JPH0697815A - 排他的論理和回路 - Google Patents

排他的論理和回路

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JPH0697815A
JPH0697815A JP4242956A JP24295692A JPH0697815A JP H0697815 A JPH0697815 A JP H0697815A JP 4242956 A JP4242956 A JP 4242956A JP 24295692 A JP24295692 A JP 24295692A JP H0697815 A JPH0697815 A JP H0697815A
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JP
Japan
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output
exclusive
signal
type mos
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4242956A
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English (en)
Inventor
Aruberuto Parashiosu
パラシオス・アルベルト
Makoto Hanawa
誠 花輪
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、不確定なデータを出力しない排他的
論理和回路を提供するものである。 【構成】両入力信号1、2が「1」の論理値の時は、Q
1、Q2、Q8、Q9がオンになり、出力4、3は「0」
及「1」となる。両入力信号1、2が「0」の時は、Q3、
Q4、Q5、Q6がオンになり、出力4、3は「0」及び
「1」になる。両入力信号1、2が互いに異なる時は、Q
1、Q2、Q5、Q6、Q7が出力の値の決定に供給し
ない。入力1、2がそれぞれ「1」及び「0」の時、Q3及
びQ8はオンになり、出力4、3の値が「1」及び「0」に
なる。一方、入力1、2がそれぞれ「0」及び「1」の時、
Q4及びQ9は導通状態になり、出力4、3の信号値が
それぞれ「1」及び「0」となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルシステムの
構成要素として幅広い範囲で用いられる、排他的論理和
又は排他的否定論理和の出力の機能を有する所謂排他的
論理和回路の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】排他的論理和回路の役割を果たすものと
して、従来から1989年4月25日発行の飯塚哲哉編
「CMOS超LSIの設計」(培風館)の頁19に図3
に示すようなQ11,Q13及びQ15の三個のp型M
OSトランジスタとQ12,Q14及びQ16の三個の
n型MOSトランジスタから構成されている排他的論理
和素子が提案されている。また、排他的論理和及び排他
的否定論理和両方の出力を持つ回路に関しては、技術論
文「K.Yano,et al.,"A 3.8ns, CMOS 16x16-b Multiplier
Using Complementary Pass-transistor Logic," IEEE
Journal of Solid State Circuits, Vol.25,No.2, pp.3
88-395, Apr.1990」に8個のゲートで構成できる素子が
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3のような排
他的論理和を用いるときは、図4に示すように図3の素
子の入力5及び入力6の信号100及び110の変化と
その変化の順序によって、図3の素子の出力8の信号1
50の値が「0」から「1」へ及び「1」から「0」へ変化する
とき、図4に示すような個所にデータが不確定である間
隔を持つ。このような特徴を持つ回路は加算器等の構成
要素とするとき、演算の処理速度に影響を及ぼす恐れが
ある。また、排他的否定論理和の出力を前記の素子の出
力を否定素子で得ることができるが、時間遅延が付加さ
れてしまう。そこで、両方の排他的否定論理和及び排他
的論理和を同時に出力する素子が望ましい。
【0004】従って本発明の目的とするところは、前記
の不確定なデータの間隔を持たないく、しかも、排他的
論理和及び排他的否定論理和の出力を持つ回路を提供す
ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】一組のn型MOSトラン
ジスタQ1とQ2及び一組p型MOSトランジスタQ5
とQ6が、Q1のソース端子をQ2のドレイン端子に及
びQ6のソース端子をQ5のドレイン端子に接続する。
また、二個のp型MOSトランジスタQ3とQ4のドレ
イン端子は、Q1とQ2のトーテムのQ1のドレインに
接続して、この接続点を排他的論理和出力端子とする。
Q5とQ6のトーテムのQ6のドレイン端子を一個のn
型MOSトランジスタQ7のゲート端子に接続して、こ
の接続点を排他的否定論理和出力端子とする。そして、
Q7のドレイン端子を排他的論理和出力端子に接続し、
Q2及びQ7のソース端子をグランド(GNDと表す)に
接続する。また、二個のn型MOSトランジスタQ8と
Q9のドレイン端子を排他的否定論理和出力端子に接続
する。そして、Q3のソース端子をQ8,Q6、Q4及
びQ1のゲート端子に、並びにQ9のソース端子に接続
して、この接続点を一つの入力端子とする。Q4のソー
ス端子をQ9,Q5、Q3及びQ2のゲート端子に、並
びにQ8のソース端子に接続して、この接続点をもう一
つの入力端子とする。一個のp型MOSトランジスタQ
10のドレイン端子を排他的否定論理和出力端子に、Q
10のゲート端子を排他的論理和出力端子に接続する。
Q5及びQ10のソース端子を電源(VDDと表す)に接
続する。前記の二本の入力及び二本の出力をもち、入力
信号の変化に直接に伴う出力信号の変化を実現する構造
の論理回路を用いることによって上記の目的が達成され
る。
【0006】
【作用】上記の装置の構造を図示する図1を用いて、本
発明の手段の作用を以下に説明する。入力1と2の信号
(100と110)が両方とも「1」のとき、Q1及びQ2が導通
状態になり出力4の信号値(130)を「0」にする。同時
に、Q8及びQ9が導通状態になり出力3の信号値(12
0)を「1」にする。また、入力1と2の信号(100と110)が
両方とも「0」のとき、Q5及びQ6が導通状態になるに
連れて、信号値(120)が「1」になる。同時に、Q3及び
Q4が導通状態になり信号値(130)が「0」になる。信号
値120が「1」になると共にQ7を導通状態に入って出
力4の信号値(130)の「0」に提供する。信号値130が
「0」になると共にQ10を導通状態に入って出力3の信
号値(120)の「1」に提供する。入力1と2の信号(100と1
10)が異なるときは、Q1とQ2及びQ5とQ6のトー
テムの片方のトランジスタしか導通状態に入らないた
め、これらのトランジスタ及びQ7が出力4の信号値(1
30)の決定に供給しない。このときも、Q10が出力3
の信号値(120)の決定に供給しない。入力1及び入力2
の信号値がそれぞれ「1」及び「0」のとき、Q3が導通状
態になり出力4の値を「1」にする。同時に、Q8が導通
状態になり出力3の値を「0」にする。一方、入力1及び
入力2の信号値がそれぞれ「0」及び「1」のとき、Q4が
導通状態になり出力4の値を「1」にするに連れてQ9が
導通状態になり出力3の値を「0」にする。このように図
1の素子が排他的に入力の値の論理和及び否定論理和を
とることが確認できる。
【0007】
【実施例】本発明の一つの実施例を図1に示す。図2
に、比較を行うために図3の素子に印加された100と
110の信号を用いられ、図1の回路の一つの内部線3
並びに図1の素子の出力4の信号130を示す。
【0008】上記に説明したように図1の構造が排他的
な論理和に対応するため、以下では、図4のタイムダイ
アグラムを用いて図1の素子が不確定なデータ間隔を持
たないことだけを説明し明らかにする。まず、100と
110が「1」の時点(図1の左片)から本発明の実施例の
動作を説明する。このとき、Q1とQ2が導通状態で出
力4を「0」にする。また、Q8とQ9が導通状態で出力
3を「1」にする。更に、Q10が導通状態であるため出
力3が強力的に「1」に設定される(Q8とQ9のn型M
OSトランジスタが通常「1」を良く伝わらない)。そし
て、110の信号が「1」から「0」へ変わるとき、Q3と
Q5が導通状態に入り始める。110の信号が「0」にな
ったとき、Q3が導通状態になり出力4の値が「0」から
「1」へ変化する。これと同時に、Q9が非導通状態に入
り、Q8が導通状態を保ちながら「1」を伝わるから「0」
に伝わるようになり出力3の値を「0」にする。一方、1
00の信号が「0」へ変化するときは、Q3が導通の状態
を保ちながら「1」を伝わることから「0」を伝わるように
なり、Q4が導通状態に入り始め、Q3と共に出力4の
「0」への変化を開始させる。これと同時に、Q6が導通
状態になり、出力3の信号が「1」となってQ7が導通状
態へ変化させられる。Q7が導通状態になると出力4が
強力的に「0」に設定される(Q3とQ4のp型MOSト
ランジスタが通常「0」を良く伝わらない)。また、信号
100が「0」で信号110が「1」に変化するときは、Q
4が導通の状態を保ちながら「0」を伝わることから「1」
を伝わるようになり、出力4の「1」への変化が開始され
る。これと同時に、Q9が導通状態に入り、出力3の
「0」への変化が開始される。同様に、信号100が「1」
へ変化するとき、Q1の導通状態への変化と共に出力4
の信号130が「1」から「0」へ変化し始める。また、Q9
が導通の状態を保ちながら「0」を伝わることから「1」を
伝わるようになり、Q8が導通状態に入り始め、Q9と
共に出力3の「1」への変化を開始させる。その他の信号
100及び110の変化の事例によって出力4の信号1
30及び出力3の信号120の変化を上記と同様に推定
できる。上記の説明で解かるように本発明のQ3とQ4
及びQ8とQ9の働きによって、提案する回路の出力信
号が入力信号の変化と共に変わり、図4のような不確定
なデータ間隔を持たない。
【0009】図5は、入力信号100及び110に対す
る図1の回路の出力信号130と図3の回路の出力信号
150を比較的に示し、改善された点を図示する。
【0010】
【発明の効果】本発明は、算術論理演算器や自己同期シ
ステム(self-timed systems)等に用いられる排他的(否
定)論理和回路に適用できる。しかし、図4に示すよう
な不確定なデータの間隔で処理の速度あるいは厳密性を
失う恐れのあるシステム及び排他的論理和と排他的否定
論理和の出力をもつ要素の構成に適切である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構造を示す図である。
【図2】本発明の図1の実施例の幾つかの事例動作を例
示するタイムダイアグラムである。
【図3】従来技術の一つの回路例である。
【図4】図3の回路の幾つかの事例動作を例示するタイ
ムダイアグラムである。
【図5】本発明の回路の動作と図3の回路の動作を比較
的に図示する図である。
【符号の説明】
1…入力線、2…入力線、3…排他的否定論理和出力
線、4…排他的論理和出力線、5…入力線、6…入力
線、7…内部線、8…出力線、Q1…n型MOSトラン
ジスタ、Q2…n型MOSトランジスタ、Q3…p型M
OSトランジスタ、Q4…p型MOSトランジスタ、Q
5…p型MOSトランジスタ、Q6…p型MOSトラン
ジスタ、Q7…n型MOSトランジスタ、Q8…n型M
OSトランジスタ、Q9…n型MOSトランジスタ、Q
10…p型MOSトランジスタ、Q11…p型MOSトラン
ジスタ、Q12…n型MOSトランジスタ、Q13…p型M
OSトランジスタ、Q14…n型MOSトランジスタ、Q
15…p型MOSトランジスタ、Q16…n型MOSトラン
ジスタ、100…入力信号、110…入力信号、120…出力線
3の信号、130…出力線4の信号、140…内部線7の信
号、150…出力線8の信号、VDD…電源、GND…グラン
ド。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】五個のn型MOSトランジスタ(Q1,Q
    2,Q7,Q8及びQ9)と、 五個のp型MOSトランジスタ(Q3,Q4,Q5,Q
    6及びQ10)と、 二つの入力(1、2)と、 二つの出力(3、4)とを具備してなり、 上記二つの入力に印加される信号が同じ論理値をもつ時
    は、上記二つの出力の一方と他方とはそれぞれ「1」と
    「0」となり、 上記二つの入力に印加される信号が異なる論理値をもつ
    時は、上記二つの出力の一方と他方とはそれぞれ「0」と
    「1」となることを特徴とする論理回路。
JP4242956A 1992-09-11 1992-09-11 排他的論理和回路 Pending JPH0697815A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004082142A1 (ja) * 2003-03-13 2004-09-23 Fujitsu Limited 論理回路
KR100500922B1 (ko) * 1998-12-22 2005-10-24 주식회사 하이닉스반도체 저전압에서 안정적인 연산 동작을 수행하기위한 논리 연산 회로

Cited By (4)

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KR100500922B1 (ko) * 1998-12-22 2005-10-24 주식회사 하이닉스반도체 저전압에서 안정적인 연산 동작을 수행하기위한 논리 연산 회로
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