
のバイナリ入力信号の内から選択されたものを受
けると共に前記M個の第2のバイナリフイードバ
ツク信号を発生する第1の構成変更可能な記憶回
路と、前記構成変更可能な組合せ論理手段の前記
バイナリ出力信号及び前記第1の構成変更可能な
記憶回路の前記M個の第2のバイナリフイードバ
ツク信号を受ける手段及び該手段により受けた信
号から出力信号を選択するための手段を備える構
成変更可能な選択論理回路と、データ信号を記憶
し、かつ該記憶信号に対応した出力信号を供給す
る第2の構成変更可能な記憶回路と、前記第2の
記憶回路の出力信号を前記第1のN個のバイナリ
入力信号を受けるための前記手段に供給するため
の構成変更可能な手段とをそえぞれ有する複数の
構成変更可能な論理サブ要素と、 データバスからのデータ信号を前記第2の記憶
回路に向けて選択的に通信するための手段とを有
することを特徴とする構成を変更可能な論理要
素。 7 データ信号を選択的に通信するための前記手
段が、マイクロプロセツサからのアドレス信号及
び制御信号を受け、かつ前記第2の記憶回路のい
ずれがデータ信号を記憶すべきかを決定する書込
信号を発生するためのマイクロプロセツサインタ
ーフエース回路を有することを特徴とする特許請
求の範囲第6項に記載の構成を変更可能な論理要
素。 8 前記構成変更可能な論理サブ要素が四角形の
行列として配列されていることを特徴とする特許
請求の範囲第7項に記載の構成を変更可能な論理
要素。 9 N個の第1のバイナリ入力信号を受ける手段
と、M個の第2のバイナリフイードバツク信号を
受ける手段と、前記M+N個のバイナリ信号の内
からK個(但しK≦N+M)の信号を選択する手
段と、選択されたバイナリ出力信号を発生するた
めの複数の構成を有し、かつ前記選択手段から前
記K個のバイナリ信号を受ける構成変更可能な組
合せ論理手段と、複数の構成を有し、かつ前記構
成変更可能な組合せ論理手段の前記バイナリ出力
信号の内から選択されたもの及び前記N個の第1
のバイナリ入力信号の内から選択されたものを受
けると共に前記M個の第2のバイナリフイードバ
ツク信号を発生する第1の構成変更可能な記憶回
路と、前記構成変更可能な組合せ論理手段の前記
バイナリ出力信号及び前記第1の構成変更可能な
記憶回路の前記M個の第2のバイナリフイードバ
ツク信号を受ける手段及び該手段により受けた信
号から出力信号を選択するための手段を備える構
成変更可能な選択論理回路と、前記構成変更可能
な組合せ論理手段の前記バイナリ出力信号及び前
記M個の第2のバイナリフイードバツク信号の内
から選択された1つの信号の状態を読み出すため
の手段とを備える構成変更可能な論理サブ要素
と、 信号の状態を読み出すための前記手段の中の特
定の手段を選択し、かつ前記特定の読出し手段に
より読み出された信号をデータバスに供給するた
めの手段とを有することを特徴とする構成を変更
可能な論理要素。 10 前記選択手段が、コンピユータインターフ
エース回路を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第9項に記載の構成を変更可能な論理要素。 11 構成を変更可能な論理要素であつて、 N個の第1のバイナリ入力信号を受ける手段
と、 M個の第2のバイナリフイードバツク信号を受
ける手段と、 前記M+N個のバイナリ信号の内からK個(但
しK≦N+M)の信号を選択する手段と、 選択されたバイナリ出力信号を発生するための
複数の構成を有し、かつ前記選択手段から前記K
個のバイナリ信号を受ける構成変更可能な組合せ
論理手段と、 複数の構成を有し、かつ前記構成変更可能な組
合せ論理手段の前記バイナリ出力信号の内から選
択されたもの及び前記N個の第1のバイナリ入力
信号の内から選択されたものを受けると共に前記
M個の第2のバイナリフイードバツク信号を発生
する第1の構成変更可能な記憶回路と、 前記構成変更可能な組合せ論理手段の前記バイ
ナリ出力信号及び前記第1の構成変更可能な記憶
回路の前記M個の第2のバイナリフイードバツク
信号を受ける手段及び該手段により受けた信号か
ら出力信号を選択するための手段を備える構成変
更可能な選択論理回路と、 前記構成変更可能な組合せ論理手段の前記バイ
ナリ出力信号及び前記M個の第2のバイナリフイ
ードバツク信号の内から選択された1つの信号の
状態を読み出すための手段と、 データ信号を記憶し、該記憶信号に対応する出
力信号を供給する第2の記憶回路と、 前記第2の記憶回路の出力信号を受け、該出力
信号を、N個の第1のバイナリ入力信号を受ける
前記手段に供給し、前記第2の記憶回路の出力信
号が前記N個の第1のバイナリ入力信号のいずれ
かであるような構成変更可能な手段とを有するこ
とを特徴とする構成を変更可能な論理要素。
[Scope of Claims] 1. A logic element whose configuration can be changed, comprising: means for receiving N first binary input signals; means for receiving M second binary feedback signals; and said M+N means for selecting K (where K≦N+M) signals from among the K binary signals; and a means for selecting K signals from among the K binary signals; configurable combinatorial logic means receiving a plurality of binary signals; and a selected one of the binary output signals of the configurable combinatorial logic means and a first a first configurable storage circuit for receiving a selected one of the M binary input signals and generating the M second binary feedback signals; A reconfiguration comprising means for receiving a binary output signal and said M second binary feedback signals of said first reconfigurable storage circuit, and means for selecting an output signal from the signals received by said means. means for reading the state of a selected one of the binary output signal and the M second binary feedback signals of the configurable combinational logic means; A logical element whose configuration can be changed, characterized by comprising: 2 a second storage circuit for storing a data signal and providing an output signal corresponding to the stored signal; and receiving an output signal of the second storage circuit and transmitting the output signal to one of the N first binary inputs configurable means for supplying said means for receiving a signal such that the output signal of said second storage circuit is any of said N first binary input signals. A logic element whose configuration can be changed according to claim 1. 3. The structure according to claim 2 is changeable, wherein the means for reading the state of the signal includes means for reading the state of the output signal of the second storage circuit. logical element. 4. The means for reading the state of a signal has a plurality of configurations and receives the binary output signal of the reconfigurable combinational logic means and the M binary feedback signals, and configurable switch means for receiving signals from said configurable storage circuit and, when enabled, providing signals representing different signals among said received signals; 2. A reconfigurable logic element as claimed in claim 1, further comprising a three-state buffer for generating an output signal representative of . 5. A reconfigurable logic element comprising: means for receiving N first binary input signals; means for receiving M second binary feedback signals; means for selecting K signals (wherein K≦N+M) from the selection means; and a plurality of configurations for generating the selected binary output signals;
configurable combinatorial logic means receiving a plurality of binary signals; and a selected one of the binary output signals of the configurable combinatorial logic means and a first a first configurable storage circuit for receiving a selected one of the M binary input signals and generating the M second binary feedback signals; A reconfiguration comprising means for receiving a binary output signal and said M second binary feedback signals of said first reconfigurable storage circuit, and means for selecting an output signal from the signals received by said means. a second reconfigurable storage circuit that stores a data signal and provides an output signal corresponding to the stored signal; N
and configurable means for supplying said means for receiving binary input signals. 6 means for receiving N first binary input signals, means for receiving M second binary feedback signals, and K signals from among the M+N binary signals (K≦N+M); reconfigurable combinatorial logic means having a plurality of configurations for generating a selected binary output signal and receiving said K binary signals from said selection means; and a selected one of the binary output signals of the configurable combinational logic means and the N first
a first configurable storage circuit for receiving a selected one of the M binary input signals and generating the M second binary feedback signals; A reconfiguration comprising means for receiving a binary output signal and said M second binary feedback signals of said first reconfigurable storage circuit, and means for selecting an output signal from the signals received by said means. a second reconfigurable storage circuit that stores a data signal and provides an output signal corresponding to the stored signal; a plurality of configurable logic sub-elements each having configurable means for providing to said means for receiving N binary input signals; and means for selectively communicating to a storage circuit. 7. said means for selectively communicating data signals receives address and control signals from a microprocessor, and a write signal for determining which of said second storage circuits is to store a data signal; 7. A reconfigurable logic element according to claim 6, characterized in that it has a microprocessor interface circuit for generating. 8. The reconfigurable logic element according to claim 7, wherein the reconfigurable logic sub-elements are arranged as a rectangular matrix. 9 means for receiving N first binary input signals, means for receiving M second binary feedback signals, and K signals (K≦N+M) from among the M+N binary signals; reconfigurable combinatorial logic means having a plurality of configurations for generating a selected binary output signal and receiving said K binary signals from said selection means; and a selected one of the binary output signals of the configurable combinational logic means and the N first
a first configurable storage circuit for receiving a selected one of the M binary input signals and generating the M second binary feedback signals; A reconfiguration comprising means for receiving a binary output signal and said M second binary feedback signals of said first reconfigurable storage circuit, and means for selecting an output signal from the signals received by said means. means for reading the state of a selected one of the binary output signal and the M second binary feedback signals of the reconfigurable combinational logic means; a configurable logic sub-element comprising: a configurable logic sub-element for selecting a particular one of said means for reading the state of a signal and for supplying the signal read by said particular reading means to a data bus; A logical element whose configuration can be changed, characterized in that it has a means. 10. A reconfigurable logic element according to claim 9, wherein said selection means includes a computer interface circuit. 11 A reconfigurable logic element comprising: means for receiving N first binary input signals; means for receiving M second binary feedback signals; means for selecting K signals (wherein K≦N+M) from the selection means; and a plurality of configurations for generating the selected binary output signals;
configurable combinatorial logic means receiving a plurality of binary signals; and a selected one of the binary output signals of the configurable combinatorial logic means and a first a first configurable storage circuit for receiving a selected one of the M binary input signals and generating the M second binary feedback signals; A reconfiguration comprising means for receiving a binary output signal and said M second binary feedback signals of said first reconfigurable storage circuit, and means for selecting an output signal from the signals received by said means. means for reading the state of a selected one of the binary output signal of the configurable combinational logic means and the M second binary feedback signals; , a second storage circuit for storing a data signal and providing an output signal corresponding to the stored signal; and receiving an output signal of the second storage circuit and transmitting the output signal to one of N first binary inputs. and configurable means for supplying the signal to the means for receiving a signal, such that the output signal of the second storage circuit is any of the N first binary input signals. A logical element that can be changed.
JP62075742A 1986-03-28 1987-03-28 Configurable logic element Granted JPS631114A (en)

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US06/845,287 US4758985A (en) 1985-02-27 1986-03-28 Microprocessor oriented configurable logic element
US845287 1986-03-28

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JPS631114A JPS631114A (en) 1988-01-06
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JPS631114A (en) 1988-01-06

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