DE69031861T2

DE69031861T2 - Programmierbare logische Schaltung mit Multifunktionseingangspin

Info

Publication number: DE69031861T2
Application number: DE69031861T
Authority: DE
Inventors: Randy Charles Steele
Original assignee: SGS Thomson Microelectronics Inc
Current assignee: STMicroelectronics lnc USA
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2010-08-31
Also published as: EP0426283A2; JP3005644B2; JPH03171922A; KR100187299B1; KR910008963A; DE69031861D1; US5027011A; EP0426283B1; EP0426283A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft integrierte Schaltungsbauelemente und genauer ein programmierbares Logikbauelement bzw. eine programmierbare Logikvorrichtung.
Programmierbare Logikbauelemente werden zunehmend in der Elektronikindustrie wegen ihrer Flexibilität beliebter. Diese Bauelemente bzw. Vorrichtungen ermöglichen es einem Benutzer, ein Standardteil zu konfigurieren, um eine breite Vielfalt von Logikfunktionen auszuführen. Da ein einziges Standardbauelement auf viele verschiedene Arten und Weisen konfiguriert werden kann, können die Gesamtkosten für die Verwendung eines derartigen Bauelements in einem System beträchtlich geringer sein als die Kosten von Teilen, die nach dem Kunden designed bzw. gestaltet sind; dies trifft insbesondere für Fälle zu, in denen das Produktvolumen nicht extrem groß ist.
Ein beliebter Typ eines programmierbaren Logikbauelements hat sich aus einfacheren programmierbaren Logikarrays bzw. Gatteranordnungen bzw. Logikbausteinen (PLA) entwickelt. Diese Bauelemente beinhalten ein UND-ODER-Array bzw. -Gatter. In einem derartigen Array kreuzen eine Anzahl von Zeilen-Eingangsleitungen eine Anzahl von Produktterm-Ausgangsleitungen in einer solchen Art und Weise, daß jede Zeilenleitung mit irgendeiner Produktleitung oder mit allen Produktleitungen verbunden werden kann. Dies wird im allgemeinen als ein rechteckiges Gitter von horizontalen und vertikalen überlappenden Signalleitungen realisiert, wobei die Fähigkeit besteht, daß eine Verbindung zwischen zwei Signalleitungen an jedem Kreuzungspunkt hergestellt wird. Die Zeilenleitungen bzw. Reihenleitungen laufen alle in eine Richtung, während die Produktterm-Signalleitungen rechtwinklig zu den Zeilenleitungen laufen.
Im allgemeinen werden Zeilensignalleitungen vorgesehen, um wahre und invertierte Werte von allen Eingangsleitungen dem Bauelement anzubieten bzw. darzustellen. Die Verbindung der Reihensignalleitungen zu den Produktterm-Signalleitungen stellt die UND-Funktion des Arrays bzw. der Anordnung bereit. Gruppen von Produktterm-Signalleitungen werden zusammen mit einer ODER-Verknüpfung verbunden, um die ODER- Funktion des Arrays bzw. der Anordnung bereitzustellen. Jede Gruppe von Produktterm-Signalleitungen, die mit der ODER- Verknüpfung verbunden werden, ist mit einem Ausgangslogikblock verbunden, der Ausgangssignale zu einem Eingangs/Ausgangsstift liefert. Diese Ausgangslogikblöcke werden häufig als Ausgangslogik-Makrozellen (OLMC) bezeichnet.
Eine typische programmierbare Logikvorrichtung weist mehrere anwendungsspezifische bzw. zweckgebundene Eingangsstifte bzw. Eingangsanschlüsse auf, die nur verwendet werden, um Eingangssignale dem Array bzw. der Anordnung zu liefern. Eingangs-/Ausgangsstifte, die mit den Ausgangsldgik-Makrozellen verbunden sind, können typischerweise programmiert werden, um als Ausgangsstifte bzw. -pins, die durch die zugeordneten Ausgangslogik-Makrozellen getrieben werden, oder als zusätzliche Eingangsstifte bzw. -pins zu arbeiten. Wenn ein Eingangs-/Ausgangsstift programmiert wird, um als ein Eingang zu arbeiten, wird die zugeordnete Ausgangslogik- Makrozelle nicht verwendet. Ausgangslogik-Makrozellen enthalten typischerweise sowohl eine kombinatorische als auch eine sequentielle Logik, von denen beide verwendet werden können, um den Eingangs-/Ausgangsstift zu treiben, wenn er so programmiert ist, daß er ein Ausgangssignal bereitstellt. Die Funktionen der Ausgangslogik-Makrozellen werden zur Zeit der Bauelementeprogrammierung festgelegt, wie dies in der Fachwelt bekannt ist.
Viele programmierbare Logikbauelemente beinhalten ebenso Multifunktions-Eingangsstifte. Diese Stifte können als Dateneingänge verwendet werden, wobei sie in diesem Fall genauso arbeiten wie die anwendungsspezifizierten bzw. zweckgebundenen Eingangsstifte. Alternativ können sie programmiert werden, um verschiedene Steuerfunktionen auszuführen, und sie werden verwendet, um Signale, wie z.B. ein Bauelement-Taktsignal (das verwendet wird, um einen sequentiellen Schaltungskomplex zu treiben), Eingangs-Latch-Freigabe und eine Ausgangsfreigabe, bereitzustellen. Wie dies beim übrigen des Bauelements der Fall ist, werden diese Multifunktions-Eingangsstifte programmiert, um eine ausgewählte Funktion der Bauelementeprogrammierzeit auszuführen, wobei die Programmierinformation typischerweise in einem EEPROM oder einem ähnlichen nichtflüchtigen Speicher gespeichert wird. Der Artikel "Programmable logic IC tackles many tasks" von D. BURSKY in ELECTRONIC DESIGN, Band 37, Nr. 12, 8. Juni 1989, Hasbrouck Heights, NJ, US, Seiten 87-88 und 90, zeigt einen derartigen Multifunktionsstift, um entweder ein Logikeingangssignal oder ein Taktsignal zu empfangen.
Zusätzliche Eingänge an das UND-ODER-Array können durch Rückkopplungssignale von den Ausgangslogik-Makrozellen bereitgestellt werden. Wenn die Ausgangslogik-Makrozellen programmiert werden, um auf diese Art und Weise zu funktionieren, wird ein Ausgangssignal erzeugt, das auf eine Reihe bzw. Zeile des Feldes angewendet wird. Dieses Rückkopplungs- Ausgangssignal kann oder kann nicht auf den zugeordneten Eingangs-/Ausgangstift angewendet werden bzw. daran angelegt werden. Eine derartige programmierte Funktion bezüglich der Ausgangslogik-Makrozelle wird häufig als eine vergrabene Logikfunktion bzw. eine "Buried"-Logikfunktion bezeichnet.
Es existieren physikalische Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl von Zeilen, die in dem Array bereitgestellt werden können. Ein einziger Zeilentreiber, der ein wahres und invertiertes Signal zu dem Array bzw. zu der Anordnung liefert, ist typischerweise mit jeder Ausgangslogik-Makrozelle verbunden. Falls die Zelle programmiert wird, um ein vergrabenes Ausgangssignal bereitzustellen, wird ein derartiges Ausgangssignal diesem Zeilentreiber bereitgestellt. Falls der zugeordnete Eingangs-/Ausgangsstift programmiert wird, um als ein Eingang zu arbeiten, ist er mit demselben Zeilentreiber verbunden und die Ausgangslogik-Makrozelle wird nicht verwendet.
Bei programmierbaren Logikbauelementen ist es immer wünschenswert, aber häufig schwierig, die Eingangs- und Ausgangsstifte des Bauelements voll zu verwenden. Die Bereitstellung von vergrabenen Ausgängen und die Verwendung von Eingangsstiften, um Steuersignale bereitzustellen, beschränkt die Anzahl der Stifte, die für eine Verwendung als Eingang und Ausgang zur Verfügung stehen. Die Verwendung von Eingangs-/Ausgangsstiften für den Eingang, ist ebenso verschwenderisch hinsichtlich der Ressourcen, da die zugeordnete Ausgangslogik-Makrozelle nicht verwendet wird. Es wäre wünschenswert, einen Schaltungskomplex und ein Bauelementdesign bereitzustellen, das so vollständig wie möglich alle Eingänge und Eingangs-/Ausgangsstifte auf einem Bauelement nutzt.
Ein Dokument des Standes der Technik, US-A-4742252, offenbart ein programmierbares Logikbauelement mit einem UND-oder-ARRAY, einem Zeilen-Treiberpuffer mit einem Ausgang, der mit dem Array verbunden ist, eine Anzahl von Ausgangsschaltungsblöcken und eine Anzahl von Ausgangsmultiplexern. Ein Eingangsstift für Daten ist mit dem Eingang einer Auswahleinrichtung verbunden, die einen Ausgang aufweist, der mit dem Eingang des Zeilentreibers verbunden ist und weiter Eingänge aufweist, die mit einem vergrabenen Register und einem Ausgang eines benachbarten Ausgangsschaltungsblocks verbunden sind.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liefern einen Schaltungskomplex, der mit Eingangs- und Ausgangssignalstiften bzw. Anschlüssen verbunden ist, was eine bessere Nutzung der UND-ODER-Arrayeingänge in einem programmierbaren Logikbauelement ermöglicht.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liefern derartige Schaltungskomplexe, die es ermöglichen, daß Array- Zeilentreiber für Multifunktions-Eingangsstifte verwendet werden bzw. genutzt werden, wenn die zugehörigen Eingangsstifte für Steuerfunktionen verwendet werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen einen derartigen Schaltungskomplex bereit, der ermöglicht, daß eine Ausgangslogikschaltung verwendet wird, um Rückkopplungssignale zu erzeugen, während ein so geordneter Eingangs-/Ausgangsstift für den Eingang verwendet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein programmierbares Logikbauelement mit einem UND-ODER-Array, einem Zeilen- Treiberpuffer mit einem Ausgang, der mit dem Array verbunden ist, und mit einem Ausgangslogikblock bereitgestellt, der einen Multiplexerschaltungskomplex und einen Logikschaltungskomplex aufweist, der mit Eingängen des Multiplexerschaltungskomplexes verbunden ist, wobei das programmierbare Logikbauelement weiter einen Eingangsstift, eine Auswahleinrichtung mit einem Eingang, der mit dem Zeilen-Treiberpuffer verbunden ist, einen ersten Eingang, der mit dem Eingangsstift verbunden ist, und einen zweiten Eingang, der mit einem Ausgang der Multiplexerschaltung verbunden ist, aufweist, wobei die Auswahleinrichtung weiter ein Programm-Latch zum Speichern von Programminformation aufweist, welche bestimmt, welcher Auswahleinrichtungseingang mit dem Auswahleinrichtungsausgang verbunden ist, wobei der Eingangsstift weiter mit einem Pufferschaltungskomplex verbunden ist, wodurch die Auswahleinrichtung Daten von dem ersten oder dem zweiten Eingang mit dem Zeilentreiberpuffer gemäß der Programminformation verbindet, und wodurch die Programminformation bewirkt, daß die Auswahleinrichtung das Signal auf dem ersten Eingang ignoriert, wenn der Eingangsstift Steuersignale liefert.
Folglich sind bei der beschriebenen Ausführungsform Multifunktions-Eingangsstifte in einem programmierbaren Logikbauelement verbunden, um einen Schaltungskomplex auszuwählen, der zu der Bauelementeprogrammzeit programmiert ist. Ausgangssignale, die durch eine oder mehrere Ausgangslogik-Makrozellen erzeugt werden, sind ebenso mit einem derartigen Auswahlschaltungskomplex verbunden. Der Auswahlschaltungskomplex erzeugt ein Signal, das verwendet wird, um eine Zeile des Feldes zu treiben.
Falls ein Eingangsstift zur Bereitstellung eines Steuersignals verwendet wird, ist er nicht mit dem Array verbunden und der Ausgangsschaltungskomplex kann jene Zeile bzw. Reihe des Arrays mit einem Ausgangssignal, das er erzeugt, oder mit einem Eingangssignal, das von einem zugeordneten Eingangs-/Ausgangsstift erhalten wird, treiben.
Die neuen Merkmale, von denen man glaubt, daß sie für die Erfindung charakteristisch sind, sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung selbst sowie ihre bevorzugte Form der Verwendung und weitere Ziele und Vorteile davon, werden jedoch am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung einer erläuternden Ausführungsform verstanden, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Für diese gilt:
Fig. 1 ist ein Diagramm eines Abschnittes eines programmierbaren Logikbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Ausgangslogik- Makrozelle und eines zugeordneten Auswahlschaltungskomplexes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Nimmt man Bezug auf Fig. 1, so enthält ein programmierbares Logikbauelement, auf das allgemein mit dem Bezugszeichen 10 Bezug genommen wird, ein UND-ODER-Array 12. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, laufen Zeilensignalleitungen vertikal in der Zeichnung und Produktterm-Signalleitungen laufen horizontal. Aus Gründen der Klarheit für die Erklärung erläutert Fig. 1 nur eine kleine Anzahl von Zeilen- und Produktterm- Signalleitungen. Wie Fachleute erkennen werden, enthält ein tatsächliches programmierbares Logikbauelement, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, typischerweise eine viel größere Anzahl an Zeilen- und Produktterm- Signalleitungen.
Anwendungsspezifische bzw. zweckgebundene Eingangssignalstifte 14, 16, 18, 20 sind mit zugeordneten Zeilentreibern 22, 24, 26, 28 jeweilig verbunden. Jeder Zeilentreiber erzeugt ein wahres und invertiertes Signal, das seinem Eingang entspricht. Diese Signale werden mit getrennten Zeilen innerhalb des Arrays 12 verbunden. Zum Beispiel erzeugt der Zeilentreiber 22 ein wahres Signal auf der Signalleitung 30 und ein invertiertes Signal auf der Leitung 32. Die Signalleitungen 30, 32 sind mit den Zeilenleitungen 34 und 36 jeweilig verbunden. Wie in der Fachwelt bekannt ist, wird nur ein Eingangssignal mit jeder Zeilensignalleitung verbunden, und eine Verbindung kann zwischen jeder gegebenen Zeilensignalleitung und irgendeiner oder allen Produktterm-Signalleitungen in dem Array 12 hergestellt werden. Jeder der verbleibenden Zeilentreiber 24, 26, 28, der mit den anwendungsspezifischen Eingangsstiften 16, 18, 20 verbunden ist, liefert ein Eingangssignal an das Array 12 in einer ähnlichen Art und Weise.
ODER-Gatter 38, 40, 42, 44 liefern eine logische ODER- Funktion von mehreren Produttermleitungen. Zum Beispiel verknüpft das Gate 40 die vier Produktterm-Signalleitungen 46 mit einer ODER-Verknüpfung. Dies liefert die ODER- Funktion des Arrays 12. 0 wohl nur vier Produktterm- Signalleitungen 46 gezeigt 5 nd, die jeweils mit dem ODER- Gatter verbunden sind, wird typischerweise eine größere Anzahl in aktuellen Bauelemeten bereitgestellt.
Die Ausgänge der ODER-Gatter 38, 40, 42, 44 sind mit den Ausgangslogik-Makrozellen (OLMC) 48, 50, 52, 54 jeweilig verbunden. Jede OLMC treibt einen Ausgangspuffer 56 und liefert eine Pufferfreigab-Signalleitung 58, um die Ausgangspuffer 56 freizugeben oder zu sperren. Die verschiedenen Ausgangspuffer 56 werden verwendet, um die Eingangs-/Ausgangsstifte 60, 62, 64, 66, die den OLMCs zugeordnet sind, zu treiben. Eingangssignalleitungen 68 sind ebenso mit jedem Eingangs-/Ausgangsstift verbunden, um einen Signalpfad zwischen dem Einangs-/Ausgangsstift und der zugeordneten OLMC bereitzuste len, wenn ein derartiger Stift für einen Eingang verwendet ird.
Jede OLMC 48, 50, 52, 54 liefert ein Ausgangssignal an den zugeordneten Zeilentreiber 70, 72, 74, 76. Wie oben beschrieben wurde, liefert jeder Zeilentreiber 70-76 wahre und invertierte Eingänge an das Array 12.
Bei einem Eingangsstift 78 handelt es sich um einen Multifunktionsstift, der verwendet wird, um entweder ein Eingangssignal dem Array 12 oder ein Taktsignal für die Ausgangslogik-Makrozellen 48-54 bereitzustellen. Die Signalleitung 80 wird verwendet, um einen Eingangsstift 78 mit einer ausgewählten Schaltung 82 und einem Puffer 84 zu verbinden. Wie detaillierter in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben werden wird, verbindet, wenn der Stift 78 programmiert wird, um als ein Eingangsstift zu arbeiten, die Auswahlschaltung 82 die Signalleitung 80 mit dem Zeilentreiber 86. Wenn der Stift 78 programmiert wird, um ein Taktsignal bereitzustellen, ignoriert die Auswahlschaltung 82 alle Signale, die auf der Leitung 80 anliegen bzw. vorhanden sind. Stattdessen liefert der Puffer 84 ein Taktsignal auf Leitung 88 an jede der OLMCs. Wenn der Stift 78 als ein Eingangsstift verwendet wird, wird jede der OLMCs programmiert, um das Signal zu ignorieren, das an der Taktsignalleitung 88 anliegt. Alternativ kann der Puffer 84 programmiert werden, um ungeachtet des Einganges bzw. unabhängig vom Eingang einen festen Wert zu erzeugen.
Der Stift bzw. Pin 100 ist ebenso ein Multifunktionsstift. Er kann programmiert werden, um ein Eingangssignal dem Array bereitzustellen oder um ein Latch-Freigabe-(LE)-Signal bereitzustellen, um die Signale festzuhalten bzw. zu latchen, die an den Eingangsstiften 14-20 anliegen. Wenn der Stift 100 programmiert ist, um als ein Eingangsstift zu arbeiten, verbindet die Signalleitung 102 den Eingangsstift 100 mit der Auswahlschaltung 104. Die Auswahlschaltung 104 verbindet das Signal auf Leitung 102 mit dem Zeilentreiber 106, der das Signal, das auf dem Eingangsstift 100 anliegt, mit dem Feld 12 verbindet.
Wenn der Stift 100 programmiert ist, um als ein Latch- Freigabesignal zu arbeiten, ignoriert die Auswahlschaltung 104 alle Signale, die auf der Leitung 102 anliegen. Stattdessen wird der Puffer 108 verwendet, um ein Latch- Freigabesignal auf der Leitung 110 zu erzeugen. Die Signalleitung 110 ist mit den Eingangs-Latch-Einrichtungen 112 verbunden, die verwendet werden, um die gegenwärtigen Werte der Signale, die auf den Eingangsstiften 14-20 verfügbar sind, zu latchen bzw. zu halten, wenn das Signal auf dem Stift 100 den geeigneten Wert aufweist. Wenn der Stift 100 als ein Eingangsstift verwendet wird, werden die Latcheinrichtungen 112 programmiert, um den Ausgang des Puffers 108 zu ignorieren und die Signale auf den Eingangsstiften 14-20 werden direkt zu den zugeordneten Zeilentreibern 22-28 übertragen.
Die Auswahlschaltungen 82, 104 werden zusätzlich dazu, daß sie mit den Signalleitungen 80, 102 verbunden sind, wie oben beschrieben ist, mit Ausgängen von den benachbarten OLMCs verbunden. Somit weist die Auswahlschaltung 82 drei Eingänge auf: einer wird auf der Signalleitung 80 gefunden und einer wird jeweils durch die OLMCs 48 und 50 bereitgestellt. Ein ausgewählter der Eingänge kann mit dem Zeilentreiber 86 verbunden werden, wobei der zu verbindende Eingang zur Bauelementeprogrammzeit ausgewählt wird. Falls gewünscht, kann die ausgewählte Schaltung 82 programmiert werden, um keine Eingänge mit dem Zeilentreiber 86 zu verbinden. Die OLMCs können programmiert werden, um einen von mehreren möglichen Ausgängen direkt dem zugeordneten Zeilentreiber und der benachbarten Auswahlschaltung bereitzustellen. Dies ermöglicht eine breite Vielfalt von Eingangssignalkombinationen, die mit dem Array 12 verbunden werden sollen. Zum Beispiel kann, falls der Stift 78 verwendet wird, um ein Taktsignal bereitzustellen, die OLMC 48 programmiert werden, um ein vergrabenes Ausgangsrückkopplungssignal dem Zeilentreiber 70 bereitzustellen und um den Eingangs-/Ausgangsstift 60 als einen Eingang zu verwenden, indem er mit dem Zeilentreiber 86 durch eine ausgewählte Schaltung 82 verbunden wird.
Nimmt man nun Bezug auf Fig. 2, so sind Details einer bevorzugten Realisierung für die Ausgangslogik-Makrozellen und ausgewählte Schaltungen gezeigt. Nur eine OLMC 50 ist detailliert gezeigt, aber die übrigen OLMCs arbeiten auf dieselbe Art und Weise.
Eine Auswahlschaltung 82 enthält einen Multiplexer 120 mit drei Eingängen. Ein Programm-Latch 122 enthält die Programmbits, die verwendet werden, um eine Eingangsleitung zu dem Multiplexer 120, die mit dem Zeilentreiber 86 zu verbinden ist, auszuwählen. Da drei Eingangsleitungen mit dem Multiplexer 120 verbunden werden, müssen zwei Programmbits durch das Programm-Latch 122 bereitgestellt werden. Die Vier-Bit-Kombinationen, die durch das Programm- Latch 122 bereitgestellt werden, bewirken, daß einer von den drei Eingängen mit dem Zeilentreiber 86 verbunden wird oder daß kein Eingang (d.h. ein vordefinierter Wert) so verbunden wird.
Die Ausgangslogik-Makrozelle 50 enthält eine kombinatorische Logik 124, die mit dem Ausgang des ODER-Gatters 40 verbunden ist. Wie in der Fachwelt bekannt ist, können verschiedene kombinatorische Logikfunktionen in dem kombinatorischen Logikblock 124 durch die Verwendung von Programm-Latch- Einrichtungen und Multiplexern festgelegt werden. Wenigstens eine kombinatorische Logik-Ausgangssignalleitung 126 wird bereitgestellt und wird vorzugsweise mit dem Eingang eines Flip-Flops 128 verbunden, bei dem es sich z.B. um einen D- Flip-Flop handeln kann, wie gezeigt. Der Flip-Flop 128 weist ein Takteingangssignal auf, das mit einer Signalleitung 88 verbunden ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und weist einen Q- Ausgang auf, der mit einer Signalleitung 130 verbunden ist. Falls gewünscht, kann das invertierte Ausgangs-Vorder-Flip- Flop 128 bereitgestellt werden und mit anderen Logikelementen verbunden werden, aber dies ist in Fig. 2 nicht gezeigt.
Die Ausgänge eines kombinatorischen Logik- Schaltungskomplexes 124 und eines Flip-Flops 128 werden zu den Multiplexern 132 und 134 geliefert. Der Multiplexer 132 wird durch das Programm-Latch 136 gesteuert und liefert ein Ausgangssignal zur Verbindung mit dem Multiplexer 120. Der Multiplexer 134 wird durch das Programm-Latch 138 verbunden und liefert ein Ausgangssignal zur Verbindung mit dem Zeilentreiber 72.
Die Ausgänge von dem kombinatorischen Logikblock 124 und dem D-Flip-Flop 128 werden ebenso mit dem Multiplexer 140 verbunden, der durch das Progamm-Latch 142 gesteuert wird. Der Multiplexer 140 liefert das Ausgangssignal, das mit dem Ausgangspuffer 56 verbunden ist, und entweder das sequentielle Ausgangssignal von dem Flip-Flop 128 oder das nicht-sequentielle Signal von der kombinatorischen Logik 124 können ausgewählt werden. Ein Puffer-Freigabesignal wird dem Puffer 56 auf der Leitung 56 durch den Ausgangspuffer- Steuerschaltungskomplex 144 geliefert. Falls ein Multifunktionseingang verwendet wird, um ein Ausgangsfreigabesignal (nicht gezeigt) bereitzustellen, wird ein derartiges Signal mit dem Steuerschaltungskomplex 144 verbunden, um das Puffer-Freigabesignal auf Leitung 58 bereitzustellen.
Wie oben beschrieben wurde, kann der Stift 62 festgelegt werden, um entweder als ein Ausgangsstift oder als ein Eingangsstift zu arbeiten. Falls der Stift 62 als ein Ausgangsstift arbeitet, wird er durch den Ausgangspuffer 56, wie oben beschrieben, getrieben. Falls der Stift 62 als ein Eingang verwendet werden soll, legt ein Programm-Latch, das in dem Ausgangspuffer-Steuerschaltungskomplex 144 enthalten ist, ein Puffer-Freigabesignal an Leitung 58 an, das permanent den Ausgangspuffer 56 deaktiviert bzw. sperrt. Die Signalleitung 68 wird dann verwendet, um den Signalstift 62 mit der OLMC 50 zu verbinden.
Wenn der Stift 62 festgelegt ist, um als ein Eingangsstift zu arbeiten, ist es notwendig, daß er mit einem Zeilentreiber mit dem Array verbunden wird. Dies wird bewerkstelligt, indem eine Signalleitung 68 mit sowohl dem Multiplexer 132 als auch mit dem Multiplexer 134 verbunden wird. Dies ermöglicht es, daß das Signal auf dem Eingangsstift 62 verwendet wird, um entweder den Zeilentreiber 72 oder den Zeilentreiber 86 zu verwenden. Die Signalleitung 68 ist ebenso mit der Signalleitung 146 verbunden, die ein Ausgangssignal von OLMC 50 liefert. Die Signalleitung 146 ist mit einer anderen OLMC (nicht gezeigt) verbunden und kann dadurch mit einem Zeilentreiber verbunden werden. Die Signalleitung 148 liefert ein Eingangssignal von einer anderen OLMC, bei der es sich um die OLMC handeln kann oder nicht handeln kann, mit der die Signalleitung 146 verbunden ist. Die Signalleitung 148 ist sowohl mit dem Multiplexer 132 als auch mit dem Multiplexer 134 verbunden. Die Signalleitung 148 ist durch die andere OLMC mit dem Eingangs-/Ausgangsstift verbunden, der einer derartigen anderen OLMC zugeordnet ist. Eine Ausgangsleitung liefert analog zu der Ausgangssignalleitung 146 von der anderen OLMC das Signal, das mit der Signalleitung 148 in der OLMC 50 verbunden ist.
Fachleute werden eine breite Vielfalt der Signalkompensationen erkennen, die an die Zeilentreiber 72 und 86 angelegt werden können. Dies kann in Kombination mit einem Eingangsstift 62 entweder als Eingangsstift oder als Ausgangsstift bewerkstelligt werden. Zum Beispiel kann die Signalleitung 80 mit dem Zeilentreiber 86 durch den Multiplexer 120 verbunden sein; der Ausgangsstift 62 kann durch den Ausgang von dem kombinatorischen Logikschaltungskomplex 124 verbunden sein; und der Eingangs/Ausgangsstift der anderen OLMC kann als ein Eingangsstift verwendet werden und mit dem Zeilentreiber 72 durch die Signalleitung 148 und den Multiplexer 134 verbunden sein.
Als ein anderes Beispiel kann ein Signal auf Leitung 80 als ein Taktsignal verwendet werden; der Stift 62 kann als ein Eingangsstift verwendet werden und mit dem Zeilentreiber 72 durch eine Signalleitung 68 und einen Multiplexer 134 verbunden sein; und ein vergrabenes Ausgangssignal kann durch den Ausgang von Flip-Flop 128 erzeugt werden und mit dem Zeilentreiber 86 durch den Multiplexer 132 und Multiplexer 120 verbunden sein.
Obwohl nur zwei Multifunktions-Eingangsstifte beschrieben worden sind, können tatsächliche Bauelemente vier oder mehr aufweisen. Jeglicher Typ von Steuerfunktion kann auf eine Art und Weise behandelt werden, die zu der beschriebenen ähnlich ist, wie durch Fachleute erkannt werden wird.
Die Verwendung des Auswahlschaltungskomplexes, der hierin beschrieben worden ist, ermöglicht eine erhöhte Verwendung der verfügbaren Zeilentreiber. Er ermöglicht ebenso, daß eine Ausgangslogik-Makrozelle für einen vergrabenen Ausgang verwendet wird, während sein zugeordneter Eingangs/Ausgangsstift verwendet wird, um ein Eingangssignal dem Bauelement zu liefern. Die erhöhte Nutzung der beschränkten Anzahl von Eingangs- und Ausgangsstiften, die auf einem programmierbaren Logikbauelement verfügbar sind, kann derartige Bauelemente ermöglichen, die programmiert werden sollen, um Logikoperationen durchzuführen, die zuvor nur auf programmierbaren Logikbauelementen durchgeführt werden konnte, die eine größere Anzahl von Eingangs- und Ausgangsstiften aufweisen. Eine derartige erhöhte Nutzbarkeit kann zu insgesamt erniedrigten Systemkosten für Systeme beitragen, die programmierbare Logikbauelemente enthalten.

Claims

1. Programmierbares Logikbauelement mit einem UND-ODER- Array bzw. einer UND-ODER-Anordnung (12), einem Zeilen- Treiberpuffer (86, 106), der einen Ausgang aufweist, der mit dem Array bzw. der Anordnung verbunden ist, und mit einem Ausgangslogikblock (48, 50, 52, 54), der einen Multiplexerschaltungskomplex (132) und einen Logikschaltungskomplex (124, 128) aufweist, der mit Eingängen des Multiplexerschaltungskomplexes (132) verbunden ist, wobei das programmierbare Logikbauelement weiter einen Eingangsstift (78, 100), eine Auswahlschaltung (82, 104), die einen Ausgang aufweist, der mit dem Zeilen-Treiberpuffer (86, 106) verbunden ist, einen ersten Eingang, der mit dem Eingangsstift (78, 100) verbunden ist, und einen zweiten Eingang, der mit einem Ausgang des Multiplexerschaltungskomplexes (132) verbunden ist, aufweist, wobei die Auswahleinrichtung (82, 104) weiter ein Programm-Latch (122) aufweist, um Programminformation zu speichern, die bestimmt, welcher Auswahleinrichtungseingang mit dem Auswahleinrichtungsausgang verbunden ist, wobei der Eingangsstift (78, 100) weiter mit einem Pufferschaltungskomplex (108, 84) verbunden ist, wodurch die Auswahleinrichtung (82, 104) Daten von dem ersten oder dem zweiten Eingang mit dem Zeilentreiberpuffer (86, 106) gemäß der Programminformation verbindet, und wodurch die Programminformation bewirkt, daß die Auswahleinrichtung das Signal auf dem ersten Eingang ignoriert, wenn der Eingangsstift (78, 100) Steuersignale liefert.

2. Bauelement nach Anspruch 1, bei welchem der Ausgangslogikblock (50) einen Eingang, der mit dem Array bzw. der Anordnung verbunden ist, einen Eingang, der mit einem Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstift (62) verbunden ist, und einen Ausgang, der mit dem Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstift (62) verbunden ist, aufweist.

3. Bauelement nach Anspruch 2, das weiter folgendes aufweist:

einen zweiten Ausgangslogikblock mit einem Eingang, der mit dem Array bzw. dem Feld (12) verbunden ist, einen Eingang, der mit einem zweiten Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstift (60) verbunden ist, einen Ausgang, der mit dem zweiten Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstift (60) verbunden ist, und einen Ausgang, der mit einem Eingang der Auswahleinrichtung (82) verbunden ist.

4. Bauelement nach Anspruch 1, bei welchem der Multiplexer-Schaltungskomplex (132) des Ausgangslogikblocks einen Eingang aufweist, der mit einem Bauelement-Eingangs/Ausgangsstift (62) verbunden ist, und der Logikschaltungskomplex eine kombinatorische Logikschaltung (124) und ein getaktetes Logikbauelement (128) aufweist.

5. Bauelement nach Anspruch 1 oder 4, bei welchem der Multiplexer-Schaltungskomplex (132) ebenso einen Eingang aufweist, der mit einem zweiten Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstift durch einen zweiten Ausgangslogikblock verbunden ist.

6. Programmierbares Logikbauelement nach Anspruch 1, das weiter folgendes aufweist:

eine Anzahl von anwendungsspezifischen bzw. zweckgebundenen Bauelement-Eingangsstiften (14, 16, 18, 20), die mit dem Array bzw. der Anordnung durch Zeilenpuffer (22, 24, 26, 28) verbunden sind;

eine Anzahl von Ausgangslogikblöcken (48, 50, 52, 54) mit Eingängen, die mit dem Array bzw. dem Feld (12) verbunden sind, und mit Eingängen und Ausgängen, die mit den Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstiften (60, 62, 64, 66) verbunden sind, die damit korrespondieren;

wobei der Multiplexer-Schaltungskomplex von wenigstens einem Ausgangslogikblock (48, 50, 52, 54) dazu dient, der Auswahleinrichtung (82, 104) ein Signal zu liefern, das aus dem folgenden ausgewählt wird: ein Ausgang von einer kombinatorischen Logikschaltung (124) innerhalb des Ausgangslogikblockes, einem Ausgang von einem getakteten Bauelement (128) innerhalb des Ausgangslogikblockes und einem Signal, das auf dem entsprechenden Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstift (62) anliegt bzw. vorhanden ist.

7. Bauelement nach Anspruch 6, bei welchem der Multiplexer-Schaltungskomplex (132) das Signal mit der möglichen Auswahl eines Signals liefert, das auf einem Bauelement-Eingangs-/Ausgangsstift (60, 62) anliegt, der einem Ausgangslogikblock entspricht, der nicht direkt mit der Auswahleinrichtung verbunden ist.