JPH0683063B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH0683063B2 JPH0683063B2 JP61231855A JP23185586A JPH0683063B2 JP H0683063 B2 JPH0683063 B2 JP H0683063B2 JP 61231855 A JP61231855 A JP 61231855A JP 23185586 A JP23185586 A JP 23185586A JP H0683063 B2 JPH0683063 B2 JP H0683063B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は半導体集積回路に係り、特にCMOS(相補性絶縁
ゲート型)選択回路を基本構成要素とするCMOS論理回路
を含む半導体集積回路に関する。The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a CMOS logic circuit including a CMOS (complementary insulated gate type) selection circuit as a basic constituent element. The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.
(従来の技術) 一般に、CMOS論理回路は、低消費電力等の特長があるの
で論理LSIの分野においてNチャネルMOS回路に代えて採
用されつつある。この場合、CMOS論理回路を従来の設計
手法で構成すると、NチャネルMOS回路に比べて約2倍
の素子を要するという欠点があり、素子数を減少するた
めに回路技術的な工夫(プリチャージ回路方式、ドミノ
回路方式、ダイナミック回路方式等)がなされている。
しかし、上記プリチャージ回路方式は、同期回路に採用
した場合にクロック周期の半分をプリチャージ動作に使
うので、演算動作のための時間が半減するという問題が
ある。また、上記プリチャージ回路方式を採用した回路
は、出力結果が高インピーダンス状態であるので、雑音
信号に弱く、チャージシェアの問題で回路の誤動作を起
こし易い等の問題があった。また、前記ダイナミック回
路方式を採用した回路、たとえばダイナミックシフトレ
ジスタは、記憶の保持には有益ではあるが、出力結果が
高インピーダンス状態であるので、出力信号線を長く
(遠くへ)配線することが難しく、使用するクロック信
号線の本数が増す等の問題があった。(Prior Art) Generally, CMOS logic circuits are being used in place of N-channel MOS circuits in the field of logic LSI because of their features such as low power consumption. In this case, if the CMOS logic circuit is configured by the conventional design method, there is a drawback that it requires about twice as many elements as the N-channel MOS circuit. Therefore, in order to reduce the number of elements, it is necessary to devise a circuit technology (precharge circuit). System, domino circuit system, dynamic circuit system, etc.).
However, in the precharge circuit system, half of the clock cycle is used for the precharge operation when it is adopted in the synchronous circuit, so that there is a problem that the time for the operation operation is halved. Further, since the output result of the circuit adopting the precharge circuit system is in a high impedance state, it is vulnerable to a noise signal, and there is a problem that the circuit malfunctions due to the problem of charge sharing. Further, although a circuit adopting the dynamic circuit system, for example, a dynamic shift register is useful for holding memory, the output result is in a high impedance state, so that the output signal line can be wired long (far away). It is difficult and there is a problem that the number of clock signal lines to be used increases.
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記したようにCMOS論理回路の素子数を減ら
そうとしてプリチャージ回路方式とかダイナミック回路
方式を採用することに伴なう問題点を根本的に解決すべ
くなされたもので、極く少数の素子からなる基本のCMOS
回路を用いて所望の各種の論理回路を実現できると共に
各論理回路間の配線を容易に行なうことができ、全体と
して素子数および配線領域の減少化が可能となる半導体
集積回路を提供することを目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention basically solves the problems associated with adopting a precharge circuit system or a dynamic circuit system in order to reduce the number of elements of a CMOS logic circuit as described above. It was made to solve the problem, and is a basic CMOS consisting of an extremely small number of elements.
To provide a semiconductor integrated circuit in which various kinds of desired logic circuits can be realized by using circuits and wiring between the logic circuits can be easily performed, and the number of elements and a wiring area can be reduced as a whole. To aim.
(問題点を解決するための手段) 種々の論理回路の論理の特性を考察した結果、論理回路
の構成要素は二者択一、即ちA*S+B*(ここで、
記号*は論理積、+は論理和)の論理式で表現される部
分が大半であることが判明した。そこで、本発明の半導
体集積回路は、上記論理式で表わされる選択回路、即ち
二入力の一方を選択信号入力の論理レベルに応じて選択
するスタティック回路構成のCMOS論理回路を基本構成要
素として形成されたCMOS論理回路を含むように構成し
た。(Means for Solving Problems) As a result of considering the logic characteristics of various logic circuits, the constituent elements of the logic circuit are alternatives, that is, A * S + B * (where,
It has been found that most of the parts are expressed by the logical expression of the symbol * is a logical product and + is a logical sum. Therefore, the semiconductor integrated circuit of the present invention is formed by using, as a basic constituent element, a selection circuit represented by the above logical formula, that is, a CMOS logic circuit having a static circuit configuration for selecting one of two inputs according to a logic level of a selection signal input. It is configured to include a CMOS logic circuit.
そして、上記各CMOS選択回路には、正方形の領域の各辺
の中央部に3つの入力ノードと1つの出力ノードとを形
成し、各CMOS選択回路を離隔してアレイ状に配置してい
る。これらCMOS選択回路が形成された領域のパターンを
90度回転、または鏡像を形成するように配置することに
よって、配線長が短くなる各入力ノード及び出力ノード
の配置を選択し、且つ各CMOS選択回路の各ノード間を配
線領域上で選択的に配線することによってゲートアレイ
を構成してなることを特徴とする。Then, in each of the CMOS selection circuits, three input nodes and one output node are formed in the central portion of each side of the square area, and the CMOS selection circuits are arranged in an array in a spaced manner. The pattern of the area where these CMOS selection circuits are formed
By selecting the layout of each input node and output node that shortens the wiring length by rotating by 90 degrees or by arranging so as to form a mirror image, and selectively between the nodes of each CMOS selection circuit on the wiring area. It is characterized in that a gate array is formed by wiring.
(作 用) 正方形の領域の各辺の中央部に3つの入力ノードと1つ
の出力ノードを配置してスタティック回路構成のCMOS選
択回路を形成しているので、これらCMOS選択回路が形成
された領域のパターンを90度単位で回転、またはその鏡
像を形成するように配置することによって、配線長が短
くなる各入力ノード及び出力ノードの配置を選択でき
る。上記CMOS論理回路はスタティック回路構成であるの
で、プリチャージ回路方式やダイナミック回路方式を採
用することに伴なう問題が生じる余地はなく、素子数の
削減や入出力配線領域の減少が可能になる。(Operation) Since three input nodes and one output node are arranged in the center of each side of the square area to form a CMOS circuit of static circuit configuration, the area where these CMOS selection circuits are formed By arranging the pattern in 90 ° units or arranging so as to form a mirror image thereof, it is possible to select the arrangement of each input node and output node that shortens the wiring length. Since the CMOS logic circuit has a static circuit configuration, there is no room for problems associated with adopting a precharge circuit system or a dynamic circuit system, and it is possible to reduce the number of elements and the input / output wiring area. .
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。Embodiment An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図に示すゲートアレイLSIは、基本構成要素であるC
MOS選択回路SLがたとえば10mm角のLSIチップ10上に配列
されている状態を概略的に示しており、11は選択回路SL
相互間の領域は配線領域である。上記CMOS選択回路SL
は、第2図または第3図または第4図に示すように構成
されている。即ち、第2図のCMOS選択回路は、Pチャネ
ルMOSトランジスタTPおよびNチャネルMOSトランジスタ
TNの各一端が対応して第1,第2の入力ノード21,22とな
り、上記トランジスタTP,TNの各ゲートが選択信号入力
ノード23となり、上記トランジスタTP,TNの他端相互接
続点が出力ノード24となっている。上記Pチャネルトラ
ンジスタTPは、ゲート入力のロウレベル・ハイレベルに
対応して導通・非導通状態になり、Nチャネルトランジ
スタTNはゲート入力のハイレベル・ロウレベルに対応し
て導通・非導通状態になる。したがって、上記選択回路
は、第1,第2の入力ノード21,22に各対応して入力B,Aが
入力し、選択信号入力ノード23に選択信号Sが入力する
と、3つの入力A,B,Sに対して1つの出力Q(=S*A
+*B)を生じる論理式で表わされる機能を有し、そ
の構成は各1個のPチャネルトランジスタ、Nチャネル
トランジスタからなり、素子数が極めて少なく、簡易な
構成である。上記選択回路は、単独でまたは複数個の組
合せで各種のCMOS論理回路を実現できる(後述する)も
のであり、他の回路との配線を容易に且つ短かく行ない
得るように、たとえば第5図(a)乃至(c)に示すよ
うに3つの入力A,B,Sの入力ノードおよび1つの出力Q
の出力ノードを配置することが望ましい。即ち、選択回
路領域SL′をたとえば20μ〜40μ角の大きさで構成し、
この四角形(正方形)の領域の各辺の中央部に前記4つ
のノード(3つの入力ノード21,22,23と1つの出力ノー
ド24)を分離して配置することが望ましい。なお、上記
4つのノードの配置関係は、第5図(a)乃至(c)に
示した3つの配置関係を基本とし、それぞれの選択回路
領域SL′を90度回転し、またはその鏡像を形成するよう
に配置することによって、上記3つの配置関係それぞれ
に8通り、すなわち24通りの構成が可能であり、配線長
が短くなるように配置関係を定めれば良い。The gate array LSI shown in FIG. 1 is a basic component C
1 schematically shows a state in which the MOS selection circuit SL is arranged on, for example, a 10 mm square LSI chip 10, and 11 is the selection circuit SL.
The area between them is a wiring area. Above CMOS selection circuit SL
Is constructed as shown in FIG. 2, FIG. 3, or FIG. That is, the CMOS selection circuit of FIG. 2 has a P-channel MOS transistor T P and an N-channel MOS transistor.
One end of each T N corresponds to the first and second input nodes 21 and 22, each gate of the transistors T P and T N serves as a selection signal input node 23, and the other ends of the transistors T P and T N The interconnection node is the output node 24. The P-channel transistor T P becomes conductive / non-conductive in response to low level / high level of the gate input, and the N-channel transistor T N becomes conductive / non-conductive in response to high level / low level of the gate input. Become. Therefore, in the selection circuit, when the inputs B and A are input to the first and second input nodes 21 and 22, respectively, and the selection signal S is input to the selection signal input node 23, three inputs A and B are input. , S has one output Q (= S * A
It has a function represented by a logical expression that produces + * B), and its configuration is composed of one P-channel transistor and one N-channel transistor, respectively, and has a very small number of elements, which is a simple configuration. The above-mentioned selection circuit can realize various CMOS logic circuits singly or in combination with each other (which will be described later). For example, as shown in FIG. As shown in (a) to (c), input nodes of three inputs A, B, S and one output Q
It is desirable to place the output node of. That is, the selection circuit region SL ′ is configured to have a size of 20 μ to 40 μ square, for example,
It is desirable to dispose the four nodes (three input nodes 21, 22, 23 and one output node 24) separately at the center of each side of the quadrangular area. The arrangement relationship of the above four nodes is based on the three arrangement relationships shown in FIGS. 5A to 5C, and each selection circuit area SL ′ is rotated by 90 degrees or a mirror image thereof is formed. By arranging in such a manner as described above, it is possible to have 8 configurations, that is, 24 configurations for each of the above-mentioned three layout relationships, and it is only necessary to determine the layout relationship so as to shorten the wiring length.
なお、第3図の選択回路は、第1の入力ノード21に一方
の入力端が接続されたCMOSアンドゲート31と、第2の入
力ノード22に一方の入力端が接続され、選択信号の入力
ノード23に他方の入力端が接続されたCMOSアンドゲート
32と、上記選択信号Sの入力ノード23と上記CMOSアンド
ゲート31の他方の入力端との間に挿入接続されたCMOSイ
ンバータ33と、上記2つのアンドゲート31,32の各出力
が入力して出力Q(=S*A+*B)を発生する二入
力オアゲート34とからなる。また、第4図に示した選択
回路は、第1の入力ノード21と第2の入力ノード22との
間に第1のNチャネルトランジスタTN1,TN2が直列に接
続され、VCC電源端と接地端との間にPチャネルトラン
ジスタTPと第3のNチャネルトランジスタTN3とが直列
に接続され、上記トランジスタTPおよびTN3の各ゲート
が選択信号の入力ノード23に接続され、上記トランジス
タTPおよびTN3の直列接続点が前記トランジスタTN1,TN2
の各ゲートに接続され、上記トランジスタTN1およびTN2
の直列接続点が出力ノード24に接続されたものである。
前記トランジスタTPおよびTN3はインバータを形成して
おり、出力ノード24に出力Q=S*A+*Bが得られ
る。The selection circuit of FIG. 3 has a CMOS AND gate 31 having one input terminal connected to the first input node 21 and one input terminal connected to the second input node 22 for inputting a selection signal. CMOS AND gate with the other input connected to node 23
32, a CMOS inverter 33 inserted and connected between the input node 23 of the selection signal S and the other input terminal of the CMOS AND gate 31, and the outputs of the two AND gates 31 and 32 are input. And a two-input OR gate 34 that produces an output Q (= S * A ++ B). Further, in the selection circuit shown in FIG. 4, the first N-channel transistors T N1 and T N2 are connected in series between the first input node 21 and the second input node 22, and the V CC power supply terminal And a ground terminal, a P-channel transistor T P and a third N-channel transistor T N3 are connected in series, and the gates of the transistors T P and T N3 are connected to the selection signal input node 23. The series connection point of the transistors T P and T N3 is the transistor T N1 , T N2.
Connected to each gate of the above transistors T N1 and T N2
Is connected to the output node 24.
The transistors T P and T N3 form an inverter, and the output Q = S * A ++ B is obtained at the output node 24.
なお、前記第2図の選択回路においては、第2の入力ノ
ード22の入力Aと選択信号S入力とが共にハイレベルの
ときに出力Qのハイレベルが弱い、つまり完全なハイレ
ベルであるVCC電源電位5Vにならず、5V-VTN(Nチャネ
ルトランジスタTNの閾値電圧)になる。また、第1の入
力ノード21の入力Bと選択信号S入力とが共にロウレベ
ルのときに出力Qのロウレベルが弱い、つまり完全なロ
ウレベルである接地電位OVにならず、OV+VTP(Pチャ
ネルトランジスタTPの閾値電圧)になる。このように、
出力Qのハイレベルまたはロウレベルが弱いことは、回
路の動作マージンが少なくなるが、後段で入力をハイレ
ベルまたはロウレベルと感じることは十分に可能であ
り、LSIの製造工程においてイオン注入量の調整等によ
りバックゲートバイアス効果を最小限に押えることによ
って、出力Qのレベルを実用的な動作範囲に設定するこ
とが可能である。勿論、必要に応じて上記選択回路の後
段にインバータを挿入して前記出力Qのレベルを補強す
るようにしてもよい。In the selection circuit shown in FIG. 2, when the input A of the second input node 22 and the selection signal S input are both high level, the high level of the output Q is weak, that is, V which is a completely high level. The CC power supply potential does not become 5 V but becomes 5 V-V TN (threshold voltage of N-channel transistor T N ). Further, when both the input B of the first input node 21 and the selection signal S input are low level, the low level of the output Q is weak, that is, the ground potential O V which is a complete low level does not occur and O V + V TP (P The threshold voltage of the channel transistor T P ). in this way,
If the high level or low level of the output Q is weak, the operation margin of the circuit is reduced, but it is possible to sense the input as high level or low level in the subsequent stage, and it is possible to adjust the ion implantation amount in the LSI manufacturing process. Thus, by suppressing the back gate bias effect to a minimum, the level of the output Q can be set within a practical operating range. Of course, if necessary, an inverter may be inserted in the subsequent stage of the selection circuit to reinforce the level of the output Q.
これに対して、前記第4図の選択回路は、第2の入力ノ
ード22の入力Aと選択信号S入力とが共にハイレベルの
ときは出力Qのハイレベルが弱いが、第1の入力ノード
21の入力Bと選択信号S入力とがロウレベルのときは、
NチャネルトランジスタTN1がVCC電源電位に近い選択信
号によりゲート制御されるので出力Qのロウレベルは
十分に低く(強く)なる。On the other hand, in the selection circuit of FIG. 4, when the input A of the second input node 22 and the selection signal S input are both high level, the high level of the output Q is weak, but the first input node
When the input B of 21 and the selection signal S input are low level,
Since the N-channel transistor T N1 is gate-controlled by the selection signal close to the V CC power supply potential, the low level of the output Q becomes sufficiently low (strong).
次に、前記第2図の選択回路を基本として各種のCMOS論
理回路を構成した応用例について第6図乃至第9図を参
照して説明するが、それぞれ対応する従来例のCMOS論理
回路について対比のために第10図乃至第13図に示した。
即ち、第6図に示すインバータは、基本の選択回路にお
ける第1の入力ノード21をVCC電源線に接続し、第2の
入力ノード22を接地線に接続し、選択信号用の入力ノー
ド23に入力Aを与えることによって、出力Q=O*A+
1*=が得られる。このインバータに対応する従来
のインバータは、第10図に示すように回路接続されたP
チャネルトランジスタ100、Nチャネルトランジスタ101
からなる。第7図に示すアンド回路は、基本の選択回路
における第2の入力ノード22に入力Aを与え第1の入力
ノード21を接地線に接続し、選択信号用の入力ノード23
に入力Bを与えることによって、出力Q=A*B+O*
=A*Bが得られる。このアンド回路に対応する従来
のアンド回路は、第11図に示すように回路接続された多
数の素子(3個のPチャネルトランジスタ111,112,113
および3個のNチャネルトランジスタ114,115,116)を
要する。第8図に示すオア回路は、基本の選択回路にお
ける第1の入力ノード21に入力Aを与え、第2の入力ノ
ード22をVCC電源線に接続し、選択信号用の入力ノード2
3に入力Bを与えることによって出力Q=A*+1*
B=A*+(A+)*B=A*+A*B+*B
=A*(+B)+*B=A+Bが得られる。このオ
ア回路に対応する従来のオア回路は、第12図に示すよう
に回路接続された多数の素子(3個のPチャネルトラン
ジスタ121,122,123および3個のNチャネルトランジス
タ124,125,126)を要する。第9図に示す排他的オア回
路は、基本の選択回路が2個組み合わされており、前段
の基本回路は第6図に示したように入力Aを選択信号と
することによって出力を得るインバータとして形成さ
れており、後段の基本回路は第1の入力ノード21に入力
Aが与えられ、第2の入力ノード22に前段のインバータ
の出力が与えられ、選択信号用の入力ノード23に入力
Bが与えられており、出力Q=A*+*B=AB
(記号は排他的論理和)が得られる。この排他的オア
回路に対応する従来の排他的オア回路は、第13図に示す
ように回路接続された多数の素子(6個のPチャネルト
ランジスタ131〜136および6個のNチャネルトランジス
タ137〜142)を要する。Next, application examples in which various CMOS logic circuits are configured based on the selection circuit of FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 6 to 9. The corresponding CMOS logic circuits of conventional examples will be compared with each other. Are shown in FIGS. 10 to 13.
That is, in the inverter shown in FIG. 6, the first input node 21 in the basic selection circuit is connected to the V CC power supply line, the second input node 22 is connected to the ground line, and the selection signal input node 23 is connected. Output Q = O * A +
1 * = is obtained. A conventional inverter corresponding to this inverter has a P-type circuit connected as shown in FIG.
Channel transistor 100, N-channel transistor 101
Consists of. The AND circuit shown in FIG. 7 applies the input A to the second input node 22 in the basic selection circuit, connects the first input node 21 to the ground line, and selects the input node 23 for the selection signal.
Output Q = A * B + O *
= A * B is obtained. A conventional AND circuit corresponding to this AND circuit has a large number of elements (three P-channel transistors 111, 112, 113) connected in a circuit as shown in FIG.
And three N-channel transistors 114, 115, 116) are required. The OR circuit shown in FIG. 8 applies the input A to the first input node 21 in the basic selection circuit, connects the second input node 22 to the V CC power supply line, and selects the input node 2 for the selection signal.
Output Q = A * + 1 * by giving input B to 3
B = A * + (A +) * B = A * + A * B + * B
= A * (+ B) ++ B = A + B is obtained. The conventional OR circuit corresponding to this OR circuit requires a large number of elements (three P-channel transistors 121, 122, 123 and three N-channel transistors 124, 125, 126) connected in a circuit as shown in FIG. The exclusive OR circuit shown in FIG. 9 is a combination of two basic selection circuits. The basic circuit at the preceding stage is an inverter that obtains an output by using the input A as a selection signal as shown in FIG. In the basic circuit of the subsequent stage, the input A is given to the first input node 21, the output of the inverter of the previous stage is given to the second input node 22, and the input B is given to the input node 23 for the selection signal. Given, output Q = A *** B = AB
(The symbol is an exclusive OR). A conventional exclusive OR circuit corresponding to this exclusive OR circuit has a large number of elements (6 P-channel transistors 131 to 136 and 6 N-channel transistors 137 to 142) connected in a circuit as shown in FIG. ) Is required.
なお、前記第9図の排他的オア回路は出力Qのレベルが
弱いので、必要に応じて後段にインバータを付加すれば
よい。Since the exclusive OR circuit of FIG. 9 has a weak output Q level, an inverter may be added in the subsequent stage if necessary.
上述したように、第2図に示したCMOS選択回路を基本構
成要素として各種のCMOS論理回路を形成すると、従来の
設計手法による回路構成に比べてアンド回路、オア回
路、排他的オア回路は約1/3の素子数で実現できる。し
たがって、半導体集積回路における全回路のうちの一部
(全素子数のうちの約5%以上を占める部分)に前記CM
OS選択回路を規則的なあるいは不規則な配置で含ませ、
このCMOS選択回路を基本構成要素として二種類以上のCM
OS論理回路を構成すれば、素子数の減少、CMOS論理回路
の入出力配線長の短縮、ひいてはその配線領域の減少化
を図ることが可能になる。この場合、ゲートアレイLSI
に本発明を適用すると、上記素子数の減少によるコスト
低減、配線領域の減少の効果が顕著に得られるものであ
り、ゲートアレイチップ上で配線領域が占める面積の割
合(従来は6〜8割)を5割程度に低下させることがで
きる。なお、前記第4図に示したCMOS選択回路に対して
も前記第6図乃至第9図に示したように入力を与えるこ
とによって、インバータ、アンド回路、オア回路、排他
的オア回路を形成できる。As described above, when various CMOS logic circuits are formed by using the CMOS selection circuit shown in FIG. 2 as a basic constituent element, the AND circuit, the OR circuit, and the exclusive OR circuit are about the same as those of the circuit structure by the conventional design method. It can be realized with 1/3 the number of elements. Therefore, the CM can be used as a part of all the circuits in the semiconductor integrated circuit (a part occupying about 5% or more of the total number of elements).
Include the OS selection circuit in a regular or irregular arrangement,
Using this CMOS selection circuit as a basic component, two or more types of CM
By configuring the OS logic circuit, it is possible to reduce the number of elements, shorten the input / output wiring length of the CMOS logic circuit, and eventually reduce the wiring area. In this case, the gate array LSI
When the present invention is applied to, the effect of reducing the cost due to the reduction of the number of elements and the reduction of the wiring region can be remarkably obtained. ) Can be reduced to about 50%. An inverter, an AND circuit, an OR circuit, and an exclusive OR circuit can be formed by applying inputs to the CMOS selection circuit shown in FIG. 4 as shown in FIGS. 6 to 9. .
[発明の効果] 上述したように本発明の半導体集積回路によれば、少な
くとも一部の回路としてスタティックなCMOS選択回路を
基本構成要素とする所望のCMOS論理回路を形成するよう
にしたものである。したがって、このCMOS論理回路につ
いてはプリチャージ回路方式やダイナミック回路方式を
採用することに伴なう問題が生じる余地はなく、素子数
の減少、入出力配線領域の減少等の効果が得られる。こ
の効果は、上記CMOS論理回路が全回路に占める割合の少
ないLSIにあってもある程度は得られるが、特にゲート
アレイLSIにあっては顕著に得られる。[Effects of the Invention] As described above, according to the semiconductor integrated circuit of the present invention, a desired CMOS logic circuit having a static CMOS selection circuit as a basic constituent element is formed as at least a part of the circuit. . Therefore, there is no room for the problems associated with the adoption of the precharge circuit system or the dynamic circuit system for this CMOS logic circuit, and the effects such as the reduction in the number of elements and the input / output wiring area can be obtained. This effect can be obtained to some extent even in an LSI in which the CMOS logic circuit occupies a small proportion of all circuits, but is particularly remarkable in a gate array LSI.
第1図は本発明の一実施例に係るゲートアレイLSIにお
ける基本構成要素であるCMOS選択回路のアレイを概略的
に示す図、第2図乃至第4図はそれぞれ第1図中のCMOS
選択回路の相異なる回路例を示す回路図、第5図(a)
乃至(c)はそれぞれ第1図中のCMOS選択回路における
3つの入力ノードおよび1つの出力ノードの相異なる配
置例を示す図、第6図乃至第9図はそれぞれ対応して第
2図のCMOS選択回路を基本構成要素とするインバータ、
アンド回路、オア回路、排他的オア回路を示す回路図、
第10図乃至第13図はそれぞれ第6図乃至第9図の回路に
対応する従来のCMOS論理回路図である。 SL……CMOS選択回路、SL′……CMOS選択回路領域、TP…
…PチャネルMOSトランジスタ、TN,TN1〜TN3……Nチャ
ネルMOSトランジスタ、21……第1の入力ノード、22…
…第2の入力ノード、23……第3の入力ノード、24……
出力ノード。FIG. 1 is a diagram schematically showing an array of a CMOS selection circuit which is a basic constituent element in a gate array LSI according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are CMOS in FIG. 1, respectively.
FIG. 5 (a) is a circuit diagram showing a different circuit example of the selection circuit.
1 to (c) are diagrams showing different arrangement examples of three input nodes and one output node in the CMOS selection circuit in FIG. 1, and FIGS. 6 to 9 respectively correspond to the CMOS in FIG. Inverter with selection circuit as a basic component,
A circuit diagram showing an AND circuit, an OR circuit, and an exclusive OR circuit,
10 to 13 are conventional CMOS logic circuit diagrams corresponding to the circuits of FIGS. 6 to 9, respectively. SL ... CMOS selection circuit, SL '... CMOS selection circuit area, T P ...
... P-channel MOS transistor, T N , T N1 to T N3 ... N-channel MOS transistor, 21 ... first input node, 22 ...
… Second input node, 23 …… Third input node, 24 ……
Output node.
Claims (8)
された3つの入力ノードと1つの出力ノードとを備え、
二入力の一方を選択信号入力の論理レベルに応じて選択
し、各々が離隔してアレイ状に配置されたスタティック
回路構成のCMOS選択回路と、 上記各CMOS選択回路間に形成され、これらCMOS選択回路
間を選択的に配線するための配線領域とを具備し、 上記各CMOS選択回路が形成された領域のパターンを90度
回転、または鏡像を形成するように配置することによっ
て、配線長が短くなる各入力ノード及び出力ノードの配
置を選択し、且つ各ノード間を上記配線領域上で選択的
に配線することによってゲートアレイを構成してなるこ
とを特徴とする半導体集積回路。1. An input node and three input nodes each formed at the center of each side of a square area,
One of the two inputs is selected according to the logic level of the selection signal input, and it is formed between the CMOS selection circuits of static circuit configuration in which they are spaced apart and arranged in an array, and the CMOS selection circuits described above. A wiring area for selectively wiring between circuits is provided, and by arranging the pattern of the area in which each of the CMOS selection circuits is formed to rotate 90 degrees or to form a mirror image, the wiring length can be shortened. A semiconductor integrated circuit, characterized in that a gate array is formed by selecting the arrangement of the respective input nodes and output nodes and selectively wiring between the respective nodes on the wiring region.
5%以上含むことを特徴とする前記特許請求の範囲第1
項記載の半導体集積回路。2. The claim according to claim 1, wherein the number of elements of said CMOS selection circuit is about 5% or more of the total number of elements.
The semiconductor integrated circuit according to the item.
第2の入力ノードとの間に1個のPチャネルMOSトラン
ジスタと1個のNチャネルMOSトランジスタとが直列に
接続され、上記両トランジスタの各ゲートが選択信号入
力ノードに接続され、上記両トランジスタの直列接続点
が出力ノードに接続されてなることを特徴とする前記特
許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路。3. In the CMOS selection circuit, one P-channel MOS transistor and one N-channel MOS transistor are connected in series between a first input node and a second input node. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein each gate of the transistor is connected to a selection signal input node, and a series connection point of the both transistors is connected to an output node.
第2の入力ノードとの間に第1のNチャネルMOSトラン
ジスタと第2のNチャネルMOSトランジスタとが直列に
接続され、電源端と接地端との間に1個のPチャネルMO
Sトランジスタと第3のNチャネルMOSトランジスタとが
直列に接続され、上記1個のPチャネルトランジスタと
第3のNチャネルトランジスタと前記第2のNチャネル
トランジスタとの各ゲートが選択信号入力ノードに接続
され、前記1個のPチャネルトランジスタと第3のNチ
ャネルトランジスタとの直列接続点が前記第1のNチャ
ネルトランジスタのゲートに接続され、上記第1のNチ
ャネルトランジスタと第2のNチャネルトランジスタと
の直列接続点が出力ノードに接続されてなることを特徴
とする前記特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回
路。4. The CMOS selection circuit, wherein a first N-channel MOS transistor and a second N-channel MOS transistor are connected in series between a first input node and a second input node, and a power supply terminal is provided. One P-channel MO between the ground and ground
An S transistor and a third N channel MOS transistor are connected in series, and the gates of the one P channel transistor, the third N channel transistor and the second N channel transistor are connected to a selection signal input node. And a series connection point of the one P-channel transistor and the third N-channel transistor is connected to the gate of the first N-channel transistor, and the first N-channel transistor and the second N-channel transistor are connected. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the serial connection point of is connected to the output node.
源端に接続し、第2の入力ノードを接地端に接続し、選
択信号入力ノードに入力信号を入力することによって、
出力ノードに上記入力信号の反転信号を出力するインバ
ータを形成してなることを特徴とする前記特許請求の範
囲第3項または第4項記載の半導体集積回路。5. A first input node of the CMOS selection circuit is connected to a power supply terminal, a second input node is connected to a ground terminal, and an input signal is input to a selection signal input node,
5. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein an inverter that outputs an inverted signal of the input signal is formed at an output node.
地端に接続し、第2の入力ノードに第1の入力信号を入
力し、選択信号入力ノードに第2の入力信号を入力する
ことによって、出力ノードに上記第1の入力信号と第2
の入力信号との論理積信号を出力するアンド回路を形成
してなることを特徴とする前記特許請求の範囲第3項ま
たは第4項記載の半導体集積回路。6. A first input node of the CMOS selection circuit is connected to a ground terminal, a first input signal is input to a second input node, and a second input signal is input to a selection signal input node. This allows the first input signal and the second
5. The semiconductor integrated circuit according to claim 3 or 4, wherein an AND circuit that outputs a logical product signal of the input signal and the input signal is formed.
1の入力信号を入力し、第2の入力ノードを電源端に接
続し、選択信号入力ノードに第2の入力信号を入力する
ことによって、出力ノードに上記第1の入力信号と第2
の入力信号との論理和信号を出力するオア回路を形成し
てなることを特徴とする前記特許請求の範囲第3項また
は第4項記載の半導体集積回路。7. A first input signal is input to a first input node of the CMOS selection circuit, a second input node is connected to a power supply terminal, and a second input signal is input to a selection signal input node. This allows the first input signal and the second
5. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein an OR circuit that outputs a logical sum signal of the input signal and the input signal is formed.
選択回路に対しては第1の入力ノードを電源端に接続
し、第2の入力ノードを接地端に接続し、選択信号入力
ノードに第1の入力信号を入力し、後段のCMOS選択回路
に対しては第1の入力ノードに前記第1の入力信号を入
力し、第2の入力ノードに前段のCMOS選択回路から出力
される上記第1の入力信号の反転信号を入力し、選択信
号入力ノードに第2の入力信号を入力することによっ
て、出力ノードに上記第1の入力信号と第2の入力信号
との排他的論理和信号を出力する排他的オア回路を形成
してなることを特徴とする前記特許請求の範囲第3項ま
たは第4項記載の半導体集積回路。8. A CMOS in the preceding stage, comprising two said CMOS selection circuits.
For the selection circuit, the first input node is connected to the power supply terminal, the second input node is connected to the ground terminal, the first input signal is input to the selection signal input node, and the subsequent CMOS selection circuit is connected. On the other hand, the first input signal is input to the first input node, the inverted signal of the first input signal output from the CMOS selection circuit in the previous stage is input to the second input node, and the selection signal is input. An exclusive OR circuit that outputs an exclusive OR signal of the first input signal and the second input signal to the output node by inputting the second input signal to the node is formed. The semiconductor integrated circuit according to claim 3 or 4, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231855A JPH0683063B2 (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231855A JPH0683063B2 (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386543A JPS6386543A (en) | 1988-04-16 |
| JPH0683063B2 true JPH0683063B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=16930073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61231855A Expired - Lifetime JPH0683063B2 (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683063B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834629A (en) * | 1981-08-24 | 1983-03-01 | Toshiba Corp | Logic integrated circuit |
| JPS594151A (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | Semiconductor circuit with building block structure |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61231855A patent/JPH0683063B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6386543A (en) | 1988-04-16 |
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