図1に示す本発明は、デジタル値の1もしくは0の入力値を入力する入力部(1)と、デジタル値の1もしくは0の出力値を出力する出力部(2)を備えた、デジタルの入力値に対して、デジタルの出力値を一律に決定する回路の作成が可能な非ノイマン型の回路である。
図1に示す回路は、入力選択回路部(3)と、比較値選択回路部(4)があり、その次に排他的論理和回路部(5)があり、その次にOR回路組み合わせ回路部(6)があり、その次に否定回路部(7)があり、その次に出力用OR回路部(8)がある回路の作成が可能な非ノイマン型の回路である。
なお電源電圧のVccやプラス電圧をデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンもしくはハイ、GND電位や0Vをデジタル値の0もしくは信号の0もしくはオフもしくはロウとする。
また、任意の回路に対して選択した、と表現する場合は、選択された回路および回路に接続している配線は、デジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンもしくはハイになったことを示す。
図2に示す、1つの例としての回路図について説明する。なお、図1も参照する。
なお、図2は分かりやすく説明するための例えとしての回路図である。
入力選択回路部(3)の中から入力選択回路単体(9)を1つ選択し、比較値選択回路部(4)の中から比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)を1つ選択し、排他的論理和回路回路部(5)の中から排他的論理和回路単体(12)を1つ選択し、OR回路組み合わせ回路部(6)の中からOR回路組み合わせ回路単体(13)を1つ選択し、否定回路部(7)の中から否定回路単体(14)を1つ選択し、出力用OR回路部(8)から出力用OR回路単体(15)を1つ選択した場合のデジタルの入力値に対して、デジタルの出力値を一律に決定する回路の作成および回路作成の設定が可能な非ノイマン型の回路の1つの例としての回路図である。次に、この回路の動作について説明する。
入力単体(208)から、入力選択回路単体(9)の入力(16)にデジタル値の1もしくは0が入力される。
入力選択回路単体(9)の出力(17)からはデジタル値の1もしくは0が出力される。
比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)からはデジタル値の1が出力される。
入力選択回路単体(9)の出力(17)と、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)は、排他的論理和回路単体(12)の2つある入力のそれぞれ片側ずつ(20、21)に入力される。
入力選択回路単体(9)の出力(17)と、排他的論理和回路単体(12)の片側の入力(20)は、接続されている。
比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)と、排他的論理和回路単体(12)の残りの片側の入力(21)は接続されている。
排他的論理和回路単体(12)に、入力選択回路単体(9)からデジタル値の1が入力された場合は、排他的論理和回路単体(12)の出力(22)はデジタル値の0を出力する。
排他的論理和回路単体(12)に、入力選択回路単体(9)からデジタル値の0が入力された場合は、排他的論理和回路単体(12)の出力(22)はデジタル値の1を出力する。
排他的論理和回路単体(12)の出力(22)は、OR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(23)に接続されている。
OR回路組み合わせ回路単体(12)の出力(24)は否定回路単体(14)の入力(25)に接続されている。
否定回路単体(14)の入力(25)にデジタル値の1が入力された場合は、否定回路単体(14)の出力(26)はデジタル値の0を出力する。
否定回路単体(14)の入力(22)にデジタル値の0が入力された場合は、否定回路単体(14)の出力(26)はデジタル値の1を出力する。
否定回路単体(14)の出力(26)は出力用OR回路単体(15)の入力(27)に接続されている。
出力用OR回路単体(15)の入力(27)にデジタル値の1が入力された場合は、出力用OR回路単体(15)の出力(28)はデジタル値の1を出力し、出力単体(209)からデジタル値の1を出力する。
出力用OR回路単体(15)の入力(27)にデジタル値の0が入力された場合は、出力用OR回路単体(15)の出力(28)はデジタル値の0を出力し、出力単体(209)からデジタル値の0を出力する。
図3に示す回路構成についての2つ目の例について説明する。なお、図1も参照する。
なお、図3は分かりやすく説明するための例えとしての回路図である。
入力選択回路部(3)の中から入力選択回路単体(9)を3つ選択し、比較値選択回路部(4)の中から比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)を1つ、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)を2つ選択し、排他的論理和回路回路部(5)の中から排他的論理和回路単体(12)を3つ選択し、OR回路組み合わせ回路部(6)の中からOR回路組み合わせ回路単体(13)を3つ選択し、否定回路部(7)の中から否定回路単体(14)を2つ選択し、出力用OR回路部(8)から出力用OR回路単体(15)を4つ選択した回路である。
入力部(1)の中の1つ目の入力単体(208)と、3つの入力選択回路単体(9)の中の、1つ目の入力選択回路単体(9)が選択され接続される。
2つの比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中から、1つ目の比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が選択され、1つ目の入力選択回路単体(9)と接続される。
3つの排他的論理和回路単体(12)の中から、1つ目の排他的論理和回路単体(12)が選択され、1つ目の入力選択回路単体(9)と、1つ目の比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)に接続される。
3つのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、1つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)が選択され、1つ目の排他的論理和回路単体(12)と接続される。
入力部(1)の中の2つ目の入力単体(208)と、3つの入力選択回路単体(9)の中のから、2つ目の入力選択回路単体(9)が選択され接続される。
1つの比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)が選択され、2つ目の入力選択回路単体(9)と接続される。
3つの排他的論理和回路単体(12)の中から、2つ目の排他的論理和回路単体(12)が選択れ、2つ目の入力選択回路単体(9)と、1つ目の比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)に接続される。
3つのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、2つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)が選択され、2つ目の排他的論理和回路単体(12)と接続される。
入力部(1)の中の3つ目の入力単体(208)と、3つの入力選択回路単体(9)の中のから、3つ目の入力選択回路単体(9)が選択され接続される。
2つの比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中から、2つ目の比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が選択され、3つ目の入力選択回路単体(9)と接続される。
3つの排他的論理和回路単体(12)の中から、3つ目の排他的論理和回路単体(12)が選択され、3つ目の入力選択回路単体(9)と、2つ目の比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)に接続される。
3つのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、3つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)が選択され、3つ目の排他的論理和回路単体(12)と接続される。
OR回路組み合わせ回路部(6)で、1つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)と、2つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)はOR回路として選択され接続される。
OR回路になっている1つ目と2つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)と、出力用OR回路部(8)の中の、4つの出力用OR回路単体(15)から、2つの出力用OR回路単体(15)が選択され接続される。
3つ目のOR回路組み合わせ回路単体(18)と、出力用OR回路部(8)の中の、4つの出力用OR回路単体(15)から、残りの2つの出力用OR回路単体(15)が選択され接続される。
OR回路になっている1つ目と2つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)と接続されている、2つの出力用OR回路単体(15)の中の、1つ目の出力用OR回路単体(15)と、3つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)と接続されている、残りの2つの出力用OR回路単体(15)の中の、1つ目の出力用OR回路単体(15)は、出力用OR回路部(8)でOR回路として選択され接続し、出力部(2)の中から、出力単体(209)が選択され接続する。
OR回路になっている1つ目と2つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)と接続されている、2つの出力用OR回路単体(15)の中の、2つ目の出力用OR回路単体(15)と、3つ目のOR回路組み合わせ回路単体(13)と接続されている、残りの2つの出力用OR回路単体(15)の中の、2つ目の出力用OR回路単体(15)は、出力用OR回路部(8)でOR回路として選択され接続し、出力部(2)の中から、出力単体(209)が選択され接続する。
図4、図22を用いて、排他的論理和選択設定回路からの出力(29)に接続している配線(30)と、入力用排他的論理和選択配線(31)と、比較値用排他的論理和選択配線(32)と、OR回路組み合わせ用排他的論理和選択配線(33)について説明する。
なお、図4、図22は分かりやすく説明するための例えとしての回路図である。
排他的論理和選択設定回路からの出力(29)に接続している配線(30)は分岐、分配する配線部(34)に接続されている。
排他的論理和選択設定回路の出力の配線を分岐、分配する配線部(34)にて、入力用排他的論理和選択配線(31)と、比較値用排他的論理和選択配線(32)と、OR回路組み合わせ用排他的論理和選択配線(33)は接続されている。
排他的論理和選択設定回路の出力の配線を分岐、分配する配線部(34)にて、分岐、分配された配線の接続(35)は、格子状に配置された入力選択回路単体(9)と、OR回路組み合わせ選択回路単体(13)と、縦方向に配置されたデジタルの値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と、縦方向に配置されたデジタルの値が1の場合の比較値選択回路単体(10)に対して、図4の回路図に示すように、上から何番目の列を選択するのかについてが同じになるよう、分岐、分配された配線の接続(35)になっている。
縦方向と横方向の格子状に並んでいる全ての入力選択回路単体(9)において、複数の入力用排他的論理和選択配線(31)の中の1つの入力用排他的論理和選択配線(31)と、横方向の1列全ての入力選択回路単体(9)が接続される。
デジタルの値が0の場合の比較値選択回路単体(11)とデジタルの値が1の場合の比較値選択回路単体(10)は1個ずつ横方向に並んで接続されており、横方向に並んで接続されているデジタルの値が0の場合の比較値選択回路単体(11)とデジタルの値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の2個の比較値選択回路が、2個1組で縦方向に複数並んでいる。複数の比較値用排他的論理和選択配線(32)の中の1つの比較値用排他的論理和選択配線(32)と、複数の比較値選択回路の中の1組の比較値選択回路が1対1に対応して接続されている。
縦方向と横方向の格子状に並んでいる全てのOR回路組み合わせ選択回路単体(13)において、OR回路組み合わせ用排他的論理和選択配線(33)と、格子状の横方向の全ての列の中から1列の横方向の全てのOR回路組み合わせ選択回路単体(13)が接続される。
排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)の複数の横方向の配線の中から、入力用排他的論理和選択配線(31)と、比較値用排他的論理和選択配線(32)と、OR回路組み合わせ用排他的論理和選択配線(33)は、上から何本目かが同じになるように選択するように配線されている。
排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)の上から1本目の配線を、分岐、分配する配線の接続(35)により、横方向に3本配線が並べられている中から、上から1本目の入力用排他的論理和選択配線(31)と、上から1本目の比較値用排他的論理和選択配線(32)と、上から1本目のOR回路組み合わせ用排他的論理和選択配線(33)が接続されている。
排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)の上から2本目の配線を分岐、分配する配線部(34)で分岐、分配された配線の接続(35)により、横方向に3本配線が並べられている中から、上から2本目の入力用排他的論理和選択配線(31)と、上から2本目の比較値用排他的論理和選択配線(32)と、上から2本目のOR回路組み合わせ用排他的論理和選択配線(33)が接続されている。
排他的論理和選択設定回路(36)の出力(29)の上から3本目の配線を分岐、分配する配線部(34)で分岐、分配された配線の接続(35)により、横方向に3本配線が並べられている中から、上から3本目の入力用排他的論理和選択配線(31)と、上から3本目の比較値用排他的論理和選択配線(32)と、上から3本目のOR回路組み合わせ用排他的論理和選択配線(33)が接続されている。
また、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力の片側に入力選択回路単体(9)の出力(17)が接続され、2つある入力の残りの片側にデジタルの値が0の場合の比較値選択回路単体(11)もしくはデジタルの値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)が接続され、排他的論理和回路単体(12)の出力(22)とOR回路組み合わせ選択回路単体(13)の入力(23)が接続される。このことから、排他的論理和選択設定回路部(36)にて、入力選択回路単体(9)と、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)もしくは、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)と、OR回路組み合わせ選択回路単体(13)が確定して選択される。すなわち、排他的論理和選択回路(36)にて、入力選択回路単体(9)および、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)もしくは、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)および、OR回路組み合わせ選択回路単体(13)を通して、間接的に、任意の排他的論理和回路単体(12)を選択することになる。
なお、図4、図22の例えでは、排他的論理和選択設定回路からの出力(29)の数は3つだが、排他的論理和選択設定回路からの出力(29)の数は任意で良く、例えば64個でも良く、512個でも良い。これに伴い、格子状の入力選択回路単体(9)と、OR回路組み合わせ選択回路単体(13)の数も任意で良く、例えば縦方向に64個と横方向に64個でも良く、縦方向に512個と横方向に512個でも良い。デジタル値が1の場合の比較値選択回路単体(10)もしくはデジタル値が0の場合比較値選択回路単体(11)と、排他的論理和回路単体(12)の数も任意で良く、例えば縦方向に64個でも、512個でも良い。
図5を用いて、共通の回路構成について説明する。
図5に示す共通の回路構成は、回路の作成および回路作成の設定が可能な非ノイマン型の回路において、入力選択回路部(3)の中の入力選択回路単体(9)と、比較値選択回路部(4)の、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)と、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と、OR回路組み合わせ部(6)の中のOR回路組み合わせ回路単体(13)と、出力用OR回路部(15)の中の出力用OR回路単体(15)について、共通となる基本的な回路構成である。
なお、比較値選択回路部(4)の、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)は、図5に示す共通の回路構成と一部異なり、Vccを接続する箇所にGND電位を接続するようになっており、また、MOSFET(58)は無く配線のみで、常にデジタル値の0を出力するようになっている。比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)は、図5に示す共通の回路構成と一部異なり、Vccを常に接続するようになっており、また、MOSFET(58)は無く配線のみで、常にデジタル値の1を出力するようになっている。
また、OR回路組み合わせ部(6)の中のOR回路組み合わせ回路単体(13)は、図5に示す共通の回路構成と一部異なり、出力を強制的に停止するためのMOSFET(113)と、MOSFET(113)の出力用配線が追加される。
図5と図7から、回路の作成および回路作成の設定を説明する。先ず1つ目の回路設定からの出力(51)と選択回路部(37)を接続している配線(38)にて、1つ目の回路設定で選択された出力(51)からデジタル値の1が出力されると、格子状に配置された全ての選択回路単体(39)の中から、1つ目の回路設定で選択された出力(51)の配線(38)と接続されている横方向1列の全ての選択回路単体(39)の中のMOSFET(42)が選択される。
次に、2つ目の別の回路設定からの出力(52)と選択回路部(37)を接続している配線(41)にて、2つ目の別の回路設定で選択された出力(52)からデジタル値の1が出力されると、格子状に配置された全ての選択回路単体(39)の中から、2つ目の別の回路設定で選択された出力(52)の配線(41)と接続されている縦方向1列の全ての選択回路単体(39)の中のMOSFET(40)が選択される。
これにより、選択回路部(37)に格子状に配置されている全ての選択回路単体(39)において、縦方向1列と、横方向1列が交差する選択回路単体(39)が1つのみ選択される。
すなわち、全ての選択回路単体(39)の中から1つの選択回路単体(39)のみMOSFET(40)とMOSFET(42)の両方がオンになる。なお、1つの選択回路単体(39)以外の残りの選択回路単体(39)はMOSFET(40)とMOSFET(42)の片側、もしくは両方がオフになる。
すなわち、選択回路部(37)に格子状に配置された全ての選択回路単体(39)の中からMOSFET(40)とMOSFET(42)が同時にオンするのは1つのみである。
MOSFET(40)のドレイン側はVccと接続しており、MOSFET(40)とMOSFET(42)はAND接続になっており、MOSFET(40)とMOSFET(42)のAND接続の出力側に回路選択保持回路(43)のセット入力(44)がある。
MOSFET(40)とMOSFET(42)はAND接続で、また両方のMOSFETはオンのため、回路選択保持回路(43)のセット入力(44)にデジタル値の1が入力される。
選択回路単体(39)の中の回路選択保持回路(43)のセット入力(44)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力されると回路選択保持回路(43)の出力(45)はオンし、回路選択保持回路(43)の出力(45)に接続されているMOSFET(46)はオンする。
回路選択保持回路(43)の出力(45)に接続されているMOSFET(46)はオンした後に、回路選択保持回路(43)のセット入力(44)に入力されるデジタル値もしくは信号が0もしくはオフになっても回路選択保持回路(43)の出力(45)と、出力(45)に接続しているMOSFET(46)のオンの状態は保持される。
回路選択保持回路(43)はRSフリップフロップ回路でセット入力(44)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(43)の出力(45)のデジタル値の1は保持される。なお、リセット回路の出力(205)と、回路選択保持回路(43)のリセット入力(47)を接続している配線(48)から、回路選択保持回路(43)のリセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(43)の出力(45)のデジタル値は0になる。
また、図6に示すように回路選択保持回路(43)を、フラッシュメモリの技術であるフローティングゲート方式のMOSFET(49)に変更しても良い。フローティングゲート方式のMOSFET(49)へのゲート電圧印加のVccがオフすなわち0Vになってもフローティングゲート方式のMOSFET(49)の出力のデジタル値の1は保持される。なお、フローティングゲート方式のMOSFET(49)のゲート側はフローティングゲート内の電荷を抜き取るための配線(50)が接続されている。
まとめると、選択回路部(37)に格子状に配置された全ての選択回路単体(39)の中から、1つの選択回路単体(39)が選択され、選択された選択回路単体(39)の中の回路選択保持回路(43)のセット入力(44)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力され、回路選択保持回路(43)の出力(45)に接続されているMOSFET(46)はオンする。
図5に示す共通の回路構成の選択回路単体(39)において、回路の作成および回路作成の設定が完了した後に、実際に使用する場合の、選択回路単体(39)の動作について説明する。
選択回路単体(39)への出力(62)と、選択回路単体(39)の入力(56)を接続し、選択回路単体(39)の入力(56)にデジタル値の1か0かを入力する配線(57)が接続されている。
選択回路単体(39)の入力(56)にデジタル値の1が入力されると、配線(57)で接続している選択回路単体(39)のMOSFET(58)はオンになる。
Vccと接続している配線(60)から、MOSFET(58)のドレイン側にVccが供給される。
MOSFET(58)はオンになっており、MOSFET(58)のソース側にVccが供給される。すなわち、MOSFET(58)のソース側は、デジタル値の1になる。
MOSFET(58)と、MOSFET(46)はAND接続である。なお、MOSFET(46)は回路選択保持回路(43)の出力(45)と接続しており、オンになっている。
このことから、MOSFET(58)のソース側とAND接続しているMOSFET(46)のドレイン側は、デジタル値の1になる。
MOSFET(46)はオンになっているため、MOSFET(46)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(46)のソース側と選択回路単体(39)の出力(59)は配線(61)で接続されている。
MOSFET(46)のソース側はデジタル値の1になる。
このことから、選択回路単体(39)の出力(59)はデジタル値の1になる。
まとめると、実際に使用する場合の選択回路単体(39)の動作については、選択回路単体(39)の入力(56)にデジタル値の1が入力されると、選択回路単体(39)の出力(59)はデジタル値の1になる。
次に、選択回路単体(39)の入力(56)にデジタル値の0が入力される場合を示す。
選択回路単体(39)への出力(62)と、選択回路単体(39)の入力(56)を接続し、選択回路単体(39)の入力(56)にデジタル値の1か0かを入力する配線(57)が接続されている。
選択回路単体(39)の入力(56)にデジタル値の0が入力されると、選択回路単体(39)の入力(56)と接続しているMOSFET(58)はオフになる。
Vccと接続している配線(60)から、MOSFET(58)のドレイン側にVccは供給されている。
MOSFET(58)はオフのため、MOSFET(58)のソース側にVccは供給されない。すなわちデジタル値の0になる。
MOSFET(58)と、MOSFET(46)はAND接続である。なお、MOSFET(46)は回路選択保持回路(43)の出力(45)と接続しオンになっている
MOSFET(58)のソース側はデジタル値の0ため、MOSFET(58)のソース側とAND接続しているMOSFET(46)のドレイン側はデジタル値の0になる。
MOSFET(46)はオンになっているが、MOSFET(46)のドレイン側がデジタル値の0のため、MOSFET(46)のソース側はデジタル値の0になる。すなわち、選択回路単体(39)の入力(56)にデジタル値の0が入力されると、選択回路単体(39)の出力(59)はデジタル値の0になる。
図7に例えとして、選択回路部(37)に格子状に縦方向3列と、横方向3列に配置された全ての選択回路単体(39)の中から横方向3列の配線(38)の上から2番目の配線(53)と、縦方向3列の配線(41)の左から2番目の配線(54)にて1つの選択回路単体(55)が選択されることを図示する。なお、選択回路部(37)に格子状に縦方向と、横方向に配置された全ての選択回路単体(39)の縦方向と、横方向の列の数は任意で良く、例えば縦方向64列で横方向64列でも良く、縦方向512列で横方向512列でも良い。
1つ目の回路設定からの出力(51)と、選択回路部(37)を接続している配線(38)にて、選択回路部(37)に格子状に配置された全ての選択回路単体(39)の中から、上から2番目の横方向の1列の全ての選択回路単体(39)にデジタル値の1が入力される。
2つ目の別の回路設定からの出力(52)と、選択回路部(37)を接続している配線(41)にて、選択回路部(37)に格子状に配置された全ての選択回路単体(39)の中から、上から2番目の縦方向の1列の全ての選択回路単体(39)にデジタル値の1が入力される。
選択回路部(37)に格子状に配置された全ての選択回路単体(39)において、回路設定からの出力(51)と2つ目の別の選択回路からの出力(52)の両方により選択される選択回路単体(39)は1つのみである。すなわち、図7で示すところの選択回路単体(55)の1つのみである。
選択回路単体(55)の回路図は、図5で示す選択回路単体(39)と同じである。
MOSFET(46)のソース側と選択回路単体(55)の出力(59)は配線(61)で接続されている。
まとめると、実際に使用する場合の選択回路単体(39)の動作については、選択回路単体(55)の入力(56)にデジタル値の0が入力されると、選択回路単体(39)の出力(59)はデジタル値の0になる。
以上が共通の回路構成である選択回路単体(39)についての説明である。
図8は入力選択回路単体(9)である。
図4、図8、図9、図22、図23を用いて、入力選択回路部(3)に格子状に配置された入力選択回路単体(9)について説明する。
排他的論理和選択設定回路部(36)からの出力(29)に接続している配線(30)は分岐、分配する配線部(34)に接続されており、配線部(34)にて排他的論理和選択設定回路部(36)からの出力(29)と、入力用排他的論理和選択配線(31)は接続(35)されている。
排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)から、デジタル値の1が入力用排他的論理和選択配線(31)へ出力される。
入力選択回路部(3)に格子状に配置された全ての入力選択回路単体(9)に対して、デジタル値の1が設定された入力用排他的論理和選択配線(31)と接続している格子状の中の横方向1列の全ての入力選択回路単体(9)にデジタル値の1が入力される。
入力用排他的論理和選択配線(31)と、入力選択回路単体(9)の中のMOSFET(64)は接続されている。
これにより、デジタル値の1が入力された入力選択回路部(3)の中の横方向1列の全ての入力選択回路単体(9)の中のMOSFET(64)がオンになる。
次に、入力選択設定回路部(65)の出力(66)と入力選択回路部(3)は配線(67)で接続されている。
入力選択回路部(3)に格子状に配置された全ての入力選択回路単体(9)に対して、入力選択設定回路部(65)で選択された番号の出力(66)からの配線(67)で、格子状の中の縦方向の1列の全ての入力選択回路単体(9)へデジタル値の1が入力される。
入力選択設定回路部(65)の出力(66)と入力選択回路部(3)を接続している配線(67)と、入力選択回路単体(9)の中のMOSFET(68)は接続されている。
このことから、デジタル値の1が入力された入力選択回路部(3)の中の縦方向の1列の全ての入力選択回路単体(9)の中のMOSFET(68)がオンになる。
入力選択回路部(3)に格子状に配置されている全ての入力選択回路単体(9)において、入力用排他的論理和選択配線(31)からデジタル値の1が入力された入力選択回路部(3)の中の横方向の1列の全ての入力選択回路単体(9)の中のMOSFET(64)がオンになる。
なおかつ、入力選択設定回路部(65)の出力(66)と入力選択回路部(3)を接続している配線(67)から、デジタル値の1が入力された入力選択回路単体(9)の中の縦方向1列の全ての入力選択回路単体(9)の中のMOSFET(68)がオンになる。
入力選択回路部(3)に格子状に配置されている全ての入力選択回路単体(9)において、縦方向1列と、横方向1列が交差する入力選択回路単体(9)のみMOSFET(64)とMOSFET(68)の両方がオンになる。
すなわち、入力選択回路部(3)に格子状に配置されている全ての入力選択回路単体(9)の中から、MOSFET(64)とMOSFET(68)の両方がオンになる入力選択回路単体(9)が選択される。
なお、MOSFET(64)とMOSFET(68)の両方がオンになっている入力選択回路単体(9)以外の残りの入力選択回路単体(9)は、MOSFET(64)とMOSFET(68)の片側、もしくは両方がオフになる。
すなわち入力選択回路部(3)に格子状に配置された全ての入力選択回路単体(9)の中から、MOSFET(64)とMOSFET(68)が同時にオンする入力選択回路単体(9)のみ選択される。
MOSFET(64)のドレイン側はVccと接続しており、MOSFET(64)はオンなので、MOSFET(64)のソース側はVccすなわちデジタル値の1になる。
MOSFET(64)のソース側とMOSFET(68)のドレイン側は接続されており、MOSFET(64)MOSFET(68)はAND接続になっており、MOSFET(68)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(68)のソース側に回路選択保持回路(69)のセット入力(70)が接続されており、回路選択保持回路(69)のセット入力(70)にデジタル値の1が入力される。
なお、厳密にはセット入力(70)に入力される電圧は、MOSFET(64)とMOSFET(68)のオンしたときの、それぞれのデバイス抵抗による電圧降下分だけ、Vccより電圧は低くなっているが、デジタル回路としてのデジタル値は1である。
入力選択回路単体(9)の中の回路選択保持回路(69)のセット入力(70)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力されると回路選択保持回路(69)の出力(71)はオンし、回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続されているMOSFET(72)はオンする。
回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続されているMOSFET(72)がオンした後に、回路選択保持回路(69)のセット入力(70)に入力されるデジタル値もしくは信号が0もしくはオフになっても、回路選択保持回路(69)の出力(71)と、出力(71)に接続しているMOSFET(72)のオンの状態は保持される。
回路選択保持回路(69)はRSフリップフロップ回路でセット入力(70)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(69)の出力(71)のデジタル値の1は保持される。また、リセット回路の出力(205)と、回路選択保持回路(69)のリセット入力(47)を接続している配線(48)から、リセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると、回路選択保持回路(69)の出力(71)のデジタル値は0になり、回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続しているMOSFET(72)はオフになる。なお、図29に示すリセット回路の回路構成は、入力選択回路部(3)、比較値選択回路部(4)、OR回路組み合わせ回路部(6)、出力用OR回路組み合わせ(8)の4つの回路部の中に組み込まれている、全てのリセット回路の、共通の回路構成になっている。
また、回路選択保持回路(69)を、フラッシュメモリの技術であるフローティングゲート方式のMOSFET(49)に変更しても良い。フローティングゲート方式のMOSFET(49)へのゲート電圧印加のVccがオフすなわち0Vになってもフローティングゲート方式のMOSFET(49)の出力のデジタル値の1は保持される。フローティングゲート方式のMOSFET(49)のゲート側はフローティングゲート内の電荷を除去するための配線(50)が接続されている。なお、図6に示すフローティングゲート方式のMOSFET(49)に変更する回路構成は、入力選択回路部(3)、比較値選択回路部(4)、OR回路組み合わせ回路部(6)、出力用OR回路組み合わせ(8)の4つの回路部の中に組み込まれている、全ての回路選択保持回路(69)の、共通の回路構成になっている。
まとめると、入力選択回路部(3)に格子状に配置された全ての入力選択回路単体(9)の中から、MOSFET(64)とMOSFET(68)の両方がオンになっている選択回路単体(9)が選択され、選択された入力選択回路単体(9)の中の回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続されているMOSFET(72)はオンする。
図8と図9を用いて、入力選択回路部(3)に格子状に配置された、全ての入力選択回路単体(9)の中から、選択した入力選択回路単体(9)の動作について説明する。
なお、選択した入力選択回路単体(9)の中の、回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続されているMOSFET(72)はオンになっている。
入力部(1)の中の、入力単体(208)と、入力選択回路部(3)に格子状に配置されている入力選択回路単体(9)は、入力(16)への配線(77)で接続されている。
入力部(1)の中の、入力単体(208)から、デジタル値の1が出力されると、入力選択回路部(3)の中の、入力選択回路単体(9)の入力(16)に、デジタル値の1が入力される。
入力部(1)の中の、入力単体(208)から、入力選択回路部(3)に格子状に配置された全ての入力選択回路単体(9)の中から選択された入力選択回路単体(9)の入力(16)に、デジタル値の1が入力されると、入力選択回路部(3)に格子状に配置された全ての入力選択回路単体(9)の中から選択された入力選択回路単体(9)の入力(16)と接続しているMOSFET(78)はオンになる。
MOSFET(78)と、回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続されているMOSFET(72)はAND接続になっている。
VccとMOSFET(78)のドレイン側を接続している配線(80)にて、MOSFET(78)のドレイン側はVccが供給されている。このときMOSFET(78)がオンになるとMOSFET(78)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(78)のソース側とMOSFET(72)のドレイン側はAND回路で接続されているので、MOSFET(72)のドレイン側はデジタル値の1になる。
回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続されているMOSFET(72)はオンになっており、MOSFET(72)のドレイン側とソース側は接続されて、MOSFET(72)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(72)のソース側と入力選択回路単体(9)の出力(17)は入力選択回路単体(9)の出力用配線(79)で接続されている。
入力選択回路単体(9)の出力(17)はデジタル値の1になる。
入力選択回路単体(9)の出力(17)は排他的論理和回路部(5)の中の排他的論理和回路単体(12)の片側の入力(20)に接続している。
次に、入力選択回路単体(9)の入力(16)へデジタル値の0が入力される場合を説明する。
入力選択回路単体(9)の入力(16)へデジタル値の0が入力されると、入力選択回路単体(9)の入力(16)と接続しているMOSFET(78)はオフになる。
MOSFET(78)と、回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続しオンになっているMOSFET(72)はAND接続である。
VccとMOSFET(78)のドレイン側を接続している配線(80)にて、MOSFET(78)のドレイン側はVccが供給されている。しかし、MOSFET(78)はオフになっているためMOSFET(78)のソース側はデジタル値の0になる。
MOSFET(78)のソース側とMOSFET(72)のドレイン側はAND回路で接続されいるので、MOSFET(72)のドレイン側はデジタル値の0になる。
回路選択保持回路(69)の出力(71)に接続されているMOSFET(72)はオンになっているが、MOSFET(72)のドレイン側はデジタル値の0のため、MOSFET(72)がオンになってもMOSFET(72)のソース側はデジタル値の0になる。
MOSFET(72)のソース側と入力選択回路単体(9)の出力(17)は入力選択回路単体(9)の出力用配線(79)で接続されている。
入力選択回路単体(9)の出力(17)はデジタル値の0になる。
入力選択回路単体(9)の出力(17)は排他的論理和回路部(5)の中の排他的論理和回路単体(12)の片側の入力(20)に接続している。
図9に1つの例として、入力選択回路部(3)に格子状に縦方向3列と、横方向3列に配置された全ての入力選択回路単体(9)の中から、排他的論理和選択設定回路(63)の出力(29)に接続(35)している、入力用排他的論理和選択配線(31)の横方向3列の配線の上から2番目の配線(75)と、入力選択設定回路部(65)の出力(66)と入力選択回路部(3)を接続している配線(67)の縦方向3列の配線の左から2番目の配線(76)にて、1つの入力選択回路単体(9)が選択されることを示す。
入力選択回路部(3)の中に格子状に縦方向と、横方向に配置された全ての入力選択回路単体(9)の中から、入力用排他的論理和選択配線(31)の横方向3列の配線の上から2番目の配線(75)と接続されている横方向1列の全ての入力選択回路単体(39)が選択される。
入力選択設定回路部(65)の出力(66)と、入力選択回路部(3)を接続している配線(67)の、縦方向3列の配線の左から2番目の配線(76)と接続されている縦方向の1列の全ての入力選択回路単体(9)が選択される。
入力選択回路部(3)に格子状に配置された全ての入力選択回路単体(9)の中から、入力用排他的論理和選択配線(31)の中の1つの入力用排他的論理和選択配線(75)および、入力選択設定回路部(65)の出力(66)と入力選択回路部(3)を接続している配線(67)の中の1つの配線(76)の両方により、MOSFET(64)とMOSFET(68)の両方がオンになる入力選択回路単体(9)が選択される。
なお、入力選択回路部(3)に縦方向と横方向に格子状に配置される入力選択回路単体(9)について、縦方向と横方向の列の数は任意で良く、例えば縦方向64列で横方向64列でも良く、縦方向512列で横方向512列でも良い。図9に示す縦方向3列で横方向3列の回路はあくまでも回路の説明をわかりやすくするための1例である。図41に1例として縦方向8列で横方向8列の回路を示す。
図4、図10、図11、図22、図24を用いて、比較値選択回路部(4)について説明する。
図10に示すように、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)はそれぞれ1個ずつ横方向に並んで接続されている。
排他的論理和選択設定回路(36)からの出力(29)に接続している配線(30)から分岐、分配する配線部(34)にて、排他的論理和選択設定回路からの出力(29)と比較値用排他的論理和選択配線(32)は接続(35)されている。
先ず、排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)の中から選択した、比較値用排他的論理和選択配線(32)にデジタル値の1が出力される。
選択された比較値用排他的論理和選択配線(32)と接続している、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)に、デジタル値の1が入力される。
比較値用排他的論理和選択配線(32)と、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の中のMOSFET(73)は接続されている。
これにより、デジタル値の1が入力された比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の中のMOSFET(73)がオンになる。
MOSFET(73)のドレイン側は、Vccと接続されている。
比較値用排他的論理和選択配線(32)と、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中のMOSFET(74)は接続されている。
これにより、デジタル値の1が入力された比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中のMOSFET(74)がオンになる。
MOSFET(74)のドレイン側は、Vccと接続されている。
次に、比較値選択設定回路部(81)の出力と比較値選択回路部(4)の接続について説明する。
比較値選択設定回路部(81)の出力は2種類ある。
1つ目の比較値選択設定回路部(81)の出力は、設定される比較値がデジタル値の0の場合に、デジタル値の1になる出力(82)である。
2つ目の比較値選択設定回路部(81)の出力は、設定される比較値がデジタル値の1の場合に、デジタル値の1になる出力(83)である。
比較値選択設定回路部(81)の出力は2種類あり、比較値選択回路部(4)を接続している配線も2種類ある。
1つ目の配線は、比較値選択設定回路部(81)で設定される比較値が、デジタル値の0の場合に、出力がデジタル値の1になる出力(82)と、比較値選択回路部(4)の中の、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)を接続している配線(84)である。
2つ目の配線は、比較値選択設定回路部(81)で設定される比較値が、デジタル値の1の場合に、出力がデジタル値の1になる出力(83)と、比較値選択回路部(4)の中の、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)を接続している配線(85)である。
先ず、比較値選択設定回路部(81)で設定される比較値が、デジタル値の0の場合を説明する。
比較値選択回路部(4)に配置された、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と接続している配線(84)は、縦方向の1列の全ての、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と接続されている。
比較値選択設定回路部(81)で設定される比較値が、デジタル値の0の場合に、出力がデジタル値の1になる、出力(82)と配線(84)により、縦方向の1列の全ての、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)にデジタル値の1が入力される。
縦方向の1列の全ての、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の中のMOSFET(86)はオンになる。
なお、MOSFET(86)のドレイン側はVccと接続しているため、MOSFET(86)のソース側はデジタル値の1になっている。
比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の中のMOSFET(86)のソース側とMOSFET(73)のドレイン側は接続されており、MOSFET(86)とMOSFET(73)はAND接続になっているため、MOSFET(73)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(73)のソース側は回路選択保持回路(88)のセット入力(89)に接続されており、回路選択保持回路(88)の出力(90)はオンになる。
回路選択保持回路(88)の出力(90)と接続されているMOSFET(91)もオンになる。
MOSFET(91)のドレイン側はGND電位と接続(63)されており、MOSFET(91)のソース側は、比較値が0の場合の比較値選択回路単体の出力(19)になっており、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の出力(19)は0になる。
比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の出力(19)は、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力に対して、入力選択回路単体の出力(17)と接続される片側の入力(20)ではなく、排他的論理和回路単体(12)の残りの片側の入力(21)と接続される。
次に、比較値選択設定回路部(81)で設定される比較値が、デジタル値の1の場合を説明する。
比較値選択回路部(4)に配置された、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)と接続している配線(85)は、縦方向の1列の全ての、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)と接続されている。
比較値選択設定回路部(81)で設定される比較値が、デジタル値の1の場合に、出力がデジタル値の1になる、出力(83)と配線(85により、、縦方向の1列の全ての、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)にデジタル値の1が入力される。
縦方向の1列の全ての、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中のMOSFET(87)はオンになる。
なお、比較値用排他的論理和選択配線(32)と、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中のMOSFET(74)は接続されており、比較値用排他的論理和選択配線(32)にデジタル値の1が入力されているため、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中のMOSFET(74)はオンになっており、MOSFET(74)のドレイン側はVccと接続しているため、MOSFET(74)のソース側はデジタル値の1になっている。
比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中のMOSFET(74)のソース側とMOSFET(87)のドレイン側は接続されており、MOSFET(74)とMOSFET(87)はAND接続になっているため、MOSFET(87)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(87)のソース側は回路選択保持回路(92)のセット入力(93)に接続されており、回路選択保持回路(92)の出力(94)はオンになる。
回路選択保持回路(92)の出力(94)と接続されているMOSFET(95)もオンになる。
MOSFET(95)のドレイン側はVccと接続されており、MOSFET(95)のソース側は、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)になっており、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)は1になる。
比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)は、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力に対して、入力選択回路単体の出力(17)と接続される片側の入力(20)ではなく、排他的論理和回路単体(12)の残りの片側の入力(21)と接続される。なお、比較値が0の比較値選択回路単体(11)については、比較値が0の比較値選択回路単体(11)の中のMOSFET(74)はオンでMOSFET(86)はオフのため、回路選択保持回路(88)のセット入力(89)はオフである。回路選択保持回路(88)の出力(90)と接続しているMOSFET(91)もオフである。
回路選択保持回路(92)の出力(94)に接続されているMOSFET(95)がオンした後に、回路選択保持回路(92)のセット入力(93)に入力されるデジタル値もしくは信号が0もしくはオフになっても、回路選択保持回路(92)の出力(94)と、出力(94)に接続しているMOSFET(95)のオンの状態は保持される。なお、リセット回路の出力(205)と、回路選択保持回路(88)のリセット入力(47)を接続している配線(48)から、リセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると、回路選択保持回路(92)の出力(94)のデジタル値は0になり、回路選択保持回路(88)の出力(94)に接続しているMOSFET(95)はオフになる。
図11に例として、比較値選択回路部(4)の中に、縦方向1列目に比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)が3個配置され、縦方向2列目に比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が3個配置されていることを示す。
図11は比較値選択回路部(4)の中に、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)が3個、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が3個配置された回路を示した1つの例である。
なお、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の数は任意で良く、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)が64個で、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が64個でも良く、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)が256個で、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が256個でも良い。
図11を用いた例えを説明する。比較値選択回路部(4)の中に、縦方向1列目に比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)が3個配置され、縦方向2列目に比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が3個配置されている回路において、3つある比較値用排他的論理和選択配線(32)の上から2つ目の比較値用排他的論理和選択配線(96)がデジタル値の1の場合、MOSFET(73)とMOSFET(74)がオンになり、なおかつ比較値選択設定回路部(81)にて、比較値としてデジタル値の0が選択された場合に、デジタル値の1を供給する配線(84)により、MOSFET(86)がオンになる。なお、比較値選択設定回路部(81)にて、比較値としてデジタル値の1は選択しないこととする。
比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の中のMOSFET(73)とMOSFET(86)がオンになり、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の中の回路選択保持回路(88)のセット入力(89)はオンになる。回路選択保持回路(88)の出力(90)と接続しているMOSFET(91)もオンになる。
比較値が1の比較値選択回路単体(10)については、比較値が1の比較値選択回路単体(10)の中のMOSFET(74)はオンでMOSFET(87)はオフのため、回路選択保持回路(92)のセット入力(93)はオフである。回路選択保持回路(92)の出力(94)と接続しているMOSFET(95)もオフである。
すなわち、図11に示すように、比較値選択回路部(4)の中に、縦方向1列目に比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)が3個配置され、縦方向2列目に比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が3個配置されている回路において、全ての回路の中から、1つの比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)のみ選択される。
回路選択保持回路(88)の出力(90)に接続されているMOSFET(91)がオンした後に、回路選択保持回路(88)のセット入力(89)に入力されるデジタル値もしくは信号が0もしくはオフになっても、回路選択保持回路(88)の出力(90)と、出力(90)に接続しているMOSFET(91)のオンの状態は保持される。
回路選択保持回路(88)はRSフリップフロップ回路でセット入力(89)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(88)の出力(90)のデジタル値の1は保持される。なお、リセット回路の出力(205)と、回路選択保持回路(88)のリセット入力(47)を接続している配線(48)から、リセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると、回路選択保持回路(88)の出力(90)のデジタル値は0になり、回路選択保持回路(88)の出力(90)に接続しているMOSFET(91)はオフになる。
なお、厳密にはセット入力(89)に入力される電圧は、MOSFET(73)とMOSFET(86)がオンしたときの、それぞれのデバイス抵抗による電圧降下分だけ、Vccより電圧は低くなっているが、デジタル回路としてのデジタル値は1である。
また、回路選択保持回路(88)を、フラッシュメモリの技術であるフローティングゲート方式のMOSFET(49)に変更しても良い。フローティングゲート方式のMOSFET(49)へのゲート電圧印加のVccがオフすなわち0Vになってもフローティングゲート方式のMOSFET(49)の出力のデジタル値の1は保持される。フローティングゲート方式のMOSFET(49)のゲート側はフローティングゲート内の電荷を除去するための配線(50)が接続されている。
回路選択保持回路(92)はRSフリップフロップ回路でセット入力(93)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(92)の出力(94)のデジタル値の1は保持される。なおリセット回路と回路選択保持回路(69)のリセット入力(47)を接続している配線(48)からリセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(92)の出力(94)のデジタル値は0になり、回路選択保持回路(92)の出力(94)に接続しているMOSFET(95)はオフになる。
なお、厳密にはセット入力(93)に入力される電圧は、MOSFET(74)とMOSFET(87)がオンしたときの、それぞれのデバイス抵抗による電圧降下分だけ、Vccより電圧は低くなっているが、デジタル回路としてのデジタル値は1である。
また、回路選択保持回路(92)を、フラッシュメモリの技術であるフローティングゲート方式のMOSFET(49)に変更しても良い。フローティングゲート方式のMOSFET(49)へのゲート電圧印加のVccがオフすなわち0Vになってもフローティングゲート方式のMOSFET(49)の出力のデジタル値の1は保持される。フローティングゲート方式のMOSFET(49)のゲート側はフローティングゲート内の電荷を除去するための配線(50)が接続されている。
図4、図12、図22に示す排他的論理和回路部(5)について説明する。
排他的論理和回路単体(12)の入力は2つある。
入力選択回路単体(9)からの出力(17)と、排他的論理和回路単体(12)の片側の入力(20)と接続する。なお、図に示す、排他的論理和回路単体(12)の数は任意で良く、64個でも、512個でも良い。
比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)からの出力(19)、もしくは比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)からの出力(18)と、排他的論理和回路単体(12)の残りの片側の入力(21)を接続する。
比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)からの出力(19)、もしくは比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)からの出力(18)と、入力選択回路単体(9)からの出力(17)が一致した場合は、排他的論理和回路単体(12)はデジタル値の0を出力し、不一致はデジタル値の1を出力する。
なお、図4、図12、図22は、排他的論理和回路単体(12)が3個のみの場合の例を示す。
なお、排他的論理和選択設定回路部(36)からの出力(29)の配線を分岐、分配する配線部(34)の接続(35)にて、比較値用排他的論理和選択配線(32)と入力用排他的論理和選択配線(31)は分岐、分配されて配線接続している。
入力用排他的論理和選択配線(31)から入力選択回路単体(9)が確定して選択される。
また、入力選択回路単体(9)からの出力(17)は、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力の片側の入力(20)に接続している。
比較値用排他的論理和選択配線(32)から、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)もしくは、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が確定して選択される。
また、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の出力(19)もしくは、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)と、入力選択回路単体(9)の出力(17)は、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力の残りの片側の入力(21)に接続している。
これらのことから、排他的論理和選択設定回路部(36)にて、入力選択回路単体(9)と、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)もしくは、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)が確定して選択されるので、排他的論理和選択回路(36)にて、入力選択回路単体(9)および、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)もしくは、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)を通して、間接的に、任意の排他的論理和回路単体(12)を選択することが可能である。
このことから、個別の排他的論理和回路単体(12)を複数個選ぶ回路の場合、個別の排他的論理和回路単体(12)どうしを回路図上ばらばらではなく、隣どうしに並べる事が可能となる。
個別の排他的論理和回路単体(12)を隣どうしに並べる事が出来るため、回路図を理解しやすいように整理することが可能になる。
排他的論理和回路単体(12)に入力される比較値については、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)からの出力(19)はデジタル値の0であり、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)からの出力(18)はデジタル値の1である。
なお、排他的論理和回路単体(12)の入力側の比較値がデジタル値の0なのか、デジタル値の1なのかを発光ダイオード(97)を用いて確認でき、なおかつ外部への信号の出力(98)ができる。
比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)からの出力(19)はデジタル値の0のため、出力(19)と接続されているMOSFET(99)はオフになり、発光ダイオード(97)もオフで、外部への信号の出力(98)もオフになる。
比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)からの出力(18)はデジタル値の1のため、出力(18)と接続されているMOSFET(99)はオンになり、発光ダイオード(97)もオンで、外部への信号の出力(98)もオンになる。
このことから、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)からの出力(18)がオンなのかどうかを発光ダイオード(97)を用いて確認ができ、なおかつ外部へ信号の出力(98)ができる。
排他的論理和回路単体(12)からの出力(22)がデジタル値の0の場合、出力(22)と接続されているMOSFET(100)はオフになり、発光ダイオード(101)もオフで、外部への信号の出力(102)もオフになる。
排他的論理和回路単体(12)からの出力(22)がデジタル値の1の場合、出力(22)と接続されているMOSFET(100)はオンになり、発光ダイオード(101)もオンで、外部への信号の出力(102)もオンになる。
このことから、排他的論理和回路単体(12)からの出力(22)がデジタル値の1なのかどうかを発光ダイオード(101)を用いて確認ができ、なおかつ外部へ信号の出力(102)ができる。
複数の排他的論理和選択回路部(12)から出力(22)したデジタル値の1もしくはデジタル値の0を、OR回路組み合わせ回路部(6)へ入力する。
図4、図13、図14、図22、図25に示す、OR回路組み合わせ回路単体(13)について説明する。
先ず、排他的論理和選択設定回路部(36)からの出力(29)で、選択したOR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)にデジタル値の1が出力される。
なお、排他的論理和選択設定回路部(36)からの出力(29)に接続している配線(30)は分岐、分配する配線部(34)に接続されており、配線部(34)にて排他的論理和選択設定回路(63)からの出力(29)と、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)は接続(35)されている。
OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、デジタル値の1が設定された、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)と接続している、横方向1列の全ての、OR回路組み合わせ回路単体(6)にデジタル値の1が入力される。
OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)と、OR回路組み合わせ回路単体(13)の中のMOSFET(103)は接続されている。
これにより、デジタル値の1が入力されたOR回路組み合わせ回路部(6)の中の横方向1列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中のMOSFET(103)がオンする。
次に、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)とOR回路組み合わせ回路部(6)を接続している配線(106)にて、OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)に対して、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)で選択される、縦方向の1列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)へデジタル値の1が入力される。
OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)とOR回路組み合わせ回路部(6)を接続している配線(107)と、OR回路組み合わせ回路単体(13)の中のMOSFET(108)は接続されている。
このことから、デジタル値の1が入力されたOR回路組み合わせ回路単体(13)の中の縦方向の1列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中のMOSFET(108)がオンする。
OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置されている全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)において、デジタル値の1が入力された、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)と接続している、横方向1列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中のMOSFET(103)はオンし、なおかつ、デジタル値の1が入力された、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)と接続している、縦方向の1列の列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中のMOSFET(108)がオンになる。
OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置されている全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)において、横方向1列と、縦方向の1列が交差するOR回路組み合わせ回路単体(13)が選択される。
すなわち、OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置されている全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、選択されたOR回路組み合わせ回路単体(13)のみ、MOSFET(103)とMOSFET(108)の両方がオンになる。
なお、選択されたOR回路組み合わせ回路単体(13)以外の、残りのOR回路組み合わせ回路単体(13)は、MOSFET(103)とMOSFET(108)の片側、もしくは両方がオフになる。
すなわちOR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、MOSFET(103)とMOSFET(108)が同時にオンするのは、選択されたOR回路組み合わせ回路単体(13)のみである。
なお、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)で、縦方向の1列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)を選択するとき、選択をそのままで変更せずに固定し、排他的論理和選択設定回路部(36)からの出力(29)を複数設定すると、縦方向の1列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)が選択される。
選択された複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)は、同じ1本の縦方向のOR回路組み合わせ回路単体の出力用配線(119)に出力される。
選択された複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)のどれか1つでも出力がデジタル値の1の場合、他のOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)が全て0でも、選択された複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)全体の出力(24)はデジタル値の1となる。すなわち、複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)のOR回路が作成される。
なお、別のOR回路組み合わせ回路単体(13)を用いたOR回路を作成するときには、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)にて、選択する縦方向の1列の全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)を変更し、変更後はそのまま固定し、排他的論理和選択設定回路部(36)からの出力(29)を複数設定すると、別のOR回路組み合わせ回路単体(13)を用いたOR回路を作成できる。
VccとMOSFET(108)のドレイン側は接続しており、MOSFET(108)のソース側はMOSFET(103)のドレイン側と接続している。
MOSFET(108)とMOSFET(103)はAND接続になっている。
MOSFET(103)のソース側に回路選択保持回路(109)のセット入力(110)が接続されている。
このことから、回路選択保持回路(109)のセット入力(110)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力される。
なお、厳密には回路選択保持回路(109)のセット入力(110)に入力される電圧は、MOSFET(108)とMOSFET(103)がオンしたときの、それぞれのデバイス抵抗による電圧降下分だけ、Vccより電圧は低くなっているが、デジタル回路としてのデジタル値は1である。
OR回路組み合わせ回路単体(13)の中の回路選択保持回路(109)のセット入力(110)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力されると回路選択保持回路(109)の出力(111)はオンし、回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続されているMOSFET(112)はオンする。
また、回路選択保持回路(109)の出力(111)と接続しているMOSFET(113)もオンになる。このMOSFET(113)は否定回路単体(14)の出力を強制的にオフにするMOSFET(207)に接続されている。
回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続されているMOSFET(112)がオンした後に、回路選択保持回路(109)のセット入力(110)に入力されるデジタル値もしくは信号が0もしくはオフになっても、回路選択保持回路(109)の出力(111)と、回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続しているMOSFET(112)と、MOSFET(113)のオンの状態は保持される。
回路選択保持回路(109)はRSフリップフロップ回路でセット入力(110)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(109)の出力(111)のデジタル値の1は保持される。なおリセット回路の出力(205)と、回路選択保持回路(109)のリセット入力(47)を接続している配線(48)から、リセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると、回路選択保持回路(109)の出力(111)のデジタル値は0になり、回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続しているMOSFET(112)と、出力を強制的にオフにするMOSFET(113)はオフになる。
また、回路選択保持回路(109)を、フラッシュメモリの技術であるフローティングゲート方式のMOSFET(24)に変更しても良い。フローティングゲート方式のMOSFET(24)へのゲート電圧印加のVccがオフすなわち0Vになってもフローティングゲート方式のMOSFET(24)の出力のデジタル値の1は保持される。フローティングゲート方式のMOSFET(24)のゲート側はフローティングゲート内の電荷を除去するための配線(25)が接続されている。
まとめると、OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から選択された、OR回路組み合わせ回路単体(13)の中の回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続されているMOSFET(112)と、出力を強制的にオフにするMOSFET(113)はオンする。
図13と図14を用いて、OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、選択したOR回路組み合わせ回路単体(13)の動作について説明する。
排他的論理和回路単体(12)の出力(22)と、選択されたOR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(23)が、配線(117)にて接続されている。
先ず、排他的論理和回路単体(12)の出力(22)がデジタル値の1の場合、OR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(23)にデジタル値の1が入力される。
OR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(116)にデジタル値の1が入力されると、OR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(23)と接続しているMOSFET(118)はオンになる。
MOSFET(118)と、回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続されているMOSFET(112)はAND接続になっている。
MOSFET(118)のドレイン側はVccと接続しているので、MOSFET(118)のドレイン側にはVccが供給されている。このときMOSFET(118)がオンになるとMOSFET(118)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(118)のソース側と接続しているMOSFET(112)のドレイン側もデジタル値の1になり、また、MOSFET(112)はオンになっているので、MOSFET(112)のソース側もデジタル値の1になる。
MOSFET(112)のソース側とOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)はOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力用配線(119)で接続されているため、OR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)はデジタル値の1になる。
次に、排他的論理和回路単体(12)の出力(22)がデジタル値の0の場合、OR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(116)にデジタル値の0が入力される。
OR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(116)にデジタル値の0が入力されると、OR回路組み合わせ回路単体(13)の入力(116)と接続しているMOSFET(118)はオフになる。
MOSFET(118)と、回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続されているMOSFET(112)はAND接続になっている。
MOSFET(118)のドレイン側はVccと接続しているので、MOSFET(118)のドレイン側にはVccが供給されている。しかし、MOSFET(112)はオフになっているためMOSFET(118)のソース側はデジタル値の0になる。
MOSFET(118)のソース側と接続しているMOSFET(112)のドレイン側もデジタル値の0になる。。
MOSFET(112)はオンになっているため、MOSFET(112)のソース側もデジタル値の0になる。
MOSFET(112)のソース側とOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)はOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力用配線(119)で接続されている。
このため、OR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)はデジタル値の0になる。
図15に例えとして、OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に縦方向3列と、横方向3列に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)からの出力(105)とOR回路組み合わせ回路部(6)を接続している配線(107)の縦方向3列の配線の左から1番目の配線(106)と、排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)に接続(35)している、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)の横方向3列の配線の上から1番目(114)と、2番目の配線(115)にて、2個のOR回路組み合わせ回路単体(13)が選択されることを図示する。
なお、OR回路組み合わせ部(6)に格子状に縦方向と、横方向に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の縦方向と、横方向の列の数は任意で良く、例えば縦方向64列で横方向64列でも良く、縦方向512列で横方向512列でも良い。
OR回路組み合わせ回路部(6)から出力されるデジタル値は、単体もしくは複数選択したOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力が全てデジタル値の0の場合はデジタル値の0を出力する。
OR回路組み合わせ回路部(6)から出力されるデジタル値は、単体もしくは複数選択したOR回路組み合わせ回路単体(13)の出力が1つでもデジタル値の1がある場合はデジタル値の1を出力する。
このことから、OR回路組み合わせ回路部(6)に格子状に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から選択された複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)で作成される回路はOR回路になっていることを示す。
図13、図14、図15、図16に示す否定回路部(7)について説明する。
OR回路組み合わせ回路単体(13)の出力(24)は否定回路部(7)の中の否定回路単体(14)の入力(25)に、OR回路組み合わせ回路単体の出力用配線(119)で接続されている。
回路選択保持回路(109)の出力(111)と接続しているMOSFET(113)は、回路選択保持回路(109)の出力(111)がオンを保持している間は、オンになっている。
MOSFET(113)は否定回路単体(14)の出力を強制的にオフにするMOSFET(207)のゲートに接続されている。
OR回路組み合わせ部(6)の出力は、否定回路単体(14)へ入力するように接続されており、単体もしくは複数の個別の否定回路単体(14)から出力したデジタル値である1もしくは0をOR回路の構成になっている出力組み合わせ回路部(8)へ入力するように接続されている。
なお、OR回路組み合わせ回路部(6)にてOR回路が作成された後、単体もしくは複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)の中の回路選択保持回路(109)が異常により、全てオフになった場合、OR回路組み合わせ回路部(6)から出力されるデジタル値は常時0となる。
OR回路組み合わせ回路部(6)から出力されるデジタル値が常時0となると、OR回路組み合わせ回路部(6)の出力と接続している個別の否定回路単体(14)の入力に、デジタル値の0が常時入力になる。
すなわち、否定回路単体(14)に、デジタル値の0が常時入力になると、否定回路単体(14)からの出力は常時オンになる。
これを回避するために回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続されたMOSFET(113)が、個別の否定回路単体(14)の出力とAND接続された、強制的にオフにするMOSFET(207)のゲートに接続されていることにより、回路選択保持回路(109)が何らかの異常により全てオフになった場合は、MOSFET(113)とMOSFET(207)がオフになり、個別の否定回路単体(14)の出力が強制的に遮断され個別の否定回路単体(14)の出力のデジタル値は強制的に0になる回路になっている。
MOSFET(113)のドレイン側はVccと接続されており、ソース側は否定回路単体(14)の出力とAND接続され、否定回路単体(14)の出力を強制的にオフにするMOSFET(207)のゲートに配線(120)で接続されている。
回路選択保持回路(109)が何らかの異常により全てオフになった場合は、回路選択保持回路(109)の出力(111)に接続されたMOSFET(113)は全てオフになり、MOSFET(113)のソース側もオフになり、個別の否定回路単体(14)の出力とAND接続されたMOSFET(207)もオフになる。
否定回路単体(14)の出力とMOSFET(207)はAND接続されているため、MOSFET(207)がオフになると、否定回路単体(14)の出力が強制的に遮断され、否定回路単体(14)の出力のデジタル値は強制的に0になる。
まとめると、否定回路単体(14)の出力のデジタル値は、OR回路組み合わせ回路部(6)で格子状に配置されたOR回路組み合わせ回路単体(13)の中から、選択された1個もしくは複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)において、1個もしくは複数のOR回路組み合わせ回路単体(13)の中の回路選択保持回路(109)が全てオフになった場合は、MOSFET(207)により強制的にデジタル値の0、すなわちオフになる。
図15、図16、図26、図27に示す、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)について説明する。
先ず、出力用OR回路設定回路部(121)の出力(122)と、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)を接続している配線(123)にて、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に配置された全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中から、縦方向1列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)にデジタル値の1が入力される。
出力用OR回路設定回路部(121)の出力(122)と、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中のMOSFET(124)は、接続されている。
これにより、デジタル値の1が入力された、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の中の、縦方向1列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中のMOSFET(124)がオンする。
次に、出力回路用設定回路部(125)の出力(126)と、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)を接続している配線(127)にて、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に配置された全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に対して、横方向1列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)へデジタル値の1が入力される。
出力回路用設定回路部(125)の出力(126)と、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の中の、横方向1列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中のMOSFET(128)は接続されている。
これにより、デジタル値の1が入力された出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の中の、縦方向の1列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中のMOSFET(128)がオンする。
まとめると、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に配置されている全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)において、出力用OR回路設定回路部(121)からデジタル値の1が入力された、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の中の縦方向1列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中のMOSFET(124)がオンする。
また、デジタル値の1が入力された出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の中の、横方向1列の列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中のMOSFET(128)もオンになる。
このことから、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に配置されている全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)において、縦方向1列と、横方向1列が交差する出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)が選択される。
すなわち、OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に配置された全てのOR回路組み合わせ回路単体(15)の中からMOSFET(124)とMOSFET(128)が同時にオンするのは、選択されたOR回路組み合わせ回路単体(15)のみである。
なお、選択された出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)以外の、残りの出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)はMOSFET(124)とMOSFET(128)の片側、もしくは両方がオフになる。
なお、出力回路用設定回路部(125)の出力(126)による、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の選択を固定し、出力用OR回路設定回路部(121)の出力(122)による、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の選択を複数にすると、横1列の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)中から、複数の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)が選択される。すなわち、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)についてOR回路が作成できる。
MOSFET(124)のドレイン側はVccと接続しており、MOSFET(124)のソース側とMOSFET(128)のドレイン側は接続されている。
MOSFET(124)とMOSFET(128)はAND接続になっており、MOSFET(128)のソース側に回路選択保持回路(129)のセット入力(130)が接続されている。
このことから、回路選択保持回路(129)のセット入力(130)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力される。
なお、厳密にはセット入力(130)に入力される電圧は、MOSFET(124)とMOSFET(128)のオンしたときの、それぞれのデバイス抵抗による電圧降下分だけ、Vccより電圧は低くなっているが、デジタル回路としてのデジタル値は1である。
出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中の回路選択保持回路(129)のセット入力(130)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力されると回路選択保持回路(129)の出力(131)はオンし、回路選択保持回路(129)の出力(131)に接続されているMOSFET(132)はオンする。
回路選択保持回路(129)の出力(131)に接続されているMOSFET(132)がオンした後に、回路選択保持回路(129)のセット入力(130)に入力されるデジタル値もしくは信号が0もしくはオフになっても、回路選択保持回路(129)の出力(131)と、出力(131)に接続しているMOSFET(132)のオンの状態は保持される。
回路選択保持回路(129)はRSフリップフロップ回路でセット入力(130)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(129)の出力(130)のデジタル値の1は保持される。なおリセット回路(144)と回路選択保持回路(129)のリセット入力(47)に接続している配線(48)からリセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(129)の出力(131)のデジタル値は0になる。
また、回路選択保持回路(129)を、フラッシュメモリの技術であるフローティングゲート方式のMOSFET(24)に変更しても良い。フローティングゲート方式のMOSFET(24)へのゲート電圧印加のVccがオフすなわち0Vになってもフローティングゲート方式のMOSFET(24)の出力のデジタル値の1は保持される。フローティングゲート方式のMOSFET(24)のゲート側はフローティングゲート内の電荷を除去するための配線(25)が接続されている。
まとめると、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に配置された全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中から選択された、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中の回路選択保持回路(129)の出力(131)に接続されているMOSFET(131)はオンする。
図15と図16を用いて、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に配置された全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中から、選択した出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の動作について説明する。
否定回路単体(14)の出力(26)と、選択された出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の入力(27)が、配線(135)にて接続されている。なお、否定回路単体(14)の出力(26)とAND接続されている、強制的にオフにするMOSFET(207)は、OR回路組み合わせ回路部(6)の中の回路選択保持回路(109)は正常で、強制的にオフにするMOSFET(207)はオンになっていることとする。
先ず、否定回路単体(14)の出力(26)がデジタル値の1の場合の説明をする。
出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の入力(27)にデジタル値の1が入力される。
出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の入力(27)にデジタル値の1が入力されると、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の入力(27)と接続しているMOSFET(136)はオンになる。
MOSFET(136)と、回路選択保持回路(129)の出力(131)に接続されているMOSFET(132)はAND接続になっている。
MOSFET(136)のドレイン側はVccと接続しているので、MOSFET(136)のドレイン側にはVccが供給されている。このときMOSFET(136)がオンになるとMOSFET(136)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(136)のソース側と接続しているMOSFET(132)のドレイン側もデジタル値の1になる。
MOSFET(132)はオンになっているので、MOSFET(132)のソース側はデジタル値の1になる。
MOSFET(132)のソース側と出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力(28)は出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力用配線(137)で接続されている。なお、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力用配線(137)で接続されている、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)は複数選択することが可能である。
出力回路用設定回路部(125)の出力(126)の設定値を固定して、出力用OR回路設定回路部(121)の出力(122)の設定値を複数選択すると、横方向1列の全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中から、複数の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)を選択し、OR回路を作成できる。
出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力(28)はデジタル値の1になり、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)はデジタル値の1になる。
次に、否定回路単体(14)の出力(26)がデジタル値の0の場合を説明する。
出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の入力(27)にデジタル値の0が入力される。
出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の入力(27)にデジタル値の0が入力されると、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の入力(15)と接続しているMOSFET(136)はオフになる。
MOSFET(136)と、回路選択保持回路(15)の出力(131)に接続されているMOSFET(132)はAND接続になっている。
MOSFET(136)のドレイン側はVccと接続しているので、MOSFET(136)のドレイン側にはVccが供給されている。しかし、MOSFET(136)はオフになっているためMOSFET(136)のソース側はデジタル値の0になっており、MOSFET(136)のソース側は出力用配線(137)に接続されている。また、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力用配線(137)で接続されている、出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)は複数選択することが可能である。
図16に例えとして、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に縦方向3列と、横方向3列に配置された全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の中から、出力用OR回路選択回路部(121)からの出力(122)と、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)を接続している配線(123)の縦方向3列の配線の左から1番目の配線(133)と、2番目の配線(163)と、出力回路用設定回路部(125)からの出力(126)と、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)を接続している配線(127)の横方向3列の配線の上から1番目の配線(134)と、2番目の配線(171)にて、4個の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)が選択されることを図示する。
なお、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)に格子状に縦方向と、横方向に配置された全ての出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の縦方向と、横方向の列の数は任意で良く、例えば縦方向64列で横方向64列でも良く、縦方向512列で横方向512列でも良い。
出力用OR回路組み合わせ回路部(8)から出力されるデジタル値は、単体もしくは複数選択した出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力が全てデジタル値の0の場合はデジタル値の0を出力する。
また、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)から出力されるデジタル値は、単体もしくは複数選択した出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力が1つでもデジタル値の1がある場合はデジタル値の1を出力する。
このことから、選択された複数の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)で作成された回路はOR回路になっていることを示す。
選択された複数の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)の出力は、回路の作成が可能な非ノイマン型の回路の出力部(2)の中の出力単体(209)として出力される。
図29に示すリセット回路について説明する。
図29に示すリセット回路の回路構成は、入力選択回路部(3)、比較値選択回路部(4)、OR回路組み合わせ回路部(6)、出力用OR回路組み合わせ(8)の4つの回路部の中に組み込まれている、全てのリセット回路の、共通の回路構成になっており、各回路部にて全て共通の説明をする。
単体もしくは複数の個別の否定回路単体(14)から出力されるデジタル値は、OR回路組み合わせ回路部(6)から出力されるデジタル値が0の場合はデジタル値の1を、OR回路組み合わせ回路部(6)から出力されるデジタル値がデジタル値の1の場合はデジタル値の1を出力するように、デジタル値の反転回路になっている。
なお、図29に示すリセット回路(144)の構成は、図5で示すところの、選択回路単体のMOSFET(40)とMOSFET(42)がAND接続で接続されている個所に、ゲートにデジタル値の1が入力されるとオフになるMOSFET(139)を、追加でAND接続する構成になる。
選択回路単体の中の1つ目のMOSFET(40)を選択(175)する。
選択回路単体の中の2つ目のMOSFET(42)を選択(177)する。
選択回路部(37)に格子状に配置された全ての選択回路単体(39)の中から、選択された選択回路単体(39)のみMOSFET(40)とMOSFET(42)の両方がオンになる。
このとき、リセット信号(140)を入力すると、MOSFET(141)がオンになり、MOSFET(141)と接続されたMOSFET(142)がオンになり、MOSFET(142)と接続されたMOSFET(143)がオンになり、回路選択保持回路(43)の入力側のリセット入力(47)にデジタル値の1が入力される。なお、MOSFET(143)からの出力がリセット回路の出力(205)となる。
なお、リセット信号(140)および、リセット信号(140)に接続している、MOSFET(141)および、MOSFET(142)、MOSFET(139)、MOSFET(143)を使って、デジタルの入力値の組み合わせに対して、デジタルの出力値が一律に決定する非ノイマン型の回路の動作中に、回路構成内容の変更が可能な回路となる。
また、MOSFET(142)と接続されたMOSFET(139)は、ゲートにデジタル値の1が入力されるとオフになるため、回路選択保持回路(43)の入力側のセット入力(44)へゲートにデジタル値の1は入力され無い。このため回路選択保持回路(43)の入力側のセット入力(44)と、リセット入力(47)の両方に、同時にデジタル値の1が入力されることは無い。
リセット入力(47)にデジタル値の1が入力された回路選択保持回路(43)の出力(45)はオフになる。
全ての選択回路単体の中から1つの選択回路単体のみ、回路選択保持回路(43)の出力(45)はオフになる。
また、回路選択保持回路(43)の出力(45)と接続しているMOSFET(46)はオフになり、選択回路単体(39)の出力(59)もオフになる。
なお、回路選択保持回路(43)の出力(45)がオフになっている間に、もしくはリセット入力(47)にデジタル値の1を入力している間に、MOSFET(40)とMOSFET(42)のどちらか、もしくは両方をオフにする。回路選択保持回路(43)のセット入力(44)への再度オン信号の入力防止のためである。
また、リセット用スイッチ(145)を押すとMOSFET(146)がオンになり、Vccが回路選択保持回路(43)の入力側のリセット入力(47)に入力され、回路選択保持回路(43)の出力(59)はオフになる。これは、全ての選択回路単体の中から1つの選択回路単体のみ、回路選択保持回路(43)の出力(45)はオフにするのとは異なり、他の全ての選択回路単体の、回路選択保持回路(43)のリセット入力(47)に並列に接続(173)することにより、全ての回路選択保持回路(43)の出力(59)を強制的にオフにできる。
図19に示す、設定回路(149)について説明する。設定回路(149)は、排他的論理和選択設定回路(36)、入力選択設定回路部(65)、比較値選択設定回路部(81)、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)、出力用OR回路設定回路部(121)、出力回路用設定回路部(125)の、基本的な回路構成である。
設定回路(149)を用いて、デジタルの入力部の入力値の組み合わせに対して、デジタルの出力値が一律に決定し、デジタルの入力値と比較するデジタルのデータの値、作成する回路の構成の確認が第三者にできる回路の作成および回路作成の設定が可能な非ノイマン型の回路を作成する。
設定回路(149)は、入力アドレス(150)が16ビットでデータ出力(151)は8ビットのメモリ(152)とデコード回路部(153)を使用する。
なお、設定回路(149)としてメモリ(152)とデコード回路部(153)を使用するのは1例であり、設定値としてデジタルの値の0か1かを選択して、出力する回路であれば設定回路になる。
すなわち、設定回路はマイクロプロセッサを含むディジタル回路や、プログラマブルロジックコントローラや、ディスクリート部品を用いて組み上げたロジック回路や、手動での信号入力回路でも良く、本発明の回路に対してデジタル値の1か0かの設定値を入力できる回路であれば良く、入力アドレスが16ビットでデータ出力が8ビットのメモリ(152)を設定回路として限定するわけでは無い。
メモリ(152)のデータ出力(151)が8ビットの場合は、16進数で表記すると00からFFまでの256個の数をデコード回路部(153)でデコードして設定できる。
すなわち、メモリ(152)のデータ出力(151)と接続されたデコード回路部(153)のデコード回路単体(154)により256個の個別の出力(155)ができる。
図19の例は、8ビットの2進数を、16進数で表記したときの00、01、02、03、04、05、06、07、FFの9個のデータを、デコード回路部(153)でデコードして出力する回路を示す。
また、図20にデコード回路部(153)の等価回路を示す。
図20のデコード回路部(153)はNOT回路(160)、NAND回路(161)、AND回路(162)で構成され、デジタル値の0が入力される箇所にはNOT回路(160)は使用せず、デジタル値の1が入力される箇所にはNOT回路(160)を使用する。また、デコード回路部(153)へVccを供給する配線に3ステートバッファ(167)を接続する。
図20に示すデコード回路(153)は、16進数で表した、00と01と02と03のみのデコーダ回路を示しているが、入力が2進数の8ビットでの入力になっており、デコード回路単体(154)の数は最大で256個作成できる。
メモリ(152)のデータ出力(151)にデコード回路部(153)を接続して、16進数で表記するところの00からFFまでの256個の数をデコード回路単体(154)の出力(155)から、デジタル値の1もしくは、デジタル値の0として出力する。
ちなみに、セグメントとオフセット方式にてデータ出力(151)を16ビットにする場合は、16進数で表記すると0000からFFFFまでの65536個の数をデコード回路部(153)でデコードして設定できる。
また、メモリ(152)内のデータについて、8ビットを16進数で表記したFF、あるいは2進数で表記した1111 1111をデコードした出力(156)は、アセンブリ言語でのNOPに相当する、あるいは無効とする数字とする。
図19に示すように、メモリ(152)内のデータが、8ビットを16進数で表記したFF、あるいは2進数で表記した1111 1111(156)の場合、デコード回路単体(154)を介してGND電位に接続(157)する。
また、データ出力(151)の8ビットを16進数で表記した00、あるいは2進数で表記した0000 0000(158)を、回路作成で使用しないメモリのデータ領域に残すと、16進数で表記した00、あるいは2進数で表記した0000 0000は、16進数で表記した00、あるいは2進数で表記した0000 0000の場合、1を出力するデコード回路単体(154)の出力(155)と接続している、設定回路および選択回路に、デジタル値の1を出力し続ける。
このため、必ず回路作成で使用しないメモリのデータ領域は16進数で表記したFFを書き込んでおく。
なお、回路の作成および回路作成の設定が可能な非ノイマン型の回路を作成しないとき、すなわち設定回路(149)を用いないときや、メモリ(152)のアドレス(150)が切り替わった瞬間のデータ出力(151)が不安定な時のデータをデコード回路部(153)を介して出力することを回避するため、デコード回路部(153)へVccの供給を停止するための3ステートバッファ(167)を接続する。
3ステートバッファ(167)を用いて、メモリ(152)のアドレス(150)が切り替わった瞬間のデータ出力(151)が不安定な時に、デコード回路部(153)へ供給するVccをオフにし、データ出力(151)が不安定な時のデータをデコード回路部(153)を介して出力しない回路にする。
3ステートバッファ(167)のオン、オフのタイミングと、メモリ(152)のアドレス(150)の設定と切り替えのタイミングは、3ステートバッファ(167)を制御する外部からの信号入力部(168)にて行う。
メモリ(152)のアドレス(150)の設定と切り替えのタイミング、および3ステートバッファ(167)を制御する外部からの信号入力部(153)へ信号を送る回路は、外部回路(169)で行う。
外部回路(169)は、マイクロプロセッサを含むディジタル回路や、プログラマブルロジックコントローラや、ディスクリート部品を用いて組み上げたロジック回路や、手動での信号入力回路で良い。
図21に、アドレスを指定する16ビットのデータ(165)を分岐、分配(166)して6個のメモリ入力アドレス(150)へ入力する回路を示す。16ビットのデータ(165)は図19の外部回路(169)に相当する。
それぞれ6個のメモリは、図19に示す設定回路(149)と同じ回路構成である。
16ビットのデータ(165)でアドレスを指定すると、6個のメモリ内の同じアドレス内に格納されている個別のデータが読み出され、読み出されたデータは、6個のメモリのデータ出力(151)から出力する。
すなわち6個のメモリの、メモリ入力アドレス(150)は同期していることになる。
図21に示す6個のメモリは、それぞれ、排他的論理和選択設定回路(36)用のメモリ(237)、入力選択設定回路部(65)用のメモリ(238)、比較値選択設定回路部(81)用のメモリ(239)、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)用のメモリ(240)、出力用OR回路設定回路部(121)用のメモリ(241)、出力回路用設定回路部(125)用のメモリ(242)となっている。
図22に、外部回路(169)からのデジタル値の0か、デジタル値の1の信号(147)が、排他的論理和選択設定回路(36)用のメモリ(237)のアドレス入力(150)に配線され、メモリ(237)のデータ出力(151)がデコード回路(164)に配線され、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)にて、入力用排他的論理和選択配線(31)、比較値用排他的論理和選択配線(32)、OR回路用排他的論理和選択配線(33)に、分岐、分配されて接続(35)している例を示す。なお、信号(147)は、図21の16ビットのデータ(165)に相当する。
なお、図22の例ではデコード回路(164)の出力(29)、すなわち、排他的論理和選択設定回路からの出力(29)は3本だが、最大255本の配線が可能である。また、256本目はGND電位に接続される。なお、図42に、排他的論理和選択設定回路(63)に内蔵しているデコード回路(164)を、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)側に移動して内蔵する場合の回路を示す。
排他的論理和選択設定回路の出力の配線を分岐、分配する配線部(34)にて、分岐、分配された配線は、入力選択回路部(3)と、比較値選択回路部(4)と、OR回路組み合わせ選択回路部(6)に接続されている。なお、排他的論理和回路部(5)の入力側に、入力選択回路部(3)と、比較値選択回路部(4)が接続されており、排他的論理和回路部(5)の出力側にOR回路組み合わせ回路部(6)が接続されている。
上から1個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から1列目の横方向の入力用排他的論理和選択配線(31)になり、入力選択回路部(3)の上から1列目の横方向の入力選択回路単体(9)に接続されており、上から2個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から2列目の横方向の入力用排他的論理和選択配線(31)になり、入力選択回路部(3)の上から2列目の横方向の入力選択回路単体(9)に接続されており、上から3個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から3列目の横方向の入力用排他的論理和選択配線(31)になり、入力選択回路部(3)の上から3列目の横方向の入力選択回路単体(9)に接続されている。
上から1個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から1列目の横方向の比較値用排他的論理和選択配線(32)になり、比較値選択回路部(4)の上から1列目の横方向の比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)と、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)に接続されており、上から2個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から2列目の横方向の比較値用排他的論理和選択配線(32)になり、比較値選択回路部(4)の上から2列目の横方向の比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)と、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)に接続されており、上から3個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から3列目の横方向の比較値用排他的論理和選択配線(32)になり、比較値選択回路部(4)の上から3列目の横方向の比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)と、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)に接続されている。
上から1個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から1列目の横方向のOR回路用排他的論理和選択配線(33)になり、OR回路組み合わせ選択回路部(6)の上から1列目の横方向のOR回路組み合わせ選択回路部(6)に接続されており、上から2個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から2列目の横方向のOR回路用排他的論理和選択配線(33)になり、OR回路組み合わせ選択回路部(6)の上から2列目の横方向のOR回路組み合わせ選択回路部(6)に接続されており、上から3個目のデコード回路(164)からの配線(30)は、デコード回路(164)の出力(29)の配線(30)を分岐、分配する配線部(34)で、上から3列目の横方向のOR回路用排他的論理和選択配線(33)になり、OR回路組み合わせ選択回路部(6)の上から3列目の横方向のOR回路組み合わせ選択回路部(6)に接続されている。
図23に、外部回路(169)からのデジタル値の0か、デジタル値の1の信号(147)が、入力選択設定回路部(65)用のメモリ(238)のアドレス入力(150)に配線され、入力選択設定回路部(65)用のメモリ(238)の、データ出力(151)に接続されたデコード回路(170)からの配線(67)が、入力選択回路部(3)の中の格子状に配置された入力選択回路単体(9)に対して、縦方向に3列に接続する例を示す。なお、信号(147)は、図21の16ビットのデータ(165)に相当する。
上から1個目のデコード回路(170)からの配線(67)は、入力選択回路部(3)の縦方向の左から1列目の入力選択回路単体(9)に接続されており、上から2個目のデコード回路(170)からの配線(67)は、入力選択回路部(3)の縦方向の左から2列目の入力選択回路単体(9)に接続されており、上から3個目のデコード回路(170)からの配線(67)は、入力選択回路部(3)の縦方向の左から3列目の入力選択回路単体(9)に接続されている。
なお、図23の例ではデコード回路(170)からの配線(67)は3本だが、最大255本の配線が可能である。なお、256本目はGND電位に接続される。また、図43に示すように入力選択設定回路部(65)に内蔵しているデコード回路(170)を、入力選択回路部(3)側に移動して内蔵する場合の回路を示す。
図24に、外部回路(169)からのデジタル値の0か、デジタル値の1の信号(147)が、比較値選択設定回路部(81)用のメモリ(239)のアドレス入力(150)に配線され、比較値選択設定回路部(81)用のメモリ(239)の、データ出力(151)に接続されたデコード回路(172)からの配線が、比較値選択回路部(4)に接続されている例を示す。
なお、比較値選択設定回路部(81)は、デコード回路(172)からの配線は、比較値が0となる比較値選択回路単体と接続している配線(84)と、比較値が1となる比較値選択回路単体と接続している配線(85)の2本のみの配線である。
図25に、外部回路(169)からのデジタル値の0か、デジタル値の1の信号(147)が、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)用のメモリ(240)のアドレス入力(150)に配線され、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)用のメモリ(240)の、データ出力(151)に接続されたデコード回路(174)からの配線(107)が、OR回路組み合わせ回路部(6)の中の格子状に配置されたOR回路組み合わせ回路単体(13)に対して、縦方向に3列に接続する例を示す。
上から1個目のデコード回路(174)からの配線(107)は、OR回路組み合わせ回路部(6)の縦方向の左から1列目のOR回路組み合わせ回路単体(13)に接続されており、上から2個目のデコード回路(174)からの配線(107)は、OR回路組み合わせ回路部(6)の縦方向の左から2列目の入力選択回路単体(13)に接続されており、上から3個目のデコード回路(174)からの配線(107)は、OR回路組み合わせ回路部(6)の縦方向の左から3列目の入力選択回路単体(13)に接続されている。
なお、図25の例ではデコード回路(174)からの配線(107)は3本だが、255本の配線が可能である。なお、256本目はGND電位に接続される。また、図44に示すようにOR回路組み合わせ回路設定回路部(104)に内蔵しているデコード回路(174)を、OR回路組み合わせ回路部(6)側に移動して内蔵する場合の回路を示す。
図26に、外部回路(169)からのデジタル値の0か、デジタル値の1の信号(147)が、出力用OR回路設定回路部(121)用のメモリ(241)のアドレス入力(150)に配線され、出力用OR回路設定回路部(121)用のメモリ(241)の、データ出力(151)に接続されたデコード回路(176)からの配線(123)が、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の中の格子状に配置された出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に対して、縦方向に3列に接続する例を示す。
上から1個目のデコード回路(176)からの配線(123)は、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の縦方向の左から1列目の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に接続されており、上から2個目のデコード回路(176)からの配線(123)は、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の縦方向の左から2列目の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に接続されており、上から3個目のデコード回路(176)からの配線(123)は、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の縦方向の左から3列目の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に接続されている。
なお、図26の例ではデコード回路(176)からの配線(123)は3本だが、255本の配線が可能である。なお、256本目はGND電位に接続する。また、出力用OR回路設定回路部(121)に内蔵しているデコード回路(176)を、図45に示す出力用OR回路組み合わせ回路部(8)側に内蔵させても良い。
図27に、外部回路(169)からのデジタル値の0か、デジタル値の1の信号(147)が、出力回路用設定回路部(125)用のメモリ(242)のアドレス入力(150)に配線され、出力回路用設定回路部(125)用のメモリ(242)の、データ出力(151)に接続されたデコード回路(178)からの配線(127)が、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の中の格子状に配置された出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に対して、横方向に3列に接続する例を示す。
上から1個目のデコード回路(178)からの配線(127)は、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の横方向の上から1列目の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に接続されており、上から2個目のデコード回路(178)からの配線(127)は、出力用OR回路組み合わせ回路部(8)の横方向の上から2列目の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に接続されており、上から3個目のデコード回路(178)からの配線(127)は、OR回路組み合わせ回路部(6)の横方向の上から3列目の出力用OR回路組み合わせ回路単体(15)に接続されている。
なお、図27の例ではデコード回路(127)からの配線(179)は3つだが、255本の配線が可能である。なお、256本目はGND電位に接続される。また、出力回路用設定回路部(125)に内蔵しているデコード回路(127)を、図46に示す出力用OR回路組み合わせ回路部(8)側に内蔵させても良い。
図1と、図10に示す比較値選択回路部(4)について、図36と図37を用い比較値選択回路部(4)の追加および変更を、説明する。
図10に示すように、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)と、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)はそれぞれ1個ずつ横方向に並んで接続されている。
比較値が0の場合、比較値選択回路部(4)の配線(84)へデジタル値の1が出力され、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の中の回路選択保持回路(88)の出力(90)はオンになり、出力(90)と接続されているMOSFET(91)もオンになり、ソース側は、比較値が0の場合の比較値選択回路単体の出力(19)になっており、比較値が0の場合の比較値選択回路単体(11)の出力(19)は0になる。
比較値が0の場合の比較値選択回路単体の出力(19)は、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力の、入力選択回路単体の出力(17)と接続されている排他的論理和回路単体の片側の入力(16)では無い、排他的論理和回路単体(12)の残りの片側の入力(21)と接続される。
比較値が1の場合、比較値選択回路部(4)の配線(85)へデジタル値の1が出力され、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の中の回路選択保持回路(92)の出力(94)はオンになり、出力(94)と接続されているMOSFET(95)もオンになり、ソース側は、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)になっており、比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)は1になる。
比較値が1の場合の比較値選択回路単体(10)の出力(18)は、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力に対して、入力選択回路単体の出力(17)と接続される片側の入力(16)ではなく、排他的論理和回路単体(12)の残りの片側の入力(21)と接続される。
ここで、図35、図36に示す、外部からの信号を比較値とする比較値選択回路部(186)について、外部からの信号によるデジタル値の0もしくは、デジタル値の1の設定が可能になるようにする外部からの信号の入力その1(180)と、外部からの信号の入力その2(184)を追加し、比較値選択回路単体(10)の出力(18)の有効と無効を切り替える、MOSFET(182)およびMOSFET(183)を接続している配線(181)を追加する。
MOSFET(182)は、ゲートがオフの時はMOSFETのソースドレイン間はオンで、ゲートがオンになるとMOSFETのソースドレイン間がオフになる否定出力のMOSFETである。
外部からの信号の入力その1(180)がデジタル値の1の場合、比較値選択回路単体(10)の出力(18)は否定出力になるMOSFET(182)により無効になり、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力の片側の入力(21)へ信号として入力されない。
は否定出力になるMOSFET(182)により無効になり、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力の片側の入力(21)へ信号として入力されない。
外部からの信号の入力その1(180)がデジタル値の1の場合、外部からの信号の入力その2(184)がMOSFET(183)により有効になる。
外部からの信号の入力その2(184)が有効になった場合、外部からの信号の入力その2(184)からのデジタル値の0か、デジタル値の1かの信号が、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力の片側の入力(21)への信号になる。
外部からの信号の入力その1(180)と、外部からの信号の入力その2(184)は、外部回路(179)で生成する。
外部回路(179)は、マイクロプロセッサを含むディジタル回路や、プログラマブルロジックコントローラや、ディスクリート部品を用いて組み上げたロジック回路や、手動での信号入力回路でも良く、本発明の回路に対してデジタル値の1か0かの設定値を入力できる回路であれば良い。
図1と、図10に示す比較値選択回路部(4)について、2つ目の回路の機能追加を説明する。
図37と図38を用いて、比較値選択回路部(4)の追加および変更を、説明する。
図37に示す回路は、比較値選択回路部(4)を、全て入力選択回路部(3)と同じ回路構成(185)に変更することにより、比較値をデジタル値の0か、デジタル値の1かで固定することなく、時間的に比較値がデジタル値の0か、デジタル値の1かで変化する回路を、入力選択回路部(3)と同じ回路構成(185)の入力(208)に入力するデジタル値を時間的に変化させることで、作成することが可能となる。
また、図39に示すように、外部からの信号を比較値とする比較値選択回路部(186)と、入力により比較値を変更できる入力選択回路部(3)と同じ回路構成(185)を混在させることも可能である。
また、図38に示すように、外部からの信号を比較値とする比較値選択回路部(186)と、入力により比較値を変更できる入力選択回路部(3)と同じ回路構成(185)を混在させることも可能である。
なお、図37と図38に示した、比較値選択回路部(4)に追加および変更した回路の出力は、排他的論理和回路単体(12)に2つある入力に対して、入力選択回路単体の出力(17)と接続される片側の入力(20)ではなく、排他的論理和回路単体(12)の残りの片側の入力(21)に接続する。
図1に示す作成が可能な非ノイマン型の回路の、入力選択回路部(3)と、比較値選択回路部(4)があり、その次に排他的論理和回路部(5)があり、その次にOR回路組み合わせ回路部(6)があり、その次に否定回路部(7)があり、その次に出力用OR回路組み合わせ部(8)になっている、回路の構成について、OR回路組み合わせ回路部(6)を、AND回路組み合わせ回路部(188)へ置き換えた回路構成について説明する。
図17、図18に示す、AND回路組み合わせ回路単体(187)および、AND回路組み合わせ回路部(188)を用いて、OR回路組み合わせ回路部(6)を、AND回路組み合わせ回路部(188)へ置き換える。
図1に示す、OR回路組み合わせ回路単体(13)の出力側に否定回路単体(14)がある回路の構成について、図17に示ように、AND回路組み合わせ回路部(188)の入力側に否定回路単体(14)がある回路の構成になるように、否定回路単体(14)を移動する。
まとめると、否定回路部(7)があり、その次にAND回路組み合わせ回路部(188)があり、その次に出力用OR回路組み合わせ回路部(8)がある回路の構成に変更する。
先ず、排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)から選択する番号と同じ番号のOR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)にデジタル値の1が出力される。
なお、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)は、排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)に接続している配線(30)を分岐、分配された配線の接続(35)からの配線で、OR回路組み合わせ回路部(6)に接続している。
また、AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に配置された全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中から、横方向1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)を選択する方法については、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)を用いた回路構成と全く同じであるため、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)の名称及び回路構成を用いて説明する。
AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に配置された、全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)に対して、デジタル値の1が設定されたOR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)と接続している、横方向1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)にデジタル値の1が入力される。
OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)と、AND回路組み合わせ回路単体(187)の中のMOSFET(189)は接続されている。
これにより、デジタル値の1が入力された、横方向1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中のMOSFET(189)がオンする。
なお、AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に配置された全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中から、縦方向1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)を選択する方法については、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)を用いた回路構成と全く同じである。
次に、縦方向1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)を選択する方法については、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の名称及び回路構成を用いた説明とする。
OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)にて、AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に配置された全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)に対して、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)で選択された番号と同じ番号の格子状の中の縦方向の1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)へデジタル値の1が入力される。
OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)と、AND回路組み合わせ回路部(188)を接続している配線(190)と、AND回路組み合わせ回路単体(187)の中のMOSFET(191)は接続されている。
このことから、デジタル値の1が入力されたAND回路組み合わせ回路部(188)の中の、縦方向の1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中のMOSFET(191)がオンする。
AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に配置されている、全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)において、OR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)からデジタル値の1が入力された、横方向1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中のMOSFET(189)がオンし、デジタル値の1が入力されたAND回路組み合わせ回路単体(187)の中の縦方向の1列の全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中のMOSFET(191)がオンになる。
すなわち、格子状に配置されている全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中から、選択されたAND回路組み合わせ回路単体(187)のみ、MOSFET(189)とMOSFET(191)の両方がオンになる。
なお、選択されたAND回路組み合わせ回路単体(187)以外の、残りの入力選択回路単体(187)はMOSFET(189)とMOSFET(191)の片側、もしくは両方がオフになる。
すなわち、AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に配置された、全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中からMOSFET(189)とMOSFET(191)が同時にオンするのは、選択されたAND回路組み合わせ回路単体(187)のみである。
MOSFET(191)のドレイン側はVccと接続している。
MOSFET(191)のソース側と、MOSFET(189)のドレイン側は接続されており、MOSFET(191)とMOSFET(189)はAND接続になっている。
MOSFET(189)のソース側に、回路選択保持回路(192)のセット入力(193)が接続されている。
このことから、回路選択保持回路(192)のセット入力(193)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力される。
なお、厳密にはセット入力(193)に入力される電圧は、MOSFET(189)とMOSFET(191)のオンしたときの、それぞれのデバイス抵抗による電圧降下分だけ、Vccより電圧は低くなっているが、デジタル回路としてのデジタル値は1である。
AND回路組み合わせ回路単体(187)の中の、回路選択保持回路(192)のセット入力(193)にデジタル値の1もしくは信号の1もしくはオンが入力されると、回路選択保持回路(192)の出力(194)はオンになり、回路選択保持回路(192)の出力(194)に接続されているMOSFET(195)はオンする。
また、回路選択保持回路(192)の出力(194)に接続されている、ゲートへの印加電圧がオフの場合に、常時オンになっているMOSFET(196)とMOSFET(197)は、ゲートへの印加電圧がオンになり、MOSFET(196)とMOSFET(197)はオフになる。
回路選択保持回路(192)の出力(194)に接続されている、MOSFET(195)がオンになり、MOSFET(196)とMOSFET(197)はオフになる。
回路選択保持回路(192)のセット入力(193)に入力されるデジタル値もしくは信号が0もしくはオフになっても、回路選択保持回路(192)の出力(194)と、出力(194)に接続しているMOSFET(195)のオンの状態と、MOSFET(196)とMOSFET(197)のオフの状態は保持される。
回路選択保持回路(192)はRSフリップフロップ回路でセット入力(193)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると回路選択保持回路(192)の出力(194)のデジタル値の1は保持される。なおリセット回路の出力(205)と、回路選択保持回路(192)のリセット入力(47)を接続している配線(48)から、リセット入力(47)にVccもしくはデジタル値の1が入力されると、回路選択保持回路(192)の出力(193)のデジタル値は0になり、回路選択保持回路(192)の出力(193)に接続しているMOSFET(195)はオフになり、ゲートへの印加電圧がオフの場合に、常時オンになるMOSFET(196)とMOSFET(197)はオンになる。
また、回路選択保持回路(192)を、フラッシュメモリの技術であるフローティングゲート方式のMOSFET(24)に変更しても良い。フローティングゲート方式のMOSFET(24)へのゲート電圧印加のVccがオフすなわち0Vになってもフローティングゲート方式のMOSFET(24)の出力のデジタル値の1は保持される。フローティングゲート方式のMOSFET(24)のゲート側はフローティングゲート内の電荷を除去するための配線(25)が接続されている。
まとめると、AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に配置された、全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中から選択された、AND回路組み合わせ回路単体(187)の中の回路選択保持回路(192)の出力(194)に接続されているMOSFET(195)はオンし、MOSFET(196)とMOSFET(197)はオフになる。
排他的論理和回路単体(12)の出力(22)と、AND接続している、否定回路単体(14)の出力(26)が、AND回路組み合わせ回路単体(187)の中のMOSFET(198)のゲートに配線(204)で接続されている。
すなわち、AND回路組み合わせ回路単体(187)に入力される、デジタル値の0もしくは、デジタル値の1については、排他的論理和回路単体(12)の出力(22)と、AND接続している、否定回路単体(14)の出力(26)で決定される。
MOSFET(198)とMOSFET(197)のドレイン側はVccと接続している。
MOSFET(198)とMOSFET(197)のソース側は、MOSFET(195)とMOSFET(196)のドレイン側と接続している。
MOSFET(195)とMOSFET(196)のソース側はAND回路組み合わせ回路単体(187)の出力(199)になる。
AND回路組み合わせ回路単体(187)のAND回路を作成する方法について説明する。
OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)で、選択される縦1列のAND回路組み合わせ回路単体(187)の番号を固定すると、縦方向のAND回路組み合わせ回路単体(187)が複数選択出来るようになる。
このとき、排他的論理和選択設定回路部(36)の出力(29)からの番号を複数選択すると、複数の縦方向のAND回路組み合わせ回路単体(187)が選択され、AND回路組み合わせ回路単体(187)のAND回路が作成される。
縦方向で、複数選択されたAND回路組み合わせ回路単体(187)の出力(199)が、1つでもデジタル値の0がある場合は、複数選択されたAND回路組み合わせ回路単体(187)全体の出力は、デジタル値の0を出力する。
縦方向で、複数選択されたAND回路組み合わせ回路単体(187)の出力(199)が、全てデジタル値の1の場合のみ、複数選択されたAND回路組み合わせ回路単体(187)全体の出力は、デジタル値の1を出力する。
すなわち、AND回路組み合わせ部(188)の中から選択される複数のAND回路組み合わせ回路単体(187)はAND回路になっている。
なお、縦方向に複数のAND回路組み合わせ回路単体(187)が直列接続されているため、それぞれのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中の、複数のMOSFETのデバイス抵抗による電圧低下が発生する。このため、電圧維持のためのバッファ回路(203)をそれぞれのAND回路組み合わせ回路単体(187)の間に接続する。
このことから、回路の作成が可能な非ノイマン型の回路の構成について、OR回路組み合わせ回路部(6)を、AND回路組み合わせ回路部(188)に置き換えられる。
図18に例えとして、AND回路組み合わせ回路部(188)に、格子状に縦方向3列と、横方向3列に配置された、全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の中から、OR回路組み合わせ回路設定回路部(104)の出力(105)とAND回路組み合わせ部(188)を接続している配線(190)の、縦方向3列の配線の左から1番目の配線(200)と、AND回路組み合わせ回路単体(187)と接続される横方向3列のOR回路組み合わせ回路用排他的論理和選択配線(33)において、横方向3列の配線の上から1番目の配線(201)と、横方向3列の配線の上から2番目の配線(202)にて、AND回路組み合わせ回路単体(187)が2個選択されることを図示する。これら選択された2個のAND回路組み合わせ回路単体(187)はAND回路になっている。
なお、AND回路組み合わせ回路部(188)に格子状に、縦方向と、横方向に配置された全てのAND回路組み合わせ回路単体(187)の縦方向と、横方向の列の数は任意で良く、例えば縦方向64列で横方向64列でも良く、縦方向512列で横方向512列でも良い。