JPH11214520A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH11214520A
JPH11214520A JP1015098A JP1015098A JPH11214520A JP H11214520 A JPH11214520 A JP H11214520A JP 1015098 A JP1015098 A JP 1015098A JP 1015098 A JP1015098 A JP 1015098A JP H11214520 A JPH11214520 A JP H11214520A
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JP
Japan
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circuit
semiconductor integrated
fpga
fpga core
lsi
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Withdrawn
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JP1015098A
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Inventor
Hiroshi Sato
浩 佐藤
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Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
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Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】当該LSI回路の電源が供給されている運用状
態において、外部からの動作条件変更入力に対応して、
FPGAコアの回路機能を所望条件にプログラム変更可
能にして動的に回路機能を再構築可能とする半導体集積
回路を提供する。 【解決手段】半導体集積回路内にFPGAコアを有する
半導体集積回路において、繰返し書換え可能かつ、書換
えインターフェース回路を備えるFPGAコアを具備
し、FPGAコアに対する回路プログラムの指定によ
り、対応するプログラムデータを外部の記憶媒体から受
けて、FPGAコアを書込みする書込み制御手段を具備
する半導体集積回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
(LSI)のLSIチップ上に周辺回路とのインターフ
ェース用として使用するFPGAコアを搭載する半導体
集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来公知技術としては、特開平06−2
24300号公報の半導体集積回路がある。これを引用
して以下に説明する。
【0003】図3は上記公知技術のLSIチップ上の構
成図である。図3のLSIチップの構成は、モジュール
化されたCPUコア、メモリ、スタンダードセル、FP
GA及びその他周辺回路用のモジュールで成る。このL
SIにおけるFPGAは、評価用LSI(エバリュエー
ションチップ)であり、最終的にLSIチップになる段
階では論理回路と固定配線に置換えられて量産用LSI
となる。
【0004】本発明に係るFPGA(フィールド・プロ
グラマブル・ゲートアレイ)との違いについて説明す
る。図3に示されているFPGAは、論理設計の変更、
配線パターンの変更等を随時可能にして、新規開発機能
ブロックの論理を現場(フィールド)で随時修正してL
SI評価を短期間に評価可能とすることを主眼としたも
のである。尚、FPGAとは,ユーザが内部配線/機能
回路を所望にプログラムして書換え可能なゲート・アレ
イである。
【0005】また、このFPGAに対するプログラム内
容の書換えは、評価結果に基づき、バグとなる論理設計
部位のプログラム修正が行なわれる。即ち、何らかの書
込み手段を介して目的機能となるようにプログラム修正
が行われる。この結果、短期間に繰返し評価デバック可
能としている。即ち、新規開発機能ブロックの代替えと
して使用される。尚、上記FPGAへの書換え形態は電
源OFFしても消えないEEPROM型等の不揮発性メ
モリ素子の使用が一般的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述説明したように従
来技術においては、LSIの評価・デバックを主目的と
してFPGAコアを搭載している。ところで、図4
(a)の構成に示すように、ディスク100からの格納
データをデータ変換部200を介してメモリ300上へ
高速転送する装置構成例がある。これは例えば半導体試
験装置のパターン発生器に使用される。ディスク100
はバッファメモリを有して高速、例えば10Mワード/
秒の転送レートでデータ出力する。データ変換部200
は、上記読出しデータを受けて、選択レジスタへの設定
条件に対応したデータ形態に変換した後、書込みの為の
制御信号とメモリへのアドレス信号と共にメモリ300
へ供給する。データ形態の変換例としては、図4(b)
に示すように、ワードデータのLSB側の並びをMSB
側へ入れ替えるフォーマット変換や、スキャンパターン
のビット列の位置合わせをする為の所定ビットシフト変
換をする等、その他多数の変換形態を具備しておく必要
がある。これを例えば10MHzの1クロック毎に変
換、あるいはパイプライン処理により連続的に変換して
出力する。この為専用の回路を変換形態の種類だけ備え
ておく必要がある。尚、メモリ300はパターン発生器
等に使用される長大なパターンメモリ等である。
【0007】次に、図2に上記データ変換部200をL
SI上に集積した簡単な構成例に示す。この構成は、C
PUコア60と、選択レジスタ65と、周辺機能モジュ
ール51〜59で成る。アドレス発生系については除い
てある。選択レジスタ65は、主にどのようなフォーマ
ットに変換してメモリへ書き込むかを決めるレジスタで
あり、これにより周辺機能モジュールが選択指定され
る。CPUコア60は、コントローラであり、主に転送
動作の制御を司る管理用であり、外部からの動作条件変
更入力を受けた都度、選択レジスタ65の内容を設定変
更し、またDMA転送に相当するような、メモリ300
に対する転送開始の物理アドレスを生成して高速転送の
準備を行う。選択レジスタ65は周辺機能モジュール5
1〜59を選択的に動作可能とする設定レジスタとす
る。同時に動作するのは、この中で単一あるいは数種の
周辺機能モジュールのみであり、残りの多くの選択され
ない周辺機能モジュールは休止状態にある。
【0008】個々の周辺機能モジュール51〜59は、
あるデータ変換目的に特化して高速動作可能な機能回路
であり、データ変換処理、スキャンデータ変換、ストリ
ーム変換等の回路ロジックによる高速変換する機能回路
である。これら機能回路は、例えば10MHzのクロッ
ク周期で高速変換して転送出力することが要求される
為、類似した変換機能であっても高速動作に追従できな
い場合は個別の周辺機能モジュールとしてそれぞれ備え
ておく必要がある。この結果、備えるべき周辺機能モジ
ュール51〜59の数が増大してくる。これに伴って回
路規模が大きくなってしまい、LSIに収容することが
困難となってしまったり、大規模化して高価になったり
してしまう。また、新たなデータ変換形態が必要となっ
た場合には対応する新規LSIが必要となる。これらの
観点から実用上の難点がある。そこで、本発明が解決し
ようとする課題は、当該LSI回路の電源が供給されて
いる運用状態において、外部からの動作条件変更入力に
対応して、FPGAコアの回路機能を所望条件にプログ
ラム変更可能にして動的に回路機能を再構築可能とする
半導体集積回路を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1図は、本発明に係る
解決手段を示している。第1に、上記課題を解決するた
めに、本発明の構成では、半導体集積回路(LSI)内
にFPGAコアを有する半導体集積回路において、繰返
し書換え可能かつ、書換えインターフェース回路を備え
るFPGAコア10を具備し、FPGAコアに対する回
路プログラムの指定により、対応するプログラムデータ
を外部の記憶媒体20から受けて、FPGAコア10を
書込みする書込み制御手段を具備することを特徴とする
半導体集積回路である。上記発明によれば、当該LSI
回路の電源が供給されている運用状態において、外部か
らの動作条件変更入力に対応して、LSI内部のインタ
ーフェースの回路機能を決めるFPGAコアの回路機能
を所望条件にプログラム変更可能にして動的に回路機能
を再構築してLSI内部の休止回路の規模を大幅に低減
可能とする半導体集積回路が実現できる。
【0010】第2に、上記課題を解決するために、本発
明の構成では、電源が供給されてLSI回路が動作状態
において、FPGAコア10の回路機能を動的に再設定
可能とすることを特徴とする上述半導体集積回路があ
る。また、書換え可能なFPGAコア10の書込み保持
メモリセルはEEPROM、あるいはRAMであること
を特徴とする上述半導体集積回路がある。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例と共に図面を参照して詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例を示す構成図で
ある。構成は、LSI内にコントローラ部と、FPGA
部と、LSI外部に記憶媒体20を備える構成で成る。
【0013】記憶媒体20は、FPGA部を従来の周辺
機能モジュールと等価に機能させる為の書込み用のプロ
グラムデータ(コンフィグレーションデータ)が必要と
する周辺機能モジュールの種類数だけ記憶媒体に格納さ
れている。この記憶媒体20はディスクあるいはメモリ
が使用され、途中のインターフェース回路を仲介してL
SI内のCPUコアへ供給される。
【0014】LSI内のコントローラ部はCPUコア6
0と、制御メモリ62と、選択レジスタ65とで成る。
これは、従来の機能要素に次の機能が追加される。即
ち、選択レジスタ65への設定条件を受けて、これに対
応した回路ロジックにFPGA部を書込み制御線を介し
てプログラムする為に、FPGA部との書込みインター
フェース制御と、記憶媒体20からのプログラムデータ
を受ける為の外部インターフェース制御とを備える。
尚、制御メモリ62はCPUコア60に使用されるプロ
グラム格納用メモリ及び作業用RAMである。
【0015】FPGA部は、繰返し書換え可能なFPG
Aコア10をLSI内に収容したものであり、書込み制
御線及びFPGAコア内の書換えインターフェース回路
を介してCPUコア60から随時プログラム内容を変更
可能である。尚、FPGA及びその書込み制御は技術的
に良く知られている為、その説明を省略する。但し、F
PGAは従来の何れの周辺機能モジュールをもプログラ
ムにより実現可能な規模のFPGAコアを用いることが
必要であることは言うまでもないが、回路規模を大幅に
低減可能になる。尚、FPGAの書込み情報を保持する
メモリセルとしては、書込み回数の制限の無いRAMが
望ましいがEEPROMでも良い。
【0016】上述構成により、例えば図4(b)に示す
ワードデータの並びを入れ替えるフォーマット変換の場
合は、LSIの入力端子と出力端子間の接続条件をプロ
グラム変更すれば良い。このように、選択レジスタ65
の内容に対応して随時FPGAへのプログラム内容を変
更することによって、比較的小さな規模のFPGAコア
を用いて多様な周辺機能モジュールを実現できる利点が
得られる。
【0017】
【発明の効果】本発明は、上述の説明内容から、下記に
記載される効果を奏する。上述説明したように本発明
は、LSI内へFPGA部を備え、外部にFPGA部の
回路機能を変更する複数種類のプログラムデータを格納
する記憶媒体20を備えて、随時設定条件に対応する回
路機能とすべきプログラムデータを書込み更新する制御
手段を備えた構成を具備することにより、設定条件に対
応する回路機能が実現される。この結果、LSIに搭載
可能な規模のFPGAコアを用いて多様な周辺機能モジ
ュールを実現できる利点が得られる。更に、将来の新た
に必要となる未知の周辺機能モジュールに対しても、こ
れに対応する書込みプログラムを記憶媒体20に追加す
ることで、LSI自体の回路変更が不要となる大きな利
点も得られる。従って本発明の技術的効果は大であり、
産業上の経済効果も大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、一実施例を示すLSIチップ上の構
成図と外部インターフェースである。
【図2】従来の、LSIチップ上の構成図である。
【図3】従来の、LSIチップ上の構成図である。
【図4】データ変換してメモリへ高速転送する装置構成
例とフォーマット変換例である。
【符号の説明】
10 FPGAコア 20 記憶媒体 51〜59 周辺機能モジュール 60 CPUコア 62 制御メモリ 65 選択レジスタ 100 ディスク 200 データ変換部 300 メモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路(LSI)内にFPGA
    コアを有する半導体集積回路において、 繰返し書換え可能かつ、書換えインターフェース回路を
    備えるFPGAコアと、 FPGAコアに対する回路プログラムの指定により、対
    応するプログラムデータを外部の記憶媒体から受けて、
    FPGAコアを書込みする書込み制御手段と、 を具備していることを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 電源が供給されてLSI回路が動作状態
    において、 該FPGAコアの回路機能を動的に再設定可能とするこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 書換え可能なFPGAコアの書込み保持
    メモリセルはEEPROM、あるいはRAMであること
    を特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
JP1015098A 1998-01-22 1998-01-22 半導体集積回路 Withdrawn JPH11214520A (ja)

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JP1015098A JPH11214520A (ja) 1998-01-22 1998-01-22 半導体集積回路

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JPH11214520A true JPH11214520A (ja) 1999-08-06

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ID=11742258

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JP1015098A Withdrawn JPH11214520A (ja) 1998-01-22 1998-01-22 半導体集積回路

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003523077A (ja) * 2000-02-07 2003-07-29 ザイリンクス インコーポレイテッド 専用のオンチッププロセッサを用いる複数のfpga構成モードのサポート
JP2014134851A (ja) * 2013-01-08 2014-07-24 I-Cubed Research Center Inc プログラマブル回路、演算処理方法

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