JPH04192543A - Programmable logic device - Google Patents

Programmable logic device

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JPH04192543A
JPH04192543A JP2323784A JP32378490A JPH04192543A JP H04192543 A JPH04192543 A JP H04192543A JP 2323784 A JP2323784 A JP 2323784A JP 32378490 A JP32378490 A JP 32378490A JP H04192543 A JPH04192543 A JP H04192543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
programmable
switch
programmable logic
diagonal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2323784A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Shibata
柴田 啓次
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP2323784A priority Critical patent/JPH04192543A/en
Publication of JPH04192543A publication Critical patent/JPH04192543A/en
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  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the length of wiring and cut down the number of switch stations. CONSTITUTION:A switch station 13 is connected vertically and horizontally by wiring groups. In addition, the station is also connected by slanting wirings 17, 17a, and 17b which cross from two directions. This programmable wiring is designed to have a slanting wiring element in addition to vertical and horizontal directions. It is capable of reducing the length of wiring which connects programmable logic elements 11 relatively spaced apart from one another by a slanting wiring portion. It is also possible to reduce at least one switch station out of the stations which pass by.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、プログラマブル配線およびこれら配線の経路
を選択的に接続するスイッチ・ステーション、およびプ
ログラマブル配線に入出力スイッチアレイを介して接続
されるプログラマブル論理要素を有し、これらをユーザ
が任意にプログラムすることによって所望の機能素子を
実現するプログラマブル・ロジック・デバイスに関し、
特にそれぞれのスイッチステーションを経由して配線さ
れる配線効率を良好にするプログラマブル・ロジック・
デバイスに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to programmable wiring, a switch station that selectively connects the routes of these wiring, and a programmable wiring that is connected via an input/output switch array. Regarding a programmable logic device that has logic elements and realizes a desired functional element by arbitrarily programming these by a user,
In particular, programmable logic that improves the efficiency of wiring routed through each switch station.
It's about devices.

〈従来の技術〉 従来より、論理をデータの一種としてプログラム可能な
内部構造を有するプログラマブル・ロジック・デバイス
(以下にrPLDJと称する)が知られている。
<Prior Art> A programmable logic device (hereinafter referred to as rPLDJ) has been known which has an internal structure in which logic can be programmed as a type of data.

かかるPLDは、例えば1個の組合せ論理回路と2個の
フリップフロップから構成されるプログラマブル論理要
素(以下にrPLEJと称する)をプログラマブル配線
およびこれら配線を断続するスイッチ・ステーションお
よびPLEの入出力スイッチアレイによって任意に接続
して、所望の論理素子を可能にするものである。
Such a PLD includes a programmable logic element (hereinafter referred to as rPLEJ) consisting of, for example, one combinational logic circuit and two flip-flops, programmable wiring, a switch station that connects and disconnects these wirings, and an input/output switch array of the PLE. can be arbitrarily connected to enable a desired logic element.

かかるPLDの一般的な構成は、第5図に示すように、
マトリックス状に配置されたPLElolと、これらP
LEの間を配線105が縦横に基盤目状に並置され、こ
れら配線の交差する部分にはスイッチ・ステーション1
03が配置されている。 また、PLEIOIと配線1
05とを接続する入出力スイッチアレイ107が設けら
れている。 かかるスイッチ・ステーション103は所
望の配線のみがPLElolに接続されるようにプログ
ラム可能である。
The general configuration of such a PLD is as shown in FIG.
PLElol arranged in a matrix and these PLElol
Wiring lines 105 are arranged horizontally and vertically in a grid pattern between the LEs, and a switch station 1 is installed at the intersection of these lines.
03 is placed. Also, PLEIOI and wiring 1
05 is provided. Such switch station 103 is programmable so that only the desired wires are connected to PLElol.

かかるPLE 101を任意にプログラム配線して所望
の機能回路を組み立てる場合に、大半のPLE 101
は隣合うものを接続して一つの論理様能ブロックとして
いるが、残るPLElolは、設計上隣合うPLEIO
Iを最短のスイッチ・ステーション103を結んで配線
することができなくなる場合が少なからずある。 この
ような場合に分散するPLEを使用済の配線およびスイ
ッチ・ステーションを迂回させて未使用の配線およびス
イッチ・ステーションを使用してそれぞれを接続する、
いわゆる迂回配線が使用されている(第5図太線にて示
す配線参照)。このようにするのは未使用のPLEを有
効に活用するためであり、PLDの利用効率を高めるた
めに用いられる一般的な手法である。
When assembling a desired functional circuit by arbitrarily programming and wiring such PLEs 101, most of the PLEs 101
connects adjacent ones to form one logic-like block, but the remaining PLElol is designed to connect adjacent PLEIO blocks.
There are many cases where it is not possible to wire I to the shortest switch station 103. In such a case, the distributed PLEs are bypassed by the used wires and switch stations and connected to each other using unused wires and switch stations.
So-called detour wiring is used (see the wiring indicated by the thick line in FIG. 5). This is done in order to effectively utilize unused PLEs, and is a general method used to increase the efficiency of PLD usage.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前述したように、分散するPLEを接続
するため、迂回配線を行うということは、PLEを結ぶ
配線の長さも長くなるだけでなく、縦横に並置される配
線105を選択するスイッチ・ステーション103を通
過する数も必然的に増え、これは配線により接続された
PLE間の信号伝送の遅延が多(なることを意味し、こ
の遅延はPLDの動作速度の低下をもたらすため不所望
なものである。
<Problem to be solved by the invention> However, as mentioned above, performing detour wiring to connect distributed PLEs not only increases the length of the wiring connecting the PLEs, but also causes the wiring to be arranged vertically and horizontally. The number of lines passing through the switch station 103 that selects the line 105 will inevitably increase, which means that there will be a large delay in signal transmission between the PLEs connected by the line, and this delay will increase the operating speed of the PLD. This is undesirable because it causes deterioration.

本発明の目的は、上記従来のPLDのプログラマブル配
線の不所望な点を解消し、スイッチ・ステーションを結
ぶ配線の長さを、特に迂回配線をする場合であっても、
従来より短くすることができ、さらにPLE間を結ぶ配
線が通過するスイッチ・ステーションの数も減らすこと
ができるプログラマブル・ロジック・デバイスを提供す
るにある。
An object of the present invention is to eliminate the undesirable points of the conventional PLD programmable wiring, and to reduce the length of wiring connecting switch stations, especially when detour wiring is required.
It is an object of the present invention to provide a programmable logic device which can be made shorter than the conventional one and which can also reduce the number of switch stations through which wiring connecting PLEs passes.

く課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するため、本発明によれば、プログラム
可能な論理要素をスイッチ・ステーションを介してプロ
グラム可能に接続するプログラマブル配線を有するプロ
グラマブル・ロジック・デバイスにおいて、 前記プログラマブル配線が、各スイッチ・ステーション
を結ぶ配線が縦方向および横方向に加え、斜め配線要素
をも有することを特徴とするプログラマブル・ロジック
・デバイスを提供する。
Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, according to the present invention, in a programmable logic device having programmable wiring that connects programmable logic elements in a programmable manner via a switch station, The present invention provides a programmable logic device characterized in that the programmable wiring has diagonal wiring elements in addition to vertical and horizontal wiring connecting each switch station.

〈発明の作用〉 本発明のプログラマブル配線によれば、PLEに接続さ
れるプログラマブル配線が、例えばマトリックス状に配
置されるスイッチ・ステーションを結ぶ場合に、縦およ
び横方向以外に斜め配線要素をも有させることにより、
比較的離れて配置されたPLEどうしを結線する場合の
配線長さを斜め配線分短くすることができるとともに、
通過するスイッチ・ステーションの数も少なくとも1つ
減らすことができる。 また、縦横配線に加えて斜め配
線を設けることにより、ユーザの配線の自由度は向上し
、迂回配線などの設計も容易となり、しかも信号伝達速
度、信号の減衰の低下を少な(することができる。
<Operation of the Invention> According to the programmable wiring of the present invention, when the programmable wiring connected to the PLE connects switch stations arranged in a matrix, for example, it can have diagonal wiring elements in addition to the vertical and horizontal directions. By letting
The wiring length when connecting PLEs arranged relatively far apart can be shortened by the diagonal wiring, and
The number of switch stations traversed can also be reduced by at least one. In addition, by providing diagonal wiring in addition to vertical and horizontal wiring, the degree of freedom in wiring for the user is improved, making it easier to design detour wiring, etc., and reducing the reduction in signal transmission speed and signal attenuation. .

したがって、配線長さもスイッチ・ステーションの数も
減少するため、信号の遅延等の高速性と、信号の減衰等
の信頼性との双方において、良好なPLDを実現するこ
とが可能となる。
Therefore, since the wiring length and the number of switch stations are reduced, it is possible to realize a PLD that is excellent in terms of both high speed such as signal delay and reliability such as signal attenuation.

なお、プログラマブル配線における斜め配線とは、アー
キテクチャ上の斜め配線を意味しており、物理的な斜め
配線はもとより、上位のアーキテクチャにおいて斜め配
線とみなせるものをも含むことを意味する。
Note that diagonal wiring in programmable wiring refers to diagonal wiring in terms of architecture, and includes not only physical diagonal wiring but also what can be considered as diagonal wiring in a higher-level architecture.

〈実施例〉 以下に本発明の好適実施例を図面に基づき具体的に説明
する。
<Embodiments> Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

本実施例において、まず、物理的なPLDの構成を述べ
ると、PLEが例えばマトリックス状に配置されたチッ
プ上に、−船釣に3層の例えばアルミニウムあるいはポ
リシリコン等の配線層が絶縁層を介して積層されており
、PLEを3次元的に縦横に接続可能に配線群が延設さ
れている。 配線を選択的に接続する配線間スイッチと
してのスイッチ・ステーションもまた、チップ上に配置
されており、これらスイッチ・ステーションに配線層が
接続されている。 通常、スイッチステーションはトラ
ンスファーゲート、即ちパストランジスタや、メモリ付
スイッチング手段などから構成される。
In this embodiment, first, the physical configuration of the PLD will be described. PLEs are arranged in a matrix on a chip, and three wiring layers, such as aluminum or polysilicon, are formed on the chip, and an insulating layer is formed on the chip. The PLEs are stacked through the PLEs, and wiring groups are extended to connect the PLEs vertically and horizontally in a three-dimensional manner. Switch stations as inter-wire switches for selectively connecting wires are also arranged on the chip, and wiring layers are connected to these switch stations. Typically, a switch station is comprised of a transfer gate, ie, a pass transistor, a switching means with memory, and the like.

第1図は、これらスイッチステーション間を結ぶ配線に
斜め配線を設けたプログラマブル配線の様子をアーキテ
クチャ的に見た一例を示している。 スイッチ・ステー
ション13は、配線群によって縦横に接続される他に、
2方向から交差する斜め配線17;17a、17bによ
って接続されている。 ところでPLEIIは図示しな
い入出力スイッチアレイを介して配線15に選択的に接
続される。 この図において、前述したように、配!1
3は、3次元的に行うものであるが、便宜的に2次元的
に斜め配線の状態を表現したものである。
FIG. 1 shows an architectural example of programmable wiring in which diagonal wiring is provided for the wiring connecting these switch stations. In addition to being connected vertically and horizontally by wiring groups, the switch stations 13 are
They are connected by diagonal wiring 17; 17a, 17b crossing from two directions. By the way, PLEII is selectively connected to the wiring 15 via an input/output switch array (not shown). In this figure, as mentioned above, the distribution! 1
3 is performed three-dimensionally, but for convenience, the state of the diagonal wiring is expressed two-dimensionally.

この斜め配線17は、縦および横の配線と同一平面に設
けられていてもよく、斜め配線のみを他と分けて他の平
面に設けてもよい。 さらに、この斜め配線17は、配
線層全体にでも、所望の部分だけに設けてもよい。
The diagonal wiring 17 may be provided on the same plane as the vertical and horizontal wiring, or only the diagonal wiring may be separated from the others and provided on another plane. Further, the diagonal wiring 17 may be provided in the entire wiring layer or only in a desired portion.

第2図は、斜め配線の変形例を示し、一方向の斜め配!
117−b(または17a)のみを2重配線としたもの
である。 第3図は、第2図で示した斜め配線とアーキ
テクチャ上等価となるように、物理的に配線したもので
ある。 このようにスイッチ・ステーション13を通ら
ない[17bを設けることによっても斜め配線が達成さ
れる。 この場合には、配線長さが短くなることはあま
り期待できないが、スイッチ・ステーション13を通過
する数は、確実に減らすことができる。 第4図は、第
1図の別の変形例を示し、特にPLEどうしが比較的離
れて配置される場合に有効で、スイッチ・ステーション
13を通過する数および配線長さも節約でき、さらに配
線の自由度も増している。
Figure 2 shows a modification of diagonal wiring, and shows a diagonal wiring in one direction!
Only 117-b (or 17a) is double wired. FIG. 3 shows physical wiring that is architecturally equivalent to the diagonal wiring shown in FIG. Diagonal wiring is also achieved by providing [17b] which does not pass through the switch station 13 in this way. In this case, although it is not expected that the wiring length will be reduced much, the number of wires passing through the switch station 13 can certainly be reduced. FIG. 4 shows another modification of FIG. 1, which is particularly effective when the PLEs are arranged relatively far apart, saves the number of passes through the switch station 13 and the length of the wiring, and further reduces the wiring. The degree of freedom is also increasing.

以上、第1図〜第4図に示したプログラマブル配線を物
理的に実現する方法は、特に限定されず、必要に応じて
種々の方法を用いることができる。 また、斜め配線の
例を数例示したが、この他にも様々な斜め配線例を考え
ることができるが、配線を増やすことは、信号の通路を
複雑にし、これが種々の信号雑音を招(おそれもあるた
め、ある程度までが許容されると思われる。
As described above, the method of physically realizing the programmable wiring shown in FIGS. 1 to 4 is not particularly limited, and various methods can be used as necessary. In addition, although several examples of diagonal wiring have been shown, various other examples of diagonal wiring can be considered, but increasing the number of wirings complicates the signal path, which may lead to various signal noises. Therefore, it seems that it is permissible to a certain extent.

なお、上記実施例において、チップ上に配置するプログ
ラマブルな回路要素は、PLEに限らず、種々の素子や
任意の回路であっても本発明の効果は変わらない。 こ
のように本発明の思想の範囲内にあって、その主旨に沿
って種々に応用され、種々の実施態様を取りつるもので
ある。
Note that in the above embodiments, the programmable circuit elements arranged on the chip are not limited to PLE, but may be various elements or arbitrary circuits without changing the effects of the present invention. As described above, within the scope of the idea of the present invention, the present invention can be applied in various ways according to the spirit thereof, and can be implemented in various ways.

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように1本発明のプログラマブ
ル・ロジック・デバイスによれば、プログラマブル論理
素子(PLE)に接続されるプログラマブル配線が、例
えばマトリックス状に配置されるスイッチ・ステージジ
ンを結ぶ場合に、縦および横方向以外に斜め配線要素を
有させることにより、比較的離れて配置されたPLEど
うしを結線する場合、または迂回配線する必要がある場
合に、配線長さを斜め配線分短くすることができるとと
もに、通過するスイッチ・ステーションの数も少なくと
も1つ減らすことができる。 また、縦横配線に加えて
斜め配線を設けることにより、ユーザの配線の自由度は
向上し、迂回配線などの設計も容易となり、しかも信号
伝達速度、信号の減衰の低下を少なくすることができる
<Effects of the Invention> As is clear from the above description, according to the programmable logic device of the present invention, programmable wiring connected to a programmable logic element (PLE) can be connected to a switch stage arranged in a matrix, for example. By having diagonal wiring elements in addition to the vertical and horizontal directions, when connecting PLEs placed relatively far apart, or when detour wiring is required, the wiring length can be adjusted diagonally. The length of the wiring can be shortened and the number of switch stations to be passed through can be reduced by at least one. Further, by providing diagonal wiring in addition to vertical and horizontal wiring, the user's degree of freedom in wiring is improved, detour wiring, etc. can be designed easily, and deterioration in signal transmission speed and signal attenuation can be reduced.

したがって、配線長さもスイッチ・ステーションの数も
減少するため、信号の遅延等の高速性と、信号の減衰等
の信頼性との双方において、良好なプログラマブル・ロ
ジック・デバイス(PLD)を実現することが可能とな
る。
Therefore, since the wiring length and the number of switch stations are reduced, it is possible to realize a programmable logic device (PLD) with good performance in terms of both high speed such as signal delay and reliability such as signal attenuation. becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を示すプログラマブル・ロ
ジックデバイスのプログラマブル配線を示す概略的な回
路配置図である。 第2図は、本発明の他の実施例を示す同様のプログラマ
ブル配線を示す概略的な回路配置図である。 第3図は、第2図とアーキテクチャ的に同一の態様を取
るプログラマブル配線を示す概略的な回路配置図である
。 第4図は、本発明の別の実施例を示す同様のプログラマ
ブル配線を示す概略的な回路配置図である。 第5図は、従来のプログラマブル・ロジックデバイスの
プログラマブル配線を示す概略的な回路配置図である。 符号の説明 11・・・プログラマブル論理要素、 13・・・スイッチステーション、 15・・・プログラマブル配線、 17・・・斜め配線 FIG、1 7b FIG、2 FIG、3
FIG. 1 is a schematic circuit layout diagram showing programmable wiring of a programmable logic device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic circuit layout diagram showing similar programmable wiring illustrating another embodiment of the invention. FIG. 3 is a schematic circuit layout diagram showing a programmable wiring having the same architectural aspect as FIG. 2. FIG. FIG. 4 is a schematic circuit layout diagram showing similar programmable wiring illustrating another embodiment of the invention. FIG. 5 is a schematic circuit layout diagram showing programmable wiring of a conventional programmable logic device. Explanation of symbols 11... Programmable logic element, 13... Switch station, 15... Programmable wiring, 17... Diagonal wiring FIG, 1 7b FIG, 2 FIG, 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)プログラム可能な論理要素をスイッチ・ステーシ
ョンを介してプログラム可能に接続するプログラマブル
配線を有するプログラマブル・ロジック・デバイスにお
いて、 前記プログラマブル配線が、各スイッチ・ステーション
を結ぶ配線が縦方向および横方向に加え、斜め配線要素
をも有することを特徴とするプログラマブル・ロジック
・デバイス。
(1) In a programmable logic device having programmable wiring that programmably connects programmable logic elements via switch stations, the programmable wiring has wiring connecting each switch station in a vertical and horizontal direction. In addition, a programmable logic device characterized by having a diagonal wiring element.
JP2323784A 1990-11-27 1990-11-27 Programmable logic device Pending JPH04192543A (en)

Priority Applications (1)

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JP2323784A JPH04192543A (en) 1990-11-27 1990-11-27 Programmable logic device

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JP2323784A JPH04192543A (en) 1990-11-27 1990-11-27 Programmable logic device

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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