JP2009507414A - 半導体集積回路用論理モジュール - Google Patents
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Abstract
データパスおよびランダムロジックを実現可能な論理モジュール(400)は、1つ以上の入力端子を少なくとも1つの出力端子(20)に選択的に結合するための制御論理を使用する。制御論理は第1組の2入力論理関数を生成するように構成される複数の論理素子(26、28、30、32)と、第1組の2入力論理関数の補関数である、第2組の2入力論理関数を生成するように構成されるプログラム可能なインバータ(36)とを具える。SRAMメモリ・セルを設定目的のために用いて、再プログラム可能なコンパクトな論理モジュールまたはブロックを実現することができる。
Description
本発明は、半導体集積回路用の論理モジュールに関するものであり、特に、プログラム可能なハードウェア(例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA))用のマルチプレクサ・ベースの論理モジュールに関するものである。
今日、各種のプログラム可能なハードウェア・ソリューションが市場に存在する。種々のプログラム可能なハードウェアのタイプは、プログラム可能なANDプレーンとその後に続く固定のORプレーンを含むプログラマブル・アレイ・ロジック(PAL)、プログラム可能なANDプレーンとその後に続くプログラム可能なORプレーンを含むプログラマブル・ロジック・アレイ(PLA)、メインスイッチ技術がSRAMおよびアンチヒューズであるフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)およびメインスイッチ技術が、消去可能PROM(EPROM)および電気消去可能PROM(EEPROM)デバイスに用いられるようなフローティング・ゲート・トランジスタであるコンプレックス・プログラマブル・ロジック・デバイス(CPLD)に概ね分類される。
SRAMベースのプログラム可能なソリューションは、(回路外で再プログラム可能なEPROMと異なり)回路内でプログラム可能であるので、1回しかプログラムできないアンチヒューズ技術と比較したとき有利である。
SRAMベースのコンフィギュラブル・ロジック・ブロック(CLB)は、ルック・アップ・テーブル(LUT)を具える。LUTはデータ構造であり、通常、ランタイム計算をより単純な検索操作に交換するために使用する配列または連想配列である。メモリから値を検索することは多大な計算を行うことより高速なことが多いので、速度利得は重要となりうる。従来、SRAMベースのCLB内のLUTは1ビット幅のメモリであり、そのメモリアドレスラインは論理ブロック入力であり、1ビットメモリ出力はLUT出力である。
K個の入力を有するLUTは2K×1ビットのメモリに対応し、これを用いて、ユーザは論理関数の真理値表をメモリに直接プログラミングすることによってK入力論理関数を実現することができる。
CLBを実現する代替方式は、LUTの代わりに論理関数発生器としてマルチプレクサを使用することである。マルチプレクサへの入力および選択信号はデータ信号によってもたらされ、これらのデータ信号は実行すべき論理関数に従って相互接続から接続できる。多くの製造業者は、これを、アンチヒューズを使用する一回のみプログラム可能な商業的ソリューションの形で使用してきた。
マルチプレクサ論理の基礎は、任意の論理関数を2項に展開可能なシャノン展開定理であり、第1項は、特定の変数が1に設定され該特定の変数が乗算され、第2項は、特定の変数が0に設定され該変数の反転が乗算される。このことは下記の例からより明らかにされる。この場合マルチプレクサを使用でき、変数でマルチプレクサへの入力としての項を選択する。シャノンの定理を式に含まれる各変数について繰り返すことによって、論理関数は正準形になり、マルチプレクサ論理を使用して実現することができる。
例えば、関数fは、
f(a,b,c,d)=ab+b’c+d
と定義することができる。ここで、ダッシュ記号(’)は反転を表し、以下においても同様である。
bが0のとき、fb=0=a.0+1.c+d=c+d
bが1のとき、fb=1=a.1+0.c+d=a+d
シャノンを用いると、f(a,b,c,d)=bfb=1+b’fb=0=b(a+d)+b’(c+d)
になり、
シャノンを括弧内に用いると、f(a,b,c,d)=b(a+a’d)+b’(c+c’d)
になる。
f(a,b,c,d)=ab+b’c+d
と定義することができる。ここで、ダッシュ記号(’)は反転を表し、以下においても同様である。
bが0のとき、fb=0=a.0+1.c+d=c+d
bが1のとき、fb=1=a.1+0.c+d=a+d
シャノンを用いると、f(a,b,c,d)=bfb=1+b’fb=0=b(a+d)+b’(c+d)
になり、
シャノンを括弧内に用いると、f(a,b,c,d)=b(a+a’d)+b’(c+c’d)
になる。
このように、論理関数f(a,b,c,d)=ab+b’c+dは、図1に示すマルチプレクサ・ベースの論理を用いて実現することができる。
いかなる論理関数もプログラム可能なマルチプレクサ構成にマップ可能にするために、相互接続アーキテクチャは、大きなフレキシビリティを必要とする。その結果、論理ブロック自体がコンパクトな場合であっても、マルチプレクサ・ベースの論理ブロックと関連する相互接続領域がかなり大きくなる。相互接続領域を制限するために、マルチプレクサ・ベースのFPGAはアンチヒューズ・ベースである。これらの解決方法の不利な点は、アンチヒューズを使用するため、1回しかプログラム可能でないということである。
それゆえ、マルチプレクサ・ベースの論理ブロックで必要とされる相互接続フレキシビリティを低減することが求められている。相互接続フレキシビリティを十分に制限できる場合、コンフィギュレーション(設定)のために、アンチヒューズの代わりにSRAMメモリ・セルを用いることができるので、再プログラム可能なコンパクトな論理ブロックを実現することができる。
本発明の一態様によれば、複数の入力端子と、少なくとも1つの出力端子と、前記入力端子と前記少なくとも1つの出力端子との間の制御論理とを具える論理モジュールであって、前記制御論理は、第1組の少なくとも2入力の論理関数の各々を生成するためにプログラム可能な複数のマルチプレクサ論理素子と、前記第1組から、前記第1組の少なくとも2入力の論理関数の補関数である、第2組の少なくとも2入力の論理関数を生成するためにプログラム可能なインバータと、を具えることを特徴とする論理モジュールが提供される。
SRAMメモリ・セルを構成目的のために用いて、再プログラム可能なコンパクトな論理ブロックを実現することができる。
第1および第2の組の少なくとも2入力の論理関数は、全ての可能な2入力論理関数を具えることができる。
前記論理モジュールは、1ビットの全加算に構成することもできる。従って、前記論理モジュールはデータパス関数のビットスライスを実現することができる。
本発明の他の態様では、本発明の少なくとも1つの論理モジュールを具えている半導体集積回路が提供される。
本発明の更に他の態様によれば、少なくとも2入力の論理関数を、複数のマルチプレクサ論理素子およびインバータを具える制御論理から生成する方法が提供される。
本発明は、システム・オン・チップに埋め込み再構成可能性を与えるために用いることもできる。
従来技術のマルチプレクサ・ベースの論理ブロックと比較すると、本発明は要求される接続性を少なくすることによって相互接続ネットワークを著しく単純化するマルチプレクサ・ベースの論理ブロックを提供する。
以下、本発明の実施例を添付図面を単に例として参照しながら説明する。
本発明を以下に種々の実施例について更に説明する。本発明はさまざまな形態の実施例が可能であるが、好適実施例が図面に示されている。開示を完全なものとするために、かつ、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるために、これらの実施例は提供される。全体を通して類似の参照符号は類似の要素を表す。
マルチプレクサをプログラム可能な論理ブロック内で用いて、各種論理関数を実現できることは既知である。完全なフレキシビリティを与えるためには、以下に示す全ての可能な2入力論理関数を考慮することが必要である。
これらの関数のうちの10個(関数7〜16)は、2つの入力変数に依存する。しかし、これらの10個の関数のうちの5個は、その他の5個の関数の補関数に対応する。図2に示す関数および補関数を選択することによって、10個の2入力論理関数(関数7〜16)を実現するのに必要なマルチプレクサのサイズおよび数を最小化することができる。図2の表の上の(あるいは下の)5つの関数のみを実現する必要がある。なぜなら、それらの補関数はプログラム可能なインバータを用いて生成することができるからである。
図3は本発明の一実施例による論理モジュール100を示す。論理モジュール100は、第1〜4の入力端子10,12,14,16と、出力端子20と、入力端子(10,12,14,16)と少なくとも1つの出力端子(20)との間の制御論理とを具える。制御論理は、第1組の2入力論理関数の各々を生成するためにプログラム可能な複数のマルチプレクサ論理素子と、第1組から、第1組の2入力論理関数の補関数である第2組の2入力論理関数を生成するためにプログラム可能なインバータ(36)とを具える。
制御ロジックは、1つの2入力AND論理ゲート24と、第1〜4の2入力1出力マルチプレクサ26,28,30,32と、2入力XOR論理ゲート36と、4ビット・メモリ・ラッチ38とを具える。
4ビット・メモリ・ラッチ38は、第3の入力端子14に接続され、第3の入力端子14に供給されたデータ信号を格納する。
第1および第4の入力端子10,16は、2入力AND論理ゲート24の第1および第2の入力端子にそれぞれ接続されている。ANDゲート24は、第1端子10に供給されたデータ入力と、第4の入力端子に供給されたグローバル設定信号との論理積を実現する。
ANDゲート24は、第4の入力端子16に供給された設定信号に応じて、第1の入力端子10に供給された信号を選択的に通過あるいは遮断する。ANDゲート24は、第4の入力端子16に供給された設定信号の電位がハイ(1)レベルにあるとき第1の入力端子10に供給された信号を出力し、第4の入力端子16に供給された信号がロウ(0)レベルにあるとき、低電位(0)の信号を出力する。
第1のマルチプレクサ26は、2入力AND論理ゲート24の出力および2入力AND論理ゲート24の出力の補集合にそれぞれ接続された第1および第2の信号端子を有し、第1のマルチプレクサ26の第2の信号端子は、第2のマルチプレクサ28の第2の信号端子にも接続されている。第1のマルチプレクサ26の選択端子は、4ビット・メモリ・ラッチ38の第1ビットCM0に接続されている。第1のマルチプレクサ26は、第1のマルチプレクサ26の選択端子の電位がハイ(1)レベルにあるとき2入力AND論理ゲート24の出力の補集合を選択し、第1のマルチプレクサ26の選択端子の電位がロウレベル(0)にあるとき2入力AND論理ゲート24の出力を選択する。
第2のマルチプレクサ28は、グラウンド電位/信号に接続された第1の信号端子と、4ビット・メモリ・ラッチ38の第2ビットCM1に接続された選択端子とを有する。上述したように、第1のマルチプレクサ26の第2の信号端子は、第2のマルチプレクサ28の第2の信号端子に接続されている。第2のマルチプレクサ28は、第2のマルチプレクサ28の選択端子の電位がハイ(1)レベルにあるとき2入力AND論理ゲート24の出力の補集合を選択し、第2のマルチプレクサ28の選択端子の電位がロウレベル(0)にあるときグラウンド電位/信号を選択する。
第3のマルチプレクサ30は、第2の入力端子12および第2の入力端子12の補集合にそれぞれ接続された第1および第2の信号端子を有し、第3のマルチプレクサ30の選択端子は4ビット・メモリ・ラッチ38の第3のビットCM2に接続されている。第3のマルチプレクサ30は、第3のマルチプレクサ30の選択端子の電位がハイ(1)レベルにあるときに、第2の入力端子12の補集合を選択し、第3のマルチプレクサ30の選択端子の電位がロウレベル(0)にあるときに、第2の入力端子12を選択する。
第1および第2のマルチプレクサ26および28によって選択された信号は第4のマルチプレクサ32の第1および第2の信号端子にそれぞれ接続され、第3のマルチプレクサ30によって選択された信号は第4のマルチプレクサ32の選択端子に接続されている。第4のマルチプレクサ32は、第4のマルチプレクサ32の選択端子の電位(第3のマルチプレクサ30の出力信号)がハイ(1)レベルにあるとき、第2のマルチプレクサ28の出力信号を選択し、第4のマルチプレクサ32の選択端子の電位(第3のマルチプレクサ30の出力信号)がロウレベル(0)にあるとき、第1のマルチプレクサ26の出力信号を選択する。
2入力XOR論理ゲート36は、一方の入力端子を第4のマルチプレクサ32によって選択された信号に接続し、他方の入力端子を4ビット・メモリ・ラッチ38の第4のビットCM3に接続する。電位(4ビット・メモリ・ラッチ38の第4のビットCM3)がハイレベル(1)にあるとき、XOR論理ゲート36は第4のマルチプレクサ32によって選択された信号の補集合を出力することによってプログラム可能なインバータとして作用する。
代案として、プログラム可能なインバータは、例えば入力として関数およびその補関数を有し、選択信号によっていずれかの入力を選択するようにプログラムできるマルチプレクサのような、任意の種類の最適に構成されたコンポーネントとすることができる。
2入力XOR論理ゲート36の出力は、出力端子へ直接出力される。
論理モジュール100は、全16の可能な2入力論理関数を実行することができ、実行される特定の論理関数は、第3および第4の入力端子14,16に供給される選択信号あるいは設定信号によって選択される。第1〜4のマルチプレクサ26,28,30,32は第1組の2入力論理関数を生成するために構成され、特定の関数は、第4の入力端子16に供給される設定信号と、第3の入力端子14に供給される選択信号の最初の3ビットCM0、CM1、CM2(CM0、CM1およびCM2は4ビット・メモリ・ラッチ38に格納されている)の各値とに従って選択される。第2組の2入力論理関数は、対応する第1組の関数を反転することによって生成することができ、この補関数演算手順は第3の入力端子に供給される選択信号の第4のビットCM3(CM3は4ビット・メモリ・ラッチ38に格納されている)に従って選択される。
上記のように、選択信号の第4ビットCM3の電位がハイレベル(1)にあるとき、XOR論理ゲート36はプログラム可能なインバータとして作用し、第1〜4のマルチプレクサ26,28,30,32によって生成される関数の補関数を出力する。
例えば、論理モジュールの入力端子に供給される信号が
第1の入力端子10:a
第2の入力端子12:b
第3の入力端子14:CM0=0、CM1=1、CM2=0,CM3=0
第4の入力端子16:1
の場合、ANDゲート24は第1の入力端子10に供給される信号「a」を出力し、第1のマルチプレクサ26は2入力AND論理ゲート24の出力「a」を選択し、第2のマルチプレクサ28は2入力AND論理ゲートの出力「a’」を選択し、第3のマルチプレクサ30は第2の入力端子12に供給される信号「b」を選択する。このように、信号「a」および「a’」が第4のマルチプレクサ32の第1および第2の信号端子にそれぞれ接続され、信号「b」が第4のマルチプレクサ32の選択端子に接続される。それゆえ、第4のマルチプレクサ32は、出力として2入力論理関数
を生成する。第3の入力端子14に供給される選択信号の第4ビットCM3の電位がロウレベル(0)であるので、2入力XOR論理ゲート36は第4のマルチプレクサ32によって選択された信号を、出力端子20に単に直接通過させる。
第1の入力端子10:a
第2の入力端子12:b
第3の入力端子14:CM0=0、CM1=1、CM2=0,CM3=0
第4の入力端子16:1
の場合、ANDゲート24は第1の入力端子10に供給される信号「a」を出力し、第1のマルチプレクサ26は2入力AND論理ゲート24の出力「a」を選択し、第2のマルチプレクサ28は2入力AND論理ゲートの出力「a’」を選択し、第3のマルチプレクサ30は第2の入力端子12に供給される信号「b」を選択する。このように、信号「a」および「a’」が第4のマルチプレクサ32の第1および第2の信号端子にそれぞれ接続され、信号「b」が第4のマルチプレクサ32の選択端子に接続される。それゆえ、第4のマルチプレクサ32は、出力として2入力論理関数
一方、第3の入力端子14に供給される選択信号の第4ビットCM3の電位がハイレベル(1)である場合、XOR論理ゲート36はインバータとして作用し、第4のマルチプレクサ32によって選択された信号の補関数を出力端子20に出力する。
上記のように、論理モジュール100は16の可能な2入力論理関数のいずれかを実現することができ、実行される特定の論理関数は、特定の選択信号および設定信号を第3および第4の入力端子14,16に供給することによって選択される。図4には、本発明の一実施例による、16の可能な2入力論理関数の各々を生成するための論理モジュール100を構成するのに用いられる選択信号および設定信号を列挙しているテーブルが示されている。
ANDゲート24は、マルチプレクサ26〜32のみでは得られないいくつかの関数を実現可能にすることを理解されたい。
図3では、2入力AND論理ゲート24の出力信号の補集合および第2の入力端子12に供給された信号の補集合(第1、第2および第3のマルチプレクサ26,28,30の第2の端子に接続された信号)は、追加のインバータなしで生成される。これは、代表的な標準セル設計ライブラリからの2入力1出力マルチプレクサ50の変更図を示す図5に示されているように、信号の補集合はマルチプレクサ内で予め得ることができるためである。
2入力1出力マルチプレクサ50は、第1および第2のCMOS伝送ゲート52,54を具え、第1の伝送ゲート52のnMOSトランジスタのゲートが第2の伝送ゲート54のpMOSトランジスタのゲートに接続され、第1の伝送ゲート52のpMOSトランジスタのゲートが、第2の伝送ゲート54のnMOSトランジスタのゲートに接続されている。入力「a」は、第2の伝送ゲート54のソース接続に直接接続され、第1の伝送ゲート52のソース接続に第1のインバータ56を経て接続されている。選択信号「sel」は、第1の伝送ゲート52のpMOSゲートに直接接続され、第1の伝送ゲート52のnMOSゲートに第2のインバータ58を経て接続されている。第1および第2の伝送ゲート52,54のドレイン接続は一緒に接続され、第3のインバータ60を経て出力端に接続されている。
マルチプレクサ50は、マルチプレクサ50の選択端子に供給される選択信号「sel」に応じて入力信号「a」あるいはその補集合「a’」のいずれかを出力する。このように、論理モジュール100の第1および第3のマルチプレクサ26および30は、上記のようなマルチプレクサ50を使用して各々実現でき、それゆえ、信号およびその補集合は面積オーバヘッドなしで得ることができる。
面積オーバヘッドなしで補集合信号を生成する代替方法は、入力端子に先行する接続ブロック・マルチプレクサから補集合信号を得ることである。これらの接続ブロック・マルチプレクサは、信号およびその反転を生成することができる。
図6には、本発明の他の実施例による論理モジュール300が示される。図3と同一の参照符号および文字は同様の要素を表す。論理モジュール300の構造は、第5の入力端子18と、第2の出力端子22と第5の2入力1出力マルチプレクサ34とを更に具える点以外、図3の論理モジュール100と概ね同様である。
さらに、図6に示すように、第5のマルチプレクサ34は2入力AND論理ゲート24および第5の入力端子18の出力にそれぞれ接続されている第1および第2の信号端子を有し、第5のマルチプレクサ34の選択端子は第4のマルチプレクサ32によって選択される信号に接続されている。第5のマルチプレクサ34は、第5のマルチプレクサ34の選択端子の電位がハイ(1)レベルにあるとき第5の入力端子18を選択し、第5のマルチプレクサ34の選択端子の電位がロウレベル(0)にあるとき2入力AND論理ゲート24の出力を選択する。第5のマルチプレクサ34によって選択される信号は、第2の出力端子22に接続されている。
さらに、2入力XOR論理ゲート36は、一方の入力端子を第4のマルチプレクサ32によって選択される信号に接続し、他方の入力端子を第5の入力端子18に接続する。
第3の入力端子14に供給される選択信号の最初の3ビットCM0、CM1、CM2(CM0、CM1、CM2はメモリ・ラッチ38に格納されている)の値をCM0=1、CM1=1、CM2=0とすることによって、1ビットの全加算を論理モジュール300によって実行できる。
第1の出力端子20は加算の「和」を出力するように構成され、第2の出力端子22は加算の「桁上げ」を出力するように構成される。
第5の入力端子18への入力信号は第3のブール入力として作用することができ、1ビットの全加算のための「桁上げ入力」信号を供給するように構成される。論理モジュール300は、1ビットの全加算の「桁上げ出力」信号を出力する第2の出力端子22を第2の論理モジュール300の第5の入力端子18に接続させ、「桁上げ入力」信号を次の論理モジュール300に供給するように構成することができる。従って、論理モジュール300は、データパス関数のビットスライスを実現することができる。
図7に、本発明のさらに他の実施例に従う論理モジュール400が示される。図3及び6と同一の参照符号および文字は同様の要素を表す。論理モジュール400の構造は、第6の入力端子40および第6の2入力1出力マルチプレクサ42を更に具える点以外は、図6の論理モジュール300のそれと概ね同様である。
さらに、図7に示すように、第6のマルチプレクサ42は、第1および第2の信号端子を第5の入力端子18およびメモリ・ラッチ38の第4ビットCM3にそれぞれ接続し、第6のマルチプレクサ42の選択端子を第6の入力端子40に接続している。それゆえ、第6のマルチプレクサ42は、第6のマルチプレクサ42の選択端子の電位がハイ(1)レベルにあるときメモリ・ラッチ38の第4のビットCM3を選択し、第6のマルチプレクサ42の選択端子の電位がロウレベル(0)にあるとき第5の入力端子18を選択する。
さらに、2入力XOR論理ゲート36は、一方の入力端子を第4のマルチプレクサ32によって選択される信号に接続し、他方の入力端子を第6のマルチプレクサ42によって選択される信号に接続している。
論理モジュール400は、上述した論理モジュール100および300の機能を結合する。それゆえ、論理モジュール400は、データパスおよびランダムロジックを実現できるマルチプレクサ・ベースの論理モジュールまたは論理ブロック・スライスである。従って、論理モジュール400は、2つの主要な機能モード、
a)データパス出力がマルチビット結果の生成によって生成されるデータパスモードと
b)単一ビット出力が生成されるランダム論理モードと
を有する。
a)データパス出力がマルチビット結果の生成によって生成されるデータパスモードと
b)単一ビット出力が生成されるランダム論理モードと
を有する。
第6のマルチプレクサ42は、第6の入力端子40に供給される選択信号に応じて2つの機能モードを選択する選択装置として働く。これらのモードの一つのみが一度に可能である。
第6の入力端子40の電位がハイ(1)レベルにあるとき、ランダムロジック・モードが選択され、論理モジュール400は上記のような2入力論理関数を実行し、実行する特定の論理関数は第3の入力端子14に供給される選択信号によって選択される。
第6の入力端子40の電位がロウ(0)レベルにあるとき、データパスモードが選択される。第3の入力端子14に供給される選択信号の最初の4ビットCM0、CM1、CM2、CM3(CM0、CM1、CM2、CM3はメモリ・ラッチ38に格納されている)の値を、CM0=0、CM1=1、CM2=0、CM3=0とすることによって、上述したように1ビットの全加算を実行することができる。
相互接続フレキシビリティが制限できるので、SRAMメモリ・セルを構成目的および選択信号を供給するために用いて、再プログラムも可能なコンパクトな論理ブロックを実現することができる。
本発明の論理モジュールは、システム・オン・チップにおいて埋め込み再構成可能性を提供する特定の用途を見出だすことができる。
上述の実施例は本発明を制限するためではなく、当業者は請求項の範囲内において、多くの代替実施例を設計することが可能である点に留意されたい。
例えば、複数のマルチプレクサ論理素子およびインバータは、2つ以上の入力変数を有する論理関数を生成するように構成することができる。マルチプレクサ論理素子は、入力論理関数(2以上の入力変数を有する)の第1組の各々を生成するように構成することができ、インバータは、第1組から論理関数の第1組の補関数である論理関数の第2組(2以上の入力変数を有する)を生成するように構成することができる。
Claims (13)
- 複数の入力端子と、
少なくとも1つの出力端子と、
前記入力端子と前記少なくとも1つの出力端子との間の制御論理と、
を具える論理モジュールであって、
前記制御論理は、第1組の少なくとも2入力の論理関数の各々を生成するためにプログラム可能な複数のマルチプレクサ論理素子と、前記第1組から、前記第1組の少なくとも2入力の論理関数の補関数である、第2組の少なくとも2入力の論理関数を生成するためにプログラム可能なインバータと、を具える
ことを特徴とする論理モジュール。 - 前記第1組および前記第2組の少なくとも2入力の論理関数は、全ての可能な2入力論理関数を具える請求項1に記載の論理モジュール。
- 前記複数のマルチプレクサ論理素子は、複数の2入力1出力マルチプレクサを具える請求項1または2に記載の論理モジュール。
- 前記プログラム可能なインバータはXOR論理ゲートである請求項2または3に記載の論理モジュール。
- 前記プログラム可能なインバータはマルチプレクサであり、該マルチプレクサは、その入力信号が関数および該関数の補関数に接続され、前記入力信号の一つが選択信号に応じて出力するように構成されている請求項1〜3の何れかに記載の論理モジュール。
- 前記制御論理は1ビットの全加算を実行するように構成されている請求項1〜5の何れかに記載の論理モジュール。
- 前記論理モジュールは再プログラム可能である請求項1〜6の何れかに記載の論理モジュール。
- 請求項1に記載の論理モジュールにおいて、
前記複数の入力端子は、第1オペランド端子と、第2オペランド端子と、第1設定端子と、第2設定端子とを具え、
前記制御論理は、第1〜4の2入力1出力マルチプレクサと2入力AND論理ゲートとを具え、
前記インバータは、2入力XOR論理ゲートを具え、
前記論理モジュールはメモリ・ラッチを更に具える、
ことを特徴とする論理モジュール。 - 請求項8に記載の論理モジュールにおいて、
前記メモリ・ラッチは、前記第1設定端子に接続され、
前記2入力AND論理ゲートは、一方の入力を前記第1オペランド端子に接続し、他方の入力を前記第2設定端子に接続し、
前記第1の2入力1出力マルチプレクサは第1および第2の信号端子を前記2入力AND論理ゲートの前記出力および前記2入力AND論理ゲートの前記出力の補集合にそれぞれ接続し、選択端子を前記メモリ・ラッチの第1ビットに接続し、前記第2の信号端子を前記第2の2入力1出力マルチプレクサの第2の信号端子に接続し、
前記第2の2入力1出力マルチプレクサは、その第1の信号端子をグラウンド信号に接続し、その選択端子を前記メモリ・ラッチの第2ビットに接続し、
前記第3の2入力1出力マルチプレクサは、2つの信号端子を前記第2オペランド端子および前記第2オペランド端子の補集合にそれぞれ接続し、その選択端子を前記メモリ・ラッチの第3ビットに接続し、
前記第4の2入力1出力マルチプレクサは、2つの信号端子を前記第1および第2の2入力1出力マルチプレクサによって選択される信号にそれぞれ接続し、その選択端子を前記第3の2入力1出力マルチプレクサによって選択される信号に接続し、
前記2入力XOR論理ゲートは、一方の入力を前記第4の2入力1出力マルチプレクサによって選択される信号に接続し、他方の入力を前記メモリ・ラッチの第4ビットに接続し、
前記出力端子は、前記XOR論理ゲートの出力信号を受信する、
ことを特徴とする論理モジュール。 - 桁上げ入力端子と、
第5の2入力1出力マルチプレクサと、
第2の出力端子と、
を更に具える請求項8に記載の論理モジュールであって、
前記2入力XOR論理ゲートは、一方の入力を前記第4の2入力1出力マルチプレクサによって選択される信号に接続し、他方の入力を前記桁上げ入力端子に接続し、
前記第5の2入力1出力マルチプレクサは、2つの信号端子を前記2入力AND論理ゲートの出力および前記桁上げ入力端子にそれぞれ接続し、その選択端子を前記第4のマルチプレクサによって選択される信号に接続し、
前記第2の出力端子は、前記第5の2入力1出力マルチプレクサによって選択される信号を受信する、
ことを特徴とする論理モジュール。 - 第3の設定端子と第6の2入力1出力マルチプレクサとを更に具える請求項10に記載の論理モジュールであって、
前記第6の2入力1出力マルチプレクサは、2つの信号端子を前記桁上げ入力端子および前記メモリ・ラッチの第4ビットにそれぞれ接続し、その選択端子を前記第3の設定端子に接続し、
前記2入力XOR論理ゲートは、一方の入力を前記第4の2入力1出力マルチプレクサに接続し、他方の入力を前記第6の2入力1出力マルチプレクサによって選択される信号に接続する、
ことを特徴とする論理モジュール。 - 請求項1〜11の何れかに記載の少なくとも1つの論理モジュールを具える半導体集積回路。
- 少なくとも2入力の論理関数を、複数のマルチプレクサ論理素子およびインバータを具える制御論理から生成する方法であって、
第1組の少なくとも2入力の論理関数の各々を生成するために、前記複数のマルチプレクサ論理素子をプログラミングするステップと、
前記第1組から、前記第1組の少なくとも2入力の論理関数の補関数である第2組の少なくとも2入力の論理関数を生成するために、インバータをプログラミングするステップと、
を具えることを特徴とする方法。
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