JPS6057733B2 - プログラム可能なcmos論理アレイ - Google Patents

プログラム可能なcmos論理アレイ

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JPS6057733B2
JPS6057733B2 JP51155404A JP15540476A JPS6057733B2 JP S6057733 B2 JPS6057733 B2 JP S6057733B2 JP 51155404 A JP51155404 A JP 51155404A JP 15540476 A JP15540476 A JP 15540476A JP S6057733 B2 JPS6057733 B2 JP S6057733B2
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JP
Japan
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signal line
gate
transmission
output signal
pair
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JP51155404A
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JPS5379339A (en
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一成 畑中
貴夫 上原
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H03K19/173Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components
    • H03K19/177Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form
    • H03K19/17704Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form the logic functions being realised by the interconnection of rows and columns
    • H03K19/17708Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components arranged in matrix form the logic functions being realised by the interconnection of rows and columns using an AND matrix followed by an OR matrix, i.e. programmable logic arrays

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、CMOSトランジスタから構成されたトラン
スミッション・ゲートを用いたプログラムj可能なCM
OS論理アレイに関するものである。
従来、プログラム可能なMOS論理アレイとして第1図
のようなものが知られている。第1図において、Al乃
至Asは入力信号、1、乃至13はインバータ、Cl乃
至Cs、C、、乃至Co、’、D、及びD、、並び;に
D、、乃至D、、はPMOSトランジスタ、Q、及びQ
、は出力信号、VDDは負の電源即ち−Vボルトの電源
である。いま、0ボルトを論理RlJ.−vボルトを論
理ROJとし、入力信号A1と八が共にRlJであると
仮定すると、信号線01の信号は一■ボルト即ち論理R
Oョになる。
この結果、PMOSトランジスタDl,はオンになり、
出力信号Q1は0ボルト即ち論理RLになる。また、?
及び?が共にr1ョのときにも、出力信号Q1は論理r
1ョになる。図から明らかなように、出力信号Q1は、
となる。
また、入力信号Al,A2及び〜が共に0ボルト即ち論
理RlJのとき、信号線0,の信号は一■ボルト即ち論
理ROJになり、PMOSトランジスタD3。
はオンになつて、出力信号Q2は0ボルト即ち論理RL
になる。図から明らかなように信号Q2はとなる。
従来のPMOS或はNMOSを使用したプログラム可能
な論理アレイの欠点は消費電力が大きいことである。
CMOSで論理アレイを構成すれば、上述の欠点を除去
できることは予想される。
しかし、CMOS論理回路は、例えば第2図に示すよう
な構成をしている。第2図において、P1乃至P,はP
MOSトランジスタ、N1乃至N4はNMOSトランジ
スタ、Qは出力端子であり、この回路は4入力NAND
回路を構成するものである。第2図の回路で3入力Al
,Ael及び〜のNAND論理を実行しようとする場合
には、並列ゲートにおいてはPMOSトランジスタP,
のゲートを切離せば良いが、直列ゲートにおいてはNM
OSトランジスタN,を常時スルーにさせる必要がある
。しかし、第2図の回路で.は、これを実現することが
出来ない。本発明は上述の問題点を解決したプログラム
可能なCMOS論理アレイを提供することを目的として
いる。
そしてそのため本発明の第1番目の発明プログラム可能
なCMOS論理アレイは、n個の入一力信号線対と、少
なくとも1個の出力信号線と、少なくとも1個の電源線
対と、上記電源線対の一方の電源線と上記出力信号線と
の間に並列接続されたCMOSトランジスタより成るn
個のトランスミッション・ゲートと、上記電源線対の他
方の電源線と上記出力信号線との間に直列接続可能なよ
うに配置されたCMOSトランジスタより成るn個のト
ランスミッション●ゲートとを備え、上記各−入力信号
線対が正信号と反転信号を伝送するように構成されると
共に、上記直列接続の各トランスミッション・ゲートの
ゲート部が対応する入力信号線対に固定的に接続され、
上記並列接続の各トランスミッション・ゲートのゲート
部が対応するク入力信号線対に切断可能なように接続さ
れ、且つ上記並列接続のトランスミッション・ゲートの
ゲート部にオン又はオフ信号が印加された時、対応する
直列接続可能なトランスミッション・ゲートのゲート部
にオフ又はオン信号が印加されるよう夕に構成されてい
ることを特徴とするものであり、本発明の第2番目の発
明のプログラム可能なCMOS論理アレイは、n個の入
力信号線対と、少なくとも1個の出力信号線と、少なく
とも1個の電源線対と、上記電源線対の一方の電源線と
上記)出力信号線との間に並列接続された一対のCMO
Sトランジスタより成るn個のトランスミッション・ゲ
ートと、上記電源線対の他方の電源線と上記出力信号線
との間に直列接続可能なように配置されたCMOSトラ
ンジスタより成るn個のトランースミツシヨン・ゲート
とを備え、上記各入力信号線対が正信号と反転信号を伝
送するように構成されると共に、上記直列接続の各トラ
ンスミッション・ゲートのゲート部が対応する入力信号
線対に固定的に接続され、上記並列接続の各トランスミ
ッション・ゲートのゲート部と対応する入力信号線対の
間を切離して配列して置き後でマスクを用いて両者間を
接続出来るように構成し、且つ上記並列接続のトランス
ミッション●ゲートのゲート部にオン又はオフ信号が印
加された時、対応する直列接続可能なトランスミッショ
ン・ゲートのゲート部にオフ又はオン信号が印加される
ように構成されていることを特徴とするものである。以
−下、本発明を図面を参照しつつ説明する。第3図は本
発明を適用した論理アレイの1実施例の電気回路図、第
4図はその一部の拡大図である。
G1とG2は本発明のプログラム可能なCMOS論理ア
レイの基本回路から作られた論理回路、Tll乃至T3
.,Tl、″乃至T32″,Sll及びSl2並びにS
ll″及びSl2′はトランスミッション・ゲート、1
1乃至13並びにJ1及びJ2はインバータ、1^1乃
至1A3及び1A1″乃至1A3″は入力信号線、1x
,1Y及び12は出力信号線、1v一及び1v+は電源
線、1v/は補助配線、Jは接合部、mは切断点である
。第3図の回路はLSIで構成されているものである。
良く知られているように、トランスミッション・ゲート
は、CMOSトランジスタで構成されているものである
。トランスミッション・ゲートTll乃至T3lは電源
線1v−と出力信号線1xに並列接続され、トランスミ
ッション・ゲートTll″乃至T3l″は、後述するよ
うに電源線1v+と出力信号線1x間に直列に接続可能
に配置されているものである。
トランスミッション●ゲートTl2乃至T32はトラン
スミッション・ゲートTll乃至T3lに対応し、トラ
ンスミッション●ゲートTl2″乃至T32はトランス
ミッション・ゲートTll″乃至T3l″に対応する。
同様に、トランスミッション●ゲートSll,Sl2は
並列接続素子であり、トランスミッション・ゲートSl
l″,Sl2″は直列接続素子である。第3図の回路を
LSIで構成する場合、各トランスミッション・ゲート
のゲートは対応する入力信号線に予め接続されている。
例えば、各トランスミッション・ゲートTll,Tl2
,Tll″及びTl2゛のゲート部は信号線1Aと信号
線1A1″にそれぞれ予め接続されている。電源線1v
+と補助配線1v/は、第4図に示すように複数の切断
点mを有し、直列接続素子として働くトランスミッショ
ン・ゲートのソース端子及びドレイン端子は、電源線及
び出力信号線に直接には接続されていない。そして、L
SIを構成した後、希望する論理関数にしたがつて、配
線を定める。第3図の回路は、出力信号線1xの信号を
X1出力信号線1ッの信号をY1出力信号線12の信号
をzとするとき、という論理を実行するように構成され
ているものである。
トランスミッション・ゲートT3lのゲート部は、入力
信号線1A3,1A3″から切り離される。良く知られ
ているように、プログラム可能なMOS論理回路におい
ては、ゲート部と入力信号線間に、例えば可溶素子が設
けられ、外部交流端子に特定の電圧を印加することによ
り任意のゲート部を入力信号線から切り離し得るように
構成されている。トランスミッション・ゲートTll″
,T2l″は、接合部Jによつて電源線1v+と出力信
号線間1xとの間に直列に接続される。トランスミッシ
ョン・ゲートTl2のゲート部は入力信号線1A01A
1″から切り離され、トランスミッション・ゲートT2
.″,T32″が電源線1v+と出力信号線1Y間に直
列接続される。さらに、トランスミッション・ゲートS
ll″,Sl2″が電源v−と出力信号線12との間に
直列接続される。V+ボルトを論理Rl.j.v−ボル
トを論理ROョとすると、A1=1、〜=1のときは、
トランスミッション●ゲートTll,T2lはオフ、T
ll″とT2l″はオンになり、出力信号XはRlJに
なる。
Al,A.のいずれか一方がROJであれば、出力信号
XはROJになる。即ち出力信号Xはとなる。
同様に、出力信号Yはとなる。
出力信号X=1のとき、トランスミッション・ゲートS
llはオンになり、トランスミッション●ゲートSll
″はオフになつて、出力信号ZはRlJになる。
同様に、出力信号Y=1のときも、出力信号ZはRlJ
になる。X=0、Y=0のとき、トランスミッション・
ゲートSll″,Sl2″はオンになつて、出力信号Z
=0となる。したがつて、出力信号Zはとなる。
なお、第3図から明らかなように鎖線より上方部分C1
と下方部分62は配線を異にするのみで、同一構成の基
本回路から作られるものである。上方部分G1はAND
回路を構成し、下方部分G2は0R回路を構成する。上
方部分G1においては、トランスミッション●ゲートT
2l″は右から左へ電流を流し、トランスミッション●
ゲートT22″は左から右へ電流を流す。また、トラン
スミッション●ゲートTllとトランスミッション●ゲ
゛一トSllは同等のものであるが、流れる電流の向き
は逆である。上記のようなことが可能になるのは、トラ
ンスミッション・ゲートを用いたことに起因する。なお
、第3図図示のものとトランスミッション●ゲートの向
きを逆にすることにより、NOR回路及びNAND回路
を得ることが出来ることは明らかであろう。なお、上記
実施例においては、各トランスミッション・ゲートのゲ
ート部を対応する入力信号線対に切断可能なように接続
しておいて、しかる後、必要な論理構成を得るために、
適宜切断する方法の場合を示しているが、この他に各ト
ランスミッション・ゲートのゲート部と対応する入力信
号線対の間を接続可能なように切離して配列しておキ、
しかる後、必要な論理構成を得るために、マスクを用い
て接続する方法を用いてもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明のプログラム可
能なCMOS論理アレイにおいてはトランスミッション
●ゲートを用いているので、高速の論理処理を行い得る
という効果を本発明は有している。更に、本発明のCM
OS論理アレイ費電力が少ないという効果も有している
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のプログラム可能なMOS論理アレイの電
気回路図、第2図は従来のCMOS論理回路の回路図、
第3図は本発明を適用した論理回路の回路図、第4図は
第3図の一部拡大図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 n個の入力信号線対と、少なくとも1個の出力信号
    線と、少なくとも1個の電源線対と、上記電源線対の一
    方の電源線と上記出力信号線との間に並列接続されたC
    MOSトランジスタより成るn個のトランスミッション
    ・ゲートと、上記電源線対の他方の電源線と上記出力信
    号線との間に直列接続可能なように配置されたCMOS
    トランジスタより成るn個のトランスミッション・ゲー
    トとを備え、上記各入力信号線対が正信号と反転信号を
    伝送するように構成されると共に、上記直列接続の各ト
    ランスミッション・ゲートのゲート部が対応する入力信
    号線対に固定的に接続され、上記並列接続の各トランス
    ミッション・ゲートのゲート部が対応する入力信号線対
    に切断可能なように接続され、且つ上記並列接続のトラ
    ンスミッション・ゲートのゲート部にオン又はオフ信号
    が印加された時、対応する直列接続可能なトランスミッ
    ション・ゲートのゲート部にオフ又はオン信号が印加さ
    れるように構成されていることを特徴とするプログラム
    可能なCMOS論理アレイ。 2 n個の入力信号線対と、少なくとも1個の出力信号
    線と、少なくとも1個の電源線対と、上記電源線対の一
    方の電源線と上記出力信号線との間に並列接続されたC
    MOSトランジスタより成るn個のトランスミッション
    ・ゲートと、上記電源線対の他方の電源線と上記出力信
    号線との間に直列接続可能なように配置されたCMOS
    トランジスタより成るn個のトランスミッション・ゲー
    トとを備え、上記各入力信号線対が正信号と反転信号を
    伝送するように構成されると共に、上記直列接続の各ト
    ランスミッション・ゲートのゲート部が対応する入力信
    号線対に固定的に接続され、上記並列接続の各トランス
    ミッション・ゲートのゲート部と対応する入力信号線対
    の間を切離して配列して置き後でマスクを用いて両者間
    を接続出来るように構成し、且つ上記並列接続のトラン
    スミッション・ゲートのゲート部にオン又はオフ信号が
    印加された時、対応する直列接続可能なトランスミッシ
    ョン・ゲートのゲート部にオフ又はオン信号が印加され
    るように構成されていることを特徴とするプログラム可
    能なCMOS論理アレイ。
JP51155404A 1976-12-23 1976-12-23 プログラム可能なcmos論理アレイ Expired JPS6057733B2 (ja)

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JPS5379339A JPS5379339A (en) 1978-07-13
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5043519U (ja) * 1973-08-15 1975-05-01

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