JPH0644709B2 - プログラマブル配線スイツチ - Google Patents

プログラマブル配線スイツチ

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JPH0644709B2
JPH0644709B2 JP63241998A JP24199888A JPH0644709B2 JP H0644709 B2 JPH0644709 B2 JP H0644709B2 JP 63241998 A JP63241998 A JP 63241998A JP 24199888 A JP24199888 A JP 24199888A JP H0644709 B2 JPH0644709 B2 JP H0644709B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、複数の配線間をプログラマブルに断続させる
ためのメモリ付スイツチング手段を備えたプログラマブ
ル配線スイツチに係り、特に、ユーザが手元において任
意の論理回路を電気的にプログラム可能なプログラマブ
ル・ロジツク・デバイスに用いるのに好適な、少ないメ
モリ数で高い配線自由度を確保することが可能なプログ
ラマブル配線スイツチの改良に関するものである。
【従来の技術】
従来より、ユーザが手元において任意の論理回路を実現
可能に構成された集積回路であるプログラマブル・ロジ
ツク・デバイス(以下、PLDと称する)が知られてい
る。 このPLDは、主に、ユーザ独自の論理を構築するため
のコンフイグラブルなプログラマブル論理要素(以下、
PLEと称する)と、該PLEの論理機能及び内部配線
の接続を決定するための回路機能定義用のメモリ・セル
と、外部回路と内部論理回路(PLE)との間のインタ
ーフエイスを行うためのプログラマブル入出力ブロツク
(以下、IOBと称する)と、該IOB及びPLEの入
出力を希望のネツトワークに接続する配線パスを与える
ためのプログラマブルな配線と、から構成されている。 このうち前記プログラマブルな配線は、従来、例えば第
4図に示す如く、各PLE10(及びIOB)の行と行
の間にある、図の左右方向の配線12、13と、各PL
E10(及びIOB)の列と列の間にある、図の上下方
向の配線14、15と、各配線12、13と14、15
の行と列の交点に配置された、隣接する列と行からの配
線を交差させるための配線間スイツチ(図の●印)16
Aを含むプログラマブル配線スイツチ16と、各配線1
2、13、14、15のPLE10と対応する位置に配
設された、各PLE10の入出力を前記配線12、13
又は14、15に接続するための入出力スイツチ(以
下、IOSと称する)18から構成されていた。 前記プログラマブル配線スイツチ16は、例えば第5図
に示す如く、各配線12、13、14、15間に全て、
前記配線間スイツチ16Aとしてのメモリ付スイツチン
グ手段20を設けて、そのメモリにより、各入出力端子
22−1〜22−n(図では n=5)、23−1〜23
−n 、24−1〜24−n 、25−1〜25−n の間
を、全て又は一部を断続可能とされており、これによつ
て、任意の配線を実現するようにされている。 しかしながら、従来は、各配線と各入出力端子の接続関
係が固定されており、例えば配線12−1を、図の上方
向への配線14、右方向への配線13、下方向への配線
15のいずれにも接続可能とするためには、該配線12
−1が接続される入出力端子22−1と、他の配線13
〜15が接続される全ての入出力端子の間にメモリ付ス
イツチング手段20を設ける必要があり、その数は、配
線の増加に伴い非常に大きくなつて、PLDの低集積化
を促すと共に、トランジスタの使用効率を低下させてい
た。 例えば、配線が4×4の場合を考えると、全ての配線接
続を可能とするためには、1方向からくる1本の配線に
ついて4(個)×3(方向)=12個、1方向に付き配
線が4本であるので12(個)×4(本)=48個、こ
れが4方向からくるので48×4=192個、重複して
いる分を除き192/2=96個のメモリが必要となつ
ていた。これが第5図に示した如く、配線が5×5の場
合には、等比級数的に増加した更に多数のメモリを必要
とする。
【発明が達成しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、少ないメモリ数で、従来と同程度の配線の自由度
を確保することが可能なプログラマブル配線スイツチを
提供することを課題とする。
【課題を達成するための手段】
本発明は、複数の配線間をプログラマブルに断続させる
ためのメモリ付スイツチング手段を備えたプログラマプ
ル配線スイツチにおいて、前記複数の配線と前記スイツ
チング手段の間に、配線をそのまま真直ぐ通過させると
きにオンとされる第1のパストランジスタ対と、配線を
交差させて入換えるときにオンとされる第2のパストラ
ンジスタ対と、前記第1及び第2のパストランジスタ対
のいずれか一方をオンに、他方をオフに設定するための
プログラマブルなメモリとを含み、対をなす2本の配線
を相互に入換え可能なセレクタを少くとも1つ設けるこ
とにより、前記課題を達成したものである。 又、前記セレクタを多重に配置し、4本以上の配線を、
相互に入換え可能としたものである。
【発明の作用及び効果】
発明者等がゲートアレイを調査したところ、プログラマ
ブル配線スイツチのメモリは使われないものが多く、実
際に使われるのは、メモリ数の数分の1程度であり、多
数のメモリが無駄になつていることが判明した。本発明
は、このような調査結果に基づいてなされたもので、配
線とスイツチング手段の間に、配線をそのまま真直ぐ通
過させるときにオンとされる第1のパストランジスタ対
と、配線を交差させて入換えるときにオンとされる第2
のパストランジスタ対と、前記第1及び第2のパストラ
ンジスタ対のいずれか一方をオンに、他方をオフに設定
するためのプログラマブルなメモリとを含み、対をなす
2本の配線を相互に入換え可能なセレクタを少くとも1
つ設け、複数の配線の入換えを可能とすることによつ
て、メモリ数を増やすことなく、従来とほぼ同程度の配
線の自由度を確保するようにしたものである。 特に、前記セレクタを多重に配置した場合には、4本以
上の配線が、相互に入換え可能となり、配線の自由度が
向上する。
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本実施例は、本発明を、配線が4×4の場合に適用した
もので、第1図に示す如く、各方向からくる配線につい
て、4本の配線12−1〜4、13−1〜4、14−1
〜4、15−1〜4とメモリ付スイツチング手段20の
間に、対をなす2本の配線を相互に入換えるための各2
ビツトのセレクタ32A〜32D、33A〜33D、3
4A〜34D、35A〜35Dをそれぞれ設け、前記メ
モリ付スイツチング手段20のスイツチ数を少なく構成
したものである。 図において●で表わしたメモリ付スイツチング手段20
は、実際には、第2図に示す如く、MOSトランジスタ
20Aと、該MOSトランジスタ20Aをプログラムに
よりオンオフするためのメモリ20Bとから構成されて
いる。 このメモリ付スイツチング手段20は、従来は、前出第
5図に示した如く、各配線毎に、他の方向からくる全て
の配線に接続可能なように設けられていたものである
が、本実施例においては、第1図に示した如く、端部の
配線については、斜め方向のみ、中央部の配線について
は、図の左右方向又は上下方向にのみ計12個設けられ
ているだけであり、従来の96個に比べて大幅に省略さ
れている。 このようにメモリ付スイツチング手段20を省略した場
合、そのままであると、配線の自由度が大幅に低下する
ものであるが、本実施例においては、その入力側に配線
を入換えるためのセレクタを設けているので、配線の自
由度の低下が防止される。 即ち、前記セレクタは、例えば第3図に示す如く、配線
をそのまま真直ぐ通過させるときにオンとされる一対の
パストランジスタ42と、配線を交差させて入換えると
きにオンとされる一対のパストランジスタ44と、前記
パストランジスタ42と44を互いに異なる作動状態と
するためのインバータ46と、直接、又は前記インバー
タ46を介して前記パストランジスタ42又は44をオ
ンに設定するためのプログラマブルなメモリ48とから
構成されている。 従つて、前記パストランジスタ42をオン、パストラン
ジスタ44をオフとした場合には、図の左右方向の配線
がそのまま直結される。一方、前記パストランジスタ4
2をオフ、パストランジスタ44をオンとした場合に
は、図の左右方向の配線が相互に入換えられる。 このセレクタは、メモリ48の他、4個のパストランジ
スタ及び1個のインバータが必要であるが、全部合わせ
ても、通常のメモリ2個分程度の面積で足りる。 このような2ビツトのセレクタを、実施例のように多重
(図では2重)配置しておくことによつて、任意の配線
を任意のメモリ付スイツチング手段に接続することが可
能となる。 以下、実施例の作用を説明する。 例えば、図の左方向からきた上端の配線12−1を図の
上方向からくる左端の配線14−1に接続したい場合に
は、セレクタ32Aを直通状態、セレクタ32Cを交差
状態としておく。すると、メモリ付スイツチング手段2
0−1、直通状態としておいたセレクタ34C、交差状
態としておいたセレクタ34Aを介して、配線12−1
と14−1の接続が達成される。 又、他の配線との兼合いによつては、他のルートを通つ
て配線12−1と14−1を接続することも可能であ
る。例えば、セレクタ32A及び32Dを共に交差状態
とし、メモリ付スイツチング手段20−2、共に直通状
態としたセレクタ34D及び34Aを介して接続するこ
とも可能である。 又、図の右方向への配線13との接続に際しても、メモ
リ付スイツチング手段20−3及び20−4を使つて、
同様の接続が可能である。 本実施例においては、メモリ付スイツチング手段の数を
12個としているので、セレクタのメモリ数4×4=1
6個と合わせて、合計28個のメモリでよく、セレクタ
によつて面積が若干増加することを考慮しても、ほぼ従
来の1/3程度の面積で構成可能である。 又、たとえ配線の自由度が不足しても、アーキテクチヤ
を換えて、その分だけ基本ブロツクを増やして対応すれ
ばよい。この場合でも、全体としては集積度を約2倍程
度に向上することができる。 本実施例においては、メモリ付スイツチング手段の数を
12個としているので、それぞれ2つの配線が任意のと
ころへ到達可能である。又、端部の配線には、それぞれ
2つのメモリ付スイツチング手段が接続されているの
で、分岐も可能である。なお、1つの配線のみが任意の
ところへ行けばよい場合には、メモリ付スイツチング手
段の数をもつと減らして省面積化を達成することができ
る。又、配線の自由度を高めたい場合には、逆にメモリ
付スイツチング手段の数を増加することも可能である。 前記実施例は、本発明を配線が4×4の場合に適用した
ものであるが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
6×6等、他の場合にも適用できる。配線の数が増加す
るほど、本発明の効果が高いことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るプログラマブル配線スイツチの
実施例の構成を示す回路図、 第2図は、前記実施例で用いられているメモリ付スイツ
チング手段の具体的な構成を示す回路図、 第3図は、同じくセレクタの具体的な回路構成を示す回
路図、 第4図は、従来のプログラム可能な配線を含むプログラ
マブル・ロジツク・デバイス(PLD)の一例を示す回
路図、 第5図は、前記従来例で用いられているプログラマブル
配線スイツチの構成の一例を示す回路図である。 12、13、14、15……配線、 16……プログラマブル配線スイツチ、 20、20−1〜20−4……メモリ付スイツチング手
段、 20A……MOSトランジスタ、 20B……メモリ、 32A〜32D、33A〜33D、34A〜34D、3
5A〜35D……セレクタ、42、44……パストラン
ジスタ対、 48……メモリ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の配線間をプログラマブルに断続させ
    るためのメモリ付スイツチング手段を備えたプログラマ
    ブル配線スイツチにおいて、 前記複数の配線と前記スイツチング手段の間に、 配線をそのまま真直ぐ通過させるときにオンとされる第
    1のパストランジスタ対と、配線を交差させて入換える
    ときにオンとされる第2のパストランジスタ対と、前記
    第1及び第2のパストランジスタ対のいずれか一方をオ
    ンに、他方をオフに設定するためのプログラマブルなメ
    モリとを含み、対をなす2本の配線を相互に入換え可能
    なセレクタを少くとも1つ設けたことを特徴とするプロ
    グラマブル配線スイツチ。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記セレクタが多重に
    配設され、4本以上の配線が、相互に入換え可能とされ
    ていることを特徴とするプログラマブル配線スイツチ。
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