JPS63102510A - 排他的orゲートおよび/または排他的norゲートを構成する組合せ回路 - Google Patents

排他的orゲートおよび/または排他的norゲートを構成する組合せ回路

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JPS63102510A
JPS63102510A JP62254511A JP25451187A JPS63102510A JP S63102510 A JPS63102510 A JP S63102510A JP 62254511 A JP62254511 A JP 62254511A JP 25451187 A JP25451187 A JP 25451187A JP S63102510 A JPS63102510 A JP S63102510A
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input
exclusive
circuit
output
channel
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ヘダヤティ コスロウ
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/50Adding; Subtracting
    • G06F7/501Half or full adders, i.e. basic adder cells for one denomination
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/20Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits characterised by logic function, e.g. AND, OR, NOR, NOT circuits
    • H03K19/21EXCLUSIVE-OR circuits, i.e. giving output if input signal exists at only one input; COINCIDENCE circuits, i.e. giving output only if all input signals are identical
    • H03K19/215EXCLUSIVE-OR circuits, i.e. giving output if input signal exists at only one input; COINCIDENCE circuits, i.e. giving output only if all input signals are identical using field-effect transistors

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  • Mathematical Physics (AREA)
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、論理回路に関し、特に排他的ORゲートおよ
び/または排他的NORゲートを構成する組合せ回路に
関する。
[従来の技術] 排他的OR論理ゲートは、アレイ乗幹器、演算論理装置
などのような演算関数発生器を含むさまざまな論理回路
において用いられている。排他的NORは、排他的OR
ゲートの出力を反転させることによって得られる関連機
能である。その代わりに、別の論理ゲートを利用するこ
とにより、排他的N0R1i能を実現することもできる
動作速度を増大させるために、多くの倫理回路は並列構
造とし、その場合、排他的ORゲートおよび排他的NO
Rゲートの双方は、同時に動作して、排他的OR機能お
よび排他的N OR機能の出力を同時に発生する。しか
し、この並列構造に因って、必要とされる空間は一般に
大きくなる。従って、動作速度を大きくすれば、その結
果として、論理回路全体が大きくなるか、あるいはその
機能の数が減少することになる。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、寸法および複雑さを減少させた排他的ORゲ
ートおよび/または排他的NORゲートを構成する組合
せ回路を提供づることを目的とする。
し問題点を解決するための手段コ 上記およびその他の目的および+1点は、本発明による
並列形排他的ORおよび排他的NORゲートによって達
成され、その中においてはトランジスタの数が減少され
ている。図示された本発明の実施例によって示された並
列形排他的ORおよび排他的NORゲートは、複数のト
ライインバータ(tri−inverter)を包含し
ている。このトライインバータという技術用語は、3つ
の出力状態を有するインバータを意味する。そのおのお
ののトライインバータは、2個の直列接続のNチャネル
トランジスタに対して直列に接続された、2個の直列接
続のPチャネルトランジスタを包含する。本発明によれ
ば、排他的OR部分および排他的NOR部分のトライイ
ンバータの入力トランジスタの機能は共用され、それに
よりトランジスタの総数は減少される。
上述およびその他の目的および利点は、添付図面を参照
した以下の詳細な説明によって一層明らかにされる。
[実施例] 第1図において、10は、3つの2進信号A1Bおよび
桁上げ入力Cを加算するための全力1目ン器回路を全体
的に示している。全加算器回路10は、並列に接続され
た排他的OR回路12および排他的N0Ru路14を含
む。排他的OR回路12および排他的N0Ru路14は
、複数のトライインバータ論理ゲートを有する。第2図
は、その1例を図解している。以下の説明において明ら
かにされるように、本発明は、並列形排他的ORおよび
排他的NOR論理ゲートにおいて必要とされるトランジ
スタの数を減少させる。その結果、一定寸法の集積回路
内に実装可能な第1図に示したような全加算器回路の数
を増加することができる。その結果、集積回路の能力を
増大さぼることができる。
今加p器回路10は2ビツトの出力を有し、その最下位
ビットは和で示され、最上位ビットは桁上げ出力で示さ
れている。今加p器回路10は、排他的OR回路12お
よび排他的NOR回路14の出力を、選択された入力信
号とともに利用し、それにより2ヒツト出力、和および
桁上げ出力を発生する。
排他的ORゲート12は、2つのトライインバータゲー
ト16および18を含み、それらのおのおのは、入力1
1出力01使用可能入力E1および反転使用可能入力E
e有する。各トライインバータは、使用可能入力Eが真
である時(すなわち、入力Eが高電圧状態によって示さ
れる論理11fi 1である時)入力Iを反転する。ト
ライインバータ16および18の入力Iは、それぞれ信
号入力A11′3よびその補数Aに接続されている。ト
ライインバータ16および18の使用可能入力Eは、そ
れぞれ入力信号Bおよびその補数百に接続されている。
それとは反対に、トライインバータ16および18の反
転使用可能入力Eは、それぞれ補数入力信号Bおよび入
力信号Bに接続されている。トライインバータ16およ
び18の出力Oは、単一出力を与えるように相互に接続
され、第1図に示されたように信号AおよびBの排他的
OR関数を与える。
排他的NOR回路14は、同様に、2つのトライインバ
ータゲート20および22を含み、それらの入力Iは、
それぞれ信号Aおよびその補IAに接続されている。ト
ライインバータ20および22の使用可能入力Eは、そ
れぞれ補数入力信号Bおよび入力信号Bに、また、その
反転使用可能入力Eは、それぞれ入力信号Bおよび補数
入力化@Bに接続されている。トライインバータ2oお
よび22の出力0は、単一出力を与えるように相互に接
続され、第1図に示されているように排他的NOR関数
を与える。
加算器回路10は、さらにトライインバータゲート24
を含む第2の排他的NOR回路23を包含し、トライイ
ンバータ24の入力Iは、排他的NOR回路14の出力
に接続されている。トライインバータゲート24は、イ
ンバータ26および28を介してトライインバータ24
の使用可能入力Eおよび反転使用可能入力「のそれぞれ
に印加される桁上げ入力信号Cおよびその補数入力信号
Cによって、使用可能にされる。桁上げ入力信号Cおよ
び補数入力信号dは、また、他の1つの出力ドライイン
バータ30をも使用可能にする。トライインバータ3o
の入力1は、排他的OR回路12の出力に接続されてい
る。インバータ24および30の出力は、互いに接続さ
れて全加算器回路の和の出力を発生するが、この和の出
力は、2進入力信号A、B、Cの2進和の最下位ビット
の補数である。
トライインバータ32は、その使用可能入力Eおよび反
転使用可能入力Eのそれぞれに接続された排他的OR回
路12および排他的NOR回路14の出力によって使用
可能にされる。トライインバータ32の入力Iは、桁上
げ入力信号C用インバ〜り26の出力に接続されている
。他の1つのトライインバータゲート34は、排他的N
OR回路14および排他的OR回路12のそれぞれの出
力によって使用可能にされ、その入力Iは、インバータ
36の出力に接続されており、インバータ36の入力は
補数入力信号Aに接続されている。
トライインバータ32および34の出力は、互いに接続
され、全加寥1器の桁上げ出力を発生する。
この出力は、2進入力信号A、B、Cの2進和の最上位
ビットの補数である。
第2図は、排他的OR回路12の中のトライインバータ
論理ゲート16の詳細な構成を示している。多くの従来
の加算器回路においては、第2図に図示のトライインバ
ータ16の構成は、全加算器回路10の他のトライイン
バータゲートの構成を代表する。トライインバータ回路
16は、pチャネル金属酸化物半導体電界効果トランジ
スタ(MO3FEI−)40およびnチャネルMO3F
ET42を含む。MO8FET40および42のゲート
は、トライインバータの入力Iに接続されている。pチ
ャネル入力MO8FET40のドレインは、第2pチャ
ネルMO3FET44のソースに接続されており、MO
3FET44のゲートは、トライインバータの反転使用
可能入力Eに接続されている。同様にして、nチャネル
入力MO3FET42のドレインは第2nチャネルMO
8FET46のソースに接続されており、MO3FET
46のゲートはトライインバータの使用可能入力Eに接
続されている。使用可能トランジスタ44および46の
ドレインは、共通の出力Oに接続されている。
次に、第2図のトライインバータ論理ゲート16の動作
について説明する。使用可能入力Eが真(比較的高い電
圧によって表わされる論理値1)である時は、出力Oに
おける電圧は、入力lにおける電圧の論理的反転値にな
る。詳述すると、使用可能入力Eが高レベルに、反転使
用可能入力Eが低レベルにされた時、使用可能トランジ
スタ46および44の双方は、それぞれオン状態になる
しかし、入力Iの論理状態(すなわち電圧レベル)に依
存して、入力トランジスタ4oまたは42の一方のみが
オン状態になる。もし入力Iが真でない(低電圧で表わ
される論理値Oである)時は、入力トランジスタ4oが
オン状態になり、使用可能入力Eが真である時は、出力
0における電圧は電源電圧まで上昇する(それにより論
理状態が真、すなわち1であることを示す)。それとは
反対に、もし入力lが論理値1の状態にあれば、入力ト
ランジスタ42がオン状態になり、使用可能入力Eが真
である時は、出力Oを接地電位にする。
上述のように、トライインバータ16は、4つのトラン
ジスタを使用している。従って、第1図において126
よび14によって示されているように、そのようなトラ
イインバータを4個用いた並列形排他的ORおよび排他
的NORゲートは、16個のトランジスタを使用するこ
とになる。これら16個のトランジスタは、一般に、排
他的ORゲートの出力を単に反転することにより両方の
機能を実現する非並列形排他的ORおよび排他的N O
Rゲートと比べて、かなりより大きい空間を必要とする
。従って、並列形排他的ORおよび排他的NORゲート
の処理速度を増加させようとする目的は、従来の手段に
よれば、集積回路の寸法および複雑さのかなりの増加と
いう代償のもとに達成されていたのである。
本発明によれば、トランジスタの数を減少させつつ、し
かも並列形1Jl他的ORおよびIJI他的NORゲー
トの処理速度を維持することができる。
第3図は、本発明の一実施例を図解している。
第3図の実施例においては、並列形排他的ORおよび排
他的NORゲート50の4個のトランジスタが除去され
ている。並列形排他的ORおよび排他的NORゲート5
0は、排他的OR回路52および排他的NOR回路54
を含む。排他的NOR回路54は、pチャネル入力MO
8FET56およびnチVネル入力MO8FET58を
含む第1トライインバータ回路を有する。入力トランジ
スタ56および58の両方のゲートは信号入力Aに接続
されている。第1トライインバータ回路は、さらに、p
チャネル入力MO8FET56のドレインに接続された
pチャネル使用可能 MO8FET60と、nチャネル入力 MO8FET58のドレインに接続されたnチャネル使
用可能MO3FET62とを含む。使用可能MO8F 
E T 60および62のゲートは、それぞれ信号入力
Bおよび補数信号入力已に接続されている。排他的NO
R回路54は、さらに第2トライインバータ回路を有し
、この第2トライインバータ回路は、それぞれ直列接続
された、pチャネル入力MO8FET64およびpチャ
ネル使用可能MO8FET66と、nチャネル入力MO
8FET68およびnチャネル使用可能MO3FET7
0とを含む。入力MO8FET64および68のゲート
は、補数信号入力Aに接続され、使用可能MO8FET
66および70のゲートは、それぞれ補数信号入力Bお
よび信号入力Bに接続されている。排他的NOR回路5
4の使用可能MO8FET60.62.66.70の出
力は、互いに接続され、単一の排他的NOR出カフ2を
与えるようにされている。出カフ2は、排他的NOR機
能により、もし入力AおよびBの双方が真であるか、あ
るいは入力AおよびBのいずれもが真でなければ、−即
値1の状態になる。また、もし入力AまたはBのいずれ
かくしかし両方ではない)が真ならば、出カフ2は論理
的低レベル状態になる。
排他的OR回路52は、並列形排他的ORおよび排他的
NORゲート50の第3および第4トライインバータ回
路を含む。本発明においては、排他的NOR回路54の
第1及び第2トライインバータ回路の入力トランジスタ
は、それぞれ排他的OR回路52の第3及び第4トライ
インバータ回路に対する入力トランジスタとしても共用
される。
そのため、排他的OR回路52のために、4個の入力ト
ランジスタを追加する必要がなくなる。
詳述すると、排他的OR回路52の第3トライインバー
タ回路は、nチャネル入力トランジスタ56と、同nチ
ャネル入力トランジスタ56のドレインに接続されたp
チャネル使用可能MO3FET74とを含む。このよう
にして、排他的NOR回路54および排他的OR回路5
2のそれぞれの使用可能トランジスタ6oおよび74は
、nチャネル入力トランジスタ56を共用する。
排他的OR回路52のnチャネル使用可能トランジスタ
74のゲートは、補数入力信号Bに接続され、また、排
他的NOR回路54のnチャネル使用可能トランジスタ
60のゲートは、入力信号Bに接続されていることに注
意すべきである。従つて、排他的NOR回路54および
排他的OR回路52のそれぞれの使用可能トランジスタ
6oおよび74は、同時にオン状態になることはない。
更に、排他的OR回路52の第3トライインバータ回路
は、排他的NOR回路54のnチャネル入力トランジス
タ58と、同nチャネル入力トランジスタ58のドレイ
ンに接続されたnチャネル使用可能MO8FET76と
を含む。排他的OR回路52のnチャネル使用可能トラ
ンジスタ76のゲートは、入力信号Bに接続され、他方
、排他的NOR回路54の対応するnチャネル使用可能
l・ランジスタロ2のゲートは、補数入力信号臼に接続
されている。このようにして、排他的NOR回2854
および排他的OR回路52のそれぞれのnチャネル使用
可能トランジスタ62および76は、第3図に示された
ように、同一のnチャネル入力トランジスタ58を共用
する。
同様に、排他的OR回路52の第4トライインバータ回
路のpチャネル使用可能MO8FET78と、排他的N
OR回路54のnチャネル使用可能トランジスタ66と
は、pチャネル入カドランジスタロ4を共用する。そし
て、nチャネル使用可能トランジスタ78および66の
ゲートは、それぞれtIIltlll入力信号Bおよび
補数制御入力信号Bに接続されている。それにより、n
チャネル使用可能トランジスタ78および66は、同時
にオン状態になることはない。
最後に、排他的OR回路52の第4トライインバータ回
路のnチャネル使用可能MO8FET80と、排他的N
OR回路54のnチャネル使用可能トランジスタ70と
は、nチャネル入カドランジスタロ8を共用する。そし
て、nチャネル使用可能トランジスタ80およ′Cj7
0のゲートtよ、それぞれ補数制御入力信号Bおよびυ
Jtil入力信号Bに接続されている。そ机により、こ
れらのトランジスタは同時にオン状態になることはない
。排他的OR回路52の使用可能トランジスタ74,7
6.78.80のドレインは互いに接続され、第3図に
示されたように、単一の排他的0 +1出力82を与え
るようにされている。
次に、並列形排他的ORおよび排他的NORゲート50
の動作を説明する。
いま、例えば、2進入力信号AおよびBの双方が、高電
圧レベルによって示される真、すなわち論理値1の状態
にあるものと仮定する。そのときは、pチャネル入力ト
ランジスタ56はオフ状態にされ、他方、nチャネル入
力トランジスタ58はオン状態にされる。入力信号Bが
真である時は、排他的NOR回路54のnチャネル使用
可能トランジスタ62はオフ状態になるので、nチャネ
ル入力トランジスタ58の状態は排他的N0Ru路54
の出力に対し影響を及ぼさない。しかし、入力信号Bが
真である時は、排他的OR回路52のnチャネル使用可
能トランジスタ76がオン状態になるので、排他的OR
回路52の出力は接地電位(論理値O)にされる。この
結果は、排他的OR礪能に合致している。
並列形排他的ORおよび排他的NORゲート50の他の
側においては、nヂャネル入カドランジスタロ8はオフ
状態にされ、他方、pチVネル入カドランジスタロ4は
オン状態にされる。入力信号Bが真である時は、排他的
OR回路52のnチャネル使用可能トランジスタ78は
オフ状態にされ、他方、排他的NOR回路54のnチャ
ネル使用可能トランジスタ66はオン状態にされる。従
って、排他的NOR回路54の出カフ2は電源電圧レベ
ル(論理値1)まで上昇する。この結果は、排他的N0
Ra能に合致している。なお、入力信号AおよびBが他
の可能な論理状態になる場合における並列形排他的OR
ゲートおよび排他的NORゲート50の動作を明らかに
することは容易であろう。
[発明の効果] 上述から明らかなように、本発明による排他的ORゲー
トおよび/または排他的NORゲートを構成する組合せ
回路によれば、同時に、排他的OR出力および排他的N
OR出力を与えるとともに、4個の完全なトライインバ
ータを用いた従来の排他的OR回路および排他的NOR
回路と比べて、必要とするトランジスタの数が少ない。
もちろん、いろいろな点において本発明の変更が可能な
ことは当業者にとって明らかであり、その中のあるもの
は検討の後にのみ明らかにされ、また、その他のものは
単に電子工学における設計上の常套手段にすぎないもの
であることが理解されるであろう。
例えば、MO8FET以外のトランジスタを使用するこ
とかできる。また、特定の用途に従い特殊な設計を行っ
て他の実施例をうろことも可能である。
したがって、本発明の技術的範囲は、ここに説明した本
発明の特定の実施例によって限定されるべきではなく、
特許請求の範囲に記載された構成要件及びそれらの均等
物のみにより決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の並列形排他的0RL13よび排他的N
ORゲートを用いた今加n器回路を示t m略図である
。 第2図は、第1図に示した加n器回路の中に含まれた従
来のトラ、イインバータ回路を示す概略図である。 第3図は、本発明の好適実施例による並列形排他的OR
論理ゲートおよび排他的N OR6理ゲートを示す概略
図である。 し符号の説明コ 50・・・並列形排他的ORおよび排他的NORゲート
、52・・・排他的OR回路、54・・・排他的NOR
回路、56.64・・・pチャネル入力MO8FET、
58.68・ nチャネル入力MO3FET、60.7
4.66.78・・・pチャネル使用可能MO3FET
、62.76.70゜80・・・nチャネル使用可能M
O8FET、72・・・排他的NOR出力、82・・・
排他的OR出力、△。 人、B、百・・・2進入力信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)排他的ORゲートおよび/または排他的NORゲ
    ートを構成する組合せ回路であつて、 2進信号Aに対する第1回路入力と、 該2進信号Aの補数である2進信号Aに対する第2回路
    入力と、 2進信号Bに対する第3回路入力と、 該2進信号Bの補数である2進信号Bに対する第4回路
    入力と、 第1回路出力と、 第2回路出力と、 第1電圧供給源に接続するようにされた入力と、前記第
    1回路入力に接続されたゲートと、出力とを有する第1
    pチャネル入力トランジスタと、第1および第2pチャ
    ネル使用可能トランジスタであつて、そのおのおのは前
    記第1pチャネル入力トランジスタの前記出力に接続さ
    れた入力を有し、該第1pチャネル使用可能トランジス
    タは、前記第3回路入力に接続されたゲートと、前記第
    1回路出力に接続された出力とを有し、該第2pチャネ
    ル使用可能トランジスタは、前記第4回路入力に接続さ
    れたゲートと、前記第2回路出力に接続された出力とを
    有する、前記第1および第2pチャネル使用可能トラン
    ジスタと、 第2電圧供給源に接続するようにされた入力と、前記第
    1回路入力に接続されたゲートと、出力とを有する第1
    nチャネル入力トランジスタと、第1および第2nチャ
    ネル使用可能トランジスタであつて、そのおのおのは前
    記第1nチャネル入力トランジスタの前記出力に接続さ
    れた入力を有し、該第1nチャネル使用可能トランジス
    タは、前記第4回路入力に接続されたゲートと、前記第
    1回路出力に接続された出力とを有し、該第2nチャネ
    ル使用可能トランジスタは、前記第3回路入力に接続さ
    れたゲートと、前記第2回路出力に接続された出力とを
    有する、前記第1および第2nチャネル使用可能トラン
    ジスタと、 前記第1電圧供給源に接続するようにされた入力と、前
    記第2回路入力に接続されたゲートと、出力とを有する
    第2pチャネル入力トランジスタと、 第3および第4pチャネル使用可能トランジスタであつ
    て、そのおのおのは前記第2pチャネル入力トランジス
    タの前記出力に接続された入力を有し、該第3pチャネ
    ル使用可能トランジスタは、前記第4回路入力に接続さ
    れたゲートと、前記第1回路出力に接続された出力とを
    有し、該第4pチャネル使用可能トランジスタは、前記
    第3回路入力に接続されたゲートと、前記第2回路出力
    に接続された出力とを有する、前記第3および第4pチ
    ャネル使用可能トランジスタと、 前記第2電圧供給源に接続するようにされた入力と、前
    記第2回路入力に接続されたゲートと、出力とを有する
    第2nチャネル入力トランジスタと、 第3および第4nチャネル使用可能トランジスタであつ
    て、そのおのおのは前記第2nチャネル入力トランジス
    タの前記出力に接続された入力を有し、該第3nチャネ
    ル使用可能トランジスタは、前記第3回路入力に接続さ
    れたゲートと、前記第1回路出力に接続された出力とを
    有し、該第4nチャネル使用可能トランジスタは、前記
    第4回路入力に接続されたゲートと、前記第2回路出力
    に接続された出力とを有する、前記第3および第4nチ
    ャネル使用可能トランジスタと を包含する排他的ORゲートおよび/または排他的NO
    Rゲートを構成する組合せ回路。
JP62254511A 1986-10-09 1987-10-08 排他的orゲートおよび/または排他的norゲートを構成する組合せ回路 Pending JPS63102510A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/916,869 US4749886A (en) 1986-10-09 1986-10-09 Reduced parallel EXCLUSIVE or and EXCLUSIVE NOR gate
US916869 1986-10-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63102510A true JPS63102510A (ja) 1988-05-07

Family

ID=25437961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62254511A Pending JPS63102510A (ja) 1986-10-09 1987-10-08 排他的orゲートおよび/または排他的norゲートを構成する組合せ回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4749886A (ja)
EP (1) EP0270219A3 (ja)
JP (1) JPS63102510A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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