JPH03139916A - プリチャージ式論理回路 - Google Patents

プリチャージ式論理回路

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JPH03139916A
JPH03139916A JP1277166A JP27716689A JPH03139916A JP H03139916 A JPH03139916 A JP H03139916A JP 1277166 A JP1277166 A JP 1277166A JP 27716689 A JP27716689 A JP 27716689A JP H03139916 A JPH03139916 A JP H03139916A
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はブリチャー・ジ式論理回路に関し、特に詳細に
は高速に動作するプリチャージ式論理回路の構成に関す
るものである。
(従来の技術) 第10図は従来におけるプリチャージ式論理回路の一例
を示す同期式PLA100Oのもが成因を示す。同図に
おいて、φ1およびφ2は各々AND平面およびOR平
面に入力されるクロック、1010は論理レベルを入力
する入力線、1011は積項線、1012は出力線、V
OOは電源である。ANDアレイは入力1010、NM
O5I−ランジスタN1および積項線1011により(
&成されている。また、OR平面は出力線1012、N
MOSトランジスタN2および積項線1011により構
成されている。
第11図は上記構成を有するPLAlooOの動作タイ
ミングチャートを示す。同図において、クロックφ1の
立ち上がりで積項線1011のプリチャージが行なわれ
る。そしてクロックφ嘗の立ちドがり時から積項線10
11の電位がLレベルになるようプログラムされている
すべての積項線がL1ノベルに達するに十分な時間tp
が経過したらクロックφ2を立ち下げ出力線1032の
読み出しを行なう。従って、クロックφ1の立ち下がり
時刻とクロックφ2の立ち下がり時刻との時間差△tは
、Δt>tpの関係を満足するように設定される。
ところで、PLAlooOの動作速度を向上させるには
、クロック周波数を高く設定する必要がある。このため
には、上記に示したクロックのずれ△tの制御を高精度
で行なう必要があり、従ってクロック制御回路が複雑に
なるという問題があった。
ところで、上記に示したクロックのφ1およびφ2の時
間差△tの大きさはクロック制御回路により調整するこ
とができる。しかし、一方PLA内部の遅延であるtp
はPLAの内部で生じる遅延であるため、これらΔtお
よびtpを正確に制御することは困難であった。このた
め、△tは余裕をもたせて幅が広く設定されていた。1
.かじ、これは出力線1032の続出開始時刻を遅らせ
ることになり、PLAloooの動作効率が低下すると
いう問題があった。
それから、φ1が立上り、積項線のプリチャージを開始
するが、入力がすでに確定しており、かつプリチャージ
が完了してしまえば必要以上にφをHレベルとしてプリ
チャージ期間を長くもたせる必要がなく、φ2をLレベ
ルとしなければならないがこのタイミング制御がむずか
しい。
(発明が解決しようとする課題) 上記したように、従来におけるプリチャージ式論理回路
においては、制御クロックの立ち上がりおよび立ち下が
り時刻に基づいて動作の制御を行なっている。このため
高速に動作させることが困難であり、従ってPLAの動
作効率が低下するという問題があった。。また、2種類
の制御クロックを用いるPLAにおける制御回路は複雑
であった。
そこで本発明は、上記に示した問題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、高速動作可能なか
つ簡単な構成のクロック制御回路をHしたプリチャージ
式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) 上記した目的を達成するために、本発明の請求項1記載
のプリチャージ式論理回路は、複数のプリチャージ線と
、前記複数のプリチャージ線に係属する最大もしくはそ
れ以上の負荷容量と等しい負荷容量に接続されたダミー
プリチャージ線とを具備し、前記ダミープリチャージ線
のプリチャージ完了時刻を該複数のプリチャージ線のプ
リチャージ完了時刻として検出し該複数のプリチャージ
線へのプリチャージを停止することを特徴としており、 請求項2記載のプリチャージ式論理回路は、請求項1記
載のプリチャージ式論理回路において前記ダミープリチ
ャージ線の出力側に接続された遅延回路を具備し、前記
複数のプリチャージ線のプリチャージ完了時刻は、前記
遅延回路の出力により前記複数のプリチャージ線のプリ
チャージ完了を制御することを特徴としており、請求項
5記載のプリチャージ式PLAは複数の積項線と、論理
レベルを入力する複数の入力線および前記複数の積項線
に接続された最大もしくはそれ以上の負荷容量と等しい
負荷容量に各々接続された第一および第二のダミー積項
線からなるAND平面と、複数の出力線からなるOR平
面とを具備し、クロック信号に同期して、前記複数の積
項線をプリチャージし、前記第一のダミー積項線のプリ
チャージ完了時刻を該複数の積項線のプリチャージ完了
時刻として検出し、第一のダミー積項線の制御のもとで
該複数の積項線のプリチャージを停止した後、該複数の
積項線の読み出しを開始し、前記第二のダミー積項線の
放電完了の時刻を該複数の積項線の放電完了時刻として
検出した後、該第二のダミー積項線の制御のもとで前記
複数の出力線の読み出しを開始することを特徴としてお
り、請求項6記載のプリチャージ式PLAは、請求項5
記載のPLAにおいて前記AND平面は、前記複数の入
力線に接続された最大もしくはそれ以上の負荷容量と等
しい負荷容量に接続されたダミー入力線を具備し、前記
第一のダミー積項線のプリチャージ完了時刻を前記複数
の積項線のプリチャージ完了時刻として検出し、かつ前
記ダミー入力線の放電完了時刻を前記複数の入力線の放
電完了時刻として検出し該第一のダミー積項線および該
ダミー入力線の制御のもとで該複数の積項線へのプリチ
ャージを停止して該複数の積項線の読み出しを開始し、
さらに前記第二のダミー積項線の制御のもとで前記複数
の出力線のプリチャージを停止し該出力線の読み出しを
開始することを特徴としており、請求項8記載のプリチ
ャージ式PLAは複数の積項線と、論理レベルを入力す
る複数の入力線と、前記複数の積項線に接続された最大
も【2くはそれ以上の負荷容量と等しい負荷容量に接続
されたダミー積項線および前記複数の入力線に接続され
た最大もしくはそれ以上の負荷容量と等しい負荷容量に
接続されたダミー入力線からなるAND平面を具備し、
前記複数の積項線のプリチャージ完了時刻を前記ダミー
積項線のプリチャージ完了時刻より検出し、前記複数の
入力線の放電完了時刻を前記ダミー入力線の放電完了の
時刻により検出し該ダミー積項線および該ダミー入力線
の制御のもとで前記複数の積項線のプリチャージを停止
j7て該複数の積項線の読み出しを開始することを特徴
としており、請求項9記載のプリチャージ式PLAは論
理レベルを入力する複数の入力線と、複数の積項線と、
前記複数の入力線に接続された最大もしくはそれ以上の
負荷容量と等しい負荷容量に接続されたダミー入力線か
らなるAND平面を具備し、前記複数の入力線の放電完
了時刻を前記ダミー入力線の放電完了時刻により検出し
該ダミー入力線の制御のもとで前記複数の積項線のプリ
チャージを停止して該複数の積項線の読み出しを開始す
ることを特徴としている。
(作用) 本発明のプリチャージ式論理回路は、例えばPLAにお
ける積項線のプリチャージ完了時刻を検出する第一のダ
ミー積項線を設けているので、積項線のプリチャージ完
了後、直ちに積項線の読み出し動作に移ることができる
また、例えば、積項線の放電完了時刻を検出する第二の
ダミー積項線を設けているので、積項線の放電完了後、
直ちにOR平面の読み出し動作に移ることができる。
さらに、例えば入力線の放電完了時刻を検出するダミー
入力線を設けているので、入力線の放電完了後、直ちに
AND平面内の読み出し動作を行なうことができる。
そし℃、本発明のプリチャージ式論理回路の動作は1相
のクロックにより制御されるため、クロック制御回路の
構造はより簡単となる。
(実施例) 本発明の実施例を図面を参照して説明する。
ここではまず、プリチャージ式論理回路の一例であるプ
リチャージ式PLAに本発明を適用した実施例を示す。
第1図は、本発明の第一の実施例を示すPLAlooの
構成図である。同図においてP T +   PT2 
、 ・=、 P T n ハ積項線、1o18および1
02は入力線、10,11.12・・・、15はNチャ
ネルMOS (NMQ5) トランジスタ、20 ハP
a項線をプリチャージする際の制御に用いられるPチャ
ネルMO3(PMOS))ランジスタである。
PLAlooにおけるAND平面は主として上記に示し
た積項線、NMOSトランジスタ、P M OSトラン
ジスタから構成されている。
次に、PT1++  P TI2.−−、  P Tl
n l;tOR平面内の積項線、110および111は
出力線である。30,31,32.33.34はNMQ
 sトランジスタである。40〜44は、OR平面内の
積項線P T H)、  P T 12.−−、  P
 T1  nをチャージするためのPMO3)ランジス
タである。PLAlooにおけるOR平面は、主として
上記に示した積項線、出力線、およびNMO3)ランジ
スタから構成されている。
120はPLAの動作を制御するクロック制御線、VO
Oは電源である。
そして、AND平面内の積項線、PT+ 、PT2、・
・・・・・、PT、に加えて、ダミー積項線DUMMY
IおよびDUMMY2が設けられている。DUMMYl
およびDUMMY2には、積項線PT〜PT、の中で最
も重い負荷を持つ積項線の負荷容量と同等の負荷容量5
0が設けられている。
従って、DUMMYlのプリチャージ完了時刻を、積項
線PT、、・・・・・・、PTnのプリチャージ完了時
刻として検知することができる。
DUMMY2のレベルは遅延回路52を介して、OR平
面内へ伝達される。
第2図はPLAlooの動作を示すタイミングチャート
である。同図を参照しながら、上記構成を有するPLA
looの動作について説明する。
まずPLAlooを動作するサイクル(本サイクル)直
前のサイクル(前サイクル)において、クロックがLO
W (L)レベルの状態では、ノード120はHレベル
なのでPMOSトランジスタ60はオフ、NMOSトラ
ンジスタ61はオンとなる。従って、ダミー積項線DU
MMYIおよびノード130はLレベルの状態である。
尚Delay51は論理の反転しない素子である。
次に、クロックがHIGH(H)レベルとなると、ノー
ド120はLレベルとなる。すてにノード130はLレ
ベルであるためNORゲート62の出力線131はHレ
ベルとなる。よって、Pチャネルトランジスタ63がオ
フ、Nチャネルトランジスタ64がオンするため、AN
D平面の入力線H101お・よび102はすべてLレベ
ルとなる。
よってAND平面内のNチャネルトランジスタ10〜1
5はすべてオフする。この状態で、ノード131がHレ
ベルかつノード140がLレベルであるので、積項線P
T、〜PTnのプリチャージが一斉に開始される。
また、クロックがHレベルになると同時に、Pチャネル
トランジスタ60がオンし、Nチャネルトランジスタ6
1がオフする。これにより同様にDUMMYIのプリチ
ャージが始まる。D UMMYlがHレベルに変化する
と、defay回路51を経てノード130はHレベル
となり、NORゲート62の出力131はLレベルとな
る。そして、インバータ21を介してノード140はH
レベルとなる。このため、Pチャネルトランジスタ20
はオフし、積項線のプリチャージは停止する。
これと同時に、ノー・ド131がLレベルとなるため、
Pチャネルトランジスタ63がオンし、Nチャネルトラ
ンジスタ64がオフして、PLAの入力論理レベルに従
って、AND’=1’1面の入力線1゜1および102
がプリチャージされる。従って、PLAの入力は積項線
のプリチャージが完了する前に確定している必要がある
。例えば、入力AがHレベルである場合を例にとると、
Pチャネルトランジスタ65がオンする。よって、ノー
ド101はプリチャージされHレベルとなる。一方、P
チャネルトランジスタ66はオフするため、ノード10
2はプリチャージされず、ダイナミックにLレベルの状
態を保つ。そして入力線の電位変化に従い、Nチャネル
トランジスタ10がオンするので、すでにプリチャージ
されている積項線PTは放電を開始する。また、トラン
ジスタ11および12はオフの状態が続くので、PT2
.PT3はダイナミックにHレベルの状態を保つ。従っ
て、従来におけるPLAのように、クロックの立ち下が
り時を待って積項線のプリチャージを完了し次の動作に
移る必要はなく、DUMMYIが完全にプリチャージ完
了した時刻で次の動作、すなわち入力論理レベルに従っ
て積項線の放電を開始することができる。
以上のようにして、入力論理レベルに従って積項線の放
電が始まるが、放電が完了しANDアレイ内の積項線の
レベルが正しく確定した後、このレベルをインバータ2
2を介して積項線の出力側からOR平面に伝え、OR平
面の読出しを開始する必要がある。ダミー積項線DUM
MY2は積項線の放電完了時刻を検出する。つまり、D
UMMY2は、積項線PT+−PTnと同期したタイミ
ングでプリチャージを行い入力Aに関する入力線1.0
1,102の両方に接続されたトランジスタ14及び1
5によってPT1〜PTnの中で最大負荷容量をもった
積項線と同じタイミングで放電する。
次に、OR平面の動作について説明する。OR平面はA
ND平面と動揺にダイナミック回路によって溝成され、
出力線にプリチャージを行う方式OR平面のプリチャー
ジ/読出しのタイミング制御は、前述のDUMMY2を
介して行う。積項線がプリチャージされている間(すな
わちDUMMY2もHレベルの間)、ノード150はH
レベルであり、Pチャネルトランジスタ40がオフ、N
チャネルトランジスタ30がオンしている。尚、Del
ay52は論理の反転しない素子で組まれている。この
ため、OR平面内の積項線PT目。
P T 、2、・・・、PT、、はLレベルとなり、O
R平面内のNチャネルトランジスタ31,32,33゜
34はすべてオフする。同時に、ノード160はL!ノ
ベルであるためPチャネルトランジスタ67がオンし、
出力線110および111はプリチャージされる。、A
ND平面の動作が始まり積項線の放電がなされ、DUM
MY2がLレベルになると、delay回路52を介し
てノード150はLレベルになるため、ノード160が
Hレベルとなり、従ってPチャネルトランジスタ67が
オフし、出力線のプリチャージが停止する。また、Pチ
ャネルトランジスタ40がオンし、Nチャネルトランジ
スタ30がオフする。例えばPT、がしレベルであると
、Pチャネルトランジスタ41はオフのため、OR平面
の積項線PT、、はダイナミックにLレベルの状態を保
持する。一方、例えばPT3がHレベルの場合を考える
と、Pチャネルトランジスタ43はオンし、さらにPM
OSトランジスタ40がオンしているので、OR平面の
積項線PTI3はプリチャージされ、Hレベルとなる。
以」ニのようにして、AND平面内の積項線PT、−P
T、のレベルが、OR平面内の積項線PT、、〜PT、
7に伝達される。OR平面内のNチャネルトランジスタ
31,32,33.34は、積項線PT、、% P T
 lnによってオン/オフするから、例えば上記のよう
に、積項線PT、、がLレベルで積項線1”T、3がH
レベルの場合には、Nチャネルトランジスタ31がオフ
、トランジスタ34がオンすることにより、出力線11
0上にプリチャージされた電荷は放電されて、出力線1
−10はLレベルとなる。出力線110および111の
レベルはインバータを介して各々PLA100の出力Y
、およびY2として取出される。
このように、DUMMY2の放電完了時でもって積項線
の放電完了時刻の検出を行なうことができる。従って、
従来のようにクロックの立ち下がり時を基準にして積項
線の放電完了時刻を計っていた従来の場合よりも早く次
の動作に移ることができる。
以上が、本実施例のPLAlooの基本的な動作の説明
である。次にdelay (遅延)回路51および52
について、説明を行なう。
両de lay回路とも、タイミング上の誤動作を防t
する目的で挿入されたものである。例えば、DUMMY
Iで積項線プリチャージ完了のタイミングを検出した後
、このdelay回路51を介して時間的余裕を付加し
た後、積項線PT、〜pTnのプリチャージを停止する
ようにしている。
これは、delay回路5]を付加せずに、ダミー積項
線DUMMYIを直接にNORゲート62に接続した場
合、NORゲート62およびインバータ21の論理しき
い値によっては、DUMMYlが完全にHレベルになり
切らないうちに、ゲート62を介してインバータ21が
反転し、Pチャネルトランジスタ20がオフする。そし
て積項線PTl−PTnがまだ充分にプリチャージされ
ていない状態で、プリチャージが停止してしまう場合が
発生する。de lay回路52を付加した理由も、全
く同様である。第3図および第4眉はdelay回路5
1および52の実施例を示す。第3図はカスケード接続
したインバータで構成した実施例を、また第4図には抵
抗および負荷容量で構成した実施例を示している。
上記した第一の実施例においては、AND平面およびO
R平面のプリチャージ制御のために各々ダミー積項線を
設けたが、AND平面のプリチャージ制御のみダミー積
項線を設けた構成にしてもよい。以下に示す第二および
第三の実施例はダミー・積項線に代わるダミービット線
を一つ設はメモリ回路に応用した場合の実施例である。
第5図は本発明の第二の実施例であるプリチャー、ジ式
SRAM(Static  Radom  Acces
s  Memory)の読み出し動作のみ回路の構成図
を示す。
同図において、530はダミービット線であり、SRA
M500におけるビット線の最大の負荷容量と等しい負
荷容量535を有している。尚、このダミービット線5
30は第一の実施例におけるダミープリチャージ線DU
MMYIと同じ役割りを有する。
540はプリチャージを制御するイネーブル線、538
および541はプルアップトランジスタ、542はビッ
ト線、543は出力線、544はメモリセルである。
次に上記構成を有するSRAM500の動作を説明する
入力線540は、クロックの立上りによってLレベルと
なりビット線のプルアップトランジスタ541をONさ
せビット線をプリチャージするがすぐにビット線のプリ
チャージが完了するとこれを受けてHレベルとなりプリ
チャージを終了するつ従来は、ビット線のプリチャージ
完了と見なしたところのクロックのエツジ立下り後でな
いと入力できなかったりリードネーブル(RE N)信
号は、本実施例では入力線540がHレベルになった後
、直ちに入力することができる。このようにダミービッ
ト線を設けたことによりRAMセル内の論理呼出しがク
ロックの立ち下がりを待つことなく無関係に実行でき、
高速な論理出力を実現することができる。
第6図は本発明の第三の実施例であるプリチャージ式R
OM600の構成図である。同図において、630はダ
ミービット線、640はプリチャージの制御イネーブル
線、641はプルアップトランジスタ、642はメモリ
素子644はプルダウントラ:/ジスタ、645は出力
線である。そして5.ダミービット線630にはROM
600におけるビット線の有する最大の負荷容量と等し
い容量の負荷容量635を接続しCいる。次に上記構成
G INするROM600の動作について説明する。
ビット線のプルアップトランジスタ641のイネーブル
線640の動作タイミングは、クロックの立上りによっ
てLレベルとなりプルアップトランジスタ641をオン
させ、ビット線をプリチャージする。プリチャージの完
了時刻はダミービット線630のプリチャージ完了時刻
で代表させる。
従来はクロックのエツジ立下がりによりビット線のプリ
チャージ完了を判断していたが、本実施例においては、
ダミービット線630のプリチャージ完了時刻でビット
線のプリチャージ完了を判断し直ちに次の動作に移るこ
とができる。プリチャージ終了後、イネーブル線640
がHレベルとなった後は、プルアップトランジスタ64
1をオフさせ同時にプルダウントランジスタ644をオ
シさせ、ノード645によりメモリ素子642の記憶レ
ベルが読出される。従って、ROM 600の読出しが
高速に実行できる。
第7図は、本発明の第四の実施例であるプリチャージ式
PLA700の構成図である。第8図はPLA700の
動作を示すタイミングチャートである。P L A 7
00の基本的な構成は次に示す以外は、第一の実施例と
同様である。
第一の実施例では、積項線のプリチャージ及び放電完了
時刻検出用にダミーm項線DUMMYIおよびDUMM
Y2を用いたが本実施例ではこれに加えて入力線IN、
、IN2.・・・、INnの放電検出用としてダミー入
力線DUMMY I Nを設ける。これによりこのDU
MMYIおよびDUMMY2とDUMMYINとの両方
向の制御によって積項線のプリチャージタイミングを制
御する。
尚、このダミー入力線DUMMY I Nには入力線I
N、〜INnの中で最も負荷の重いものと同等の負荷容
量が接続されている。そして、積項線の放電完了検出用
に用いたダミー積項線DUMMY2の出力とクロック信
号との論理和をとり、これを用いてOR平面の積項線7
90及び出力線791のプリチャージ制御におきかえて
いる。
上記構成を有する本実施例のPLA700の動作につい
て、第8図に示すタイミングチャートを用いてダミー入
力線DUMMYINの動作を中心に説明する。
本サイクル以前の前サイクルにおいてクロックがLレベ
ルになるとDUMMYIは、無条件にLレベルになるが
、この時にダミー入力線DUMMYINは、無条件にH
レベルになる。するとDUMMY 1とDUMMY I
 Nとを入力するNANDゲート771とインバータ7
70との論理によってノード797はHレベルとなる。
この状態で本サイクルにはいるとクロックがHレベルと
なる。
するとノード796もHレベルとなりすでにノード79
7はHlノベル状態であるので、インバータ773の出
カフ99は、NANDゲート772とインバータ773
との論理によってHレベルとなる。ノード799がHレ
ベルとなるとインバータ744の出カフ95はLレベル
となり、ダミー積項線も含め積項線をプリチャージする
Pチャネルトランジスタ750はすべてオンし積項線は
プリチャージを開始する。この同じタイミングでPチャ
ネルトランジスタ701はオフしくノード799はHレ
ベル)、Nチャネルトランジスタ702はオンする。P
チャネルトランジスタ701がオフすることで入力論理
の入力がしゃ断され、オンしているNチャネルトランジ
スタ702によって入力線INIに代表される入力線は
放電を始めることになる。一方、ダミー入力線DUMM
YINと同一タイミングで(−ドア96はHレベル)P
チャネルトランジスタ703はオフし、ノード799は
HレベルであるからNチャネルトランジスタ702はオ
ンする。つまり、DUMMY I Nも他の入力線と同
様に放電を始めることになる。そして、DUMMYIN
の放電完了のタイミングをもって入力線INI−INn
の放電完了のタイミングを代表させる。
ダミー入力線DUMMYINは入力線の放電光γのタイ
ミングを検出する。そしてDUMMYIのプリチャージ
完了タイミングとDUMMYINの放電完了タイミング
とて遅い方のタイミングをもってNANDゲート771
の出力は反転する。
するとノード797は(初期状態ではHレベル)Lレベ
ルに反転する。ところでNAND771の出力は、ノー
ド797へ直接出力しても良いし、論理の反転しない遅
延回路755を介してノード797へ出力しても良い。
この結果、インバータ773の出カフ99はLレベルに
反転する。するとインバータ744を介しノード795
はHレベルに反転するための積項線をプリチャージさせ
ているトランジスタ750はオフし、積項線のプリチャ
ージは終了する。このタイミングでノード799がLレ
ベルとなるのでPチャネルトランジスタ701はオンし
、Nチャネルトランジスタ702はオフする。例えば、
入力AがHレベルであるとインバータ775の出力はL
レベルとなりPチャネルトランジスタ704はオンしP
チャネルトランジスタ701もオンするため入力411
NlはHレベルとなる。このようにして入力論理が入力
されることでAND平面内での論理読出し動作が開始さ
れる。
サイクル後半になると、クロックがLレベルとなるため
ノード796はLレベル、ノード799はインバータ7
73とNANDゲート772の論理によりLレベル、ノ
ード795はHレベル、ノード798はHレベルとなる
。この結果、トランジスタ705はオン、750はオフ
、703はオン、702はオフとなる。するとDUMM
YIは放電されLレベルに、DUMMY I Nはプリ
チャージされHレベルとなり前記で前サイクルと称した
同じ状態に初期化される。
次に第2のダミー積項線DUMMY2の出力側に付けた
論理和回路776の動作について説明する。
DUMMY2の動作の1つとしてOR平面にある出力線
791のプリチャージ制御がある。DUMMY2がHレ
ベルであるとノード794はLレベルとなりPチャネル
トランジスタ706はオン(2、出力線791はプリチ
ャージを開始する。逆にDUMMY2がLレベル(かつ
クロックがLレベル)であるとノード794はHレベル
となりトランジスタ706はオフし、プリチャージをや
める。したがって出力線791はDUMMY2がHレベ
ルとなってからLレベルにかわるまでの間にプリチャー
ジを完了させなくてはならない。つまりDUMMY2の
Hレベルの期間が長ければ長い程、出力線791のプリ
チャージ時11tJJにマージンをもたせることができ
る。DUMMY2がHレベルとなるタイミングは本サイ
クルにはいってクロックがHレベルとなることによりノ
ード795がLレベルに変化し、Pチャネルトランジス
タ750によってプリチャージされる時である。又、D
UMMY2がLレベルとなるタイミングは入力論理が受
入れられ入力線INI・・・INnが変化し、それを受
けてHレベルにプリチャージした積項線PT、、・・・
、PTnがHレベルとLレベルが決定するタイミングで
ある。第7図に示したようにクロックがHレベルとなり
、その信号がDUMMY2に達するまでには、論理ゲー
ト730,731゜772.773,774による5段
分の遅延が生じる。したがって、クロックがHレベルと
なってからこれらの論理ゲー・ト5段分を介在させてD
UMMY2をHレベルにさせ第一の実施例のようにDU
MMY2のみでプリチャージを制御するよりもクロック
直接の制御でDUMMY2の出力をHレベルにさせた方
が出力線791のプリチャージ期間を早く開始できかつ
長くすることができる。
そのため、DUMMY2の出力とクロックとの論理和を
とった出力で出力線791のプリチャージを制御する構
成にしている。従って、第一の実施例のPLAlooよ
りDUMMY2のプリチャージ期m1は早く開始されか
つ長い期間となる。
第9図は本発明の第五の実施例を示すPLA900溝成
図である。本実施例では、ダミー積項線DUMMYIと
ダミー入力線DUMMY I Nとを設けた構成の点で
は第四の実施例と同様である。
本実施例ではDUMMYIとDUMMY I Nとの接
続方法が第四の実施例の場合と違う。第四の実施例では
、積項線のプリチャージタイミング検出用としてのDU
MMYIと入力線の放電タイミング検出用としてのDU
MMY I Nとにおいてどちらか遅い方の信号で積項
線プリチャージの制御を行ったが、本実施例ではDUM
MYIの出力側がDUMMYINのNチャネルトランジ
スタ902に接続されている。そしてDUMMY I 
Nの出力が直に積項線PTI、・・・、PTnのプリチ
ャージを制御する。DUkiMYINには論理の反転し
ないdelay回路904が接続される場合もある。
以下に本実施例のPLA900における積項線のプリチ
ャージ制御の動作を説明する。
前サイクルでクロックがLレベルであるとノード918
がLレベル、ノード938はNANDゲート982とイ
ンバータ983との論理によってLレベル、ノード90
7はHレベル、ノード924はHレベルとなる。この結
果、Pチャネルトランジスタ901はオフ、903はオ
ン、Nチャネルトランジスタ905はオンする。すると
DUMMYIはNチャネルトランジスタ905によって
放電されるので、Lレベルとなる。したがって、これを
受けてNチャネルトランジスタ902はオフとなりDU
MMYINはPチャネルトランジスタ903によってプ
リチャージされHレベルとなる。これを受けてノード9
27はHレベルとなる。
この状態で本サイクルがはじまる。
本サイクルがはじまりクロックがHレベルとなるとノー
ド924はLレベル、ノード918はHレベルとなる。
ノード938はノード927がすでにHレベルであるた
めNANDゲート982とインバータ893との論理に
よってHレベルとなる。そして、ノード907はLレベ
ルとなる。この結果Pチャネルトランジスタ901はオ
ン、903はオフしNチャネルトランジスタ905はオ
フする。するとDUMMYIはPチャネルトランジスタ
901によってプリチャージされHレベルとなる。これ
を受けてNチャネルトランジスタ902はオンするため
前サイクルでプリチャージされt=DUMMYINの電
荷はNチャネルトランジスタ902によって放電されL
レベルにかわる。
この結果、ノード927はLレベルに反転するためノー
ド938はNANDゲート982およびインバータ98
3の論理によってLレベル、そしてノード907はH1
ノベルとなる。ノード907がHレベルになるとPチャ
ネルトランジスタ901は、オフするためプリチャージ
するためのプリチャージは終了することになる。
以後の動作は第一の実施例及び第四の実施例と全く同様
であるため、その説明は省略する。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明のプリチャージ式論理回路
は、1相のクロックのもとで動作する。
従って、クロック制御回路は簡単な構成にすることがで
きる。加えて、プリチャージ線のプリチャージ完了時刻
を検出するダミープリチャージ線を設けているのでプリ
チャージ完了後直ちに次の動作を開始することができる
。よって高速に動作することができる。
また、本発明のプリチャージ式プログラマブル・ロジッ
ク・アレイは、例えば、積項線の充放電を検出する第一
および第二のダミー積項線と、入力線の放電完了時刻を
検出するダミー入力線とを備えているので、積項線の充
放電および入力線の放電完了のタイミングを検出後直ち
に次の動作に移ることができる。このため高速に動作さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例であるプリチャージ式論
理回路の構成図、第2図は第一の実施例であるプリチャ
ージ式論理回路の動作を示すタイミングチャート、第3
図は遅延回路の構成図、第4図は他の遅延回路の構成図
、第5図は本発明の第二の実施例であるプリチャージ式
SRAMの構成図、第6図は本発明の第三の実施例であ
るプリチャージ式ROMの構成図、第7図は本発明の第
四の実施例であるプリチャージ式PLAのhWWN2第
8図は第四の実施例であるプリチャージ式PLAの動作
を示すタイミングチャート、第9図は本発明の第五の実
施例であるプリチャージ式PLAの構成図、第10図は
従来用いられる同期式PLAの構成図、第11図は従来
の同期式P L Aの動作を示すタイミングチャートで
ある。 DUMMYI・・・第一のダミー積項線DUMMY2・
・・第二のダミー積項線DUMMYIN・・・ダミー入
力線

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のプリチャージ線と、 前記複数のプリチャージ線のうち、最大の負荷容量を有
    するプリチャージ線と同等もしくはそれ以上の負荷容量
    に接続されたダミープリチャージ線とを具備し、 前記ダミープリチャージ線のプリチャージ完了時刻を該
    複数のプリチャージ線のプリチャージ完了時刻として検
    出し、該ダミープリチャージ線の制御のもとで該複数の
    プリチャージ線へのプリチャージを停止する ことを特徴とするプリチャージ式論理回路。
  2. (2)前記ダミープリチャージ線の出力側に接続された
    遅延回路を具備し、 前記ダミープリチャージ線のプリチャージ完了にともな
    い前記遅延回路の出力により前記複数のプリチャージ線
    のプリチャージ完了を制御すること を特徴とする請求項1記載のプリチャージ式論理回路。
  3. (3)前記複数のプリチャージ線は積項線であり、前記
    ダミープリチャージ線はダミー積項線であることを特徴
    とする請求項1および2記載のプリチャージ式プログラ
    マブルロジックアレイ。
  4. (4)前記複数のプリチャージ線はビット線であり、前
    記ダミープリチャージ線はダミービット線である ことを特徴とする請求項1記載のプリチャージ式メモリ
    回路。
  5. (5)複数の積項線と、 論理レベルを入力する複数の入力線および 前記複数の積項線のうち最大の負荷容量を有する積項線
    と同等もしくはそれ以上の負荷容量に各々接続された第
    一および第二のダミー積項線からなるAND平面と、 複数の出力線からなるOR平面とを具備し、クロック信
    号に同期して、前記複数の積項線をプリチャージし、前
    記第一のダミー積項線のプリチャージ完了時刻を該複数
    の積項線のプリチャージ完了時刻として検出し、該第一
    のダミー積項線の制御のもとで該複数の積項線のプリチ
    ャージを停止した後、該複数の積項線の読出しを開始し
    、前記第二のダミー積項線の放電完了の時刻を該複数の
    積項線の放電完了時刻として検出した後、該第二のダミ
    ー積項線の制御のもとで、該複数の積項線のプリチャー
    ジを停止した後、該複数の出力線の読み出しを開始する
    こと を特徴とするプリチャージ式プログラマブル・ロジック
    ・アレイ。
  6. (6)前記AND平面は、前記複数の入力線のうち最大
    の負荷容量を有する入力線と同等もしくはそれ以上の負
    荷容量に接続されたダミー入力線を具備し、 前記第一のダミー積項線のプリチャージ完了時刻を前記
    複数の積項線のプリチャージ完了時刻として検出し、か
    つ前記ダミー入力線の放電完了時刻を前記複数の入力線
    の放電完了時刻として検出し、該第一のダミー積項線お
    よび該ダミー入力線の制御のもとで該複数の積項線への
    プリチャージを停止して該複数の積項線の読み出しを開
    始し、さらに、前記第二のダミー積項線の制御のもとで
    前記複数の出力線のプリチャージを停止し該出力線の読
    み出しを開始する を特徴とする請求項5記載のプリチャージ式プログラマ
    ブル・ロジック・アレイ。
  7. (7)前記第二のダミー積項線の出力と前記クロック信
    号との論理和により、前記複数の出力線のプリチャージ
    を制御すること を特徴とする請求項5および6記載のプリチャージ式プ
    ログラマブル・ロジック・アレイ。
  8. (8)複数の積項線と、 論理レベルを入力する複数の入力線と、 前記複数の積項線のうち最大の負荷容量を有する積項線
    と同等もしくはそれ以上の負荷容量に接続されたダミー
    積項線とおよび 前記複数の入力線のうち最大の負荷容量を有する入力線
    と同等もしくはそれ以上の負荷容量に接続されたダミー
    入力線からなるAND平面を具備し、 前記複数の積項線のプリチャージ完了時刻を前記ダミー
    積項線のプリチャージ完了時刻より検出し、前記複数の
    入力線の放電完了時刻を前記ダミー入力線の放電完了の
    時刻により検出し、該ダミー積項線および該ダミー入力
    線の制御のもとで前記複数の積項線のプリチャージを停
    止して該複数の積項線の読み出しを開始すること、 を特徴とするプリチャージ式プログラマブル・ロジック
    ・アレイ。
  9. (9)論理レベルを入力する複数の入力線と、複数の積
    項線と、 前記複数の入力線のうち最大の負荷容量を有する入力線
    と同等もしくはそれ以上の負荷容量に接続されたダミー
    入力線からなるAND平面とを具備し、 前記複数の入力線の放電完了時刻を前記ダミー入力線の
    放電完了時刻により検出し該ダミー入力線の制御のもと
    で前記複数の積項線のプリチャージを停止して該複数の
    積項線の読み出しを開始すること、 を特徴とするプリチャージ式プログラマブル・ロジック
    ・アレイ。
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