JPS60204118A - 任意の論理関数を実現する方法及び装置 - Google Patents

任意の論理関数を実現する方法及び装置

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JPS60204118A
JPS60204118A JP59059882A JP5988284A JPS60204118A JP S60204118 A JPS60204118 A JP S60204118A JP 59059882 A JP59059882 A JP 59059882A JP 5988284 A JP5988284 A JP 5988284A JP S60204118 A JPS60204118 A JP S60204118A
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line
signal
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Masahiko Washimi
鷲見 昌彦
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Toshiba Corp
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は論理回路の論理機能を変更して任意の論理関数
を実現する方法及び装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
任意の論理関数を実現する装置として従来ゲートアレイ
やP L A (Programable Loglc
 Array )が知られている。ゲートアレイとは、
素子が形成されたマスタ基板に対して電極配線のマスク
パターンを変更することにより所望の論理回路を形成す
るものである。PLAとはプログラム可能なアレイロジ
ックであシ、製造工程におけるホトマスクを変更するこ
とにより所望の論理回路を得るマスクPLAと、ユーザ
が現場でPLAパターンを書込むことができるフィール
ドPLAとがある。
しかしながら、ゲートアレイやマスクPLAで異なる論
理関数を実現するためには、はとんどのマスクパターン
は共通でも、少なくとも一層のマスクパターンは変更し
なければならない。したがって、従来のカスタムICに
比較すれば少量生産に適しているというものの、極めて
少量の場合、例えば数個の場合には、マスクパターン製
作のため割高になるという問題があった。
これに対し、フィールドPLAではユーザが個別にプロ
グラムすることが可能である。しかしプログラムするた
めには、大電流でヒーーズ溶断したシ、大電流でpn接
合を破壊したシする必要があシ、工程が増えるという問
題がある。また一度プログラムすると後は変更すること
ができないため、融通性に欠けるという問題がある。さ
らにプログラム時には大電流を流して一部を破壊するた
め、熱が発生するとともに、集積度を上げることが困難
であるという問題があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、繰り返し
プログラムすることができ、高集積化に適した、任意の
論理関数を実現する方法及び装置を提供することを目的
とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成化するために本発明の任意の論理関数を
実現する方法は、記憶手段に記憶された情報に従い、論
理回路中の信号線を活性化/非活性化することによシ、
前記論理回路の論理機能を変更するものである。
また本発明による装置は、論理回路と、前記論理回路中
の信号線を活性化/非活性化することを定める情報を記
憶した記憶手段と、前記記憶手段の情報に従い前記信号
線を活性化/非活性化する手段とを備えている。
〔発明の実施例〕
本発明の第7の実施例を第1図、第2図を用いて説明す
る。本実施例の装置はaつの人力信号A1Bからひとつ
の出力信号Yを得るものである。人力信号AはANDゲ
ートlに人力されるとともに、インパータコによシ反転
され、反転信号XがANDゲート3に人力される。また
ANDゲートlには人力信号Bと、インバータμによシ
反転された反転信号百とが人力されるが、それぞれOR
ゲート/3と/弘を介して人力される。またANDゲー
ト3にも人力信号Bと反転信号iが人力されるが、それ
ぞれORゲート13と/、2を介して入力される。
ANDゲートlとANDゲート3の出力信号は、ORゲ
ートjに人力されるが、ANDゲート3の出力信号はO
Rゲート//を介して人力される。出力信号YはORゲ
ートjの出力として得られる。
ANDゲート/ノ、ORゲートlコ、13、l弘、13
;の他方の入力端にはフリップフロップ3/、32.3
3.3tA、、j!;の出力端が接続されておシ、フリ
ップフロップ3/、32.33.31t、33の記憶内
容によシ信号紳2/、22. nX)II、 、7Jを
活性化または非活性化する機能を有する。ここで信号線
を「活性化する」とは、信号線を信号伝送可能な状態に
することであシ、信号線を「非活性化する」とは、信号
線を信号伝送不可能な状態にすることをいう。
ANDゲート//はプリップフロップ3ノの記憶内容に
よシ信号線2ノを活性化/非活性化する。すなわち、フ
リップフロップ3ノの出力信号が「ノ」であると、信号
線2ノが活性化されANDゲート3の出力信号がそのま
ま伝送されるが、フリップフロップ3/の出力信号が「
O」であると、信号線:1.lが非活性化され、AND
ゲート3の出力信号にかかわらず信号線2ノは常に「O
」になる。またORゲ−)/コはフリップフロップ3コ
の記憶内容により信号線nを活性化/非活性化する。す
なわち、フリップフロップ32の出力信号が「Q」であ
ると、信号線−が活性化され反転信号iがそのまま伝送
されるが、フリップフロップ32の出力信号が「/」で
あると、信号線nが非活性化され、反転信号iにかかわ
らず信号線nは常にrlJとなる。同様にORゲート1
3、/G、/!;は、フリップ70ツブ33.311、
、jSの出力信号が「O」の場合、信号線、lJ、、?
lA。
Jを活性化し、rlJの場合信号線、2j 、 J!、
 、)、Sを非活性化する。
本実施例ではフリップ70シブ3/、3.2.33.3
t1..3Sによシフトレジスタ30を構成しておシ、
信号線を活性化/非活性化する情報を直列人力並列出力
する。第2図にシフトレジスタ30の記憶内容により出
力信号Yがどのよ5な論理関数になるかを示す。例えば
7リツプフロツプ3/、32.33.311゜3Sの記
憶内容がそれぞれrOJ rlJ rlJ’=Ul」 
「l」である場合には、信号線、2ノ、n19、J。
j全てが非活性化され出力信号Y=Aとなる。またフリ
ップフロップ3113ユ、33.3ダ、3Sが「O」「
ノJ rlJ rlJ rOJの場合には信号線JJの
みが活性化され、出力信号Y=A−Bとなる。またフリ
ップフロップ3/、32.33.31t、33がrlJ
「ノJ ri:)J ri」 「l」の場合は、信号線
コ11力が活性化され、出力信号Y=A+Bとなる。ま
た7リツプ70ツブ3/、3コ、33.3ダ、3jがr
lJ「l」 「O」 「0」 「l」の場合は、信号線
2ノ、JlJが活性化され、出力信号Y=A■Bとなる
またフリップフロップ3/、3ユ、33.3ダ、3Sが
「lJ rOJ ri」 「l」 「O」の場合は、信
号線2/1.221.)、3が活性化され、出力信号Y
=A■Bとなる。
上述した倒置外でも、シフトレジスタ30の記憶内容を
変更することによシ出力信号Yの論理関数を変更するこ
とができる。
本発明の第2の実施例を第3図に示す。本実施例では第
7の実施例のANDゲート7ノをNORゲート弘/に、
ORゲート12.13、/グ、tSをNANDゲート4
12.4Z、?、u、侵に置換したものであシ、他は第
7の実施例と同じである。NORゲート弘/、NAND
ゲート弘2、佐7、鉢、USは、ANDゲートl/、O
Rゲートlコ、13、/G、/!;と同一の機能を有し
、本実施例による装置は第7の実施例と同様に動作する
第1および第一の実施例においては、信号線を活性化/
非活性化するための情報を記憶するために直列人力並列
出力可能なシフ)L/レジスタ用いていたが、シフトノ
シスト以外の並列出力可能なメモリでもよい。例えばR
OMを用いその並列出力をそのアドレスにより変更しう
るようにしておけば、動作中にROMのアドレスを変更
することによシダイナミックに装置の論理関数を変更す
ることができる。
またi/および第一の実施例の装置のシフトレジスタを
カスケード接続しておけば、シフトレジスタへのデータ
設定回路はひとつでもすべての装置のシフトレジスタに
データ設定することができる。
本発明の第3の実施例による装置を第μ図、第3図に示
す。人力信号x1.・・・t xtとその反転信号Tl
 r −”e Xtを伝送するJJ本の入力線I□、・
・・、12tが縦方向に延びている。これら人力線’1
p・・・e I2tと交差してm本の積項iih P 
1p・・・、Prrlが横方向に配されている。これら
人力線’lp・・・v I2tと積項線p1.・・・p
 Pm とが交差するλlxm個の格子点にはそれぞれ
基本回路1’Li e aL2 p ”’p Am、2
Lが設けられている。人力線11p・・・p I2tと
積項線P 11・・・vPmと基本回路轟1,1.・・
・p ”m+21と抵抗rl、・・・P rI’l+と
でアンドアレイAを構成している。
基本回路’1.l+・・・t 11m4tは第5図に示
すように、7リツプフo−yプ/θθと、インハータノ
Oノと、NORゲート102とNMO8103とで構成
されており、フリップフロップ100に記憶された情報
によシ出力端に接続された信号線を活性化/非活性化す
る機能を有する。すなわち、フリップフロップ100に
r/Jが記憶されている場合には、入力端からの信号に
かかわらずNMO8103は常にオフ状態となシ、出力
端に接続された信号線を非活性化する。フリップフロッ
プiooにIOJが記憶されている場合は、入力端子か
らの信号によりNMO8/θ3がオン/オフし、出力端
に接続された信号線を活性化する。なお第4図には示し
ていないが基本回路’ L L+’・・p ’m+2t
のフリップフロッフハ積項IP1.・・・p Pm 毎
に縦続接続されている。
iた同様に第≠図には図示していないが各フリップ70
ツブにはクロック信号が加えられている。
基本回路’Lip ”・F ”m+2tは積項@ Pi
 r ”’* Pm毎に抵抗rl、・・・、rmによシ
ヮイヤドNOR回路を構成しており、このワイヤ上N0
1回路はインバ〜り61.・・・p emに接続されて
いる。各基本回路ai、t、・・・e”m+21の出力
端からは、活性化された場合、入力端への人力信号の反
転信号が出方されるから、これら反転信号がワイヤ上N
01回路を介して出力されると、人力信号”IF・・・
、 Xt反転信号71、・・・、iの論理積が得られる
。例えば基本回路島1e1p ’L3+81.2tのフ
リップフロップがrLJで、他の基本回路’ L2 y
 ’ 1.11 g ”°t ” L2Z−1のフリッ
プフロップが「l」の場合は、積項線Plの信号層1−
x1 +x2+ XA =71・η・Xtとなる。この
ように各基本回路”Llp・・・# 11m+2tの7
リツプフロツプに適切な情報を記憶させれば、人力信号
x1.′・’、 Xt反転信号71.・・・、iの任意
の組合せの論理積が得られる。
横方向に延びた積項線P 1e・・・p Pmに交差し
てn本の出力a O1*・・・t Onが配されている
。これら積徂線pi、・・・e Pmと出力線01.・
・・、Onとが交差するmXn個の格子点には、アンド
アレイAにおける基本回路と同様の基本回路b1.l、
・・・、bm、nがそれぞれ設けられている。出力線0
1.・・・t Onはそれぞれ抵抗qlr・・・t q
nを介して電源に接続されるとともにインバーlXgl
、・・・2gnによシ反転して出力される。インバータ
e1.・・・、emと積項線PL、・・・、Pmと出力
線01.・・・e onと抵抗q1.・・・e qnと
基本回路bl、it・・・# bmanとインバータg
lp・・・p gnとでオアアレイBを構成している。
基本回路b1.11・・・e bmnnも第5図に示す
構成であり、フリップフロップ100が「O」の場合は
出力端に接続された信号線が活性化され、フリップフロ
ップ100が「ノ」の場合は出力端に接続された信号線
が非活性化される。基本回路bl、l、・・・。
bm * nは出力線o1.・・’p On毎に抵抗q
ip’・・s qnによシワイヤドNOR回路を構成し
ており、このワイヤ上N01回路はインバータg1t・
・・2gnに接続されている。したがりてアンドアレイ
Aの出力信号ν1.・・・p pmは論理和がとられて
出力信号fl、・・・。
fnとして出力される。例えば、基本回路に’l、1p
bLl v bm+ 1 のフリップフロップが「O」
で他の基本回路b5,1.・・・P ”m−LL の7
リツプフロ・/プがr/Jの場合は、出力信号fl=丁
1+I]2+Pm=Tl十P、−11iとなる。信号p
I、p2p・・・、prrlは信号x1・・・p XL
v Xi・・・、 XA の論理積であるから、出力信
号f1はその論理積の和となる。したが−で各基本回路
t’l、ip・・・ebm、Hの7リツプ70ツブに適
切な情報を記憶させれば、信号pIF・・・、prrl
の任意の論理和が得られる。 。
このようにアンドアレイAとオアアレイBにより出力信
号fly・・・、fnは、人力信号XLF・・・*”t
t”l m・・・1ηの任意の組合せの論理積について
任意の組合せの論理和を作ることができる。一般にあら
ゆる論理関数は積和形で表現できることが知られており
、本実施例によれば任意の論理関数が実現できる。
なお活性化/非活性化について変更を要しない格子点の
場合にば、第5図に示す基本回路のかわシに第を図(a
)、(b)に示すような基本回路を配置すればよい。す
なわち出力端に接続された信号線を活性化したい場合は
、第6図(、)に示すように人力信号によυオン/オフ
するNMO8103だけを設け、非活性化したい場合は
第6図(b)に示すように入力端と出力端を非接続状態
にする。
本発明の第≠の実施例を第7図、第r図に示す。
本実施例もアンドアグイCとオアアレイDにより人力信
号xl、・・・H”1r71.・・・、マLの任意の積
和形を作るものであるが、基本回路cl+ip・・・#
 0m+2tydl、l 、・・’# dmi b″−
PMO8で構成されている点が相違する。人力信号”I
F・・・、xtとその反転信号71、・・・y XLを
伝送する人力線11.・・・、I2t と積項線P1.
・・・+Pmとが交差する各格子点には基本回路C1,
ip・・・、Cm、2t が配置されている。積項線P
i。
・・・、Pmは抵抗rip・・・、rmを介して接地さ
れているとともに、インバータJ、・・・yemが設け
られている。入力線11.・・・p I2t と基本回
路Ct、1.・・・。
Cm+2tと積項線Pi p ・・’p Pmと抵抗r
l r ”’p rmとインバーメe工、・・・、 6
mとでアンドアンイCを構成スる。
積項線pi、・・・e Pfnと出力線o1.・・・、
onとが交差する各格子点には基本回路di、1 、・
・・ldm+nが設けられている。出力1301F・・
・、onは抵抗ql+・・・p qnを介して接地され
ている。積項t’A P 1p・・・y ”mと出力線
OL+・・・、Onと基本回路d1.1.・・・pdm
、nとでオアアレイDを構成する。
前述したように基本回路cl+I P ”’F cm+
 21 * dl、l+・・・p dm、flは第を図
に示すようにPMO8で構成されている。すなわち入力
端が接続されたインパータノOノと、フリップフロップ
100の出力はNANDゲートiopに接続され、NA
NDゲート10グの出力はPMO8#7tのゲートに接
続されている。
この基本回路においては、フリップフロップ100の記
憶内容が「/」の場合、出力端に接続された信号線が活
性化され、「θ」の掛合この信号線は非活性化される。
また基本回路C1,ip ・・・p Cm、2tはPM
OBであるので積項線p1.・・・tPm毎に抵抗rl
、・・・p ’mによシワイヤドNAND回路を構成し
てお)、同様に基本回路d1.1#・・・p dm+n
は出力線O1,・・・、On毎に抵抗qle・・・e 
qnによシワイヤドNAND回路を構成している。
例えば基本回路CL、l * C1,3v C1,2t
 のフリップ70ツブが「l」で他の基本回路CI、2
 p C1,u p・・・。
C1,2t−1のフリップフロップが「0」の場合は、
インバータe1の出力信号pi ”’ Xl・x2・x
l=x1・x2・遇となる。またアンドアグイCの出力
信号ply・”e 111mに対して、基本回路d1.
1 y d2.1 p dm、 1のフリッフロップが
「ノ」で他の基本回路d 5.1!・・・* dm−1
,1のフリップフロップが「O」の場合は、出力信号f
l−p1・p2・pm = PL+P2+−となシ、箇
3の実施例と同じになる。このように本実施例の場合も
、基本回路のフリップフロップの記憶内容を適切に定め
ることにより任意の論理関数を実現できる。
次に本発明の第jの実施例の装置を説明する。
本実施例は0MO8によ多構成したものであυ、基本回
路は第り図に示すようになる。この基本回路はフリップ
70ツブ100.インバータ10/、NORゲート10
2、CMO8to≠とで構成されている。装置全体の構
成は、第弘図のNMO8の掛合と同じ構成である。
第3、第≠、第jの実施例では人力信号の積和形を得る
こととしていたが、アンドアグイとオアアレイを交換し
て和積形を得るようにしてもよい。
和積形によっても任意の論理関数が表現できる。
またワイヤドNOR回路、ワイヤドNAND回路を通常
のNORゲートやNANDゲートやANDゲート、OR
ゲート、インバータの組合せによシ実現してもよい。ま
た負論理として構成してもよ〜S。
また、第7乃至第jの実施例を、独立したゲー)ICを
回路基板上で配線して構成してもよいし、集積回路とし
て構成してもよい。集積回路とする場合、本発明の装置
だけを形成した独立したICチップとしてもよいし、集
積回路の一部として形成してもよい。
さらにMOSで構成せずバイポーラトランジスタによシ
構成してもよい。高速動作が実現できる。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明によれば、個別に繰り返しプログラム
して任意の論理関数を実現することができる。壕だ本発
明の装置はヒユーズを設ける必要がなく、集積回路とし
て製造する場合でも通常の製造工程によシ製造すること
ができる。したがってLSIの一部として本発明の装置
を組み込むことができる。筐だ集積度を上げることも容
易である。韮だ本発明によノ′Ll−1;、ファームウ
ェアより高速動作が可能であシ、かつその変更の答易さ
におりてもファーウェアよりすぐれて因る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例てよる装置の回路図、第
一図は同装置の動作説明図表、第3図は本発明の第2の
実施例による装置の回路図、 第1図、第3図は本発明の第3の実施例による装置の回
路図、第を図(a)、(b)は同装置の基本回路の変形
例の回路図、 第7図、第r図は本発明の第1の実施例による装置の回
路図、 第り図は本発明の第3の実施例による装置の回路図であ
る。 /、3.//・・・ANDゲート、j 、 12. I
3. /弘。 B−=−ORゲート、 2/、 、J、、J、 、Zj
、 2弘、 、I5−・・信号線、3/13コ、 3J
 、 31A、 、33・・・フリップフロップ、 弘
/・・・NORゲート、 軸、!、3.#、桔・・・N
ANDゲート、 100・・・フリップフロップ、101・・・インバー
タ、10.2・・・NORゲート、103・・・NMO
8,10II・・・NANDゲート、IO3・・・P 
M OS 、 106・・・CMO8゜ XI 、 I2 、 ”・+X6 ・・・人力信号、 
If、 I2”’、I2/・・・人力線、bl h2・
・・+Th/・・・インバータ、pl 、 p2 、 
・、Pm−・・積項線、 al、1 、 al、2 、
 ”’+am、Z/・・・基本回路、 rl、 I2.
・・・r”m川 抵抗1e1 、 C2、”°、 ln
°=インバインs J、 1 + bl、2+ ”’+
blll、n・・・基本回路、 q工、C2,・・・+
qn・・・ 抵抗、01 + 02 + ・・’+ O
n”’出力線、 gl、g2.・・・+、gn・・司ン
バータ・ rl、I2.・・・+fn・・・出力信号、
A・・・アンドアレイ、 B・・・オアアレイ、C1,
L I C′1.21・・”−m、2/・・・基本回路
、 tit、t + dl、2 +・・・(1m、n’
・・基本回路、 C・・・アンドアレイ、 D・・・オ
アアレイ。 出願人代理人 猪 股 清 第1図 第2図 第3図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、記憶手段に記憶された情報に従い、論理回路中の信
    号線を活性化/非活性化することによシ、前記論理回路
    の論理機能を変更して、任意の論理関数を実現する方法
    。 2、論理回路と、 前記論理回路中の信号線を活性化/非活性化することを
    定める情報を記憶した記憶手段と、前記記憶手段の情報
    に従い前記信号線を活性化/非活性化する手段と を備えた、任意の論理関数を実現する装置。 3、人力線と、これら人力線に交差する積項線と、前記
    人力線と前記積項線とが交差する各格子点に設けられ、
    前記格子点に接続される積項線の活性化/非活性化を定
    める情報を記憶した記憶手段と、この記憶手段の情報に
    従い前記積項線を活性化/非活性化する手段とを有した
    基本回路とを備え、前記人力線の入力変数の任意の論理
    積を前記積項線から出力するアンドアソイと、前記積項
    線にそれぞれ接続された信号線と、これら信号線に交差
    する出力線と、前記信号線と前記出力線とが交差する各
    格子点に設けられ、前記格子点に接続される出力線の活
    性化/非活性化を定める情報を記憶した記憶手段と、こ
    の記憶手段の情報に従い前記格子点を蒲性化/非活性化
    する手段とを有した基本回路とを備え、前記信号線の論
    理積の任意の論理和を出力するオアアVイとを備えた、
    任意の論理関数を実現する装置。 佐 入力線と、これら入力線に交差する積項線と、前記
    人力線と前記積項線とが交差する各格子点に設けられ、
    前記格子点に接続される積項線の活性化/非活性化を定
    める情報を記憶した書き換え可能な記憶手段と、この記
    憶手段の情報に従い前記積項線を活性化/非活性化する
    手段とを有した基本同一路とを備え・前記人−))、f
    ? ′)人力変数の任意の論理積を前記積項線から出力
    するアンドアレイと、 前記積項線にそれぞれ接続された信号線と、これら信号
    線に交差する出力線と、前記信号線と前記出力線とが交
    差する各格子点に設けられ、前記格子点に接続される出
    力線の活性化/非活性化を定める情報を記憶した書き換
    え可能な記憶手段と、この記憶手段の情報に従い前記格
    子点を活性化/非活性化する手段とを有した基本回路と
    を備え、前記信号線の論理積の任意の論理和を出力する
    オアアレイと を備えた、任意の論理関数を実現する装置。 j、特許請求の範囲第≠項記載の装置において、前記ア
    ンドアレイの記憶手段と前記オアアレイの記憶手段はシ
    フトVジスタによシ構成されていることを特徴とする、
    任意の論理関数を実現する装置。
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