Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein integrierte,
programmierte Logikfeldbauelemente, die üblicherweise in
CMOS-Technologie gefertigt werden und Transistoren mit schwimmendem Gate vom
EPROM-, EEPROM- oder FLASH-Typ als programmierbare
Einheitszellen verwenden, außerdem Bauelemente, bei denen die
programmierbare Einheitszelle ein Schutzelement oder eine ROM-Typ-
Zelle oder dergleichen ist.
2. Diskussion der Technologie und des Standes der Technik
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Die Entwicklung der Fertigungsmethoden für integrierte
Großschaltkreise (LSI, VLSI und, in jüngster Zeit, ULSI) gestattet die
Implementierung immer komplexerer logischer Funktionen auf einem
einzelnen Chip, es bleibt allerdings die Notwendigkeit der
Verwendung zahlreicher Schaltungen mit " verteilter Logik", die eine
Schnittstelle des integrierten Bauelements als Funktion des
spezifischen Kunden-Anwendungsfalls ist. Um dies zu vermeiden, wurden
integrierte Schaltungen entwickelt, die im Stande sind, logische
Funktionen bereitzustellen, die nicht mehr während der
Fertigungsphase des integrierten Bauelements starr vordefiniert sind, sondern
die direkt von dem Benutzer bedarfsweise programmierbar sind.
Diese integrierten Bauelemente, die unter der Bezeichnung
akronyme FPLA (feldprogrammierbare Array-Logik) und als PLA
(programmierbares Logikfeld) bekannt sind, verwenden üblicherweise
eine grundlegende Feldstruktur, die auf dem Gebiet der Speicherung
kleiner oder mittlerer Datenmengen entwickelt wurde (PROM-,
EPROM- und EEPROM-Felder), und die in Reihen und Spalten
organisierte Felder von individuell programmierbaren und
adressierbaren CMOS-Transistoren mit schwimmendem Gate (Zellen)
verwendet.
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Das Blockdiagramm eines generischen programmierbaren
Logikfeldes in Form eines integrierten Bauelements ist in Figur 1
dargestellt. Die symbolische Struktur eines hypothetischen
FPLA-Bauelements mit vier Eingängen, vier logischen Produkten und zwei
Ausgängen ist in Figur 2 dargestellt, in der I1, I2, I3 und I4 die
Eingangsanschlüsse sind und das UND-Feld eine aus Reihen und
Spalten bestehende Matrix programmierbarer Zellen (Transistoren mit
schwimmendem Gate) enthält, deren Funktion in Figur 2 durch
Kreuze (X) dargestellt ist, die eine durch Programmierung
entfernbare elektrische Verbindung zwischen einer Reihe und einer Spalte
des Feldes andeutet. Die Ausgänge des UND-Feldes bilden
ebensoviele Eingänge eines ODER-Feldes, welches ebenfalls durch eine
Matrix von programmierbaren Speicherzellen gebildet ist, funktional
angedeutet durch die Kreuze (X), die eine durch Programmierung
beseitigbare elektrische Verbindung zwischen einer Reihe und einer
Spalte des Feldes bedeuten. Diese Familie von Bauelementen
(FPLA oder PLA) ist in folgenden US-Patenten beschrieben: 3 500
142 (Kahng); 3 660 819 (Frohman-Bentchkowsky); 3 728 695
(Frohman-Bentchkowsky); 3 744 036 (Frohman-Bentchkowsky);3
755 721 (Frohman-Bentchkowsky); 3 825 946
(Frohman-Bentchkowsky); 3 984 822 (Simko, et al.) und 4 019 197 (Lohstroh, et
al.).
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Eine verwandte Bauelementfamilie wird gebildet durch
Bauelemente, die unter der Handelsbezeichnung PAL (PAL ist ein
eingetragenes Warenzeichen der Monolithic Memories Corp.) bekannt sind,
wobei die ODER-Struktur in verdrahteter Schaltungsform hergestellt
wird, das heißt durch den Benutzer nicht-programmierbar ist, so
daß ein Feld von Speicherzellen beseitigt ist. Diese Bauelemente
sind beispielsweise in folgenden US-Patenten beschrieben: 3 541
543 ( Crawford, et al.); 3 566 153 (Spenser, Jr.); 3 702 985
(Proebsting); 3 816 725 (Greer); 3 818 352 (Greer); 3 849 638
(Greer); 4 609 986 (Hartman, et al.) und 4 617 479 (Hartmann, et
al.).
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Deshalb wird ein programmierbares Logikbauelement (PLD) im
wesentlichen durch zwei programmierbare Felder gebildet (von
denen eines durch den Benutzer nicht modifizieibar ist). Diese
integrierten Bauelemente sind außerdem mit Hilfsschaltungen wie
zum Beispiel Puffern, Registern, Ausgangsstift-Treibern und
Multiplexern ausgestattet. Ausgedrückt durch die Gesamt-Vielseitigkeit
werden die "Programmier-Resourcen" eines solchen
PLD-Bauelements repräsentiert durch die programmierbaren Felder (in einigen
dieser Bauelemente kann das ODER-Feld aus äquivalenten
verdrahteten Schaltungen bestehen oder dadurch ersetzt sein), während die
Eingangsschaftung des UND-Feldes und die Ausgangsschaltung der
ODER-Struktur als "fixe Resourcen" kiassifrziert werden können.
Außerdem kann in einigen dieser Bauelementen die
Ausgangsschaltung des ODER-Feldes (oder die fixe ODER-Struktur) selbst
programmierbare Schaltngen enthalten, um eine nicht-gespeicherte
(kombiniert logische) oder eine gespeicherte, nicht-invertierte oder
invertierte Signalnachbildung von irgendeinem der ODER-Feld-
Ausgangssignale (oder der Ausgangssignale der fixen
ODER-Struktur) zu erzeugen, zusätzlich zu der Darstellung desselben
Ausgangssignals an einem zugehörigen bidirektionalen
Daten-Eingangs-/Ausgangs-/E/A-Stift des integrierten Bauelements, indem ein
zugehöriger Ausgangspuffer freigegeben wird und außerdem auf einem
internen Rückführungsbus das gleiche Ausgangssignal erzeugt wird,
um das Signal an einen Eingang des UND-Feldes zurückzuführen
und so eine gewünschte logische Funktion zu implementieren.
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Diese Ausgangsschaltungsblöcke können auch derart ausgestaltet
sein, daß ihre Feldprogrammierung möglich ist mittels permanent zu
öffnender Schmelzverbindungen oder dergleichen Bauelemente.
Beschreibungen von Eingangs-/Ausgangs-Blöcken dieser Art sind in
folgenden US-Patenten enthalten: 4 677 318 (Veenstra) und 4 717
912 (Harvey, et al.), wobei jeder einschlägige Teil dieser
Beschreibungen hier durch ausdrückliche Bezugnahme inkorporiert ist.
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Durch Betrachten des funktionellen Blockdiagramms dieser
bekannten Bauelemente gemäß Figur 1 wird die "Starrheit" einer
derartigen
Architektur deutlich, welche eine zwangsweise Start-"Ebene",
das heißt, das UND-Feld, bedingt. Darüber hinaus stellt sich ein
schwerwiegender Nachteil der herkömmlichen Bauelemente durch
den Umstand dar, daß zum Zurückrühren eines Signals zu dem
Eingang der Start-"Ebene" (zu den Eingängen des UND-Feldes)
Anschlußflächen oder Ausgangsstifte des integrierten Bauelements
benutzt werden müssen und das Bauelement offensichtliche bauliche
Beschränkungen hinsichtlich der Gesamtzahl externer Stifte
aufweist, von denen eine bestimmte Anzahl (1, 2, 3 ... k)
notwendigerweise den Daten-Eingangsstiften "zugewiesen" ist, was zur
Realisierung eines Rückfiihrwegs unvermeidlich ist.
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Ein programmierbares Logikbauelement mit einer Mehrzahl von
programmierbaren UND-ODER-Logikblöcken, mehreren Eingangs-
/Ausgangs-Pufferblöcken und eine Mehrzahl von
Verbindungsleitungen, die selektiv mit den Eingangs- und den Ausgangsleitungen
durch programmierbare Schalter verbunden sind, ist in der US A-4
772 811 beschrieben.
Aufgabe und Offenbarung der Erfindung
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Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile
von Logikfeld-Bauelementen des Standes der Technik dadurch zu
überwinden, daß ein Bauelement geschaffen wird, welches eine
grundlegend andere Organisation ihrer Programmierresourcen
aufweist, welche in Form eines netzähnlichen Layouts von verteilten
programmierbaren Logikfeldern organisiert sind, von denen jedes
durch Vergleich mit einem konventionellen Bauelement ein
Logikfeld darstellt, welches nicht notwendigerweise darauf beschränkt ist,
eine vorab definierte logische Funktion zu erfüllen. Jedes Feld oder
jede "Ebene" gehört zu einer Mehrzahl von
Mehrfunktions-Schnittstellenblöcken, die jeweils eine Eingangs-Auswahlschaltung
enthalten, die in der Lage ist, Eingangssignale zu empfangen, welche von
bidlrektionalen Eingangs-/Ausgangs-Anschlüssen und/oder von den
Ausgängen eines anderen Feldes kommen, und weiterhin eine
Einrichtung aufweist zum Lesen der Ausgangssignale des anderen
Feldes, eine Signalauswahleinrichtung, eine
Polaritätsauswahleinrichtung und eine Wegauswahleinrichtung, mehrere Register und
eine Ausgangssortierschaltung, die im Stande ist,
kombinationslogische (nicht-gespeicherte und/oder gespeicherte) Datensignale
auszuwählen, die Polarität und den Weg der Signale in Richtung
freigebbarer Ausgangstreiberpuffer von den mehreren
bidirektionalen Eingangs-/Ausgangsstiften und/oder in Richtung auf ein anderes
Feld auszuwählen, eine Schaltung, die in der Lage ist, für jedes der
Signale ein erstes, nicht-invertiertes, gepuffertes Nachbildungssignal
und ein zweites, invertiertes gepuffertes Nachbildungssignal zu
erzeugen, mit dem die Reihen von einem oder mehreren
Speicherfeldern betrieben werden, um die Ausgabe von Signalen aus den
Feldern zu veranlassen, wobei jedes Feld individuell
programmierbar ist, um Logikfunktionen für jegliche Kombination ihrer
Eingänge zu erzeugen.
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In anderen Worten: Die Organisation des Bauelements gemäß der
Erfindung läßt sich in Form eines "Mosaiks" programmierbarer
Speicherzellenfelder und der genannten
Mehrfunktions-Schaltungsblöcke konfigurieren. Jedes Feld oder jede "Ebene", die in der Lage
ist, mit externen, im wesentlichen bidirektionalen
Eingangs-/Ausgangs-(E/A)Stiften des Bauelements und/oder mit einem anderen
Feld oder einer anderen Ebene von programmierbaren
Speicherzellen über mindestens eine der Mehrfunktions-Schaltungsblöcke in
Wechselwirkung zu treten.
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Ein grundlegendes Ergebnis einer derartigen Architektur ist die
Erzielung der Möglichkeit, eine enorm große Anzahl von
Rückführungen oder internen Wegen für die Signale zu realisieren, ohne daß
die Notwendigkeit besteht, einen Stift (oder einen Anschluß) des
integrierten Bauelements in Anspruch zu nehmen.
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Ein weiteres Ergebnis besteht darin, daß der Zugriff über
irgendeinen E/A-Stift des Bauelements zu irgendeinem der Felder oder
"Ebenen" ebenso möglich ist, wie das Zulassen der Ausgabe über
irgendeinen E/A-Stift des Bauelements von irgendeinem der
programmierbaren Speicherfelder oder "Ebenen".
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Wenn man weiterhin berücksichtigt, daß die mehrfunktionellen
Schaltungsblöcke in der Lage sind, sowohl nicht-invertierte als auch
invertierte Nachbildungen eines Speichertyp-Signals oder eines
nicht-gespeicherten Signaltyps zu liefern, kann jedes Feld oder jede
Ebene derart programmiert werden, daß ihre Ausgänge irgendeine
Art logischer Operation bezüglich ihrer Eingänge abgibt, abgesehen
natürlich von der Möglichkeit, Eingangs- und Ausgangswege
innerhalb des Feldes in gewünschter Weise in Form elektrischer
Verbindungen so zu programmieren, daß die notwendigen
Verbindungen oder Wege für die Signale durch das "Mosaik" der Felder
und Mehrfunktions-Blöcke gebildet werden.
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Wesentlich ist, daß das Bauelement mit einem einzelnen Typ von
Eingangs-/Ausgangs-(E/A)Stiften (oder E/A-Blöcken, die geeignete
freigebbare Ausgangs-Treiberpuffer für bidirektionale Stirte
enthalten) ausgestattet ist, die über zumindest einen der Mehrfünktions-
Schaltungsblöcke "erreicht" werden können, oder von denen
irgendeines der Speicherzellenfelder oder der programmierbaren Ebenen
"erreicht" werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer typischen integrierten,
programmierbaren Logikfeld-Schaltung nach dem Stand der
Technik.
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Fig. 2 zeigt den symbolischen Aufbau der beiden Felder
programmierbarer Zellen, die zu einer UND- " Ebene" und einer
davon kaskadierten ODER- " Ebene" entsprechend dem Stand der
Technik gehören.
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Fig. 3 veranschaulicht die grundlegende Architektur der
erfindungsgemäßen programmierbaren integrierten
Logikfeldschaltung.
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Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm einer Logikschaltung,
bekannt als Johnson-Zähler, die mit dem programmierbaren
Bauelement gemäß der Erfindung nach Figur 3 realisiert werden kann.
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Fig. 5 zeigt einen Weg, auf dem die Logikschaltung nach
Figur 4 (Johnson-Zähler) mit dem programmierbaren Bauelement
der Erfindung nach Figur 3 herstellbar ist.
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Fig. 6 ist ein Schaltungsdiagramm einer weiteren
Logikschaltung, die mit dem Bauelement gemaß der Erfindung nach Figur 3
herstellbar ist.
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Fig. 7 zeigt den Weg, auf dem die Logikschaltung nach
Figur 6 mit dem Bauelement gemäß der Erfindung nach Figur 3
herstellbar ist.
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Fig. 8 ist ein weiteres Beispiel für eine weitere
Logikschaltung, die mit dem erfindungsgemäßen Bauelement nach Figur 3
herstellbar ist.
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Fig. 9 zeigt, wie die Logikschaltung nach Figur 8 mit dem
erfindungsgemäßen Bauelement nach Figur 3 herstellbar ist.
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Fig. 10 zeigt, wie der grundlegende Aufbau eines
erfindungsgemäßen Bauelements in einem Netzwerk verteilter Speicherzellen
erweitert werden kann, welches 32 einzelne Felder aus
programmierbaren Speicherzellen enthält.
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Fig. 11 ist das Diagramm des Mehrfünktions-Schaltungsblocks
(PSB), welches in dem netzähnlichen Layout von verteilten
Speicherfeldern des erfindungsgemäßen Bauelements einsetzbar ist.
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Fig. 12 ist ein detaillierteres Diagramm des Mehrfunktions-
Schaltungsblocks (PSB) nach Figur 11.
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Fig. 13 veranschaulicht ein modifiziertes Blockdiagramm eines
Mehrfunktions-Schaltungsblocks (PSB) mit einem spezialisierten
Aufbau.
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Fig. 14 zeigt ein modifiziertes Blockdiagramm eines
Mehrfunktions-Schaltungsblocks (PSB) mit einem anders spezialisierten
Aufbau.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsförmen der Erfindung
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Der grundlegende Aufbau eines Logikbauelements mit einem
Netzwerk verteilter Speicherzellenfelder gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Figur 3 dargestellt. In der Figur sind vier einzelne
Bereiche programmierbarer Speicherzellen dargestellt, nämlich A1,
A2, A3 und A4, die in üblicher Weise in Reihen und Spalten
angeordnet sind und die sich individuell durch Ändern ihres
Leitungszustands programmieren lassen. Die Speicherzellen sind
vorzugsweise vom Typ EPROM oder EEPROM.
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Die vier Felder sind als "Mosaik" gemeinsam organisiert, wobei
eine gewissen Anzahl von Mehrfunktions-Schaltungsblöcken (PSB)
1, 2, 3 ...11 und 12 vorhanden ist.
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Dies ist ein erstes und grundlegendes Unterscheidungsmerkmal des
erfindungsgemäßen Bauelements im Vergleich zu den Bauelementen
nach dem Stand der Technik, wobei das ODER-Feld direkt aus dem
UND-Feld kaskadiert ist, und wobei die Ausgangssignale des UND-
Feldes nur in einer nicht-invertierten Form, nicht aber gleichzeitig
in invertierter Form verfügbar sind.
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Ein zweites Unterscheidungsmerkmal wird dargestellt durch die
körperliche Präsenz von mehr als zwei Speicherfeldern, die
funktional vollständig sind und frei miteinander kommunizieren. Dies
ermöglicht die Implementierung von "Mehrfachebenen"-Funktionen
durch volle Ausnutzung des Potentials der vorliegenden
Mehrebenen-Synthese-Methoden.
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Ein dritter Unterscheidungsaspekt ist die Möglichkeit der
Implementierung sequentieller Funktionen über die Mehrzahl
kombinatorischer Logikebenen, aufgrund des Vorhandenseins der Schnittstellen
bildenden Mehrfunktions-PSB-Blöcke zwischen den Felder, das
heißt, den Logikebenen, wobei jeder PSB-Block eine relativ große
Anzahl von Registern enthält, die durch "verdrahtete"
Logikmethoden gebildet sind.
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Ein viertes Unterscheidungsmerkmal besteht darin, daß die spezielle
Architektur den Zugriff auf sämtliche bidirektionalen Eingangs-
/Ausgangs-Stifte von irgendeinem Speicherfeld aus ermöglicht und
umgekehrt, und zwar über einen oder mehrere PSB-Blöcke, so daß
hierdurch eine umtangreiche Schnittstellen-Möglichkeit des
Bauelements in Verbindung mit anderen Bauelementen innerhalb eines
komplexen Systems möglich ist.
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Ein erstes Beispiel der Vielseitigkeit bei der Verwendung des
erfindungsgemäßen Bauelements ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt.
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Figur 4 zeigt das typische Schaltungsdiagramm eines Modul-10-
Johnson-Zählers.
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Die fünf Register 1, 2, 3, 4 und 5, der Takteingang CK und die
fünf Ausgänge Q1, Q2, Q3, Q4 und Q5 sind deutlich erkennbar. In
Figur 5 ist dargestellt, wie eine solche Logikschaltung mit einem
erfindungsgemäßen Bauelement hergestellt werden kann, welches
die in Figur 3 dargestellte Architektur besitzt. Die vier Felder A1,
A2, A3 und A4 und die vier Mehrfunktions-Schaltungsblöcke PSB,
die bereits in dem Diagramm nach Figur 3 dargestellt sind, und
genauer gesagt die Blöcke 4, 6, 7 und 9, sind in dem Diagramm
nach Figur 5 reproduziert. Durch Programmierung wird die
Johnson-Zählerschaltung nach Figur 4 in der deutlich in Figur 5
dargestellten
Weise hergestellt, indem konfigurierbare Register verwendet
werden, die in den Blöcken PSB verfügbar sind, und indem die
beiden UND-Gatter A und B in dem Feld A1 sowie das ODER-
Gatter C in dem Feld A2 implementiert werden.
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Mit Hilfe der Diagramme nach den Figuren 6 und 7 ist ein weiteres
Beispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen Bauelements zur
Realisierung einer typischen Zwei-Bit-Summierschaltung dargestellt,
wobei das dazugehörige funktionelle Diagramm an sich bekannt und
in Figur 6 dargestellt ist. Wie bereits im Fall des vorhergehenden
Beispiels ist in Figur 7 klar eine Möglichkeit aufgezeigt, mit der die
Schaltung nach Figur 6 mit Hilfe eines erfindungsgemäßen
Bauelements dadurch hergestellt werden kann, daß dieses programmiert
wird. Dies wiederum ist schematisiert durch die vier Felder A1,
A2, A3 und A4 und Mehrfunktions-Schaltungsblöcke PSB 1, 2, 3, 4
... 11 und 12, wie in Figur 3 gezeigt ist. Die in den Figuren
verwendeten Symbole sind konventionell, und das Lesen sowie
Interpretieren der Diagramme gibt dem Fachmann ein unmittelbares
Verständnis der Diagramme selbst, so daß eine wiederholte
Beschreibung der Diagramme selbst sich erübrigt. Wie man in den
Figuren sehen kann, können die fünf Eingänge (C0, A0, B0 und A1
und B1) durch den Mehrfünktions-PSB-Block 11 implementiert
werden, indem gleichzeitig die nicht-invertierten und invertierten
Signale genutzt werden, die innerhalb des PSB-Blocks selbst
generiert werden, während die zwei Ausgänge S0 und S1 über den
Multifunktions-PSB-Block 6 und der Ausgang C2 über den
Funktions-PSB-Block 7 implementiert werden.
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Wie dem Fachmann ersichtlich ist, kann selbstverständlich die
gleiche Schaltung auch dadurch realisiert werden, daß man bei
einem anderen Block "startet" (d.h. die Eingänge implementiert),
indem das Funktionsdiagramm bezüglich der von den einzelnen
programmierbaren Feldern und durch die dargestellten 12
Mehrfunktions-PSB-Blöcke repräsentierten Mosaikstruktur gedreht wird.
Ein weiteres Beispiel für den Einsatz des erfindungsgemäßen
Bauelements ist in den Figuren 8 und 9 gegeben. Figur 8 zeigt ein
typisches Blockdiagramm einer
Zwei-Bit-Amplitudenvergleicherschaltung. In Figur 9 ist eine Möglichkeit gezeigt, mit der die
Schaltung nach Figur 9 implementiert werden kann mit Hilfe eines
erfindungsgemäßen Bauelements, welches vier Felder A1, A2, A3
und A4 und die Mehrfunktions-PSB-Blöcke 1 - 12 aufweist, so wie
bei den vorhergehenden Beispielen. Bei diesem letzten Beispiel
könnte angemerkt werden, daß ein Feld so programmierbar ist, daß
gewisse logische Funktionen erhalten werden, wobei aber der
Umstand hervorzuheben ist, daß bei dem erfindunsgemäßen Bauelement
die einzelnen Felder programmierbarer Speicherzellen nicht
notwendigerweise so programmiert werden, daß eine einzigartige
bestimmte Logikfunktion implementiert wird, sondern daß die
Programmierung so erfolgen kann, daß mehrere, voneinander verschiedene
logische Funktionen implementiert werden, abhängig von dem
Bedarf des Anwenders.
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Das erfindungsgemäße Organisationsmodul, welches dargestellt wird
durch ein Mosaik aus Feldern und
Mehrfunktions-PSB-Schnittstellenblöcken zwischen Feldern und Feldern sowie zwischen Feldern
und externen Stiften des Bauelements, läßt sich in der Weise
erweitern, daß es in der Praxis lediglich durch die Notwendigkeit
beschränkt ist, die allgemeinen Abmessungen des Bauelements in
vernünftig handzuhabenden Größen zu halten.
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In Figur 10 ist dargestellt, wie das Grundmodul des
erfindungsgemäßen Bauelements erweitert werden kann, bis es, wie in der
Figur dargestellt ist, 32 einzelne programmierbare Felder von
Speicherzellen enthält.
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Wie aus der obigen Beschreibung klar hervorgeht, bestimmt sich die
enorme Handhabungsflexibilität des Bauelements durch das
Vorhandensein einer Mehrzahl von Feldern programmierbarer
Speicherzellen, die funktionell vollständig sind, und auf die gleichzeitig von
irgendeinem internen Punkt des Bauelements und von irgendeinem
externen Stift mit Hilfe der Mehrfunktions-PSB-Blöcke zugegriffen
werden kann, die eine Schnittstelle von einem Feld zu einem
anderen sowie von einem Feld zu der Umgebung bilden.
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Ein grundlegendes Diagramm der PSB-Blöcke, die in dem
erfindungsgemäßen Bauelement verwendet werden, ist in Figur 11
dargestellt.
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Selbstverständlich kann ein Mehrfunktions-PSB-Block irgendeine
Anzahl von Moduln enthalten, die identisch zu dem speziellen in
Figur 11 dargestellten Modul sind.
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Wesentlich ist, daß das grundlegende Modul irgendeines PSB-Blocks
drei fundamentale Unterblöcke enthält: einen Eingangsauswahlblock,
einen Registerblock und einen Ausgangssortierblock. Der
Eingangsauswahlblock kann eine Einrichtung enthalten zum Lesen von
Signalen, die von einem Feld kommen, eine Signalauswahleinrichtung,
eine Polaritätsauswahleinrichtung und eine Wegauswahleinrichtung.
Der Registerblock ermöglicht es, für ein gewisses von dem
Eingangsauswahlblock kommendes Signal ein
Speichertyp-Nachbildungssignal zu erzeugen, welches ebenso wie das nicht-gespeicherte
Signal, welches direkt von dem Eingangsauswahlblock kommt, an
einen Ausgangssortierblock gelegt werden kann, der eine
Einrichtung zum Erzeugen komplementärer Signale, eine
Signalauswahleinrichtung, eine Polaritätsauswahleinrichtung und eine
Wegauswahleinrichtung beinhaltet. Dann kein ein gewisses Signal durch
Freigeben eines Ausgangspuffers an einen Anschluß oder einen E/A-
Stift des integrierten Bauelements gelegt werden, und/oder es kann
ein komplementäres Signal zu einem gewissen Feld des integrierten
Bauelements geleitet werden.
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In Figur 12 ist ein detailliertes Blockdiagramm des grundlegenden
Moduls eines PSB-Blocks dargestellt, welches von dem Fachmann
leicht interpretiert werden kann.
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Das in den Figuren 11 und 12 dargestellte grundlegende Modul
kann man betrachten als eine modulare Einheit eines
Mehrfunktions-PSB-Blöcke.
Sämtliche Mehrfunktions-PSB-Blöcke des Bauelements
gemäß der Erfindung können, wenngleich sie auch als untereinander
identische betrachtet werden können, in gewisser Hinsicht als relativ
verschieden voneinander angesehen werden. Sie können
beispielsweise eine unterschiedliche Anzahl von Elementar-Basismoduln
enthalten, der wichtigste Unterschied von allen Unterschieden liegt
jedoch möglicherweise zwischen einem Typ oder einer Gruppe von
PSB-Blöcken und einem anderen Typ oder einer anderen Gruppe
von PSB-Blöcken darin begründet, daß ein Typ oder eine Gruppe
von PSB-Blöcken verdrahtete Verbindungen zwischen den eigenen
Eingangsanschlüssen und ebensovielen Anschlüssen oder
bidirektionalen E/A-Stiften des integrierten Bauelements haben und
möglicherweise keine Feld-Ausgangs-Leseeinrichtung aufweisen kann,
wie dies in dem Diagramm nach Figur 13 dargestellt ist, während
der andere Typ oder die andere Gruppe von PSB-Blöcken
(typischerweise die "internen" und die "Ausgangs"-PSB-Blöcke der
Mosaik-Organisation der verschiedenen PSB-Blöcke und Felder)
verdrahtete Verbindungen mit den E/A-Stiften haben können oder
auch nicht haben können, weil sie normalerweise Signale
empfangen, die von Speicherfeldern kommen, die notwendigerweise eine
geeignete Leseeinrichtung beinhalten. Dies ist speziell der Fall in
einem integrierten Bauelement mit einer relativ großen Anzahl von
Feldern (und PSB-Blöcken). Das Schaltungsdiagramm dieser
"internen" PSB-Blöcke kann so sein, wie dies Figur 14 zeigt. In anderen
Worten: Die Multifunktions-PSB-Blöcke, die zusammen mit den
Feldern von Speicherzellen in einem mosaikähnlichen Layout
vermischt angeordnet sind, können zweckmäßigerweise zwei
spezialisierte Spezies beinhalten, die marginal voneinander verschieden
sind: Eine erste oder "interne" Spezies ist speziell zur
Schnittstellenbildung von Feld zu Feld ausgebildet; die zweite oder "periphere"
Spezies ist ausgebildet zur Schnittstellenbildung bezüglich der
Anschlüsse oder externen Stirte des integrierten Bauelements.