JPH01296818A - プログラマブル論理回路装置 - Google Patents
プログラマブル論理回路装置Info
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- JPH01296818A JPH01296818A JP63126014A JP12601488A JPH01296818A JP H01296818 A JPH01296818 A JP H01296818A JP 63126014 A JP63126014 A JP 63126014A JP 12601488 A JP12601488 A JP 12601488A JP H01296818 A JPH01296818 A JP H01296818A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
プログラマブル論理回路装置、特に、不揮発性メモリ素
子に記憶されている内容に基づいて信号の入出力、内部
フィードバック等の論理接続を制御する回路ブロック(
マクロ・セル)を内蔵したPLDに関し、 マクロ・セルの多機能化を図り、論理回路設計の自由度
を制限することなく種々の論理構成を実現可能にするこ
とを目的とし、 所定の論理を実現するセルアレイと、信号の入出力およ
び内部フィードバックを制御する制御回路ブロックとを
具備し、該制御回路ブロックは、前記セルアレイからの
出力信号をラッチするプログラム可能な第1のレジスタ
と、不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて該第1のレ
ジスタの出力信号または前記セルアレイの出力信号のい
ずれかを選択して外部に出力するためのプログラム可能
な第1のスイッチ回路と、信号の入出力の切換えを制御
する入出力切換え回路と、外部からの入力信号をラッチ
するプログラム可能な第2のレジスタと、前記不揮発性
メモリ素子の記憶状態に応じて前記セルアレイの出力信
号、前記第1のレジスタの出力信号、前記第2のレジス
タの出力信号または外部からの入力信号のいずれかを選
択して前記セルアレイ側にフィードバックするためのプ
ログラム可能な第2のスイッチ回路とを有し、前記入出
力切換え回路による切換え制御と前記第1および第2の
スイッチ回路におけるスイッチ切換えに基づいて前記信
号の入出力および内部フィードバックを制御するように
構成する。
子に記憶されている内容に基づいて信号の入出力、内部
フィードバック等の論理接続を制御する回路ブロック(
マクロ・セル)を内蔵したPLDに関し、 マクロ・セルの多機能化を図り、論理回路設計の自由度
を制限することなく種々の論理構成を実現可能にするこ
とを目的とし、 所定の論理を実現するセルアレイと、信号の入出力およ
び内部フィードバックを制御する制御回路ブロックとを
具備し、該制御回路ブロックは、前記セルアレイからの
出力信号をラッチするプログラム可能な第1のレジスタ
と、不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて該第1のレ
ジスタの出力信号または前記セルアレイの出力信号のい
ずれかを選択して外部に出力するためのプログラム可能
な第1のスイッチ回路と、信号の入出力の切換えを制御
する入出力切換え回路と、外部からの入力信号をラッチ
するプログラム可能な第2のレジスタと、前記不揮発性
メモリ素子の記憶状態に応じて前記セルアレイの出力信
号、前記第1のレジスタの出力信号、前記第2のレジス
タの出力信号または外部からの入力信号のいずれかを選
択して前記セルアレイ側にフィードバックするためのプ
ログラム可能な第2のスイッチ回路とを有し、前記入出
力切換え回路による切換え制御と前記第1および第2の
スイッチ回路におけるスイッチ切換えに基づいて前記信
号の入出力および内部フィードバックを制御するように
構成する。
本発明は、プログラマブル論理回路装置に関し、特に、
不揮発性メモリ素子に記憶されている内容に基づいて信
号の入出力、内部フィードバック等の論理接続を制御す
る回路ブロック(以下、マクロ・セルと称する)を内蔵
したプログラム可能な論理デバイス(P L D)に関
する。
不揮発性メモリ素子に記憶されている内容に基づいて信
号の入出力、内部フィードバック等の論理接続を制御す
る回路ブロック(以下、マクロ・セルと称する)を内蔵
したプログラム可能な論理デバイス(P L D)に関
する。
例えばプログラマブル・ロジック・アレイ (PLA)
、プログラマブル・アレイ・ロジック(PAL)(登録
商標名〕等のPLDにおいては、電気的にプログラム可
能なROM (EPROM)等のプログラム可能な不揮
発性メモリ素子およびその記憶状態に応じて開閉成また
は信号選択を行うプログラム可能なスイッチを用いて信
号の入出力や内部フィードバック等の論理接続を制御す
るマクロ・セルを構成し、これにより種々の論理構成を
実現している。
、プログラマブル・アレイ・ロジック(PAL)(登録
商標名〕等のPLDにおいては、電気的にプログラム可
能なROM (EPROM)等のプログラム可能な不揮
発性メモリ素子およびその記憶状態に応じて開閉成また
は信号選択を行うプログラム可能なスイッチを用いて信
号の入出力や内部フィードバック等の論理接続を制御す
るマクロ・セルを構成し、これにより種々の論理構成を
実現している。
PLOは、1個のICチップでどのような論理回路でも
実現できることを理想としているが、近年、その多種多
様な構成もしくは構造の違いにより製品がファミリー化
し、何十品種にも及んでいる。そこでこのような点に鑑
み、マクロ・セルを1個のチップ(P L D)に内蔵
させ、該1個のチップによって複数品種のチップに置き
換えられるようにすることが提案されている。
実現できることを理想としているが、近年、その多種多
様な構成もしくは構造の違いにより製品がファミリー化
し、何十品種にも及んでいる。そこでこのような点に鑑
み、マクロ・セルを1個のチップ(P L D)に内蔵
させ、該1個のチップによって複数品種のチップに置き
換えられるようにすることが提案されている。
しかしながら従来形のマクロ・セルは、その構成が極め
て単純であって、多種多様の制御機能を実現することは
できず、わずか数品種の置き換えを可能にする程度であ
った。そのため、従来形のマクロ・セルは長所よりも短
所の方が目につく。
て単純であって、多種多様の制御機能を実現することは
できず、わずか数品種の置き換えを可能にする程度であ
った。そのため、従来形のマクロ・セルは長所よりも短
所の方が目につく。
その−例は第5図に示される。
第5図は従来形の一例としてのマクロ・セルの構成を概
略的に示したもので、同図の例示はアルテラ社製のEr
2O3に内蔵されているマクロ・セルの場合を示す。
略的に示したもので、同図の例示はアルテラ社製のEr
2O3に内蔵されているマクロ・セルの場合を示す。
同図において、−点鎖線で示される部分51はマクロ・
セル、52はアンドアレイと積項線とオアアレイとを模
式的に示したもの、53はチップの入出力端子(以下、
I10ピンと称する)、54はロー・アクティブの出力
イネーブル信号面に応答するトライステートバッファ、
55はアンドアレイの一部を成すアンドゲート、56は
アンドアレイ側に信号をフィードバックする際にそのバ
ッファリングを行うバッファ、をそれぞれ示す。マクロ
・セル51は主たる要素として、オアアレイの出力をラ
ッチするD型フリップフロップ57と、該フリップフロ
ップの出力またはオアアレイの出力のいずれかを選択し
て外部に出力する出力選択回路58と、オアアレイの出
力、フリップフロップの出力または外部からの入力のい
ずれかを選択してアンドアレイ側にフィードバックする
フィードバック選択回路59とから構成されている。
セル、52はアンドアレイと積項線とオアアレイとを模
式的に示したもの、53はチップの入出力端子(以下、
I10ピンと称する)、54はロー・アクティブの出力
イネーブル信号面に応答するトライステートバッファ、
55はアンドアレイの一部を成すアンドゲート、56は
アンドアレイ側に信号をフィードバックする際にそのバ
ッファリングを行うバッファ、をそれぞれ示す。マクロ
・セル51は主たる要素として、オアアレイの出力をラ
ッチするD型フリップフロップ57と、該フリップフロ
ップの出力またはオアアレイの出力のいずれかを選択し
て外部に出力する出力選択回路58と、オアアレイの出
力、フリップフロップの出力または外部からの入力のい
ずれかを選択してアンドアレイ側にフィードバックする
フィードバック選択回路59とから構成されている。
この構成によれば、I10ピン53を双方向に利用した
場合、論理設計の如何によってはマクロ・セルからの出
力信号および外部からの入力信号の双方がアンドアレイ
側にフィードバックされてしまうという不都合が生じる
。そのため、例えば入力信号だけを論理に使いたい場合
には、アンドゲート55を使用し、出力イネーブル信号
面によりバッファ54を介して出力信号のフィードバッ
クを無視するように論理回路設計を行う必要がある。つ
まり、その分だけ設計の自由度が制限され、設計自体も
複雑になるという問題が生じる。
場合、論理設計の如何によってはマクロ・セルからの出
力信号および外部からの入力信号の双方がアンドアレイ
側にフィードバックされてしまうという不都合が生じる
。そのため、例えば入力信号だけを論理に使いたい場合
には、アンドゲート55を使用し、出力イネーブル信号
面によりバッファ54を介して出力信号のフィードバッ
クを無視するように論理回路設計を行う必要がある。つ
まり、その分だけ設計の自由度が制限され、設計自体も
複雑になるという問題が生じる。
それ故、1個のICチップCPLD)で可能な限りの多
種多様な論理回路を実現可能とするためには、従来形に
見られるマクロ・セルの短所をすべてカバーできるよう
な多くの機能を備えた新規のマクロ・セルをPLDに設
ける必要がある。
種多様な論理回路を実現可能とするためには、従来形に
見られるマクロ・セルの短所をすべてカバーできるよう
な多くの機能を備えた新規のマクロ・セルをPLDに設
ける必要がある。
本発明は、上述した従来技術における課題に鑑み創作さ
れたもので、マクロ・セルの多機能化を図り、論理回路
設計の自由度を制限することな(種々の論理構成を実現
可能にするプログラマブル論理回路装置を提供すること
を目的としている。
れたもので、マクロ・セルの多機能化を図り、論理回路
設計の自由度を制限することな(種々の論理構成を実現
可能にするプログラマブル論理回路装置を提供すること
を目的としている。
上述した従来技術における課題は、所定の論理を実現す
るセルアレイと、プログラム可能な不揮発性メモリ素子
に記憶されている内容に応じて信号の入出力および内部
フィードバックを制御する制御回路ブロックとを具備し
、該制御回路ブロックは、前記セルアレイからの出力信
号を第1のクロックに応答してラッチするプログラム可
能な第1のレジスタと、前記不揮発性メモリ素子の記憶
状態に応じて該第1のレジスタの出力信号または前記セ
ルアレイの出力信号のいずれかを選択して外部に出力す
るためのプログラム可能な第1のスイッチ回路と、該第
1のスイッチ回路において選択された信号の外部への出
力または外部からの信号の入力の切換えを制御する入出
力切換え回路と、外部からの入力信号を第2のクロック
に応答してラッチするプログラム可能な第2のレジスタ
と、前記不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて前記セ
ルアレイの出力信号、前記第1のレジスタの出力信号、
前記第2のレジスタの出力信号または外部からの入力信
号のいずれかを選択して前記セルアレイ側にフィードバ
ックするためのプログラム可能な第2のスイッチ回路と
を有し、前記入出力切換え回路による切換え制御と前記
第1および第2のスイッチ回路におけるスイッチ切換え
に基づいて前記信号の入出力および内部フィードバック
を制御するようにしたことを特徴とするプログラマブル
論理回路装置を提供することにより、解決される。
るセルアレイと、プログラム可能な不揮発性メモリ素子
に記憶されている内容に応じて信号の入出力および内部
フィードバックを制御する制御回路ブロックとを具備し
、該制御回路ブロックは、前記セルアレイからの出力信
号を第1のクロックに応答してラッチするプログラム可
能な第1のレジスタと、前記不揮発性メモリ素子の記憶
状態に応じて該第1のレジスタの出力信号または前記セ
ルアレイの出力信号のいずれかを選択して外部に出力す
るためのプログラム可能な第1のスイッチ回路と、該第
1のスイッチ回路において選択された信号の外部への出
力または外部からの信号の入力の切換えを制御する入出
力切換え回路と、外部からの入力信号を第2のクロック
に応答してラッチするプログラム可能な第2のレジスタ
と、前記不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて前記セ
ルアレイの出力信号、前記第1のレジスタの出力信号、
前記第2のレジスタの出力信号または外部からの入力信
号のいずれかを選択して前記セルアレイ側にフィードバ
ックするためのプログラム可能な第2のスイッチ回路と
を有し、前記入出力切換え回路による切換え制御と前記
第1および第2のスイッチ回路におけるスイッチ切換え
に基づいて前記信号の入出力および内部フィードバック
を制御するようにしたことを特徴とするプログラマブル
論理回路装置を提供することにより、解決される。
上述した構成によれば、セルアレイからの出力信号をラ
ッチするための第1のレジスタとは別に、外部からの入
力信号をラッチするための第2のレジスタが設けられて
おり、該ラッチされた外部入力信号は、第2のスイッチ
回路において選択されることによりセルアレイ側にフィ
ードバックされ得る。この際、入出力切換え回路によっ
て信号の入力または出力のいずれかのモードが選択され
るように制御がなされる。つまり、信号の入力および出
力、さらには出力信号のフィードバックがそれぞれ独立
に制御される。
ッチするための第1のレジスタとは別に、外部からの入
力信号をラッチするための第2のレジスタが設けられて
おり、該ラッチされた外部入力信号は、第2のスイッチ
回路において選択されることによりセルアレイ側にフィ
ードバックされ得る。この際、入出力切換え回路によっ
て信号の入力または出力のいずれかのモードが選択され
るように制御がなされる。つまり、信号の入力および出
力、さらには出力信号のフィードバックがそれぞれ独立
に制御される。
しかも、第1および第2のレジスタは共にプログラム可
能であり、用途に応じてそのレジスタの構成が選択され
得るので、各レジスタの使用形態は従来形に比して格段
に拡張される。つまり、制御回路ブロックとしての多機
能化を図ることができる。
能であり、用途に応じてそのレジスタの構成が選択され
得るので、各レジスタの使用形態は従来形に比して格段
に拡張される。つまり、制御回路ブロックとしての多機
能化を図ることができる。
なお、本発明の他の構成上の特徴および作用の詳細につ
いては、添付図面を参照しつつ以下に記述される実施例
を用いて説明する。
いては、添付図面を参照しつつ以下に記述される実施例
を用いて説明する。
第1図には本発明の一実施例としてのPLDの構成がブ
ロック的に示される。
ロック的に示される。
まず第1図において、10.〜10.はチップの入出力
端子(I10ピン)を示し、該I10ピンから入力され
た信号は入出力バッファ11を介してマクロ・セル12
に供給される。マクロ・セル12は、この外部入力信号
または内部で生成されるフィードバック信号(後述)を
フィードバック用人力バッファ13を介してアンドアレ
イエ4に供給する。アンドアレイ14には入力バッファ
15を介して2種類のクロック信号CLKIおよびCL
K2が供給されており、アンドアレイ14の出力信号は
積項線よりセンスアンプおよびドライバ16に供給され
、ここで増幅されてオアアレイ17に供給される。
端子(I10ピン)を示し、該I10ピンから入力され
た信号は入出力バッファ11を介してマクロ・セル12
に供給される。マクロ・セル12は、この外部入力信号
または内部で生成されるフィードバック信号(後述)を
フィードバック用人力バッファ13を介してアンドアレ
イエ4に供給する。アンドアレイ14には入力バッファ
15を介して2種類のクロック信号CLKIおよびCL
K2が供給されており、アンドアレイ14の出力信号は
積項線よりセンスアンプおよびドライバ16に供給され
、ここで増幅されてオアアレイ17に供給される。
オアアレイ17の出力信号は、センスアンプ18におい
て増幅された後マクロ・セル12に供給され、ここでフ
ィードバック信号と出力信号とに分離される。フィード
バック信号は前述したようにフィードバック用人力バッ
ファ13を介してアンドアレイ14に供給され、一方、
出力信号は入出力バッファ11を介してI10ピン10
羞〜10.Iより外部に出力される。また、マクロ・セ
ル12には入力バッファ15からのクロック信号CLK
1.CLK2が供給されると共に、センスアンプ18か
らのセット信号SETおよびクリア信号CLRが供給さ
れている。
て増幅された後マクロ・セル12に供給され、ここでフ
ィードバック信号と出力信号とに分離される。フィード
バック信号は前述したようにフィードバック用人力バッ
ファ13を介してアンドアレイ14に供給され、一方、
出力信号は入出力バッファ11を介してI10ピン10
羞〜10.Iより外部に出力される。また、マクロ・セ
ル12には入力バッファ15からのクロック信号CLK
1.CLK2が供給されると共に、センスアンプ18か
らのセット信号SETおよびクリア信号CLRが供給さ
れている。
19はパワーオン・ロード回路であって、複数の不揮発
性メモリ素子(例えばEPROM)がマトリクス状に配
置された不揮発性メモリ素子マトリクス(図示せず)を
有しており、電源投入時に、このマトリクスに記憶され
ている内容を読出してマクロ・セル12内のレジスタ(
図示せず)にロード(格納)する機能を有している。
性メモリ素子(例えばEPROM)がマトリクス状に配
置された不揮発性メモリ素子マトリクス(図示せず)を
有しており、電源投入時に、このマトリクスに記憶され
ている内容を読出してマクロ・セル12内のレジスタ(
図示せず)にロード(格納)する機能を有している。
マクロ・セル12は、このレジスタに格納された内容に
応じて複数のスイッチの開閉成または信号選択の制御を
行い、それによって信号の入出力、内部フィードバック
等の論理接続を制御して種々の論理構成を実現する機能
を有している。
応じて複数のスイッチの開閉成または信号選択の制御を
行い、それによって信号の入出力、内部フィードバック
等の論理接続を制御して種々の論理構成を実現する機能
を有している。
次に、第1図におけるマクロ・セルの一構成例について
第2図を参照しながら説明する。
第2図を参照しながら説明する。
第2図において、10は入出力(I 10)ピン、20
Aおよび20Bはプログラム可能なフリップフロップ(
F F)セルを示し、該FFセルは、後述するようにJ
K型、D型またはT型のいずれのFFにも対応可能に構
成されている。30は出カイネーブル信号匝を制御する
ためのD型FFであって、入力サイクルと出力サイクル
の切換えを行うためのものである。
Aおよび20Bはプログラム可能なフリップフロップ(
F F)セルを示し、該FFセルは、後述するようにJ
K型、D型またはT型のいずれのFFにも対応可能に構
成されている。30は出カイネーブル信号匝を制御する
ためのD型FFであって、入力サイクルと出力サイクル
の切換えを行うためのものである。
21〜29.31.32および33はそれぞれユーザ側
でプログラム可能なスイッチ(SW)を示す。このうち
、2人力型スイッチ21〜29はそれぞれ、1ビツトの
制御信号Cl−C9の論理レベルに応じて、入力端aお
よびbに入力された2つの信号のいずれか一方を選択し
て出力端Cに出力する。また、3人力型スイッチ31は
、2ビツトの制御信号C1lおよびC12の各論理レベ
ルに応じて、入力端a−cに入力された3つの信号のい
ずれか一つを選択して出力端dに出力する。3人力型ス
イッチ32は、2ビツトの制御信号C21およびC22
の各論理レベルに応じて、入力端a w dに入力され
た4つの信号のいずれか一つを選択して出力端eに出力
する。
でプログラム可能なスイッチ(SW)を示す。このうち
、2人力型スイッチ21〜29はそれぞれ、1ビツトの
制御信号Cl−C9の論理レベルに応じて、入力端aお
よびbに入力された2つの信号のいずれか一方を選択し
て出力端Cに出力する。また、3人力型スイッチ31は
、2ビツトの制御信号C1lおよびC12の各論理レベ
ルに応じて、入力端a−cに入力された3つの信号のい
ずれか一つを選択して出力端dに出力する。3人力型ス
イッチ32は、2ビツトの制御信号C21およびC22
の各論理レベルに応じて、入力端a w dに入力され
た4つの信号のいずれか一つを選択して出力端eに出力
する。
さらに、7人力型スイッチ33は、3ビツトの制御信号
C3l−C33の各論理レベルに応じて、入力端2−w
gに入力された7つの信号のいずれか一つを選択して
出力端りに出力する。
C3l−C33の各論理レベルに応じて、入力端2−w
gに入力された7つの信号のいずれか一つを選択して
出力端りに出力する。
さらに34は排他的オアゲート、35はインバータ、3
6はトライステートバッファ、37はノアゲート、38
は反転入力型バッファ、39はバッファを示す。
6はトライステートバッファ、37はノアゲート、38
は反転入力型バッファ、39はバッファを示す。
本実施例ではマクロ・セル12に入力される信号として
、オアアレイ17から供給される2系統の出力信号OR
IおよびOR2、入カバソファ15から供給される2系
統のクロック信号CLK 1およびCLK2、オアアレ
イ17から供給されるロー・アクティブの出力イネーブ
ル信号■、センスアンプ18から供給されるセット信号
SET、同じくセンスアンプ18から供給されるクリア
信号CLR、および、入出力バッファ11を介して供給
されるロー・アクティブの入力イネーブル信号■が用い
られる。
、オアアレイ17から供給される2系統の出力信号OR
IおよびOR2、入カバソファ15から供給される2系
統のクロック信号CLK 1およびCLK2、オアアレ
イ17から供給されるロー・アクティブの出力イネーブ
ル信号■、センスアンプ18から供給されるセット信号
SET、同じくセンスアンプ18から供給されるクリア
信号CLR、および、入出力バッファ11を介して供給
されるロー・アクティブの入力イネーブル信号■が用い
られる。
オアアレイ17の出力信号ORIは、排他的オアゲート
34の一方の入力端、スイッチ27の入力端a、スイッ
チ320入力端a s F Fセル20Bの入力端B1
およびスイッチ33の入力端aに供給される。一方、出
力信号OR2は、排他的オアゲート34の他方の入力端
、FFセル20Aの入力端B1スイッチ31の入力端a
1およびスイッチ330入力端すに供給される。排他的
オアゲート34の出力信号XORは、スイッチ27の入
力端b、スイッチ31の入力端b、スイッチ32の入力
端b1およびスイッチ33の入力端eに供給される。
34の一方の入力端、スイッチ27の入力端a、スイッ
チ320入力端a s F Fセル20Bの入力端B1
およびスイッチ33の入力端aに供給される。一方、出
力信号OR2は、排他的オアゲート34の他方の入力端
、FFセル20Aの入力端B1スイッチ31の入力端a
1およびスイッチ330入力端すに供給される。排他的
オアゲート34の出力信号XORは、スイッチ27の入
力端b、スイッチ31の入力端b、スイッチ32の入力
端b1およびスイッチ33の入力端eに供給される。
また、スイッチ21 (22)の入力端aSbにはそれ
ぞれクロック信号CLK1、CLK2が供給される。ス
イッチ21の出力端Cからはクロック信号CLKAが出
力されてD型FF30の入力端CにおよびFFセル2O
Aに供給され、一方、スイッチ22の出力端Cからはク
ロック信号CLKBが出力されてFFセル20Bに供給
される。
ぞれクロック信号CLK1、CLK2が供給される。ス
イッチ21の出力端Cからはクロック信号CLKAが出
力されてD型FF30の入力端CにおよびFFセル2O
Aに供給され、一方、スイッチ22の出力端Cからはク
ロック信号CLKBが出力されてFFセル20Bに供給
される。
オアアレイ17から出力される出力イネーブル信号OE
bは、D型FF30の入力端りおよびスイッチ29の入
力端すに供給される。このD型FF30の出力端Qはス
イッチ29の入力端aに接続され、該スイッチの出力端
Cはトライステートバッフ136の制御端に接続されて
いる。スイッチ23および24の入力端aにはそれぞれ
セット信号SETが供給され、それぞれの入力端すは接
地されている。スイッチ23の出力端Cからはセット信
号5ETAが出力されてFFセル20Aに供給され、一
方、スイッチ24の出力端Cからはセット信号SETB
が出力されてFFセル20Bに供給される。また、スイ
ッチ25および26の入力端aにはそれぞれクリア信号
CLRが供給され、それぞれの入力端すは接地されてい
る。スイッチ25の出力端Cからはクリア信号CLRA
が出力されてFFセル2OAに供給され、一方、スイッ
チ26の出力端Cからはクリア信号CLRBが出力され
てFFセル20Bに供給される。
bは、D型FF30の入力端りおよびスイッチ29の入
力端すに供給される。このD型FF30の出力端Qはス
イッチ29の入力端aに接続され、該スイッチの出力端
Cはトライステートバッフ136の制御端に接続されて
いる。スイッチ23および24の入力端aにはそれぞれ
セット信号SETが供給され、それぞれの入力端すは接
地されている。スイッチ23の出力端Cからはセット信
号5ETAが出力されてFFセル20Aに供給され、一
方、スイッチ24の出力端Cからはセット信号SETB
が出力されてFFセル20Bに供給される。また、スイ
ッチ25および26の入力端aにはそれぞれクリア信号
CLRが供給され、それぞれの入力端すは接地されてい
る。スイッチ25の出力端Cからはクリア信号CLRA
が出力されてFFセル2OAに供給され、一方、スイッ
チ26の出力端Cからはクリア信号CLRBが出力され
てFFセル20Bに供給される。
スイッチ27の出力端CはFFセル20Aの入力端Aに
接続され、その出力端Q(出力信号Q1)は、スイッチ
32の入力端Cおよびスイッチ33の入力端Cに接続さ
れている。スイッチ32の出力端eは、スイッチ28の
入力端aに接続されると共に、インバータ35を介して
スイッチ28の入力端すに接続されている。スイッチ2
8の出力端Cはトライステートバッファ36を介してI
10ピン10に接続されている。一方、スイッチ31の
出力端dはFFセル20Bの入力端Aに接続され、その
出力端Q(出力信号Q2)はスイッチ33の入力端dに
接続されている。
接続され、その出力端Q(出力信号Q1)は、スイッチ
32の入力端Cおよびスイッチ33の入力端Cに接続さ
れている。スイッチ32の出力端eは、スイッチ28の
入力端aに接続されると共に、インバータ35を介して
スイッチ28の入力端すに接続されている。スイッチ2
8の出力端Cはトライステートバッファ36を介してI
10ピン10に接続されている。一方、スイッチ31の
出力端dはFFセル20Bの入力端Aに接続され、その
出力端Q(出力信号Q2)はスイッチ33の入力端dに
接続されている。
ノアゲート37の一方の入力端はI10ビン10に接続
され、他方の入力端にはロー・アクティブの入力イネー
ブル信号■が供給される。このノアゲートの出力信号は
、バッファ38を介し、スイッチ33の入力端fに供給
されると共に、スイッチ31の入力端Cに供給される。
され、他方の入力端にはロー・アクティブの入力イネー
ブル信号■が供給される。このノアゲートの出力信号は
、バッファ38を介し、スイッチ33の入力端fに供給
されると共に、スイッチ31の入力端Cに供給される。
なお、スイッチ330入力端gは接地され、その出力端
りは、バッファ39を介してアンドアレイ側に接続され
ている。
りは、バッファ39を介してアンドアレイ側に接続され
ている。
次に、第2図におけるFFセルの構成例および接続例に
ついて第3図(a)〜(d)を参照しながら説明する。
ついて第3図(a)〜(d)を参照しながら説明する。
本実施例に用いられるFFセル(第3図(a)参照)は
、FF20a と、2人力型スイッチ20b、 20c
と、インバータ20dとから構成される。スイッチ20
b、20cの構成および作用については第2図に示され
るスイッチ21〜29と同様であるので、その説明は省
略する。仮に、制御信号CI’およびC2’ の各論理
レベルが″L″レベルの時にそれぞれのスイッチが入力
aを選択し、“H”レベルの時に入力すを選択するもの
とすると、各制御信号C1”およびC2’の論理レベル
に応じて種々のFFが構成される。
、FF20a と、2人力型スイッチ20b、 20c
と、インバータ20dとから構成される。スイッチ20
b、20cの構成および作用については第2図に示され
るスイッチ21〜29と同様であるので、その説明は省
略する。仮に、制御信号CI’およびC2’ の各論理
レベルが″L″レベルの時にそれぞれのスイッチが入力
aを選択し、“H”レベルの時に入力すを選択するもの
とすると、各制御信号C1”およびC2’の論理レベル
に応じて種々のFFが構成される。
例えば、制御信号C1”が“H”レベルで制御信号C2
’が6L″レベルの時は、スイッチ20bにおいては入
力すが選択され、スイッチ20cにおいては入力aが選
択される。従って、接続形態は第3図(b)に示される
ようにJK型FFとなる。同様に、制御信号C1”が“
L”レベルで制御信号02”が“H”レベルの時は、接
続形態は第3図(c)に示されるようにD型FFとなる
。また、制御信号C1’およびC2°が共に“L”レベ
ルの時は、接続形態は第3図(d)に示されるようにT
型FFとなる。
’が6L″レベルの時は、スイッチ20bにおいては入
力すが選択され、スイッチ20cにおいては入力aが選
択される。従って、接続形態は第3図(b)に示される
ようにJK型FFとなる。同様に、制御信号C1”が“
L”レベルで制御信号02”が“H”レベルの時は、接
続形態は第3図(c)に示されるようにD型FFとなる
。また、制御信号C1’およびC2°が共に“L”レベ
ルの時は、接続形態は第3図(d)に示されるようにT
型FFとなる。
次に、第2図における2人力型スイッチの一構成例につ
いて第4図を参照しながら説明する。
いて第4図を参照しながら説明する。
第4図において、40はインバータ、41.42.45
および46はpチャネル型トランジスタ、43.44.
47および48はnチャネル型トランジスタ、49はイ
ンバータ、aおよびbは入力端(信号)、Cは出力端(
信号) 、Ciは1ビツトの制御信号、をそれぞれ示す
。トランジスタ41〜44、および45〜48はそれぞ
れ、高位の電源ラインVccと低位の電源ラインVss
O間で直列に接続されている。トランジスタ42、43
のドレイン、およびトランジスタ46.47のドレイン
は共通にインバータ40を介して出力端Cに接続されて
おり、トランジスタ42および43のゲートは共通に入
力端aに接続され、一方、トランジスタ46および47
のゲートは共通に入力端すに接続されている。また、制
御信号Ciは、トランジスタ41および48のゲートに
供給されると共に、インバータ49を介してトランジス
タ44および45のゲートに供給されるようになってい
る。
および46はpチャネル型トランジスタ、43.44.
47および48はnチャネル型トランジスタ、49はイ
ンバータ、aおよびbは入力端(信号)、Cは出力端(
信号) 、Ciは1ビツトの制御信号、をそれぞれ示す
。トランジスタ41〜44、および45〜48はそれぞ
れ、高位の電源ラインVccと低位の電源ラインVss
O間で直列に接続されている。トランジスタ42、43
のドレイン、およびトランジスタ46.47のドレイン
は共通にインバータ40を介して出力端Cに接続されて
おり、トランジスタ42および43のゲートは共通に入
力端aに接続され、一方、トランジスタ46および47
のゲートは共通に入力端すに接続されている。また、制
御信号Ciは、トランジスタ41および48のゲートに
供給されると共に、インバータ49を介してトランジス
タ44および45のゲートに供給されるようになってい
る。
第4図の構成において制御信号C3を“L”レベルまた
は“H”レベルに設定することにより、入力aまたはb
のいずれか一方のみが選択され、出力Cとなる。
は“H”レベルに設定することにより、入力aまたはb
のいずれか一方のみが選択され、出力Cとなる。
(1)制御信号Ciが“L″レベル時
この時、トランジスタ41はオン状態、トランジスタ4
8はオフ状態となり、一方、インバータ49の出力信号
は″H’レベルであるので、トランジスタ44はオン状
態、トランジスタ45はオフ状態となる。
8はオフ状態となり、一方、インバータ49の出力信号
は″H’レベルであるので、トランジスタ44はオン状
態、トランジスタ45はオフ状態となる。
つまりこの場合には、トランジスタ46および47の出
力側はフローティング状態となるので、入力信号すは無
効となり、入力信号aが有効となる。
力側はフローティング状態となるので、入力信号すは無
効となり、入力信号aが有効となる。
従って、入力信号aが“L”レベルの時はトランジスタ
42がオンし、それによってインバータ40の入力端は
“H”レベルとなり、出力端CはほぼVssのレベル、
つまりL”レベルとなる。逆に、入力信号aが“H”レ
ベルの時はトランジスタ43がオンし、それによって出
力端CはほぼVccのレベル、つまり′″H”レベルと
なる。
42がオンし、それによってインバータ40の入力端は
“H”レベルとなり、出力端CはほぼVssのレベル、
つまりL”レベルとなる。逆に、入力信号aが“H”レ
ベルの時はトランジスタ43がオンし、それによって出
力端CはほぼVccのレベル、つまり′″H”レベルと
なる。
(2)制御信号Ciが“H”レベルの時この時、各トラ
ンジスタのオン・オフ状態は、制御信号Ciが“L”レ
ベルの時と逆になる。つまり、人力信号aは無効となり
、入力信号すが有効となる。従って、入力信号すが“L
”レベルの時はトランジスタ46がオンし、それによっ
て出力端CはほぼVssのレベルじL”レベル)となり
、入力信号すが“H”レベルの時はトランジスタ47が
オンし、それによって出力@CはほぼVccのレベル(
“H”レベル)となる。
ンジスタのオン・オフ状態は、制御信号Ciが“L”レ
ベルの時と逆になる。つまり、人力信号aは無効となり
、入力信号すが有効となる。従って、入力信号すが“L
”レベルの時はトランジスタ46がオンし、それによっ
て出力端CはほぼVssのレベルじL”レベル)となり
、入力信号すが“H”レベルの時はトランジスタ47が
オンし、それによって出力@CはほぼVccのレベル(
“H”レベル)となる。
上述した実施例によれば、出力信号用のFFセル2OA
とは別に、入力およびフィードバック用のFFセル20
Bが設けられており、且つ、D型FF30、スイッチ2
9およびトライステートバッファ36により信号の入力
または出力のいずれかのモードが選択されているので、
信号の入力および出力、さらには出力信号のフィードバ
ックがそれぞれ独立に制御される。さらに、FFセル2
0A、20Bは共に用途に応じてJK型、D型あるいは
T型OFFに変更自在であるので、従来形に比して、マ
クロ・セル全体としての機能を格段に拡張することが可
能となる。
とは別に、入力およびフィードバック用のFFセル20
Bが設けられており、且つ、D型FF30、スイッチ2
9およびトライステートバッファ36により信号の入力
または出力のいずれかのモードが選択されているので、
信号の入力および出力、さらには出力信号のフィードバ
ックがそれぞれ独立に制御される。さらに、FFセル2
0A、20Bは共に用途に応じてJK型、D型あるいは
T型OFFに変更自在であるので、従来形に比して、マ
クロ・セル全体としての機能を格段に拡張することが可
能となる。
また、排他的オアゲート34の出力を利用することがで
きるので、積項線の数を増すことなく論理回路設計の自
由度を増大することができる。
きるので、積項線の数を増すことなく論理回路設計の自
由度を増大することができる。
さらに、クロック信号は2系統(CLK1、CLR2)
準備されているので、入力信号のラッチと出力信号のラ
ッチを同時に行う時、異なる位相で出力する時などに有
効となる。
準備されているので、入力信号のラッチと出力信号のラ
ッチを同時に行う時、異なる位相で出力する時などに有
効となる。
また、FFセル2OA 、 20Bのそれぞれに対し、
セット信号5ETA、5HTB 、クリア信号CLRA
、CLRBを供給するか否かは、スイッチ23〜26を
適宜選択することにより自由に設定できる。
セット信号5ETA、5HTB 、クリア信号CLRA
、CLRBを供給するか否かは、スイッチ23〜26を
適宜選択することにより自由に設定できる。
以上説明したように本発明のプログラマブル論理回路装
置によれば、比較的簡易構成でありながらマクロ・セル
の多機能化を図ることができ、それによって論理回路設
計の自由度を制限することなく種々の論理構成を実現す
ることができる。
置によれば、比較的簡易構成でありながらマクロ・セル
の多機能化を図ることができ、それによって論理回路設
計の自由度を制限することなく種々の論理構成を実現す
ることができる。
第1図は本発明の一実施例としてのPLDの全体的な構
成を示すブロック図、 第2図は第1図におけるマクロ・セルの一構成例を示す
回路図、 第3図(a)〜(d)は第2図におけるFFセルの回路
構成例と各種接続例を示す図、 第4図は第2図における2人力型スイッチの一構成例を
示す回路図、 第5図は従来形の一例としてのマクロ・セルの構成を概
略的に示した回路図、 である。 (符号の説明) 10.101〜107・・・入出力端子(Ilo・ピン
)、12・・・制御回路ブロック(マクロ・セル)、2
0A、20B・・・レジスタ(FFセル)、20b、2
0c、21〜29.31〜33・・・スイッチ(SW)
、30・・・D型フリフブフロソブ(FF)、34・・
・排他的オアゲート、 36・・・トライステートバッファ、 OR1、OR2・・・セルアレイの出力信号、Ql、Q
2・・・・・・FFセルの出力信号、XOR・・・排他
的オアゲートの出力信号、CLKl、CLR2,CLK
^、 CLKB・・・クロック信号、511!T、5E
TA、5HTB・・・セット信号、CLR,CLR八、
CLRB・・・クリア信号。
成を示すブロック図、 第2図は第1図におけるマクロ・セルの一構成例を示す
回路図、 第3図(a)〜(d)は第2図におけるFFセルの回路
構成例と各種接続例を示す図、 第4図は第2図における2人力型スイッチの一構成例を
示す回路図、 第5図は従来形の一例としてのマクロ・セルの構成を概
略的に示した回路図、 である。 (符号の説明) 10.101〜107・・・入出力端子(Ilo・ピン
)、12・・・制御回路ブロック(マクロ・セル)、2
0A、20B・・・レジスタ(FFセル)、20b、2
0c、21〜29.31〜33・・・スイッチ(SW)
、30・・・D型フリフブフロソブ(FF)、34・・
・排他的オアゲート、 36・・・トライステートバッファ、 OR1、OR2・・・セルアレイの出力信号、Ql、Q
2・・・・・・FFセルの出力信号、XOR・・・排他
的オアゲートの出力信号、CLKl、CLR2,CLK
^、 CLKB・・・クロック信号、511!T、5E
TA、5HTB・・・セット信号、CLR,CLR八、
CLRB・・・クリア信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、所定の論理を実現するセルアレイ(14、17)と
、プログラム可能な不揮発性メモリ素子に記憶されてい
る内容に応じて信号の入出力および内部フィードバック
を制御する制御回路ブロック(12)とを具備し、 該制御回路ブロックは、 前記セルアレイからの出力信号を第1のクロック(CL
KA)に応答してラッチするプログラム可能な第1のレ
ジスタ(20A)と、 前記不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて該第1のレ
ジスタの出力信号(Q1)または前記セルアレイの出力
信号(OR1)のいずれかを選択して外部に出力するた
めのプログラム可能な第1のスイッチ回路(32、28
)と、 該第1のスイッチ回路において選択された信号の外部へ
の出力または外部からの信号の入力の切換えを制御する
入出力切換え回路(30、29、36)と、外部からの
入力信号を第2のクロック(CLKB)に応答してラッ
チするプログラム可能な第2のレジスタ(20B)と、 前記不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて前記セルア
レイの出力信号(OR1、OR2)、前記第1のレジス
タの出力信号(Q1)、前記第2のレジスタの出力信号
(Q2)または外部からの入力信号のいずれかを選択し
て前記セルアレイ側にフィードバックするためのプログ
ラム可能な第2のスイッチ回路(33)とを有し、 前記入出力切換え回路による切換え制御と前記第1およ
び第2のスイッチ回路におけるスイッチ切換えに基づい
て前記信号の入出力および内部フィードバックを制御す
るようにしたことを特徴とするプログラマブル論理回路
装置。 2、前記セルアレイから2つの信号(OR1、OR2)
を取り出して排他的論理和を演算する回路(34)をさ
らに具備し、該排他的論理和の信号(XOR)が前記第
1のレジスタ、第1のスイッチ回路、第2のレジスタお
よび第2のスイッチ回路に入力されるよう構成されてい
る、請求項1記載のプログラマブル論理回路装置。 3、前記不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて2つの
異なるクロック信号(CLK1、CLK2)のいずれか
を選択する第3のスイッチ回路(21)および第4のス
イッチ回路(22)をさらに具備し、該第3および第4
のスイッチ回路において選択された2つのクロック信号
(CLKA、CLKB)が前記第1および第2のクロッ
クとしてそれぞれ前記第1のレジスタ、第2のレジスタ
に供給されるよう構成されている、請求項2記載のプロ
グラマブル論理回路装置。 4、前記第1および第2のレジスタをそれぞれセット状
態にするためのセット信号(SETA、SETB)とリ
セット状態にするためのクリア信号(CLRA、CLR
B)を前記不揮発性メモリ素子の記憶状態に応じて供給
するか否かを選択する第5のスイッチ回路(23〜26
)をさらに具備する、請求項3記載のプログラマブル論
理回路装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63126014A JP2548301B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | プログラマブル論理回路装置 |
DE68920908T DE68920908T2 (de) | 1988-05-25 | 1989-05-24 | Programmierbare Logik-Vorrichtung. |
EP89305267A EP0343968B1 (en) | 1988-05-25 | 1989-05-24 | Programmable logic device |
KR898906961A KR930000971B1 (en) | 1988-05-25 | 1989-05-24 | Programmable logic device |
US07/672,134 US5053646A (en) | 1988-05-25 | 1991-03-19 | Programmable logic device having expanded logic capability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63126014A JP2548301B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | プログラマブル論理回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01296818A true JPH01296818A (ja) | 1989-11-30 |
JP2548301B2 JP2548301B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=14924591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63126014A Expired - Lifetime JP2548301B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | プログラマブル論理回路装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5053646A (ja) |
EP (1) | EP0343968B1 (ja) |
JP (1) | JP2548301B2 (ja) |
KR (1) | KR930000971B1 (ja) |
DE (1) | DE68920908T2 (ja) |
Cited By (2)
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JP2014200106A (ja) * | 1999-03-04 | 2014-10-23 | アルテラ コーポレイションAltera Corporation | プログラマブルロジック集積回路デバイスの相互接続ならびに入力/出力リソース |
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