JP3485854B2 - Function Reconfigurable Integrated Circuit - Google Patents

Function Reconfigurable Integrated Circuit

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JP3485854B2 JP2000031557A JP2000031557A JP3485854B2 JP 3485854 B2 JP3485854 B2 JP 3485854B2 JP 2000031557 A JP2000031557 A JP 2000031557A JP 2000031557 A JP2000031557 A JP 2000031557A JP 3485854 B2 JP3485854 B2 JP 3485854B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、関数機能を再構成
することが可能な集積回路に係わり、特に、製造後であ
っても、任意の対称関数機能を、集積回路中に構成する
ことが可能であり、しかも、セレクタ機能を合せ持つこ
とが可能な集積回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated circuit whose function function can be reconfigured. In particular, even after manufacturing, any symmetric function function can be configured in the integrated circuit. The present invention relates to an integrated circuit which can be combined with a selector function.

【0002】[0002]

【従来の技術】FPGA(Field Programmable Gate Ar
ray)や、PLD(Programmable Logic Device)に代表
される論理機能再構成可能デバイスは、その大規模化と
ともに、様々な場所で用いられるようになってきた。
2. Description of the Related Art FPGA (Field Programmable Gate Ar)
Ray) and PLD (Programmable Logic Device) typified by logic function reconfigurable devices have come to be used in various places as their scale increases.

【0003】出現当初は、多品種でかつ少量しか必要と
しないような部品の実現、またはプロトタイピングの状
況において用いられることが主であったが、現在ではA
SIC(Application Specific Integrated Circuit)
の代りに、最終製品に組み込まれていることも多い。F
PGAでも、所望の性能を十分に満足し、ASICより
も数ヵ月早くtime−to−marketに製品を出
荷できるからである。
At the beginning of its appearance, it was mainly used in the realization of parts for which a wide variety of products and only a small amount were required, or in the situation of prototyping, but nowadays
SIC (Application Specific Integrated Circuit)
It is often incorporated into the final product instead of. F
Even with PGA, the desired performance is sufficiently satisfied, and the product can be shipped to the time-to-market several months earlier than the ASIC.

【0004】また、論理機能再構成可能デバイスを用い
て、アプリケーションに対応してハードウェア構成を適
応的に変更できるリコンフィギュラブルコンピューティ
ングシステム(Reconfigurable Computing System)の
研究開発も活発になり始めている。
Further, research and development of a reconfigurable computing system (Reconfigurable Computing System) capable of adaptively changing the hardware configuration in accordance with an application by using a logical function reconfigurable device has begun to become active.

【0005】この論理機能再構成可能デバイスにおい
て、可変論理を実現する構造には様々なものがあり、そ
の可変論理部として、図25に示すSRAMを用いたテ
ーブル参照(LUT:Look-Up Table)型、図26に示
すアンチフューズを用いたマルチプレクサ型、図27に
示すEPROMやEEPROMを用い、積和形論理を実
現するPLA(Programmable Logic Array)型等があ
る。
In this logical function reconfigurable device, there are various structures for realizing variable logic, and a table reference (LUT: Look-Up Table) using the SRAM shown in FIG. 25 as the variable logic unit is provided. 26, a multiplexer type using an antifuse shown in FIG. 26, and a PLA (Programmable Logic Array) type that realizes a product-sum logic by using the EPROM or EEPROM shown in FIG.

【0006】その中でも、LUT型のものが大規模で柔
軟性も高く、幅広く用いられている。
Among them, the LUT type is large-scale and highly flexible and is widely used.

【0007】LUT型の論理機能再構成可能デバイスで
は、SRAMによって実現されたLUTが可変論理部に
用いられ、任意のk入力変数論理関数を実現する。その
可変論理部を構成するSRAMセルは、図28に示すよ
うに、通常、6個のトランジスタで構成されている。k
入力変数のLUTは、2k個のSRAMを必要とし、ト
ランジスタ数は、セルだけで6×2kになる。
In the LUT type logic function reconfigurable device, the LUT realized by the SRAM is used for the variable logic unit to realize an arbitrary k input variable logic function. As shown in FIG. 28, the SRAM cell that constitutes the variable logic portion is usually composed of six transistors. k
The input variable LUT requires 2 k SRAMs, and the number of transistors is 6 × 2 k in cells alone.

【0008】一般に用いられているLUT型FPGAの
入力変数kは、4または5である場合が多い。入力変数
k=4であるLUTは、SRAMセルだけで96個のト
ランジスタが必要になり、入力変数k=5であるLUT
では、192個のトランジスタが必要になる。また、ア
ドレスデコーダ、書き込み回路、プリチャージ回路、セ
ンスアンプ等の周辺回路も必要となり、回路規模が大き
い。
The input variable k of a generally used LUT type FPGA is often 4 or 5. The LUT with the input variable k = 4 requires 96 transistors only in the SRAM cell, and the LUT with the input variable k = 5.
Then, 192 transistors are required. In addition, peripheral circuits such as an address decoder, a write circuit, a precharge circuit, and a sense amplifier are also required, and the circuit scale is large.

【0009】このように、LUT型FPGAでは、回路
規模が大きいという問題があり、また、LSI上に面積
的に可変論理部の占める割合が大きいという問題があ
る。したがって、小面積の可変論理部の出現が望まれて
いる。
As described above, the LUT type FPGA has a problem that the circuit scale is large, and a problem that the variable logic portion occupies a large area on the LSI. Therefore, the advent of a variable logic unit having a small area is desired.

【0010】また、一方では、論理LSIの代表的な例
であるマイクロプロセッサ(μP)や、ディジタル信号
処理プロセッサ(DSP)の演算部(データパス部)に
おいては、算術演算回路が頻度高く用いられている。こ
の算術演算回路は、加算回路、減算回路、乗算回路等で
あり、これらの算術演算回路は、対称関数である全加算
器を用いている場合が多い。
On the other hand, an arithmetic operation circuit is frequently used in a microprocessor (μP), which is a typical example of a logic LSI, and an arithmetic unit (data path unit) of a digital signal processor (DSP). ing. This arithmetic operation circuit is an addition circuit, a subtraction circuit, a multiplication circuit, or the like, and these arithmetic operation circuits often use full adders that are symmetric functions.

【0011】ここで、上記「対称関数」とは、入力され
る変数を任意に置換しても、関数値が不変である論理関
数をいう。たとえば、2入力ANDの2つの入力X1と
X2との値を入れ換えても、出力値は同じである。対称
関数の例としては、AND、OR、NAND、NOR、
XOR、XNOR等がある。なお、対称関数に関して
は、たとえば、「論理設計 スイッチング回路理論:笹
尾勤:近代科学社、pp.84−85」に記載されてい
る。
Here, the above-mentioned "symmetrical function" means a logical function whose function value does not change even if the input variables are arbitrarily replaced. For example, even if the values of the two inputs X1 and X2 of the 2-input AND are exchanged, the output value is the same. Examples of symmetric functions include AND, OR, NAND, NOR,
There are XOR, XNOR, etc. The symmetric function is described in, for example, “Logical Design Switching Circuit Theory: Tsutomu Sasao: Modern Science Co., Ltd., pp. 84-85”.

【0012】また、論理LSIの制御部においては、セ
レクタ機能を用いた回路が多く使用される。
Further, in the control section of the logic LSI, a circuit using a selector function is often used.

【0013】このように、論理LSIにおいて、レジス
タ、ラッチ等を含む順序回路を除けば、対称関数機能を
有する回路と、セレクタ機能を有する回路とは、非常に
高い頻度で用いられている。
As described above, in a logic LSI, a circuit having a symmetric function function and a circuit having a selector function are used very frequently, except for a sequential circuit including a register, a latch and the like.

【0014】LUT型FPGAは、任意のブール関数を
表現できるが、セレクタまたはマルチプレクサ機能を有
してはいない。
The LUT type FPGA can represent any Boolean function, but does not have a selector or multiplexer function.

【0015】また、LUTに作り込まれる論理が常に複
雑なものとは限らないので、任意のk入力変数論理関数
を実現できるようしておく機能は、必ずしも必要ではな
い。
Further, since the logic built into the LUT is not always complicated, the function of realizing an arbitrary k input variable logic function is not always necessary.

【0016】一方、マルチプレクサ型FPGAは、任意
の論理を表現する場合、マルチプレクサを使用している
が、多段接続によって関数を表現しているので、通常、
アンチヒューズ等の低抵抗素子でプログラムされ、再構
成が容易ではないという問題がある。また、複雑な論理
を構成するためには、多くの素子を必要とし、大面積を
必要とするという問題がある。
On the other hand, the multiplexer type FPGA uses a multiplexer when expressing an arbitrary logic, but since it expresses a function by multi-stage connection, it is usually
There is a problem that reconfiguration is not easy because it is programmed by a low resistance element such as an antifuse. Further, in order to form a complicated logic, there are problems that many elements are needed and a large area is required.

【0017】上記のように、算術演算回路等で頻繁に使
用される対称関数機能と、制御部でよく使用されるセレ
クタ機能とを同時に併せ持ち、対称関数機能を保持でき
る回路構成は、現在までに、まだ提案されていない。
As described above, up to now, a circuit configuration which has both a symmetric function function frequently used in an arithmetic operation circuit and the like and a selector function often used in a control unit at the same time and can hold the symmetric function function has been provided so far. , Not yet proposed.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】従来の論理機能再構成
可能デバイスの中で、論理機能を高速に再構成すること
ができるデバイスは、LUT型FPGAであり、その可
変論理部は、SRAMを用いたLUTで構成されてい
る。SRAMを用いたk入力変数LUTは、k入力変数
によって生成可能な全てのブール関数を実現することが
可能であるが、LSI上に大きい面積を必要とするとい
う問題がある。したがって、小面積で高速に論理機能を
再構成できる可変論理部の実現が望まれている。
Among the conventional logic function reconfigurable devices, a device capable of reconfiguring logic functions at high speed is a LUT type FPGA, and its variable logic unit uses SRAM. It is composed of the original LUT. The k-input variable LUT using SRAM can realize all Boolean functions that can be generated by k-input variables, but has a problem of requiring a large area on an LSI. Therefore, it is desired to realize a variable logic unit which can reconfigure a logic function in a small area and at high speed.

【0019】本発明は、LSI上に占める可変論理部の
面積が小さく、対称関数機能とセレクタ機能とメモリ機
能とを併せ持ち、しかも、高速に論理機能を再構成可能
な可変論理部を提供することを目的とするものである。
The present invention provides a variable logic unit which has a small area of a variable logic unit on an LSI, has a symmetric function function, a selector function and a memory function, and which can reconfigure the logic function at high speed. The purpose is.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、k個の第1の
信号端子の状態が、論理的に「1」または「0」のいず
れか一方である端子の数を、入力状態数と呼び、第1の
入力信号端子の入力状態数と、k+1個の第2の信号端
子におけるn(1≦n≦k+1)番目の入力信号端子の
状態とを1対1に対応させ、集積回路の出力状態を、上
記対応付けられた第2の入力信号端子の状態と一致また
は論理的反転に対応させることによって、k個の第1の
入力信号端子のk+1個の入力状態数のうちの1つが選
択されたときに、k+1個の第2の入力信号の論理的状
態である「1」または「0」のいずれか一方または、そ
の反転が集積回路の出力にする集積回路である。
According to the present invention, the number of terminals in which the states of k first signal terminals are logically either "1" or "0" is defined as the number of input states. That is, the number of input states of the first input signal terminal and the state of the n (1 ≦ n ≦ k + 1) th input signal terminal in the k + 1 second signal terminals are made to correspond one-to-one, and By matching the output state with the state of the associated second input signal terminal or corresponding to the logical inversion, one of the k + 1 input state numbers of the k first input signal terminals is It is an integrated circuit which, when selected, is either the logical state of the k + 1 second input signals, "1" or "0", or its inversion, which causes the output of the integrated circuit.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態および実施例】(第1の実施例)図
1は、本発明の第1の実施例である関数機能再構成可能
な集積回路IC1の構成と原理と示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing the structure and principle of a functional function reconfigurable integrated circuit IC1 according to a first embodiment of the present invention.

【0022】関数機能再構成可能な集積回路IC1は、
k入力変数の対称関数機能と、k個の制御入力によっ
て、k+1個のデータ入力の中の1つを選択するセレク
タ機能との両者を併せ持つ。
The function circuit reconfigurable integrated circuit IC1 is
It has both a symmetric function function of k input variables and a selector function of selecting one of k + 1 data inputs by k control inputs.

【0023】図1(1)は、対称関数機能とセレクタ機
能とを併せ持つ関数機能再構成可能な集積回路IC1を
示す図である。
FIG. 1A is a diagram showing a functional function reconfigurable integrated circuit IC1 having both a symmetric function function and a selector function.

【0024】関数機能再構成可能な集積回路IC1は、
k個の第1の入力信号端子input1[1]、inp
ut1[2]、……、input1[k]と、k+1個
の第2の入力信号端子input2[1]、input
2[2]、……、input2[k]、input2
[k+1]と、1つの出力信号端子outputとを有
する。
The function circuit reconfigurable integrated circuit IC1 is
k first input signal terminals input1 [1], inp
ut1 [2], ..., Input1 [k], and k + 1 second input signal terminals input2 [1], input
2 [2], ..., input2 [k], input2
It has [k + 1] and one output signal terminal output.

【0025】対称関数機能を発現させる場合は、k個の
第1の入力信号端子input1[1]〜input1
[k]を、k個の入力変数端子として用い、k+1個の
第2の入力信号端子input2[1]〜input2
[k+1]を、対称関数機能を構成するデータを入力す
る構成データ入力端子として使用する。
When the symmetric function function is to be developed, k first input signal terminals input1 [1] to input1 are input.
[K] is used as k input variable terminals, and k + 1 second input signal terminals input2 [1] to input2
[K + 1] is used as a configuration data input terminal for inputting data configuring the symmetric function function.

【0026】なお、対称関数は、入力される変数を任意
に置換しても、関数値が不変である論理関数である。ま
た、対称関数機能を構成するデータは、AND、OR等
の対称関数を決定するデータである。
The symmetric function is a logical function whose function value does not change even if the input variables are arbitrarily replaced. Further, the data forming the symmetric function function is data for determining a symmetric function such as AND and OR.

【0027】入力変数端子の状態が論理的に「1」であ
る端子の数がmである場合を、「入力状態数がmであ
る」と呼び、このときに、入力状態数は、0からkまで
のk+1個の整数値をとる。
When the number of terminals whose input variable terminal states are logically "1" is m, it is called "the number of input states is m". At this time, the number of input states is from 0 to Take k + 1 integer values up to k.

【0028】図1(2)は、その横軸に、入力状態数を
示し、その縦軸に、出力信号端子の状態である出力信号
状態を示す図である。
In FIG. 1B, the horizontal axis shows the number of input states, and the vertical axis shows the output signal states which are the states of the output signal terminals.

【0029】各入力状態数における出力信号状態と、図
1(1)に示す第2の入力信号端子のk+1個の端子の
状態とを、1対1で対応させる。すなわち、入力状態数
が「0」であるときにおける出力信号状態を、入力端子
input2[1]の状態にを対応させ、入力状態数が
「1」であるときにおける出力信号状態を、入力端子i
nput2[2]の状態に対応させ、入力状態数「k」
であるときにおける出力信号状態を、端子input2
[k+1]の状態に対応させる。
There is a one-to-one correspondence between the output signal state at each number of input states and the state of the k + 1 terminals of the second input signal terminal shown in FIG. 1 (1). That is, the output signal state when the number of input states is “0” corresponds to the state of the input terminal input2 [1], and the output signal state when the number of input states is “1” is the input terminal i.
The number of input states “k” corresponding to the state of nput2 [2]
, The output signal state when
It corresponds to the state of [k + 1].

【0030】このように、入力端子の任意の状態の数で
ある入力状態数と、第2の入力信号端子とを対応させる
ことによって、すなわち、構成データ入力端子の異なる
2つの状態を対応させることによって、任意の対称関数
機能を持たせることが可能になる。
In this way, by associating the number of input states, which is the number of arbitrary states of the input terminal, with the second input signal terminal, that is, by associating two different states of the configuration data input terminals. This makes it possible to have an arbitrary symmetric function function.

【0031】また、対称関数機能を構成するデータが、
一度入力された後は、この集積回路C1の内部に設けら
れている記憶回路または記憶素子を用いて、構成データ
を保持することが可能になる。
Further, the data constituting the symmetric function function is
After being input once, it becomes possible to hold the configuration data by using the memory circuit or the memory element provided inside the integrated circuit C1.

【0032】一方、セレクタ機能を発現させる場合は、
図1(1)に示すk個の第1の入力信号端子を、k個の
制御入力端子とみなし、k+1個の第2の入力信号端子
を、k+1個のデータ入力端子とみなす。
On the other hand, when the selector function is to be expressed,
The k first input signal terminals shown in FIG. 1A are regarded as k control input terminals, and the k + 1 second input signal terminals are regarded as k + 1 data input terminals.

【0033】上記のように、所定の入力状態数が、所定
の第2の入力信号端子の状態と、1対1で対応している
ので、k+1個の異なる入力状態数の中から、所定の入
力状態数が選択されたときに、k+1個の第2の入力信
号端子の中から、1つの信号端子の状態が選択されるこ
とになる。このようにして、セレクタ機能を持たせるこ
とが可能になる。
As described above, since the predetermined number of input states has a one-to-one correspondence with the predetermined state of the second input signal terminal, the predetermined number of input states is selected from among k + 1 different input state numbers. When the number of input states is selected, the state of one signal terminal is selected from the k + 1 second input signal terminals. In this way, it becomes possible to have a selector function.

【0034】複数のデータ入力の中から1つを選択する
機能は、マルチプレクサ機能として知られているが、マ
ルチプレクサ機能は、k個の制御入力と、2k個のデー
タ入力とを持つセレクタ機能であり、上記実施例におけ
る入力状態数によって選択する回路とは異なり、上記実
施例のセレクタ機能は、複数の制御入力が同じデータを
選択することができ、制御入力の点で、柔軟性がより高
い。
The function of selecting one of a plurality of data inputs is known as a multiplexer function. The multiplexer function is a selector function having k control inputs and 2 k data inputs. However, unlike the circuit that selects according to the number of input states in the above embodiment, the selector function of the above embodiment allows a plurality of control inputs to select the same data, and is more flexible in terms of control input. .

【0035】上記のように、上記実施例である関数機能
再構成可能な集積回路IC1は、対称関数機能とセレク
タ機能とを併せ持つことができる。
As described above, the function-function reconfigurable integrated circuit IC1 according to the above-described embodiment can have both the symmetric function function and the selector function.

【0036】(第2の実施例)図2は、本発明の第2の
実施例である関数機能再構成可能な集積回路IC2を示
す回路図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a circuit diagram showing an integrated circuit IC2 capable of function / function reconfiguration according to a second embodiment of the present invention.

【0037】第2の実施例である関数機能再構成可能な
集積回路IC2は、しきい素子を用いた第1の実施例に
示す対称関数機能とセレクタ機能とを併せ持つ回路であ
る。
The function / function reconfigurable integrated circuit IC2 according to the second embodiment is a circuit using a threshold element and having both the symmetric function function and the selector function shown in the first embodiment.

【0038】関数機能再構成可能な集積回路IC2は、
2段論理構成のフィードフォワード回路である。その初
段は、k+1個のしきい素子(Threshold Logic Elemen
t:TLE)TLE[1]〜TLE[k+1]を有し、
2段目は、1つのしきい素子TLE[k+2]を有す
る。
The function / function reconfigurable integrated circuit IC2 is
It is a feedforward circuit having a two-stage logic configuration. The first stage is k + 1 threshold elements (Threshold Logic Elemen
t: TLE) having TLE [1] to TLE [k + 1],
The second stage has one threshold element TLE [k + 2].

【0039】初段における各しきい素子TLEは、k個
の第1の入力信号端子input1[1]〜input
1[k]に接続されるk個の入力端子と、k+1個の第
2の入力信号端子input2[1]〜input2
[k+1]の中の互いに異なる1つの端子に接続される
1個の入力端子との合計k+1個の入力端子を有し、そ
れぞれ1つの出力端子を有する。
Each threshold element TLE in the first stage has k first input signal terminals input1 [1] to input1.
K input terminals connected to 1 [k] and k + 1 second input signal terminals input2 [1] to input2
It has a total of k + 1 input terminals including one input terminal connected to one different terminal in [k + 1], and each has one output terminal.

【0040】2段目のしきい素子TLEであるしきい素
子TLE[k+2]は、第1の入力信号端子に接続され
るk個の入力端子と、初段のしきい素子TLEのk+1
個の出力端子と接続されている入力端子と、1つの出力
端子とを有する。
The threshold element TLE [k + 2], which is the second-stage threshold element TLE, has k input terminals connected to the first input signal terminal and k + 1 of the first-stage threshold element TLE.
It has an input terminal connected to each output terminal and one output terminal.

【0041】また、第1の入力信号端子から入力される
信号を、第1の入力信号と呼び、第2の入力信号端子か
ら入力される信号を、第2の入力信号と呼ぶ。
The signal input from the first input signal terminal is called the first input signal, and the signal input from the second input signal terminal is called the second input signal.

【0042】ここで、しきい素子TLEを次のように定
義する。つまり、しきい素子TLEは、全ての入力信号
に対して、入力信号の値(論理的に1または0)と重み
との積和と、閾値とを比較し、上記積和の値が上記閾値
以上であれば、論理的「1」を出力し、反対に、積和の
値が上記閾値よりも小さければ、「0」を出力する素子
である、と定義する。そして、初段におけるしきい素子
TLE[i](1≦i≦k+1)の入力端子の重みは、
全て整数wiであり、互いに等しいものであるとし、し
きい素子TLE[i]の閾値Tiは、次の式(1)で表
されるものであるとする。
Here, the threshold element TLE is defined as follows. That is, the threshold element TLE compares the sum of products of the value (logically 1 or 0) of the input signal and the weight with respect to the threshold for all the input signals, and the value of the sum of products is the threshold. If it is more than the above, it is defined as an element that outputs logical "1", and conversely, if the value of the product sum is smaller than the above threshold value, outputs "0". Then, the weight of the input terminal of the threshold element TLE [i] (1 ≦ i ≦ k + 1) in the first stage is
It is assumed that all are integers w i and are equal to each other, and the threshold value T i of the threshold element TLE [i] is represented by the following equation (1).

【0043】 Wi・(i−1)<Ti<wi・i …… 式(1) 上記のように設定することによって、第1の入力信号端
子の入力状態数m(0≦m≦k)に対して、しきい素子
TLE[i]の入力となる全ての入力信号に対する入力
信号の値と重みとの積和は、第2の入力信号端子の状態
j=0であれば、wi・mであり、第2の入力信号端子
の状態j=1であれば、wi・(m+1)である。
W i · (i−1) <T i <w i · i (1) By setting as described above, the number m of input states of the first input signal terminal m (0 ≦ m ≦ For k), the sum of products of the values of the input signal and the weights with respect to all the input signals input to the threshold element TLE [i] is w if the state j = 0 of the second input signal terminal. If i · m and the state j = 1 of the second input signal terminal, then w i · (m + 1).

【0044】入力信号が、所定の入力状態数mであると
きに、初段のしきい素子TLE[i](1≦i≦k+
1)を、第1、2、3のグループに分類することができ
る。
When the input signal has a predetermined number of input states m, the threshold element TLE [i] (1≤i≤k +) in the first stage
1) can be classified into first, second and third groups.

【0045】上記第1のグループは、閾値Tiを有する
しきい素子TLE[i]が、i<m+1を満たすグルー
プであり、上記第2のグループは、i=m+1であるグ
ループであり、上記第3のグループは、i>m+1を満
たすグループである。
The first group is a group in which the threshold element TLE [i] having the threshold value T i satisfies i <m + 1, and the second group is a group in which i = m + 1. The third group is a group that satisfies i> m + 1.

【0046】上記第1のグループにおいては、i<m+
1であるので、Ti<wi・(m+1)となる。この第1
のグループは、しきい素子TLE[1]〜TLE[m]
までのm個のしきい素子によって構成され、第2の入力
信号がいかなる値であっても、全ての入力信号の積和
は、閾値を越える。このために、出力信号は、常に論理
的に1である。
In the first group, i <m +
Since it is 1, T i <w i · (m + 1). This first
Is a threshold element TLE [1] to TLE [m].
Up to m threshold elements, the sum of products of all input signals exceeds the threshold value regardless of the value of the second input signal. Because of this, the output signal is always a logical one.

【0047】上記第3のグループにおいては、i>m+
1であるので、Ti<wi・mとなる。この第3のグルー
プは、しきい素子TLE[m+2]〜TLE[k+1]
までのk−m個のしきい素子によって構成され、第2の
入力信号がいかなる値であっても、全ての入力信号の積
和は、閾値を越えない。このために、出力信号は常に論
理的に0である。
In the third group, i> m +
Since it is 1, T i <w i · m. This third group includes threshold elements TLE [m + 2] to TLE [k + 1].
And the second input signal has any value, the sum of products of all the input signals does not exceed the threshold value. Because of this, the output signal is always logically zero.

【0048】一方、上記第2のグループにおいては、i
=m+1であるので、しきい素子TLE[i]の出力信
号は、第2の入力信号値に依存する。すなわち、第2の
入力信号の値j=0である場合、全ての入力信号の値と
重みとの積和と、閾値との関係は、次の式(2)で表さ
れる。
On the other hand, in the second group, i
= M + 1, the output signal of the threshold element TLE [i] depends on the second input signal value. That is, when the value j of the second input signal is j = 0, the relation between the product sum of the values of all the input signals and the weight and the threshold value is expressed by the following equation (2).

【0049】 Ti>wi・m (j=0) …… 式(2) このために、出力信号は論理的に0である。T i > w i · m (j = 0) Equation (2) Therefore, the output signal is logically 0.

【0050】また、第2の入力信号の値j=1である場
合、全ての入力信号値と重みとの積和と、閾値との関係
は、次の式(3)で表される。式(3)右辺の第2項の
(m+1)における「+1」が、第2の入力信号の効果
である。
When the value j of the second input signal is j = 1, the relation between the sum of products of all the input signal values and the weight and the threshold value is expressed by the following equation (3). “+1” in (m + 1) of the second term on the right side of Expression (3) is the effect of the second input signal.

【0051】 Ti<wi・(m+1) (j=1) …… 式(3) このために、出力信号は論理的に1である。T i <w i · (m + 1) (j = 1) (3) For this reason, the output signal is logically one.

【0052】上記のように、第2のグループであるi=
m+1のしきい素子TLE[m+1]は、第2の入力信
号端子の2つの異なる状態(第2の入力信号の値j=
0,1)に対応して、出力状態が異なることがわかる。
As described above, the second group i =
The threshold element TLE [m + 1] of m + 1 has two different states of the second input signal terminal (the value of the second input signal j =
It can be seen that the output state differs depending on 0, 1).

【0053】初段のしきい素子の動作について、以上を
まとめると、入力状態数がmであるときに、初段のm個
のしきい素子が論理的1を出力し、k−m個のしきい素
子が論理的0を出力し、ただ1つのしきい素子が、第2
の入力信号の値に応じて、論理的1または0を出力す
る。
Regarding the operation of the threshold element in the first stage, the above is summarized. When the number of input states is m, the m threshold elements in the first stage output logical 1 and km threshold thresholds. The element outputs a logical 0 and the only threshold element is the second
Depending on the value of the input signal of, a logical 1 or 0 is output.

【0054】2段目のしきい素子TLE[k+2]の入
力端子は、k個の第1の入力信号端子と、k+1個の初
段の出力信号端子に接続されている端子とによって構成
されている。
The input terminals of the second threshold element TLE [k + 2] are composed of k first input signal terminals and k + 1 terminals connected to the first-stage output signal terminals. .

【0055】第1の入力信号端子から入力される信号に
は、正数の重みw(k+2)を掛け、初段の出力信号端子か
らの信号には、負数の重み−w(k+2)を掛け、しきい素
子TLE[k+2]において積和演算する。
A signal input from the first input signal terminal is multiplied by a positive weight w (k + 2), and a signal from the output signal terminal of the first stage is negative weight -w (k + 2). ) , And the sum of products operation is performed in the threshold element TLE [k + 2].

【0056】ここで、2段目のしきい素子TLE[k+
2]に着目し、入力状態数がmであると仮定する。ま
ず、しきい素子TLE[k+2]における入力を、第1
の入力信号による直接的寄与分と、初段のしきい素子T
LE[1]〜TLE[k+1]の出力信号による寄与分
とに分けて考える。
Here, the second threshold element TLE [k +
2], and assume that the number of input states is m. First, the input in the threshold element TLE [k + 2]
Of the direct contribution of the input signal of the
The contribution by the output signals of LE [1] to TLE [k + 1] will be considered separately.

【0057】第1の入力信号の値と重みとの積和は、w
(k+2)・mである。初段の出力信号について、m個のし
きい素子が、論理的1を出力し、k−m個のしきい素子
が、論理的0を出力し、ただ1つのしきい素子が、論理
的1または0を出力することがわかっているので、これ
らの信号に関する積和は、−w(k+2)・m+Δで表され
る。
The product sum of the value of the first input signal and the weight is w
(k + 2) · m. For the output signal of the first stage, m threshold elements output logical 1's, km threshold elements output logical 0's, and only one threshold element outputs logical 1's or logical 1's. Since it is known to output 0, the sum of products for these signals is represented by -w (k + 2) · m + Δ.

【0058】ただし、Δは、初段のしきい素子TLE
[m+1]の出力信号の値と重みとの積和の値を意味し
ている。これらから、2段目のしきい素子TLE[k+
2]への全ての入力信号と重みとの積和は、Δになるこ
とがわかる。
Where Δ is the threshold element TLE of the first stage
It means the value of the product sum of the value of the output signal of [m + 1] and the weight. From these, the second threshold element TLE [k +
It can be seen that the sum of products of all the input signals to [2] and the weights is Δ.

【0059】積和Δは、i=m+1に相当する初段しき
い素子TLE[m+1]の出力信号の値と、2段目のし
きい素子TLE[k+2]の重み−w(k+2)との積項で
あり、初段のしきい素子TLE[m+1]に入力される
第2の入力信号の値が論理的1であれば、しきい素子T
LE[m+1]は、論理的1を出力し、Δ=−w(k+2 )
となり、上記信号が論理的0であれば、しきい素子TL
E[m+1]は、論理的0を出力し、Δ=0となる。
The sum of products Δ is the value of the output signal of the first threshold element TLE [m + 1] corresponding to i = m + 1 and the weight −w (k + 2) of the second threshold element TLE [k + 2]. If the value of the second input signal input to the threshold element TLE [m + 1] in the first stage is logical 1, the threshold element T
LE [m + 1] outputs logical 1 and Δ = −w (k + 2 )
If the above signal is logical 0, the threshold element TL
E [m + 1] outputs logical 0, and Δ = 0.

【0060】このときに、2段目のしきい素子TLE
[k+2]の閾値T(k+2)が、−w(k+ 2)<T(k+2)<0
であれば、しきい素子TLE[k+2]は、しきい素子
TLE[m+1]に入力される第2の入力信号端子の信
号の異なる状態に応じて、異なる出力をすることにな
る。
At this time, the second threshold element TLE
The threshold value T (k + 2) of [k + 2] is −w (k + 2) <T (k + 2) <0.
Then, the threshold element TLE [k + 2] outputs differently according to the different state of the signal of the second input signal terminal input to the threshold element TLE [m + 1].

【0061】次に、上記しきい素子について、しきい素
子の定義を次のように変更する。しきい素子TLEは、
全ての入力信号に対して、入力信号の値(論理的に1ま
たは0)と重みとの積和と、閾値とを比較し、積和の値
が閾値以上であれば、論理的「0」を出力し、反対に、
閾値よりも小さければ、「1」を出力する素子である、
と定義する。
Next, with respect to the threshold element, the definition of the threshold element is changed as follows. The threshold element TLE is
For all the input signals, the product sum of the value of the input signal (logically 1 or 0) and the weight is compared with the threshold value, and if the value of the product sum is equal to or larger than the threshold value, logical "0" is given. And then,
An element that outputs "1" if it is smaller than the threshold value,
It is defined as

【0062】すなわち、しきい素子TLE[k+2]に
対する具体的な表現は、しきい素子TLE[k+2]に
おける初段のしきい素子からの出力信号への重みが、上
記のような負の重みではなく、重みの絶対値が同じであ
るが、出力信号の論理的反転(否定)が入力される場合
である。この例を以下に示す。
That is, the concrete expression for the threshold element TLE [k + 2] is that the weight of the output signal from the threshold element in the first stage in the threshold element TLE [k + 2] is not the negative weight as described above. , The weights have the same absolute value, but the logical inversion (negative) of the output signal is input. An example of this is shown below.

【0063】この場合は、入力状態数がmであるとき
に、初段のしきい素子の中でm個が論理的0を出力し、
初段のしきい素子の中でk−m個が論理的1を出力し、
しきい素子TLE[m+1]が、第2の入力信号端子の
信号状態に応じて、論理的1または0を出力する。2段
目のしきい素子TLE[k+2]に対して、第1の入力
信号に関する積和は、w(k+2)・mであり、初段のしき
い素子の出力信号に関する積和は、w(k+2)・(k−
m)+Δ’であり、これらの和は、w(k+2)・k+Δ’
となる。Δ’は、初段のしきい素子TLE[m+1]の
出力信号に関する積和であり、0またはw(k+2)の値を
とる。
In this case, when the number of input states is m, m of the threshold elements in the first stage output logical 0,
Of the threshold elements in the first stage, km output a logical 1,
The threshold element TLE [m + 1] outputs logical 1 or 0 depending on the signal state of the second input signal terminal. For the second threshold element TLE [k + 2], the sum of products for the first input signal is w (k + 2) · m, and the sum of products for the output signal of the first threshold element is w (k + 2) · m. (k + 2)・ (k−
m) + Δ ′, and the sum of these is w (k + 2) · k + Δ ′
Becomes Δ'is the product sum of the output signals of the threshold element TLE [m + 1] at the first stage, and takes 0 or w (k + 2) .

【0064】したがって、この場合は、しきい素子TL
E[k+2]の閾値T(k+2)を、w( k+2)・k<T(k+2)
<w(k+2)・(k+1)に設定することによって、上記
の負の重みを設けた場合と同様に、2段目のしきい素子
TLE[k+2]の出力状態を、初段しきい素子TLE
[m+1]に入力される第2の入力信号によって、制御
することができる。
Therefore, in this case, the threshold element TL
The threshold value T (k + 2) of E [k + 2] is set to w ( k + 2) · k <T (k + 2)
By setting <w (k + 2) · (k + 1), the output state of the second-stage threshold element TLE [k + 2] is set to the first-stage threshold element as in the case where the negative weight is provided. TLE
It can be controlled by the second input signal input to [m + 1].

【0065】上記のように、第1の入力信号端子の信号
の入力状態数に、第2の入力信号端子の状態を、1対1
で対応させることによって、任意のk入力変数対称関数
を生成することが可能になる。
As described above, the state of the second input signal terminal is set to the number of input states of the signal of the first input signal terminal by one to one.
By making them correspond to each other, it becomes possible to generate an arbitrary k input variable symmetric function.

【0066】一方、第1の入力信号端子における信号の
入力状態数を、制御入力値とみなした場合、ある第2の
入力信号端子の信号状態を選択的に出力することが可能
である。これは、k個の制御入力によるk+1個のデー
タ入力を選択する回路であることを示している。
On the other hand, when the number of input states of the signal at the first input signal terminal is regarded as the control input value, it is possible to selectively output the signal state of a certain second input signal terminal. This indicates that the circuit selects k + 1 data inputs by k control inputs.

【0067】図3は、3つの第1の入力信号端子と4つ
の第2の入力信号端子とを持ち、しきい素子で構成され
ている関数機能再構成可能な集積回路IC2aを示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a functional function reconfigurable integrated circuit IC2a having three first input signal terminals and four second input signal terminals and constituted by a threshold element. .

【0068】初段は、4つのしきい素子TLE[1]、
TLE[2]、TLE[3]、TLE[4]で構成さ
れ、各しきい素子は、3つの第1の入力信号端子inp
ut1[1],input1[2],input1
[3]からの入力を持ち、さらに、第2の入力信号端子
input2[1」、input2[2]、input
2[3]、input2[4]からの入力を持つ。第2
の入力端子から入力される第2の入力信号は、それぞれ
のしきい素子に対して固有の入力信号となる。すなわ
ち、しきい素子TLE[1]、TLE[2]、TLE
[3]、TLE[4]にはそれぞれ、端子input2
[1]、input2[2]、input2[3]、i
nput2[4]からの第2の入力信号が入力される。
また、各しきい素子における入力の重みは等しく「2」
に設定されている。
In the first stage, four threshold elements TLE [1],
TLE [2], TLE [3], and TLE [4], and each threshold element has three first input signal terminals inp.
ut1 [1], input1 [2], input1
It has an input from [3], and further has second input signal terminals input2 [1], input2 [2], input.
It has inputs from 2 [3] and input2 [4]. Second
The second input signal input from the input terminal of is a unique input signal for each threshold element. That is, the threshold elements TLE [1], TLE [2], TLE
[3] and TLE [4] are respectively connected to the terminal input2.
[1], input2 [2], input2 [3], i
The second input signal from nput2 [4] is input.
In addition, the weight of the input in each threshold element is equal to "2".
Is set to.

【0069】また、しきい素子TLE[1]〜TLE
[4]の閾値(T1、T2、T3、T4)は、(T1,T2
3,T4)=(1,3,5,7)に設定されている。2
段目のしきい素子TLE[5]は、第1の入力信号端子
からの入力と、初段の出力信号端子からの信号の否定の
入力とを持つ。また、別の見方をすれば、初段のしきい
素子が出力信号として、論理反転を出力するしきい素子
であると考えることもできる。しかしながら、ここでは
初段のしきい素子の出力状態が2段目のしきい素子へ伝
わる前に否定または論理的反転される例を示している。
入力の重みは、全て「2」であり、閾値は、「7」であ
る。
Further, the threshold elements TLE [1] to TLE
The threshold values (T 1 , T 2 , T 3 , T 4 ) of [4] are (T 1 , T 2 ,
T 3, T 4) = is set to (1,3,5,7). Two
The threshold element TLE [5] of the stage has an input from the first input signal terminal and a negative input of the signal from the output signal terminal of the first stage. From another perspective, it can be considered that the threshold element in the first stage is a threshold element that outputs logical inversion as an output signal. However, here, an example is shown in which the output state of the threshold element in the first stage is negated or logically inverted before being transmitted to the threshold element in the second stage.
The input weights are all "2" and the threshold value is "7".

【0070】図4は、関数機能再構成可能な集積回路I
C2aの動作を説明する図である。
FIG. 4 shows an integrated circuit I whose function and function can be reconfigured.
It is a figure explaining operation | movement of C2a.

【0071】図4において、その横軸は、第1の入力信
号端子の入力状態数を示し、その縦軸は、各しきい素子
の出力信号の状態を示している。
In FIG. 4, the horizontal axis shows the number of input states of the first input signal terminal, and the vertical axis shows the state of the output signal of each threshold element.

【0072】初段の各しきい素子は、図4中の入力状態
数で表される以外の入力として、第2の入力信号端子か
らの入力を持つ。たとえば、TLE[1]であれば、端
子input2[1]からの入力を持つ。TLE[1]
において、入力状態数m=0である場合、端子inpu
t2[1]の状態が「1」であれば、閾値を越え、出力
信号状態は「1」となり、input2[1]の状態
が、「0」であれば、出力信号状態は、「0」である。
Each threshold element in the first stage has an input from the second input signal terminal as an input other than that represented by the number of input states in FIG. For example, TLE [1] has an input from the terminal input2 [1]. TLE [1]
, The number of input states is m = 0, the terminal inpu
If the state of t2 [1] is "1", the threshold is exceeded and the output signal state is "1". If the state of input2 [1] is "0", the output signal state is "0". Is.

【0073】m>0の場合は、input2[1]が如
何なる状態であっても、出力信号状態が「1」になる。
図中、第2の入力信号端子が如何なる状態であっても、
出力信号状態が確定している場合は、黒丸印で示してあ
り、出力信号状態が、第2の入力信号端子の状態に依存
している場合は、白丸印で示してある。
When m> 0, the output signal state becomes "1" regardless of the state of input2 [1].
In the figure, even if the second input signal terminal is in any state,
When the output signal state is fixed, it is shown by a black circle, and when the output signal state depends on the state of the second input signal terminal, it is shown by a white circle.

【0074】初段のしきい素子TLE[2]、TLE
[3]、TLE[4]についてもしきい素子TLE
[1]と同様に、入力状態数と閾値の関係から図4中の
丸印の意味を説明できる。
First-stage threshold elements TLE [2], TLE
Threshold element TLE for [3] and TLE [4]
Similar to [1], the meaning of the circles in FIG. 4 can be explained from the relationship between the number of input states and the threshold value.

【0075】次に、2段目のしきい素子であるTLE
[5]の動作について、入力状態数が2である場合を用
いて具体的に説明する。
Next, TLE which is the second threshold element
The operation [5] will be specifically described by using the case where the number of input states is two.

【0076】入力状態数が2であるので、しきい素子T
LE[5]への第1の入力信号中、2つの信号が論理的
に1であり、他の1つが論理的0であることがわかる。
初段のしきい素子TLE[1]〜TLE[4]の出力状
態については、図4から、TLE[1]、TLE[2]
の出力状態が、第2の入力信号に依存せずに論理的1で
あり、TLE[4]の出力状態が同様に論理的0であ
る。しきい素子TLE[3]の出力状態は、第2の入力
信号の値に依存し、第2の入力信号の値が論理的1であ
るときに、出力状態は論理的1となり、逆に、入力信号
の値が論理的0であるときに、出力状態は0となる。
Since the number of input states is 2, the threshold element T
It can be seen that in the first input signal to LE [5], two signals are logical ones and the other one is a logical zero.
Regarding the output states of the threshold elements TLE [1] to TLE [4] in the first stage, referring to FIG. 4, TLE [1], TLE [2]
The output state of TLE [4] is also a logical 0, independent of the second input signal, and the output state of TLE [4] is also a logical 0. The output state of the threshold element TLE [3] depends on the value of the second input signal, and when the value of the second input signal is logical 1, the output state becomes logical 1, and conversely, When the value of the input signal is logical 0, the output state is 0.

【0077】これらの初段のしきい素子の出力状態は、
2段目のしきい素子TLE[5]に入力される前に否
定、すなわち、論理反転され重みを掛けられ、しきい素
子TLE[5]に入力される。したがって、入力状態数
が2である場合は、第2の入力信号の値に依存せず、論
理的1が第1の入力信号から2つ、初段のしきい素子の
出力状態の否定から1つ、合計3つ入力される。
The output states of these first-stage threshold elements are
Before being input to the threshold element TLE [5] of the second stage, it is negated, that is, logically inverted and weighted, and input to the threshold element TLE [5]. Therefore, when the number of input states is 2, it is not dependent on the value of the second input signal, and logical 1 is 2 from the first input signal and 1 from the negation of the output state of the threshold element in the first stage. , A total of three are entered.

【0078】また、初段のしきい素子TLE[3]の第
2の入力信号の値が論理的1または0であるときは、し
きい素子TLE[5]に入力される論理的1の数は、そ
れぞれ、3つまたは4つになる。しきい素子TLE
[5]に入力される全ての入力信号の値と重みとの積和
は、初段のしきい素子TLE[3]に入力される第2の
入力信号の値に応じて、「6」または「8」になる。こ
の値が、しきい素子TLE[5]の閾値「7」と比較さ
れ、出力値が決まる。図4中のTLE[5]の入力状態
数2における白丸印の意味は、上記のように説明でき
る。
When the value of the second input signal of the threshold element TLE [3] at the first stage is logical 1 or 0, the number of logical 1s input to the threshold element TLE [5] is , 3 or 4, respectively. Threshold element TLE
The sum of products of the values and weights of all the input signals input to [5] is “6” or “according to the value of the second input signal input to the threshold element TLE [3] in the first stage. 8 ”. This value is compared with the threshold value “7” of the threshold element TLE [5] to determine the output value. The meaning of the white circle in the input state number 2 of TLE [5] in FIG. 4 can be explained as above.

【0079】入力状態数が2以外の全ての数において、
しきい素子TLE[5]の出力状態は、上記のように説
明できる。
For all numbers of input states other than 2,
The output state of the threshold element TLE [5] can be explained as above.

【0080】したがって、各入力状態数において、図4
中の白丸印で示される初段のしきい素子の出力状態が、
しきい素子TLE[5]の出力状態になることがわか
る。
Therefore, in each input state number, as shown in FIG.
The output state of the first-stage threshold element indicated by the white circle inside is
It can be seen that the threshold element TLE [5] is in the output state.

【0081】このことは、第2の入力信号端子の状態に
応じて任意の対称関数を実現できること意味している。
This means that an arbitrary symmetric function can be realized according to the state of the second input signal terminal.

【0082】図5は、対称関数の1つであるAND回路
の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an AND circuit which is one of symmetric functions.

【0083】図5(1)は、入力状態数と各しきい素子
の出力信号状態との関係を示し、図5(2)は、真理値
表を示している。
FIG. 5 (1) shows the relationship between the number of input states and the output signal state of each threshold element, and FIG. 5 (2) shows a truth table.

【0084】AND機能を持たせるためには、第2の入
力信号端子input2[1]、input2[2]、
input2[3]、input2[4]の状態を
「0」、「0」、「0」、「1」とする。このときに、
第1の入力信号端子の状態を、X 1、X2、X3とし、T
LE[5]の出力信号状態をYとすると、図5(2)の
真理値表になる。
In order to have the AND function, the second input
Force signal terminals input2 [1], input2 [2],
The state of input2 [3] and input2 [4]
These are “0”, “0”, “0”, and “1”. At this time,
Set the state of the first input signal terminal to X 1, X2, X3And T
Assuming that the output signal state of LE [5] is Y,
It becomes a truth table.

【0085】上記のように、関数機能再構成可能な集積
回路IC2aによって、AND機能を実現することがで
きる。同様に、その他の対称関数機能も実現可能であ
る。
As described above, the AND function can be realized by the integrated circuit IC2a whose function and function can be reconfigured. Similarly, other symmetrical function functions are possible.

【0086】一方、図4で示されるように、入力状態数
m=0,1,2,3におけるしきい素子TLE[5]の
出力状態は、それぞれ、第2の入力端子input2
[1]、input2[2]、input2[3]、i
nput2[4]の状態であり、入力状態数を制御入力
とみなし、第2の入力信号端子の状態をデータ入力とみ
なした場合、3制御入力による4データ入力セレクタ回
路を実現していることが分かる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the output states of the threshold element TLE [5] at the number of input states m = 0, 1, 2, 3 respectively indicate the second input terminal input2.
[1], input2 [2], input2 [3], i
In the state of nput2 [4], when the number of input states is regarded as a control input and the state of the second input signal terminal is regarded as a data input, it is possible to realize a 4-data input selector circuit with 3 control inputs. I understand.

【0087】以上、具体的に説明したように、上記実施
例の集積回路は、対称関数機能とセレクタ機能とを併せ
持つことが可能である。
As has been specifically described above, the integrated circuit of the above embodiment can have both the symmetric function function and the selector function.

【0088】上記実施例では、2つの異なる状態に対し
て、上記のような対応づけを行ったが、「1」、「0」
が全く反転している場合の回路構成も容易に類推でき
る。また、しきい素子に入力される入力信号に対する重
みについて、上記では重みを等しくすると仮定した例が
あるが、実際の集積回路として上記しきい素子を実装す
る際には、重みは何らかの物理量として実装されるため
に厳密な意味で等しくするのは困難であると同時にその
必要もなく、動作原理上等しいとみなせる値でよい。
In the above embodiment, the two different states are associated as described above, but "1" and "0" are set.
It is possible to easily infer the circuit configuration in the case where is completely inverted. Also, regarding the weights for the input signals input to the threshold elements, there is an example in which the weights are assumed to be equal in the above, but when the threshold elements are implemented as an actual integrated circuit, the weights are implemented as some physical quantity. Therefore, it is difficult to make them equal in a strict sense, and at the same time, there is no need for them to be the same, and values that can be considered equal in terms of the operating principle are sufficient.

【0089】ところで、しきい素子を使用する上記実施
例においては、各しきい素子にk個の第1の入力信号を
1つずつ入力する。しかし、各しきい素子内において第
1の入力信号の重みが等しいので、各しきい素子にk個
の第1の入力信号を1つずつ入力することは必ずしも必
要ではない。つまり、第1の入力信号の値に関して予め
和をとり、その和を各しきい素子に入力し、各しきい素
子内において、ある重みを掛けるようにしてもよく、こ
のようにしても、各しきい素子にk個の第1の入力信号
を1つずつ入力する場合における効果と同様の効果を得
ることができる。
By the way, in the above-mentioned embodiment using the threshold element, k first input signals are input to each threshold element one by one. However, since the weights of the first input signals are equal in each threshold element, it is not always necessary to input k first input signals to each threshold element one by one. In other words, the sum of the values of the first input signal may be calculated in advance, the sum may be input to each threshold element, and a certain weight may be applied in each threshold element. It is possible to obtain the same effect as when the k first input signals are input to the threshold element one by one.

【0090】(第3の実施例)図6は、k入力変数対称
関数機能と、k個の制御入力によってk+1個のデータ
入力から1つを選択するセレクタ機能とを併せ持つ集積
回路IC3を、しきい素子の1つであるニューロンMO
Sトランジスタ(νMOS)を用いて実現する場合にお
ける回路構成例を示す図である。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows an integrated circuit IC3 having both a k-input variable symmetric function function and a selector function for selecting one from k + 1 data inputs by k control inputs. Neuron MO, which is one of the threshold elements
It is a figure which shows the circuit structural example in the case of implement | achieving using an S transistor ((nu) MOS).

【0091】この場合、k=3である。In this case, k = 3.

【0092】次に、図6を用いて、集積回路IC3の回
路構成および動作を説明する。
Next, the circuit configuration and operation of the integrated circuit IC3 will be described with reference to FIG.

【0093】主構成要素は、νMOSで構成されたイン
バータ回路であるニューロンMOSインバータであり、
2段論理の1段目を構成する4つのプリインバータ60
1,602,603,604と、2段目となるメインイ
ンバータ600とを有する。
The main component is a neuron MOS inverter which is an inverter circuit composed of νMOS,
Four pre-inverters 60 forming the first stage of the two-stage logic
It has 1,602,603,604 and the main inverter 600 used as the second stage.

【0094】制御回路と周辺回路として、データ保持制
御回路606と、モード切替回路605と、波形整形回
路609と、遅延発生回路614とが設けられている。
As a control circuit and peripheral circuits, a data holding control circuit 606, a mode switching circuit 605, a waveform shaping circuit 609, and a delay generation circuit 614 are provided.

【0095】まず、4つのプリインバータについて、そ
の回路構成と動作とについて説明する。
First, the circuit configuration and operation of the four pre-inverters will be described.

【0096】図7は、プリインバータ601を具体的に
示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram specifically showing the pre-inverter 601.

【0097】なお、プリンバータ602、603、60
4の具体例、動作は、図7に示すプリンバータ601の
具体例、後述の動作と同様である。
The print verters 602, 603, 60
The specific example and the operation of No. 4 are the same as the specific example of the print verter 601 shown in FIG.

【0098】プリインバータ601は、5つの入力ゲー
トを有する。プリインバータ601の入力端子である端
子terminal[11]、terminal[1
2]、terminal[13]は、図6中の第1の入
力信号端子である端子input1[1]、input
1[2]、input1[3]にそれぞれ接続され、フ
ローティングゲートとの間の容量値は、それぞれC11
12、C13である。
Pre-inverter 601 has five input gates. Input terminals of the pre-inverter 601 are terminals terminal [11] and terminal [1].
2] and terminal [13] are terminals input1 [1] and input, which are the first input signal terminals in FIG.
1 [2] and input1 [3], and the capacitance value between the floating gate and each of them is C 11 ,
It is a C 12, C 13.

【0099】図7に示す端子input2[xa]は、
図6中の第2の入力信号端子である端子input2
[1]、input2[2]、input2[3]、i
nput2[4]に、トランスミッションゲートを介し
て、接続されている端子input2[1a]、inp
ut2[2a]、input2[3a]、input2
[4a]のいずれか1つに接続され、第2の入力信号が
入力される端子であり、フローティングゲートとの間の
容量値は、C2xである。
The terminal input2 [xa] shown in FIG. 7 is
The terminal input2 which is the second input signal terminal in FIG.
[1], input2 [2], input2 [3], i
The terminals input2 [1a], inp connected to nput2 [4] via the transmission gate.
ut2 [2a], input2 [3a], input2
It is a terminal that is connected to any one of [4a] and receives the second input signal, and the capacitance value between the floating gate and the second input signal is C 2x .

【0100】図7に示す端子terminal[0]
は、図6に示す電源電位またはグランド電位に接続され
ている端子を表しており、フローティングゲートとの間
の容量値は、C0である。
Terminal terminal [0] shown in FIG.
Represents a terminal connected to the power supply potential or the ground potential shown in FIG. 6, and the capacitance value between the floating gate and the floating gate is C 0 .

【0101】図7に示す端子ctl3は、図6における
端子ctl3であり、プリインバータのフローティング
ゲート初期化用NMOSFETの導通と遮断とを制御す
る信号を入力する端子である。
The terminal ctl3 shown in FIG. 7 is the terminal ctl3 in FIG. 6, and is a terminal for inputting a signal for controlling conduction and interruption of the floating gate initialization NMOSFET of the pre-inverter.

【0102】例として、図7に示すフローティングゲー
トの電位が、電源電位Vddの半分である(Vdd/2)を
越えたときに、インバータの出力端子の電位が反転する
ようにニューロンMOSインバータを設計し、C11、C
12、C13、C2x、C0の比を全て1/5にし、端子te
rminal[0]が電源電位に接続されている回路を
考える。
As an example, when the potential of the floating gate shown in FIG. 7 exceeds half of the power source potential V dd (V dd / 2), the potential of the output terminal of the inverter is inverted so that the neuron MOS inverter is inverted. Design, C 11 , C
The ratios of 12 , C 13 , C 2x , and C 0 are all set to 1/5, and the terminal te
Consider a circuit in which rminal [0] is connected to the power supply potential.

【0103】図7に示す端子ctl3の電位をVdd
し、プリインバータ601のフローティングゲート初期
化用NMOSFETを導通状態にし、フローティングゲ
ートをグランド電位にし、その間にプリインバータ60
1の全ての入力信号と、所定の電位に固定する端子(た
とえば、端子terminal[0])の電位とをグラ
ンド電位にする。
The potential of the terminal ctl3 shown in FIG. 7 is set to V dd , the floating gate initialization NMOSFET of the pre-inverter 601 is made conductive, the floating gate is set to the ground potential, and the pre-inverter 60 is set between them.
All the input signals of 1 and the potential of a terminal (for example, terminal terminal [0]) fixed to a predetermined potential are set to the ground potential.

【0104】この状態で、端子ctl3の電位をグラン
ド電位にし、上記NMOSFETを遮断する。このよう
にフローティングゲートをある電位にし、その後、フロ
ーティングの状態にする操作を、フローティングゲート
の初期化と呼ぶ。上記所定の電位に固定されるべき端子
は、完全フローティング状態になった後で、所定の電位
に固定される。
In this state, the potential of the terminal ctl3 is set to the ground potential, and the NMOSFET is cut off. Such an operation of bringing the floating gate to a certain potential and then bringing it into a floating state is called initialization of the floating gate. The terminal to be fixed to the predetermined potential is fixed to the predetermined potential after it is completely floating.

【0105】上記操作を行った後では、第1の入力信号
の状態によって、プリインバータ601の出力端子の状
態は、次の3つの場合に分けることができる。
After the above operation, the state of the output terminal of the pre-inverter 601 can be divided into the following three cases depending on the state of the first input signal.

【0106】ここで、出力端子の電位がVdd/2よりも
大の場合を、論理的に「1」とし、Vdd/2以下の場合
を、論理的に「0」とする。
Here, when the potential of the output terminal is higher than V dd / 2, it is logically "1", and when it is V dd / 2 or less, it is logically "0".

【0107】上記3つの場合のうちの第1の場合(プリ
インバータ601の出力端子の状態のうちの1つ目の場
合)は、第1の入力信号の全てがグランド電位である場
合(これを、以後、「入力状態数が0である場合」と呼
ぶ)であり、端子input2[xa]の電位がVdd
グランド電位のいずれであっても、プリインバータ60
1の出力端子の状態は、論理的に「1」である。
In the first of the above three cases (the first of the states of the output terminals of the pre-inverter 601), all the first input signals are at ground potential ( , Hereafter referred to as “when the number of input states is 0”), and the potential of the terminal input2 [xa] is V dd ,
Regardless of the ground potential, the pre-inverter 60
The state of the output terminal of 1 is logically "1".

【0108】上記3つの場合のうちの第2の場合(プリ
インバータ601の出力端子の状態のうちの2つ目の場
合)は、第1の入力信号のいずれか1つが電源電位Vdd
である場合(これを、以後、「入力状態数が1である場
合」と呼ぶ)であり、フローテイングゲートの電位は、
端子input2[xa]の電位によって異なる。端子
terminal[0]が既に電源に接続されているの
で、端子input2[xa]の電位がグランド電位で
ある場合は、フローティングゲートの電位は、(2/
5)・Vddで近似することができ、フローティングゲー
トの電位がVdd/2よりも小であるので、プリインバー
タの出力端子の状態は、フローティングゲートの論理的
状態の反転である論理的に「1」になる。一方、端子i
nput2[xa]の電位が電源電位Vddである場合
は、フローティングゲートの電位を、(3/5)・Vdd
で近似することができ、フローティングゲートの電位が
dd/2よりも大であるので、プリインバータ601の
出力端子の状態は、論理的に「0」になる。このよう
に、上記第2の場合は、端子input2[xa]の論
理的否定値が、プリインバータ601から出力される。
In the second of the above three cases (the second of the states of the output terminals of the pre-inverter 601), one of the first input signals is the power supply potential V dd.
(Hereinafter, referred to as “the case where the number of input states is 1”), the potential of the floating gate is
It depends on the potential of the terminal input2 [xa]. Since the terminal terminal [0] is already connected to the power supply, when the potential of the terminal input2 [xa] is the ground potential, the potential of the floating gate is (2 /
5). Since it can be approximated by V dd and the potential of the floating gate is smaller than V dd / 2, the state of the output terminal of the pre-inverter is logically an inversion of the logical state of the floating gate. It becomes "1". On the other hand, terminal i
When the potential of nput2 [xa] is the power source potential V dd , the potential of the floating gate is (3/5) · V dd.
Since the potential of the floating gate is larger than V dd / 2, the state of the output terminal of the pre-inverter 601 is logically “0”. Thus, in the second case, the logical negation value of the terminal input2 [xa] is output from the pre-inverter 601.

【0109】上記3つの場合のうちの第3の場合(プリ
インバータ601の出力端子の状態のうちの3つ目の場
合)は、第1の入力信号のいずれか2つ以上が電源電位
ddである場合(これを、以後、「入力状態数が2以上
である場合」と呼ぶ)であり、端子input2[x
a]の電位に依らず、フローティングゲートの電位は、
dd/2よりも大であり、プリインバータの出力端子の
状態は、論理的に「0」である。
In the third of the above three cases (the third of the states of the output terminals of the pre-inverter 601), any two or more of the first input signals are the power supply potential V dd. (Hereinafter, referred to as “the case where the number of input states is 2 or more”), and the terminal input2 [x
The potential of the floating gate is
It is larger than V dd / 2, and the state of the output terminal of the pre-inverter is logically “0”.

【0110】以上、プリインバータ601の出力端子の
状態が取り得る3つの場合について説明した。
The three cases in which the state of the output terminal of the pre-inverter 601 can be taken have been described above.

【0111】なお、ニューロンMOSインバータにおけ
る入力端子、すなわち、第1の入力信号端子、第2の入
力信号端子、所定の電位に固定する端子と、フローティ
ングゲートとの間の容量の容量比を調整することによっ
て、任意の入力状態数において、上記の第2の場合を設
定することが可能である。
The capacitance ratio of the capacitance between the input terminal of the neuron MOS inverter, that is, the first input signal terminal, the second input signal terminal, the terminal fixed to a predetermined potential, and the floating gate is adjusted. By doing so, it is possible to set the above-mentioned second case in any number of input states.

【0112】次に、端子ctl3によるプリインバータ
のフローティングゲート電位の制御によって、端子in
put2[xa]の電位の論理的反転に相当する電位を
保持することができる点について説明する。
Next, by controlling the floating gate potential of the pre-inverter by the terminal ctl3, the terminal in
The point that the potential corresponding to the logical inversion of the potential of put2 [xa] can be held will be described.

【0113】端子ctl3の電位を電源電位Vddにし、
プリインバータ601のフローティングゲート電位を、
グランド電位に固定している間に、端子input2
[xa]の電位をVddにし、端子terminal
[0]を含む他の入力端子を、全てグランド電位にし、
この入力状態を保ったまま、端子ctl3の電位を、グ
ランド電位にし、フローティングゲートをフローティン
グ状態にした後、所定の電位に固定する端子の電位を固
定し、端子input2[xa]の電位をVddに固定す
る。
The potential of the terminal ctl3 is set to the power source potential V dd ,
The floating gate potential of the pre-inverter 601 is
While fixed to the ground potential, the terminal input2
The potential of [xa] is set to V dd , and the terminal terminal
All other input terminals including [0] are set to ground potential,
With this input state maintained, the potential of the terminal ctl3 is set to the ground potential, the floating gate is set to the floating state, and then the potential of the terminal that is fixed to a predetermined potential is fixed, and the potential of the terminal input2 [xa] is set to V dd. Fixed to.

【0114】この状態において、フローティングゲート
に蓄積されている電荷量は、入力端子の中で、端子in
put2[xa]の電位だけがVddであるときに、フロ
ーティングゲートに蓄積された電荷量であるので、フロ
ーティング状態において、端子input2[xa]の
電位がVddであっても、フローティングゲート電位を増
加させる効果はない。
In this state, the amount of charge accumulated in the floating gate is equal to
When only the potential of put2 [xa] is V dd, it is the amount of charge accumulated in the floating gate. Therefore, even if the potential of the terminal input2 [xa] is V dd , the floating gate potential is There is no effect to increase.

【0115】すなわち、フローティングゲートがグラン
ド電位に接続されているときに、端子input2[x
a]の電位をグランド電位にした場合と同じ状態が保持
されていることになる。逆に、端子input2[x
a]の電位をグランド電位にして、フローティングゲー
トを初期化した場合、フローティング状態で端子inp
ut2[xa]をVddに固定すると、フローティングゲ
ートの電位を増加させることになる。つまり、端子in
put2[xa]の電位としてVddの状態が保持されて
いることになる。
That is, when the floating gate is connected to the ground potential, the terminal input2 [x
The same state as when the potential of a] is set to the ground potential is maintained. Conversely, the terminal input2 [x
When the floating gate is initialized by setting the potential of [a] to the ground potential, the terminal inp is set in the floating state.
Fixing ut2 [xa] to V dd increases the potential of the floating gate. That is, terminal in
The state of V dd is held as the potential of put2 [xa].

【0116】このように、端子input2[xa]の
電位として保持させたい値とは論理的に反対の値、たと
えば、端子input2[xa]の電位として、Vdd
保持させたいのであれば、上記端子input2[x
a]の電位をグランド電位にしてフローティングゲート
を初期化する。逆に、グランド電位を保持させたいので
あれば、上記端子input2[xa]の電位を、Vdd
にして初期化し、その後、端子input21[xa]
の電位をVddに固定する方法を採用すればよい。
As described above, if it is desired to hold V dd as a value which is logically opposite to the value to be held as the potential of the terminal input2 [xa], for example, V dd is held as the potential of the terminal input2 [xa]. Terminal input2 [x
The floating gate is initialized by setting the potential of a] to the ground potential. Conversely, if it is desired to maintain the ground potential, the potential of the terminal input2 [xa] is set to V dd
To initialize and then the terminal input21 [xa]
A method of fixing the potential of 2 to V dd may be adopted.

【0117】以上、端子input2[xa]の電位
を、フローティングゲート電位と入力信号との操作によ
って、保持することができることを説明した。
It has been described above that the potential of the terminal input2 [xa] can be held by operating the floating gate potential and the input signal.

【0118】上記のように、プリインバータにおいて
は、所定の入力状態数であるときに、第2の入力信号端
子である端子input2[xa]における入力信号の
論理的反転をプリインバータの出力信号とすることが可
能であり、また、フローティングゲート初期化後に、端
子input2[xa]の電位を電源電位Vddに固定す
る操作によって、フローティングゲート初期化時に、端
子input2[xa]における信号の論理的反転を保
持することが可能である。
As described above, in the pre-inverter, when the number of input states is predetermined, the logical inversion of the input signal at the terminal input2 [xa], which is the second input signal terminal, is used as the output signal of the pre-inverter. Further, after the floating gate is initialized, by fixing the potential of the terminal input2 [xa] to the power supply potential V dd , the logical inversion of the signal at the terminal input2 [xa] is performed at the time of the floating gate initialization. It is possible to hold

【0119】次に、図6に示す関数機能再構成可能な集
積回路IC3の基本的対称関数機能動作とセレクタ機能
動作とについて、図8を用いて説明する。
Next, the basic symmetric function function operation and selector function operation of the function circuit reconfigurable integrated circuit IC3 shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG.

【0120】図8は、図6に示す関数機能再構成可能な
集積回路IC3における主構成要素回路を抜粋した回路
図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing the main constituent circuit of the integrated circuit IC3 with reconfigurable function and function shown in FIG.

【0121】図8において、4つのプリインバータ80
1、802、803、804を1段目とし、メインイン
バータ800を2段目とする2段論理が構成され、メイ
ンインバータ800の出力端子に出力バッファ805が
接続されている。
In FIG. 8, four pre-inverters 80
A two-stage logic in which 1, 802, 803, and 804 are the first stage and the main inverter 800 is the second stage is configured, and an output buffer 805 is connected to the output terminal of the main inverter 800.

【0122】図8に示す回路では、プリインバータ80
1〜804と、メインインバータ800のフローティン
グゲートは、ともに、全ての入力端子の電位がグランド
電位の状態で初期化されているとする。
In the circuit shown in FIG. 8, the pre-inverter 80
1 to 804 and the floating gate of the main inverter 800 are both initialized with the potentials of all input terminals set to the ground potential.

【0123】また、図7に示すプリインバータ601で
説明したように、4つのプリインバータ801、80
2、803、804は、それぞれ入力状態数0、1、
2、3に対応して、端子input2[1]、inpu
t2[2]、input2[3]、input2[4]
の論理的反転を出力するように設計されている。
Further, as described for the pre-inverter 601, shown in FIG. 7, the four pre-inverters 801, 80 are provided.
2, 803 and 804 are input state numbers 0, 1 and
Corresponding to terminals 2 and 3, terminals input2 [1], input
t2 [2], input2 [3], input2 [4]
It is designed to output the logical inversion of.

【0124】図8に示すメインインバータ800の閾値
電位は、Vdd/2に設計され、メインインバータ800
における3つの第1の入力信号端子と、4つのプリイン
バータ801〜804の出力端子に接続されている入力
端子と、メインインバータ800のフローティングゲー
トとの間の容量の値の比が、全て等しく1/7に設計さ
れている。
The threshold potential of the main inverter 800 shown in FIG. 8 is designed to be V dd / 2, and
Of the three first input signal terminals, the input terminals connected to the output terminals of the four pre-inverters 801 to 804, and the floating gate of the main inverter 800 are all equal in ratio 1 It is designed for / 7.

【0125】入力状態数が0である場合、プリインバー
タ801の出力端子の状態は、端子input2[1]
の電位の論理的反転であり、その他のプリインバータ8
02〜804の出力端子の状態は、第2の入力端子の電
位に依存せず、論理的に「1」である。
When the number of input states is 0, the state of the output terminal of the pre-inverter 801 is the terminal input2 [1].
Of the other pre-inverter 8
The states of the output terminals of 02 to 804 are logically “1” without depending on the potential of the second input terminal.

【0126】したがって、メインインバータ800の7
つの入力端子中、3つの第1の入力端子が、論理的に
「0」であり、プリインバータの出力端子の3つが、論
理的に「1」であり、1つの端子が、端子input2
[1]の論理的反転であるので、フローティングゲート
の電位は、端子input2[1]の論理的反転の電位
をV’input2[1]と表現すると、(3/7)・Vdd
(1/7)・V’input2[1]である。したがって、端子
input2[1]の電位がVddであれば、フローティ
ングゲートの電位は、(3/7)・Vddになり、閾値電
位よりも小さいので、メインインバータ800の出力
は、論理的に「1」になり、端子input2[1]の
電位が0であれば、フローティングゲートの電位は、
(4/7)・Vddになり、閾値電位より大きいのでメイ
ンインバータ800の出力は、論理的に「0」になる。
Therefore, 7 of the main inverter 800 is
Of the three input terminals, three first input terminals are logically “0”, three output terminals of the pre-inverter are logically “1”, and one terminal is the terminal input2.
Since it is a logical inversion of [1], the potential of the floating gate is (3/7) · V dd + when the logical inversion potential of the terminal input2 [1] is expressed as V ′ input2 [1].
(1/7) · V ′ input2 [1] . Therefore, if the potential of the terminal input2 [1] is V dd , the potential of the floating gate becomes (3/7) · V dd , which is smaller than the threshold potential, so that the output of the main inverter 800 is logically When it becomes “1” and the potential of the terminal input2 [1] is 0, the potential of the floating gate becomes
(4/7) · V dd, which is higher than the threshold potential, so the output of the main inverter 800 is logically “0”.

【0127】すなわち、入力状態数が0であるときは、
端子input2[1]の論理的値が、メインインバー
タ800から出力される。
That is, when the number of input states is 0,
The logical value of the terminal input2 [1] is output from the main inverter 800.

【0128】入力状態数が1である場合は、上記と同様
の考え方から、端子input2[2]の論理的値が、
メインインバータ800から出力される。入力状態数が
2である場合は、端子input2[3]の論理的値
が、メインインバータ800から出力される。入力状態
数が3の場合は、端子input2[4]の論理的値
が、メインインバータ800から出力される。
When the number of input states is 1, the logical value of the terminal input2 [2] becomes
It is output from the main inverter 800. When the number of input states is 2, the logical value of the terminal input2 [3] is output from the main inverter 800. When the number of input states is 3, the logical value of the terminal input2 [4] is output from the main inverter 800.

【0129】このことは、上記第2の実施例で示した図
4の入力状態数と、出力信号状態との関係と同じである
ことを意味している。
This means that the relationship between the number of input states and the output signal state of FIG. 4 shown in the second embodiment is the same.

【0130】図8に示す回路は、端子input1
[1]と、input1[2]と、input1[3]
とを3つの制御入力端子とし、端子input2[1]
〜input2[4]を4つのデータ入力とするセレク
タ機能を持ち、また、端子input2[1]〜inp
ut2[4]をある論理的値に固定することによって、
3入力対称関数機能も併せ持つ。
The circuit shown in FIG. 8 has the terminal input1.
[1], input1 [2], and input1 [3]
Are used as three control input terminals, and the terminal input2 [1]
~ Input2 [4] has a selector function for inputting four data, and terminals input2 [1] to input2
By fixing ut2 [4] to some logical value,
It also has a 3-input symmetric function function.

【0131】図6に示す回路は、図8に示す回路におい
て、フローティングゲート初期化用の回路と、関数機能
を保持するためのデータ保持制御回路606と、プリイ
ンバータの入力である第2の入力信号端子の信号をプリ
インバータを連続的に通過させる場合とその値を保持す
る場合とを切り替えるモード切り替え回路605と、電
気的信号と論理的状態を一致させる波形整形回路609
と、遅延発生回路614とが付加された回路である。
The circuit shown in FIG. 6 is different from the circuit shown in FIG. 8 in that a circuit for initializing a floating gate, a data holding control circuit 606 for holding a function function, and a second input which is an input of a pre-inverter. A mode switching circuit 605 that switches between continuously passing a signal from a signal terminal through a pre-inverter and holding the value thereof, and a waveform shaping circuit 609 that matches an electrical signal with a logical state.
And a delay generation circuit 614 are added.

【0132】まず初めに、プリインバータの第2の入力
信号端子となる端子input2[1]〜input2
[4]の論理的値が、プリインバータに保持される場合
について、図6を用いて説明する。
First, the terminals input2 [1] to input2 which are the second input signal terminals of the pre-inverter.
A case where the logical value of [4] is held in the pre-inverter will be described with reference to FIG.

【0133】この回路は、3つの第1の入力信号と、4
つの第2の入力信号と、3つの制御信号とを入力し、1
つの出力信号を出力する。第1の入力信号は、端子in
put1[1]〜input1[3]の第1の入力信号
端子から入力し、第2の入力信号は、端子input2
[1]〜input2[4]の第2の入力信号端子から
入力される。
This circuit has three first input signals and four
Two second input signals and three control signals are input,
Output two output signals. The first input signal is the terminal in
The first input signal terminals of put1 [1] to input1 [3] are input, and the second input signal is input terminal2.
It is input from the second input signal terminals of [1] to input2 [4].

【0134】端子ctl3は、メインインバータ600
のフローティングゲートに接続されたフローティングゲ
ート初期化NMOSFET611の導通、遮断を制御す
る信号の入力端子であり、端子ctl3の電位が電源電
位Vddであるときに、NMOSFET611が導通し、
メインインバータ600のフローティングゲートがグラ
ンドに接続され、上記電位がグランド電位であるとき
に、NMOSFET611が遮断され、フローティング
ゲートがフローティング状態になる。
The terminal ctl3 is connected to the main inverter 600.
Is a signal input terminal for controlling conduction and interruption of the floating gate initialization NMOSFET 611 connected to the floating gate of the NMOSFET 611. When the potential of the terminal ctl3 is the power supply potential V dd , the NMOSFET 611 conducts,
The floating gate of the main inverter 600 is connected to the ground, and when the above potential is the ground potential, the NMOSFET 611 is cut off and the floating gate enters the floating state.

【0135】プリインバータ601〜604のフローテ
ィングゲートは、端子ctl3から入力された信号が、
遅延発生回路615で処理されることによって、メイン
インバータ600のフローティングゲートの初期化用N
MOSFET611を制御する信号に対して、ある遅延
時間を付加された信号によって制御される。
In the floating gates of the pre-inverters 601-604, the signal input from the terminal ctl3 is
By being processed by the delay generation circuit 615, the floating gate initialization N of the main inverter 600 is initialized.
The signal for controlling the MOSFET 611 is controlled by a signal added with a certain delay time.

【0136】端子ctl2は、第2の入力信号端子であ
る端子input2[1]〜input2[4]と、プ
リインバータ601〜604の入力信号端子である端子
input2[1a]〜input2[4a]との接続
と遮断とを制御すると同時に、端子input2[1
a]〜input2[4a]の電源への遮断と接続とを
制御する信号の入力端子である。
The terminal ctl2 includes terminals input2 [1] to input2 [4] which are second input signal terminals and terminals input2 [1a] to input2 [4a] which are input signal terminals of the pre-inverters 601 to 604. It controls connection and disconnection, and at the same time controls the terminal input2 [1
a] to input2 [4a] are input terminals for signals for controlling disconnection and connection to the power supply.

【0137】端子ctl2の電位が電源電位Vddである
ときに、端子input2[1]〜input2[4]
は、それぞれ端子input2[1a]〜input2
[4a]に接続され、端子input2[1a]〜in
put2[4a]は、電源と遮断される。逆に、端子c
tl2の電位がグランド電位であるときに、端子inp
ut2[1]〜input2[4]と、端子input
2[1a]〜input2[4a]とが遮断され、端子
input2[1a]〜input2[4a]が電源に
接続される。
When the potential of the terminal ctl2 is the power source potential V dd , the terminals input2 [1] to input2 [4].
Are terminals input2 [1a] to input2, respectively.
Connected to [4a] and connected to terminals input2 [1a] to in2
put2 [4a] is disconnected from the power supply. Conversely, terminal c
When the potential of tl2 is the ground potential, the terminal inp
ut2 [1] to input2 [4] and the terminal input
2 [1a] to input2 [4a] are cut off, and the terminals input2 [1a] to input2 [4a] are connected to the power supply.

【0138】端子ctl1は、第2の入力信号がプリイ
ンバータ601〜604に保持されるモードと、第2の
入力信号がそのまま通過するモードとの2つのモードを
切り替える信号の入力端子であり、端子ctl1の電位
が電源電位Vddであるときに、モード切り替え回路60
5によって、データ保持と保持データの出力とがなさ
れ、グランド電位であるときに、第2の入力信号がプリ
インバータ601〜604を連続的に通過する。
The terminal ctl1 is an input terminal for a signal that switches between two modes, a mode in which the second input signal is held in the pre-inverters 601 to 604 and a mode in which the second input signal passes as it is. When the potential of ctl1 is the power supply potential V dd , the mode switching circuit 60
Data is held and output of the held data is performed by 5, and the second input signal continuously passes through the pre-inverters 601 to 604 at the ground potential.

【0139】上記回路において、端子ctl1の電位を
電源電位Vddに固定し、次に、端子ctl2の電位を電
源電位Vddにすることによって、第2の入力信号をプリ
インバータ601〜604に入力することができる。こ
のときに、モード切り替え回路605によって、プリイ
ンバータ601〜604の後段の信号伝搬制御回路60
8が遮断され、プリインバータ601〜604の出力端
子が、メインインバータ600の入力側と切り離され
る。ここで、端子ctl3の電位を電源電位Vddにし、
メインインバータ600のフローティングゲート初期化
用NMOSFET611を導通させ、フローティングゲ
ート電位をグランド電位にする。このときに、第1の入
力信号は全てグランド電位にされている。また、遅延発
生回路615の出力信号によって、メインインバータ入
力ゲート初期化NMOSFET610が導通し、メイン
インバータ600における第1の入力信号以外の4つの
入力信号も、グランド電位に固定される。
In the above circuit, the potential of the terminal ctl1 is fixed to the power supply potential V dd , and then the potential of the terminal ctl2 is set to the power supply potential V dd to input the second input signal to the pre-inverters 601 to 604. can do. At this time, the mode switching circuit 605 causes the signal propagation control circuit 60 in the subsequent stage of the pre-inverters 601 to 604.
8 is cut off, and the output terminals of the pre-inverters 601 to 604 are disconnected from the input side of the main inverter 600. Here, the potential of the terminal ctl3 is set to the power source potential V dd ,
The floating gate initialization NMOSFET 611 of the main inverter 600 is made conductive to set the floating gate potential to the ground potential. At this time, all the first input signals are at the ground potential. Further, the output signal of the delay generation circuit 615 causes the main inverter input gate initialization NMOSFET 610 to conduct, and the four input signals other than the first input signal in the main inverter 600 are also fixed to the ground potential.

【0140】また、電位切り替えスイッチ613によっ
て、プリインバータ601、602の入力端子中の1つ
の端子の電位が、グランド電位になる。第2の入力信号
をグランド電位にすることによって、プリインバータ6
01〜604の入力も全てグランド電位になる。
The potential changeover switch 613 sets the potential of one of the input terminals of the pre-inverters 601 and 602 to the ground potential. By setting the second input signal to the ground potential, the pre-inverter 6
The inputs 01 to 604 are all at the ground potential.

【0141】この入力の状態で、第2の入力信号とし
て、図7を用いて説明したように、必要となる関数機能
を生成する信号の論理的反転信号を入力する。
In this input state, as the second input signal, as described with reference to FIG. 7, the logically inverted signal of the signal for generating the necessary function function is input.

【0142】この後、端子ctl3の電位をグランド電
位に切り替え、メインインバータ600とプリインバー
タ601〜604とのフローティングゲートをグランド
から遮断し、フローティング状態にする。フローティン
グゲートがフローティング状態になった後に、端子ct
l2の電位をグランド電位に切り替える。これによっ
て、プリインバータの入力端子である端子input2
[1a]〜input2[4a]が、端子input2
[1]〜input2[4]とは遮断され、電源に接続
される。
After that, the potential of the terminal ctl3 is switched to the ground potential, and the floating gates of the main inverter 600 and the pre-inverters 601 to 604 are cut off from the ground to bring them into a floating state. After the floating gate becomes floating, the terminal ct
The potential of 12 is switched to the ground potential. As a result, the terminal input2 which is the input terminal of the pre-inverter
[1a] to input2 [4a] are terminals input2
[1] to input2 [4] are cut off and connected to the power supply.

【0143】また、電位切り替えスイッチ613によっ
て、プリインバータ601、602の入力端子の1つの
端子も電源に接続され、モード切り替え回路605によ
って、プリインバータ601〜604が、メインインバ
ータの入力端子と接続される。
Further, one of the input terminals of the pre-inverters 601 and 602 is connected to the power supply by the potential changeover switch 613, and the pre-inverters 601 to 604 are connected to the input terminal of the main inverter by the mode changeover circuit 605. It

【0144】これら一連の操作によって、所定の対称関
数機能の実現が可能になる。
By the series of these operations, it becomes possible to realize a predetermined symmetric function function.

【0145】図9は、上記操作手順を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the operation procedure.

【0146】図9の中の初期化時間は、関数機能を構成
するデータを保持させる時間であり、電位を切り替える
時刻を手順に沿って、番号1、2、3、4で示してあ
る。また、端子input1は、端子input1
[1]〜input1[4]端子の総称であり、端子i
nput2は、input2[1]〜input2
[4]の総称である。
The initialization time in FIG. 9 is the time for holding the data constituting the function function, and the time at which the potential is switched is indicated by the numbers 1, 2, 3, and 4 according to the procedure. Also, the terminal input1 is the terminal input1
[1] to input1 [4] is a general term for terminals, and the terminal i
nput2 is input2 [1] to input2
It is a general term for [4].

【0147】第1の入力信号の入力状態数に対応するプ
リインバータ601〜604に保持されている論理的値
を、出力バッファ607が出力することによって、所定
の関数機能が実現される。これは、見方を変えれば、第
1の入力信号の入力状態数をアドレスとし、プリインバ
ータ601〜604に保持されている論理的値を出力す
るメモリ機能であるとみなすことができ、また、プリイ
ンバータ601〜604に保持されている論理的値を出
力するセレクタ機能であるとみなすこともできる。
The output buffer 607 outputs a logical value held in the pre-inverters 601 to 604 corresponding to the number of input states of the first input signal, whereby a predetermined function function is realized. From a different point of view, this can be regarded as a memory function that outputs the logical value held in the pre-inverters 601 to 604 using the number of input states of the first input signal as an address. It can be regarded as a selector function for outputting the logical value held in the inverters 601 to 604.

【0148】次に、プリインバータ601〜604の第
2の入力端子となる端子input2[1]〜inpu
t2[4]の論理的値が、プリインハータ601〜60
4を連続的に通過する場合について、図6を用いて説明
する。
Next, the terminals input2 [1] to inpu which are the second input terminals of the pre-inverters 601 to 604.
The logical value of t2 [4] is the preinherters 601 to 60.
The case of passing 4 continuously will be described with reference to FIG.

【0149】端子ctl3の電位を電源電位Vddにし、
メインインバータ600のフローティングゲートと、プ
リインバータ601〜604のフローティングゲートと
をグランドに接続し、メインインバータ入力ゲート初期
化NMOSFET610を導通させる。これと同時に、
端子ctl2と端子ctl1の電位を、電源電位Vdd
し、端子input2[1]〜input2[4]を、
端子input2[1a]〜input2[4a]に接
続し、プリインバータ601〜604の後段の信号伝搬
制御回路608によって、プリインバータ601〜60
4の出力端子と、メインインバータ600の入力になる
端子とを遮断する。
The potential of the terminal ctl3 is set to the power source potential V dd ,
The floating gate of the main inverter 600 and the floating gates of the pre-inverters 601 to 604 are connected to the ground, and the main inverter input gate initialization NMOSFET 610 is made conductive. At the same time,
The potentials of the terminals ctl2 and ctl1 are set to the power supply potential V dd , and the terminals input2 [1] to input2 [4] are
The pre-inverters 601 to 60 are connected to the terminals input2 [1a] to input2 [4a] by the signal propagation control circuit 608 at the subsequent stage of the pre-inverters 601 to 604.
The output terminal of No. 4 and the terminal which becomes the input of the main inverter 600 are disconnected.

【0150】このときに、第1の入力信号を全てグラン
ド電位にすることによって、メインインバータ600に
関する入力信号が、全てグランド電位にとなる。また、
電位切り替えスイッチ613によって、プリインバータ
601、602のそれぞれについて、入力端子中の1つ
の端子はグランドに接続される。第2の入力信号端子i
nput2[1]〜input2[4]をグランド電位
にすることによって、プリインバータ601〜604に
関する入力信号の全てが、グランド電位になる。
At this time, by setting all the first input signals to the ground potential, all the input signals related to the main inverter 600 are set to the ground potential. Also,
By the potential changeover switch 613, one of the input terminals of each of the pre-inverters 601 and 602 is connected to the ground. Second input signal terminal i
By setting nput2 [1] to input2 [4] to the ground potential, all the input signals related to the pre-inverters 601 to 604 become the ground potential.

【0151】この状態が保たれているときに、端子ct
l3の電位をグランド電位にし、メインインバータ60
0のフローティングゲート初期化NMOSFET611
と、プリインバータ601〜604のフローティングゲ
ート初期化NMOSFET612とを遮断し、メインイ
ンバータ600のフローティングゲートと、プリインバ
ータ601〜604のフローティングゲートとをフロー
ティング状態に切り替える。
When this state is maintained, the terminal ct
The electric potential of 13 is set to the ground electric potential, and the main inverter 60
0 floating gate initialization NMOSFET 611
And the floating gate initialization NMOSFET 612 of the pre-inverters 601 to 604 are cut off, and the floating gate of the main inverter 600 and the floating gates of the pre-inverters 601 to 604 are switched to a floating state.

【0152】次に、端子ctl1の電位をグランド電位
にし、モード切り替え回路605を介して、信号伝搬制
御回路608によって、プリインバータ601〜604
の出力端子と、メインインバータ600の入力端子に通
じる端子とを接続する。
Then, the potential of the terminal ctl1 is set to the ground potential, and the signal propagation control circuit 608 passes the pre-inverters 601 to 604 via the mode switching circuit 605.
And the terminal connected to the input terminal of the main inverter 600 are connected.

【0153】これらの一連の操作によって、3つの第1
の入力信号を制御入力とし、4つの第2の入力信号をデ
ータ入力とし、入力状態数に応じた4つの第2の入力信
号の中の1つを出力するセレクタ機能を実現することが
できる。
By the series of these operations, the three first
It is possible to realize a selector function which outputs the one of the four second input signals corresponding to the number of input states by using the input signal of 4 as a control input and the four second input signals as data inputs.

【0154】図10は、上記一連の操作手順を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing the above-mentioned series of operation procedures.

【0155】図10の中の初期化時間は、メインインバ
ータ600とプリインバータ601〜604とのフロー
ティングゲートの初期化時間と、プリインバータ601
〜604の出力端子とメインインバータ600の入力と
なる端子とを接続するための時間とであり、電位を切り
替える時刻を、手順に沿って番号1、2、3で示してあ
る。
The initialization time in FIG. 10 is the initialization time of the floating gates of the main inverter 600 and the pre-inverters 601-604, and the pre-inverter 601.
~ 604 is the time for connecting the output terminal of the main inverter 600 to the output terminal, and the time at which the potential is switched is indicated by the numbers 1, 2, and 3 according to the procedure.

【0156】また、端子input1は、端子inpu
t1[1]〜input1[4]端子の総称であり、端
子input2は、端子input2[1]〜inpu
t2[4]の総称である。セレクタ機能実現中の端子電
位の項目における「制御入力信号電位」は、選択信号で
ある3つの第1の入力信号端子における信号の電位の組
合せを意味し、「データ入力信号電位」は、選択される
データ信号である第2の入力信号端子の信号の電位の組
合せを意味している。
Further, the terminal input1 is the terminal input
The terminals t1 [1] to input1 [4] are generic terms, and the terminal input2 is the terminals input2 [1] to input.
It is a generic term for t2 [4]. The "control input signal potential" in the item of the terminal potential during the implementation of the selector function means a combination of the potentials of the signals at the three first input signal terminals that are selection signals, and the "data input signal potential" is selected. Means a combination of the potentials of the signals of the second input signal terminal which are the data signals.

【0157】次に、遅延発生回路614について説明す
る。
Next, the delay generation circuit 614 will be described.

【0158】メインインバータ600が多入力回路(上
記本実施例においては7入力回路)であるので、各入力
の遅延が不揃いであると、ある入力端子の信号が状態遷
移前であるときに、ある入力端子の信号が状態遷移後で
あるという時間(遅延時間差)が発生する可能性があ
る。この時間中の出力信号は、誤った信号であり、除去
されることが望ましい。
Since the main inverter 600 is a multi-input circuit (7-input circuit in the above-mentioned embodiment), the delay of each input is not uniform when the signal of a certain input terminal is before the state transition. A time (delay time difference) that the signal at the input terminal is after the state transition may occur. The output signal during this time is a false signal and should be removed.

【0159】第1の入力信号端子である端子input
1[1]〜input1[3]と、メインインバータ6
00の入力端子との間にある遅延発生回路614は、上
記説明した入力信号間における遅延時間差を、極力抑制
する目的で挿入されている。
Terminal input which is the first input signal terminal
1 [1] to input1 [3] and the main inverter 6
The delay generation circuit 614 provided between the input terminal 00 and the input terminal 00 is inserted for the purpose of suppressing the delay time difference between the input signals described above.

【0160】次に、波形整形回路609について説明す
る。
Next, the waveform shaping circuit 609 will be described.

【0161】メインインバータ600とプリインバータ
601〜604とのフローティングゲートの電位は、入
力端子とフローティングゲートとの間の容量の値と入力
信号電位との積である電荷量に、依存する。多入力であ
り、複数ある入力信号電位は、必ずしも全てが電源電位
またはグランド電位であるとは限らない。このために、
フローティングゲートの電位は、電源電位とグランド電
位との中間電位になる頻度が高く、メインインバータ6
00とプリインバータ601〜604との出力端子の電
位が、中間電位になる頻度が高い。
The potentials of the floating gates of the main inverter 600 and the pre-inverters 601 to 604 depend on the charge amount which is the product of the value of the capacitance between the input terminal and the floating gate and the input signal potential. There are multiple inputs, and the plurality of input signal potentials are not necessarily all power supply potentials or ground potentials. For this,
The potential of the floating gate often becomes an intermediate potential between the power supply potential and the ground potential, and the main inverter 6
00 and the potentials of the output terminals of the pre-inverters 601 to 604 have a high intermediate potential.

【0162】メインインバータ600の入力信号電位
が、電源電位またはグランド電位であることが望ましい
ので、プリインバータ601〜604の出力端子の後段
に、波形整形回路609を挿入し、中間電位を電源電位
またはグランド電位に変換する機能を追加している。
Since it is desirable that the input signal potential of the main inverter 600 is the power supply potential or the ground potential, the waveform shaping circuit 609 is inserted after the output terminals of the pre-inverters 601 to 604, and the intermediate potential is set to the power supply potential or the ground potential. A function to convert to ground potential is added.

【0163】メインインバータ600の出力端子の後段
に、出力バッファ607を接続することによって、上記
と同様の機能を持たせている。
The output buffer 607 is connected to the subsequent stage of the output terminal of the main inverter 600 to provide the same function as described above.

【0164】図11は、図6に示す回路の動作を確認す
るために行った回路シミュレーション結果を示す図であ
り、3入力対称関数機能を実現していることを示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing a result of a circuit simulation performed for confirming the operation of the circuit shown in FIG. 6, and is a diagram showing that a 3-input symmetric function function is realized.

【0165】図11において、縦軸は、端子ctl1〜
ctl3の電位、第2の入力信号端子である端子inp
ut2[1]〜input2[4]の電位、第1の入力
信号端子である端子input1[1]〜input1
[3]の電位、端子outputの電位を表し、横軸
は、時間をμsec単位で表している。
In FIG. 11, the vertical axis represents the terminals ctl1 to ctl1.
potential of ctl3, terminal inp which is the second input signal terminal
potentials of ut2 [1] to input2 [4], terminals input1 [1] to input1 which are first input signal terminals
The potential of [3] and the potential of the terminal output are represented, and the horizontal axis represents time in μsec.

【0166】また、図11の上段横軸には、ある時間区
分中に実現されている論理名が記載されている。各論理
機能を実現する初めの縦点線の時間において、フローテ
ィングゲートの初期化と、実現すべき論理機能の保持と
が行われている。
On the horizontal axis in the upper part of FIG. 11, the logical names realized during a certain time segment are described. Initialization of the floating gate and holding of the logical function to be realized are performed at the time of the first vertical dotted line for realizing each logical function.

【0167】0〜1μsecの間は、如何なる第1の入
力信号の組合せに対しても、論理的に「1」を出力する
idenityを実現し、1〜2μsecの間は、NA
NDを実現し、2〜3μsecの間は、XNORを実現
し、3〜4μsecの間は、NORを実現し、4〜5μ
secの間は、ORを実現し、5〜6μsecの間は、
XORを実現し、6〜7μsecの間は、ANDを実現
し、7〜8μsecの間は、如何なる第1の入力信号の
組合せに対しても論理的に「0」を出力するNULLを
実現していることが分かる。
During 0 to 1 μsec, an identity that logically outputs “1” is realized for any combination of the first input signals, and during 1 to 2 μsec, NA is realized.
ND is realized, XNOR is realized for 2 to 3 μsec, NOR is realized for 3 to 4 μsec, and 4 to 5 μm
OR is realized during sec and between 5 and 6 μsec.
XOR is realized, AND is realized for 6 to 7 μsec, and NULL that logically outputs “0” for any combination of the first input signals is realized for 7 to 8 μsec. I know that

【0168】図12は、図6に示す回路の動作を確認す
るために行った回路シミュレーション結果を示す図であ
り、3つの第1の入力信号を制御入力とし、入力状態数
によって、4つの第2の入力信号の中から1つを選択す
るセレクタ機能を実現していることを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a result of a circuit simulation performed for confirming the operation of the circuit shown in FIG. 6, which has three first input signals as control inputs and four input signals depending on the number of input states. It is a figure which shows having implement | achieved the selector function which selects one from two input signals.

【0169】図12において、その縦軸は、端子ctl
1〜ctl3の電位、第2の入力信号端子である端子i
nput2[1]〜input2[4]の電位、第1の
入力信号端子である端子input1[1]〜inpu
t1[3]の電位、端子outputの電位を示し、そ
の横軸は、時間をμsec単位で示している。
In FIG. 12, the vertical axis represents the terminal ctl.
1 to ctl3 potential, the terminal i which is the second input signal terminal
potentials of nput2 [1] to input2 [4], terminals input1 [1] to inpu which are first input signal terminals
The potential of t1 [3] and the potential of the terminal output are shown, and the horizontal axis thereof shows time in μsec unit.

【0170】また、図12の上段横軸には、ある時間区
分中に選択されている信号の端子名が記載されている。
Further, the upper horizontal axis of FIG. 12 shows the terminal name of the signal selected during a certain time segment.

【0171】各信号を選択するセレクタ機能を実現する
初めの縦点線の時間において、フローティングゲートの
初期化が行われている。0〜1μsecの間は、inp
ut2[1]の電位を選択し、1〜2μsec、2〜3
μsec、3〜4μsecの間は、それぞれ異なる1つ
の第1の入力信号端子の電位を電源電位にすることによ
って、入力状態数を1にし、input2[2]を選択
し、4〜5μsec、5〜6μsec、6〜7μsec
の間は、それぞれ異なる組合せの2つの第1の入力信号
端子の電位を電源電位にすることによって、入力状態数
を2にし、input2[3]を選択し、7〜8μse
cの間は、全ての第1の入力信号端子の電位を電源電位
にすることによって、入力状態数を3にし、input
2[4]を選択している。このことから、図6に示す集
積回路IC3がセレクタ機能を実現していることが分か
る。
The floating gate is initialized at the time of the first vertical dotted line for realizing the selector function for selecting each signal. Inp between 0 to 1 μsec
Select the potential of ut2 [1], 1-2 μsec, 2-3
During μsec and 3 to 4 μsec, the potential of one different first input signal terminal is set to the power supply potential to set the number of input states to 1 and select input2 [2] to select 4 to 5 μsec, 5 to 5 μsec. 6 μsec, 6 to 7 μsec
In between, the number of input states is set to 2 by setting the potentials of the two first input signal terminals of different combinations to the power supply potential, and input2 [3] is selected to set 7 to 8 μse.
During the period c, the number of input states is set to 3 by setting the potentials of all the first input signal terminals to the power source potential.
2 [4] is selected. From this, it is understood that the integrated circuit IC3 shown in FIG. 6 realizes the selector function.

【0172】以上、詳細に説明したように、図6に示す
集積回路IC3においては、集積回路製造後であって
も、実現可能な論理機能である対称関数を再構成するこ
とができると同時に、セレクタ機能をも併せ持つ。ま
た、対称関数機能を実現する場合は、見方を変えること
によって、メモリの書き込みと読み出しとを実現するメ
モリ回路であると見なすこともできる。
As described above in detail, in the integrated circuit IC3 shown in FIG. 6, it is possible to reconstruct a symmetric function which is a logical function that can be realized even after the integrated circuit is manufactured, and at the same time, It also has a selector function. Further, when realizing the symmetric function function, it can be regarded as a memory circuit that realizes writing and reading of the memory by changing the viewpoint.

【0173】(第4の実施例)図13は、3入力変数対
称関数機能と、3個の制御入力によって4個のデータ入
力から1つを選択するセレクタ機能とを併せ持ち、それ
ぞれの機能を構成するデータを保持し、すなわち、対称
関数機能であれば如何なる対称関数かを保持し、セレク
タ機能であれば、選択される信号線を指定する値を保持
することが可能な回路を実現する関数機能再構成可能な
集積回路IC4を示す図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 13 has a three-input variable symmetric function function and a selector function for selecting one from four data inputs by three control inputs, and each function is configured. Function that realizes a circuit capable of holding data to be stored, that is, what kind of symmetric function is held if it is a symmetric function function, and holding a value that specifies the signal line to be selected if it is a selector function It is a figure which shows reconfigurable integrated circuit IC4.

【0174】次に、関数機能再構成可能な集積回路IC
4の回路構成とその動作とについて説明する。
Next, an integrated circuit IC whose function and function can be reconfigured
The circuit configuration of No. 4 and its operation will be described.

【0175】図14は、スイッチ付きニューロンMOS
インバータMIを示す図である。
FIG. 14 shows a neuron MOS with a switch.
It is a figure which shows the inverter MI.

【0176】図15は、プリインバータ1301を示す
図である。
FIG. 15 is a diagram showing the pre-inverter 1301.

【0177】プリインバータ1302〜1304の構成
と動作とは、プリインバータ1301と同様である。
The configuration and operation of pre-inverters 1302-1304 are the same as those of pre-inverter 1301.

【0178】図16は、メインインバータ1300を示
す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the main inverter 1300.

【0179】図13に示す関数機能再構成可能な集積回
路IC4は、2段論理フィードフォワード型であり、図
14に示すスイッチ付きニューロンMOSインバータM
Iを各段で使用しており、プリインバータ1301とし
て、図15に示す回路を使用し、メインインバータ13
00として、図16に示す回路を使用している。
The functional circuit reconfigurable integrated circuit IC4 shown in FIG. 13 is a two-stage logic feedforward type, and has a neuron MOS inverter M with a switch shown in FIG.
I is used in each stage, the circuit shown in FIG. 15 is used as the pre-inverter 1301, and the main inverter 13
The circuit shown in FIG. 16 is used as 00.

【0180】関数機能再構成可能な集積回路IC4の主
構成要素は、2段論理の1段目を構成する4つのプリイ
ンバータ1301、1302、1303、1304と、
2段目となるメインインバータ1300とであり、主な
制御回路と周辺回路として、関数機能構成データ保持制
御回路1305と、選択データ保持制御回路1306
と、モード切替回路1307と、波形整形回路1309
と、遅延発生回路1314、1315等である。
The main constituent elements of the functional circuit reconfigurable integrated circuit IC4 are the four pre-inverters 1301, 1302, 1303, 1304 constituting the first stage of the two-stage logic.
The main inverter 1300 is the second stage, and as the main control circuit and peripheral circuits, the function / function configuration data holding control circuit 1305 and the selection data holding control circuit 1306 are included.
A mode switching circuit 1307 and a waveform shaping circuit 1309
And delay generation circuits 1314, 1315 and the like.

【0181】プリインバータ1301〜1304とメイ
ンインバータ1300とについての動作原理と構成と
は、集積回路IC3におけるそれらの動作原理と構成と
同様である。集積回路IC3では、第1の入力信号が、
プリインバータ601〜604とメインインバータ60
0とに直接入力されているが、集積回路IC4では、選
択データ保持制御回路1306を介して接続されている
点が、集積回路IC3とは異なる。
The operating principles and configurations of the pre-inverters 1301 to 1304 and the main inverter 1300 are the same as those of the integrated circuit IC3. In the integrated circuit IC3, the first input signal is
Pre-inverters 601-604 and main inverter 60
0 is directly input to the integrated circuit IC4, but is different from the integrated circuit IC3 in that the integrated circuit IC4 is connected via the selection data holding control circuit 1306.

【0182】このために、図15に示すプリインバータ
1301の回路図は、図7に示す回路と同じ回路である
が、入力信号端子名が変わっているので、理解を助ける
ために、端子名を変えてある。
For this reason, the circuit diagram of the pre-inverter 1301 shown in FIG. 15 is the same circuit as the circuit shown in FIG. 7, but the input signal terminal name is changed. I have changed.

【0183】図15に示すプリインバータ1301にお
ける端子input1[1a]〜input[3a]
は、第1の入力信号端子input1[1]〜inpu
t1[3]と、それぞれ選択データ保持制御回路を介し
て接続され、その信号値は、端子input[1]1〜
input1[3]の信号値または電源電位の値にな
る。
Terminals input1 [1a] to input [3a] in the pre-inverter 1301 shown in FIG.
Are the first input signal terminals input1 [1] to input
t1 [3] are connected to the respective t1 [3] via the selection data holding control circuit, and the signal values are connected to the terminals input [1] 1 to
It becomes the signal value of input1 [3] or the value of the power supply potential.

【0184】図15に示すプリインバータ1301にお
ける端子input2[xa]は、端子input2
[1a]〜input2[4a]の総称である。図15
に示すプリインバータ1301における端子termi
nalは、プリインバータの入力信号からみた閾値を制
御する信号を入力する端子であり、電源電位またはグラ
ンド電位に接続する。
The terminal input2 [xa] in the pre-inverter 1301 shown in FIG. 15 is the terminal input2.
It is a general term for [1a] to input2 [4a]. Figure 15
Of the pre-inverter 1301 shown in FIG.
nal is a terminal for inputting a signal that controls the threshold value as seen from the input signal of the pre-inverter, and is connected to the power supply potential or the ground potential.

【0185】次に、集積回路IC3(第3の実施例)と
異なる点である集積回路IC4が有する4つのモード
と、その制御方法とについて説明する。
Next, four modes of the integrated circuit IC4, which are different from the integrated circuit IC3 (third embodiment), and the control method thereof will be described.

【0186】集積回路IC4が有する4つのモードと
は、対称関数機能のうちの対称関数機能を構成するデー
タを保持せず継続的に入力し続けなければならない第1
のモードと、上記データを保持するモードである第2の
モードと、セレクタ機能において選択されるべき信号の
アドレスを入力し続ける第3のモードと、選択されるべ
き信号のアドレスを保持する第4のモードである。
The four modes possessed by the integrated circuit IC4 are the first of which the data constituting the symmetric function function out of the symmetric function functions must be continuously input without being held.
Mode, a second mode in which the data is held, a third mode in which the address of the signal to be selected in the selector function is continuously input, and a fourth mode in which the address of the signal to be selected is held. Is the mode.

【0187】図17は、集積回路IC4における上記第
1のモードを実現する手順を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a procedure for realizing the first mode in the integrated circuit IC4.

【0188】図17において、初期化時間は、関数処理
を実行する際の前処理の時間を示し、1、2、3は、手
順の時系列を表している。また、端子input1は、
端子input1[1]〜input1[3]の総称で
あり、端子input2は、端子input2[1]〜
input2[4]の総称である。
In FIG. 17, the initialization time indicates the time of the preprocessing when executing the function processing, and 1, 2, 3 indicate the time series of the procedure. Also, the terminal input1 is
The terminals input1 [1] to input1 [3] are generic terms, and the terminal input2 is the terminal input2 [1] to input2.
It is a generic term for input2 [4].

【0189】前処理の初めの時刻において、端子ctl
1〜ctl4を電源電位Vddに設定し、端子input
1、input2を、グランド電位0に設定する。
At the beginning of the preprocessing, the terminal ctl
1 to ctl4 are set to the power supply potential V dd , and the terminals input
1 and input2 are set to the ground potential 0.

【0190】この初期化時間における区分1では、関数
機能構成データ保持制御回路1305によって、端子i
nput2[1]〜input2[4]が、それぞれ端
子input2[1a]〜input2[4a]に接続
され、選択データ保持制御回路1306によって、端子
input1[1]〜input1[3]が、それぞれ
端子input1[1a]〜input1[3a]に接
続され、信号伝搬制御回路1308によって、プリイン
バータ1301〜1304の出力端子と、メインインバ
ータ1300の入力端子とが遮断されている。また、プ
リインバータ1301〜1304とメインインバータ1
300のフローティングゲートは、ともにグランドに接
続され、端子input1[1]〜input1[3]
と、端子input2[1]〜input2[4]の信
号電位が、全てグランド電位0であり、メインインバー
タ1300の入力ゲート初期化用NMOSFET131
0が導通状態であるので、プリインバータ1301〜1
304とメインインバータ1300の入力信号は、とも
に全てグランド電位になる。
In the division 1 in this initialization time, the function function configuration data holding control circuit 1305 causes the terminal i
ninput2 [1] to input2 [4] are connected to terminals input2 [1a] to input2 [4a], respectively, and the selection data holding control circuit 1306 causes the terminals input1 [1] to input1 [3] to be input to input1 [3], respectively. 1a] to input1 [3a], and the signal propagation control circuit 1308 cuts off the output terminals of the pre-inverters 1301 to 1304 and the input terminal of the main inverter 1300. Also, the pre-inverters 1301 to 1304 and the main inverter 1
The floating gates of 300 are both connected to the ground, and the terminals input1 [1] to input1 [3] are connected.
And the signal potentials of the terminals input2 [1] to input2 [4] are all at the ground potential 0, and the input gate initialization NMOSFET 131 of the main inverter 1300.
Since 0 is conductive, the pre-inverters 1301-1
The input signals of both 304 and the main inverter 1300 are all at the ground potential.

【0191】初期化時間における区分2において、端子
ctl4をグランド電位にすることによって、メインイ
ンバータ1300のフローティングゲート初期化用NM
OSFET1311と、プリインバータ1301〜13
04のフローティングゲート初期化用NMOSFET1
312とに代表されるNMOSFETが遮断状態にな
る。この操作によって、プリインバータ1301〜13
04とメインインバータ1300とは、全ての入力信号
がグランド電位の状態で初期化される。
In the division 2 in the initialization time, the terminal ctl4 is set to the ground potential, so that the floating gate initialization NM of the main inverter 1300 is obtained.
OSFET 1311, and pre-inverters 1301-13
04 floating gate initialization NMOSFET 1
The NMOSFET typified by 312 is turned off. By this operation, the pre-inverters 1301 to 13
04 and the main inverter 1300 are initialized in a state where all input signals are at the ground potential.

【0192】時間区分3において、端子ctl1をグラ
ンド電位0にすると、信号伝搬制御回路1308によっ
て、プリインバータ1301〜1304の出力端子とメ
インインバータ1300の入力端子とが接続される。ま
た、電位切り替えスイッチ1313中のPMOSFET
が導通状態になり、プリインバータ1301、1302
の端子terminalは電源電位になる。
In the time segment 3, when the terminal ctl1 is set to the ground potential 0, the signal propagation control circuit 1308 connects the output terminals of the pre-inverters 1301 to 1304 and the input terminal of the main inverter 1300. In addition, the PMOSFET in the potential changeover switch 1313
Becomes conductive, and the pre-inverters 1301, 1302
The terminal terminal of is at the power supply potential.

【0193】この状態で、端子input2[1]〜i
nput2[4]を、所定の関数機能を表す構成データ
の電位の組み合わせVconfに設定し、端子input1
[1]〜input1[3]に、対称関数処理したい信
号Vsigを入力することによって、対称関数機能を実現
することができる。
In this state, the terminals input2 [1] to i
nput2 [4] is set to the potential combination V conf of the configuration data representing a predetermined function and the terminal input1
The symmetric function function can be realized by inputting the signal V sig to be processed by the symmetric function to [1] to input1 [3].

【0194】なお、図17中の実線右向き矢印は、Vdd
電位が継続することを示し、点線右向き矢印は、0電位
が継続することを示している。
The solid right arrow in FIG. 17 indicates V dd.
The potential continues, and the dotted right-pointing arrow indicates that the 0 potential continues.

【0195】以上の説明が、第1のモードを実現する手
順である。
The above description is the procedure for realizing the first mode.

【0196】次に、第2のモード(対称関数機能を構成
するデータを保持することができるモード)を実現する
手順について、説明する。
Next, a procedure for realizing the second mode (a mode capable of holding data forming a symmetric function function) will be described.

【0197】図18は、上記第2のモードを実現する手
順を示す図である。図18の見方は図17と同様であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing a procedure for realizing the second mode. The view of FIG. 18 is the same as that of FIG.

【0198】時間区分1において、端子ctl1〜ct
l4の電位がVddであり、端子input1がグランド
電位0であり、input2が関数機能構成データの論
理的反転の電位である。上記第2のモードを上記第1の
モードと比較すると、その相違点は、端子input2
の電位だけである。
In time division 1, terminals ctl1 to ct1
The potential of 14 is V dd , the terminal input1 is the ground potential 0, and the input 2 is the potential of the logical inversion of the function function configuration data. Comparing the second mode with the first mode, the difference is that the terminal input2
It is only the potential of.

【0199】時間区分2において、端子ctl4の電位
をグランド電位にすることによって、メインインバータ
1300のフローティングゲート初期化用NMOSFE
T1311と、プリインバータ1301〜1304のフ
ローティングゲート初期化用NMOSFET1312と
に代表されるNMOSFETが遮断状態になる。
In time segment 2, the floating gate initialization NMOSFE of the main inverter 1300 is set by setting the potential of the terminal ctl4 to the ground potential.
The NMOSFET typified by T1311, and the floating gate initialization NMOSFET 1312 of the pre-inverters 1301 to 1304 are turned off.

【0200】この操作によって、メインインバータ13
00は、全ての入力信号がグランド電位の状態で初期化
され、プリインバータ1301〜1304は、端子in
put2を除く入力信号がグランド電位の状態であり、
端子input2は、関数機能構成データの論理的反転
の電位の状態で初期化される。
By this operation, the main inverter 13
00 is initialized in the state where all the input signals are at the ground potential, and the pre-inverters 1301-1304 have terminals in
Input signals except put2 are at ground potential,
The terminal input2 is initialized in the state of the potential of the logical inversion of the function function configuration data.

【0201】時間区分3において、端子ctl2をグラ
ンド電位にすると、関数機能構成データ保持制御回路1
305によって、端子input2[1]〜input
2[4]と、端子input2[1a]〜input2
[4a]との接続がそれぞれ遮断され、端子input
2[1a]〜input2[4a]は、電源電位に接続
される。
In the time segment 3, when the terminal ctl2 is set to the ground potential, the function / function configuration data holding control circuit 1
Depending on 305, terminals input2 [1] to input
2 [4] and terminals input2 [1a] to input2
The connection with [4a] is cut off, and the terminal input
2 [1a] to input2 [4a] are connected to the power supply potential.

【0202】また、信号伝搬制御回路1308によっ
て、プリインバータの出力端子と、メインインバータ1
300の入力端子とが接続される。この操作によって、
端子input2は、プリインバータ1301〜130
4と接続されていないので、端子input2の状態
に、集積回路IC4の出力が影響されない。図18にお
いて、関数処理実行中の端子電位の項目におけるinp
ut2の項の横棒は、如何なる値でもよいことを示して
いる。
Further, the signal propagation control circuit 1308 controls the output terminal of the pre-inverter and the main inverter 1.
The input terminal of 300 is connected. By this operation,
The terminal input2 is connected to the pre-inverters 1301 to 130.
4 is not connected, the output of the integrated circuit IC4 is not affected by the state of the terminal input2. In FIG. 18, inp in the item of terminal potential during execution of function processing
The horizontal bar of the ut2 term indicates that any value may be used.

【0203】この状態で、端子input1である端子
input1[1]〜input1[3]に、対称関数
処理したい信号Vsigを入力することによって、対称関
数機能を実現することができる。端子input2に、
関数機能構成データの論理的反転の電位を入力し、フロ
ーティングゲートを初期化した後に、電源電位に接続し
直すことによって、所望の対称関数機能を実現すること
ができることは、集積回路IC3(第3の実施例)で示
した通りである。
In this state, the symmetric function function can be realized by inputting the signal V sig to be processed by the symmetric function to the terminals input1 [1] to input1 [3] which are the terminal input1. To the terminal input2,
It is possible to realize a desired symmetric function function by inputting the potential of the logical inversion of the function function configuration data, initializing the floating gate, and then reconnecting to the power supply potential. Example)).

【0204】図19は、集積回路IC3における第3の
モードであるセレクタ機能において、選択される信号に
対するアドレスを保持せずに、アドレスを入力している
間だけ、そのアドレスによって選択される信号を出力す
るモードを実現する手順を示す図である。
FIG. 19 shows, in the selector function which is the third mode in the integrated circuit IC3, the signal selected by the address is not held while the address corresponding to the selected signal is held. It is a figure which shows the procedure which implement | achieves the mode to output.

【0205】図19の見方は、図17の見方と同様であ
る。
The view of FIG. 19 is the same as the view of FIG.

【0206】集積回路IC3における第3のモードにお
いて、初期化時間中に行う操作は、第1のモードの操作
と、ほとんど同じである。第3のモードの操作が第1の
モードの操作と異なる点は、セレクタ機能を実行すると
きに、端子input1[1]〜input1[3]
に、選択されるデータのアドレス信号の電位の組み合わ
せVselを入力し、端子input2[1]〜inpu
t2[4]に、選択されるデータの信号電位の組み合わ
せを与える点である。
In the third mode of the integrated circuit IC3, the operation performed during the initialization time is almost the same as the operation in the first mode. The operation of the third mode differs from the operation of the first mode in that when the selector function is executed, the terminals input1 [1] to input1 [3]
To the terminals input2 [1] to inpu, by inputting the potential combination V sel of the address signals of the selected data.
The point is to give a combination of signal potentials of the selected data to t2 [4].

【0207】以上、説明した第1のモード、第2のモー
ド、第3のモードは、集積回路IC3においても実現で
きる。
The first mode, the second mode, and the third mode described above can also be realized in the integrated circuit IC3.

【0208】図20は、集積回路IC3では実現できな
い第4のモードであるセレクタ機能において、選択され
るデータに対するアドレスを保持するモードを実現する
手順を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a procedure for realizing the mode for holding the address for the selected data in the selector function which is the fourth mode which cannot be realized by the integrated circuit IC3.

【0209】時間区分1において、端子ctl1〜ct
l4を電源電位にし、端子input1には、選択され
るデータのアドレス信号に対する論理的反転の電位を入
力し、端子input2は、グランド電位にする。
In time segment 1, terminals ctl1 to ct1
l4 is set to the power supply potential, the logically inverted potential of the address signal of the selected data is input to the terminal input1, and the terminal input2 is set to the ground potential.

【0210】「選択されるデータのアドレス信号に対す
る論理的反転の電位」とは、たとえば、図19の手順で
初期化した集積回路IC4において、端子input1
[1]〜input1[3]の電位が(Vdd,Vdd
0)であったときに、端子input2[3]が選択さ
れ、集積回路IC4の出力となる場合における(0,
0,Vdd)という電位の組み合わせのことである。
The "potential of logical inversion with respect to the address signal of the selected data" means, for example, in the integrated circuit IC4 initialized in the procedure of FIG.
The potentials of [1] to input1 [3] are (V dd , V dd ,
0), the terminal input2 [3] is selected and becomes (0,
0, V dd ).

【0211】時間区分2において、端子ctl4の電位
をグランド電位にすることによって、メインインバータ
1300とプリインバータ1301〜1304のフロー
ティングゲート初期化用NMOSFET1311と、N
MOSFET1312で代表されるNMSOFETとが
遮断される。
In the time section 2, the potential of the terminal ctl4 is set to the ground potential, so that the floating gate initialization NMOSFET 1311 of the main inverter 1300 and the pre-inverters 1301 to 1304 and the NMOSFET 1311.
The NMSOFET typified by the MOSFET 1312 is cut off.

【0212】時間区分3において、端子ctl3の電位
をグランド電位にすると、選択データ保持制御回路13
06によって、端子input1[1]〜input1
[3]と、端子input1[1a]〜input1
[3a]が遮断され、端子1nput1[a]〜inp
ut1[3a]は、電源に接続される。
In time segment 3, when the potential of the terminal ctl3 is set to the ground potential, the selected data holding control circuit 13
06, terminals input1 [1] to input1
[3] and terminals input1 [1a] to input1
[3a] is cut off, and terminals 1nput1 [a] to inp
ut1 [3a] is connected to the power supply.

【0213】時間区分4においては、時間区分3で端子
input1[1]〜input1[3]が、プリイン
バータ1301〜1304とメインインバータ1300
の入力端子から遮断されたので、グランドに接続されて
いる。この操作は、必ずしも必要な操作ではなく、如何
なる電位が入力されていても回路には影響しない。
In time segment 4, in time segment 3, terminals input1 [1] to input1 [3] are connected to pre-inverters 1301 to 1304 and main inverter 1300.
Since it was cut off from the input terminal of, it is connected to the ground. This operation is not always necessary and does not affect the circuit even if any potential is input.

【0214】時間区分5において、端子ctl1の電位
をグランド電位にすると、信号伝搬制御回路1308に
よって、プリインバータ1301〜1304の出力端子
と、メインインバータ1300の入力端子とが接続さ
れ、電位切り替えスイッチ1313のPMOSFETが
導通状態になり、プリインバータ1301、1302の
それぞれにおいて、入力端子の1つが電源に接続され
る。この状態で、セレクタ機能を実行することができ
る。選択されるデータは、予めアドレスの論理的反転の
電位を保持してあるデータである。
When the potential of the terminal ctl1 is set to the ground potential in the time division 5, the signal propagation control circuit 1308 connects the output terminals of the pre-inverters 1301 to 1304 and the input terminal of the main inverter 1300, and the potential changeover switch 1313. The PMOSFET becomes conductive and one of the input terminals of each of the pre-inverters 1301 and 1302 is connected to the power supply. In this state, the selector function can be executed. The selected data is data in which the potential of the logical inversion of the address is held in advance.

【0215】図20中、端子input1に対するセレ
クタ機能実行中の電位が横棒になっているのは、端子i
nput1[1]〜input1[3]の電位は、如何
なる電位でもよいことを意味している。
In FIG. 20, the horizontal bar indicates the potential during the execution of the selector function for the terminal input1.
It means that the potential of nput1 [1] to input1 [3] may be any potential.

【0216】以上説明した手順によって、4つのモード
を実行することが可能になる。
The procedure described above makes it possible to execute four modes.

【0217】図21、図22、図23、図24は、集積
回路IC4の動作確認のために、回路シミュレーション
を行った結果を示す図である。
21, FIG. 22, FIG. 23, and FIG. 24 are diagrams showing the results of circuit simulation for confirming the operation of the integrated circuit IC4.

【0218】図21は、第1のモードであり、集積回路
IC4において3入力対称関数機能が実現されているこ
とを示している。
FIG. 21 shows the first mode in which the 3-input symmetric function function is realized in the integrated circuit IC4.

【0219】縦軸は、端子ct11〜ctl4の電位、
第1の入力信号端子である端子input1[1]〜i
nput1[3]の電位、第2の入力信号端子である端
子input2[1]〜input2[4]の電位、端
子outputの電位を示し、横軸は時間をμsec単
位で表している。
The vertical axis represents the potentials of the terminals ct11 to ctl4,
Terminals input1 [1] to i which are first input signal terminals
The potential of nput1 [3], the potentials of the terminals input2 [1] to input2 [4] that are the second input signal terminals, and the potential of the terminal output are shown, and the horizontal axis represents time in μsec unit.

【0220】また、図21の上段横軸には、所定の時間
区分中に実現されている論理名が記載されている。図2
1中、各論理機能を実現する初めの縦点線の時間におい
て、フローティングゲートの初期化等、実行される処理
に対する前処理が行われている。
Further, on the upper horizontal axis of FIG. 21, the logical names realized during a predetermined time segment are described. Figure 2
In 1, the pre-processing for the processing to be executed, such as the initialization of the floating gate, is performed at the time of the first vertical dotted line for realizing each logic function.

【0221】端子ctl1〜ctl4の電位は、図17
に示す通りになっていることを確認することができる。
The potentials of the terminals ctl1 to ctl4 are as shown in FIG.
You can confirm that it is as shown in.

【0222】0〜1μsecの間では、第2の入力信号
端子input2[1]〜input2[4]の電位が
対称関数を構成するデータになっており、関数処理を実
行中は、同じ電位を保ち、関数処理される入力データで
ある第1の入力信号端子input1[1]〜inpu
t1[3]の電位の如何なる組合せに対しても論理的に
「1」を出力するidenityを実現していることが
分かる。
During the period of 0 to 1 μsec, the potentials of the second input signal terminals input2 [1] to input2 [4] are data forming a symmetric function, and the same potential is maintained during the function processing. , First input signal terminals input1 [1] to inpu, which are input data to be function-processed
It can be seen that the identity that logically outputs "1" is realized for any combination of the potentials of t1 [3].

【0223】1〜2μsecの間は、NANDを実現
し、2〜3μsecの間は、XNORを実現し、3〜4
μsecの間は、NORを実現し、4〜5μsecの間
は、ORを実現し、5〜6μsecの間は、XORを実
現し、6〜7μsecの間は、ANDを実現し、7〜8
μsecの間は、如何なる第1の入力信号の組合せに対
しても、論理的に「0」を出力するNULLを実現して
いることが分かる。
During 1 to 2 μsec, NAND is realized, during 2 to 3 μsec, XNOR is realized, and 3 to 4 are realized.
NOR is realized during μsec, OR is realized during 4-5 μsec, XOR is realized during 5-6 μsec, AND is realized during 6-7 μsec, and 7-8
It can be seen that NULL is logically output “0” for any combination of the first input signals during μsec.

【0224】図22は、第2のモードであり、対称関数
機能を構成するデータを入力する端子である第2の入力
信号端子、すなわち端子input2[1]〜inpu
t2[4]に、一時的に対称関数機能を構成するデータ
の論理的反転のデータを入力することによって、3入力
対称関数機能が実現されていることを示している。
FIG. 22 shows the second mode, which is a second input signal terminal which is a terminal for inputting data constituting the symmetric function function, that is, terminals input2 [1] to input2.
It is shown that the three-input symmetric function function is realized by temporarily inputting the logically inverted data of the data forming the symmetric function function to t2 [4].

【0225】図22の縦軸、横軸の意味は、図21の意
味と同様である。図22中、各論理機能を実現する初め
の縦点線の時間において、フローティングゲートの初期
化等、実行される処理に対する前処理が行われている。
端子ctl1〜ctl4の電位は、図18に示した通り
になっていることを確認することができる。
The ordinate and abscissa of FIG. 22 have the same meaning as in FIG. In FIG. 22, at the time of the first vertical dotted line for realizing each logic function, pre-processing for processing to be executed such as initialization of the floating gate is performed.
It can be confirmed that the potentials of the terminals ctl1 to ctl4 are as shown in FIG.

【0226】また、端子input2[1]〜inpu
t2[4]の電位について、図21に示す場合と比較す
ると、図21のそれぞれの対称関数機能を実行している
時間に、印加されている電位の論理的反転の電位が、図
22に示す場合では、各初期化時間中に印加されている
ことも確認できる。
In addition, the terminals input2 [1] to inpu
When the potential of t2 [4] is compared with the case shown in FIG. 21, the potential of the logical inversion of the applied potential is shown in FIG. 22 at the time when each symmetric function function of FIG. 21 is executed. In some cases, it can be confirmed that the voltage is applied during each initialization time.

【0227】すなわち、2μsec〜3μsecの間に
おけるXNOR機能を実現する場合、図21に示すよう
に対称関数機能を構成するデータを保持しなければ、関
数処理を実行中に、端子input2[1]の電位がV
ddになり、端子input2[2]の電位が0になり、
端子input2[4]の電位がVddになり、端子in
put2[4]の電位が0になるのに対して、図22に
示すように対称関数機能を構成するデータを保持すれ
ば、初期化時間中に、端子input2[1]の電位を
0に設定し、端子input2[2]の電位をVddに設
定し、端子input2[3]の電位を0に設定し、端
子input2[4]の電位をVddに設定している。
That is, in the case of realizing the XNOR function in the range of 2 μsec to 3 μsec, if the data constituting the symmetric function function is not held as shown in FIG. 21, the terminal input2 [1] of the terminal input2 [1] is processed during the function processing. Potential is V
dd , the potential of the terminal input2 [2] becomes 0,
The potential of the terminal input2 [4] becomes V dd , and the terminal in
While the potential of the put2 [4] becomes 0, if the data forming the symmetric function function is held as shown in FIG. 22, the potential of the terminal input2 [1] is set to 0 during the initialization time. Then, the potential of the terminal input2 [2] is set to V dd , the potential of the terminal input2 [3] is set to 0, and the potential of the terminal input2 [4] is set to V dd .

【0228】0〜1μsecの間は、idenityを
実現し、1〜2μsecの間は、NANDを実現し、2
〜3μsecの間は、XNORを実現し、3〜4μse
cの間は、NORを実現し、4〜5μsecの間は、O
Rを実現し、5〜6μsecの間は、XORを実現し、
6〜7μsecの間は、ANDを実現し、7〜8μse
cの間は、如何なる第1の入力信号の組合せに対しても
論理的に「0」を出力するNULLを実現しており、し
たがって、3入力対称関数機能が実現されていることが
分かる。
During 0 to 1 μsec, identity is realized, and during 1 to 2 μsec, NAND is realized.
Realizes XNOR for ~ 3μsec, 3 ~ 4μse
NOR is realized during c, and O is maintained during 4 to 5 μsec.
Realize R, and realize XOR for 5 to 6 μsec.
AND is realized for 6 to 7 μsec, and 7 to 8 μse
It can be seen that during c, NULL that logically outputs "0" is realized for any combination of the first input signals, and thus the 3-input symmetric function function is realized.

【0229】図23は、第3のモードであり、3つの第
1の入力信号を制御入力とし、入力状態数によって、4
つの第2の入力信号の中から1つを選択するセレクタ機
能を実現していることを示す図である。
FIG. 23 shows the third mode, in which the three first input signals are used as control inputs and the number of input states is four.
It is a figure which shows having implement | achieved the selector function which selects one from two 2nd input signals.

【0230】縦軸は、端子ctl1〜ctl4の電位、
第1の入力信号端子である端子input1[1]〜i
nput1[3]の電位、第2の入力信号端子である端
子input2[1]〜input2[4]の電位、端
子outputの電位を示し、横軸は、時間をμsec
単位で表している。
The vertical axis represents the potentials of the terminals ctl1 to ctl4,
Terminals input1 [1] to i which are first input signal terminals
The potential of nput1 [3], the potentials of the terminals input2 [1] to input2 [4], which are the second input signal terminals, and the potential of the terminal output, the horizontal axis represents time μsec.
It is expressed in units.

【0231】また、図23において、上段横軸には、あ
る時間区分中に選択されている信号の端子名が記載され
ている。各信号を選択するセレクタ機能を実現する初め
の縦点線間の時間において、フローティングゲートの初
期化を含む前処理が行われている。この初期化時間中と
セレクタ機能実行時間中とに、図19に示した電位が与
えられていることを確認することができる。
Further, in FIG. 23, the upper horizontal axis shows the terminal name of the signal selected during a certain time segment. Pre-processing including initialization of the floating gate is performed in the time between the first vertical dotted lines for realizing the selector function for selecting each signal. It can be confirmed that the potential shown in FIG. 19 is applied during the initialization time and the selector function execution time.

【0232】0〜1μsecの間は、セレクタ機能実行
中に端子input[1]1〜input1[3]の全
ての端子の電位を、グランド電位0にすることによっ
て、端子input2[1]の電位を選択しており、1
〜2μsec、2〜3μsec、3〜4μsecの間
は、端子input1[1]〜input1[3]中、
それぞれ異なる1つの端子の電位を、電源電位にするこ
とによって、入力状態数を1にし、端子input2
[2]を選択し、4〜5μsec、5〜6μsec、6
〜7μsecの間は、端子input1[1]〜inp
ut1[3]中、互いに異なる組合せの2つの端子の電
位を、電源電位にすることによって、入力状態数を2に
し、端子input2[3]を選択し、7〜8μsec
の間は、第1の入力信号端子である端子input1
[1]〜input1[3]の全ての端子の電位を、電
源電位にすることによって、入力状態数を3にし、端子
input2[4]を選択している。
During 0 to 1 μsec, the potential of the terminal input2 [1] is set to 0 by setting the potentials of all terminals of the terminals input [1] 1 to input1 [3] to the ground potential 0 during execution of the selector function. Selected, 1
Between ~ 2 µsec, 2 ~ 3 µsec, and 3 ~ 4 µsec, in terminals input1 [1] to input1 [3],
The number of input states is set to 1 by setting the potential of one different terminal to the power supply potential, and the terminal input2
Select [2] and select 4-5μsec, 5-6μsec, 6
Terminal input1 [1] to inp for up to 7 μsec
In ut1 [3], the number of input states is set to 2 by setting the potentials of two terminals having different combinations to the power supply potential, and the terminal input2 [3] is selected, and 7 to 8 μsec.
Between them, the terminal input1 which is the first input signal terminal
By setting the potentials of all the terminals [1] to input1 [3] to the power supply potential, the number of input states is set to 3, and the terminal input2 [4] is selected.

【0233】図23において、端子outputの出力
電位が、上記選択した端子の電位と一致しているので、
セレクタ機能が実現されていることが分かる。
In FIG. 23, since the output potential of the terminal output matches the potential of the selected terminal,
It can be seen that the selector function is realized.

【0234】図24は、第4のモードであり、選択され
るデータのアドレスを入力する端子である第1の入力信
号端子、すなわち、端子input1[1]〜inpu
t1[3]に、初期化時間中に一時的にアドレスデータ
の論理的反転のデータを人力することによって、4つの
第2の入力信号端子端子input2[1]〜inpu
t2[4]の中から1つの端子の信号を選択するセレク
タ機能を実現していることを表している。
FIG. 24 shows the fourth mode, which is a first input signal terminal which is a terminal for inputting an address of data to be selected, that is, terminals input1 [1] to input1.
At t1 [3], the data of logical inversion of the address data is temporarily input during the initialization time, so that four second input signal terminal terminals input2 [1] to input2.
This shows that the selector function for selecting the signal of one terminal from t2 [4] is realized.

【0235】図24中の縦軸、横軸は、図23における
それらと同様である。図24中、各信号を選択するセレ
クタ機能を実現する初めの縦点線間の時間において、フ
ローティングゲートの初期化を含む前処理が行われてい
る。この初期化時間中と、セレクタ機能実行時間中と
に、図20に示した電位が与えられていることを確認す
ることができる。また、端子input1[1]〜in
put1[3]の電位について、図23と比較すると、
図23のセレクタ機能を実行している時間に印加されて
いる電位の論理的反転の電位が、図24においては、各
初期化時間中に印加されていることも確認できる。
The ordinate and abscissa in FIG. 24 are the same as those in FIG. In FIG. 24, preprocessing including initialization of the floating gate is performed in the time between the first vertical dotted lines for realizing the selector function for selecting each signal. It can be confirmed that the potential shown in FIG. 20 is applied during this initialization time and during the selector function execution time. In addition, terminals input1 [1] to in
The potential of put1 [3] is compared with FIG.
It can also be confirmed in FIG. 24 that the potential of the logical inversion of the potential applied during the execution of the selector function of FIG. 23 is applied during each initialization time.

【0236】たとえば、1μsec〜2μsecの間
に、端子input2[2]の信号が選択されている場
合、図23に示すようにアドレスデータを保持しなけれ
ば、セレクタ機能実行中に、端子input1[1]の
電位がVddになり、端子input1[2]の電位が0
になり、端子input1[3]の電位が0になってい
るのに対して、図24に示すようにアドレスデータを保
持するならば、初期化時間中に、端子input1
[1]の電位を0に設定し、端子input1[2]の
電位をVddに設定し、端子input1[3]の電位を
ddに設定している。
For example, when the signal of the terminal input2 [2] is selected during 1 μsec to 2 μsec, if the address data is not held as shown in FIG. 23, the terminal input1 [1] is output during execution of the selector function. ] Becomes V dd , and the potential of the terminal input1 [2] becomes 0
Therefore, the potential of the terminal input1 [3] is 0, whereas if the address data is held as shown in FIG. 24, the terminal input1 [3] is retained during the initialization time.
The potential of [1] is set to 0, the potential of the terminal input1 [2] is set to V dd, and the potential of the terminal input1 [3] is set to V dd .

【0237】0〜1μsecの間は、初期化時間中に、
端子input1[1]〜input1[3]の全ての
端子の電位を電源電位Vddにすることによって、inp
ut2[1]の電位を選択し、1〜2μsec、2〜3
μsec、3〜4μsecの間は、各初期化時間中に、
端子input[1]1〜input1[3]中、互い
に異なる1つの端子の電位をグランド電位0にすること
によって、端子input2[2]を選択し、4〜5μ
sec、5〜6μsec、6〜7μsecの間は、各初
期化時間中に、端子input1[1]〜input1
[3]中、それぞれ異なる組合せの2つの端子の電位を
グランド電位0にすることによって、端子input2
[3]を選択し、7〜8μsecの間は、初期化時間中
に、第1の入力信号端子である端子input1[1]
〜input1[3]の全ての端子の電位をグランド電
位0にすることによって、端子input2[4]を選
択している。
Between 0 and 1 μsec, during the initialization time,
By setting the potentials of all the terminals of the terminals input1 [1] to input1 [3] to the power supply potential V dd ,
Select the potential of ut2 [1], 1-2 μsec, 2-3
Between μsec and 3 to 4μsec, during each initialization time,
By setting the potential of one of the terminals input [1] 1 to input1 [3] different from each other to the ground potential 0, the terminal input2 [2] is selected and 4 to 5 μm is selected.
sec, 5 to 6 μsec, and 6 to 7 μsec, the terminals input1 [1] to input1 during each initialization time.
In [3], the potentials of the two terminals of different combinations are set to the ground potential 0, so that the terminal input2
[3] is selected, and the terminal input1 [1] which is the first input signal terminal is input during the initialization time for 7 to 8 μsec.
The terminals input2 [4] are selected by setting the potentials of all the terminals of input to input1 [3] to the ground potential 0.

【0238】図24において、端子outputの出力
電位が上記選択した端子の電位と一致しているので、セ
レクタ機能が実現されていることが分かる。
In FIG. 24, since the output potential of the terminal output matches the potential of the selected terminal, it can be seen that the selector function is realized.

【0239】上記のように、関数機能再構成可能な集積
回路IC4においては、集積回路製造後であっても、実
現可能な論理機能である対称関数を再構成することがで
きると同時に、セレクタ機能も併せ持ち、対称関数機能
を実現する場合には、その関数機能を構成するデータを
保持しない第1のモードと保持する第2のモードとを自
由に選択でき、また、セレクタ機能を実現する場合に
は、アドレスデータを保持しない第3のモードと保持す
る第4のモードとを自由に選択でき、したがって、4つ
のモードを自由に選択することができる。
As described above, in the integrated circuit IC4 in which the function and function can be reconfigured, even after the integrated circuit is manufactured, it is possible to reconfigure the symmetric function, which is a feasible logical function, and at the same time, the selector function is obtained. In the case of realizing the symmetric function function, it is possible to freely select the first mode in which the data forming the function function is not held and the second mode in which the data forming the function function is held, and to realize the selector function. Can freely select the third mode in which the address data is not held and the fourth mode in which the address data is held, and thus the four modes can be freely selected.

【0240】つまり、上記実施例の関数機能再構成可能
な集積回路は、論理回路において多く用いられる対称関
数のみを、ブール関数中から取り出すことができると同
時に、同一の回路において、対称関数機能のみならず、
セレクタ機能をも併せ持ち、上記2つの機能を、モード
切り替え回路によって、必要に応じて切り替えることが
可能である。
That is, the integrated circuit capable of reconfiguring the function / function of the above-mentioned embodiment can take out only the symmetric function, which is often used in the logic circuit, from the Boolean function, and at the same time, in the same circuit, only the symmetric function / function can be obtained. Not
It also has a selector function, and it is possible to switch the above two functions as needed by a mode switching circuit.

【0241】また、関数機能を構成するデータを、専用
の記憶素子または記憶回路を用いることなく、保持する
ことが可能であり、集積回路IC1〜IC4をメモリ回
路として使用することもできる。すなわち、上記実施例
は、対称関数機能、セレクタ機能、メモリ機能の3通り
の機能を統合しているものである。
Further, the data forming the function function can be held without using a dedicated memory element or memory circuit, and the integrated circuits IC1 to IC4 can be used as a memory circuit. That is, the above embodiment integrates the three functions of the symmetric function function, the selector function, and the memory function.

【0242】上記実施例は、ブール関数の中から、論理
LSIの中で高頻度で使用されている対称関数のみを取
り出す構成を採用することによって、従来の再構成可能
デバイスのように全ブール関数を実現するよりも、小面
積化を図り、機能の低下を補うために、セレクタ機能も
併せ持つような構成を使用している。
The above-described embodiment adopts the configuration in which only the symmetric functions that are frequently used in the logic LSI are taken out from the Boolean functions, so that all Boolean functions like the conventional reconfigurable device are adopted. In order to reduce the area and compensate for the deterioration of the function, the structure that also has the selector function is used.

【0243】また、上記実施例において、フィードフォ
ワード型2段論理に、しきい論理を実現するしきい素子
を適用することによって、上記対称関数機能、セレクタ
機能を実現することができる。
Further, in the above embodiment, by applying the threshold element for realizing the threshold logic to the feedforward type two-stage logic, the above symmetric function function and selector function can be realized.

【0244】1段目にk+1個のしきい素子、2段目に
1個のしきい素子を有する回路構成にし、1段目のしき
い素子のそれぞれには、k個の第1の入力信号と、それ
ぞれのしきい素子固有の入力信号である第2の入力信号
との2種類の入力信号を入力し、さらに、それぞれのし
きい素子の閾値は、全て異なる値であり、k個の第1の
入力信号によって生成される所定の入力状態数であると
きに、入力される信号の信号値と、しきい素子の重みの
積和演算値と、その次の入力状態数のときの積和演算値
との間の値に設定する。
A circuit configuration having k + 1 threshold elements in the first stage and one threshold element in the second stage is adopted, and k first input signals are provided in each of the threshold elements in the first stage. And a second input signal, which is an input signal specific to each threshold element, and two threshold values of the threshold elements are all different values. When the number of input states is a predetermined number generated by one input signal, the sum of products of the signal value of the input signal and the weight of the threshold element, and the sum of products for the next number of input states Set to a value between the calculated value.

【0245】2段目のしきい素子は、第1の入力信号
と、1段目のしきい素子の出力信号の論理的反転、すな
わち否定の信号との2種類の信号を入力信号として持
つ。このときに、2段目のしきい素子の重みと閾値とを
調整することによって、第1の入力信号の入力状態数に
対応する1段目のしきい素子の出力値または出力値の論
理的反転を出力させることが可能になる。1段目の各し
きい素子の閾値を、第2の入力信号によって、所望の値
に制御すれば、上記機能を実現することができる。
The threshold element of the second stage has two kinds of signals as a first input signal and a logical inversion of the output signal of the threshold element of the first stage, that is, a negative signal. At this time, the output value of the first threshold element or the logical value of the output value corresponding to the number of input states of the first input signal is adjusted by adjusting the weight and threshold value of the second threshold element. It becomes possible to output the inversion. The above function can be realized by controlling the threshold value of each threshold element in the first stage to a desired value by the second input signal.

【0246】基板上に第1導電型の半導体領域を有し、
上記半導体領域内に設けられた第1導電型とは異なる第
2の導電型の半導体であるソースとドレインとの領域を
有し、上記ソースとドレインとの領域を隔てる領域上
に、絶縁膜を介して設けられた電気的にフローティング
状態とみなせる状態を取ることが可能であるフローティ
ングゲート電極を有し、上記フローティングゲート電極
と絶縁膜とを介して、容量結合する複数のゲート電極を
有する半導体素子を1つ以上有し、少なくとも1つの上
記半導体素子において、上記フローティングゲート電極
がスイッチを介して、予め設定された電位を有する端子
に接続されている構造の素子をスイッチ付きニューロン
MOSトランジスタと呼び、上記のしきい素子として、
このスイッチ付きニューロンMOSトランジスタで構成
されたインバータ回路を用いる。
A semiconductor region of the first conductivity type is provided on the substrate,
An insulating film is provided on a region which has a source and drain region which is a semiconductor of a second conductivity type different from the first conductivity type provided in the semiconductor region and which separates the source and drain regions. A semiconductor element having a floating gate electrode provided via the floating gate electrode capable of taking an electrically floating state, and having a plurality of gate electrodes capacitively coupled through the floating gate electrode and the insulating film. An element having a structure in which at least one of the semiconductor elements is connected to a terminal having a preset potential through a switch in at least one of the semiconductor elements is called a neuron MOS transistor with switch, As the above threshold element,
An inverter circuit composed of this neuron MOS transistor with a switch is used.

【0247】スイッチ付きニューロンMOSトランジス
タで構成されたインバータ回路を、ニューロンMOSイ
ンバータと呼ぶ。フィードフォワード型2段論理の1段
目に、k+1個のニューロンMOSインバータを用い、
しきい素子として見た場合の第1の入力信号に対する重
みを全て等しくし、閾値をそれぞれのニューロンMOS
インバータにおいて重なることなく、ある入力状態数と
この入力状態数に「1」を加えた入力状態数との間に設
定し、それぞれのニューロンMOSインバータにとって
固有の入力である第2の入力信号の論理的値が「1」で
あるときだけ、閾値を越えるように設定する。
An inverter circuit composed of neuron MOS transistors with switches is called a neuron MOS inverter. K + 1 neuron MOS inverters are used in the first stage of the feedforward two-stage logic,
When viewed as a threshold element, all the weights for the first input signal are made equal, and the threshold value is set to each neuron MOS.
It is set between a certain number of input states and the number of input states obtained by adding "1" to the number of input states without overlapping in the inverter, and the logic of the second input signal which is an input unique to each neuron MOS inverter. The threshold value is set to be exceeded only when the target value is "1".

【0248】また、2段目のニューロンMOSインバー
タは、k個の第1の入力信号とk+1個の1段目のニュ
ーロンMOSインバータの出力信号とを入力とする。こ
の入力についての重みを全て等しくし、閾値をkにす
る。このように設定することによって、上記機能を実現
することができる。さらに、ニューロンMOSインバー
タのフローティングゲートの電位をスイッチで操作する
ことによって、対称関数機能を保持するというメモリ機
能の性質も有することが可能になる。
The second stage neuron MOS inverter receives k first input signals and k + 1 first stage neuron MOS inverter output signals. The weights for this input are all equal and the threshold is k. By setting in this way, the above function can be realized. Further, by operating the potential of the floating gate of the neuron MOS inverter with a switch, it becomes possible to have a property of a memory function of retaining a symmetric function function.

【0249】上記のように、上記実施例である関数機能
再構成可能な集積回路は、従来の再構成可能デバイスと
は異なり、対称関数機能とセレクタ機能とを併せ持ち、
ニューロンMOSインバータを用いることによって、メ
モリ機能をも有する高機能を小面積で実現することが可
能になる。
As described above, unlike the conventional reconfigurable device, the functional function reconfigurable integrated circuit of the above embodiment has both a symmetric function function and a selector function.
By using the neuron MOS inverter, it is possible to realize a high function having a memory function in a small area.

【0250】つまり、上記実施例は、k入力変数(kは
任意の正整数)の関数機能を実現する集積回路におい
て、k個の第1の入力信号端子と、k+1個の第2の入
力信号端子と、上記第1の入力信号端子において、上記
第1の入力信号端子の状態が論理的に「1」、「0」の
いずれか一方である端子数がm(0≦m≦k)であるこ
とを、入力状態数がmであると呼ぶときに、上記第1の
入力信号端子の入力状態数と、上記k+1個の第2の信
号端子におけるn(1≦n≦k+1)番目の入力信号端
子の状態とを1対1に対応させる対応手段と、入力状態
数がmであるときに、上記第2の入力信号端子における
n番目の入力信号端子の状態、または、上記第2の入力
信号端子におけるn番目の入力信号端子の状態の論理的
反転を、上記集積回路の出力状態にする手段とを有し、
k入力変数対称関数機能と、k個の第1の入力信号によ
って、k+1個の第2の入力信号から1つを選択するセ
レクタ機能との2つの機能を併せ持つ関数機能再構成可
能な集積回路の例である。
That is, in the above embodiment, in the integrated circuit which realizes the function function of k input variables (k is an arbitrary positive integer), k first input signal terminals and k + 1 second input signals are provided. In the terminal and the first input signal terminal, the number of terminals whose state of the first input signal terminal is logically either “1” or “0” is m (0 ≦ m ≦ k). When it is called that the number of input states is m, the number of input states of the first input signal terminal and the n (1 ≦ n ≦ k + 1) th input of the k + 1 second signal terminals are described. Corresponding means for making one-to-one correspondence between the states of the signal terminals, and the state of the n-th input signal terminal in the second input signal terminal or the second input when the number of input states is m. The logical inversion of the state of the n-th input signal terminal in the signal terminal is calculated by And means for the output state,
A function function reconfigurable integrated circuit having two functions of a k input variable symmetric function function and a selector function of selecting one from k + 1 second input signals by k first input signals Here is an example.

【0251】また、上記実施例は、2段論理の1段目に
設けられているk+1個のしきい素子と、上記2段論理
の2段目に設けられている1個のしきい素子と、上記1
段目に設けられている上記k+1個のしきい素子のそれ
ぞれは、k個の第1の入力信号端子と、しきい素子毎に
異なる1つの第2の入力信号端子とを有し、上記2段目
の1個のしきい素子は、第1の入力信号を入力するk個
の入力端子と、上記1段目のk+1個のしきい素子の出
力信号に係わる信号を入力するk+1個の入力端子とを
有し、上記1段目のそれぞれのしきい素子は、互いに全
て異なる閾値を有し、上記2段目の1つのしきい素子
は、上記1段目のk+1個のしきい素子の出力信号に、
上記第1の入力信号端子に掛けられる重みとは反対符号
の重みを掛けた信号、上記出力信号の論理的反転の信号
に正の重みを掛けた信号のいずれか一方の信号を入力す
る関数機能再構成可能な集積回路の例である。
Further, in the above-mentioned embodiment, there are k + 1 threshold elements provided in the first stage of the two-stage logic and one threshold element provided in the second stage of the two-stage logic. , Above 1
Each of the k + 1 threshold elements provided in the stage has k first input signal terminals and one second input signal terminal that is different for each threshold element, The first threshold element of the first stage has k input terminals for inputting the first input signal and k + 1 inputs for inputting signals related to the output signals of the k + 1 threshold elements of the first stage. And each of the threshold elements in the first stage has different threshold values, and one threshold element in the second stage is one of the k + 1 threshold elements in the first stage. In the output signal,
A function function for inputting one of a signal having a weight having an opposite sign to the weight applied to the first input signal terminal and a signal having a positive weight added to the logically inverted signal of the output signal. It is an example of a reconfigurable integrated circuit.

【0252】さらに、上記実施例は、基板上に第1導電
型の半導体領域を有し、 上記半導体領域内に設けられ
ている第1導電型とは異なる第2の導電型の半導体であ
るソース領域とドレイン領域とを有し、上記ソース領域
とドレイン領域とを隔てる領域上に、絶縁膜を介して設
けられた電気的にフローティング状態であるフローティ
ングゲート電極を有し、導通と、遮断または電気的に高
インピーダンスとの2つの状態を取り得る素子を介し
て、上記フローティングゲート電極が、予め設定された
電位を有する端子に接続される構造を有し、上記フロー
ティングゲート電極と、絶縁膜を介して容量結合する複
数の入力ゲート電極とを有する半導体素子を、スイッチ
付きニューロンMOSトランジスタと呼ぶときに、上記
スイッチ付きニューロンMOSトランジスタを少なくと
も1つ以上含む構造を有し、上記スイッチ付きニューロ
ンMOSトランジスタのフローティングゲート電極に接
続されている導通と、遮断または電気的に高インピーダ
ンスとの2つの状態を取り得る素子が導通状態であると
きの上記フローティングゲート電極の電位、上記素子が
導通状態であるときの上記スイッチ付きニューロンMO
Sトランジスタの入力端子の電位、上記素子が遮断状態
であるときの上記ニューロンMOSトランジスタの入力
端子の電位のうちの少なくとも1つの電位を制御するこ
とによって、対称関数機能とセレクタ機能とを併せ持つ
回路を構成する関数機能再構成可能な集積回路の例であ
る。
Further, in the above-described embodiment, the semiconductor region of the first conductivity type is provided on the substrate, and the source is the semiconductor of the second conductivity type different from the first conductivity type provided in the semiconductor region. A floating gate electrode in an electrically floating state, which has an area and a drain area and which separates the source area and the drain area from each other, is provided through an insulating film, and is electrically connected, cut off, or electrically connected. Has a structure in which the floating gate electrode is connected to a terminal having a preset potential through an element that can take two states of high impedance, and the floating gate electrode and the insulating film are interposed. When a semiconductor element having a plurality of input gate electrodes capacitively coupled with each other is called a neuron MOS transistor with switch, Element having a structure including at least one MOS transistor, the element connected to the floating gate electrode of the neuron MOS transistor with switch, and the element capable of assuming two states of cutoff or electrically high impedance are made conductive. Potential of the floating gate electrode in the ON state, and the neuron MO with the switch in the ON state of the element
By controlling at least one of the potential of the input terminal of the S transistor and the potential of the input terminal of the neuron MOS transistor when the element is in the cutoff state, a circuit having both a symmetric function function and a selector function is provided. It is an example of a functional function reconfigurable integrated circuit to be configured.

【0253】また、上記実施例は、2段論理であり、1
段目にk+1個の上記半導体素子を有し、2段目に1個
の上記半導体素子を有し、上記1段目のk+1個のそれ
ぞれの半導体素子は、k個の第1の入力信号端子と、そ
れぞれの半導体素子において異なる1つの第2の入力信
号端子と、0個以上の予め設定された電位の端子に接続
された端子とを有し、上記2段目の1個の半導体素子
は、第1の入力信号を入力するk個の入力端子と、1段
目のk+1個の半導体素子の出力信号に係わる信号を入
力するためのk+1個の入力端子とを有し、上記1段目
のそれぞれの半導体素子は互いに全て異なる閾値を有
し、上記2段目の1つの半導体素子は、上記1段目のk
+1個の半導体素子の出力信号の論理的反転の信号に正
の重みを掛けた信号を入力する関数機能再構成可能な集
積回路の例である。
Further, the above-mentioned embodiment has a two-stage logic,
The semiconductor device has k + 1 semiconductor elements in the stage and one semiconductor device in the second stage, and each of the k + 1 semiconductor devices in the first stage has k first input signal terminals. And a second input signal terminal that is different in each semiconductor element and a terminal connected to zero or more terminals with a preset potential, and the one semiconductor element in the second stage is , K + 1 input terminals for inputting a first input signal and k + 1 input terminals for inputting signals related to output signals of the k + 1 semiconductor elements in the first stage, and the first stage All of the semiconductor elements have different threshold values from each other, and one semiconductor element in the second stage is k
It is an example of a functional function reconfigurable integrated circuit in which a signal obtained by multiplying a logically inverted signal of output signals of +1 semiconductor elements by a positive weight is input.

【0254】さらに、上記実施例は、対称関数機能とセ
レクタ機能とのうちのいずれか一方の機能を選択する切
り替え回路を有する関数機能再構成可能な集積回路の例
である。
Further, the above embodiment is an example of a functional function reconfigurable integrated circuit having a switching circuit for selecting one of the symmetric function function and the selector function.

【0255】また、上記実施例は、対称関数機能を実現
する際に、対称関数機能を構成するデータを入力してい
る時間のみに対称関数機能を実現する第1のモードと、
対称関数機能を構成するデータを保持することが可能で
ある第2のモードと、セレクタ機能を実現する際に、選
択される信号に対するアドレスを入力している時間のみ
にセレクタ機能を実現する第3のモードと、選択される
信号に対するアドレスを保持することが可能である第4
のモードの4つのモードとを切り替える制御回路を有す
る関数機能再構成可能な集積回路の例である。
In the above embodiment, when the symmetric function function is realized, the first mode for realizing the symmetric function function only during the time when the data forming the symmetric function function is input,
A second mode in which it is possible to retain the data that constitutes the symmetric function function, and a third mode in which the selector function is realized only when the address for the selected signal is input when realizing the selector function. And the mode for holding the address for the selected signal.
4 is an example of a functional function reconfigurable integrated circuit having a control circuit for switching between four modes.

【0256】なお、上記実施例は、半導体領域内に設け
られている第1導電型とは異なる第2の導電型の半導体
であるソース領域とドレイン領域とを有し、上記ソース
領域とドレイン領域とを隔てる領域上に、絶縁膜を介し
て設けられた電気的にフローティング状態であるフロー
ティングゲート電極を有するものであるが、本願明細書
において、上記「電気的にフローティング状態」は、遮
断状態だけでなく、電気的に高インピーダンスである状
態をも含む概念であると定義する。
The above embodiment has a source region and a drain region which are semiconductors of the second conductivity type different from the first conductivity type provided in the semiconductor region. A floating gate electrode that is in an electrically floating state and is provided via an insulating film on a region that separates the In addition, it is defined as a concept including a state in which the impedance is electrically high.

【0257】[0257]

【発明の効果】本発明によれば、製造後であっても論理
機能を再構成することが可能であり、対称関数機能とセ
レクタ機能とを併せ持ち、専用の記憶素子または記憶回
路を用いることなく、関数機能構成データを保持するこ
とが可能であり、したがって、集積回路上において高機
能を小さい面積で実現することができるという効果を奏
する。
According to the present invention, it is possible to reconfigure the logical function even after manufacturing, have both the symmetric function function and the selector function, and do not use a dedicated memory element or memory circuit. It is possible to hold the function / function configuration data, and therefore, it is possible to achieve a high function in a small area on the integrated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例である関数機能再構成可
能な集積回路IC1の構成と原理と示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration and principle of an integrated circuit IC1 capable of reconfiguring a function / function according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例である関数機能再構成可
能な集積回路IC2を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an integrated circuit IC2 with reconfigurable function and function according to a second embodiment of the present invention.

【図3】3つの第1の入力信号端子と4つの第2の入力
信号端子とを持ち、しきい素子で構成されている関数機
能再構成可能な集積回路IC2aを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a functional function reconfigurable integrated circuit IC2a having three first input signal terminals and four second input signal terminals and configured by a threshold element.

【図4】関数機能再構成可能な集積回路IC2aの動作
を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of an integrated circuit IC2a with reconfigurable function and function.

【図5】対称関数の1つであるAND回路の例を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an AND circuit which is one of symmetric functions.

【図6】k入力変数対称関数機能と、k個の制御入力に
よってk+1個のデータ入力から1つを選択するセレク
タ機能とを併せ持つ集積回路IC3を、しきい素子の1
つであるニューロンMOSトランジスタ(νMOS)を
用いて実現する場合における回路構成例を示す図であ
る。
FIG. 6 shows an integrated circuit IC3 having a k-input variable symmetric function function and a selector function for selecting one from k + 1 data inputs by k control inputs, and
It is a figure which shows the circuit structural example in the case of implement | achieving using the neuron MOS transistor ((nu) MOS) which is one.

【図7】プリインバータ601を具体的に示す回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram specifically showing a pre-inverter 601.

【図8】図6に示す関数機能再構成可能な集積回路IC
3における主構成要素回路を抜粋した回路図である。
8 is a functional circuit reconfigurable integrated circuit IC shown in FIG.
3 is a circuit diagram showing the main component circuit in FIG.

【図9】図6の回路において、対称関数機能を実現する
際の端子電位に関する手続きを表す図である。
9 is a diagram showing a procedure regarding a terminal potential when realizing a symmetric function function in the circuit of FIG.

【図10】図6の回路において、セレクタ機能を実現す
る際の端子電位に関する手続きを表す図である。
10 is a diagram showing a procedure regarding a terminal potential when a selector function is realized in the circuit of FIG.

【図11】図6に示す回路の動作を確認するために行っ
た回路シミュレーション結果を示す図であり、3入力対
称関数機能を実現していることを示す図である。
11 is a diagram showing a result of a circuit simulation performed to confirm the operation of the circuit shown in FIG. 6, and is a diagram showing that a 3-input symmetric function function is realized.

【図12】図6に示す回路の動作を確認するために行っ
た回路シミュレーション結果を示す図であり、3つの第
1の入力信号を制御入力とし、入力状態数によって、4
つの第2の入力信号の中から1つを選択するセレクタ機
能を実現していることを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a result of a circuit simulation performed to confirm the operation of the circuit shown in FIG.
It is a figure which shows having implement | achieved the selector function which selects one from two 2nd input signals.

【図13】3入力変数対称関数機能と、3個の制御入力
によって4個のデータ入力から1つを選択するセレクタ
機能とを併せ持ち、それぞれの機能を構成するデータを
保持し、すなわち、対称関数機能であれば如何なる対称
関数かを保持し、セレクタ機能であれば、選択される信
号線を指定する値を保持することが可能な回路を実現す
る関数機能再構成可能な集積回路IC4を示す図であ
る。
FIG. 13 has a three-input variable symmetric function function and a selector function that selects one from four data inputs by three control inputs, and holds data that constitutes each function, that is, a symmetric function. A diagram showing a functional function reconfigurable integrated circuit IC4 that realizes a circuit that can hold what kind of symmetric function if it is a function, and can hold a value that specifies a signal line to be selected if it is a selector function Is.

【図14】スイッチ付きニューロンMOSインバータM
Iを示す図である。
FIG. 14: Neuron MOS inverter with switch M
It is a figure which shows I.

【図15】プリインバータ1301を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a pre-inverter 1301.

【図16】メインインバータ1300を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a main inverter 1300.

【図17】集積回路IC4における上記第1のモードを
実現する手順を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a procedure for realizing the first mode in the integrated circuit IC4.

【図18】集積回路IC4において、データを保持する
第2のモードを実現する手順を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a procedure for realizing a second mode for holding data in the integrated circuit IC4.

【図19】集積回路IC3と同様のセレクタ機能におい
て、選択される信号に対するアドレスを保持せずに、ア
ドレスを入力している間だけ、そのアドレスによって選
択される信号を出力するモードを実現する手順を示す図
である。
FIG. 19 is a procedure for realizing a mode in which a signal selected by an address is output only while inputting the address without holding an address for the selected signal in the selector function similar to the integrated circuit IC3. FIG.

【図20】集積回路IC3では実現できない第4のモー
ドであるセレクタ機能において、選択されるデータに対
するアドレスを保持するモードを実現する手順を示す図
である。
FIG. 20 is a diagram showing a procedure for realizing a mode for holding an address for selected data in a selector function which is a fourth mode which cannot be realized by the integrated circuit IC3.

【図21】集積回路IC4の動作確認のために、回路シ
ミュレーションを行った結果を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a result of circuit simulation for confirming the operation of the integrated circuit IC4.

【図22】集積回路IC4の動作確認のために、回路シ
ミュレーションを行った結果を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a result of a circuit simulation for confirming the operation of the integrated circuit IC4.

【図23】集積回路IC4の動作確認のために、回路シ
ミュレーションを行った結果を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a result of circuit simulation for confirming the operation of the integrated circuit IC4.

【図24】集積回路IC4の動作確認のために、回路シ
ミュレーションを行った結果を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing a result of circuit simulation for confirming the operation of the integrated circuit IC4.

【図25】従来のテーブル参照(LUT)型の可変論理
部の構成を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a configuration of a conventional table lookup (LUT) type variable logic unit.

【図26】従来のマルチプレクサ(MUX)型の可変論
理部の構成を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of a conventional multiplexer (MUX) type variable logic unit.

【図27】従来公知のPLA型の可変論理部の構成図で
ある。
FIG. 27 is a configuration diagram of a conventionally known PLA type variable logic unit.

【図28】従来のCMOS型SRAMセルの回路図であ
る。
FIG. 28 is a circuit diagram of a conventional CMOS type SRAM cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

IC1、IC2、IC3、IC4…関数機能再構成可能
な集積回路、 600、800、1300…メインインバータ、 601〜604、801〜804、1301〜1304
…プリインバータ、 605、1307…モード切り替え回路、 606…データ保持制御回路、 607、805、1316…出力バッファ、 608、1308…信号伝搬制御回路、 609、1309…波形整形回路、 610、1310…メインインバータの入力ゲート初期
化用NMOSFET、 611、1311…メインインバータのフローティング
ゲート初期化用NMOSFET、 612、1312…プリインバータのフローティングゲ
ート初期化用NMOSFET、 613、1313…電位切り替えスイッチ、 614、615、1314、1315…遅延発生回路、 1305…関数機能構成データ保持制御回路、 1306…選択データ保持制御回路。
IC1, IC2, IC3, IC4 ... Integrated circuit capable of reconfiguring function / function, 600, 800, 1300 ... Main inverter, 601-604, 801-804, 1301-1304
... pre-inverter, 605, 1307 ... mode switching circuit, 606 ... data holding control circuit, 607, 805, 1316 ... output buffer, 608, 1308 ... signal propagation control circuit, 609, 1309 ... waveform shaping circuit, 610, 1310 ... main Inverter input gate initialization NMOSFET, 611, 1311 ... Main inverter floating gate initialization NMOSFET, 612, 1312 ... Pre-inverter floating gate initialization NMOSFET, 613, 1313 ... Potential changeover switch, 614, 615, 1314 , 1315 ... Delay generation circuit, 1305 ... Function function configuration data holding control circuit, 1306 ... Selection data holding control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−77427(JP,A) 特開 昭48−25261(JP,A) 特公 昭41−1163(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/177 G06F 7/00 H01L 27/10 371 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-6-77427 (JP, A) JP-A-48-25261 (JP, A) JP-B-41-1163 (JP, B1) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 19/177 G06F 7/00 H01L 27/10 371

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 k入力変数(kは任意の正整数)の関数
機能を実現する集積回路において、 k個の第1の入力信号端子と;k+1個の第2の入力信
号端子と;上記第1の入力信号端子において、上記第1
の入力信号端子の状態が論理的に「1」、「0」のいず
れか一方である端子数がm(0≦m≦k)であること
を、入力状態数がmであると呼ぶときに、上記第1の入
力信号端子の入力状態数と、上記k+1個の第2の信号
端子におけるn(1≦n≦k+1)番目の入力信号端子
の状態とを1対1に対応させる対応手段と;入力状態数
がmであるときに、上記第2の入力信号端子におけるn
番目の入力信号端子の状態、または、上記第2の入力信
号端子におけるn番目の入力信号端子の状態の論理的反
転を、上記集積回路の出力状態にする手段と;を有し、
k入力変数対称関数機能と、k個の第1の入力信号によ
って、k+1個の第2の入力信号から1つを選択するセ
レクタ機能との2つの機能を併せ持つことを特徴とする
関数機能再構成可能な集積回路。
1. An integrated circuit for realizing a function function of k input variables (k is an arbitrary positive integer), k first input signal terminals; k + 1 second input signal terminals; 1 input signal terminal, the first
When the number of terminals whose input signal terminals are logically either "1" or "0" is m (0≤m≤k), when the number of input states is called m A corresponding means for making a one-to-one correspondence between the number of input states of the first input signal terminal and the state of the n (1 ≦ n ≦ k + 1) th input signal terminal in the k + 1 second signal terminals. When the number of input states is m, n at the second input signal terminal
Means for making the output state of the integrated circuit the logical inversion of the state of the second input signal terminal or the state of the nth input signal terminal in the second input signal terminal;
Reconstruction of function function characterized by having two functions of k input variable symmetric function function and selector function of selecting one from k + 1 second input signals by k first input signals Possible integrated circuit.
【請求項2】 請求項1において、 2段論理の1段目に設けられているk+1個のしきい素
子と、上記2段論理の2段目に設けられている1個のし
きい素子とを有し、 上記1段目に設けられている上記k+1個のしきい素子
のそれぞれは、k個の第1の入力信号のための端子と、
しきい素子毎に異なる1つの第2の入力信号端子とを有
し、 上記2段目の1個のしきい素子は、k個の第1の入力信
号を入力する入力端子と、上記1段目のk+1個のしき
い素子の出力信号に係わる信号を入力するk+1個の入
力端子とを有し、 上記1段目のそれぞれのしきい素子は、互いに全て異な
る閾値を有し、 上記2段目の1つのしきい素子は、上記1段目のk+1
個のしきい素子の出力信号に、上記第1の入力信号端子
に掛けられる重みとは反対符号の重みを掛けた信号、上
記出力信号の論理的反転の信号に正の重みを掛けた信号
のいずれか一方の信号を入力することを特徴とする関数
機能再構成可能な集積回路。
2. The k + 1 threshold element provided in the first stage of the two-stage logic, and the one threshold element provided in the second stage of the two-stage logic according to claim 1. And each of the k + 1 threshold elements provided in the first stage has terminals for k first input signals,
Each of the threshold elements has one different second input signal terminal, and one threshold element in the second stage has an input terminal for inputting k first input signals and the one stage. And k + 1 input terminals for inputting signals relating to the output signals of the k + 1 threshold elements of the eye, and each of the threshold elements of the first stage has threshold values different from each other, One threshold element of the eye is k + 1 in the first stage.
Of the output signals of the threshold elements of the signal obtained by multiplying the signal having the sign opposite to the weight applied to the first input signal terminal, and the signal obtained by multiplying the logically inverted signal of the output signal by the positive weight. A functional function reconfigurable integrated circuit characterized by inputting one of the signals.
【請求項3】 基板上に第1導電型の半導体領域を有
し、 上記半導体領域内に設けられている第1導電型とは異な
る第2の導電型の半導体であるソース領域とドレイン領
域とを有し、 上記ソース領域とドレイン領域とを隔てる領域上に、絶
縁膜を介して設けられた電気的にフローティング状態で
あるフローティングゲート電極を有し、 導通と、遮断または電気的に高インピーダンスとの2つ
の状態を取り得る素子を介して、上記フローティングゲ
ート電極が、予め設定された電位を有する端子に接続さ
れる構造を有し、 上記フローティングゲート電極と、絶縁膜を介して容量
結合する複数の入力ゲート電極とを有する半導体素子
を、スイッチ付きニューロンMOSトランジスタと呼ぶ
ときに、上記スイッチ付きニューロンMOSトランジス
タを少なくとも1つ以上含む構造を有し、 上記スイッチ付きニューロンMOSトランジスタのフロ
ーティングゲート電極に接続されている導通と、遮断ま
たは電気的に高インピーダンスとの2つの状態を取り得
る素子が導通状態であるときの上記フローティングゲー
ト電極の電位、上記素子が導通状態であるときの上記ス
イッチ付きニューロンMOSトランジスタの入力端子の
電位、上記素子が遮断状態であるときの上記ニューロン
MOSトランジスタの入力端子の電位のうちの少なくと
も1つの電位を制御することによって、対称関数機能と
セレクタ機能とを併せ持つ回路を構成することを特徴と
する関数機能再構成可能な集積回路。
3. A source region and a drain region, which have a semiconductor region of a first conductivity type on a substrate and are semiconductors of a second conductivity type different from the first conductivity type provided in the semiconductor region. And a floating gate electrode that is in an electrically floating state and is provided via an insulating film on a region that separates the source region and the drain region, and has electrical continuity and interruption or electrically high impedance. The floating gate electrode is connected to a terminal having a preset potential via an element that can take two states, and a plurality of capacitors are capacitively coupled to the floating gate electrode via an insulating film. When a semiconductor element having an input gate electrode of a switch is called a neuron MOS transistor with switch, the neuron MOS transistor with switch An element that has a structure including at least one of the following, and that is capable of assuming two states of conduction, which is connected to the floating gate electrode of the neuron MOS transistor with a switch, and interruption or electrical high impedance, is in a conduction state. Of the potential of the floating gate electrode, the potential of the input terminal of the neuron MOS transistor with switch when the element is conductive, and the potential of the input terminal of the neuron MOS transistor when the element is in the blocking state A functional-function reconfigurable integrated circuit, characterized in that a circuit having both a symmetric function function and a selector function is configured by controlling at least one potential of
【請求項4】 請求項3において、 2段論理であり、1段目にk+1個の上記半導体素子を
用いたしきい素子を有し、2段目に1個の上記半導体素
子を用いたしきい素子を有し、 上記1段目のk+1個のそれぞれのしきい素子は、k個
の第1の入力信号端子と、それぞれのしきい素子におい
て異なる1つの第2の入力信号端子と、0個以上の予め
設定された電位の端子に接続された端子とを有し、 上記2段目の1個のしきい素子は、k個の第1の入力信
号を入力する入力端子と、1段目のk+1個のしきい素
子の出力信号に係わる信号を入力するためのk+1個の
入力端子とを有し、 上記1段目のそれぞれのしきい素子は互いに全て異なる
閾値を有し、 上記2段目の1つのしきい素子は、上記1段目のk+1
個のしきい素子の出力信号の論理的反転の信号に正の重
みを掛けた信号を入力することを特徴とする関数機能再
構成可能な集積回路。
4. The threshold device according to claim 3, which is a two-stage logic, in which a threshold element using k + 1 semiconductor elements is provided in the first stage and one semiconductor element is used in the second stage. And each of the k + 1 threshold elements in the first stage has k first input signal terminals, one second input signal terminal that is different in each threshold element, and 0 or more. And a terminal connected to a terminal of a preset electric potential of, the one threshold element of the second stage has an input terminal for inputting k first input signals and a first stage. and k + 1 input terminals for inputting signals related to the output signals of the k + 1 threshold elements, each of the threshold elements in the first stage has a different threshold value from each other, and the second stage One threshold element of the above is k + 1
A functional function reconfigurable integrated circuit, wherein a signal obtained by multiplying a logically inverted signal of output signals of a plurality of threshold elements by a positive weight is input.
【請求項5】 請求項3または請求項4において、 対称関数機能とセレクタ機能とのうちのいずれか一方の
機能を選択する切り替え回路を有することを特徴とする
関数機能再構成可能な集積回路。
5. The function function reconfigurable integrated circuit according to claim 3, further comprising a switching circuit that selects one of a symmetric function function and a selector function.
【請求項6】 請求項3または請求項4において、 対称関数機能を実現する際に、対称関数機能を構成する
データを入力している時間のみに対称関数機能を実現す
る第1のモードと、対称関数機能を構成するデータを保
持することが可能である第2のモードと、セレクタ機能
を実現する際に、選択される信号に対するアドレスを入
力している時間のみにセレクタ機能を実現する第3のモ
ードと、選択される信号に対するアドレスを保持するこ
とが可能である第4のモードの4つのモードとを切り替
える制御回路を有することを特徴とする関数機能再構成
可能な集積回路。
6. The first mode according to claim 3 or 4, wherein, when realizing the symmetric function function, the symmetric function function is realized only during a time when data constituting the symmetric function function is input. A second mode in which it is possible to retain the data that constitutes the symmetric function function, and a third mode in which the selector function is realized only when the address for the selected signal is input when realizing the selector function. And a function circuit reconfigurable integrated circuit having a control circuit for switching between four modes, a fourth mode capable of holding an address for a selected signal.
【請求項7】 請求項3〜請求項6のいずれか1項にお
いて、 上記半導体素子を用いたしきい素子は、インバータ回路
を構成している素子であることを特徴とする関数機能再
構成可能な集積回路。
7. The function / function reconfigurable device according to claim 3, wherein the threshold element using the semiconductor element is an element forming an inverter circuit. Integrated circuit.
【請求項8】 請求項3〜請求項7のいずれか1項にお
いて、 上記1段目の上記半導体素子を用いたしきい素子の出力
端子と、2段目の上記半導体素子を用いたしきい素子の
入力端子とを接続する回路が、波形整形回路を含む回路
であることを特徴とする関数機能再構成可能な集積回
路。
8. The output terminal of the threshold element using the semiconductor element of the first stage and the threshold element of the threshold element using the semiconductor element of the second stage according to any one of claims 3 to 7. A functional function reconfigurable integrated circuit, wherein a circuit connecting to an input terminal is a circuit including a waveform shaping circuit.
【請求項9】 請求項3〜請求項7のいずれか1項にお
いて、 上記2段目の上記半導体素子を用いたしきい素子の入力
となる信号を供給する信号経路上の回路が、遅延発生回
路を有する回路であることを特徴とする関数機能再構成
可能な集積回路。
9. The delay generation circuit according to claim 3, wherein a circuit on a signal path for supplying a signal to be an input of a threshold element using the semiconductor element of the second stage is a delay generation circuit. A functional-function reconfigurable integrated circuit, which is a circuit having:
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