JPH0690165A - 論理回路 - Google Patents

論理回路

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JPH0690165A
JPH0690165A JP4240336A JP24033692A JPH0690165A JP H0690165 A JPH0690165 A JP H0690165A JP 4240336 A JP4240336 A JP 4240336A JP 24033692 A JP24033692 A JP 24033692A JP H0690165 A JPH0690165 A JP H0690165A
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JP
Japan
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output
negative
exclusive
input
circuit
Prior art date
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Application number
JP4240336A
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English (en)
Inventor
Aruberuto Parashiosu
パラシオス・アルベルト
Kunio Uchiyama
邦男 内山
Makoto Hanawa
誠 花輪
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0690165A publication Critical patent/JPH0690165A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、少ないトランジスタ数で、
肯定信号及び否定信号の出力する論理回路を提供するこ
とである。 【構成】 二入力A、Bが両方とも「1」あるいは「0」の
時に、排他的論理和素子100の出力及び否定出力が
「0」及び「1」になり、否定スイッチ素子110はハイイ
ンピーダンス、否定スイッチ素子120は導通状態にな
り、否定論理素子130の出力Zは素子120で否定さ
れ、出力Zの値を保つ。入力AとBの信号が異なる時
は、否定スイッチ素子120はハイインピーダンス、否
定スイッチ素子110は導通状態になり、入力Aは素子
110、130を通って出力Zの信号値になり、所謂M
uller−C回路が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は論理回路に係り、特に自
己同期システム(self-timed systems)の制御部の構成に
基本要素として用いられる所謂ミュラーC(Muller-C)
回路の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】所謂Muller-C回路の役割を果たすものと
して、従来から参考文献「R.E.Miller、"Sequential Cir
cuits"Chap.10、Switching Theory、 Vol.2、 Wiley、
N.Y.、 1965」に図2に示す131の一個の否定論理素子、1
40、141、142の三個の2入力否定論理積素子及び150の
一個の3入力の否定論理積素子から構成されているMull
er-C回路が提案されている。また、従来の最も少ない素
子で構成できるMuller-C回路に関しては、技術論文「J.
E. Sutherland、 "Micropipelines、" Communications
of the ACM、 Vol.32、 No.6、 pp.720-738、 June 198
9」に図3に示す160から166までの七個のp型MOSトラ
ンジスタ及び170から176までの七個のn型MOSトラン
ジスタからなるものがある。さらに、実際に自己同期プ
ロセッサの構成要素として、技術論文「G.M.Jacobs and
R.W.Brodersen、 "A Fully Asynchronous Digital Sign
al Processor Using Self-Timed Circuits、"IEEE Jour
nalof Solid State Circuits、 Vol.25、 No.6、 pp.15
26-1537、 Dec. 1990」に図4に示す二個の否定論理素子
(図に否定論理和素子の入力に〇で示されている)、18
0、181の二個の否定論理和素子及び190の一個のSR型
フリップフロップで構成されているMuller-C回路が述べ
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の図2及び図4の
ようなMuller-C回路を実現するときはトランジスタの数
が図3の素子より多い。図4のものは、素子190の入力
SかつRが「1」のときは、ロックアップ(lock-up)状態
に入る可能性があり、システムを誤動作させる恐れがあ
る。一方、図3及び図4の素子は出力Z及びその否定の
値を供給することができるが、図2の素子は出力Zしか
供給しない。自己同期システムを構成するときは、処理
部に対応する機能ブロックが肯定及び否定両方の値を出
力しなければならないため、処理部の面積が多少大きく
なる。このため、制御部ができるだけ小さな面積を占め
るのが望ましい。また、制御を行うときは、各ステージ
のZ出力だけでなく、その否定値も必要になる場合も少
ない。そこで、上記挙げられたロックアップ等の問題を
もたずに、制御部の占める面積は小さくてZの否定値も
出力するMuller-C回路が望ましい。従って本発明の目的
は、少ない数のトランジスタの実現ができ、出力Zの否
定値を出力でき、しかも二つ以上のステージの制御部の
構成に用いられるとき前記の素子より少ないトランジス
タの構造で実現できる新思考の論理回路を提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】図1に示すように、本発
明の代表的な実施形態による論理回路は、入力A、Bの
信号が入力されこの入力の信号の排他的論理和及び排他
的否定論理和を出力する素子100と、否定論理素子1
30と、前記素子100の排他的論理和出力が「1」の
時、入力Aの否定値を通して前記否定論理素子130の
入力に印加し、前記素子100の排他的論理和出力が
「0」の時、ハイインピーダンスになる否定スイッチ素
子110と、前記素子100は排他的否定論理和出力が
「1」の時、前記否定論理素子130の出力Zを通して
否定論理素子130の入力に印加し、前記の素子100
の排他的否定論理和出力が「0」の時ハイインピーダン
スになる否定スイッチ素子120とからなり、二つの入
力A及びBと一つの出力Zをもち、前記の入力AかつB
に印加される信号が同論理値をもつ時は、前記の出力Z
の出力信号がAとBは同論理値になる前の出力信号値を
保ち、前記の入力Aの信号値が「0」でかつ前記の入力
Bの信号値が「1」の時、前記の出力Zの信号値が
「0」となり、前記の入力Aの信号値が「1」でかつ前
記の入力Bの信号値が「0」である時は、前記の出力Z
の信号値が「1」となり、図1の200の素子のように
記述され、記憶をもつことを特徴とする。すなわち、排
他的論理和及び排他的否定論理和の二本の出力及び二本
の入力をもつ一個の素子100は、その一つの入力をA
とし、もう一つの入力をBとする。前記の素子100の
排他的論理和出力を一入力一出力及び一本の制御線をも
つ一個の否定スイッチ素子110の制御線とし、前記の
素子100の排他的否定論理和出力を一入力一出力及び
一本の制御線をもつもう一個の否定スイッチ素子120
の制御線とする。前記の否定スイッチ素子110の入力
線を入力線Aに接続し、その出力線を一個の否定論理素
子130の入力線に接続する。前記の否定論理素子13
0の出力を出力Zとする。前記の否定スイッチ素子12
0の入力線を出力線Zに接続し、その出力線を前記の否
定論理素子130の入力線に接続する。前記の二本の入
力A及びB並びに一本の出力Zをもち、この構成を図5
に示す本発明の一つの実施例であり、14個のトランジ
スタで構造することができ、出力Zの否定値も供給し、
しかも前記の構造を多数ステージの制御部に用いられる
時、図5の310、311、320及び321のMOS
トランジスタを必要としないMuller-C回路を用いること
によって上記の目的が達成される。
【0005】
【作用】上記の装置の構成を図示する図1を用いて、本
発明の作用を以下に説明する。入力AとBの信号値が両
方とも「1」あるいは「0」の時、素子100の排他的論理
和の出力が「0」になる。同時に、前記の素子100の排
他的否定論理和の出力が「1」になる。これによって、否
定スイッチ素子110はハイインピーダンスとなり、否
定スイッチ素子120は導通状態になる。このため、否
定論理素子130の出力(Z)は素子120で否定され、
否定論理素子130の入力に循環される。素子130と
素子120が一つの偶数の数の否定論理素子の閉路を構
成し、出力Zの値を保つ。入力AとBの信号値が異なる
時は、素子100の排他的論理和の出力が「1」になる。
同時に、前記の素子100の排他的否定論理和の出力が
「0」になる。これによって、否定スイッチ素子120は
ハイインピーダンスとなり、否定スイッチ素子110は
導通状態になる。このため、入力Aの信号値を素子11
0で否定されて素子130の入力に印加され、出力Zの
信号値になる。このように図1の素子がMuller-C回路の
機能を果たすことが確認できる。
【0006】
【実施例】本発明の一つの具体的な実施例を図5に示
す。上記に説明したように図1の構成がMuller-C回路に
対応するため、以下では、図5を用いて図1の素子が1
4個のトランジスタで実現できることだけを説明し明ら
かにする。また、図6の一つの応用例を用いて図1の素
子が10個のトランジスタでも構造できることを説明す
る。まず、図1の排他的論理和及び排他的否定論理和の
出力をもつ素子100は図5の310、311、312
及び313の四個のp型MOSトランジスタ及び32
0、321、322及び323の四個のn型MOSトラ
ンジスタで構成され、p型MOSトランジスタ312及
び313の配線出力で入力AとBの排他的否定論理和を
提供し、n型MOSトランジスタ322及び323の配
線出力で入力AとBの排他的論理和を提供する。図1の
否定スイッチ素子110はスイッチ機能がn型MOSト
ランジスタ324で実現され、n型MOSトランジスタ
322及び323の配線出力が「1」になる時導通状態
になり、前記の配線出力が「0」になる時ハイインピー
ダンスとなる。図1の否定スイッチ素子120はスイッ
チ機能がn型MOSトランジスタ325で実現され、p
型MOSトランジスタ312及び313の配線出力が
「1」になる時導通状態になり、前記の配線出力が
「0」になる時ハイインピーダンスとなる。否定スイッ
チ素子110は図5の構造では、310、320及び3
24のMOSトランジスタで実現される。310と32
0のMOSトランジスタで構成される否定論理素子が素
子100と素子110で共用される。否定スイッチ素子
120は、図5の構造では、314と326MOSトラ
ンジスタで構成される否定論理素子及びn型MOSトラ
ンジスタ325で実現される。図1の130の否定論理
素子がp型MOSトランジスタ315及びn型MOSト
ランジスタ327で実現される。6個のp型及び8個の
n型で、合計14個のMOSトランジスタで図1のMull
er-C回路を実現することができる。
【0007】図6の一つの応用例で図5の素子の使用が
回路の面積と消費電力の低下につながることを説明す
る。図6の一ビットのFIFO回路及び図7の図6の否
定切り替えスイッチ回路は、上記の技術論文「J.E. Suth
erland、 "Micropipelines、"Communications of the A
CM、 Vol.32、 No.6、 pp.720-738、 June 1989」に述べ
られている。以下の説明では、図6のFIFO回路の入
力線reqin及びackoutがその否定値を供給していないと
仮定する。まず図6のFIFO回路を図3の素子で実現
する時について検討する。この場合は、全てのMuller-C
回路が両方の出力を供給するため、図3の160及び170の
MOSトランジスタを節約することができ、C1、C2
及びC3を12個のトランジスタで実現することができ
る。しかし、図6のC4は図3の14個のトランジスタ
で構造される。図6の各否定切り替えスイッチが図7に
示すように八個のトランジスタを必要とする。九個の否
定切り替えスイッチで72個のMOSトランジスタが必
要になる。合計で61個のp型及び61個のn型、12
2個のMOSトランジスタで図6のFIFO回路を実現
することができる。一方、本発明の一つの実施例である
図5のMuller-C回路で図6の回路を実現する時は、C1
のB1、C2のA2とB2、C3のA3とB3及びC4のA4の入力
に対応する図5の310と320のMOSトランジスタもしく
は314と326MOSトランジスタで構成される否定論理素
子を節約することができる。つまり、C1及びC4は5
個のp型及び7個のn型、12個のMOSトランジス
タ、C2及びC3は4個のp型及び6個のn型、10個
のMOSトランジスタで実現することができる。前記の
事例と同様に、九個の否定切り替えスイッチで72個の
MOSトランジスタが必要になる。合計で54個のp型
及び62個のn型、116個のMOSトランジスタで図
6のFIFO回路を実現することができる。明らかに、
p型よりn型のMOSトランジスタが小さく、面積及び
消費電力が少ないであるため、図5の構造の本発明を用
いることが有利である。また、この例で解かるように、
多数の段階をもつ自己同期システムを実現する時には、
制御パイプラインのMuller-C回路が10個のトランジス
タで実現できるため、節約率が向上する。前記の例で
は、p型のMOSトランジスタの数が11%に節約さ
れ、そのかわり、1個のn型のMOSトランジスタが増
える。上記実施例で判るように各システムの仕様に応じ
て本発明の素子に色々な構造をもたせることができる。
【0008】図8は、図1のもう一つの実施例を示す。
図1の排他的論理和及び排他的否定論理和の出力をもつ
素子は、図8の180から184までの五個のp型MOSトラ
ンジスタ及び190から194までの五個のn型MOSトラン
ジスタで構成され、排他的否定論理和出力がp型MOS
トランジスタ185及びn型MOSトランジスタ198のゲー
トに印加され、排他的論理和出力がp型MOSトランジ
スタ187及びn型MOSトランジスタ196のゲートに印加
される。図1の否定スイッチ素子110は図8の185と186
の二個のp型MOSトランジスタ及び195と196の二個の
n型MOSトランジスタで構成される。図1の否定スイ
ッチ素子120は図8の187と188の二個のp型MOSトラ
ンジスタ及び197と198の二個のn型MOSトランジスタ
で構成される。図1の130の否定論理素子がp型MOS
トランジスタ189及びn型MOSトランジスタ199で実現
される。合計、十個のp型及び十個のn型、20個のM
OSトランジスタでも図1のMuller-C回路の実現ができ
る。
【0009】
【発明の効果】本発明は、自己同期システム(self-time
d systems)に用いられるMuller-C回路に適用できる。し
かも、少ないトランジスタの構造の実現で肯定及び否定
の出力を供給する素子ができ、小規模及び低消費電力の
自己同期システムの制御部を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるMuller-C回路の構成とそ
のシンボルを示す図である。
【図2】従来技術の一つの素子例である。
【図3】従来技術の他の素子例である。
【図4】従来技術の他の素子例である。
【図5】本発明の図1に対応する一実施例の構造であ
る。
【図6】Muller-C回路を用いる応用例である。
【図7】図6の否定切り替えスイッチ素子の構造とその
シンボルを示す図である。
【図8】本発明の図1に対応するもう一つの可能な構造
である。
【符号の説明】
A、A1〜A4、B、B1〜B4、X、Y、datain…入力線、Z、Z1
〜Z4、-Z(Zの否定値)、W、dataout…出力線、S、C、-C(C
の否定値)…制御線、VDD…電源、GND…グランド、100…
排他的論理和及び排他的否定論理和を出力する論理素
子、110、120…否定スイッチ素子、130、131…否定論理
素子、140〜142…2入力否定論理積素子、150…3入力
否定論理積素子、180、181…2入力否定論理和素子、19
0…SR型フリップフロップ、160〜166、180〜189、310
〜315、500〜503…p型MOSトランジスタ、170〜17
6、190〜199、320〜327、600〜603…n型MOSトラン
ジスタ、400〜409、900…否定切り替えスイッチ素子、2
00、C1、C2、C3、C4…Muller-C回路、reqin、req1〜req
3、reqout…要求(request)信号、ackin、ack1〜ack3、a
ckout…了解(acknowledge)信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の入力と第2の入力の排他的論理和及
    び排他的否定論理和を出力する排他的論理和素子と、 否定論理素子と、 前記排他的論理和素子の前記排他的論理和出力が「1」
    の時、前記第1の入力の否定値を前記否定論理素子の入
    力に印加し、前記排他的論理和素子の前記排他的論理和
    出力が「0」の時、ハイインピーダンスになる第1の否
    定スイッチ素子と、 前記排他的論理和素子は前記排他的否定論理和出力が
    「1」の時、前記否定論理素子の出力を通して前記否定
    論理素子の入力に印加し、前記排他的論理和素子の前記
    排他的否定論理和出力が「0」の時、ハイインピーダン
    スになる第2の否定スイッチ素子とからなることを特徴
    とする論理回路。
JP4240336A 1992-09-09 1992-09-09 論理回路 Pending JPH0690165A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001022591A1 (en) * 1999-09-23 2001-03-29 Sun Microsystems, Inc. Two-stage muller c-element
US6922090B2 (en) 2001-10-19 2005-07-26 Oki Electric Industry Co., Ltd. Transition signaling circuit and arbitrator using this circuit
US7073087B2 (en) 2001-11-16 2006-07-04 Oki Electric Industry Co., Ltd. Transition signal control unit and DMA controller and transition signal control processor using transition signal control unit
CN100465970C (zh) * 2005-11-17 2009-03-04 大同股份有限公司 可用于非同步电路设计的可程序化逻辑电路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001022591A1 (en) * 1999-09-23 2001-03-29 Sun Microsystems, Inc. Two-stage muller c-element
US6922090B2 (en) 2001-10-19 2005-07-26 Oki Electric Industry Co., Ltd. Transition signaling circuit and arbitrator using this circuit
US7073087B2 (en) 2001-11-16 2006-07-04 Oki Electric Industry Co., Ltd. Transition signal control unit and DMA controller and transition signal control processor using transition signal control unit
CN100465970C (zh) * 2005-11-17 2009-03-04 大同股份有限公司 可用于非同步电路设计的可程序化逻辑电路

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