JPS61208316A - プログラマブル論理回路 - Google Patents

プログラマブル論理回路

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JPS61208316A
JPS61208316A JP4756385A JP4756385A JPS61208316A JP S61208316 A JPS61208316 A JP S61208316A JP 4756385 A JP4756385 A JP 4756385A JP 4756385 A JP4756385 A JP 4756385A JP S61208316 A JPS61208316 A JP S61208316A
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JP
Japan
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plane
output line
output
trs
transistors
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Pending
Application number
JP4756385A
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English (en)
Inventor
Junichi Konno
淳一 今野
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.)
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Original Assignee
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kasei Microsystems Co Ltd filed Critical Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Priority to JP4756385A priority Critical patent/JPS61208316A/ja
Publication of JPS61208316A publication Critical patent/JPS61208316A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H03K19/1772Logic 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 with synchronous operation of at least one of the logical matrixes

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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〕 本発明は、論理出力を得るのに先立ってプリチャージを
行うことが必要なCMO9構成のプログラマブル論理回
路(以下、PLAという)に関する。
[従来技術] NMOSトランジスタのみを用いたNMOS回路によっ
てPLAを構成することは広く一般的であり、N0R−
NOR構成で論理を実現している。この前段のNOR部
をAM[l平面、後段のNOR部をOR平面と呼んでい
るが、これは「超LSIシステム入門(Introdu
ction  to  VLSI  systems、
   by  C,Meadand L、 Conwa
r) J +菅野卓雄、榊 裕之 監訳 培風館発行な
どで良く知られていることである。
しかし1.このN0R−NOR論理構成をそのままCM
OS化すると、多大力NORゲートの遅延時間が大きく
なり、またLSIとしてのレイアウトも非常に困難とな
る。
そこで、従来は、CMO3型PLAとしては、クロック
入力でその動作を制御するクロック論理構成をとる方法
が知られていた(ISSCC1!384 FEB/22
SESSION I WAM  1.1参照)。
その概要を第4図に示す、第4図において、AND平面
はNHO2トランジスタQau  nQa13+”’ 
+Qa−で構成され、OR平面はN)IQs トランジ
スタQO++  1・・・、QOczで構成されており
、これら平面のいずれにおいても各NMO5トランジス
タのソース端子がVSsラインに接続されている。また
、両平面の出力線R1〜R4およびD1〜D4にはクロ
ック入力φ2により制御されVddラインにプルアップ
されるPMOS トランジスタQaP+  、−、Qa
paおよびQOP+  +・・・+QOPaが接続され
て、外部からプリチャージおよび読み出しを制御するこ
とができるようにする。
なお、  QThl  NQT14 およびQTOL 
 NQTO午 はクロック人力φ1により制御されてA
ND平面とOR平面との間およびOR平面と出力との間
をそれぞれ分離するパストランジスタである。
ここで、AND平面出力線Ri(+璽1〜4)に着目す
ると、この出力線はプリチャージサイクルではプルアッ
プトランジスタQapiを通してVdd電位に充電され
ている。ここで、入力としてItおよび■2ともにVs
s電位にあるものと仮定すると、読み出しサイクルにお
いてはパストランジスタQTL  がオンとなるため、
出力線R2,R3およびR4はそれぞれQatz l 
Ql、、+ QatzおよびQab4を通してVss電
位へ放電され、出力線R,のみがVdd電位に保たれて
選択されることになる。
従って、OR平面ではQO+tおよびQOllのみがオ
ンとなり、出力端子D!、02 、D3.04からは論
理値″1100″が出力される。
第5図にこのPLAを制御するクロック入力波形の一例
を示す、第5図を参照して、第4図のPLAの動作をさ
らに詳しく説明する。第5図において、TIはプリチャ
ージサイクルを示し、T2は読み出しサイクルを示す、
T3はオーバーラツプ区間であり、この区間T3が設け
られているのは、プリチャージサイクルT、から読み出
しサイクルT2に移行した時に、プリチャージされてい
た出力線R2が選択されなかった配線B上のトランジス
タQa22を通して十分に低い電位まで引き下げられて
、トランジスタQQIIおよびQaλ4がオフになり出
力が確定するのを待つためと、選択された配線R1に出
力線R1に充電されていた電荷が分配されることによる
電位の低下(以下、チャージシェアリングという)を防
ぐためである。
しかし、このオーバーラツプ区間T3においては、プル
アップトランジスタQaP2はオン状態にあるため、こ
のプルアップトランジスタQaP2からパストランジス
タQ TI2  を通ってトランジスタQa2Zへと貫
通電流が流れ、したがって消費電力が大きくなってしま
う、さらにまた、第5図のような複雑なりロックシーケ
ンスを必要とするので、外部にクロックシーケンス発生
回路を配置することが必要となっていた。
[目的] そこで、本発明の目的は、上述したようなオーバーラツ
プ区間のない単純なりロック入力を用いて制御可能であ
り、静的消費電力の全くないCMOS型PLA構造をも
つプログラマブル論理回路を提供することにある。
[発明の構成コ かかる目的を達成するために、本発明は、AND平面出
力線に対してMOSトランジスタが直列に接続され、O
R平面出力線に対してMOS )ランジス゛りが並列に
接続され、 ANII平面出力線の一端には第1の電源
線との間にクロック入力で制御されるMOS トランジ
スタを接続し、 AND平面出力線の他端には第2の電
源線との間にクロック入力で制御されるMOSトランジ
スタを接続し、OR平面の出力線には第2の電源線との
間にクロック入力とは逆相のクロックで制御されるMO
S トランジスタを接続したCMO9構成を具え、AN
D平面出力数のうち。
プリチャージサイクルか−読み出しサイクルに変化する
タイミングにおいて選択された1本のAND平面出力線
のみが、当該AND平面出力線に接続されたOR平面内
のMOS トランジスタを導通させる方向に遷移し、残
余のAND平面出力はOR平面内のMOSトランジスタ
をし生新状態のままに保つように出力電位を維持するよ
うにしたことを特徴とする。
本発明によれば、クロック入力を単純化したことによっ
て起こる前述のチャージシェアリングの問題は、その原
因となるAN[l平面とOR平面との間あるいは出力線
とOR平面との間のパストランジスタを除去することで
解決される。しかもまた、AND平面の出力(例えばR
2)の放電による出力確定までの待ち時間の問題は、第
4図のような従来のPLA構造においては全てのOR平
面のλカ線Rj(j−1〜4)がプリチャージ区間にお
いてVdd電位に充電されてOR平面の論理用NMO9
トランジスタ(Qou〜QoH)の全てをオンにしてい
たのに対し、本発明では、全ての出力線Rfをそれに接
続されているOR平面の論理用トランジスタの全てをオ
フにするようにプリチャージすることのできる回路構成
としたことにより解決される。
本発明プログラマブル論理回路はAND平面の論理構造
を並列形から直列形に変えることにより構成できる。
[実施例1 以下1図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明プログラマブル論理回路の一実施例を示
し、その制御クロックのタイミングチャート図を第2図
に示す。
第1図において、AND平面では、NMOSトランジス
タを直列に接続する。すなわち、NMOS )テンジス
タQauとQa+Sとの直列接続により出力線R1を構
成し、NMOSトランジスタQaslとQazzとの直
列接続により出力線R2を構成し、NMOSトランジス
タQa14とQallとにより出力線R3を構成し、N
NO3トランジスタQaljとQagとにより出力線R
4を構成する。
一方、 OR平面においては、例えばPMOS トラン
ジスタQo+−およびQo引を出力線D4に並列に接続
1゜L、、PMOS トランジスタQo2.を出力線0
3に並列に接続し、PMOSトランジスタQoIi  
l oollおよびQohsを出力線D2に並列に接続
し、’PMO9トランジスタQ(h、*QagおよびQ
OQを出力線り、に並列に接続する。
ここで、AND平面出カ線R4(i謹1〜0をプリチャ
ージするPNosトランジスタQpfおよび出力線Ri
をVsg電位に放電させるためにこの出方線Riと直列
に接続されたNMOS トランジスタQdaiに対して
第2図のクロック入力φを供給する。出力線D1をVs
s電位にプリチャージするNN0J トランジスタQd
oiに対しては第11ffのりaツク入力iを供給する
プリチャージサイクルT1の間は、クロック入力φl*
Vss電位にあり、全てのトランジスタ。piおよびQ
dofがオン、全てのトランジスタ。dafがオフとな
っている。したがって、全てのAND平面出力線Riは
Vdd電位にプリチャージされ、全ての出力線旧はVs
s電位にプリチャージされている。
従って、OR平面内の全ての論理出方用PNO3トラン
ジスタ(QO++ +・・・*Qo*a)はオフであり
、貫通電流が流れる経路はこのPLAの中に存在しない
次に、φ入力がVdd電位に遷移し、読み出しサイクル
T2に入ると1例えば11人力および12人力ともにV
dd電位のときは、AND平面出力線のうち出力線R1
のみがNMOS トランジスタ。a 。
Qa +!およびQda Iを通してVss電位へ放電
されて選択されるが、他の出力線R,、R,およびR,
を門それぞれトランジスタQaxz  、Qatl、 
Qa*zオヨヒQaapがオフであるためにVdd電位
に保たれる。
従って、出力線R1に接続されているPMosトランジ
スタCIall l Qo+iおよびQo+4のみがO
R平面内でオンになり、出力線Dl、DλおよびD4を
Vdd電位に充電し、出力!l D+ +Dz 、03
13ヨびD4カらの出力として”ttot”が得られる
この読み出しサイクルにおいても、全てのトランジスタ
QpiおよびQdo iはオフになっているため、貫通
電流が流れる経路は存在しない。
なお、本発明において、上述した動作シーケンスを達成
することのできる回路構成は第1図の実施例にのみ限ら
れるものではなく1例えばPMOSトランジスタとNN
0SトランジスタおよびVdd 。
Vss端子を全て入れ換えた回路構成であってもよいこ
とはいうまでもない。
また、本発明によれば、上述のPLA構造を用いてRO
Mを構成することも可能であり、その−例として、アド
レス入力が9ビツトで8ビツトのデータ出力が得られる
512バイトのROMに本発明を適用した回路例を第3
図に示す、すなわち、アドレスAdo〜Ad8のうち下
位6ビツトのアドレスAdo−Adsを入力とするAN
D平面AND 1によるロウデコーダと、その64木の
出力を共通の入力とし、それぞれ8木の出力線からなる
出力線群OG1〜008を有する8個のOR平面OR1
〜OR8、および出力線群OGI〜OG8のOR出力を
供給され、かつ上位3ビツトのアドレスAd6〜Ad8
で制御されるカラムデコーダCDの組合せにより簡単に
構成できる。しかも、このROには前述したように単純
な制御クロックで動作する。
[効果コ 以上説明したように、本発明によれば、プリチャージサ
イクルの時のAND平面のすべて出力線を、それに接続
されたOR平面内のトランジスタをオフにするようにプ
リチャージしておいてから、読み出しサイクルで選択さ
れたl木のAND平面出力線のみをOR平面のトランジ
スタをオンにするように変化させるようにしたので、静
的貫通電流の流れる経路が発生しなくなり、消費電力が
低減し、りaツク入力も単純な互いに反転したものでよ
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明プログラマブル論理回路の回路配置の一
実施例を示す回路図、 1!J2図はそのクロック入力の信号波形図、第3図は
本発明により構成したROMを示すブロック線図、 第4図は従来のプログラマブル論理回路の回路配置の一
例を示す回路図、 85図はそのクロック入力の信号波形図である。 Qa++ 、 Qa+z r −、Qa錦−AND平面
のNMOS トランジスタ、 Qo、1 、 Qo+z 、 −−−、QOQ・−OR
平面のPMOSトランジスタ、 Qp+、・・・+ Qpa  l・・・プリチャージ用
PMOSトランジスタ Qda+  1 ++ 、Qdaa ・・・放電用NM
o5トランジスタ、 Qdol  、・・・、Qdoa・・・プリチャージ用
NMOS トランジスタ、 R1+・・・+R4・・・出力線、 D寞 、・・・+04・・・出力線、 1、、、I2・・・入力線、 φ、五・・・クロック入力。 第2図 T2:読み出しブイグル 第3図 AND /   011764  0Rf   l)に
2        cmσTt: プリチャージサイク
ル T2:  読み出しサイグル T3=  オーバーラツプ区間

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. AND平面出力線に対してMOSトランジスタが直列に
    接続され、OR平面出力線に対してMOSトランジスタ
    が並列に接続され、前記AND平面出力線の一端には第
    1の電源線との間にクロック入力で制御されるMOSト
    ランジスタを接続し、前記AND平面出力線の他端には
    第2の電源線との間に前記クロック入力で制御されるM
    OSトランジスタを接続し、前記OR平面の出力線には
    前記第2の電源線との間に前記クロック入力とは逆相の
    クロックで制御されるMOSトランジスタを接続したC
    MOS構成を具え、前記AND平面出力線のうち、プリ
    チャージサイクルから読み出しサイクルに変化するタイ
    ミングにおいて選択された1本のAND平面出力線のみ
    が、当該AND平面出力線に接続された前記OR平面内
    のMOSトランジスタを導通させる方向に遷移し、残余
    のAND平面出力は前記OR平面内のMOSトランジス
    タをしゃ断状態のままに保つように出力電位を維持する
    ようにしたことを特徴とするプログラマブル論理回路。
JP4756385A 1985-03-12 1985-03-12 プログラマブル論理回路 Pending JPS61208316A (ja)

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JP4756385A JPS61208316A (ja) 1985-03-12 1985-03-12 プログラマブル論理回路

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JP4756385A JPS61208316A (ja) 1985-03-12 1985-03-12 プログラマブル論理回路

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JPS61208316A true JPS61208316A (ja) 1986-09-16

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JP4756385A Pending JPS61208316A (ja) 1985-03-12 1985-03-12 プログラマブル論理回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0428300A2 (en) * 1989-11-13 1991-05-22 Advanced Micro Devices, Inc. Programmable logic array apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5897922A (ja) * 1981-12-07 1983-06-10 Toshiba Corp 論理積和回路
JPS5947845A (ja) * 1982-09-10 1984-03-17 Nec Corp Cmosロジツクアレイ

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