JPS63148325A - Finite state machine - Google Patents

Finite state machine

Info

Publication number
JPS63148325A
JPS63148325A JP61295805A JP29580586A JPS63148325A JP S63148325 A JPS63148325 A JP S63148325A JP 61295805 A JP61295805 A JP 61295805A JP 29580586 A JP29580586 A JP 29580586A JP S63148325 A JPS63148325 A JP S63148325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pla
signal
state machine
input
combinational circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61295805A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Furuki
古木 勝也
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP61295805A priority Critical patent/JPS63148325A/en
Publication of JPS63148325A publication Critical patent/JPS63148325A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the area and to improve the performance by connecting plural PLAs (programmable logic arrays) in parallel to realize a single PLA where it is sufficient if a signal passes only one PLA. CONSTITUTION:PLAs 1 are connected in series and parallel in a combinational circuit 10. An input signal 3 to a limited state machine is inputted to the combinational circuit 10 after inputted to an input-side register 2a. The output signal of the finite state machine generated by the combinational circuit 10 and the next state signal are stored in an output-side register 2b and are outputted as an output signal 4 and a state signal 5. The state signal 5 is fed back to the input-side register 2a.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有限状態機械に関し、特に組合せ回路の部分を
PLA(プログラマブルロジックアレイ)で構成する有
限状態機械に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a finite state machine, and particularly to a finite state machine in which a combinational circuit portion is constructed from a PLA (programmable logic array).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の有限状B機械は、第5図のブロック図に
示すように、単一のPLAIの入力側と出力側にそれぞ
れレジスタ2a、2bを設け、状態信号5を出力側レジ
スタ2bの出力の一部より入力側レジスタ2aの入力へ
フィードバックすることによる構成されていた。
Conventionally, this type of finite B machine has been provided with registers 2a and 2b on the input side and output side of a single PLAI, respectively, as shown in the block diagram of FIG. 5, and the status signal 5 is sent to the output side register 2b. It was constructed by feeding back a part of the output to the input of the input side register 2a.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した従来のPLAを用いた有限状態機械は、組合せ
回路の部分が単一のPLAIで構成されている。PLA
Iは、基本的にはn入力m出力のANDと、m入力q出
力のORとで構成され、その規模が大きくなってくると
、面積利用率低下による占有面積増大、スピードの低下
という問題が生じる。このなめ大規模な有限状態機械を
単一のPLAを用いて構成する場合、面積増大、性能低
下という欠点がある。
In the above-described conventional finite state machine using PLA, the combinational circuit portion is composed of a single PLAI. P.L.A.
I basically consists of an AND of n inputs and m outputs, and an OR of m inputs and q outputs, and as the scale increases, problems arise such as an increase in occupied area due to a decrease in area utilization rate and a decrease in speed. arise. When constructing this large-scale finite state machine using a single PLA, there are disadvantages of increased area and decreased performance.

本発明の目的は性能と集積度の向上を画ったPLAを用
いた有限状BtR械を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a finite BtR machine using PLA with improved performance and integration.

上述した従来のPLAを用いた有限状態機械に対し、本
発明は単一のPLAの論理を複数のPLAで実現するこ
とによって、面積縮小、性能向上ができるという独創的
内容を有する。
In contrast to the above-described conventional finite state machine using a PLA, the present invention has an original content in that the area can be reduced and performance can be improved by realizing the logic of a single PLA with a plurality of PLAs.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のPLAを用いた有限状態機械は、組合せ回路の
入力側と出力側にそれぞれレジスタを設け、前記出力側
レジスタの出力の一部を前記入力側レジスタの入力にフ
ィードバックすることにより構成される有限状態機械に
おいて、前記組合せ回路を複数のPLAの直・並列接続
または直列接続もしくは並列接続によって構成されてい
る。
A finite state machine using a PLA of the present invention is constructed by providing registers on the input side and output side of a combinational circuit, and feeding back a part of the output of the output side register to the input of the input side register. In the finite state machine, the combinational circuit is configured by series/parallel connection, series connection, or parallel connection of a plurality of PLAs.

〔作用〕[Effect]

ある論理をPLAで実現しようとする場合、論理の深度
が増加した場合、PLAの面積の広さに大きな影響を与
える積項数は急激に増大する。
When trying to implement a certain logic using a PLA, when the depth of the logic increases, the number of product terms, which has a large effect on the area of the PLA, increases rapidly.

したがって論理深度を低下させるように単一のPLAを
複数のPLAの直列接続の形で実現するならば面積の増
大をふせぐことができる。PLAのスピードはその規模
に比例している。したがって規模が小さくすることがで
き、信号がただ一個のPLAを通過することですむ単一
のPLAを複数のPLAの並列接続で実現する方法は、
性能向上に有効である6本発明はこの原理によるもので
ある。
Therefore, if a single PLA is realized by connecting a plurality of PLAs in series so as to reduce the logic depth, an increase in area can be prevented. The speed of PLA is proportional to its scale. Therefore, the method of realizing a single PLA by connecting multiple PLAs in parallel, which can be made smaller in size and requires the signal to pass through only one PLA, is as follows.
The present invention, which is effective in improving performance, is based on this principle.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。第1図
は本発明の第1の実施例を示すブロック図である。1は
PLAで、それぞれが直・並列に接続され、組合せ回路
10を構成している。
Next, the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. 1 is a PLA, each of which is connected in series and parallel to form a combinational circuit 10.

2aは組合せ回路10の入力側レジスタ、2bは組合せ
回路10の出力側レジスタ、3は入力信号線、4は出力
信号線、5は出力側レジスタ2bの出力の一部を入力側
レジスタの入力へ与える状態信号線、6aおよび6bは
レジスタ2a、2bへのクロック信号線である。以下、
信号線と信号とを同じ符号を用いて説明する。有限状態
機械への入力信号3は、入力側のレジスタ2aへ入力さ
れ、このレジスタ2aの出力は複数のPLAによる組合
せ回路10へ入力される。組合せ回路10では、入力信
号3と現在の状態から有限状態機械としての出力信号や
次の状態の状態信号が生成される。生成された出力信号
や状態信号は、出力側レジスタ2bに格納され出力信号
4.状態信号5として出力される。この出力信号4は有
限状態機械の出力信号となり、状態信号5は出力側レジ
スタ2bより入力側レジスタ2aヘフイードバツクされ
る。なお、それぞれのレジスタ2a、2bはそれぞれク
ロック信号6a、6bによって同期して動作している。
2a is an input side register of the combinational circuit 10, 2b is an output side register of the combinational circuit 10, 3 is an input signal line, 4 is an output signal line, and 5 is a part of the output of the output side register 2b to the input side of the input side register. The applied status signal lines 6a and 6b are clock signal lines to registers 2a and 2b. below,
A signal line and a signal will be explained using the same reference numerals. The input signal 3 to the finite state machine is input to the register 2a on the input side, and the output of this register 2a is input to the combinational circuit 10 made up of a plurality of PLAs. In the combinational circuit 10, an output signal as a finite state machine and a state signal of the next state are generated from the input signal 3 and the current state. The generated output signal and status signal are stored in the output side register 2b and output signal 4. It is output as a status signal 5. This output signal 4 becomes the output signal of the finite state machine, and the state signal 5 is fed back from the output side register 2b to the input side register 2a. Note that the respective registers 2a and 2b operate in synchronization with clock signals 6a and 6b, respectively.

第2図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である
。この実施例では複数のPLAIが直列接続されて組合
せ回路20となっている。他の構成は第1図と同様であ
る。論理深度が増加すると極端に面積が増大するPLA
の面積縮小に有効である。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the invention. In this embodiment, a plurality of PLAIs are connected in series to form a combinational circuit 20. The other configurations are the same as in FIG. 1. PLA area increases dramatically as logic depth increases
It is effective in reducing the area of

第3図は本発明の第3の実施例を示すブロック図である
。こ実施例では複数のPLAが並列接続されて組合せ回
路30となっている。他の構成は第1図と同様である。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of PLAs are connected in parallel to form a combinational circuit 30. The other configurations are the same as in FIG. 1.

規模が大きくなるとスピードが低下するPLAの性能向
上に有効である。
This is effective in improving the performance of PLA, whose speed decreases as the scale increases.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、PLAを用いた有限状態
機械の論理生成部である組合せ回路部を複数のPLAで
構成することにより、面積縮小。
As explained above, the present invention reduces the area by configuring the combinational circuit unit, which is the logic generation unit of a finite state machine using PLA, from a plurality of PLAs.

性能向上をはかれる効果がある。This has the effect of improving performance.

図を用いて効果を具体的に説明する。第4図はALUが
組合せ回路として使用されていた場合の例を示すブロッ
ク図である。同図(a)は1個のPLAで構成した場合
、同図(b)は3個のPLAで構成した場合のブロック
図である。同図(a>の1個のPLAの規模は入力数1
4.出力数7.積項数474である。これに対して同一
機能を実現するために同図(b)のそれぞれのPLAの
規模はPLAIOIが入力数12.出力数8.積項数2
0.PLA102が入力数10゜出力数5.積項数19
.PLA103が入力数13、出力数5.積項数19で
ある。PLAの面積は積項数×(入力数+出力数)に比
例すると考えてよいから、単位面積をAとするとそれぞ
れのPLAの面積は次のようになる。同図(a)の場合
、−個のPLA : 474X (14+7)XA=9
954A、同図(b)の場合、PLAIOI:20X 
(12+8)XA=400A、PLAIO2: 19X
 (10+5)XA+285A、PLAl 03 : 
19X (13+5)A=342Aしたがって同図(b
)の3個のPLAで構成した場合の面積はPLAIOl
、PLA102.PLA103を合計して1027Aと
なる。以上よりALUを3個のPLAで構成するならば
、1個のPLA″?′構成する場合と比較して約1/1
0に面積を縮小することができる。なお、3個のPLA
の相互配線領域をPLA部の面積と等しいとみても約1
15の縮小が可能である。
The effects will be specifically explained using figures. FIG. 4 is a block diagram showing an example where the ALU is used as a combinational circuit. FIG. 5(a) is a block diagram of a case where the device is configured with one PLA, and FIG. 6(b) is a block diagram of a case where the device is configured with three PLAs. The scale of one PLA in the same figure (a> is 1 input
4. Number of outputs 7. The number of product terms is 474. On the other hand, in order to realize the same function, the scale of each PLA in FIG. Number of outputs: 8. Number of product terms 2
0. PLA102 has 10 degrees of input and 5 degrees of output. Number of product terms: 19
.. PLA103 has 13 inputs and 5 outputs. The number of product terms is 19. Since the area of a PLA can be considered to be proportional to the number of product terms x (number of inputs + number of outputs), if the unit area is A, the area of each PLA is as follows. In the case of (a) in the same figure, - number of PLA: 474X (14+7)XA=9
954A, in the case of the same figure (b), PLAIOI: 20X
(12+8)XA=400A, PLAIO2: 19X
(10+5)XA+285A, PLAl 03:
19X (13+5)A=342A Therefore, the same figure (b
) is composed of three PLAs, the area is PLAIOl
, PLA102. The total amount of PLA 103 is 1027A. From the above, if the ALU is configured with three PLAs, it is approximately 1/1 compared to the case where it is configured with one PLA''?
The area can be reduced to 0. In addition, three PLA
Even if we assume that the interconnection area is equal to the area of the PLA section, it will be approximately 1
A reduction of 15 is possible.

PLAのスピードはその規模に依存している。The speed of PLA depends on its scale.

同図(a)の−個のPLAのスピードに対し同図(b)
のそれぞれのPLAのスピードは約115程度となる。
The speed of - PLA in the same figure (a) is compared with the speed of the same figure (b).
The speed of each PLA is about 115.

したがって同図(b)では信号は3個のPLAを通過し
ているから、約315のスピードとなる。
Therefore, in FIG. 2B, the signal passes through three PLAs, so the speed is approximately 315.

ここではALUを用いて例を示したが同様な規模の組合
せ回路に対しても、同じことがいえる。
Although an example is shown here using an ALU, the same can be said for combinational circuits of similar scale.

PLAの設計支援システムでは、論理式、状態遷移図等
より容易にPLAのプログラムパターンを発生すること
ができる0例えば、プロシーデインダス、22、DAC
の766頁〜769頁に示されている(Y、Koski
、T、Yamada;Proc、22nd  DACp
p766−769.1985)、本発明のPLAを用い
た有限状態機械は状態遷移図より作成されたPLAのプ
ログラムパターンに対応する。もしこの作成されたPL
Aの規模が大きくて、面積大、性能が低い等の問題が生
じた場合、状態遷移図を分解したり、分解されて作成さ
れたPLAを用いた有限状態機械間のタイミング設計を
行う必要がある。このため設計期間は長くなるが、本発
明では作成された有限状態機械のPLAのみに着目し状
態遷移図の分解より論理式の分解の方が容易であること
から状態遷移図の分解を論理式の分解におきかえること
により、設計が容易となる。以上のように本発明により
大きな効果が得られる。
In the PLA design support system, PLA program patterns can be easily generated from logical formulas, state transition diagrams, etc.
766-769 (Koski, Y.
, T, Yamada; Proc, 22nd DACp
p766-769.1985), the finite state machine using PLA of the present invention corresponds to a PLA program pattern created from a state transition diagram. If this created PL
If the scale of A is large and problems such as large area and low performance occur, it is necessary to disassemble the state transition diagram and design timing between finite state machines using PLA created by disassembling it. be. For this reason, the design period becomes longer, but in the present invention, we focus only on the PLA of the created finite state machine, and because it is easier to decompose a logical formula than a state transition diagram, we decompose the state transition diagram into a logical formula. By replacing it with decomposition, the design becomes easier. As described above, great effects can be obtained by the present invention.

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

第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図は本発明の第2の実施例を示すブロック図、第3図は
本発明の第3の実施例を示すブロック図である。第4図
(a)、(b)は組合せ回路の例を示すブロック図、第
5図は従来の有限状態機械の例を示すブロック図である
。 1.101,102,103−PLA、2a。 2b・・・レジスタ、3・・・入力信号、4・・・出力
信号、5・・・状態信号、6a、6b・・・クロック信
号、10゜20.30・・・組合せ回路。 3−入か花形 4:意カフg号 茅 2I!1 矛 3ffJ ((L) (L) $ 4 酊 3:入力葎号 $ 5 図
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention;
The figure is a block diagram showing a second embodiment of the invention, and FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the invention. FIGS. 4(a) and 4(b) are block diagrams showing an example of a combinational circuit, and FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional finite state machine. 1.101,102,103-PLA, 2a. 2b...Register, 3...Input signal, 4...Output signal, 5...Status signal, 6a, 6b...Clock signal, 10°20.30...Combination circuit. 3-Iruka Hanagata 4: Ikafu G No. 2I! 1 spear 3ffJ ((L) (L) $ 4 醊3: Input 葎名$ 5 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  組合せ回路の入力側と出力側にそれぞれレジスタを設
け、前記出力側レジスタの出力の一部を前記入力側レジ
スタの入力にフィードバックすることにより構成される
有限状態機械において、前記組合せ回路を複数のPLA
の直・並列接続または直列接続もしくは並列接続によっ
て構成することを特徴とするPLAを用いた有限状態機
械。
In a finite state machine configured by providing registers on the input side and output side of a combinational circuit, and feeding back a part of the output of the output side register to the input of the input side register, the combinational circuit is connected to a plurality of PLAs.
A finite state machine using PLA, characterized in that it is configured by series/parallel connection, series connection, or parallel connection.
JP61295805A 1986-12-11 1986-12-11 Finite state machine Pending JPS63148325A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61295805A JPS63148325A (en) 1986-12-11 1986-12-11 Finite state machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61295805A JPS63148325A (en) 1986-12-11 1986-12-11 Finite state machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63148325A true JPS63148325A (en) 1988-06-21

Family

ID=17825393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61295805A Pending JPS63148325A (en) 1986-12-11 1986-12-11 Finite state machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63148325A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628152A (en) * 1992-07-06 1994-02-04 Nec Corp Data input type logical operation unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628152A (en) * 1992-07-06 1994-02-04 Nec Corp Data input type logical operation unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9256575B2 (en) Data processor chip with flexible bus system
US7595659B2 (en) Logic cell array and bus system
JP3432220B2 (en) Programmable logic cells and arrays
US4851995A (en) Programmable variable-cycle clock circuit for skew-tolerant array processor architecture
JPH036534B2 (en)
JPH0254383A (en) Array processor
JP3987784B2 (en) Array type processor
US5765015A (en) Slide network for an array processor
JPS63228206A (en) Clock distribution system
JPS63148325A (en) Finite state machine
US20190065428A9 (en) Array Processor Having a Segmented Bus System
Jia et al. A novel asynchronous FPGA architecture design and its performance evaluation
Lee et al. Universal delay-insensitive systems with buffering lines
JPH04233014A (en) Clock generating circuit of multiple-chip computer system
JPH0468462A (en) Parallel processor
JPH0334648A (en) Method of interconnecting computers
JP2730287B2 (en) Microcomputer
US9626325B2 (en) Array processor having a segmented bus system
JPS6022356A (en) Large scale integrated circuit
JPH0448779A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS62168255A (en) Digital signal processor interface
JPS6020635A (en) Programmable logic array
JPS6072318A (en) Logical lsi
JPH01194714A (en) Programmable logic device
JPH0219922A (en) Sequence circuit device