JPS60263522A - Pattern collating circuit - Google Patents

Pattern collating circuit

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JPS60263522A
JPS60263522A JP11816684A JP11816684A JPS60263522A JP S60263522 A JPS60263522 A JP S60263522A JP 11816684 A JP11816684 A JP 11816684A JP 11816684 A JP11816684 A JP 11816684A JP S60263522 A JPS60263522 A JP S60263522A
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JP
Japan
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circuit
node
mos
level
signal
Prior art date
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JP11816684A
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Inventor
Yoshitaka Ito
芳孝 伊藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of MOS transistors Trs by providing two kinds of clock and making the operation time of P channel (CH) MOS Trs and that of N CH MOS Trs different from each other. CONSTITUTION:When a clock signal A is changed from level ''1'' to level ''0'' in a pattern collating circuit of all zero detection, a P CH MOS Tr T10 is turned on, and a node 10 becomes v1 volt. Next, input signals A0-A3 are settled, and the signal A is changed from level ''0'' to level ''1'', and thereafter, a clock signal B is changed from level ''0'' to level ''1''. Then, N CH MOS Trs T20-T23 are turned on. If signals A0-A3 are all zero, N CH MOS Trs T30-T33 are all turned off, and the potential of the node 10 is not changed from v1 volt. If any signal, for example, the signal A0 out of signals A0-A3 is ''1'', the Tr T30 is turned on, and the charge of the node 10 is discharged to an earth potential v2 through Trs T20 and T30, and the node 10 becomes 0 volt.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する分野) 本発明は、CMO8論理回路による、使用MOSトラン
ジスタ数の削減を図った、パターン照合回路に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field to which the invention pertains) The present invention relates to a pattern matching circuit using a CMO8 logic circuit in which the number of MOS transistors used is reduced.

(従来の技術) CMO8論理回路は、ワイアドオアを採ると電源が短絡
するため、論理和をとるときには必ず論理ゲートを必要
とする。トランスファゲートによりワイアドオアを採っ
た場合でも同時に2つ以上のトランスファゲートを動作
しなければならず、完全な論理和はとれない。
(Prior Art) A CMO8 logic circuit always requires a logic gate when performing a logical OR because the power supply is short-circuited when a wired OR is performed. Even when a wired OR is performed using a transfer gate, two or more transfer gates must be operated at the same time, and a perfect OR cannot be obtained.

第1図は従来の方式によるオールゼロ検出回路の構成の
一例を示すもので、4ビツトと32ビツトの2種につい
て入力が全て”0″の場合に出力が′1”となる回路を
示す。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a conventional all-zero detection circuit, and shows a circuit in which the output is ``1'' when all inputs are ``0'' for two types, 4 bits and 32 bits.

図中、A、−A、□は入力信号、F4及びF3□は出力
信号、R1t R21RLOQ 〜R111はNOR回
路、N1tNillllIN□。、はNAND回路、■
□及び■、。。はインバータ回路である。この回路は入
力が全てNoR論理回路であるが、CMO8回路のファ
ンイン条件と、前述した条件により、4ビツトの場合1
4個のMOSトランジスタを、また、32ビツトの場合
92個のMoSトランジスタを必要とする。
In the figure, A, -A, and □ are input signals, F4 and F3□ are output signals, R1tR21RLOQ to R111 are NOR circuits, and N1tNillllIN□. , is a NAND circuit, ■
□ and ■. . is an inverter circuit. All inputs of this circuit are NoR logic circuits, but due to the fan-in conditions of the CMO8 circuit and the conditions described above, in the case of 4 bits, 1
Four MOS transistors are required, and for 32 bits, 92 MoS transistors are required.

第2図は従来の方式によるパターン照合回路の−例の構
成を示すもので、A0〜A3と80〜B3は入力信号、
E1〜E、はEX(エクスクル−シブ) −N。
FIG. 2 shows the configuration of an example of a pattern matching circuit according to the conventional method, where A0 to A3 and 80 to B3 are input signals;
E1 to E are EX (exclusive) -N.

R回路、N1はNAND回路、■□はインバータ回路、
Mは出力信号である。
R circuit, N1 is NAND circuit, ■□ is inverter circuit,
M is the output signal.

この回路は、入力信号A。−A3とB0〜B3のビット
の値が同一か否かを比較するバタン照合を行なう。
This circuit receives input signal A. - Perform a slam check to compare whether the values of the bits of A3 and B0 to B3 are the same.

第3図は第2図に示したEX−NOR回路の詳細回路図
を示すが、これを実現するためには10個のMOSトラ
ンジスタを要する。
FIG. 3 shows a detailed circuit diagram of the EX-NOR circuit shown in FIG. 2, and ten MOS transistors are required to realize this.

また、前記第2図の4ビツトのバタ・−ン照合回路を実
現するためには50個のMOSトランジスタを要し2図
示はしていないが32ビツトのパターン照合回路を実現
するためには406イ岨のMoSトランジスタを必要と
する。
Furthermore, in order to realize the 4-bit pattern matching circuit shown in FIG. Requires a large MoS transistor.

このように、CMO8論理回路はワイアドオア論理回路
を実現できないため、多数ビットの論理和を必要とする
論理を構成しようとすると、多数のMOSトランジスタ
を必要とするという問題がある。
As described above, since the CMO8 logic circuit cannot realize a wired-OR logic circuit, there is a problem in that a large number of MOS transistors are required when attempting to configure a logic that requires an OR of a large number of bits.

(発明の目的) 本発明は上記問題を解決するために、2種のクロックを
設けてPチャネルMosトランジスタとNチャネルMo
Sトランジスタの動作時刻を異ならせ、電源が短絡しな
いように制御することにより、使用MOSトランジスタ
数の少ないパターン照合回路を実現しようとするもので
あり、以下図面について詳細に説明する。
(Object of the Invention) In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides two types of clocks to provide a P-channel Mos transistor and an N-channel Mos transistor.
By varying the operating times of the S transistors and controlling the power supply so that it does not short-circuit, it is intended to realize a pattern matching circuit that uses fewer MOS transistors.The drawings will be described in detail below.

(発明の構成および作用) 第4図は本発明の一実施例である4ビツトのオールゼロ
検出回路の回路構成を示すもので、T1゜はPチャネル
MOSトランジスダ、T2゜〜Tz3゜T、 0−T3
3はNチャネルMoSトラン7ジスタ、clock A
、 clock Bはクロック信号、A、 〜Aaは入
力信号、F4は出力信号、V、、V、は電源供給端子で
ここではv2はGND、V工はVDボルトが印加され、
10゜20〜23は配線のノード番号である。
(Structure and operation of the invention) FIG. 4 shows the circuit structure of a 4-bit all-zero detection circuit which is an embodiment of the invention, where T1° is a P-channel MOS transistor, T2° to Tz3°T, 0- T3
3 is an N-channel MoS transistor, clock A
, clock B is a clock signal, A, ~Aa is an input signal, F4 is an output signal, V, , V is a power supply terminal, here v2 is GND, VD voltage is applied to V,
10°20-23 are the node numbers of the wiring.

第5図は第4図の回路を動作するためのタイムチャート
であり、t1〜t3は時刻を示す。
FIG. 5 is a time chart for operating the circuit of FIG. 4, and t1 to t3 indicate times.

第4図及び第5図において、まず時刻t□でクロック信
号clock Aが+vDボルト(以下II I PI
とする)から0ボルト(以下tIO”とする、)に変化
すると、MOSトランジスタメタaがオンし、ノード1
0にある浮遊容量に電荷が蓄積され、ノード10の電位
は+■oボルトとなる。次に時刻t2までに入力信号A
。−A3を確定させ、その後clock AはII O
Itから“1”に変化させる。時刻t、でclock 
BをII 0F+か0らu 1 nに変化させ、これに
よりMOSトランジスタメタ0 ”” r、 3はオン
する。
4 and 5, first, at time t□, the clock signal clock A is +vD volts (hereinafter II I PI
) to 0 volts (hereinafter referred to as tIO''), MOS transistor meta a turns on and node 1
Charge is accumulated in the floating capacitance at 0, and the potential at node 10 becomes +■o volts. Next, by time t2, input signal A
. - Confirm A3, then clock A is II O
Change it from It to "1". clock at time t
B is changed from II 0F+ to 0 to u 1 n, thereby turning on the MOS transistors 0""r and 3.

ここで、もし入力信号A0〜A3が全てゞ′0″ならば
、MOSトランジスタメタ 11 ’= 133は全て
オフとなり、ノード10の電位は+vDボルトから変化
しない。
Here, if the input signals A0 to A3 are all ``0'', the MOS transistors 11'=133 are all turned off, and the potential of the node 10 does not change from +vD volts.

もし、入力信号A0〜A3のうち、一つでもII I 
IIとなると、例えば入力信号へ〇がIt I IIで
あると、MOSトランジスタメタ。はオンとなり、ノー
ド10に蓄えられた電荷はMOSトランジスタ72DI
Ta。を通して電源供給端子■2に放電され、ノードl
Oの電位は電源供給端子v2と同じ0ボルト即ち”°0
″となる。
If even one of the input signals A0 to A3 is
When it comes to II, for example, if the input signal is It I II, the MOS transistor meta. turns on, and the charge stored in node 10 is transferred to MOS transistor 72DI.
Ta. is discharged to the power supply terminal ■2 through the node l
The potential of O is 0 volts, which is the same as the power supply terminal v2, that is, "°0".
”.

このように本発明の回路は9個のMOSトランジスタで
、第1図で必要とした14個のMoSトランジスタより
少ない数でオールゼロ検出回路が実現できる。また、本
発明を32ビツトに拡張した場合でも、従来92個必要
であったMoSトランジスタを65個に削減することが
できる。
As described above, the circuit of the present invention can realize an all-zero detection circuit using nine MOS transistors, which is smaller than the 14 MoS transistors required in FIG. Furthermore, even when the present invention is expanded to 32 bits, the number of MoS transistors that were conventionally required to be 92 can be reduced to 65.

なお、第4図はオールゼロ検出回路として説明したが、
入力信号A。−A3に直列にインバータを接続すること
により、入力、信号へ〇〜A3で実現できる任意のパタ
ーンを検出することが可能となり、例えば、入力信号A
3の代りに入力信号A、lを使用すれば、入力信号へ〇
〜A、が” OOO1”パターンの時のみ出力信号F4
がIt I IIとなる論理とすることが可能となる。
Although Fig. 4 was explained as an all-zero detection circuit,
Input signal A. - By connecting an inverter in series to A3, it becomes possible to detect any pattern that can be realized by input and signal 〇 to A3. For example, input signal A
If input signals A and l are used instead of 3, the output signal F4 will be output only when the input signals 〇 to A are in the “OOO1” pattern.
It becomes possible to create a logic such that It I II.

第6図は第2図と同じ機能を有する本発明のパターン照
合回路の一実施例の構成図であり、T□。はPチャネル
MoSトランジスタ、T2゜〜La+T30−T、、 
1T40−T47はNチャネルMO8)−ランジメタ、
L O” x、 tはインバータ回路、clock A
FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of the pattern matching circuit of the present invention having the same function as that of FIG. 2, and is T□. is a P-channel MoS transistor, T2°~La+T30-T,
1T40-T47 is N-channel MO8)-Rangemetal,
L O”x, t is an inverter circuit, clock A
.

clock Bはクロック信号、A、 〜A、 、B、
 〜B、は入力信号、Mは出力信号、V□+vgは第4
図と同じ電源供給端子、10及び20〜31は配線のノ
ード番号である。
clock B is a clock signal, A, ~A, ,B,
~B is the input signal, M is the output signal, V□+vg is the fourth
The same power supply terminals as in the figure, 10 and 20 to 31 are wiring node numbers.

なお、この回路も第5図に示すタイムチャートにより動
作するものである。
Note that this circuit also operates according to the time chart shown in FIG.

まず、クロック信号(Block Aが111”→”O
”→”1”となることでノード10に電荷が蓄積され電
位が+voボルトとなる。次にクロック信号clock
 Bが°IO″→″1”となるとMOSトランジスタメ
タO””” T23がオンとなる。ここで、ノード20
.MOSトランジスタメタ++1T4゜tT31tT4
1、インバータ回路20,24、電源供給端子v2は2
人力(7)EX−OR回路を構成しており、もし入力信
号A。とBわが一致していれば、A、=”O”、B、−
1”のような場合、Mo8 )−ランジメタT41.T
a□がオンし、ノード20と電源供給端子72間が導通
する。
First, the clock signal (Block A is 111”→”O
"→"1", charge is accumulated in the node 10 and the potential becomes +vo volts. Next, the clock signal clock
When B changes from °IO" to "1", the MOS transistor meta O""" T23 turns on. Here, node 20
.. MOS transistor meta++1T4゜tT31tT4
1. Inverter circuits 20, 24, power supply terminal v2 is 2
Human power (7) It constitutes an EX-OR circuit, and if input signal A. If and B agree, then A, = “O”, B, -
1", Mo8) - Langimeta T41.T
a□ is turned on, and conduction occurs between the node 20 and the power supply terminal 72.

4組のEX−OR回路が導通しなければ、即ち、入力信
号A0〜A3とB0〜B3のパターンが一致していれば
、ノードlOの電位は変化せず出力信号Mは111”と
なる。このように本発明のパターン照合回路は、MOS
トランジスタの数が従来の第2図で示した50個より少
ない37個で実現できる。また、この回路を32ビツト
に拡張した場合も、MOSトランジスタ数は、従来は4
06個必要であったものを289個で実現でき、大幅に
使用数を削減できる。
If the four sets of EX-OR circuits are not conductive, that is, if the patterns of the input signals A0 to A3 and B0 to B3 match, the potential of the node IO does not change and the output signal M becomes 111''. In this way, the pattern matching circuit of the present invention is a MOS
This can be realized using 37 transistors, which is smaller than the conventional 50 transistors shown in FIG. Furthermore, even if this circuit is expanded to 32 bits, the number of MOS transistors will be reduced to 4, which was previously the case.
What used to require 0.06 pieces can now be realized with 289 pieces, significantly reducing the number of pieces used.

なお、本発明ではクロック信号を必要とするという問題
があるが、論理装置では各種のクロックを用いて高速化
と論理設計と簡素化を図っており、大きな支障とはなら
ない。
Although the present invention has the problem of requiring a clock signal, this does not pose a major problem as the logic device uses various clocks to achieve high speed and simplify the logic design.

また、上記説明において、第4図及び第6図において、
PチャネルのMoSトランジスタT111は1個しか用
いていないが、高速化を図るためには、並列に複数個用
いることも可能である。
In addition, in the above explanation, in FIGS. 4 and 6,
Although only one P-channel MoS transistor T111 is used, a plurality of P-channel MoS transistors can be used in parallel to increase speed.

さらに、PチャネルのMo8)−ランジメタT1゜とそ
の他はNチャネルのMo8hランジスタとして動作を説
明したが、Mo8)−ランジメタTi。をNチャネル型
、その他をPチャネル型とすることも可能であり、この
場合電源供給端子V、、V、の極性は反転させると共に
、論理値は負論理として考えれば、上記で説明した動作
と同じとなることは説明するまでもない。
Furthermore, the operations of the P-channel Mo8)-Rangemetal T1° and the others have been described as N-channel Mo8h transistors, but the Mo8)-Rangemetal Ti. It is also possible to make the terminals N-channel type and the others P-channel types. In this case, if the polarity of the power supply terminals V, , V is inverted and the logic value is considered as negative logic, the operation described above will be achieved. There is no need to explain that they are the same.

(効 果) 以上説明したように本発明は、多入力の論理和を必要と
するパターン照合回路を、少ない数のMOSトランジス
タで実現することが出来、その回路構成も単純であるた
め、LSI化に際し極めて有効であるという利点がある
(Effects) As explained above, the present invention can realize a pattern matching circuit that requires logical OR of multiple inputs with a small number of MOS transistors, and its circuit configuration is simple, so it can be easily integrated into LSI. It has the advantage of being extremely effective.

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

第1図は従来の方式によるオールゼロ検出回路の構成の
一例を示す図、第2図は従来の方式番;よるバタン照合
回路の一例の構成を示す図、第3図は第2図に示したE
X−NOR回路の詳細回路図、第4図は本発明の一実施
例であるオールゼロ検出回路の構成を示す図、第5図は
第4図及び第6図の回路を動作するためのタイムチャー
ト、第6図は本発明のパターン照合回路の一実施例の構
成図である。 A、B ・・・入力信号、 F、M・・・出力信号、R
・” NOR回路、 N−NAN1ml路、■ ・・・
インバータ回路、 E ・・・EX−NOR回路、 T
・・・MOSトランジスタ、clock Cclock
 B・・・クロック信号、■・・・電源供給端子、10
.20〜31・・・組線のノード番号、 t ・・・時
刻。 特許出願人 日本電信電話公社 第1図 第2図 第3図 第4図 ヮ。 第5図 Ll i !3
Figure 1 is a diagram showing an example of the configuration of an all-zero detection circuit according to the conventional method, Figure 2 is a diagram showing the configuration of an example of a slam verification circuit according to the conventional method, and Figure 3 is the same as shown in Figure 2. E
A detailed circuit diagram of the X-NOR circuit, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an all-zero detection circuit which is an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a time chart for operating the circuits of FIGS. 4 and 6. , FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of the pattern matching circuit of the present invention. A, B...Input signal, F, M...Output signal, R
・” NOR circuit, N-NAN 1ml path, ■ ・・・
Inverter circuit, E...EX-NOR circuit, T
...MOS transistor, clock Cclock
B...Clock signal, ■...Power supply terminal, 10
.. 20-31... Node number of the wire assembly, t... Time. Patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 ヮ. Figure 5 Ll i! 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] CMO8論理回路において、尚−チャネルのMOSトラ
ンジスタを複数個直列接続した第1の回° 路と、その
第1の回路を複数並列接続した第2の回路と、前記MO
Sトランジスタとは相補のチャネルのMOSトランジス
タを1個か、または複数個並列接続して成る第3の回路
とを有し、前記第2の回路と第3の回路を直列接続する
と共にその両端を電源供給端子に接続し、前記第1の回
路の中の1個のMOSトランジスタのゲートは前記第2
の回路においてそれぞれ同−論理値が入力されるもので
あることを特徴とするパターン照合回路。
In the CMO8 logic circuit, a first circuit in which a plurality of -channel MOS transistors are connected in series, a second circuit in which a plurality of the first circuits are connected in parallel, and the MO
The S transistor has a third circuit formed by connecting one or more MOS transistors of complementary channels in parallel, and the second circuit and the third circuit are connected in series, and both ends thereof are connected in series. The gate of one MOS transistor in the first circuit is connected to the power supply terminal, and the gate of one MOS transistor in the first circuit is connected to the second
1. A pattern matching circuit, wherein the same logical value is input to each of the circuits.
JP11816684A 1984-06-11 1984-06-11 Pattern collating circuit Pending JPS60263522A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7271703B2 (en) * 2004-07-29 2007-09-18 Magnachip Semiconductor, Ltd. 2-bit binary comparator and binary comparing device using the same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7271703B2 (en) * 2004-07-29 2007-09-18 Magnachip Semiconductor, Ltd. 2-bit binary comparator and binary comparing device using the same

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