JPH0586091B2 - - Google Patents
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- JPH0586091B2 JPH0586091B2 JP1042402A JP4240289A JPH0586091B2 JP H0586091 B2 JPH0586091 B2 JP H0586091B2 JP 1042402 A JP1042402 A JP 1042402A JP 4240289 A JP4240289 A JP 4240289A JP H0586091 B2 JPH0586091 B2 JP H0586091B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/173—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K19/17704—Logic 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
-
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- Mathematical Physics (AREA)
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- Logic Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産素上の利用分野)
本発明は、半導体集積回路に形成されるプログ
ラム可能な論理回路に係わるもので、非常に簡単
な構成で容易に拡張可能なプログラマブル論理回
路に関する。
ラム可能な論理回路に係わるもので、非常に簡単
な構成で容易に拡張可能なプログラマブル論理回
路に関する。
(従来の技術)
数ゲートから数十ゲートの論理回路が必要とな
るとき、一般には汎用の小規模集積回路(Small
Scale IC、以下、SSIと略記する)が用いられて
きた。このようなSSIには、トランジスタ・トラ
ンジスタ・ロジツク(Transistor Transistor
Logic、以下、TTLと略記する)構成のシリーズ
や、相補性絶縁ゲート型(Complementary
Metal Oxide Semiconductor、以下、CMOSと
略記する)論理構成のシリーズがある。これらの
SSIは、1個のパツケージ内に論理ゲートが複数
個封入されており、ゲート品種数も多いため、回
路設計者はこれらの汎用SSIを必要に応じて買い
揃え、目的とする論理回路を実現することができ
る。例えば、2入力ナンドゲートが必要な場合
は、第13図に示すようなICを、また、2入力
ノアゲートが必要な場合は、第14図に示すよう
なICを使用すればよい。
るとき、一般には汎用の小規模集積回路(Small
Scale IC、以下、SSIと略記する)が用いられて
きた。このようなSSIには、トランジスタ・トラ
ンジスタ・ロジツク(Transistor Transistor
Logic、以下、TTLと略記する)構成のシリーズ
や、相補性絶縁ゲート型(Complementary
Metal Oxide Semiconductor、以下、CMOSと
略記する)論理構成のシリーズがある。これらの
SSIは、1個のパツケージ内に論理ゲートが複数
個封入されており、ゲート品種数も多いため、回
路設計者はこれらの汎用SSIを必要に応じて買い
揃え、目的とする論理回路を実現することができ
る。例えば、2入力ナンドゲートが必要な場合
は、第13図に示すようなICを、また、2入力
ノアゲートが必要な場合は、第14図に示すよう
なICを使用すればよい。
SSIは、現在、広く出回つており、入手が容易
という利点を持つが、汎用性が高いためユーザに
とつては無駄な部分を含むことが多い。例えば、
ある論理回路において、2入力ノアゲートを1
個、2入力ナンドゲートを1個欲しいという場
合、理想的には、2入力ノアゲートと2入力ナン
ドゲートがそれぞれ1個ずつ入つたICがあれば
最も効率がよい。ところが、市販のSSIにはその
様なものはなく、2入力ノアゲートとしては第1
4図に示したようなICを、また、2入力ナンド
ゲートとしては第13図に示したようなICを用
い、結局2個のICが必要となる。しかも、第1
3図および第14図に示したようなICはそれぞ
れ4個のゲートを持つているので、それぞれ3個
のゲートは不要になる。基盤にICを装着するこ
とを考えれば、使いもしない論理ゲートのために
スルーホールをあけなければならず、しかも基板
上には第13図および第14図に示したような
IC2個分のスペースが必要になる。
という利点を持つが、汎用性が高いためユーザに
とつては無駄な部分を含むことが多い。例えば、
ある論理回路において、2入力ノアゲートを1
個、2入力ナンドゲートを1個欲しいという場
合、理想的には、2入力ノアゲートと2入力ナン
ドゲートがそれぞれ1個ずつ入つたICがあれば
最も効率がよい。ところが、市販のSSIにはその
様なものはなく、2入力ノアゲートとしては第1
4図に示したようなICを、また、2入力ナンド
ゲートとしては第13図に示したようなICを用
い、結局2個のICが必要となる。しかも、第1
3図および第14図に示したようなICはそれぞ
れ4個のゲートを持つているので、それぞれ3個
のゲートは不要になる。基盤にICを装着するこ
とを考えれば、使いもしない論理ゲートのために
スルーホールをあけなければならず、しかも基板
上には第13図および第14図に示したような
IC2個分のスペースが必要になる。
この例は非常に小さな回路の例であつたが、数
百ゲートからなるデジタル回路の場合、この無駄
面積はもつと大きなものになる。
百ゲートからなるデジタル回路の場合、この無駄
面積はもつと大きなものになる。
これを防ぐためには、例えば、2入力ナンドゲ
ート1個と2入力ノアゲート1個とを入れたIC
をSSIのシリーズに組込み、市販すればよい。と
ころが、ユーザ要求は様々であり、2入力論理ゲ
ートですら、ナンドゲート、ノアゲート、アンド
ゲート、オアゲート、エクスクルーシブオアゲー
トおよびエクスクル−シブノアゲートと多彩で、
これらを複数個組み込んだICを作るとなると、
その品種数は膨大なものとなり、メーカもユーザ
も共に管理できなくなつてしまう。
ート1個と2入力ノアゲート1個とを入れたIC
をSSIのシリーズに組込み、市販すればよい。と
ころが、ユーザ要求は様々であり、2入力論理ゲ
ートですら、ナンドゲート、ノアゲート、アンド
ゲート、オアゲート、エクスクルーシブオアゲー
トおよびエクスクル−シブノアゲートと多彩で、
これらを複数個組み込んだICを作るとなると、
その品種数は膨大なものとなり、メーカもユーザ
も共に管理できなくなつてしまう。
また、SSIの他の欠点は、ユーザが常に品揃え
をしておかなければならないことである。どの様
な論理ゲートが必要になるか予めわからないた
め、100品種以上もの汎用SSIを大量に保存して
おかねばならない。その管理はは煩雑で、保管場
所のスペースも決して小さいものではない。
をしておかなければならないことである。どの様
な論理ゲートが必要になるか予めわからないた
め、100品種以上もの汎用SSIを大量に保存して
おかねばならない。その管理はは煩雑で、保管場
所のスペースも決して小さいものではない。
以上のようなSSIの欠点を解消するため、近
年、プログラマブル・ロジツク・デバイス
(Programmable Logic Device、以下、PLDと
略記する)と呼ばれる、論理ゲートをプログラム
出来るICが作られている。これは、例えば特公
昭59−48574「プログラマブル・アレイ論理回路」
に開示されている技術を用いて作られる一連の
ICであり、縦方向と横方向に複数の配線を配置
し、それらの、マトリクス状に並んだ交点に当る
部分にメモリ・セルを配備し、そのメモリ・セル
に“0”もしくは“1”を書き込むことによつ
て、対応する交点を介して縦と横の配線を接続も
しくは切断するものである。
年、プログラマブル・ロジツク・デバイス
(Programmable Logic Device、以下、PLDと
略記する)と呼ばれる、論理ゲートをプログラム
出来るICが作られている。これは、例えば特公
昭59−48574「プログラマブル・アレイ論理回路」
に開示されている技術を用いて作られる一連の
ICであり、縦方向と横方向に複数の配線を配置
し、それらの、マトリクス状に並んだ交点に当る
部分にメモリ・セルを配備し、そのメモリ・セル
に“0”もしくは“1”を書き込むことによつ
て、対応する交点を介して縦と横の配線を接続も
しくは切断するものである。
これらのICは、いろいろな論理回路をプログ
ラムできる点ですぐれているが、プログラムしな
ければならないメモリ・セルの数が多く、また、
プログラムの方法も複雑なため、パーソナル・コ
ンピユータなどによる大掛かりなプログラム装置
が必要となる。さらに、ユーザはPLDをプログ
ラムするための複雑なソフトウエアを多大な時間
をかけて開発するか、さもなければ、高額のプロ
グラム装置も含めてソフトウエアを購入する必要
がある。
ラムできる点ですぐれているが、プログラムしな
ければならないメモリ・セルの数が多く、また、
プログラムの方法も複雑なため、パーソナル・コ
ンピユータなどによる大掛かりなプログラム装置
が必要となる。さらに、ユーザはPLDをプログ
ラムするための複雑なソフトウエアを多大な時間
をかけて開発するか、さもなければ、高額のプロ
グラム装置も含めてソフトウエアを購入する必要
がある。
(発明が解決しようとする課題)
上記したように従来のSSIは、ユーザにとつて
は無駄な部分を含むことが多く、このSSIを基盤
に装着することを考えれば、使いもしない論理ゲ
ートのためにスルーホールをあけなければなら
ず、しかも基板上には多くのICのスペースが必
要になるという問題がある。
は無駄な部分を含むことが多く、このSSIを基盤
に装着することを考えれば、使いもしない論理ゲ
ートのためにスルーホールをあけなければなら
ず、しかも基板上には多くのICのスペースが必
要になるという問題がある。
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたも
ので、その目的は、構成が非常に簡単で、ゲート
の拡張が非常に容易なプログラマブル論理回路を
提供することにある。
ので、その目的は、構成が非常に簡単で、ゲート
の拡張が非常に容易なプログラマブル論理回路を
提供することにある。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
第1の発明のプログラマブル論理回路は、デー
タ入力とデータ出力、および出力制御入力を備
え、出力が“1”、“0”およびハイ・インピーダ
ンスの3状態をとる3ステート回路を2個用意
し、この2個の3ステート回路の出力をワイヤー
ド・オア接続してワイヤード・オア回路を形成
し、このワイヤード・オア回路内の3ステート回
路は、一方の出力がハイ・インピーダンスの時は
他方がローインピーダンスになるように出力を制
御し、これらの3ステート回路のデータ入力端子
には、実質的に常に“1”または“0”の信号、
または第1の信号、または第1の信号の反転信
号、の4つの信号のうちのいずれか1つを入力
し、出力制御入力には、第2の信号を供給するこ
とにより、第1の信号と、第2の信号との論理ゲ
ートを構成し、ワイヤード・オア端子を論理出力
とすることを特徴とする。
タ入力とデータ出力、および出力制御入力を備
え、出力が“1”、“0”およびハイ・インピーダ
ンスの3状態をとる3ステート回路を2個用意
し、この2個の3ステート回路の出力をワイヤー
ド・オア接続してワイヤード・オア回路を形成
し、このワイヤード・オア回路内の3ステート回
路は、一方の出力がハイ・インピーダンスの時は
他方がローインピーダンスになるように出力を制
御し、これらの3ステート回路のデータ入力端子
には、実質的に常に“1”または“0”の信号、
または第1の信号、または第1の信号の反転信
号、の4つの信号のうちのいずれか1つを入力
し、出力制御入力には、第2の信号を供給するこ
とにより、第1の信号と、第2の信号との論理ゲ
ートを構成し、ワイヤード・オア端子を論理出力
とすることを特徴とする。
また、第2の発明のプログラマブル論理回路
は、2入力の論理ゲートを2段以上接続して全体
としてツリー状となるように構成し、各論理ゲー
トは、それぞれデータ入力端および出力制御入力
端およびデータ出力端を有し、データ出力端が
“1”、“0”およびハイ・インピーダンスの3状
態をとる2個の3ステート回路の互いのデータ出
力端同士をワイヤード・オア接続してなり、一方
の3ステート回路の出力がハイ・インピーダンス
の時は他方の3ステート回路の出力がロー・イン
ピーダンスになるように制御し、データ入力端の
入力と出力制御入力端の入力との論理出力をワイ
ヤード・オア接続端から出力し、1段目の論理ゲ
ートは、実質的に常に“1”または“0”の信
号、または第1の信号、または第1の信号の反転
信号、の4つの信号のうちいずれか1つをデータ
入力端に入力し、第2の信号およびこれと相補的
な信号を出力制御入力端に入力し、2段目以降の
論理ゲートは、前段の2個の論理ゲートの各出力
を2個の3ステート回路の各データ入力端に入力
し、各段に対応して供給される相補的な出力制御
信号を出力制御入力端に入力することを特徴とす
る。
は、2入力の論理ゲートを2段以上接続して全体
としてツリー状となるように構成し、各論理ゲー
トは、それぞれデータ入力端および出力制御入力
端およびデータ出力端を有し、データ出力端が
“1”、“0”およびハイ・インピーダンスの3状
態をとる2個の3ステート回路の互いのデータ出
力端同士をワイヤード・オア接続してなり、一方
の3ステート回路の出力がハイ・インピーダンス
の時は他方の3ステート回路の出力がロー・イン
ピーダンスになるように制御し、データ入力端の
入力と出力制御入力端の入力との論理出力をワイ
ヤード・オア接続端から出力し、1段目の論理ゲ
ートは、実質的に常に“1”または“0”の信
号、または第1の信号、または第1の信号の反転
信号、の4つの信号のうちいずれか1つをデータ
入力端に入力し、第2の信号およびこれと相補的
な信号を出力制御入力端に入力し、2段目以降の
論理ゲートは、前段の2個の論理ゲートの各出力
を2個の3ステート回路の各データ入力端に入力
し、各段に対応して供給される相補的な出力制御
信号を出力制御入力端に入力することを特徴とす
る。
(作用)
第1の発明のプログラマブル論理回路によれ
ば、4つの信号を如何に選択するかによつて、第
1の信号および第2の信号を入力とし、ワイヤー
ド・オア接続端の信号を出力とするあらゆる2入
力論理ゲートを作ることができる。
ば、4つの信号を如何に選択するかによつて、第
1の信号および第2の信号を入力とし、ワイヤー
ド・オア接続端の信号を出力とするあらゆる2入
力論理ゲートを作ることができる。
第2の発明のプログラマブル論理回路によれ
ば、第1の信号と各段の出力制御信号とを入力と
する多入力の論理ゲートを作ることができる。ま
た、多数の入力に対して、複数の出力を取り出す
論理回路を作ることもできる。
ば、第1の信号と各段の出力制御信号とを入力と
する多入力の論理ゲートを作ることができる。ま
た、多数の入力に対して、複数の出力を取り出す
論理回路を作ることもできる。
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は2入力論理ゲート2を示しており、2
個の3ステート回路(第1の3ステート回路11
および第2の3ステート回路12)の互いの出力
がワイヤード・オア接続されている。この2個の
3ステート回路は、一方の出力がハイ・インピー
ダンスの時は他方の出力がロー・インピーダンス
になるように制御されるものであり、一方の3ス
テート回路12の出力制御入力端には出力制御信
号Bが入力し、もう一方の3ステート回路11の
出力制御入力端には上記信号Bとは相補的な反転
信号が入力する。
個の3ステート回路(第1の3ステート回路11
および第2の3ステート回路12)の互いの出力
がワイヤード・オア接続されている。この2個の
3ステート回路は、一方の出力がハイ・インピー
ダンスの時は他方の出力がロー・インピーダンス
になるように制御されるものであり、一方の3ス
テート回路12の出力制御入力端には出力制御信
号Bが入力し、もう一方の3ステート回路11の
出力制御入力端には上記信号Bとは相補的な反転
信号が入力する。
ここで、基本論理回路として用いられている3
ステート回路11および12は、それぞれ例えば第
2図あるいは第3図に示すようなCMOS論理回
路からなる。
ステート回路11および12は、それぞれ例えば第
2図あるいは第3図に示すようなCMOS論理回
路からなる。
第2図に示す3ステート回路は、インバータ2
1とトランスミツシヨン・ゲート(Pチヤネルト
ランジスタPおよびNチヤネルトランジスタから
なるN)22とが直列に接続されている。この3
ステート回路は、インバータ21に信号Xが入力
し、トランスミツシヨン・ゲート22の制御信号
(出力制御信号)としてYおよび(前記Bおよ
びに相当する)が入力し、Y=“0”のときは、
出力Zはハイ・インピーダンスになり、Y=“1”
のときは、出力ZはXの反転信号となる。
1とトランスミツシヨン・ゲート(Pチヤネルト
ランジスタPおよびNチヤネルトランジスタから
なるN)22とが直列に接続されている。この3
ステート回路は、インバータ21に信号Xが入力
し、トランスミツシヨン・ゲート22の制御信号
(出力制御信号)としてYおよび(前記Bおよ
びに相当する)が入力し、Y=“0”のときは、
出力Zはハイ・インピーダンスになり、Y=“1”
のときは、出力ZはXの反転信号となる。
第3図に示す3ステート回路は、第2図に示し
た3ステート回路と論理的に全く等価なクロツク
ド・インバータであり、2個のPチヤネルトラン
ジスタP1およびP2と2個のNチヤネルトラン
ジスタN1およびN2とからなる。この3ステー
ト回路は、信号Xが入力し、ハイ・インピーダン
ス制御用のクロツク信号(出力制御信号)として
Yおよび(前記Bおよびに相当する)が入力
し、Y=“0”のときは、出力Zはハイ・インピ
ーダンスになり、Y=“1”のときは、出力Zは
Xの反転信号となる。
た3ステート回路と論理的に全く等価なクロツク
ド・インバータであり、2個のPチヤネルトラン
ジスタP1およびP2と2個のNチヤネルトラン
ジスタN1およびN2とからなる。この3ステー
ト回路は、信号Xが入力し、ハイ・インピーダン
ス制御用のクロツク信号(出力制御信号)として
Yおよび(前記Bおよびに相当する)が入力
し、Y=“0”のときは、出力Zはハイ・インピ
ーダンスになり、Y=“1”のときは、出力Zは
Xの反転信号となる。
第1図に示した2入力論理ゲート2によれば、
一方の3ステート回路11のデーータ入力端の入
力a1として、次の4つの信号のうちの1つを選択
して入力し、同様に、他方の3ステート回路12
のデータ入力端の入力a2としても、4つの信号の
うちの1つを選択して入力することにより、4つ
の信号を如何に選択するかによつて、A(第1の
信号)およびB(第2の信号)を入力とし、ワイ
ヤード・オア接続端の信号Sを出力とする、あら
ゆる2入力論理ゲートを作ることができる。
一方の3ステート回路11のデーータ入力端の入
力a1として、次の4つの信号のうちの1つを選択
して入力し、同様に、他方の3ステート回路12
のデータ入力端の入力a2としても、4つの信号の
うちの1つを選択して入力することにより、4つ
の信号を如何に選択するかによつて、A(第1の
信号)およびB(第2の信号)を入力とし、ワイ
ヤード・オア接続端の信号Sを出力とする、あら
ゆる2入力論理ゲートを作ることができる。
上記4つの信号とは、信号Aおよびこれと相補
的な反転信号、恒常的に“0”(図では接地電
位GND)レベルの信号および恒常的に“1”(図
ではVdd電源電位)レベルの信号である。
的な反転信号、恒常的に“0”(図では接地電
位GND)レベルの信号および恒常的に“1”(図
ではVdd電源電位)レベルの信号である。
2入力論理ゲートは、アンドゲート、オアゲー
ト、ナンドゲート、ノアゲート、エクスクル−シ
ブオアゲート、およびエクスクル−シブノアゲー
トがあり、それぞれの具体例を第3図a乃至fに
示した。これらの図では、3ステート回路は第2
図bのものを、また、xは電気的な接続点を表し
ている。
ト、ナンドゲート、ノアゲート、エクスクル−シ
ブオアゲート、およびエクスクル−シブノアゲー
トがあり、それぞれの具体例を第3図a乃至fに
示した。これらの図では、3ステート回路は第2
図bのものを、また、xは電気的な接続点を表し
ている。
ここで、代表的にアンドゲートについて具体的
な回路構成を第4図に示した。このアンドゲート
は、反転信号により出力制御されれる一方の3
ステート回路11の入力a1として“1”レベルを
選択し、信号Bにより出力制御される他方の3ス
テート回路12の入力a2として反転信号を選択
する。これにより、信号Bが“1”のときには、
一方の3ステート回路11は出力がハイ・インピ
ーダンスになり、他方の3ステート回路12は反
転信号を反転した信号Aを出力し、ワイヤー
ド・オア出力SはA(=A×B)となる。これに
対して、信号Bが“0”のときには、一方の3ス
テート回路11は“1”レベルを反転した“0”
レベルを出力し、他方の3ステート回路12は出
力がハイ・インピーダンスになり、ワイヤード・
オア出力Sは“0”レベルとなる。
な回路構成を第4図に示した。このアンドゲート
は、反転信号により出力制御されれる一方の3
ステート回路11の入力a1として“1”レベルを
選択し、信号Bにより出力制御される他方の3ス
テート回路12の入力a2として反転信号を選択
する。これにより、信号Bが“1”のときには、
一方の3ステート回路11は出力がハイ・インピ
ーダンスになり、他方の3ステート回路12は反
転信号を反転した信号Aを出力し、ワイヤー
ド・オア出力SはA(=A×B)となる。これに
対して、信号Bが“0”のときには、一方の3ス
テート回路11は“1”レベルを反転した“0”
レベルを出力し、他方の3ステート回路12は出
力がハイ・インピーダンスになり、ワイヤード・
オア出力Sは“0”レベルとなる。
第3図bに示したオアゲートは、反転信号に
より出力制御される一方の3ステート回路11の
入力a1として反転信号を選択し、信号Bにより
出力制御される他方の3ステート回路12の入力
a2として“0”レベルルを選択する。これによ
り、信号Bが“1”のときには、一方の3ステー
ト回路11は出力がハイ・インピーダンスになり、
他方の3ステート回路12は“0”レベルを反転
した“1”レベルを出力し、ワイヤード・オア出
力Sは“1”レベル(=B)となる。これに対し
て、信号Bが“0”のときには、一方の3ステー
ト回路11は反転信号を反転した信号Aを出力
し、他方の3ステート回路12は出力がハイ・イ
ンピーダンスになり、ワイヤード・オア出力Sは
信号Aとなる。
より出力制御される一方の3ステート回路11の
入力a1として反転信号を選択し、信号Bにより
出力制御される他方の3ステート回路12の入力
a2として“0”レベルルを選択する。これによ
り、信号Bが“1”のときには、一方の3ステー
ト回路11は出力がハイ・インピーダンスになり、
他方の3ステート回路12は“0”レベルを反転
した“1”レベルを出力し、ワイヤード・オア出
力Sは“1”レベル(=B)となる。これに対し
て、信号Bが“0”のときには、一方の3ステー
ト回路11は反転信号を反転した信号Aを出力
し、他方の3ステート回路12は出力がハイ・イ
ンピーダンスになり、ワイヤード・オア出力Sは
信号Aとなる。
第3図cに示したナンドゲートは、反転信号
により出力制御される一方の3ステート回路11
の入力a1として“0”レベルを選択し、信号Bに
より出力制御される他方の3ステート回路12の
入力a2として信号Aを選択する。これにより、信
号Bが“1”のときには、一方の3ステート回路
11は出力がハイ・インピーダンスになり、他方
の3ステート回路12は信号Aを反転した反転信
号を出力し、ワイヤード・オア出力Sは反転信
号となる。これに対して、信号Bが“0”のと
きには、一方の3ステート回路11は“0”レベ
ルを反転した“1”レベルを出力し、他方の3ス
テート回路12は出力がハイ・インピーダンスに
なり、ワイヤード・オア出力Sは“1”レベルと
なる。
により出力制御される一方の3ステート回路11
の入力a1として“0”レベルを選択し、信号Bに
より出力制御される他方の3ステート回路12の
入力a2として信号Aを選択する。これにより、信
号Bが“1”のときには、一方の3ステート回路
11は出力がハイ・インピーダンスになり、他方
の3ステート回路12は信号Aを反転した反転信
号を出力し、ワイヤード・オア出力Sは反転信
号となる。これに対して、信号Bが“0”のと
きには、一方の3ステート回路11は“0”レベ
ルを反転した“1”レベルを出力し、他方の3ス
テート回路12は出力がハイ・インピーダンスに
なり、ワイヤード・オア出力Sは“1”レベルと
なる。
第3図dに示したノアゲートは、反転信号に
より出力制御される一方の3ステート回路11の
入力a1として信号Aを選択し、信号Bにより出力
制御される他方の3ステート回路12の入力a2と
して“1”レベルを選択する。これにより、信号
Bが“1”のときには、一方の3ステート回路1
1は出力がハイ・インピーダンスになり、他方の
3ステート回路12は“1”レベルを反転した
“0”レベルを出力し、ワイヤード・オア出力S
は“0”レベルとなる。これに対して、信号Bが
“0”のときには、一方の3ステート回路11は信
号Aを反転した反転信号を出力し、他方の3ス
テート回路12は出力がハイ・インピーダンスに
なり、ワイヤード・オア出力Sは反転信号とな
る。
より出力制御される一方の3ステート回路11の
入力a1として信号Aを選択し、信号Bにより出力
制御される他方の3ステート回路12の入力a2と
して“1”レベルを選択する。これにより、信号
Bが“1”のときには、一方の3ステート回路1
1は出力がハイ・インピーダンスになり、他方の
3ステート回路12は“1”レベルを反転した
“0”レベルを出力し、ワイヤード・オア出力S
は“0”レベルとなる。これに対して、信号Bが
“0”のときには、一方の3ステート回路11は信
号Aを反転した反転信号を出力し、他方の3ス
テート回路12は出力がハイ・インピーダンスに
なり、ワイヤード・オア出力Sは反転信号とな
る。
第3図eに示したエクスクル−シブオアゲート
は、反転信号により出力制御される一方の3ス
テート回路11の入力a1として反転信号を選択
し、信号Bにより出力制御される他方の3ステー
ト回路12の入力a2として信号Aを選択する。こ
れにより、信号Bが“1”のときには、一方の3
ステート回路11は出力がハイ・インピーダンス
になり、他方の3ステート回路12は信号Aを反
転した反転信号を出力し、ワイヤード・オア出
力Sは反転信号となる。これに対して、信号B
が“0”のときには、一方の3ステート回路11
は反転信号を反転した信号Aを出力し、他方の
3ステート回路12は出力がハイ・インピーダン
スになり、ワイヤード・オア出力Sは信号Aとな
る。
は、反転信号により出力制御される一方の3ス
テート回路11の入力a1として反転信号を選択
し、信号Bにより出力制御される他方の3ステー
ト回路12の入力a2として信号Aを選択する。こ
れにより、信号Bが“1”のときには、一方の3
ステート回路11は出力がハイ・インピーダンス
になり、他方の3ステート回路12は信号Aを反
転した反転信号を出力し、ワイヤード・オア出
力Sは反転信号となる。これに対して、信号B
が“0”のときには、一方の3ステート回路11
は反転信号を反転した信号Aを出力し、他方の
3ステート回路12は出力がハイ・インピーダン
スになり、ワイヤード・オア出力Sは信号Aとな
る。
第3図eに示したエクスクル−シブノアゲート
は、反転信号により出力制御される一方の3ス
テート回路11の入力a1として信号Aを選択し、
信号Bにより出力制御される他方の3ステート回
路12の入力aとして反転信号を選択する。こ
れにより、信号Bが“1”のときには、一方の3
ステート回路11は出力がハイ・インピーダンス
になり、他方の3ステート回路12は反転信号
を反転した信号Aを出力し、ワイヤード・オア出
力Sは信号Aとなる。これに対して、信号Bが
“0”のときには、一方の3ステート回路11は信
号Aを反転した反転信号を出力し、他方の3ス
テート回路12は出力がハイ・インピーダンスに
なり、ワイヤード・オア出Sは反転信号とな
る。
は、反転信号により出力制御される一方の3ス
テート回路11の入力a1として信号Aを選択し、
信号Bにより出力制御される他方の3ステート回
路12の入力aとして反転信号を選択する。こ
れにより、信号Bが“1”のときには、一方の3
ステート回路11は出力がハイ・インピーダンス
になり、他方の3ステート回路12は反転信号
を反転した信号Aを出力し、ワイヤード・オア出
力Sは信号Aとなる。これに対して、信号Bが
“0”のときには、一方の3ステート回路11は信
号Aを反転した反転信号を出力し、他方の3ス
テート回路12は出力がハイ・インピーダンスに
なり、ワイヤード・オア出Sは反転信号とな
る。
上記したような2入力論理ゲートと同様に、3
ステート回路と、相補的な信号A,,“0”レ
ベルおよび“1”レベルの4つから1つを選択す
る手段があれば、3入力、4入力、5入力……と
任意の入力数の論理ゲートを作ることができる。
ステート回路と、相補的な信号A,,“0”レ
ベルおよび“1”レベルの4つから1つを選択す
る手段があれば、3入力、4入力、5入力……と
任意の入力数の論理ゲートを作ることができる。
本発明による3入力、4入力、5入力の論理ゲ
ート例を、それぞれ、第5図、第6図および第7
図に示した。
ート例を、それぞれ、第5図、第6図および第7
図に示した。
即ち、第5図に示した3入力の論理ゲート3
は、前記したような本発明に係る2入力論理ゲー
ト2を、1段目に2組有し、2段目に1組有す
る。そして、2段目の2入力論理ゲート2は、1
段目の2組の2入力論理ゲート2の各ワイヤー
ド・オア出力が2個の3ステート回路11および
12の各入力端に入力し、第3の信号Cおよびこ
れと相補的な反転信号が出力制御入力端に入力
しており、この2入力論理ゲート2のワイヤー
ド・オア接続端から第1の信号Aと第2の信号B
と第3の信号Cとの論理出力Sを取出すように構
成されている。
は、前記したような本発明に係る2入力論理ゲー
ト2を、1段目に2組有し、2段目に1組有す
る。そして、2段目の2入力論理ゲート2は、1
段目の2組の2入力論理ゲート2の各ワイヤー
ド・オア出力が2個の3ステート回路11および
12の各入力端に入力し、第3の信号Cおよびこ
れと相補的な反転信号が出力制御入力端に入力
しており、この2入力論理ゲート2のワイヤー
ド・オア接続端から第1の信号Aと第2の信号B
と第3の信号Cとの論理出力Sを取出すように構
成されている。
なお、第5図に示した3入力のノアゲート3で
は、2組の2入力論理ゲート2は4つの信号の選
択内容が異なつている。
は、2組の2入力論理ゲート2は4つの信号の選
択内容が異なつている。
第6図に示した4入力の論理ゲート4は、前記
したような本発明に係る3入力論理ゲート3を2
組有し、この後段に前記したような本発明に係る
2入力論理ゲート2を1組有する。そして、後段
の2入力論理ゲート2は、前段の2組の3入力論
理ゲート3の各ワイヤード・オア出力が2個の3
ステート回路11および12の各入力端に入力し、
第4の信号Dおよびこれと相補的な反転信号が
出力制御入力端に入力しており、この2入力論理
ゲート2のワイヤード・オア接続端から前記第1
の信号Aと第2の信号Bと第3の信号Cと第4の
信号Dとの論理出力Sを取り出すように構成され
ている。
したような本発明に係る3入力論理ゲート3を2
組有し、この後段に前記したような本発明に係る
2入力論理ゲート2を1組有する。そして、後段
の2入力論理ゲート2は、前段の2組の3入力論
理ゲート3の各ワイヤード・オア出力が2個の3
ステート回路11および12の各入力端に入力し、
第4の信号Dおよびこれと相補的な反転信号が
出力制御入力端に入力しており、この2入力論理
ゲート2のワイヤード・オア接続端から前記第1
の信号Aと第2の信号Bと第3の信号Cと第4の
信号Dとの論理出力Sを取り出すように構成され
ている。
なお、第6図に示した4入力のノアゲート4で
は、2組の3入力論理ゲート3は4つの信号の選
択内容が異なつている。また、この4入力のノア
ゲード4は、等価的に、信号A,Bを入力とする
第1のアンドゲート61と、信号C,Dを入力と
する第2のアンドゲート62と、これらの2個の
アンドゲートの各出力を入力とするノアゲート6
3とにより表される。
は、2組の3入力論理ゲート3は4つの信号の選
択内容が異なつている。また、この4入力のノア
ゲード4は、等価的に、信号A,Bを入力とする
第1のアンドゲート61と、信号C,Dを入力と
する第2のアンドゲート62と、これらの2個の
アンドゲートの各出力を入力とするノアゲート6
3とにより表される。
第7図に示した5入力の論理ゲート5は、前記
したような本発明に係る4入力論理ゲート4を2
組有し、この後段に前記したような本発明に係る
2入力論理ゲート2を1組有する。そして、後段
の2入力論理ゲート2は、前段の2組の4入力論
理ゲート3の各ワイヤード・オア出力が2個の3
ステート回路11および12の各入力端に入力し、
第5の信号Eおよびこれと相補的な反転信号が
出力制御入力しており、この2入力論理ゲート2
のワイヤード・オア接続端から第1の信号Aと第
2の信号Bと第3の信号Cと第4の信号Dと第5
の信号Eとの論理出力Sを取出すように構成され
ている。
したような本発明に係る4入力論理ゲート4を2
組有し、この後段に前記したような本発明に係る
2入力論理ゲート2を1組有する。そして、後段
の2入力論理ゲート2は、前段の2組の4入力論
理ゲート3の各ワイヤード・オア出力が2個の3
ステート回路11および12の各入力端に入力し、
第5の信号Eおよびこれと相補的な反転信号が
出力制御入力しており、この2入力論理ゲート2
のワイヤード・オア接続端から第1の信号Aと第
2の信号Bと第3の信号Cと第4の信号Dと第5
の信号Eとの論理出力Sを取出すように構成され
ている。
なお、第7図に示した5入力のノアゲート5で
は、2組の4入力論理ゲート4は4つの信号の選
択内容が異なつている。また、この5入力のノア
ゲート5は、等価的に、信号A,Bを入力とする
アンドゲート71と、このアンドゲート71の出
力と信号Cを入力とする第1のオアゲート72
と、信号D,Eを入力とする第2のオアゲート7
3と、これらの2個のオアゲートの各出力を入力
とするナンドゲート74とにより表される。
は、2組の4入力論理ゲート4は4つの信号の選
択内容が異なつている。また、この5入力のノア
ゲート5は、等価的に、信号A,Bを入力とする
アンドゲート71と、このアンドゲート71の出
力と信号Cを入力とする第1のオアゲート72
と、信号D,Eを入力とする第2のオアゲート7
3と、これらの2個のオアゲートの各出力を入力
とするナンドゲート74とにより表される。
上述したように本発明は、2個の3ステート回
路をワイヤードオア接続した構成をツリー状に接
続して各種の論理ゲートを作り上げることが可能
になる。
路をワイヤードオア接続した構成をツリー状に接
続して各種の論理ゲートを作り上げることが可能
になる。
即ち、2入力の論理ゲートを2段以上接続して
全体としてツリー状となるように構成し、各論理
ゲートは、それぞれデータ入力端および出力制御
入力端およびデータ出力端を有し、データ出力端
が“1”、“0”およびハイ・インピーダンスの3
状態をとる2個の3ステート回路の互いのデータ
出力端同士をワイヤード・オア接続してなり、一
方の3ステート回路の出力がハイ・インピーダン
スの時は他方の3ステート回路の出力がロー・イ
ンピーダンスになるように出力を制御し、データ
入力端の入力と出力制御入力端の入力との論理出
力をワイヤード・オア接続端から出力し、1段目
の論理ゲートは、実質的に常に“1”または
“0”の信号、または第1の信号A、または第1
の信号Aの反転信号、のいずれか1つをデー入
力端に入力し、第2の信号Bおよびその反転信号
Bを出力制御入力端に入力し、2段目以降の論理
ゲートは、前段の2個の論理ゲートの各出力を2
個の3ステート回路の各データ入力端に入力し、
各段に対応して供給される相補的な出力制御信号
C、…を出力制御入力端に入力することにより
各種の論理ゲートを作り上げることが可能にな
る。
全体としてツリー状となるように構成し、各論理
ゲートは、それぞれデータ入力端および出力制御
入力端およびデータ出力端を有し、データ出力端
が“1”、“0”およびハイ・インピーダンスの3
状態をとる2個の3ステート回路の互いのデータ
出力端同士をワイヤード・オア接続してなり、一
方の3ステート回路の出力がハイ・インピーダン
スの時は他方の3ステート回路の出力がロー・イ
ンピーダンスになるように出力を制御し、データ
入力端の入力と出力制御入力端の入力との論理出
力をワイヤード・オア接続端から出力し、1段目
の論理ゲートは、実質的に常に“1”または
“0”の信号、または第1の信号A、または第1
の信号Aの反転信号、のいずれか1つをデー入
力端に入力し、第2の信号Bおよびその反転信号
Bを出力制御入力端に入力し、2段目以降の論理
ゲートは、前段の2個の論理ゲートの各出力を2
個の3ステート回路の各データ入力端に入力し、
各段に対応して供給される相補的な出力制御信号
C、…を出力制御入力端に入力することにより
各種の論理ゲートを作り上げることが可能にな
る。
本発明によれば、任意の入力本数の全ての組合
わせ論理回路を構成できるものであり、以上の説
明は出力が1本しかない例であつた。勿論、それ
ばかりではなく、本発明は多数の入力に対して、
複数の出力を取出す論理回路にも適用できる。フ
ル・アダーはそのよい例である。
わせ論理回路を構成できるものであり、以上の説
明は出力が1本しかない例であつた。勿論、それ
ばかりではなく、本発明は多数の入力に対して、
複数の出力を取出す論理回路にも適用できる。フ
ル・アダーはそのよい例である。
1ビツトのフル・アダーは、入力A,Bおよび
前段からのキヤリイ信号Cpの3本の入力から、
それらの和Sおよび、次段へのキヤリイ信号Cの
2つの出力を作るものである。フル・アダーの標
準的な論理表記を第10図に、それを具体的に
CMOS回路で実現するときの従来の論理回路を
第11図に、さらに、その真理値表を第12図に
示す。
前段からのキヤリイ信号Cpの3本の入力から、
それらの和Sおよび、次段へのキヤリイ信号Cの
2つの出力を作るものである。フル・アダーの標
準的な論理表記を第10図に、それを具体的に
CMOS回路で実現するときの従来の論理回路を
第11図に、さらに、その真理値表を第12図に
示す。
このフル・アダーと同一の論理を本発明を用い
て実現した論理回路を第8図に示している。即
ち、3入力論理ゲート3を2個用い、一方の論理
ゲート3の出力として和Sを作り、他方の論理ゲ
ート3の出力として次段へのキヤリイ信号Cを作
るように構成している。ここで、注目すべきは、
本発明による論理回路は著しい対称性を有してい
ることである。第11図の従来例では和Sと次段
へのキヤリイ信号Cを作る回路は全く異なつてい
るが、本発明例によれば、和Sと次段へのキヤリ
イ信号Cは全く同一の3入力論理ゲート3で実現
できる。従つて、第8図中の3入力論理ゲート3
……をそれぞれ1つの回路セルとすれば、フル・
アダーは第9図のように簡単に記述することがで
きる。
て実現した論理回路を第8図に示している。即
ち、3入力論理ゲート3を2個用い、一方の論理
ゲート3の出力として和Sを作り、他方の論理ゲ
ート3の出力として次段へのキヤリイ信号Cを作
るように構成している。ここで、注目すべきは、
本発明による論理回路は著しい対称性を有してい
ることである。第11図の従来例では和Sと次段
へのキヤリイ信号Cを作る回路は全く異なつてい
るが、本発明例によれば、和Sと次段へのキヤリ
イ信号Cは全く同一の3入力論理ゲート3で実現
できる。従つて、第8図中の3入力論理ゲート3
……をそれぞれ1つの回路セルとすれば、フル・
アダーは第9図のように簡単に記述することがで
きる。
[発明の効果]
上述したように本発明によれば、構成が非常に
簡単で、ゲートの拡張が非常に容易なプログラマ
ブルな論理回路を実現できる。
簡単で、ゲートの拡張が非常に容易なプログラマ
ブルな論理回路を実現できる。
また、本発明によれば、3ステート出力を有す
る論理回路を最少単位とし、それらをツリー状に
配置・結線して、非常に対称的に優れた任意の論
理回路を実現することができ、より複雑な、多入
力の論理ゲートも簡単に作ることができる。しか
も、プログラムを必要とする入力は、“1”レベ
ル、“0”レベル、入力A、の4つの中から1
つを選択するだけでよいため、回路をプログラム
するのが容易で、プログラム装置も簡単になる。
このプログラムのためにメモリ・セルを用いる場
合には、メモリ・セルの個数を大巾に減少するこ
とができ、プログラムが容易なICを実現できる。
る論理回路を最少単位とし、それらをツリー状に
配置・結線して、非常に対称的に優れた任意の論
理回路を実現することができ、より複雑な、多入
力の論理ゲートも簡単に作ることができる。しか
も、プログラムを必要とする入力は、“1”レベ
ル、“0”レベル、入力A、の4つの中から1
つを選択するだけでよいため、回路をプログラム
するのが容易で、プログラム装置も簡単になる。
このプログラムのためにメモリ・セルを用いる場
合には、メモリ・セルの個数を大巾に減少するこ
とができ、プログラムが容易なICを実現できる。
従つて、ユーザは論理ICの品揃えを最少限に
抑さえることができ、またメーカも生産管理を著
しく簡素化できる。
抑さえることができ、またメーカも生産管理を著
しく簡素化できる。
第1図は本発明のプログラマブル論理回路の一
実施例に係る2入力論理ゲートを示す構成説明
図、第2図aおよびbは第1図中の3ステート回
路の相異なる具体例を示す回路図、第3図aおよ
びfは第1図の2入力論理ゲートの相異なる具体
例を示す論理回路図、第4図は第3図aの2入力
アンドゲートの一例を示す回路図、第5図乃至第
7図はそれぞれ本発明のプログラマブル論理回の
他の実施例に係る3入力論理ゲートの一例および
4入力論理ゲートの一例および5入力論理ゲート
の一例を示す論理回路図、第8図は本発明のプロ
グラマブル論理回路のさらに他の実施例に係るフ
ル・アダーを示す論理回路図、第9図は第8図の
フル・アダーを回路セルを単位として表した回路
図、第10図はフル・アダーについての従来の論
理表記例、第11図は第10図のフル・アダーを
従来の論理回路を用いて構成した論理回路図、第
12図は第10図のフル・アダーの真理値表、第
13図および第14図はそれぞれ従来の汎用の小
規模集積回路を示す論理回路図である。 11,12……3ステート回路、2…2入力論理
ゲート、3……3入力論理ゲート、4…4入力論
理ゲート、5…5入力論理ゲート、A……第1の
信号、B……第2の信号、C……第3の信号、D
……第4の信号、E……第5の信号。
実施例に係る2入力論理ゲートを示す構成説明
図、第2図aおよびbは第1図中の3ステート回
路の相異なる具体例を示す回路図、第3図aおよ
びfは第1図の2入力論理ゲートの相異なる具体
例を示す論理回路図、第4図は第3図aの2入力
アンドゲートの一例を示す回路図、第5図乃至第
7図はそれぞれ本発明のプログラマブル論理回の
他の実施例に係る3入力論理ゲートの一例および
4入力論理ゲートの一例および5入力論理ゲート
の一例を示す論理回路図、第8図は本発明のプロ
グラマブル論理回路のさらに他の実施例に係るフ
ル・アダーを示す論理回路図、第9図は第8図の
フル・アダーを回路セルを単位として表した回路
図、第10図はフル・アダーについての従来の論
理表記例、第11図は第10図のフル・アダーを
従来の論理回路を用いて構成した論理回路図、第
12図は第10図のフル・アダーの真理値表、第
13図および第14図はそれぞれ従来の汎用の小
規模集積回路を示す論理回路図である。 11,12……3ステート回路、2…2入力論理
ゲート、3……3入力論理ゲート、4…4入力論
理ゲート、5…5入力論理ゲート、A……第1の
信号、B……第2の信号、C……第3の信号、D
……第4の信号、E……第5の信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 実質的に常に“1”または“0”の信号、ま
たは第1の信号、または第1の信号の反転信号、
の4つの信号のうちのいずれか1つがデータ入力
端に入力し、第2の信号が出力制御入力端に入力
し、データ出力端が“1”、“0”およびハイ・イ
ンピーダンスの3状態をとる第1の3ステート回
路と、 実質的に常に“1”または“0”の信号、また
は第1の信号、または第1の信号の反転信号、の
4つの信号のうちのいずれか1つがデータ入力端
に入力し、前記第2の信号の反転信号が出力制御
入力端に入力し、データ出力端が“1”、“0”お
よびハイ・インピーダンスの3状態をとり、この
データ出力端が前記第1の3ステート回路のデー
タ出力端とワイヤード・オア接続された第2の3
ステート回路とを具備し、 前記2個の3ステート回路のワイヤード・オア
接続端から前記第1の信号と第2の信号との論理
出力を取出す論理ゲートを構成してなることを特
徴とするプログラマブル論理回路。 2 2入力の論理ゲートが2段以上接続されて全
体としてツリー状となるように構成され、 各論理ゲートは、それぞれデータ入力端および
出力制御入力端およびデータ出力端を有し、デー
タ出力端が“1”、“0”およびハイ・インピーダ
ンスの3状態をとる2個の3ステート回路の互い
のデータ出力端同士がワイヤード・オア接続され
てなり、一方の3ステート回路の出力がハイ・イ
ンピーダンスの時は他方の3ステート回路の出力
がロー・インピーダンスになるように制御され、
データ入力端の入力と出力制御入力端の入力との
論理出力をワイヤード・オア接続端から出力し、 1段目の論理ゲートは、実質的に常に“1”ま
たは“0”の信号、または第1の信号、または第
1の信号の反転信号、の4つの信号のうちのいず
れか1つがデータ入力端に入力し、第2の信号お
よびその反転信号が出力制御入力端に入力し、 2段目以降の論理ゲートは、前段の2個の論理
ゲートの各出力が2個の3ステート回路の各デー
タ入力端に入力し、各段に対応して供給される相
補的な出力制御信号が出力制御入力端に入力する
ことを特徴とするプログラマブル論理回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1042402A JPH02222217A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | プログラマブル論理回路 |
US07/480,898 US5027012A (en) | 1989-02-22 | 1990-02-16 | Programmable logic circuit using wired-or tristate gates |
EP19900103330 EP0384429A3 (en) | 1989-02-22 | 1990-02-21 | Programmable logic circuit |
KR1019900002255A KR930001749B1 (ko) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | 프로그래머블 논리회로 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1042402A JPH02222217A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | プログラマブル論理回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02222217A JPH02222217A (ja) | 1990-09-05 |
JPH0586091B2 true JPH0586091B2 (ja) | 1993-12-09 |
Family
ID=12635075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1042402A Granted JPH02222217A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | プログラマブル論理回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5027012A (ja) |
EP (1) | EP0384429A3 (ja) |
JP (1) | JPH02222217A (ja) |
KR (1) | KR930001749B1 (ja) |
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