JPH05160718A - Fuzzy programmable logic array - Google Patents

Fuzzy programmable logic array

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JPH05160718A
JPH05160718A JP3322201A JP32220191A JPH05160718A JP H05160718 A JPH05160718 A JP H05160718A JP 3322201 A JP3322201 A JP 3322201A JP 32220191 A JP32220191 A JP 32220191A JP H05160718 A JPH05160718 A JP H05160718A
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Japan
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transistor
max
circuit
input
fuse
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JP3322201A
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Retsu Yamakawa
烈 山川
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Abstract

PURPOSE:To provide a fuzzy programmable logic array(FPLA) in which a logic having MIN/MAX circuits or MAX/MIN circuits or other optional combination is formed on a single substrate. CONSTITUTION:The array is the fuzzy programmable logic array(FPLA) in which a MIN circuit and a MAX circuit are combined optionally. The logic array is formed by rows and columns for input and output lines, a MIN transistor(TR) or a MAX TR is arranged to each crossing point of the row and the column to form the logic array. A fuse is provided between the input/ output terminal of the TR and the row and desired logics are combined by melting the fuses selectively.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はファジィ・プログラマブ
ルロジックアレイ(FPLA)、特にMIN回路とMA
X回路とを任意に組合せ可能なFPLAに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fuzzy programmable logic array (FPLA), particularly a MIN circuit and an MA.
The present invention relates to an FPLA that can be arbitrarily combined with an X circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタルコンピュータシステムの有する
いくつかの問題点を解消するために、ファジィコンピュ
ータが開発実用化され、従来のデジタルコンピュータで
は処理することのできないいわゆるあいまいさ、漠然
性、不確実性、不完全性あるいは不正確さなどを数値的
に処理することが可能となってきた。
Fuzzy computers have been developed and put into practical use in order to solve some problems of digital computer systems, and so-called ambiguity, vagueness, uncertainty, which cannot be processed by conventional digital computers, It has become possible to handle imperfections or inaccuracies numerically.

【0003】このようなあいまいさを扱うために、ファ
ジィコンピュータはメンバーシップ関数を利用すること
を特徴とし、通常このようなメンバーシップの大きさは
0.0〜 1.0までの間の領域の数値により表され、この範
囲内で変化する。
In order to deal with such ambiguity, fuzzy computers are characterized by using a membership function, and the size of such membership is usually small.
It is represented by a numerical value in the region between 0.0 and 1.0 and varies within this range.

【0004】既に周知の如く、ファジィコンピータは、
基本的には複数のメンバーシップ関数発生回路と、発生
したメンバーシップ関数間で所定のファジィ演算を行う
ファジィ推論エンジンとから構成されている。前記メン
バーシップ関数を演算する際に、ファジィ真理値は重要
な要素であり、このファジィ真理値はメンバーシップ関
数の値(グレード)として示され、0〜1までの連続的
な値[0,1]を取る。そして、このファジィ真理値に
対応してファジィコンピュータが処理する入力電圧は例
えば[0V,5V]に設定される。
As is well known, a fuzzy computer is
Basically, it is composed of a plurality of membership function generating circuits and a fuzzy inference engine that performs a predetermined fuzzy operation between the generated membership functions. When calculating the membership function, the fuzzy truth value is an important element, and this fuzzy truth value is shown as a value (grade) of the membership function, and is a continuous value [0, 1] from 0 to 1. ]I take the. Then, the input voltage processed by the fuzzy computer corresponding to the fuzzy truth value is set to, for example, [0V, 5V].

【0005】前述したファジィ演算において、前記ファ
ジィ真理値などに対応する入力電圧は従来のデジタルコ
ンピュータと異なりその電圧値が意味を持つので、前記
ファジィ演算を行うためには、複数の入力電圧からその
最小値あるいは最大値を発見することが極めて重要であ
り、このためにMIN回路あるいはMAX回路が用いら
れる。
In the above-mentioned fuzzy calculation, the input voltage corresponding to the fuzzy truth value has a meaning unlike the conventional digital computer. Therefore, in order to perform the fuzzy calculation, the input voltage corresponding to the fuzzy truth value is calculated from a plurality of input voltages. It is extremely important to find the minimum or maximum value, for which MIN or MAX circuits are used.

【0006】前記MIN回路あるいはMAX回路はそれ
ぞれ単独にも存在するが、またファジィコンピュータを
実際に組み立てる際には、アナログスイッチにて共通の
入力電圧がMIN回路またはMAX回路に切り替えられ
るコントロールドMIN−MAX回路が好適である。
Each of the MIN circuit and the MAX circuit exists independently, but when actually assembling the fuzzy computer, a common input voltage is switched to the MIN circuit or the MAX circuit by an analog switch. The MAX circuit is preferred.

【0007】図16には前述した従来のコントロールド
MIN−MAX回路の一例が示されている。
FIG. 16 shows an example of the conventional controlled MIN-MAX circuit described above.

【0008】図から明らかな如く、図16のMIN回路
及びMAX回路はバイポーラトランジスタを用いて構成
された2入力1出力のコントロールドMIN−MAX回
路であり、入力電圧はV1 、V2 で示されまた出力電圧
はVout で示されている。
As is apparent from the figure, the MIN circuit and the MAX circuit in FIG. 16 are 2-input 1-output controlled MIN-MAX circuits constituted by using bipolar transistors, and the input voltages are indicated by V 1 and V 2 . And the output voltage is designated V out .

【0009】MIN回路はMIN比較回路とMIN補償
回路からなる。
The MIN circuit comprises a MIN comparison circuit and a MIN compensation circuit.

【0010】MIN比較回路はトランジスタQ11、Q12
からなる比較回路であって各トランジスタQ11、Q12
それぞれのベースには後述する切替器を介して前記入力
電圧V1 、V2 が供給されている。
The MIN comparison circuit includes transistors Q 11 and Q 12
In the comparator circuit, the input voltages V 1 and V 2 are supplied to the bases of the respective transistors Q 11 and Q 12 via a switcher described later.

【0011】このMIN比較回路には、共通エミッタに
定電流が流れるので、S11,S12がI1 に接続されてい
るときは、入力電圧V1 またはV2 のいずれか最も低い
入力電圧がベースに印加されたトランジスタが導通状態
となり、他のトランジスタはカットオフ状態となる。
Since a constant current flows through the common emitter in this MIN comparison circuit, when S 11 and S 12 are connected to I 1 , the lowest input voltage V 1 or V 2 is applied. The transistor applied to the base becomes conductive, and the other transistors are cut off.

【0012】従って、この状態で、共通エミッタには最
も低い入力電圧にトランジスタQ11あるいはQ12のベー
ス・エミッタ電圧を加えた電圧がMIN比較電圧として
現れる。
Accordingly, in this state, a voltage obtained by adding the base-emitter voltage of the transistor Q 11 or Q 12 to the lowest input voltage appears in the common emitter as the MIN comparison voltage.

【0013】前記MIN比較回路には、トランジスタQ
3 が接続され、前記MIN比較電圧をトランジスタQ3
のベース・エミッタに通すことによって、出力Vout
はMIN比較電圧からのベース・エミッタ電圧が除去さ
れた真の最小電圧が取り出されるのでトランジスタQ3
と電流源I3 はMIN補償回路と呼ぶことにする。
The MIN comparison circuit includes a transistor Q.
3 is connected, and the MIN comparison voltage is applied to the transistor Q 3
Of the transistor Q 3 since the true minimum voltage obtained by removing the base-emitter voltage from the MIN comparison voltage is taken out to the output V out by passing it through the base-emitter of the transistor Q 3
And the current source I 3 will be called a MIN compensation circuit.

【0014】MIN補償回路は、前記トランジスタQ3
のエミッタに定電流源I3 を接続し、またコレクタに電
源電圧+Vccを供給することにより構成されている。
The MIN compensation circuit includes the transistor Q 3
Is connected to a constant current source I 3 and the collector is supplied with a power supply voltage + V cc .

【0015】従って、前述した如く、出力Vout には、
前記MIN比較電圧からトランジスタQ3 のベース・エ
ミッタ電圧が差し引かれた電圧が現れ、MIN比較回路
の各トランジスタとMIN補償回路のトランジスタQ3
の特性を等しくすることによって前記電圧補償が達成さ
れる。
Therefore, as described above, the output V out is
A voltage obtained by subtracting the base-emitter voltage of the transistor Q 3 from the MIN comparison voltage appears, and each transistor of the MIN comparison circuit and the transistor Q 3 of the MIN compensation circuit.
The voltage compensation is achieved by equalizing the characteristics of.

【0016】一方、MAX回路は、MAX比較回路とM
AX補償回路からなる。図16において、スイッチS11
とS12が2に接がっているとき、この回路はMAX回路
として動作する。MAX比較回路は、それぞれのベース
に前記入力電圧V1 、V2 が供給されたバイポーラトラ
ンジスタQ21、Q22からなり、各トランジスタQ21、Q
22のエミッタは共通定電流源I2 に接続され、共通エミ
ッタからMAX比較電圧が出力される。このMAX比較
回路においては、両トランジスタQ21、Q22のコレクタ
は電源+Vccに接続されている。
On the other hand, the MAX circuit includes a MAX comparison circuit and M
It consists of an AX compensation circuit. In FIG. 16, the switch S 11
When S and S 12 are adjacent to 2, this circuit operates as a MAX circuit. MAX comparator circuit consists respectively of the bipolar transistor Q 21 to the input to the base voltage V 1, V 2 is supplied, Q 22, the transistors Q 21, Q
The emitter of 22 is connected to the common constant current source I 2 , and the MAX comparison voltage is output from the common emitter. In the MAX comparator circuit, the collector of the transistors Q 21, Q 22 is connected to a power source + V cc.

【0017】従って、MAX比較回路においては、最も
大きい入力電圧がベースに印加されているトランジスタ
のみが導通状態となり、他のトランジスタがカットオフ
状態となる。そして、この導通状態となったトランジス
タのエミッタからは、V1 およびV2 のうち最も高い電
圧からトランジスタのベース・エミッタ電圧を差し引い
たMAX比較電圧が出力される。
Therefore, in the MAX comparison circuit, only the transistor to which the largest input voltage is applied to the base becomes conductive, and the other transistors are cut off. Then, the MAX comparison voltage obtained by subtracting the base-emitter voltage of the transistor from the highest voltage of V 1 and V 2 is output from the emitter of the transistor in the conductive state.

【0018】そこで、このMAX比較回路にも、トラン
ジスタQ4 からなるMAX補償回路が接続され、このト
ランジスタQ4 のエミッタに定電流源I4 を接続するこ
とによって、そのエミッタからはMAX回路で差し引か
れたベース・エミッタ電圧が補償されたMAX出力電圧
out を得ることが可能となる。
[0018] Therefore, also the MAX comparator circuit, MAX compensation circuit consisting of transistor Q 4 is connected, by connecting a constant current source I 4 to the emitter of the transistor Q 4, subtracted by MAX circuit from the emitter It is possible to obtain the MAX output voltage V out with the compensated base-emitter voltage.

【0019】従来のコントロールドMIN−MAX回路
では、前記MIN回路とMAX回路との切替を行うため
に、切替器S11、S12、S20が設けられており、各切替
器を「1」側へ倒すことによってMIN回路が選択さ
れ、逆に「2」側へ倒すことによってMAX回路が選択
される。これらの各切替器はそれぞれアナログスイッチ
で形成することが好適である。
In the conventional controlled MIN-MAX circuit, switches S 11 , S 12 , and S 20 are provided for switching between the MIN circuit and the MAX circuit, and each switch is set to "1". The MIN circuit is selected by tilting it to the side, and conversely, the MAX circuit is selected by tilting to the "2" side. It is preferable that each of these switching devices is formed of an analog switch.

【0020】前述したMIN回路あるいはMAX回路は
実際のファジィコンピュータ内においては、多数個用い
られることが多く、このために、従来より、同一基板上
にアレイとして形成することが望まれていた。
Many of the above-mentioned MIN circuits or MAX circuits are often used in an actual fuzzy computer. For this reason, it has been conventionally desired to form them as an array on the same substrate.

【0021】従来のデジタルコンピュータにおいてはア
ンドオアゲートアレイの中の任意のゲートを選択的に使
用状態とし、これによって所望のロジックアレイを得る
ことのできるプログラマブルロジックアレイが広範囲に
用いられている。
In a conventional digital computer, a programmable logic array is widely used in which an arbitrary gate in an AND or gate array is selectively used and a desired logic array can be obtained.

【0022】ファジィコンピュータにおいても、このよ
うな従来のデジタルコンピュータにおけるプログラマブ
ルロジックアレイと同様のアレイを形成することが提案
され、ファジィ・プログラマブルロジックアレイ(FP
LA)として開発が進められている。
In a fuzzy computer, it has been proposed to form an array similar to the programmable logic array in such a conventional digital computer, and a fuzzy programmable logic array (FP) is used.
LA) is under development.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おけるFPLAでは、特定のロジック、例えばMAX−
MINロジックのみしか形成することができないという
問題があり、単一のロジックアレイ内で任意の組合せか
らなるMIN−MAX回路を得ることができなかった。
However, in the conventional FPLA, a specific logic such as MAX-
There is a problem that only MIN logic can be formed, and it has been impossible to obtain a MIN-MAX circuit composed of an arbitrary combination within a single logic array.

【0024】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、MIN/MAXあるいはMAX
/MINその他任意の組合せを持ったロジックを単一基
板上に展開可能なFPLAを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and its object is MIN / MAX or MAX.
Another object of the present invention is to provide an FPLA capable of deploying logic with / MIN or any other combination on a single substrate.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、一端に入力ポートが設けられ他端に出力
ポートが設けられた入出力線からなる複数のローと、前
記ローと交差する複数のつなぎ線からなるカラムと、前
記ロー/カラム交点に配置されたMINトランジスタま
たはMAXトランジスタと、によりロジックアレイが形
成され、前記トランジスタの入力端とローとの間には溶
断可能な入力ヒューズまたは絶縁破壊によって短絡可能
な絶縁薄膜が設けられ、また各トランジスタの出力端と
ローとの間には溶断可能な出力ヒューズまたは絶縁破壊
によって短絡可能な絶縁薄膜が設けられ、前記入力ヒュ
ーズ及び出力ヒューズを選択的に溶断するか絶縁薄膜を
選択的に短絡して前記ロジックアレイ上に使用領域を形
成したり、あるいは、IC製造工程のアルミ配線パター
ンの加工の段階で上記の使用領域を形成し、ロジックア
レイ上にMIN回路及びMAX回路の任意の組合せロジ
ックを形成可能であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of rows each including an input / output line having an input port at one end and an output port at the other end; A logic array is formed by a column composed of a plurality of intersecting connecting lines and a MIN transistor or a MAX transistor arranged at the row / column intersection, and a fusible input is provided between the input end of the transistor and the row. An insulating thin film that can be short-circuited by a fuse or a dielectric breakdown is provided, and an output fuse that can be blown or an insulating thin film that can be short-circuited by a dielectric breakdown is provided between the output terminal and the row of each transistor. The fuse is selectively blown or the insulating thin film is selectively short-circuited to form a use area on the logic array, or , To form the used area in the processing stage of the aluminum wiring pattern of an IC manufacturing process, characterized in that it is capable of forming any combination logic MIN circuit and MAX circuit on logic array.

【0026】[0026]

【作用】従って、本発明によれば、予め選択された所定
カラムにMINあるいはMAX回路を割り付け、MIN
カラムあるいはMAXカラムを作り、必要なロジックに
合せて所望のMINあるいはMAX回路を選択して、こ
の選択された素子の入力ヒューズあるいは出力ヒューズ
のみを残して他を溶断するか、この選択された素子に関
連する絶縁薄膜を絶縁破壊によって短絡し、これによっ
て汎用FPLAを用いて、任意の組合せからなるMIN
/MAX回路を自由に構築することが可能となる。ま
た、IC製造メーカで用意された半完成のFPLAのア
ルミ配線パターンを、ユーザの求めに応じて一部変更す
るだけで種々の組み合せのMIN/MAX回路を安価に
多量に作ることが可能となる。
Therefore, according to the present invention, the MIN or MAX circuit is allocated to the predetermined column selected in advance, and the MIN or MAX circuit is allocated.
A column or a MAX column is made, and a desired MIN or MAX circuit is selected according to the required logic, and only the input fuse or the output fuse of this selected element is left and the other is blown, or the selected element is selected. The insulating thin film related to the above is short-circuited by dielectric breakdown, thereby using the general-purpose FPLA, and consisting of any combination of MIN
It is possible to freely construct the / MAX circuit. In addition, it is possible to inexpensively produce a large number of MIN / MAX circuits of various combinations by only partially changing the aluminum wiring pattern of the semi-finished FPLA prepared by the IC manufacturer according to the user's request. ..

【0027】[0027]

【実施例】以下図面に基づいて本発明のヒューズ溶断方
式に関する好適な実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the fuse blowing method of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】図1には本発明に係るFPLAの一実施例
が示されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the FPLA according to the present invention.

【0029】図から明らかなように、ロジックアレイは
一端に入力ポートIN1 〜INN そして他端に出力ポー
トOUT1 〜OUTN を持った入出力線からなる複数の
ローR1 〜RN と、このローR1 〜RN に交差するつな
ぎ線からなるカラムC1 〜CN によって構成されてい
る。
[0029] As can be seen, the logic array and a plurality of rows R 1 to R N consisting of input and output lines having an output port OUT 1 to OUT N to the input port IN 1 to IN N and other end to one end , Columns R 1 to C N which are composed of connecting lines that intersect the rows R 1 to R N.

【0030】そして、前記ロー/カラム交点には予め選
択されたMINトランジスタまたはMAXトランジスタ
が配置されており、図1において、カラムC1 /C2
はMAXトランジスタQ11〜Q1Nが配置され、同様にカ
ラムC3 /C4 にもMAXトランジスタQ21〜Q2Nが配
置されている。
A preselected MIN transistor or a MAX transistor is arranged at the row / column intersection, and in FIG. 1, MAX transistors Q 11 to Q 1N are arranged in the column C 1 / C 2 . column C 3 / C 4 to be MAX transistor Q 21 to Q 2N are disposed similarly.

【0031】またカラムCN-1 及びCN にはそのロー/
カラム交点にMINトランジスタQ(N-1)1〜Q(N-1)N
びQN1〜QNNが配置されている。
The columns C N-1 and C N are
MIN transistors Q (N-1) 1 to Q (N-1) N and Q N1 to Q NN are arranged at column intersections.

【0032】各MAXトランジスタはそのベースが入力
ヒューズまたは絶縁薄膜を介してローに接続され、また
そのコレクタが第1のカラムC1 に接続され、更にその
エミッタが第2のカラムC2 に接続されると共に出力ヒ
ューズまたは絶縁薄膜を介してカラムに接続されてい
る。
Each MAX transistor has its base connected to the row via an input fuse or an insulating thin film, its collector connected to the first column C 1, and its emitter connected to the second column C 2. It is also connected to the column through an output fuse or an insulating thin film.

【0033】この状態をMAXトランジスタQ11に関し
て説明すると、そのベースが入力ヒューズIF11を介し
てローR1 に、コレクタが第1カラムC1 にそしてエミ
ッタが第2カラムC2 に接続されると共に、出力ヒュー
ズOF11を介してローR1に接続されており、他のMA
Xトランジスタも同様の構成からなる。
This situation will be explained with respect to the MAX transistor Q 11 , whose base is connected to the row R 1 via the input fuse IF 11 , the collector is connected to the first column C 1 and the emitter is connected to the second column C 2. , Is connected to the row R 1 via the output fuse OF 11, and
The X-transistor also has a similar configuration.

【0034】一方、MINトランジスタは、トランジス
タQN1を例に説明すると、そのベースは入力ヒューズI
N1を介してローR1に、そしてコレクタが接地され、
またエミッタはカラムCN に接続されると共に、出力ヒ
ューズOFN1を介してローR1 に接続されている。他の
MINトランジスタもこれに準じた構成からなる。図1
では、コレクタは接地されているが、回路の最低電位−
EEに接続してもよい。
On the other hand, the base of the MIN transistor is the input fuse I when the transistor Q N1 is taken as an example.
F N1 to low R 1 and the collector is grounded,
The emitter is connected to the column C N and also connected to the row R 1 via the output fuse OF N1 . The other MIN transistors also have a configuration conforming to this. Figure 1
Then, the collector is grounded, but the lowest potential of the circuit −
May be connected to V EE .

【0035】従って、前記入力ヒューズIF及び出力ヒ
ューズOFを適当に選択して、これに溶断電流を流して
ヒューズ溶断をすることによって、残りのMINトラン
ジスタあるいはMAXトランジスタが所望のMIN回路
及びMAX回路を形成して任意のロジックプログラミン
グを可能とする。本発明において、ヒューズ溶断をする
ことなくMINあるいはMAX回路として用いられる領
域が使用領域として定義される。
Therefore, by appropriately selecting the input fuse IF and the output fuse OF, and blowing a blowing current to the fuses to blow the fuses, the remaining MIN transistors or MAX transistors can form desired MIN circuits and MAX circuits. It is formed to enable arbitrary logic programming. In the present invention, a region used as a MIN or MAX circuit without blowing a fuse is defined as a use region.

【0036】次に、図1のFPLAを用いていくつかの
ロジックを構築する場合の実施例を説明する。
Next, an embodiment in which some logics are constructed by using the FPLA of FIG. 1 will be described.

【0037】図2には P=(AorB)and(CorD) なるロジックを実行するアレイ構造が示され、入力IN
1 〜IN4 にはそれぞれA、B、C、Dなる入力電圧が
供給され、この演算結果が出力ポートOUTN に出力電
圧Pとして取り出される。
FIG. 2 shows an array structure that implements the logic P = (AorB) and (CorD), with the input IN
Input voltages A, B, C, and D are supplied to 1 to IN 4 , respectively, and the result of this operation is taken out to the output port OUT N as the output voltage P.

【0038】図2において、ヒューズ溶断の結果ロジッ
クアレイ上に残された回路のみが示され、この結果Aと
BとのMAX比較電圧はローR5 に導かれ、一方、入力
電圧C、DのMAX比較電圧はローRN-1 に導かれる。
そしてこれらの両出力は次にMIN乗算され、両者のM
IN電圧がローRN から出力ポートOUTN に取り出さ
れる。
In FIG. 2, only the circuitry left on the logic array as a result of the fuse blowing is shown, with the result that the MAX comparison voltage of A and B is brought to low R 5 , while the input voltages C and D are changed. The MAX comparison voltage is brought to low R N-1 .
Both outputs are then multiplied by MIN to obtain M
The IN voltage is taken from the low R N to the output port OUT N.

【0039】図2から明らかなように、本実施例によれ
ば、一旦使用領域として設定されると、この使用領域に
対応する同一ロー及びカラムのロー/カラム交点ではそ
の入力ヒューズ及び出力ヒューズが全て溶断され、回路
が遮断され、電圧の混信が除去されている。
As is apparent from FIG. 2, according to the present embodiment, once set as the use area, the input fuse and the output fuse are at the row / column intersection of the same row and column corresponding to this use area. All are blown, the circuit is cut off, and voltage interference is removed.

【0040】図3には P=(AandB)or(CandD) なるロジックを実行するためのプログラミングされたア
レイを示し、電圧A、BのMIN比較電圧と電圧C、D
のMIN比較電圧とがそれぞれカラムCN-1 、CN から
ローR5 、RN-1 を通ってMAX回路に供給され、両者
のMAX値がローRN から出力ポートOUTN に出力さ
れている。
FIG. 3 shows a programmed array for implementing the logic P = (AandB) or (CandD), where the MIN comparison voltage of voltages A and B and the voltages C and D.
Is supplied to the MAX circuit from the columns C N-1 and C N through the rows R 5 and R N-1 , respectively, and the MAX values of both are output from the row R N to the output port OUT N. There is.

【0041】図4には P=AorB を実行するためのプログラミングロジックアレイを示
し、入力電圧A、BのMAX比較電圧がローR5 からM
INトランジスタQ(N-1)5に送られ、ここでトランジス
タのベース・エミッタ電圧補償が行われ、次にローRN
から出力ポートOUTN へ取り出される。
FIG. 4 shows a programming logic array for implementing P = AorB, where the MAX comparison voltage of the input voltages A, B is low R 5 to M.
IN transistor Q (N-1) 5 , where base-emitter voltage compensation of the transistor is performed and then low R N
From the output port OUT N.

【0042】図5は P=AandB を実行するFPLAであり、入力電圧A、BはMIN比
較電圧が選択されてローR5 からMAXトランジスタQ
15にてベース・エミッタ電圧補償され、次にローRN
ら出力ポートOUTN に取り出される。
FIG. 5 shows an FPLA that implements P = A and B, and the input voltages A and B are selected from the low R 5 to the MAX transistor Q when the MIN comparison voltage is selected.
The base-emitter voltage is compensated at 15 , and then taken out from the low R N to the output port OUT N.

【0043】以上の説明から明らかなように、本発明の
FPLAによれば、単一のアレイ上において、任意に所
望のMIN及びMAXロジックを組み合せた回路を得る
ことが可能になり、汎用FPLAを用いて種々のファジ
ィ推論演算に用いることが可能となる。
As is clear from the above description, according to the FPLA of the present invention, it is possible to obtain a desired combination of MIN and MAX logic circuits on a single array, and a general-purpose FPLA can be used. It can be used for various fuzzy inference operations.

【0044】図6は、本発明に係るFPLAを用いて任
意のファジィ論理関数を実現した実施例であり、FPL
Aの各入力ポートには任意のメンバーシップ関数回路が
接続され、入力電圧xを全てのメンバーシップ関数回路
に供給することによって任意の形のメンバーシップ関数
回路を得ることができる。
FIG. 6 shows an embodiment in which an arbitrary fuzzy logic function is realized by using the FPLA according to the present invention.
An arbitrary membership function circuit is connected to each input port of A, and an arbitrary form of membership function circuit can be obtained by supplying the input voltage x to all the membership function circuits.

【0045】図6において、メンバーシップ関数回路は
S関数回路S1 、S2 、S3 そしてZ関数回路Z1 、Z
2 からなり、各S関数及びZ関数は図7に示される特性
を有する。
In FIG. 6, the membership function circuits are S function circuits S 1 , S 2 , S 3 and Z function circuits Z 1 , Z.
2 and each S-function and Z-function has the characteristics shown in FIG.

【0046】従って、これらの入力ポートに付加された
メンバーシップ関数回路とFPLAのMIN/MAX演
算との組合せにより、例えば図8で示されるメンバーシ
ップ関数回路を得ることが可能となる。
Therefore, by combining the membership function circuits added to these input ports and the MIN / MAX operation of FPLA, for example, the membership function circuit shown in FIG. 8 can be obtained.

【0047】図9には本発明に係るFPLAを利用した
他の好適な実施例ファジィ推論エンジンが示されてお
り、図6と同様にFPLAの入力ポートには適当なメン
バーシップ関数回路S、Zが付加されており、更にこれ
らの関数回路への入力端を適当に組み合せて入力電圧
x、y、zを供給することにより、「if−thenル
ール」の前件部がANDとORの任意の組合せで表現さ
れていても、これに対する事実入力の適合度を出力する
回路が合成可能である。
FIG. 9 shows another preferred embodiment fuzzy inference engine using the FPLA according to the present invention. Similar to FIG. 6, suitable membership function circuits S and Z are provided at the input ports of the FPLA. Is added, and the input terminals to these functional circuits are appropriately combined to supply the input voltages x, y, and z, so that the antecedent part of the “if-then rule” can be selected from AND and OR. Even if it is expressed as a combination, it is possible to synthesize a circuit that outputs the degree of conformity of fact input to this.

【0048】図9から明らかなように、FPLAの出力
1 、P2 、P3 にはそれぞれトランケーションゲート
が接続され、後件部メンバーシップ関数Q1 、Q2 、S
3 がFPLAの出力P1 、P2 、P3 でそれぞれ“頭切
り”されている。
As is clear from FIG. 9, truncation gates are connected to the outputs P 1 , P 2 and P 3 of the FPLA, and the consequent part membership functions Q 1 , Q 2 and S are obtained.
3 is "head off" each at the output P 1, P 2, P 3 of FPLA.

【0049】図10は簡易形ファジィコントローラにF
PLAを用いた好適な実施例である。グレード・コント
ローラブル・メンバーシップ関数回路とFPLAによっ
て、各入力変動x,y,zのためのメンバーシップ関数
合成と、ファジィルールの前件部における各変動間のA
ND,OR等の論理の実行の両方を同時に行なってい
る。端子P1 、P2 、P3 にはそれぞれ、入力と各ルー
ル前件部の適合度がa1 、a2 、a3 として現われる。
OP2はこれらの加算を実行する。
FIG. 10 shows a simplified fuzzy controller F
It is a preferred embodiment using PLA. The grade controllable membership function circuit and FPLA combine membership function for each input variation x, y, z and A between each variation in the antecedent part of the fuzzy rule.
Both logics such as ND and OR are executed at the same time. At the terminals P 1 , P 2 and P 3 , the conformance between the input and each rule antecedent appears as a 1 , a 2 and a 3 , respectively.
OP2 performs these additions.

【0050】以上のようにして、本発明のFPLAによ
れば、任意のロジックをプログラミング可能であるが、
このための各入力及び出力ヒューズの溶断を行う好適な
実施例が図11に示されている。
As described above, according to the FPLA of the present invention, any logic can be programmed.
A preferred embodiment for blowing the input and output fuses for this purpose is shown in FIG.

【0051】図11では、FPLA内部にヒューズ溶断
回路が内蔵されている状態を示す。すなわち、FPLA
の各ローR1 〜R4 にはスイッチS1 〜S4 が接続され
ており、これらスイッチSの一端には溶断電源EE1が接
続されている。
FIG. 11 shows a state in which the fuse blowing circuit is built in the FPLA. That is, FPLA
The switches S 1 to S 4 are connected to the respective rows R 1 to R 4 , and the fusing power source E E1 is connected to one end of these switches S.

【0052】また、MAX回路のコレクタ側カラムには
電源+Vccと溶断電源EB1とに切り替えるスイッチ
6 、S7 が接続され、前記溶断電源EB1は更に抵抗R
を介して各ローに接続されている。
Further, switches S 6 and S 7 for switching between the power source + V cc and the fusing power source E B1 are connected to the collector side column of the MAX circuit, and the fusing power source E B1 further has a resistor R.
Connected to each row via.

【0053】更に、各MAX回路のエミッタカラムには
抵抗RE を介して溶断スイッチS9 、S10が接続され、
溶断電源EE1と電源−VEEとの切替が行われている。
Further, fusing switches S 9 and S 10 are connected to the emitter column of each MAX circuit via a resistor R E ,
The fusing power supply E E1 and the power supply −V EE are being switched.

【0054】一方、MIN回路のカラムには抵抗RE
介してスイッチS8 が接続され、溶断電源EE2と電源+
ccとの切替が行われ、またMIN回路のコレクタはス
イッチS11を介して接地端と溶断電源EB2とに切替可能
である。
On the other hand, a switch S 8 is connected to the column of the MIN circuit via a resistor R E , and the fusing power supply E E2 and the power supply +
Switching to V cc is performed, and the collector of the MIN circuit can be switched to the ground terminal and the fusing power supply E B2 via the switch S 11 .

【0055】図11はスイッチS6 を端子「1」側にそ
してスイッチS3 をオン作動させた状態を示し、これに
よって入力ヒューズIFB1が溶断される。
FIG. 11 shows the state in which the switch S 6 is turned to the terminal "1" side and the switch S 3 is turned on, whereby the input fuse IF B1 is blown.

【0056】同様にMAX回路の出力ヒューズOFE1
溶断するときにはスイッチS9 を端子「1」へ、そして
スイッチS1 をオン作動することにより実行される。
Similarly, when the output fuse OF E1 of the MAX circuit is blown, the switch S 9 is set to the terminal "1" and the switch S 1 is turned on.

【0057】また、MIN回路の入力ヒューズIFB2
溶断時には、スイッチS11を端子「1」にそしてスイッ
チS2 をオン作動すれば良い。
Further, when the input fuse IF B2 of the MIN circuit is blown, the switch S 11 may be turned to the terminal "1" and the switch S 2 may be turned on.

【0058】更にMIN回路の出力ヒューズOFE4溶断
時には、スイッチS8 を端子「1」にそしてスイッチS
4 をオン作動すれば良い。
Further, when the output fuse OF E4 of the MIN circuit is blown, the switch S 8 is set to the terminal "1" and the switch S 8 is turned on.
4 should be turned on.

【0059】以上のようにして、本実施例では、FPL
Aに内蔵した切替スイッチを専用のデコーダによってド
ライブすることにより、任意のロジックプログラミング
を可能とする。
As described above, in this embodiment, the FPL
Arbitrary logic programming is possible by driving the changeover switch built in A by a dedicated decoder.

【0060】勿論、本発明において、各溶断電源及び溶
断抵抗はFPLAに外付けすることも可能である。
Of course, in the present invention, each fusing power source and fusing resistor can be externally attached to the FPLA.

【0061】本発明においては、所望のロジックプログ
ラミングを行うために、入力及び出力ヒューズの溶断が
採用されているが、これらのヒューズを前記図11で示
すごとき回路によって溶断実行する時にも、ヒューズの
溶断が確実に行われ、かつこの溶断中及びその後におい
て溶断電源あるいは溶断電流による素子の破壊などが生
じないようにしなければならない。
In the present invention, the blowing of the input and output fuses is adopted in order to carry out the desired logic programming. However, even when these fuses are blown by the circuit shown in FIG. It is necessary to ensure that the fusing is performed and that the element is not broken by the fusing power source or the fusing current during and after the fusing.

【0062】以下にはMINトランジスタ及びMAXト
ランジスタのそれぞれに対して入力及び出力ヒューズの
溶断作用を詳細に説明する。
Hereinafter, the fusing action of the input and output fuses for the MIN transistor and the MAX transistor will be described in detail.

【0063】図12にはMAXトランジスタとして用い
られているnpnトランジスタの入力ヒューズを溶断す
る場合を示す。
FIG. 12 shows the case where the input fuse of the npn transistor used as the MAX transistor is blown.

【0064】まず、トランジスタQのエミッタに抵抗を
介して接続されている端子10はフローティングされ、
この状態で溶断電源EB1がトランジスタQのベースコレ
クタを介して入力ヒューズIFに印加される。
First, the terminal 10 connected to the emitter of the transistor Q through a resistor is floated,
In this state, the fusing power supply E B1 is applied to the input fuse IF via the base collector of the transistor Q.

【0065】従って、このプログラミング時(ヒューズ
溶断時)には、入力ヒューズIFを通って流れる溶断電
流はトランジスタQのコレクタダイオードの順方向許容
電流より小さくしなければならず、また勿論入力ヒュー
ズIFの溶断に充分な電流である必要がある。
Therefore, at the time of programming (when the fuse is blown), the blowing current flowing through the input fuse IF must be smaller than the forward direction allowable current of the collector diode of the transistor Q, and of course, the input fuse IF is allowed. The current must be sufficient for fusing.

【0066】また、入力ヒューズIFが溶断した後に、
溶断電源EB1から出力ヒューズOFに溶断電流が流れる
と、出力ヒューズOFが溶断されてしまうので、溶断電
源EB1の大きさはトランジスタQのエミッタ接合の逆耐
電圧以下でなければならない。
After the input fuse IF is blown,
When the fusing current flows from the fusing power supply E B1 to the output fuse OF, the output fuse OF is blown. Therefore, the size of the fusing power supply E B1 must be equal to or less than the reverse withstand voltage of the emitter junction of the transistor Q.

【0067】更に、入力ヒューズIFは非溶断時の動作
状態ではトランジスタQにベース電流を十分流すことが
できなければならず、その抵抗値が許容範囲内に抑制さ
れなければならない。
Further, the input fuse IF must be able to flow a sufficient base current through the transistor Q in the operating state when it is not blown, and its resistance value must be suppressed within an allowable range.

【0068】図13にはMINトランジスタとして用い
られるpnpトランジスタの入力ヒューズIFの溶断電
流を示し、前記npnトランジスタと同様の条件にて各
部の特性が設定される。
FIG. 13 shows the fusing current of the input fuse IF of the pnp transistor used as the MIN transistor, and the characteristics of each part are set under the same conditions as the npn transistor.

【0069】図14にはMAXトランジスタQの出力ヒ
ューズOFを溶断する電流経路を示し、この時にはトラ
ンジスタQのコレクタが端子20でフローティングされ
ている。この出力ヒューズ溶断時においても、出力ヒュ
ーズOF溶断後に入力ヒューズIFが溶断してはいけな
いので、溶断電源EE1はトランジスタQのエミッタ接合
の逆耐電圧を越えてはならない。EE1の極性を逆にする
と、Qのエミッタを通して流れる電流で入力ヒューズI
Fが溶断する恐れがあるので、EE1の極性には注意を要
する。
FIG. 14 shows a current path for blowing the output fuse OF of the MAX transistor Q. At this time, the collector of the transistor Q is floating at the terminal 20. Even at the time of this output fuse blowing, since the input fuse IF after the output fuse OF blown should not be blown, blown power E E1 should not exceed the reverse breakdown voltage of the emitter junction of the transistor Q. When the polarity of E E1 is reversed, the current flowing through the emitter of Q causes the input fuse I
Be careful of the polarity of E E1 because F may melt.

【0070】また勿論、溶断していない出力ヒューズO
Fは動作状態では次段のトランジスタのベースへ電流を
流すことができなければならない。
Of course, the output fuse O which has not been blown
In the operating state, F must be able to pass a current to the base of the transistor in the next stage.

【0071】図15にはMINトランジスタQの出力ヒ
ューズOF溶断電流経路を示し、各部の条件は前述した
条件と同様である。
FIG. 15 shows the output fuse OF blowing current path of the MIN transistor Q, and the conditions of each part are the same as the above-mentioned conditions.

【0072】なお、図においては、and=Λ,or=
Vとした。
In the figure, and = Λ, or =
It was set to V.

【0073】以上のようにして、本発明のロジックアレ
イは任意に入力ヒューズ及び出力ヒューズを溶断するこ
とによって所望のロジックプログラムを行うことが可能
となる。
As described above, the logic array of the present invention can perform a desired logic program by arbitrarily blowing the input fuse and the output fuse.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単一のロジックアレイの内部に所望のMINあるいはM
AX回路を組み合せてプログラミング可能であり、簡単
な構造で汎用のロジックアレイから任意のロジックを持
った回路を作成可能である。
As described above, according to the present invention,
Desired MIN or M inside a single logic array
It is possible to program by combining AX circuits, and it is possible to create a circuit having an arbitrary logic from a general-purpose logic array with a simple structure.

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

【図1】本発明に係るFPLAの好適な実施例を示す回
路説明図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of an FPLA according to the present invention.

【図2】図1のFPLAを用いたロジックプログラミン
グの例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of logic programming using the FPLA of FIG.

【図3】図1のFPLAを用いたロジックプログラミン
グの例を示す説明図である。
3 is an explanatory diagram showing an example of logic programming using the FPLA of FIG. 1. FIG.

【図4】図1のFPLAを用いたロジックプログラミン
グの例を示す説明図である。
4 is an explanatory diagram showing an example of logic programming using the FPLA of FIG. 1. FIG.

【図5】図1のFPLAを用いたロジックプログラミン
グの例を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing an example of logic programming using the FPLA of FIG. 1. FIG.

【図6】本発明のFPLAをメンバーシップ関数回路と
して用いる場合のブロック回路図である。
FIG. 6 is a block circuit diagram when the FPLA of the present invention is used as a membership function circuit.

【図7】図6におけるメンバーシップ関数の説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a membership function in FIG.

【図8】図6におけるメンバーシップ関数の説明図であ
る。
8 is an explanatory diagram of a membership function in FIG.

【図9】本発明に係るFPLAを用いてファジィ推論エ
ンジンを構成する実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 9 is a block circuit diagram showing an embodiment in which a fuzzy inference engine is constructed using the FPLA according to the present invention.

【図10】簡易型ファジィコントローラにFPLAを用
いた本発明の実施例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention in which an FPLA is used as a simplified fuzzy controller.

【図11】本発明に係るFPLAにヒューズ溶断回路を
組み込んだ実施例を示す回路説明図である。
FIG. 11 is a circuit explanatory view showing an embodiment in which a fuse blowing circuit is incorporated in the FPLA according to the present invention.

【図12】本発明におけるヒューズ溶断路を示す説明図
である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a fuse blowing path according to the present invention.

【図13】本発明におけるヒューズ溶断路を示す説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a fuse fusing path according to the present invention.

【図14】本発明におけるヒューズ溶断路を示す説明図
である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a fuse blowing path according to the present invention.

【図15】本発明におけるヒューズ溶断路を示す説明図
である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a fuse blowing path according to the present invention.

【図16】従来におけるコントロールドMIN/MAX
回路の一例を示す説明図である。
FIG. 16: Conventional controlled MIN / MAX
It is explanatory drawing which shows an example of a circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R ロー C カラム IN 入力ポート OUT 出力ポート Q トランジスタ IF 入力ヒューズ OF 出力ヒューズ R Low C column IN input port OUT output port Q transistor IF input fuse OF output fuse

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端に入力ポートが設けられ他端に出力
ポートが設けられた入出力線からなる複数のローと、前
記ローと交差する複数のつなぎ線からなるカラムと、前
記ロー/カラム交点に配置されたMINトランジスタま
たはMAXトランジスタと、によりロジックアレイが形
成され、 前記トランジスタの入力端とローとの間および各トラン
ジスタの出力端とローとの間には溶断可能なヒューズ、
または絶縁破壊によって短絡可能な絶縁薄膜が設けら
れ、 前記ヒューズを選択的に溶断するか、または前記絶縁薄
膜を選択的に短絡して、前記ロジックアレイ上に使用領
域を形成するか、 または前記トランジスタの特定の入力端とローの間およ
びトランジスタの特定の出力端とローの間を結線するア
ルミ配線パターンをフォトマスクや電子ビーム露光等に
よりIC製造工程で決定し、前記ロジックアレイ上に使
用領域を形成し、 ロジックアレイ上にMIN回路及びMAX回路の任意の
組合せロジックを形成可能であることを特徴とするファ
ジィ・プログラマブルロジックアレイ。
1. A plurality of rows, each of which has an input port at one end and an output port at the other end, includes a plurality of rows, a column including a plurality of connecting lines intersecting the rows, and the row / column intersection. And a MIN transistor or a MAX transistor arranged in a matrix form a logic array, and a fuse that can be blown between the input end of the transistor and the low and between the output end of each transistor and the low,
Alternatively, an insulating thin film capable of being short-circuited by dielectric breakdown is provided, and the fuse is selectively blown, or the insulating thin film is selectively short-circuited to form a use area on the logic array, or the transistor is used. The aluminum wiring pattern that connects between the specific input terminal and the row and between the specific output terminal and the row of the transistor is determined in the IC manufacturing process by a photomask, electron beam exposure, etc., and the use area is formed on the logic array. A fuzzy programmable logic array, which is characterized in that it is possible to form any combination logic of a MIN circuit and a MAX circuit on the logic array.
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