JPH061902B2 - プログラムド・ロジツク・アレイ - Google Patents

プログラムド・ロジツク・アレイ

Info

Publication number
JPH061902B2
JPH061902B2 JP59500349A JP50034984A JPH061902B2 JP H061902 B2 JPH061902 B2 JP H061902B2 JP 59500349 A JP59500349 A JP 59500349A JP 50034984 A JP50034984 A JP 50034984A JP H061902 B2 JPH061902 B2 JP H061902B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pla
plane
register
data
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59500349A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60500039A (ja
Inventor
ローレンス ハリソン,マーク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/448,001 external-priority patent/US4488229A/en
Application filed by AT&T Technologies Inc filed Critical AT&T Technologies Inc
Publication of JPS60500039A publication Critical patent/JPS60500039A/ja
Publication of JPH061902B2 publication Critical patent/JPH061902B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/223Execution means for microinstructions irrespective of the microinstruction function, e.g. decoding of microinstructions and nanoinstructions; timing of microinstructions; programmable logic arrays; delays and fan-out problems
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/173Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components
    • H03K19/177Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form
    • H03K19/17704Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form the logic functions being realised by the interconnection of rows and columns
    • H03K19/17708Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form the logic functions being realised by the interconnection of rows and columns using an AND matrix followed by an OR matrix, i.e. programmable logic arrays
    • H03K19/17716Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form the logic functions being realised by the interconnection of rows and columns using an AND matrix followed by an OR matrix, i.e. programmable logic arrays with synchronous operation, i.e. using clock signals, e.g. of I/O or coupling register
    • H03K19/1772Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form the logic functions being realised by the interconnection of rows and columns using an AND matrix followed by an OR matrix, i.e. programmable logic arrays with synchronous operation, i.e. using clock signals, e.g. of I/O or coupling register with synchronous operation of at least one of the logical matrixes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はプログラムド・ロジック・アレイ(PLA)に関
する。
発明の背景 PLAは所定の論理変換規則に従って論理計算または論理
変換を行うためディジタル・データ処理システムで使用
される。
従来のPLAはANDプレインおよびORプレインとして知られ
る2つのロジック・アレイ部分より成っている。ANDお
よびORプレインはしばしば各々がNOR機能を実現する1
対の別個のロジック・アレイにより実現される。何故な
らばANDとそれに続くOR機能は論理的にNORとそれに続く
NOR機能と等価だからである。ANDおよびORプレインは例
えばn本の相互接続ワード線として知られる線により電
気的に接続される。動作期間中、2進入力データ信号の
組合せ系列が2進入力の組合せ、即ち入力ワードの系列
を加えるため複数本(例えばN本)の入力信号線により
ANDプレイン中に加えられ、これに応じてORプレインの
p本の出力信号線から2進出力データ信号、即ち出力ワ
ードの系列が出現する。PLAが有限状態機械として使用
するよう作られている場合には、ORプレインからの2進
出力信号の1本または(典型例では)それ以上がANDプ
レインの入力ビットにフィードバックされる。ある特定
の実施例ではANDプレインもORプレインも共に叉点にお
いて互いに交差する直交した行および列線より成り、各
々の叉点にはPLAの所望の論理変換機能に応じてトラン
ジスタの如き叉点の相互接続リンクが設けられたり、設
けられなかったりする。
PLAの通常の動作では、PLAが多数の入力ワードを逐次取
扱い、その相応する出力ワードを逐次伝達出力すること
が望まれる。従って、PLAにはPLA中の1つのワード即ち
データの組(例えば古いデータ)とPLA中の他のデータ
の組(例えば新しいデータ)の混同を回避するためすべ
て適当なタイミング系列に従ってデータを繰返し一時的
に記憶し、PLA中にデータをシフト・インし、シフト・
スルーし、シフト・アウトするデータ・シフト手段が設
けられている。更にPLAはPLAがその中で動作しているデ
ータ処理システムの残りの部分のシステム的要求に従っ
て適当な時点において、あるいは適当な時間期間中、各
々の新しい入力ワードを受信し、各々の新しい出力ワー
ドを伝達出力出来ねばならない。このようなシステム的
要求は典型例では“同期的”である。即ち、PLAは典型
例では一連のクロック・パルスの形をしたクロック制御
タイミングに応動してデータをシステムの残りの部分か
ら受信して、システムの残りの部分に伝達する。この場
合、PLAは通常入力データをクロック制御の各サイクル
(周期)の第1の予め定められた部分、即ち位相期間中
においてのみ入力データを受信でき、PLAはクロックの
各々の前記サイクルの第2の予め定められた(一般に異
なる)部分、即ち位相期間中においてのみ出力データを
伝達できる。従って、PLAがデータを処理する(即ち受
信し、伝達する)速度はクロック・サイクル時間、即ち
制御クロックの周期Tに逆比例しており、クロック周波
数f=1/Tに正比例している。
PLAで要求されるデータ・シフト手段は通常データを一
時的に記憶し、周期的にシフトする1対のクロックによ
って動作する並列レジスタの形をとっている。1対のレ
ジスタは通常相互に接続され、“マスタ・スレーブ”的
関係で動作するよう、即ちレジスタの1方は“マスタ・
レジスタ”として動作し、他方はその“スレーブ”とし
て動作するよう制御タイミングが加えられる。定義によ
り、マスタは(例えば他のレジスタの如き)外部信号源
からデータを受信し、そのスレーブはそのマスタからデ
ータを受信する。このときすべての動作は制御タイミン
グに応動して実行されるがレジスタの一方(マスタまた
はスレーブ)が新しいデータを受信しているとき他方は
受信できない。
(本出願と同じ日に出願されたプログラムド・ロジック
・アレイと題する特許願で述べられているように)PLA
のANDプレインとORプレインの間の中間ワード線に1対
の並列レジスタをマスタ・スレーブ関係を成すよう挿入
することにより以前よりも速い速度でPLAを動作させ得
ることが最近見出された。このときPLAは2レベル制御
タイミングで動作する。即ちデータは従来のように1サ
イクルではなくレジスタを制御するのに使用される制御
タイミングの2サイクルでPLAを通してデータを循環さ
せる。他方、このときPLAはより速い速度で出力を発生
するよう動作し得るが、データをPLAを通して循環させ
るのに必要な時間はそれに応じて減少しないで実質的に
同じ時間に留まる。何故ならば2レベル制御タイミング
で動作するPLAを通してデータを循環させるには制御タ
イミングの2サイクルが必要だからである。
またPLAの入力レジスタに対する入力信号がWAIT信
号で組合せ論理デバイス(例えばANDゲート)によって
ゲートされると利点があることが最近見出された。即
ち、例えばWAIT信号が低レベル(“非レディ”状
態)となると入力信号の高レベルは入力レジスタによっ
てラッチ出来ない。PLAレジスタの単一レベル制御タイ
ミングが使用されるとき、即ちデータが1サイクルでPL
Aを循環するとき、使定のクロック・サイクルの開始時
点でWAIT信号が“非レディ”となると、この“非レ
ディ”信号は(同じ)所定のサイクルの終了時点でPLA
の出力に影響を与える。しかし、PLAが2レベル制御タ
イミングで動作するときには、“非レディ”信号は(第
1のサイクルの直後に続く)第2のサイクルの終了時点
でPLAの出力に影響を与える。このようにして、“非レ
ディ”信号が2レベル制御タイミングで動作しているPL
Aの出力に影響を与える前に1サイクルの遅延が生じ
る。従って、所定のサイクルのPLAの出力は同じサイク
ルでPLAに対して入手可能なWAIT信号には応動でき
ず、以前のサイクルで入手可能なWAIT信号にのみ応
動する。換言すると、PLAはWAIT信号に対し望まし
い同一サイクルにおける入力・出力応動、即ち同一サイ
クルにおける判定能力に欠けている。
更に他の最近の発見としてある場合には有限状態機械を
実現するPLA(即ちPLAの出力から入力へのフィードバッ
クを有するPLA)の大きさは小さく出来ること、従って
その動作速度を増加させ得ることがあげられる。これは
次のようにして実現される。即ち論理デバイスの入力端
子に加えられるWAIT信号の“非レディ”レベルに応
動して、PLAのANDプレインの入力レジスタのクロック制
御信号をゲート(即ち“ストップ”)するよう(ANDゲ
ートの如き)組合せ論理デバイスを挿入することにより
実現される。システムの残りの部分がPLAに新しい入力
データを供給する準備が出来ていなかったり、PLAから
の新しい出力データを使用する準備が出来ていないため
に、PLAのフィードバック状態を同じ状態に保つ(即ち
凍結する)ことが望まれる場合がある。このようにし
て、例えば(データは1サイクルでPLAを循環する)単
一レベルの制御タイミングの所定のサイクルの開始時点
において、WAIT信号が“非レディ”になると、以前
のサイクルの機械の状態は所定のサイクルの間変化する
ことなく保持される。即ち、機械は“非レディ”信号が
入手出来る同じサイクルの開始時点において凍結され
る。しかし、PLAが2レベル制御タイミングで動作して
いるとき、機械の状態は同じサイクルで凍結されない。
その代り、所定のサイクルの開始時点で“非レディ”信
号が加えられると、次(未来)のサイクルの機械の状態
は凍結される。即ち現在のサイクルの(終りの時点にお
ける)機械の状態は一般に以前のサイクルの(終りの時
点における)機械の状態とは異なり、次のサイクル(お
よび“非レディ”信号が継続する場合にはその後のサイ
クル)の状態は現在のサイクルの状態と同じである。こ
のようにして、“非レディ”信号が開始された後、機械
が凍結されるまでに1サイクルの遅延が生じる。
このような遅延は“非レディ”信号が現在の非レディ状
態(例えばシステムの残りの部分からPLAへの入力が現
在入手出来ないという状態)を表わす場合には望ましく
ない遅延を形成する。このようにPLAはWAIT信号に
応動する凍結に関して望ましい同一サイクルにおける判
定能力が欠けている。従ってまた2レベル制御タイミン
グを使用して有限状態機械を実現するPLAを遅延なく凍
結する、即ちPLAに加えるべき“非レディ”信号が入手
可能な同じサイクルの期間中にPLAのフィードバック状
態を凍結する手段を設けることが望ましい。
また、単一レベルの制御タイミングを有するPLA、即ち
例えばイー.ヘベンストレイト(E.Hebenstr
eit)等の“ESFI SOS技術による高速度プロ
グラマブル・ロジック・アレイ”、アイイーイーイー
ジャーナル オブ ソリッド−ステイツ サーキッツ
(IEEE Journal of Solid−st
ate Circuits)、第SC−11巻、pp.
370−374(1976年)の論文のp.371に述
べられているPLAの如きデータがPLAを循環するのに丁度
1サイクルを必要とするPLAでも同様な問題が生じる。
この場合、PLAの所定のサイクルに対する入力信号はそ
のサイクルの開始時点のわずか後まで(PLAの外の入力
信号源から)PLAに得られないかも知れないし、その期
間中にPLAが応動して利用するべくPLAの入力レジスタに
よって受信するには遅すぎるかも知れない。従って、単
一レベルの制御タイミングで動作するPLAを同じPLAサイ
クル期間中に遅くやって来る入力信号に対して応動させ
るような、即ち遅くやって来る入力信号に応動して同じ
サイクルで応動、つまり判定させるような手段を設ける
ことが望ましい。
発明の要旨 本発明は入力信号線を有するPLAに関しており、該入力
信号線は外部信号をPLAに対する入力として加え、PLAの
ANDプレインからORプレインにこれらプレイン間のワー
ド線に沿って流れる情報の流れを制御するように接続さ
れた論理素子、即ちデバイスに接続されている。このよ
うにして、このPLAは動作サイクル期間中ANDプレインに
よってそのサイクル期間中に処理するのには遅すぎる時
刻に到着したが、ORプレインによってそのサイクル期間
中に処理するのには遅くない時刻に到着した外部信号に
関して同じサイクルにおける応動を行うことが出来る。
一つの実施例にあっては、単一レベルの制御タイミング
で動作するPLAはその中間ワード線の少なくとも1つに
スイッチング・トランジスタの如き論理デバイスを有し
ており、それによってPLAのANDプレインからORプレイン
へのデータの流れは論理デバイスに加えられる外部入力
信号によって中断され得る。
他の実施例として、PLAに対する入力としてのWAIT
信号に応動して単一サイクル(即ち“1サイクル”)に
おける判定能力を有する2レベル・クロック制御タイミ
ングで動作するPLAが示されている。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の一実施例に従う2レベル制御タイミン
グを有する有限状態機械を実現するPLAのブロック図、
第2図は第1図の実施例を実現するのに有用な制御タイ
ミング図、第3図は本発明の他の実施例に従う2レベル
制御タイミングを有するPLAの一部分のブロック図、第
4図は本発明の更に他の実施例に従う2レベル制御タイ
ミングを有する有限状態機械を実現するPLAのブロック
図、第5図は本発明の更に他の実施例に従う単一サイク
ル制御タイミングを有する有限状態機械を実現するPLA
のブロック図、第6図は第5図の実施例で有用な制御タ
イミング図である。
詳細な説明 第1図を参照すると、PLA100は入力レジスタ10、A
NDプレイン11、中間ワード線W1、W2、…Wn、これ
らワード線に接続されたマスタ・レジスタ12およびス
レーブ・レジスタ13、出力線O1、O2、…Oを有す
るORプレイン14、および出力レジスタ16を含んでい
る。典型例では各レジスタは以下で更に詳細に述べるが
到来データをラッチ・アレイに周期的に伝達するクロッ
クによって制御されたトランスミッション・ゲートのア
レイより成っている。出力レジスタ16は出力信号線Z
1、Z2、…ZPを有している。入力レジスタ10は入力
信号線I1、I2、…Iを有している。少なくとも1本
の出力線Zは周知の如く有限状態機械を実現するため
にフィードバック信号線17によって入力線INに接続
されている。
入力レジスタ10の制御タイミングは第1のクロック・
パルス系列φ1によって供給されている。マスタ・レジ
スタ12および出力レジスタ16の制御タイミングは第
2のクロック・パルス系列φ2により供給されている。
いずれの系列φ1およびφ2に関しても第2図と関連して
以下で詳細に述べる。スレーブ・レジスタ13の制御タ
イミングはANDゲート21の出力端子に接続された制御
線22によって供給される。ANDゲートの出力はその入
力が共に高レベルのとき、そのときに限り高レベルとな
る。ANDゲート21は第1のクロック系列φ1が供給され
ている入力端子とWAIT信号Wが供給されている他の入力
端子を有している。WAIT信号WはPLA100が正規に動
作することが望まれるとき、即ち各クロック・サイクル
周期T(第2図)の期間中1つの状態から次の状態に進
むことが望まれるときに高レベル(“レディ”)とな
る。WAIT信号はPLA100の状態を凍結させたとき、即
ち1サイクル以上、そしてその後WAIT信号Wが低レベル
に留っている期間中同じ状態に留らせたいときに低レベ
ル(“非レディ”)とされる。このようにしてWAIT信号
の“非レディ”信号レベルは、WAIT信号が再び“レデ
ィ”レベルとなるまで、(ワード線からの)データをス
レーブ・レジスタ13が受信することを停止させる。
入力レジスタ10は例えば第2図に示すように交互する
高レベルと低レベル(パルス)より成る周期Tの第1の
周期的クロック・パルス系列φ1によって供給される制
御タイミング即ちクロッキングに応動して入力線I1
2、…Iからのデータを受信し、ラッチするべく接
続されている。高レベル(t01、t45、t89…)
に相応する時間期間中、入力レジスタはその入力データ
に対してトランスペアレントであり;低レベル(t1
4,t5,t8…)に相応する時間期間中、入力レジス
タはこれらデータをラッチする。ここで“トランスペア
レント”とはレジスタ中のラッチ(図示せず)がレジス
タに到来する新しいデータを受信出来ることを意味す
る。入力レジスタ10はその出力データをN本の入力線
に沿ってANDプレイン11に伝達する。このようにして
入力レジスタ10は典型例ではN個の並列段と1つの直
列段を有する並列シフト・レジスタによって形成されて
おり、これら各段は(到来する)データを周期的にラッ
チに到達するφ1クロックによって制御されるトランス
ミッション・ゲートより成っている。
ANDプレイン11はn本の水平線とN本の垂直線の叉点
アレイである。ANDプレイン11は入力レジスタ10か
らのN本の垂直線に沿ってその入力側(即ち入力端)に
おいて出現するデータを受信し、(ANDプレインによっ
て変換された)データを中間ワード線W1,W2…Wに伝
達するべく接続されている。例えばシー、ミードC.Mead
等の“VLSIシステム入門”,pp.81-82(1980)またはイ
ー.ヘベンストレイト(E.Hebenstreit)等の前述の論文
で詳細に述べられているように、このANDプレインの所
望の変換機能に応じてANDプレインの如き動作リンクが
接続されていたり、接続されていなかったりする。
マスタ・レジスタ12はANDプレイン11の出力側(即
ち出力端)11.2から出現する中間ワード線W1
2、…Wからのデータを受信してラッチするべく接続
されている。マスタ・レジスタ12は例えば第2図に示
すように交互する高レベルと低レベルより成る周期Tの
第2のクロック・パルス系列φ2によって供給される制
御タイミングに応動してこれらデータをラッチすること
が出来る。第2のクロック・パルス系列φ2の高レベル
に相応する時間期間(t23、t67…)中、マスタ・
レジスタ12はその(ワード線)入力(到来)データに
対してトランスペアレントであり;φ2の低レベル期間
中、マスタ・レジスタ12はこれらデータをラッチす
る。このようにしてマスタ・レジスタ12は典型例では
n個の並列段と1つの直列段を有する並列シフト・レジ
スタによって形成されている。
スレーブ・レジスタ13はそのマスタ・レジスタ12か
らのデータを受信し、ラッチするために接続されてい
る。スレーブ・レジスタ13はANDゲート21の出力端
子に接続された制御線22上のANDゲート21によって
供給される制御タイミングに応動してこれら(ワード線
入力)データをラッチすることが出来る。この制御線2
2が高レベルである時間期間中、スレーブ・レジスタ1
3は(そのマスタからの)データに対してトランスペア
レントであり;制御線22が低レベルであると、スレー
ブ・レジスタはデータをラッチする。このようにスレー
ブ・レジスタ13は典型例ではn個の並列段を有する並
列シフト・レジスタによって形成されている。
スレーブ・レジスタ13はスタティック・レジスタであ
る。即ちその各段は(トランスミッション・ゲートに加
えて)多くのサイクル時間の間、つまりWAIT信号W(お
よび従って制御線22)が動作期間中(低レベルに留っ
ている多くのサイクルにより成る時間期間中、データを
記憶することの出来るスタティック・ラッチを含んでい
る。このようにして、WAIT信号が多くのサイクル時間の
間低レベルに留っており、従ってPLA100の状態が多
くのサイクルの間凍結されているとき、データは失われ
ない。
スレーブ・レジスタ13はその(ワード線)出力データ
をワード線W1、W2、…Wに沿ってORプレイン14の
入力側14.1に伝達するべく接続されている。このよ
うにして、WAIT信号はデータのスレーブ・レジスタ13
中への流れを直接制御し、それによってANDプレイン1
1からマスタおよびスレーブ・レジスタ12および13
を通してワード線W1、W2、…Wに沿ってORプレイン
14に至るデータの流れを制御する。
ORプレイン14はn本の水平線とp本の垂直線を有する
点を除いてANDプレイン11と同様に構成されている。
前述のシー.ミード(C.Mead)等の本または前述のイー.
ヘベンストレイト(E.Hebenstreit)等の論文で詳細に述
べられているように、ORプレインの所望の変換機能に応
じてORプレインにはトランジスタの如き動作リンクがそ
の各叉点に設けられていたり、いなかったりする。
出力レジスタ16はORプレイン14からp本の(垂直)
出力線O1、O2、……Oに沿って出現するデータを受
信し、ラッチするために接続されている。出力レジスタ
16は第2のクロック・パルス系列φ2によって供給さ
れる制御タイミングに応動して、即ちマスタ・レジスタ
12と同じタイミングに従ってこれらデータをラッチす
ることが出来る。このようにして、出力レジスタ16
は、マスタ・レジスタ12がANDプレイン11からのデ
ータをラッチすることが出来る同じ時間期間中において
のみ(ORプレイン14からの)データをラッチすること
が出来る。従って、出力レジスタ16は典型例ではp個
の並列段および1個の直列段を有するレジスタによって
形成されている。
出力レジスタ16は出力線Z1、Z2、…Zに沿ってそ
のPLA出力データ信号を連続的に伝達することが出来、
これら出力信号の内の1つまたはそれ以上はフィードバ
ック路によって入力レジスタ10に対する入力となる。
フィードバック線17は例えば出力信号Zのフィード
バック路を提供し、該信号は入力信号Iとなる。この
フィードバック路によりPLA100は有限状態機械を実
現することが出来る。典型例では1本以上のフィードバ
ック路があるのが普通である。
動作期間中、入力レジスタ10は第1のクロック系列φ
1が例えば(t01)のように高レベルである位相、即
ち時間期間中、入力線I1、I2、…Inからのデータに
対してトランスペアレントである。これらデータは第2
のクロック系列φ2は高レベル(例えば期間t23)で
ある後続の位相、即ち時間期間中、ANDゲート11によ
って変換され、マスタ・レジスタ12中のラッチにより
周期的に受信される。次にこれらデータはWAIT信号Wが
高レベルであるときにのみ第1のクロック系列φ1の高
レベル位相(例えば期間t01およびt45)期間中マ
スタ・レジスタ12からスレーブ・レジスタ13中のラ
ッチにより受信される。WAIT信号Wが低レベルの場合に
はスレーブ・レジスタ13中のラッチは以前のサイクル
期間中マスタ・レジスタ12から受信された古いデータ
を保持する。スレーブ・レジスタからのデータはORプレ
インによって変換され、第2の系列φ2が高レベル(例
えばt67)である後続の時間期間中、出力レジスタ1
6中のラッチにより周期的に受信される。出力レジスタ
16からのデータの内のあるものはフィードバックされ
て第1の系列φ1が高レベル(例えばt45およびt8
9)であるすべての後続の時間期間中、1つまたはそれ
以上のフィードバック線によって入力レジスタ10中の
ラッチにより受信される。このようにしてWAIT信号Wの
低レベル、即ち“非レディ”レベルが“現在”のサイク
ル(例えばt48)の開始時点においてANDゲート21
に加えられると、スレーブ・レジスタ13中のラッチは
(t45の期間中ずっと“非レディ”レベルが続くもの
と仮定すると)この同じサイクルt48の期間中新しい
データを受信することは出来ない。従ってスレーブ・レ
ジスタ13は以前のサイクルt04と同様に現在のサイ
クルt48の期間中同じデータをORプレイン14に伝達
し続ける。従って、出力レジスタ16は以前のサイクル
の高レベル位相(t23)期間中と同様に、現在のサイ
クルの第2のクロック系列φ2の高レベル位相(t
67)期間中同じデータを受信する。このようにして必
要に応じて出力レジスタ16は以前のサイクルt04
後半部分(t2から始まる)の期間中(ならびに現在の
サイクルt46の期間中)と同様に、(t6に始まりそ
の後少なくともt10まで続く)現在のサイクルの後半部
分の期間中同じフィードバックを行う。
ある場合には、(レジスタによるデータの時期尚早シフ
トを意味する)“レース・スルー”に対する安全マージ
ン(これは両方の系列φ1およびφ2が共に低レベルであ
る有限幅の時間期間t12、t34、t56、t78
により与えられる)が例えばレジスタのトランスミッシ
ョン・ゲートとして使用されるトランジスタの閾値レベ
ルを適当に選択することにより必要とされないことを理
解されたい。この場合、安全マージンは0に減少させる
ことが出来、従ってクロック系列φ1およびφ2はφおよ
びφ、即ち各々等しい幅の高レジスタ位相と低レベル位
相を有する相補クロック・パルス系列とすることが出来
る。
入力レジスタ10、マスタ・レジスタ12、および出力
レジスタ16は各々システム・パラメータおよび要求に
応じてスタティックまたはダイナミック並列レジスタ段
によって形成することが出来る。
第3図に示すように、(その並列段の異なるグループに
よって形成され)そうでなければ同一であるPLA100
のワード線W1、W2、…Wに接続されたスレーブ・レ
ジスタの異なる部分は異なる制御線22、32…によっ
て供給される異なる制御タイミングを使用することが出
来る。例えば最上部のスレーブ・レジスタ部分、即ち段
1に対する制御線22の制御タイミングはANDゲート2
1により第1のWAIT信号R1(これは第1図のWAIT信号
Wと同じであってよい)でゲートされた第1のクロック
系列φ1により供給され;次のスレーブ・レジスタ部分
即ち段S2に対する制御線32の制御タイミングは他のA
NDゲート31により第2の異なるWAIT信号R2でゲート
された第1のクロック系列φ1によって供給され;最下
部のスレーブ・レジスタ部分、即ち段Sに対する制御
タイミングは第1のクロック系列それ自身(ゲートされ
ていない)が供給されている。このようにして、WAIT信
号R1,R2、……はマスタおよびスレーブ・レジスタ1
2および13を通り、ワード線W1、W2、…に沿うAND
プレイン10からORプレイン14へのデータの流れを制
御する。
第4図を参照すると、PLA400はWAIT信号Rに応動し
てスレーブ・レジスタからANDプレインへのデータの流
れを制御するためにスレーブ・レジスタ13からORプレ
イン14の入力端14,1に至るデータの流れ路に挿入
された例えばANDゲート51の如き組合せ論理回路を含
んでいる。第1図のPLA100と同一または類似の第4
図のPLA400の素子は同じ引用番号が付与されてい
る。スレーブ・レジスタ13のタイミングは第1の系列
φ1によって直接制御しても、あるいは第1図(または
第3図)と関連して前述した如くWAIT信号W(またはWA
IT信号R1、R2、…)でANDがとられた第1の系列によ
って制御してもよい。このようにANDゲート51(第4
図)スレーブ・レジスタ13からORプレイン14へのデ
ータの流れ路の中に配置することにより、出力レジスタ
16へのデータの流れはANDゲート51が入力レジスタ
10の入力線I1、I2、…Inの内の1本の中に配置さ
れている場合よりも早くWAIT信号Rによって影響を受け
ることになる。このようにして例えばWAIT信号がフラグ
信号であると、PLA400の出力は、ANDゲート51が入
力レジスタ10の入力線に配置されている場合には次の
サイクルの終りの時点でフラグ信号によって影響を受け
るのに対し、フラグ信号がその開始時点で低レベルとな
る同じサイクルの終りの時点よりも以前にフラグ信号に
より影響を受ける。従ってPLA400およびPLA100の
(フィードバックを含む)出力はWAIT信号が低レベル
(“非レディ”)となるのと同じサイクル期間中にWAIT
信号に応動する。このようにしてPLA100およびPLA4
00は共に“同じサイクルにおける判定能力”を有する
ことにより特徴づけられる。
第5図を参照すると、PLA500はANDプレイン11およ
びORプレイン114を有している。各々のプレインはド
ミノCMOS論理段(出力インバータは無し)、即ち当業者
にあっては周知の、例えばイー.ヘベンストレイト(E.H
ebenstreit)等の前述の論文やアール・エッチ・クラン
ベック(R.H.Krambeck)等の“CMOSによる高速度コンパク
ト回路”アイイーイーイー ジャーナル オブ、ソリッ
ド ステイツ サーキッツ(IEEE Journal of Solid Sta
te Circuits,)第SC−17巻、pp614−619(1982)
で更に詳細に述べられているNMOS叉点ドライバ・トラン
ジスタと、PMOSプル・アップ・プリチャージ・トランジ
スタとNMOSプル・ダウン地気スイッチ・トランジスタよ
り成る論理段で形成されている。
PLA500は入力レジスタ110と出力レジスタ116を有
しており、いずれもPMOSトランジスタのトランスミッシ
ョン・ゲートを有している。レジスタ110中のこれら
PMOSトランジスタおよびANDならびにORプレイン111
および114に対する制御タイミング系列は第6図に示
されている。第1図の相応する素子と類似の機能を有す
る第5図の素子は第1図の素子に100を加えた引用番
号が付与されている。
入力レジスタ110中のトランスミッション・ゲートと
して作動するPMOSトランジスタのゲート電極はすべて第
1のクロック・パルス系列φ1(第6図)に接続され、
制御されている。このようにして入力レジスタ110は時
間期間t01、t45、…期間、即ち第1の系列φ1
低レベル位相期間中のみ入力信号I1、I2、INを受信
することが出来る。
ANDプレイン111中のプレアップ・トランジスタはま
た第1の系列φ1によって制御されており、それによっ
てこのANDプレインは時間期間t01、t45…中にお
いてのみプリチャージを行う。このように時間期間t0
1、t45…はANDプレインのプリチャージ位相であ
る。ORプレイン114中のプルアップ・トランジスタは
第2の系列φ2によって制御されており、それによって
このORプレインは時間期間t12、t56…中において
のみプリチャージする。即ちORプレインはANDプレイン
のプリチャージ位相の直後の時間期間中においてプリチ
ャージする。出力レジスタ116のタイミングは第3の
系列φ3によって制御されており、それによってこの出
力レジスタは時間期間t23、t67…中においての
み、即ちORプレイン114のプリチャージ位相の直後の
時間期間中においてのみORプレイン114からの出力信
号O1、O2、…OPを受信することが出来る。
第6図に示す如く、第2の系列φ2の活性(低レベル)
位相はt2において、即ち第1の系列φ1の活性(低レベ
ル)位相が終了するのと同じ時刻において開始されるこ
とに注意されたい。換言すると、時間幅t12、t
34、t56、t78、t910…なる安全マージンを
有する第2図の場合と対照的に、第6図に示すタイミン
グ系列φ1、φ2およびφ3には安全マージンは示されて
いない。しかし、安全マージンは事実有用であり、付加
されたマージン位相に対し付加的な中間クロック位相を
挿入することにより第6図の系列φ1、φ2およびφ3
も安全マージンを導入することが出来ることを理解され
たい。簡単化のためだけの理由で第6図では安全マージ
ンが除去されている。
ANDプレインは中間ワード線W1、W2、…WによってOR
プレイン114に接続されている。これらワード線の内
の1つまたはそれ以上(例えばW1とW2)の各々はスイ
ッチング・トランジスタ(例えばT1とT2)を有してお
り、その各々は相応するレディ信号(例えばR1とR2
に夫々応動してこのワード線に沿ってANDプレインからO
Rプレインへの情報の流れを中断または形成するために
夫々OFFまたはONとされる。
1およびT2は共に典型例ではNMOSトランジスタであ
る。このようにして例えばR1が高レベルであると、T1
ONであり、情報はワード線W1に沿ってANDプレインから
ORプレインに向って流れ得る。しかしR1が低レベルで
あるとT2はOFFであり、情報は個のワード線W1に沿っ
てORプレインに流れない。このようにしてトランジスタ
1はANDプレインからのワード線W1上の1つの入力
と、外部信号源(図示せず)からの他の入力R1とORプ
レインへの出力、即ちワード線W1を有するANDゲートと
して動作する。
サイクルT(第6図)に対する動作期間中、ANDプレイ
ン111による論理計算は(このANDプレインのプリチ
ャージが終了する)t1に始まり、(ORプレインのプリ
チャージが終了し、従ってまたORプレイン114の論理計
算が開始される)t2で終了する時間期間t12中にお
いて実行される。
従って、動作期間中、所定のサイクルTの間、入力レジ
スタ110によって受信されるデータ入力I1、I2、…
Nはこれら入力のANDプレイン111のドライバ・トラ
ンジスタへの到来が回路遅延(この回路遅延は入力レジ
スタ110とANDプレイン114の容量性負荷による)
がある場合でも時刻t1までに実現されることを保証す
るために、時間間隔t01の終了する前の時点で始まる
所定のサイクルの間確定している必要がある。時刻t1
においてANDプレインの論理計算が始まる。同様に、ワ
ード線W1、W2、…Wnに沿ってORプレイン114によ
って受信されるデータ入力は時間間隔t12の終了する
前の時刻t′において始まるサイクルTの間確定してい
る必要がある。
このようにして、R1またはR2の如き信号が時刻t′よ
り前の時間間隔t12内の時間においてPLAで入手され
ると、この信号はANDプレイン110が適正に利用する
のには間に合わないが(何故ならt′はt1より前でな
いからである)ORプレイン114が適正に利用するのに
間に合う時刻に到着する。
良好な動作をさせるためには(ANDプレインからORプレ
インへの情報の流れをゲートする)T1またはT2の如き
スイッチング・トランジスタを含んでいるW1またはW2
の如きワード線に対する容量性負荷は、ORプレイン中の
ワード線の相応するトランジスタ・ドライバに十分な電
荷を伝達することを保証するため、ORプレイン内に含ま
れるワード線の部分はANDプレイン内に含まれる部分よ
り約2またはそれ以上のファクタだけ小であることが好
ましい。そうでない場合にはスイッチング・トランジス
タはORプレイン中のドライバに十分な電荷を伝達するの
に十分なそれ自身のドライバを有している通常の組合せ
論理ANDゲートにより置換えるべきである。
当業者にあっては周知の如くANDゲートの代りに、NORゲ
ート、NANDゲート、OR/INVERTゲートまたは(インバー
タを持った、または持たない)他のゲートを使用し、そ
の入力としてWAIT信号とその補元ならびにクロック・タ
イミング系列とその補元を加え、それによって全体とし
てANDゲートの機能を実行させることが出来る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ANDプレイン(11)、ORプレイン
    (14)、およびANDプレインからORプレインに向
    う複数本の中間ワード線(W1・・・・・Wn)を含むP
    LAにおいて、 該PLAに対する外部信号源によって発生された入力デ
    ータ信号(第1図 W;第3図 R1、R2;第4図
    R;第5図 R1,R2)に応動してANDプレインから
    ORプレインへのワード線の1本またはそれ以上に沿う
    データの流れを修正するためのデバイス(第1図 2
    1;第3図 21、31;第4図 51;第5図 T
    1,T2)と、 該デバイスの入力端子に接続された中間信号線であって 該PLAに対する外部信号源からの該入力データ信号を
    該デバイスに伝達するための中間信号線とを含み、 これにより該PLAの動作中に該入力データ信号が予め
    定められた値(WAIT)をもつときに少なくとも1本
    のワード線に沿ったデータの流れを中断することを特徴
    とするPLA。
  2. 【請求項2】請求の範囲第1項に記載のPLAにおい
    て、該デバイスが、組み合わせ論理素子であるPLA。
  3. 【請求項3】請求の範囲第2項に記載のPLAにおい
    て、該論理素子が、ANDゲートであるPLA。
  4. 【請求項4】請求の範囲第1項に記載のPLAにおい
    て、該デバイス(第4図)が、該ANDプレインから出
    る該1つのワード線(W1)に接続された別の入力端子
    を有し、かつ該ORプレインに向かう該1つのワード線
    に接続された出力端子を有するものであるPLA。
  5. 【請求項5】請求の範囲第4項に記載のPLAにおい
    て、該デバイスが、組み合わせ論理素子であるPLA。
  6. 【請求項6】請求の範囲第5項に記載のPLAにおい
    て、該論理素子が、ANDゲートであるPLA。
JP59500349A 1982-12-08 1983-12-01 プログラムド・ロジツク・アレイ Expired - Lifetime JPH061902B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/448,001 US4488229A (en) 1982-12-08 1982-12-08 PLA-Based finite state machine with two-level control timing and same-cycle decision-making capability
US06/505,994 US4488230A (en) 1982-12-08 1983-06-20 Programmed logic array with external signals introduced between its AND plane and its OR plane
US448001 1983-06-20
US505994 1983-06-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60500039A JPS60500039A (ja) 1985-01-10
JPH061902B2 true JPH061902B2 (ja) 1994-01-05

Family

ID=27035193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59500349A Expired - Lifetime JPH061902B2 (ja) 1982-12-08 1983-12-01 プログラムド・ロジツク・アレイ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4488230A (ja)
EP (1) EP0128194B1 (ja)
JP (1) JPH061902B2 (ja)
CA (1) CA1226339A (ja)
DE (1) DE3379609D1 (ja)
GB (1) GB2131584B (ja)
WO (1) WO1984002408A1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3215671C2 (de) * 1982-04-27 1984-05-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Programmierbare Logikanordnung
US4800487A (en) * 1983-09-20 1989-01-24 Mensch Jr William D Topography of integrated circuit including a microprocessor
US4652992A (en) * 1983-09-20 1987-03-24 Mensch Jr William D Topography of integrated circuit CMOS microprocessor chip
US4668880A (en) * 1984-03-26 1987-05-26 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Chain logic scheme for programmed logic array
US4701641A (en) * 1984-05-11 1987-10-20 Raytheon Company Logic network for D/A conversion
US4758746A (en) * 1985-08-12 1988-07-19 Monolithic Memories, Inc. Programmable logic array with added array of gates and added output routing flexibility
US4703206A (en) * 1985-11-19 1987-10-27 Signetics Corporation Field-programmable logic device with programmable foldback to control number of logic levels
US5075576A (en) * 1985-11-19 1991-12-24 North American Philips Corporation Field-programmable logic device with programmable foldback to control number of logic levels
US4783763A (en) * 1985-12-23 1988-11-08 North American Philips Corp., Signetics Division Field-programmable device with buffer between programmable circuit
US4796229A (en) * 1986-07-08 1989-01-03 Texas Instruments Incorporated Writable logic array
US5226122A (en) * 1987-08-21 1993-07-06 Compaq Computer Corp. Programmable logic system for filtering commands to a microprocessor
US4797746A (en) * 1987-08-24 1989-01-10 Rockwell International Corporation Digital image interface system
DE68927015D1 (de) * 1988-02-08 1996-10-02 Fujitsu Ltd Direktspeicherzugriffssteuerung
DE3821515A1 (de) * 1988-06-25 1989-12-28 Rico Mikroelektronik Gmbh Programmierbare gatteranordnung
JPH0261723A (ja) * 1988-08-29 1990-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd ステートマシン
JP2515853Y2 (ja) * 1989-04-06 1996-10-30 沖電気工業株式会社 ダイナミック型pla回路
US5864162A (en) * 1993-07-12 1999-01-26 Peregrine Seimconductor Corporation Apparatus and method of making a self-aligned integrated resistor load on ultrathin silicon on sapphire
US5930638A (en) * 1993-07-12 1999-07-27 Peregrine Semiconductor Corp. Method of making a low parasitic resistor on ultrathin silicon on insulator
US5973363A (en) * 1993-07-12 1999-10-26 Peregrine Semiconductor Corp. CMOS circuitry with shortened P-channel length on ultrathin silicon on insulator
US5542034A (en) * 1994-10-19 1996-07-30 Hewlett-Packard Company Minimizing logic to determine current state in an output encoded finite state machine
US6407576B1 (en) 1999-03-04 2002-06-18 Altera Corporation Interconnection and input/output resources for programmable logic integrated circuit devices
US6993674B2 (en) * 2001-12-27 2006-01-31 Pacific Design, Inc. System LSI architecture and method for controlling the clock of a data processing system through the use of instructions
US7035886B1 (en) * 2002-03-28 2006-04-25 Cypress Semiconductor Corporation Re-configurable combinational logic device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5074072A (ja) * 1973-11-07 1975-06-18
JPS5681397A (en) * 1979-12-06 1981-07-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> Temper rolling lubricant

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3593289A (en) * 1967-10-03 1971-07-13 Krauss Maffei Ag Electronic programmer for machine-control systems having simultaneous plural inputs
IT1042852B (it) * 1974-09-30 1980-01-30 Siemens Ag Disposizione di circuiti logici integrata e programmabile
IT1063025B (it) * 1975-04-29 1985-02-11 Siemens Ag Disposizione circuitale logica integrata e programmabile
US4034356A (en) * 1975-12-03 1977-07-05 Ibm Corporation Reconfigurable logic array
US4032894A (en) * 1976-06-01 1977-06-28 International Business Machines Corporation Logic array with enhanced flexibility
US4207556A (en) * 1976-12-14 1980-06-10 Nippon Telegraph And Telephone Public Corporation Programmable logic array arrangement
US4124899A (en) * 1977-05-23 1978-11-07 Monolithic Memories, Inc. Programmable array logic circuit
US4415818A (en) * 1979-01-16 1983-11-15 Nippon Telegraph & Telephone Corp. Programmable sequential logic circuit devices
US4399516A (en) * 1981-02-10 1983-08-16 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Stored-program control machine
US4429238A (en) * 1981-08-14 1984-01-31 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Structured logic array
US4409499A (en) * 1982-06-14 1983-10-11 Standard Microsystems Corporation High-speed merged plane logic function array

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5074072A (ja) * 1973-11-07 1975-06-18
JPS5681397A (en) * 1979-12-06 1981-07-03 Nippon Kokan Kk <Nkk> Temper rolling lubricant

Also Published As

Publication number Publication date
GB2131584A (en) 1984-06-20
US4488230A (en) 1984-12-11
EP0128194A1 (en) 1984-12-19
GB2131584B (en) 1986-10-08
JPS60500039A (ja) 1985-01-10
DE3379609D1 (en) 1989-05-18
EP0128194A4 (en) 1987-03-30
CA1226339A (en) 1987-09-01
EP0128194B1 (en) 1989-04-12
GB8332606D0 (en) 1984-01-11
WO1984002408A1 (en) 1984-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH061902B2 (ja) プログラムド・ロジツク・アレイ
US4710650A (en) Dual domino CMOS logic circuit, including complementary vectorization and integration
US4414547A (en) Storage logic array having two conductor data column
JP2548852B2 (ja) プログラマブル論理セル
KR980011424A (ko) 디지털 신호 전달 장치
US4668880A (en) Chain logic scheme for programmed logic array
CA1232034A (en) Programmed logic array
US4488229A (en) PLA-Based finite state machine with two-level control timing and same-cycle decision-making capability
US5497107A (en) Multiple, selectable PLAS having shared inputs and outputs
US5359636A (en) Register control circuit for initialization of registers
US6188259B1 (en) Self-reset flip-flop with self shut-off mechanism
US4387294A (en) Shift register-latch circuit driven by clocks with half cycle phase deviation and usable with a serial alu
US3984702A (en) N-bit register system using CML circuits
US5638009A (en) Three conductor asynchronous signaling
JP4201833B2 (ja) 非同期動作副回路の動作のタイミングを調節する回路
US4337526A (en) Monolithically integrable semiconductor memory
US4782249A (en) Static CMOS programmable logic array
US5574940A (en) Data processor with quicker latch input timing of valid data
JPS5920196B2 (ja) 双方向性シフトレジスタ
JPH03211613A (ja) ディジタル信号処理装置
EP0489734B1 (en) High-speed dynamic cmos circuit
US5239661A (en) Hierarchical bus circuit having decoder generating local buses and devices select signals enabling switching elements to perform data transfer operations
EP0173570A2 (en) Shift register circuit
JPH043615A (ja) Dラッチ回路
JPH0644224B2 (ja) 論理演算機能を有するシフト回路