JPS60233933A - プログラム可能な論理アレイ - Google Patents

プログラム可能な論理アレイ

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JPS60233933A
JPS60233933A JP59089685A JP8968584A JPS60233933A JP S60233933 A JPS60233933 A JP S60233933A JP 59089685 A JP59089685 A JP 59089685A JP 8968584 A JP8968584 A JP 8968584A JP S60233933 A JPS60233933 A JP S60233933A
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Tadahide Takada
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • 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
    • H03K19/17708Logic 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 using an AND matrix followed by an OR matrix, i.e. programmable logic arrays
    • H03K19/17716Logic 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 using an AND matrix followed by an OR matrix, i.e. programmable logic arrays with synchronous operation, i.e. using clock signals, e.g. of I/O or coupling register
    • H03K19/1772Logic 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 using an AND matrix followed by an OR matrix, i.e. programmable logic arrays with synchronous operation, i.e. using clock signals, e.g. of I/O or coupling register with synchronous operation of at least one of the logical matrixes

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はプログラム可能な論理アレイに関するものであ
る。
(従来技術とその問題点) プログラム可能な論理プレイ(以下、PLAと記す。)
は第1図に示すように、入力データのAND論理とOR
論理とを用いて、任意の論理を出力する論理回路である
。AND論理とOR論理とはアレイ中のトランジスタの
位置を適当に選ぶことKよりて、任意の論理が構成でき
ることから、プログラム可能であると言われる。以下説
明を簡単にするために、ここでは、入力データをII、
I2.出力データをOf、02の2種類に限定し、これ
らの間に、01=I 1・I 2+I 1・f 2.0
2=11・I2の論理関係があると仮定して、説明する
。11゜■20反転論理II、I2はインバータR1,
R2によって作られる。
従来、相補型のMOS (以下C−MO8と記す。)、
つまシ、反対の極性を持ったMOSFETによって構成
されたPLAとして、スタティック型とダイナミック型
との2種類のPLAが用いられている。これらのC−M
OSに′よるPLAの例を、第2図及び3図に示す。
図中、1はAND論理部、2はOR論理部、Qll。
Q11Q13.Q14はAND論理用n −MOSFE
T 。
Q21 、Q22.Q23けOR論理用n −MO8F
’ET 。
Q31 、Q32 、Q33 、Q34は充電用p−M
O8FKTs Q 41 、Q 42 、Q 43 、
Q 44は放電用TF−MO8陀T%R1、R2,R3
,R4はインバータ、φ1゜φ2はクロック信号をそれ
ぞれ示す。第2図のスIf4 、り型PLAけ、充電用
p−MO8FETOf −)が常に接地されているのに
対し、第3図のダイナミック型PLAけ、充電用p−M
O8FETと放電用n −MOSFETが、互いに同一
のクーロツク信号に結合している。両図とも、AND論
理とOR論理がNOR回路によって作られている。スタ
ティック型PLAは入力信号If。
工2の変化とともに、一定の時間遅れで、出力信号o、
1.o2が決まるのに対し、ダイナミック型PLAはク
ロックφ1によってMの論理が決まシ、その後、クロッ
クφ2によってOR論理が決定し、出力が決まる。
しかし、これらのPLAは実用上、いずれも問題点を有
する。スタティック型のPLAは、定常的に電流が流れ
るため、低消費電力で大規模な論理回路には不適当であ
る。ダイナミック型のPLAは、前段に用いるMの論理
部と後段に用いるOR論理部とを活性化するタイミング
をずらし、2相のクロ、りφ1.φ2を用いて駆動する
方式が一般的である。このような2相クロ、り駆動のP
LAで、論理回路を構成した場合に、常に位相のずれた
二つのクロックが必要であシ、1相目のクロックの立ち
上がシ時間と、2相目のクロックの立ち上がシ時間との
差は、AND論理の論理処理時間と同一(最高速動作)
かそれよシ長くしなければならない。従って、高速動作
の達成には、二つのクロックφl、φ2の時間遅れの制
御が困難であシ、従来、両クロ、りの時間遅れは動作マ
ージンを見込んで、長目に取られていたため、高速動作
には不向きであるという欠点があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、OR論理部の動作開始用クロックを、
AND論理部の駆動クロックを用いて自動的に発生させ
て高速動作を可能としたPLAを提供することにある。
(発明の構成) 本発明は、第1のクロックによって論理動作を開始する
瓜論環部と、第2のクロ、りKよって論理動作を開始す
るOR論理部と、前記AND・論理の動作の完了と同時
に、前記第2のクロックを自動的に発生させるダミー回
路とを備えた事を特徴とするプログラム可能な論理アレ
イである。
(発明の原理と作用) AND論理部とOR論理部とがともにNOR回路で構成
されたPLAはもつと高速な動作が可能となる。
この構成のPLAにおいては、M■論理とOR論理駆動
用に別々のクロックが必要であったが、本発明はAND
論理の論理動作完了に合わせて、OR論理部の論理動作
を開始させるクロックを、MΦ論理部に類似したダミー
回路を通して、最適時刻に自動的に発生させるものであ
る。これによって1.コンパクトで、且つ、高速なPL
Aが実現できる。
(実施例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
第4図は本発明の概念を示すブロック図である。
本発明のPLAは、従来のM■論理部とOR論理部以外
に、MΦ論理部に類似したダミー論理回路を有している
。クロックφ1によシ、MΦ論理が開始され、この論理
の終了と同時K、ダミー論理回路を通して自動的に発生
されたクロックφ2がOR論理を開始させ、全体のPL
A動作が終了する。
第5図は本発明をC−MOSに適用した場合の一例を示
す回路図で、1はMΦ論理部、2はOR論理部、3はダ
ミー論理回路、Qll、Q12.Q13.Q14はAN
D論理用n−MOSFET、Q21 、Q22 、Q2
3はOR論理用n−MOSFET、Q31.Q32.Q
33.Q34は充電用p−MO8FET、Q41 、Q
42 、Q43 、Q44は放電用n−MO8FET%
R1、R2,R3,R4はインバータ、Q15゜Q16
はダミー論理回路内のn −MOSFET、 Q 24
 、Q 25はダミー用n−MO8FET、 Q 35
は充電用p−MO8FIT 1Q45は放電用n−MO
8FET 、 R5は遅延用インバータをそれぞれ示す
、 AND論理部内のn−MOSFET Q 41 。
Q42及びp−MO8FET Q 31 、 Q 32
とダミー論理回路内のn−MOSFET Q 45及び
p−MOSFET Q 35のダートは、クロック信号
φ1に接続し、OR論理部内のn−MOSFET Q 
43 、 Q 44及びp−MOSFET Q 33 
、 Q 34のゲートはダミー論理回路3の出力端子N
6に接続している。ダミー論理回路内のn −MOSF
ET Q 15のダートは電源線vDDK%Q16のダ
ートは接地線GNDに接続している。ダミー用n−MO
8FET Q 24とQ25とのダートは、ダミー論理
回路内のNOR回路の出力端子N5に結合し、それらの
ソース及びドレインは互いに結合してr−)容量として
ふるまう。本発明のPLAの動作を第6図に示す動作波
形図を用いて説明する。時刻toにおいてクロック信号
φ1の電圧は低レベルに保持され、AND論理部内のN
OR回路の出力端子N1.N2及びダミー論理回、路内
の端子N5の電圧は高レベルに、端子N6の電圧は低レ
ベルに、OR論理部内のNOR回路の出力端子N3.N
4の電圧は高レベルに、・出力端子01,02の紙圧は
低レベルにそれぞれプリチャージされる。論理動作が始
まるtl までに、入力信号11.I2のレベルが予め
決められ、インバータR1、R2全通した反転信号とと
もに、AND論理部の入力として使われる。時刻t1に
お。
いて、クロック信号φ1が低レベルから高レベルに上が
ると、放電用n−MpsFET Q 41 、 Q 4
2 。
Q45が導通状態となシ、入力信号11.I2に応じて
、端子Nl 、N2の電圧が時刻tsにおいて決定され
る。例えば、入力信号のII 、12がともに低レベル
の場合には、端子N1の電圧は高レベルに保持され続け
る一方、端子N2の電圧は低レベルに下がる。この動作
に平行して端子N5の電圧はn−MO8FETQ15及
びQ45が導通しているので低レベルに下がシ、時刻t
3に端子N6の電圧は低レベルから高レベルに上がる。
この結果、放電用n−MO8FET Q 43 、 Q
 44が導通状態とな9、端子N1.N2の電圧に応じ
て端子N3 、N4の電圧が時刻t4に決定される。こ
こでは、端子Nlの電圧が藁レベルで端子N2の電圧が
低レベルであるので、端子N3の電圧は低レベルに下が
る一方、端子N4の電圧は高レベルに保持され続ける。
この後、時刻tsにおいて、出力端子01の電圧は高レ
ベルに上がる一方、出力端子02の電圧は低レベルを保
持し続ける。このようにして、01=11・I2+ I
I・I2 、02= II・工2の論理処理が行なわれ
る。次に、時刻t6において、クロック信号φ1が高レ
ベルから低レベルに下がると、上述したと同じような動
作過程を通じて時刻toのプリチャージ状態に戻る。
この動作過程において、時刻t3は時刻t2よ)少し遅
れているが、端子N5の寄生容量・又は、遅延用インバ
ータR5の大きさt−M節して、時刻tsを時刻t2と
同じにすることもできる。この場合がこのPLA O最
高速動作となる。第5図の本実施例では、端子N5の寄
生容量を端子N2と同じにするために、N08回路のr
−)数及びダミー用n−MO8FETの数をそれぞれ2
ケとし、n−MO8FETQ16のr−トを接地して非
導通とし、n −MOS FITQ15だけで端子N5
の電荷を放電するようにしている。n−MOSFET 
Q 15− Q 16 Ol” −) t”電源iIM
vDDと接地線GNDとに接続する以外に、入力データ
■1と口、又は、I2と百にそれぞれ接続しても同じ動
作が実現できる。
(発明の効果) この一連の動作において、PLAの論理処理時間は時刻
tiにおけるI1の立ち上りから時刻t5における出力
端子01,02の電圧決定までであシ、論理動作は連続
的に行なわすると同時に、ダミー論理回路を最適に設計
することによって、最高速の論理処理時間全1相クロツ
クφ1で達成できる利点がある。このことは、本実施例
で示したAND論理部とOR論理部とをともに、NOR
回路で実現した場合に、特に、烏速動作が可能となり、
実。
用土、有利となる。
以上実施例では、説明を入出力端子数が2ケずつの場合
について行なったが、これは何も本発明を拘束するもの
ではなく、任意の数の入出力端子の場合についても成シ
立つ。但し、AND論理部の出力端子が多い場合には、
ダミー論理回路の出力端子N6の電圧が低レベルから高
レベルに上がる時刻t3は、AND論理部内のNOR回
路の出力端子の電圧が、高レベルから低レベルに下がる
もつとも遅い時刻よシ、早くしないように設定しなけれ
ばならない。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なPLAのブロック構成図、第2図は従
来のスタテイ、り型C−MO8PLAの回路図、第3図
は従来のダイナミック型C−MO8PLAの回路図、第
4図は本発明のPLAのブロック構成図、第5図は本発
明をc−biosに適用した場合の一実施例を示す回路
図、第6図は第5図のPLAの動作を示す波形図でろる
。 図において、lはAND論理部、2はOR論理部、3は
ダミー論理回路、QはMOSFET 、 Rはインバー
タ、φはクロック信号、Nは端子、■は入力データ、0
は出力データ、tは時刻、vol)は電源線、GNDは
接地線を、それぞれ示す。 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1のクロックによって論理動作を開始するAND i
    環部と、第2のクロックによって論理動作を開始するO
    R論理部と、前記AND論理の動作の完了と同時に1前
    記第2のクロックを自動的に発生させるダミー回路とを
    備えた事を特徴とするプログラム可能な論理アレイ。
JP59089685A 1984-05-04 1984-05-04 プログラム可能な論理アレイ Granted JPS60233933A (ja)

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JP59089685A JPS60233933A (ja) 1984-05-04 1984-05-04 プログラム可能な論理アレイ

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JPS60233933A true JPS60233933A (ja) 1985-11-20
JPH0578972B2 JPH0578972B2 (ja) 1993-10-29

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61154315A (ja) * 1984-12-21 1986-07-14 ナームローゼ フエンノートチヤツプ フイリツプス グロエイラムペンフアブリーケン 無比率fetプログラム可能論理配列
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