JPS61112428A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS61112428A
JPS61112428A JP59233119A JP23311984A JPS61112428A JP S61112428 A JPS61112428 A JP S61112428A JP 59233119 A JP59233119 A JP 59233119A JP 23311984 A JP23311984 A JP 23311984A JP S61112428 A JPS61112428 A JP S61112428A
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JP
Japan
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array
output
arrays
circuit
outputs
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JP59233119A
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English (en)
Inventor
Yasushi Akao
赤尾 泰
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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
    • H03K19/17716Logic 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 with synchronous operation, i.e. using clock signals, e.g. of I/O or coupling register

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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】 〔技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例え
ば、アンド(AND)アレイとオア(OR)?レイから
なるPLA (プログラマブル−ロジック・アレイ)か
らなるマイクロプログラム制御U路を含む半導体集積回
路装置に利用して有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
マイクロプロセッサ等のようなディジタル情報処理装置
において採用されているマイクロプログラム制御では、
その情報処理がハードワイヤドロジンクに代え、静的機
能ユニットの選択制御及び順序制御を行うマイクロ命令
により実現される。
すなわち、特定のプログラム命令語に対してどの静的ユ
ニットをいつどのような制御順序で機能させるかをマイ
クロ命令により実現する。このようなマイクロ命令は、
アンドアレイとオアアレイからなるPLAによって形成
される。
マイクロ命令数の増大等によってアンドアレイとオアア
レイが大型になると、その入力線や出力線が長くなると
共に、結合される素子数が増大する。これにより、入力
線や出力線の寄生容量の容量値が大きくなって動作速度
が遅(なる。そこで、第3図に示すように、アンドアレ
イANDI、AND2及びオアアレイOR1,OR2の
ように分割することが考えられる。しかしながら、オア
アレイORIとOR2の出力を選択的に送出させる出力
回路:こおいて、両出力間を挫わ“こする多数の配線が
同図にまたいて縦方向に延びる。これにより配線エリア
が増大して集積度を悪化させる。
なお、マイクロプログラム制御方式については、■朝倉
書店1981年6月30日発行「集、積回路応用ハンド
ブックJのP、446〜P、450を記載参照。
〔発明の目的〕 この発明の目的は、高速化と高集、硝化を図ったマイク
ロプログラム方式のディジタル回路を含む半導体集積回
路装置を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、アンドアレイを分割して、その間にオアアレ
イを配置するとともに、オアアレイにおいて上記分割さ
れたアンドアレイの出力を受ける記憶素子に結合された
出力線を隣接して配置するものである。
〔実施例1〕 ′!A1図には、この発明に係るPLAの一実施例のブ
ロックが示されている。
この実施例においては、アンドアレイ (デコーダ)は
、アンドアレイANDI  (DCRI)とAND2 
(DCR2)のように分割される。それぞれのアンドア
レイAND 1とAND2には、それぞれ入力信号IN
IとIN2が供給される。上記アンドアレイAND1と
AND2は、後述するようにトライステート出力回路を
通して選択的に出力される。
オアアレイ (マイクロプログラムROM)ORは、そ
の入力線が両アンドアレイAND1.AND2の対応す
る出力に共通接続される。すなわち、上記入力線によっ
てアンドアレイANDIとAND2の出力がワイヤード
オア構成にされる。また、上記入力線(ワード線)に対
応した出力線(データ線又はビット線)は、上記アンド
アレイAND1とAND2に対応したものが隣接して設
けられる。これによって、オアアレイは、アンドアレイ
が分割されるにもかかわらず見かけ上分割されない、上
記隣接して設けられた出力線は、特に制限されないが、
後述するように選択信号によって相補的に動作するトラ
イステート出力回路の入力に接続される。この出力回路
の出力はワイヤードオア構成にされる。
第2図には、その具体的一実施例の回路図が示されてい
る。同図の各回路素子は、公知のCMO8(相補型MO
5)集積回路の製造技術によって、1躯の単結晶シリコ
ンのような半導体基板上において形成される。同図にお
いて、ソース・ドレイン間に直線が付加されたMOSF
ET’はPチャンネル型である。
特に制限されないが、集積回路は、単結晶P型シリコン
からなる半導体基板に形成される。NチャンネルMOS
 F ETは、かかる半導体基板表面に形成されたソー
ス領域、ドレイン領域及びソース領域とドレイン領域と
の間の半導体基板表面に薄い厚さのゲート絶縁膜を介し
て形成されたポリシリコンからなるようなゲート電極か
ら構成される。PチャンネルMOS F ETは、上記
半導体基板表面に形成されたN型ウェル領域に形成され
る。
これによって、半導体基板は、その上に形成された?X
数のNナヤンネルMO3FETの共通の基板ゲートを構
成する。N型ウェル領域は、その上に形成されたPチャ
ンネルMO3FETの基体ゲートを構成する。
同図においてアンドアレイAND 1は、縦型RUMに
より構成される。すなわち、直列形態にされた記憶MO
3FETQ2.Q3は、その記憶情報に従ってエンハン
スメント型MO3FETかディプレフジョン型MOSF
ETにされる。上記直列回路の一端のMOSFETQ2
と回路の接地電位点との間には、Nチャンネル型のディ
スチャージMO3FETQIが設けられる。上記直列回
路の他端のMOSFETQ3と電源電圧Vccとの間に
は、Pチャンネル型のプリチャージMOSFETQ4が
設けられる。上記プリチャージMO3FETQ4には、
プリチャージパルスφ1が供給され、ディスチャージM
O3FETQIのゲートには、このアンドアレイAND
1の選択信号Aと上記プリチャージパルスφ1の論理積
信号A−$1(ディスチャージパルス)が供給される。
なお、プリチャージクロ7りとディスチャージクロック
が相補の関係にあることは特に必要ない。
このアンドアレイAND1の出力線は、CMOSインバ
ータ回路構成のPチャンネルMOSFETQ5.Nチャ
ンネルMO3FETQ6のゲートに結合される。上記N
チャンネルMO3FETQ6のソースと回路の接地電位
点との間には、NチャンネルMO3FETQ7が設けら
れる。このMOSFETQ7のゲートには、上記ディス
チャージパルスA・φ1が供給される。すなわち、この
実施例の出力回路は、通常のCM OSクロックドイン
バータ回路における反転クロック信号ψ1を受けるPチ
ャンネルMO3FETが省略されたものと等価である。
例えば、アンドアレイA、 S D Iのプリチャージ
期間においては、上記出力回路の入力には、ハイレベル
のプリチャーソ信Lツが併給される。これによって、1
ノチャ、・′ネルM OS F’ ETQ5はオフ状態
にされ、NチャンネルMo s s;E T Q、 6
はオン状態にされる。この峙には、上記ディスチャージ
パルスA・φ1のロウレベルによって、NチャンネルM
OS F E T Q 7 ’=ニオオフ態にされる。
これによって、上記出力回路は、七の出力がハイインピ
ーダンス状態にされる。
次に、上記アンドアレイANDI側が選択されることに
よって、ディスチャージパルスA・ψ1がハイレベルに
されると、上記MOSFETQ7はオン状態にされる。
これによって、アンドアレイAND1の出力がハイレベ
ルなら、MOSFETQ6.Q7のオフ状態によってロ
ウレベルの出力信号が次に説明するオアアレイORのワ
ード線に伝えられる。一方、上記アンドアレイANDI
側が非選択の場合には、ディスチャージパルスA・φ1
がロウレベルのままに留まるので、上記MO3FETQ
7はオフ状態のままにされる。これによって、上記出力
回路は、その出力をハイインピーダンス状態にする。
オアアレイORの右側に配置されたアンドアレイAND
2においては、そのアドレス指定(入力信号)によって
、上記信号AとBとが相補的な信号にされるから、上記
アンドアレイANDIとは、相補的に上記同様な動作を
行う、これにより、オアアレイORのワード線は上記対
応する出力回路の出力に共通に接続されることによって
、ワイヤードオア構成の出力信号を受けることになる。
オアアレイORは、横型ROMにより構成される。すな
わち、上記ワード線に記憶素子を構成するMOSFET
QI 1.Ql 2のゲートが共通に接続される。上記
MO3FETQI 1.Ql 2等は、記憶情報に従っ
てMOSFETを接続するかしないかが選択される。上
記代表として示された記憶MO3FF、TQIIのQl
2うち、一方のMOSFETQI 1はアンドアレイA
NDI側のデコード出力に対応した記憶情報を持ち、他
方のMOSFETQ12はアンドアレイAND2側のデ
コード出力に対応した記憶情報を持つようにされる。こ
のように隣接して配置された一対の記憶MOS F E
 T Q 11 、  Q l 2 (7)ドレインは
、縦方向に走るデータ(ビット)線に結合される。した
がって、オアアレイORにおいζは、左側のアンドアレ
イAND1と右側のアンドアレイAND2に対応した出
力線が隣接して縦方向に並列に配置される。上記各デー
タ線と電源電圧Vccとの間には、7” リチャージ信
号φ1を受けるPチャンネルMO3FETQ9.QIO
がそれぞれ設けられる。また、ワード線と回路の接地電
位点との間には、リセット用M O3F E TQBが
設けられる。このすセント用MOSFETQBのゲート
には、上記プリチャージ信号φ1が供給される。これに
よって、オアアレイORのデータ線のプリチャージを行
う時、リセット用MO3FETQ8はオン状態にされワ
ード線を非選択レベルにする。このワード線の非選択レ
ベルによって記憶MOSFETQI 1゜Q12等は全
てオフ状態にされるから、プリチャージMO3FETQ
9等と記憶MO3FETQ11等を通して直流電流が流
れるのを防止する。
また、上記オアアレイORの一対の読み出し出力は、ク
ロックドインバータ回路によって構成された出力回路O
BI、OB2を介して選択的に出力される。すなわち、
アンドアレイAND1に対して設けられたオアアレイO
Rの出力を送出する出力回路OBIは、上記選択信号A
とタイミング信号φ2との論理積信号A・φ2により制
御され、アンドアレイAND2に対して設けられたオア
アレイORの出力を送出する出力回路OB2は、上記選
択信号Aとタイミング信号φ2との論理積信号B・φ2
により制御される。これにより、窩に一方の出力回路O
BI又はOB2の出力がハイインピーダンス状態にされ
るから、再出力回路OBlとOB2の出力端子は、ワイ
ヤードオア構成で結合される。
このタイミング信号φ2は、基本的にはタイミング信号
φ1の逆相のタイミング信号であればよいが、タイミン
グ信号φ1によるディスチャージによってアンドアレイ
AND 1又はAND2と、この出力を受けてオアアレ
イORの読み出しに要する時間だけずれて、出力回路O
BI又はOB2が動作状態になるようにすることが望ま
しい。また、タイミング信号φ1によるアンドアレイA
NDI、AND2とオアアレイORのプリチャージ動作
の前に、出力回路OBI、OB2を非動作状態にさせる
〔効 果〕
(1)分割されたアンドアレイの相補的な出力を受ける
オアアレイとして、上記分割されたアンドアレイに対応
した出力線(データ線)を隣接して配置することにより
、その一方を選択的に出力させる回路も隣接して設ける
ことができる。これによって、その出力部の配線エリア
を最小にすることができるという効果が得られる。
(2)分割されたアンドアレイの出力回路として、ディ
スチャージ動作のみを考慮したクロック信号に従って動
作するスイッチMOSFETを設けることにより、出力
回路素子数とクロック信号線の削減を図ることができる
という効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸説しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、分割されたア
ンドアレイの出力を選択的に出力させる回路は、CMO
Sクロックドインバータ回路等のように、その非選択動
作のときに出力をハイインピーダンス状態にさせるトラ
イステート出力機能を持つものであれば何であってもよ
い。また、アンドアレイは、オアアレイとは逆の論理レ
ベルにすることによって、横型ROMを用いるものであ
ってもよい。この場合には、例えば、ロウレベルを論理
“O”とするオアアレイORに対してロウレベルを論理
“1”とするものであるから、アンドアレイの出力回路
としては、同相の出力信号を送出するものであればよい
。また、アンドアレイとオアアレイ及びその周辺回路は
、NチャンネルMOSFET又はPチャンネルMOS 
F ETのみによって構成するものであってもよい、さ
らに、上記オアアレイの出力は、更にオンドアレイに入
力するもの等多段のアレイ構成にするものであってもよ
い。
〔利用分野〕
この発明は、PLAにより構成されたマイクロプログラ
ム制御方式のマイクロプロセッサ等のようなディジタル
情報処理装置の他、少なくともアンドアレイとオアアレ
イを含む半導体集積回路装置に広(利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明をPLAに通用した場合の一実施例
のブロック図、 第2図は、その要部具体的−実施例を示す回路図、 第3図は、この発明に先立って考えられるPLAの一例
を示すブロック図である。 ANDl、AND2・・アンドアレ・(、OR・・オア
アト/イー、Oi31.OB2 ・・出力回路0u丁

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、その選択信号に従ってその出力を選択的に出力する
    トライステート出力回路を含む分割された一対のアンド
    アレイと、上記一対のアンドアレイの間に配置され、そ
    の入力線が上記一対のアンドアレイの出力に共通接続さ
    れ、上記一対のアンドアレイの出力を受ける一対の記憶
    素子に結合された出力線が隣接して設けられたオアアレ
    イと、その選択信号に従って上記一対の出力信号を選択
    的に出力させる出力回路とを含むことを特徴とする半導
    体集積回路装置。 2、上記アンドアレイは、縦型ROMにより構成され、
    上記トライステート出力回路は、その入力信号を受ける
    CMOSインバータ回路と、上記入力信号のプリチャー
    ジレベルによってオン状態にされるMOSFETに直列
    形態にされたパワースイッチMOSFETとからなるも
    のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    半導体集積回路装置。
JP59233119A 1984-11-07 1984-11-07 半導体集積回路装置 Pending JPS61112428A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8169415B2 (en) 2006-12-01 2012-05-01 Atlab Inc. Touch sensor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8169415B2 (en) 2006-12-01 2012-05-01 Atlab Inc. Touch sensor device

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