JPH0552686B1 - - Google Patents
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- JPH0552686B1 JPH0552686B1 JP58500147A JP50014782A JPH0552686B1 JP H0552686 B1 JPH0552686 B1 JP H0552686B1 JP 58500147 A JP58500147 A JP 58500147A JP 50014782 A JP50014782 A JP 50014782A JP H0552686 B1 JPH0552686 B1 JP H0552686B1
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Classifications
-
- 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
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/173—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components
- H03K19/1733—Controllable logic circuits
- H03K19/1737—Controllable logic circuits using multiplexers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/002—Switching arrangements with several input- or output terminals
- H03K17/005—Switching arrangements with several input- or output terminals with several inputs only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
- H04J3/02—Details
- H04J3/04—Distributors combined with modulators or demodulators
- H04J3/047—Distributors with transistors or integrated circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Description
発明の背景
この発明は、プログラム可能なマルチプレクサ
と称される特定のタイプのデジタル論理回路の構
成に関するものである。 一般には、すべてのデジタル論理回路は、実用
的に、それらが行なう特定の機能に従つて、半導
体チツプの上にパツケージされている。たとえ
ば、“The TTL Data Book for Design
Engineers,2nd Edition,Texas I
nstruments,Section 1 page 9”を参照する
と、そこにはいくつかの論理回路チツプがその機
能に応じてリストされており、そして特に“デー
タセレクタマルチプレクサ”チツプはこの発明の
主題に直接関係しているので注目しなければなら
ない。 そこにリストされている各々のデータセレクタ
マルチプレクサチツプは、複数のデータ入力と、
複数の制御入力と、1つの出力とを有する回路と
して定義される1つあるいはそれ以上の固定マル
チプレクサ回路を含む。動作において、制御信号
は制御入力に与えられ、そしてそれに応答して固
定マルチプレクサ回路は、データ入力の1つから
出力へ選択的に信号を通過させる。言い換える
と、固定された所定の形式の制御信号に応答し
て、データ入力は出力へ多重化される。 典型的には、いくつかの固定マルチプレクサ回
路は単一チツプ上において組立てられる。たとえ
ば、先程引用した資料の第7部、369頁における
“Texas Instruments”のチツプ54LS253および
74LS253に注目されたい。これらのチツプは2つ
の回路を含み、回路の各々は4つのデータ入力と
1つの出力とを有し、そしてこれらの回路の双方
におけるデータ入力は双方の回路に共通な制御信
号によつて選択される。 しかしながら、これらの54LS253および
74LS253のチツプおよびいくつかの固定マルチプ
レクサ回路を含むその他の類似した先行技術によ
るチツプに対する1つの重要な制限は、それらが
あまりにも融通性に欠けるということである。さ
らに詳細に説明すると、制御信号に応答していく
つかの固定マルチプレクサ回路が選択するデータ
入力は、どのような望ましい組合わせにおいても
選ばれない。その代りに、制御信号に応答して出
力へ通過したデータ入力は固定される。典型的に
“2進の1”としてコード化された制御信号に応
答して、固定マルチプレクサ回路のすべてはそれ
らの第1のデータ入力を選択し、“2進の2”と
してコード化された制御信号に応答して、固定マ
ルチプレクサ回路のすべてのそれらの第2のデー
タ入力を選択するなどである。 この問題を克服するために、Monollthic
Memoriesという会社によつて、“プログラム可
能なマルチプレクサ”チツプが最近市場に導入さ
れた。このプログラム可能なマルチプレクサチツ
プは29693という部品番号を有しており、そのブ
ロツク図は第1図に描かれている。 図において示されているように、このプログラ
ム可能なマルチプレクサは4つの固定マルチプレ
クサ回路11ないし14および同数の可溶性リン
クアレイ15ないし18を含んでいる。動作にお
いて、入力信号i0〜i9はチツプ上においててバツ
フア20によつて受信される。そしてそれらの出
力は可溶性リンクアレイに送信される。可溶性リ
ンクアレイ15〜18からの出力は、その後各々
固定マルチプレクサ回路11〜14へ送信され
る。 回路11〜14は制御信号S0〜S2の共通の組に
応答して、固定された所定の形式でそれらの入力
を出力に送る。しかしこの29693チツプは、どの
ような望ましい組合わせにおいてもヒユーズアレ
イが入力信号i0〜i8を固定マルチプレクサ回路1
1〜14に通過可能にさせるので、前述の
“Texas Instruments”の54LS253および
74LS253のチツプよりもはるかに融通性をもつて
いる。 たとえば、001を表わすS0,S1,S2信号に応答
して、入力i7,i2,i8およびi0を各々固定マルチプ
レクサ回路11,12,13および14を介して
通過させることがが望まれていると仮定する。
001のコードが固定マルチプレクサ回路11,1
2,13および14の各々における第1の入力を
選択するとすれば、入力i7が固定マルチプレクサ
回路11の第1の入力に送信され、入力i2が固定
マルチプレクサ回路12に送られるというよう
に、アレイ15,16,17および18における
適当なヒユーズを単に飛ばすことによつて上述の
結果は達成される。 しかしながら、第1図に示すプログラム可能な
マルチプレクサチツプの前述の望ましい特徴にも
かかわらず、そのチツプはまたいくつかの非常に
重要な欠点をも有している。そしてこの発明の特
徴および長所とともに、これらの欠点は第2図な
いし第5図に関連した以下の詳細な説明において
詳しく描かれている。 それゆえに、この発明の主な目的は第2図ない
し第5図に描かれているように、改良されたプロ
グラム可能なマルチプレクサチツプを提供するこ
とである。 発明の簡単な概要 この目的は、この発明において半導体チツプ上
に複数の固定マルチプレクサ回路および同数のプ
ログラム可能なメモリを提供することによつて達
成される。固定マルチプレクサ回路の各々は、制
御入力上におけるコード化された信号に応答し
て、固定された所定の形式でデータ入力の1つか
ら出力へ信号を通過させるために、複数のデータ
入力と、複数の制御入力と、1つの出力とを含ん
でおり、メモリの各々は、メモリアドレスのプロ
グラム可能な変換によつて信号を発生するため
に、アドレス入力および並列の出力を含む。 すべての固定マルチプレクサ回路は、それらが
同一のデータ入力信号を受信するようにそれらの
データ入力を相互結合させ、すべてのメモリは、
それらが同一のアドレスを受信するようにそれら
のアドレス入力を相互結合させ、メモリもまたそ
れらの出力を各々、複数の固定マルチプレクサ回
路の制御入力に結合させる。このように、複数の
固定マルチプレクサに対するコード化された制御
信号は、メモリアドレスの各々のプログラム可能
な変換によつて形成され、データ入力のどの組合
わせも固定マルチプレクサ回路出力に送られるよ
うに順に可能化される。
と称される特定のタイプのデジタル論理回路の構
成に関するものである。 一般には、すべてのデジタル論理回路は、実用
的に、それらが行なう特定の機能に従つて、半導
体チツプの上にパツケージされている。たとえ
ば、“The TTL Data Book for Design
Engineers,2nd Edition,Texas I
nstruments,Section 1 page 9”を参照する
と、そこにはいくつかの論理回路チツプがその機
能に応じてリストされており、そして特に“デー
タセレクタマルチプレクサ”チツプはこの発明の
主題に直接関係しているので注目しなければなら
ない。 そこにリストされている各々のデータセレクタ
マルチプレクサチツプは、複数のデータ入力と、
複数の制御入力と、1つの出力とを有する回路と
して定義される1つあるいはそれ以上の固定マル
チプレクサ回路を含む。動作において、制御信号
は制御入力に与えられ、そしてそれに応答して固
定マルチプレクサ回路は、データ入力の1つから
出力へ選択的に信号を通過させる。言い換える
と、固定された所定の形式の制御信号に応答し
て、データ入力は出力へ多重化される。 典型的には、いくつかの固定マルチプレクサ回
路は単一チツプ上において組立てられる。たとえ
ば、先程引用した資料の第7部、369頁における
“Texas Instruments”のチツプ54LS253および
74LS253に注目されたい。これらのチツプは2つ
の回路を含み、回路の各々は4つのデータ入力と
1つの出力とを有し、そしてこれらの回路の双方
におけるデータ入力は双方の回路に共通な制御信
号によつて選択される。 しかしながら、これらの54LS253および
74LS253のチツプおよびいくつかの固定マルチプ
レクサ回路を含むその他の類似した先行技術によ
るチツプに対する1つの重要な制限は、それらが
あまりにも融通性に欠けるということである。さ
らに詳細に説明すると、制御信号に応答していく
つかの固定マルチプレクサ回路が選択するデータ
入力は、どのような望ましい組合わせにおいても
選ばれない。その代りに、制御信号に応答して出
力へ通過したデータ入力は固定される。典型的に
“2進の1”としてコード化された制御信号に応
答して、固定マルチプレクサ回路のすべてはそれ
らの第1のデータ入力を選択し、“2進の2”と
してコード化された制御信号に応答して、固定マ
ルチプレクサ回路のすべてのそれらの第2のデー
タ入力を選択するなどである。 この問題を克服するために、Monollthic
Memoriesという会社によつて、“プログラム可
能なマルチプレクサ”チツプが最近市場に導入さ
れた。このプログラム可能なマルチプレクサチツ
プは29693という部品番号を有しており、そのブ
ロツク図は第1図に描かれている。 図において示されているように、このプログラ
ム可能なマルチプレクサは4つの固定マルチプレ
クサ回路11ないし14および同数の可溶性リン
クアレイ15ないし18を含んでいる。動作にお
いて、入力信号i0〜i9はチツプ上においててバツ
フア20によつて受信される。そしてそれらの出
力は可溶性リンクアレイに送信される。可溶性リ
ンクアレイ15〜18からの出力は、その後各々
固定マルチプレクサ回路11〜14へ送信され
る。 回路11〜14は制御信号S0〜S2の共通の組に
応答して、固定された所定の形式でそれらの入力
を出力に送る。しかしこの29693チツプは、どの
ような望ましい組合わせにおいてもヒユーズアレ
イが入力信号i0〜i8を固定マルチプレクサ回路1
1〜14に通過可能にさせるので、前述の
“Texas Instruments”の54LS253および
74LS253のチツプよりもはるかに融通性をもつて
いる。 たとえば、001を表わすS0,S1,S2信号に応答
して、入力i7,i2,i8およびi0を各々固定マルチプ
レクサ回路11,12,13および14を介して
通過させることがが望まれていると仮定する。
001のコードが固定マルチプレクサ回路11,1
2,13および14の各々における第1の入力を
選択するとすれば、入力i7が固定マルチプレクサ
回路11の第1の入力に送信され、入力i2が固定
マルチプレクサ回路12に送られるというよう
に、アレイ15,16,17および18における
適当なヒユーズを単に飛ばすことによつて上述の
結果は達成される。 しかしながら、第1図に示すプログラム可能な
マルチプレクサチツプの前述の望ましい特徴にも
かかわらず、そのチツプはまたいくつかの非常に
重要な欠点をも有している。そしてこの発明の特
徴および長所とともに、これらの欠点は第2図な
いし第5図に関連した以下の詳細な説明において
詳しく描かれている。 それゆえに、この発明の主な目的は第2図ない
し第5図に描かれているように、改良されたプロ
グラム可能なマルチプレクサチツプを提供するこ
とである。 発明の簡単な概要 この目的は、この発明において半導体チツプ上
に複数の固定マルチプレクサ回路および同数のプ
ログラム可能なメモリを提供することによつて達
成される。固定マルチプレクサ回路の各々は、制
御入力上におけるコード化された信号に応答し
て、固定された所定の形式でデータ入力の1つか
ら出力へ信号を通過させるために、複数のデータ
入力と、複数の制御入力と、1つの出力とを含ん
でおり、メモリの各々は、メモリアドレスのプロ
グラム可能な変換によつて信号を発生するため
に、アドレス入力および並列の出力を含む。 すべての固定マルチプレクサ回路は、それらが
同一のデータ入力信号を受信するようにそれらの
データ入力を相互結合させ、すべてのメモリは、
それらが同一のアドレスを受信するようにそれら
のアドレス入力を相互結合させ、メモリもまたそ
れらの出力を各々、複数の固定マルチプレクサ回
路の制御入力に結合させる。このように、複数の
固定マルチプレクサに対するコード化された制御
信号は、メモリアドレスの各々のプログラム可能
な変換によつて形成され、データ入力のどの組合
わせも固定マルチプレクサ回路出力に送られるよ
うに順に可能化される。
この発明の様々な特徴および長所は以下の詳細
な説明および付随した図面を参照することによつ
て最もよく理解されるであろう。 第1図は先行技術によつて設計されたプログラ
ム可能なマルチプレクサチツプの比較のためのロ
ジツクダイヤグラムである。 第2図はこの発明の1つの好ましい実施例によ
つて設計されたプログラム可能なマルチプレクサ
のロジツクダイヤグラムである。 第3図は第1図および第2図のプログラム可能
なマルチプレクサを実現するために必要とされる
ヒユーズの数を比較する図である。 第4図は第2図のプログラム可能なマルチプレ
クサチツプのデータ入力の拡張能力を示すロジツ
クダイヤグラムである。 第5図は第4図のロジツクダイヤグラムの動作
を示すチヤートである。
な説明および付随した図面を参照することによつ
て最もよく理解されるであろう。 第1図は先行技術によつて設計されたプログラ
ム可能なマルチプレクサチツプの比較のためのロ
ジツクダイヤグラムである。 第2図はこの発明の1つの好ましい実施例によ
つて設計されたプログラム可能なマルチプレクサ
のロジツクダイヤグラムである。 第3図は第1図および第2図のプログラム可能
なマルチプレクサを実現するために必要とされる
ヒユーズの数を比較する図である。 第4図は第2図のプログラム可能なマルチプレ
クサチツプのデータ入力の拡張能力を示すロジツ
クダイヤグラムである。 第5図は第4図のロジツクダイヤグラムの動作
を示すチヤートである。
第2図を参照すると、この発明によつて構成さ
れたプログラム可能なマルチプレクサチツプの1
つの好ましい実施例が示されている。この実施例
は複数の同一の固定マルチプレクサを含んでお
り、その1つは第2図において参照番号30によつ
て示されている。すべて固定マルチプレクサ回路
は32のデータ入力と、5つの制御入力と、1つ
の出力とを有しており、それらは同一のデータ入
力信号i0〜i31を受信するようにそれらのデータ入
力を互いに結合させている。 固定マルチプレクサ回路30の各々は、それに
関連した別のプログラム可能なリードオンリメモ
リ31を有している。メモリ31は32のワード
を含み、それらの各々は7ビツトの長さである。
これらのワードは、メモリのアドレス入力に与え
られた信号A0〜A4を介してメモリから読出され
る。すべてのメモリはそれらのアドレス入力を、
同一のアドレス信号A0〜A4を並列に受信できる
ように互いに結合させる。 別の論理回路は固定マルチプレクサ回路30の
各々およびそのメモリ31に関連し、それらの1
つは参照番号32によつて示されている。これらの
論理回路の各々は1組のANDゲート32aおよ
び32b、1つの排他的ORゲート32c、1つ
のORゲート32dおよび1つの出力ドライバ3
2eを含んでいる。これらの構成要素は第2図に
示すように各々の固定マルチプレクサ回路および
メモリに相互結合されている。 動作において、アドレスA0〜A4はすべてのメ
モリ30に並列に送信される。これらのメモリの
各々は、アドレスされたワードによつて決定され
た出力信号D0〜D6を発生することによつて応答
する。言い換えると、信号D0〜D6はアドレスの
プログラム可能な変換である。信号D0〜D4はそ
れからその出力を制御するために固定マルチプレ
クサ回路30に送信されるが、信号4〜D6は回路
の出力を制御するために論理回路32に送信され
る。 特定的な例として、特定のアドレスに応答して
固定マルチプレクサ回路30がデータ入力i2をそ
の出力へ通過させると仮定する。これは、出力信
号D0〜D4が入力i2を選択するようにメモリ31に
おけるアドレスされたワードをプログラムするこ
とによつて達成される。しかしながら、同一のメ
モリアドレスに対して、他のメモリにおけるワー
ドは異なつてコード化されることができ、このよ
うにデータ入力のどの組も特定のメモリアドレス
に応答して固定マルチプレクサ回路を介し送信さ
れることができる。 上述のプログラム可能なマルチプレクサチツプ
の1つの重要な特徴は、プログラム可能なマルチ
プレクサチツプはプログラム可能なマルチプレク
サ機能を提供するだけでなく、先行技術に必要と
されるよりも実質的に少ない回路でプログラム可
能なマルチプレクサ機能を行なうということであ
る。特に、第2図のチツプが必要とするヒユーズ
の数は実質的に減少する。 このことは、第1図および第2図に示した回路
を介して32のデータ入力および16の出力を有する
プログラム可能なマルチプレクサチツプを実現す
るのに必要とされるヒユーズの数を比較する第3
図を調べることによつて明白となる。第1図の先
行技術によるチツプに対する計算は第1行におい
てなされてるが、第2図によるチツプに対する計
算は第2行においてなされている。 第3図の1番左の欄に示されるように、双方の
実施例は32のデータ入力をもつており、その隣り
の欄において示されているようにこの計算の目的
のため、出力に対して32のマルチプレクサ機能が
存在するものと想定する。言い換えると、この比
較の目的のため、各々の固定マルチプレクサ回路
に入る5つの制御信号が存在すると想定する。こ
れらの制御信号は各々の固定マルチプレクサ回路
を指令して、32の異なつた選択を行なう32の組合
わせを有している。 それゆえに、その次の欄において示されている
ように、第1図の実施例における各々のヒユーズ
アレイは32×32のヒユーズを含む。しかしなが
ら、比較すると第2図の実施例におけるメモリ3
1のように各々のプログラム可能なメモリは32×
5のヒユーズを含むだけである。それは各々が5
ビツトから成る32ワードを提供し、そしてこれら
の5ビツトワードの各々は固定マルチプレクサ回
路を介して1つのデータ入力を通過させるであろ
う。 再度この比較のために、このチツプは16の出力
を有していると仮定する。それゆえに、第1図の
実施例におけるチツプ1つあたりのヒユーズの合
計数は32×32×16すなわち16384となり、それに
対して、第2図の実施例におけるヒユーズの合計
数は32×5×16すなわち2560となるであろう。し
たがつて、この発明によつて14124個のヒユーズ
を減らすことができる。 また、この発明のもう1つの重要な特徴は、メ
モリ31と組合わされたた論理回路32は先行技
術において簡単には得ることができないいくつか
の追加機能を提供するということである。これら
の機能の1つはデータ入力i0〜i81の反転信号が選
択的に論理回路出力32fに転送されるというこ
とである。これらの機能のもう1つはマルチプレ
クサのデータ入力の状態にかかわらず、デジタル
“1”あるいはデジタル“0”が選択的に出力3
2fへ送信され得るということである。そしてさ
らにもう1つのこれらの機能は、特定のチツプの
出力に多重化されたデータ入力の数が拡張され得
るということである。 さてこれらの機能がいかに得られるかについて
詳細に考察する。第1に、特定のデータ入力の反
転信号を出力32fに通過させるために、メモリ
31はデジタル“11”として信号D5およびD6を
発生するようにプログラムされている。信号D5
に対する1つの“1”はANDゲート32aを介
して固定マルチプレクサ30の出力を通過させ、
信号D5に対する1つの“1”は排他的ORゲート
32cにANDゲート32aの出力を反転させる。
この反転された信号はそれから出力32fへ送ら
れる。 比較すると、“10”としてプログラムされてい
るメモリ31からの信号D5およびD6に応答して、
選択されたデータ入力は直線出力32fへ送信さ
れるということに注目されたい。信号D5に対す
る1つの“1”はANDゲート32aを介してマ
ルチプレクサ30の出力を通過させ、そして信号
D6に対する1つの“0”の値は排他的ORゲート
32cを介し出力32fへANDゲート32aの
出力を直線通過させる。 次に、データ入力i0〜i91の状態にかかわらず出
力32f上に1つの“0”を発生させるために、
メモリ31からの信号D5およびD6は1つの“00”
としてプログラムされる。“0”である信号D5は
ANDゲート32aの出力を“0”に強制し、そ
して“0”である信号D6は排他的ORゲート32
cを介してANDゲート32aの出力“0”を直
線通過させる。 次に、出力32f上に1つの“1”を発生させ
るために、メモリ31からの信号D5およびD6は
“01”としてプログラムされる。ゲート32aは
“0”である信号D5に応答してその出力上に
“0”を発生させ、そして排他的ORゲート32
cは“1”であるその入力の1つに応答してその
出力上に“1”を発生させる。 信号D0〜D4に加えて信号D5およびD6を発生さ
せるためにメモリ31において1ワードあたり2
つの追加のヒユーズが必要となる。このように、
第3図の第3行に示されたように、出力あたりの
ヒユーズの合計数は32×7であり、そしてチツプ
あたりのヒユーズの合計数は3584である。しかし
これはまだ、第1図の先行技術の回路に必要とさ
れるヒユーズの合計数よりも12800も少ないもの
である。 次に、特定のチツプの出力に対し多重化された
データ入力の数がどのようにして増加させられる
かを理解するために、第4図が参照される。この
図において、この発明に従つて構成された2つの
同一のプログラム可能なマルチプレクサチツプは
“チツプ1”および“チツプ2”として表示され
ている。これらのチツプの各々は16回繰り返され
る第2図の回路のすべてを含んでいる。ボツクス
41,42,43および44はその回路の各々の
コピーを表わしている。 データ入力信号i0〜i31は、それらが各々の出力
O1およびO2に多重化され、それぞれが出力32
Fに対応するチツプ1上の回路41および42に
送られる。同様に、データ入力信号i82〜i68は、
それらが各々の出力O1およびO2に多重化される
チツプ2上の回路43および44へ送られる。チ
ツプ1および2からの出力O1およびO2はそれか
ら導体51および52によつて相互結合される。 この回路によつて、データ入力信号i0〜i68のど
れもが望ましい結合で導体51および52上にゲ
ートされ得る。たとえば、信号i0およびi68を導体
51および52上にそれぞれゲートすることが望
まれていると仮定する。これを実現するために、
メモリアドレスA0〜A4は第5図のチヤートの第
1行に示すようにプログラム可能に変換される。 その行は回路42および43におけるメモリ3
1が出力信号D4およびD5を“10”として発生す
るようにプログラムされていることを示してい
る。このことはANDゲート32bにその出力上
に“1”を発生させ、その“1”はORゲート3
2dを介してドライバ32fに送られ、ドライバ
32eは機能化されるためにゲート32dから
“0”を受信しなければならない。それゆえに、
ドライバ32dは不能化され、出力32fへ3状
態の高インピーダンスを結合する。 論理回路42および43は導体51および52
上に信号を発生しないので、これらの導体上の信
号は回路41および44によつて単独に決定され
る。それゆえに、信号i0は、入力i0を選択するた
めに回路41において信号D0〜D4をプログラム
することによつて、および信号D5およびD5を
“10”にプログラムすることによつて導体51に
通過させられる。同様に、信号i68は、入力i68を
選択するために信号D1〜D4を発生させることに
より、および“10”に対する信号D5およびD6を
発生させることにより導体52に通過させる。 データ入力のこの拡張能力は第1図の先行技術
のチツプからは簡単には得ることができない。す
べてチツプの出力O1〜O4は1つの共通信号に
応答して使用可能にされるかあるいは不能化され
る。このように、これらのチツプの2つからの出
力O1〜O4がワイヤードOR処理されたとき、入力
信号をこれらのチツプの1つから出力O1に通過
させ、そして同時に入力信号を他のチツプから出
力O2へ通過させることは不可能である。 データ入力信号i0〜i68とそれらの反転信号と内
部発生した“0”および“1”信号の組合わせが
導体51および52へどのように通過させられる
かに関する他の例は、第5図の残りの行において
示されている。たとえば第2行は、入力i68およ
びi0が各々どのようにして導体51および52へ
通過させられるかを示し、第3行はi0の反転信号
および“0”がどのようにして各々導体51およ
び52上に発生させられるかを示し、そして第4
行は“1”および信号i0の反転信号が各々どのよ
ううにして導体51および52上に発生させられ
るかを示している。それぞれの場合において、チ
ツプ1および2からの出力O1およびO2は、信号
D4,D5およびD6の丸で囲まれた“10φ”という
値によつて示されるように選択的に不能化され
る。ここで“φ”は考慮しないでもよいというこ
とを意味している。 この発明の様々な好ましい実施例および特徴と
長所は詳細に説明された。しかしながら、この発
明の本質および精神から離れることなく、さらに
多くの変化および変更がこれらの詳細に対して行
なうことが可能である。たとえば、プログラム可
能なメモリ31は広範囲な技術によつて構成され
てもよい。たとえば、メモリ31におけるヒユー
ズはポリシリコンからなり、そしてメモリアドレ
スデコーダおよび出力ドライバは、Intel 3628A
1K×8”のバイポーラプログラマブルメモリチ
ツプのようなバイポーラトランジスタからなつて
いてもよい。 その他にとるべき方法としては、メモリ31
は、各々のヒユーズが浮動ゲート電界効果トラン
ジスタに置き換えられた、紫外線消去可能メモリ
として構成されてもよい。すなわち、この実施例
はヒユーズを全く含んでおらず、その代わりに第
3図の第2行および第3行に関して前述したヒユ
ーズは同じ数の浮動ゲート電界効果トランジスタ
によつて置き換えられるであろう。一般に、この
タイプのメモリにおけるビツトは、そのビツトに
応答した特定の電界効果トランジスタの浮動ゲー
トにおける電荷を選択的に記憶することによつて
“0”にプログラムされ、そしてメモリはすべて
の浮動ゲート電界効果トランジスタに紫外線を放
射することによつてすべて“1s”にプログラムさ
れる。このタイプのメモリ構造はたとえば
“Intel 2716”のプログラマブルメモリチツプに
おいて利用されている。 それゆえに、この発明は前述の詳細な説明によ
つて制限されるのではなく、以下の求の範囲によ
つて決定されるということが理解されるべきであ
る。
れたプログラム可能なマルチプレクサチツプの1
つの好ましい実施例が示されている。この実施例
は複数の同一の固定マルチプレクサを含んでお
り、その1つは第2図において参照番号30によつ
て示されている。すべて固定マルチプレクサ回路
は32のデータ入力と、5つの制御入力と、1つ
の出力とを有しており、それらは同一のデータ入
力信号i0〜i31を受信するようにそれらのデータ入
力を互いに結合させている。 固定マルチプレクサ回路30の各々は、それに
関連した別のプログラム可能なリードオンリメモ
リ31を有している。メモリ31は32のワード
を含み、それらの各々は7ビツトの長さである。
これらのワードは、メモリのアドレス入力に与え
られた信号A0〜A4を介してメモリから読出され
る。すべてのメモリはそれらのアドレス入力を、
同一のアドレス信号A0〜A4を並列に受信できる
ように互いに結合させる。 別の論理回路は固定マルチプレクサ回路30の
各々およびそのメモリ31に関連し、それらの1
つは参照番号32によつて示されている。これらの
論理回路の各々は1組のANDゲート32aおよ
び32b、1つの排他的ORゲート32c、1つ
のORゲート32dおよび1つの出力ドライバ3
2eを含んでいる。これらの構成要素は第2図に
示すように各々の固定マルチプレクサ回路および
メモリに相互結合されている。 動作において、アドレスA0〜A4はすべてのメ
モリ30に並列に送信される。これらのメモリの
各々は、アドレスされたワードによつて決定され
た出力信号D0〜D6を発生することによつて応答
する。言い換えると、信号D0〜D6はアドレスの
プログラム可能な変換である。信号D0〜D4はそ
れからその出力を制御するために固定マルチプレ
クサ回路30に送信されるが、信号4〜D6は回路
の出力を制御するために論理回路32に送信され
る。 特定的な例として、特定のアドレスに応答して
固定マルチプレクサ回路30がデータ入力i2をそ
の出力へ通過させると仮定する。これは、出力信
号D0〜D4が入力i2を選択するようにメモリ31に
おけるアドレスされたワードをプログラムするこ
とによつて達成される。しかしながら、同一のメ
モリアドレスに対して、他のメモリにおけるワー
ドは異なつてコード化されることができ、このよ
うにデータ入力のどの組も特定のメモリアドレス
に応答して固定マルチプレクサ回路を介し送信さ
れることができる。 上述のプログラム可能なマルチプレクサチツプ
の1つの重要な特徴は、プログラム可能なマルチ
プレクサチツプはプログラム可能なマルチプレク
サ機能を提供するだけでなく、先行技術に必要と
されるよりも実質的に少ない回路でプログラム可
能なマルチプレクサ機能を行なうということであ
る。特に、第2図のチツプが必要とするヒユーズ
の数は実質的に減少する。 このことは、第1図および第2図に示した回路
を介して32のデータ入力および16の出力を有する
プログラム可能なマルチプレクサチツプを実現す
るのに必要とされるヒユーズの数を比較する第3
図を調べることによつて明白となる。第1図の先
行技術によるチツプに対する計算は第1行におい
てなされてるが、第2図によるチツプに対する計
算は第2行においてなされている。 第3図の1番左の欄に示されるように、双方の
実施例は32のデータ入力をもつており、その隣り
の欄において示されているようにこの計算の目的
のため、出力に対して32のマルチプレクサ機能が
存在するものと想定する。言い換えると、この比
較の目的のため、各々の固定マルチプレクサ回路
に入る5つの制御信号が存在すると想定する。こ
れらの制御信号は各々の固定マルチプレクサ回路
を指令して、32の異なつた選択を行なう32の組合
わせを有している。 それゆえに、その次の欄において示されている
ように、第1図の実施例における各々のヒユーズ
アレイは32×32のヒユーズを含む。しかしなが
ら、比較すると第2図の実施例におけるメモリ3
1のように各々のプログラム可能なメモリは32×
5のヒユーズを含むだけである。それは各々が5
ビツトから成る32ワードを提供し、そしてこれら
の5ビツトワードの各々は固定マルチプレクサ回
路を介して1つのデータ入力を通過させるであろ
う。 再度この比較のために、このチツプは16の出力
を有していると仮定する。それゆえに、第1図の
実施例におけるチツプ1つあたりのヒユーズの合
計数は32×32×16すなわち16384となり、それに
対して、第2図の実施例におけるヒユーズの合計
数は32×5×16すなわち2560となるであろう。し
たがつて、この発明によつて14124個のヒユーズ
を減らすことができる。 また、この発明のもう1つの重要な特徴は、メ
モリ31と組合わされたた論理回路32は先行技
術において簡単には得ることができないいくつか
の追加機能を提供するということである。これら
の機能の1つはデータ入力i0〜i81の反転信号が選
択的に論理回路出力32fに転送されるというこ
とである。これらの機能のもう1つはマルチプレ
クサのデータ入力の状態にかかわらず、デジタル
“1”あるいはデジタル“0”が選択的に出力3
2fへ送信され得るということである。そしてさ
らにもう1つのこれらの機能は、特定のチツプの
出力に多重化されたデータ入力の数が拡張され得
るということである。 さてこれらの機能がいかに得られるかについて
詳細に考察する。第1に、特定のデータ入力の反
転信号を出力32fに通過させるために、メモリ
31はデジタル“11”として信号D5およびD6を
発生するようにプログラムされている。信号D5
に対する1つの“1”はANDゲート32aを介
して固定マルチプレクサ30の出力を通過させ、
信号D5に対する1つの“1”は排他的ORゲート
32cにANDゲート32aの出力を反転させる。
この反転された信号はそれから出力32fへ送ら
れる。 比較すると、“10”としてプログラムされてい
るメモリ31からの信号D5およびD6に応答して、
選択されたデータ入力は直線出力32fへ送信さ
れるということに注目されたい。信号D5に対す
る1つの“1”はANDゲート32aを介してマ
ルチプレクサ30の出力を通過させ、そして信号
D6に対する1つの“0”の値は排他的ORゲート
32cを介し出力32fへANDゲート32aの
出力を直線通過させる。 次に、データ入力i0〜i91の状態にかかわらず出
力32f上に1つの“0”を発生させるために、
メモリ31からの信号D5およびD6は1つの“00”
としてプログラムされる。“0”である信号D5は
ANDゲート32aの出力を“0”に強制し、そ
して“0”である信号D6は排他的ORゲート32
cを介してANDゲート32aの出力“0”を直
線通過させる。 次に、出力32f上に1つの“1”を発生させ
るために、メモリ31からの信号D5およびD6は
“01”としてプログラムされる。ゲート32aは
“0”である信号D5に応答してその出力上に
“0”を発生させ、そして排他的ORゲート32
cは“1”であるその入力の1つに応答してその
出力上に“1”を発生させる。 信号D0〜D4に加えて信号D5およびD6を発生さ
せるためにメモリ31において1ワードあたり2
つの追加のヒユーズが必要となる。このように、
第3図の第3行に示されたように、出力あたりの
ヒユーズの合計数は32×7であり、そしてチツプ
あたりのヒユーズの合計数は3584である。しかし
これはまだ、第1図の先行技術の回路に必要とさ
れるヒユーズの合計数よりも12800も少ないもの
である。 次に、特定のチツプの出力に対し多重化された
データ入力の数がどのようにして増加させられる
かを理解するために、第4図が参照される。この
図において、この発明に従つて構成された2つの
同一のプログラム可能なマルチプレクサチツプは
“チツプ1”および“チツプ2”として表示され
ている。これらのチツプの各々は16回繰り返され
る第2図の回路のすべてを含んでいる。ボツクス
41,42,43および44はその回路の各々の
コピーを表わしている。 データ入力信号i0〜i31は、それらが各々の出力
O1およびO2に多重化され、それぞれが出力32
Fに対応するチツプ1上の回路41および42に
送られる。同様に、データ入力信号i82〜i68は、
それらが各々の出力O1およびO2に多重化される
チツプ2上の回路43および44へ送られる。チ
ツプ1および2からの出力O1およびO2はそれか
ら導体51および52によつて相互結合される。 この回路によつて、データ入力信号i0〜i68のど
れもが望ましい結合で導体51および52上にゲ
ートされ得る。たとえば、信号i0およびi68を導体
51および52上にそれぞれゲートすることが望
まれていると仮定する。これを実現するために、
メモリアドレスA0〜A4は第5図のチヤートの第
1行に示すようにプログラム可能に変換される。 その行は回路42および43におけるメモリ3
1が出力信号D4およびD5を“10”として発生す
るようにプログラムされていることを示してい
る。このことはANDゲート32bにその出力上
に“1”を発生させ、その“1”はORゲート3
2dを介してドライバ32fに送られ、ドライバ
32eは機能化されるためにゲート32dから
“0”を受信しなければならない。それゆえに、
ドライバ32dは不能化され、出力32fへ3状
態の高インピーダンスを結合する。 論理回路42および43は導体51および52
上に信号を発生しないので、これらの導体上の信
号は回路41および44によつて単独に決定され
る。それゆえに、信号i0は、入力i0を選択するた
めに回路41において信号D0〜D4をプログラム
することによつて、および信号D5およびD5を
“10”にプログラムすることによつて導体51に
通過させられる。同様に、信号i68は、入力i68を
選択するために信号D1〜D4を発生させることに
より、および“10”に対する信号D5およびD6を
発生させることにより導体52に通過させる。 データ入力のこの拡張能力は第1図の先行技術
のチツプからは簡単には得ることができない。す
べてチツプの出力O1〜O4は1つの共通信号に
応答して使用可能にされるかあるいは不能化され
る。このように、これらのチツプの2つからの出
力O1〜O4がワイヤードOR処理されたとき、入力
信号をこれらのチツプの1つから出力O1に通過
させ、そして同時に入力信号を他のチツプから出
力O2へ通過させることは不可能である。 データ入力信号i0〜i68とそれらの反転信号と内
部発生した“0”および“1”信号の組合わせが
導体51および52へどのように通過させられる
かに関する他の例は、第5図の残りの行において
示されている。たとえば第2行は、入力i68およ
びi0が各々どのようにして導体51および52へ
通過させられるかを示し、第3行はi0の反転信号
および“0”がどのようにして各々導体51およ
び52上に発生させられるかを示し、そして第4
行は“1”および信号i0の反転信号が各々どのよ
ううにして導体51および52上に発生させられ
るかを示している。それぞれの場合において、チ
ツプ1および2からの出力O1およびO2は、信号
D4,D5およびD6の丸で囲まれた“10φ”という
値によつて示されるように選択的に不能化され
る。ここで“φ”は考慮しないでもよいというこ
とを意味している。 この発明の様々な好ましい実施例および特徴と
長所は詳細に説明された。しかしながら、この発
明の本質および精神から離れることなく、さらに
多くの変化および変更がこれらの詳細に対して行
なうことが可能である。たとえば、プログラム可
能なメモリ31は広範囲な技術によつて構成され
てもよい。たとえば、メモリ31におけるヒユー
ズはポリシリコンからなり、そしてメモリアドレ
スデコーダおよび出力ドライバは、Intel 3628A
1K×8”のバイポーラプログラマブルメモリチ
ツプのようなバイポーラトランジスタからなつて
いてもよい。 その他にとるべき方法としては、メモリ31
は、各々のヒユーズが浮動ゲート電界効果トラン
ジスタに置き換えられた、紫外線消去可能メモリ
として構成されてもよい。すなわち、この実施例
はヒユーズを全く含んでおらず、その代わりに第
3図の第2行および第3行に関して前述したヒユ
ーズは同じ数の浮動ゲート電界効果トランジスタ
によつて置き換えられるであろう。一般に、この
タイプのメモリにおけるビツトは、そのビツトに
応答した特定の電界効果トランジスタの浮動ゲー
トにおける電荷を選択的に記憶することによつて
“0”にプログラムされ、そしてメモリはすべて
の浮動ゲート電界効果トランジスタに紫外線を放
射することによつてすべて“1s”にプログラムさ
れる。このタイプのメモリ構造はたとえば
“Intel 2716”のプログラマブルメモリチツプに
おいて利用されている。 それゆえに、この発明は前述の詳細な説明によ
つて制限されるのではなく、以下の求の範囲によ
つて決定されるということが理解されるべきであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1請求の範囲 1 単一の半導体チツプ上に集積された改良され
たプログラム可能なマルチプレクサであつて、 並列で動作しかつ複数の出力を同時に供給する
複数の固定マルチプレクサ手段を備え、前記各固
定マルチプレクサ手段は、複数のデータ入力と、
1つの出力と、複数の制御入力とを有し、前記各
固定マルチプレクサ手段は、前記複数の制御入力
上の制御信号に応答して、前記複数のデータ入力
のいずれかから前記1つの出力へ、固定された形
式でデータ信号を通過させ、 前記固定マルチプレクサ手段のすべては、それ
らがすべて同一のデータ入力信号を受信するよう
に、単一のデータバスに結合されたそれらのデー
タ入力を有し、 前記固定マルチプレクサ手段の各々に関連する
それぞれのプログラム可能なメモリ手段をさらに
備え、 前記各メモリ手段は、前記各固定マルチプレク
サ手段が、単一のメモリアドレスに応答して前記
バスからその出力へ異なるデータ入力信号を通過
させるように、その関連する前記各固定マルチプ
レクサ手段に前記制御信号を送信する、プログラ
ム可能なマルチプレクサ。 2 各メモリ手段に関連しかつそこから前記制御
信号を受取るそれぞれの論理回路手段をさらに備
え、前記論理回路手段の各々は、出力を有し、か
つそのそれぞれ受信した前記制御信号に応答して
選択的に、関連する各固定マルチプレクサ手段出
力信号をその出力に結合するかまたは信号を全く
その出力に結合しない、請求の範囲第1項記載の
プログラム可能なマルチプレクサ。 3 前記論理回路手段の各々は、そのそれぞれ受
信した前記制御信号に応答して、前記マルチプレ
クサ出力に送られる信号にかかわりなく、その出
力上に論理0あるいは論理1を選択的に発生する
手段をさらに含む、請求の範囲第2項記載のプロ
グラム可能なマルチプレクサ。 4 前記論理回路手段の各々は、そのそれぞれ受
信した前記制御信号に応答して、各々の固定マル
チプレクサ手段出力の反転信号とその出力とを選
択的に結合させる手段をさらに含む、請求の範囲
第2項記載のプログラム可能なマルチプレクサ。 5 前記メモリ手段の各々は、前記アドレスの前
記変換を選択的にプログラムするためのヒユーズ
手段のアレイを含む、請求の範囲第2項記載のプ
ログラム可能なマルチプレクサ。 6 前記メモリ手段の各々は、前記アドレスの前
記変換を選択的にプログラムするための浮動ゲー
ト電界効果トランジスタ手段のアレイを含む、請
求の範囲第2項記載のプログラム可能なマルチプ
レクサ。 7 前記メモリ手段および固定マルチプレクサ手
段の各々は、複数のバイポーラトランジスタを含
む、請求の範囲第2項記載のプログラム可能なマ
ルチプレクサ。 8 前記メモリ手段および固定マルチプレクサ手
段の各々は、複数の電界効果トランジスタを含
む、請求の範囲第2項記載のプログラム可能なマ
ルチプレクサ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/322,462 US4409683A (en) | 1981-11-18 | 1981-11-18 | Programmable multiplexer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0552686B1 true JPH0552686B1 (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=23255012
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58500147A Pending JPH0552686B1 (ja) | 1981-11-18 | 1982-11-15 | |
JP83500147A Pending JPS58501981A (ja) | 1981-11-18 | 1982-11-15 | プログラム可能なマルチプレクサ |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP83500147A Pending JPS58501981A (ja) | 1981-11-18 | 1982-11-15 | プログラム可能なマルチプレクサ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4409683A (ja) |
EP (1) | EP0081917B1 (ja) |
JP (2) | JPH0552686B1 (ja) |
DE (1) | DE3271686D1 (ja) |
WO (1) | WO1983001880A1 (ja) |
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