JPS59226A - 論理回路の構成方法 - Google Patents

論理回路の構成方法

Info

Publication number
JPS59226A
JPS59226A JP58080255A JP8025583A JPS59226A JP S59226 A JPS59226 A JP S59226A JP 58080255 A JP58080255 A JP 58080255A JP 8025583 A JP8025583 A JP 8025583A JP S59226 A JPS59226 A JP S59226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
function
input
variable
state
variables
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58080255A
Other languages
English (en)
Inventor
スタ−リング・ホワイテイカ−
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.)
American Microsystems Holding Corp
Original Assignee
American Microsystems Holding Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Microsystems Holding Corp filed Critical American Microsystems Holding Corp
Publication of JPS59226A publication Critical patent/JPS59226A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/50Adding; Subtracting
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/09441Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET of the same canal type
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/20Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits characterised by logic function, e.g. AND, OR, NOR, NOT circuits
    • H03K19/21EXCLUSIVE-OR circuits, i.e. giving output if input signal exists at only one input; COINCIDENCE circuits, i.e. giving output only if all input signals are identical
    • H03K19/215EXCLUSIVE-OR circuits, i.e. giving output if input signal exists at only one input; COINCIDENCE circuits, i.e. giving output only if all input signals are identical using field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M11/00Coding in connection with keyboards or like devices, i.e. coding of the position of operated keys
    • H03M11/02Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、論理回路、に関するものであって、更に詳細
には、パストランジスタとして知られる論理要素に関す
るものであり、論理関数を実行する為に必要とされる能
動デバイスの数を実質的に減少させる為にパストランジ
スタを使用して構成した論理回路及びその構成方法に関
するものである。
組合せ論理回路を使用するクラシックな論理設計方法に
よってプール論理式を実現することが可能である。MO
3技術を使用して論理回路を構成する場合には、NAN
Dゲート、NORゲート。
インバータゲートを容易に構成することが可能であるこ
とからこれらのゲートを使用して論理回路を構成するこ
とがよく行なわれる。パストランジスタ(P A S 
S  transistor)はよく知られた別のMO
8構造を有するものである。パストランジスタに関して
は、例えばM ead及びc onway共著の“VL
SIシステムの初歩(l ntroductionto
  VLS I  Systems)、24−25頁、
に記載されている。しかしながら、クラシカルな論理設
計方法による場合にはパストランジスタを使用した回路
となることはない。
第1a図は、パストランジスタ及びその論理関数を示し
ている。パストランジスタ10へのゲート乃至は制御電
極13が励起されると(゛励起′。
とは入力リード11と出力リード12との間に導通路を
形成する為の電圧に駆動することを意味する)、トラン
ジスタ10は入力リード11に於ける論理状態を出力リ
ード12ヘパス、即ち通過させる。MOSトランジスタ
は双方向性であるので、MOSトランジスタの入力リー
ド及び出力リードは任意に選択することが可能である。
便宜上、以下の記載に於いては、入力リードを論理状態
源、即ちソースによって駆動される端子として定義する
。パストランジスタ10の出力リード10は、通常、通
過した論理状態を別の直列接続されている論理構成体の
入力リードへ印加する。制御電極が励起される全てのパ
ストランジスタが同一の論理状態を通過するものである
限り、多数のパストランジスタの出力リードを共通接続
させて成る論理構成体の同一の入力端を駆動することが
可能である。双方向性の伝達ゲートとしてバストランジ
スタラ使用スルコとは、D ouglas  G 、 
 F airbairnの’VLS I ニジステム設
計者にとっての新天地(VLSI:A  New  F
rontier  fors ystems  Oes
lgners)”、 1982年1月発行、コンピュー
タ・ジャーナル・オブ・ザ・IEEE。
という文献に記載されている。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、新規な
論理回路の構成方法を提供することを目的とする。本発
明によれば、パストランジスタを使用して論理回路を構
成するものであって、そうすることにより結果として得
られる論理回路の規則性を最大限に増加させるものであ
る。本発明を使用して得られる論理回路は、組合せ論理
を構成する為に使用された場合に於いては、従来の論理
回路の場合と比較して構成上、電力上、動作速度上の点
に於いて著しく向上されたものとなっている。
論理要素としてパストランジスタを使用する場合には、
MO8集積論理回路の様な従来の論理回路を使用したN
AND、NOR,インバータ構造と比較して幾つかの利
点を享受することが可能である。第1にパストランジス
タは定常状態に於いて著しい電力消費を来たすことがな
い。第2に、パストランジスタのアレイは規則的なトポ
ロジー構成を形成するので、NAND、NOR,インバ
ータアレイを使用した場合と比較して成る与えられた論
理関数に対しより少ない面積を占有する場合が多い。第
3に、パストランジスタを使用して形成した組合せ論理
は、回路を介しての信号の伝播遅れを減少させる場合が
多い。
一方、パストランジスタを使用した場合の主要な欠点は
、パストランジスタとして使用する電界効果型トランジ
スタの特性に起因してその出力リードに得られる論理高
信号の電圧レベルが劣化されるということであるが、こ
のことは回路設計を注意深く行なうことによって解消す
ることが可能である。又、パストランジスタ制御入力が
別のパストランジスタの出力によって駆動されるもので
無い場合には、1個のパストランジスタを介して論理高
レベル信号を通過させた後に於いては、その信号をN個
の付加的なパストランジスタを介して通過させた場合に
於いても電圧レベルに於いて著しい付加的な劣化が発生
することはない。
以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。組合せデジタル論理回路のク
ラシカルな設計方法を以下の例によって説明する。まず
、所望の論理関数に対して真理値表を形成する。第2a
図は、排他的NOR又はそれと等価なゲートに対する真
理値表を示している。入力Aの値が入力Bの値と等しい
場合には、出力は論理1状態となる。入力Aの値が入力
Bの値と等しくない場合には、出力は論理O状態となる
。次いで、この真理値表に関する情報をカルノウマツプ
に記入する。出力関数は簡略化され、ループ技術を使用
してカルノウマツプから読取られる。排他的NORの真
理値表をカルノウマツプに表わしたものを第2b図に示
してあり、且つそれをプール関数で表わしたものを第2
C図に示しである。次いで、この関数を論理AND関数
ゲート及び論理OR関数ゲートを使用して回路を構成す
る。従来の論理構成体を使用してこの関数に対応する回
路を構成する場合には、2個のAND関数と1個のOR
関数とを必要とする。MOSで構成しようとする場合に
は、電力を散逸する2個のノードと2個のゲート遅れと
が存在し、且つ7個のトランジスタを必要とする。
次に、パストランジスタを使用して組合せ論理回路を設
計する方法について説明する。第3a図に示した真理値
表は、入力変数 及び/又は それらの否定を通過させ
ることによって出力関数7=λB+ABが得られるとい
うことを示している。
例えば、この真理値表の第1状態に於いて、入力変数A
と8とが両方とも低状態であり、従って出力変数7は高
状態である。即ち、ZはAの否定又はBの否定(即ち、
入又は百)を通過させることによって形成させることが
可能である。第2状態に於いては、Aが低状態でありB
が高状態である。
この場合には、Zが低状態であるので、ZはA又はBの
否定(即ち、A又はB)を通過させることによって形成
させることが可能である。その他の2つの状態のバス関
数も同様に得ることが可能であり、第3a図の真理値表
に示しである。次いで、これらのパス関数を第3b図1
示した如くカルノウマツプの適宜の状態内に記入する。
ここで注意すべきことであるが、通常のカルノウマツプ
に於ける出力信号の代りにパス構成要素が置き替ってい
ることである。カルノウマツプ上に於いてパスされる同
一の変数が隣接した状態にあるものを見付は出し、次い
で、第3c図に示した如く、これらのものを同一のルー
プで取囲み制御関数を簡略化する。この様なループを形
成する場合に、以下の如き基準に基づいて通常のカルノ
ウマツプに於ける簡略化手法を使用することが可能であ
る。第1に、パストランジスタの制御入力が低状態であ
る場合にはパストランジスタからの出力信号は不定であ
るので、カルノウマツプの各“’care”状態にある
変数はバスされねばならない。尚、”care”状態と
は1個の入力状態であってそれに対して出力状態が確定
されねばならないものであり、層々単に゛状態°′とし
て呼称される。第2に、パスされた変数は与えられた状
態に於いて同一の論理レベルにあるということをパス関
数は確保するものであるから、各状態に於いて2個以上
の変数をバスさせることが可能である。第3にループ内
にdont  care状態が1度包含されると、その
状態に対してのパス関数は確立される。
パストランジスタを使用する等価ゲートに対する可能な
マツピングとしては、Aが低である場合にBの否定をバ
スさせ、且つAが高である場合にBをバスさせることで
ある。このマツピングを第3C図に示しである。Aはパ
ス関数Bをパスさせる制御関数であり、且つAはパス関
数Bをバスさせる制御関数である。このようにして得ら
れたパストランジスタ回路を第3d図に示しである。第
3d図に示したパストランジスタを使用した排他的NO
Rは定常状態に於いて著しい電力散逸を発生することが
なく、1個のパストランジスタ遅れを有するものである
が、2個のトランジスタのみから構成されるものである
。従って、クラシカルな論理設計方法による場合と比べ
て電力、動作速度、占有面積の点に於いて著しく向上さ
れている。
一方の回路構成が他方のものよりも占有面積の点で有利
であるということは論理回路図や模式図等から常に明白
に理解されるものとは限らない。
更に、使用するトランジスタの数が少ないとしても、ト
ランジスタの数は電気的な相互接続に必要な面積に関す
る条件を表わすものではないから、回路をレイアウトし
た場合にトランジスタの数が少ないということは必ずし
も使用するシリコン面積が小さいということを補償する
ものではない。
2個の回路に於いてどちらが占有面積の点に関して有利
であるかということの比較を行なう場合には、トランジ
スタの数と規則性の両方を考慮せねばならない。この回
路の規則性という概念は、例えば、(:、 arver
  M ead及び1 ynn  c onway共著
による゛’VLSIシステムの初歩(I ntrodu
ction  to  V L S I  Syste
ms)”、3.1章、1980年、アディソン ウェズ
リイ出版社、の文献に記載されている。
制御変数の組とパスされた変数の組との交点が零の組で
ある場合に、パストランジスタアレイのトボロジイに対
して最大の規則性が確立される。
このことは、パスされる即ち通過される変数が成る一方
向に流れると共に制御変数がそれと直角方向に流れるこ
とを許容する。尚、゛制御″変数とは、パストランジス
タの制御端子を駆動する入力変数である。又、゛パス”
変数とは、パストランジスタの入力端子を駆動する入力
変数′であって、パストランジスタがオンされた場合に
その出力端子にパスされる変数である。制御関数をルー
プで囲む場合に制御変数のみの関数である様にループで
囲むことが可能である場合には、制御関数に於ける規則
性を最大のものとすることが可能である。
一方、パス関数を制御変数とは独立のものとすることに
よってパス関数に於ける規則性を最大とすることが可能
である。この様な独立性は以下の如き恒等条件を使用す
ることによって確立することが可能である。即ち、入力
信号が変数Xであり且つ制御信号もXであるパストラン
ジスタは常に1をバスする。このことは、第4a図に示
した如く、入力信号が高であり制御信号がXであるパス
1〜ランジスタと等価である。同様に、入力信号がXで
あり且つ制御信号Xであるパストランジスタは常に0を
パスする。このことは、入力信号が低であり制御信号が
Xであるパストランジスタと等価である。第4a図及び
第4b図はこれらの状態を示している。
繰返し型の組合せアレイは、1個の回路構成に於ける面
積を別の回路構成に於ける面積と容易に比較することが
可能な種類の組合せ論理回路である。この場合には、ア
レイの1要素のレイアウトを描くことによって面積を比
較することが可能である。
繰返し型の組合わせアレイを例示するのに有用な回路は
デジタルマグニチュード(デジタル値)コンパレータで
ある。2個のデジタルワードA=A   、A   、
−、A4.−、Ao及びB=n−I        n
−2 B   、B   、・・・IB  1・・・、Soの
マグニチn−x    n−21 1−ドの比較は、i番目のビットを比較すると共にそれ
以上の全ての桁のビットの比較の結果によって行なわれ
る。完全な比較を行なう為には3個の情報、即ちA>B
、A=B、A<8を得なければならないが、その内の1
個は他の2個から導き出すことが可能である。A>B及
びA<Bの場合を選択することが回路を構成する上で好
ましいものであることを示すことが可能である。第5図
は、A、>B・であって且つCi+1−0又はCi+x
  =1       1 1である場合にはC,が高であってAoBであり、又D
  =1又はA・くB であり且つ6i++=出   
   2   ! 0の場合にはり、が高であってA口Bであることを表わ
す比較構成を示している。
マグニチュードコンパレータを設計する場合の第1ステ
ツプは、第6図に示した様な真理値表を確立することで
ある。次いで、可能なパスされる変数を真理値表に付は
加え、各状態に対するパス関数を定義づけ、これらのパ
スされる変数を修正したカルノウマツプに記入する。真
理値表から異なった状態に関連して同一のパス変数が存
在することが分るような単純なケースの場合には修正し
たカルノウマツプを省略することが可能である。
このようにして、パスされる変数のグループをループで
棚める準備が成される(即ち、同一の変数を見付は出し
丸で取り囲む)。C1及びり。
鳳+1            1+1はC0及びり、
を夫々直接的に影響を与えるもの1         
1 であるから、これらをパスされる変数として選択するの
が良い。第7図に示した如く、カルノウマツプにループ
即ち丸印を付すことによって、制御関数は変数A 及び
Bl のみの関数であり、且つパス関数CI+1  及
びDi++  は変数Ai  及びBi  とは独立的
であることが分る。この様なパストランジスタアレイの
回路構成を第8a図に示してあり、又NヂャンネルMO
8技術を使用した場合の集積回路レイアウト構成を第8
h図に示しである。第8b図に於いて、MOSトランジ
スタは2つの直交する線の交点で示してあり、導電性ク
ロスアンダ−は塗りつぶした四角中で示しである。ゲー
ト電極はA8.Ai、Bi 、Biを付した垂直線に対
応し、水平線C・ 及びBi4−t  は拡散導電線及
型+1 びソース領域、ドレイン領域を有している。
基本要素としてパストランジスタを使用する論理回路を
構成する場合の基本的な設計方法は以下の如くである。
*** (1)所望の関数の真理値表を確立する。
(2)真理値表にパス関数を記入する(このパス関数は
入力変数又は所望の出力信号を発生する為にパストラン
ジスタの出力リードヘパスされる入力変数の否定である
)。
(3)パス関数を修正したカルノウマツプに記入覆る。
その場合に、修正したカルノウマツプの各状態は所望の
出力変数を発生する特定の入力変数(パス関数と呼ばれ
る)を有している。
(4)各パス関数内における同一のパス変数をループで
囲む(即ち、同一のものを見付は出しグループ化する)
。この場合に、各care状態(Care状態は出力変
数を定義付けねばならない場合の1組の入力変数である
)がループの中に少なくとも1個のパス変数を有し、且
つ制御関数(即ち、制御関数はパストランジスタのゲー
トを制御する関数である)がパス変数とは独立的である
様にする。
(5)第4a図及び第4b図に示した回路の同等性を使
用してパス関数を制御変数から独立的なものとさせる。
(6)パストランジスタ回路を描く。
*** 第3a図乃至第3d図は上述した手法の一例を示してい
る。前述した如く、成る場合には上述したステップ3を
省略することが可能である。
¥9a図乃至第9C図は、ANDゲートを表わすパスト
ランジスタ論理回路を構成する場合の方法を示している
。第9c図に示した如く、パストランジスタ論理回路は
2個のパストランジスタのみによって構成されており、
一方従来技術によって構成づる場合には3個乃至5個の
トランジスタが必要である。尚、第9C図の論理回路に
於いては、パス関数Aは第4b図の回路の同等性に基づ
いて電圧Vss(回路接地又は基準電圧)と置換されて
いる。
第10a図乃至第10C図はパストランジスタを使用し
てNANDゲートを構成する場合の真理値表、カルノウ
プロット、論理回路を夫々示している。ここに於いても
、本発明に基づいてパストランジスタを使用し論理回路
を構成する場合には極めて構成が簡単化されると言うこ
とが明白に示されている。第10c図の論理回路に於い
ては、第4a図の回路の同等性に基づいてパス関数Aは
電圧VDD (供給電圧)で置換されている。
第11a図乃至第11C図は、パストランジスタを使用
してORゲートを構成する場合の真理値表、カルノウプ
ロット、論理回路を夫々示している。第11C図の論理
回路に於いては、第4a図の回路の同等性に基づいてパ
ス関数Aが供給電圧VDDで置換されている。
第12a図乃至第12c図はパストランジスタを使用し
てNORゲートを構成する場合の真理値表、カルノウプ
ロット、論理回路を夫々示している。第12c図の論理
回路に於いては、第4b図の回路の同等性に基づいてパ
ス関数Aが基準電圧Vssで置換されている。第13a
図乃至第13c図はパストランジスタを使用して排他的
ORゲートを構成する場合の真理値表、カルノウプロッ
ト。
論理回路を夫々示している。一方、第14a図乃至第1
40図はパストランジスタを使用して排他的NORゲー
トを構成する場合の真理値表、カルノウプロット、論理
回路を夫々示している。
第9C図、第10c図、第11c図、第12c図、第1
3c図、第140図の夫々に示した如く、各論理回路は
2個のパストランジスタのみを使用するに過ぎない。各
パストランジスタはA又はA信号の何れかによって制御
される。各−論理回路は2個の入力変数A及びBの4個
の異なった可能な入力状態の何れか1つに応答して適宜
の出力状態を発生することが可能である。第9C図、第
10C図、第11C図、第12c図の夫々に於いて、第
4a図及び第4b図の回路の同等性を使用した結果とし
て、パス変数の何れもが制御変数に関連するものではな
い。その結果、各回路は極めて簡単な構成となっている
第15a図乃至第15d図は、本発明の手法及び原則を
使用することによって全加算器を構成する方法を示して
いる。全加算器にIA達するキャリ(ffi15rl[
iJ)は8個のパストランジスタを使用することによっ
て構成することが可能である。
一方、従来技術におけるスタンダードな論理要素を使用
して構成する場合には一層複雑な構成となり、例えばD
 onald  E adte  著による゛基本的な
コンピュータの初歩(I ntroducNon  t
o  the  Ba5ic  Computer )
 ” 、ブレンディスホール出版社発行、 1968年
、の文献の123頁第1−3図に示されている。本発明
の加算回路は更に別の8個のパストランジスタを使用し
て形成されており、第16a図乃至第160図にその様
な加算回路を構成する場合の真理値表、カルノウプロッ
ト、パス1−ランジスタ構成を夫々示している。
第16d図はパストランジスタを使用し第16C図に示
した回路を構成した場合のレイアウトを示している。第
16d図から制御関数及びパス関数が規則性及び直交性
を有していることが容易に理解される。この構造はNチ
ャンネルMO8t−ランジスタを使用して構成されてお
り、この構造における異なった層は図中に示した注釈に
よって示されている。即ち、”poly”として示され
ているポリシリコンの層はNチャンネルMO8l−ラン
ジスタのゲート電極を有しており、且つ拡散として示さ
れている層はNチャンネルMO8I−ランジスタのソー
ス領域とドレイン領域とを有すると共に隣接するトラン
ジスタのソース領域とトレイン領域との間の導電性相互
接続体を有している。
従って、第16d図は全加算器15dのキャリ一部分と
、加綽回路16cと、全加算器15dから派生される全
加算器の相補キャリ一部分とを示しており、第16d図
に示した構造はN十拡散(バラ印を付けた線で示しであ
る)、ポリシリコン(直線で示しである)及び金属(直
交する短い線を付した直線で示しである)を使用してレ
イアウトしである。深い空乏埋設クロスアンダ−は黒く
塗り潰した矩形印で示しである。これらの埋設クロスア
ンダ−は電流導通路として機能する。MOSトランジス
タは第16f図に示した如く模式的に図示してあり、第
16f図に示した如く、ポリシリコンゲートラインはN
十拡散ラインと直交している。N十トランジスタ内のポ
リシリコンゲートの下方にはチャンネル領域が存在1ノ
でおり、該チャンネル領域の導電度はポリシリコンライ
ン上に於ける信号レベルによって制御される。このレイ
アウトが直交性を有することは第16d図から明白であ
る。第16d図は8ビツト加算回路の1部を示しており
、第16f図に示す様な回路の隣接部分と構成上合致す
る様に設計されている。
尚、第16d図に関して上述した各記号の注釈は18b
 図、第17d図、 第17h図、 第19f図の夫々
の場合にも同様に適合する。
第17a図及び第17b図はプライオリティエンコーダ
用の真理値表及び修正したカルノウマツプを示している
。第17b図に示した修正したカルノウマツプは2つの
部分からなっている。その1つの部分は、出力Bを得る
為に使用することの可能な特定のパス関数を例示してい
る。しかしながら、カルノウマツプが示すところによれ
ば、入力変数ABが値OO又は01を有し且つ入力変数
Cが0と等しい場合には、パス関数は百であって出力開
数Bを発生させている。Cの値が1でありABの値が0
0又は01の何魁がである場合には、Dの鎮を発生させ
るのに必要なパス関数は、ループで囲んだ如くCか又は
Aである。ABが11又は10である場合には、Cの何
れの値に対しても、Dの値を発生させる為のパス関数は
Aである。
出力変数Fに対する同様な解析を第17b図の修正した
カルノウマツプの2番目の部分について示しである。図
示した特定の論理は第17c図に示した様な回路に構成
され、!!17d図に示した様なレイアウトとなる。前
述した如く、第17d図のレイアウトに於ける各構成部
分は第16d図に示した記号と同一の記号で示されてい
る。
次いで、第17e図及び第17f図に示した如く、これ
らのパス変数を変換して第17d図に示した構造を簡略
化し第17o図に示した回路を形成する。第17g図に
示した回路は第17c図に示した回路が10個のトラン
ジスタを有するのと比べ161iIilのトランジスタ
を有しているが、トポロジーの観点から見たレイアウト
は著しく簡略化されている。即ち、第17o図に示した
16個のトランジスタの配置は、電源線■(1)、Vs
s及び信号入力ラインA、A、B、6.c、5を一層合
理的に配置させることを可能之している。第17h図は
、第17g図に示したパストランジスタの実際のレイア
ウトを模式的に示している。
第18a図は、2進アツプ・ダウンカウンタの模式的ブ
ロック線図を示している。このガウンタの真理値表を第
18b図に示しである。入力変数[)、T、   、Q
、が出力変数0.及びT、の状態1−1    1  
      1    1を制御する。出力変数Di 
に対する修正したカルノウマツプを第18c図に示して
あり、−力出力変数Ti  に対する修正したカルノウ
マツプを第18d図に示しである。出力変数D を発生
する為のパス関数を与える為にループで囲まれている特
定の変数は、Qi=Oに対する変数Tと変数り及びr、
−、の全での変数であり、且っQi=1に対する変数丁
とD及びTi、  の全での値である。第186図に示
した如く、出力変数Ti  はループで囲んだパス関数
によって発生される。真理値表を実現する為の構成を第
18e図に示しである。変数り及びT、  の全での値
及びQ、=Oに対して1−1 皿 は、出力関数り、  はQ制御信号へ工人力信号°をパ
スさせることによって発生される。Q=1及びDと王 
 の全ての値に対する出力変数D は、Ql−II ゲート制御信号で入力信号Tをパスすることによって発
生される。この構造は第18e図の回路の上部2つのラ
インに構成して示しである。Ti 出力変数は4個の関
数の通路によって発生され、■! 出力信号の全ての可能な組合せを発生する為には制御関
数及びパス関数の4個の異なった可能な組が必要である
ことを反映させている。DとTl−1の値が11又は1
0でありQ がOである場合には、■・ 入力信号は、
夫々Qi制御信号及びD−1 制御信号によって制御されるトランジスタ184及び1
85によって通過され、又りとTトx  が00又は0
1であり且つQiが1である場合には、夫々Qi入力信
号及びD入力信号によって制御されるトランジスター8
2及び183によりて通過される。QがO又はV SS
である場合には、Q 人力信号は夫々Q信号及び力信号
によりて制御されるトランジスタ186及び187によ
って通過され、又Q が1であるか又はQ・がVssで
ある場1                     
 1合には、6入力信号(これは第4b図の変換によっ
てVssど等価である)はQ、によって駆動され電 るゲートによって制御されるトランジスタ18B及び1
89によってパスされる。
第19a図は2進アツプカウンタへの入力信号及びそれ
からの出力信号を模式的に示したブロック線図である。
第19b図は入力変数Ti−1及びQiとこれら入力変
数と出力変数Di 及びT1  との関係を示した真理
値表である。第19C図及び196図は入力変数T i
−1及びQlの関数として出力変数Di及びTi  に
対する修正したカルノウプロットを夫々示している。第
19e図は入力変数T1−7及びQiを使用して導き出
された本発明のパストランジスタを使用する論理を回路
の形に実現した構成を示しており、第19b図のカルノ
ウプロットに示した如く、Qiは第4b図の等価回路に
従いVssの値のみを有している。第19f図は第19
e図に示した回路のレイアウトを模式%式% 第20a図は入力JとK及び入力Qと出力りとを有する
J Kフリップフロップに対する真理値表を示している
。第20b図は第20a図の真理値表に対する修正した
カルノウマツプを示している。
第200図は本発明のパストランジスタを使用してフリ
ップ70ツブを構成した場合の回路を示している。この
回路構成に於いては2個のパストランジスタのみを必要
としており、このことは第2ob図の修正したカルノウ
プロットに於いて2個のループで囲んだパス関数のみが
存在するということに対応している。第20d図は、第
16d図に示した記号を使用してこの構造を極めて簡単
な構成で模式的に示したものである。
第21a図は、左シフトホールド回路及びその回路の入
出力変数を模式的に示したブロック線図である。入力変
数C,Qi−1、Qiは出力変数Diを発生する。この
回路に対する修正したカルノウプロットを第21c図に
示してあり、第21d図に示した如く、2個のトランジ
スタを使用した回路として構成される。この2個の一ト
ランジスタからなる回路の模式的なレイアウトを第21
e図に示しである。
特に最優の2つの回路構成から明らかな如く、本発明の
構造は従来の論理回路に於ける構成と比べて著しく簡単
化されている。従って、本発明によればトポロジーに於
ける利点が得られると共に、コンポーネントの複雑性を
著しく減少させている。
本発明に基づいて構成される構造に於いては、単位面積
当たりの論理関数の集積度を向上させており、従って従
来のものと同等の集積度とした場合には一層小型のもの
とすることが可能であり、又聞−のシリコンチップ上に
は一層多数のデバイスを形成することが可能である。当
然、上述した如きデバイスは例えばNチャンネルMO8
技術の様なスタンダードな半導体処理技術を使用して構
成されるものである。しかしながら、本発明はPチャン
ネルM OS技術や0MO8技術等の様なぞの他の半導
体技術を使用して構成することも可能である。
第22a図に模式的に示した如く、ダイナミツクロラッ
チの設計は、パストランジスタの高インピーダンス状態
を使用する別の例である。Dラッチの機能は1ビツトの
情報をストアすることである。第22b図の真理値表に
示した如く、負荷信号りとDが高状態とされた場合にス
トアされている情報は入力されたデータの論理レベルへ
アップデートされる。負荷信号りとDが低となると、そ
のデータはバッファアンプ19(第22dl)のゲート
容量上の電荷の形でストアされる。パス変数を第22C
図に示したカルノウマツプの適宜の状態へ記入する。こ
こで、Xの記号は電荷がストアされていることを表わし
ている。Xが存在しない状態に於けるパス変数をループ
で取り纒める。
従って、電荷がストアされている状態には変数はパスさ
れない。その結果得られるバッファを有するパス回路を
第22d図に模式的に示しである。
3状態能力を有するパストランジスタに於いても、N個
の変数を有するマツプを各々が2個の変数を有するM複
数個のマツプへ変換することによって組合せ回路を簡略
化することが可能である。
尚、Luで2  ≦N≦2Mである。第23a図乃至第
23c図は本発明の1実施例に基づいて組合せパス回路
を導き出す例を示している。本発明の別の実施例によれ
ば、第23a図の3変数真理値表を各々が2個の変数を
有する2個の真理値表(第24a図)へ分解する。第2
3a図の真理値表を変数Aに関して第24a図の2個の
真理値表へ分解する。第24b図のカルノウマツプを操
作して第24c図に示した如く開数X及び開数Yを形成
する。第24c図の出力信号XとYとを与える2個の回
路を結合し、第24d図の回路を形成する。第24d図
の回路に於いては、Aが低である場合にXを通過させる
ことにより出力信号Zが得られ、又Aが高である場合に
Yを通過させることにより出力信号Zが得られる。第2
4d図の回路は、第23a図の真理値表に示した3変数
関数を回路の形で実現する場合に8個のトランジスタ〈
第23c図)から6個のトランジスタ(第24d図)へ
減少させることが可能であることを示している。
以上、本発明の具体的構成について詳細に説明したが、
本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきものではな
く、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに種々の変
形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1a図及び第1b図はパストランジスタ及びパストラ
ンジスタの真理値表を夫々示した各説明図、第2a図乃
至第2d図はANDゲートとN。 Rゲートとインバータとを使用して構成した論理関数Z
=AB+ABに対する真理値表、カルノウプロット、プ
ール式を示した各説明図、第3a図乃至第3d図は第2
c図に示した同一の論理関数に対する真理値表、カルノ
ウマツプ、等価ゲートに対するパス関数のループ化、そ
の結果得られる− パストランジスタ回路を夫々示した
各説明図、第4a図及び第4b図はパストランジスタを
使用して論理回路を形成する為に使用される2個の機能
的な等何物を夫々示した各説明図、第5図は公知の構成
を有するマグニチュードコンパレータ構造を模式的に示
したブロック線図、第6図は第5図に示したマグニチュ
ードコンパレータに対する真理値表を示した説明図、第
7図は第6図の真理値表によって必要とされる論理関数
を形成する為に必要なパス関数をループ化した状態を示
したカルノウマツプを図示した説明図、第8a図及び第
8b図は第6図の真理値表を実現する為に必要な論理回
路のバストうンジスタ構成を示した説明図と第8a図に
示したトランジスタのシリコンレイアウト(第16d図
及び第16f図に示した記号と同一の記号を使用)を示
した説明図、第9a図乃至第9C図はANDゲートに対
する真理値表、ループしたパス変数を有するカルノウマ
ツプ、その結果得られる論理回路を夫々示した各説明図
、第10a図乃至第10C図はNANDゲートに対する
真理値表、ループしたパス関数を有するカルノウマツプ
、パストランジスタを使用して構成した論理回路を夫々
示した名訳明図、第11a図乃至第11c図はORゲー
トに対する真理値表、ループしたパス関数を有するカル
ノウマツプ、パストランジスタを使用して構成した論理
回路を夫々示した各説明図、第128図乃至第12c図
はN。 Rゲートに対する真理値表、ループしたパス関数を有す
るカルノウマツプ、パストランジスタを使用して構成し
た論理回路を夫々示した各説明図、第13a図乃至第1
30図は排他的ORゲートに対する真理値表、ループし
たパス関数を有するカルノウマツプ、パストランジスタ
を使用して構成した論理回路を夫々示した各説明図、第
14a図乃至第14c図は排他的NORゲートに対する
真理値表、ループしたパス関数を有するカルノウマツプ
、パストランジスタを使用して構成した論理回路を夫々
示した各説明図、第15a図乃至第15d図は全加算器
のキャリー発生器に対するブロック線図、真理値表、ル
ープしたパス関数を有するカルノウマツプ、パストラン
ジスタを使用して構成した論理回路を夫々示した各説明
図、第16a図乃至第16c図は全加算器の加算回路に
対する真理値表、ループしたパス関数を有するカルノウ
マツプ、パストランジスタを使用して構成した論理回路
を夫々示した各説明図、第16d図は全加算器構造に対
する第16c図に示した回路のレイアウトを示した説明
図、第16e図は第16d図の構造と完全な加算回路と
の関係を示した説明図、第16f図は第16d図に示し
たMOS トランジスタの構成を模式的に示した説明図
、第17a図乃至第17d図は真理値表、丸で囲ったパ
ス関数を有するカルノウマツプ、パストランジスタを使
用して構成した論理回路、第17c図の回路を半導体N
チャンネルMOSトランジスタで構成した場合の平面的
構成を示した各説明図、第17e図及び第17f図は第
17c図の構成に於いて使用したパス変数から制胛変数
への変換を説明する為の各説明図、第17o図及び第1
711図は第17c図の回路に第17e図及び第17f
図に示した変換を行なった後の論理回路及びその論理回
路をNチャンネルMOS技術で構成した場合のレイアウ
トを夫々示した各説明図、第18a図は2進アツプダウ
ン力ウタを示したブロック線図、第18b図乃至第18
e図は真理値表、ループした入力パス間数を有する1対
のカルノウマツプ、そのカルノウマツプを実現した回路
を夫々示した各説明図、第19a図は2進アツプカウン
タの模式的ブロック線図、第19b図乃至第19f図は
第19a図の2進アツプカウンタに対する真理値表。 ループしたパス関数を有する1対のカルノウマツプ、回
路構成、NチャンネルMOSトランジスタを使用して回
路を実現したレイアウトを夫々示した各説明図、第20
a図乃至第20d図はJ Kフリップフロップに対する
真理値表、ループしたパス関数を有するカルノウマツプ
、回路構成、NチャンネルMOSトランジスタを使用し
て回路を実現したレイアウトを夫々示した各説明図、第
21a図は左シフトホールド回路を示した模式的ブロッ
ク線図、第21b図乃至第21e図は左シフトホールド
回路に対する真理値表、丸で囲んだパス関数を有するカ
ルノウマツプ、回路m成、NfヤンネルMOSトランジ
スタを使用した回路構成を夫/?示した各説明図、第2
2a図及び第22b図はダイナミツクロラッチの模式的
ブロック線図及び真理値表を夫々示した各説明図、第2
2c図及び第22d図は第22a図のダイナミツクロラ
ッチに対するカルノウマツプ及びパストランジスタを使
用して形成した回路を夫々示した各説明図、第23a図
乃至第23c図は本発明に基づいて構成した組合せ回路
の1構成例を示した各説°明図、第24a図乃至第24
d図は本発明の別の実施例に基づいて第23a図乃至第
23c図の組合せ回路を構成した場合の別の構成例を示
した各説明図、である。 特許出願人  アメリカン マイクロシステムズ。 インコーポレイテッド 図面C扇I占(内’i11.:変更なし)Z FIG・4a                FIG
、4bFIG、5 FIG、6 FIG、 8a          FIG、 8bF
IG、 lla      FIG、 llb    
FIG、 IlcFIG、16c FIG、 16e FIG、16d FIG、 +6f vuuvb:bA  A  CC FIG、 17e             FIG、
 17fFIG、18a 040゜ FIG、 19b      FIG、 19c   
 FIG、 19dFIG、22a  FIG、22b
  FIG、22c   FIG、22dFIG、 2
3c FIG、 24a   FIG、 24b    FI
G、 24cFIG、 24d 手続補正書 昭和58年 6月20日 特許庁長官  若 杉 和 夫  殿 1、事件の表示   昭和58年 特 許 願 第 8
0255  号2、発明の名称 論理回路の構成方法 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 名称  アメリカン マイクロシステムズ、インコーポ
レイテッド4、代理人 5、補正命令の日付   自  発 6、補正により増加する発明の数   な  し  2
1、手続補正書 昭和58年 8月 8日 特許庁長官  若 杉 和 夫  殿 1、事件の表示   昭和58年 特 許 願 第 8
0255  号2、発明の名称   論理回路及びその
構成方法3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 名称  アメリカン マイクロシステムズ、インコーポ
レイテッド4、代理人 5、補正命令の日付   自  発 補  正  の  内  容 11本願の1特許請求の範囲」の欄の記載を以下の如く
全文補正する。 「1.基本要素としてパス1〜ランジスタを有する論理
回路であって各パストランジスタが入力リードと出力リ
ードと前記入力リードから前記出力リードへの信号の通
過を制御する制御リードとを具備した論理回路に於いて
、前記論理回路が出力リードを有すると共に少なくとも
2個のパストランジスタを有しており、前記少なくとも
2個のパストランジスタはその制御り一ドヘ印加される
選択された制御信号に応答して前記出力ノードへ第1人
力関数及び第2人力関数を通過させるべく接続されてお
り、従って前記出力ノードに前記第1又は第2人力関数
に関係した選択された出力関数が発生され、前記第1人
力関数及び第2人力関数の一方が基準電圧若しくは供給
電圧の何れかを有することを特徴とする回路。 2、上記第1項に於いて、前記第1人力関数及び前記第
2人力関数が1組の入力変数の全部より少ない数の変数
を有しており、且つ前記制御関数が前記1組の入力変数
の残部の1つ以上を有することを特徴とする回路。 3、上記第1項に於いて、前記少なくとも2個のパスト
ランジスタが第1パストランジスタを有すると共に前記
出力ノードに接続されている第2パストランジスタを有
しており、各パス[・ランジスタが入力リードと出ツノ
リードと制御リードとを有して−おり、前記第1パスト
ランジスタは第1制御信号に応答して前記出力ノードへ
前記第1人力関数をパスさせる様に接続されており且つ
前記第2パストランジスタは第2制御信号に応答して前
記出力ノードへ前記第2人力関数をパスさせる様に接続
されていることを特徴とする回路。 4、上記第3項に於いて、前記第1パストランジスタの
前記出力リードと前記第2パストランジスタの前記出力
リードとが前記出力ノードに接続されていることを特徴
とする回路。 5、上記第4項に於いて、前記第2人力関数が前記第1
人力関数の反転したものであり、前記第2制御関数が前
記第1制御関数の反転したものであることを特徴とする
回路。 6、上記第5項に於いて、前記出力関数ZがZ=A−B
+A−Bで定義されており、前記第1人力関数がBであ
り、前記第2人力関数がBであり、前記第1制御関数が
Aであり、前記第2制御関数がAであることを特徴とす
る回路。 1、上記第4項に於いて、前記第1人力関数が基準電圧
Vssであり、前記第2人力関数がBであり、前記第1
制御関数がAであり、前記第2制罪関数がAであり、従
ってAND関数を表わすことを特徴とする回路。 8、上記第4項に於いて、前記第1人力関数が供給電圧
Vωであり、前記第2人力関数がBであり、前記第1制
御関数がAであり、前記第2制御関数がAであり、従っ
てNANDAND関数すことを特徴とする回路。 9、上記第4項に於いて、前記第1人)j関数がBであ
り、前記第2人力関数が供給電圧V叩であり、前記第1
制御関数がAであり、前記第2制御関数がAであり、従
ってOR関数を表わすことを特徴とする回路。 10、上記第4項に於いて、前記第1人力関数がBであ
り、前記第2人力関数が基準電圧Vssであり、前記第
1制御関数がAであり、前記第2制御関数がAであり、
従ってNOR関数を表わすことを特徴とする回路。 11、基本要素としてパストランジスタを有する論理回
路であって各パストランジスタが入力リードと出力リー
ドと前記入力リードから前記出力リードへの信号の通過
を制御する制御リードとを具備した論理回路に於いて、
前記論理回路が出力ノードを有すると共に少なくとも3
個のパストランジスタを有しており、前記少なくとも3
個のパストランジスタはそれらの制御リードへ印加され
る選択された制御信号に応答して前記出力ノードへ少な
くとも第1人力関数と第2人力関数とを通過させるべく
接続されており、前記出力ノード上に少なくとも前記第
1人力関数又は第2人力関数に関係した選択された出力
関数を発生させることを特徴どする回路。 12、所定の論理関数を表わす論理回路であって前記回
路がその基本要素として入力リードと出力リードと制御
関数によって制御される制御リードとを具備したパスト
ランジスタを使用している論理回路の構成方法に於いて
、所望の論理関数の真理値表であって入力変数の各状態
に対して1個又は複数個の出力変数の状態を表わす真理
値表を確立し、パストランジスタの出力リードへ通過さ
れた場合に1個又はそれ以上の所望の出力変数を発生ず
る入力変数を各入力状態に対して前記真理値表に加入し
、尚前記入力変数はその入力状態に対するパス関数を有
しており、修正したカルノウマツプ内に入力変数の各状
態に対するパス関数を加入し、尚前記修正したカルノウ
マツプの各状態は所望の出力変数を発生する特定の入力
変数を有しており又前記特定の入力変数は入力変数のそ
の状態に対するパス関数として呼称され、各状態が少な
くとも1個のパス変数を有する様に入力変数の各状態に
対する各パス関数内に於いて同一のパス変数を識別し、
前記パストランジスタの前記ゲートを制御する為に前記
入力変数の中から前以って識別した同一のパス変数とは
独立的な制御関数を識別する、上記各工程を有すること
を特徴とする方法。 13、上記第12項に於いて、前記制御関数を識別する
工程に於いて、パス関数と同一の制御関数を有するパス
トランジスタは制御関数によって導通状態とされた場合
に高レベル信号を通過させ、且つパス関数の否定の制御
関数を有するパストランジスタは制御関数によって導通
状態とされた場合に低レベル信号を通過させるという同
等性を使用してパス関数を制御変数とは独立的なものと
することを特徴とする方法。 14、上記第13項に於いて、更に前記パストランジス
タ回路を描写する工程を有することを特徴とする方法。 15、与えられた論理関数を表わす論理回路であって該
回路がその基本要素としてパストランジスタを使用して
おり該パストランジス々は入力リードと出力リードと制
御関数によって制御される制御リードとを有する論理回
路を構成する方法に於いて、所望の論理関数の真理値表
であって入力変数の各状態に対し1個又はそれ以上の出
力変数の状態を表わす真□理値表を確立し、前記真理値
表内に各入力状態に対してパストランジスタの出力リー
ドへ通過された場合にその真理値表に対する所望の1個
又はそれ以上の出力変数を発生する入力変数を加入し、
尚前記入力変数はその状態に対するパス関数を有してお
り、各状態が少なくとも1個のパス変数を有する様に入
力変数の各状態に対して各パス関数内の同一のパス変数
を識別し、前記パストランジスタの前記ゲートを制御す
る為に前記入力変数の中から前以って識別した同一のパ
ス変数とは独立的な制御関数を識別する、上記各工程を
有することを特徴とする方法。 16、上記第15項に於いて、前記制御関数を識別する
工程に於いて、パス関数と同一の制御関数を有(るパス
トランジスタは前記制御関数によって導通状態とされた
場合に高レベル信号を通過させ且つパス関数の否定の制
御関数を有するパストランジスタの前記制御関数によっ
て導通状態とされた場合に低レベル信号を通過させると
いう同等性を使用して、前記パス関数を前記制御変数と
は独立的なものとすることを特徴とする方法。 17、上記第16項に於いて、更にパストランジスタ回
路を描写する工程を有することを特徴とする方法。 18、与えられた論理関数を表わす論理回路であって該
論理回路がその基本要素としてパストランジスタを使用
しており前記パストランジスタが入力リードと出力リー
ドと制御関数によって制御される制御リードとを有する
論理回路を形成する方法に於いて、所望の論理関数の第
1真理値表であって入力変数の各状態に対して1個又は
複数個の第1出力変数の状態を表わす真理値表を確立し
、パストランジスタの出力リードへ通過された場合に1
個又はそれ以上の所望の出力変数を発生する入力変数を
各入力状態に対して前記第1真理値表に記入し、尚前記
入力変数はその入力状態に対するパス関数を有()でお
り、各々が前記第1真理値表よりも変数の数が減少され
ており各々が複数個の第2出力変数の1個又はそれ以上
を表わす複数個の第2真理値表を確立し、前記各第2真
理値表に対して関連する修正したカルノウマツプ内に入
力変数の各状態に対するパス関数を記入し、尚前記修正
したカルノウマツプの各状態は所望の出力変数を発生す
る特定の入力変数を有しており又前記特定の入力変数は
入力変数のその状態に対するパス関数として呼称され、
各状態が少なくとも1個のパス変数を有するように入力
変数の各状態に対する各パス関数内に於いて同一のパス
変数を見付は出し、前記パストランジスタの前記ゲート
を制御する為に前記入力変数の中から前もって見付は出
した同一のパス変数とは独立の制御関数を見付は出すこ
とを特徴とする方法。 19、上記第18項に於いて、制御関数を見付は出す工
程に於いて、パス関数と同一の制御関数を有するパスト
ランジスタは制御関数によって導通状態とされた場合に
高レベル信号を通過させ、且つパス関数の否定の制御関
数を有するパストランジスタは制御関数によって導通状
態とされた場合に低レベル信号を通過させるという同等
性を使用してパス関数を制御変数とは独立的なものとす
ることを特徴とする方法。 20、上記第19項に於いて、更に複数個のパストラン
ジスタ回路を描き、且つ前記複数個のパストランジスタ
回路を結合して単一のパストランジスタ回路とする各工
程を有することを特徴とする方法。 21、与えられた論理関数を表わす論理回路であって該
回路がその基本要素としてパストランジスタを使用して
おり該パストランジスタは入力リードと出力リードと制
御関数によって制御される制御リードと有する論理回路
を形成する方法に於いて、所望の論理関数の第1真理値
表であって入力変数の各状態に対し1個又はそれ以上の
出力変数の状態を表わす真理値表を確立し、各々が前記
第1真理値表より変数の数が減少されており各々が複数
個の第2出力変数の1個又はそれ以上を表わす複数個の
第2真理値表を確立し、前記各第2真理値表内に各入力
状態に対してパストランジスタの出力リードへ通過され
た場合にその真理値表に対する所望の1個又はそれ以上
の出力変数を発生する入力変数を記入し、尚前記入力変
数はその状態に対するパス関数を有しており、各状態が
少なくとも1個のパス変数を有する様に入力変数の各状
態に対して各パス関数内の同一のパス変数を見付は出し
、前記パストランジスタの前記ゲートを制御する為に前
記人力変数の中から前駅って見付は出した同一のパス変
数とは独立的な制御関数を見付は出すことを特徴とする
方法。 2?、上記第21項に於いて、制御関数を見付番ノ出す
前記工程に於いて、パス関数と同一の制御関数を有する
パストランジスタは前記制御関数によって導通状態とさ
れた場合に高レベル信号を通過させ且つパス関数の否定
の制御関数を有覆るパストランジスタは前記制御関数に
よって導通状態とされた場合に低レベル信号を通過させ
るという同等性を使用して、前記パス関数を前記制御変
数とは独立的なものとする°ことを特徴とする方法。 23、上記第22項に於いて、更にパストランジスタ回
路を描く工程を有する事を特徴とする方法。」 2、本願の「発明の名称」を[論理回路及びその構成方
法」と補正する。 3、本願間1all第16頁中第6行の「第5図は、」
から第11行の「・・・を示している。」までの記載を
削除し、次の記載を加入する。 [第5図は、A・〉B・ であって且つり、+11 =0である場合か又はCi+、=1である場合にはC・
 が高でA>Bであることを表わしており、又Di+、
=1である場合か又はAi<Biであって且つCi+1
 =0である場合にはDi  が高でハ〈Bであること
を表わす比較構成を示している。」 4、本願の添付図面中、第6図を添付の如く補正する。 (以 上)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、与えられた論理関数を表わす論理回路であって該論
    理回路がその基本要素としてパストランジスタを使用し
    ており前記パストランジスタが入力リードと出力リード
    と制御関数によって制御される制御リードとを有する論
    理回路を形成する方法に於いて、所望の論理関数の第1
    真理値表であって入力変数の各状態に対して1個又は複
    数個の第1出力変数の状態を表わす真理値表を確立し、
    パストランジスタの出力リードへ通過された場合に1個
    又はそれ以上の所望の出力変数を発生する入力変数を各
    入力状態に対して前記第1真理値表に記入し、尚前記入
    力変数はその入力状態に対するパス関数を有しており、
    各々が前記第1真理値表よりも変数の数が減少されてお
    り各々が複数個の第2出力変数の1個又はそれ以上を表
    わす複数個の第2真理値表を確立し、前記各第2真理値
    表に対して関連する修正したカルノウマツプ内に入力変
    数の各状態に対するパス関数を記入し、尚前記修正した
    カルノウマツプの各状態は所望の出力変数を発生する特
    定の入力変数を有しており又前記特定の入力変数は入力
    変数のその状態に対するパス関数として呼称され、各状
    態が少なくとも1個のパス変数を有するように入力変数
    の各状態に対する各パス関数内に於いて同一のバス変数
    を見付は出し、前記パストランジスタの前記ゲートを制
    御する為に前記入力変数の中から前もって見付は出した
    同一のバス変数とは独立の制御関数を見付は出すことを
    特徴とする方法。 2、上記第1項に於いて、制御関数を見付は出す工程に
    於いて、パス関数と同一の制御関数を有するパストラン
    ジスタは制御関数によって導通状態とされた場合に高レ
    ベル信号を通過させ、且つパス関数の否定の制御関数を
    有するパストランジスタは制御関数によって導通状態と
    された場合に低レベル信号を通過させるという同等性を
    使用してパス関数を制御変数とは独立的なものとするこ
    とを特徴とする方法。 3.上記第2項に於いて、更に複数個のパス”トランジ
    スタ回路を描き、且つ前記複数個のパストランジスタ回
    路を結合して単一のパストランジスタ回路とする各工程
    を有することを特徴とする方法。 4、与えられた論理関数を表わす論理回路であって該回
    路がその基本要素としてパストランジスタを使用してお
    り該パストランジスタは入力リードと出力リードと制御
    関数によって制御される制御リードと有する論理回路を
    形成する方法に於いて、所望の論理関数の第1真理値表
    であって入力変数の各状態に対し1個又はそれ以上の出
    力変数の状態を表わす真理値表を確立し、各々が前記第
    1真理値表より変数の数が減少されており各々が複数個
    の第2出力変数の1個又はそれ以上を表わす複数個の第
    2真理値表を確立し、前記各第2真理値表内に各入力状
    態に対してパストランジスタの出力リードへ通過された
    場合にその真理値表に対する所望の1個又はそれ以上の
    出力変数を発生する入力変数を記入し、尚前記入力変数
    はその状態に対するパス関数を有しており、各状態が少
    なくとも1個のパス変数を有する様に入力変数の各状態
    に対して各パス関数内の同一のパス変数を見付は出し、
    前記パストランジスタの前記ゲートを制御する為に前記
    入力変数の中から前駅って見付は出した同一のパス変数
    とは独立的な制御関数を見付は出すことを特徴とする方
    法。 5、上記第4項に於いて、制御関数を見付は出す前記工
    程に於いて、パス関数と同一の制御関数を有するパスト
    ランジスタは前記制御関数によって導通状態とされた場
    合にへレベル信号を通過させ且つパス関数の否定の制御
    関数を有するパストランジスタは前記制御関数によって
    導通状態とされた場合に低レベル信号を通過させるとい
    う同等性を使用して、前記パス関数を前記刺部変数とは
    独立的なものとすることを特徴とする方法。 6、上記第5項に於いて、更にパストランジスタ回路を
    描く工程を有する事を特徴とする方法。
JP58080255A 1982-05-10 1983-05-10 論理回路の構成方法 Pending JPS59226A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/376,895 US4541067A (en) 1982-05-10 1982-05-10 Combinational logic structure using PASS transistors
US376895 1982-05-10
US447817 1982-12-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59226A true JPS59226A (ja) 1984-01-05

Family

ID=23486945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58080255A Pending JPS59226A (ja) 1982-05-10 1983-05-10 論理回路の構成方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4541067A (ja)
JP (1) JPS59226A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1100069C (zh) * 1994-05-12 2003-01-29 昭和电工株式会社 丙烯系聚合物及其制法
US7203714B1 (en) 1999-03-16 2007-04-10 Fujitsu Limited Logic circuit
US7331889B2 (en) * 2004-01-05 2008-02-19 Honda Motor Co., Ltd. Apparatuses and methods for controlling a variable speed transmission

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59139447A (ja) * 1983-01-28 1984-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 全加算器
JPS59211138A (ja) * 1983-05-16 1984-11-29 Toshiba Corp 全加算回路
JPS60134932A (ja) * 1983-12-24 1985-07-18 Toshiba Corp プリチヤ−ジ型の桁上げ連鎖加算回路
JPS60198922A (ja) * 1984-03-21 1985-10-08 Sharp Corp Mosfet回路
USRE34363E (en) * 1984-03-12 1993-08-31 Xilinx, Inc. Configurable electrical circuit having configurable logic elements and configurable interconnects
US4870302A (en) * 1984-03-12 1989-09-26 Xilinx, Inc. Configurable electrical circuit having configurable logic elements and configurable interconnects
US4609838A (en) * 1984-05-30 1986-09-02 Vlsi Technology, Inc. Programmable array combinatorial (PAC) circuitry
US4625130A (en) * 1984-05-30 1986-11-25 Burroughs Corporation Mask signal generator
US4642487A (en) * 1984-09-26 1987-02-10 Xilinx, Inc. Special interconnect for configurable logic array
US4633220A (en) * 1984-11-29 1986-12-30 American Microsystems, Inc. Decoder using pass-transistor networks
US4792909A (en) * 1986-04-07 1988-12-20 Xerox Corporation Boolean logic layout generator
US5451887A (en) 1986-09-19 1995-09-19 Actel Corporation Programmable logic module and architecture for field programmable gate array device
US5367208A (en) * 1986-09-19 1994-11-22 Actel Corporation Reconfigurable programmable interconnect architecture
US4749887A (en) * 1987-06-22 1988-06-07 Ncr Corporation 3-input Exclusive-OR gate circuit
US4916627A (en) * 1987-12-02 1990-04-10 International Business Machines Corporation Logic path length reduction using boolean minimization
US4937475B1 (en) * 1988-09-19 1994-03-29 Massachusetts Inst Technology Laser programmable integrated circuit
US5475631A (en) * 1989-03-09 1995-12-12 Micron Technology, Inc. Multiport RAM based multiprocessor
US4912665A (en) * 1989-03-13 1990-03-27 Micron Technology, Inc. Arithmetic logic unit capable of having a narrow pitch
US5502648A (en) * 1989-11-20 1996-03-26 Massachusetts Institute Of Technology Data processing method of generating integrated circuits using prime implicants
US5237513A (en) * 1989-11-20 1993-08-17 Massachusetts Institute Of Technology Optimal integrated circuit generation
US5198705A (en) * 1990-05-11 1993-03-30 Actel Corporation Logic module with configurable combinational and sequential blocks
JPH04172011A (ja) * 1990-11-05 1992-06-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路
US5291612A (en) * 1991-02-11 1994-03-01 University Technologies International System for evaluating boolean expressions using total differential generating tree structured processing elements controlled by partial subfunction differentials
US5122685A (en) * 1991-03-06 1992-06-16 Quicklogic Corporation Programmable application specific integrated circuit and logic cell therefor
US5416367A (en) * 1991-03-06 1995-05-16 Quicklogic Corporation Programmable application specific integrated circuit and logic cell therefor
EP0961289B1 (en) * 1991-12-09 2002-10-02 Fujitsu Limited Flash memory with improved erasability and its circuitry
WO1993024888A1 (en) * 1992-05-22 1993-12-09 Massachusetts Institute Of Technology Response resolver for associative memories and parallel processors
US5399919A (en) * 1993-02-25 1995-03-21 Texas Instruments Incorporated Apparatus for detecting switch actuation
CA2158467A1 (en) * 1993-03-17 1994-09-29 Richard D. Freeman Random access memory (ram) based configurable arrays
US5334888A (en) * 1993-04-19 1994-08-02 Intel Corporation Fast exclusive-or and exclusive-nor gates
US5436574A (en) * 1993-11-12 1995-07-25 Altera Corporation Universal logic module with arithmetic capabilities
USRE38451E1 (en) * 1993-11-12 2004-03-02 Altera Corporation Universal logic module with arithmetic capabilities
US5528177A (en) * 1994-09-16 1996-06-18 Research Foundation Of State University Of New York Complementary field-effect transistor logic circuits for wave pipelining
US5539332A (en) * 1994-10-31 1996-07-23 International Business Machines Corporation Adder circuits and magnitude comparator
US5635857A (en) * 1994-12-08 1997-06-03 Unisys Corporation IC chip using a common multiplexor logic element for performing logic operations
US5568069A (en) * 1995-02-27 1996-10-22 Hughes Aircraft Company High speed, low power pipelined logic circuit
US5777491A (en) * 1995-03-31 1998-07-07 International Business Machines Corporation High-performance differential cascode voltage switch with pass gate logic elements
US6260185B1 (en) 1995-04-21 2001-07-10 Hitachi, Ltd. Method for designing semiconductor integrated circuit and automatic designing device
US6845349B1 (en) 1995-04-21 2005-01-18 Renesas Technology Corp. Method for designing semiconductor integrated circuit and automatic designing device
TW298686B (ja) 1995-04-25 1997-02-21 Hitachi Ltd
JP3618424B2 (ja) * 1995-09-07 2005-02-09 エイ・アイ・エル株式会社 低消費電力論理回路
JPH0993118A (ja) * 1995-09-22 1997-04-04 Kawasaki Steel Corp パストランジスタ論理回路
US6097221A (en) * 1995-12-11 2000-08-01 Kawasaki Steel Corporation Semiconductor integrated circuit capable of realizing logic functions
US5812437A (en) * 1995-10-10 1998-09-22 Chromatic Research, Inc. Programmable logic unit for arithmetic, logic and equality functions
KR0173955B1 (ko) * 1996-02-01 1999-04-01 김광호 에너지 절약형 패스 트랜지스터 로직회로 및 이를 이용한 전가산기
US5936426A (en) * 1997-02-03 1999-08-10 Actel Corporation Logic function module for field programmable array
JP3615010B2 (ja) * 1997-02-18 2005-01-26 富士通株式会社 論理回路
US6133747A (en) * 1997-07-22 2000-10-17 University Of New Mexico Time redundant radiation tolerant logic
US6040717A (en) * 1997-07-28 2000-03-21 I.C. Com Ltd. FRCPG: Forecasted restoration complementary pass gates
US6385631B1 (en) * 1998-10-21 2002-05-07 Intel Corporation Priority encoder
US6583470B1 (en) 1999-03-09 2003-06-24 Science & Technology Corporation @ Unm Radiation tolerant back biased CMOS VLSI
JP3713409B2 (ja) * 1999-09-27 2005-11-09 株式会社東芝 半導体集積回路
US6288593B1 (en) 2000-01-04 2001-09-11 Translogic Technology, Inc. Digital electronic circuit for use in implementing digital logic functions
US6621300B1 (en) * 2002-04-23 2003-09-16 Silicon Graphics, Inc. System and method for improving speed of operation of integrated circuits
US7808115B2 (en) * 2004-05-03 2010-10-05 Broadcom Corporation Test circuit under pad
US7256622B2 (en) * 2004-12-08 2007-08-14 Naveen Dronavalli AND, OR, NAND, and NOR logical gates
US7895560B2 (en) * 2006-10-02 2011-02-22 William Stuart Lovell Continuous flow instant logic binary circuitry actively structured by code-generated pass transistor interconnects
US9762246B2 (en) * 2011-05-20 2017-09-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device with a storage circuit having an oxide semiconductor
KR102436556B1 (ko) * 2016-02-17 2022-08-26 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
US10461751B2 (en) * 2018-03-08 2019-10-29 Samsung Electronics Co., Ltd. FE-FET-based XNOR cell usable in neuromorphic computing
CN110245749B (zh) * 2018-03-08 2024-06-14 三星电子株式会社 用于执行同或运算的计算单元、神经网络及方法
US11069683B2 (en) 2018-10-05 2021-07-20 Ics Llc Self restoring logic structures

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50140256A (ja) * 1974-04-30 1975-11-10
JPS5662427A (en) * 1979-10-26 1981-05-28 Pioneer Electronic Corp Logic circuit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3986042A (en) * 1974-12-23 1976-10-12 Rockwell International Corporation CMOS Boolean logic mechanization
JPS5841533B2 (ja) * 1975-10-31 1983-09-13 日本電気株式会社 ゼンカゲンサンカイロ
US4233524A (en) * 1978-07-24 1980-11-11 National Semiconductor Corporation Multi-function logic circuit
US4367420A (en) * 1980-06-02 1983-01-04 Thompson Foss Incorporated Dynamic logic circuits operating in a differential mode for array processing
JPS5746536A (en) * 1980-09-04 1982-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gate circuit
US4424460A (en) * 1981-07-14 1984-01-03 Rockwell International Corporation Apparatus and method for providing a logical exclusive OR/exclusive NOR function

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50140256A (ja) * 1974-04-30 1975-11-10
JPS5662427A (en) * 1979-10-26 1981-05-28 Pioneer Electronic Corp Logic circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1100069C (zh) * 1994-05-12 2003-01-29 昭和电工株式会社 丙烯系聚合物及其制法
US7203714B1 (en) 1999-03-16 2007-04-10 Fujitsu Limited Logic circuit
US7331889B2 (en) * 2004-01-05 2008-02-19 Honda Motor Co., Ltd. Apparatuses and methods for controlling a variable speed transmission

Also Published As

Publication number Publication date
US4541067A (en) 1985-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59226A (ja) 論理回路の構成方法
US4566064A (en) Combinational logic structure using PASS transistors
US4622648A (en) Combinational logic structure using PASS transistors
Hassoune et al. ULPFA: A new efficient design of a power-aware full adder
USRE38059E1 (en) Semiconductor integrated logic circuit device using a pass transistor
US5978573A (en) Logic synthesis method, semiconductor integrated circuit and arithmetic circuit
US6066965A (en) Method and apparatus for a N-nary logic circuit using 1 of 4 signals
US6069497A (en) Method and apparatus for a N-nary logic circuit using 1 of N signals
US5636157A (en) Modular 64-bit integer adder
US4775810A (en) Parity check logic circuit
US5047974A (en) Cell based adder with tree structured carry, inverting logic and balanced loading
Kantabutra Accelerated two-level carry-skip adders-a type of very fast adders
US7185042B1 (en) High speed, universal polarity full adder which consumes minimal power and minimal area
JP3216409B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2607538B2 (ja) 加算回路
US6911846B1 (en) Method and apparatus for a 1 of N signal
Soundharya et al. GDI based area delay power efficient carry select adder
US5025409A (en) Carry propagation circuit of parallel-type full adder
US6480875B1 (en) Adder circuit and associated layout structure
JP3031173B2 (ja) 半導体集積回路装置
EP0200821A2 (en) Combinational logic structure using pass transistors
CN216904867U (zh) 一种混合逻辑电路及芯片
Singh et al. Design and Implementation of Comparator Using GDI Decoder
JP3209399B2 (ja) ゲートアレイ集積回路
JP4286617B2 (ja) Cmos加算器