JP2002026721A - Information processing unit - Google Patents

Information processing unit

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JP2002026721A
JP2002026721A JP2000209027A JP2000209027A JP2002026721A JP 2002026721 A JP2002026721 A JP 2002026721A JP 2000209027 A JP2000209027 A JP 2000209027A JP 2000209027 A JP2000209027 A JP 2000209027A JP 2002026721 A JP2002026721 A JP 2002026721A
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JP
Japan
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circuit
programmable logic
logic circuit
input
stage
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Application number
JP2000209027A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsukazu Satonaga
哲一 里永
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an information processing unit that can markedly reduce the time until a final processing result is obtained. SOLUTION: Two programmable logic circuits 70A, 70B connected in series are configured, such that one data processing time by the circuit configured in the programmable logic circuit 70A is equal to or greater than a reconfiguration time of a circuit, with respect to the programmable logic circuit 70B connected to the post stage, and the circuit is reconfigured, immediately after the data processing by the configured circuit, with respect to each of the programmable logic circuits 70A, 70B is finished.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置に係
り、より詳しくは、複数のプログラマブル論理回路を用
いて情報処理を行う情報処理装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an information processing apparatus, and more particularly, to an information processing apparatus that performs information processing using a plurality of programmable logic circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル回路装置の分野において、フィ
ールド・プログラマブル・ゲートアレイ(FPGA)や
プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)等のプ
ログラマブル論理回路が、特定用途向け集積回路(AS
IC;Application Specific Integrated Circuit)を
製作する際の試作デバイスとして、又は、数週間から数
か月という長い製作期間を要するASICの代替デバイ
スとして広く用いられている。また、最近では、回路構
成を変更できるというプログラマブル論理回路の特徴を
生かして、回路装置作成後でも、仕様変更や、回路欠陥
の修正等を可能とするためにプログラマブル論理回路が
用いられている。
2. Description of the Related Art In the field of digital circuit devices, programmable logic circuits, such as field programmable gate arrays (FPGAs) and programmable logic devices (PLDs), are being developed for application specific integrated circuits (AS).
It is widely used as a prototype device for manufacturing an IC (Application Specific Integrated Circuit), or as an alternative to an ASIC that requires a long manufacturing period of several weeks to several months. Recently, programmable logic circuits have been used in order to make it possible to change specifications, correct circuit defects, etc., even after a circuit device is created, taking advantage of the feature of programmable logic circuits that can change the circuit configuration.

【0003】ところで、プログラマブル論理回路上で機
能回路を構成するための技術として、スケルトン方式
と、該方式を発展させたスーパースケルトン方式があ
る。スケルトン方式は、プログラマブル論理回路上で、
再構成した後の回路と再構成する前の回路との共通回路
部分であるスケルトン回路を用いた方式である。これに
より、差分となる小さな単位の回路情報で新たな回路を
構成することができ、再構成時間を短縮することができ
る。
Incidentally, there are a skeleton system and a super skeleton system developed from the skeleton system as a technology for forming a functional circuit on a programmable logic circuit. The skeleton method is based on a programmable logic circuit.
This is a method using a skeleton circuit which is a common circuit part of the circuit after the reconfiguration and the circuit before the reconfiguration. As a result, a new circuit can be configured with the small unit of circuit information that is a difference, and the reconfiguration time can be reduced.

【0004】しかしながら、スケルトン方式では大幅な
機能変更を行うことができない。そこで、小さな回路情
報の変更で、大幅に機能を変更できるスーパースケルト
ン方式が提案されている。スーパースケルトン方式は、
部分的に制御線、回路が付け加えられたスケルトン回路
が配置配線され、データ入力に用いる初期値レジスタ
や、制御線の信号値を変える等の僅か変更により、機能
を切替えることができる方式である。なお、このような
スーパースケルトン方式としては、本発明者らによって
提案された特願平11−225087号の技術が例示さ
れる。
[0004] However, the skeleton system does not allow a significant change in function. Therefore, a super skeleton method has been proposed in which the function can be largely changed by changing small circuit information. Super skeleton method
A skeleton circuit to which control lines and circuits are partially added is arranged and wired, and the function can be switched by a slight change such as changing an initial value register used for data input or a signal value of the control line. In addition, as such a super skeleton system, the technology of Japanese Patent Application No. 11-225087 proposed by the present inventors is exemplified.

【0005】しかしながら、このようなスーパースケル
トン方式では、機能を切り替えて複数の処理Pi(i=
1、2、・・・)を行う場合、図25に示すように処理
時間tpに加えて機能の切り替え(回路の再構成)Ci
(i=2、3、・・・)に要する回路の再構成時間tc
が存在するため、最終的な処理結果が得られるまでの時
間(以下、「総合処理時間」という)が長い、という問
題点があった。
[0005] However, in such a super skeleton system, a plurality of processes P i (i =
(1, 2,...)), As shown in FIG. 25, in addition to the processing time tp, function switching (circuit reconfiguration) C i
Circuit reconfiguration time tc required for (i = 2, 3,...)
, There is a problem that the time until the final processing result is obtained (hereinafter, referred to as “total processing time”) is long.

【0006】この問題点を解決するために適用できる技
術として、複数のプログラマブル論理回路を用いてプロ
グラマブル論理回路による処理と、処理を終了したプロ
グラマブル論理回路の回路の再構成を並行して行う技術
が類推できる。
As a technique that can be applied to solve this problem, there is a technique of performing processing by a programmable logic circuit using a plurality of programmable logic circuits and reconfiguring the circuit of the programmable logic circuit that has completed the processing in parallel. I can analogy.

【0007】図26には、この技術においてプログラマ
ブル論理回路を2つ用いる場合の構成例が示されてい
る。同図に示すように、この構成では、1段目(初段)
のプログラマブル論理回路100Aの出力端子が先入れ
先出しメモリ(以下、「FIFOメモリ」という)10
2Aを介して2段目(最終段)のプログラマブル論理回
路100Bの入力端子に接続され、プログラマブル論理
回路100Bの出力端子がFIFOメモリ102Bを介
して、一方の入力端子にプログラマブル論理回路100
Aに新規に入力すべき入力データが入力された2入力の
マルチプレクサ104Aの他方の入力端子と、一方の入
力端子にFIFOメモリ102Aの出力端子が接続され
た2入力のマルチプレクサ104Bの他方の入力端子に
接続されており、更に、マルチプレクサ104Aの出力
端子はプログラマブル論理回路100Aの入力端子に接
続されている。なお、マルチプレクサ104Bの出力端
子は、この構成における最終的な処理結果が出力される
出力端子として用いられる。
FIG. 26 shows a configuration example when two programmable logic circuits are used in this technique. As shown in the figure, in this configuration, the first stage (first stage)
Output terminal of the programmable logic circuit 100A is a first-in first-out memory (hereinafter referred to as a “FIFO memory”) 10
2A, the output terminal of the programmable logic circuit 100B is connected to one input terminal of the programmable logic circuit 100B via the FIFO memory 102B.
A, the other input terminal of the two-input multiplexer 104A in which input data to be newly input is input, and the other input terminal of the two-input multiplexer 104B in which one input terminal is connected to the output terminal of the FIFO memory 102A. The output terminal of the multiplexer 104A is connected to the input terminal of the programmable logic circuit 100A. Note that an output terminal of the multiplexer 104B is used as an output terminal from which a final processing result in this configuration is output.

【0008】以下に、図27及び図28を参照して、図
26に示される構成における動作について説明する。な
お、図27は、図26に示される構成における動作の流
れをステージ毎に示した模式図であり、図28は、この
ときの各ステージの変化を時間軸で表したものである。
また、各図におけるCi(i=1、2、・・・)は機能
の切り替え(回路再構成)を、Pi(i=1、2、・・
・)は同一添字の付された回路再構成Ciによって構成
された回路による処理を、各々示している。
The operation of the configuration shown in FIG. 26 will be described below with reference to FIGS. 27 and 28. FIG. 27 is a schematic diagram showing the flow of operation in the configuration shown in FIG. 26 for each stage, and FIG. 28 shows the change of each stage at this time on a time axis.
Also, C i (i = 1, 2,...) In each figure indicates function switching (circuit reconfiguration), and P i (i = 1, 2,...)
·) Is the processing by the circuit constituted by circuit reconfiguration C i, labeled with the same subscript, respectively show.

【0009】まず、ステージ0でプログラマブル論理回
路100A及びプログラマブル論理回路100Bの各々
のスケルトン回路を構成する。次のステージ1では、あ
るデータ列を外部からマルチプレクサ104Aを介して
プログラマブル論理回路100Aに入力することによ
り、該データ列に対してプログラマブル論理回路100
Aで処理P1を実行し、処理P1が終了するとステージ2
に移行する。なお、この処理P1による処理結果は順次
FIFOメモリ102Aに蓄積され、処理P1が終了し
た時点でプログラマブル論理回路100Bに出力される
ことになる。
First, a skeleton circuit of each of the programmable logic circuit 100A and the programmable logic circuit 100B is formed in stage 0. In the next stage 1, a certain data string is externally input to the programmable logic circuit 100A via the multiplexer 104A, so that the data string is input to the programmable logic circuit 100A.
Executes the processing P 1 at A, the process P 1 is completed Stage 2
Move to Incidentally, a result processed by the processing P 1 is accumulated sequentially FIFO memory 102A, and is output to the programmable logic circuit 100B When the process P 1 has been completed.

【0010】次に、ステージ2では、FIFOメモリ1
02Aから入力されたデータ列に対してプログラマブル
論理回路100Bで処理P2を実行し、これと同時にプ
ログラマブル論理回路100Aでステージ3において処
理P3を実行するための回路再構成C3を行う。なお、上
記処理P2による処理結果は順次FIFOメモリ102
Bに蓄積され、処理P2が終了した時点でマルチプレク
サ104Aを介してプログラマブル論理回路100Aに
出力されることになる。
Next, in stage 2, the FIFO memory 1
It executes the processing P 2 the programmable logic circuit 100B to the input data sequence from 02A, the circuit reconfiguration C 3 for executing the processes P 3 at stage 3 perform at the same time the programmable logic circuit 100A. Incidentally, FIFO memory 102 sequentially processing result obtained by the process P 2
Stored in the B, to be output to the programmable logic circuit 100A via the multiplexer 104A when the process P 2 has been completed.

【0011】次に、ステージ3では、FIFOメモリ1
02Bから入力されたデータ列に対してプログラマブル
論理回路100Aで処理P3を実行し、これと同時にプ
ログラマブル論理回路100Bでは回路再構成C4を行
う。以下、同様に、プログラマブル論理回路100Aに
対する回路再構成及び再構成された回路による処理と、
プログラマブル論理回路100Bに対する回路再構成及
び再構成された回路による処理とを繰り返すことによっ
て一連の処理がなされ、最終的な処理結果がマルチプレ
クサ104Bを介して外部に出力される。
Next, in stage 3, the FIFO memory 1
It executes the processing P 3 in the programmable logic circuit 100A with respect to the input data sequence from 02B, In the programmable logic circuit reconfiguration C 4 in 100B simultaneously therewith. Hereinafter, similarly, the circuit reconfiguration for the programmable logic circuit 100A and the processing by the reconfigured circuit,
A series of processing is performed by repeating circuit reconfiguration of the programmable logic circuit 100B and processing by the reconfigured circuit, and the final processing result is output to the outside via the multiplexer 104B.

【0012】このようにして、データ列の処理と回路再
構成を並行して行うことにより、回路再構成時間tc
(図25も参照)の影響を減少させ、総合処理時間を短
縮することができる。
As described above, by performing the processing of the data string and the circuit reconfiguration in parallel, the circuit reconfiguration time tc
(See also FIG. 25), the overall processing time can be reduced.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような複数のプログラマブル論理回路を用いてプログ
ラマブル論理回路による処理と、処理を終了したプログ
ラマブル論理回路の回路の再構成を並行して行う技術で
は、上述のように回路再構成のために要する時間の影響
を回避することはできるものの、あるデータ列に対する
処理がなされ、その処理結果の全てがFIFOメモリに
書き込まれた後に次のステージに進むため、総合処理時
間が各プログラマブル論理回路において行われる全ての
処理の処理時間tpの累積時間以上となってしまい、総
合処理時間を十分には短縮することができない、という
問題点があった。
However, in the technique for performing the processing by the programmable logic circuit using a plurality of programmable logic circuits and the reconfiguration of the circuit of the programmable logic circuit after the processing is completed in parallel using the plurality of programmable logic circuits as described above, Although it is possible to avoid the influence of the time required for circuit reconfiguration as described above, since processing is performed on a certain data string and all of the processing results are written to the FIFO memory, the process proceeds to the next stage. There is a problem that the total processing time is equal to or longer than the cumulative time of the processing time tp of all the processing performed in each programmable logic circuit, and the total processing time cannot be sufficiently reduced.

【0014】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、最終的な処理結果が得られるまでの時
間を大幅に短縮することができる情報処理装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem, and has as its object to provide an information processing apparatus capable of greatly shortening the time until a final processing result is obtained. I do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の情報処理装置は、直列接続された複
数のプログラマブル論理回路であって、最終段以外の各
プログラマブル論理回路に構成された回路による1回の
データ処理時間が、後段に接続されたプログラマブル論
理回路に対する回路の再構成時間以上となるように構成
された複数のプログラマブル論理回路と、最終段のプロ
グラマブル論理回路の出力データを少なくとも初段のプ
ログラマブル論理回路に対する回路の再構成が終了する
まで記憶するための記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた前記最終段のプログラマブル論理回路の出力データ
及び前記初段のプログラマブル論理回路に新規に入力す
る新規入力データの何れかを選択して前記初段のプログ
ラマブル論理回路に入力するための選択入力手段と、を
備えている。
According to another aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus comprising: a plurality of programmable logic circuits connected in series, each of which includes a programmable logic circuit other than the last stage; A plurality of programmable logic circuits configured such that one data processing time by the selected circuit is equal to or longer than a circuit reconfiguration time for a programmable logic circuit connected to a subsequent stage, and output data of a final stage programmable logic circuit. Means for storing at least until the reconfiguration of the circuit for the first-stage programmable logic circuit is completed, and the output data of the last-stage programmable logic circuit and the first-stage programmable logic circuit stored in the storage means. Selecting any of the new input data to be input to the first stage programmable logic circuit And a, a selection input means for inputting.

【0016】請求項1に記載の情報処理装置によれば、
直列接続された複数のプログラマブル論理回路が、最終
段以外の各プログラマブル論理回路に構成された回路に
よる1回のデータ処理時間が、後段に接続されたプログ
ラマブル論理回路に対する回路の再構成時間以上となる
ように構成される。なお、上記プログラマブル論理回路
としては、FPGA、PLD等を適用することができ
る。
According to the information processing apparatus of the first aspect,
When a plurality of programmable logic circuits connected in series have one data processing time by a circuit configured in each programmable logic circuit other than the last stage, the data processing time is longer than the circuit reconfiguration time for the programmable logic circuit connected to the subsequent stage. It is configured as follows. Note that an FPGA, a PLD, or the like can be applied as the programmable logic circuit.

【0017】また、本発明では、記憶手段によって、最
終段のプログラマブル論理回路の出力データが、少なく
とも初段のプログラマブル論理回路に対する回路の再構
成が終了するまで記憶される。ここで、上記記憶手段に
は、RAM(Random AccessMemory)、EEPROM(E
lectrically Erasable and Programmable Read OnlyMem
ory)や、フラッシュEEPROM(Flash EEPRO
M)等の書き換え可能な記憶素子が含まれる。
Further, in the present invention, the output data of the last-stage programmable logic circuit is stored by the storage means at least until the reconfiguration of the circuit for the first-stage programmable logic circuit is completed. Here, the storage means includes a RAM (Random Access Memory), an EEPROM (E
lectrically Erasable and Programmable Read OnlyMem
ory), Flash EEPROM (Flash EEPROM)
M) and other rewritable storage elements.

【0018】更に、本発明では、選択入力手段によっ
て、上記記憶手段に記憶された最終段のプログラマブル
論理回路の出力データ及び初段のプログラマブル論理回
路に新規に入力する新規入力データの何れかが選択され
て初段のプログラマブル論理回路に入力される。
Further, in the present invention, one of the output data of the last-stage programmable logic circuit and the new input data newly inputted to the first-stage programmable logic circuit stored in the storage means is selected by the selection input means. Input to the first-stage programmable logic circuit.

【0019】このように、請求項1に記載の情報処理装
置によれば、直列接続された複数のプログラマブル論理
回路を、最終段以外の各プログラマブル論理回路に構成
された回路による1回のデータ処理時間が、後段に接続
されたプログラマブル論理回路に対する回路の再構成時
間以上となるように構成しているので、プログラマブル
論理回路からデータ処理後の出力データが後段のプログ
ラマブル論理回路に対して出力される前に、該後段のプ
ログラマブル論理回路における回路の再構成を終了する
ことが可能となり、プログラマブル論理回路から後段の
プログラマブル論理回路に対して直接に出力データを出
力することが可能となるため、回路再構成直後に再構成
後の回路による処理を実行することが可能となり、最終
的な処理結果が得られるまでの時間を大幅に短縮するこ
とができる。また、この場合は、各プログラマブル論理
回路の間に従来必要とされていたFIFOメモリ等の記
憶手段を設ける必要がないので、装置を低コスト化及び
小型化することができる。
As described above, according to the information processing apparatus of the first aspect, a plurality of serially connected programmable logic circuits are processed once by a circuit configured in each programmable logic circuit other than the last stage. Since the time is set to be equal to or longer than the reconfiguration time of the circuit for the programmable logic circuit connected to the subsequent stage, output data after data processing is output from the programmable logic circuit to the subsequent programmable logic circuit. Before the reconfiguration of the circuit in the subsequent programmable logic circuit can be completed, and the output data can be directly output from the programmable logic circuit to the subsequent programmable logic circuit. Immediately after configuration, processing by the reconfigured circuit can be executed, and final processing results can be obtained. It is possible to significantly reduce the Time to be. Further, in this case, it is not necessary to provide a storage means such as a FIFO memory between the programmable logic circuits, which has been conventionally required, so that the device can be reduced in cost and size.

【0020】なお、請求項1記載の発明は、請求項2記
載の発明のように、前記複数のプログラマブル論理回路
の各々に対して、最初に構成すべき先行ベース回路を予
め構成しておくと共に、構成された回路によるデータ処
理が終了した直後に回路の再構成を行う回路構成手段を
更に備えたものとすることができる。
According to the first aspect of the present invention, as in the second aspect of the present invention, a precedent base circuit to be formed first is previously configured for each of the plurality of programmable logic circuits. Further, it is possible to further comprise a circuit configuration means for reconfiguring the circuit immediately after the data processing by the configured circuit is completed.

【0021】また、請求項2記載の発明の回路構成手段
は、請求項3記載の発明のように、前記複数のプログラ
マブル論理回路の各々に対して、プログラマブル論理回
路上に時分割に構成する複数の回路の全てに共通する回
路として前記プログラマブル論理回路上に構成可能な共
通回路部分と、前記複数の回路で互いに共通せず、かつ
前記プログラマブル論理回路上で回路構成領域を共有し
ない非排他的独立回路部分とからなる先行ベース回路を
予め構成しておき、前記プログラマブル論理回路を再構
成する際に、前記先行ベース回路と再構成後の回路との
差分である回路を構成することが好ましい。
According to a second aspect of the present invention, the circuit configuration means according to the third aspect of the present invention comprises a plurality of the plurality of programmable logic circuits each configured on the programmable logic circuit in a time division manner. A common circuit portion that can be configured on the programmable logic circuit as a circuit common to all of the circuits, and a non-exclusive independent that does not share a circuit configuration area with the plurality of circuits and does not share a circuit configuration area on the programmable logic circuit It is preferable that a preceding base circuit including a circuit portion is previously configured, and when the programmable logic circuit is reconfigured, a circuit that is a difference between the preceding base circuit and the reconfigured circuit is configured.

【0022】更に、本発明に係る記憶手段として、請求
項4記載の発明のように、先入れ先出しメモリ、所謂F
IFOメモリを適用することが好ましい。
Further, as a storage means according to the present invention, a first-in first-out memory, so-called F
It is preferable to apply an IFO memory.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。図1には、本実施
の形態に係る情報処理システム10の構成が示されてい
る。同図に示すように、本実施の形態に係る情報処理シ
ステム10は、情報処理システム10全体の動作を司る
CPU(中央演算処理装置)12と、メモリコントロー
ラやバスブリッジ等の機能を有するチップセット14
と、アプリケーションプログラムや各種制御プログラム
等を実行する際のワークエリア等として用いられるDR
AM(Dynamic Random Access Memory)で構成されたメ
インメモリ16と、アプリケーションプログラムや回路
情報等を記憶するためのハードディスクドライブ22
と、2つのプログラマブル論理回路を含んで構成された
プログラマブル論理回路部26と、を含んで構成されて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of an information processing system 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, an information processing system 10 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 12 that controls the entire operation of the information processing system 10, and a chip set having functions such as a memory controller and a bus bridge. 14
And a DR used as a work area when executing an application program, various control programs, and the like.
A main memory 16 composed of an AM (Dynamic Random Access Memory) and a hard disk drive 22 for storing application programs, circuit information, and the like.
And a programmable logic circuit unit 26 including two programmable logic circuits.

【0024】CPU12のホストバスには、チップセッ
ト14に含まれるメモリコントローラを介してメインメ
モリ16が接続されている。また、CPU12はチップ
セット14を介してPCIバス18に接続されている。
A main memory 16 is connected to a host bus of the CPU 12 via a memory controller included in the chip set 14. The CPU 12 is connected to a PCI bus 18 via a chipset 14.

【0025】PCIバス18には、ハードディスクドラ
イブ22とプログラマブル論理回路部26が各々ハード
ディスクインターフェース20とプログラマブル論理回
路部インターフェース24を介して接続されている。
A hard disk drive 22 and a programmable logic circuit 26 are connected to the PCI bus 18 via a hard disk interface 20 and a programmable logic circuit interface 24, respectively.

【0026】また、PCIバス18は、記憶装置32
A、32B、32C等が接続されたネットワーク30に
通信インターフェース28を介して接続されている。従
って、CPU12は、ホストバス、チップセット14、
PCIバス18、通信インターフェース28を介して、
ネットワーク上に接続されている記憶装置32A、32
B、32C等の各種装置との間で各種情報の授受を行う
ことができる。
The PCI bus 18 is connected to a storage device 32
A, 32B, 32C, etc. are connected via a communication interface 28 to a network 30 to which they are connected. Therefore, the CPU 12 is provided with a host bus,
Via the PCI bus 18 and the communication interface 28,
Storage devices 32A, 32 connected on the network
Various types of information can be exchanged with various devices such as B and 32C.

【0027】一方、前述したように、本実施の形態に係
るプログラマブル論理回路部26は2つのプログラマブ
ル論理回路を含んで構成されている。図2には本実施の
形態に係る各プログラマブル論理回路の平面構造が、図
3には本実施の形態に係る各プログラマブル論理回路の
内部構造のブロック図が、各々示されている。図2及び
図3に示すように、本実施の形態に係るプログラマブル
論理回路は、回路情報を格納するためのコンフィギュレ
ーションメモリ58(図2では図示省略)と、マトリク
ス配列された論理セル50や配線領域52等からなる回
路素子56と、入出力端子54とを含んで構成されてい
る。
On the other hand, as described above, the programmable logic circuit unit 26 according to the present embodiment includes two programmable logic circuits. FIG. 2 shows a plan structure of each programmable logic circuit according to the present embodiment, and FIG. 3 shows a block diagram of an internal structure of each programmable logic circuit according to the present embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, the programmable logic circuit according to this embodiment includes a configuration memory 58 (not shown in FIG. 2) for storing circuit information, a logic cell 50 arranged in a matrix, and a wiring. The input / output terminal 54 includes a circuit element 56 including the region 52 and the like.

【0028】本実施の形態に係るコンフィギュレーショ
ンメモリ58は、EEPROM、SRAM(Static Ran
dom Access Memory)等の書き換え可能なメモリ素子で
構成されている。
The configuration memory 58 according to this embodiment includes an EEPROM and an SRAM (Static Ran).
dom Access Memory).

【0029】一方、回路情報は、アドレスとデータの対
で構成されている。プログラマブル論理回路のコンフィ
ギュレーションメモリ58に上記アドレスを与えて、そ
のアドレスに対応するメモリセルに当該アドレスと対に
なったデータが格納されると、このデータに従って、論
理セル50内の回路構成や、論理セル50と入出力端子
54を相互に接続する配線領域52の接続状態が再構成
される。
On the other hand, circuit information is composed of pairs of addresses and data. When the above address is given to the configuration memory 58 of the programmable logic circuit, and data corresponding to the address is stored in a memory cell corresponding to the address, a circuit configuration in the logic cell 50 according to the data, The connection state of the wiring region 52 that connects the logic cell 50 and the input / output terminal 54 to each other is reconfigured.

【0030】本実施の形態に係るプログラマブル論理回
路の回路再構成情報の単位は、2次元に配置された論理
セル50のうち、列方向にまとめた論理セル単位で一つ
の再構成回路情報を構成しており、全ての列に対して回
路情報をコンフィギュレーションメモリ58に書き込む
ことで、プログラマブル論理回路の全面を再構成するこ
とができると共に、一部の列に対してのみ回路情報をコ
ンフィギュレーションメモリ58に書き込むことで、プ
ログラマブル論理回路が動作中であっても、回路を部分
的に再構成することができる。
The unit of the circuit reconfiguration information of the programmable logic circuit according to the present embodiment is one unit of the reconfiguration circuit information in the unit of the logic cells arranged in the column direction among the logic cells 50 arranged two-dimensionally. By writing circuit information to the configuration memory 58 for all columns, the entire surface of the programmable logic circuit can be reconfigured, and the circuit information for only some columns is stored in the configuration memory 58. By writing to 58, the circuit can be partially reconfigured even while the programmable logic circuit is operating.

【0031】このようにしてプログラマブル論理回路に
再構成された回路素子56に対し、入出力端子54を介
して処理すべきデータが入力されると共に、その処理結
果が入出力端子54を介して出力される。
Data to be processed is input to the circuit element 56 thus reconfigured into the programmable logic circuit via the input / output terminal 54, and the processing result is output via the input / output terminal 54. Is done.

【0032】一方、ハードディスクドライブ22に記憶
されているアプリケーションプログラムは、メインメモ
リ16にロードされた後、CPU12によって実行され
る。上述の回路情報は、実行中のアプリケーションプロ
グラムにおけるコマンドに応じて呼び出され、必要に応
じてプログラマブル論理回路のコンフィギュレーション
メモリ58にロードされて、ハードウェア処理が行われ
る。
On the other hand, the application program stored in the hard disk drive 22 is loaded into the main memory 16 and then executed by the CPU 12. The above-described circuit information is called in response to a command in the application program being executed, and is loaded into the configuration memory 58 of the programmable logic circuit as necessary, where hardware processing is performed.

【0033】なお、本実施の形態に係る情報処理システ
ム10では、プログラマブル論理回路上で機能回路を構
成するための技術としてスーパースケルトン方式を適用
するものとする。
In the information processing system 10 according to the present embodiment, a super skeleton method is applied as a technique for forming a functional circuit on a programmable logic circuit.

【0034】次に、図4及び図5を参照して、本実施の
形態に係る回路情報について説明する。なお、図4は、
本実施の形態に係る回路情報の形成方法の概念を説明す
るための図である。また、図5は、本実施の形態におい
て形成された回路情報の構成例を示す図である。なお、
図4及び図5に示す例においては、アプリケーションプ
ログラムにより、回路A、B、Cの3つの回路を、順次
にプログラマブル論理回路に構成する場合について説明
する。
Next, circuit information according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of the circuit information forming method according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of circuit information formed in the present embodiment. In addition,
In the example shown in FIGS. 4 and 5, a case will be described in which three circuits A, B, and C are sequentially formed into a programmable logic circuit by an application program.

【0035】この場合、3つの回路A、B、Cは、回路
構成上、概念的に図4のような関係にあるものとする。
In this case, it is assumed that the three circuits A, B, and C conceptually have a relationship as shown in FIG.

【0036】すなわち、図4において、共通回路部分
(図4において斜め格子を付した部分)は、回路A、
B、Cにおいて、プログラマブル論理回路に構成した回
路部分を共通に使用することができる部分である。この
共通回路部分が、前述のスケルトン方式におけるスケル
トン回路の部分に相当する。
That is, in FIG. 4, the common circuit portion (the portion with the diagonal grid in FIG. 4) is the circuit A,
In B and C, the circuit portion configured as a programmable logic circuit can be used in common. This common circuit portion corresponds to a skeleton circuit portion in the above-described skeleton system.

【0037】また、図4において網点を付して示した部
分は、プログラマブル論理回路上において、回路A、
B、Cで互いに回路領域が重なるが、それぞれ異なる機
能回路部分を構成すべき排他的全重なり部分である。
In FIG. 4, the portions shown with halftone dots are the circuits A, A on the programmable logic circuit.
Although the circuit regions overlap each other in B and C, they are exclusive full overlap portions that should constitute different functional circuit portions.

【0038】また、図4において、塗りつぶしを施して
いない部分は、プログラマブル論理回路上において、回
路A、B、Cの全てで重なることはないが、いずれかの
他の回路と重なり、それぞれ異なる機能回路部分を構成
すべき排他的一部重なり部分である。
In FIG. 4, the unpainted portions do not overlap with all of the circuits A, B, and C on the programmable logic circuit, but overlap with any other circuit, and have different functions. This is an exclusive partially overlapping portion to constitute a circuit portion.

【0039】また、図4において、斜線を付した部分
は、それぞれの回路A、B、Cの各々が、他の回路と重
なりを持たずにプログラマブル論理回路上に構成される
排他的でない非共通部分である。
In FIG. 4, the hatched portions indicate that each of the circuits A, B, and C has a non-exclusive, non-exclusive, non-exclusive structure formed on a programmable logic circuit without overlapping with other circuits. Part.

【0040】本実施の形態においては、上記共通回路部
分と、回路A、B、Cの各々についての上記排他的でな
い非共通部分とからなる部分(すなわち、図4におい
て、斜め格子を付した部分と、斜線を付した部分とから
なる部分;この回路部分を、この明細書では先行ベース
回路と呼ぶことにする)を、複数個の回路A、B、Cを
再構成する前に、予めプログラマブル論理回路上に構成
すべき先行ベース回路とし、その回路情報を、まず、生
成する。すなわち、図5に示すように、先行ベース回路
の回路情報を、まず、生成する。
In the present embodiment, a portion composed of the common circuit portion and the non-exclusive non-common portion of each of the circuits A, B, and C (that is, a portion with an oblique lattice in FIG. 4) And a hatched portion; this circuit portion will be referred to as a predecessor base circuit in this specification) before the plurality of circuits A, B, and C are reconfigured. A preceding base circuit to be formed on a logic circuit is generated, and its circuit information is first generated. That is, as shown in FIG. 5, the circuit information of the preceding base circuit is first generated.

【0041】次に、この例の場合には、前述したよう
に、回路A→回路B→回路Cの順序でプログラマブル論
理回路上に3つの回路を構成するので、図5に示すよう
に、順次に各回路A、B、Cの回路情報を生成するが、
これらの各回路A、B、Cの回路情報の各々は、各々の
回路A、B、Cと、先行ベース回路との差分に相当する
回路部分の情報として生成する。
Next, in the case of this example, as described above, three circuits are formed on the programmable logic circuit in the order of the circuit A, the circuit B, and the circuit C. Therefore, as shown in FIG. Generates circuit information for each of the circuits A, B, and C,
Each of the circuit information of these circuits A, B, and C is generated as information of a circuit portion corresponding to a difference between each of the circuits A, B, and C and the preceding base circuit.

【0042】この場合の各回路A、B、Cの回路情報
は、図4において、塗りつぶしが付されていない排他的
一部重なり部分と、排他的全重なり部分とからなる回路
部分を部分的に再構成するものとなる。すなわち、この
例の場合には、回路A、B、Cの回路情報の各々は、回
路A、回路B、回路Cのうちの、それぞれ、排他的一部
重なり部分と、排他的全重なり部分とを部分的に再構成
するための回路情報とされる。
In this case, the circuit information of each of the circuits A, B, and C is obtained by partially excluding a circuit portion composed of an exclusive partially overlapping portion that is not painted and an exclusive full overlapping portion in FIG. It will be reconfigured. That is, in the case of this example, each of the circuit information of the circuits A, B, and C includes an exclusive partial overlap portion and an exclusive full overlap portion of the circuits A, B, and C, respectively. Is used as circuit information for partially reconfiguring.

【0043】このように形成された回路情報を用いて、
プログラマブル論理回路に対して処理に必要な機能回路
を再構成すると共に、実際の処理を行なう際の手順は次
のようになる。
Using the circuit information thus formed,
The procedure for reconfiguring the functional circuits necessary for the processing in the programmable logic circuit and performing the actual processing is as follows.

【0044】まず、処理に先立ち、CPU12は、ハー
ドディスクドライブ22から先行ベース回路の回路情報
を読み込み、先行ベース回路をプログラマブル論理回路
上に構成しておく。
First, prior to the processing, the CPU 12 reads the circuit information of the preceding base circuit from the hard disk drive 22, and configures the preceding base circuit on a programmable logic circuit.

【0045】そして、アプリケーションプログラムから
の回路選択指示を待ち、回路選択指示があったら、選択
された回路を認識し、ハードディスクドライブ22から
その選択指示された回路情報(先行ベース回路との差分
である回路情報)を読み出し、その回路情報によるプロ
グラマブル論理回路の部分的再構成により、必要な回路
がプログラマブル論理回路上に生成される。
Then, it waits for a circuit selection instruction from the application program. When the circuit selection instruction is issued, the selected circuit is recognized, and the selected circuit information (the difference from the preceding base circuit is obtained from the preceding base circuit) from the hard disk drive 22. The necessary circuit is generated on the programmable logic circuit by reading the circuit information) and partially reconfiguring the programmable logic circuit based on the circuit information.

【0046】この例の場合には、最初は、回路Aの回路
情報が指定されるので、この回路情報により、プログラ
マブル論理回路上に既に構成されている先行ベース回路
に加えて、回路Aの生成のために必要な回路部分の部分
再構成が行われ、回路Aがプログラマブル論理回路上に
生成される。
In the case of this example, the circuit information of the circuit A is first specified, and the circuit information is used to generate the circuit A in addition to the preceding base circuit already configured on the programmable logic circuit. A partial reconfiguration of a circuit part necessary for the above is performed, and a circuit A is generated on the programmable logic circuit.

【0047】必要な機能回路がプログラマブル論理回路
上に構成されると、該機能回路による処理が実行され
る。その後、アプリケーションプログラムによる全ての
処理が終了したか否かを判定し、終了するまで上記と同
様に、順次に、必要な機能回路を、その生成のための前
述したような回路情報により、先行ベース回路に加えて
部分再構成することによってプログラマブル論理回路上
に生成して、生成した機能回路による処理を実行する処
理を繰り返して行い、アプリケーションプログラムによ
る全ての処理が終了したと判定されたときに、以上の処
理を終了する。
When a necessary functional circuit is formed on a programmable logic circuit, processing by the functional circuit is executed. Thereafter, it is determined whether or not all processing by the application program has been completed, and the necessary functional circuits are sequentially determined in the same manner as described above until the processing is completed, based on the preceding circuit information for the generation thereof. In addition to the circuit, it is generated on the programmable logic circuit by partially reconfiguring, and the processing of executing the processing by the generated functional circuit is repeatedly performed, and when it is determined that all the processing by the application program is completed, The above processing ends.

【0048】このように、スーパースケルトン方式で
は、先行ベース回路は変更せずに、わずかな回路部分の
再構成を行なうだけで、複数個の機能回路をプログラマ
ブル論理回路上に実現することができ、高速のコンフィ
ギュレーションが可能となる。
As described above, in the super skeleton system, a plurality of functional circuits can be realized on a programmable logic circuit by merely reconfiguring a small circuit portion without changing the preceding base circuit. High-speed configuration becomes possible.

【0049】次に、図6を参照して、本実施の形態に係
るプログラマブル論理回路部26の構成を説明する。同
図に示されるように、本実施の形態に係るプログラマブ
ル論理回路部26には、プログラマブル論理回路70A
及びプログラマブル論理回路70Bの2つのプログラマ
ブル論理回路が備えられており、プログラマブル論理回
路70Aには2入力のマルチプレクサ74A及び後述す
るそろばん型加減乗除算器80Aが先行ベース回路とし
て構成され、プログラマブル論理回路70Bにはそろば
ん型加減乗除算器80B、FIFOメモリ72、及びマ
ルチプレクサ74Bが先行ベース回路として構成され
る。
Next, the configuration of the programmable logic circuit unit 26 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the programmable logic circuit unit 26 according to the present embodiment includes a programmable logic circuit 70A.
And a programmable logic circuit 70B. The programmable logic circuit 70A includes a two-input multiplexer 74A and an abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80A described later as a preceding base circuit. The abacus type adder / subtractor / multiplier / divider 80B, the FIFO memory 72, and the multiplexer 74B are configured as a preceding base circuit.

【0050】そろばん型加減乗除算器80Aの出力端子
がそろばん型加減乗除算器80Bの入力端子に直接に接
続され、そろばん型加減乗除算器80Bの出力端子がF
IFOメモリ72を介して、一方の入力端子にそろばん
型加減乗除算器80Aに新規に入力すべき入力データ
(ここではPin)が入力されるマルチプレクサ74A
の他方の入力端子と、一方の入力端子にそろばん型加減
乗除算器80Aの出力端子が接続されたマルチプレクサ
74Bの他方の入力端子に接続されており、更に、マル
チプレクサ74Aの出力端子はそろばん型加減乗除算器
80Aの入力端子に接続されている。なお、マルチプレ
クサ74Bの出力端子は、プログラマブル論理回路部2
6の最終的な処理結果が出力される出力端子として用い
られる。
The output terminal of the abacus-type adder / subtractor / divider 80A is directly connected to the input terminal of the abacus-type adder / subtractor / divider 80B, and the output terminal of the abacus-type adder / subtractor / divider 80B is F
A multiplexer 74A in which input data (Pin here) to be newly input to the abacus-type addition / subtraction / multiplication / divider 80A is input to one input terminal via the IFO memory 72.
Is connected to the other input terminal of a multiplexer 74B in which the output terminal of an abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80A is connected to one input terminal. The output terminal of the multiplexer 74A is connected to an abacus-type adder / subtractor. It is connected to the input terminal of the multiplier / divider 80A. The output terminal of the multiplexer 74B is connected to the programmable logic circuit 2
6 is used as an output terminal from which the final processing result is output.

【0051】一方、図7には、そろばん型加減乗除算器
80A及びそろばん型加減乗除算器80Bの先行ベース
回路の構成が示されている。以下、そろばん型加減乗除
算器80Aの構成について説明する。
On the other hand, FIG. 7 shows a configuration of a preceding base circuit of the abacus-type addition / subtraction / multiplication / divider 80A and the abacus-type addition / subtraction / multiplication / divider 80B. Hereinafter, the configuration of the abacus-type addition / subtraction / multiplication / divider 80A will be described.

【0052】同図に示すように、そろばん型加減乗除算
器80Aの先行ベース回路は、X入力部82、Y入力部
84、Cin入力部86、Pin入力部88の4つの入
力部と、S出力部90の1つの出力部と、演算セルから
構成される演算回路部92と、加減乗算における桁上げ
を処理するためのCLA(Carry Look Ah
ead:桁上げ先見方式)付きアダー94と、除算を行
うための除算器最終段回路96と、加減乗算か除算かを
選択するマルチプレクサ97と、マルチプレクサ97や
演算回路部92の論理セルを切り替え制御するための制
御線98と、を含んで構成される。この図7は、演算ビ
ット数をnとして一般化した場合の先行ベース回路を示
したもので、nは偶数である。
As shown in the figure, the preceding base circuit of the abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80A includes four input units of an X input unit 82, a Y input unit 84, a Cin input unit 86, and a Pin input unit 88; One output unit of the output unit 90, an operation circuit unit 92 composed of operation cells, and a CLA (Carry Look Ah) for processing carry in addition / subtraction multiplication.
(add: carry look-ahead method), a divider final-stage circuit 96 for performing division, a multiplexer 97 for selecting addition / subtraction multiplication or division, and switching control of logic cells of the multiplexer 97 and the arithmetic circuit unit 92. And a control line 98 for performing the operation. FIG. 7 shows a preceding base circuit when the number of operation bits is generalized as n, where n is an even number.

【0053】4つの入力部82、84、86、88の各
ビット単位の構成は基本的には同一のものである。ただ
し、この例の場合には、後述するように、Cin入力部
86は、減算のための反転処理の部分が他の入力部と異
なっている。
The configuration of each of the four input units 82, 84, 86, 88 in bit units is basically the same. However, in the case of this example, as described later, the Cin input unit 86 is different from the other input units in the inversion process for subtraction.

【0054】各入力部のビット単位の構成は、フリップ
フロップ回路により構成されるレジスタタイプのもの
と、スイッチ回路により構成されるタイプのものとがあ
り、用途に応じていずれのタイプのものを用いることも
できる。
The configuration of each input unit in bit units includes a register type configured by a flip-flop circuit and a type configured by a switch circuit, and any type is used depending on the application. You can also.

【0055】図8は、レジスタタイプの入力部の各ビッ
ト単位の構成例を示すもので、同図に示すものはX入力
部82の構成例である。すなわち、各ビット単位の入力
部40は、このレジスタタイプの場合には、Dフリップ
フロップ回路42からなり、そのD入力端子に、入力ビ
ットxiが供給され、Q出力端子から入力部ビット出力
xoutiが取り出される。そして、Dフリップフロッ
プ回路42のプリセット端子PRと、クリア端子CLと
に与えられるハイレベルHあるいはローレベルLの制御
信号により、入力部ビット出力xoutiの値が設定さ
れる。
FIG. 8 shows an example of the configuration of a register type input unit in each bit unit. FIG. 8 shows an example of the configuration of the X input unit 82. That is, in the case of this register type, the input unit 40 for each bit comprises a D flip-flop circuit 42, the input bit xi is supplied to the D input terminal, and the input unit bit output xouti is supplied from the Q output terminal. Taken out. Then, the value of the input portion bit output xouti is set by a high-level H or low-level L control signal applied to the preset terminal PR and the clear terminal CL of the D flip-flop circuit 42.

【0056】すなわち、図8(A)のように、Dフリッ
プフロップ回路42のプリセット端子PRとクリア端子
CLとに与えられる制御信号が共にハイレベルHのとき
には、入力部ビット出力xoutiとしては、入力ビッ
トxiがそのまま得られる。
That is, as shown in FIG. 8A, when the control signals applied to the preset terminal PR and the clear terminal CL of the D flip-flop circuit 42 are both at the high level H, the input bit output xouti is the input The bit xi is obtained as it is.

【0057】また、図8(B)のように、Dフリップフ
ロップ回路42のプリセット端子PRにはローレベルL
の制御信号が供給され、クリア端子CLにはハイレベル
Hの制御信号が与えられるときには、入力部ビット出力
xoutiは、常に「1」となる。
As shown in FIG. 8B, a low level L is applied to the preset terminal PR of the D flip-flop circuit 42.
When the control signal of high level is given to the clear terminal CL, the input part bit output xouti is always "1".

【0058】さらに、図8(C)のように、Dフリップ
フロップ回路42のプリセット端子PRにはハイレベル
Hの制御信号が供給され、クリア端子CLにはローレベ
ルLの制御信号が与えられるときには、入力部ビット出
力xoutiは、常に「0」となる。なお、スイッチ回
路により構成されるタイプの構成例の説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 8C, when a high-level H control signal is supplied to the preset terminal PR of the D flip-flop circuit 42 and a low-level L control signal is supplied to the clear terminal CL. , The input part bit output xouti is always “0”. The description of the configuration example of the type configured by the switch circuit is omitted.

【0059】先行ベース回路を構成する場合に、各入力
部のビット単位の入力部40を、図8(A)、(B)、
(C)のいずれかの状態に設定するが、どの状態に設定
するかは、先行ベース回路の次にプログラマブル論理回
路上に構成する回路に応じて、その回路用のものに設定
すると、各入力部82、84、86、88を構成するた
めの回路情報が不要となるので、再構成時間を短縮化す
ることができる。以下の説明においては、各入力部8
2、84、86、88は、それぞれレジスタタイプによ
り構成されているものとして説明する。
When configuring the preceding base circuit, the input unit 40 in bit units of each input unit is connected to each of the input units 40 shown in FIGS.
(C) is set in any one of the states. The state to be set is determined according to the circuit to be configured on the programmable logic circuit next to the preceding base circuit. Since circuit information for configuring the units 82, 84, 86, and 88 is not required, the reconfiguration time can be reduced. In the following description, each input unit 8
2, 84, 86, and 88 will be described as being configured by register types.

【0060】前述したように、Cin入力部86は、減
算演算のために、反転制御回路が挿入される。その反転
制御回路は、ビット単位の入力部44に設けられるDフ
リップフロップ回路45の前段と後段のいずれに設ける
こともできる。図9に示す例は、Dフリップフロップ回
路45の前段に設けられた場合の例である。すなわち、
各ビット単位の入力部44のDフリップフロップ回路4
5の前段には、インバータ47と、マルチプレクサ46
とからなる反転制御回路が設けられる。
As described above, the inversion control circuit is inserted into the Cin input unit 86 for the subtraction operation. The inversion control circuit can be provided either before or after the D flip-flop circuit 45 provided in the input unit 44 in bit units. The example shown in FIG. 9 is an example in the case where it is provided in a stage preceding the D flip-flop circuit 45. That is,
D flip-flop circuit 4 of input unit 44 for each bit unit
5, an inverter 47 and a multiplexer 46
Is provided.

【0061】この反転制御回路は、マルチプレクサ46
に供給される切り替え制御信号SELにより、切り替え
制御されて、入力信号Cinをそのままの極性で出力す
る場合と、入力信号Cinを反転した状態で出力する場
合とに切り替えられる。図9で、反転出力は、Cinに
オーバーバーを付して示した。
This inversion control circuit includes a multiplexer 46
The switching control is performed by the switching control signal SEL supplied to the input signal Cin, and the switching is performed between the case where the input signal Cin is output with the same polarity and the case where the input signal Cin is output in an inverted state. In FIG. 9, the inverted output is shown by adding an overbar to Cin.

【0062】一方、図10に本実施の形態に係る先行ベ
ース回路の演算回路部92と、CLA付きアダー94
と、S出力部90と、除算器最終段回路96と、マルチ
プレクサ97の部分の回路構成を、図11に演算回路部
92内の論理セル93の構造を、各々示している。な
お、図10では、n=8の場合の演算回路部92の構成
を示している。従って、X入力部82、Y入力部84、
Cin入力部86の各々は、x0〜x7、y0〜y7、c
in0〜cin7の8ビット分のビット単位入力部を備え、P
in入力部88は、pin0〜pin15の16ビット分のビ
ット単位入力部を備える。
On the other hand, FIG. 10 shows an arithmetic circuit section 92 of the preceding base circuit according to the present embodiment and an adder 94 with a CLA.
FIG. 11 shows the circuit configuration of the S output unit 90, the divider final stage circuit 96, and the multiplexer 97, and FIG. 11 shows the structure of the logic cell 93 in the arithmetic circuit unit 92. FIG. 10 shows the configuration of the arithmetic circuit unit 92 when n = 8. Therefore, the X input unit 82, the Y input unit 84,
Each Cin input unit 86, x 0 ~x 7, y 0 ~y 7, c
Equipped with a bit unit input unit for 8 bits of in0 to cin7.
The in input unit 88 includes a bit unit input unit for 16 bits of pin0 to pin15 .

【0063】図11に示すように、先行ベース回路の各
論理セル93は、アンドゲート110と、全加算器(フ
ルアダーFA)111とを備えると共に、除算演算のた
めの回路A及び回路Bと、加減乗算の場合には全加算器
111の出力を、除算の場合には、回路A、回路Bの出
力を出力するマルチプレクサ112、113とを備え
る。回路Aは、インバータ114と、2個のアンドゲー
ト115、116と、オアゲート117からなり、回路
Bは、インバータ118と、3個のアンドゲート11
9、120、121と、オアゲート122からなる。
As shown in FIG. 11, each logic cell 93 of the preceding base circuit includes an AND gate 110, a full adder (full adder FA) 111, and a circuit A and a circuit B for a division operation. The multiplexers 112 and 113 output the output of the full adder 111 in the case of addition / subtraction multiplication and the outputs of the circuits A and B in the case of division. The circuit A includes an inverter 114, two AND gates 115 and 116, and an OR gate 117, and the circuit B includes an inverter 118, three AND gates
9, 120, 121 and an OR gate 122.

【0064】マルチプレクサ112及び113は、制御
線98値により切り換えられ、制御線98が「0」に設
定されたときには、加算、減算、乗算を行うことができ
る。また、制御線98の値が「1」に設定された場合に
は、除算を行うことができる。
The multiplexers 112 and 113 are switched by the value of the control line 98, and can perform addition, subtraction, and multiplication when the control line 98 is set to "0". When the value of the control line 98 is set to “1”, division can be performed.

【0065】図11における入力x、y、桁上げ出力
c、部分和pのそれぞれに付されている添字であるi
は、演算対象の入力xの桁を表わし、また、添字jは、
論理セルを通って計算された回数(何回、論理セルを通
って当該論理セルに入力されたかに相当)と、演算対象
の入力yの桁を表わしている。
The subscript i assigned to each of the inputs x and y, the carry output c and the partial sum p in FIG.
Represents the digit of the input x to be operated on, and the subscript j is
It indicates the number of calculations performed through the logic cell (corresponding to how many times the logic cell has been input to the logic cell) and the digit of the input y to be operated on.

【0066】図11の論理セル93は、入力xiと入力
iとの論理積を、アンドゲート110で演算する。そ
して、このアンドゲート110の論理積演算出力と、当
該論理セル93へ入力される桁上げ出力ci (j-1)と、当
該論理セル93へ入力される部分和piとを、全加算器
111で加算演算する。そして、この全加算器111か
ら、部分和出力pi (j+1)と、桁上げ出力ci jとを得るよ
うに構成されている。
In the logic cell 93 of FIG. 11, the AND of the input x i and the input y i is calculated by the AND gate 110. The AND operation output of the AND gate 110, the carry output c i (j-1) input to the logic cell 93, and the partial sum p i input to the logic cell 93 are fully added. The adder 111 performs an addition operation. Then, from this full adder 111, a partial sum output p i (j + 1), is configured to obtain and carry output c i j.

【0067】なお、図12は、そろばん型加減乗除算器
80Aが乗算器、加算器、及び減算器として構成された
場合の演算回路部92の論理セル93の等価回路を示
す。また、図13は、そろばん型加減乗除算器80Aが
除算器として構成された場合の演算回路部92の論理セ
ル93の等価回路を示す。除算器の場合、被除数から除
数を引くのに全減算器を構成させる必要がある。全減算
器は、全加算器においてキャリー(桁上げ)に関する部
分の入力の一つを反転することで実現できる。図13に
おいて、bi (j-1)及びbi jは、ボローを意味している。
FIG. 12 shows an equivalent circuit of the logic cell 93 of the arithmetic circuit unit 92 when the abacus-type adder / subtractor / divider 80A is configured as a multiplier, an adder, and a subtractor. FIG. 13 shows an equivalent circuit of the logic cell 93 of the arithmetic circuit unit 92 when the abacus-type addition / subtraction / multiplier / divider 80A is configured as a divider. In the case of a divider, it is necessary to configure a full subtractor to subtract the divisor from the dividend. The full subtractor can be realized by inverting one of the inputs of a portion related to carry (carry) in the full adder. In FIG 13, b i (j-1 ) and b i j is meant a borrow.

【0068】また、全加算器におけるキャリーの部分
は、全減算器ではボローに相当する。出力のマルチプレ
クサ112、113(図11参照)の制御入力が「0」
の場合はキャリーを出力し、セル93は全加算器として
動作する。また、「1」の場合はボローを出力し、セル
93は全減算器として動作する。
The carry in the full adder corresponds to a borrow in the full subtractor. The control input of the output multiplexers 112 and 113 (see FIG. 11) is “0”
In this case, a carry is output, and the cell 93 operates as a full adder. In the case of "1", a borrow is output, and the cell 93 operates as a full subtractor.

【0069】除算器最終段回路96からのフィードバッ
ク信号cntが「0」の場合(被除数>除数)、減算の
結果が出力され、フィードバック信号cntが「1」の
場合(被除数<除数)、論理セル93内で減算は行わず
に、入力された被除数がそのまま出力される。図11及
び図13において、各文字の添え字であるiは桁を表
し、jはセルを通って計算された回数と桁を表す。
When the feedback signal cnt from the divider final stage circuit 96 is "0"(dividend> divisor), the result of the subtraction is output. When the feedback signal cnt is "1" (dividend <divisor), the logic cell The input dividend is output as it is without performing the subtraction in 93. 11 and 13, the subscript i of each character represents a digit, and j represents the number of times and digits calculated through the cell.

【0070】図16に、m=8の場合の除算器アレイを
示す。なお、図16において、破線で囲まれた部分は図
7と図10で示した除算器最終段回路96の構成であ
る。
FIG. 16 shows a divider array when m = 8. In FIG. 16, a portion surrounded by a broken line is the configuration of the divider final stage circuit 96 shown in FIGS.

【0071】一方、図示は省略するが、S出力部90
は、出力バッファレジスタの構成であり、2n個、従っ
て、図10の例の場合には、16個のDフリップフロッ
プ回路からなるレジスタで構成される。そして、S出力
部90は、その下位のs0〜s( n-1)(図10の例では、
0〜s7)として、演算回路部92の各行の出力ビット
を受け、また、その上位のsn〜s(2n-1)(図10の例
では、s8〜s15)として、マルチプレクサ97の出力
を受け、外部に出力することが可能である。
On the other hand, although not shown, the S output unit 90
Is a configuration of an output buffer register, which is composed of 2n registers, and therefore, in the case of the example of FIG. 10, a register composed of 16 D flip-flop circuits. Then, the S output unit 90 outputs the lower s 0 to s ( n-1) (in the example of FIG. 10,
As s 0 ~s 7), receives the output bits of each row of the arithmetic circuit 92, also in the example of s n ~s (2n-1) ( FIG. 10 of the upper, as s 8 ~s 15), the multiplexer 97, and can be output to the outside.

【0072】また、先行ベース回路のCLA付きアダー
94は、図14に示すように構成される。この図14
も、n=8の場合に対応したものである。このCLA付
きアダー94は、演算回路部92の最後の行(y7
行)のキャリー出力c7’〜c14’と、部分和出力s8
〜s14’とを計算して、部分和出力s8〜s15を出力す
るために用いる。
The adder 94 with CLA of the preceding base circuit is configured as shown in FIG. This FIG.
Also corresponds to the case where n = 8. The adder 94 with CLA includes carry outputs c 7 ′ to c 14 ′ of the last row (row of y 7 ) of the arithmetic circuit section 92 and a partial sum output s 8 ′.
Ss 14 ′ to calculate the partial sum outputs s 8 to s 15 .

【0073】図14に示すように、CLA付きアダー9
4は、8個のハーフアダー(半加算器)901〜908
と、12個のアンドゲート909〜920と、6個のノ
アゲート921〜926と、6個のインバータ927〜
932と、7個のイクスクルーシブオアゲート933〜
939とから構成される。
As shown in FIG. 14, the adder 9 with CLA 9
4 denotes eight half adders (half adders) 901 to 908
, 12 AND gates 909 to 920, 6 NOR gates 921 to 926, and 6 inverters 927 to 927.
932 and 7 exclusive OR gates 933-
939.

【0074】ハーフアダー901〜908の各々は、図
15に示すように、キャリー出力c (i-1)’と、部分和
i’とを各々入力とするアンドゲート941及びイク
スクルーシブオアゲート942からなる。
Each of the half adders 901 to 908 is
As shown in FIG. 15, carry output c (i-1)’And the partial sum
siAnd AND gate 941 and EQ
It consists of a exclusive OR gate 942.

【0075】図14に示すCLA付きアダー94は、同
図で点線で囲んで示したように、4ビット分を1ブロッ
クとして、その単位でCLAを用いて桁上げ信号を伝搬
させ、ブロック内はリップルで桁上げ信号を伝える方式
をとっている。ここでは、ハーフアダー901〜908
の各々の2つの入力si’、c(i-1)’が共に“1”のと
きは、下の桁からの桁上げ信号c(i-1)の値にかかわら
ず桁上げ信号ciが発生し、前記2つの入力si’、c
(i-1)’のどちらかが“1”のときは、下の桁からの桁
上げ信号c(i-1)の値で桁上げ信号ciが決定される。こ
の様子を式で表すと、次のようになる。
In the adder 94 with CLA shown in FIG. 14, a carry signal is propagated using CLA in units of 4 bits as one block, as indicated by a dotted line in FIG. The system carries the carry signal by ripple. Here, half adders 901-908
Input s i ', c (i-1)' is when the both "1", the carry signal c i regardless of the value of the carry signal c from the digit of the lower (i-1) of each of the two Occurs and the two inputs s i ′, c
If either (i-1) 'is "1", the carry signal c i is determined by the value of the carry signal c (i-1) from the lower digit. This situation is represented by the following equation.

【0076】ci=gi+pi・c(i-1) …(1) ただし、gi=si’・c(i-1)’であり、pi=si
[exor]c(i-1)である。なお、・は乗算、また、
[exor]は、排他的論理和演算を意味している。
C i = g i + p i · c (i−1) (1) where g i = s i ′ · c (i−1) ′ and p i = s i
[Exor] c (i-1) . Is a multiplication, and
[Exor] means an exclusive OR operation.

【0077】式(1)において、giは桁上げ生成信号
(generator)と呼ばれ、piは桁上げ伝搬信
号(propagator)と呼ばれるが、機能的には
ハーフアダーのキャリー及び和に全く等しい。
In equation (1), g i is called a carry generation signal (generator) and p i is called a carry propagation signal (propagator), but it is functionally exactly equal to the carry and sum of the half adder.

【0078】これらgi及びpiを用いて、図14におけ
る必要な各桁の桁上げ信号c8〜c1 4を表すと、次に示
すようなものとなり、全ての桁の桁上げ信号は、自桁の
入力値と、それぞれのCLA付きアダー94での最下位
の桁上げ信号(ここではc8、c11)だけで生成でき
る。
[0078] Using these g i and p i, when representing each digit of the carry signal c 8 to c 1 4 required in FIG. 14, as the result as shown below, the carry signals of all digits , And the least significant carry signal (here, c 8 , c 11 ) in the respective adders 94 with CLA.

【0079】c8=g8 c9=g9+p9・c8=g9+p9・g8 c10=g10+p10・c9=g10+g9・p10+g8・p9・p10 c11=g11+p11・c10=g11+g10・p11+g9・p10・p11+g8・p9
・p10・p11 c12=g12+p12・c11 c13=g13+p13・c12=g13+g12・p13+p12・p13・c11 c14=g14+p14・c13=g14+g13・p14+g12・p13・p14+p12
p13・p14・c11 最終的な出力si(この場合s8〜s15)としては、s8
についてはp8を出力する。s9〜s15については、1つ
下位の桁から出されたキャリー信号c(i-1)とハーフア
ダーからの桁上げ伝搬信号piとの排他的論理和を取る
ことにより出力される。
C 8 = g 8 c 9 = g 9 + p 9 · c 8 = g 9 + p 9 · g 8 c 10 = g 10 + p 10 · c 9 = g 10 + g 9 · p 10 + g 8 · p 9 · p 10 c 11 = g 11 + p 11 · c 10 = g 11 + g 10 · p 11 + g 9 · p 10 · p 11 + g 8 · p 9
· P 10 · p 11 c 12 = g 12 + p 12 · c 11 c 13 = g 13 + p 13 · c 12 = g 13 + g 12 · p 13 + p 12 · p 13 · c 11 c 14 = g 14 + p 14 · c 13 = g 14 + g 13 · p 14 + g 12 · p 13 · p 14 + p 12 ·
p 13 · p 14 · c 11 final output s i as the (in this case s 8 ~s 15), s 8
For outputs a p 8. For s 9 ~s 15, it is output by taking an exclusive OR of the carry propagate signal p i from the carry signal issued from one lower digit c (i-1) half adder.

【0080】以上のように構成されたそろばん型加減乗
除算器80Aを乗算回路として再構成する際には、先行
ベース回路のX入力部82、Y入力部84、Cin入力
部86、Pin入力部88、S出力部90と各制御信号
の値を、乗算回路用の回路情報により、次のように設定
する。この回路情報による部分再構成により、乗算回路
がプログラマブル論理回路に生成される。ここで、X入
力部82は被乗数に、Y入力部84は乗数に、S出力部
90はXとYの積に、Pin入力部88は部分和の初期
値に、Cin入力部86はキャリーの初期値に、各々対
応するレジスタとなる。 ・X入力部 :x76543210 ・Y入力部 :y76543210 ・Cin入力部 :00000000 ・Pin入力部 :00000000 ・S出力部(積):s15141312111098
76543210 ・制御線98の値:0 ・切り替え制御信号SEL:0 すなわち、X入力部82及びY入力部84は、図8
(A)に示したように、プリセット端子PR及びクリア
端子CLが各々ハイレベルに部分的再構成される。ま
た、Cin入力部86及びPin入力部88は、図8
(C)に示したように、プリセット端子PR及びクリア
端子CLが各々ハイレベル及びローレベルに部分的再構
成されて、全て初期値0に設定される。更に、S出力部
90は、s0〜s1 5の全てを用いるように部分的再構成
される。
When the abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80A configured as described above is reconfigured as a multiplication circuit, the X input section 82, the Y input section 84, the Cin input section 86, and the Pin input section of the preceding base circuit are used. 88, the S output unit 90 and the value of each control signal are set as follows based on the circuit information for the multiplication circuit. By the partial reconfiguration based on the circuit information, a multiplication circuit is generated in the programmable logic circuit. Here, the X input unit 82 is the multiplicand, the Y input unit 84 is the multiplier, the S output unit 90 is the product of X and Y, the Pin input unit 88 is the initial value of the partial sum, and the Cin input unit 86 is the carry of the carry. The registers correspond to the initial values. · X input unit: x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 · Y input: y 7 y 6 y 5 y 4 y 3 y 2 y 1 y 0 · Cin input: 00000000 · Pin input unit: 00000000 · S output unit (product): s 15 s 14 s 13 s 12 s 11 s 10 s 9 s 8 s
7 s 6 s 5 s 4 s 3 s 2 s 1 s 0 · control line 98 values: 0-switching control signal SEL: 0 i.e., X input unit 82 and the Y input unit 84, FIG. 8
As shown in (A), the preset terminal PR and the clear terminal CL are each partially reconfigured to a high level. Also, the Cin input unit 86 and the Pin input unit 88
As shown in (C), the preset terminal PR and the clear terminal CL are partially reconfigured to the high level and the low level, respectively, and are all set to the initial value 0. Furthermore, S output section 90, partially reconfigured to use all s 0 ~s 1 5.

【0081】また、そろばん型加減乗除算器80Aを加
算回路として再構成する際には、先行ベース回路のX入
力部82、Y入力部84、Cin入力部86、Pin入
力部88、S出力部90と各制御信号の値を、加算回路
用の回路情報により、次のように設定する。この回路情
報による部分再構成により、加算回路がプログラマブル
論理回路に生成される。 ・X入力部 :x76543210 ・Y入力部 :00000001 ・Cin入力部 :y76543210 ・Pin入力部 :0000000000000000 ・S出力部(和):s876543210 ・制御線98の値:0 ・切り替え制御信号SEL:0 また、そろばん型加減乗除算器80Aを減算回路として
再構成する際には、先行ベース回路のX入力部82、Y
入力部84、Cin入力部86、Pin入力部88、S
出力部90と各制御信号の値を、減算回路用の回路情報
により、次のように設定する。なお、次のCin入力部
における‘_’(アンダーバー)は、該‘_’に続くy
の否定を意味している。すなわち、例えば、_y7は、
7の否定を意味する。この回路情報による部分再構成
により、減算回路がプログラマブル論理回路に生成され
る。 ・X入力部:x76543210 ・Y入力部:00000001 ・Cin入力部:_y7_y6_y5_y4_y3_y2_y
1_y0 ・Pin入力部:0000000000000001 ・S出力部(差):s76543210 ・制御線98の値:0 ・切り替え制御信号SEL:1 更に、そろばん型加減乗除算器80Aを除算回路として
再構成する際には、先行ベース回路のX入力部82、Y
入力部84、Cin入力部86、Pin入力部88、S
出力部90と各制御信号の値を、除算回路用の回路情報
により、次のように設定する。この回路情報による部分
再構成により、除算回路がプログラマブル論理回路に生
成される。 ・X入力部:11111111 ・Y入力部:0.y12345678 ・Cin入力部:00000000 ・Pin入力部:0.x123456789
10111213141516 ・S出力部(商):0.s12345678 ・制御線98の値:1 ・切り替え制御信号SEL:0 なお、以上はそろばん型加減乗除算器80Aの説明であ
るが、そろばん型加減乗除算器80Bもそろばん型加減
乗除算器80Aと同様に構成される。
When the abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80A is reconfigured as an adder circuit, the X input section 82, the Y input section 84, the Cin input section 86, the Pin input section 88, and the S output section 90 and the value of each control signal are set as follows based on the circuit information for the adder circuit. By the partial reconfiguration based on the circuit information, an adder circuit is generated in the programmable logic circuit. · X input unit: x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 · Y input: 00000001 · Cin input: y 7 y 6 y 5 y 4 y 3 y 2 y 1 y 0 · Pin input unit: 0000000000000000 · S output section (sum): s 8 s 7 s 6 s 5 s 4 s 3 s 2 s 1 s 0 · control line 98 values: 0-switching control signal SEL: 0 Further, abacus type acceleration When the multiplier / divider 80A is reconfigured as a subtraction circuit, the X input unit 82, Y
Input unit 84, Cin input unit 86, Pin input unit 88, S
The output unit 90 and the value of each control signal are set as follows based on the circuit information for the subtraction circuit. Note that “_” (under bar) in the next Cin input unit is y following the “_”.
Means negation. That is, for example, _y 7 is
It means the negation of y 7. By the partial reconfiguration based on the circuit information, a subtraction circuit is generated in the programmable logic circuit. · X input unit: x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 · Y input: 00000001 · Cin input: _y 7 _y 6 _y 5 _y 4 _y 3 _y 2 _y
1 _y 0-Pin Input unit: 0000000000000001-S output unit (difference): s 7 s 6 s 5 s 4 s 3 s 2 s 1 s 0 · control line 98 values: 0-switching control signal SEL: 1 Moreover, When reconfiguring the abacus-type addition / subtraction / multiplier / divider 80A as a division circuit, the X input unit 82, Y
Input unit 84, Cin input unit 86, Pin input unit 88, S
The output unit 90 and the value of each control signal are set as follows based on the circuit information for the division circuit. By the partial reconfiguration based on the circuit information, a division circuit is generated in the programmable logic circuit. X input section: 11111111 Y input section: 0. y 1 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 y 7 y 8 · Cin input: 00000000 · Pin Input unit: 0. x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x 9 x
10 x 11 x 12 x 13 x 14 x 15 x 16 S output unit (quotient): 0. s 1 s 2 s 3 s 4 s 5 s 6 s 7 s 8 · the value of the control line 98: 1 · the switching control signal SEL: 0 The above is the description of the abacus type addition / subtraction / multiplier / divider 80 A, but the abacus type The addition / subtraction / multiplication / divider 80B is configured similarly to the abacus-type addition / subtraction / multiplication / divider 80A.

【0082】プログラマブル論理回路70A及びプログ
ラマブル論理回路70Bが本発明のプログラマブル論理
回路に、FIFOメモリ72が本発明の記憶手段に、マ
ルチプレクサ74Aが本発明の選択入力手段に、CPU
12が本発明の回路構成手段に、各々相当する。
The programmable logic circuit 70A and the programmable logic circuit 70B are used as the programmable logic circuit of the present invention, the FIFO memory 72 is used as the storage means of the present invention, the multiplexer 74A is used as the selection input means of the present invention, and the CPU is used.
Reference numerals 12 correspond to the circuit configuration means of the present invention.

【0083】次に、本実施の形態に係る情報処理システ
ム10の作用を説明する。まず、図17及び図18を参
照して、情報処理システム10の一般的な動作の流れに
ついて説明する。なお、図17は、本実施の形態に係る
情報処理システム10のCPU12によって、プログラ
マブル論理回路部26に対する回路の構成及び構成され
た回路による処理の実行を行う際の動作の流れをステー
ジ毎に示した模式図であり、図18は、このときの各ス
テージの変化を時間軸で表したものである。また、各図
におけるCi(i=1、2、・・・)は機能の切り替え
(回路再構成)を、Pi(i=1、2、・・・)は同一
添字の付された回路再構成Ciによって構成された回路
による処理を、各々示している。また、ここでは、前述
のように、プログラマブル論理回路上で機能回路を構成
するための技術としてスーパースケルトン方式を適用し
ており、これによってプログラマブル論理回路70Aに
おいて構成された回路による1回のデータ処理時間がプ
ログラマブル論理回路70Bにおける回路の再構成時間
以上とされていることを前提として説明する。
Next, the operation of the information processing system 10 according to the present embodiment will be described. First, a general operation flow of the information processing system 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 17 shows, for each stage, the configuration of the circuit for the programmable logic circuit unit 26 and the flow of operation when the CPU 12 of the information processing system 10 according to the present embodiment executes processing by the configured circuit. FIG. 18 shows a change of each stage at this time on a time axis. In each figure, C i (i = 1, 2,...) Indicates function switching (circuit reconfiguration), and P i (i = 1, 2,...) Indicates circuits with the same subscript. the processing by the circuit formed by the reconstruction C i, respectively show. Also, here, as described above, the super skeleton method is applied as a technique for configuring a functional circuit on a programmable logic circuit, whereby a single data processing by the circuit configured in the programmable logic circuit 70A is performed. Description will be made on the assumption that the time is longer than the circuit reconfiguration time in the programmable logic circuit 70B.

【0084】まず、ステージ0でプログラマブル論理回
路70A及びプログラマブル論理回路70Bの双方に対
して、対応する先行ベース回路をスケルトン回路として
構成する。
First, in stage 0, the corresponding preceding base circuit is configured as a skeleton circuit for both the programmable logic circuit 70A and the programmable logic circuit 70B.

【0085】次のステージ1では、プログラマブル論理
回路70Aのそろばん型加減乗除算器80Aで処理P1
を実行する。ここで、処理P1での最初の演算結果が出
力される前に、プログラマブル論理回路70Bでは回路
再構成C2(先行ベース回路の構成)が終了しているた
め、処理P1の結果をそのままプログラマブル論理回路
70Bのそろばん型加減乗除算器80Bに入力して、そ
ろばん型加減乗除算器80Bによる処理P2を実行する
ことができる。なお、処理P2の結果はFIFOメモリ
72に順次蓄積される。
In the next stage 1, the processing P 1 is performed by the abacus-type addition / subtraction / multiplication / division unit 80A of the programmable logic circuit 70A.
Execute Since the circuit reconfiguration C 2 (the configuration of the preceding base circuit) has been completed in the programmable logic circuit 70B before the first operation result in the process P 1 is output, the result of the process P 1 is left as it is. enter the abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80B of the programmable logic circuit 70B, it is possible to execute the process P 2 by abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80B. As a result of the process P 2 are sequentially stored in the FIFO memory 72.

【0086】プログラマブル論理回路70Aのそろばん
型加減乗除算器80Aにおいて処理P1が終了すると、
次のステージ2では、プログラマブル論理回路70Aに
対して、そろばん型加減乗除算器80Aが処理P3を実
行できるようにするための回路再構成C3を直ちに行
う。この動作によって、そろばん型加減乗除算器80B
による処理P2の終了時には、プログラマブル論理回路
70Aの回路再構成C3が終了しているので、次のステ
ージ3では、処理P2の終了と同時に、FIFOメモリ
72からそろばん型加減乗除算器80Bによる処理P2
の結果をそろばん型加減乗除算器80Aに出力すること
によりそろばん型加減乗除算器80Aによる処理P3
開始すると共に、プログラマブル論理回路70Bに対す
る回路再構成C4を行う。
When the process P 1 is completed in the abacus type addition / subtraction / multiplication / divider 80A of the programmable logic circuit 70A,
In the next stage 2, performed for the programmable logic circuit 70A, the circuit reconfiguration C 3 for abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80A to be able to execute a process P 3 immediately. By this operation, the abacus-type addition / subtraction / multiplier / divider 80B
By the At the end process P 2, since the circuit reconfiguration C 3 of the programmable logic circuit 70A is completed, the next stage 3, processing ends at the same time P 2, abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80B from the FIFO memory 72 Processing P 2
The results starts the process P 3 by abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80A by outputting the abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80A, performs circuit reconfiguration C 4 for the programmable logic circuit 70B.

【0087】これによって、上述と同様に、そろばん型
加減乗除算器80Aから処理P3の最初の演算結果が出
力される前に、プログラマブル論理回路70Bでは回路
再構成C4が終了しているため、処理P3の結果をそのま
まプログラマブル論理回路70Bに入力して、処理P4
を実行することができる。
As a result, the circuit reconfiguration C 4 is completed in the programmable logic circuit 70 B before the first operation result of the process P 3 is output from the abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80 A as described above. , enter the result of the process P 3 directly to the programmable logic circuit 70B, process P 4
Can be performed.

【0088】以下、同様に、プログラマブル論理回路7
0Aに対する回路再構成及び再構成された回路による処
理と、プログラマブル論理回路70Bに対する回路再構
成及び再構成された回路による処理とを繰り返すことに
よって一連の処理がなされ、最終的な処理結果がマルチ
プレクサ74Bを介して外部に出力される。
Hereinafter, similarly, the programmable logic circuit 7
A series of processing is performed by repeating the circuit reconfiguration and the processing by the reconfigured circuit for 0A and the processing by the circuit reconfiguration and the reconfigured circuit for the programmable logic circuit 70B, and the final processing result is output to the multiplexer 74B. Output to the outside through

【0089】このように、処理Pi(i=1、2、・・
・)を並列に行うことができるので、総合処理時間を大
幅に短縮することができる。
Thus, the processing P i (i = 1, 2,...)
・) Can be performed in parallel, so that the total processing time can be greatly reduced.

【0090】次に、図19〜図22を参照して、そろば
ん型加減乗除算器80Aによって乗算処理を行った後に
そろばん型加減乗除算器80Bによって加算処理を行
い、最後にそろばん型加減乗除算器80Aによって減算
処理を行う場合の動作、すなわち、プログラマブル論理
回路部26によって‘X×Y+A−B’の演算処理を行
なう場合の動作の流れについて具体的に説明する。な
お、ここでは、一例として、8ビット×8ビット+16
ビット−8ビットの演算処理を行う場合について説明す
る。
Next, referring to FIGS. 19 to 22, multiplication processing is performed by an abacus-type addition / subtraction / multiplication / division unit 80A, and then addition processing is performed by an abacus-type addition / subtraction / multiplication / division unit 80B. The operation flow when the subtraction process is performed by the circuit 80A, that is, the flow of the operation when the programmable logic circuit unit 26 performs the calculation process of 'X × Y + AB' will be specifically described. Here, as an example, 8 bits × 8 bits + 16
A case of performing a calculation process of bit-8 bits will be described.

【0091】まず、プログラマブル論理回路70Aのそ
ろばん型加減乗除算器80Aとして乗算回路を、プログ
ラマブル論理回路70Bのそろばん型加減乗除算器80
Bとして加算回路を構成するために、そろばん型加減乗
除算器80A及びそろばん型加減乗除算器80Bの各々
の各種レジスタ及び各制御線を回路情報によって次のよ
うに設定する。 ・Pin入力部:000000000000000 ・そろばん型加減乗除算器80Aの入力レジスタ; X入力部:x76543210 Y入力部:y76543210 Cin入力部:00000000 ・そろばん型加減乗除算器80Aの出力レジスタ; S出力部:s15141312111098765
43210 ・そろばん型加減乗除算器80Bの入力レジスタ; X入力部:a76543210 Y入力部:00000001 Cin入力部:00000000 ・そろばん型加減乗除算器80Bの出力レジスタ; S出力部:s15141312111098765
43210 ・制御線; マルチプレクサ74Aに対する入力制御線:1に設定 マルチプレクサ74Bに対する出力制御線:1に設定 そろばん型加減乗除算器80Aの制御線98:0に設定 そろばん型加減乗除算器80Bの制御線98:0に設定 そろばん型加減乗除算器80Aの切り替え制御信号SE
L:0に設定 そろばん型加減乗除算器80Bの切り替え制御信号SE
L:0に設定 図19は、以上の設定によって実現された乗算回路と加
算回路の回路構成と、乗算処理部分のデータの流れを示
すものである。
First, a multiplication circuit is used as the abacus-type adder / subtractor / divider 80A of the programmable logic circuit 70A, and the abacus-type adder / subtractor / divider 80 of the programmable logic circuit 70B is used.
In order to configure an adder circuit as B, various registers and control lines of each of the abacus-type add / subtract multiplier / divider 80A and the abacus-type add / subtract multiplier / divider 80B are set as follows based on circuit information. · Pin Input unit: 000000000000000 & abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder input registers 80A; X input: x 7 x 6 x 5 x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 Y input: y 7 y 6 y 5 y 4 y 3 y 2 y 1 y 0 Cin input: output register 00000000-abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80A; S output unit: s 15 s 14 s 13 s 12 s 11 s 10 s 9 s 8 s 7 s 6 s Five
s input registers 4 s 3 s 2 s 1 s 0 · abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80B; X input unit: a 7 a 6 a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0 Y input: 00000001 Cin input unit : 00000000 & abacus type addition, subtraction, multiplication, and division output register adder 80B; S output unit: s 15 s 14 s 13 s 12 s 11 s 10 s 9 s 8 s 7 s 6 s 5
s 4 s 3 s 2 s 1 s 0 control line; input control line for multiplexer 74A set to 1 output control line for multiplexer 74B set to 1 control line 98: 0 for abacus-type adder / subtractor / divider 80A set to abacus Set the control line 98: 0 of the type adder / subtractor / divider 80B to the switching control signal SE of the abacus type adder / subtractor / divider 80A
L: set to 0. Switching control signal SE for abacus-type addition, subtraction, multiplication, and division divider 80B.
FIG. 19 shows the circuit configurations of the multiplication circuit and the addition circuit realized by the above setting, and the data flow of the multiplication processing part.

【0092】同図において、まず、そろばん型加減乗除
算器80Aで(X×Y)の乗算処理を行い、これによっ
てそろばん型加減乗除算器80Aの出力端子に乗算の結
果R1が出力され、結果R1のデータ列がそのままそろ
ばん型加減乗除算器80Bに入力されて、加算処理(R
1+A)が行われる。
In the figure, first, a multiplication process of (X × Y) is performed by an abacus-type adder / subtractor / divider 80A, whereby a multiplication result R1 is output to an output terminal of the abacus-type adder / subtractor / divider 80A. The data string of R1 is directly input to the abacus-type addition, subtraction, multiplication, and division divider 80B, and added (R
1 + A) is performed.

【0093】加算処理(R1+A)の結果R2はFIF
Oメモリ72に書き込まれると同時に、そろばん型加減
乗除算器80Aでは結果R1のデータ列全部が出力され
た直後に、そろばん型加減乗除算器80Aの各レジスタ
及び制御線を回路情報によって次のように変更すること
により、そろばん型加減乗除算器80Aに対して減算回
路を再構成する。 ・そろばん型加減乗除算器80Aの入力レジスタ; X入力部:b76543210 Y入力部:00000001 Cin入力部:00000001 ・制御線; マルチプレクサ74Aに対する入力制御線:0に設定 そろばん型加減乗除算器80Aの切り替え制御信号SE
L:1に設定 図20は、以上の設定によって実現された減算回路の回
路再構成と、加算処理後にFIFOメモリ72に書き込
むデータの流れを示すものである。
The result R2 of the addition processing (R1 + A) is the FIF
Immediately after the data is written into the O memory 72 and immediately after the entire data string of the result R1 is output in the abacus-type adder / subtractor / divider 80A, the registers and control lines of the abacus-type adder / subtractor / divider 80A are changed according to the circuit information as follows. , The subtraction circuit is reconfigured for the abacus-type addition / subtraction / multiplication / divider 80A. · Input register abacus type addition, subtraction, multiplication, and division adder 80A; X input section: b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 Y input: 00000001 Cin input: 00000001, control lines; input to the multiplexer 74A Control line: set to 0 Switching control signal SE for abacus-type addition / subtraction / multiplier / divider 80A
FIG. 20 shows the circuit reconfiguration of the subtraction circuit realized by the above setting, and the flow of data written to the FIFO memory 72 after the addition processing.

【0094】図20において、加算処理(R1+A)の
最初の結果が出力される前に減算回路が再構成されてい
るため、加算処理の結果R2を直接減算回路(そろばん
型加減乗除算器80A)に入力して、減算処理(R2−
B)を行うことができる。なお、図21は、減算処理部
分のデータの流れを示すものである。
In FIG. 20, since the subtraction circuit is reconfigured before the first result of the addition processing (R1 + A) is output, the result R2 of the addition processing is directly subtracted by the subtraction circuit (the abacus-type addition / subtraction / division unit 80A). And subtraction processing (R2-
B) can be performed. FIG. 21 shows the flow of data in the subtraction processing portion.

【0095】この減算処理の後に、出力部のマルチプレ
クサ74Bを介して、(X×Y+A−B)の演算結果R
3が出力される。なお、図22は、マルチプレクサ74
Bを介して出力するデータの流れを示すものである。
After this subtraction processing, the calculation result R of (X × Y + AB) is output via the multiplexer 74B of the output section.
3 is output. Note that FIG.
3 shows the flow of data output via B.

【0096】以上詳細に説明したように、本実施の形態
に係る情報処理システムでは、直列接続された複数(本
実施の形態では2つ)のプログラマブル論理回路を、最
終段以外の各プログラマブル論理回路に構成された回路
による1回のデータ処理時間が、後段に接続されたプロ
グラマブル論理回路に対する回路の再構成時間以上とな
るように構成しているので、プログラマブル論理回路か
らデータ処理後の出力データが後段のプログラマブル論
理回路に対して出力される前に、該後段のプログラマブ
ル論理回路における回路の再構成を終了することが可能
となり、プログラマブル論理回路から後段のプログラマ
ブル論理回路に対して直接に出力データを出力すること
が可能となるため、回路再構成直後に再構成後の回路に
よる処理を実行することが可能となり、最終的な処理結
果が得られるまでの時間を大幅に(従来の複数のプログ
ラマブル論理回路を用いる技術に比較して約2分の1
に)短縮することができる。
As described in detail above, in the information processing system according to the present embodiment, a plurality of (two in this embodiment) programmable logic circuits connected in series are replaced with each programmable logic circuit other than the last stage. Is configured so that one data processing time by the circuit configured as described above is equal to or longer than the circuit reconfiguration time for the programmable logic circuit connected to the subsequent stage, so that the output data after data processing from the programmable logic circuit is output from the programmable logic circuit. Before being output to the subsequent programmable logic circuit, the reconfiguration of the circuit in the subsequent programmable logic circuit can be completed, and the output data can be directly output from the programmable logic circuit to the subsequent programmable logic circuit. Since the output can be performed, the processing by the reconfigured circuit is executed immediately after the circuit is reconfigured. It becomes possible, the final processing result is much time to obtain (about one-half as compared to a technique using a plurality of conventional programmable logic circuit
To).

【0097】また、本実施の形態に係る情報処理システ
ムでは、各プログラマブル論理回路の間に従来必要とさ
れていたFIFOメモリ等の記憶手段を設ける必要がな
いので、装置を低コスト化及び小型化することができ
る。
Further, in the information processing system according to the present embodiment, it is not necessary to provide a storage means such as a FIFO memory between each programmable logic circuit, which is conventionally required, so that the apparatus can be reduced in cost and size. can do.

【0098】また、本実施の形態に係る情報処理システ
ムでは、CPUにより、複数のプログラマブル論理回路
の各々に対して、構成された回路によるデータ処理が終
了した直後に回路の再構成を行っているので、プログラ
マブル論理回路からデータ処理後の出力データが後段の
プログラマブル論理回路に対して出力される前に、確実
に後段のプログラマブル論理回路における回路の再構成
を終了することができる。
In the information processing system according to the present embodiment, the CPU reconfigures each of the plurality of programmable logic circuits immediately after the data processing by the configured circuit is completed. Therefore, before the output data after the data processing is output from the programmable logic circuit to the downstream programmable logic circuit, the reconfiguration of the circuit in the downstream programmable logic circuit can be surely completed.

【0099】更に、本実施の形態に係る情報処理システ
ムでは、プログラマブル論理回路上で機能回路を構成す
るための技術として、わずかな回路部分の再構成を行な
うだけで複数個の機能回路をプログラマブル論理回路上
に実現することができるスーパースケルトン方式を適用
しているので、プログラマブル論理回路に対する回路の
再構成時間を、構成された回路による処理時間に対して
相対的に短縮することができ、プログラマブル論理回路
部の安定な動作が可能となる。
Furthermore, in the information processing system according to the present embodiment, as a technique for configuring a functional circuit on a programmable logic circuit, a plurality of functional circuits can be programmed by reconfiguring only a few circuit portions. Since the super skeleton method that can be realized on the circuit is applied, the reconfiguration time of the circuit for the programmable logic circuit can be shortened relatively to the processing time of the configured circuit, and the programmable logic A stable operation of the circuit section becomes possible.

【0100】なお、本実施の形態では、回路規模を縮小
するために、そろばん型加減乗除算器80A及びそろば
ん型加減乗除算器80Bに加えてFIFOメモリ72、
マルチプレクサ74A及びマルチプレクサ74Bもプロ
グラマブル論理回路で構成する場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
そろばん型加減乗除算器80A及びそろばん型加減乗除
算器80Bのみを各プログラマブル論理回路で構成する
形態とすることもできる。この場合は、プログラマブル
論理回路とは別にFIFOメモリ72、マルチプレクサ
74A及びマルチプレクサ74Bを備える必要がある
が、総合処理時間は本実施の形態と同様に短縮すること
ができる。
In this embodiment, in order to reduce the circuit scale, in addition to the abacus-type add / subtract multiplier / divider 80A and the abacus-type add / subtract multiplier / divider 80B, a FIFO memory 72,
Although the case where the multiplexers 74A and 74B are also configured by programmable logic circuits has been described, the present invention is not limited to this.
Only the abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80A and the abacus-type adder / subtractor / multiplier / divider 80B may be configured by respective programmable logic circuits. In this case, it is necessary to provide the FIFO memory 72, the multiplexer 74A, and the multiplexer 74B separately from the programmable logic circuit, but the total processing time can be reduced as in the present embodiment.

【0101】また、本実施の形態では、2つのプログラ
マブル論理回路を直列に接続してプログラマブル論理回
路部26を構成する場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、例えば、3つ以上のプ
ログラマブル論理回路を直列接続して構成する形態とす
ることもできる。
Further, in this embodiment, the case where two programmable logic circuits are connected in series to constitute the programmable logic circuit section 26 has been described. However, the present invention is not limited to this. A configuration in which three or more programmable logic circuits are connected in series may be employed.

【0102】図23には、3つのプログラマブル論理回
路を直列接続した場合の構成例が示されている。同図に
示すように、この構成では、1段目(初段)のプログラ
マブル論理回路130Aの出力端子が2段目のプログラ
マブル論理回路130Bの入力端子に接続され、プログ
ラマブル論理回路130Bの出力端子が3段目(最終
段)のプログラマブル論理回路130Cの入力端子に接
続され、プログラマブル論理回路130Cの出力端子が
FIFOメモリ132を介して、一方の入力端子にプロ
グラマブル論理回路130Aに新規に入力すべき入力デ
ータが入力された2入力のマルチプレクサ134Aの他
方の入力端子と、2つの入力端子に各々プログラマブル
論理回路130A及びプログラマブル論理回路130B
の出力端子が接続された3入力のマルチプレクサ134
Bの残りの入力端子に接続されており、更に、マルチプ
レクサ134Aの出力端子はプログラマブル論理回路1
30Aの入力端子に接続されている。なお、マルチプレ
クサ134Bの出力端子は、この構成における最終的な
処理結果が出力される出力端子として用いられる。
FIG. 23 shows a configuration example when three programmable logic circuits are connected in series. As shown in the figure, in this configuration, the output terminal of the first-stage (first-stage) programmable logic circuit 130A is connected to the input terminal of the second-stage programmable logic circuit 130B, and the output terminal of the programmable logic circuit 130B is The input data to be newly input to the programmable logic circuit 130A is connected to the input terminal of the programmable logic circuit 130C of the second stage (final stage), and the output terminal of the programmable logic circuit 130C is connected to one input terminal of the programmable logic circuit 130A via the FIFO memory 132. Is input to the other input terminal of the two-input multiplexer 134A and the two input terminals are respectively connected to the programmable logic circuit 130A and the programmable logic circuit 130B.
-Input multiplexer 134 to which the output terminals of
B and the output terminal of the multiplexer 134A is connected to the programmable logic circuit 1
It is connected to the input terminal of 30A. Note that the output terminal of the multiplexer 134B is used as an output terminal from which the final processing result in this configuration is output.

【0103】プログラマブル論理回路130A〜プログ
ラマブル論理回路130Cが本発明のプログラマブル論
理回路に、FIFOメモリ132が本発明の記憶手段
に、マルチプレクサ134Aが本発明の選択入力手段
に、各々相当する。
The programmable logic circuits 130A to 130C correspond to the programmable logic circuit of the present invention, the FIFO memory 132 corresponds to the storage means of the present invention, and the multiplexer 134A corresponds to the selection input means of the present invention.

【0104】以下に、図24を参照して、図23に示さ
れる構成における動作について説明する。なお、図24
は、図23に示される構成における動作の流れをステー
ジ毎に時間軸で表したものである。また、同図における
i(i=1、2、・・・)は機能の切り替え(回路再
構成)を、Pi(i=1、2、・・・)は同一添字の付
された回路再構成Ciによって構成された回路による処
理を、各々示している。
The operation of the configuration shown in FIG. 23 will be described below with reference to FIG. Note that FIG.
Shows the flow of operation in the configuration shown in FIG. 23 on the time axis for each stage. In the same figure, C i (i = 1, 2,...) Indicates function switching (circuit reconfiguration), and P i (i = 1, 2,...) Indicates circuits with the same subscript. the processing by the circuit formed by the reconstruction C i, respectively show.

【0105】まず、ステージ0でプログラマブル論理回
路130A、プログラマブル論理回路130B及びプロ
グラマブル論理回路130Cの各々の先行ベース回路を
スケルトン回路として構成する。
First, in stage 0, each preceding base circuit of the programmable logic circuit 130A, the programmable logic circuit 130B, and the programmable logic circuit 130C is configured as a skeleton circuit.

【0106】次のステージ1では、プログラマブル論理
回路130Aで処理P1を実行する。ここで、処理P1
の最初の演算結果が出る前に、プログラマブル論理回路
130Bでは回路再構成C2が終了しているため、処理
1の結果をそのままプログラマブル論理回路130B
に入力してプログラマブル論理回路130Bによる処理
2を実行することができる。そして、処理P2での最初
の演算結果が出る前に、プログラマブル論理回路130
Cでは回路再構成C3が終了しているため、処理P2の結
果をそのままプログラマブル論理回路130Cに入力し
てプログラマブル論理回路130Cによる処理P3を実
行することができる。なお、処理P3の結果はFIFO
メモリ132に順次蓄積しておく。
[0106] In the next stage 1, it executes the processing P 1 in the programmable logic circuit 130A. Here, before the first operation result of the process P 1 comes, because the programmable logic circuit reconfiguration C 2 in 130B is completed, the process P 1 results directly programmable logic circuit 130B
Type can execute the process P 2 by a programmable logic circuit 130B to. Then, before the first operation result of the process P 2 exits, programmable logic circuits 130
Since the circuit reconfiguration C 3 in C has been completed, it is possible to execute the process P 3 by a programmable logic circuit 130C by entering the result of the process P 2 directly to the programmable logic circuit 130C. It should be noted that, as a result of the process P 3 is FIFO
The information is sequentially stored in the memory 132.

【0107】プログラマブル論理回路130Aにおいて
処理P1が終了すると、次のステージ2では、プログラ
マブル論理回路130Aによって処理P4が実行できる
ようにするための回路再構成C4を直ちに行う。この動
作によってプログラマブル論理回路130Cによる処理
3の終了時にはプログラマブル論理回路130Aの回
路再構成C4が終了していることになる。
[0107] When the process P 1 in a programmable logic circuit 130A is finished, in the next stage 2, the circuit reconfiguration C 4 to enable the execution processing P 4 by a programmable logic circuit 130A immediately. At the end of the process P 3 by a programmable logic circuit 130C by this operation so that circuit reconfiguration C 4 of the programmable logic circuit 130A is completed.

【0108】また、プログラマブル論理回路130Bに
おいて処理P2が終了すると、次のステージ3では、プ
ログラマブル論理回路130Bによって処理P5が実行
できるようにするための回路再構成C5を直ちに行う。
この動作によってプログラマブル論理回路130Aによ
る処理P1の最初の結果出力時にはプログラマブル論理
回路130Bの回路再構成C5が終了していることにな
る。
[0108] The processing when P 2 is completed in a programmable logic circuit 130B, performs the next stage 3, the circuit reconfiguration C 5 to be able to run the process P 5 by a programmable logic circuit 130B immediately.
This operation will be a programmable logic circuit 130B circuit reconfiguration C 5 of the time output the first result of processing P 1 by a programmable logic circuit 130A is completed.

【0109】そして、プログラマブル論理回路130C
において処理P3が終了すると、次のステージ4では、
処理P3の終了と同時に、プログラマブル論理回路13
0Aによる処理P4と、プログラマブル論理回路130
Cに対する回路再構成C6を行う。
The programmable logic circuit 130C
When the processing P 3 is completed in the next stage 4,
It ends at the same time process P 3, the programmable logic circuit 13
A process P 4 by 0A, programmable logic circuits 130
A circuit reconfiguration C 6 for C is performed.

【0110】以下、同様に、プログラマブル論理回路1
30A、プログラマブル論理回路130B及びプログラ
マブル論理回路130Cに対する回路再構成及び再構成
された回路による処理を繰り返すことによって一連の処
理がなされ、最終的な処理結果がマルチプレクサ134
Bを介して外部に出力される。
Hereinafter, similarly, the programmable logic circuit 1
30A, the programmable logic circuit 130B, and the programmable logic circuit 130C, a series of processes are performed by repeating circuit reconfiguration and processing by the reconfigured circuit, and the final processing result is output to the multiplexer 134.
It is output to the outside via B.

【0111】従って、この場合は、プログラマブル論理
回路の数だけ並行して処理を行うことができるので、本
実施の形態に比較して、総合処理時間を、より短縮する
ことができる。
Therefore, in this case, since the processes can be performed in parallel by the number of programmable logic circuits, the total processing time can be further reduced as compared with the present embodiment.

【0112】また、本実施の形態では、プログラマブル
論理回路上で機能回路を構成するための技術として、ス
ーパースケルトン方式を適用した場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、複数直列
接続したプログラマブル論理回路において、最終段以外
の各プログラマブル論理回路によって構成された回路に
よる1回のデータ処理時間が当該プログラマブル論理回
路の後段に接続されたプログラマブル論理回路における
回路の再構成時間以上であるという条件が成立すれば、
如何なる技術も適用することができ、例えば、上記条件
を満足するスケルトン方式を適用する形態とすることも
できる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏す
ることができる。
Further, in this embodiment, the case where the super skeleton system is applied as a technique for forming a functional circuit on a programmable logic circuit has been described, but the present invention is not limited to this. In a plurality of programmable logic circuits connected in series, one data processing time by a circuit constituted by each programmable logic circuit other than the last stage is equal to or longer than a reconfiguration time of a circuit in a programmable logic circuit connected to a subsequent stage of the programmable logic circuit If the condition that
Any technique can be applied. For example, a mode in which a skeleton method that satisfies the above conditions can be applied. In this case, the same effect as in the present embodiment can be obtained.

【0113】また、本実施の形態では、本発明の記憶手
段としてFIFOメモリを適用した場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、書込み
可能なメモリであれば如何なるメモリも適用することが
できる。
Further, in this embodiment, the case where the FIFO memory is applied as the storage means of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and any memory can be used as long as it is a writable memory. Can be applied.

【0114】[0114]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る情報処理装置によれば、直列接続された複数のプログ
ラマブル論理回路を、最終段以外の各プログラマブル論
理回路に構成された回路による1回のデータ処理時間
が、後段に接続されたプログラマブル論理回路に対する
回路の再構成時間以上となるように構成しているので、
プログラマブル論理回路からデータ処理後の出力データ
が後段のプログラマブル論理回路に対して出力される前
に、該後段のプログラマブル論理回路における回路の再
構成を終了することが可能となり、プログラマブル論理
回路から後段のプログラマブル論理回路に対して直接に
出力データを出力することが可能となるため、回路再構
成直後に再構成後の回路による処理を実行することが可
能となり、最終的な処理結果が得られるまでの時間を大
幅に短縮することができる、という効果が得られる。
As described above in detail, according to the information processing apparatus according to the present invention, a plurality of programmable logic circuits connected in series can be divided into one by a circuit constituted by each programmable logic circuit other than the last stage. Data processing time is longer than the circuit reconfiguration time for the programmable logic circuit connected to the subsequent stage.
Before the output data after the data processing from the programmable logic circuit is output to the subsequent programmable logic circuit, it is possible to finish the reconfiguration of the circuit in the subsequent programmable logic circuit, and Since output data can be directly output to the programmable logic circuit, processing by the reconfigured circuit can be executed immediately after circuit reconfiguration, and the processing until the final processing result is obtained The advantage is that the time can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態に係る情報処理システムの構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an information processing system according to an embodiment.

【図2】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路の
平面構造を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a planar structure of the programmable logic circuit according to the embodiment;

【図3】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路の
内部構造を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal structure of the programmable logic circuit according to the embodiment;

【図4】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路の
再構成方法を説明するための概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method for reconfiguring the programmable logic circuit according to the embodiment;

【図5】 実施の形態に係る回路情報の構成例を示す概
略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration example of circuit information according to the embodiment;

【図6】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路部
の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a programmable logic circuit unit according to an embodiment.

【図7】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路の
先行ベース回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a preceding base circuit of the programmable logic circuit according to the embodiment;

【図8】 図7の先行ベース回路の一部の回路構成例を
示す回路図である。
8 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a part of the preceding base circuit shown in FIG. 7;

【図9】 図7の先行ベース回路の一部の回路構成例を
示す回路図である。
9 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration example of a part of the preceding base circuit of FIG. 7;

【図10】 図7の先行ベース回路の演算回路部を中心
とした具体構成例を示すブロック図である。
10 is a block diagram illustrating a specific configuration example centering on an arithmetic circuit unit of the preceding base circuit of FIG. 7;

【図11】 図7の先行ベース回路の論理セルの構成例
を示す回路図である。
11 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a logic cell of the preceding base circuit of FIG. 7;

【図12】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路
が乗算器、加算器、及び減算器として構成された場合の
演算回路部の論理セルの等価回路を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of a logic cell in an arithmetic circuit unit when the programmable logic circuit according to the embodiment is configured as a multiplier, an adder, and a subtractor.

【図13】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路
が除算器として構成された場合の演算回路部の論理セル
の等価回路を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a logic cell of an arithmetic circuit unit when the programmable logic circuit according to the embodiment is configured as a divider.

【図14】 図7の先行ベース回路のCLA付きアダー
の構成例を示す回路図である。
14 is a circuit diagram showing a configuration example of an adder with CLA of the preceding base circuit of FIG. 7;

【図15】 図7の先行ベース回路に用いるハーフアダ
ーの構成を説明するための回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram illustrating a configuration of a half adder used in the preceding base circuit of FIG. 7;

【図16】 図7の先行ベース回路の除算処理に対応す
る演算回路部の構成例を示す回路図である。
16 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an arithmetic circuit unit corresponding to the division processing of the preceding base circuit of FIG. 7;

【図17】 実施の形態に係る情報処理システムのCP
U12による動作の流れをステージ毎に示した模式図で
ある。
FIG. 17 shows a CP of the information processing system according to the embodiment.
It is the schematic diagram which showed the flow of operation | movement by U12 for every stage.

【図18】 図17における各ステージの変化を時間軸
で表した場合の模式図である。
FIG. 18 is a schematic diagram when a change of each stage in FIG. 17 is represented on a time axis.

【図19】 実施の形態に係る情報処理システムの乗算
処理と加算処理におけるデータの流れを説明するための
模式図である。
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a data flow in a multiplication process and an addition process of the information processing system according to the embodiment.

【図20】 図19における加算処理後にFIFOメモ
リに書込むデータの流れと、減算処理の回路再構成を説
明するための模式図である。
20 is a schematic diagram for explaining a flow of data to be written into the FIFO memory after the addition processing in FIG. 19 and a circuit reconfiguration of the subtraction processing.

【図21】 実施の形態に係る情報処理システムの減算
処理部分のデータの流れを説明するための模式図であ
る。
FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a data flow in a subtraction processing portion of the information processing system according to the embodiment.

【図22】 実施の形態に係る情報処理システムの出力
部におけるマルチプレクサを介して出力するデータの流
れを説明するための模式図である。
FIG. 22 is a schematic diagram for explaining a flow of data output via a multiplexer in an output unit of the information processing system according to the embodiment.

【図23】 実施の形態に係るプログラマブル論理回路
部の他の構成例を示すブロック図である。
FIG. 23 is a block diagram illustrating another configuration example of the programmable logic circuit unit according to the embodiment;

【図24】 図23に示した構成例における各ステージ
の変化を時間軸で表した場合の模式図である。
24 is a schematic diagram when a change in each stage in the configuration example shown in FIG. 23 is represented by a time axis.

【図25】 従来のスーパースケルトン方式の問題点の
説明に供する概略図である。
FIG. 25 is a schematic diagram for explaining a problem of the conventional super skeleton system.

【図26】 複数のプログラマブル論理回路を用いて、
プログラマブル論理回路による処理と、処理を終了した
プログラマブル論理回路の回路の再構成を並行して行う
技術の構成例を示すブロック図である。
FIG. 26 illustrates the use of a plurality of programmable logic circuits.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a technique for performing, in parallel, processing by a programmable logic circuit and reconfiguration of a circuit of the programmable logic circuit that has finished processing;

【図27】 従来技術の問題点の説明に供する図であ
り、図26に示される構成における動作の流れをステー
ジ毎に示した模式図である。
FIG. 27 is a diagram provided for describing a problem of the related art, and is a schematic diagram illustrating a flow of operation in the configuration shown in FIG. 26 for each stage.

【図28】 従来技術の問題点の説明に供する図であ
り、図27における各ステージの変化を時間軸で表した
場合の模式図である。
FIG. 28 is a diagram provided for describing a problem of the related art, and is a schematic diagram when a change in each stage in FIG. 27 is represented on a time axis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 情報処理システム 12 CPU(回路構成手段) 22 ハードディスクドライブ 24 プログラマブル論理回路部インターフェース 26 プログラマブル論理回路部 70A、70B プログラマブル論理回路 72 FIFOメモリ(記憶手段) 74A マルチプレクサ(選択入力手段) 74B マルチプレクサ 80A、80B そろばん型加減乗除算器 82 X入力部 84 Y入力部 86 Cin入力部 88 Pin入力部 90 S出力部 93 論理セル 130A、130B、130C プログラマブル論理
回路 132 FIFOメモリ(記憶手段) 134A マルチプレクサ(選択入力手段)
Reference Signs List 10 information processing system 12 CPU (circuit configuration means) 22 hard disk drive 24 programmable logic circuit section interface 26 programmable logic circuit section 70A, 70B programmable logic circuit 72 FIFO memory (storage means) 74A multiplexer (selection input means) 74B multiplexer 80A, 80B Abacus type adder / subtractor / multiplier / divider 82 X input unit 84 Y input unit 86 Cin input unit 88 Pin input unit 90 S output unit 93 Logic cell 130A, 130B, 130C Programmable logic circuit 132 FIFO memory (storage means) 134A Multiplexer (selection input means) )

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列接続された複数のプログラマブル論
理回路であって、最終段以外の各プログラマブル論理回
路に構成された回路による1回のデータ処理時間が、後
段に接続されたプログラマブル論理回路に対する回路の
再構成時間以上となるように構成された複数のプログラ
マブル論理回路と、 最終段のプログラマブル論理回路の出力データを少なく
とも初段のプログラマブル論理回路に対する回路の再構
成が終了するまで記憶するための記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記最終段のプログラマブル
論理回路の出力データ及び前記初段のプログラマブル論
理回路に新規に入力する新規入力データの何れかを選択
して前記初段のプログラマブル論理回路に入力するため
の選択入力手段と、 を備えた情報処理装置。
1. A circuit for a plurality of programmable logic circuits connected in series, wherein one data processing time by a circuit configured in each programmable logic circuit other than the last stage is equal to a programmable logic circuit connected to a subsequent stage. A plurality of programmable logic circuits configured so as to be equal to or longer than the reconfiguration time, and storage means for storing output data of the last-stage programmable logic circuit at least until the reconfiguration of the circuit for the first-stage programmable logic circuit is completed Selecting any of the output data of the last-stage programmable logic circuit stored in the storage means and the new input data newly input to the first-stage programmable logic circuit, and inputs the selected data to the first-stage programmable logic circuit. An information processing apparatus comprising:
【請求項2】 前記複数のプログラマブル論理回路の各
々に対して、最初に構成すべき先行ベース回路を予め構
成しておくと共に、構成された回路によるデータ処理が
終了した直後に回路の再構成を行う回路構成手段を更に
備えた請求項1記載の情報処理装置。
2. A prior base circuit to be first configured for each of the plurality of programmable logic circuits, and reconfiguration of the circuit immediately after data processing by the configured circuit is completed. 2. The information processing apparatus according to claim 1, further comprising a circuit configuration unit that performs the operation.
【請求項3】 前記回路構成手段は、 前記複数のプログラマブル論理回路の各々に対して、プ
ログラマブル論理回路上に時分割に構成する複数の回路
の全てに共通する回路として前記プログラマブル論理回
路上に構成可能な共通回路部分と、前記複数の回路で互
いに共通せず、かつ前記プログラマブル論理回路上で回
路構成領域を共有しない非排他的独立回路部分とからな
る先行ベース回路を予め構成しておき、 前記プログラマブル論理回路を再構成する際に、前記先
行ベース回路と再構成後の回路との差分である回路を構
成する請求項2記載の情報処理装置。
3. The circuit configuration means is configured on each of the plurality of programmable logic circuits as a circuit common to all of the plurality of circuits configured on the programmable logic circuit in a time-division manner. A preliminarily configured base circuit including a possible common circuit portion and a non-exclusive independent circuit portion that is not common to the plurality of circuits and does not share a circuit configuration area on the programmable logic circuit, 3. The information processing apparatus according to claim 2, wherein when reconfiguring the programmable logic circuit, a circuit that is a difference between the preceding base circuit and the reconfigured circuit is configured.
【請求項4】 前記記憶手段を先入れ先出しメモリとし
た請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の情報処理装
置。
4. The information processing apparatus according to claim 1, wherein said storage means is a first-in first-out memory.
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