WO1997047088A1 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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WO1997047088A1
WO1997047088A1 PCT/JP1996/001502 JP9601502W WO9747088A1 WO 1997047088 A1 WO1997047088 A1 WO 1997047088A1 JP 9601502 W JP9601502 W JP 9601502W WO 9747088 A1 WO9747088 A1 WO 9747088A1
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WO
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signal
input
variable
memory cells
circuit
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/001502
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Mitsugu Kusunoki
Nobuo Tamba
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
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 Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
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Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor integrated circuit technology and a technology effective when applied to a variable logic integrated circuit whose logic function can be changed by data stored in a memory element. For example, a user can freely configure logic.
  • the above-described programmable logic LSI includes a field programmable gate array (FPGA), a field programmable logic array (FPLA), and the like.
  • an FPGA as shown in FIG. 19 is known as a user-programmable logic LSI.
  • the FPGA shown in Fig. 19 has a logic block PLB that allows the user to select any logic function, a crosspoint switch CPS placed between the left, right, top and bottom logic blocks, and a diagonal logic block. It consisted of a switch matrix SMX placed between the switches.
  • SRAM Static Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • fuse etc.
  • the wiring between the logic blocks has a pattern formed in advance, and the presence / absence of connection between the wirings is set via the cross-point switch CPS and the switch matrix SMX.
  • SRAM is arranged in the same way as a logic block. By setting this information ("1" or "0") from outside, the wiring pattern between logic blocks can be changed. Can be programmed.
  • Such an FPGA is described, for example, in the journal “Information Processing” of Information Processing Society of Japan, Vol. 35, No. 6 PP 505-510, 1999. By the way, in the FPGA examined by the present inventors before the present invention, it is difficult to configure a flip-flop by a logic block or a large number of logic blocks are required.
  • the logic block shown in Fig. 1 is composed of a plurality of variable logic circuits LUTs that can configure any logic by storing in memory cells provided inside, and a selector SEL that selectively transmits the outputs of those variable logic circuits. And a flip-flop FF that latches and outputs a signal supplied from the selector.
  • variable logic circuit LUT transmits eight memory cells MC 1 to MC 8 and the stored value of each memory cell to a common output node ⁇ .
  • M as a signal transmission means constructed in the shape of a pyramid (tree tree)
  • an inverter I NV1 which forms a signal for controlling the above-mentioned MOS transfer pair PT1 to PT4 based on the input signal INc, and a MOS transistor based on the input signal INb.
  • An inverter I NV2 for forming a signal for controlling the lancet pair PT5 and PT6, and a signal for controlling the MOS transistor and a PT7 based on the input signal INa.
  • the FPG A using the variable logic circuit shown in Fig. 2 requires a selector and a flip-flop, so the configuration is complicated and the occupation area of the logic block PLB is large, so that the degree of integration does not increase and the chip size increases. There is a problem that the yield increases as compared with a gate array of the same logical scale.
  • An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of reducing the area occupied by a logic block and reducing the chip size.
  • Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having a logic block capable of forming a flip-flop circuit with a slight circuit change.
  • Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having a large number of achievable logics.
  • a plurality of memory cells a transistor gate as a signal transmission means constructed in a viramid shape for transmitting the storage value of each memory cell to a common output node, and an output logic gate.
  • a variable logic circuit consisting of a gate and a gate
  • separate signals are input instead of inputting a common input signal to a control terminal of a first-stage transfer gate connected to each memory cell.
  • the output signal from the output logic gate is fed back as a gate control signal to one of the first-stage transfer gates, thereby forming a flip-flop with only a slight circuit change.
  • a selector circuit is provided between the variable logic circuit and the flip-flop in order to effectively use a flip-flop having a relatively large number of elements.
  • the variable logic circuit itself can be used as a flip-flop circuit, it is not necessary to provide a selector circuit and a flip-flop circuit separately from the variable logic circuit. Furthermore, the occupied area of the logic block can be reduced.
  • a NAND gate as an output logic gate instead of an impeller.
  • a flip-flop is formed by feeding back the output signal from the output NAND gate to one of the above-described first-stage transfer gates as a gate control signal, the other terminal of the output NAND gate is used. Can be used as a flip-flop set terminal.
  • the flip-flop with a set-reset terminal can be used. It becomes possible to configure.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a variable logic block discussed before the present invention by the present inventors.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a variable logic circuit of a conventional variable logic block.
  • FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of the variable logic block of the present invention.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific example of a memory cell constituting a variable logic block.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the variable logic block of the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a connection example of a signal line to a memory cell constituting a variable logic block.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a configuration when a D-type flip-flop is configured using only one variable logic block in FIG.
  • FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an example of a master / slave type flip-flop using two variable logic blocks in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic layout diagram showing an example of layout of circuit positions of the variable logic block.
  • FIG. 10 is a schematic layout diagram showing a layout example of the element layout of the variable logic blocks.
  • FIG. 11 is a plan view showing an example of a detailed layout of the variable logic block.
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing an embodiment of a switch matrix constituting the programmable logic LSI.
  • FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of a path switch constituting the switch matrix of FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a connection example in a switch matrix when a D-type flip-flop is configured using the variable logic block of FIG.
  • FIG. 15 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the switch matrix constituting the programmable logic LSI.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of connection in the variable logic block of FIG. 5 and the switch matrix when a D-type flip-flop is configured using FIG.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the programmable logic SI according to the present invention.
  • FIG. 18 is a circuit diagram showing an example of a circuit for writing data to a memory cell constituting the variable logic block and the switch matrix.
  • FIG. 19 is a block diagram showing an example of a conventional programmable logic LSI. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of the variable logic block constituting the semiconductor integrated circuit according to the present invention. Note that the variable logic block in FIG. 5 is an example of a 6-input logic having eight memory cells.
  • MC 1 to MC 4 are memory cells, respectively.
  • the variable logic block in FIG. 3 transmits the stored values of these memory cells to a common output node ⁇ , Based on the constructed MOS O (Metal Oxide Semiconductor) transfer gate PT1 to PT3 as the signal transmission means, the output NAND gate NG connected to the common output node ⁇ , and the input signal W Inverter I NV1 that forms a signal that controls the above-mentioned MOS transfer pair PT1 and an inverter that forms a signal that controls the above-mentioned MOS transfer pair PT2 based on the input signal X.
  • MOS O Metal Oxide Semiconductor
  • the output NAND gate NG is provided to enable input of the set signal S when a flip-flop is configured. This pin is fixed at the high level when normal logic is configured instead of flip-flop.
  • the output NAND gate NG functions as an inverter.
  • the MOS transistor pair PT1 to PT3 and the inverters I NV1 to I NV3 are composed of a MOSFET (MOS Field Effect Transistor) or a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor).
  • MOSFET MOS Field Effect Transistor
  • MISFET Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor
  • variable logic block of this embodiment is configured as described above, 25 logic functions can be realized according to the combination of the data ("1" or "0") stored in the recells MC1 to MC4 and the three input signals W, X, and INa.
  • the number of memory cells is four (the number of inputs is two)
  • the number of logic functions that can be realized is 2 to the fourth power, that is, 16 ways.
  • Logic circuits can implement more logic functions.
  • Table 1 shows formulas for the types of logic that can be realized by the variable logic circuit of this embodiment.
  • 2C1 indicates the number of combinations when lj is stored in one of the paired memory cells
  • 2C2 indicates a pair.
  • ⁇ 2> indicates the number of combinations when ⁇ 1 '' is stored in both of the memory cells. It indicates the number of valid signal combinations in consideration of the case where the same signal is input repeatedly (for example, when the inputs X and W are the same).
  • each of the memory cells MC1 to MC4 has a gate connected to a lead line WL and a drain connected to a data line DL.
  • a latch circuit LT consisting of a pair of CMOS (Complementary M0S) impellers with input and output terminals combined, and an output connected to the other input / output node of this latch circuit LT It consists of an inverter INV0.
  • the desired data (“1” or “1”) is supplied by raising the above-mentioned line WL to a high level, turning on the MOSFET Qs, and supplying data from the data line DL. By writing "0”), the logic of the variable logic block can be uniquely set.
  • the setting of this logic may be performed by an initialization process performed at the time of starting the system. If a static type memory cell such as SRAM is used as the memory cell, the logic set for each variable logic block can be changed for each initialization to provide the logic LSI with a different function. become able to.
  • a static type memory cell such as SRAM
  • the memory cells that make up the variable logic block are not limited to the static type as shown in Fig. 4, but the FMOS (Floating Gate Avalanche Injection MOSFET) that constitutes an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), An electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) such as a flash memory or a fuse element may be used.
  • FMOS Floating Gate Avalanche Injection MOSFET
  • EPROM Erasable Programmable Read Only Memory
  • EEPROM electrically erasable programmable read only memory
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the variable logic block constituting the semiconductor integrated circuit according to the present invention. Note that the variable logic block in FIG. 5 is an example of a 6-input logic having eight memory cells.
  • MC 1 to MC 8 are memory cells, respectively.
  • the variable logic block in FIG. 5 transmits the stored values of these memory cells to a common output node ⁇ , (Metal Oxide Semiconductor) transfer as a signal transmission means constructed in the shape of a pair PT1 to PT4; PT5, PT6 and
  • the inverter INV3 forms a signal for controlling the MOS transfer transistor pair PT4 based on the input signal Z
  • the inverter INV4 forms a signal for controlling the PT4 based on the input signal Z.
  • each of the MOS transistor pairs PT1 to PT7 is composed of a pair of ⁇ -channel MOS FETs, and the inverters I NV1 to IN V6 are n-channel MOSFETs, respectively. And a p-channel MOS FET.
  • the other terminal of the output NAND gate NG is provided to enable input of the set signal ZS (valid low level) when a flip-flop is configured.
  • variable logic block of this embodiment Since the variable logic block of this embodiment is configured as described above, data ("1" or "0") to be stored in each of the memory cells MC1 to MC8 and six input signals W, X, Y , Z, INa, INb, 1876 different logic functions can be realized.
  • the number of memory cells is eight (the number of inputs is three)
  • the number of logic functions that can be realized is 2 to the eighth power, that is, 256. Circuits can perform much more logical functions.
  • Table 2 shows the formulas for the types of logic that can be realized by the variable logic circuit of this embodiment.
  • 2C1 is the number of combinations when ⁇ 1 '' is stored in one of the paired memory cells
  • 2C2 is the pair The figure shows the number of combinations when “1” is stored in both memory cells.
  • the last numbers “2”, “5”, and “15” in the formulas in the logical type F2 to F8 columns are used when the same signal is input as an input (for example, see Table 5). This indicates the number of valid signal combinations, as in the case where all four inputs are W, as in the case of signal type 1.
  • Tables 3 to 5 show the specific signal combinations.
  • variable logic circuit of the present embodiment connects input signals X, INa, and INb by connecting common input signals (for example, X) to the first-stage transfer gates PT1 to PT4. It can operate as an 8 x 1-bit memory circuit that uses as an address signal.
  • FIG. 6 shows data writing to the memory cells when a static type memory cell as shown in FIG. 4 is used as the memory cells MC1 to MC8 constituting the variable logic block shown in FIG.
  • a static type memory cell as shown in FIG. 4
  • the memory cells MC1 to MC8 constituting the variable logic block shown in FIG.
  • FIG. 6 shows data writing to the memory cells when a static type memory cell as shown in FIG. 4 is used as the memory cells MC1 to MC8 constituting the variable logic block shown in FIG.
  • the eight memory cells are arranged in two columns, and lead lines WL 1 and WL 2 are provided corresponding to each column, and are orthogonal to these lead lines.
  • four data lines DL1 to DL4 are arranged, and two memory cells MC are connected to each of the data lines DL1 to DL4.
  • two memory cells connected to the same data line are referred to as a pair.
  • a plurality of variable logic blocks PLB and a switch matrix SMX are arranged on an LSI chip in a checkered flag form, and each of the lead lines WL is placed in the lead line direction.
  • the gate terminals of the MO SFET Qs for selecting the corresponding memory cell MC in the plurality of variable logic blocks PLB and the switch matrix S MX are connected to each other and the data lines DL To
  • the drain terminals of multiple variable logic blocks PLB arranged in the data line direction and the corresponding MOS cells for selecting the corresponding memory cells in the switch matrix SMX are commonly connected.
  • a specific example of the switch matrix SMX and the overall configuration of the variable logic LSI will be described later.
  • each data line DL in FIG. 6 is not particularly limited. To prevent this, a pull-up MOS FET should be connected.
  • Fig. 7 shows an example of wiring when a D-type flip-flop is constructed using only one variable logic block of Fig. 5, and Fig. 8 uses two variable logic blocks of Fig. 5. Examples of the case where the master / slave type flip-flop is configured are shown.
  • the output signal of the output NAND gate NG is, for example, the second MOS gate.
  • the transfer signal is fed back to the control terminal of the transfer gate PT2, the data signal D is input to the control terminal of PT1 as the input signal W, and the clock signal CK is input to the control terminal of PT5 as the input signal INb.
  • the reset signal ZR is input to the control terminal of the PT 7 as the input signal INa.
  • the control terminals of the MOS transistors PT3 and PT4 are fixed at the high level "L” or high level “H” so that the NG input signal at reset can output "1" stably. .
  • variable logic block B 1 when a master-slave type flip-flop is configured by using two variable logic blocks of the embodiment of FIG. 5, one (previous stage) variable logic block B 1 is used.
  • the output signal of the NAND gate NG is fed back to the control terminal of the first MOS transistor PT1, for example, and the control signal of PT2 is input to the control terminal of PT2 as the data signal D as the input signal X.
  • the clock signal / C is input to the control terminal of PT5 as the input signal INb
  • the reset signal / R is input to the control terminal of PT7 as the input signal INa.
  • the output signal of the output NAND gate NG of the other (later stage) variable logic block B2 is fed back to, for example, the control terminal of the second MOS transfer gate PT2.
  • the PT1 control terminal receives the output signal Q1 of the preceding logic block as the input signal X
  • the PT5 control terminal receives the clock signal C as the input signal INb
  • the PT7 The reset signal / R is input to each control terminal as the input signal INa.
  • the control terminals of the MOS transfer gates PT3 and PT4 are controlled so that the input signal of NG at reset will output ⁇ 1 '' stably, and the output level will be ⁇ L '' or It is fixed at level "H".
  • FIG. 9 shows an outline of an example of the layout of the variable logic block PLB in FIG. 5, FIG. 10 shows the layout of the MOS arrangement, and FIG. 11 shows the detailed layout (FIG. 10). (Layout with wiring added to Fig. 2).
  • the regions surrounded by dotted lines are the memory cells MC1 to MC8, the MOS transistor pair PT1 to PT7, the output NAND gate NG, and the inverter I shown in FIG.
  • the regions where NV1 to NV6 are respectively formed are shown.
  • the hatched vertical elongated pattern is the polysilicon layer that is to be the gate electrode of the MOSFET, and the rectangular area separated by these polysilicon layers is the MOSFET. This is the diffusion layer that becomes the source and drain regions.
  • the dotted line in FIG. 10 indicates the boundary of the element region in FIG.
  • the power supply lines are marked with VDD and VSS.
  • a power supply voltage of 3 to 5 V is applied to VDD
  • a reference voltage of 0 V which is lower than the power supply voltage, is applied to VSS, for example.
  • the variable logic block PLB consists of a first-layer metal wiring layer M1 without hatching and mesh and a second-layer metal layer with light mesh.
  • the circuit is formed by the wiring layer M2.
  • the terminals to which W, X, ⁇ , and Z are inputted are provided on each side of the variable logic block PLB, and the terminals to which the input signals INa and INb are inputted Are provided on the left and right sides of the block, respectively (further, the input terminal for the set signal ZS is provided on the lower side of the block.
  • variable logic block PLB of this embodiment has an output terminal OUT on the upper side, and is configured to output a signal indicating a logical result from the output terminal OUT.
  • the input / output terminals (W, X, Y , Z, IN a, IN b, OUT) can be routed through wirings M 1 and M2 via the third metal wiring layer M3 and the fourth metal wiring layer M4.
  • Variable wiring Pro click PLB corresponding is connected to a control terminal of the element (gate electrode) c
  • embodiments of the variable logic block PLB is 1 to logic ⁇ of the signal input from four directions
  • the direction in which the input signal enters and the direction in which the signal is output are not limited to those shown in FIG.
  • an output terminal may be provided on each of the upper, lower, left and right sides of the variable logic block PLB so that a signal indicating a logic result can be output in four directions.
  • the ground lines WL 1 and WL 2 and the lateral power lines VDD and VSS are formed by the first metal wiring layer M 1, and the data lines DL 1 to DL 1
  • the fourth and vertical power lines VDD and VSS are formed by the second metal wiring layer M2. Furthermore, the input / output terminals (W, X, Y, Z, I Na,
  • the horizontal wiring with a high mesh is formed by the third metal wiring layer M3, and the vertical wiring with the thick hatching is applied.
  • the wiring is formed by a fourth metal wiring layer M4.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the switch matrix SMX.
  • the switch matrix SMX of this embodiment has input / output lines US 1, US 2; RS 1, RS 2; SS 1, SS 2, one end of which is connected to the input / output terminal of an adjacent variable logic block PLB.
  • LS 1 and LS 2 extend inward from each side of the block, two each, and a logical block separated by switch matrices along the vertical and horizontal directions in the figure.
  • Indirect connection wirings U l, U 2; R 1, R 2; S 1, S 2; L 1, L 2 each extending inwardly for connection between the blocks.
  • SS 1, SS 2; LS 1, LS 2 are variable logic block-switch matrices which connect the switch matrix S MX and the variable logic block PL B Configure the wiring for connection between boxes.
  • the above-mentioned path switch PS 1 is used for the block indirect wiring U 1, U 2; R 1, R 2; S 1, S 2; L 1, L 2 and the above-mentioned input / output.
  • Wiring US1, US2; RS1, RS2; SS1, SS2; LS1, LS2 can be arbitrarily connected or disconnected. This connection is performed by selecting connection or non-connection by setting the information of the memory cell in the pass switch PS1 to "1" or "0" as described later.
  • the path switch PS 2 is connected between any two lines of input / output wiring U 1, R 1 .S 1, L 1 and between any two lines U 2, R 2, S 2, L 2 (broken line) Can be selected.
  • FIG. 12 shows an actual wiring shape, but is shown in an abstract manner for easy understanding of wirings provided with pass switches.
  • FIG. 13 shows a specific example of the above-mentioned pass switches PS1 and PS2.
  • Fig. 13 (A) shows an example of the configuration of the path switch PS2 that can be connected in six directions and is provided at the intersection of the wiring for connecting the logical blocks.
  • Six switch MOSFETs SW1 to SW6 connected between signal lines and six memory cells MC I1 to! 6 connected to their gates! It is composed of VIC16.
  • Fig. 13 (B) shows a specific example of a path switch PS1 that can be connected in only one direction, and a switch M OSFET SW connected between two orthogonal signal lines. It consists of a memory cell MC connected to the gate.
  • the switch matrix SMX of this embodiment includes 44 switch MOSFETs SW1 to SW6, SW and 44 memory cells MC.
  • Each of the switches MOSWET SW1 to SW6, SW is composed of n channels M0SFET.
  • the memory cells MC I 1 to C 16, MC have substantially the same configuration (see FIG. 13C) as the memory cell used in the variable logic block PLB (see FIG. 4). The only difference is that it does not have an output inverter INVO.
  • the switch matrix SMX of this embodiment is provided at each intersection of the connection wiring.
  • the switch MOSFET corresponding to the memory cell to which the data has been written is turned on, so that each is enabled. It is configured to transmit signals in the specified direction (multiple directions are possible).
  • FIG. 14 shows a case where a flip-flop is configured as shown in FIG. 7 by using two switch matrices SMX having the configuration of FIG. 13 adjacent to the variable logic block PLB of the embodiment of FIG. The following shows an example of connection.
  • the output terminal OUT of the variable logic block PLB is connected to the input / output wiring SS1 of the upper switching matrix SMX1 adjacent to it, and is connected between the logic blocks by the path switch PS11.
  • the path switch PS21 After switching to the connection wiring L1, the path switch PS21 is used to switch to the wiring S1 for the logical block indirect connection, and via the free-space wiring of the logic block PLB, the lower »connection switch After entering the logic block indirect wiring U1 of the RIX SMX2 and switching to the wiring R1 for connecting logical blocks by the path switch PS21, the I / O wiring is performed by the path switch PS12. Connect to US2 and connect back to input terminal X of logical block PLB.
  • the path switches PS 11 and PS 21 in the switch matrix SMX 1 and the path switches PS 21 and PS 12 in the switch matrix SMX 2 are turned on. Write data ("1" or "0") to the memory cell to be used.
  • the signal output from the variable logic block PLB2 can be fed back to the variable logic block PLB simply by passing through the two path switches to form a flip-flop.
  • Fig. 15 shows another specific example of the switch matrix SMX
  • Fig. 16 shows an example of indirect wiring when the flip-flop shown in Fig. 7 is constructed using the switch matrix of Fig. 15.
  • the switch matrix shown in Fig. 15 includes the input / output wirings LS 1 and LS 2 of each side and the logical block indirect wiring L 1 in addition to the path switch of the switch matrix shown in Fig. 12.
  • L2 and SSI between SS2 and SI, S2, between RS1, 1152 and 111, between R2, between US1, US2 and Ul, U2.
  • PS 32, PS 33, PS34, PS 35, PS36, PS 37, PS 38 are provided to output signals from adjacent logic blocks. It is possible to return to the original logical block with only one pass switch.
  • FIG. 17 shows an embodiment of a layout of a programmable logic LSI as a semiconductor integrated circuit according to the present invention using the variable logic circuit and the switch matrix of the above embodiment.
  • the symbol SUB indicates a single semiconductor substrate (chip) such as single-crystal silicon
  • the PLB indicates a variable logic block whose logic function can be changed from outside
  • the SMX indicates from outside.
  • the switch matrix as a variable wiring circuit that can change the wiring indirect hindrance.
  • the variable logic block PLB and the switch matrix SMX are two-dimensional directions, that is, the X direction (horizontal direction) in the X and Y coordinates. And the Y direction (longitudinal direction) are arranged so as to be staggered, that is, to form a checker flag pattern as a whole.
  • variable logic block PLB and the switch matrix SMX are placed in the variable logic block PLB and the switch matrix SMX.
  • An X decoder circuit X—DEC and a Y decoder & write circuit Y—DEC & WDR for selecting and writing data to the provided memory cells (described later) are provided.
  • Input / output buffer cells I OB are arranged along the edge. Most of the input / output buffer cells IOB handle input / output signals to / from a logic circuit composed of the above-described variable logic blocks and switch matrices.
  • variable logic LSI of this embodiment a wiring area is provided above the variable logic block PLB and the switch matrix SMX by applying the multilayer wiring technology.
  • X decoder circuit X—DEC and Y decoder & write circuit Y—DEC & WDR installed in variable logic block PLB and switch matrix SMX
  • the signal lines (word lines and data lines) up to the memory cell are formed using the above-mentioned wiring area provided above the variable logic block and the switch matrix. Is done.
  • FIG. 18 shows an example of a circuit configuration of a system for writing data to the memory cell.
  • this data writing system is operated at the time of system initialization, etc., separately from the original operation of the logic LSI.
  • the normal operation of such a logic LSI and the memory cell write operation are switched, for example, by a control signal WM supplied from outside the chip to a mode switching control terminal.
  • a control signal WM indicates the memory cell write mode
  • an externally input address signal ADR is taken into the address input buffer circuit AIB, and the X decoder circuit X—DEC and the Y decoder circuit Y—DEC Is supplied and decoded.
  • the X decode circuit X—DEC is extended from the X decoder circuit X—DEC toward the variable logic block and the array section PLB & SMX of the switch matrix according to the input X address signal. Set one of the multiple lead lines WL to the selected level.
  • the Y decoder circuit Y—DEC decode output is supplied to the write circuit WDR, and the write circuit WDR extends from the Y decoder circuit Y—DEC to the above-mentioned variable logic block and the array section PLB & SMX of the switch matrix. For example, one of the plurality of data lines DL selected is selected and, at that time, according to data information ("1" or "0") input from the outside via the data input buffer circuit DIB. To set the selected data line DL to high level or low level.
  • I OB is a buffer circuit for input / output signals to and from the original logic section, which is composed of a variable logic block and a switch matrix.
  • the input / output buffer circuit I OB, the address buffer circuit A IB, and the data input buffer circuit D IB are constituted by an input / output buffer cell I OC shown in FIG.

Abstract

A variable logic circuit composed of a plurality of memory cells, transfer gates arranged in a pyramid-like connection and serving as signal transmitting means for transmitting values stored in the memory cells to a common output node, and an output logical gate. Different signals instead of a common input signal are inputted to the control terminals of the first-stage transfer gates connected to the memory cells. The output signal from the output logical gate is fed back to one of the first-stage transfer gates. Consequently a flip-flop can be constructed by modifying the circuit a little. The structure of a logic block can be simplified and so the area occupied thereby is reduced. The number of logics can be increased.

Description

明 細 書  Specification
半導体集積回路 技術分野 Semiconductor integrated circuit technology
本発明は、 半導体集積回路技術さらにはメモリ素子に記憶されたデータによつ て論理機能が変更可能な可変論理集積回路に適用して有効な技術に関し、 例えば 利用者が任意に論理を構成可能なプログラマブル論理 LS I (大規模集積回路) に利用して有効な技術に関する。 上記プログラマブル論理 L S I は、 FPGA (Field Programmable Gate Arrayノ や FPLA (Field Programmable Logic Array) 等を含む。 背景技術  The present invention relates to a semiconductor integrated circuit technology and a technology effective when applied to a variable logic integrated circuit whose logic function can be changed by data stored in a memory element. For example, a user can freely configure logic. Technology that is effective for use in simple programmable logic LSIs (large-scale integrated circuits). The above-described programmable logic LSI includes a field programmable gate array (FPGA), a field programmable logic array (FPLA), and the like.
従来、 ユーザがプログラム可能な論理 L S I として、 例えば図 1 9に示すよう な FPGAが知られている。 図 19の FPGAは、 利用者が任意の論理機能を選 択可能な論理プロック PL Bと、 左右および上下の論理プロック間に配置された クロスポイン トスイ ッチ CP Sと、 斜め方向の論理ブロ ッ ク間に配置されたス イッチマ ト リ ックス SMXとにより構成されていた。 論理ブロック PBL内には SRAM (Static Random Access Memory) または R O Mあるいはヒューズ等が 配置され、 外部からこの情報 ( " 1 " または " 0 " あるいは "導通" または "非 導通" ) を設定することにより論理ブロックの論理機能をプログラムすることが できる。  Conventionally, for example, an FPGA as shown in FIG. 19 is known as a user-programmable logic LSI. The FPGA shown in Fig. 19 has a logic block PLB that allows the user to select any logic function, a crosspoint switch CPS placed between the left, right, top and bottom logic blocks, and a diagonal logic block. It consisted of a switch matrix SMX placed between the switches. In the logic block PBL, SRAM (Static Random Access Memory), ROM, fuse, etc. are arranged. By setting this information ("1" or "0", "conducting" or "non-conducting") from outside, the logic is set. The logic function of the block can be programmed.
また、 論理ブロック間の配線は予めパターンが形成されており、 配線間の接統 の有り /なしをクロスポイ ン ト スイ ッチ CP Sやスィ ッチマ ト リ ッ クス SMXを 介して設定する。 ク αスポイン トスィッチ CPSやスィッチマ ト リ ックス SMX 内には、 論理ブロックと同様に SRAMが配置され、 外部からこの情報 ( " 1 " または " 0" ) を設定することにより論理プロック間の配線パターンをプログラ ムすることができる。 このような FPGAは例えば情報処理学会 (Information Processing Sociaty of Japan) の学会誌 「情報処理」 Vo l . 35 , No . 6 P P 505 - 51 0 , 1 994に記載されている。 ところで、 本発明者らが本発明の前に検討した FPGAにあっては、 論理ブ ロ ッ クによりフ リ ップフロ ップを構成することが困難もしくは多数の論理プロッ クを必要とする。 そこで、 PFGAを構成する論理ブロ ックとして、 例えば図 1 に示すようにフ リ ップフ口ップを組み込んだものが提案されている。 図 1の論理 ブロックは、 内部に設けられたメモリセルへの記憶により任意の論理を構成可能 な複数の可変論理回路 LUTと、 それらの可変論理回路の出力を選択的に伝達さ せるセレクタ SELと、 セレクタから供給される信号をラ ツチして出力するフ リ ップフロ ップ FFとにより構成されている。 The wiring between the logic blocks has a pattern formed in advance, and the presence / absence of connection between the wirings is set via the cross-point switch CPS and the switch matrix SMX. In the alpha point switch CPS and the switch matrix SMX, SRAM is arranged in the same way as a logic block. By setting this information ("1" or "0") from outside, the wiring pattern between logic blocks can be changed. Can be programmed. Such an FPGA is described, for example, in the journal “Information Processing” of Information Processing Society of Japan, Vol. 35, No. 6 PP 505-510, 1999. By the way, in the FPGA examined by the present inventors before the present invention, it is difficult to configure a flip-flop by a logic block or a large number of logic blocks are required. Therefore, as a logic block that composes a PFGA, for example, one that incorporates a flip-flop as shown in Fig. 1 has been proposed. The logic block shown in Fig. 1 is composed of a plurality of variable logic circuits LUTs that can configure any logic by storing in memory cells provided inside, and a selector SEL that selectively transmits the outputs of those variable logic circuits. And a flip-flop FF that latches and outputs a signal supplied from the selector.
さらに、 上記可変論理回路 LUTとしては、 例えば図 2に示すように、 8個の メモ リ セル MC 1〜MC 8と、 各メモ リ セルの記憶値を共通の出力ノー ド ηθに 伝達するため、 ピラ ミ ッ ド状 (ツリ ー伏) に構築された信号伝送手段としての M Further, as shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, the variable logic circuit LUT transmits eight memory cells MC 1 to MC 8 and the stored value of each memory cell to a common output node ηθ. M as a signal transmission means constructed in the shape of a pyramid (tree tree)
0 S (Metal Oxide Semiconductor) ト ランスファゲ一 ト対 PT 1〜PT4 ; Ρ Τ 5 , ΡΤ6および ΡΤ7と、 共通出力ノー ド ηθに接統された出力イ ンバ一タ0 S (Metal Oxide Semiconductor) Transformer pair PT1 to PT4; Τ Τ5, ΡΤ6 and ΡΤ7 and output inverter connected to common output node ηθ
1 N V4と、 入力信号 I N cに基づいて上記 MO S トランスファゲ一ト対 PT 1 〜ΡΤ 4を制御する信号を形成するィンバータ I NV 1と、 入力信号 I N bに基 づいて上記 M OS ト ランスファゲ一 ト対 PT5 , PT 6を制御する信号を形成す るイ ンパ一タ I NV2と、 入力信号 I N aに基づいて上記 MO S ト ラ ンスフ ァ ゲ一 ト対 P T 7を制御する信号を形成するィンバータ I NV 3とにより構成され たものがある。 1 NV4, an inverter I NV1 which forms a signal for controlling the above-mentioned MOS transfer pair PT1 to PT4 based on the input signal INc, and a MOS transistor based on the input signal INb. An inverter I NV2 for forming a signal for controlling the lancet pair PT5 and PT6, and a signal for controlling the MOS transistor and a PT7 based on the input signal INa. Inverter I NV3.
しかしながら、 図 2の可変論理回路を使用した FPG Aは、 セレクタ, フリ ツ プフロップを必要とするため、 構成が複雑で論理プロック PLBの占有面積が大 きいため集積度が上がらないとともに、 チップサイズが同一論理規模のゲー トァ レイに比べて増大し、 歩留まりが低下するという問題点がある。  However, the FPG A using the variable logic circuit shown in Fig. 2 requires a selector and a flip-flop, so the configuration is complicated and the occupation area of the logic block PLB is large, so that the degree of integration does not increase and the chip size increases. There is a problem that the yield increases as compared with a gate array of the same logical scale.
この発明の目的は、 論理ブロッ クの占有面積を低減し、 チップサイズを縮小可 能な半導体集積回路を提供することにある。  An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of reducing the area occupied by a logic block and reducing the chip size.
この発明の他の目的は、 僅かな回路の変更でフリ ップフロッブ回路を構成する ことが可能な論理プロックを備えた半導体集積回路を提供することにある。  Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having a logic block capable of forming a flip-flop circuit with a slight circuit change.
この発明の他の目的は、 実現可能な論理の数が多い半導体集積回路を提供する ことにある。 この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、 本明細書の 記述および添附図面から明らかになるであろう。 発明の開示 Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having a large number of achievable logics. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings. Disclosure of the invention
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説明すれば、 下記の とおりである。  The outline of a typical invention disclosed in the present application is as follows.
すなわち、 複数個のメモ リセルと、 各メモリセルの記憶値を共通の出力ノー ド に伝達するためビラ ミ ッ ド状に構築された信号伝送手段としての ト ラ ンスフ ァ ゲー トと、 出力論理ゲー トとからなる可変論理回路において、 各メモ リ セルに接 統された初段の ト ランスフ ァゲー トの制御端子に共通の入力信号を入力させる代 わりに、 別々の信号を入力させるようにした。 これによつて、 出力論理ゲー トか らの出力信号を上記初段ト ランスファゲー トのいずれかにゲ一 ト制御信号として 帰還させることにより、 僅かな回路の変更のみでフリ ップフ口ップを構成するこ とができるようになり、 論理プロッ クの構成を簡略化し占有面積を低滅できると ともに、 実現可能な論理の数を增加させることができる。  That is, a plurality of memory cells, a transistor gate as a signal transmission means constructed in a viramid shape for transmitting the storage value of each memory cell to a common output node, and an output logic gate. In a variable logic circuit consisting of a gate and a gate, separate signals are input instead of inputting a common input signal to a control terminal of a first-stage transfer gate connected to each memory cell. As a result, the output signal from the output logic gate is fed back as a gate control signal to one of the first-stage transfer gates, thereby forming a flip-flop with only a slight circuit change. This makes it possible to simplify the configuration of the logic block, reduce the occupied area, and increase the number of achievable logics.
図 1に示されている論理プロックでは、 比較的素子数の多いフリ ップフロップ を有効利用したりするため可変論理回路とフリ ップフロップとの間にセレクタ回 路を設けているが、 上記した手段によれば可変論理回路そのものをフ リ ップフ 口ップ回路とすることができるため、 可変論理回路とは別個にセレクタ回路とフ リ ップフロ ップ回路を設ける必要がなく、 これらの回路を省略することによりさ らに論理ブロ ッ クの占有面積を低減することができる。  In the logic block shown in FIG. 1, a selector circuit is provided between the variable logic circuit and the flip-flop in order to effectively use a flip-flop having a relatively large number of elements. For example, since the variable logic circuit itself can be used as a flip-flop circuit, it is not necessary to provide a selector circuit and a flip-flop circuit separately from the variable logic circuit. Furthermore, the occupied area of the logic block can be reduced.
また、 出力論理ゲー トとしてイ ンパ一夕の代わりに N A N Dゲ一 トを用いるよ うにすると良い。 これによつて、 出力 N A N Dゲー トからの出力信号を上記初段 ト ランスファゲ一 トのいずれかにゲー ト制御信号として帰還させることによりフ リ ップフロップを構成した場合に、 出力 N A N Dゲー トの他方の端子をフリ ップ フロップのセッ ト端子として利用することができるようになる。  In addition, it is preferable to use a NAND gate as an output logic gate instead of an impeller. Thus, when a flip-flop is formed by feeding back the output signal from the output NAND gate to one of the above-described first-stage transfer gates as a gate control signal, the other terminal of the output NAND gate is used. Can be used as a flip-flop set terminal.
さらに、 ビラ ミ ツ ド伏に構築された ト ランスファゲ一トの終段の ト ランスファ ゲ一 トの制御端子にリセッ ト信号を入力させることにより、 セッ ト ' リセッ ト端 子付きのフ リ ップフロップを構成することが可能となる。 図面の簡単な説明 Furthermore, by inputting a reset signal to the control terminal of the transfer stage at the end of the transfer stage built on the bottom of the viramid, the flip-flop with a set-reset terminal can be used. It becomes possible to configure. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1は、 本発明者らが本発明の前に検討した可変論理プロックの一例を示すブ 口ック図である。  FIG. 1 is a block diagram showing an example of a variable logic block discussed before the present invention by the present inventors.
図 2は、 従来の可変論理プロックの可変論理回路の一例を示す回路図である。 図 3は、 本発明の可変論理ブロックの一実施例を示す回路構成図である。  FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a variable logic circuit of a conventional variable logic block. FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of the variable logic block of the present invention.
図 4は、 可変論理プロックを構成するメモリセルの具体例を示す回路図である。 図 5は、 本発明の可変論理プロ ックの第 2の実施例を示す回路図である。  FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific example of a memory cell constituting a variable logic block. FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the variable logic block of the present invention.
図 6は、 可変論理プロックを構成するメモリセルへ信号線の接続例を示す構成 図である。  FIG. 6 is a configuration diagram showing a connection example of a signal line to a memory cell constituting a variable logic block.
図 7は、 図 5の可変論理ブロックを 1つだけ用いて D型フ リ ップフロ ップを構 成する場合の桔線例を示す回路図である。  FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a configuration when a D-type flip-flop is configured using only one variable logic block in FIG.
図 8は、 図 5の可変論理ブロ ッ クを 2つ用いてマスタ · スレーブ型フ リ ッブフ 口ップを構成する場合の桔線例を示す回路図である。  FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an example of a master / slave type flip-flop using two variable logic blocks in FIG.
図 9は、 可変論理プロックの回路位置のレイァゥ ト例を示す概略配置図である。 図 1 0は、 可変論理ブロックの素子配置のレイアウ ト例を示す概略配置図であ る。  FIG. 9 is a schematic layout diagram showing an example of layout of circuit positions of the variable logic block. FIG. 10 is a schematic layout diagram showing a layout example of the element layout of the variable logic blocks.
図 1 1は、 可変論理プロックの詳細なレイアウ トの一例を示す平面図である。 図 1 2は、 プログラマブル論理 L S I を構成するスイ ッチマ ト リ ッ クスの一実 施例を示す回路構成図である。  FIG. 11 is a plan view showing an example of a detailed layout of the variable logic block. FIG. 12 is a circuit diagram showing an embodiment of a switch matrix constituting the programmable logic LSI.
図 1 3は、 図 1 2のスィ ッチマ ト リ ッ クスを構成するパススィ ツチの一例を示 す回路図である。  FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of a path switch constituting the switch matrix of FIG.
図 1 4は、 図 5の可変論理プロ ックを用いて D型フリ ップフロップを構成する 場合のスィ ツチマ ト リ ックスにおける接続例を示す説明図である。  FIG. 14 is an explanatory diagram showing a connection example in a switch matrix when a D-type flip-flop is configured using the variable logic block of FIG.
図 1 5は、 プログラマブル論理 L S I を構成するスイ ッチマ ト リ ッ クスの他の 実施例を示す回路構成図である。  FIG. 15 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the switch matrix constituting the programmable logic LSI.
図 1 6は、 図 5の可変論理ブロックと、 図 5を用いて D型フ リ ップフロ ップを 構成する場合のスィ ツチマ ト リ ツ クスにおける接統例を示す説明図である。  FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of connection in the variable logic block of FIG. 5 and the switch matrix when a D-type flip-flop is configured using FIG.
図 1 7は、 本発明に係るプログラマブル論理し S I の一例を示すプロ ック図で ある。 図 18は、 可変論理プロックおよびスィ ッチマ ト リ ッ クスを構成するメモリセ ルへのデータ書込み回路の一例を示す回路図である。 FIG. 17 is a block diagram showing an example of the programmable logic SI according to the present invention. FIG. 18 is a circuit diagram showing an example of a circuit for writing data to a memory cell constituting the variable logic block and the switch matrix.
図 1 9は、 従来のプログラマブル論理 L S Iの一例を示すプロック図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 19 is a block diagram showing an example of a conventional programmable logic LSI. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図 3は本発明に係る半導体集積回路を構成する可変論理ブロックの第 1の実施 例を示す回路図である。 なお、 図 5の可変論理ブロックは、 メモ リセルを 8個有 する 6入力論理の一例である。  FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of the variable logic block constituting the semiconductor integrated circuit according to the present invention. Note that the variable logic block in FIG. 5 is an example of a 6-input logic having eight memory cells.
図 3において、 MC 1〜MC 4は各々 メモリセルであり、 図 3の可変論理ブ ロックは、 これらのメモリセルの記憶値を共通の出力ノー ド ηθに伝達するため、 ピラ ミ ッ ド伏に構築された信号伝送手段と しての MO S (Metal Oxide Semiconductor) ト ランスフ ァゲー ト対 PT 1〜PT3と、 共通出力ノー ド ηθに 接統された出力 NANDゲー ト NGと、 入力信号 Wに基づいて上記 MO S トラン スファゲー ト対 PT 1を制御する信号を形成するィンバータ I NV 1 と、 入力信 号 Xに基づいて上記 M OS ト ランスファゲ一ト対 PT 2を制御する信号を形成す るイ ンバータ I NV2と、 入力信号 I N aに基づいて上記 MO S ト ランスフ ァ ゲー ト対 PT 3を制御する信号を形成するィンパー夕 I NV3とにより構成され ている。 また、 フ リ ップフロ ップを構成した場合にセッ ト信号 Sを入力可能に するため、 出力 N ANDゲー ト NGの他方の端子が用意されている。 フリ ップフ ロ ップでなく通常論理を構成する場合には、 この端子はハイ レベルに固定される これによつて、 出力 NANDゲー ト NGはインバー夕として機能する。  In FIG. 3, MC 1 to MC 4 are memory cells, respectively.The variable logic block in FIG. 3 transmits the stored values of these memory cells to a common output node ηθ, Based on the constructed MOS O (Metal Oxide Semiconductor) transfer gate PT1 to PT3 as the signal transmission means, the output NAND gate NG connected to the common output node ηθ, and the input signal W Inverter I NV1 that forms a signal that controls the above-mentioned MOS transfer pair PT1 and an inverter that forms a signal that controls the above-mentioned MOS transfer pair PT2 based on the input signal X. It comprises an NV2 and an impulse INV3 which forms a signal for controlling the above-mentioned MOS transfer pair PT3 based on the input signal INa. The other terminal of the output NAND gate NG is provided to enable input of the set signal S when a flip-flop is configured. This pin is fixed at the high level when normal logic is configured instead of flip-flop. Thus, the output NAND gate NG functions as an inverter.
MO S ト ランスフ ァゲ一ト対 PT 1〜PT3 , イ ンバ一タ I NV 1〜 I NV3 は、 MOSFET (MOS Field Effect Transistor) あるいは M I SFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) で構成される。 MOS 卜 ランスファゲ一 ト対 PT 1〜PT3のそれぞれは 1対の nチャネル MOSFET で構成され、 イ ンバ一タ I NV 1〜 I NV3はそれぞれ nチャネル MOSFET と pチャネル MOSFETとで構成される。  The MOS transistor pair PT1 to PT3 and the inverters I NV1 to I NV3 are composed of a MOSFET (MOS Field Effect Transistor) or a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor). Each of the MOS transistor pairs PT1 to PT3 is composed of a pair of n-channel MOSFETs, and the inverters I NV1 to I NV3 are each composed of an n-channel MOSFET and a p-channel MOSFET.
この実施例の可変論理ブコ ックは、 上記のように構成されているため、 各メモ リセル MC 1〜MC4へ記憶させるデータ ( " 1 " または " 0 " ) および 3つの 入力信号 W, X, I N aの組合せに応じて 25通りの論理機能を実現することが できる。 図 2に示す従来方式の可変論理回路では、 メモリセルを 4個 (入力数は 2) とすると実現可能な論理機能の数は 2の 4乗すなわち 1 6通りであるので、 本実施例の可変論理回路の方が数多くの論理機能を実現することができる。 Since the variable logic block of this embodiment is configured as described above, 25 logic functions can be realized according to the combination of the data ("1" or "0") stored in the recells MC1 to MC4 and the three input signals W, X, and INa. In the conventional variable logic circuit shown in FIG. 2, if the number of memory cells is four (the number of inputs is two), the number of logic functions that can be realized is 2 to the fourth power, that is, 16 ways. Logic circuits can implement more logic functions.
表 1に本実施例の可変論理回路の実現可能な論理の種類の計算式を示す。 表 1 の計算式の欄に示されている式のなかで、 2C1はペアとなっているメモリセルの 一方に 「 l j が記憶されている場合の組合せの数を、 また 2C2はペアとなってい るメモ リ セルの両方に 「 1」 が記億されている場合の組合せの数を示している < さらに、 論理種 F 2〜F4欏の各計算式の鰻後の数字 「2」 は、 入力として同一 の信号が重複して入力される場合 (例えば入力 X, Wが同一の場合等) を考慮し たもので、 有効な信号の組合せ数を示すものである。  Table 1 shows formulas for the types of logic that can be realized by the variable logic circuit of this embodiment. In the formulas shown in the calculation formula column in Table 1, 2C1 indicates the number of combinations when lj is stored in one of the paired memory cells, and 2C2 indicates a pair. <2> indicates the number of combinations when `` 1 '' is stored in both of the memory cells. It indicates the number of valid signal combinations in consideration of the case where the same signal is input repeatedly (for example, when the inputs X and W are the same).
【表 1】 【table 1】
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上記メモリセル MC 1〜MC 4は、 それぞれ例えば図 4に示すようにゲ一 卜が ヮー ド線 WLに接統され ドレインがデータ線 DLに接統された選択用の MOSF E T Q s と、 互いの入力端子と出力端子とが桔合された一対の CMO S (Complementary M0S) イ ンパー夕からなるラ ッチ回路 L Tと、 このラ ッチ回路 LTの他方の入出力ノー ドに接統された出力用ィンバ一タ I NV 0とにより構成 されている。 この実施例のメモリセルを使用した場合、 上記ヮー ド線 WLをハイ レベルに立 ち上げて MOSFET Qsをオンさせてデータ線 DLからデータを供給するこ とにより、 所望のデータ ( " 1 " または " 0 " ) を書き込んで当該可変論理ブ ロ ッ クの論理を一義的に設定してやることができる。 この論理の設定は、 システ ムの立ち上がり時に行なわれるィニシャライズ処理等によって行なうようにすれ ばよい。 メモリセルとして S RAM等のスタティ ッ ク型のものを用いた場合には、 ィニシャラィズごとに各可変論理プロ ックに設定する論理を変えることにより、 当該論理 LS Iに異なる機能を持たせることができるようになる。 For example, as shown in FIG. 4, each of the memory cells MC1 to MC4 has a gate connected to a lead line WL and a drain connected to a data line DL. A latch circuit LT consisting of a pair of CMOS (Complementary M0S) impellers with input and output terminals combined, and an output connected to the other input / output node of this latch circuit LT It consists of an inverter INV0. When the memory cell of this embodiment is used, the desired data (“1” or “1”) is supplied by raising the above-mentioned line WL to a high level, turning on the MOSFET Qs, and supplying data from the data line DL. By writing "0"), the logic of the variable logic block can be uniquely set. The setting of this logic may be performed by an initialization process performed at the time of starting the system. If a static type memory cell such as SRAM is used as the memory cell, the logic set for each variable logic block can be changed for each initialization to provide the logic LSI with a different function. become able to.
可変論理プロ ックを構成するメモリセルは、 図 4に示すようなスタティ ッ ク型 のものに限定されず、 EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) を構成する F AMOS (Floating Gate Avalanche Injection MOSFET) 、 フラッ シュメモ リ等の E E P ROM (Electrical ly Erasable Programable Read Only Memory) やヒューズ素子を使用するようにしても良い。  The memory cells that make up the variable logic block are not limited to the static type as shown in Fig. 4, but the FMOS (Floating Gate Avalanche Injection MOSFET) that constitutes an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), An electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) such as a flash memory or a fuse element may be used.
図 5は本発明に係る半導体集積回路を構成する可変論理プロックの第 2の実施 例を示す回路図である。 なお、 図 5の可変論理ブロックは、 メモ リセルを 8個有 する 6入力論理の一例である。  FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the variable logic block constituting the semiconductor integrated circuit according to the present invention. Note that the variable logic block in FIG. 5 is an example of a 6-input logic having eight memory cells.
図 5において、 MC 1〜MC 8は各々メモ リ セルであり、 図 5の可変論理ブ ロックは、 これらのメモリセルの記憶値を共通の出カノ一 ド ηθに伝達するため、 ピラ ミ ッ ド状に構築された信号伝送手段と しての MO S (Metal Oxide Semiconductor) ト ランスファゲー ト対 P T 1〜 P T 4 ; P T 5 , P T 6および In FIG. 5, MC 1 to MC 8 are memory cells, respectively. The variable logic block in FIG. 5 transmits the stored values of these memory cells to a common output node ηθ, (Metal Oxide Semiconductor) transfer as a signal transmission means constructed in the shape of a pair PT1 to PT4; PT5, PT6 and
ΡΤ7と、 共通出力ノー ド ηθに接続され た出力 NANDゲー ト NGと、 入力信 号 Wに基づいて上記 M OS ト ランスファゲー ト対 PT lを制御する信号を形成す るインバ一タ I NV 1と、 入力信号 Xに基づいて上記 MO S ト ランスファゲ一ト 対 PT 2を制御する信号を形成するィンバ一タ I NV 2と、 入力信号 Yに基づい て上記 M OS ト ランスフ ァゲ一ト対 PT 3を制御する信号を形成するィンバ一タ I N V 3と、 入力信号 Zに基づいて上記 MO S ト ランスファゲ一 ト対 PT4を制 御する信号を形成するインバータ I NV4と、 入力信号 I N bに基づいて上記 M ◦ S ト ランスファゲー ト対 PT5, PT6を制御する信号を形成するィンパ一夕 I N V 5と、 入力信号 I N aに基づいて上記 MO S ト ランスファゲ一ト対 PT7 を制御する信号を形成するィンバータ I NV6とにより構成されている。 ΡΤ7, an output NAND gate NG connected to the common output node ηθ, and an inverter I NV1 that forms a signal for controlling the above-mentioned MOS transfer gate pair PTl based on the input signal W. An inverter I NV2 for forming a signal for controlling the MOS transfer transistor vs. PT2 based on the input signal X, and a MOS transfer target vs. PT3 based on the input signal Y. The inverter INV3 forms a signal for controlling the MOS transfer transistor pair PT4 based on the input signal Z, and the inverter INV4 forms a signal for controlling the PT4 based on the input signal Z. M S S transferer pair PT5, PT6, which forms a signal to control the PT6, and the MOS transfer transistor pair PT7 based on the input signal INa. And an inverter IVN6 for forming a signal for controlling the control signal.
この実施例においても、 上記 MOS ト ランスファゲ一 ト対 PT 1 ~PT7のそ れぞれは 1対の ηチヤネル MO S FETで構成され、 イ ンバ―タ I NV 1〜 I N V6はそれぞれ nチャネル MOSFETと pチャネル MOS F ETとで構成され る。 また、 フ リ ップフロ ップを構成した場合にセッ ト信号 ZS (ロウレベルが有 効) を入力可能にするため、 出力 N ANDゲー ト NGの他方の端子が用意されて いる。  Also in this embodiment, each of the MOS transistor pairs PT1 to PT7 is composed of a pair of η-channel MOS FETs, and the inverters I NV1 to IN V6 are n-channel MOSFETs, respectively. And a p-channel MOS FET. The other terminal of the output NAND gate NG is provided to enable input of the set signal ZS (valid low level) when a flip-flop is configured.
この実施例の可変論理ブロックは、 上記のように構成されているため、 各メモ リセル MC 1〜MC 8へ記憶させるデータ ( " 1 " または " 0 " ) および 6つの 入力信号 W, X, Y , Z , I N a , I N bの組合せに応じて 1876通りの論理 機能を実現することができる。 図 2に示す従来方式の可変論理回路ではメモリセ ルを 8個 (入力数は 3) とすると実現可能な論理機能の数は 2の 8乗すなわち 2 56通りであるので、 本実施例の可変論理回路の方がはるかに多くの論理機能を 実現することができる。  Since the variable logic block of this embodiment is configured as described above, data ("1" or "0") to be stored in each of the memory cells MC1 to MC8 and six input signals W, X, Y , Z, INa, INb, 1876 different logic functions can be realized. In the conventional variable logic circuit shown in Fig. 2, if the number of memory cells is eight (the number of inputs is three), the number of logic functions that can be realized is 2 to the eighth power, that is, 256. Circuits can perform much more logical functions.
表 2に本実施例の可変論理回路の実現可能な論理の種類の計算式を示す。 表 2 の計算式の檲に示されている式のなかで、 2C 1はペアとなっているメモリセルの 一方に 「 1」 が記憶されている場合の組合せ数を、 また 2C2はペアとなっている メモリセルの両方に 「 1」 が記億されている場合の組合せ数を示している。 さら に、 論理種 F 2〜F 8欄の各計算式の最後の数字 「 2」 , 「5」 , 「 1 5」 は、 入力として同一の信号が重複して入力される場合 (例えば表 5の信号種 1のよう に 4入力がすべて Wの場合等) を考慮したもので、 有効な信号の組合せ数を示す ものである。 表 3〜表 5に具体的な信号の組合せを示す。 Table 2 shows the formulas for the types of logic that can be realized by the variable logic circuit of this embodiment. 2C1 is the number of combinations when `` 1 '' is stored in one of the paired memory cells, and 2C2 is the pair The figure shows the number of combinations when “1” is stored in both memory cells. In addition, the last numbers “2”, “5”, and “15” in the formulas in the logical type F2 to F8 columns are used when the same signal is input as an input (for example, see Table 5). This indicates the number of valid signal combinations, as in the case where all four inputs are W, as in the case of signal type 1. Tables 3 to 5 show the specific signal combinations.
【表 2】 [Table 2]
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001
【表 3】 信号種 信号組合せ [Table 3] Signal type Signal combination
1 WW1 WW
2 WX 2 WX
【表 4】 [Table 4]
信号種 信号組合せ Signal type Signal combination
1 WWW 1 WWW
WWX  WWX
2 WX W xww 2 WX W xww
3 WX Y 【表 5】 3 WX Y [Table 5]
Figure imgf000012_0001
また、 本実施例の可変論理回路は、 初段ト ランスフ ァゲー ト PT 1〜PT4に 共通の入力信号 (例えば X) を供給するように接統することにより、 入力信号 X, I N a , I Nbとをア ドレス信号とする 8 x 1ビッ トのメモリ回路として動作さ せることができる。
Figure imgf000012_0001
In addition, the variable logic circuit of the present embodiment connects input signals X, INa, and INb by connecting common input signals (for example, X) to the first-stage transfer gates PT1 to PT4. It can operate as an 8 x 1-bit memory circuit that uses as an address signal.
図 6には、 図 5に示されている可変論理プロックを構成するメモリセル MC 1 〜MC 8として図 4に示すようなスタテイ ツク型のものを使用した場合における メモリセルへのデータの書込みのためのヮ一 ド線およびデータ線を含んだより具 体的な回路の構成例を示す。 特に制限されないが、 8個のメモリセルは 2列に配 覆され、 各列に対応してヮ一 ド線 WL 1 , WL 2が配設されているとともに、 こ れらのヮー ド線と直交する方向に 4本のデータ線 DL 1〜DL4が配設され、 各 データ線 DL 1〜DL4にはメ モ リ セル MCが 2つずっ接統されている。 以下、 同一のデータ線に接統された 2つのメモリセルをペアと称する。  FIG. 6 shows data writing to the memory cells when a static type memory cell as shown in FIG. 4 is used as the memory cells MC1 to MC8 constituting the variable logic block shown in FIG. An example of a more specific circuit configuration including a lead line and a data line for this purpose will be described. Although not particularly limited, the eight memory cells are arranged in two columns, and lead lines WL 1 and WL 2 are provided corresponding to each column, and are orthogonal to these lead lines. In this direction, four data lines DL1 to DL4 are arranged, and two memory cells MC are connected to each of the data lines DL1 to DL4. Hereinafter, two memory cells connected to the same data line are referred to as a pair.
後述するように、 LS Iチップ上には複数個の可変論理プロック PLBおよび スィッチマ ト リ ックス SMXがチェッカ一フラッグ状に配置されており、 各ヮー ド線 WLにはヮ— ド線方向に配置されている複数の可変論理プロック PLBおよ ぴスィ ッチマ ト リ ッ クス S MX内の対応するメモ リセル MCの選択用 MO S F E T Qsのゲー ト端子が共通に接統されているとともに、 各データ線 DLには データ線方向に配置されている複数の可変論理プロック PLBおよびスィ ッチマ ト リ ッ クス S MX内の対応するメモ リ セルの選択用 MO SFETの ドレイ ン端子 が共通に接続されている。 スィ ッチマ ト リ ックス SMXの具体例および可変論理 L S Iの全体構成については後に説明する。 As will be described later, a plurality of variable logic blocks PLB and a switch matrix SMX are arranged on an LSI chip in a checkered flag form, and each of the lead lines WL is placed in the lead line direction. The gate terminals of the MO SFET Qs for selecting the corresponding memory cell MC in the plurality of variable logic blocks PLB and the switch matrix S MX are connected to each other and the data lines DL To The drain terminals of multiple variable logic blocks PLB arranged in the data line direction and the corresponding MOS cells for selecting the corresponding memory cells in the switch matrix SMX are commonly connected. A specific example of the switch matrix SMX and the overall configuration of the variable logic LSI will be described later.
なお、 図 6の各データ線 DLの端には、 特に制限されないが、 データ線のハイ ィンピーダンス時すなわち非選択時にデータ線電位がノィズによって変動してメ モリセルに誤ったデータが書き込まれるのを防止するため、 プルアップ用の MO SFETが接続されるとよい。  The end of each data line DL in FIG. 6 is not particularly limited. To prevent this, a pull-up MOS FET should be connected.
図 7には、 図 5の可変論理プロックを 1つだけ用いて D型フ リ ップフ口ップを 構成する場合の結線例が、 また図 8には、 図 5の可変論理ブロックを 2つ用いて マスタ · スレーブ型フリ ップフロップを構成する場合の桔線例が、 それぞれ示さ れている。  Fig. 7 shows an example of wiring when a D-type flip-flop is constructed using only one variable logic block of Fig. 5, and Fig. 8 uses two variable logic blocks of Fig. 5. Examples of the case where the master / slave type flip-flop is configured are shown.
図 7に示されているように、 図 5の実施例の可変論理プロ ックをフ リ ップフ 口ッブとして機能させる場合、 出力 N ANDゲー ト NGの出力信号が例えば第 2 の MO S ト ランスファゲー ト PT 2の制御端子に帰還されるように桔線され、 P T 1の制御端子には入力信号 Wとしてデータ信号 Dが、 PT 5の制御端子には入 力信号 I N bとしてクロッ ク信号 CKが、 また PT 7の制御端子には入力信号 I N aとしてリセッ ト信号 ZRがそれぞれ入力される。 さらに、 リセッ ト時の NG の入力信号が安定に 「 1」 を出力するように MOS ト ラ ンスフ ァゲー ト PT3. PT4の制御端子は口ウレベル "L" あるいはハイ レベル "H" に固定しておく。 図 8に示されているように、 図 5の実施例の可変論理プロックを 2つ使用して マスタ . スレーブ型フリ ップフロ ップを構成する場合、 一方 (前段) の可変論理 ブロ ッ ク B 1の出力 NANDゲ一 ト NGの出力信号が例えば第 1の MOS ト ラン スファゲ一 ト PT 1の制御端子に帰還されるように桔線され、 PT 2の制御端子 には入力信号 Xとしてデータ信号 Dが、 PT 5の制御端子には入力信号 I N bと してクロック信号/ C が、 また PT 7の制御端子には入力信号 I N aとしてリ セッ ト信号/ Rがそれぞれ入力される。  As shown in FIG. 7, when the variable logic block of the embodiment of FIG. 5 is made to function as a flip-flop, the output signal of the output NAND gate NG is, for example, the second MOS gate. The transfer signal is fed back to the control terminal of the transfer gate PT2, the data signal D is input to the control terminal of PT1 as the input signal W, and the clock signal CK is input to the control terminal of PT5 as the input signal INb. However, the reset signal ZR is input to the control terminal of the PT 7 as the input signal INa. In addition, the control terminals of the MOS transistors PT3 and PT4 are fixed at the high level "L" or high level "H" so that the NG input signal at reset can output "1" stably. . As shown in FIG. 8, when a master-slave type flip-flop is configured by using two variable logic blocks of the embodiment of FIG. 5, one (previous stage) variable logic block B 1 is used. The output signal of the NAND gate NG is fed back to the control terminal of the first MOS transistor PT1, for example, and the control signal of PT2 is input to the control terminal of PT2 as the data signal D as the input signal X. However, the clock signal / C is input to the control terminal of PT5 as the input signal INb, and the reset signal / R is input to the control terminal of PT7 as the input signal INa.
また、 他方 (後段) の可変論理プロック B2の出力 NANDゲ一 ト NGの出力 信号は例えば第 2の MOS ト ランスフ ァゲ一 ト PT 2の制御端子に帰還されるよ うに結線され、 PT 1の制御端子には入力信号 Xとして前段の論理プロッ クの出 力信号 Q 1が、 PT 5の制御端子には入力信号 I N bとしてクロ ッ ク信号 C が、 また PT 7の制御端子には入力信号 I N aとしてリセッ ト信号/ Rがそれぞれ入 力される。 両方の論理ブロッ クとも、 MO S ト ランスファゲー ト PT 3 , PT4 の制御端子は、 リセッ ト時の NGの入力信号が安定に 「 1」 を出力するように口 ウレベル '' L " あるいは、 ノ、ィ レベル " H " に固定しておく。 Also, the output signal of the output NAND gate NG of the other (later stage) variable logic block B2 is fed back to, for example, the control terminal of the second MOS transfer gate PT2. The PT1 control terminal receives the output signal Q1 of the preceding logic block as the input signal X, the PT5 control terminal receives the clock signal C as the input signal INb, and the PT7 The reset signal / R is input to each control terminal as the input signal INa. In both logic blocks, the control terminals of the MOS transfer gates PT3 and PT4 are controlled so that the input signal of NG at reset will output `` 1 '' stably, and the output level will be `` L '' or It is fixed at level "H".
図 9には、 図 5の可変論理ブロック P L Bのレイアウ トの一例の概略を、 図 1 0にはその MO S配置のレイアウ トを、 また図 1 1にはその詳細なレイアウ ト (図 1 0に配線を加えたレイアウ ト) を示す。 図 9において、 各々点線で囲まれ ている領域は、 図 5に示されているメモ リセル MC 1〜MC 8、 MOS ト ランス ファゲ一 ト対 PT 1〜PT7、 出力 NANDゲー ト NGと、 インバータ I NV 1 〜 I NV 6がそれぞれ形成される領域を示している。 また、 図 1 0において、 ハッチングが施されている縱方向に細長いパターンは、 MOSFETのゲー ト電 極となるポリ シリ コン層、 またこれらのポリシ リコン層によつて分断されている 矩形領域は MOSFETのソース、 ドレイ ン領域となる拡散層である。 図 10の 点線は図 9の素子領域の境界線を示したものである。  FIG. 9 shows an outline of an example of the layout of the variable logic block PLB in FIG. 5, FIG. 10 shows the layout of the MOS arrangement, and FIG. 11 shows the detailed layout (FIG. 10). (Layout with wiring added to Fig. 2). In FIG. 9, the regions surrounded by dotted lines are the memory cells MC1 to MC8, the MOS transistor pair PT1 to PT7, the output NAND gate NG, and the inverter I shown in FIG. The regions where NV1 to NV6 are respectively formed are shown. In Fig. 10, the hatched vertical elongated pattern is the polysilicon layer that is to be the gate electrode of the MOSFET, and the rectangular area separated by these polysilicon layers is the MOSFET. This is the diffusion layer that becomes the source and drain regions. The dotted line in FIG. 10 indicates the boundary of the element region in FIG.
符号 VDDおよび VSSが付されているのは電源ライ ンである。 なお、 VDD には例えば電源踅圧 3〜 5 V、 VS Sには例えば電源電圧よりも低い電位である 基準電圧 0Vが印加されている。 図 1 1に示されているように、 上記可変論理ブ ロ ッ ク PLBは、 ハッチングおよびメ ッシュの付されていない 1層目メタル配線 層 M 1および淡いメ ッシュが施された 2層目メタル配線層 M 2で桔線され、 回路 が構成される。 この実施例においては、 6つの入力信号のうち W, X, Υ, Zが 入力される端子は可変論理プロッ ク P LBの各辺に設けられ、 入力信号 I N a, I N bが入力される端子はプロックの左辺および右辺にそれぞれ設けられている ( さらに、 セッ ト信号 Z Sの入力端子はブロックの下側辺に設けられている。  The power supply lines are marked with VDD and VSS. For example, a power supply voltage of 3 to 5 V is applied to VDD, and a reference voltage of 0 V, which is lower than the power supply voltage, is applied to VSS, for example. As shown in Fig. 11, the variable logic block PLB consists of a first-layer metal wiring layer M1 without hatching and mesh and a second-layer metal layer with light mesh. The circuit is formed by the wiring layer M2. In this embodiment, among the six input signals, the terminals to which W, X, Υ, and Z are inputted are provided on each side of the variable logic block PLB, and the terminals to which the input signals INa and INb are inputted Are provided on the left and right sides of the block, respectively (further, the input terminal for the set signal ZS is provided on the lower side of the block.
一方、 この実施例の可変論理プロッ ク PLBは上側辺に出力端子 OUTを備え, この出力端子 OUTから論理結果を示す信号を出力できるように構成されている, 入出力端子 (W, X, Y , Z , I N a , I N b , OUT) は、 3層目メ タル配線 層 M3および 4層目メ タル配線層 M4を介して、 配線 M 1 , M2で桔線される可 変論理ブロック PLB内の対応する素子の制御端子 (ゲー ト電極) に接続される c このように実施例の可変配線プロ ック PLBは、 4方向から入力された信号の論 理桔果を 1方向に送出するものであるが、 入力信号が入ってく る方向および信号 を出力する方向は図 6に示すものに限定されるものでない。 例えば、 可変論理ブ ロック PLBの上下左右にそれぞれ出力端子を設けて、 4方向に論理結果を示す 信号を出力できるように構成してもよい。 On the other hand, the variable logic block PLB of this embodiment has an output terminal OUT on the upper side, and is configured to output a signal indicating a logical result from the output terminal OUT. The input / output terminals (W, X, Y , Z, IN a, IN b, OUT) can be routed through wirings M 1 and M2 via the third metal wiring layer M3 and the fourth metal wiring layer M4. Variable wiring Pro click PLB corresponding is connected to a control terminal of the element (gate electrode) c Thus embodiments of the variable logic block PLB is 1 to logic桔果of the signal input from four directions Although the signal is transmitted in the direction, the direction in which the input signal enters and the direction in which the signal is output are not limited to those shown in FIG. For example, an output terminal may be provided on each of the upper, lower, left and right sides of the variable logic block PLB so that a signal indicating a logic result can be output in four directions.
なお、 図 1 1のレイアウ トにおいては、 ヮ一 ド線 WL 1, WL2および横方向 の電源ライ ン VDD, VS Sは 1層目のメタル配線層 M 1で形成され、 データ線 DL 1〜DL 4および縱方向の電源ライ ン VDD, VSSは 2層目のメ タル配線 層 M2で形成されている。 さらに、 上記入出力端子 (W, X, Y , Z , I N a , In the layout of FIG. 11, the ground lines WL 1 and WL 2 and the lateral power lines VDD and VSS are formed by the first metal wiring layer M 1, and the data lines DL 1 to DL 1 The fourth and vertical power lines VDD and VSS are formed by the second metal wiring layer M2. Furthermore, the input / output terminals (W, X, Y, Z, I Na,
1 N b , OUT) に接統された配線のうち «いメ ッシュが施された横方向の配線 は 3層目のメ タル配線層 M3により形成され、 太いハツチングが施されている縱 方向の配線は 4層目のメタル配線層 M4によって形成されている。 1Nb, OUT), the horizontal wiring with a high mesh is formed by the third metal wiring layer M3, and the vertical wiring with the thick hatching is applied. The wiring is formed by a fourth metal wiring layer M4.
次に図 1 2〜図 14を用いて、 スィ ッチマ ト リ ックス S MXの実施例について 説明する。 図 1 2はスィ ッチマ ト リ ックス SMXの第 1の実施例を示す概念図で ある。 この実施例のスィツチマ ト リ ッ クス SMXは、 一端が隣接する可変論理ブ ロッ ク PLBの入出力端子に接続される入出力用配線 US 1 , U S 2 ; RS 1 , RS2 ; SS 1 , S S 2 ; L S 1 , LS 2が、 ブロ ックの各辺からそれぞれ 2本 ずつ内部に向かって延設されているとともに、 図の縱方向と横方向に沿ってス イッチマ ト リ ツクスを隔てた論理プロック間を接統するためのプロック間接統用 配線 U l , U 2 ; R 1 , R 2 ; S 1 , S 2 ; L 1 , L 2がそれぞれ 2本ずつ内部 に向かって延設されている。 上記入出力用配線 US 1 , US 2 ; RS 1 , RS Next, an embodiment of the switch matrix SMX will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the switch matrix SMX. The switch matrix SMX of this embodiment has input / output lines US 1, US 2; RS 1, RS 2; SS 1, SS 2, one end of which is connected to the input / output terminal of an adjacent variable logic block PLB. LS 1 and LS 2 extend inward from each side of the block, two each, and a logical block separated by switch matrices along the vertical and horizontal directions in the figure. Indirect connection wirings U l, U 2; R 1, R 2; S 1, S 2; L 1, L 2 each extending inwardly for connection between the blocks. The above input / output wiring US 1, US 2; RS 1, RS
2 ; S S 1 , S S 2 ; L S 1 , LS 2は、 スィ ッチマ ト リ ッ クス S MXと可変論 理ブロ ッ ク PL Bとの間を接統する可変論理プロ ッ ク—スィ ッチマ ト リ ッ クス間 接続用配線を構成する。 2; SS 1, SS 2; LS 1, LS 2 are variable logic block-switch matrices which connect the switch matrix S MX and the variable logic block PL B Configure the wiring for connection between boxes.
上記論理プロ ッ ク間接続用配線 U 1, U 2 ; R 1 , R 2 ; S 1 , S 2 ; L 1 , L 2と上記入出力用配線 US 1 , US 2 ; RS 1 , RS 2 ; SS I , S S 2 ; L S 1 , LS2との交点にはそれらの配線間を任意に接続/遮断可能な 1方向パス スィ ッチ PS 1が、 また入出力用配線 U l , R l , S 1 , L 1の交点および U2 R 2 , S 2 , L 2の交点にはそれらの配線間を選択的に接続可能な 6方向パスス イ ッチ P S 2が、 それぞれ設けられている。 R 1, R 2; S 1, S 2; L 1, L 2 and the I / O wiring US 1, US 2; RS 1, RS 2; SS I, SS 2; At the intersection with LS 1, LS2, there is a one-way path switch PS 1 that can arbitrarily connect / disconnect these wirings, and input / output wirings U l, R l, S 1 , L1 intersection and U2 At the intersection of R 2, S 2, and L 2, there is provided a 6-way path switch PS 2 that can selectively connect between these wirings.
上記パススィ ツチ P S 1は丸内の点線で示されているようにブロック間接統用 配線 U 1 , U 2 ; R 1 , R 2 ; S 1 , S 2 ; L 1 , L 2と上記入出力用配線 U S 1, US 2 ; RS 1 , RS 2 ; S S 1 , S S 2 ; L S 1 , LS 2との間を任意に 接統または遮断することができる。 この接統は、 後述するように、 パススィ ッチ P S 1内のメモリセルの情報を " 1 " または " 0 " に設定することによつて接続, 非接続を選択することで行われる。 パススィ ッチ P S 2は入出力用配線 U 1 , R 1 . S 1 , L 1の任意の 2線間および U 2, R 2 , S 2 , L2の任意の 2線間の 接統 (破線) を選択することができる。  As shown by the dotted line in the circle, the above-mentioned path switch PS 1 is used for the block indirect wiring U 1, U 2; R 1, R 2; S 1, S 2; L 1, L 2 and the above-mentioned input / output. Wiring US1, US2; RS1, RS2; SS1, SS2; LS1, LS2 can be arbitrarily connected or disconnected. This connection is performed by selecting connection or non-connection by setting the information of the memory cell in the pass switch PS1 to "1" or "0" as described later. The path switch PS 2 is connected between any two lines of input / output wiring U 1, R 1 .S 1, L 1 and between any two lines U 2, R 2, S 2, L 2 (broken line) Can be selected.
なお、 図 1 2に示されている各配線は実際の配線形状を示すものでなく、 パス スィツチを設ける配線同士を分かり易くするため抽象的に表したものである。 図 13に上記パススィ ッチ P S 1 , PS 2の具体例を示す。  Note that each wiring shown in FIG. 12 does not show an actual wiring shape, but is shown in an abstract manner for easy understanding of wirings provided with pass switches. FIG. 13 shows a specific example of the above-mentioned pass switches PS1 and PS2.
このうち図 13 ( A) に示されているのは論理ブロ ック間接続用配線の交点に 設けられている 6方向に接統可能なパススィッチ PS 2の構成例であり、 直交す る 4つの信号線間に接続された 6つのスィ ツチ MOSFETSWl〜SW6とそ れらのゲー トに接続された 6つのメモ リセル MC I 1〜! VIC 16とによつて構成 されている。 図 13 (B) に示されているのは、 1方向にのみ接続可能なパスス イ ッチ PS 1の具体例であり、 直交する 2つの信号線間に接統されたスィ ツチ M OSFET SWとそのゲー トに接統されたメモ リセル MCとによって構成され ている。 図 1 2と対応させると明らかなように、 この実施例のスィツチマ ト リ ツ クス SMXは、 44個のスィ ッチ MOSFET SW 1〜SW6 , SWと 44個 のメモ リセル MCを備えている。  Among them, Fig. 13 (A) shows an example of the configuration of the path switch PS2 that can be connected in six directions and is provided at the intersection of the wiring for connecting the logical blocks. Six switch MOSFETs SW1 to SW6 connected between signal lines and six memory cells MC I1 to! 6 connected to their gates! It is composed of VIC16. Fig. 13 (B) shows a specific example of a path switch PS1 that can be connected in only one direction, and a switch M OSFET SW connected between two orthogonal signal lines. It consists of a memory cell MC connected to the gate. As is clear from correspondence with FIG. 12, the switch matrix SMX of this embodiment includes 44 switch MOSFETs SW1 to SW6, SW and 44 memory cells MC.
なお、 各スィ ッチ MO S F ET SW 1〜S W6 , S Wは nチャネル M 0 S F E Tで構成される。 上記メモリセル MC I 1 ~ C 1 6 , MCは、 前記可変論理ブ ロック PLBで用いられているメモリ セル (図 4参照) とほぼ同一の構成のもの (図 1 3 (C) 参照) であり、 異なるのは出力用インバータ I NVOを有してい ない点のみである。  Each of the switches MOSWET SW1 to SW6, SW is composed of n channels M0SFET. The memory cells MC I 1 to C 16, MC have substantially the same configuration (see FIG. 13C) as the memory cell used in the variable logic block PLB (see FIG. 4). The only difference is that it does not have an output inverter INVO.
この実施例のスィ ツチマ ト リ ッ クス SMXは、 接統配線の各交点に設けられて いるパススィ ッチ P S 1内のメモ リセル MC I 1〜MC 1 6のいずれかにデータ を書き込むと、 データの書き込まれたメモリセルに対応したスイッチ MOSFE Tがオン状態にされることによって、 それぞれ許容された方向 (複数方向も可 能) に信号を伝達できるように構成されている。 The switch matrix SMX of this embodiment is provided at each intersection of the connection wiring. When data is written to any of the memory cells MCI1 to MC16 in the pass switch PS1, the switch MOSFET corresponding to the memory cell to which the data has been written is turned on, so that each is enabled. It is configured to transmit signals in the specified direction (multiple directions are possible).
図 14には、 図 5の実施例の可変論理ブロック PLBそれに睐接した図 1 3の 構成の 2つのスィッチマ ト リ ックス SMXを使用して、 図 7に示すようにフリ ッ プフロップを構成する場合おける接続例を示す。 図 14に示すように、 可変論理 ブロック P LBの出力端子 OUTはそれに隣接した上側のスィ ツチマ ト リ ックス SMX 1の入出力用配線 SS 1に接続され、 パススィ ッチ PS 1 1によって論理 ブロック間接続用の配線 L 1に乗り換えた後、 パススィ ッチ PS 21によって論 理ブロック間接統用の配線 S 1に乗り換え、 論理ブロック PLBの空上配線を経 由して下側の »接スィ ツチマ ト リ ックス SMX2の論理プロ ック間接統用配線 U 1に入り、 パススィ ッチ P S 2 1によって論理プロ ック間接続用の配線 R 1に乗 り換えた後、 パススィッチ P S 12によって入出力用配線 U S 2に乗り換え、 論 理ブロック PLBの入力端子 Xに戻るように接続される。  FIG. 14 shows a case where a flip-flop is configured as shown in FIG. 7 by using two switch matrices SMX having the configuration of FIG. 13 adjacent to the variable logic block PLB of the embodiment of FIG. The following shows an example of connection. As shown in Fig. 14, the output terminal OUT of the variable logic block PLB is connected to the input / output wiring SS1 of the upper switching matrix SMX1 adjacent to it, and is connected between the logic blocks by the path switch PS11. After switching to the connection wiring L1, the path switch PS21 is used to switch to the wiring S1 for the logical block indirect connection, and via the free-space wiring of the logic block PLB, the lower »connection switch After entering the logic block indirect wiring U1 of the RIX SMX2 and switching to the wiring R1 for connecting logical blocks by the path switch PS21, the I / O wiring is performed by the path switch PS12. Connect to US2 and connect back to input terminal X of logical block PLB.
上記の場合には、 スィ ッチマ ト リ ッ クス SMX 1内のパススイ ッチ P S 1 1 , PS21とスィ ッチマ ト リ ッ クス SMX2内のパススィ ッチ PS 21 , P S 12 がオン状態になるように対応するメモ リセルにデータ ( " 1 " または " 0 " ) を 書き込む。 これによつて、 可変論理ブロック PLB 2から出力された信号を、 つのパススイツチを介するだけで可変論理ブロック P L Bに帰還させてフリ ップ フロップを構成することができる。  In the above case, the path switches PS 11 and PS 21 in the switch matrix SMX 1 and the path switches PS 21 and PS 12 in the switch matrix SMX 2 are turned on. Write data ("1" or "0") to the memory cell to be used. Thus, the signal output from the variable logic block PLB2 can be fed back to the variable logic block PLB simply by passing through the two path switches to form a flip-flop.
図 15はスィッチマ ト リ ッ クス S MXの他の具体例を、 また図 16は図 15の スィ ッチマ ト リ ツクスを使用して図 7に示すフ リ ップフロップを構成する場合の 配線間接統例を示す。 図 1 5のスィ ッチマ ト リ ッ クスは、 図 12のスィ ッチマ ト リ ックスのパススィ ッチに加え、 さらに各辺の入出力用配線 L S 1 , LS 2と論 理ブロック間接統用配線 L 1 , L2との間および S S I , SS2と S I , S 2と の間、 RS 1 , 1152と111, R2との間、 US 1 , US 2と U l , U2との間 にもパススィ ッチ PS31 , PS 32 , P S 33 , PS34 , PS 35 , PS3 6, P S 37 , P S 38を設けて、 隣接する論理ブロックから出力された信号を 一つのパススィ ッチのみで元の論理プロックに戻せるようにしたものである。 これによつて、 図 1 5のスィ ッチマ ト リ ックスを使用して図 7に示すフ リ ップフ 口 ップを構成する場合、 図 1 6に示すように、 スィ ッチマ ト リ ックス SMX 1内 のパススィ ツチ PS 34とスィ ツチマ ト リ ッ クス SMX2内のパススィ ツチ PS 38のみを経由するだけで構成することが可能となる。 Fig. 15 shows another specific example of the switch matrix SMX, and Fig. 16 shows an example of indirect wiring when the flip-flop shown in Fig. 7 is constructed using the switch matrix of Fig. 15. Show. The switch matrix shown in Fig. 15 includes the input / output wirings LS 1 and LS 2 of each side and the logical block indirect wiring L 1 in addition to the path switch of the switch matrix shown in Fig. 12. , L2 and SSI, between SS2 and SI, S2, between RS1, 1152 and 111, between R2, between US1, US2 and Ul, U2. PS 32, PS 33, PS34, PS 35, PS36, PS 37, PS 38 are provided to output signals from adjacent logic blocks. It is possible to return to the original logical block with only one pass switch. As a result, when the flip-flop shown in FIG. 7 is configured using the switch matrix shown in FIG. 15, as shown in FIG. 16, as shown in FIG. The configuration can be achieved by only passing through the path switch PS 34 and the path switch PS 38 in the switch matrix SMX2.
図 1 7には、 上記実施例の可変論理回路およびスィ ツチマ ト リ ッタスを使用し た本発明に係る半導体集積回路としてのプログラマブル論理 L S Iのレイアウ ト の一実施例が示されている。  FIG. 17 shows an embodiment of a layout of a programmable logic LSI as a semiconductor integrated circuit according to the present invention using the variable logic circuit and the switch matrix of the above embodiment.
図 17において、 符号 SUBで示されているのは単結晶シリ コンのような 1個 の半導体基板 (チップ) 、 PLBは外部から論理機能を変更可能な可変論理ブ 口ック、 SMXは外部から配線間接統伏態を変更可能な可変配線回路としてのス イ ッチマ ト リ ックスで、 可変論理ブロック PLBとスィ ッチマ ト リ ッ クス SMX は 2次元方向すなわち X, Y座標における X方向 (横方向) と Y方向 (縱方向) に、 互い違いすなわち全体としてチヱ ッカーフラ ッグ模様をなすように配置され ている。  In FIG. 17, the symbol SUB indicates a single semiconductor substrate (chip) such as single-crystal silicon, the PLB indicates a variable logic block whose logic function can be changed from outside, and the SMX indicates from outside. The switch matrix as a variable wiring circuit that can change the wiring indirect hindrance. The variable logic block PLB and the switch matrix SMX are two-dimensional directions, that is, the X direction (horizontal direction) in the X and Y coordinates. And the Y direction (longitudinal direction) are arranged so as to be staggered, that is, to form a checker flag pattern as a whole.
そして、 上記可変論理プロ ック PLBおよびスィ ッチマ ト リ ッ クス SMXのァ レイの 2辺 (図では左辺および上辺) に沿って、 上記可変論理ブロック PLBお よびスィ ッチマ ト リ ッ クス SMX内に設けられているメモリ セル (後述) を選択 してデータを書き込むための Xデコーダ回路 X— DE Cと Yデコーダ &書込み回 路 Y— DEC&WDRが設けられ、 さらにこれらの回路を囲むようにチップの周 縁に沿って入出力バッファセル I OBが配置されている。 入出力バッファセル I OBはそのほとんどが上記可変論理プロックおよびスィ ッチマ ト リ ッ クスにより 構成された論理回路に対する入出力信号を扱うものであるが、 一部の入出力バッ ファセル I OCは上記 Xデコーダ回路 X - DECや Yデコーダ &書込み回路 Y— DEC&WDRに対する入力信号を扱う回路として使用される。  Then, along the two sides (the left side and the upper side in the figure) of the array of the variable logic block PLB and the switch matrix SMX, the variable logic block PLB and the switch matrix SMX are placed in the variable logic block PLB and the switch matrix SMX. An X decoder circuit X—DEC and a Y decoder & write circuit Y—DEC & WDR for selecting and writing data to the provided memory cells (described later) are provided. Input / output buffer cells I OB are arranged along the edge. Most of the input / output buffer cells IOB handle input / output signals to / from a logic circuit composed of the above-described variable logic blocks and switch matrices. Decoder circuit X-DEC or Y decoder & write circuit Y-Used as a circuit that handles input signals to DEC & WDR.
本実施例の可変論理 L S I においては、 多層配線技術を適用して可変論理ブ ロ ッ ク PLBおよびスィ ッチマ ト リ ッ クス SMXの上方にそれぞれ配線領域が設 けられる。 上記 Xデコーダ回路 X— DECと Yデコーダ &書込み回路 Y— DEC &WDRから可変論理ブロ ッ ク PLBおよびスィ ッチマ ト リ ックス SMX内に設 けられているメモ リ セル (後述) までの信号線 (ワー ド線およびデータ線) は、 可変論理プロ ッ クおよびスィ ッチマ ト リ ツ クスの上方に設けられた上記配線領域 を利用して形成される。 In the variable logic LSI of this embodiment, a wiring area is provided above the variable logic block PLB and the switch matrix SMX by applying the multilayer wiring technology. X decoder circuit X—DEC and Y decoder & write circuit Y—DEC & WDR installed in variable logic block PLB and switch matrix SMX The signal lines (word lines and data lines) up to the memory cell (described later) are formed using the above-mentioned wiring area provided above the variable logic block and the switch matrix. Is done.
図 18に上記メモリセルへのデータ書込み系の回路構成例を示す。 特に制限さ れないがこのデータ書込み系は、 論理 LS Iの本来の動作とは別個にシステムの イニシャライズ時等に動作される。 このような論理 LS Iの通常動作とメモリセ ル書込み動作とは、 例えばチップ外部からモー ド切替え制御端子に供給される制 御信号 WMによって切り替えられる。 この制御信号 WMがメモリセル書込みモー ドを示すとき、 外部から入力されているア ドレス信号 A DRがァ ドレス入カバッ ファ回路 A I Bに取り込まれ、 Xデコーダ回路 X— DECと Yデコーダ回路 Y— DECに供給されてデコー ドされる。  FIG. 18 shows an example of a circuit configuration of a system for writing data to the memory cell. Although not particularly limited, this data writing system is operated at the time of system initialization, etc., separately from the original operation of the logic LSI. The normal operation of such a logic LSI and the memory cell write operation are switched, for example, by a control signal WM supplied from outside the chip to a mode switching control terminal. When this control signal WM indicates the memory cell write mode, an externally input address signal ADR is taken into the address input buffer circuit AIB, and the X decoder circuit X—DEC and the Y decoder circuit Y—DEC Is supplied and decoded.
Xデコー ド回路 X— DECは入力された Xァ ドレス信号に応じて、 Xデコーダ 回路 X— DECから上記可変論理プロ ッ クおよびスィ ッチマ ト リ ッ クスのアレイ 部 PLB&SMXに向かって延設されている複数のヮー ド線 WLのうちの 1本を 選択レベルにする。 Yデコーダ回路 Y— DECのデコー ド出力は書込み回路 WD Rに供給され、 書込み回路 WDRは Yデコーダ回路 Y— DECから上記可変論理 ブロックおよびスィ ッチマ ト リ ッ タスのアレイ部 PLB&SMXに向かって延設 されている複数のデータ線 DLのうちの例えば 1本を選択するとともにそのとき 外部からデータ入力バ ッ フ ァ回路 D I Bを介して入力されているデータ情報 ( " 1 " または " 0 " ) に応じて、 選択されたデ一夕線 D Lをハイ レベルまたは ロウレベルにする。  The X decode circuit X—DEC is extended from the X decoder circuit X—DEC toward the variable logic block and the array section PLB & SMX of the switch matrix according to the input X address signal. Set one of the multiple lead lines WL to the selected level. The Y decoder circuit Y—DEC decode output is supplied to the write circuit WDR, and the write circuit WDR extends from the Y decoder circuit Y—DEC to the above-mentioned variable logic block and the array section PLB & SMX of the switch matrix. For example, one of the plurality of data lines DL selected is selected and, at that time, according to data information ("1" or "0") input from the outside via the data input buffer circuit DIB. To set the selected data line DL to high level or low level.
なお、 I OBは可変論理プロックおよびスィ ッチマ ト リ ックスによって構成さ れる本来の論理部に対する入出力信号のバッフ ァ回路である。 この入出力バッ ファ回路 I OBと上記ァ ドレスバッファ回路 A I Bおよびデータ入力バッファ回 路 D I Bは、 図 1 7に示されている入出力バッ フ ァセル I OCによって構成され る。  Note that I OB is a buffer circuit for input / output signals to and from the original logic section, which is composed of a variable logic block and a switch matrix. The input / output buffer circuit I OB, the address buffer circuit A IB, and the data input buffer circuit D IB are constituted by an input / output buffer cell I OC shown in FIG.
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、 本 発明は上記実施例に限定されるものではなく、 その要旨を逸脱しない範囲で種々 変更可能であることはいうまでもない。 例えば可変論理プロックは図 5のような 回路構成に限定されるものでなく論理が可変であればどのような回路形式であつ てもよい。 産業上の利用可能性 Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Nor. For example, a variable logic block is shown in Figure 5. It is not limited to a circuit configuration, and any circuit form may be used as long as the logic is variable. Industrial applicability
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利 用分野であるプログラマブル論理 L S I に適用した場合について説明したが、 こ の発明はそれに限定されるものでなく、 通常の論理 L S I においてその一部の回 路を構成する可変論理回路として利用することができる。  In the above description, mainly the case where the invention made by the present inventor is applied to a programmable logic LSI which is the field of use as the background has been described. However, the present invention is not limited to this, and ordinary logic It can be used as a variable logic circuit that constitutes a part of the circuit in LSI.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 複数個の可変論理プロックとこれらの可変論理プロック間を任意に接続する ための可変配線回路とを備えた半導体集積回路において、 上記可変論理プロック は、 複数個のメモ リ セルと、 各々のメモ リ セルに対応して設けられ入力信号に 従ってメモ リセルの記憶情報を伝達もしくは遮断する第 1 ト ランジスタ群を有す る信号伝送手段と、 該信号伝送手段によって伝達された信号を出力するための出 力論理ゲー トとにより構成されてなることを特徴とする半導体集積回路。 1. In a semiconductor integrated circuit having a plurality of variable logic blocks and a variable wiring circuit for arbitrarily connecting the variable logic blocks, the variable logic block includes a plurality of memory cells and a plurality of memory cells. Signal transmission means having a first transistor group provided corresponding to the memory cell for transmitting or blocking the stored information of the memory cell according to an input signal; and for outputting the signal transmitted by the signal transmission means. And an output logic gate.
2 . 上記信号伝送手段は、 上記第 1 トランジスタ群の次段に上記第 1 トランジス タ群の半数の ト ランジスタからなる第 2 トランジスタ群が接続され、 最終的に一 対の ト ランジス夕に接続されるように構成されてなることを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載の半導体集積回路。 2. In the signal transmission means, a second transistor group consisting of half of the first transistor group is connected to the next stage of the first transistor group, and finally connected to a pair of transistors. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is configured to be configured as follows.
3 . 上記メモ リセルおよび第 1 ト ランジスタをそれぞれ偶数個備え、 第 1 トラン ジスタは 2個ずつ対をなし、 この対をなす第 1 ト ランジスタのうち一方の ト ラン ジス夕の制御端子は入力端子に接続され、 また他方の トランジス夕の制御端子に はィンバータを介して上記入力端子から入力される信号が反転して供給されるよ うに構成されてなることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の半導体集積回路。  3. Equipped with an even number of the above memory cells and an even number of the first transistors. The first transistor is a pair of two, and the control terminal of one of the paired first transistors is an input terminal. The control terminal of the other transistor is configured so that a signal input from the input terminal is inverted and supplied to the control terminal of the other transistor via an inverter. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
4 . 複数個の可変論理プロックとこれらの可変論理プロック間を任意に接続する ための可変配線回路とを備えた可変論理集積回路において、 上記可変論理プロッ クは、 複数個のメモリ セルと、 各々のメモ リセルに対応して設けられ入力信号に 従ってメモ リ セルの記憶情報を伝達もしくは遮断する第 1 ト ランジスタ群を有す る信号伝送手段と、 該信号伝送手段によって伝達された信号を出力するための出 力論理ゲー 卜とにより構成されるとともに、 上記出力論理ゲー トの出力信号が上 記第 1 トランジスタ群の制御端子に帰還されることによりフリ ップフロップ回路 を構成していることを特徴とする半導体集積回路。  4. In a variable logic integrated circuit having a plurality of variable logic blocks and a variable wiring circuit for arbitrarily connecting these variable logic blocks, the variable logic block includes a plurality of memory cells and a plurality of memory cells. Signal transmitting means having a first transistor group for transmitting or blocking the stored information of the memory cell in accordance with the input signal provided in correspondence with the memory cell, and outputting the signal transmitted by the signal transmitting means And a flip-flop circuit is formed by feeding back the output signal of the output logic gate to the control terminal of the first transistor group. Semiconductor integrated circuit.
5 . 上記出力論理ゲ— トは 2入力論理ゲー トにより構成され、 該 2入力論理ゲ一 トの一方の入力端子には上記伝送手段からの伝達信号が入力され、 他方の入力端 子には上記フリ ップフロッブ回路をセッ ト状態にするための信号が入力されるよ うに構成されていることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の半導体集積回路。 5. The output logic gate is constituted by a two-input logic gate, a transmission signal from the transmission means is input to one input terminal of the two-input logic gate, and the other input terminal is connected to the other input terminal. 5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein a signal for setting said flip-flop circuit to a set state is input.
6 . 上記信号伝送手段の最終段ト ランジスタの制御端子には上記フ リ ップフロ ッ プ回路をリセッ ト状態にするための信号が入力されるように構成されていること を特徴とする請求の範囲第 4項または第 5項に記載の半導体集積回路。 6. A signal for resetting the flip-flop circuit is input to a control terminal of a last-stage transistor of the signal transmission means. 6. The semiconductor integrated circuit according to paragraph 4 or 5.
7 . 上記伝送手段の第 2 トランジス夕の制御端子にはクロック信号が入力される ように構成されていることを特徴とする請求の範囲第 4項、 第 5項または第 6項 に記載の半導体集積回路。  7. The semiconductor according to claim 4, 5 or 6, wherein a clock signal is input to a control terminal of the second transistor of the transmission means. Integrated circuit.
8 . 複数個の可変論理プロックとこれらの可変論理プロ ック間を任意に接統する ための可変配橡回路とを備えた半導体集積回路において、  8. In a semiconductor integrated circuit having a plurality of variable logic blocks and a variable distribution circuit for arbitrarily connecting these variable logic blocks,
上記可変論理ブロ ックは、 複数個のメモ リ セルと、 各々のメモ リ セルに対応し て設けられ入力信号に従ってメモリセルの記憶情報を伝達もしくは遮断する第 1 ト ランジスタ群を有する信号伝送手段と、 該信号伝送手段によって伝達された信 号を出力するための出力論理ゲー 卜 とにより構成されているとともに、  The variable logic block includes a plurality of memory cells, and a signal transmission means having a first transistor group provided corresponding to each of the memory cells and transmitting or blocking information stored in the memory cells according to an input signal. And an output logic gate for outputting a signal transmitted by the signal transmission means.
上記可変配線回路は、 メモ リセルを備え、 該メモ リ セルに記憶されたデータに 応じて任意の信号線間に設けられたスィッチ手段を選択的にオンさせて信号を伝 達可能にする複数のパススィ ツチにより構成されていることを特徴とする半導体 集積回路。  The variable wiring circuit includes a memory cell, and selectively turns on switch means provided between arbitrary signal lines in accordance with data stored in the memory cell to enable transmission of a signal. A semiconductor integrated circuit comprising a path switch.
9 . 上記可変配線回路内のメモリセルおよび上記可変論理プロック内のメモリセ ルにデータの書込みを行なうためのデ一タ書込み回路を備えるとともに、 該デー 夕書込み回路の動作の有効または無効にするための制御信号を入力可能な制御端 子が設けられている特徴とする請求の範囲第 8項に記載の半導体集積回路。  9. A data write circuit for writing data to the memory cells in the variable wiring circuit and the memory cells in the variable logic block is provided, and the operation of the data write circuit is enabled or disabled. 9. The semiconductor integrated circuit according to claim 8, further comprising: a control terminal capable of inputting the control signal of claim 8.
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