DE3941710A1 - Programmierbare integrierte schaltungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine programmierbare integrierte Schaltungsanordnung mit mehreren Verknüpfungsgliedern in Form einer Matrix aus programmierbaren Koppelpunkten zwischen Zeilen- und Spaltenleitungen, von denen die Zeilenleitungen mit Eingangsanschlüssen der Schaltungs­ anordnung sowie über Rückkopplungswege mit Ausgängen einiger Spaltenleitungen der Matrix verbunden sind, wobei in wenigstens einigen Rückkopplungswegen binäre Schal­ tungen mit Multiplexern mit wenigstens zwei Stellungen angeordnet sind und letztere den Rückkopplungsweg in einer Stellung über die binäre Schaltung führen und in einer anderen Stellung direkt unter Umgehung der binären Schaltung durchschalten.

Eine derartige Schaltung ist bekannt aus der US-PS 46 09 986. An den Kreuzungspunkten der Matrix befinden sich Koppelelemente in Form von Feldeffekt- Transistoren zum rückwirkungsfreien Koppeln jeweils einer Zeilenleitung und einer Spaltenleitung, die für eine gewünschte Anwendung aktiv bzw. inaktiv programmiert werden, wobei diese Programmierung vom Benutzer der Schaltung vorgenommen werden kann. Dann stellt eine Spaltenleitung mit den programmierten Verbindungselementen an den Kreuzungspunkten beispielsweise ein UND-Verknüpfungsglied dar, und mehrere Spaltenleitungen sind mit entsprechenden Eingängen eines weiteren Verknüpfungs­ gliedes verbunden. Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist jedem Eingang eines dieser weiteren Verknüpfungs­ glieder ein Flipflop nachgeschaltet, wobei alle Flipflops einen gemeinsam gesteuerten Takteingang aufweisen, und jeder Rückkopplungsweg ist über den Multiplexer vom Ausgang des Flipflops direkt auf den Ausgang des weiteren Verknüpfungsgliedes umschaltbar.

Mit den durch die Matrix gebildeten Verknüpfungsgliedern sowie die weiteren Verknüpfungsglieder können über die Rückkopplungswege und ggf. weitere Verbindungen von nach außen geführten Ausgängen von Verknüpfungsgliedern und Eingängen der Matrix auch Flipflops gebildet werden, die jedoch eine größere Anzahl von Verknüpfungsgliedern und höhere Durchlaufzeiten benötigen. Dadurch, daß bereits Flipflops an den Ausgängen der Verknüpfungsglieder innerhalb der integrierten Schaltung vorgesehen sind, brauchen diese also nicht mehr durch externe Verbindungen gebildet zu werden, wodurch sich die Schaltgeschwindigkeit erhöht und die integrierte Schaltungsanordnung insgesamt vielseitiger verwendbar ist.

Bei der bekannten Schaltungsanordnung wird jedoch nur eine bestimmte Art von Flipflops verwendet, nämlich D-Flip­ flops, die außer dem Takteingang nur einen Steuereingang benötigen. Wenn jedoch andere Flipflops erforderlich sind, die mit derartigen, in der integrierten Schaltung bereits vorhandenen Flipflops nachgebildet werden können, müssen diese dann doch uber die Rückkopplungswege und ggf. externe Verbindungen mit der entsprechenden Programmierung gebildet werden. Auch andere binäre Schaltungen, wie z. B. Addierschaltungen oder Vergleicher oder auch Zähler und Schieberegister müssen, wenn dies überhaupt möglich oder zumindest sinnvoll ist, über externe Verbindungen gebildet werden.

In dem von der Firma PHILIPS herausgegebenen Data handbook "Integrated circuits" Book IC13, 1987 ist eine integrierte Schaltung mit der Typenbezeichnung PLHS 502 beschrieben, die ebenfalls eine Matrix aus programmierbaren Koppel­ punkten enthält, wobei die Verknüpfungsglieder bildende Spaltenleitungen über Inverter zum Teil unmittelbar als Rückkopplungswege auf Zeilenleitungen der Matrix oder über Ausgangsstufen nach außerhalb der integrierten Schaltung geführt sind. Ferner führen einige Ausgänge von Invertern auf Flipflops, wobei zwei verschiedene Arten von Flipflops vorgesehen sind und jedes Flipflop von mindestens zwei Invertern angesteuert wird, und für die Taktsignale der Flipflops ist noch eine weitere Matrix vorgesehen, die von weiteren Invertern und von Eingängen der Schaltungsanord­ nung angesteuert wird. Die Ausgänge der Flipflops führen unmittelbar ohne Zwischenschaltung von Multiplexern auf die Rückkopplungswege.

Mit dieser bekannten Schaltungsanordnung können zwar Flipflops verwirklicht werden, die keine externen Verbindungen benötigen, jedoch können in den Anwendungs­ fällen, wo diese Flipflops nicht benötigt werden, die zugehörigen Spaltenleitungen der Matrix, d. h. die ent­ sprechenden Verknüpfungsglieder, nicht ausgenutzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Schaltungsanord­ nung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß bei begrenztem Aufwand eine große Anzahl logischer Verknüpfungsfunktionen realisiert werden können und die Schaltungsanordnung dennoch für sehr unterschiedliche Anwendungsfälle bei einfacher Programmierbarkeit jeweils möglichst weitgehend ausgenutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens einige der binären Schaltungen untereinander unterschiedlich sind und insbesondere eine komplexe Verknüpfungsfunktion realisieren und jeweils mit Ausgängen von wenigstens zwei Verknüpfungsgliedern verbunden sind und daß der Multiplexer jeder binären Schaltung alle darüber verlaufenden Rückkopplungswege gemeinsam schaltet.

Die in der integrierten Schaltung fest vorgesehenen binaren Schaltungen mit den unterschiedlichen Ver­ knüpfungsfunktionen erlauben es also, daß diese nicht über die entsprechenden externen Verbindungen und Programmie­ rung der Matrix realisiert werden müssen, so daß mit solchen Verbindungen und der Matrix nur besondere, nicht standardmäßig vorkommende Verknüpfungsfunktionen reali­ siert werden müssen, während die häufig vorkommenden Standardfunktionen bereits in der integrierten Schaltung selbst vorhanden sind. Derartige Funktionen sind selbst­ verständlich nur mit mindestens zwei Leitungen realisier­ bar. Wenn diese bzw. einige dieser fest vorgesehenen Funktionen nicht benötigt werden, können sie durch ent­ sprechende Steuerung der Multiplexer leicht umgangen werden. Dadurch bleiben die entsprechenden binären Schaltungen dann zwar unbenutzt, jedoch ist es günstiger, einen möglichst großen Teil der Matrix und insbesondere der begrenzten Anzahl Eingangsanschlüsse auszunutzen. Daher ist der Verlust durch nicht ausgenutzte binäre Schaltungen in Rückkopplungswegen verhältnismäßig gering, während andererseits die Ausnutzung der Matrix selbst wesentlich steigt.

Die Möglichkeit der Ausnutzung der binären Schaltungen in den Rückkopplungswegen hängen davon ab, daß darin Funktionen verwirklicht werden, die besonders häufig benötigt werden. Eine Ausgestaltung der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, daß unter den Verknüpfungs­ funktionen wenigstens einige der folgenden Funktionen sind

• a) mehrstufige Gatterschaltungen,
• b) Vergleicher,
• c) Addierer,
• d) mehrstufige Register, insbesondere Schieberegister,
• e) Zähler.

Wenn derartige Verknüpfungsfunktionen durch externe Verdrahtung der integrierten Schaltung verwirklicht werden sollen, werden viele externe Anschlüsse und eine große Menge der darin vorhandenen Verknüpfungsglieder benötigt, so daß dadurch, daß entsprechende binäre Schaltungen in den Rückkopplungswegen fest vorgesehen sind, die Ver­ wendungsmöglichkeiten einer derartigen integrierten Schaltung wesentlich steigen. Wenn diese binären Schal­ tungen oder einige davon im speziellen Anwendungsfall nicht benötigt werden, können sie durch die Multiplexer leicht umgangen werden, so daß die entsprechenden Verknüpfungsglieder für andere Zwecke verwendet werden können.

Manchmal treten mehrere zusammenhängende Signale auf, beispielsweise mehrere Bits aufeinanderfolgender Wertig­ keit eines Datenwortes oder eines Datenteilwortes, die gleichzeitig verarbeitet werden. Dabei ist es möglich, daß beispielsweise bei Verwendung mehrerer Vergleicher als binäre Schaltungen mehrere zusammengehörige Signale gleichzeitig verglichen werden. Die Einzelergebnisse können dann zwar über externe Verbindungen auf die Eingänge der integrierten Schaltung zurückgeführt und darin zusammengefaßt werden, jedoch benötigt dies zusätz­ liche Verbindungen und belegt Verknüpfungsschaltungen bzw. Eingänge der integrierten Schaltung. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es daher zweck­ mäßig, daß wenigstens einige binäre Schaltungen zusätz­ liche Verbindungen untereinander aufweisen. Dabei ist es dann möglich, beispielsweise im Falle von Vergleichern das Gesamtergebnis des Vergleichs mehrerer Signale parallel unmittelbar an einem Ausgang zu erhalten. Die Verbindungen untereinander sind zweckmäßig programmierbar, damit sie auch unterbrochen sein können, wenn die entsprechenden binären Schaltungen unabhängig voneinander verwendet werden sollen.

Um die Verwendungsmöglichkeiten der integrierten Schaltung weiter zu verbessern, ist es nach einer weiteren Ausge­ staltung der Erfindung zweckmäßig, daß die Verknüpfungs­ funktion von mindestens einigen binären Schaltungen auf mindestens zwei verschiedene Funktionen umschaltbar ist. Dadurch ist es möglich, wenigstens einen Teil der meisten binären Schaltungen zu verwenden und damit externe Verbindungen zu sparen. Die Umschaltung kann dabei jeweils durch einen programmierbaren Anschluß oder durch einen Ausgang eines der Verknüpfungsglieder erfolgen.

Die Steuerung der Multiplexer bzw. deren Einstellung auf eine bestimmte Stellung erfolgt bei der eingangs genannten bekannten Schaltungsanordnung durch programmierbare Elemente. Dadurch ist eine Änderung der Stellung der Multiplexer im Betrieb nicht mehr möglich. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es daher zweck­ mäßig, daß der Multiplexer wenigstens einiger binärer Schaltungen durch einen Ausgang eines der Verknüpfungs­ glieder steuerbar ist. Dadurch können im Betrieb die entsprechenden binären Schaltungen wahlweise verwendet oder umgangen werden.

Der Multiplexer in jeder binären Schaltung dient zunächst dazu, diese Schaltung im Rückkopplungsweg wirksam zu schalten oder zu umgehen. Es sind jedoch auch binäre Schaltungen möglich, die ggf. bei geringem zusätzlichem Aufwand an mehreren Ausgängen Signale abgeben, die nach unterschiedlichen Funktionen verarbeitet sind. Insbe­ sondere für diesen Fall ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer wenigstens einiger binärer Schaltungen mehr als zwei mögliche Stellungen aufweist. Bei dieser Ausführung ist es im übrigen möglich, eine kombinierte Steuerung der Stellungen des Multiplexers zu verwenden indem einige Stellungen programmierbar und andere Stellungen durch Signale von einem Ausgang eines der Verknüpfungsglieder steuerbar sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch das Gesamtschaltbild einer erfindungs­ gemäßen integrierten Schaltungsanordnung,

Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau einer darin verwendeten binären Schaltung,

Fig. 3 bis 5 einige Ausführungsmöglichkeiten der binären Schaltung.

In Fig. 1 weist eine integrierte Schaltungsanordnung 10 eine Anzahl Anschlüsse 11, 17, 37, 39, 45 und 47 auf, die hier nur als Beispiel zu verstehen sind, da tatsächlich eine wesentlich größere Anzahl von Anschlüssen vorhanden ist.

Der Anschluß 11 führt auf einen Verstärker 14, der das über den Eingang 11 zugeführte Signal auf der Leitung 13 invertiert und auf der Leitung 15 nichtinvertiert abgibt. Entsprechendes gilt für den Anschluß 17, der auf einen Verstärker 16 führt, der über die Leitungen 19 und 21 das zugeführte Signal invertiert bzw. nichtinvertiert abgibt.

Die Leitungen 13, 15, 19 und 21 stellen Zeilenleitungen einer Matrix 12 dar, deren genauerer Aufbau darin in Form von zwei Zeilenleitungen 52 und 54 und zwei diese kreuzen­ den Spaltenleitungen 51 und 53 dargestellt ist. An den Kreuzungspunkten der Zeilen- und Spaltenleitungen befinden sich Koppelelemente, beispielsweise Dioden, wie auf der rechten Seite in der Matrix 12 angedeutet ist. Darin verbindet eine Diode 56 eine Spaltenleitung 53 mit einer diese kreuzenden Zeilenleitung 54, wobei in Reihe mit der Diode 56 noch eine Sicherung 58 angebracht ist, die beim Programmieren zerstört werden kann, so daß je nach Programmierung die Zeilenleitung 54 mit der Spalten­ leitung 53 gekoppelt ist oder nicht. Es sind auch andere Ausführungen von programmierbaren Koppelpunkten möglich.

Die Spaltenleitungen der Matrix 12 führen am unteren Rand auf invertierende Verstärker, von denen hier die Verstärker 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32 und 34 dargestellt sind. Der Verstärker 30 steuert über die Leitung 31 eine Ausgangsstufe 46 an, die einen Ausgangsanschluß 39 speist. Der Verstärker 28 steuert über die Leitung 29 die Ausgangsstufe 46 in einen hochohmigen Zustand. Ent­ sprechend steuert der Verstärker 32 über die Leitung 33 eine Ausgangsstufe 44 an, die von dem Verstärker 34 in den hochohmigen Ausgangszustand geschaltet werden kann und deren Ausgang den Ausgangsanschluß 37 speist und ferner einen Inverterverstärker 48, dessen invertierender und nichtinvertierender Ausgang ebenfalls mit Zeilenleitungen der Matrix 12 verbunden ist. Im hochohmigen Zustand der Ausgangsstufe 44 kann im übrigen der Anschluß 37 auch als Eingangsanschluß betrachtet bzw. verwendet werden. Ferner bilden noch die von einer binären Schaltung 40, die später näher erläutert wird, kommenden Leitungen 41 und 43 Zeilenleitungen der Matrix 12. Es ist klar, daß bei einer praktisch verwendeten integrierten Schaltung eine größere Anzahl Stufen bzw. Schaltungen 14, 16, 40, 44, 46 und 48 vorhanden sind als in Fig. 1 dargestellt ist, so daß die Matrix 12 tatsächlich eine wesentlich größere Anzahl von Zeilenleitungen aufweist. Im übrigen sind, was nicht näher dargestellt ist, einige Verstärker entsprechend den Verstärkern 20 usw. direkt mit weiteren Zeilenleitungen der Matrix 12 verbunden.

Eine einfache logische Verknüpfung von Signalen an Zeilen­ leitungen der Matrix 12 zu jeweils einer Ausgangsleitung erfolgt dadurch, daß Kopplungen an entsprechenden Kreuzungspunkten hergestellt bzw. unterbrochen werden. Durch die Rückkopplungswege von Spaltenleitungen über die entsprechenden invertierenden Verstärker auf Zeilen­ leitungen der Matrix 12 können dann mehrstufige logische Verknüpfungen hergestellt werden. Sequentielle Schaltungen können dadurch gebildet werden, daß Speicherschaltungen durch entsprechende Verbindung von einfachen, durch die Matrix 12 gebildeten Verknupfungen durch äußere Verdrah­ tung hergestellt werden, oder dadurch, daß in den binären Schaltungen 40 Flipflops enthalten sind. Letztere werden mit Taktsignalen über die Leitung 45 aus der Schaltung 42 versorgt, wobei letztere ebenfalls in Form einer Matrix aufgebaut ist und Eingangsleitungen 45 bzw. 47 gemäß den Signalen der invertierenden Verstärker 24 und 26 mit der Leitung 45 verbindet. Die Eingänge 45 und 47 können auch gleichzeitig Zeilenleitungen der Matrix 12 steuern, was hier nicht näher dargestellt ist.

Zur Bildung von komplexen, insbesondere mehrstufigen logischen Verknüpfungen von Eingangssignalen werden Ausgänge der Matrix 12 auf Eingänge davon rückgekoppelt, entweder durch Verwendung interner direkter Rückkopplungs­ wege oder durch äußere Verdrahtung von Ausgängen und Eingängen, und es werden die für die gewünschte Funktion notwendigen Koppelpunkte der Matrix 12 aktiviert. Bei externen Verbindungen werden externe Anschlüsse der integrierten Schaltung belegt, deren Anzahl aus prak­ tischen Gründen begrenzt ist. Daher ist es zwar günstiger, soweit möglich interne Rückkopplungswege zu verwenden, jedoch ist auch deren Anzahl zwangsläufig begrenzt. Um die integrierte Schaltung möglichst universell verwenden zu können, ist es daher zweckmäßig, Verknüpfungsfunktionen, die häufig vorkommen und die eine Vielzahl externer oder interner Rückkopplungswege benötigen würden, bereits fest in Form der binären Schaltungen 40 vorzusehen. Das sind zunächst Flipflops, insbesondere mehrere verschiedene Arten von Flipflops, da die Realisierung durch die Verknüpfungsglieder über die Rückkopplungswege sehr aufwendig ist und andererseits Flipflops bei verschie­ densten Anwendungsfällen benötigt werden. Es gibt jedoch noch eine Vielzahl weiterer zweckmäßiger Verknüpfungs­ funktionen, die in anderen binären Schaltungen vorgesehen werden können. Einige Beispiele dafür werden nachfolgend erläutert. Wesentlich ist jedoch bei allen binären Schaltungen 40, daß an deren Ausgang Multiplexer vorge­ sehen sind, damit der Rückkopplungsweg die jeweilige binäre Schaltung umgehen kann und zu einem direkten Rück­ kopplungsweg werden kann. Dadurch können bei entsprechen­ dem Bedarf, bei dem die Verknüpfungsfunktionen der fest vorgesehenen binären Schaltungen nicht benötigt werden, die entsprechenden Verknüpfungsglieder in üblicher Weise frei verwendet werden. Die Umschaltung der Multiplexer auf direkten Durchgang erfolgt zweckmäßig durch einen pro­ grammierbaren Koppelpunkt an der Steuerleitung der Multi­ plexer. In anderen Fällen ist jedoch auch die Umschaltung der Multiplexer auf direkten Durchgang der Rückkopplungs­ wege abhängig von einem Ausgang der Matrix 12 zweckmäßig.

In Fig. 2 ist der allgemeine Aufbau einer binären Schaltung 60, die die in Fig. 1 mit 40 bezeichnete binäre Schaltung realisiert, dargestellt. Zwei Eingangs­ leitungen 61 und 63, die über invertierende Verstärker wie die Verstärker 20 und 22 in Fig. 1 mit Spaltenleitungen der Matrix 12 verbunden sind, führen innerhalb der binären Schaltung 60 zum einen auf eine Schaltung 62, die Verknüpfungsfunktionen und ggf. auch Speicherfunktionen realisieren kann, sowie außerdem auf je einen Multi­ plexer 64 und 66. Ein zweiter Eingang der Multiplexer 64 und 66 ist von Ausgängen der Schaltung 62 abgeleitet. Abhängig von dem Signal auf einer Steuerleitung 69, die abhängig von einem programmierbaren Kreuzungspunkt 68 Massepotential oder hohes Potential führt, verbinden die Multiplexer 64 bzw. 66 ihre Ausgangsleitung 65 bzw. 67 mit einem der beiden Eingänge. Die Schaltung 62 empfängt hier ferner noch über die Leitung 71 wenigstens ein Signal, beispielsweise ein Taktsignal für Speicherschaltungen darin oder ein Steuersignal zum Umschalten der Ver­ knüpfungsfunktion in der Schaltung 62. Im ersteren Falle entspricht die Leitung 71 der Leitung 45 in Fig. 1. Es können jedoch auch noch mehr Steuerleitungen zur Schaltung 62 führen, die beispielsweise von Spalten­ leitungen der Matrix 12 abgeleitet sind, aber es sind auch binäre Schaltungen ohne Steuereingang möglich. Ebenso kann die Schaltung 62 noch mehr Ausgänge aufweisen, wobei dann die Multiplexer 64 und 66 entsprechend mehr Eingänge und mehr Stellungen aufweisen.

Ein ausführlicheres Beispiel für eine binäre Schaltung mit einer bestimmten Verknüpfungsfunktion ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei führen in der binären Schaltung 80 die Eingangsleitungen 81 und 83 auf drei verschiedene Elemente 74, 76 und 78, von denen das Element 74 ein Signal auf der Ausgangsleitung 73 abgibt, wenn beide Eingangssignale gleich sind, das Element 76 ein Signal auf der Ausgangsleitung 75 abgibt, wenn die beiden Eingangs­ signale ungleich sind (Exclusiv-ODER), und das Element 78 auf der Ausgangsleitung 79 die logische ODER-Verknüpfung der beiden Eingangssignale abgibt und auf der Ausgangs­ leitung 77 die Invertierung davon.

Die Eingangsleitung 81 sowie die Leitungen 73 und 77 führen auf einen Multiplexer 70, und die Eingangs­ leitung 83 führt mit den Leitungen 75 und 79 auf einen zweiten Multiplexer 72. Die Multiplexer 70 und 72 haben mindestens drei Stellungen, die über die für beide Multi­ plexer gemeinsamen Steuerleitungen 84 und 89 gesteuert werden. Wenn ein Koppelpunkt 82 so programmiert ist, daß die Leitung 84 ein niedriges Potential hat, werden die Signale der Eingangsleitungen 81 und 83 direkt zu den Ausgangsleitungen 85 und 87 weitergeleitet. Beim anderen Potential auf der Leitung 84 bestimmt das Signal auf der Leitung 89, ob die Signale der Leitungen 73 und 75 oder der Leitungen 77 und 79 zu den Ausgangsleitungen 85 und 87 durchgeschaltet werden. Das Signal auf der Leitung 89 ist dabei von einer Spaltenleitung der Matrix 12 in Fig. 1 abgeleitet und entspricht im übrigen einer Umschaltung der Verknüpfungsfunktion der Eingangsleitungen 81 und 83 bezüglich der Ausgangsleitungen 85 und 87. Da durch die Potentiale auf den Leitungen 84 und 89 insgesamt vier Kombinationen gebildet werden können, könnte in einer vierten Stellung auch die Invertierung der Signale auf den Eingangsleitungen 81 und 83 auf den Ausgangsleitungen 85 und 87 abgegeben werden.

In Fig. 4 ist eine weitere Verknüpfungsfunktion ange­ geben. Darin ist in der binären Schaltung ein Zähler 92 vorhanden, wobei die Eingangsleitung 91 außer auf den Multiplexer 94 auf einen Rücksetzeingang des Zählers 92 führt, während die Eingangsleitung 93 außer auf den Multiplexer 96 auch auf einen Zählfreigabeeingang des Zählers 92 führt. Über die Leitung 101 empfängt der Zähler 92 Zähltakte, beispielsweise aus der in Fig. 1 dargestellten Anordnung 42. Zwei Ausgänge des Zählers 92, beispielsweise zwei höherwertige Zählausgänge, führen über die Leitungen 103 und 105 auf den weiteren Eingang der Multiplexer 94 und 96. Das Signal auf der Leitung 99 steuert wieder die Stellung der Multiplexer 94 und 96 und bestimmt, ob auf den Ausgangsleitungen 95 und 97 die Signale der Eingangsleitungen 91 und 93 direkt oder die Signale an den Zählerausgängen 103 bzw. 105 erscheinen. Die Leitung 99 ist wieder von einer Spaltenleitung der Matrix abgeleitet, das Signal darauf kann jedoch auch durch einen programmierbaren Koppelpunkt bestimmt werden.

Es ist auch möglich, bei der binären Schaltung in Fig. 4 über einen weiteren Steuereingang den Zähler 92 als Schieberegister umzuschalten, wobei dann die Eingangsleitung 93 die zu schiebende Information und die Leitung 101 den Schiebetakt liefert.

In Fig. 5 ist schließlich eine binäre Schaltung 110 angegeben, in der ein Addierer 112 mit einem daran ange­ schlossenen Speicherflipflop 120 vorhanden ist, wobei der Addierer 112 durch ein entsprechendes Signal auf der Leitung 133 als Vergleicher umgeschaltet werden kann. Bei Einstellung als Addierer gibt die Schaltung 112 auf der Ausgangsleitung 125 das Übertragssignal ab, das dem Multiplexer 114 und dem Flipflop 120 zugeführt und außerdem aus der binären Schaltung 110 herausgeführt wird. Auf der Ausgangsleitung 127 erscheint das Summen­ signal, das nur dem Multiplexer 116 zugeführt wird. Die Stellung der Multiplizierer wird über den programmierbaren Koppelpunkt 118 gesteuert.

Die Schaltung 112 hat abgesehen von der Funktionsumschal­ tung drei Eingänge, wobei zwei Eingänge mit den Eingangs­ leitungen 111 und 113 und die dritte Eingangsleitung mit einer Leitung 123 verbunden ist, die von einem pro­ grammierbaren Feld 122 kommt. Darin sind drei programmier­ bare Koppelpunkte, die die Leitung 123 entweder mit der Ausgangsleitung 121 des Flipflops 120, mit einer Eingangs­ leitung 135 oder mit Masse verbindet. Die Leitung 135 ist mit der Leitung 125 einer anderen, nicht dargestellten binären Schaltung verbunden. Das Flipflop 120 erhält ein Taktsignal über die Leitung 131.

Mit der in Fig. 5 dargestellten binären Schaltung 110 können also je nach Programmierung parallele Additionen mit Berücksichtigung des Übertrags in mehreren parallelen derartigen Schaltungen, zeitlich serielle Additionen in einer binären Schaltung oder einfache Modulo-Zwei- Additionen durchgeführt werden. Entsprechendes gilt bei Umschaltung der Schaltung 112 als Vergleicher.

Die Leitung 133 zum Umschalten der Funktion der Schaltung 112 ist zweckmäßig mit einer Spaltenleitung der Matrix 12 in Fig. 1 gekoppelt. Es ist jedoch auch möglich, das Signal auf dieser Leitung 133 über eine weitere binäre Schaltung von einer oder auch von mehreren Spalten­ leitungen der Matrix 12 abzuleiten. Dies gilt auch für die Steuerung der Multiplexer, die von einem programmierbaren Koppelpunkt, unmittelbar von einer Spaltenleitung der Matrix oder von einer anderen, mit Spaltenleitungen der Matrix gekoppelten binären Schaltung oder von einer Mischung davon bei mehr als zwei Stellungen gesteuert werden können. Dieses Prinzip der Steuerung von Koppel­ punkten durch Ausgangssignale anderer binärer Schaltungen anstelle von fester Programmierung kann im übrigen auch bei sogenannten "Gate Arrays" angewendet werden.

Es sind noch weitere binäre Schaltungen mit anderen Verknüpfungsfunktionen zusätzlich möglich, die jeweils die gesamten Möglichkeiten der integrierten Schaltung weiter erhöhen, ohne andererseits aber die Einsatzmöglichkeiten einzuschränken, da bei entsprechender Einstellung der Multiplexer in der integrierten Schaltung diese jeweils umgangen werden kann, so daß in diesem Falle einfache Rückkopplungswege wie bei herkömmlichen integrierten Schaltungen dieser Art vorhanden sind, die frei verwendbar sind. Es können auch binäre Schaltungen verwendet werden, die mehr als zwei Eingangsleitungen aufweisen.

Claims (8)

1. Programmierbare integrierte Schaltungsanordnung mit mehreren Verknüpfungsgliedern in Form einer Matrix aus programmierbaren Koppelpunkten zwischen Zeilen- und Spaltenleitungen, von denen die Zeilenleitungen mit Eingangsanschlüssen der Schaltungsanordnung sowie über Rückkopplungswege mit Ausgängen einiger Spaltenleitungen der Matrix verbunden sind, wobei in wenigstens einigen Rückkopplungswegen binäre Schaltungen mit Multiplexern mit wenigstens zwei Stellungen angeordnet sind und letztere den Rückkopplungsweg in einer Stellung über die binäre Schaltung führen und in einer anderen Stellung direkt unter Umgehung der binären Schaltung durchschalten, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der binären Schaltungen untereinander unterschiedlich sind und insbe­ sondere eine komplexe Verknüpfungsfunktion realisieren und jeweils mit Ausgängen von wenigstens zwei Verknüpfungs­ gliedern verbunden sind und daß der Multiplexer jeder binären Schaltung alle darüber verlaufenden Rückkopplungs­ wege gemeinsam schaltet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Verknüpfungsfunktionen wenigstens einige der folgenden Funktionen sind

• a) mehrstufige Gatterschaltungen,
• b) Vergleicher,
• c) Addierer,
• d) mehrstufige Register, insbesondere Schieberegister,
• e) Zähler.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige binäre Schaltungen zusätzliche Verbindungen untereinander aufweisen.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsfunktion von mindestens einigen binären Schaltungen auf mindestens zwei verschiedene Funktionen umschaltbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung durch einen programmierbaren Anschluß erfolgt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung durch einen Ausgang eines der Verknüpfungsglieder gesteuert ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer wenigstens einiger binärer Schaltungen durch einen Ausgang eines der Verknüpfungsglieder steuerbar ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer wenigstens einiger binärer Schaltungen mehr als zwei mögliche Stellungen aufweist.