JP4372068B2 - プログラマブルゲートアレイ装置及び回路切替方法 - Google Patents
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Description
図3は、第1の実施形態に係る、ゲートアレイ部1と、その周辺の要部の構成例を示したものである。ゲートアレイ部1の回路情報を入れ替えることにより、ゲートアレイ部1で複数種類の回路動作を実現するようになっている。
図6は、第2の実施形態に係る、ゲートアレイ部1と、その周辺の要部の構成例を示したものである。異なる回路情報を入れ替えて利用することにより、図3のゲートアレイ部1で複数種類の回路動作を実現するようになっている。なお、図6において、図1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
次に、第1及び第2の実施形態で説明したゲートアレイ部1にコンテクストデータを供給するための制御方法について説明する。
図12は、コンテクスト制御部5の他の構成例を示したものである。図12に示すコンテクスト制御部5は、第1及び第2の実施形態で説明したゲートアレイ部1に適用可能である。また、図12では、図10と同一部分には同一符号を付している。
Claims (15)
- 直列に接続された複数のマクロセルを含むプログラマブルゲートアレイ装置であって、
各マクロセルは、
実行中のロジック/状態データを記憶するための複数の第1の記憶素子を含む第1の記憶素子群と、
前記複数の第1の記憶素子のそれぞれに対応する複数の第2の記憶素子を含む第2の記憶素子群と、
各第2の記憶素子のデータ入力端子を、当該第2の記憶素子の直前の第2の記憶素子のデータ出力端子と、当該第2の記憶素子に対応する第1の記憶素子のデータ入力端子とのうちのいずれか一方に接続する接続切替手段と、
を備え、
前記複数のマクロセルに他のロジック/状態データをロードする場合には、各マクロセルの前記接続切替手段が、各第2の記憶素子のデータ入力端子を、その直前の第2の記憶素子のデータ出力端子に接続し、その後、前記複数のマクロセル内に形成される転送ラインを通じて、入力される前記他のロジック/状態データが、入力されたクロック信号に従い、各マクロセルの前記第2の記憶素子群にロードされ、
各マクロセルの第1の記憶素子群に記憶されているロジック/状態データと、前記第2の記憶素子群に記憶されているロジック/状態データとを交換する場合には、各マクロセルの前記接続切替手段が、各第2の記憶素子のデータ入力端子を、対応する前記第1の記憶素子のデータ出力端子に接続し、その後、各第2の記憶素子のデータ出力端子からの出力が対応する第1の記憶素子に記憶され、各第1の記憶素子のデータ出力端子からの出力が対応する第2の記憶素子に記憶される
プログラマブルゲートアレイ装置。 - 前記他のロジック/状態データは、最初に、前記複数のマクロセルの先頭のマクロセルに入力され、
前記クロック信号に従って入力された前記他のロジック/状態データは、各マクロセル内の転送ラインを通って転送されて、各マクロセルの前記第2の記憶素子群にロードされることを特徴とする請求項1記載のプログラマブルゲートアレイ装置。 - 前記第1の記憶素子群の各第1の記憶素子及び前記第2の記憶素子群の各第2の記憶素子は、フリップフロップ回路であることを特徴とする請求項1記載のプログラマブルゲートアレイ装置。
- 前記各マクロセルは、
前記交換時に、各第2の記憶素子のデータ出力端子を、対応する第1の記憶素子のデータ入力端子に接続する接続手段をさらに含む請求項3記載のプログラマブルゲートアレイ装置。 - 前記交換後に、前記接続切替手段が、各第2の記憶素子のデータ入力端子を、その直前の第2の記憶素子のデータ出力端子に接続し、その結果形成された前記転送ラインを通じて、各マクロセル内の前記第2の記憶素子群に記憶されている状態データが、入力されたクロック信号に従って回収される請求項1記載のプログラマブルゲートアレイ装置。
- 各マクロセル内の前記接続切替手段が、当該マクロセル内の直列に接続された前記第2の記憶素子群の最初の第2の記憶素子のデータ入力端子を、当該マクロセルの直前のマクロセル内の直列に接続された前記第2の記憶素子群の最後の第2の記憶素子のデータ出力端子に接続することにより、前記複数のマクロセルに前記転送ラインが形成されることを特徴とする請求項1記載のプログラマブルゲートアレイ装置。
- 各マクロセルは、
当該マクロセルの使用の有無を示すバイパス制御情報を記憶する制御情報記憶素子と、
前記バイパス制御情報に基づき、直前のマクロセルからの出力が入力される入力端と、当該マクロセル内の前記第2の記憶素子群の最後の第2の記憶素子のデータ出力端子とのうちのいずれか一方を、次のマクロセルへの出力端に接続するバイパス切替手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項6記載のプログラマブルゲートアレイ装置。 - 前記バイパス切替手段は、前記バイパス制御情報が当該マクロセルを使用すると示しているときには、前記データ出力端子を前記出力端に接続し、前記バイパス制御情報が当該マクロセルを使用しないと示しているときには、前記入力端を前記出力端に接続することを特徴とする請求項7記載のプログラマブルゲートアレイ装置。
- 前記制御情報記憶素子は、
現在実行中のロジック/状態データで前記マクロセルが使用されているか否かを示すバイパス制御情報を記憶する第1の制御情報記憶素子と、
次に実行されるロジック/状態データで前記マクロセルが使用されるか否かを示すバイパス制御情報を記憶する第2の制御情報記憶素子とを含み、
前記第1及び第2の制御情報記憶素子は、交換実行信号により、前記第1の制御情報記憶素子に記憶されていたバイパス制御情報を前記第2の制御情報記憶素子が記憶し、前記第2の制御情報記憶素子に記憶されていたバイパス制御情報を前記第1の制御情報記憶素子が記憶するように接続され、
前記バイパス切替手段は、
前記第2の制御情報記憶素子に記憶されたバイパス制御情報に基づき、前記出力端への接続を切り替えることを特徴とする請求項7記載のプログラマブルゲートアレイ装置。 - 前記複数のマクロセルの前記第2の記憶素子群に記憶されているロジック/状態データに対応する第1の識別子を記憶する第1の記憶手段と、
前記複数のマクロセルの前記第1の記憶素子群に記憶されている実行中のロジック/状態データの次に実行すべきロジック/状態データを示す第2の識別子を記憶する第2の記憶手段と、
(a)前記第1の識別子と前記第2の識別子とが異なるときには、前記複数のマクロセルの前記第2の記憶素子群へ、前記第2の識別子をもつロジック/状態データをロードした後、交換実行信号を前記複数のマクロセルへ入力し、(b)一致するときには、前記第2の記憶素子群へ前記第2の識別子をもつロジック/状態データをロードすることなく、前記交換実行信号を前記複数のマクロセルへ入力する第1の制御手段と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項1記載のプログラマブルゲートアレイ装置。 - 前記複数のマクロセルの前記第1及び第2の記憶素子群のそれぞれに記憶されているロジック/状態データを含む、異なる複数のロジック/状態データを記憶するキャッシュメモリと、
実行予定のロジック/状態データが、前記キャッシュメモリに記憶されていないとき、前記キャッシュメモリに当該実行予定のロジック/状態データを記憶させる第2の制御手段と、
をさらに具備し、
前記第1の制御手段は、前記第1の識別子と前記第2の識別子とが異なるときには、前記複数のマクロセルの前記第2の記憶素子群へ前記キャッシュメモリから読み出された前記第2の識別子に対応するロジック/状態データをロードすることを特徴とする請求項10記載のプログラマブルゲートアレイ装置。 - 前記第2の記憶素子に記憶されている第2の識別子に対応するロジック/状態データの次に実行すべきロジック/状態データを示す第3の識別子を記憶する第3の記憶手段をさらに含み、
前記第2の制御手段は、前記第3の識別子に対応するロジック/状態データが前記キャッシュメモリに記憶されているか否か検索する検索手段を含み、前記第3の識別子に対応するロジック/状態データが前記キャッシュメモリに記憶されていないとき、前記キャッシュメモリに当該ロジック/状態データを記憶させることを特徴とする請求項11記載のプログラマブルゲートアレイ装置。 - 直列に接続された複数のマクロセルを含むプログラマブルゲートアレイ装置における回路切替方法であって、
各マクロセルは、
実行中のロジック/状態データを記憶するための複数の第1の記憶素子を含む第1の記憶素子群と、
前記複数の第1の記憶素子群のそれぞれに対応する複数の第2の記憶素子を含む第2の記憶素子群と、
各第2の記憶素子のデータ入力端子を、当該第2の記憶素子の直前の第2の記憶素子のデータ出力端子と、当該第2の記憶素子に対応する第1の記憶素子のデータ入力端子とのうちのいずれか一方に接続する接続切替手段と、
を含み、
各マクロセルの前記接続切替手段が、各第2の記憶素子のデータ入力端子を、その直前の第2の記憶素子のデータ出力端子に接続し、前記複数のマクロセル内に転送ラインを形成する第1のステップと、
前記転送ラインを通じて、前記他のロジック/状態データを、入力されたクロック信号に従い、前記複数のマクロセルの各第2の記憶素子群にロードする第2のステップと、
各マクロセルの前記接続切替手段が、各第2の記憶素子のデータ入力端子を、対応する前記第1の記憶素子のデータ出力端子に接続する第3のステップと、
各マクロセルに交換実行信号を入力する第4のステップと、
前記交換実行信号により、各第2の記憶素子のデータ出力端子からの出力を対応する第1の記憶素子に記憶し、各第1の記憶素子のデータ出力端子からの出力を対応する第2の記憶素子に記憶する第5のステップと、
を有する得回路切替方法。 - 前記第2のステップは、
前記複数のマクロセルの前記第2の記憶素子群に現在記憶されているロジック/状態データとは異なる他のロジック/状態データを、各マクロセルの前記第2の記憶素子群へロードするために、前記転送ラインを通じて、当該第2の記憶素子群に記憶されている状態データを回収するステップと、
各マクロセルの前記第2の記憶素子群から前記状態データを回収した後、各マクロセルの前記第2の記憶素子群に前記他のロジック/状態データをロードするステップと、
を含むことを特徴とする請求項13記載の回路切替方法。 - 前記複数のマクロセルの前記第1及び第2の記憶素子群のそれぞれに記憶されているロジック/状態データを含む、異なる複数のロジック/状態データを記憶するキャッシュメモリに、実行予定のロジック/状態データが記憶されていないとき、前記キャッシュメモリに当該実行予定のロジック/状態データを記憶するステップをさらに有し、
前記第2のステップは、前記複数のマクロセルの前記第2の記憶素子群に記憶されているロジック/状態データとは異なる他のロジック/状態データを前記キャッシュメモリから読み出して、各マクロセルの前記第2の記憶素子群へロードすることを特徴とする請求項13記載の回路切替方法。
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