JPH0137009B2 - - Google Patents

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JPH0137009B2
JPH0137009B2 JP57208861A JP20886182A JPH0137009B2 JP H0137009 B2 JPH0137009 B2 JP H0137009B2 JP 57208861 A JP57208861 A JP 57208861A JP 20886182 A JP20886182 A JP 20886182A JP H0137009 B2 JPH0137009 B2 JP H0137009B2
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JP
Japan
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gate circuit
array
circuit
turned
discharge
Prior art date
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Expired
Application number
JP57208861A
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English (en)
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JPS5999823A (ja
Inventor
Junichi Iwasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP57208861A priority Critical patent/JPS5999823A/ja
Publication of JPS5999823A publication Critical patent/JPS5999823A/ja
Publication of JPH0137009B2 publication Critical patent/JPH0137009B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の属する技術分野) 本発明はロジツクアレイに関し、特にダイナミ
ツク駆動のロジツクアレイに関する。
(従来技術) 通常、同一構造のセルの規則的配列(アレイ)
によつて実現されるメモリに対して、各種のゲー
ト回路、論理演算回路、レジスタ等によつて構成
される各種の制御論理回路はランダムロジツクと
呼ばれている。このランダムロジツクは回路規模
が増大するにつれて不規則構造ゆえに設計が非常
に難しくなる。
このため、規則的な構造を持つたロジツクアレ
イが普及してきている。このロジツクアレイは、
規則的な構造のため回路規模が増大しても設計の
難易度はそれほど増大しないという利点をもつて
いる。
ロジツクアレイの最適な例として、PLA(プロ
グラマブルロジツクアレイ)について第1図を参
照し説明する。
PLAは基本的にはANDアレイ1′及びORアレ
イ2′と呼ばれる2つのアレイ構造から成り立つ
ている。ANDアレイ1′では、入力変数及びその
不定形に対する任意の論理積(AND)が実現さ
れ、ORアレイ2′ではそれらの論理積に対する
任意の論理和(OR)が実現される。
このPLAをCMOS(相補型MOS)ゲート回路
で実現するには各種の方法がある。すなわち、
ANDアレイ1′、ORアレイ2′を共にスタテツク
回路にする方法、ANDアレイ1′はスタテツク回
路で、ORアレイ2′はダイナミツク回路にする
方法、ANDアレイ1′、ORアレイ2′共にダイナ
ミツク回路にする方法がある。
この3つの方法のうち最後のすべてダイナミツ
ク回路にする方法は、PLAの面積が最小となり
高集積化に適しているが、ダイナミツク駆動のた
めに特殊なクロツクが必要であることと、これに
ともないスピードが遅いという欠点がある。
従来のダイナミツク駆動によるPLA回路の一
例を、第2図に示す回路図、第3図に示すタイミ
ングチヤートを参照して説明する。
第1のゲート回路1はANDアレイを、第2ゲ
ート回路2はORアレイを構成している。P0p
P3pは第1のゲート回路1をプリチヤージするP
チヤネルのFETでN0s〜N3sはデイスチヤージ用
のNチヤネルFETであり、N0〜N7はNチヤネル
FETで入力信号I00,I11に対する論理積
を実現している。P4p〜P7pは第2のゲート回路2
をプリチヤージするPチヤネルのFETで、N4s
N7sはデイスチヤージ用のNチヤネルFETであ
り、、N8〜N14はNチヤネルFETで第1のゲート
回路1の出力に対する論理和を構成している。
次に第3図を参照してこの従来例の動作を説明
する。まず、クロツクパルスAがアクテイブ
(ロウレベル)になるとプレチヤージ用FETP0p
〜P3pがオンとなり、第1のゲート回路1の出力
ライン(R0〜R3)はプリチヤージされる。(この
とき、デイスチヤージ用FETN0s〜N3sはオフと
なつている)。次にクロツクパルスAがインアク
テイブ(ハイレベル)になると、上記のデイスチ
ヤージ用FETN0s〜N3sはオンとなり、このとき
出力ライン(R0〜R3)における電荷は入力信号
(I00,I11)の状態に従つて、プリチヤー
ジされた状態を保つか、又はデイスチヤージされ
る。(このとき、プリチヤージ用FETP0p〜P3p
オフとなつている)。
一方、第2のゲート回路2においてはクロツク
パルスBがアクテイブ(ロウレベル)になるこ
とにより、プリチヤージ用FETP4p〜P7pがオン
し出力ラインO0〜O3はプリチヤージされる(こ
のとき、デイスチヤージ用FETN4s〜N7sはオフ
となつている。) Bがインアクテイブ(ハイレベル)になると
デイスチヤージ用FETN4s〜N7sがオンし、上記
出力ラインO0〜O3は第1ゲート回路1の出力ラ
インR0〜R3の状態によりプリチヤージされた状
態のまま保たれるか又はデイスチヤージされる。
(このときプリチヤージ用FETP4p〜P7pはオフと
なつている)。
第3図に示すように、クロツクパルスAB
は、t0期間は、第1のゲート回路1と第2のゲー
ト回路2を共にプリチヤージするために、共にア
クテイブ状態(ロウレベル)にしている。t1期間
になると、Aがインアクテイブ状態(ハイレベ
ル)になり第1のゲート回路1はデイスチヤージ
状態になる。一方、第2のゲート回路2はB
アクテイブ状態のままでプリチヤジ状態である。
t2期間は、Bもインアクテイブ(ハイレベル)
になり第2のゲート回路2もデイスチヤージ状態
になる。
このような特殊なクロツクパルスにして、t0
t1,t2の期間を設けてあるのは、例えば特開昭53
−146549に開示されているように、プリチヤージ
した電荷が帰還容量により分割され誤動作するの
を防止するためである。
すなわち、第1のゲート回路1の出力ライン
(R0〜R3)と第2のゲート回路2の出力ラインO0
〜O3との交叉する部分には配線容量を主とする
帰還容量Cfiがあり、これと出力ラインO0〜O3
インに設けられたFETN8〜N14のゲート容量Cgi
とが直列接続した形になり、この容量分割による
り出力ラインO0〜O3ラインにプリチヤージされ
た電荷が出力ラインR0〜R3に流れてそのレベル
をハイレベルに近づけ誤動作の原因となるため、
第1ゲート回路の出力が確定するまでの期間は第
2ゲート回路のプリチヤージを維持するようにし
ておかなければならないからである。
このような従来のダイナミツク駆動のPLAで
は以下に示す2つの欠点を有している。
第1に、クロツクパルスABは下記の条件
を満足する特殊なクロツクパルスにする必要があ
ることである。
Aのハイレベルの期間>tA+tB Bのハイレベルの期間>tB ただし tA;第1のゲート回路のデイスチヤージ時間 tB;第2のゲート回路のデイスチヤージ時間 第2に、クロツクパルスABは基本クロツ
クから合成するため、3相クロツクの場合はt0
t1=t2、あるいは4相のクロツクの場合t0=t1、t2
=2t0になるため、従来のPLAのアクセスタイム
は3t0あるいは4t0となり、基本クロツクが決定さ
れるとPLAのアクセスタイムは基本クロツクの
3〜4倍となり、ダイナミツク駆動のPLAはこ
れ以上高速化できないということである。
(発明の目的) 本発明の目的は、上記欠点を除去することによ
り、特殊なクロツクパルスを必要とない高速のダ
イナミツク駆動のロジツクアレイを提供すること
にある。
(発明の構成) 本発明は、複数の出力線の一端と他端との間に
接続され入力信号に応じて開閉するトランジスタ
群と、前記出力線の一端をプリチヤージする手段
と、前記入力信号が前記トランジスタ群に印加さ
れた後に前記出力線の他端をデイスチヤージする
手段とを含むことを特徴とするものである。
(実施例の説明) 以下図面を参照して本発明について詳細に説明
する。
第4図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。入力ゲート回路群は、NチヤネルFETN0
N7からなりANDアレイを構成する第1のゲート
回路9とプリチヤージ用のPチヤネルFETP0p
P3pからなるFETアレイ3とデイスチヤージ用の
NチヤネルFETN0s〜N3sからなるFETアレイ8
とからなつている。出力ゲート回路群は、Pチヤ
ネルFETP0〜P7からなり第1のゲート回路9の
出力ラインR0〜R3をゲート入力としてORアレイ
を構成する第2のゲート回路4とデイスチヤージ
用のNチヤネルFETN0p〜N3pからなるFETアレ
イ5とからなつている。7は入力制御回路でクロ
ツクパルスAがアクテイブな期間入力信号I10
〜I13をハイレベルにするゲート群でNANDゲー
ト50〜53からなつているNANDゲート6は
FETアレイ8を制御するデイスチヤージ制御回
路である。なお41は42はインバータ、I0,I1
は原入力信号、O0〜O3は出力ラインである。
次に第5図に示すタイミンダチヤートを参照し
て本実施例の動作を説明する。
まずクロツクパルスAがアクテイブ(ロウレ
ベル)になると、プリチヤージ用FETP0p〜P3p
がオンとなり、かつ入力制御回路7の出力I10
I13がハイレベルになり、ANDアレイを構成して
いるNチヤネルのFETN0〜N7がオンとなり、
NANDゲート6によりデイスチヤージ用
FETN0s〜N3sはオフとなり、第1のゲート回路
9の出力ラインR0〜R3及び配線容量はすべてプ
リチヤージされる。このとき、第2のゲート回路
4の論理和を構成しているPチヤネルFETP0
P7はオフし、デイスチヤージ用FETN0s〜N3s
φAがハイレベルのためオンしているため第2の
ゲート回路4の出力ラインO0〜O3はロウレベル
になる。(t0期間。) 次に、クロツクパルスAがインアクテイブ
(ハイレベル)になると、入力制御回路7の
NANDゲート50〜53の出力I10〜I13はそれぞ
れI00,I110はI0の反転、1はI1の反
転信号)が出力される。このとき、NANDゲー
ト6の入力信号I10とI11は反転の関係(すなわち
1方がハイレベルで他方はロウレベル)となり
NANDゲート6の出力はハイレベルとなり、デ
イスチヤージ用FETN0s〜N3sがオンする。(t3
間。) デイスチヤージ用FETN0s〜N3sがオンするこ
とにより、第1のゲート回路9の出力ラインR0
〜R3は、入力信号I10〜I13の状態に従つてプリチ
ヤージされた状態を保つか又はデイスチヤージさ
れる。この結果出力ラインR0〜R3のうち1本の
ラインのみ選択されデイスチヤージしロウレベル
になる。一方、前記選択されたラインによつて第
2のゲート回路4の論理和を構成しているPチヤ
ネルFETP0〜P7の一部がオンし、第2のゲート
回路9の出力O0〜O3はデイスチヤージされたま
まの状態を保つか又はオンしたFETによりプリ
チヤージされる。(期間t4。) なお、クロツクパルスAがアクテイブ(ロウ
レベル)の期間、入力制御回路7で入力信号I10
〜I13を強制的にハイレベルにしているのは既に
述べた容量分割による誤動作を防止するためであ
る。
また、第1のゲート回路9をデイスチヤージす
るタイミングは、入力信号I10〜I13がそれぞれI0
0,I11に変化した後にする必要がある。こ
のため、本実施例においてはNANDゲート6に
より入力信号が変化したことを確めてデイスチヤ
ージしている。
本実施例のロジツクアレイを使用したPLAの
アクセスタイムは、第1のゲート回路9がデイス
チヤージし第2のゲート回路4のFETP0〜P7
しきい値(VTH)を越えると第2のゲート回路4
が動作し始めるのでt3+t4になる。すなわち、下
記のような関係になり、従来のPLAのアクセス
タイム(第3図のt1+t2)を大幅に短かくするこ
とができる。
t3+t4<tA+tB<t1+t2 なお、これまでの説明においては、PLAを例
としてとり上げたが、本発明はPLA以外の各種
のダイナミツク回路にも同様に適用できることは
いうまでもない。
さらに、基板電位を+VCCの電源電位とした場
合について説明したが、基電位を零電位とする場
合にはFETのチヤネルの型を反転させることに
より同様に適用できることはいうまでもない。
(発明の効果) 以上詳細に説明したとおり、本発明のロジツク
アレイは、入力ゲート回路群の開閉とデイスチヤ
ージを制御する入力制御回路とデイスチヤージ制
御回路とを有し、1つのクロツクパルスのみで動
作できるので、従来容量分割による誤動作を防止
するため用いていた期間とタイミングが規制され
た特殊な組合せの2つのクロツクパルスを用いる
必要がなくなり、簡単なクロツクパルスを用い
て、容量分割による誤動作もなく、しかも非常に
高速にすることができるという効果を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はPLA(プログラムロジツクアレイ)の
構成図、第2図は一従来のPLAの回路図、第3
図は第2図の回路動作を説明するクロツクパルス
及び各ゲート回路の出力タイミングチヤート図、
第4図は本発明を適用したPLA回路の一実施例
を示す回路図、第5図は第4図の回路動作を説明
するためのクロツクパルス及び各ゲート回路の出
力タイミングチヤート図である。 1,9……第1のゲート回路、2,4……第2
のゲート回路、3,5,8……FETアレイ、6
……デイスチヤージ制御回路、7……入力制御回
路、10……入力ゲート回路群、11……出力ゲ
ート回路群、P0p〜P7p……プリチヤージ用Pチヤ
ネルFET、N0s〜N7s,N0p〜N3p……デイスチヤ
ージ用NチヤネルFET、N0〜N7……Nチヤネル
FET、P0〜P7……PチヤネルFET、R0〜R3,O0
〜O3……出力ライン、I0,I1,I10,I11,I12,I13
……入力信号、AB……クロツクパルス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の出力線の一端と他端との間に接続され
    入力信号に応じて導通又は遮断状態となるトラン
    ジスタ群と、プリチヤージ期間に前記出力線の一
    端をプリチヤージする手段と、前記プリチヤージ
    期間に前記入力信号にかかわらず前記トランジス
    タを導通状態にする制御回路と、前記プリチヤー
    ジ期間を経て前記入力信号が前記トランジスタ群
    に印加された後に前記出力線の他端をデイスチヤ
    ージする手段とを含むことを特徴とするロジツク
    アレイ。
JP57208861A 1982-11-29 1982-11-29 ロジツクアレイ Granted JPS5999823A (ja)

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JP57208861A JPS5999823A (ja) 1982-11-29 1982-11-29 ロジツクアレイ

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JP57208861A JPS5999823A (ja) 1982-11-29 1982-11-29 ロジツクアレイ

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JPS5999823A JPS5999823A (ja) 1984-06-08
JPH0137009B2 true JPH0137009B2 (ja) 1989-08-03

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ID=16563329

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211323A (ja) * 1985-07-09 1987-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置
JP2544027B2 (ja) * 1990-05-24 1996-10-16 株式会社東芝 低消費電力型プログラマブルロジックアレイおよびそれを用いた情報処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS596629A (ja) * 1982-07-02 1984-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd プログラマブルロジツクアレイ

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JPS5999823A (ja) 1984-06-08

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