JPH04225621A - 集積回路 - Google Patents
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- JPH04225621A JPH04225621A JP3069701A JP6970191A JPH04225621A JP H04225621 A JPH04225621 A JP H04225621A JP 3069701 A JP3069701 A JP 3069701A JP 6970191 A JP6970191 A JP 6970191A JP H04225621 A JPH04225621 A JP H04225621A
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- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 12
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/173—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using elementary logic circuits as components
- H03K19/177—Logic 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
- H03K19/17748—Structural details of configuration resources
- H03K19/1776—Structural details of configuration resources for memories
-
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- H03K19/1733—Controllable logic circuits
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-
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- H03K19/17704—Logic 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
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- H03K19/17724—Structural details of logic blocks
- H03K19/17728—Reconfigurable logic blocks, e.g. lookup tables
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- H03K19/17736—Structural details of routing resources
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Information Transfer Systems (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【0002】
【発明の分野】この発明は構成可能論理セルのアレイ、
複数個の入力/出力セルおよび構成可能接続構造を含む
プログラム可能ゲートアレイに関する。より特定的には
、この発明は個別的に構成可能出力可能化回路を有する
論理セルを有するプログラム可能ゲートアレイに関する
。
複数個の入力/出力セルおよび構成可能接続構造を含む
プログラム可能ゲートアレイに関する。より特定的には
、この発明は個別的に構成可能出力可能化回路を有する
論理セルを有するプログラム可能ゲートアレイに関する
。
【0003】
【関連技術の説明】プログラム可能ゲートアレイは高性
能、ユーザプログラム可能装置であり、ユーザのシステ
ム設計に応じて作られる3つの型の構成可能素子を含む
。その3つの素子は(1)構成可能論理ブロック(CL
B)のアレイと、(2)周囲の周辺の入力/出力ブロッ
ク(IOB)とを有し、それらはすべて(3)融通性の
あるプログラム可能相互接続ネットワークによってリン
クされる。
能、ユーザプログラム可能装置であり、ユーザのシステ
ム設計に応じて作られる3つの型の構成可能素子を含む
。その3つの素子は(1)構成可能論理ブロック(CL
B)のアレイと、(2)周囲の周辺の入力/出力ブロッ
ク(IOB)とを有し、それらはすべて(3)融通性の
あるプログラム可能相互接続ネットワークによってリン
クされる。
【0004】ユーザによって所望とされるシステム設計
は、その装置においてプログラム可能RAMセルを構成
することによって実現される。これらのRAMセルはC
LB、IOBおよび相互接続によって行なわれる論理的
機能性を制御する。その構成はPGA設計ソフトウェア
ツールを用いて実現される。
は、その装置においてプログラム可能RAMセルを構成
することによって実現される。これらのRAMセルはC
LB、IOBおよび相互接続によって行なわれる論理的
機能性を制御する。その構成はPGA設計ソフトウェア
ツールを用いて実現される。
【0005】プログラム可能ゲートアレイがカリフォル
ニア、サン・ノゼ(SAN Jose,Califo
rnia)のクシリンクス(Xilinx)によって初
めて成功裡に商業的に導入されたということが一般的に
受入れられている。クシリンクスは論理セルアレイのX
C2000シリーズを初めに導入し、かつ集積回路プロ
グラム可能ゲートアレイの第2世代XC3000ファミ
リをより最近導入した。関連のプログラム可能論理装置
技術と同様に、2000シリーズの説明は、クシリンク
スによって刊行された「プログラム可能ゲートアレイ設
計ハンドブック(THE PROGRAMMABLE
GATE ARRAY DESIGN HA
NDBOOK)」初版の1−1ないし1−31頁に見い
出される。 XC3000ファミリのためのアーキテクチュアは、ク
シリンクスによって刊行された「XC3000論理セル
アレイファミリ(XC3000 LOGIC CE
LL ARRAY FAMILY)」という題の技
術データハンドブックの1−31頁において提示される
。(特に相互接続構造における3状態バッファに関する
図156を参照せよ。)これらのクシリンクスの刊行物
の各々は先行技術の説明を提供するものとしてこの出願
において引用により援用される。
ニア、サン・ノゼ(SAN Jose,Califo
rnia)のクシリンクス(Xilinx)によって初
めて成功裡に商業的に導入されたということが一般的に
受入れられている。クシリンクスは論理セルアレイのX
C2000シリーズを初めに導入し、かつ集積回路プロ
グラム可能ゲートアレイの第2世代XC3000ファミ
リをより最近導入した。関連のプログラム可能論理装置
技術と同様に、2000シリーズの説明は、クシリンク
スによって刊行された「プログラム可能ゲートアレイ設
計ハンドブック(THE PROGRAMMABLE
GATE ARRAY DESIGN HA
NDBOOK)」初版の1−1ないし1−31頁に見い
出される。 XC3000ファミリのためのアーキテクチュアは、ク
シリンクスによって刊行された「XC3000論理セル
アレイファミリ(XC3000 LOGIC CE
LL ARRAY FAMILY)」という題の技
術データハンドブックの1−31頁において提示される
。(特に相互接続構造における3状態バッファに関する
図156を参照せよ。)これらのクシリンクスの刊行物
の各々は先行技術の説明を提供するものとしてこの出願
において引用により援用される。
【0006】プログラム可能ゲートアレイにおける先行
技術は、米国特許第4,642,487号、第4,70
6,216号、第4,713,557号および第4,7
58,985号によってさらに例証され、それらの各々
はクシリンクス・インコーポレーテッドに譲渡されてい
る。プログラム可能ゲートアレイアーキテクチュアおよ
びそれの実現化例の詳細な説明を述べるものとしてこれ
らの米国特許が引用により援用される。
技術は、米国特許第4,642,487号、第4,70
6,216号、第4,713,557号および第4,7
58,985号によってさらに例証され、それらの各々
はクシリンクス・インコーポレーテッドに譲渡されてい
る。プログラム可能ゲートアレイアーキテクチュアおよ
びそれの実現化例の詳細な説明を述べるものとしてこれ
らの米国特許が引用により援用される。
【0007】上記で述べられたように、プログラム可能
ゲートアレイは、構成可能相互接続、構成可能入力/出
力ブロックのリング、および構成可能論理ブロックのア
レイからなる。プログラム可能ゲートアレイのための融
通性およびデータ処理能力を与えるのはこれらの3つの
主要な特徴物の組合わせである。しかしながら、先行技
術のプログラム可能ゲートアレイは、相互接続構造、入
力/出力ブロック構造、および構成可能論理ブロック構
造の各々においてある制限を被る。
ゲートアレイは、構成可能相互接続、構成可能入力/出
力ブロックのリング、および構成可能論理ブロックのア
レイからなる。プログラム可能ゲートアレイのための融
通性およびデータ処理能力を与えるのはこれらの3つの
主要な特徴物の組合わせである。しかしながら、先行技
術のプログラム可能ゲートアレイは、相互接続構造、入
力/出力ブロック構造、および構成可能論理ブロック構
造の各々においてある制限を被る。
【0008】それらの制限の1つは、構成可能論理セル
の出力から相互接続構造への接続の融通性にある。たと
えば、回路網のある部分において、出力可能化論理を有
するトライステート可能な出力を有することがしばしば
所望される。先行技術システムはこの目的に適うために
相互接続構造において分配トライステートバッファを有
する。しかしながら、トライステートバッファに到達す
るための相互接続構造利用と制限された数のトライステ
ートバッファは、この態様において実現されるプログラ
ム可能ゲートアレイをプログラムする複雑さを増した。
の出力から相互接続構造への接続の融通性にある。たと
えば、回路網のある部分において、出力可能化論理を有
するトライステート可能な出力を有することがしばしば
所望される。先行技術システムはこの目的に適うために
相互接続構造において分配トライステートバッファを有
する。しかしながら、トライステートバッファに到達す
るための相互接続構造利用と制限された数のトライステ
ートバッファは、この態様において実現されるプログラ
ム可能ゲートアレイをプログラムする複雑さを増した。
【0009】したがって、構成可能相互接続への接続の
ための融通性のあるプログラム可能出力構造を有するプ
ログラム可能ゲートアレイ内に論理セルを実現すること
が所望される。
ための融通性のあるプログラム可能出力構造を有するプ
ログラム可能ゲートアレイ内に論理セルを実現すること
が所望される。
【0010】
【発明の要約】この発明は構成可能論理セルと相互接続
構造との間に接続の融通性を増す。1つの局面に従えば
、この発明は集積回路を含み、それはトライステート出
力バッファを含む複数個の構成可能論理セルを含んでお
り、また構成可能相互接続構造および出力可能化入力に
接続される構成可能論理セルと出力の中から論理信号を
受ける入力を有する。トライステート出力バッファは出
力信号を構成可能相互接続に供給し、または出力可能化
入力に接続される出力可能化信号に応答して、高インピ
ーダンス状態を出力上に提示する。さらに、論理セルは
構成メモリ内のプログラムデータに応答する構成可能回
路および共通の出力可能化信号を発生するための相互接
続構造からの入力信号を含む。複数個のセレクタは、そ
の各々がトライステート出力バッファのそれぞれ1つず
つに接続された複数個の入力と1つの出力を有し、かつ
対応するトライステート出力バッファを制御するために
出力可能化信号を供給する。複数個の選択手段への入力
は共通の出力可能化信号を含み、かつ少なくとも一定ハ
イのまたは一定ローの論理レベルのような第2の論理信
号を含む。さらに発明の別の局面に従えば、セレクタの
うちのある1つの入力は、トライステート出力バッファ
の入力からセレクタに接続されたインバータによって提
供される。
構造との間に接続の融通性を増す。1つの局面に従えば
、この発明は集積回路を含み、それはトライステート出
力バッファを含む複数個の構成可能論理セルを含んでお
り、また構成可能相互接続構造および出力可能化入力に
接続される構成可能論理セルと出力の中から論理信号を
受ける入力を有する。トライステート出力バッファは出
力信号を構成可能相互接続に供給し、または出力可能化
入力に接続される出力可能化信号に応答して、高インピ
ーダンス状態を出力上に提示する。さらに、論理セルは
構成メモリ内のプログラムデータに応答する構成可能回
路および共通の出力可能化信号を発生するための相互接
続構造からの入力信号を含む。複数個のセレクタは、そ
の各々がトライステート出力バッファのそれぞれ1つず
つに接続された複数個の入力と1つの出力を有し、かつ
対応するトライステート出力バッファを制御するために
出力可能化信号を供給する。複数個の選択手段への入力
は共通の出力可能化信号を含み、かつ少なくとも一定ハ
イのまたは一定ローの論理レベルのような第2の論理信
号を含む。さらに発明の別の局面に従えば、セレクタの
うちのある1つの入力は、トライステート出力バッファ
の入力からセレクタに接続されたインバータによって提
供される。
【0011】別の局面に従えば、この発明は先行技術に
おいて長い線と呼ばれてきたような導電性の線を有する
相互接続構造を含む、構成可能論理アレイを含む。構成
可能論理アレイにおける論理素子のサブセットの各々の
メンバは、ワイヤードANDのようなワイヤード論理構
成において出力信号を導電性の線に接続するために出力
回路を含む。
おいて長い線と呼ばれてきたような導電性の線を有する
相互接続構造を含む、構成可能論理アレイを含む。構成
可能論理アレイにおける論理素子のサブセットの各々の
メンバは、ワイヤードANDのようなワイヤード論理構
成において出力信号を導電性の線に接続するために出力
回路を含む。
【0012】この発明のその他の局面および利点は、下
記の図面、詳細な説明および請求項の検討により理解さ
れ得る。
記の図面、詳細な説明および請求項の検討により理解さ
れ得る。
【0013】
3、
【0014】
【I.レイアウトおよびプログラミング構造】第1図は
この発明に従う構成可能論理アレイ集積回路のレイアウ
トを示す。この出願における構成可能論理アレイを説明
するために用いられる表記法もまた第1図において与え
られる。これに従うと、第1図に示される構成可能論理
アレイは、図の上方左側角に示される太い線での四角形
の記号によって示される構成可能論理ブロックのアレイ
からなる。アレイ内の各構成可能論理ブロックは行およ
び列の番号で明示され、それらはすなわち、アレイの上
方左側角において、構成可能論理ブロックはR1C1、
R1C2と明示され、かつそれはアレイの下方右側角ま
で続き、そこにおいて構成可能論理ブロックはR8C8
と明示される。
この発明に従う構成可能論理アレイ集積回路のレイアウ
トを示す。この出願における構成可能論理アレイを説明
するために用いられる表記法もまた第1図において与え
られる。これに従うと、第1図に示される構成可能論理
アレイは、図の上方左側角に示される太い線での四角形
の記号によって示される構成可能論理ブロックのアレイ
からなる。アレイ内の各構成可能論理ブロックは行およ
び列の番号で明示され、それらはすなわち、アレイの上
方左側角において、構成可能論理ブロックはR1C1、
R1C2と明示され、かつそれはアレイの下方右側角ま
で続き、そこにおいて構成可能論理ブロックはR8C8
と明示される。
【0015】アレイの周囲の周辺には外部ピンへの接続
のための110のパッドがある。パッド2ないし13、
16ないし27、29ないし40、43ないし54、5
7ないし68、71ないし82、85ないし96および
99ないし110は、図面の上方左側角に示される記号
によって表わされる構成可能入力/出力ブロックに結合
される。パッド1、14、15、28、41、42、5
5、56、69、70、83、84、79および98は
、構成可能入力/出力ブロック以外の機能のために用い
られ、それらはたとえば電力、接地、大域クロックおよ
びリセット信号入力、およびプログラミングモード制御
信号である。これらの種々雑多なパッドの接続は先行技
術のプログラム可能ゲートアレイにおいてなされたそれ
に類似であり、かつここでさらには説明されない。
のための110のパッドがある。パッド2ないし13、
16ないし27、29ないし40、43ないし54、5
7ないし68、71ないし82、85ないし96および
99ないし110は、図面の上方左側角に示される記号
によって表わされる構成可能入力/出力ブロックに結合
される。パッド1、14、15、28、41、42、5
5、56、69、70、83、84、79および98は
、構成可能入力/出力ブロック以外の機能のために用い
られ、それらはたとえば電力、接地、大域クロックおよ
びリセット信号入力、およびプログラミングモード制御
信号である。これらの種々雑多なパッドの接続は先行技
術のプログラム可能ゲートアレイにおいてなされたそれ
に類似であり、かつここでさらには説明されない。
【0016】相互接続構造は、9つの交差する垂直バス
VBUS1ないしVBUS9とHBUS1ないしHBU
S9と明示された9つの水平バスからなる。垂直バス1
および垂直バス9の、水平バス2ないし8との交点はセ
グメントボックスを有することを特徴とし、それらは下
記に説明されるように、それぞれの水平バスと垂直バス
との間のプログラム可能相互接続を提供する。同様に、
水平バス1および水平バス9の、垂直バス2ないし8と
の交点もまたセグメントボックスを特徴とし、それらは
水平および垂直バスの間のプログラム可能相互接続を提
供する。
VBUS1ないしVBUS9とHBUS1ないしHBU
S9と明示された9つの水平バスからなる。垂直バス1
および垂直バス9の、水平バス2ないし8との交点はセ
グメントボックスを有することを特徴とし、それらは下
記に説明されるように、それぞれの水平バスと垂直バス
との間のプログラム可能相互接続を提供する。同様に、
水平バス1および水平バス9の、垂直バス2ないし8と
の交点もまたセグメントボックスを特徴とし、それらは
水平および垂直バスの間のプログラム可能相互接続を提
供する。
【0017】垂直バス2ないし8と水平バス2ないし8
との交点はそれぞれの水平および垂直バスの間の相互接
続のために設けられるスイッチングマトリックスを特徴
とする。セグメントボックスおよびスイッチングマトリ
ックスの配置は、図面の下方左側角に示される記号を用
いて第1図に概略的に示される。スイッチングマトリッ
クスおよびセグメントボックスの詳細な構造は下記に説
明される。
との交点はそれぞれの水平および垂直バスの間の相互接
続のために設けられるスイッチングマトリックスを特徴
とする。セグメントボックスおよびスイッチングマトリ
ックスの配置は、図面の下方左側角に示される記号を用
いて第1図に概略的に示される。スイッチングマトリッ
クスおよびセグメントボックスの詳細な構造は下記に説
明される。
【0018】この発明に従う構成可能論理アレイは、構
成メモリ内に特定されるユーザのシステム設計に応じて
作られる3つの型の構成可能素子を含む。3つの構成可
能素子は構成可能論理ブロック(CLB)のアレイ、周
囲のまわりの構成可能入力/出力ブロック(IOB)、
およびプログラム可能相互接続ネットワークである。
成メモリ内に特定されるユーザのシステム設計に応じて
作られる3つの型の構成可能素子を含む。3つの構成可
能素子は構成可能論理ブロック(CLB)のアレイ、周
囲のまわりの構成可能入力/出力ブロック(IOB)、
およびプログラム可能相互接続ネットワークである。
【0019】ユーザのシステム設計は構成メモリとして
周知のプログラム可能RAMセルを構成することによっ
て、プログラム可能ゲートアレイにおいて実現される。 これらのRAMセルはCLB、IOBおよび相互接続に
よって行なわれる論理機能性を制御する。構成メモリの
ローディングは当該技術において周知である1組の設計
ソフトウェアツールを用いて実現される。
周知のプログラム可能RAMセルを構成することによっ
て、プログラム可能ゲートアレイにおいて実現される。 これらのRAMセルはCLB、IOBおよび相互接続に
よって行なわれる論理機能性を制御する。構成メモリの
ローディングは当該技術において周知である1組の設計
ソフトウェアツールを用いて実現される。
【0020】構成可能IOBの周囲は内部論理アレイお
よび装置パッケージピンの間のプログラム可能インター
フェイスを与える。CLBのアレイはユーザ特定論理機
能を行なう。相互接続は特定CLBまたはIOBの間の
直接接続、およびブロック間で論理信号を搬送するネッ
トワークを形成するようにプログラムされた一般的接続
(a general connect)からなる
。
よび装置パッケージピンの間のプログラム可能インター
フェイスを与える。CLBのアレイはユーザ特定論理機
能を行なう。相互接続は特定CLBまたはIOBの間の
直接接続、およびブロック間で論理信号を搬送するネッ
トワークを形成するようにプログラムされた一般的接続
(a general connect)からなる
。
【0021】CLBによって行なわれる論理機能は構成
メモリ内のプログラムされたルックアップテーブルによ
って決められる。機能的オプションはプログラム制御マ
ルチプレクサによって行なわれる。ブロック間の相互接
続ネットワークはプログラム可能相互接続点(PIP)
によって結合される金属セグメントからなる。
メモリ内のプログラムされたルックアップテーブルによ
って決められる。機能的オプションはプログラム制御マ
ルチプレクサによって行なわれる。ブロック間の相互接
続ネットワークはプログラム可能相互接続点(PIP)
によって結合される金属セグメントからなる。
【0022】論理機能、機能的オプション、および相互
接続ネットワークはプログラムデータによって活性化さ
れ、それは構成メモリセルの内部分布アレイ内にロード
される。構成ビットストリームがパワーアップで装置内
にロードされ、かつコマンドでリロードされ得る。
接続ネットワークはプログラムデータによって活性化さ
れ、それは構成メモリセルの内部分布アレイ内にロード
される。構成ビットストリームがパワーアップで装置内
にロードされ、かつコマンドでリロードされ得る。
【0023】第2図はプログラムデータによって見られ
る構成可能論理アレイの概略図である。プログラム可能
ゲートアレイは構成メモリ200と呼ばれる複数個の分
布されたメモリセルを含む。線201上のプログラムデ
ータが線203上のクロック信号に応答してシフトレジ
スタ202内にロードされる。検出論理204が201
上のデータからプリアンブルを読出すことによってシフ
トレジスタが一杯であるときを決める。シフトレジスタ
が一杯であるとき、検出論理204はフレームポインタ
論理206に線205を介して信号を送り、それは線2
07を横切ってフレームポインタ信号を発生する。制御
論理208は線209上の装置へのモード入力に応答し
て、構成メモリ200のローディングの間にフレームポ
インタをかつ線210を横切って検出論理204を制御
する。
る構成可能論理アレイの概略図である。プログラム可能
ゲートアレイは構成メモリ200と呼ばれる複数個の分
布されたメモリセルを含む。線201上のプログラムデ
ータが線203上のクロック信号に応答してシフトレジ
スタ202内にロードされる。検出論理204が201
上のデータからプリアンブルを読出すことによってシフ
トレジスタが一杯であるときを決める。シフトレジスタ
が一杯であるとき、検出論理204はフレームポインタ
論理206に線205を介して信号を送り、それは線2
07を横切ってフレームポインタ信号を発生する。制御
論理208は線209上の装置へのモード入力に応答し
て、構成メモリ200のローディングの間にフレームポ
インタをかつ線210を横切って検出論理204を制御
する。
【0024】構成メモリ200は複数個のフレームF1
ないしFNに組織される。プログラムデータがシフトレ
ジスタ内にロードされると、フレームポインタF1が活
性化されて第1のフレームを構成メモリ内にロードする
。シフトレジスタにデータの第2のフレームがロードさ
れるとき、F2に対するフレームポインタが活性化され
、第2のフレームF2をロードし、かつそれは全体の構
成メモリがロードされてしまうまで続く。制御論理20
8は線210上にプログラム済み信号(a prog
ram done signal)を発生する。
ないしFNに組織される。プログラムデータがシフトレ
ジスタ内にロードされると、フレームポインタF1が活
性化されて第1のフレームを構成メモリ内にロードする
。シフトレジスタにデータの第2のフレームがロードさ
れるとき、F2に対するフレームポインタが活性化され
、第2のフレームF2をロードし、かつそれは全体の構
成メモリがロードされてしまうまで続く。制御論理20
8は線210上にプログラム済み信号(a prog
ram done signal)を発生する。
【0025】
【II.一般的な相互接続構造】第3図は垂直バスのた
めに用いられる表記法を示す。各垂直バスは25の線を
有する。線1ないし4および15ないし17は長い線で
あり、それらは全体のアレイを横切って走る。線1ない
し4は長い線上に通常ハイの状態を確立するために論理
ハイの電圧VCCに接続されたプルアップ抵抗を有する
。(図式的にRで示される。)線5ないし14は双方向
性一般的相互接続セグメント(BGI)からなり、それ
らは下記に説明されるようにスイッチングマトリックス
およびセグメントボックスを介して結合される。線18
ないし25はアレイの全体の長さを走る拘束されない長
い線である。長い線15ないし17、拘束されない長い
線18ないし25およびBGIセグメント5ないし14
もまた所望されるなら通常ハイの状態を確立するプルア
ップ抵抗を有してもよい。
めに用いられる表記法を示す。各垂直バスは25の線を
有する。線1ないし4および15ないし17は長い線で
あり、それらは全体のアレイを横切って走る。線1ない
し4は長い線上に通常ハイの状態を確立するために論理
ハイの電圧VCCに接続されたプルアップ抵抗を有する
。(図式的にRで示される。)線5ないし14は双方向
性一般的相互接続セグメント(BGI)からなり、それ
らは下記に説明されるようにスイッチングマトリックス
およびセグメントボックスを介して結合される。線18
ないし25はアレイの全体の長さを走る拘束されない長
い線である。長い線15ないし17、拘束されない長い
線18ないし25およびBGIセグメント5ないし14
もまた所望されるなら通常ハイの状態を確立するプルア
ップ抵抗を有してもよい。
【0026】第5図は水平バスのために用いられる表記
法を示す。各水平バスは23の線バスであり、そこにお
いて、線1ないし4および15は長い線である。線1な
いし4はプルアップ抵抗Rに結合される。線5ないし1
4は双方向性一般的相互接続セグメントであり、かつ線
16ないし32は拘束されない長い線である。水平バス
での場合のように、長い線1ないし4以外の線またはセ
グメントは所望されるならプルアップ抵抗に結合され得
る。
法を示す。各水平バスは23の線バスであり、そこにお
いて、線1ないし4および15は長い線である。線1な
いし4はプルアップ抵抗Rに結合される。線5ないし1
4は双方向性一般的相互接続セグメントであり、かつ線
16ないし32は拘束されない長い線である。水平バス
での場合のように、長い線1ないし4以外の線またはセ
グメントは所望されるならプルアップ抵抗に結合され得
る。
【0027】長い線は、アレイを横切って延在し、かつ
プログラム可能相互接続点を介して構成可能論理セルお
よび入力/出力セルの特定の入力および出力に結合され
、かつ交差するバスの線上に結合されることを特徴とす
る。BGIセグメントは、全体アレイを横切って延在す
るというより、セグメントボックスまたはスイッチング
マトリックス内に終了を有することを特徴とし、また構
成可能論理セルおよび入力/出力セルの特定の入力およ
び出力へプログラム可能相互接続ポイントを介して結合
されることも同様に特徴とする。拘束されない長い線は
アレイを横切って延在することを特徴とし、かつプログ
ラム可能相互接続点を介して構成可能論理セルおよび入
力/出力セルの特定の出力、BGIセグメント、および
長い線に結合されることを特徴とする。そして線を構成
可能論理セルまたは入力/出力セルの特定の入力にゆだ
ねるような接続はない。
プログラム可能相互接続点を介して構成可能論理セルお
よび入力/出力セルの特定の入力および出力に結合され
、かつ交差するバスの線上に結合されることを特徴とす
る。BGIセグメントは、全体アレイを横切って延在す
るというより、セグメントボックスまたはスイッチング
マトリックス内に終了を有することを特徴とし、また構
成可能論理セルおよび入力/出力セルの特定の入力およ
び出力へプログラム可能相互接続ポイントを介して結合
されることも同様に特徴とする。拘束されない長い線は
アレイを横切って延在することを特徴とし、かつプログ
ラム可能相互接続点を介して構成可能論理セルおよび入
力/出力セルの特定の出力、BGIセグメント、および
長い線に結合されることを特徴とする。そして線を構成
可能論理セルまたは入力/出力セルの特定の入力にゆだ
ねるような接続はない。
【0028】装置を介するネットワークを構成するため
に、水平および垂直バスが相互接続の手段を必要とする
。これは水平バスと垂直バスの交点において起こる。 交点での線の間の相互接続はプログラム可能相互接続点
、スイッチマトリックスおよびセグメントボックスを介
してなされる。
に、水平および垂直バスが相互接続の手段を必要とする
。これは水平バスと垂直バスの交点において起こる。 交点での線の間の相互接続はプログラム可能相互接続点
、スイッチマトリックスおよびセグメントボックスを介
してなされる。
【0029】
【III.構成可能論理ブロックおよびトライステート
出力接続】第5図に示される構成可能論理ブロック50
0は組合わせ機能および制御発生器501を含み、それ
はバス502−1、502−2、502−3および50
2−4によって概略的に示される4つの側から入力を受
取る。組合わせ機能および制御発生器501は4つの独
立して構成可能な出力ポート(マクロセル)503−1
、503−2、503−3および503−4と交信する
。出力ポートがそれぞれのバス504−1、504−2
、504−3および504−4を介して組み合わせ機能
および制御発生器501へ、かつそこから信号を受取り
、かつフィードバック信号を供給する。各出力ポートは
、それぞれの出力バス505−1、505−2、505
−3および505−4によって図式的に示されるように
、複数個の出力信号を構成可能相互接続構造に供給する
。
出力接続】第5図に示される構成可能論理ブロック50
0は組合わせ機能および制御発生器501を含み、それ
はバス502−1、502−2、502−3および50
2−4によって概略的に示される4つの側から入力を受
取る。組合わせ機能および制御発生器501は4つの独
立して構成可能な出力ポート(マクロセル)503−1
、503−2、503−3および503−4と交信する
。出力ポートがそれぞれのバス504−1、504−2
、504−3および504−4を介して組み合わせ機能
および制御発生器501へ、かつそこから信号を受取り
、かつフィードバック信号を供給する。各出力ポートは
、それぞれの出力バス505−1、505−2、505
−3および505−4によって図式的に示されるように
、複数個の出力信号を構成可能相互接続構造に供給する
。
【0030】第5図のブロック図はハイレベルの構成可
能論理ブロック500の対称を示す。入力信号がブロッ
クのすべての4つの側から受取られ得て、同様に、出力
信号がブロックの4つの側のいずれにも供給され得る。 さらに、下記に示されるように、入力バス502からの
入力信号がバス505−1、505−2、505−3ま
たは505−4を介して出力信号を発生するために用い
られ得る。類似の融通性が構成可能論理ブロック内の他
の入力バスのすべてから提供される。
能論理ブロック500の対称を示す。入力信号がブロッ
クのすべての4つの側から受取られ得て、同様に、出力
信号がブロックの4つの側のいずれにも供給され得る。 さらに、下記に示されるように、入力バス502からの
入力信号がバス505−1、505−2、505−3ま
たは505−4を介して出力信号を発生するために用い
られ得る。類似の融通性が構成可能論理ブロック内の他
の入力バスのすべてから提供される。
【0031】第6図は長い線およびBGIへの出力Y1
ないしY4のプログラム可能接続を示す。出力Y1ない
しY4はまた第7図に示されるように拘束されない長い
線に接続される。また、出力は垂直バス1および水平バ
ス1、垂直バス9および水平バス9に異なって結合され
、それは親出願連続番号07/442,528に示され
るようにそれぞれのバス内の長い線1ないし4に関係す
る。
ないしY4のプログラム可能接続を示す。出力Y1ない
しY4はまた第7図に示されるように拘束されない長い
線に接続される。また、出力は垂直バス1および水平バ
ス1、垂直バス9および水平バス9に異なって結合され
、それは親出願連続番号07/442,528に示され
るようにそれぞれのバス内の長い線1ないし4に関係す
る。
【0032】第6図は、長い線3、4および15と相関
のPIPへかつHBUSi内のBGI5、9、13およ
び14へ出力Y1が結合されることを示す。CLB
CiRiの出力Y2はVBUS i+1長い線1およ
び2および15、およびBGI5、7、11および14
に結合される。CiRiの出力Y3がHBUSi+1長
い線1、2および15へ、およびBGI線5、8、12
および14に結合される。CiRiの出力Y4がVBU
S i長い線3、4および15へ、かつBGI5、6
、10および14に結合される。
のPIPへかつHBUSi内のBGI5、9、13およ
び14へ出力Y1が結合されることを示す。CLB
CiRiの出力Y2はVBUS i+1長い線1およ
び2および15、およびBGI5、7、11および14
に結合される。CiRiの出力Y3がHBUSi+1長
い線1、2および15へ、およびBGI線5、8、12
および14に結合される。CiRiの出力Y4がVBU
S i長い線3、4および15へ、かつBGI5、6
、10および14に結合される。
【0033】拘束されない長い線に対する構成可能論理
ブロックの接続が第7図に示される。各CLB、たとえ
ばCLB R3C4は、1つの拘束されない長い線に
各々結合される出力Y1ないしY4を有する。その接続
は述べられず、なぜならばそれらは第7図に示されるか
らである。第7図において、垂直バスの線18ないし2
5および水平バスの線16ないし23のみが示され、な
ぜならばこれらは唯一の拘束されない長い線であるから
である。第7図を読むための例を提示するために、CL
B R3C4出力Y1はHBUS3の拘束されない長
い線21に結合される。R3C4の出力Y2はVBUS
5の拘束されない長い線23に結合される。出力Y3が
HBUS4の拘束されない長い線21に結合される。出
力Y4はVBUS4の拘束されない長い線23に結合さ
れる。拘束されない長い線がCLBの入力へのプログラ
ム可能接続を有さないことに注目されたい。拘束されな
い長い線の出力の接続の選択はアレイを介するネットの
プログラミングを容易にする分布された均一パターンを
達成するために行なわれた。
ブロックの接続が第7図に示される。各CLB、たとえ
ばCLB R3C4は、1つの拘束されない長い線に
各々結合される出力Y1ないしY4を有する。その接続
は述べられず、なぜならばそれらは第7図に示されるか
らである。第7図において、垂直バスの線18ないし2
5および水平バスの線16ないし23のみが示され、な
ぜならばこれらは唯一の拘束されない長い線であるから
である。第7図を読むための例を提示するために、CL
B R3C4出力Y1はHBUS3の拘束されない長
い線21に結合される。R3C4の出力Y2はVBUS
5の拘束されない長い線23に結合される。出力Y3が
HBUS4の拘束されない長い線21に結合される。出
力Y4はVBUS4の拘束されない長い線23に結合さ
れる。拘束されない長い線がCLBの入力へのプログラ
ム可能接続を有さないことに注目されたい。拘束されな
い長い線の出力の接続の選択はアレイを介するネットの
プログラミングを容易にする分布された均一パターンを
達成するために行なわれた。
【0034】
【IV.CLB出力マクロセル】構成可能論理ブロック
のための出力マクロセルは第8図ないし第11図に示さ
れる。これらのマクロセルへの入力は親出願連続番号第
07/442,528号の規約を使用することにより明
示される。この発明の目的のためには、そのような信号
が、構成可能相互接続からのセルへの入力および構成メ
モリ内のプログラムデータに応答して、構成可能論理セ
ル内で発生されることで十分である。
のための出力マクロセルは第8図ないし第11図に示さ
れる。これらのマクロセルへの入力は親出願連続番号第
07/442,528号の規約を使用することにより明
示される。この発明の目的のためには、そのような信号
が、構成可能相互接続からのセルへの入力および構成メ
モリ内のプログラムデータに応答して、構成可能論理セ
ル内で発生されることで十分である。
【0035】第8図内のマクロセルは信号を構成可能論
理ブロックの出力X1およびY1に供給する。マクロセ
ルへの入力はCLB内に発生するFC1、FE1、Hお
よびFD1を含む。入力FC1、FE1およびHはマル
チプレクサ800に結合される。マルチプレクサ800
の出力DQ1はレジスタ801へのD入力として供給さ
れる。レジスタ801の出力Q1はマルチプレクサ80
2への入力として結合される。マルチプレクサ802へ
の2つの追加入力はFC1およびFE1を含む。マルチ
プレクサ802の出力は線803に結合される。線80
3は組合わせ論理へのフィードバックとして信号QF1
を供給する。同様に、それは直接接続のための出力信号
を駆動するために、出力バッファ804へ直接的に結合
される。
理ブロックの出力X1およびY1に供給する。マクロセ
ルへの入力はCLB内に発生するFC1、FE1、Hお
よびFD1を含む。入力FC1、FE1およびHはマル
チプレクサ800に結合される。マルチプレクサ800
の出力DQ1はレジスタ801へのD入力として供給さ
れる。レジスタ801の出力Q1はマルチプレクサ80
2への入力として結合される。マルチプレクサ802へ
の2つの追加入力はFC1およびFE1を含む。マルチ
プレクサ802の出力は線803に結合される。線80
3は組合わせ論理へのフィードバックとして信号QF1
を供給する。同様に、それは直接接続のための出力信号
を駆動するために、出力バッファ804へ直接的に結合
される。
【0036】信号803もまたマルチプレクサ805に
結合される。マルチプレクサへの第2の入力は信号FD
1である。マルチプレクサ805の出力TY1はトライ
ステートバッファ806に結合される。バッファ806
の出力は第6図および第7図に示されるように、相互接
続構造への接続のためのY1信号である。トライステー
トバッファ806は第12図に関連して以下に説明され
るように、構成可能論理ブロック内で発生される制御信
号OE1によって制御される。
結合される。マルチプレクサへの第2の入力は信号FD
1である。マルチプレクサ805の出力TY1はトライ
ステートバッファ806に結合される。バッファ806
の出力は第6図および第7図に示されるように、相互接
続構造への接続のためのY1信号である。トライステー
トバッファ806は第12図に関連して以下に説明され
るように、構成可能論理ブロック内で発生される制御信
号OE1によって制御される。
【0037】第9図は出力X2およびY2への信号を供
給するマクロセルを示す。第9図のマクロセル2への入
力は、CLB内で発生するFC2、FE2、HおよびF
D2を含む。FC2、FE2、およびHはマルチプレク
サ900を介して供給されて信号DQ2を発生する。D
Q2はレジスタ901に与えられる。レジスタ901の
出力Q2はマルチプレクサ902への入力として供給さ
れる。マルチプレクサ902への他の入力はFC2およ
びFE2を含む。マルチプレクサ902の出力QF2は
フィードバックとして線903上に、かつ直接接続へ信
号X2を供給する出力バッファ904へ直接与えられる
。
給するマクロセルを示す。第9図のマクロセル2への入
力は、CLB内で発生するFC2、FE2、HおよびF
D2を含む。FC2、FE2、およびHはマルチプレク
サ900を介して供給されて信号DQ2を発生する。D
Q2はレジスタ901に与えられる。レジスタ901の
出力Q2はマルチプレクサ902への入力として供給さ
れる。マルチプレクサ902への他の入力はFC2およ
びFE2を含む。マルチプレクサ902の出力QF2は
フィードバックとして線903上に、かつ直接接続へ信
号X2を供給する出力バッファ904へ直接与えられる
。
【0038】線903上の信号はまたマルチプレクサ9
05に供給される。マルチプレクサ905への第2の入
力は信号FD2である。マルチプレクサ905の出力T
Y2はトライステート出力バッファ906へ入力として
供給され、それは信号Y2を駆動する。トライステート
バッファ906は制御信号OE2によって制御される。
05に供給される。マルチプレクサ905への第2の入
力は信号FD2である。マルチプレクサ905の出力T
Y2はトライステート出力バッファ906へ入力として
供給され、それは信号Y2を駆動する。トライステート
バッファ906は制御信号OE2によって制御される。
【0039】第10図の出力マクロセルは出力X3およ
びY3への信号を駆動する。それの入力はCLB内で発
生する信号FC3、FE1、D1、H、およびFD3を
含む。入力FC3、FE1およびD1はマルチプレクサ
1000を介して結合されて信号DQ3を供給する。信
号DQ3はレジスタ1001に供給される。レジスタ1
001の出力Q3はマルチプレクサ1002への入力と
し供給される。マルチプレクサ1002への2つの他の
入力はFC3およびHを含む。マルチプレクサ1002
の出力QF3は線1003上にフィードバックとして、
かつバッファ1004に直接供給され、それは信号X3
を駆動する。また、線1003上の信号がマルチプレク
サ1005に供給される。マルチプレクサ1005への
第2の入力は信号FD3である。マルチプレクサ100
5の出力TY3は信号Y3を駆動するトライステートバ
ッファ1006に供給される。トライステートバッファ
1006は信号OE3によって制御される。
びY3への信号を駆動する。それの入力はCLB内で発
生する信号FC3、FE1、D1、H、およびFD3を
含む。入力FC3、FE1およびD1はマルチプレクサ
1000を介して結合されて信号DQ3を供給する。信
号DQ3はレジスタ1001に供給される。レジスタ1
001の出力Q3はマルチプレクサ1002への入力と
し供給される。マルチプレクサ1002への2つの他の
入力はFC3およびHを含む。マルチプレクサ1002
の出力QF3は線1003上にフィードバックとして、
かつバッファ1004に直接供給され、それは信号X3
を駆動する。また、線1003上の信号がマルチプレク
サ1005に供給される。マルチプレクサ1005への
第2の入力は信号FD3である。マルチプレクサ100
5の出力TY3は信号Y3を駆動するトライステートバ
ッファ1006に供給される。トライステートバッファ
1006は信号OE3によって制御される。
【0040】出力X4およびY4への駆動信号のための
出力マクロセルが第11図に示される。それは第10図
のマクロセルに類似である。入力信号はCLB内で発生
するFC4、FE2、D2、HおよびFD4を含む。信
号FC4、FE2およびD2はマルチプレクサ1100
を介して供給されて信号DQ4を供給する。信号DQ4
はレジスタ901を介して供給されて出力信号Q4を発
生する。出力信号Q4はマルチプレクサ902に供給さ
れる。マルチプレクサ902への他の入力はFC4およ
びHを含む。マルチプレクサ902の出力は線1103
上の信号QF4であり、それはフィードバックとして供
給され、かつ信号X4を駆動するためにバッファ110
4に結合される。線1103上の信号がまたマルチプレ
クサ1105に供給される。マルチプレクサ1105へ
の第2の入力は信号FD4である。マルチプレクサ11
05は信号TY4を発生し、それはトライステートバッ
ファ1106に結合される。トライステートバッファ1
106は信号OE4によって制御され、かつ構成可能セ
ルの出力Y4を駆動する。
出力マクロセルが第11図に示される。それは第10図
のマクロセルに類似である。入力信号はCLB内で発生
するFC4、FE2、D2、HおよびFD4を含む。信
号FC4、FE2およびD2はマルチプレクサ1100
を介して供給されて信号DQ4を供給する。信号DQ4
はレジスタ901を介して供給されて出力信号Q4を発
生する。出力信号Q4はマルチプレクサ902に供給さ
れる。マルチプレクサ902への他の入力はFC4およ
びHを含む。マルチプレクサ902の出力は線1103
上の信号QF4であり、それはフィードバックとして供
給され、かつ信号X4を駆動するためにバッファ110
4に結合される。線1103上の信号がまたマルチプレ
クサ1105に供給される。マルチプレクサ1105へ
の第2の入力は信号FD4である。マルチプレクサ11
05は信号TY4を発生し、それはトライステートバッ
ファ1106に結合される。トライステートバッファ1
106は信号OE4によって制御され、かつ構成可能セ
ルの出力Y4を駆動する。
【0041】第10図および第11図のマクロセルが、
もしそれらが組合わせ論理の出力を駆動するために用い
られなかったとしてさえ、レジスタ1001および11
01の利用に対して準備することに注目するべきである
。これは、CLBの入力D1およびD2が出力マクロセ
ル内のレジスタに直接結合されることを可能とすること
によって与えられる。
もしそれらが組合わせ論理の出力を駆動するために用い
られなかったとしてさえ、レジスタ1001および11
01の利用に対して準備することに注目するべきである
。これは、CLBの入力D1およびD2が出力マクロセ
ル内のレジスタに直接結合されることを可能とすること
によって与えられる。
【0042】第8図ないし第11図に示されないが、各
レジスタは、クロック、クロック可能化およびリセット
制御を含む。さらに、図面に示されるマルチプレクサの
各々が、明白にダイナミック制御信号が示されない限り
、構成プログラム内のメモリセルによって制御される。 こうして、マクロセルの構成は装置のプログラミングの
間に設定される。
レジスタは、クロック、クロック可能化およびリセット
制御を含む。さらに、図面に示されるマルチプレクサの
各々が、明白にダイナミック制御信号が示されない限り
、構成プログラム内のメモリセルによって制御される。 こうして、マクロセルの構成は装置のプログラミングの
間に設定される。
【0043】マクロセルが、出力X1および出力Y1が
同時に異なる源から駆動されることを可能とすることに
も注目されたい。これは構成可能論理ブロックが一時に
8に上がる出力を発生する能力を与える。
同時に異なる源から駆動されることを可能とすることに
も注目されたい。これは構成可能論理ブロックが一時に
8に上がる出力を発生する能力を与える。
【0044】Y1ないしY4信号がPIPを介する相互
接続において8つのバス線を駆動するように供給され、
それらの1つは拘束されない長い線である。出力X1な
いしX4はアレイ内の隣接の(adjacent)およ
び次の隣接の構成可能論理セルまたは入力/出力セルに
高速信号経路を与える。
接続において8つのバス線を駆動するように供給され、
それらの1つは拘束されない長い線である。出力X1な
いしX4はアレイ内の隣接の(adjacent)およ
び次の隣接の構成可能論理セルまたは入力/出力セルに
高速信号経路を与える。
【0045】
【V.出力可能化発生器】第12図は出力可能化信号O
E1をOE4を介して発生するための回路を示す。第1
2図において、第8図ないし第11図のそれぞれに示さ
れているマクロセルの出力Y1ないしY4をそれぞれに
発生させるトライステート出力バッファ806、906
、1006および1106が示される。
E1をOE4を介して発生するための回路を示す。第1
2図において、第8図ないし第11図のそれぞれに示さ
れているマクロセルの出力Y1ないしY4をそれぞれに
発生させるトライステート出力バッファ806、906
、1006および1106が示される。
【0046】出力可能化信号を発生する回路は1201
、1202、1203および1204の複数個のセレク
タに基づき、そしてそれはそれぞれの出力において信号
OE1、OE2、OE3およびOE4をトライステート
可能な出力バッファに供給する。セレクタ1201、1
202、1203および1204の各々は複数個の入力
を含み、構成メモリ内(ここに示されていない)のプロ
グラムデータに応答して、複数個の入力のうちの1つか
らその出力へ信号を供給する。
、1202、1203および1204の複数個のセレク
タに基づき、そしてそれはそれぞれの出力において信号
OE1、OE2、OE3およびOE4をトライステート
可能な出力バッファに供給する。セレクタ1201、1
202、1203および1204の各々は複数個の入力
を含み、構成メモリ内(ここに示されていない)のプロ
グラムデータに応答して、複数個の入力のうちの1つか
らその出力へ信号を供給する。
【0047】セレクタへの入力は論理ローのレベルを供
給する線1205上の第1の信号および論理ハイのレベ
ルを供給する線1206上の第2の信号を含む。またセ
レクタ1201ないし1204の各々は共通のOE制御
線1207に結合される。共通のOE制御線上の信号は
セレクタ1208の出力において供給され、それは制御
信号CT5およびCT8に応答して制御され、制御信号
CT5およびCT8は構成可能論理セル内で構成可能相
互接続からの入力および構成メモリ内のプログラムデー
タに応答して発生される。セレクタ1208への入力は
構成メモリの4ビットのRAM1209である。
給する線1205上の第1の信号および論理ハイのレベ
ルを供給する線1206上の第2の信号を含む。またセ
レクタ1201ないし1204の各々は共通のOE制御
線1207に結合される。共通のOE制御線上の信号は
セレクタ1208の出力において供給され、それは制御
信号CT5およびCT8に応答して制御され、制御信号
CT5およびCT8は構成可能論理セル内で構成可能相
互接続からの入力および構成メモリ内のプログラムデー
タに応答して発生される。セレクタ1208への入力は
構成メモリの4ビットのRAM1209である。
【0048】複数個のセレクタ1201ないし1204
の各々への第4の入力はトライステートバッファがワイ
ヤードAND線への接続として作動するのを可能にする
ために供給される。セレクタ1201へのこの第4の入
力は、インバータ1210の出力において供給される。 インバータ1210の入力は信号TY1を受けるために
接続され、そしてそれはまたトライステート可能な出力
バッファ806への入力として供給される。
の各々への第4の入力はトライステートバッファがワイ
ヤードAND線への接続として作動するのを可能にする
ために供給される。セレクタ1201へのこの第4の入
力は、インバータ1210の出力において供給される。 インバータ1210の入力は信号TY1を受けるために
接続され、そしてそれはまたトライステート可能な出力
バッファ806への入力として供給される。
【0049】セレクタ1202への第4の入力はインバ
ータ1211の出力において供給され、それは入力とし
て信号TY2を受け、またそれはトライステート可能な
バッファ906への入力として接続される。
ータ1211の出力において供給され、それは入力とし
て信号TY2を受け、またそれはトライステート可能な
バッファ906への入力として接続される。
【0050】セレクタ1203への第4の入力は信号T
Y3を入力として受けるインバータ1212の出力にお
いて供給され、それはまた入力としてトライステート可
能なバッファ1006に接続される。
Y3を入力として受けるインバータ1212の出力にお
いて供給され、それはまた入力としてトライステート可
能なバッファ1006に接続される。
【0051】セレクタ1204への第4の入力は信号T
Y4を入力として受けるインバータ1213の出力にお
いて供給され、それはまた入力としてトライステート可
能なバッファ1106に接続される。出力可能化信号を
供給する回路は、第12図に示されるように、アレイ内
の各々の構成可能論理セルにおいて個々に出力マクロセ
ルを構成する能力を供給する。各々のセルは、それぞれ
のセレクタを制御しているプログラムデータに応答して
、4つの状態のうちの1つの状態において作動し得る。 第1の状態において、トライステートバッファは永久的
に可能化される。第2の状態において、トライステート
バッファは永久的にトライステートされる。第3の状態
において、トライステートバッファは線1207上の共
通のOE制御信号に応答して、ダイナミックに制御され
る。第4の状態において、トライステートバッファはワ
イヤードAND構成内で信号TY1を構成可能相互接続
に結合するために作動する。
Y4を入力として受けるインバータ1213の出力にお
いて供給され、それはまた入力としてトライステート可
能なバッファ1106に接続される。出力可能化信号を
供給する回路は、第12図に示されるように、アレイ内
の各々の構成可能論理セルにおいて個々に出力マクロセ
ルを構成する能力を供給する。各々のセルは、それぞれ
のセレクタを制御しているプログラムデータに応答して
、4つの状態のうちの1つの状態において作動し得る。 第1の状態において、トライステートバッファは永久的
に可能化される。第2の状態において、トライステート
バッファは永久的にトライステートされる。第3の状態
において、トライステートバッファは線1207上の共
通のOE制御信号に応答して、ダイナミックに制御され
る。第4の状態において、トライステートバッファはワ
イヤードAND構成内で信号TY1を構成可能相互接続
に結合するために作動する。
【0052】ワイヤードAND構成は、Y1のような出
力をプルアップ抵抗に帰因して通常ハイの状態を有する
長い線の1つに接続することにより作動する。ワイヤー
ドAND構成は複数個の論理セルをワイヤードAND構
成において結合されるトライステート可能な出力バッフ
ァを有する通常ハイの状態を有する単一の線に結合する
ことによって達成される。この場合、もし入力TY1が
ハイであれば、TY1の反転は出力可能化信号OE1と
して選択され、出力バッファをトライステートする。線
が通常ハイの状態にあるので、トライステートされたバ
ッファは論理1を供給するのと同じ効果を線に与える。 もし論理0が信号TY1において供給されたら反転が信
号OE1として供給され、出力バッファ806を可能化
する。これは出力Y1上に論理0を提示し、かつ線を引
下げる。こうしてワイヤードAND構成は付加的なゲー
トを使うことなく、構成可能論理セルからの潜在的に多
数の出力のためにAND論理機能を完成する。ワイヤー
ドNANDまたはワイヤードORのような他のワイヤー
ド論理機能は、他の技法を使うことにより同様に完成さ
れ得る。
力をプルアップ抵抗に帰因して通常ハイの状態を有する
長い線の1つに接続することにより作動する。ワイヤー
ドAND構成は複数個の論理セルをワイヤードAND構
成において結合されるトライステート可能な出力バッフ
ァを有する通常ハイの状態を有する単一の線に結合する
ことによって達成される。この場合、もし入力TY1が
ハイであれば、TY1の反転は出力可能化信号OE1と
して選択され、出力バッファをトライステートする。線
が通常ハイの状態にあるので、トライステートされたバ
ッファは論理1を供給するのと同じ効果を線に与える。 もし論理0が信号TY1において供給されたら反転が信
号OE1として供給され、出力バッファ806を可能化
する。これは出力Y1上に論理0を提示し、かつ線を引
下げる。こうしてワイヤードAND構成は付加的なゲー
トを使うことなく、構成可能論理セルからの潜在的に多
数の出力のためにAND論理機能を完成する。ワイヤー
ドNANDまたはワイヤードORのような他のワイヤー
ド論理機能は、他の技法を使うことにより同様に完成さ
れ得る。
【0053】
【VI.結論】この発明の好ましい実施例の先の説明は
、例示および説明のために提供された。余すところがな
いこと、またはこの発明を開示された厳密な形式に限定
することは意図されていない。明らかに、当業者には多
くの修正および変更が明らかになるであろう。実施例は
この発明の原理およびその実際的な応用を最良に説明す
るために選択されかつ説明され、それによって当業者が
様々な実施例のために、および様々な修正を伴なって考
えられる特定の使用に適するように、この発明を理解す
ることを可能とする。この発明の範囲は以下の請求項や
その均等物により規定されることが意図される。
、例示および説明のために提供された。余すところがな
いこと、またはこの発明を開示された厳密な形式に限定
することは意図されていない。明らかに、当業者には多
くの修正および変更が明らかになるであろう。実施例は
この発明の原理およびその実際的な応用を最良に説明す
るために選択されかつ説明され、それによって当業者が
様々な実施例のために、および様々な修正を伴なって考
えられる特定の使用に適するように、この発明を理解す
ることを可能とする。この発明の範囲は以下の請求項や
その均等物により規定されることが意図される。
【図1】この発明に従ったプログラム可能ゲートアレイ
構造の概略図である。
構造の概略図である。
【図2】この発明に従った構成メモリの概略図である。
【図3】垂直バスのための命名法および垂直バスの長い
線上におけるプルアップ抵抗の使用を示す図である。
線上におけるプルアップ抵抗の使用を示す図である。
【図4】水平バスのための命名法を示し、かつ水平バス
の長い線上に使用されているプルアップ抵抗を示す図で
ある。
の長い線上に使用されているプルアップ抵抗を示す図で
ある。
【図5】この発明に従った構成可能論理セルの概略図で
ある。
ある。
【図6】この発明に従った構成可能論理セルのトライス
テート可能な出力と相互接続構造の長い線および双方向
性一般的相互接続との接続を示している。
テート可能な出力と相互接続構造の長い線および双方向
性一般的相互接続との接続を示している。
【図7】この発明に従ったトライステート可能な出力と
拘束されない長い線との接続を示している。
拘束されない長い線との接続を示している。
【図8】この発明に従った構成可能論理セル内の第1の
出力マクロセルの概略図である。
出力マクロセルの概略図である。
【図9】この発明に従った構成可能論理セル内の第2の
出力マクロセルの概略図である。
出力マクロセルの概略図である。
【図10】この発明に従った構成可能論理セル内の第3
の出力マクロセルの概略図である。
の出力マクロセルの概略図である。
【図11】この発明に従った構成可能論理セル内の第4
の出力マクロセルの概略図である。
の出力マクロセルの概略図である。
【図12】この発明に従ったそれぞれの出力マクロセル
への出力可能化信号の発生のための回路を示す概略図で
ある。
への出力可能化信号の発生のための回路を示す概略図で
ある。
200は構成メモリ、202はシフトレジスタ、204
は検出論理、206はフレームポインタ、208は制御
論理、201は線、203は線、205は線、207は
線、209は線、210は線である。
は検出論理、206はフレームポインタ、208は制御
論理、201は線、203は線、205は線、207は
線、209は線、210は線である。
Claims (19)
- 【請求項1】 ユーザ規定データ処理機能を特定する
プログラムデータをストアする複数個の記憶素子を含む
構成メモリと、導電性の線を含む相互接続構造と、構成
メモリおよび相互接続構造に結合された、複数個の構成
可能論理素子とを含む、集積回路であって、複数個の構
成可能論理素子のサブセットの各メンバは、相互接続構
造から1組のK入力信号を供給するための入力手段と、
入力手段および構成メモリに結合され、K入力信号の組
の第1のサブセットおよび構成メモリ内のプログラムデ
ータに応答して、1組のP信号を発生するための論理手
段と、論理手段に結合され、かつ通常ハイの状態を有す
る導電性の線に接続された、少なくとも1つの出力を有
し、P信号の組からの出力信号をワイヤード論理構成内
の導電性の線に接続するための出力手段とを含む、集積
回路。 - 【請求項2】 構成可能論理素子のサブセットの各メ
ンバ内の出力手段が、入力、導電性の線に接続された出
力および出力可能化入力を有し、かつ入力でP信号の組
の1つを受け、出力可能化入力に接続された出力可能化
信号に応答して、出力信号を出力に供給するためのまた
は出力上に高インピーダンス状態を呈するためのトライ
ステート出力バッファと、トライステート出力バッファ
の入力および出力可能化入力に接続され、トライステー
ト出力バッファの入力での信号に応答して、出力可能化
信号を供給するための手段とを含む、請求項1に記載の
集積回路。 - 【請求項3】 構成可能論理素子のサブセットの各メ
ンバの出力手段において結合するための手段が、構成メ
モリおよびK入力信号の組の第2のサブセットに接続さ
れ、K入力信号の組の第2のサブセットおよび構成メモ
リ内のプログラムデータに応答して、共通の出力可能化
信号を発生するための手段と、トライステート出力バッ
ファの入力に接続され、入力上の信号に応答して、ワイ
ヤードAND可能化信号を発生するための手段と、第1
の入力および第2の入力を含む複数個の入力を有しかつ
出力を有し、その出力はトライステート出力バッファの
出力可能化入力に接続され、第1の入力は共通の出力可
能化信号を受けかつ第2の入力はワイヤードAND可能
化信号を受け、かつ構成メモリに結合され、構成メモリ
内のプログラムデータに応答して、複数個の入力の1つ
を出力に接続するための手段とを含む、請求項2に記載
の集積回路。 - 【請求項4】 選択手段への複数個の入力が、一定の
論理レベル信号に接続された第3の入力をさらに含む、
請求項3に記載の集積回路。 - 【請求項5】 選択手段への複数個の入力が、一定ハ
イの論理レベル信号に接続された第3の入力および一定
ローの論理レベル信号に接続された第4の入力をさらに
含む、請求項3に記載の集積回路。 - 【請求項6】 ユーザ規定データ処理機能を特定する
プログラムデータをストアする複数個の記憶素子を含む
構成メモリと、複数個の導電性の線およびプログラム可
能相互接続点を含む構成可能相互接続構造と、構成メモ
リおよび相互接続構造に結合された複数個の構成可能論
理素子とを含む、集積回路であって、複数個の構成可能
論理素子のサブセットの各々のメンバが、相互接続構造
から1組のK入力信号を供給するための入力手段と、入
力手段および構成メモリに結合され、K入力信号の組の
第1のサブセットおよび構成メモリ内のプログラムデー
タに応答して、1組のP信号を発生するための論理手段
と、論理手段に結合され、かつ構成可能相互接続構造に
接続された少なくとも1つの出力を有し、P信号の組か
らの出力信号を構成可能相互接続構造に接続するための
出力手段とを含み、その出力手段は、複数個のトライス
テート出力バッファを含み、その各々は入力、構成可能
相互接続構造に接続された出力および出力可能化入力を
有し、かつ入力でP信号の組の1つを受け、出力可能化
入力に接続された出力可能化信号に応答して、出力信号
を出力に供給するためのまたは出力上に高インピーダン
ス状態を呈するためのものであり、さらに、構成メモリ
およびK入力信号の組の第2のサブセットに接続され、
K入力信号の組の第2のサブセットおよび構成メモリ内
のプログラムデータに応答して、共通の出力可能化信号
を発生するための手段と、複数個の選択手段とを含み、
その各々は第1の入力および第2の入力を含みかつ出力
を有し、その出力は複数個のトライステート出力バッフ
ァのそれぞれ1つの出力可能化入力に接続され、第1の
入力は共通の出力可能化信号を受けかつ第2の入力は第
2の可能化信号を受け、構成メモリに結合され、構成メ
モリ内のプログラムデータに応答して、複数個の入力の
1つを出力へ接続するためのものである、集積回路。 - 【請求項7】 複数個の構成可能論理セルのサブセッ
トの各々における出力手段が、複数個の手段を含み、そ
の各々が対応するトライステート出力バッファの入力お
よび出力可能化信号を対応するトライステート出力バッ
ファに供給する複数個の選択手段の1つに接続され、対
応するトライステート出力バッファの入力での信号に応
答して、第2の可能化信号を供給するためのものである
、請求項6に記載の集積回路。 - 【請求項8】 サブセットの各々のメンバにおける出
力手段が、複数個の反転手段を含み、その各々がそれぞ
れのトライステート出力バッファに接続され、それぞれ
のトライステート出力バッファの出力可能化入力に接続
された出力を有する選択手段のための第2の可能化信号
を発生するために、それぞれのトライステート出力バッ
ファの入力上の信号を反転するためのものである、請求
項6に記載の集積回路。 - 【請求項9】 選択手段の少なくとも1つへの複数個
の入力が、一定の論理レベル信号に接続された第3の入
力をさらに含む、請求項7に記載の集積回路。 - 【請求項10】 選択手段の少なくとも1つへの複数
個の入力が、一定ハイの論理レベル信号に接続された第
3の入力および一定ローの論理レベル信号に接続された
第4の入力をさらに含む、請求項7に記載の集積回路。 - 【請求項11】 ユーザ規定データ処理機能を特定す
るプログラムデータをストアするための構成記憶手段と
、C列およびR行からなるアレイ内に配列され、そこで
は1からCの範囲内でcが列を指定しかつ1からRの範
囲内でrが行を指定し、構成可能論理手段CLc,r
の各々は複数個の入力および出力を有し、かつ構成記憶
手段に結合され、各々の複数個の入力に供給されたセル
入力信号に応答しかつ構成記憶手段におけるプログラム
データに応答して、各々の複数個の出力でセル出力信号
を発生するための複数個の構成可能論理手段CLc,r
と、複数個の構成可能入力/出力手段を含み、各々が
入力/出力パッドに接続され、かつ入力および出力を有
し、かつ構成記憶手段に結合され、構成記憶手段におけ
るプログラムデータに応答して、それぞれの入力/出力
パッドとそれぞれの入力および出力の間に構成可能イン
ターフェイスを供給するためのものであり、複数個の構
成可能論理手段、複数個の構成可能入力/出力手段およ
び構成記憶手段に結合され、構成可能論理手段の入力お
よび出力および構成可能入力/出力手段を、構成記憶手
段におけるプログラムデータに応答して、論理ネットワ
ークに接続するための構成可能相互接続手段とを含む、
構成可能論理アレイであって、そこにおいて、構成可能
論理手段のサブセットの各メンバが出力手段を含み、そ
れは、構成可能相互接続手段に接続された少なくとも1
つの出力を有し、構成記憶手段においてプログラムデー
タに応答して、少なくとも1つのセル出力信号をワイヤ
ード論理構成における構成可能相互接続手段に接続する
ためのものである、構成可能論理アレイ。 - 【請求項12】 構成可能相互接続手段が導電性の線
を含み、かつ構成可能論理手段のサブセットの各メンバ
における出力手段が、構成可能論理手段から論理信号を
受ける入力、構成可能相互接続手段において導電性の線
に接続された出力および出力可能化入力を有し、出力可
能化入力に接続された出力可能化信号に応答して、論理
信号を出力へ供給するためのまたは出力上に高インピー
ダンス状態を呈するためのトライステート出力バッファ
と、トライステート出力バッファの入力および出力可能
化入力に接続され、トライステート出力バッファの入力
で受けられた論理信号に応答して、出力可能化信号を供
給するための手段とを含む、請求項11に記載の構成可
能論理アレイ。 - 【請求項13】 構成可能論理手段のサブセットの各
メンバの出力手段において結合するための手段が、構成
記憶手段に接続され、構成記憶手段においてセル入力信
号およびプログラムデータに応答して、共通の出力可能
化信号を発生するための手段と、トライステート出力バ
ッファの入力に接続され、ワイヤードAND可能化信号
を発生するために、入力上に論理信号を反転するための
手段と、第1の入力および第2の入力を含む複数個の入
力を有しかつ出力を有し、その出力はトライステート出
力バッファの出力可能化入力に接続され、第1の入力は
共通の出力可能化信号を受けかつ第2の入力はワイヤー
ドAND可能化信号を受け、かつ構成記憶手段に結合さ
れ、構成記憶手段においてプログラムデータに応答して
、複数個の入力の1つを出力に接続するための選択手段
とを含む、請求項12に記載の構成可能論理アレイ。 - 【請求項14】 選択手段への複数個の入力が、一定
の論理レベル信号に接続された第3の入力をさらに含む
、請求項13に記載の構成可能論理アレイ。 - 【請求項15】 選択手段への複数個の入力が、一定
ハイの論理レベル信号に接続された第3の入力および一
定ローの論理レベル信号に接続された第4の入力を含む
、請求項13に記載の構成可能論理アレイ。 - 【請求項16】 構成可能論理手段のサブセットの各
々のメンバにおける出力手段が、複数個のトライステー
ト出力バッファを含み、その各々が構成可能論理手段か
ら論理信号を受ける入力、構成可能相互接続手段におい
て通常ハイの状態を有する導電性の線に接続された出力
および出力可能化入力を有し、出力可能化入力に接続さ
れた出力可能化信号に応答して、論理信号を出力に供給
するためのまたは出力上に高インピーダンス状態を呈す
るためのものであり、さらに、複数個の手段を含み、そ
の各々が入力およびそれぞれのトライステート出力バッ
ファの出力可能化入力に接続され、それぞれのトライス
テート出力バッファの入力で受けられた論理信号に応答
して、出力可能化信号を供給するためのものである、請
求項11に記載の構成可能論理アレイ。 - 【請求項17】 構成可能論理手段のサブセットの各
々のメンバにおける出力手段が、構成記憶手段に接続さ
れ、構成記憶手段においてセル入力信号およびプログラ
ムデータに応答して、共通の出力可能化信号を発生する
ための手段を含み、そこでは、結合するための手段の各
々は、それぞれのトライステート出力バッファの入力に
接続され、それぞれのワイヤードAND可能化信号を発
生するために、入力上で論理信号を反転するための手段
と、第1の入力および第2の入力を含む複数個の入力を
有しかつ出力を有し、その出力はそれぞれのトライステ
ート出力バッファの出力可能化入力に接続され、第1の
入力は共通の出力可能化信号を受けかつ第2の入力はそ
れぞれのワイヤードAND可能化信号を受け、かつ構成
記憶手段に結合され、構成記憶手段においてプログラム
データに応答して、複数個の入力を出力に接続するため
の選択手段をさらに含む、請求項16に記載の構成可能
論理アレイ。 - 【請求項18】 選択手段の各々への複数個の入力が
、一定の論理レベル信号に接続された第3の入力をさら
に含む、請求項17に記載の構成可能論理アレイ。 - 【請求項19】 選択手段の各々への複数個の入力が
、一定ハイの論理レベル信号に接続された第3の入力お
よび一定ローの論理レベル信号に接続された第4の入力
をさらに含む、請求項17に記載の構成可能論理アレイ
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US503049 | 1990-04-02 | ||
| US07/503,049 US5185706A (en) | 1989-08-15 | 1990-04-02 | Programmable gate array with logic cells having configurable output enable |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04225621A true JPH04225621A (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=24000561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3069701A Withdrawn JPH04225621A (ja) | 1990-04-02 | 1991-04-02 | 集積回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5185706A (ja) |
| EP (1) | EP0450811B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04225621A (ja) |
| AT (1) | ATE171576T1 (ja) |
| DE (1) | DE69130239D1 (ja) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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