KR930009253A - 고속의 스위치 매트릭스에 의해 상호접속되는 다수의 다루기 쉬운 비동기 프로그래머블 로직 블록을 갖는 프로그래머블 로직 디바이스 - Google Patents
고속의 스위치 매트릭스에 의해 상호접속되는 다수의 다루기 쉬운 비동기 프로그래머블 로직 블록을 갖는 프로그래머블 로직 디바이스 Download PDFInfo
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Abstract
비동기 고밀도의 세그먼트와된 프로그래머블 어레이 디바이스는 프로그래머블 스위치 상호접속 수단을 이용하여 대칭적인 프로그래머블 로직 블록 어레이를 결합한다. 각 프로그래머블 로직 블록은 프로그래머블 출력 로직 매크로셀, 프로그래머블 입/출력 매크로셀, 프로그래머블 입력 로직 매크로셀, 로직 앨로케이터 및 프로그래머블 적항 어레이를 포함한다. 스위치 매트릭스는 고정되고 경로에 무관한 지연을 갖는 중앙 집중적인 글로벌 루팅(routing)을 제공한다. 프로그래머블 스위치 상호접속 매트릭스는 출력 로직 매크로셀을 적항 어레이로부터 분리시킨다. 로직 앨로케이터는 적항 어레이는 출력 로직 매크로셀로부터 분리시키고, I/O 매크로셀은 출력 로직 매크로셀을 패키지 I/O 핀으로부터 분리시킨다. 그러므로, 본 발명의 구조는 스피드에 대한 타협이 없이도 쉽게 고밀도의 디바이스로 갈 수 있게 해준다. 로직 앨로케이터는 적항 어레이로부터의 적항을 선택된 로직 매크로셀로 향하게 하여 논리적항이 영구적으로 특정 로직 매크로셀에 할당되지 않게 해준다. 각 출력 로직 매크로셀은 프로그래머블 적항 어레이로부터 3개의 제어적항을 제공받으며, 각 I/O 매크로셀은 일 실시예에서 프로그래머블 적항 어레이로부터 하나의 제어적항을 제공받는다. 이들 4개의 제어 적항은 비동기 응용을 수행하는데 사용된다. 본 발명의 비동기 프로그래머블 로직 디바이스는 동기 프로그래머블 로직 디바이스쪽에 있는 프로그래머블 로직 디바이스로부터 파생된다.
Description
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제7도는 본 발명의 일실시예에 따른 집적회로의 블록 구성도
제8도는 본 발명의 원리에 따른 프로그래머블 로직 디바이스의 또 다른 실시예의 개념적인 블록 구성도
제9도는 본 발명의 원리에 따른 완전한 대칭성을 갖는 프로그래머블 로직 디바이스의 개념적 블록 구성도
제10도는 본 발명의 프로그래머블 로직 디바이스에 대한 블록 구성도
제11도는 본 발명의 원리에 따른 프로그래머블 로직 디바이스의 제1족의 프로그래머블 로직 디바이스에 대한 일 실시예의 보다 상세한 블록 구성도
Claims (37)
- 각기 다수의 입력라인과 다수의 출력라인을 갖는 다수의 비동기 프로그래머블 로직 블록과; 상기 비동기 프로그래머블 로직 블록에 기능적으로 결합되어 상기 비동기 프로그래머블 로직 블록의 출력라인상의 신호를 입력받고 상기 비동기 프로그래머블 로직 블록의 입력라인에 입력신호를 인가하는 프로그래머블 스위치 상호접속 수단으로 구성된 다수의 입/출력(I/O)핀을 갖는 집적회로로서, 상기 비동기 프로그래머블 로직 블록의 각각은 상기 프로그래머블 스위치 상호접속 수단에 기능적으로 결합되어 (i) 상기 다수의 비동기 프로그래머블 로직 블록의 입력라인으로부터의 입력신호만을 인가받아 (ⅱ) 상기 다수의 입력신호에 대한 응답으로 다수의 논리 출력신호를 생성하고; 상기 다수의 입력신호에 응답하여 다수의 제어신호를 발생시키는 프로그래머블 어레이 수단과; 상기 프로그래머블 스위치 상호접속 수단에 기능적으로 결합되어 적어도 하나의 입력라인과, 하나의 출력라인 및 상기 다수의 제어신호중의 하나에 의해 구동되는 제어라인을 갖는 다수의 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단과; 상기 프로그래머블 어레이 수단에 기능적으로 결합되고 상기 다수의 프로그래머블 로직 블록의 각각에 기능적, 선택적으로 결합 및 분리되어 상기 프로그래머블 어레이 수단의 출력신호가 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단에서 선택된 입력라인을 향하게 하고 상기 다수의 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단에서 선택된 입력라인을 상기 프로그래머블 어레이 수단으로부터 분리시키는 로직 앨로케이터 수단과; 각 I/O 매크로셀이 상기 I/O 핀 및 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단중 하나의 출력라인에 연결되어 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단의 출력라인은 상기 I/O 핀에 선택적으로 연결 및 분리하는 다수의 프로그래머블 입/출력(I/O) 매크로셀 수단과; 각기 상기 프로그래머블 스위치 상호접속 수단 및 I/O 핀에 기능적으로 결합되고, 상기 I/O 핀에 연결된 입력라인과 상기 스위치 매트릭스 수단에 연결된 출력라인을 갖는 다수의 프로그래머블 입력 로직 매크로셀 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제1항에 있어서, 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단은 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단의 입력라인과 기능적으로 연결되고 입력단자와 출력단자를 갖는 프로그래머블 저장수단과; 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단의 입력라인과 상기 프로그래머블 저장수단의 출력단자에 기능적으로 연결되고 하나의 출력라인을 가지며, 입력라인상의 신호에 의해 구동되는 신호 또는 상기 프로그래머블 저장수단으로부터의 신호를 그 출력라인에 결합시키며 그 출력라인이 상기 프로그래머블 스위치 상호접속 수단에 연결된 제1프로그래머블 수단과; 상기 프로그래머블 저장소자 및 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단의 입력라인에 연결되어 로직신호의 극성을 제어하고, 그 기능의 제1모드에서 상기 극성 제어수단이 입력신호에 응답하는 첫 번째 출력 신호를 생성하고; 그 기능의 제2모드에서 상기 극성 제어 수단이 상기 입력신호에 대한 응답으로 다른 출력신호를 발생시키며 상기 다른 출력신호는 처음 출력신호에 대한 반전신호가 되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제2항에 있어서, 상기 극성 제어수단은 제2프로그래머블 수단을 포함하며, 이 제2프로그래머블 수단은 (ⅰ) 상기 제1프로그래머블 수단의 출력라인에 연결된 입력단자와, (ⅱ) 상기 제1프로그래머블 수단의 출력라인에 연결된 신호 반전 입력단자와, (ⅲ) 출력라인을 가지며, 이 제2프로그래머블 수단을 통하여 상기 제1프로그래머블 수단의 출력라인상의 한 신호와 상기 제1프로그래머블 수단의 출력라인의 반전신호가 상기 제2프로그래머블 수단의 출력라인에 결합되며, 상기 제2프로그래머블 수단의 출력라인은 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀의 출력라인이 되는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제2항에 있어서, 각 출력 로직 매크로셀 수단은 적어도 하나의 입력라인을 갖는 다수의 입력라인과; 상기 다수의 입력라인에 기능적으로 결합되고, 상기 프로그래머블 저장수단의 입력단자에 연결되어 있는 출력라인을 갖는 로직 게이트 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제2항에 있어서, 상기 프로그래머블 저장수단은 D-타입 플립-플롭, T-타입 플립-플롭 및 래치로 구성된 그룹중 어느 하나로 구성될 수 있는 프로그래머블 저장소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제5항에 있어서, 상기 프로그래머블 저장수단은 비둥기 리세트 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제6항에 있어서, 상기 비둥기 리세트 단자는 상기 프로그래머블 어레이 수단의 제어 출력신호중의 하나에 의해 구동되는 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제5항에 있어서, 상기 프로그래머블 저장수단은 비둥기 프리세트 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제8항에 있어서, 상기 비동기 리세트 단자는 상기 프로그래머블 어레이 수단의 제어 출력신호중의 하나에 의해 구동되는 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제2항에 있어서, 상기 프로그래머블 저장소자는 클럭 단자를 갖는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제10항에 있어서, 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단의 각각은 상기 프로그래머블 저장소자의 클럭 단자에 연결된 다수의 입력단자 및 출력단자를 가지며, 입력선택신호에 응답하여 선택된 입력단자의 신호를 출력단자로 보내는 프로그래머블 멀티플렉서 수단과, 상기 프로그래머블 클럭 멀티플렉서 수단에 기능적으로 결합되어 상기 입력선택신호를 제공하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제11항의 집적회로는, 다수의 입력핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제12항에 있어서, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 일측 입력단자는 상기 입력핀중의 하나에 연결되고, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 타측 입력단자는 상기 프로그래머블 어레이 수단의 제어 출력신호중의 하나에 의해 구동되는 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제13항에 있어서, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 제3측 입력단자는 신호 반전 입력단자로서 상기 입력핀중의 하나에 연결되고, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 제4측 입력단자는 신호반전단자로서 상기 프로그래머블 어레이 수단의 제어 출력신호중의 하나에 의해 구동되는 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제2항에 있어서, 상기 프로그래머블 I/O 매크로셀 수단은 인에이블 신호를 선택적으로 인가하는 수단과; 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단의 출력라인, 상기 핀들중의 하나 및 인에이블 신호 공급 수단에 연결되어 상기 극성 제어수단으로부터의 신호를 상기 핀에 선택적으로 공급하는 수단을 포함하며, 상기 공급수단은 상기 인에이블 신호를 받음과 동시에 상기 극성 제어수단으로부터의 신호를 통과시키는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제15항에 있어서, 상기 인에이블 신호를 선택적으로 제공하는 수단은 상기 다수의 프로그래머블 어레이 수단의 제어 출력신호중의 하나에 의해 구동되는 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제1항에 있어서, 상기 프로그래머블 입력 로직 매크로셀 수단의 각각은 I/O 핀에 기능적으로 결합되고 입력단자와 출력단자를 갖는 프로그래머블 저장소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제17항에 있어서, 상기 프로그래머블 저장소자는 D-타입 플립-플롭과 래치로 구성되는 그룹중의 어느 하나로 구성이 가능한 프로그래머블 저장소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제18항에 있어서, 상기 프로그래머블 저장소자는 클럭 단자를 갖는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제19항에 있어서, 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀은 상기 프로그래머블 저장소자의 클럭 단자에 연결된 다수의 입력단자 및 출력단자를 가지며, 입력선택신호에 따라서 선택된 입력단자의 신호를 출력단자로 출력하는 프로그래머블 멀티플렉서 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제20항의 집적회로는, 다수의 입력핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제21항에 있어서, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 일측 입력단자는 상기 입력핀중의 하나에 연결되고, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 타측 입력단자는 상기 입력핀의 다른 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제22항에 있어서, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 제3측 입력단자는 신호 반전 입력단자로서 상기 입력핀중의 하나에 연결되고, 상기 다수의 클럭 멀티플렉서 수단의 제4측 입력단자는 신호반전단자로서 상기 입력핀의 다른 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제1항에 있어서, 상기 로직 앨로케이터 수단은 다수의 출력라인과 입력라인을 가지며 입력라인상의 다수의 신호를 선택된 출력라인으로 보내는 다수의 루터 수단을 포함하며, 여기에서 각 루터소자의 입력라인은 상기 프로그래머블 로직 어레이의 출력라인에 연결되고; 각 루터소자의 출력라인은 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단중의 하나의 입력라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제24항에 있어서, 상기 루터 수단의 각각은 상기 다수의 루터 입력라인에 연결되고 출력라인은 갖는 로직 게이트 수단과; 상기 로직 게이트 수단의 출력라인에 연결된 입력단자와 다수의 출력단자를 가지고 입력선택신호에 응답하여 상기 입력단자의 신호를 상기 선택된 출력라인으로 전송하며, 그 출력라인이 상기 루터 수단의 출력라인이 되는 디멀티플렉서 수단과, 상기 디멀티플렉서 수단에 기능적으로 결합되어 상기의 입력 선택신호를 제공하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제1항에 있어서, 상기 비동기 프로그래머블 로직 블록의 각각은 동일한 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제26항에 있어서, 상기 동일한 프로그래머블 로직 블록은 상기 스위치 매트릭스 수단의 주위에 대칭적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제1항에 있어서, 상기 프로그래머블 스위치 상호접속 수단은 다수의 입력라인과 출력라인을 가지며 그 각각이 입력 선택 신호에 응답하여 선택된 입력라인상의 신호를 출력라인으로 전송하는 다수의 멀티플렉싱 수단과; 입력선택신호를 다수의 멀티플렉싱 수단의 각각에 제공하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제1항에 있어서, 상기 스위치 상호접속 수단은 그 입력단자와 그 출력단자 사이의 그 어떤 경로에 대하여도 고정되고 경로에 무관한 지연시간을 갖는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제29항에 있어서, 상기 비동기 프로그래머블 로직 블록의 하나를 다른 비동기 프로그래머블 로직 블록에 연결하는데 있어서 상기 스위치 상호접속 수단을 통한 지연시간은 약 1ns 내지 2ns인 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제1항에 있어서, 상기 스위치 상호접속 수단은 신호의 근원에 관계없이 통과하는 모든 신호에 대하여 거의 같은 지연시간을 갖는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 비동기 PLD의 구성시 동기 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)의 핵심부분을 사용하는 방법으로서, 상기 동기 PLD는 (ⅰ) 다수의 입/출력핀과; (ⅱ) 각기 다수의 입력 라인과 다수의 출력라인을 갖는 다수의 프로그래머블 로직 블록과; (ⅲ) 상기 프로그래머블 로직 블록의 각각에 기능적으로 연결되어 상기 프로그래머블 로직 블록의 출력라인 신호를 입력받고 상기 프로그래머블 로직 블록의 입력라인에 입력신호를 제공하는 프로그래머블 스위치 상호접속 수단을 포함하며, 상기의 각 프로그래머블 로직 블록인 (a) 다수의 적항을 갖는 프로그래머블 스위치 상호접속 수단에 기능적으로 접속된 프로그래머블 어레이 수단과; (b) 다수의 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단과; (c) 다수의 프로그래머블 베리드 로직 매크로셀 수단과; (d) 다수의 입/출력(I/O) 매크로셀 수단을 포함하며, 상기 프로그래머블 어레이 수단에서 논리 적항의 수는 각 로직 매크로세 수단이 논리 기능을 수행하는데 최소한으로 이용할 수 있는 기지정된 수의 적항을 갖도록 하기 위하여 다수의 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단과 다수의 프로그래머블 베리드 로직 매크로셀 수단의 합을 승산한 기지정된 수이며, 상기 방법은 상기 다수의 프로그래머블 베리드 로직 매크로셀 수단을 다수의 프로그래머블 입력 로직 매크로셀 수단으로 변환하는 단계와; 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀 수단에 대하여 프로그래머블 베리드 로직 매크로셀에서 이용가능한 기지정된 수의 로직 적항중 적어도 하나를 제어적항으로 사용하는 단게를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 PLD의 구성시 동기 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)의 핵심부분을 사용하는 방법.
- 제32항에 있어서, 상기 기지정된 수의 논리 적항의 일부분집합은 상기 프로그래머블 출력 로직 매크로셀중의 하나의 제어적항인 것을 특징으로 하는 비동기 PLD의 구성시 동기 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)의 핵심부분을 사용하는 방법.
- 제33항에 있어서, 상기 기지정된 수의 논리 적항의 다른 부분집합은 상기 I/O 매크로셀 수단중 하나의 제어적항인 것을 특징으로 하는 비동기 PLD의 구성시 동기 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)의 핵심부분을 사용하는 방법.
- 다수의 입력라인과 다수의 출력라인을 갖는 비동기 프로그래머블 회로와; 상기 비동기 프로그래머블 회로의 각각에 기능적으로 결합되어 상기 다수의 비동기 프로그래머블 회로의 출력라인의 신호를 인가받고 상기 다수의 비동기 프로그래머블 회로의 입력라인에 입력신호를 제공하는 프로그래머블 상호접속 수단을 포함하는 집적회로로서, 상기 다수의 비동기 프로그래머블 회로는 상기 프로그래머블 상호접속 수단에 의해 구동되는 입력라인상의 신호만을 입력하여 모든 비동기 프로그래머블 회로의 입력신호가 그 기원에 관계없이 상기 프로그래머블 상호접속을 통하여 비동기 프로그래머블 회로로 향하게 하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제35항에 있어서, 상기 프로그래머블 상호접속 수단은 상기 다수의 입력라인과 상기 다수의 출력라인에 연결되어 상기 프로그래머블 상호접속 수단을 통과하는 모든 신호에 대하여 그 기원에 관계없이 균등하고 고정된 시간지연을 갖게 하는 프로그래머블 멀티플렉서 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로.
- 제36항에 있어서, 상기 프로그래머블 멀티플렉서 수단의 사이즈는 상기 집적회로가 적어도 2.5의 행로 인수를 갖게 하는 것을 특징으로 하는 집적회로.※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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