JPH09232433A - プログラム可能ゲート・アレイ構成メモリ - Google Patents

プログラム可能ゲート・アレイ構成メモリ

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JPH09232433A
JPH09232433A JP9030203A JP3020397A JPH09232433A JP H09232433 A JPH09232433 A JP H09232433A JP 9030203 A JP9030203 A JP 9030203A JP 3020397 A JP3020397 A JP 3020397A JP H09232433 A JPH09232433 A JP H09232433A
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user
logic
fpga
configuration
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JP9030203A
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Charles M C Tan
チャールズ・エム・シー・タン
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HP Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ＦＰＧＡなどプログラム可能な論理デバイス
は、融通性に富むため、電子機器等に幅広く使用される
ようになってきた。また電子デバイスはますます小型化
され、より小型でより廉価でより電力効率の高い電子デ
バイスおよびＦＰＧＡを開発することが要求されてい
る。 【解決手段】同じオンチップＦＰＧＡメモリを、構成可
能なメモリおよびユーザ・メモリとして使用できるよう
にするＦＰＧＡメモリ・アーキテクチャによって、ＦＰ
ＧＡのユーザ論理は、構成メモリ・セル内に記憶されて
いる情報を修正することができ、またそれ自体が構成す
る論理を修正することができる。この機能によって、現
在よりも迅速に複雑な問題を解決することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全般的にはフィー
ルド・プログラマブル・ゲート・アレー（FieldProgram
mable Gate Array、以下、ＦＰＧＡと略す）に関する。
詳細には、本発明は、単一のメモリ・アレイが、構成可
能なメモリとユーザ・メモリの両方を備え、ＦＰＧＡの
論理回路および外部制御装置が、構成可能なメモリおよ
びユーザ・メモリにアクセスすることができるＦＰＧＡ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＰＧＡは、ディジタル電子機器システ
ム設計者が論理を実施する方法を革新しつつある。ＦＰ
ＧＡは、数千もの論理ゲートを実施するための開発費お
よびターンアラウンド時間を大幅に低減させることによ
って、半導体業界に影響を及ぼす新しい機能を提供す
る。ＦＰＧＡは、将来のディジタル・システムの設計方
法を変更しつつある。
【０００３】ＦＰＧＡなどプログラム可能な論理デバイ
スは、融通性に富むため、幅広く使用されるようになっ
てきた。ＦＰＧＡは通常、ディジタル電子機器設計者が
必要とする論理機能を提供するようにプログラム可能に
相互接続できるプログラム可能論理ブロック・アレイを
含む。プログラム可能な各論理ブロックは、いくつかの
異なる論理機能のうちの１つを実行するように個別にプ
ログラムすることができる。ＦＰＧＡは、所望の構成に
従ってプログラム可能な論理ブロックどうしを結合する
構成可能なルーチング・マトリックスを有する。ＦＰＧ
Ａは、構成メモリ・セルも含む。構成メモリ・セルは、
プログラム可能な各論理ブロックによって実行される機
能を指定するためにプログラム可能な論理ブロックに結
合され、またプログラム可能な論理ブロックの入出力の
結合を指定するために構成可能なルーチング・マトリッ
クスに結合される。プログラム可能な各論理ブロック
は、いくつかの構成メモリ・セルに結合される。各構成
ルーチング・マトリックスはいくつかの構成メモリ・セ
ルに結合される。構成メモリ・セルにそれぞれの異なる
値を記憶することによって、プログラム可能な各論理ブ
ロックをその機能および結合に関して個別にプログラム
することができる。
【０００４】プログラム可能な各論理ブロックおよび構
成可能な各ルーチング・マトリックスは、プログラム可
能な複数のスイッチ要素を備える。プログラム可能なス
イッチ要素の設定値は、プログラム可能な各論理ブロッ
クによって実行される論理機能と、プログラム可能な論
理ブロックの入出力の結合を定義する。プログラム可能
なスイッチ要素の設定値は、構成メモリ・セル内に記憶
された情報によって決定される。現在の所、各構成メモ
リ・セルは、特定のプログラム可能なスイッチ要素に対
応する。プログラム可能なスイッチ要素の設定値を修正
し、それにより、論理ブロックによって定義される論理
を修正するには、構成メモリ・セル内の情報を修正しな
ければならない。
【０００５】プログラム可能なスイッチ要素が定義する
論理は一般に、ユーザ論理として指定される。通常、Ｆ
ＰＧＡ内のユーザ論理は、動作時にユーザ・メモリを必
要とする。ユーザ・メモリとは、ユーザ論理がアクセス
できるメモリである。ＦＰＧＡユーザ論理構成が記憶さ
れる構成可能なメモリは、ユーザ・メモリとしてアクセ
スすることはできない。一般に、構成メモリをユーザ・
メモリとして使用できるようにすることは、ユーザがう
っかりＦＰＧＡを再構成し、誤動作を生じさせる可能性
があるため危険すぎると考えられている。したがって、
一般に独立のユーザ・メモリが実施される。別々の構成
メモリおよびユーザ・メモリを実施すると、ユーザ・メ
モリおよび構成メモリに関連する資源が重複する。重複
する資源には、メモリへの行アドレス・デコーダおよび
列アドレス・デコーダと、メモリ入出力をドライブする
センス増幅器および読取り／書込み回路とが含まれる。
メモリ資源を重複させると、メモリ資源を重複させない
場合よりも多くの電力、コスト、物理寸法が必要であ
る。資源を重複させるとより多くの相互接続回路も必要
であり、そのため、メモリの動作速度が減少する。
【０００６】現在、ＦＰＧＡは２つの基本モードで動作
する。第１のモードはダウンロード・モードであり、こ
のモードでは、構成可能なメモリに所望のＦＰＧＡユー
ザ論理構成がロードされる。第２のモードはユーザ・モ
ードであり、このモードでは、構成可能なメモリへの外
部制御装置からのアクセスは許可されない。
【０００７】ＦＰＧＡがプログラム・モードのとき、構
成可能なメモリは、ＦＰＧＡチップの外部の制御装置か
らアクセスすることができる。外部制御装置からのアク
セスは、外部制御装置がＦＰＧＡの構成可能なメモリに
所望のＦＰＧＡ構成をロードできるように許可される。
一般に、ＦＰＧＡは、プログラム・モードのときは機能
的ではない。すなわち、ＦＰＧＡはまだ、その所期の用
途の機能を果たしていない。
【０００８】ＦＰＧＡがユーザ・モードのとき、ＦＰＧ
Ａの構成可能なメモリは、外部制御装置からはアクセス
できない。アクセスが許可されないのは、ＦＰＧＡ構成
が重ね書きされ、未定義のＦＰＧＡ構成が生成される恐
れがあるからである。一般に、ＦＰＧＡは、非プログラ
ム・モードのときには機能的である。すなわち、ＦＰＧ
Ａは、その所期の用途の機能を果す。
【０００９】ＦＰＧＡ１を組み込んだシステムを図１に
示す。外部制御装置２は、ＦＰＧＡ１の構成メモリ３に
情報を記憶する。構成メモリ内に記憶されている情報
は、ＦＰＧＡ１のユーザ論理４を構成する。動作時に
は、ユーザ論理４によって別のユーザ・メモリ５が必要
とされる。メモリ３、５の２つの別々の割り振りがサポ
ートされるので、このシステムは冗長である。このシス
テムは、構成可能なメモリ３とユーザ・メモリ５の両方
を必要とする。電子回路は重複する。構成可能なメモリ
３は、列アドレス・デコーダ６、行アドレス・デコーダ
８、読取り／書込み回路を含む入出力センス増幅器１０
を必要とする。ユーザ・メモリ５は、列アドレス・デコ
ーダ７、行アドレス・デコーダ９、読取り／書込み回路
を含む入出力センス増幅器１１を必要とする。構成可能
なメモリ３とユーザ・メモリ５を維持するには、構成可
能なメモリ３とユーザ・メモリ５を組み合わせた場合に
必要なよりも多くの電力および物理空間が必要である。
【００１０】ユーザ論理４が構成メモリ３を修正できな
いので、このシステムの機能は限られる。構成メモリ３
を修正できるのは外部制御装置２だけである。したがっ
て、ＦＰＧＡ内のユーザ論理４を修正できるのは外部制
御装置２だけである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】電子デバイスはますま
す小型化されている。電子機器製造業者が小型電子機器
市場で競争力を維持するには、常に、より小型でより廉
価でより電力効率の高い電子デバイスを開発しなければ
ならない。
【００１２】構成可能なメモリとユーザ・メモリの両方
として使用できるオンチップ・メモリを有し、ＦＰＧＡ
内のユーザ論理と外部制御装置の両方から構成メモリお
よびユーザ・メモリにアクセスすることができるＦＰＧ
Ａチップが必要である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、同じオンチッ
プＦＰＧＡメモリを、構成可能なメモリおよびユーザ・
メモリとして使用できるようにするＦＰＧＡメモリ・ア
ーキテクチャを開示するものである。本発明のアーキテ
クチャによって、ＦＰＧＡのユーザ論理は、構成メモリ
・セル内に記憶されている情報を修正することができ
る。したがって、ユーザ論理は、それ自体が構成する論
理を修正することができる。この機能によって、本発明
のＦＰＧＡメモリ・アーキテクチャを使用して、現在可
能なよりも迅速に複雑な問題を解決することができる。
【００１４】本発明のＦＰＧＡメモリ・アーキテクチャ
では、電子回路も削減される。したがって、コスト、電
力、集積回路表面積の低減も実現することができる。
【００１５】本発明の実施例は、共用ＦＰＧＡ構成メモ
リ・システムを含む。このシステムは、複数の論理機能
モジュールと、共用可能な複数のメモリ・セルと、再構
成可能な複数のメモリ・セルとを備えるユーザ定義論理
ブロックとを含む。各論理機能モジュールは、プログラ
ム可能な複数のスイッチ要素を備える。再構成可能な各
メモリ・セルは、対応するプログラム可能なスイッチ要
素に電気的に接続される。したがって、再構成メモリ・
セル内に記憶されている情報は、各論理機能モジュール
内の論理機能を構成する。論理機能モジュール内の構成
済み論理機能は、他の論理機能モジュール内のプログラ
ム可能なスイッチ要素に対応する再構成可能なメモリ・
セルを修正することができる。
【００１６】他の実施例では、外部制御装置も、再構成
可能なメモリ・セルおよび共用可能なメモリ・セルへの
情報の読み書きを行うことができる。
【００１７】他の実施例では、１つの論理機能モジュー
ルが、すべての他の論理機能モジュール内のプログラム
可能なスイッチ要素に対応する再構成可能なメモリ・セ
ルへの書込みを行うことができるマスタ論理機能モジュ
ールとして指定される。しかし、他の論理機能モジュー
ルは、マスタ論理機能モジュール内のプログラム可能な
スイッチ要素に対応する構成メモリ・セルへの書込みを
行うことはできない。
【００１８】本発明の他の態様および利点は、一例とし
て本発明の原則を図示する添付の図面と共に下記の詳細
な説明を検討から明らかになろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】例示のために図面に示したよう
に、本発明はＦＰＧＡメモリ・アーキテクチャにおいて
具体化される。本発明のＦＰＧＡメモリ・アーキテクチ
ャでは、同じメモリを構成可能なＦＰＧＡメモリとユー
ザ・メモリの両方として使用することができる。ＦＰＧ
Ａがダウンロード・モードのときは、外部制御装置が構
成メモリおよびユーザ・メモリにアクセスすることがで
きる。ＦＰＧＡがユーザ・モードのときは、構成メモリ
によって定義されるユーザ論理が、構成メモリおよびユ
ーザ・メモリにアクセスすることができる。したがっ
て、ユーザ論理は、それ自体が構成する論理を修正する
ことができる。
【００２０】本発明のＦＰＧＡメモリ・アーキテクチャ
では、構成メモリ内に記憶されている情報によって定義
されるユーザ論理が、構成メモリとの間で読み書きを行
うことができる。ユーザ論理が構成メモリとの間で読み
書きを行うことができるようにすることによって、ユー
ザ論理は実際には、それ自体内の論理の各セクションを
修正することができる。ユーザ論理が正しく設計されて
いない場合は、結果がまったく不適切なものとなること
がある。しかし、正しく設計されている場合は、ユーザ
論理設計を非常に動的で強力なものとすることができ
る。
【００２１】ユーザ論理はモジュールとして区画化する
ことができる。１つのモジュールをマスタ・モジュール
として指定することができる。マスタ・モジュールは、
ユーザ論理内の他のモジュール内の論理を修正できる制
御装置として動作するように構成される。他のモジュー
ル内の論理を制御することができるマスタ・モジュール
を指定することによって、ユーザ論理が未定義の状態ま
たは構成として構成される危険性が低減される。
【００２２】大部分のＦＰＧＡのユーザ論理は、ユーザ
・メモリが適切に動作することを要求している。すべて
のＦＰＧＡは構成可能なメモリを必要とする。本発明で
は、ユーザ・メモリおよび構成可能なメモリが、センス
増幅器、ビット線、アドレス・デコーダなどのメモリ資
源を共用することができる。したがって、本発明は、コ
スト、物理寸法、電力消費量も低減させる。
【００２３】図２は、本発明の実施例を示す。単一のメ
モリ・アレイ２１は、メモリ・セル行とメモリ・セル列
とを備える。単一のメモリ・アレイ２１は、構成可能な
ＦＰＧＡメモリとユーザ・メモリの両方を備える。構成
可能なメモリおよびユーザ・メモリは、アドレス制御装
置２２内のデータ・アドレス制御回路や、入出力制御装
置２３内のデータ入出力制御回路などのサポート回路を
共用する。
【００２４】構成メモリ内の各メモリ・セルは、複数の
導線２５を通じてＦＰＧＡユーザ論理ブロック２４内の
少なくとも１つのプログラム可能なスイッチ要素に電気
的に接続される。プログラム可能なスイッチ要素の設定
値は、ユーザ論理ブロック２４内の論理機能を決定す
る。したがって、構成メモリ・セル内に記憶されている
情報は、ユーザ論理ブロック２４内の論理機能を定義す
る。
【００２５】構成メモリは最初、ＦＰＧＡがダウンロー
ド・モードのときに外部制御装置２６によって情報をロ
ードされる。構成メモリがロードされた後、外部制御装
置２６はＦＰＧＡをユーザ・モードに切り替える。外部
制御装置２６は、それ自体が構成メモリを再ロードまた
は修正できるようにするためにＦＰＧＡを再びダウンロ
ード・モードに切り替えなければならない。
【００２６】外部制御装置２６によって構成メモリがロ
ードされ、ＦＰＧＡがユーザ・モードに切り替えられた
後、ユーザ論理ブロック２４は構成メモリおよびユーザ
・メモリにアクセスすることができる。ユーザ論理ブロ
ック２４は、ユーザ・メモリを使用して計算時に情報を
記憶することができ、ユーザ論理ブロック２４の一部を
再構成するように構成メモリを修正することができる。
【００２７】メモリ・アレイ２１内のメモリ・セル行
は、アドレス制御装置２２によって選択される。アドレ
ス制御装置２２は、ＦＰＧＡモードがダウンロード・モ
ードのときには外部制御装置２６からの制御装置アドレ
ス入力２７に応答し、ＦＰＧＡがユーザ・モードのとき
にはユーザ論理ブロック２４からのユーザ・アドレス入
力２８に応答する。
【００２８】入出力制御装置２３はメモリ・アレイ２１
内のメモリ列を選択し、データ情報経路を形成する。
ＦＰＧＡがダウンロード・モードのときには、入出力制
御装置２３は制御装置アドレス入力２７に応答し、メモ
リ・アレイ２１から外部制御装置２６へのデータ経路を
形成する。 ＦＰＧＡがユーザ・モードのときには、入
出力制御装置２３はユーザ・アドレス入力２８に応答
し、メモリ・アレイ２１からユーザ論理２４へのデータ
経路を形成する。
【００２９】外部制御装置２６は、ＦＰＧＡがダウンロ
ード・モードであるか、それともユーザ・モードである
かを判定する。ＦＰＧＡをダウンロード・モードにセッ
トするために、外部制御装置２６はモード線２９をアク
ティベート（Activate、以下、活動化、と呼ぶ）する。
モード線２９が活動化された後、アドレス制御装置２２
は、外部制御装置しかメモリ・アレイ２１にアドレスで
きないようにする。モード線２９が活動化された後、入
出力制御装置２３は、メモリ・アレイのデータがメモリ
・アレイと外部制御装置の間でしか転送されないように
する。
【００３０】ＦＰＧＡをユーザ・モードにセットするた
めに、外部制御装置２６はモード線２９をディアクティ
ベート（Deactivate、以下、非活動化、と呼ぶ）する。
モード線２９が非活動化された後、アドレス制御装置２
２は、ユーザ論理ブロック２４しかメモリ・アレイ２１
にアドレスできないようにする。モード線２９が活動化
された後、入出力制御装置２３は、メモリ・アレイのデ
ータがメモリ・アレイとユーザ論理ブロック２４の間で
しか転送されないようにする。
【００３１】図３は、ユーザ論理ブロック２４と、ユー
ザ論理ブロック２４内の論理４２、４４、４６のモジュ
ールを示す。ユーザ・モードでは、ＦＰＧＡ内のユーザ
論理ブロック２４は構成メモリへの書込みを行うことが
できる。したがって、ユーザ論理ブロック２４は、ある
種の条件が満たされた場合にそれ自体を修正することが
できる。ユーザ論理ブロック２４がそれ自体を修正する
能力は、大きな危険性を伴う。すなわち、ユーザ論理ブ
ロック２４は、それ自体を使用不能にする情報を構成メ
モリに書き込み恐れがある。この可能性は、ユーザ論理
ブロック２４をモジュール４２、４４、４６として区画
化し、モジュール４２、４４、４６のうちの１つをマス
タ・モジュールとして指定することによってなくするこ
とができる。図３は、モジュール４２をマスタ・モジュ
ールとして示し、かつ他のモジュール４４、４６内の論
理に対するマスタ・モジュール４２の制御を示す。マス
タ・モジュールは、ユーザ論理ブロック２４による構成
メモリへのすべての書込みを制御するように指定するこ
とができる。マスタ・モジュール自体が、他のモジュー
ル４４、４６の論理を構成する構成メモリ・セルへの書
込みを行うことができるが、マスタ・モジュールに対応
する構成メモリ・セルへの書込みができなくなるよう
に、マスタ・モジュールを構成することができる。した
がって、ユーザ論理ブロック２４内のマスタ・モジュー
ルの周りの論理は修正できるが、マスタ・モジュール内
の論理は修正されない。
【００３２】本発明を使用して自己修理論理を実施する
ことができる。ＦＰＧＡは、正しく製造されておらず確
実に動作することができないユーザ論理セクションを有
する可能性がある。ユーザ論理内の問題領域を検出する
自己修理論理を実施することができる。ユーザ論理内の
自己修理論理は、ユーザ論理に対応する構成メモリ・セ
ル内に記憶されている情報を再構成し、正しく製造され
ていないユーザ論理セクションを回避することができ
る。したがって、最初にユーザ論理に記憶された論理
は、それ自体が誤動作を含んでいないかどうか検査す
る。誤動作が検出された場合、ユーザ論理内の自己修理
論理は、ユーザ論理において誤動作が存在する場所を分
離し、ユーザ論理の欠陥領域が動作しないように構成メ
モリ内に記憶されている情報を再構成する。
【００３３】本発明を使用して、いわゆる自己再生アル
ゴリズムをハードウェア内で実施することができる。自
己再生アルゴリズムを使用して、特定の問題に対する最
も効率的な解決策を得ることができる。たとえば、自己
再生アルゴリズムを使用して、シミュレートされたチェ
ス・ゲームにおけるチェスの駒の最良の動きを判定する
ことも、あるいは電子回路内の回路要素を最適化するこ
ともできる。
【００３４】チェスの駒の最良の動きを判定するには、
すべての可能な動きの個別の各動きがどのくらい効果的
であるかを計算する必要がある。したがって、あらゆる
可能な動きに関して計算を行わなければならない。最適
な結果を与える計算が最良の動きである。最良の動きの
各計算には、現在の動きの後のすべての可能な将来の動
きを含めなければならない。計算の数は非常に速く増加
し、高度の計算力および多量のメモリが必要となる。
【００３５】本発明を用いて自己再生アルゴリズムを実
施すると、特定の問題を解くために自己再生アルゴリズ
ムに必要な計算時間が著しく短縮される。自己再生アル
ゴリズムの計算は、標準的なソフトウェア実施態様より
もずっと高速にハードウェアで実施される。
【００３６】自己再生アルゴリズムは、本発明を用い
て、最初にＦＰＧＡの構成メモリ内に構成を記憶するこ
とによって実施される。この最初の構成は、すべての可
能なチェスの動きのうちの最初の動きに必要な計算を表
す。ユーザ論理ブロックは、最初の計算を実行した後、
最初の計算の結果に応じて、それ自体を新しい構成に修
正する。新しい構成の計算の後、プロセスが繰り返され
る。ユーザ論理構成、および各構成ごとに計算された値
はユーザ・メモリ内に記憶される。すべての可能な構成
を使い尽くし、すなわち、チェスの駒のすべての可能な
動きを計算した後、ユーザ・メモリには、すべての可能
な構成および関連する結果が含まれる。したがって、チ
ェスの駒の最良の動きに対応する最良の構成を判定する
ことができる。
【００３７】すべての計算はハードウェア内で行われ
る。したがって、個別の各計算は非常に高速である。そ
の結果、本発明は、現在可能なよりもかなり高速に結果
を生成する。
【００３８】図４は、図２および３のアドレス制御装置
２２および入出力制御装置２３の実施態様を示す。
【００３９】図４のアドレス制御装置２２は、構成行デ
コーダ３１と、ユーザ行デコーダ３２と、構成行マルチ
プレクサ３３と、ユーザ行マルチプレクサ３４とを含
む。
【００４０】構成行マルチプレクサ３３およびユーザ行
マルチプレクサ３４は、制御装置アドレス入力２７とユ
ーザ・アドレス入力２８の両方を受け取る。構成行マル
チプレクサ３３の出力は構成行デコーダ３１の入力に接
続される。ユーザ行マルチプレクサ３４の出力はユーザ
行デコーダ３２の入力に接続される。構成行マルチプレ
クサ３３およびユーザ行マルチプレクサ３４は、外部制
御装置２６からモード線２９も受け取る。モード線２９
が活動化されると、構成行マルチプレクサ３３およびユ
ーザ行マルチプレクサ３４は、制御装置アドレス入力２
７を構成行デコーダ３１およびユーザ行デコーダ３２へ
送る。モード線２９が非活動化されると、構成行マルチ
プレクサ３３およびユーザ行マルチプレクサ３４は、ユ
ーザ・アドレス入力２８を構成行デコーダ３１およびユ
ーザ行デコーダ３２へ送る。
【００４１】モード線２９が活動化されるかどうかに応
じて、構成行デコーダ３１は、制御装置アドレス入力２
７とユーザ・アドレス入力２８のどちらかを復号し、構
成メモリのどの行にアクセスすべきかを判定する。モー
ド線２９が活動化されるかどうかに応じて、ユーザ行デ
コーダ３２は、制御装置アドレス入力２７とユーザ・ア
ドレス入力２８のどちらかを復号し、ユーザ・メモリの
どの行にアクセスすべきかを判定する。
【００４２】入出力制御装置２３は、列デコーダ３６
と、列マルチプレクサ３５と、列バッファ３７と、デー
タ・マルチプレクサ３８とを含む。
【００４３】列マルチプレクサ３５は、制御装置アドレ
ス入力２７とユーザ・アドレス入力２８の両方を受け取
る。列マルチプレクサ３５の出力は、列デコーダ３６に
接続される。モード線２９が活動化されると、列マルチ
プレクサ３５は構成アドレス入力２７を列デコーダ３６
へ送る。モード線２９が非活動化されると、列マルチプ
レクサ３５はユーザ・アドレス入力２７を列デコーダ３
６へ送る。
【００４４】モード線２９が活動化されるかどうかに応
じて、列デコーダ３６は、制御装置アドレス入力２７と
ユーザアドレス入力２８のどちらかを復号し、ユーザ・
メモリのどの列にアクセスすべきかを判定する。
【００４５】構成メモリまたはユーザ・メモリは一般
に、図４に示した列バッファ３７などのバッファを含
む。バッファは通常、センス増幅器を含む。列バッファ
３７は、この図では、構成メモリとユーザ・メモリを組
み合わせることによって構成メモリおよびユーザ・メモ
リに関連する回路が最小限に抑えられることを強調する
ように示されている。
【００４６】データ・マルチプレクサ３８は、モード線
２９を受け取る。モード線２９が活動状況である場合、
データ・マルチプレクサ３８は、外部制御装置２６がメ
モリ・アレイ２１との間でデータの読取りと書込みのど
ちらかを行うことができるように列バッファ３７を制御
装置データ・バス４０に接続する。モード線２９が活動
状況でない場合、データ・マルチプレクサ３８は、ユー
ザ論理ブロック２４がメモリ・アレイ２１との間でデー
タの読取りと書込みのどちらかを行うことができるよう
に列バッファ３７をユーザ・データ・バス４１に接続す
る。
【００４７】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００４８】〔実施態様１〕 共用ＦＰＧＡ構成メモリ
・システムであって、以下（ａ）ないし（ｃ）を含むこ
とを特徴とする共用ＦＰＧＡ構成メモリ・システム、
（ａ）ユーザ定義論理ブロックであって、それぞれプロ
グラム可能な複数のスイッチ要素を備える複数の論理機
能モジュールを備えるユーザ定義論理ブロック、（ｂ）
共用可能な複数のメモリ・セル、（ｃ）再構成可能な複
数のメモリ・セルであって、前記再構成可能な複数のメ
モリ・セルは、それぞれ対応するプログラム可能なスイ
ッチ要素に電気的に接続され、それによって前記各論理
機能モジュール内の論理機能を構成し、特定の論理機能
モジュールが、他の論理機能モジュール内の前記プログ
ラム可能なスイッチ要素に対応する再構成可能なメモリ
・セルを修正できる。
【００４９】〔実施態様２〕 実施態様１に記載の共用
ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであって、さらに前記再
構成可能なメモリ・セルおよび前記共用可能なメモリ・
セルへの情報の読み書きを行うことができる外部制御装
置を備えることを特徴とする共用ＦＰＧＡ構成メモリ・
システム。
【００５０】〔実施態様３〕 実施態様１に記載の共用
ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであって、１つの論理機
能モジュールが、マスタ論理機能モジュールとして指定
され、前記マスタ論理機能モジュールは他の論理機能モ
ジュール内のプログラム可能なスイッチ要素に対応する
再構成可能なメモリ・セルへの書込みを行うことができ
るが、前記他の論理機能モジュールは、前記マスタ論理
機能モジュール内のプログラム可能なスイッチ要素に対
応する構成メモリ・セルへの書込みを行うことができな
いことを特徴とする共用ＦＰＧＡ構成メモリ・システ
ム。
【００５１】〔実施態様４〕 実施態様２に記載の共用
ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであって、さらに、以下
（ａ）ないし（ｃ）を含むことを特徴とする共用ＦＰＧ
Ａ構成メモリ・システム、（ａ）前記外部制御装置から
受け取るモード線、（ｂ）アドレス制御装置であって、
前記共用可能なメモリ・セルと前記再構成可能なメモリ
・セルとを備える複数のメモリ・セル内のメモリ・セル
の行を選択し、前記モード線が活動化されたときに前記
外部制御装置からのアドレス入力に応答し、前記モード
線が非活動化されたときに前記ユーザ定義論理ブロック
からのアドレス入力に応答するアドレス制御装置、
（ｃ）入出力制御装置であって、前記共用可能なメモリ
・セルと前記再構成可能なメモリ・セルとを備える複数
のメモリ・セル内のメモリ・セルの列を選択し、前記モ
ード線が活動化されたときに前記外部制御装置からのア
ドレス入力に応答し、前記モード線が非活動化されたと
きに前記ユーザ定義論理ブロックからのアドレス入力に
応答する入出力制御装置。
【００５２】〔実施態様５〕 実施態様１に記載の共用
ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであって、前記再構成可
能なメモリ・セルおよび前記共用可能なメモリ・セル
が、メモリ・サポート回路を共用することを特徴とする
共用ＦＰＧＡ構成メモリ・システム。
【００５３】〔実施態様６〕 実施態様５に記載の共用
ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであって、前記サポート
回路がセンス増幅器を備えることを特徴とする共用ＦＰ
ＧＡ構成メモリ・システム。
【００５４】〔実施態様７〕 実施態様５に記載の共用
ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであって、前記サポート
回路が入出力論理を備えることを特徴とする共用ＦＰＧ
Ａ構成メモリ・システム。
【００５５】〔実施態様８〕 実施態様５に記載の共用
ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであって、前記サポート
回路が読取り／書込み論理を備えることを特徴とする共
用ＦＰＧＡ構成メモリ・システム。
【００５６】本発明の特定の実施例を説明し図示した
が、本発明は、実施例に説明し図示した各部の特定の態
様または構成に限らない。本発明は特許請求の範囲によ
ってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】構成可能なＦＰＧＡメモリと別のユーザ・メモ
リの両方を必要とする従来技術のＦＰＧＡシステムを示
す図である。
【図２】本発明によるＦＰＧＡメモリ・アーキテクチャ
を示す図である。
【図３】マスタ・モジュールがサーバント・モジュール
内の論理を修正することができるユーザ論理内のモジュ
ールを示す図である。
【図４】本発明によるＦＰＧＡメモリ・アーキテクチャ
の実施態様を示す図である。
【符号の説明】
１ ＦＰＧＡ ２ 外部制御装置 ３ 構成メモリ ４ ＦＰＧＡユーザ論理 ５ ユーザ・メモリ ６、７ 列アドレス・デコーダ ８、９ 行アドレス・デコーダ １０、１１ 入出力センス増幅器 ２１ メモリアレー ２２ アドレス制御装置 ２３ 入出力制御装置 ２４ ＦＰＧＡユーザ（定義）論理ブロック ２５ 導線 ２６ 外部制御装置 ２７、２８ アドレス入力 ２９ モード線 ３１ 構成行デコーダ ３２ ユーザ行デコーダ ３３ 構成行マルチプレクサ ３４ ユーザ行マルチプレクサ ３５ 列マルチプレクサ ３６ 列デコーダ ３７ 列バッファ ３８ データ・マルチプレクサ ４１ ユーザ・データ・バス ４２、４４、４６ 論理機能モジュール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】共用ＦＰＧＡ構成メモリ・システムであっ
    て、以下（ａ）ないし（ｃ）を含むことを特徴とする共
    用ＦＰＧＡ構成メモリ・システム、（ａ）ユーザ定義論
    理ブロックであって、それぞれプログラム可能な複数の
    スイッチ要素を備える複数の論理機能モジュールを備え
    るユーザ定義論理ブロック、（ｂ）共用可能な複数のメ
    モリ・セル、（ｃ）再構成可能な複数のメモリ・セルで
    あって、前記再構成可能な複数のメモリ・セルは、それ
    ぞれ対応するプログラム可能なスイッチ要素に電気的に
    接続され、それによって前記各論理機能モジュール内の
    論理機能を構成し、特定の論理機能モジュールが、他の
    論理機能モジュール内の前記プログラム可能なスイッチ
    要素に対応する再構成可能なメモリ・セルを修正でき
    る。
JP9030203A 1996-02-14 1997-02-14 プログラム可能ゲート・アレイ構成メモリ Pending JPH09232433A (ja)

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