JPH098647A - プログラマブル論理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部からのアクセスによりその演算論理およ
び接続が変更可能なプログラマブル論理回路の配線接続
スイッチ部のスイッチ段数を少なくし、また、必要なス
イッチ数を少なくする。 【構成】 プログラマブル論理回路の論理実現部１０２
の入出力の配線を入力線１１３と出力線１２３とに区別
して配線接続スイッチ部１０５に接続する。配線接続ス
イッチ部１０５は、入力配線と渡り配線間の接続、出力
配線と渡り配線間の接続、入力配線と出力配線間の接続
を、各配線間相互の接続関係を補うようにスイッチが配
置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＦＰＧＡ（Field Prog
rammable Gate Array)に関する。このＦＰＧＡは、ユー
ザがプログラムすることでデバイス内部の回路情報を電
気的に書き込み、ディジタル回路の動作を決定できる回
路である。

【０００２】

【従来の技術】図９に、プログラマブル論理回路の第一
の従来例の構成（特公平４−４６４８８号）を示す。こ
の従来例は、コンフィグラブルロジックアレイ４０１と
して構成される。コンフィグラブルロジックアレイで
は、演算論理が変更可能な複数の論理実現部は、コンフ
ィグラブル論理要素４０２と名付けられ、マトリクス状
に配置されている。配線はリード４０３、外部入出力端
子はＩ／Ｏパッド４０４、リード間の接続部はジャンク
ションと称される。ジャンクションは、リード４０３と
コンフィグラブル論理要素４０２の入出力とを接続する
アクセスジャンクション４０５と、リード間を接続する
プログラマブル一般的相互接続ジャンクション（以下相
互接続ジャンクションという）４０６との２種類のジャ
ンクションで構成されている。

【０００３】この図９のプログラマブル論理回路は、マ
トリクス状に配置されたコンフィグラブル論理要素４０
２を囲んで、４個の入出力配線を接続するアクセスジャ
ンクション４０５が配置される（一つのコンフィグラブ
ル論理要素４０２は４個のアクセスジャンクション４０
５と接続される）。また４個の隣接するアクセスジャン
クション４０５を接続するように相互接続ジャンクショ
ン４０６が配置される。外部入出力端子であるＩ／Ｏパ
ッド４０４は、最外郭のアクセスジャンクション４０５
に接続されている。

【０００４】次に、図１２に第二の従来例のプログラマ
ブル論理回路の構成（特開平２−８２８１４号）を示
す。このプログラマブルロジックデバイス７０１は、プ
ログラマブル論理要素７０２と、配線７０３と、プログ
ラマブル入出力ブロック７０４と、スイッチステーショ
ン７０５とから構成されている。プログラマブル論理要
素７０２は、近隣（隣接する）スイッチステーション７
０５に接続され、スイッチステーション７０５は、隣接
スイッチステーション７０５に接続されている。このた
め、一つのスイッチステーション７０５は、８方向に配
線を備え、隣接する４個のスイッチステーション７０５
との接続用配線、周囲の４個のプログラマブル論理要素
７０２との接続用配線を収容し、これらの配線間の接続
を行う。なお、プログラマブル入出力ブロック７０４
は、最外郭のスイッチステーションに接続されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】第一の従来例のコンフ
ィグラブルロジックアレイ４０１では、２種類のジャン
クションが明確に役割分担されている。アクセスジャン
クション４０５は、コンフィグラブル論理要素４０２か
らの信号の入出力に使用され、複数のリード間の選択を
行う。したがってアクセスジャンクション４０５では、
図１０に示すように、ジャンクション５０１（スイッ
チ）がすべてのリード４０３の交差上に置かれている。
一方、相互接続ジャンクション４０６は、ある信号をア
クセスジャンクション４０５間に伝播させるルートを接
続するために使用される。このような相互接続ジャンク
ション４０６におけるリード接続の構成を図１０に、ま
た、相互接続ジャンクション４０６の構成を図１１に示
す。このように、アクセスジャンクション４０５、相互
接続ジャンクション４０６は、それぞれのリードを接続
するジャンクション（スイッチ）５０１で構成されてい
る。

【０００６】図１１に示すように、あるコンフィグラブ
ル論理要素４０２から出た信号は、次のコンフィグラブ
ル論理要素４０２に到達するためには、いったんアクセ
スジャンクション４０５と、必要に応じて相互接続ジャ
ンクション４０６とを経由する経路をとる。あるコンフ
ィグラブル論理要素４０２から１段のジャンクション５
０１（スイッチ）の接続だけでは次のコンフィグラブル
論理要素４０２には到達しない。隣接するコンフィグラ
ブル論理要素４０２間でもアクセスジャンクション４０
５を構成する内部のジャンクション５０１を２か所通る
必要がある。また、相互接続ジャンクション４０６の上
方向（ｃ１〜ｃ４）、左方向（ａ１〜ａ４）のリード上
の信号が右下のコンフィグラブル論理要素４０２の入力
に達するためには、相互接続ジャンクション４０６とア
クセスジャンクション４０５の２個のジャンクション５
０１を通過する必要がある。

【０００７】このような第一の従来技術では、コンフィ
グラブル論理要素４０２の出力から次のコンフィグラブ
ル論理要素４０２の入力に達するために、複数のジャン
クションを通過する必要がある。このようなジャンクシ
ョン、すなわちスイッチを信号が通過する回数を減らす
ことが、このような論理可変な素子に実現された回路の
動作速度を向上させるために要望される。

【０００８】次に第二の従来例のスイッチステーション
の接続関係を図１３に示す。この接続関係では、各方向
の配線７０３で同一方向の接続はできないが、あるプロ
グラマブル論理要素７０２から別のプログラマブル論理
要素７０２へ、またプログラマブル論理要素７０２から
別方向の配線７０３へは任意に接続または切り離しを可
能としている。この条件を満足すればどのプログラマブ
ル論理要素７０２からいかなる経路を通ろうとも他のど
のプログラマブル論理要素７０２への接続が可能とな
り、本質的な未接続問題は生じない。しかし、同じ信号
を複数のプログラマブル論理要素７０２へ分配する場合
も考えられ、複数のプログラマブル論理要素７０２の接
続に必要なスイッチをさらに削減することはできない。

【０００９】上下左右方向がそれぞれ４本ずつで、プロ
グラマブル論理要素７０２からの配線７０３が３本ずつ
である場合の構成例を図１４に示す。プログラマブル論
理要素７０２の入力から出力までの経路で複数の候補を
確保する条件を満足するスイッチステーション７０５を
構成するためには、スイッチ９０１の数の増加は非常に
多くなる。上下左右各方向の４本の配線間の接続には、
それぞれ６個のスイッチ９０１が必要であり、プログラ
マブル論理要素７０２の出力から他のすべての配線７０
３に接続するためには、その全ての配線数分のスイッチ
９０１が必要である。このため、スイッチステーション
７０５の全スイッチ数は２７０個となる。このように第
二従来例では、スイッチ数が多くなり、限られた素子面
積にスイッチステーションを構成することは困難にな
り、実現性が乏しいものとなる。また、プログラマブル
ロジックデバイスの素子面積が大きなものとなってしま
う。

【００１０】また、第二の従来技術のプログラマブルロ
ジックデバイス７０１は、問題となる信号のスイッチ通
過段数を減少させている。つまり、第一の従来例の課題
を克服しているように考えられる。しかし、この第二の
従来例を検討したところ、次のような問題があることが
わかった。

【００１１】すなわち、プログラマブルロジックデバイ
ス７０１に回路を実現するには、スイッチステーション
７０５に同一方向からの複数の配線７０３が必要であ
る。例えば、図１５では、Ｗ、Ｅ間に信号が複数行き交
うとき、１本の配線７０３では対応できない。また配線
７０３を複数とした場合、図１５では、Ｎ１、Ｎ２、Ｓ
１、Ｓ２のように、複数配線７０３があるが、例えばＸ
より伝播する信号の経路を図１６に示された接続関係表
を参照してみると、上方向へはＮ１しか選択できる配線
７０３がない。そして、Ｎ１を通過した先のＳ１からプ
ログラマブル論理要素７０２への接続はＡのみとなって
他の入力ＢやＣへは入れられない。つまり、プログラマ
ブル論理要素７０２から配線７０３への接続が複数あっ
たり、配線７０３から複数の論理要素７０２への入力に
対して想定されていないため、実現したい回路の信号を
伝播させる経路を設定できなくなることがある。

【００１２】したがって、あるプログラマブル論理要素
７０２の出力から信号を伝播させたいプログラマブル論
理要素７０２の入力までの経路を十分確保するために
は、配線７０３を複数とし、スイッチステーション７０
５の各配線間の接続を増やすことが必要になる。

【００１３】ここで、複数の配線間が直接接続されるた
めには、その分スイッチが必要となり、単純にスイッチ
数は配線数の組み合わせにより増大する。

【００１４】本発明は、上述の問題を解決するもので、
スイッチ通過段数を少なくでき、速度が低下しないプロ
グラマブル論理回路を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、スイッチ数の増加を抑制し、小さい素子
面積で集積できるプログラマブル論理回路を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、論理実現部
（プログラマブル論理要素）の入出力の配線を入力配線
と出力配線に区別して異なる配線接続スイッチ部に接続
し、配線接続スイッチは、入力配線と上下左右方向の渡
り配線間の接続、出力配線と渡り配線間の接続、入力配
線と出力配線間の接続などの各配線間相互の接続関係を
補い合うように接続切り離し用のスイッチを配置を設定
したことを特徴とする。

【００１６】この補い合う配線接続関係としては、例え
ば、「出力配線と各方向の渡り配線間、各方向の渡り配
線と別方向渡り配線間は１箇所のみ接続可能とし、出力
配線と各方向の渡り配線間と入力配線と出力配線間の接
続はすべての組み合わせで可能とし、入力配線同士の
間、出力配線同士の間、同一方向の渡り配線間は接続し
ないものとする」ような接続関係を設定する。

【００１７】すなわち、外部からのアクセスによりその
演算論理が変更可能な複数の論理ブロックと、この論理
ブロックの間の接続を外部からのアクセスにより変更可
能な配線領域と、この配線領域に外部からの信号の入出
力を行う外部端子とを備えたプログラマブル論理回路に
おいて、前記配線領域は、各方向へ信号を伝播させる渡
り配線と、前記論理ブロックの入力線と、前記論理ブロ
ックの出力線と、外部端子を接続する外部接続配線と、
これらの配線間の接続切り離しを行う配線接続スイッチ
部とを備え、前記配線接続スイッチ部は、ある方向の渡
り配線と別方向の特定の渡り配線との接続切り離しを行
うスイッチと、各方向の渡り配線と前記入力配線および
前記出力配線との接続切り離しを行い、各渡り配線を前
記入力配線または前記出力配線の一方については特定の
配線に接続切り離しを行うスイッチと、出力配線と入力
配線との接続切り離しを行うスイッチとを備えることを
特徴とする。

【００１８】なお、各渡り配線は対応する一つの渡り配
線のみと接続切り離しが行われ、各方向の各渡り配線
は、一つの特定の入力配線とまたは一つの特定の出力配
線との接続切り離しが行われることが好ましい。

【００１９】また、ある方向の渡り配線と別方向の渡り
配線との間の接続切り離しを行うスイッチの一部が常時
接続状態であることができる。

【００２０】また、論理ブロックに接続される入力配線
および出力配線は、それぞれ異なる配線接続スイッチ部
に接続されることができる。

【００２１】

【作用】本発明のプログラマブル論理回路の上の配線接
続スイッチ部は、各配線（渡り配線、入力配線、出力配
線）相互の接続関係を補い合うような相互条件を満たし
て接続切り離しスイッチを配置している。このため、配
線接続スイッチ部につながっている入力配線と出力配線
とが１箇所のスイッチで直接接続される。また、論理実
現部（論理ブロック）の出力から全ての方向の配線に１
箇所のスイッチで直接接続でき、かつ各方向の特定配線
から１箇所のスイッチだけで、直接論理実現部の入力に
信号の到達が可能となる。

【００２２】このため、本発明の配線接続スイッチ部の
あるプログラマブル論理回路を用いれば、プログラムさ
れた回路の各信号が、配線上存在する接続スイッチ部を
通過する段数が減る。論理実現部の出力信号は、スイッ
チと配線とによって作られたスイッチ通過段数の少ない
経路を通り、次の論理実現部の入力に達する。このよう
にして、論理実現部間の高速な信号伝播の実現を図るこ
とができる。また、スイッチ数が少なくてすむため、素
子面積を小さくすることができる。

【００２３】また、配線接続スイッチ部を構成する接続
切り離しスイッチの配置を決める上述の配線間の接続関
係では、配線接続スイッチ部で論理実現部の出力から他
の全ての方向の配線に接続できる。また同一論理実現部
では、入出力本数に制限があるだけで、任意の論理が実
現できるので、複数入力間の入力交換も可能である。し
たがって、ある論理実現部の出力から信号の到達目的の
論理実現部の入力までの経路の候補が複数存在するよう
になっている。このような経路候補からどの配線を選べ
ばよいかは、回路の複数の信号に対して探索処理を行
い、その結果に基づいて配線の接続をすればどの信号も
所望の論理実現部の入力に到達できる。

【００２４】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００２５】（第一実施例）図１は、本発明のプログラ
マブル論理回路１０１の全体構成の一例を示すものであ
る。このプログラマブル論理回路１０１は、論理を実現
する複数の論理実現部１０２および外部端子１０４と、
配線接続スイッチ部１０５は、それぞれ配線によって接
続されている。この実施例は、各論理実現部１０２の周
囲を縦横に配線が４本ずつ走っていて、論理実現部１０
２の入力が３で、出力が１の場合を示す（出力は１であ
るがｅ１、ｅ２、ｅ３の同一の信号が隣接する３個の配
線接続スイッチ部１０５に入力される）。

【００２６】ここで、各配線は、論理実現部１０２の入
力を入力配線１１３、論理実現部１０２の出力を出力配
線１２３、配線接続スイッチ部１０５の上下左右方向に
接続する渡り配線１３３と区別する。また、入力配線１
１３の代わりに外部端子１０４から入出力信号をやり取
りする外部接続配線１４３が配線接続スイッチ部１０５
につながっている箇所もある。

【００２７】ここで、本実施例は、外部からのアクセス
によりその演算論理が変更可能な複数の論理ブロックと
なる論理実現部１０２と、この論理実現部１０２の間の
接続を外部からのアクセスにより変更可能な配線領域
と、この配線領域に外部からの信号の入出力を行う外部
端子１０４とを備えたプログラマブル論理回路におい
て、前記配線領域は、各方向へ信号を伝播させる渡り配
線１３３と、前記論理ブロックの入力線と、前記論理ブ
ロックの出力線１２３と、外部端子を接続する外部接続
配線１４３と、これらの配線間の接続切り離しを行う配
線接続スイッチ部１０５とを備え、前記配線接続スイッ
チ部１０５は、ある方向の渡り配線と別方向の渡り配線
とを特定箇所（特定の渡り配線に）ごとに接続切り離し
を行うスイッチ３０１と、各方向の渡り配線１３３と前
記入力配線１１３とを特定箇所ごと（特定の渡り配線を
特定の入力配線に）に接続切り離しを行うスイッチ３０
１と、出力配線１２３と渡り配線１３３との間、出力配
線１２３と入力配線１１３との間とを各箇所（全ての出
力配線を各渡り配線に、およびすべて出力配線を各入力
配線に）で接続切り離しを行うスイッチ３０１とを備え
ることを特徴とする。

【００２８】この図１に示した配線接続スイッチ部１０
５と論理実現部１０２のひとつを取り出し、その接続関
係を図２に示す。

【００２９】配線接続スイッチ部１０５は、隣接する配
線接続スイッチ部との間で、左側の配線接続スイッチ部
とは、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、右側の配線接続スイッ
チ部１０５とは、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、上側の配線
接続スイッチ部とは、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、下側の
配線接続スイッチ部とは、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４でそ
れぞれ渡り配線１３３により接続される。ｅ１、ｅ２、
ｅ３は、他の論理実現部１０２の出力配線であり、ｅ１
は右上の論理実現部の出力配線、ｅ２は左上の論理実現
部の出力配線、ｅ３は左下の論理実現部の出力配線が入
力される。そしてｆ１、ｆ２、ｆ３は、論理実現部１０
２の３本の入力配線となり、合計１８本の配線が収容さ
れている。

【００３０】ここで、配線接続スイッチ部１０５につな
がる合計１８本の配線間で接続切り離し可能な箇所を図
１３の接続表のように設定する。具体的なスイッチの配
置は図３に示すようになる。

【００３１】上側（ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４）、下側
（ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４）、左側（ａ１、ａ２、ａ
３、ａ４）、右側（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４）方向の渡
り配線１３３間は、一つのスイッチのみでそれぞれ別の
方向のいずれか一つの渡り配線１３３に接続される。例
えばａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１の間の線２０
１は、それぞれ外部からの制御で接続切り離しが可能と
なっている。また、出力配線１２３のｅ１、ｅ２、ｅ３
は他の全ての配線に接続されている。つまり出力配線１
２３のひとつ、例えばｅ１はｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ｂ
１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｆ１、ｆ２、ｆ３との間の線は
それぞれ外部からの制御により接続切り離しが可能であ
る。

【００３２】本実施例の配線接続スイッチ部１０５は、
図３に示すように１個ずつ個々に外部からの制御可能な
接続切り離しスイッチ３０１と配線とで構成されてお
り、９７個の接続切り離しスイッチ３０１を用いる。こ
の接続切り離しスイッチ３０１は、上下左右方向の渡り
配線１３３と、論理実現部１０２の入力配線１１３、出
力配線１２３のどの方向配線の接続にも１つずつ用い、
また同様に論理実現部１０２の出力配線１２３からは全
ての他の配線の間に１つずつ接続切り離しスイッチをお
く構成となっている。この接続切り離しスイッチ３０１
は図１３の接続表に示す接続切り離し関係となるように
なっている。

【００３３】ここで、図７ないし９記載の第一の従来例
と比較すると、本実施例では、図７ないし図９に示すジ
ャンクション５０１の通過段数、すなわちスイッチ通過
段数を確実に減少させている。これは、配線接続スイッ
チ部１０５では、入力配線１１３および出力配線１２３
から各方向の配線間、出力配線１２３から入力配線１１
３の間、ある方向の渡り配線１３３から他方向の渡り配
線１３３間は、それぞれ接続切り離しスイッチ３０１を
一つ通過すればよく、その通過段数は１となっているか
らである。

【００３４】次に本実施例と図１０ないし図１４記載の
第二の従来例と比較する。第二の従来例では、２７０個
のスイッチを必要としていたのに対して、本実施例で
は、配線接続スイッチ部１０５は、９７個という限られ
た数の接続切り離しスイッチで構成できる。

【００３５】この理由は、本発明のプログラマブル論理
回路では、論理実現部１０２の入力配線１１３と他の配
線間の接続の接続関係、出力配線１２３と他の配線間の
接続の接続関係を区別して異なる条件を設定しており、
配線接続スイッチ部１０５で設定しなければならない接
続関係の組み合わせ数が異なるからである。本実施例で
は、図２、図３および図４にその接続関係を示してい
る。

【００３６】この接続関係で本発明のプログラマブル論
理回路１０１の配線接続スイッチ部１０５が第二の従来
技術のプログラマブルロジックデバイスのスイッチステ
ーション７０５に比べてスイッチ数を抑制できるのは次
の理由である。まず、第一に本実施例のｆ１、ｆ２、ｆ
３に当たる同じ論理実現部１０２の複数の入力に対し同
じ信号を入れることは無用であるから、渡り配線１３３
と入力配線１１３との間は接続切り離しスイッチ３０１
の数は各１個でよい。一方第二の従来例のスイッチステ
ーション７０５は、異なる複数の論理要素７０２の入力
が接続されている。これらの入力に同じ信号を分配する
ことが考えられ、全ての組み合わせの接続が必要であり
スイッチ９０１は削減できない。第二は、同じ論理実現
部１０２の複数の出力信号を次の同じ論理実現部１０２
の入力に使用することがないため、異なる配線接続スイ
ッチ部１０５に入力している。その結果、配線接続スイ
ッチ部１０５に同時に使用しない接続切り離しスイッチ
３０１を配置せずに済んだ。仮に論理実現部１０２の出
力配線１２３を同じ接続切り離しスイッチ３０１に入れ
れば、次の論理実現部１０２の入力配線１１３はその出
力配線１２３の一つだけを選び他は使用しないので、必
ず他の出力配線分のスイッチは不要である。

【００３７】このような二つの理由から接続切り離しス
イッチ３０１の数は少ないが、本実施例で用いた接続関
係上、論理実現部１０２の出力から入力までの複数の経
路の候補が確保されている。この例を図５に示す。

【００３８】論理実現部１０２の出力（出力配線ｅ３）
が複数の経路（渡り配線ｃ１−ｄ１、ｃ２−ｄ２、ｃ３
−ｄ３、ｃ４−ｄ４）を通り右上の論理実現部１０２の
入力（入力配線ｆ１、ｆ２、ｆ３）へ到達できる。ま
た、同じ信号が複数の論理実現部１０２の入力に分配さ
れるときも配線接続スイッチ部１０５で全ての方向の渡
り配線１３３と入力配線１１３（例えば渡り配線ｃ３か
ら信号を別方向の渡り配線ａ３、ｂ３、ｄ３と入力配線
ｆ３）へ分岐可能であるので、その信号の必要な箇所へ
の分配経路も確保できている。したがって、回路を実現
する上で配線接続スイッチ部１０５の接続切り離しスイ
ッチ３０１は必要十分であるとともに、この接続切り離
しスイッチ３０１の増加を効果的に抑制することができ
る。

【００３９】（第二実施例）図６は、ある方向の渡り配
線と別方向の渡り配線との間の接続切り離しスイッチを
配置した各特定箇所の一部分を常に接続状態にした第二
実施例を示すものである。この第二実施例では、別方向
の渡り配線１３３間の一部が接続切り離しスイッチ３０
１を取り去り、常に接続状態にした。この結果、図６の
ように、渡り配線１３３は、縦、横方向に１本の貫通し
た配線になる。この配線を利用すると遠距離間の信号も
少ない接続切り離しスイッチ３０１の通過段数で伝播さ
せることが可能である。さらに、多くの分岐をもつ経路
を作るときこの配線は有効かつ簡便に利用できる。

【００４０】（第三実施例）図７に、本発明の第三実施
例のプログラマブル論理回路の配線接続関係の接続表を
示す。この配線接続関係は、第一実施例と同じく合計９
７個の接続切り離しスイッチ３０１を用いて構成され
る。

【００４１】この配線接続関係をもつ構成においても、
入力配線１１３および出力配線１２３からの各方向の配
線間、出力配線１２３から入力配線１１３の間、ある方
向の渡り配線１３３から他方向の渡り配線１３３間がそ
れぞれ接続切り離しスイッチ３０１の通過段数は１段と
なる。

【００４２】また、この第三実施例の接続関係でも図８
に示すように以下に説明する方針で配線を行うことで、
任意の回路がプログラムできる。論理実現部１０２の出
力（例えば出力配線ｅ３）は一つの経路（渡り配線Ｃ３
−ｄ３）を通り、右上の論理実現部１０２の入力（入力
配線ｆ１、ｆ２、ｆ３）へ到達できるが、もし、渡り配
線ｃ３−ｄ３を別の信号が占有し、経路に使用できない
場合、違う配線接続スイッチ部（例えば図８の左下方
向）への出力配線（例えば出力配線ｅ１）をとること
で、確実に先と異なる経路（渡り配線ｃ１−ｄ１）の配
線ができる。そして少なくとも出力配線の数以上の異な
る配線経路は保証され、入力配線はどの渡り配線からも
接続できる構成となっている。

【００４３】さらに同じ信号が複数の論理実現部１０２
の入力に分配されるときは、入力配線１１３に接続する
ことで全ての方向の渡り配線１３３と配線接続スイッチ
部１０５へ分岐可能である。つまり論理実現部１０２の
入力の度にその信号の必要な箇所への分配経路を確保し
ていくことができる。

【００４４】このように、第三実施例もスイッチ数を抑
制しながら任意の回路を実現できる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によればＦＰＧＡ
にプログラムされた回路において、信号が通過するスイ
ッチ段数を低減して、回路の動作速度を向上させること
ができる。また、回路上に必要とするスイッチ数の増加
を抑えることができるため、回路規模、回路面積を縮小
できる利点もある。

【００４６】さらに、離れた位置にある論理実現部の間
の信号の伝播を少ないスイッチの通過段数で行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例のプログラマブル論理回路
の構成を示す図。

【図２】第一実施例の配線接続スイッチ部に入出力する
配線間の接続関係を示す図。

【図３】配線接続スイッチ部の内部のスイッチの配置例
を示す図。

【図４】配線接続スイッチ部の各配線の接続関係を示す
図。

【図５】プログラマブル論理回路の各配線経路の例。

【図６】第二実施例のプログラマブル論理回路を示す
図。

【図７】第三実施例の配線接続スイッチ部の各配線の接
続関係を示す図。

【図８】第三実施例での配線接続経路の例。

【図９】第一の従来例のコンフィグラブルロジックアレ
イを示す図。

【図１０】相互接続ジャンクションの接続関係を示す
図。

【図１１】相互接続ジャンクション内部のスイッチと配
線構成とを示す図。

【図１２】第二の従来例のプログラマブルロジックデバ
イスの構成を示す図。

【図１３】スイッチステーションの接続関係を示す図。

【図１４】スイッチステーション内部のスイッチと配線
構成とを示す図。

【図１５】プログラマブルロジックデバイスの各配線経
路の例。

【図１６】スイッチステーションでの各配線の接続関係
を示す図。

【符号の説明】

１０１ プログラマブル論理回路 １０２ 論理実現部 １０４ 外部端子 １０５ 配線接続スイッチ部 １１３ 入力配線 １２３ 出力配線 １３３ 渡り配線 １４３ 外部接続配線 ２０１ 配線（接続切り離しが可能な配線例を示す） ３０１ 接続切り離しスイッチ ４０１ コンフィグラブルロジックアレイ ４０２ コンフィグラブル論理要素 ４０３ リード ４０４ Ｉ／Ｏパッド ４０５ アクセスジャンクション ４０６ 相互接続ジャンクション ５０１ ジャンクション（スイッチ） ７０１ プログラマブルロジックデバイス ７０２ プログラマブル論理要素 ７０３ 配線 ７０４ プログラマブル入出力ブロック ７０５ スイッチステーション ９０１ スイッチ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部からのアクセスによりその演算論理
   が変更可能な複数の論理ブロックと、この論理ブロック
   の間の接続を外部からのアクセスにより変更可能な配線
   領域と、この配線領域に外部からの信号の入出力を行う
   外部端子とを備えたプログラマブル論理回路において、 前記配線領域は、各方向へ信号を伝播させる渡り配線
   と、前記論理ブロックの入力線と、前記論理ブロックの
   出力線と、外部端子を接続する外部接続配線と、これら
   の配線間の接続切り離しを行う配線接続スイッチ部とを
   備え、 前記配線接続スイッチ部は、 ある方向の渡り配線と別方向の特定の渡り配線との接続
   切り離しを行うスイッチと、 各方向の渡り配線と前記入力配線および前記出力配線と
   の接続切り離しを行い、各渡り配線を前記入力配線また
   は前記出力配線の一方については特定の配線に接続切り
   離しを行うスイッチと、 出力配線と入力配線との接続切り離しを行うスイッチと
   を備えることを特徴とするプログラマブル論理回路。
2. 【請求項２】 ある方向の渡り配線と別方向の渡り配線
   との接続切り離しを行うスイッチの一部が常時接続状態
   である請求項１記載のプログラマブル論理回路。
3. 【請求項３】 論理ブロックに接続される入力配線およ
   び出力配線は、それぞれ異なる配線接続スイッチ部に接
   続される請求項１または２記載のプログラマブル論理回
   路。
4. 【請求項４】 各渡り配線は対応する一つの渡り配線の
   みと接続切り離しが行われ、 各方向の各渡り配線は一つの特定の入力配線と接続切り
   離しが行われる請求項１ないし３のいずれか記載のプロ
   グラマブル論理回路。
5. 【請求項５】 各渡り配線は対応する一つの渡り配線の
   みと接続切り離しが行われ、 各方向の各渡り配線は一つの特定の出力配線と接続切り
   離しが行われる請求項１ないし３のいずれか記載のプロ
   グラマブル論理回路。
6. 【請求項６】 マトリクス状にｎ×ｍ個配列され外部か
   らのアクセスによりその演算論理が変更可能な複数の論
   理ブロックと、 マトリクス状に配列された（ｎ＋１）×（ｍ＋１）個の
   配線接続スイッチ部と、 隣接する前記配線接続スイッチ部を接続するＸ方向およ
   びＹ方向の複数の渡り配線と、 最外郭の前記配線接続スイッチ部に外部からの信号の入
   出力を行う外部端子とを備えたプログラマブル論理回路
   において、 前記配線接続スイッチ部は、対応する一つの論理ブロッ
   クに対する入力配線、隣接する他の論理ブロックからの
   出力配線または前記外部端子からの配線、前記Ｘ方向お
   よびＹ方向の渡り配線との間の接続切り離しを行う複数
   のスイッチを備え、 このスイッチは、 前記出力配線または外部端子からの配線と入力配線との
   接続切り離しを行うスイッチと、 渡り配線と入力配線および出力配線との接続切り離しを
   行い、各方向の渡り配線を入力配線または出力配線の一
   方については特定の配線に接続切り離しを行うスイッチ
   と、 一方向の渡り配線と他の方向の特定の渡り配線との接続
   切り離しを行うスイッチとを含むことを特徴とするプロ
   グラマブル論理回路。
7. 【請求項７】 一つの論理ブロックから複数の出力配線
   が複数の配線接続スイッチ部へ出力され、前記Ｘ、Ｙ方
   向の渡り配線は複数であり、 前記各渡り配線は、それぞれ各方向の対応する１本の渡
   り配線にのみ接続切り離しされ、 各方向の各渡り配線は、一本の入力配線にのみ接続切り
   離しされる請求項６記載のプログラマブル論理回路。
8. 【請求項８】 一つの論理ブロックから複数の出力配線
   が複数の配線接続スイッチ部へ出力され、前記Ｘ、Ｙ方
   向の渡り配線は複数であり、 前記各渡り配線は、それぞれ各方向の対応する１本の渡
   り配線にのみ接続切り離しされ、 各方向の各渡り配線は、１本の特定の出力配線にのみ接
   続切り離しされる請求項６記載のプログラマブル論理回
   路。