[發(fā)明專利]一種具有改進(jìn)的邏輯單元的集成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210133410.4
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN102647181A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李楓峰;周文
• 申請（專利權(quán)）人: 雅格羅技（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/177
• 分類號(hào): H03K19/177
• 代理公司: 北京億騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11309
• 代理人: 陳霽

本申請是國際申請日為2008年1月30日，國家申請?zhí)枮?00880000082.2的題為“一種具有改進(jìn)的邏輯單元的集成電路”的中國專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集成電路，尤其涉及現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Field?Programmable?Gate?Array，簡稱FPGA)邏輯單元。

背景技術(shù)

FPGA是一種由FPGA用戶來指定其功能的集成電路。FPGA通常包括大量的邏輯單元。

圖1示出了一種基本FPGA邏輯單元(logic?cell，下稱LC)，其包括查找表(look-up?table，即LUT)102和D觸發(fā)器(DFF)108。4輸入LUT?102被示出具有一組配置存儲(chǔ)單元，共16個(gè)，其可以被配置或編程以用于計(jì)算任何4輸入的組合邏輯功能。請注意，這類編程電路的細(xì)節(jié)與本發(fā)明的類型無關(guān)，所以未在圖1中示出。LUT?102的輸出不僅僅直接連接到LC的輸出，而且還送入D觸發(fā)器108的D輸入端，D觸發(fā)器108的Q輸出可用作另一個(gè)LC輸出。觸發(fā)器108還可以有時(shí)鐘使能(enable)端、置位(set)端和/或復(fù)位(reset)端，這些也沒有在圖中示出。在該邏輯單元內(nèi)，可以提供多路選擇器(multiplexer，即MUX)及其它邏輯以便允許將觸發(fā)器的Q輸出端連接到LUT的某些輸入端。另外，邏輯單元的輸出信號(hào)可以經(jīng)由一些通用的互連網(wǎng)絡(luò)路由到邏輯單元的輸入端，以便構(gòu)建任何給定的數(shù)字邏輯電路。

這個(gè)基本邏輯單元在邏輯上是完整的。然而，需要有一種對(duì)于面積和時(shí)序更有效率和/或布局更友好的邏輯單元及其集成電路。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種新的LC，其可以被互連并編程來實(shí)現(xiàn)功能，并且面積和時(shí)間更有效率和/或布局更友好。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種具有多個(gè)邏輯單元的集成電路，所述多個(gè)邏輯單元中的每一個(gè)都包括：

第一輸入端、第二輸入端、多個(gè)第三輸入端、和第一輸出端；

具有多個(gè)LUT輸入端的查找表，多個(gè)LUT輸入端分別連接到所述邏輯單元的所述多個(gè)第三輸入端；以及，LUT輸出端；

第一多路選擇器，其具有第一多路選擇器輸入端、第二多路選擇器輸入端、選擇端和多路選擇器輸出端；其中，第一多路選擇器的第一多路選擇器輸入端被連接到第一輸入端，第一多路選擇器的第二多路選擇器輸入端被連接到LUT輸出端，第一多路選擇器的多路選擇器輸出端被連接到第一輸出端，而選擇端被連接到第二輸入端并且可用于選擇在第一多路選擇器輸入端和第二多路選擇器輸入端處出現(xiàn)的哪個(gè)信號(hào)通過第一多路選擇器；

其中，通過把多個(gè)邏輯單元中的一個(gè)的第一輸入端鏈?zhǔn)今詈系蕉鄠€(gè)邏輯單元中的另一個(gè)的第一輸出端而形成一個(gè)WLUT(Wide?LUT)鏈。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種具有至少一個(gè)第一邏輯單元和一個(gè)第二邏輯單元的集成電路，

第一邏輯單元包括：具有LUT輸出端的LUT，具有第一電路輸入端和第二電路輸入端的電路，以及第一輸入端；其中，LUT的LUT輸出端被連接到第一電路輸入端，而第一輸入端被連接到第二電路輸入端；

第二邏輯單元包括：具有LUT輸出端的LUT，和第一輸出端，第一輸出端被連接到LUT輸出端；

第二邏輯單元的第一輸出端被連接到第一邏輯單元的第一輸入端，由此形成了一個(gè)伙伴邏輯。

根據(jù)第三方面，提供了一種具有多個(gè)邏輯單元的集成電路。所述多個(gè)邏輯單元中的每一個(gè)都包括：

第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、多個(gè)第四輸入端、第一輸出端和第二輸出端；

LUT，具有多個(gè)分別連接到多個(gè)第四輸入端的LUT輸入端；以及LUT輸出端；

第一多路選擇器，其具有第一多路選擇器輸入端、第二多路選擇器輸入端、多路選擇器選擇端和多路選擇器輸出端；其中，第一多路選擇器的第一多路選擇器輸入端被連接到第一輸入端，第一多路選擇器的第二多路選擇器輸入端被連接到第三輸入端，并且多路選擇器選擇端可以被編程讓第一多路選擇器傳遞在第一多路選擇器的第一多路選擇器輸入端和第二多路選擇器輸入端出現(xiàn)的兩個(gè)信號(hào)中的任意一個(gè)；

第二多路選擇器，其具有第一多路選擇器輸入端、第二多路選擇器輸入端、多路選擇器選擇端和多路選擇器輸出端；其中，第二多路選擇器的第一多路選擇器輸入端被連接到第一多路選擇器的多路選擇器輸出端，第二多路選擇器的第二多路選擇器輸入端被連接到LUT輸出端，第二多路選擇器的多路選擇器選擇端被連接到第二輸入端，并且第二多路選擇器的多路選擇器輸出端被連接到第一輸出端；