JPH01190124A - 一致比較器 - Google Patents

一致比較器

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JPH01190124A
JPH01190124A JP1490688A JP1490688A JPH01190124A JP H01190124 A JPH01190124 A JP H01190124A JP 1490688 A JP1490688 A JP 1490688A JP 1490688 A JP1490688 A JP 1490688A JP H01190124 A JPH01190124 A JP H01190124A
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JP
Japan
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input
bit
gate
signal
comparison
Prior art date
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JP1490688A
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English (en)
Inventor
Masaru Uya
宇屋 優
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、2つのディジタルデータ信号の一致/不−、
tt−比較判定する一致比較器に関し、特に、比較する
ディジタルデータ信号の各ビット毎に独立して、ドント
・ケア(Don’t Care )制御をかけることの
できるCMOS(相補型MO8)ランジスタ構成の一致
比較器に関する。
従来の技術 一致比較器はディジタル回路中で多用されるが、典型的
な使用例として、ロジック・アナライザのトリガ回路が
挙げられる。トリガをかけるためのトリガ信号は例えば
、マイコンシステムであれば、アドレス信号金プローブ
する。16ビツトのアドレスA16.A14.・・・・
・・、Aoの場合、その全てのビットをフルKfってト
リガ条件とするときもあれば、その一部、A15tA1
4)Al1.Al1と八〇だけが期待している値にマツ
チングしたときにトリガ・スタート育せることもある。
この場合、Atl〜A1の11ビツトの値は1無関係”
にしたいから。
ロジック・アナライザの場合には、この11ビツトに対
し、ドント・ケア(Don’t Cars)設定を行な
う。ロジック・アナライザではこの機能が不可再入であ
るが、このとき用いられるハードウェアは、従来、第2
図の如く構成される。
第2図の従来例は、一致比較されるディジタル・データ
信号A、Bが4ビツトの場合のものである。
80〜83.90〜93はORゲートである。30a〜
33aはEX−NORゲート(排他的論理和の否定)で
あシ、2つの入力ia、bとしたとき出力はa■b =
+ a−b+a sbと表わされる。3は6入力NOR
ゲートでちる。60〜53.60〜θ3゜2は所定(通
常、TTLレベル)の論理レベルで反転する入カパッフ
アゲートである。従って、点線で囲んだ4は、ロジック
ICファミリーの74シリーズ中の′621”で実現さ
れ(ただし、521”は8ピツトである)、同様に点線
枠8内は、′32”で実現される。最近の高速低消費電
力のCMOSロジックで言えば、8と4は例えばIDT
74AHCT521とIDT74AHCT32で実現さ
れる。さて、A3〜A0にトリガ信号をプローブし、B
3〜B0に期待する4ビットパターン信tt−入力させ
ておく。いま、ドント・ケア制御信号DC3〜DC0を
全て低論理レベル(以後、′L”と記す)にして、ドン
ト・ケアしないときは、A、B入力は、そのまま、An
−+an、Bn→b、(rs=3〜O)となって4に到
達する。4のIA、、、Bは拡張用の入力でsb、これ
は′L”を入力しであるものとする。AとBが等しいと
き、即ち、a n =bn(n(ト0)であるとき、3
の出力Q&Bは”L”となって、−致したことを知らせ
る。次に、トリガ信号A3〜A0のうち、A2=+=″
H”(高論理レベ/l/) 、 A1=″L”でその他
のビットA3と八〇はどうでも良い場合にトリガをかけ
たいときには、期待する信号B3〜B0をB2=″H”
、B1=”L”に設定(B3とBoは何でも良い)し、
ドント・ケア制御信号DC3〜DC0を、DC3,、、
”H”、DC2=”L”、DCl:”L”、DCo=”
H″と設定して、ビット3とビット0をドント嗜ケアに
する。このため、ORゲート群8で入力信号A。
Bはマスクされ、常に& a = b s ”H”、a
o=bo=IIH”に固定され、EX−NORゲート3
0 aと33aの出力はH”に固定されて、A3.Ao
、B3.Boの値に無関係となり、出力◇A=BはA2
.A1.B2゜B、のみに依存することになる。
第4図に、第2図と相双な論理で構成された従来例を示
す。即ち、ORゲー)80〜83.90〜93 カA 
N Dゲート18o〜183,19o〜193に、EX
−NORゲート30 a 〜33 aがEX−ORゲー
) 130 a 〜133 aに、5入力NANDゲー
トが5入力NOR/F’−)103に、それぞれ置き換
わっているだけで、機能・動作は全く同様である。
第2図、第4図の実施例は、74シリーズの汎用ロジッ
クICをプリント基板に載せて実現することになる。
発明が解決しようとする課題 第2図のEX−ORゲート30 a 〜33 aは、例
えば、IDT74AHCT521では、ゲート2段分の
遅延時間を必要とする。8と4が別のロジックICであ
るから、ロジックIC2段分の遅延となる。通常、ロジ
ックICの中のゲートの遅延時間に対し、−度ICの外
に出て(a n + b n信号のように)再び後段の
ロジックICに入力する形のゲートの遅延時間は同じ機
能のゲートでも約10倍程度大きい。つまり、第2図に
おいてはAn、Bn。
DCnから入力された信号の論理段数は、EX−NOR
ゲー)30a〜33aを2段と数えて、6段であるが、
8の中のORゲートの出力an、bnでの遅延が極めて
大きく、前述の通シであると仮定すると、4の部分がゲ
ート4段分であるから、等測的遅延時間としてゲート1
4段分程度となる。
これは、高速応答性が要求されるアドレス・コンパレー
タや上記したトリガ回路などの応用に対して遅過ぎる。
課題を解決するための手段 本発明は、上述のような従来のドント・ケア機能を有す
る一致比較器の遅延時間を大幅に短縮すべく成されたも
のであり、 nを以上の整数とし、 第1と第2の入力の少なくとも一つの入力が高論理レベ
ルであシ、かつ第3と第4の入力が共に高論理レベルで
ある場合に、出力が低論理レベルとなり、それ以外の場
合には、該出力が高論理レベルとなるOR−NANDゲ
ートと、第5と第6の入力を有するNANDゲートとか
ら成り、第1の比較ビット入力を上記OR−NANDゲ
ートの第1の入力と上記NANDゲートの第6の入力に
入力し、第2の比較ビット入力を上記OR−NANDゲ
ートの第2の入力と上記NANDゲートの第6の入力に
入力し、上記NANDゲートの出力を上記OR−NAN
Dゲートの第3の入力に入力し、ドント・ケア制御ビッ
ト入力を上記OR−NANDゲートの第4の入力に入力
するように構成されたn個のビット−数比較回路と、 上記n個のビット−数比較回路の出力を入力とするn入
力NANDゲートとを具備し、nビット構成の第1の比
較入力信号の各ビット信号をそれぞれ対応する上記ビッ
ト−数比較回路の第1の比較ビット入力に供給し、nビ
ット構成の第2の比較入力信号の各ビット信号をそれぞ
れに対応する上記ビット−数比較回路の第2の比較ビッ
ト入力に供給し、nビット構成のビット・ケに供給し、
上記n入力5ANDゲートの出力に判定出力信号を得る
ように構成し、 上記n個のビット−数比較回路と上記n入力NANDゲ
ートとを0MO8)ランジスタで構え成して、同一シリ
コン基板上に集積したことを特徴とする一致比較器であ
る。
作  用 本発明は、全てのゲートを同一シリコン基板上に集積し
た0MO3(相補型MO8))ランジスタ構成のゲート
とし、かつ、従来例よシ論理段数をさらに減らすことに
よって、高速かつ低消費電力の一致比較器を得るもので
ある。
実施例 第1図に本発明の実施例を示す。A(−A3A−、Ao
)は4ビツトの第1の比較入力信号であり、B(=B3
B2B1B0)は同じく4ビツトの第2の比較入力信号
であり、DC(=DC3・DC2,DCl・DCo)は
4ビツトのドント・ケア制御信号であり、QA:Bは一
致出力であシ、”A=Bは拡張用の入力である。
10〜13はOR−NANDゲートであり、20〜23
はNANDゲートであシ、3は5入力NORゲートであ
り、2.60〜53.60〜63.70〜73は所定(
通常、TTLレベル)の論理レベルで反転する入カバソ
ファ・ゲートである。第2図の従来例の同じ番号を符さ
れているものは全く同じ構成物である。さらに、本発明
の一致比較器1を構成している全てのゲートは0MO3
)ランジスタ構成で、同一シリコン基板上に集積されて
いる。
いま、ドント・ケア制御信号DCがオール”L”である
とき、即ちフル・ビット比較のとき、ゲート70〜73
の出力は全てH”となるから、30〜33の枠内はEX
−NORゲートと等価となり、このとき、第1図の1は
第2図の4とをく等価になる。これは、例えば、3oの
出力が、Ao・B0+A0・B o + D Cと表現
されることで容易に理解できる。即ち、ドント・ケア制
御ビット■。
がL”のときには、30の出力は、AoとBoの一致/
不一致でH”/″L”となり、DCoがH”のときには
、八〇、B0の値に無関係にH″となってドント・ケア
機能を果すことになる。前述した通シ、1中の全てのゲ
ートは高速かつ低消費電力の0MO3)ランジスタで構
成され、同一のシリコン基板上に集積され、同一のIC
パッケージに実装する。こうすることで、信号が一度I
Cの外部に出て大きな遅延を生じるような第2図、第4
図の如き従来例の欠点は完全になくなる。しかもなお、
第1図実施例の論理段数は4段に減り、さらに高速に一
致比較をとることが可能となる。
第1図の実施例において、ドント・ケア制御信号DCが
外部から入り、入力バッファ・ゲー)70〜73に入力
されているが、この部分は、この通シに限定されること
なく、例えばドント・ケア制御信号DCを記録しておく
ためのレジスタをICの内部に集積し、−旦、外から所
望のDCを入力し、ラッチしておいて、そのレジスタの
出力をOR−NANDゲート10〜13に供給しておけ
ば良い。これは、比較信号A、Hについても同様である
さて、第3図に他の実施例を示す。これは、第1図の実
施例の論理ゲートと和裁の関係の論理ゲートで構成した
例である。即ち、第1図のNANDゲート20〜23.
OR−NAND/F’−) 10〜13.6入力NOR
ゲート3をNORゲート120〜123、AND−NO
Rゲート110〜113.5入力NOR1osにそれぞ
れ置換し、ドント・ケア制御信号DC1一致判定出力Q
A=B  、拡張用の入力信号工A−Hの論理を反転し
たのが第3図の実施例である。機能・動作は第1図とを
く同様であるので省略する。第3図は、第4図の従来例
を改良したものに対応し、同じ符番をつけた構成物は全
く同じものである。
なお、理解を容易にするために第1図、第3図の実施例
では、比較信号が4ビツトの場合を例示したが、もちろ
ん、これに限定されることなく何ビットでも実現できる
ことは、今迄の説明で明らかである。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、ドント・ケア機能を
有する一致比較器を最小の論理段数で実現でき、従来の
約14論理段数(等制約)に対し、本発明ではわずか4
論理段数に減少させることができる。従って、これを7
4シリーズのような汎用ロジックICとして実現、製品
化すれば非常に価値の高いものになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す論理回路図、第2図は
第1図に対応する従来例の論理回路図、第3図は本発明
の他の実施例を示す論理回路図、第4図は第3図に対応
する従来例の論理回路図である。 1o 〜13−・・−OR−NANDゲート、20〜2
3・・・・・・NANDゲート、3・・・・・・5入力
NANDゲート。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 ! 3=−5入力NANC1−ト 30a43a −−−E X −ORゲート閏−83,
90〜93−ORケート 第 212!1 120−J23−N ORゲート 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)nを2以上の整数とし、 第1と第2の入力の少なくとも一つの入力が高論理レベ
    ルであり、かつ第3と第4の入力が共に高論理レベルで
    ある場合に、出力が低論理レベルとなり、それ以外の場
    合には、該出力が高論理レベルとなるOR−NANDゲ
    ートと、第5と第6の入力を有するNANDゲートから
    成り、第1の比較ビット入力を上記OR−NANDゲー
    トの第1の入力と上記NANDゲートの第5の入力に入
    力し、第2の比較ビット入力を上記OR−NANDゲー
    トの第2の入力と上記NANDゲートの第6の入力に入
    力し、上記NANDゲートの出力を上記OR−NAND
    ゲートの第3の入力に入力し、ドント・ケア制御ビット
    入力を上記OR−NANDゲートの第4の入力に入力す
    るよう構成されたn個のビット一致比較回路と、上記n
    個のビット一致比較回路の出力を入力とするn入力NA
    NDゲートとを具備し、 nビット構成の第1の比較入力信号の各ビット信号をそ
    れぞれ対応する上記ビット一致比較回路の第1の比較ビ
    ット入力に供給し、nビット構成の第2の比較入力信号
    の各ビット信号をそれぞれ対応する上記ビット一致比較
    回路の第2の比較ビット入力に供給し、nビット構成の
    ドント・ケア制御信号の各ビット信号をそれぞれ対応す
    る上記ビット一致比較回路のドント・ケア制御ビット入
    力に供給し、上記n入力NANDゲートの出力に判定出
    力信号を得るように構成し、 上記n個のビット一致比較回路と上記n入力NANDゲ
    ートとをCMOSトランジスタで構成して、同一シリコ
    ン基板上に集積したことを特徴とする一致比較器。
  2. (2)nを2以上の整数とし、 第1と第2の入力の少なくとも一つの入力が低論理レベ
    ルであり、かつ第3と第4の入力が共に低論理レベルで
    ある場合に、出力が高論理レベルとなり、それ以外の場
    合には、該出力が低論理レベルとなるAND−NORゲ
    ートと、第5と第6の入力を有するNORゲートとから
    成り、第1の比較ビット入力を上記AND−NORゲー
    トの第1の入力と上記NORゲートの第5の入力に入力
    し、第2の比較ビット入力を上記AND−NORゲート
    の第2の入力と上記NORゲートの第6の入力に入力し
    、上記NORゲートの出力を上記AND−NORゲート
    の第3の入力に入力し、ドント・ケア制御ビット入力を
    上記AND−NORゲートの第4の入力に入力するよう
    構成されたn個のビット一致比較回路と、 上記n個のビット一致比較回路の出力を入力とするn入
    力NORゲートとを具備し、 nビット構成の第1の比較入力信号の各ビット信号をそ
    れぞれ対応する上記ビット一致比較回路の第1の比較ビ
    ット入力に供給し、nビット構成の第2の比較入力信号
    の各ビット信号をそれぞれ対応する上記ビット一致比較
    回路の第2の比較ビット入力に供給し、nビット構成の
    ドント・ケア制御信号の各ビット信号をそれぞれ対応す
    る上記ビット一致比較回路のドント・ケア制御ビット入
    力に供給し、上記n入力NORゲートの出力に判定出力
    信号を得るように構成し、 上記n個のビット一致比較回路と上記n入力NORゲー
    トとをCMOSトランジスタで構成して、同一シリコン
    基板上に集積したことを特徴とする一致比較器。
JP1490688A 1988-01-26 1988-01-26 一致比較器 Pending JPH01190124A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01239627A (ja) * 1988-03-18 1989-09-25 Nec Corp 一致検出回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01239627A (ja) * 1988-03-18 1989-09-25 Nec Corp 一致検出回路

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