JPH09284124A - Logic module - Google Patents

Logic module

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JPH09284124A
JPH09284124A JP8084327A JP8432796A JPH09284124A JP H09284124 A JPH09284124 A JP H09284124A JP 8084327 A JP8084327 A JP 8084327A JP 8432796 A JP8432796 A JP 8432796A JP H09284124 A JPH09284124 A JP H09284124A
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JP
Japan
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input
output
multiplexer
logic
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8084327A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shivaling S Mahantoshett
エス.マハント − シェッティ シバリング
Agaawara Manisha
アガーワラ マニシャ
Gregory Howard Mark
グレゴリー ハワード マーク
James Landers Robert
ジェームズ ランダーズ ロバート
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.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Priority to JP8084327A priority Critical patent/JPH09284124A/en
Publication of JPH09284124A publication Critical patent/JPH09284124A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a field programmable gate array module with flexibility and an excellent space efficiency by selectively revising the configuration so that a sequential function of a D latch or a D flip-flop is executed. SOLUTION: The logic module 400 has interconnected logic elements M1-M6 having a plurality of 2-input multiplexer functions. The multiplexers M1, M5, M6 have one inverting input and the others have two inverting inputs. Data and control signals generated at the outside of the logic module 400 are received by a plurality of input terminals 411-418 and 421-422. An output signal to the outside of the logic module 400 is generated from two output terminals 431-432. Since lots of complicated digital logic functions are generated and the chip area is effectively reduced, number of functions executed by each logic module is advantageously increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は電子回路、更に具体的
に云うと、改良された性能及びシリコン面積効率特性を
達成するフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ
(FPGA)論理モジュール、及びこの様なモジュール
を形成する方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to electronic circuits, and more particularly, field programmable gate array (FPGA) logic modules that achieve improved performance and silicon area efficiency characteristics, and such modules. To a method of forming.

【0002】[0002]

【従来の技術及び課題】フィールド・プログラマブル・
ゲート・アレイ(FPGA)は、複雑な論理回路を形成
する様にユーザによって構成する又はプログラムするこ
とのできる集積回路である。プログラミングは、一般的
には購入者の場所で、又は「現場で」、FPGAが製造
された後に行なわれる。FPGAは、1個のパッケージ
の中に複雑な機能があるとか、電力消費が少ない等の様
な、注文製集積回路の多くの利点を持っている。FPG
Aを用いることにより、注文製集積回路よりずっと安価
に、少量のこう云う回路を作ることができる。FPGA
は、マスクでプログラム可能なゲート・アレイの融通性
と現場でプログラム可能である便利さとを組合せて持
つ。
[Prior art and problems] Field programmable
Gate arrays (FPGAs) are integrated circuits that can be configured or programmed by the user to form complex logic circuits. Programming is typically done at the purchaser's location or "on site" after the FPGA is manufactured. FPGAs have many of the advantages of custom integrated circuits, such as having complex functions in one package and low power consumption. FPG
By using A, small quantities of these circuits can be made much cheaper than custom integrated circuits. FPGA
Combines the flexibility of a mask programmable gate array with the convenience of being field programmable.

【0003】FPGAは、2つの主要な素子を有する。
即ち、(1)万能論理モジュールの2次元アレイ、及び
(2)論理モジュールの間に選択的にプログラム可能な
接続部を形成する、これに対応したプログラム可能な相
互接続部のアレイである。万能論理モジュールは、ダイ
オード、トランジスタ、論理ゲート、マルチプレクサ等
の様な多数の機能装置で構成される。プログラム可能な
相互接続部を選択的にプログラムして、1つの論理モジ
ュールの出力と他の論理モジュールの入力の間に接続を
設定することにより、論理モジュールが相互接続され
る。プログラム可能な相互接続部はヒューズ、アンチヒ
ューズ又はその他の手段であってよい。FPGAの外部
で発生された信号も、アンチヒューズによって種々の論
理モジュールの入力に接続される。選ばれた論理モジュ
ールからの出力信号が、アンチヒューズによってFPG
Aの出力に接続される。各々の論理モジュールの出力
は、その論理モジュールの入力の論理的な組合せであ
り、例えば、ナンド・ゲート、アンド・ゲート及びオア
・ゲートの様なディジタル論理装置に対応することがあ
る。典形的な論理モジュールは大体8個の入力を持ち、
1個乃至8個の入力信号の数百個のブール代数の組合せ
の内の任意の1つが出力に発生される様に接続すること
ができる。
FPGAs have two main components.
That is, (1) a two-dimensional array of universal logic modules and (2) an array of corresponding programmable interconnects that form selectively programmable connections between the logic modules. The universal logic module consists of a number of functional devices such as diodes, transistors, logic gates, multiplexers, etc. Logic modules are interconnected by selectively programming programmable interconnects to establish a connection between the output of one logic module and the input of another logic module. The programmable interconnect may be a fuse, antifuse or other means. Signals generated external to the FPGA are also connected by antifuses to the inputs of the various logic modules. The output signal from the selected logic module is FPG by antifuse.
It is connected to the output of A. The output of each logic module is a logical combination of the inputs of that logic module and may correspond to digital logic devices such as, for example, NAND gates, AND gates and OR gates. A canonical logic module has roughly eight inputs,
Any one of the hundreds of Boolean algebra combinations of 1-8 input signals can be connected so that they are produced at the output.

【0004】従来技術を示す図1は、典形的なFPGA
100の一部分を示す。3つずつの2行に分けて配置
された6個の論理モジュール101が示されている。典
形的なFPGAのアレイ寸法は、例えば12×40又は
それより大きくてよい。各々の論理モジュールが複数個
の入力102a−102h及び出力104を有する。垂
直トラック及び水平トラックで構成された相互接続回路
を、ヒューズ又はアンチヒューズをプログラムすること
により、米国特許第5,166,557号、発明の名称
「組込みプログラミング回路を持つゲート・アレイ」に
記載されている様に、論理モジュールを相互接続して、
選択的に構成することができる。典形的には水平トラッ
クは一層小さいセグメントに分かれていて、選ばれた接
続を設定する時の融通性を持つことができる様にしてい
る。
FIG. 1 showing the prior art is a typical FPGA.
A portion of 100 is shown. Six logic modules 101 are shown arranged in two rows of three. A typical FPGA array size may be, for example, 12 × 40 or larger. Each logic module has a plurality of inputs 102a-102h and an output 104. Interconnect circuits composed of vertical and horizontal tracks are described in US Pat. No. 5,166,557, entitled "Gate Array with Embedded Programming Circuits", by programming fuses or antifuses. Interconnect the logic modules,
It can be selectively configured. Typically, the horizontal track is divided into smaller segments to allow flexibility in setting up the chosen connection.

【0005】更に従来技術を示す図1について説明する
と、複数個の外部入力信号が、ピン116の様な複数個
の外部ピンに接続され、受信器118の様な受信器のバ
ッファ作用を受け、セグメント112aの様な水平トラ
ックのセグメントに乗せられる。水平セグメント112
aは、アンチヒューズ108を導電する様にプログラム
することにより、水平セグメント114aに接続するこ
とができる。他の水平セグメントも同様に相互接続する
ことができる。複数個の水平トラック・セグメント11
2a−112dの内の1つを、アンチヒューズ106a
−106dの内の1つを導電する様にプログラムするこ
とにより、入力102aの様な論理モジュールの入力に
選択的に接続することができる。各々の論理モジュール
101が、出力104の様な出力を持ち、これがトラッ
ク110の様な垂直トラックに接続されている。出力1
04は、アンチヒューズ107a−107d及び109
a−109dの内の任意のものを導電する様に夫々プロ
グラムすることにより、セグメント112a−112d
及び124a−124dの様な複数個の水平セグメント
に接続することができる。駆動器122の様な複数個の
駆動器が、ピン120の様な複数個の出力ピンに接続さ
れ、複数個の外部信号を駆動する。
Referring further to FIG. 1 showing the prior art, a plurality of external input signals are connected to a plurality of external pins such as pins 116 and are buffered by a receiver such as receiver 118. It is mounted on a horizontal track segment, such as segment 112a. Horizontal segment 112
a can be connected to horizontal segment 114a by programming antifuse 108 to conduct. Other horizontal segments can be interconnected as well. Multiple horizontal track segments 11
One of the 2a-112d is connected to the antifuse 106a.
By programming one of -106d to be conductive, it can be selectively connected to an input of a logic module, such as input 102a. Each logic module 101 has an output, such as output 104, which is connected to a vertical track, such as track 110. Output 1
Reference numeral 04 denotes antifuses 107a-107d and 109.
Segments 112a-112d by respectively programming any of a-109d to conduct.
And a plurality of horizontal segments such as 124a-124d. A plurality of drivers, such as driver 122, are connected to a plurality of output pins, such as pin 120, to drive a plurality of external signals.

【0006】従来技術を示す図2には、マルチプレクサ
210,212,214、アンド・ゲート216及びノ
ア・ゲート218で構成されたFPGA論理モジュール
101が示されている。入力端子102a−102hに
加えられた信号の種々の組合せ結果を形成し、出力端子
104に出すことができる。例えば、102eアンド1
02f、102eアンド102fアンド102d、10
2gノア102h等であるが、これは周知である。典形
的には、入力端子102a−102hの大体数百個の論
理的な組合せを形成することができる。3つのモジュー
ル101を相互接続することにより、加算器回路を形成
することができる。
FIG. 2 showing the prior art shows an FPGA logic module 101 composed of multiplexers 210, 212, 214, an AND gate 216 and a NOR gate 218. Various combinations of the signals applied to the input terminals 102a-102h can be formed and output on the output terminal 104. For example, 102e and 1
02f, 102e and 102f and 102d, 10
2g Noah 102h, etc., which is well known. Typically, a few hundred logical combinations of input terminals 102a-102h can be formed. An interconnector circuit can be formed by interconnecting the three modules 101.

【0007】従来技術を示す図3は、図2に示す形式の
論理モジュール101を論理モジュール302に接続し
て構成されるFPGA論理モジュール300を示す。論
理モジュール302は、典形的には、モジュール101
をでた信号をラッチするか、或いはラッチせずに通過さ
せることができるラッチ並びに/又はフリップフロップ
機能を有する。制御信号304a,304dが、モジュ
ール302がどんな機能を果たすかを制御する。最終結
果として、論理モジュール300は、種々の組合せ論理
機能又は順次ラッチ機能を果たす様に構成し直すことが
できる。
FIG. 3 showing the prior art shows an FPGA logic module 300 constructed by connecting a logic module 101 of the type shown in FIG. 2 to a logic module 302. The logic module 302 is typically the module 101.
It has a latch and / or flip-flop function that allows a signal that exits to be latched or passed without being latched. Control signals 304a, 304d control what function module 302 performs. As a final result, logic module 300 can be reconfigured to perform various combinatorial logic functions or sequential latch functions.

【0008】FPGAを使って複雑な論理回路を構成す
る時、典形的には、論理回路の或る部分が組合せ論理機
能を必要とし、論理回路の別の部分が典形的には順次論
理機能を必要とする。しかし、論理モジュール300が
組合せ論理機能に使われる場合、この時モジュール30
2が実質的に使われない。同様に、論理モジュール30
2が順次ラッチ機能に使われる場合、その時論理モジュ
ール101は実質的に使われない。任意所定の用途で、
大量の論理モジュールが使えないことがあるので、FP
GAのスペースが無駄になることがある。更に、加算器
の様な普通に使われる論理機能を作り出すのに、幾つか
の論理モジュール300が必要になることがあり、こう
して、ユーザーによって1個のFPGA 100上に作
ることができる論理回路の最大寸法が減少することにな
って望ましくない。
When a complex logic circuit is constructed using an FPGA, it is typical that one part of the logic circuit needs a combinatorial logic function and another part of the logic circuit is typically a sequential logic. Need functionality. However, if the logic module 300 is used for combinatorial logic functions, then the module 30
2 is virtually unused. Similarly, the logic module 30
If 2 is used for the sequential latch function, then the logic module 101 is substantially unused. For any given purpose,
Since a large number of logic modules may not be usable, FP
GA space may be wasted. In addition, some logic modules 300 may be needed to create commonly used logic functions such as adders, thus providing a logic circuit that can be built on a single FPGA 100 by the user. The maximum dimension is reduced, which is undesirable.

【0009】従って、この発明の目的は、所定のFPG
Aにより多くの論理モジュールを乗せることができる様
に、使うスペースが一層小さい論理モジュールを作り出
すことである。
Therefore, the object of the present invention is to provide a predetermined FPG.
A is to create a logic module that consumes less space so that more logic modules can be loaded.

【0010】この発明の別の目的は、従来のモジュール
よりも、より多くの論理機能を遂行し得る論理モジュー
ルを作り出すことである。
Another object of the present invention is to create a logic module that can perform more logic functions than conventional modules.

【0011】この発明の別の目的は、組合せ又は順次形
の何れとしても構成することができる論理モジュールを
作り出し、こうしてFPGAに於ける組合せと順次の論
理のミックスの点で融通性を持たせることである。
Another object of the invention is to create a logic module that can be configured either in combination or in sequential form, thus providing flexibility in the combination of combination and sequential logic in FPGAs. Is.

【0012】この他の目的並びに利点は、当業者には以
下図面について説明する所から明らかになろう。
Other objects and advantages will be apparent to those skilled in the art from the following description of the drawings.

【0013】[0013]

【課題を解決する為の手段及び作用】この発明では、
2,200個を越えるブール代数の組合せ機能を遂行す
る様に、和及び桁上げ出力を持つ全加算器として動作す
る様に、又はD形ラッチ又はD形フリップフロップの順
次機能を遂行する様に選択的に構成し直すことができ
る、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイに使
う論理モジュールを提供する。論理モジュールは10個
の入力端子及び2つの出力端子を有する。
According to the present invention,
To perform more than 2,200 Boolean algebra combination functions, to operate as a full adder with sum and carry outputs, or to perform sequential functions of D-type latches or D-type flip-flops. Provides a logic module for a field programmable gate array that can be selectively reconfigured. The logic module has 10 input terminals and 2 output terminals.

【0014】この発明の別の一面は、スペース利用効率
である。論理モジュールは全部が2入力マルチプレクサ
で構成され、これは組合せ及び順次機能の両方を遂行す
る様に有利に用いることができる。
Another aspect of the present invention is space utilization efficiency. The logic module consists entirely of two input multiplexers, which can be advantageously used to perform both combinatorial and sequential functions.

【0015】この発明のその他の特徴及び利点は以下図
面について詳しく説明する所から明らかになろう。幾つ
かの図及び表で用いる対応する数字及び記号は、特に断
らない限り、対応する部分を指す。
Other features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description of the drawings. Corresponding numerals and symbols used in some figures and tables refer to corresponding parts unless otherwise indicated.

【0016】[0016]

【実施例】従来技術を示す図1は、フィールド・プログ
ラマブル・ゲート・アレイ(これを以下FPGAと呼
ぶ)の一部分を示しており、これは多数の論理モジュー
ル101及び相互接続回路を含む。論理モジュール10
1が従来技術を示す図2に示されている。相互接続回路
は、垂直トラック110、水平トラック・セグメント1
06a−106d及び114a−114dの様な垂直及
び水平トラックで構成される。相互接続回路は、1つの
モジュール101の出力端子104を他の種々の論理モ
ジュール101の入力端子102a−102hと選択的
に相互接続する様にプログラムすることができる。この
プログラミングが、周知の様に、各々の選ばれたアンチ
ヒューズをプログラムする電圧パルスに応答して、アン
チヒューズ106a−106d,107a−107d及
び108の様なアンチヒューズを導電させることによっ
て行なわれる。この発明は、FPGA 100の機能性
を有利に高める為に、FPGA 100の様なFPGA
に使うことのできる新規な論理モジュールを提供する。
従来のFPGAで利用されているチップ面積に比べて、
多数の所望の複雑なディジタル論理機能を遂行する為の
回路を形成する為に利用されるチップ面積を有利に減少
する為、各々の論理モジュールによって遂行し得る機能
の数を有利に増加することによって機能性が高められ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Prior Art FIG. 1 shows a portion of a field programmable gate array (hereinafter referred to as an FPGA), which includes a number of logic modules 101 and interconnect circuitry. Logic module 10
1 is shown in FIG. 2 showing the prior art. The interconnect circuitry is vertical track 110, horizontal track segment 1
It consists of vertical and horizontal tracks such as 06a-106d and 114a-114d. The interconnect circuit can be programmed to selectively interconnect the output terminal 104 of one module 101 with the input terminals 102a-102h of various other logic modules 101. This programming is accomplished by conducting antifuses, such as antifuses 106a-106d, 107a-107d and 108, in response to voltage pulses that program each selected antifuse, as is well known. This invention is intended to enhance the functionality of the FPGA 100 in an advantageous manner, such as FPGA 100
Provides a new logic module that can be used for
Compared to the chip area used in conventional FPGAs,
By advantageously increasing the number of functions that can be performed by each logic module, in order to advantageously reduce the chip area utilized to form the circuitry for performing a large number of desired complex digital logic functions. Functionality is enhanced.

【0017】図4はこの発明に従って形成された論理モ
ジュール400を示す。論理モジュール400は相互接
続された複数個の論理素子M1−M6で構成される。各
々の論理素子M1−M6は2入力マルチプレクサであ
る。マルチプレクサM1,M5,M6は1つの反転入力
を持ち、残りは2つの非反転入力を持っている。複数個
の入力端子411−418及び421−422が論理モ
ジュール400の外部で発生されたデータ及び制御信号
を受取る。2つの出力端子431−432が、論理モジ
ュール400の外部で使う為の出力信号を発生する。
FIG. 4 shows a logic module 400 formed in accordance with the present invention. The logic module 400 is composed of a plurality of logic elements M1 to M6 connected to each other. Each logic element M1-M6 is a 2-input multiplexer. The multiplexers M1, M5, M6 have one inverting input and the rest have two non-inverting inputs. A plurality of input terminals 411-418 and 421-422 receive data and control signals generated external to logic module 400. Two output terminals 431-432 generate output signals for use outside logic module 400.

【0018】図5A−5Cは、図4に示した1つの反転
入力を持つマルチプレクサの代表である2入力マルチプ
レクサ500を示す。図5Aは0−入力510、反転1
−入力511、選択制御部530及び出力520を示
す。図5Bは、マルチプレクサ500のディジタル論理
真理表を示す。図5Cはマルチプレクサ500の構成を
示す。選択制御部530が、インバータ540、トラン
ジスタN1のゲート及びトランジスタP2のゲートに接
続される。インバータ540の出力がトランジスタP1
及びN2のゲートに接続される。インバータ550が反
転1−入力511に接続された信号を反転する。インバ
ータ550の出力551がトランジスタN1及びP1の
一端に接続され、マルチプレクサ500の出力520が
トランジスタN1及びP1の他端に接続される。同様
に、0−入力端子510に接続された信号が、トランジ
スタN2及びP2の一端に接続され、出力520がトラ
ンジスタN2及びP2の他端に接続される。低の2進信
号が選択制御部530に加えられると、マルチプレクサ
500は、0−入力510に加えられた信号に相当する
2進信号を出力520に出す様に構成される。同様に、
高の2進信号が選択制御部530に加えられると、マル
チプレクサ500は、5Bに示す様に、反転1−入力5
11に加えられた信号の反転に相当する2進信号を出力
520に出す様に構成される。
5A-5C show a two-input multiplexer 500 that is representative of the single inverting input multiplexer shown in FIG. FIG. 5A shows 0-input 510, inverted 1
-Shows input 511, selection control 530 and output 520. FIG. 5B shows a digital logic truth table for multiplexer 500. FIG. 5C shows the configuration of the multiplexer 500. The selection control unit 530 is connected to the inverter 540, the gate of the transistor N1 and the gate of the transistor P2. The output of the inverter 540 is the transistor P1.
And the gates of N2. Inverter 550 inverts the signal connected to inverting 1-input 511. The output 551 of the inverter 550 is connected to one ends of the transistors N1 and P1, and the output 520 of the multiplexer 500 is connected to the other ends of the transistors N1 and P1. Similarly, the signal connected to the 0-input terminal 510 is connected to one ends of the transistors N2 and P2, and the output 520 is connected to the other ends of the transistors N2 and P2. When a low binary signal is applied to the selection controller 530, the multiplexer 500 is configured to provide a binary signal at the output 520 corresponding to the signal applied to the 0-input 510. Similarly,
When a high binary signal is applied to the selection controller 530, the multiplexer 500 will invert 1-input 5 as shown at 5B.
It is arranged to output at output 520 a binary signal corresponding to the inversion of the signal applied to 11.

【0019】図6A−6Cは、2つの非反転入力を持
つ、図4に示したマルチプレクサを代表するマルチプレ
クサ600を示す。マルチプレクサ600の動作は、マ
ルチプレクサ500の1つの入力の反転を別とすると、
マルチプレクサ500の動作と同一である。図6Aが0
−入力610、1−入力611、選択入力630及び出
力620を示す。図6Bが、マルチプレクサ600の動
作を表わす真理表を示す。図6Cが、4つのトランジス
タN1,N2,P1,P2及びインバータ640を使っ
たマルチプレクサ600の構成を示す。
6A-6C show a multiplexer 600 representative of the multiplexer shown in FIG. 4 with two non-inverting inputs. The operation of multiplexer 600, apart from the inverting of one input of multiplexer 500, is
The operation is the same as that of the multiplexer 500. 6A is 0
-Input 610, 1-input 611, select input 630 and output 620 are shown. FIG. 6B shows a truth table representing the operation of multiplexer 600. FIG. 6C shows a configuration of a multiplexer 600 using four transistors N1, N2, P1 and P2 and an inverter 640.

【0020】図4に戻って説明すると、マルチプレクサ
M1が、入力端子411に接続された反転0−入力、入
力端子412に接続された1−入力、マルチプレクサM
4の出力444に接続された選択制御部、及び出力端子
432に接続された出力441を有する。
Returning to FIG. 4, the multiplexer M1 has an inverting 0-input connected to the input terminal 411, a 1-input connected to the input terminal 412, and the multiplexer M1.
4 of the selection control section connected to the output 444, and the output 441 connected to the output terminal 432.

【0021】マルチプレクサM2が入力端子416に接
続された0−入力、入力端子417に接続された1−入
力、マルチプレクサM6の出力446に接続された選択
制御部、及び出力442を有する。
Multiplexer M2 has a 0-input connected to input terminal 416, a 1-input connected to input terminal 417, a selection controller connected to output 446 of multiplexer M6, and an output 442.

【0022】マルチプレクサM3がマルチプレクサM1
の出力441に接続された0−入力、マルチプレクサM
2の出力442に接続された1−入力、入力端子418
に接続された選択制御部、及び出力端子431に接続さ
れた出力443を有する。
The multiplexer M3 is the multiplexer M1.
0-input connected to the output 441 of the multiplexer M
1-input, input terminal 418 connected to output 442 of 2
, And an output 443 connected to the output terminal 431.

【0023】マルチプレクサM4がマルチプレクサM6
の出力446に接続された0−入力、マルチプレクサM
3の出力443に接続された1−入力、制御入力端子4
21に接続された選択制御部、及び出力444を有す
る。
The multiplexer M4 is the multiplexer M6.
0-input, multiplexer M connected to output 446 of
1-input, control input terminal 4 connected to output 443 of 3
21 and an output 444.

【0024】マルチプレクサM5が入力端子413に接
続された0−入力、マルチプレクサM2の出力442に
接続された反転1−入力、制御入力端子442に接続さ
れた選択制御部、及び出力445を有する。
Multiplexer M5 has a 0-input connected to input terminal 413, an inverted 1-input connected to output 442 of multiplexer M2, a selection controller connected to control input terminal 442, and an output 445.

【0025】マルチプレクサM6がマルチプレクサM5
の出力445に接続された反転0−入力、入力端子41
4に接続された1−入力、入力端子415に接続された
選択制御部、及び出力446を有する。
The multiplexer M6 is the multiplexer M5
0-input, input terminal 41 connected to output 445 of
4 has a 1-input connected to it, a selection controller connected to an input terminal 415, and an output 446.

【0026】制御入力端子421,422は、次の4つ
の相異なる論理機能、即ち、種々の入力端子411−4
18のブール代数の組合せ論理、桁上げ出力を持つ全加
算器、プリセット及びクリア入力を持つと共に、高又は
低の付能クロックを持つD形ラッチ、及びプリセット及
びクリア入力を持つと共に、低から高へ又は高から低へ
のクロック・トリガー作用を持つD形フリップフロップ
の内の1つの働きをする様に、論理モジュール400を
構成し直す為に使われると云う点で、入力端子411−
418と区別される。これらの機能を以下更に詳しく説
明する。典形的には、制御入力421−422に印加さ
れる信号は、FPGA 100がプログラムされる時、
論理0又は論理1の何れかに固定され、従って2つのア
ンチヒューズ、即ち、アースの様な論理低へ、及びVCC
の様な論理高への2つのアンチヒューズしか必要としな
いことがある。然し、これはこの発明の必要条件ではな
い。アンチヒューズの数を減らすと、集積回路上のスペ
ースが節約され、影響を受けるトラックに対する容量負
荷が減少する。入力421−422は入力411−41
8と同一に取扱うことができる。制御入力421−42
2がデータ入力として取扱われれば、モジュール100
によって遂行される論理機能は、入力421−422の
状態に応答して、ダイナミックに構成し直すことができ
る。
The control input terminals 421 and 422 have the following four different logical functions, that is, various input terminals 411-4.
18 Boolean algebraic combinatorial logics, full adders with carry outputs, preset and clear inputs, and D-type latches with high or low enable clock, and low and high with preset and clear inputs. Input terminal 411-in that it is used to reconfigure logic module 400 to act as one of the D-type flip-flops having a high or low to high clock triggering action.
418. These functions will be described in more detail below. Typically, the signals applied to the control inputs 421-422 are:
It is fixed at either a logic 0 or a logic 1 and therefore has two antifuses, namely a logic low such as ground, and V CC.
May require only two antifuses to a logic high such as. However, this is not a requirement of the invention. Reducing the number of antifuses saves space on the integrated circuit and reduces capacitive loading on the affected tracks. Inputs 421-422 are inputs 411-41
It can be handled in the same way as 8. Control input 421-42
If 2 is treated as data input, module 100
The logic functions performed by can be dynamically reconfigured in response to the states of inputs 421-422.

【0027】図7A−7Bは、純粋な組合せブロックと
して構成された論理モジュール400を示す。制御信号
S1及びS2が論理0に設定され、夫々制御入力421
及び422に加えられる。これによって、マルチプレク
サM4及びM5によって、図7Bに示す様な論理モジュ
ール400を構成する。図7BではマルチプレクサM4
及びM5は示していないが、実際には依然として存在し
ており、これはこの結果できる形式を一層見やすくする
ことができる様にする為である。マルチプレクサM4が
信号446をM1の選択入力に通す。マルチプレクサM
5が入力端子413に加えられた信号をM6の0−入力
に通す。マルチプレクサM4及びM5によって導入され
る信号伝播遅延は、マルチプレクサを構成するトランジ
スタの幅/長さ比を最適に選ぶと云う様な、周知の適当
な設計技術によって、最小限に抑えることができる。周
知の様に、種々の入力信号A−Hを入力端子411−4
18に加えて、出力431及び432に、入力信号の種
々の論理的な組合せを発生することができる。
7A-7B show logic module 400 configured as a pure combinatorial block. Control signals S1 and S2 are set to logic 0, and control inputs 421 respectively
And 422. As a result, the multiplexers M4 and M5 form a logic module 400 as shown in FIG. 7B. In FIG. 7B, multiplexer M4
And M5 are not shown, but are still present in practice, to allow the resulting format to be more visible. Multiplexer M4 passes signal 446 to the select input of M1. Multiplexer M
5 passes the signal applied to input terminal 413 to the 0-input of M6. The signal propagation delay introduced by multiplexers M4 and M5 can be minimized by well known suitable design techniques, such as optimizing the width / length ratio of the transistors that make up the multiplexer. As is well known, various input signals A-H are input to the input terminal 411-4.
In addition to 18, various logical combinations of input signals can be generated at outputs 431 and 432.

【0028】表1に示す様に、この発明では、1個乃至
8個の入力411−418の2,200個を越える組合
せ機能の内の任意の1つを出力431に作り出すことが
できる。論理モジュール400内の全ての論理素子にマ
ルチプレクサを使うことにより、従来よりもずっと多く
の論理的な機能が得られるのが有利である。
As shown in Table 1, the present invention allows any one of more than 2,200 combinatorial functions of one to eight inputs 411-418 to be produced at output 431. Advantageously, the use of multiplexers for all logic elements in logic module 400 provides much more logical functionality than was previously possible.

【0029】[0029]

【表1】 図8Aは全加算器回路として構成された論理モジュール
400を示す。制御信号S1及びS2が論理0に設定さ
れ、夫々制御入力421及び422に加えられる。入力
信号Hが論理1に設定されて、入力418に加えられ
る。入力413の入力信号C及び入力414の信号Dが
一緒に接続され、第1の加数Xを表わす。第2の加数Y
が入力415,417に印加される。桁上げ入力信号C
i が入力411,412,416に印加される。X+Y
+Ciu和信号Sが出力端子432に発生され、桁上げ出
力信号Co が出力431に発生される。
[Table 1] FIG. 8A shows logic module 400 configured as a full adder circuit. Control signals S1 and S2 are set to logic 0 and applied to control inputs 421 and 422, respectively. Input signal H is set to a logic one and applied to input 418. Input signal C at input 413 and signal D at input 414 are connected together and represent the first addend X. Second addend Y
Are applied to inputs 415, 417. Carry input signal C
i is applied to inputs 411, 412, 416. X + Y
The + C iu sum signal S is generated at output terminal 432 and the carry output signal C o is generated at output 431.

【0030】加算器の動作を更に良く理解する為、図8
BにXORゲート452,453及びマルチプレクサ4
51を用いた加算回路450が示されている。信号X及
びYが両方共論理1であるか又は両方共論理0であれ
ば、ゲート453により、マルチプレクサ451は、出
力信号Co として、信号Xと同じ状態である信号Yの2
進状態を再現する。これは、両方の加数が1である場
合、桁上げ出力が発生すると云う加算器の動作に従って
いる。同様に、両方の加数が0であれば、桁上げ出力は
発生しない。1つの加数XかYだけが数字の1であれ
ば、マルチプレクサ451は出力信号Co として、信号
i の2進状態を再現する。これは、桁上げ入力Ci
論理1で、一方の加数X又はYが論理1である場合、論
理1に等しい桁上げ出力Co を発生することが必要にな
ると云う所と一致している。図8Cは加算回路450に
対する真理表を示す。図8Dは加算回路450と同様な
加算回路460を示す。加算回路460は、XNORゲ
ート457,458とマルチプレクサ451で構成され
ている。信号Ci 及び信号Yがマルチプレクサ451で
逆になっていることに注意されたい。加算回路460
は、加算回路450と同じ信号S及びCo を発生する。
図8Eは、マルチプレクサ455がXNORゲート45
6と論理的に均等であるのがどうしてだかを示してい
る。
To better understand the operation of the adder, see FIG.
XOR gates 452, 453 and multiplexer 4 at B
An adder circuit 450 using 51 is shown. If either or both co logic 0 is signal X and Y are both logic 1, a gate 453, the multiplexer 451 as an output signal C o, 2 of the signal Y is the same state as the signal X
Reproduce the progress state. This follows the behavior of the adder that a carry output occurs when both addends are one. Similarly, if both addends are 0, no carry output occurs. If only one addend X or Y is the number one, the multiplexer 451 reproduces the binary state of the signal C i as the output signal C o . This is consistent with the fact that if the carry input C i is a logical one and one of the addends X or Y is a logical one, it is necessary to generate a carry output C o equal to a logical one. There is. FIG. 8C shows a truth table for the adder circuit 450. FIG. 8D shows an adder circuit 460 similar to adder circuit 450. The adder circuit 460 is composed of XNOR gates 457 and 458 and a multiplexer 451. Note that signal C i and signal Y are inverted in multiplexer 451. Adder circuit 460
Generates the same signals S and C o and the adder circuit 450.
In FIG. 8E, the multiplexer 455 has the XNOR gate 45.
It shows why it is logically equivalent to 6.

【0031】上に述べたことを念頭において図8Fを参
照されたい。この図は、加算回路として構成された論理
モジュール400にできる回路を示しているが、マルチ
プレクサM3−M5は、図面を見やすくする為に示して
いない。マルチプレクサM1がゲート457に相当し、
マルチプレクサM6がゲート458に相当し、マルチプ
レクサM2が図8Dのマルチプレクサ451に相当す
る。従って、全加算器として構成された論理モジュール
400は、図8Cに示す真理表に従って、出力432に
和信号Sを発生し、出力431に桁上げ出力信号Co
発生する。
With reference to the above, please refer to FIG. 8F. Although this figure shows a circuit that can be a logic module 400 configured as an adder circuit, the multiplexers M3-M5 are not shown for the sake of clarity. The multiplexer M1 corresponds to the gate 457,
The multiplexer M6 corresponds to the gate 458, and the multiplexer M2 corresponds to the multiplexer 451 of FIG. 8D. Therefore, logic module 400, configured as a full adder, produces sum signal S at output 432 and carry output signal C o at output 431 according to the truth table shown in FIG. 8C.

【0032】図9AはD形ラッチ回路として構成された
論理モジュール400を示す。制御信号S1は論理1に
設定され、入力端子421に印加される。制御信号S2
は論理0に設定され、入力422に印加される。入力信
号Cが論理0に設定され、入力端子413に印加され
る。入力信号D及びEが論理1に設定され、入力端子4
14−415に印加される。入力信号C−E,S1−S
2のこの様な選択により、マルチプレクサM2及びM4
−M6がモジュール400をD形ラッチとして構成す
る。図9Cに論理モジュール400を示す。マルチプレ
クサM2及びM4−M6は示してないが、実際には存在
しており、示してないのは、この結果できる形式を一層
はっきりと見られる様にする為である。
FIG. 9A shows logic module 400 configured as a D-type latch circuit. The control signal S1 is set to logic 1 and applied to the input terminal 421. Control signal S2
Are set to logic 0 and applied to input 422. Input signal C is set to logic 0 and applied to input terminal 413. Input signals D and E are set to logic 1 and input terminal 4
14-415. Input signal CE, S1-S
With such a selection of 2, multiplexers M2 and M4
-M6 configures module 400 as a D-type latch. The logic module 400 is shown in FIG. 9C. The multiplexers M2 and M4-M6 are not shown, but are actually present and are not shown in order to make the resulting form more visible.

【0033】D形ラッチの動作を更によく理解する為、
マルチプレクサ461及びマルチプレクサ462で構成
された単純なD形ラッチ460を示す図9Bを参照され
たい。信号463が、マルチプレクサ461の出力をマ
ルチプレクサ462の0−入力に送るフィードバック通
路になっている。クロック信号CLKが高である時、デ
ータ信号DATAが付能されて、マルチプレクサ462
を通過し、これがマルチプレクサ461の選択入力に接
続された信号Xとして表わされている。マルチプレクサ
461の信号463は、信号Qとも呼ばれるが、ブール
代数で次の様に表わすことができる。
To better understand the operation of the D-type latch,
See FIG. 9B showing a simple D-type latch 460 made up of multiplexer 461 and multiplexer 462. Signal 463 provides a feedback path that feeds the output of multiplexer 461 to the 0-input of multiplexer 462. When the clock signal CLK is high, the data signal DATA is enabled and the multiplexer 462 is
Through, which is represented as signal X connected to the select input of multiplexer 461. The signal 463 of the multiplexer 461, which is also called the signal Q, can be expressed in Boolean algebra as follows.

【0034】[0034]

【数1】Q=((PRE)AND(X/))OR((C
LR/)AND(X)) ここで記号“/”は「反転」又は「否定」の意味であ
る。従って、信号PRE及びCLRが両方共論理0であ
る時、出力信号Q=信号Xである。クロック信号CLK
が低になると、フィードバック信号463がマルチプレ
クサ462の0−入力から選択され、信号DATAの状
態がD形ラッチ460にラッチされる。
## EQU1 ## Q = ((PRE) AND (X /)) OR ((C
LR /) AND (X)) Here, the symbol “/” means “inversion” or “negation”. Thus, when signals PRE and CLR are both logic zero, output signal Q = signal X. Clock signal CLK
Goes low, the feedback signal 463 is selected from the 0-input of multiplexer 462 and the state of signal DATA is latched in D-type latch 460.

【0035】プリセット信号PREが論理1に設定され
ると、出力信号Q及びフィードバック信号463も論理
1になり、D形ラッチ460が論理1状態に「セット」
される。同様に、クリア信号CLRが論理1に設定され
ると、出力信号Q及びフィードバック信号463が論理
0になり、D形ラッチ460が論理0状態に「クリア」
される。
When the preset signal PRE is set to a logic one, the output signal Q and the feedback signal 463 are also a logic one and the D-type latch 460 is "set" to a logic one state.
Is done. Similarly, when the clear signal CLR is set to a logic one, the output signal Q and the feedback signal 463 will be a logic zero and the D-type latch 460 will be "cleared" to a logic zero state.
Is done.

【0036】モジュール400で構成され、図9Cに示
したD形ラッチ回路は、図9Bのラッチ460と同様に
動作する。データ信号DATAが入力端子417に印加
される。クロック信号CLK/が入力端子418に印加
される。反転プリセット信号PRE/が端子411に印
加され、反転クリア信号CLR/が端子412に印加さ
れる。マルチプレクサM3が、端子418の信号CLK
/が論理1である時、信号DATAの状態をマルチプレ
クサM1に通過させる。マルチプレクサM1は、信号C
LR及びPREが両方共論理0であれば、信号DATA
の状態を出力441に再現する。出力441がマルチプ
レクサM3の0−入力にフィードバックされる。従っ
て、端子448の信号CLK/が論理0になると、信号
DATAの状態が、論理モジュール400で形成された
D形ラッチにラッチされ、出力端子432が信号DAT
Aのラッチされた状態を表わす信号Qを発生する。出力
端子431も、信号Qに大体相当する信号441を発生
する。
The D-type latch circuit made up of module 400 and shown in FIG. 9C operates similarly to latch 460 of FIG. 9B. The data signal DATA is applied to the input terminal 417. The clock signal CLK / is applied to the input terminal 418. The inverted preset signal PRE / is applied to the terminal 411, and the inverted clear signal CLR / is applied to the terminal 412. The multiplexer M3 outputs the signal CLK at the terminal 418.
When / is a logic one, it passes the state of signal DATA to multiplexer M1. The multiplexer M1 receives the signal C
If LR and PRE are both logic 0, signal DATA
The state of is reproduced in the output 441. The output 441 is fed back to the 0-input of the multiplexer M3. Therefore, when the signal CLK / at the terminal 448 becomes a logic 0, the state of the signal DATA is latched in the D-type latch formed by the logic module 400, and the output terminal 432 becomes the signal DAT.
Generate a signal Q representing the latched state of A. The output terminal 431 also produces a signal 441 which roughly corresponds to the signal Q.

【0037】図9Dについて説明すると、マルチプレク
サM2及びM5−M6を有利に用いて、ラッチする前に
入力413−417の組合せ機能を形成することができ
る。これは、信号C−Gの内のあるもの又は全部を論理
信号として使うことによって達成される。
Referring to FIG. 9D, multiplexers M2 and M5-M6 may be advantageously used to form the combinatorial function of inputs 413-417 prior to latching. This is accomplished by using some or all of the signals C-G as logic signals.

【0038】図10Aは、D形フリップフロップとして
構成された論理モジュール400を示す。制御信号S1
が論理1に設定されて、入力端子421に印加される。
制御信号S2が論理1に設定されて、入力422に印加
される。入力信号S1−S2をこの様に選択したことに
より、マルチプレクサM4−M5によってモジュール4
00がD形フリップフロップとして構成される。図10
Dは、マルチプレクサM4を示してないが、マルチプレ
クサM5をインバータとして示した論理モジュール40
0を示す。示していないのは、その結果できる構成を見
やすくする為で、実際には存在している。
FIG. 10A shows logic module 400 configured as a D flip-flop. Control signal S1
Is set to logic 1 and applied to input terminal 421.
Control signal S2 is set to a logic one and applied to input 422. By selecting the input signals S1-S2 in this way, the multiplexers M4-M5 allow the modules 4
00 is configured as a D-type flip-flop. FIG.
D does not show multiplexer M4, but logic module 40 shows multiplexer M5 as an inverter.
Indicates 0. Not shown is to make the resulting configuration easier to see and is actually present.

【0039】D形フリップフロップの動作を更によく理
解する為、D形ラッチ471,472で構成されたD形
フリップフロップ470を示した図10Bを参照された
い。クロック信号CLKが高で作用するD形ラッチ47
1に接続される。データ信号DATAがラッチ471に
接続され、信号CLKが高である時、出力DATA1に
現われる。反転信号CLK/も高で作用するD形ラッチ
472に接続される。信号CLKが論理高である時、信
号CLK/は論理低であり、或いはその逆になる。従っ
て、信号CLKが論理高から論理低へ変化する時、信号
DATAの2進状態がラッチ471にラッチされ、この
時ラッチ472は、ラッチされた信号DATA1の状態
を出力Qに転送する。この順序が、「負の縁」でフリッ
プフロップを「トリガーする」ことと呼ばれる。プリセ
ット信号PREが、信号PREが論理高である時、出力
Qによって表される様に、フリップフロップ470の状
態を論理1にセットし、信号CLRが論理高である時、
クリア信号CLRがフリップフロップ470の状態を論
理0にクリアする。
To better understand the operation of the D-type flip-flop, please refer to FIG. 10B, which shows a D-type flip-flop 470 composed of D-type latches 471 and 472. D-type latch 47 operating at high clock signal CLK
Connected to 1. Data signal DATA is connected to latch 471 and appears at output DATA1 when signal CLK is high. The inverted signal CLK / is also connected to a high acting D-type latch 472. When signal CLK is a logic high, signal CLK / is a logic low and vice versa. Therefore, when the signal CLK changes from a logic high to a logic low, the binary state of the signal DATA is latched in the latch 471, at which time the latch 472 transfers the state of the latched signal DATA1 to the output Q. This order is called "triggering" the flip-flop on the "negative edge". The preset signal PRE sets the state of the flip-flop 470 to a logic one, as represented by the output Q when the signal PRE is a logic high, and when the signal CLR is a logic high,
The clear signal CLR clears the state of the flip-flop 470 to logic zero.

【0040】図10Cは、単純なD形ラッチ481,4
82としても作用する2つのマルチプレクサ481,4
82で構成された単純なD形フリップフロップ480を
示す。クロック信号CLKがマルチプレクサ482に印
加され、反転クロック信号CLK/がマルチプレクサ4
81に印加される。フリップフロップ480は、プリセ
ット及びクリア機能が設けられていないことを別とする
と、フリップフロップ470と同様に作用する。フリッ
プフロップ480は、信号CLK/が第1のD形ラッチ
481に印加され、CLKが第2のD形ラッチ482に
印加された時の、フリップフロップの動作を示す。この
場合、フリップフロップは信号CLKの低から高への変
化でトリガーされ、これは正の縁でのトリガー作用と呼
ばれる。
FIG. 10C shows a simple D-shaped latch 481,4.
Two multiplexers 481, 4 also acting as 82
A simple D-type flip-flop 480 configured at 82 is shown. The clock signal CLK is applied to the multiplexer 482, and the inverted clock signal CLK / is applied to the multiplexer 4
81 is applied. Flip-flop 480 operates similarly to flip-flop 470, except that it does not have preset and clear functions. Flip-flop 480 illustrates the operation of the flip-flop when signal CLK / is applied to first D-type latch 481 and CLK is applied to second D-type latch 482. In this case, the flip-flop is triggered by the low-to-high transition of the signal CLK, which is called the positive edge triggering action.

【0041】モジュール400に構成され、図10Dに
示したD形フリップフロップ回路は、図10Bのフリッ
プフロップ470と同様に動作する。データ信号DAT
Aが入力端子414に印加される。クロック信号CLK
が入力端子415に印加される。反転クロック信号CL
K/が入力端子418に印加される。プリセット信号P
REが端子416に印加され、反転プリセット信号PR
E/が入力411に印加される。反転クリア信号CLR
/が端子412,417に印加される。マルチプレクサ
M6及びM2がフィードバック作用をするマルチプレク
サM5と共に前に述べたようなD形ラッチとして動作
し、ラッチ471と同様な第1のD形ラッチとして作用
する。マルチプレクサM1及びM2がラッチ472と同
様な第2のD形ラッチとして作用する。クロック信号C
LKがマルチプレクサM6に印加される。反転クロック
信号CLK/がマルチプレクサM3に印加される。信号
443が出力端子431を介して、信号Qとして出力さ
れ、これは、モジュール400のD形フリップフロップ
の状態を表わす。
The D-type flip-flop circuit configured in module 400 and shown in FIG. 10D operates similarly to flip-flop 470 of FIG. 10B. Data signal DAT
A is applied to the input terminal 414. Clock signal CLK
Is applied to the input terminal 415. Inverted clock signal CL
K / is applied to input terminal 418. Preset signal P
RE is applied to the terminal 416 and the inverted preset signal PR
E / is applied to input 411. Inversion clear signal CLR
/ Is applied to terminals 412 and 417. Multiplexers M6 and M2 act as a D-type latch as previously described, with multiplexer M5 providing a feedback action, and act as a first D-type latch similar to latch 471. Multiplexers M1 and M2 act as a second D-type latch similar to latch 472. Clock signal C
LK is applied to multiplexer M6. The inverted clock signal CLK / is applied to the multiplexer M3. Signal 443 is output via output terminal 431 as signal Q, which represents the state of the D flip-flop of module 400.

【0042】図10Dに戻って説明すると、モジュール
400のD形フリップフロップは、クロック信号CLK
が高から低へ又は低から高へ変化する時にトリガーされ
るのが有利である。この特徴が、信号CLK及びCLK
/を異なる順序で接続することによって実現される。信
号CLKが入力415に接続され、CLK/が入力41
8に接続された時、モジュール400のD形フリップフ
ロップは負の縁でトリガーされるフリップフロップとし
て動作する。即ち、入力信号DATAが、クロック信号
CLKが高から低に変化する時に、通過して出力信号Q
になる。同様に、信号CLKが入力418に接続され、
CLK/が入力415に接続される時、モジュール40
0のD形フリップフロップは正の縁でトリガーされるフ
リップフロップとして動作し、信号CLKが低から高に
変化する時に、信号DATAが通過して出力Qになる。
Returning to FIG. 10D, the D-type flip-flop of the module 400 uses the clock signal CLK.
Is advantageously triggered when changes from high to low or from low to high. This feature is the signal CLK and CLK
It is realized by connecting / in different orders. Signal CLK is connected to input 415 and CLK / is input 41
When connected to 8, the D-type flip-flop of module 400 acts as a negative edge triggered flip-flop. That is, the input signal DATA passes through and outputs the output signal Q when the clock signal CLK changes from high to low.
become. Similarly, signal CLK is connected to input 418,
When CLK / is connected to input 415, module 40
The 0 D flip-flop acts as a positive edge triggered flip-flop, passing the signal DATA to the output Q when the signal CLK changes from low to high.

【0043】図11Dは、この発明に従って構成された
誘導モジュールになる様に、幾通りかの方法で変更する
ことのできるコア論理モジュール703を示す。
FIG. 11D illustrates a core logic module 703 that can be modified in several ways to result in an inductive module constructed in accordance with the present invention.

【0044】マルチプレクサM71が、入力端子415
に接続された0−入力、入力端子416に接続された1
−入力、ゲートG2の出力752に接続された選択制御
部、及び出力741を有する。
The multiplexer M71 has the input terminal 415
0-input connected to, 1 connected to input terminal 416
It has an input, a selection control connected to the output 752 of the gate G2, and an output 741.

【0045】マルチプレクサM72が、入力端子411
に接続された0−入力、入力端子412に接続された反
転1−入力、ゲートG2の出力752に接続された選択
制御部、及び出力端子432に接続された出力742を
有する。
The multiplexer M72 has the input terminal 411.
Has a 0-input connected to the input terminal 412, an inverting 1-input connected to the input terminal 412, a selection control unit connected to the output 752 of the gate G2, and an output 742 connected to the output terminal 432.

【0046】マルチプレクサM73が、マルチプレクサ
M72の出力742に接続された0−入力、マルチプレ
クサM71の出力741に接続された1−入力、ゲート
G1の出力751に接続された選択制御部、及び出力端
子431に接続された出力743を有する。
The multiplexer M73 has a 0-input connected to the output 742 of the multiplexer M72, a 1-input connected to the output 741 of the multiplexer M71, a selection control unit connected to the output 751 of the gate G1, and the output terminal 431. Has an output 743 connected to.

【0047】ノア・ゲートG1が、入力端子417に接
続された第1の入力、入力端子418に接続された第2
の入力、及び出力751を有する。
NOR gate G1 has a first input connected to input terminal 417 and a second input connected to input terminal 418.
Input and output 751.

【0048】XORゲートG2が、入力端子413に接
続された第1の入力、入力端子414に接続された第2
の入力、及び出力752を有する。
XOR gate G2 has a first input connected to input terminal 413 and a second input connected to input terminal 414.
Input and output 752.

【0049】更に図11Dについて説明すると、論理モ
ジュール703は表2に示す様に、純粋な組合せ論理回
路及び全加算器回路を形成する様に構成し直すことがで
きる。表3に示す様に、入力端子の1364個の組合せ
機能の内の任意の1つを出力431に形成することがで
きる。
Still referring to FIG. 11D, logic module 703 can be reconfigured to form pure combinatorial logic circuits and full adder circuits, as shown in Table 2. As shown in Table 3, any one of the 1364 combinatorial functions of the input terminals can be formed at output 431.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】[0051]

【表3】 図11Aは、この発明に従って構成された論理モジュー
ル700を示す。マルチプレクサM74がマルチプレク
サM71に対するフィードバック作用をし、マルチプレ
クサM75がマルチプレクサM73に対するフィードバ
ック作用をする。
[Table 3] FIG. 11A shows a logic module 700 constructed in accordance with the present invention. The multiplexer M74 functions as a feedback function for the multiplexer M71, and the multiplexer M75 functions as a feedback function for the multiplexer M73.

【0052】マルチプレクサM71が、入力端子415
に接続された0−入力、マルチプレクサM74の出力7
44に接続された1−入力、ゲートG2の出力752に
接続された選択制御部、及び出力741を有する。
The multiplexer M71 has the input terminal 415
0-input connected to, output 7 of multiplexer M74
It has a 1-input connected to 44, a selection control connected to the output 752 of the gate G2, and an output 741.

【0053】マルチプレクサM72が、入力端子411
に接続された0−入力、入力端子412に接続された反
転1−入力、ゲートG2の出力752に接続された選択
制御部、及び出力端子432に接続された出力742を
有する。
The multiplexer M72 has the input terminal 411
Has a 0-input connected to the input terminal 412, an inverting 1-input connected to the input terminal 412, a selection control unit connected to the output 752 of the gate G2, and an output 742 connected to the output terminal 432.

【0054】マルチプレクサM73が、マルチプレクサ
M75の出力745に接続された0−入力、マルチプレ
クサM71の出力741に接続された1−入力、ゲート
G1の出力751に接続された選択制御部、及び出力端
子431に接続された出力743を有する。
The multiplexer M73 has a 0-input connected to the output 745 of the multiplexer M75, a 1-input connected to the output 741 of the multiplexer M71, a selection control unit connected to the output 751 of the gate G1, and the output terminal 431. Has an output 743 connected to.

【0055】マルチプレクサM74が、入力端子416
に接続された0−入力、マルチプレクサM71の出力7
41に接続された1−入力、制御入力421に接続され
た選択制御部、及び出力744を有する。
The multiplexer M74 has an input terminal 416
0-input connected to, output 7 of multiplexer M71
It has a 1-input connected to 41, a selection control connected to a control input 421, and an output 744.

【0056】マルチプレクサM75が、マルチプレクサ
M72の出力742に接続された0−入力、出力743
に接続された1−入力、制御入力421に接続された選
択制御部、及び出力745を有する。
Multiplexer M75 has a 0-input, output 743 connected to output 742 of multiplexer M72.
Has a 1-input connected to the control input 421, a selection control connected to the control input 421, and an output 745.

【0057】NORゲートG1が入力端子417に接続
された第1の入力、入力端子418に接続された第2の
入力、及び出力751を有する。
NOR gate G1 has a first input connected to input terminal 417, a second input connected to input terminal 418, and an output 751.

【0058】XORゲートG2が、入力端子413に接
続された第1の入力、入力端子414に接続された第2
の入力、及び出力752を有する。
The XOR gate G2 has a first input connected to the input terminal 413 and a second input connected to the input terminal 414.
Input and output 752.

【0059】更に図11Aについて説明すると、論理モ
ジュール700は、表4に示す様に、制御入力信号S1
に応答して、純粋な組合せ論理回路、全加算器、D形ラ
ッチ及びD形フリップフロップの内の任意の1つを形成
する様に構成し直すことができる。
Referring further to FIG. 11A, logic module 700 uses control input signal S1 as shown in Table 4.
In response to, can be reconfigured to form any one of a pure combinational logic circuit, a full adder, a D-type latch and a D-type flip-flop.

【0060】[0060]

【表4】 図11Bはこの発明に従って構成された論理モジュール
701を示す。マルチプレクサM74がマルチプレクサ
M72に対するフィードバック作用をし、マルチプレク
サM75がマルチプレクサM73に対するフィードバッ
ク作用をする。
[Table 4] FIG. 11B shows a logic module 701 constructed in accordance with the present invention. The multiplexer M74 functions as a feedback function for the multiplexer M72, and the multiplexer M75 functions as a feedback function for the multiplexer M73.

【0061】マルチプレクサM71が、入力端子415
に接続された0−入力、入力端子416に接続された1
−入力、ゲートG2の出力752に接続された選択制御
部、及び出力741を有する。
The multiplexer M71 has the input terminal 415
0-input connected to, 1 connected to input terminal 416
It has an input, a selection control connected to the output 752 of the gate G2, and an output 741.

【0062】マルチプレクサM72が、入力端子411
に接続された0−入力、マルチプレクサM74の出力7
44に接続された反転1−入力、ゲートG2の出力75
2に接続された選択制御部、及び出力端子432に接続
された出力742を有する。
The multiplexer M72 has the input terminal 411
0-input connected to, output 7 of multiplexer M74
Inverting 1-input connected to 44, output 75 of gate G2
2 has a selection controller connected to the output terminal 432 and an output 742 connected to the output terminal 432.

【0063】マルチプレクサM73が、マルチプレクサ
M75の出力745に接続された0−入力、マルチプレ
クサM71の出力741に接続された1−入力、ゲート
G1の出力751に接続された選択制御部、及び出力端
子431に接続された出力743を有する。
The multiplexer M73 has a 0-input connected to the output 745 of the multiplexer M75, a 1-input connected to the output 741 of the multiplexer M71, a selection controller connected to the output 751 of the gate G1, and the output terminal 431. Has an output 743 connected to.

【0064】マルチプレクサM74が、入力端子412
に接続された0−入力、マルチプレクサM72の出力7
42に接続された反転1−入力、制御入力421に接続
された選択制御部、及び出力744を有する。
The multiplexer M74 has an input terminal 412.
0-input connected to, output 7 of multiplexer M72
It has an inverting 1-input connected to 42, a selection control connected to control input 421, and an output 744.

【0065】マルチプレクサM75が、マルチプレクサ
M72の出力742に接続された0−入力、出力743
に接続された1−入力、制御入力421に接続された選
択制御部、及び出力745を有する。
Multiplexer M75 has 0-input, output 743 connected to output 742 of multiplexer M72.
Has a 1-input connected to the control input 421, a selection control connected to the control input 421, and an output 745.

【0066】NORゲートG1が入力端子417に接続
された第1の入力、入力端子418に接続された第2の
入力、及び出力751を有する。
NOR gate G1 has a first input connected to input terminal 417, a second input connected to input terminal 418, and an output 751.

【0067】XORゲートG2が入力端子413に接続
された第1の入力、入力端子414に接続された第2の
入力、及び出力752を有する。
XOR gate G2 has a first input connected to input terminal 413, a second input connected to input terminal 414, and an output 752.

【0068】更に図11Bについて云うと、論理モジュ
ール701は、表5に示す様に、制御入力信号S1に応
答して、純粋な組合せ論理回路、全加算器、D形ラッチ
及びD形フリップフロップの内の任意の1つを形成する
様に構成し直すことができる。
Still referring to FIG. 11B, logic module 701 is responsive to control input signal S1 to provide pure combinational logic circuits, full adders, D-type latches and D-type flip-flops, as shown in Table 5. Can be reconfigured to form any one of

【0069】[0069]

【表5】 図11Cは、この発明に従って構成された論理モジュー
ル702を示す。マルチプレクサM74がマルチプレク
サM71に対するフィードバック作用をし、マルチプレ
クサM75がマルチプレクサM73に対するフィードバ
ック作用をする。マルチプレクサM76がマルチプレク
サM71の選択入力を制御する。
[Table 5] FIG. 11C shows a logic module 702 constructed in accordance with the present invention. The multiplexer M74 functions as a feedback function for the multiplexer M71, and the multiplexer M75 functions as a feedback function for the multiplexer M73. Multiplexer M76 controls the select input of multiplexer M71.

【0070】マルチプレクサM71が、入力端子415
に接続された0−入力、マルチプレクサM74の出力7
44に接続された1−入力、マルチプレクサM76の出
力746に接続された選択制御部、及び出力741を有
する。
The multiplexer M71 has the input terminal 415
0-input connected to, output 7 of multiplexer M74
It has a 1-input connected to 44, a selection control connected to the output 746 of the multiplexer M76, and an output 741.

【0071】マルチプレクサM72が、入力端子411
に接続された0−入力、入力端子412に接続された反
転1−入力、ゲートG2の出力752に接続された選択
制御部、及び出力端子432に接続された出力742を
有する。
The multiplexer M72 has the input terminal 411
Has a 0-input connected to the input terminal 412, an inverting 1-input connected to the input terminal 412, a selection control unit connected to the output 752 of the gate G2, and an output 742 connected to the output terminal 432.

【0072】マルチプレクサM73が、マルチプレクサ
M75の出力745に接続された0−入力、マルチプレ
クサM71の出力741に接続された1−入力、ゲート
G1の出力751に接続された選択制御部、及び出力端
子431に接続された出力743を有する。
The multiplexer M73 has a 0-input connected to the output 745 of the multiplexer M75, a 1-input connected to the output 741 of the multiplexer M71, a selection control unit connected to the output 751 of the gate G1, and the output terminal 431. Has an output 743 connected to.

【0073】マルチプレクサM74が、入力端子416
に接続された0−入力、マルチプレクサM71の出力7
41に接続された1−入力、制御入力421に接続され
た選択制御部、及び出力744を有する。
The multiplexer M74 has the input terminal 416
0-input connected to, output 7 of multiplexer M71
It has a 1-input connected to 41, a selection control connected to a control input 421, and an output 744.

【0074】マルチプレクサM75が、マルチプレクサ
M72の出力742に接続された0−入力、マルチプレ
クサM73の出力743に接続された1−入力、制御入
力421に接続された選択制御部、及び出力745を有
する。
Multiplexer M75 has a 0-input connected to output 742 of multiplexer M72, a 1-input connected to output 743 of multiplexer M73, a selection controller connected to control input 421, and an output 745.

【0075】マルチプレクサM76が、ゲートG2の出
力752に接続された0−入力、ゲートG1の出力75
1に接続された反転1−入力、制御入力421に接続さ
れた選択制御部、及び出力746を有する。
Multiplexer M76 receives 0-input connected to output 752 of gate G2, output 75 of gate G1.
It has an inverting 1-input connected to 1, a selection control connected to control input 421, and an output 746.

【0076】NORゲートG1が、入力端子417に接
続された第1の入力、入力端子418に接続された第2
の入力、及び出力751を有する。
NOR gate G1 has a first input connected to input terminal 417 and a second input connected to input terminal 418.
Input and output 751.

【0077】XORゲートG2が入力端子413に接続
された第1の入力、入力端子414に接続された第2の
入力、及び出力752を有する。
XOR gate G2 has a first input connected to input terminal 413, a second input connected to input terminal 414, and an output 752.

【0078】更に図11Cについて云うと、論理モジュ
ール702は、表6に示す様に、制御入力信号S1に応
答して、純粋な組合せ論理回路、全加算器、D形ラッチ
及びD形フリップフロップの内の任意の1つとなる様に
構成し直すことができる。
Still referring to FIG. 11C, logic module 702 responds to control input signal S1 as shown in Table 6 by combining pure combinational logic circuits, full adders, D-type latches and D-type flip-flops. Can be reconfigured to be any one of

【0079】[0079]

【表6】 論理モジュールが、全加算器と共に豊富な1組の組合せ
機能を有利にもたらすことを示した。論理モジュールで
全加算器回路が利用できることが、加算器、減算器及び
掛算器を容易に組立てる助けになる。論理モジュールは
ディジタル信号処理の用途に十分適している。
[Table 6] We have shown that logic modules advantageously provide a rich set of combinatorial functions with full adders. The availability of full adder circuits in the logic module aids in the easy assembly of adders, subtractors and multipliers. The logic module is well suited for digital signal processing applications.

【0080】この論理モジュールの利点は、組合せ機能
及び順次機能の両方を遂行する様に論理素子を構成し直
すことにより、モジュールの寸法が最小限に抑えられる
ことである。更に、従来の2つ又は更に多くのモジュー
ルを相互接続する代わりに、モジュール内にラッチ及び
D形フリップフロップの逐次的な機能を構成することに
より、出力信号の伝播遅延が有利に減少する。
The advantage of this logic module is that the dimensions of the module are minimized by reconfiguring the logic elements to perform both combinatorial and sequential functions. Furthermore, instead of interconnecting two or more conventional modules, by configuring the sequential functions of latches and D flip-flops within the modules, the output signal propagation delay is advantageously reduced.

【0081】D形ラッチ又は、D形フリップフロップと
して構成された複数個の論理モジュールを使うことによ
り、シフトレジスタを効率よく形成することができる。
A shift register can be efficiently formed by using a plurality of logic modules configured as D-type latches or D-type flip-flops.

【0082】モジュール400のD形ラッチ及びD形フ
リップによるプリセット及びクリア機能が、モジュール
の多くの用途で有利である。
The preset and clear functions of the D-latch and D-flip of module 400 are advantageous in many applications of the module.

【0083】モジュールがD形ラッチになる様に構成さ
れた時の信号DATAに対する組合せ機能は、多くの用
途で有利であることがある。モジュールの別の利点は、
D形フリップフロップを正又は負でトリガーされる様に
構成する融通性があることである。
The combined function for signal DATA when the module is configured to be a D-type latch may be advantageous in many applications. Another advantage of modules is that
There is flexibility in configuring the D-type flip-flop to be positively or negatively triggered.

【0084】論理モジュールの別の利点は、入力S1及
びS2を制御入力として選定したことである。その使い
方をプログラミング後の高又は低に制限したことによ
り、入力S1及びS2の各々に対して2つのアンチヒュ
ーズしか必要としない。更に、複数個のモジュールが1
つのFPGA内で入力S1及びS2を一緒に接続して、
複数個のモジュールを構成する為に、各々の制御線に対
して2つのアンチヒューズしか必要としない様にするこ
とができ、FPGAに於けるアンチヒューズの全体の数
を有利に減らすと共に、その影響を受ける信号に対する
容量負荷を有利に減少することができる。
Another advantage of the logic module is that inputs S1 and S2 are selected as control inputs. By limiting its usage to high or low after programming, only two antifuses are required for each of the inputs S1 and S2. In addition, multiple modules
Connect inputs S1 and S2 together in one FPGA,
In order to configure a plurality of modules, it is possible to require only two antifuses for each control line, which advantageously reduces the total number of antifuses in the FPGA and its effect. The capacitive load on the received signal can be advantageously reduced.

【0085】この明細書で云う「印加」、「接続」とい
う言葉は、その電気接続通路に別の素子が入っている場
合も含めて、電気的に接続されることを意味する。
The terms "application" and "connection" in this specification mean that they are electrically connected, including the case where another element is contained in the electric connection passage.

【0086】この発明を実施例について説明したが、こ
の説明はこの発明を制約するものと解してはならない。
以上の説明から、当業者には、この発明のこの他の種々
の実施例が容易に考えられよう。従って、特許請求の範
囲は、この発明の範囲内に属する実施例のこの様なすべ
ての変更を包括するものであることを承知されたい。
Although the present invention has been described with reference to embodiments, this description should not be construed as limiting the invention.
From the above description, those skilled in the art will easily think of other various embodiments of the present invention. Therefore, it is to be understood that the appended claims are intended to cover all such modifications of the embodiments that fall within the scope of this invention.

【0087】(1) フィールド・プログラマブル・ゲ
ート・アレイ集積回路に用いる論理モジュールに於て、
複数個の入力端子と、複数個の出力端子と、複数個の論
理素子と、前記入力端子、論理素子及び出力端子を相互
接続する相互接続回路とを有し、前記論理素子は、ある
入力端子に加えられた制御信号の予定の組合せに応答し
て、予め選ばれた形式の順次及び組合せ論理機能を形成
する様に構成可能である論理モジュール。
(1) In the logic module used in the field programmable gate array integrated circuit,
A plurality of input terminals, a plurality of output terminals, a plurality of logic elements, and an interconnection circuit interconnecting the input terminals, the logic elements and the output terminals, wherein the logic elements have certain input terminals A logic module that is configurable to form a preselected type of sequential and combinational logic functions in response to a predetermined combination of control signals applied to the.

【0088】(2) 請求項1記載の論理モジュールに
於て、前記相互接続回路及び前記論理素子が制御信号の
第1の組合せに応答してブール形組合せ回路を形成し、
前記相互接続回路及び前記論理素子が制御信号の第2の
組合せに応答して全加算器回路を形成し、前記相互接続
回路及び前記論理素子が制御信号の第3の組合せに応答
してD形ラッチ回路を形成し、前記相互接続回路及び前
記論理素子が制御信号の第4の組合せに応答してD形フ
リップフロップ回路を形成する論理モジュール。
(2) The logic module of claim 1, wherein the interconnection circuit and the logic element form a Boolean combinational circuit in response to a first combination of control signals.
The interconnection circuit and the logic element form a full adder circuit in response to a second combination of control signals, and the interconnection circuit and the logic element are D-shaped in response to a third combination of control signals. A logic module forming a latch circuit, the interconnection circuit and the logic element forming a D-type flip-flop circuit in response to a fourth combination of control signals.

【0089】(3) 請求項1記載の論理モジュールに
於て、各々の論理素子が、第1及び第2の入力、選択制
御部及び出力を持つマルチプレクサを有する論理モジュ
ール。
(3) The logic module according to claim 1, wherein each logic element has a multiplexer having first and second inputs, a selection controller and an output.

【0090】(4) 請求項1記載の論理モジュールに
於て、前記相互接続回路及び前記論理素子が制御信号の
第1の組合せに応答して、他の入力端子のブール形組合
せを少なくとも1つの前記出力端子に形成し、前記相互
接続回路及び前記論理素子が、制御信号の第2の組合せ
に応答して、或る他の入力端子の算術和を1つの出力端
子に形成すると共に、算術の桁上げを第2の1つの出力
端子に形成し、前記相互接続回路及び前記論理素子は、
制御信号の第3の組合せに応答して、D形ラッチを形成
し、該D形ラッチは、別の2つの入力端子にあるクロッ
ク信号及び反転クロック信号の論理レベルに応答して、
或る1つの入力端子にある信号の表示を逐次的にラッチ
し、その結果ラッチされた信号を1つの前記出力端子に
乗せ、前記相互接続回路及び前記論理素子は、制御信号
の第4の組合せに応答してD形フリップフロップを形成
し、該D形フリップフロップは、別の2つの入力端子に
あるクロック信号及び反転クロック信号の論理変化に応
答して、或る1つの入力端子にある信号の表示を逐次的
にラッチすると共に、その結果ラッチされた信号を1つ
の出力端子に乗せる論理モジュール。
(4) The logic module of claim 1, wherein the interconnection circuit and the logic element are responsive to a first combination of control signals to provide at least one Boolean combination of other input terminals. Forming at the output terminal, the interconnection circuit and the logic element forming at one output terminal the arithmetic sum of some other input terminals in response to the second combination of control signals. Forming a carry at the second one output terminal, the interconnection circuit and the logic element comprising:
In response to the third combination of control signals, a D-type latch is formed which is responsive to the logic levels of the clock signal and the inverted clock signal at the two other input terminals.
Sequentially latching an indication of a signal at one input terminal and placing the resulting latched signal on the one output terminal, the interconnection circuit and the logic element comprising a fourth combination of control signals. To form a D-type flip-flop, the D-type flip-flop being responsive to a logic change of a clock signal and an inverted clock signal at another two input terminals, the signal at a certain one input terminal. A logic module that sequentially latches the display of, and places the resulting latched signal on one output terminal.

【0091】(5) 請求項1,2又は3記載の論理モ
ジュールに於て、複数個の前記論理モジュールが第2の
相互接続回路と相互接続されて、前記論理モジュールを
選択的に相互接続する論理モジュール。
(5) The logic module according to claim 1, 2 or 3, wherein a plurality of the logic modules are interconnected with a second interconnection circuit to selectively interconnect the logic modules. Logic module.

【0092】(6) 請求項3記載の論理モジュールに
於て、前記相互接続回路及び前記論理素子が、更に、1
番目の入力端子に接続された反転0−入力、2番目の入
力端子に接続された1−入力、第4のマルチプレクサの
出力に接続された選択制御部、及び1つの出力端子に接
続された出力をもつ第1のマルチプレクサと、6番目の
入力端子に接続された0−入力、7番目の入力端子に接
続された1−入力、第6のマルチプレクサの出力に接続
された選択制御部、及び出力を持つ第2のマルチプレク
サと、前記第1のマルチプレクサの出力に接続された0
−入力、前記第2のマルチプレクサの出力に接続された
1−入力、8番目の入力端子に接続された選択制御部、
及び別の出力端子に接続された出力を持つ第3のマルチ
プレクサと、第6のマルチプレクサの出力に接続された
0−入力、前記第3のマルチプレクサの出力に接続され
た1−入力、制御入力端子と選定された或る入力端子の
内の1番目に接続された選択制御部、及び出力を持つ第
4のマルチプレクサと、3番目の入力端子に接続された
0−入力、前記第2のマルチプレクサの出力に接続され
た反転1−入力、制御入力端子と選定された或る入力端
子の内の2番目に接続された選択制御部、及び出力を持
つ第5のマルチプレクサと、前記第5のマルチプレクサ
の出力に接続された反転0−入力、4番目の入力端子に
接続された1−入力、5番目の入力端子に接続された選
択制御部及び出力を持つ第6のマルチプレクサとを含む
論理モジュール。
(6) In the logic module according to claim 3, the interconnection circuit and the logic element further include 1
Inverting 0-input connected to the second input terminal, 1-input connected to the second input terminal, a selection control unit connected to the output of the fourth multiplexer, and an output connected to one output terminal , A 0-input connected to the sixth input terminal, a 1-input connected to the seventh input terminal, a selection controller connected to the output of the sixth multiplexer, and an output A second multiplexer having a 0 and a 0 connected to the output of the first multiplexer.
An input, a 1-input connected to the output of the second multiplexer, a selection controller connected to the eighth input terminal,
And a third multiplexer having an output connected to another output terminal, a 0-input connected to the output of the sixth multiplexer, a 1-input connected to the output of said third multiplexer, a control input terminal A selection multiplexer connected first to one of the selected input terminals and a fourth multiplexer having an output, and a 0-input connected to a third input terminal of the second multiplexer. A fifth multiplexer having an inverting 1-input connected to the output, a selection controller connected second to one of the input terminals selected as the control input terminal, and an output; A logic module comprising: an inverting 0-input connected to an output, a 1-input connected to a fourth input terminal, a selection controller connected to a fifth input terminal, and a sixth multiplexer having an output.

【0093】(7) 請求項1記載の論理モジュールに
於て、前記相互接続回路及び前記論理素子が、更に、5
番目の入力端子に接続された0−入力、第4のマルチプ
レクサの出力に接続された1−入力、排他的オア・ゲー
トの出力に接続された選択制御部、及び出力を持つ第1
のマルチプレクサと、1番目の入力端子に接続された0
−入力、2番目の入力端子に接続された反転1−入力、
前記排他的オア・ゲートの出力に接続された選択制御
部、及び2番目の出力端子に接続された出力を持つ第2
のマルチプレクサと、第5のマルチプレクサの出力に接
続された0−入力、前記第1のマルチプレクサの出力に
接続された1−入力、ノア・ゲートの出力に接続された
選択制御部、及び1番目の出力端子に接続された出力を
持つ第3のマルチプレクサと、6番目の入力端子に接続
された0−入力、前記第1のマルチプレクサの出力に接
続された1−入力、制御入力端子と選定された或る1つ
の入力端子に接続された選択制御部、及び出力を持つ第
4のマルチプレクサと、前記第2のマルチプレクサの出
力に接続された0−入力、前記第3のマルチプレクサの
出力に接続された1−入力、前記制御入力端子に接続さ
れた選択制御部、及び出力を持つ第5のマルチプレクサ
とを有し、前記ノア・ゲートは7番目の入力端子に接続
された第1の入力、8番目の入力端子に接続された第2
の入力、及び出力を持ち、前記排他的オア・ゲートは、
3番目の入力端子に接続された第1の入力、4番目の入
力端子に接続された第2の入力及び出力を持つ論理モジ
ュール。
(7) In the logic module according to claim 1, the interconnection circuit and the logic element further include 5 elements.
A 0-input connected to the th input terminal, a 1-input connected to the output of the fourth multiplexer, a selection control connected to the output of the exclusive-OR gate, and a first having an output
Multiplexer and 0 connected to the first input terminal
-Input, inverting 1-input connected to the second input terminal,
A selection control connected to the output of the exclusive OR gate, and a second having an output connected to the second output terminal
, A 0-input connected to the output of the fifth multiplexer, a 1-input connected to the output of the first multiplexer, a selection control connected to the output of the NOR gate, and a first A third multiplexer having an output connected to the output terminal, a 0-input connected to the sixth input terminal, a 1-input connected to the output of the first multiplexer, and a control input terminal are selected. A fourth multiplexer having a selection controller connected to one input terminal and an output; a 0-input connected to the output of the second multiplexer; connected to the output of the third multiplexer 1-input, a selection control unit connected to the control input terminal, and a fifth multiplexer having an output, the NOR gate having a first input connected to a seventh input terminal Eighth connected to an input terminal of the the second
Has an input and an output of
A logic module having a first input connected to a third input terminal and a second input and output connected to a fourth input terminal.

【0094】(8) 請求項1記載の論理モジュールに
於て、前記相互接続回路及び前記論理素子が、更に、5
番目の入力端子に接続された0−入力、6番目の入力端
子に接続された1−入力、排他的オア・ゲートの出力に
接続された選択制御部、及び出力を持つ第1のマルチプ
レクサと、1番目の入力端子に接続された0−入力、第
4のマルチプレクサの出力に接続された反転1−入力、
前記排他的オア・ゲートの出力に接続された選択制御
部、及び2番目の出力端子に接続された出力を持つ第2
のマルチプレクサと、第5のマルチプレクサの出力に接
続された0−入力、前記第1のマルチプレクサの出力に
接続された1−入力、ノア・ゲートの出力に接続された
選択制御部、及び1番目の出力端子に接続された出力を
持つ第3のマルチプレクサと、2番目の入力端子に接続
された0−入力、前記第2のマルチプレクサの出力に接
続された反転1−入力、制御入力端子と選定された或る
1つの入力端子に接続された選択制御部、及び出力を持
つ第4のマルチプレクサと、前記第2のマルチプレクサ
の出力に接続された0−入力、前記第3のマルチプレク
サの出力に接続された1−入力、前記制御入力端子に接
続された選択制御部、及び出力を持つ第5のマルチプレ
クサとを含み、前記ノア・ゲートは7番目の入力端子に
接続された第1の入力、8番目の入力端子に接続された
第2の入力、及び出力を持ち、前記排他的オア・ゲート
は、3番目の入力端子に接続された第1の入力、4番目
の入力端子に接続された第2の入力、及び出力を持つ論
理モジュール。
(8) In the logic module according to claim 1, the interconnection circuit and the logic element further include 5
A first multiplexer having a 0-input connected to the th input terminal, a 1-input connected to the sixth input terminal, a selection control connected to the output of the exclusive-OR gate, and an output; 0-input connected to the first input terminal, inverting 1-input connected to the output of the fourth multiplexer,
A selection control connected to the output of the exclusive OR gate, and a second having an output connected to the second output terminal
, A 0-input connected to the output of the fifth multiplexer, a 1-input connected to the output of the first multiplexer, a selection control connected to the output of the NOR gate, and a first A third multiplexer having an output connected to the output terminal, a 0-input connected to the second input terminal, an inverting 1-input connected to the output of the second multiplexer, and a control input terminal are selected. A selection control unit connected to a certain one input terminal, and a fourth multiplexer having an output, a 0-input connected to the output of the second multiplexer, and an output of the third multiplexer. 1-input, a selection controller connected to the control input terminal, and a fifth multiplexer having an output, the NOR gate having a first input connected to a seventh input terminal. Force, a second input connected to the eighth input terminal, and an output, the exclusive OR gate being connected to the first input connected to the third input terminal and the fourth input terminal. A logic module having a second input and an output that are made available.

【0095】(9) 請求項1記載の論理モジュールに
於て、前記相互接続回路及び前記論理素子が、更に、5
番目の入力端子に接続された0−入力、第4のマルチプ
レクサの出力に接続された1−入力、第6のマルチプレ
クサの出力に接続された選択制御部、及び出力を持つ第
1のマルチプレクサと、1番目の入力端子に接続された
0−入力、2番目の入力端子に接続された反転1−入
力、排他的オア・ゲートの出力に接続された選択制御
部、及び2番目の出力端子に接続された出力を持つ第2
のマルチプレクサと、第5のマルチプレクサの出力に接
続された0−入力、前記第1のマルチプレクサの出力に
接続された1−入力、ノア・ゲートの出力に接続された
選択制御部、及び1番目の出力端子に接続された出力を
持つ第3のマルチプレクサと、6番目の入力端子に接続
された0−入力、前記第1のマルチプレクサの出力に接
続された1−入力、制御入力端子と選定された或る1つ
の入力端子に接続された選択制御部、及び出力を持つ第
4のマルチプレクサと、前記第2のマルチプレクサの出
力に接続された0−入力、前記第3のマルチプレクサの
出力に接続された1−入力、前記制御入力端子に接続さ
れた選択制御部、及び出力を持つ第5のマルチプレクサ
と、前記排他的オア・ゲートの出力に接続された0−入
力、前記ノア・ゲートの出力に接続された反転1−入
力、前記1番目の制御入力端子に接続された選択制御
部、及び出力を持つ第6のマルチプレクサとを含み、前
記ノア・ゲートは7番目の入力端子に接続された第1の
入力、8番目の入力端子に接続された第2の入力、及び
出力を持ち、前記排他的オア・ゲートは、3番目の入力
端子に接続された第1の入力、4番目の入力端子に接続
された第2の入力及び出力を持つ論理モジュール。
(9) In the logic module according to claim 1, the interconnection circuit and the logic element further include:
A first multiplexer having a 0-input connected to a th input terminal, a 1-input connected to an output of a fourth multiplexer, a selection control unit connected to an output of a sixth multiplexer, and a first multiplexer having an output; 0-input connected to the first input terminal, inverting 1-input connected to the second input terminal, selection control connected to the output of the exclusive OR gate, and connected to the second output terminal A second with a rendered output
, A 0-input connected to the output of the fifth multiplexer, a 1-input connected to the output of the first multiplexer, a selection control connected to the output of the NOR gate, and a first A third multiplexer having an output connected to the output terminal, a 0-input connected to the sixth input terminal, a 1-input connected to the output of the first multiplexer, and a control input terminal are selected. A fourth multiplexer having a selection controller connected to one input terminal and an output; a 0-input connected to the output of the second multiplexer; connected to the output of the third multiplexer A fifth multiplexer having a 1-input, a selection control connected to the control input terminal, and an output, and a 0-input connected to the output of the exclusive OR gate, the NOR gate 1-input connected to the output of the first input, a selection controller connected to the first control input terminal, and a sixth multiplexer having an output, the NOR gate connected to the seventh input terminal. The exclusive OR gate has a first input connected to the eighth input terminal, a second input connected to the eighth input terminal, and an output, and the exclusive OR gate has a first input connected to the third input terminal, 4 A logic module having a second input and output connected to the second input terminal.

【0096】(10) フィールド・プログラマブル・
ゲート・アレイ100に使う為の図4に示す様な論理モ
ジュール100を、出力431に、2,200個を越え
るブール代数の組合せ機能を遂行する様に、和及び桁上
げ出力を持つ全加算器として動作する様に、又はD形ラ
ッチ或いはD形フリップフロップの順次機能を遂行する
様に選択的に構成し直すことができる。論理モジュール
100は2入力のマルチプレクサで構成されており、そ
れを使って組合せ回路及び順次回路の両方を形成し、こ
うしてゲート・アレイ100上のスペースを効率よく利
用する。
(10) Field programmable
A logic module 100, such as that shown in FIG. 4, for use in a gate array 100, has a full adder with sum and carry outputs at its output 431 to perform the combined function of more than 2,200 Boolean algebras. Can be selectively reconfigured to operate as or as to perform the sequential function of a D-type latch or D-type flip-flop. Logic module 100 consists of a two-input multiplexer, which is used to form both combinatorial and sequential circuits, thus efficiently utilizing space on gate array 100.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】論理モジュール及び相互接続回路を示す従来の
FPGAの回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional FPGA showing logic modules and interconnect circuits.

【図2】図1の論理モジュール内にある論理素子を示し
た従来の論理モジュールの回路図。
2 is a circuit diagram of a conventional logic module showing logic elements within the logic module of FIG.

【図3】組合せ部分及び別個の順次部分の両方を持つ図
1の別の論理モジュールを示した従来の論理モジュール
の回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional logic module showing the alternative logic module of FIG. 1 having both a combining portion and a separate sequential portion.

【図4】この発明に従って形成された論理モジュールの
回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram of a logic module formed in accordance with the present invention.

【図5】図4に使われる反転入力マルチプレクサの構成
及び作用を示す図。
5 is a diagram showing the configuration and operation of an inverting input multiplexer used in FIG.

【図6】図4に使われる非反転マルチプレクサの構成及
び作用を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration and operation of the non-inverting multiplexer used in FIG.

【図7】純粋な組合せブロックとして構成された図4の
論理モジュールの回路図。
7 is a circuit diagram of the logic module of FIG. 4 configured as a pure combination block.

【図8】全加算器回路として構成された図4の論理モジ
ュールを示す図。
FIG. 8 shows the logic module of FIG. 4 configured as a full adder circuit.

【図9】D形ラッチ回路として構成された図4の論理モ
ジュールを示す図。
9 is a diagram showing the logic module of FIG. 4 configured as a D-type latch circuit.

【図10】D形フリップフロップ回路として構成された
図4の論理モジュールを示す図。
FIG. 10 shows the logic module of FIG. 4 configured as a D flip-flop circuit.

【図11】この発明に従って形成される他の実施例の論
理モジュールの回路図。
FIG. 11 is a circuit diagram of another embodiment logic module formed in accordance with the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

411−422 入力端子 431−432 出力端子 M1−M6 論理素子(マルチプレクサ) 441−446 出力 411-422 input terminal 431-432 output terminal M1-M6 logic element (multiplexer) 441-446 output

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マニシャ アガーワラ アメリカ合衆国テキサス州リチャードソ ン,フォックスクリーク ドライブ 2508 (72)発明者 マーク グレゴリー ハワード アメリカ合衆国テキサス州ダラス,ウィン チェスター ドライブ 7031 (72)発明者 ロバート ジェームズ ランダーズ アメリカ合衆国テキサス州プラノ,クロス ベンド 3228 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Manisha Aguawara, Fox Creek Drive, Richardson, Texas, USA 2508 (72) Inventor Mark Gregory Howard, Winchester Drive, Dallas, Texas, USA 7031 (72) Inventor, Robert James Landers 3228 Cross Bend, Plano, Texas, United States

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィールド・プログラマブル・ゲート・
アレイ集積回路に用いる論理モジュールに於て、複数個
の入力端子と、複数個の出力端子と、複数個の論理素子
と、前記入力端子、論理素子及び出力端子を相互接続す
る相互接続回路とを有し、前記論理素子は、ある入力端
子に加えられた制御信号の予定の組合せに応答して、予
め選ばれた形式の順次及び組合せ論理機能を形成する様
に構成可能である論理モジュール。
1. A field programmable gate
In a logic module used in an array integrated circuit, a plurality of input terminals, a plurality of output terminals, a plurality of logic elements, and an interconnection circuit interconnecting the input terminals, the logic elements and the output terminals are provided. A logic module, the logic element being configurable to form a preselected type of sequential and combinational logic functions in response to a predetermined combination of control signals applied to an input terminal.
JP8084327A 1996-04-05 1996-04-05 Logic module Pending JPH09284124A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002007318A1 (en) * 2000-07-19 2002-01-24 Tadahiro Ohmi Variable function information processor
US6701500B2 (en) 2000-05-16 2004-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Logic circuit module, method for designing a semiconductor integrated circuit using the same, and semiconductor integrated circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6701500B2 (en) 2000-05-16 2004-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Logic circuit module, method for designing a semiconductor integrated circuit using the same, and semiconductor integrated circuit
WO2002007318A1 (en) * 2000-07-19 2002-01-24 Tadahiro Ohmi Variable function information processor
JP4564227B2 (en) * 2000-07-19 2010-10-20 財団法人国際科学振興財団 Function variable information processing device

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