JP3204311B2 - プログラマブル機能デバイス - Google Patents

プログラマブル機能デバイス

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JP3204311B2 JP28806498A JP28806498A JP3204311B2 JP 3204311 B2 JP3204311 B2 JP 3204311B2 JP 28806498 A JP28806498 A JP 28806498A JP 28806498 A JP28806498 A JP 28806498A JP 3204311 B2 JP3204311 B2 JP 3204311B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンフィギュレー
ションデータに応じて回路の機能や回路間接続を多様に
設定できるプログラマブル機能デバイスに関し、特に、
プログラマブル機能デバイスにコンフィギュレーション
データを設定する回路に関する。
【0002】
【従来の技術】プログラマブル機能デバイスとして、PL
D(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programma
ble Gate Array))等が良く知られている。この種のプロ
グラマブル機能デバイスは、ロードするコンフィギュレ
ーションデータに応じて集積回路の機能を多様に設定で
き、機能が固定したASIC(Application Specific Integr
ated Circuit)の代替として広範な需要を有している。
この種のプログラマブル機能デバイスはまた、与えられ
た問題に応じて最適なハードウエアアーキテクチャを提
供できる再構成可能プロセッサとしても期待されてい
る。
【0003】コンフィギュレーション回路は、このよう
なプログラマブル機能デバイスにコンフィギュレーショ
ンデータをロードし特定の機能を実現する(この手続き
を以下、プログラマブル機能デバイスをコンフィギュレ
ーションする、と言う)ための装置である。コンフィギ
ュレーション回路として、従来、図12に示すような回
路が知られている(例えば、米国特許第5430687号、米
国特許第5770951号)。
【0004】図12において、コンフィギュレーション
回路100は、M行N列の2次元行列状に配列された複
数のコンフィギュレーションメモリ5と、上記の2次元
配列の各行内のコンフィギュレーションメモリ5のゲー
ト入力端子Gに共通に接続されたM本のゲート線60
と、上記の2次元配列の各列内のコンフィギュレーショ
ンメモリ5のデータ入力端子Dに共通に接続されたN本
のデータ線50とを含んでいる。M本の各ゲート線60
には、M個の2入力AND回路18の出力が接続されて
いる。ゲートシフトレジスタ30はM個のデータ出力端
子を有し、これらのデータ出力端子の各々がAND回路
18の第1の入力端子の各々に接続されている。コンフ
ィギュレーション回路100はまた、K個のデータシフ
トレジスタ10−1、10−2、・・・、10−Kを有
する。これらのデータシフトレジスタ10−1、10−
2、・・・、10−Kはそれぞれ、Kビットからなるワ
ード単位で入力されるコンフィギュレーションデータの
各々のビットB1、B2、・・・、BKを入力とし、複
数のデータ線50の各々に接続されたs個のデータ出力
端子を有する。コンフィギュレーション回路100は更
に、上記の回路を制御するコンフィギュレーション制御
回路70を有する。但し、図12では、N=10、K=
2,s=5の例を示す。
【0005】コンフィギュレーション制御回路70は、
データシフトレジスタ10−1、10−2のクロック信
号DC、ゲートシフトレジスタ30のクロック信号GD
及びセット/リセット信号GR、AND回路18の第2
の入力端子に接続されコンフィギュレーションメモリ5
へのデータ書き込みタイミングを制御するゲーティング
端子GT、コンフィギュレーションの終了信号を受け取
る端子ED、クロック信号入力端子CLK等、制御に必
要な各種入出力端子を有する。
【0006】データシフトレジスタ10−1、10−2
は、クロック入力端子Cとデータ入力端子Dとデータ出
力端子Qを有するs個、すなわち5個のD−フリップフ
ロップ1から成る。各データシフトレジスタ10−1、
10−2は、シリアル入力パラレル出力のシフトレジス
タであり、第1番目のD−フリップフロップ1のデータ
入力端子Dをデータシフトレジスタのデータ入力とし、
第i番目のD−フリップフロップ1のデータ出力端子Q
を第i+1番目のD−フリップフロップ1のデータ入力
端子Dに接続し(i=1、2、・・・、s−1)、s個
のD−フリップフロップ1の全データ出力をデータシフ
トレジスタのデータ出力とする。
【0007】ゲートシフトレジスタ30は、クロック入
力端子Cとロウレベルに固定されたデータ入力端子Dと
セット入力端子Sとデータ出力端子Qを有する1個のD
−フリップフロップ3−1と、クロック入力端子Cとデ
ータ入力端子Dとリセット入力端子Rとデータ出力端子
Qを有するM−1個のD−フリップフロップ3−2から
成る。ゲートシフトレジスタ30は、D−フリップフロ
ップ3−1のデータ出力端子Qを第1番目のD−フリッ
プフロップ3−2のデータ入力端子Dに接続し、第i番
目のD−フリップフロップ3−2のデータ出力端子Qを
第i+1番目のD−フリップフロップ3−2のデータ入
力端子Dに接続し(i=1、2、・・・、M−1)、D
−フリップフロップ3−1及び全D−フリップフロップ
3−2の全データ出力をゲートシフトレジスタのデータ
出力とする。ゲートシフトレジスタ30の第M番目のデ
ータ出力(すなわち、第M−1番目のD−フリップフロ
ップ3−2のデータ出力)は、コンフィギュレーション
の終了信号として、コンフィギュレーション制御回路7
0の端子EDに接続されている。
【0008】ところで、図12のコンフィギュレーショ
ン回路100はコンフィギュレーションメモリ5を初期
化するための機構を有していない。この問題を解決する
方法の一つとして、電源投入時に自動的に初期化される
特殊なコンフィギュレーションメモリを用いることが考
えられる。しかし、そのようなメモリを作るためには異
なるスレッショルド電圧を持つトランジスタを使用する
必要があるため(例えば、米国特許第4821233号)、製造
が困難になるという問題がある。このほかのメモリ初期
化の方法として、リセット回路を内蔵するメモリセルを
用いる方法もある。この場合、メモリセルが大きくな
り、またメモリリセット用のグローバル配線も必要にな
るため、回路の集積度が落ちるという問題がある。
【0009】図13にコンフィギュレーションメモリ5
の従来例を示す(米国特許第4821233号)。コンフィギュ
レーションメモリ5は、第1及び第2のインバータ7−
1及び7−2と、データ入力スイッチを構成するN型M
OSトランジスタ12−0とから成る。第1のインバー
タ7−1の出力は第2のインバータ7−2の入力に接続
されるとともに、コンフィギュレーションメモリ5の反
転出力端子QBに接続される。なお、図12では簡単化
のためコンフィギュレーションメモリの反転出力端子Q
Bは示していない。第2のインバータ7−2の出力は第
1のインバータ7−1の入力に接続されるとともに、コ
ンフィギュレーションメモリ5の出力端子Qに接続され
る。この互いに接続された2つのインバータ7−1、7
−2はデータ保持回路19を構成する。
【0010】第1のインバータ7−1の入力には、N型
MOSトランジス12−0のソース/ドレイン端子の一
方が接続され、ソース/ドレイン端子の他方はコンフィ
ギュレーションメモリ5のデータ入力端子Dに接続され
る。また、N型MOSトランジス12−0のゲート端子
はコンフィギュレーションメモリ5のゲート入力端子G
に接続される。コンフィギュレーションメモリ5は、ゲ
ート入力端子Gがハイ(論理値1)のとき、データ入力
端子Dの信号がデータ保持回路19に書き込まれる。ゲ
ート入力端子Gをロウ(論理値0)にすると、データ入
力端子Dとデータ保持回路19は遮断されて、その時点
で書き込まれているデータがデータ保持回路19に保持
され続ける(これをデータをラッチするという)。
【0011】従来のコンフィギュレーションメモリ(図
13)では、データ書き込み時にデータ信号とインバー
タ7−2の出力信号が衝突する可能性がある。このた
め、消費電流が大きくなったり、データ書き込み速度が
遅くなるという問題がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記の説明で明らかな
ように、従来のコンフィギュレーション回路には以下の
ような問題点がある。
【0013】第1の問題点は、コンフィギュレーション
メモリの初期化が困難であることである。その理由は、
コンフィギュレーション回路にコンフィギュレーション
メモリを初期化する機構が無いためである。
【0014】第2の問題点は、コンフィギュレーション
メモリへのデータ書き込み時に消費電流が大きく、また
書き込み速度が遅いことである。その理由は、コンフィ
ギュレーションメモリへのデータ書き込み時に、データ
信号とコンフィギュレーションメモリの出力信号との間
に衝突が生じるからである。
【0015】それゆえ、本発明の課題は、コンフィギュ
レーションメモリの簡便な初期化手段を持つコンフィギ
ュレーション回路を含むプログラマブル機能デバイスを
提供することにある。
【0016】本発明の他の課題は、データ書き込み時に
消費電流が少なく高速かつ確実に書き込みが可能なコン
フィギュレーションメモリを含むプログラマブル機能デ
バイスを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明では、コンフィギ
ュレーションメモリにデータを書き込む機構を利用して
初期値データを書き込むことでコンフィギュレーション
メモリの初期化を行えるようにした。また、コンフィギ
ュレーションメモリへのデータ書き込み時に、書き込み
データ信号とコンフィギュレーションメモリの出力信号
との間で衝突が起こらないように、両信号間を遮断する
トランジスタを挿入した。
【0018】本発明によれば、行・列に配置されたメモ
リセルアレイの記憶データに応じて複数の論理機能のう
ち一つが選択されるプログラマブル機能デバイスにおい
て、前記メモリセルアレイにデータを書き込む装置が、
一つのデータ入力端子と複数のデータ出力端子とクロッ
ク入力端子を有し、前記クロック入力端子に入力される
クロック信号に同期して前記データ入力端子からシリア
ルにデータを読み込み、内部保持データをシフトする一
つ以上のデータシフトレジスタと、前記複数のデータ出
力端子の各々に第1の入力端子を接続し、第2の入力端
子にデータ初期化信号が与えられ、出力端子が前記メモ
リセルアレイの各列のメモリセルのデータ入力端子に共
通に接続されるデータ初期化回路と、前記メモリセルア
レイのうち1つ以上の行を選択し、前記選択された行の
メモリセルに前記データ初期化回路の出力信号を書き込
むアドレッシング手段とからなり、前記データ初期化回
路は,前記データ初期化信号をアクティブにすると前記
メモリセルアレイに書き込む初期値を出力し、前記デー
タ初期化信号をインアクティブにすると前記データ初期
化回路の前記第1の入力端子に与えられる信号に応じた
信号を出力することを特徴とするプログラマブル機能デ
バイスが提供される。
【0019】本発明によればまた、行・列に配置された
メモリセルアレイの記憶データに応じて複数の論理機能
のうち一つが選択されるプログラマブル機能デバイスに
おいて、前記メモリセルアレイにデータを書き込む装置
が、一つのデータ入力端子と複数のデータ出力端子とク
ロック入力端子とクロックイネーブル端子を有し、前記
クロックイネーブル端子の入力がアクティブレベルであ
るとき前記クロック入力端子のクロック入力信号に同期
して前記データ入力端子からシリアルにデータを読み込
み、内部保持データをシフトする一つ以上のデータシフ
トレジスタと、前記複数のデータ出力端子の各々に第1
の入力端子を接続し、第2の入力端子にデータ初期化信
号が与えられ、出力端子がメモリセルアレイの各列のメ
モリセルのデータ入力端子に接続されているデータ初期
化回路と、前記メモリセルアレイのうち1つ以上の行を
選択し、前記選択された行のメモリセルに前記データ初
期化回路の出力信号を書き込むアドレッシング手段とか
らなり、前記データ初期化回路は,前記データ初期化信
号をアクティブにすると前記メモリセルアレイに書き込
む初期値を出力し、前記データ初期化信号をインアクテ
ィブにすると前記データ初期化回路の前記第1の入力端
子に与えられる信号に応じた信号を出力することを特徴
とするプログラマブル機能デバイスが提供される。
【0020】本発明によれば更に、前記メモリセルアレ
イを構成する少なくとも一つのメモリセルが、第1のイ
ンバータの出力は第2のインバータの入力に接続され、
前記第2のインバータの出力はP型MOSトランジスタ
のソース/ドレイン端子の一方に接続され、前記P型M
OSトランジスタのソース/ドレイン端子の他方及びN
型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子の一方は
ともに前記第1のインバータの入力に接続され、前記N
型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子の他方は
書き込みデータ入力端子に接続され、前記N型MOSト
ランジスタ及び前記P型MOSトランジスタのゲート端
子はともにゲート入力端子に接続され、前記第1のイン
バータの出力と前記第2のインバータの出力のうち少な
くとも一つを出力するメモリセルであることを特徴とす
るプログラマブル機能デバイスが提供される。
【0021】本発明によれば更に、前記メモリセルアレ
イを構成する少なくとも一つのメモリセルが、第1のイ
ンバータの出力は第2のインバータの入力に接続され、
前記第2のインバータの出力はN型MOSトランジスタ
のソース/ドレイン端子の一方に接続され、前記N型M
OSトランジスタのソース/ドレイン端子の他方及びP
型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子の一方は
ともに前記第1のインバータの入力に接続され、前記P
型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子の他方は
書き込みデータ入力端子に接続され、前記N型MOSト
ランジスタ及び前記P型MOSトランジスタのゲート端
子はともにゲート入力端子に接続され、前記第1のイン
バータの出力と前記第2のインバータの出力のうち少な
くとも一つを出力するメモリセルであることを特徴とす
るプログラマブル機能デバイスが提供される。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
について説明する。図1は、本発明によるコンフィギュ
レーション回路の第1の実施の形態の構成図である。本
形態におけるコンフィギュレーション回路100Aは、
2つのデータシフトレジスタ10−1A、10−2A、
複数のデータ初期化回路20A、ゲートシフトレジスタ
30A、複数のゲート制御回路40A、コンフィギュレ
ーション制御回路70A、2次元アレイ状に配列された
複数のコンフィギュレーションメモリ5Aから成る。
【0023】データシフトレジスタ10−1A、10−
2Aの各々はS個のD−フリップフロップ1Aから成
る。各データシフトレジスタは、第1のD−フリップフ
ロップ1Aのデータ入力端子をデータシフトレジスタの
データ入力端子とし、第i番目のD−フリップフロップ
1Aのデータ出力端子Qを第i+1番目のD−フリップ
フロップ1Aのデータ入力端子Dに接続し(i=1,
2,...S−1)、全D−フリップフロップ1Aのデー
タ出力端子Qをデータシフトレジスタのデータ出力端子
DFF1〜DFFSとする。なお、図1はS=5の例を
示している。
【0024】各D−フリップフロップ1Aは更に、クロ
ック信号CLKが供給されるクロック入力端子Cと、コ
ンフィギュレーション制御回路70Aのデータクロック
イネーブル端子DEに接続されるクロックイネーブル端
子Eを有する。データシフトレジスタの複数のデータ出
力端子はそれぞれ、対応するデータ初期化回路20Aの
入力端子Dに接続され、すべてのデータ初期化回路20
Aの入力端子Iはコンフィギュレーション制御回路70
Aのデータ初期化端子DIに接続される。複数のデータ
初期化回路20Aの出力端子Oはそれぞれ、データ線5
0を通じてコンフィギュレーションメモリ5Aのデータ
入力端子Dに接続される。
【0025】ゲートシフトレジスタ30Aは、1個のD
−フリップフロップ3−1A及びM−1個のD−フリッ
プフロップ3−2Aから成る。D−フリップフロップ3
−1Aのデータ入力端子Dはロウに固定され、データ出
力端子Qは第1番目のD−フリップフロップ3−2Aの
データ入力端子に接続される。第i番目のD−フリップ
フロップ3−2Aのデータ出力端子Qは第i+1番目の
D−フリップフロップ3−2Aのデータ入力端子に接続
される(i=1,2,...,M−1)。また、全D−フ
リップフロップ3−1A、3−2Aのデータ出力端子Q
はそれぞれ、ゲートシフトレジスタ30Aの出力端子G
FF1〜GFFMに接続される。
【0026】各D−フリップフロップ3−1A、3−2
Aは、クロック信号CLKが供給されるクロック入力端
子Cと、コンフィギュレーション制御回路70Aのゲー
トクロックイネーブル端子GEに接続されるクロックイ
ネーブル端子Eと、コンフィギュレーション制御回路7
0Aのゲートレジスタ初期化端子GRに接続される初期
化端子S(D−フリップフロップ3−1Aの場合)、R
(D−フリップフロップ3−2Aの場合)とを有する。
【0027】ゲートレジスタ初期化端子GRがアサート
されると、ゲートシフトレジスタ30AのD−フリップ
フロップ3−1Aはハイに初期化され、残りのD−フリ
ップフロップ3−2Aはロウに初期化される。ゲートシ
フトレジスタ30Aのデータ出力端子GFF1〜GFF
Mはそれぞれ、対応するゲート制御回路40Aの入力端
子Dに各々接続される。すべてのゲート制御回路40A
の入力端子Iはコンフィギュレーション制御回路70A
のゲート初期化端子GIに接続され、すべてのゲート制
御回路40Aの入力端子Tはコンフィギュレーション制
御回路70Aのゲーティング端子GTに接続される。ゲ
ートシフトレジスタ30Aの第M番目の出力端子GFF
Mは、コンフィギュレーション終了信号としてコンフィ
ギュレーション制御回路70Aの端子EDに入力され
る。コンフィギュレーション制御回路70Aは、外部に
コンフィギュレーション終了を知らせる出力端子END
を有する。ゲート制御回路40Aの出力端子Oはそれぞ
れ、ゲート線60を通じて行毎にコンフィギュレーショ
ンメモリ5Aのゲート入力端子Gに接続される。
【0028】コンフィギュレーション制御回路70A
は、コンフィギュレーションデータの読み出しを制御す
る信号を出力する端子RENを有する。端子RENがハ
イの間、外部回路はコンフィギュレーションデータを順
次出力し続け、端子RENがロウのとき外部回路は新た
なコンフィギュレーションデータの出力を止める。この
ほか、コンフィギュレーション制御回路70Aは、クロ
ック信号入力端子C及び、コンフィギュレーションメモ
リの初期化やコンフィギュレーション開始を制御する入
力端子CNFGを有する。
【0029】図2に、データ初期化回路20Aの一例を
示す。この例では、端子Dへの入力と端子Iへの入力の
NANDを出力するNAND回路20−1の出力を、駆
動力の大きいインバータ20−2の入力に接続し、イン
バータ20−2の出力をデータ初期化回路20Aの出力
Oとする。端子Iの入力がアサートされたとき(ロウに
なったとき)、出力Oは端子Dへの入力に関わらずロウ
になる。このときのロウ出力がコンフィギュレーション
メモリ5Aの初期値となる。端子Iの入力がハイのと
き、コンフィギュレーションデータである端子Dの入力
がそのまま出力Oになる。
【0030】図3に、ゲート制御回路40Aの一例を示
す。ゲート制御回路40Aは、端子Tの入力と端子Dの
入力のANDの結果と端子Iの入力とのNORを出力す
る回路40−1を有する。回路40−1の出力を、駆動
力の大きいインバータ40−2の入力に接続し、インバ
ータ40−2の出力をゲート制御回路40Aの出力Oと
している。端子Iの入力がアサートされたとき(ハイに
なったとき)、出力Oは他の入力に関わらずハイにな
る。この場合、出力Oはコンフィギュレーションメモリ
5Aのゲート入力端子Gに接続されているので、コンフ
ィギュレーションメモリ5Aに初期データが書き込まれ
る。端子Iの入力がロウのときは、端子Tの入力と端子
Dの入力がともにハイになったときのみ出力Oはハイに
なり、コンフィギュレーションメモリ5Aは書き込み状
態になる。
【0031】図4は、本発明のコンフィギュレーション
回路100Aの動作を示すタイミングチャートである。
まず、端子CNFGをロウにした状態で電源を投入する
(図4の時刻t0)。時刻t1までの間(図4の斜線
部)に電源電圧、クロック信号が回路全体に行き渡り、
信号レベルも十分立ちあがって論理回路が機能するよう
になる。端子CNFGがロウのとき、コンフィギュレー
ション制御回路70Aは初期化され、データ初期化端子
DIはロウ、データクロックイネーブル端子DEはハ
イ、ゲート初期化端子GIはハイ、ゲーティング端子G
Tはロウ、ゲートクロックイネーブル端子GEはロウ、
ゲートレジスタ初期化端子GRはハイ、端子REN及び
端子ENDはロウになる。このとき、全データ初期化回
路20Aの出力、すなわちデータ線50はロウに、全ゲ
ート制御回路40Aの出力、すなわちゲート線60はハ
イになるため、全コンフィギュレーションメモリ5Aに
は、初期値ロウが書き込まれる。また、ゲートシフトレ
ジスタ30Aは初期化され、第1のデータ出力GFF1
がハイ、その他のデータ出力GFF2、GFF3、・・
・、GFFMがロウに初期化される。なお、図4では簡
単のため、コンフィギュレーションメモリアレイが3行
からなる場合(M=3)、すなわちゲートシフトレジス
タの出力数も3の場合を示している。
【0032】以上のコンフィギュレーション回路100
Aの初期化が済み、状態が安定したのちに、端子CNF
Gをハイにする(図4の時刻t2)。これによってゲー
ト初期化端子GIはロウになり、したがって全ゲート制
御回路40Aの出力及び全ゲート線60もロウになっ
て、全コンフィギュレーションメモリ5Aは初期値ロウ
をラッチする。また、ゲートレジスタ初期化端子GRも
ロウになって、ゲートシフトレジスタ30Aの初期化信
号はインアクティブになる。しかし、ゲートクロックイ
ネーブル端子GEがロウ、すなわちインアクティブのま
まであるため、クロック信号CLKに関わらずこの初期
状態は保持される。
【0033】なお、十分なデータホールドタイムをとっ
てコンフィギュレーションメモリへの初期値のラッチが
確実に行われるようにするために、データ初期化端子D
Iはゲート線60がインアクティブになる時刻t2の1
クロック後の時刻t3でインアクティブ(ハイ)にな
る。その1クロック後の時刻t4で端子RENがハイに
なり、次のクロック以降毎クロックごとに外部からコン
フィギュレーションデータB1,B2が供給され、デー
タシフトレジスタ10−1A、10−2Aに読み込まれ
る。図4のa5〜a1,b5〜b1,c5〜c1はコン
フィギュレーションデータをあらわし、簡単のためB1
のみを記す。
【0034】端子RENはデータシフトレジスタのビッ
ト数S(図1、図4ではS=5の例を示す。)の分だけ
コンフィギュレーションデータを読み込んだのち2クロ
ック間コンフィギュレーションデータの供給を止めるよ
うに制御される(図4のt9からt11の間ロウにな
る)。
【0035】同様に、データクロックイネーブル端子D
Eがt10〜t12の間インアクティブ(ロウ)になる
ことで、データシフトレジスタがコンフィギュレーショ
ンデータで満たされたのち2クロック間その状態が保持
されるようになる。データシフトレジスタがちょうどコ
ンフィギュレーションデータで満たされたのちの1クロ
ック間(t11〜t12間)、ゲーティング端子GTが
ハイになる。このときゲートシフトレジスタ30Aの出
力のうち第1の出力GFF1のみがハイであるため、そ
れにつながっているゲート制御回路40Aの出力のみが
ハイに、したがってゲート線G1のみがハイになる。そ
の結果、ゲート線60(G1)に接続されている一行分
のコンフィギュレーションメモリ5Aに、データシフト
レジスタに保存されているコンフィギュレーションデー
タが書き込まれる。十分なデータホールドタイムを確保
してコンフィギュレーションデータを確実にコンフィギ
ュレーションメモリ5Aにラッチするため、ゲート線6
0(G1)がロウになったのち1クロック間はデータシ
フトレジスタのデータを変化させない。
【0036】前述のようにデータシフトレジスタをコン
フィギュレーションデータで満たした後2クロックの間
外部からのコンフィギュレーションデータの読み込みを
止め、かつ、データシフトレジスタのクロック入力をデ
ィスイネーブル信号にするのは、以上のコンフィギュレ
ーションメモリ5Aへのコンフィギュレーションデータ
書き込み及びホールドタイム確保のためである。
【0037】このようにして、コンフィギュレーション
メモリ1行分へのコンフィギュレーションデータ書き込
みが完了したのちの1クロックの間(時刻t12〜t1
3)、ゲートレジスタクロックイネーブル端子GEがハ
イになりゲートシフトレジスタのクロック入力がイネー
ブルになる。これによって、ゲートシフトレジスタの第
1番目のD−フリップフロップに保存されていた信号ハ
イが第2番目のD−フリップフロップに転送され、第2
番目の出力GFF2のみがハイになりそれ以外の出力は
ロウになる。これと同時に、データシフトレジスタへの
新たなコンフィギュレーションデータの読み込みが始ま
る。
【0038】以降、上記と同様な動作によって、第2行
目のコンフィギュレーションメモリ5Aへのコンフィギ
ュレーションデータの書き込みが行われる。このような
動作をくり返し、全行のコンフィギュレーションメモリ
5Aへのデータ書き込みが終了すると(時刻t27)、
端子ENDがハイになりコンフィギュレーション終了を
外部に知らせる。次に、端子CNFGをロウにすると
(時刻t29)、再びコンフィギュレーション回路10
0Aの初期化から始まってコンフィギュレーションメモ
リ5Aへのコンフィギュレーションデータ書き込みが行
なわれる。
【0039】本発明のコンフィギュレーション回路は、
コンフィギュレーションメモリにコンフィギュレーショ
ンデータを書き込む装置を利用して初期値データを全コ
ンフィギュレーションメモリにいっせいに書き込むこと
でメモリ初期化を行うものである。このため、各々のコ
ンフィギュレーションメモリセルには初期化用回路や端
子は必要なく、初期化用の専用グローバル配線網も必要
ないため、初期化装置をそなえたことによる設置面積の
増大は非常に少なくて済む。更に、電源投入時に自動的
に初期化される、製造が困難なメモリセルを使う必要が
なく、通常のメモリセルでも電源投入時に初期化でき
る。
【0040】次に、図5を参照して、本発明のコンフィ
ギュレーション回路の第2の実施の形態について説明す
る。コンフィギュレーション回路100Bは、データシ
フトレジスタ10−1B、10−2B、複数のデータ初
期化回路20B、ゲートシフトレジスタ30B、複数の
ゲート制御回路40B、コンフィギュレーション制御回
路70B、2次元アレイ状に配列されたコンフィギュレ
ーションメモリ5Bから成る。この第2の実施の形態
は、データシフトレジスタ10−1B、10−2Bにお
けるD−フリップフロップ1Bの反転データ出力端子Q
Bをデータ初期化回路20Bの端子Dに接続し、ゲート
シフトレジスタ30BにおけるD−フリップフロップの
反転データ出力端子QBをゲート制御回路40Bの端子
Dに接続している点において第1の実施の形態と異な
る。その他の相違点は、説明が進むに連れて明らかにな
る。
【0041】データシフトレジスタ10−1B、10−
2Bの各々はS個のD−フリップフロップ1Bから成
る。各データシフトレジスタ10−1B、10−2Bに
おいては、第1番目のD−フリップフロップのデータ入
力端子をデータシフトレジスタのデータ入力端子とし、
第i番目のD−フリップフロップ1Bのデータ出力端子
Qを第i+1番目のD−フリップフロップ1Bのデータ
入力端子Dに接続し(i=1,2,...S−1)、全D
−フリップフロップの反転データ出力端子QBをデータ
シフトレジスタのデータ出力端子DFF1〜DFFSと
する。なお、図5はS=5の例を示している。
【0042】各D−フリップフロップ1Bは更に、クロ
ック信号CLKに接続されるクロック入力端子Cと、コ
ンフィギュレーション制御回路70Bのデータクロック
イネーブル端子DEに接続されるクロックイネーブル端
子Eを有する。データシフトレジスタのデータ出力端子
はそれぞれ、データ初期化回路20Bの入力端子Dに接
続される。すべてのデータ初期化回路20Bの入力端子
Iはコンフィギュレーション制御回路70Bのデータ初
期化端子DIBに接続される。データ初期化回路20B
の出力端子Oは各々データ線50を通じてコンフィギュ
レーションメモリ5Bのデータ入力端子Dに接続され
る。
【0043】ゲートシフトレジスタ30Bは、1個のD
−フリップフロップ3−1B及びM−1個のD−フリッ
プフロップ3−2Bから成る。D−フリップフロップ3
−1Bのデータ入力端子Dはロウに固定され、データ出
力端子Qは第1番目のD−フリップフロップ3−2Bの
データ入力端子に接続される。第i番目のD−フリップ
フロップ3−2Bのデータ出力端子Qは第i+1番目の
D−フリップフロップ3−2Bのデータ入力端子に接続
される(i=1,2,...M−1)。また、全D−フリ
ップフロップの反転データ出力端子QBはゲートシフト
レジスタ30Bの出力端子GFF1〜GFFMに接続さ
れる。
【0044】各D−フリップフロップ3−1B、3−2
Bはまた、クロック信号CLKに接続されるクロック入
力端子Cと、コンフィギュレーション制御回路70Bの
ゲートクロックイネーブル端子GEに接続されるクロッ
クイネーブル端子Eと、コンフィギュレーション制御回
路70Bのゲートレジスタ初期化端子GRに接続される
初期化端子S(D−フリップフロップ3−1Bの場
合)、R(D−フリップフロップ3−2Bの場合)とを
有する。
【0045】ゲートレジスタ初期化端子GRがアサート
されると、ゲートシフトレジスタ30BのD−フリップ
フロップ3−1Bはハイに、残りのD−フリップフロッ
プ3−2Bはロウに初期化される。ゲートシフトレジス
タ30Bのデータ出力端子はそれぞれ、対応するゲート
制御回路40Bの入力端子Dに接続される。すべてのゲ
ート制御回路40Bの入力端子Iはコンフィギュレーシ
ョン制御回路70Bのゲート初期化端子GIBに接続さ
れ、すべてのゲート制御回路40Bの入力端子Tはコン
フィギュレーション制御回路70Bのゲーティング端子
GTBに接続される。ゲートシフトレジスタ30Bの第
M番目の出力端子GFFMは、コンフィギュレーション
終了信号としてコンフィギュレーション制御回路70B
の端子EDに入力される。また、コンフィギュレーショ
ン制御回路70Bは外部にコンフィギュレーション終了
を知らせる出力端子ENDを有する。ゲート制御回路4
0Bの出力端子Oは各々ゲート線60を通じてコンフィ
ギュレーションメモリ5Bのゲート入力端子Gに接続さ
れる。また、コンフィギュレーション制御回路70B
は、コンフィギュレーションデータの読み出しを制御す
る信号を出力する端子RENを有する。
【0046】端子RENがハイの間、外部回路はコンフ
ィギュレーションデータを順次出力し続け、端子REN
がロウのとき外部回路は新たなコンフィギュレーション
データの出力を止める。このほか、コンフィギュレーシ
ョン制御回路70Bは、クロック信号入力C及び、コン
フィギュレーションメモリの初期化やコンフィギュレー
ション開始を制御する入力端子CNFGを有する。
【0047】図6に、データ初期化回路20Bの一例を
示す。データ初期化回路20Bは、端子Dの入力と端子
Iの入力のNORを出力するNOR回路20−5の出力
を、駆動力の大きいバッファ20−6の入力に接続し、
バッファ20−6の出力をデータ初期化回路20Bの出
力Oとする。端子Iの入力がアサートされたとき(ハイ
になったとき)、出力Oは端子Dの入力に関わらずロウ
になる。このときのロウ出力がコンフィギュレーション
メモリの初期値となる。端子Iの入力がロウのとき、コ
ンフィギュレーションデータである端子Dの入力がその
まま出力Oになる。
【0048】図7に、ゲート制御回路40Bの一例を示
す。ゲート制御回路40Bは、端子Tの入力と端子Dの
入力のORの結果と端子Iの入力とのNANDを出力す
る回路40−5を有する。回路40−5の出力を、駆動
力の大きいバッファ40−6の入力に接続し、バッファ
40−6の出力をゲート制御回路40Bの出力Oとす
る。端子Iの入力がアサートされたとき(ロウになった
とき)、出力Oは他の入力に関わらずハイになる。出力
Oはコンフィギュレーションメモリのゲート入力端子に
接続されており、このときコンフィギュレーションメモ
リに初期データが書き込まれる。端子Iの入力がハイの
ときには、端子Tの入力と端子Dの入力がともにロウに
なったときのみ出力Oはハイになりコンフィギュレーシ
ョンメモリは書き込み状態になる。
【0049】第2の実施の形態によるコンフィギュレー
ション回路100Bの動作は、コンフィギュレーション
制御回路70Bの端子DIB,GIB,GTBのアクテ
ィブレベルが第1の実施の形態におけるコンフィギュレ
ーション制御回路70Aの端子DI,GI,GTのアク
ティブレベルとそれぞれ反転していることを除いて、第
1の実施の形態の動作と同様である。
【0050】第2の実施の形態によるコンフィギュレー
ション回路100Bは、第1の実施の形態が有する特長
に加えて、さらに高速な動作が可能であるという特長を
有する。第1の実施の形態によるコンフィギュレーショ
ン回路100Aにおいては、データシフトレジスタ及び
ゲートシフトレジスタを構成する各々のD−フリップフ
ロップのデータ出力端子Qは、次段のD−フリップフロ
ップのデータ入力端子Dとデータ初期化回路あるいはゲ
ート制御回路の入力端子の両方に接続されている。この
ため、D−フリップフロップの出力端子の負荷は大きく
なる。
【0051】これに対し、第2の実施の形態によるコン
フィギュレーション回路100Bにおいては、データシ
フトレジスタ及びゲートシフトレジスタを構成する各々
のD−フリップフロップがデータ出力端子Qと反転デー
タ出力端子QBを有する。そして、データ出力端子Qは
次段のD−フリップフロップのデータ入力端子Dにのみ
接続され、反転データ出力端子QBはデータ初期化回路
あるいはゲート制御回路の入力端子のみに接続されてい
る。その結果、各D−フリップフロップの出力端子の負
荷が軽くなり高速動作が可能となる。
【0052】なお、上記に示したコンフィギュレーショ
ン回路は考えうる多くの様々な例のほんの一例に過ぎ
ず、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえ
ば、コンフィギュレーションメモリの初期値をハイにし
たり、制御信号のアクティブレベルを変える(たとえば
アクティブハイをアクティブロウに変える)などは、本
発明の趣旨を変えるものではない。また、データシフト
レジスタ及びゲートシフトレジスタはクロックイネーブ
ル信号でなく、それぞれに入力されているクロック信号
を制御することで制御されてもよい。さらに、図1、図
5では、簡単のためコンフィギュレーションデータがB
1、B2の2ビット幅で入力される場合を示したが、本
発明はコンフィギュレーションデータがいかなるビット
幅で入力される場合にも適用できる。
【0053】次に、図8を参照して、本発明によるコン
フィギュレーションメモリの第1の実施の形態について
説明する。図8において、第1のインバータ7−1の出
力は第2のインバータ7−2の入力に接続されるととも
に、コンフィギュレーションメモリ5Aの反転出力端子
QBに接続される。第2のインバータ7−2の出力はP
型MOSトランジスタ13−0のソース/ドレイン端子
の一方に接続されるとともに、コンフィギュレーション
メモリ5の出力端子Qに接続される。P型MOSトラン
ジスタ13−0のソース/ドレイン端子の他方及びN型
MOSトランジスタ12−0のソース/ドレイン端子の
一方はともに第1のインバータ7−1の入力端子に接続
され、N型MOSトランジスタ12−0のソース/ドレ
イン端子の他方はコンフィギュレーションメモリ5Aの
データ入力端子Dに接続される。N型MOSトランジス
タ12−0及びP型MOSトランジスタ13−0のゲー
ト端子はともにコンフィギュレーションメモリ5Aのゲ
ート入力端子Gに接続される。
【0054】インバータ7−1は、図9に示すように、
電源線14にソース端子を接続されたP型MOSトラン
ジスタ13−1と、グランド線15にソース端子を接続
されたN型MOSトランジスタ12−1とから成る。両
トランジスタのゲート端子は接続されてインバータ7−
1の入力端子INとなり、両トランジスタのドレイン端
子は接続されてインバータ7−1の出力端子OUTとな
る。インバータ7−2もインバータ7−1と同じ構造で
ある。
【0055】図8において、ゲート入力端子Gがハイの
とき(書き込みモード)、N型MOSトランジスタ12
−0は導通状態、P型MOSトランジスタ13−0は遮
断状態になり、データ入力端子Dの信号がコンフィギュ
レーションメモリ5Aに書き込まれる。ゲート入力端子
Gがロウのとき、N型MOSトランジスタ12−0は遮
断状態、P型MOSトランジスタ13−0は導通状態に
なり、コンフィギュレーションメモリ5Aにデータ信号
がラッチされる。
【0056】図10に本発明によるコンフィギュレーシ
ョンメモリのトランジスタレイアウトの典型例を示す。
最も良く使われているCMOSプロセスでは、電源線1
4及びグランド線15の間にN領域(例えばNウエル)
16とP領域(例えばPサブストレート)17があり、
それぞれの領域にP型MOSトランジスタとN型MOS
トランジスタが対になって形成されるのが一般的であ
る。図8の回路の場合、図10に示すような配置とする
のが面積効率の点で望ましい。図10において、インバ
ータ7−1を構成するN型MOSトランジスタ12−1
とP型MOSトランジスタ13−1をそれぞれP領域1
7とN領域16に対になるように配置する。同様に、イ
ンバータ7−2を構成するN型MOSトランジスタ12
−2とP型MOSトランジスタ13−2もそれぞれ、P
領域17とN領域16に対になるように配置し、N型M
OSトランジスタ12−0とP型MOSトランジスタ1
3−0も対になるように配置する。
【0057】ところで、従来のコンフィギュレーション
メモリは、トランジスタ数が本発明のコンフィギュレー
ションメモリより一つ少ない。これは、従来のコンフィ
ギュレーションメモリは図8あるいは図10のP型MO
Sトランジスタ13−0に対応するものが無いからであ
る。しかし、このようなトランジスタが無かったとして
も、対となるP領域が空いてないためそのスペースは他
の用途に使用しにくく隙間として残ってしまう可能性が
高い。したがって、トランジスタ数では本発明のほうが
従来例より一つ多いが、実効占有面積としてはほとんど
同じである。
【0058】従来のコンフィギュレーションメモリと異
なり、本発明のコンフィギュレーションメモリは書き込
みモードにおいてデータ入力信号と第2のインバータ7
−2の出力信号が遮断される。このため両信号が衝突す
ることが無く、十分高い入力論理レベルを第1のインバ
ータ7−1の入力に与えることができる。これによって
データ書き込みを確実かつ高速に行えるようになる。ま
た、両信号の衝突による貫通電流がなくなるため消費電
流も抑えられる。特に、前述の本発明のコンフィギュレ
ーション回路を用いる場合、メモリを初期化するとき一
つのデータ線に接続された多数のメモリにいっせいに初
期化データを書き込む。このため、従来のメモリセルで
はトータルの貫通電流が非常に大きくなり最悪の場合回
路が破壊される危険性がある。あるいは、データ線の信
号レベルが大きく劣化してメモリセルの初期化ができな
くなる可能性もある。本発明のコンフィギュレーション
メモリを用いれば、貫通電流はなくなるのでこのような
事態は避けられる。
【0059】次に、図11を参照して、本発明によるコ
ンフィギュレーションメモリの第2の実施の形態につい
て説明する。このコンフィギュレーションメモリは、第
1の実施の形態(図8)におけるコンフィギュレーショ
ンメモリのN型MOSトランジスタ12−0とP型MO
Sトランジスタ13−0とを入れ替えたものである。ゲ
ート入力端子Gがロウのとき書き込みモードになり、ハ
イのときデータをラッチする。
【0060】
【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。第
1の効果は、容易にコンフィギュレーションメモリの初
期化ができることである。その理由は、コンフィギュレ
ーションメモリにデータを書き込む機構を利用して初期
値データを書き込むことでコンフィギュレーションメモ
リの初期化を行うので、電源投入時に自動的に初期化さ
れる、製造が困難なメモリや初期化回路を備えた大きい
メモリなどを用いる必要が無いからである。
【0061】第2の効果は、コンフィギュレーションメ
モリへの高速かつ確実なデータ書き込みが可能で、デー
タ書き込み時の消費電流が少ないことである。その理由
は、書き込みデータ信号とコンフィギュレーションメモ
リの出力信号との間にトランジスタを挿入し、データ書
き込み時に両者間を遮断できるようにしたためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるコンフィギュレーション回路の第
1の実施の形態を示す構成図である。
【図2】図1におけるデータ初期化回路の第1の例を示
した図である。
【図3】図1におけるゲート制御回路の第1の例を示し
た図である。
【図4】図1のコンフィギュレーション回路の動作を示
すタイミングチャート図である。
【図5】本発明によるコンフィギュレーション回路の第
2の実施の形態を示す構成図である。
【図6】図5におけるデータ初期化回路の一例を示した
図である。
【図7】図5におけるゲート制御回路の一例を示した図
である。
【図8】本発明によるコンフィギュレーションメモリの
第1の実施の形態を示す回路図である。
【図9】図8におけるインバータの回路図である。
【図10】本発明におけるコンフィギュレーションメモ
リのトランジスタレイアウトの概略図である。
【図11】本発明によるコンフィギュレーションメモリ
の第2の実施の形態を示す回路図である。
【図12】従来のコンフィギュレーション回路を示した
図である。
【図13】従来のコンフィギュレーションメモリを示し
た図である。
【符号の説明】
1, 1A, 1B:D−フリップフロップ 20A,20B:データ初期化回路 3−1,3−1A,3−1B:セット機能付きのD−フ
リップフロップ 3−2,3−2A,3−2B:リセット機能付きのD−
フリップフロップ 40A,40B:ゲート制御回路 5,5A,5B:コンフィギュレーションメモリ 10−1,10−2,10−1A,10−2A,10−
1B,10−2B:データシフトレジスタ 14:電源線 15:グランド線 16:N領域 17:P領域 30,30A,30B:ゲートシフトレジスタ 50:データ線 60:ゲート線 70,70A,70B:コンフィギュレーション制御回
路 100,100A,100B:コンフィギュレーション
回路

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行・列に配置されたメモリセルアレイの
    記憶データに応じて複数の論理機能のうち一つが選択さ
    れるプログラマブル機能デバイスにおいて、 前記メモリセルアレイにデータを書き込む装置が、一つ
    のデータ入力端子と複数のデータ出力端子とクロック入
    力端子を有し、前記クロック入力端子に入力されるクロ
    ック信号に同期して前記データ入力端子からシリアルに
    データを読み込み、内部保持データをシフトする一つ以
    上のデータシフトレジスタと、前記複数のデータ出力端
    子の各々に第1の入力端子を接続し、第2の入力端子に
    データ初期化信号が与えられ、出力端子が前記メモリセ
    ルアレイの各列のメモリセルのデータ入力端子に接続さ
    れるデータ初期化回路と、前記メモリセルアレイのうち
    1つ以上の行を選択し、前記選択された行のメモリセル
    に前記データ初期化回路の出力信号を書き込むアドレッ
    シング手段とからなり、 前記データ初期化回路は,前記データ初期化信号をアク
    ティブにすると前記メモリセルアレイに書き込む初期値
    を出力し、前記データ初期化信号をインアクティブにす
    ると前記データ初期化回路の前記第1の入力端子に与え
    られる信号に応じた信号を出力することを特徴とするプ
    ログラマブル機能デバイス。
  2. 【請求項2】 請求項1のプログラマブル機能デバイス
    において、前記アドレッシング手段が、前記メモリセル
    アレイの各行に対応した出力端子を有し、選択する行に
    対応する前記出力端子のみがアクティブになる行選択手
    段と、前記行選択手段の各々の前記出力端子に第1の入
    力端子が接続され、第2の入力端子にはゲーティング信
    号が与えられ、第3の入力端子にはゲート初期化信号が
    与えられ、出力端子が前記メモリセルアレイの各行のメ
    モリセルに接続されているゲート制御回路とから成り、 前記ゲート制御回路は,前記ゲート初期化信号がアクテ
    ィブのとき前記出力端子がアクティブになり、前記ゲー
    ト初期化信号がインアクティブのときには前記ゲート制
    御回路の前記第1の入力端子と前記ゲーティング信号が
    ともにアクティブになったときのみ出力がアクティブに
    なることを特徴とするプログラマブル機能デバイス。
  3. 【請求項3】 請求項2のプログラマブル機能デバイス
    において、前記行選択手段が複数の出力端子とクロック
    入力端子を有するシフトレジスタから成り、前記シフト
    レジスタは高々1ビットのみがアクティブであり、前記
    アクティブなビットは前記クロック入力端子のクロック
    入力信号に同期して隣のビットにシフトし、前記アクテ
    ィブなビットが前記シフトレジスタの全ビットを一度ス
    キャンすることで前記全メモリセルにコンフィギュレー
    ションデータを書き込むことを特徴とするプログラマブ
    ル機能デバイス。
  4. 【請求項4】 請求項2のプログラマブル機能デバイス
    において、前記行選択手段が複数の出力端子とクロック
    入力端子とクロックイネーブル端子を有するシフトレジ
    スタから成り、前記シフトレジスタは高々1ビットのみ
    がアクティブであり、前記アクティブなビットは前記ク
    ロックイネーブル端子の入力信号がアクティブレベルの
    とき前記クロック入力端子のクロック入力信号に同期し
    て隣のビットにシフトし、前記アクティブなビットが前
    記シフトレジスタの全ビットを一度スキャンすることで
    前記全メモリセルにコンフィギュレーションデータを書
    き込むことを特徴とするプログラマブル機能デバイス。
  5. 【請求項5】 行・列に配置されたメモリセルアレイの
    記憶データに応じて複数の論理機能のうち一つが選択さ
    れるプログラマブル機能デバイスにおいて、 前記メモリセルアレイにデータを書き込む装置が、一つ
    のデータ入力端子と複数のデータ出力端子とクロック入
    力端子とクロックイネーブル端子を有し、前記クロック
    イネーブル端子の入力がアクティブレベルであるとき前
    記クロック入力端子のクロック入力信号に同期して前記
    データ入力端子からシリアルにデータを読み込み、内部
    保持データをシフトする一つ以上のデータシフトレジス
    タと、前記複数のデータ出力端子の各々に第1の入力端
    子を接続し、第2の入力端子にデータ初期化信号が与え
    られ、出力端子が前記メモリセルアレイの各列のメモリ
    セルのデータ入力端子に接続されているデータ初期化回
    路と、前記メモリセルアレイのうち1 つ以上の行を選択
    し、前記選択された行のメモリセルに前記データ初期化
    回路の出力信号を書き込むアドレッシング手段とからな
    り、 前記データ初期化回路は,前記データ初期化信号をアク
    ティブにすると前記メモリセルアレイに書き込む初期値
    を出力し、前記データ初期化信号をインアクティブにす
    ると前記データ初期化回路の前記第1の入力端子に与え
    られる信号に応じた信号を出力することを特徴とするプ
    ログラマブル機能デバイス。
  6. 【請求項6】 請求項5のプログラマブル機能デバイス
    において、前記アドレッシング手段が、前記メモリセル
    アレイの各行に対応した出力端子を有し、選択する行に
    対応する前記出力端子のみがアクティブになる行選択手
    段と、前記行選択手段の各々の前記出力端子に第1の入
    力端子が接続され、第2の入力端子にはゲーティング信
    号が与えられ、第3の入力端子にはゲート初期化信号が
    与えられ、出力端子が前記メモリセルアレイの各行のメ
    モリセルに接続されているゲート制御回路とから成り、 前記ゲート制御回路は,前記ゲート初期化信号がアクテ
    ィブのとき前記出力端子がアクティブになり、前記ゲー
    ト初期化信号がインアクティブのときには前記ゲート制
    御回路の前記第1の入力端子とゲーティング信号がとも
    にアクティブになったときのみ出力がアクティブになる
    ことを特徴とするプログラマブル機能デバイス。
  7. 【請求項7】 請求項6のプログラマブル機能デバイス
    において、前記行選択手段が複数の出力端子とクロック
    入力端子を有するシフトレジスタから成り、前記シフト
    レジスタは高々1ビットのみがアクティブであり、前記
    アクティブなビットは前記クロック入力端子のクロック
    入力信号に同期して隣のビットにシフトし、前記アクテ
    ィブなビットが前記シフトレジスタの全ビットを一度ス
    キャンすることで前記全メモリセルにコンフィギュレー
    ションデータを書き込むことを特徴とするプログラマブ
    ル機能デバイス。
  8. 【請求項8】 請求項6のプログラマブル機能デバイス
    において、前記行選択手段が複数の出力端子とクロック
    入力端子とクロックイネーブル端子を有するシフトレジ
    スタから成り、前記シフトレジスタは高々1ビットのみ
    がアクティブであり、前記アクティブなビットは前記ク
    ロックイネーブル端子の入力信号がアクティブレベルの
    とき前記クロック入力端子のクロック入力信号に同期し
    て隣のビットにシフトし、前記アクティブなビットが前
    記シフトレジスタの全ビットを一度スキャンすることで
    前記全メモリセルにコンフィギュレーションデータを書
    き込むことを特徴とするプログラマブル機能デバイス。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかのプログラマブ
    ル機能デバイスであ って、前記メモリセルアレイを構成
    する少なくとも一つのメモリセルが、 第1のインバータの出力は第2のインバータの入力に接
    続され、前記第2のインバータの出力はP型MOSトラ
    ンジスタのソース/ドレイン端子の一方に接続され、前
    記P型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子の他
    方及びN型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子
    の一方はともに前記第1のインバータの入力に接続さ
    れ、前記N型MOSトランジスタのソース/ドレイン端
    子の他方は書き込みデータ入力端子に接続され、前記N
    型MOSトランジスタ及び前記P型MOSトランジスタ
    のゲート端子はともにゲート入力端子に接続され、前記
    第1のインバータの出力と前記第2のインバータの出力
    のうち少なくとも一つを出力するメモリセルであること
    を特徴とするプログラマブル機能デバイス。
  10. 【請求項10】 請求項1〜8のいずれかのプログラマ
    ブル機能デバイスであって、前記メモリセルアレイを構
    成する少なくとも一つのメモリセルが、 第1のインバータの出力は第2のインバータの入力に接
    続され、前記第2のインバータの出力はN型MOSトラ
    ンジスタのソース/ドレイン端子の一方に接続され、前
    記N型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子の他
    方及びP型MOSトランジスタのソース/ドレイン端子
    の一方はともに前記第1のインバータの入力に接続さ
    れ、前記P型MOSトランジスタのソース/ドレイン端
    子の他方は書き込みデータ入力端子に接続され、前記N
    型MOSトランジスタ及び前記P型MOSトランジスタ
    のゲート端子はともにゲート入力端子に接続され、前記
    第1のインバータの出力と前記第2のインバータの出力
    のうち少なくとも一つを出力するメモリセルであること
    を特徴とするプログラマブル機能デバイス。
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