DE19654928C2 - Speicherschaltung - Google Patents
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- DE19654928C2 DE19654928C2 DE19654928A DE19654928A DE19654928C2 DE 19654928 C2 DE19654928 C2 DE 19654928C2 DE 19654928 A DE19654928 A DE 19654928A DE 19654928 A DE19654928 A DE 19654928A DE 19654928 C2 DE19654928 C2 DE 19654928C2
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speicherschal
tung.
Die Fig. 66A und 66B stellen eine Struktur einer
Flipflopschaltung eines einphasig flankenauslösenden Typs
im Stand der Technik, die durch eine Reihenschaltung eines
Hauptspeichers und eines Hilfsspeichers ausgebildet ist,
welche ein Paar von Halbspeichern sind, und ihre Funktions
weise dar. Anders ausgedrückt zeigt Fig. 66A einen Strom
laufplan, der die Struktur in einem Fall eines Schaltens
eines statischen Hauptspeichers und eines statischen Hilfs
speichers in Reihe zueinander darstellt, und zeigt Fig. 66B
ein Zeitablaufsdiagramm, das ihre Funktionsweise darstellt.
Ein Eingangsanschluß ist mit dem Hauptspeicher verbun
den, während ein Ausgangsanschluß mit dem Hilfsspeicher
verbunden ist. Zu einem Abfallzeitpunkt eines Taktsignals
T, welches an einen Taktanschluß angelegt wird, wird ein
Eingangssignal D, welches an den Eingangsanschluß angelegt
ist, aufgenommen und wird ein Ausgangssignal Q an dem Aus
gangsanschluß ausgegeben. Das heißt, die Fig. 66A und
66B stellen eine Flipflopschaltung eines bei einer negati
ven Flanke auslösenden Typs dar.
Um die Abfallflanke des Taktsignals T herum ist es not
wendig, das Eingangssignal D, welches an den Dateneingangs
anschluß angelegt ist, für eine konstante Zeit zu stabili
sieren. Es wird Bezug auf Fig. 66B genommen. Das Eingangs
signal D nimmt bereits um eine Einstellungszeit im voraus
der Abfallflanke des Taktsignals T einen Wert Data1 an.
Weiterhin hält das Eingangssignal D die Daten Data1 zwi
schen der Abfallflanke des Taktsignals T und einem Ver
streichen einer Haltezeit. Die zuvor erwähnte konstante
Zeit bezeichnet die Gesamtsumme der Einstellungszeit und
der Haltezeit und wird deshalb zur Vereinfachung hier im
weiteren Verlauf als "S/H-Zeit" bezeichnet.
Wenn sich das Taktsignal T an einem hohen Pegel befin
det, geht ein Ausgangssignal eines Inverters INV5 zu einem
niedrigen Pegel über. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Trans
fergatter, welche durch MOS-Transistoren N1 und P1 bzw.
MOS-Transistoren N4 und P4 ausgebildet sind, eingeschaltet
(leitend), während beide Transfergatter, welche durch MOS-
Transistoren N2 und P2 bzw. MOS-Transistoren N3 und P3 aus
gebildet sind, ausgeschaltet (nichtleitend) sind. Das Ein
gangssignal D wird zu einem Eingangsanschluß eines Inver
ters INV1 übertragen, während ein Ausgangsanschluß eines
Inverters INV4 mit einem Eingangsanschluß eines Inverters
INV3 verbunden ist, wodurch der Hilfsspeicher einen Daten
haltezustand erreicht.
Wenn sich das Taktsignal T andererseits an einem nied
rigen Pegel befindet, sind beide Transfergatter, welche
durch die MOS-Transistoren N1 und P1 bzw. die MOS-Transi
storen N4 und P4 ausgebildet sind, ausgeschaltet
(nichtleitend), während beide Transfergatter, welche durch
die MOS-Transistoren N2 und P2 bzw. die MOS-Transistoren N3
und P3 ausgebildet sind, eingeschaltet (leitend) sind. Ein
Eingangsanschluß des Inverters INV1 ist mit dem Eingangsan
schluß des Inverters INV3 verbunden, während der Ausgangs
anschluß des Inverters INV1 mit einem Eingangsanschluß ei
nes Inverters INV2 verbunden ist, wodurch der Hauptspeicher
einen Datenhaltezustand erreicht.
Deshalb wird eine Funktion eines Aufnehmens der Daten
an dem Dateneingangsanschluß und eines Ausgebens der glei
chen an dem Datenausgangsanschluß bei der Abfallflanke des
Taktsignals T durchgeführt, das heißt, wenn das Taktsignal
T von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel gewandelt
wird. Jedoch gibt es aufgrund des Schaltungsbetriebs eine
Verzögerung zwischen der Abfallflanke des Taktsignals T und
einem Auftreten des Ausgangssignals Q an dem Datenausgangs
anschluß. Dies wird hier im weiteren Verlauf zur Vereinfa
chung als "T-Q-Verzögerung" bezeichnet.
Während in Fig. 66A der Ausgangsanschluß der Flipflop
schaltung mit einem Ausgangsanschluß des Inverters INV3
verbunden ist, kann der gleiche alternativ mit dem Aus
gangsanschluß des Inverters INV4 oder dem Eingangsanschluß
des Inverters INV3 verbunden sein. In diesem Fall wird ein
Ausgangssignal erzielt, welches zu dem Ausgangssignal Q der
Schaltung, die in Fig. 66A gezeigt ist, logisch invertiert
ist.
Die Fig. 67A und 67B stellen eine Struktur einer
Flipflopschaltung eines Zweiphasentakttyps, die durch eine
Reihenschaltung eines Hauptspeichers und eines Hilfsspei
chers ausgebildet ist, welche ein Paar von Halbspeichern
sind, und ihre Funktionsweise dar. Fig. 67A zeigt einen
Stromlaufplan, der die Struktur in einem Fall eines Schal
tens eines statischen Hauptspeichers und eines statischen
Hilfsspeichers in Reihe zueinander darstellt, und Fig. 67B
zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, das ihre Funktionsweise dar
stellt.
Ein Eingangsanschluß ist mit dem Hauptspeicher verbun
den, während ein Ausgangsanschluß mit dem Hilfsspeicher
verbunden ist. Ein Eingangssignal D, welches in den Ein
gangsanschluß eingegeben wird, wird zu einem Abfallzeit
punkt eines Taktsignals T1 in den Hauptspeicher eingegeben,
so daß eine invertierte Logik des Eingangssignals D als ein
Signal D3 zu dem Hilfsspeicher übertragen wird. In einer
Periode, in der sich ein Taktsignal T2 an einem niedrigen
Pegel befindet, geht ein Ausgangssignal eines Inverters
INV52 zu einem hohen Pegel über, und der Hilfsspeicher be
findet sich in einem Datenhaltezustand, während ein Aus
gangssignal Q zu einem Anstiegszeitpunkt des Taktsignals T2
an dem Ausgangsanschluß ausgegeben wird. Die Taktsignale T1
und T2 gehen nicht gleichzeitig zu dem hohen Zustand über.
Das Eingangssignal D muß um die Abfallflanke des Takt
signals T1 herum ähnlich wie bei dem Taktsignal T einen
konstanten Wert zu einer S/H-Zeit halten. Es gibt aufgrund
des Schaltungsbetriebs eine Verzögerung zwischen der An
stiegsflanke des Taktsignals T2 und einem Auftreten des
Ausgangssignals Q an dem Datenausgangsanschluß und dies
wird den Fig. 67A und 67B folgend zur Vereinfachung als
"T2-Q-Verzögerung" bezeichnet.
Bei dem Übergangszustand, in dem das Taktsignal T von
dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel gewandelt wird, wer
den die MOS-Transistoren N1, P2, P3 und N4 bei der Struktur
der Flipflopschaltung des einphasig flankenauslösenden Typs
gleichzeitig augenblicklich eingeschaltet. Weiterhin werden
die MOS-Transistoren P1, N2, N3 und P4 mit einer Verzöge
rung um eine Verzögerungszeit des Inverters INV5 gleichzei
tig eingeschaltet.
Deshalb konkurrieren ein Wert, der augenblicklich von
dem Eingangssignal D angenommen wird, und Daten, welche an
dem Ausgangsanschluß des Inverters INV2 gebildet worden
sind, miteinander an dem Eingangsanschluß des Inverters
INV1 und daher muß die S/H-Zeit bezüglich des Werts des
Eingangssignals D auf einen großen Wert eingestellt sein.
Anders ausgedrückt, der Hauptspeicher kann lediglich ein
Eingangssignal D speichern, dessen Wert für eine Periode
konstant ist, die die S/H-Zeit überschreitet. Weiterhin
fließt aufgrund der Konkurrenz der Daten unvorteilhafter
weise ein Strom, was zu einer unnötigen Leistungsaufnahme
führt.
Bei dem Hilfsspeicher konkurrieren andererseits Daten,
welche an dem Ausgangsanschluß des Inverters INV1 gebildet
worden sind, mit denen, welche an dem Ausgangsanschluß des
Inverters INV4 gebildet worden sind, an dem Eingangsan
schluß des Inverters INV3 und daher wird die T-Q-Verzöge
rung erhöht, was den Schaltungsbetrieb unvorteilhafterweise
verzögert.
Auf eine ähnliche Weise konkurrieren bei der Struktur
der Flipflopschaltung des Zweiphasentakttyps im Stand der
Technik in dem Übergangszustand, in dem das Taktsignal T1
von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel gewandelt wird,
ein Wert, der augenblicklich von dem Eingangssignal D ange
nommen wird, und Daten, welche an dem Ausgangsanschluß des
Inverters INV2 gebildet worden sind, miteinander an dem
Eingangsanschluß des Inverters INV1. Weiterhin konkurrieren
in dem Übergangszustand, in dem das Taktsignal T2 von dem
niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel gewandelt wird, ein
Wert, der augenblicklich von dem Signal D3 angenommen wird,
und Daten, welche an dem Ausgangsanschluß des Inverters
INV4 gebildet worden sind, miteinander an dem Eingangsan
schluß des Inverters INV3.
Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Speicherschaltung zu schaffen, die einerseits mit ei
ner hohen Geschwindigkeit arbeitet und andererseits eine
verringerte Leistungsaufnahme aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Spei
cherschaltung nach Anspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist eine Speicherschaltung auf: einen ersten Schalter,
der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse beinhaltet, so daß ein
Öffnen/Schließen von ihm durch ein Taktsignal gesteuert
wird; einen ersten Inverter, der einen Eingangsanschluß,
welcher mit dem Ausgangsanschluß des ersten Schalters ver
bunden ist, und einen Ausgangsanschluß beinhaltet; einen
zweiten Inverter; einen zweiten Schalter, dessen Öff
nen/Schließen zu dem des ersten Schalters komplementär ist;
und einen dritten Schalter, dessen Öffnen/Schließen durch
ein Betriebsartensignal gesteuert wird, wobei der zweite
Inverter und die zweiten und dritten Schalter zwischen den
Ausgangs- und Eingangsanschlüssen des ersten Inverters in
Reihe zueinander geschaltet sind und der zweite Inverter
auf ein Leiten sowohl des zweiten als auch dritten Schal
ters hin antiparallel zu dem ersten Inverter geschaltet
ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist der erste Inverter eine CMOS-Inverterschaltung, die un
ter Verwendung einer Basiszelle eines CMOS-Gatearray ausge
bildet ist, und ist eine Mehrzahl von MOS-Transistoren min
destens eines Leitfähigkeitstyps in der CMOS-Inverterschal
tung parallel zueinander geschaltet.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist der zweite Inverter eine CMOS-Inverterschaltung, welche
unter Verwendung einer Basiszelle eines CMOS-Gatearray aus
gebildet ist, und ist eine Mehrzahl von MOS-Transistoren
mindestens eines Leitfähigkeitstyps in der CMOS-Inverter
schaltung parallel zueinander geschaltet.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung
sind ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die
Eingangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten
Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan
schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des
zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters verbunden,
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: einen Ausgangs
anschluß, welcher mit dem Eingangsanschluß des dritten
Schalters verbunden ist.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: einen Halbspei
cher, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß
aufweist, welcher mit dem Eingangsanschluß des ersten
Schalters verbunden ist, wobei ein Betrieb des Halbspei
chers durch einen Schalter zwischen den Eingangs- und Aus
gangsanschlüssen des Halbspeichers gesteuert wird, welcher
zum Öffnen/Schließen des ersten Schalters komplementär ge
öffnet/geschlossen wird.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung
sind ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die
Eingangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten
Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan
schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des
zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters verbunden und
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: eine erste Trei
berschaltung, die einen Eingangsanschluß, welcher mit dem
Eingangsanschluß des dritten Schalters verbunden ist, und
einen Ausgangsanschluß aufweist.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: einen Halbspei
cher, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß
aufweist, welcher mit dem Eingangsanschluß des ersten
Schalters verbunden ist, wobei ein Betrieb des Halbspei
chers durch einen Schalter zwischen den Eingangs- und Aus
gangsanschlüssen des Halbspeichers gesteuert wird, welcher
zum Öffnen/Schließen des ersten Schalters komplementär ge
öffnet/geschlossen wird.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: eine Mehrzahl
von Eingangsanschlüssen; und eine Auswahlvorrichtung, wel
che zwischen der Mehrzahl von Eingangsanschlüssen und dem
ersten Inverter zu dem ersten Schalter in Reihe geschaltet
ist, um durch ein vorgeschriebenes Signal gesteuert zu wer
den.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: erste und zweite
Eingangsanschlüsse; und eine Auswahlvorrichtung, die durch
erste PMOS- und erste NMOS-Transistoren ausgebildet ist,
von denen jeder durch ein vorgeschriebenes Signal gesteuert
wird, wobei der erste Schalter durch zweite PMOS- und
zweite NMOS-Transistoren ausgebildet ist, die ersten und
zweiten PMOS-Transistoren zwischen dem ersten Eingangsan
schluß und dem Eingangsanschluß des ersten Inverters in
Reihe zueinander geschaltet sind und die ersten und zweiten
NMOS-Transistoren zwischen dem zweiten Eingangsanschluß und
dem Eingangsanschluß des ersten Inverters in Reihe zueinan
der geschaltet sind.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: einen vierten
Schalter, der einen Eingangsanschluß, welcher mit dem Aus
gangsanschluß des ersten Inverters verbunden ist, und einen
Ausgangsanschluß aufweist; und eine zweite Treiberschal
tung, die einen Eingangsanschluß, welcher mit dem Ausgangs
anschluß des vierten Schalters verbunden ist, und einen
Ausgangsanschluß aufweist, wobei der erste Schalter zum
Öffnen/Schließen des vierten Schalters komplementär geöff
net/geschlossen wird.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung
sind ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die
Eingangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten
Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan
schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des
zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters verbunden,
weist die Speicherschaltung weiterhin auf: einen vierten
Schalter, der einen Eingangsanschluß, welcher mit dem Aus
gangsanschluß des ersten Inverters verbunden ist, und einen
Ausgangsanschluß aufweist; eine erste Treiberschaltung, die
einen Eingangsanschluß, welcher mit dem Ausgangsanschluß
des vierten Schalters verbunden ist, und einen Ausgangsan
schluß aufweist; einen fünften Schalter, der einen Ein
gangsanschluß, welcher mit dem Ausgangsanschluß des ersten
Inverters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß auf
weist; und eine zweite Treiberschaltung, die einen Ein
gangsanschluß, welcher mit dem Ausgangsanschluß des fünften
Schalters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß auf
weist, werden die vierten und fünften Schalter zum Öff
nen/Schließen des ersten Schalters komplementär geöff
net/geschlossen und nehmen Ausgangssignale der ersten und
zweiten Treiberschaltungen komplementäre Werte an.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung
leitet der dritte Schalter lediglich, wenn der zweite
Schalter leitet.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem ersten Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Betriebsarten
signal derart zu steuern, daß der dritte Schalter ausge
schaltet ist und die Speicherschaltung bei einem normalen
Betrieb einen dynamischen Betrieb durchführt, während zu
dem Zeitpunkt eines Durchführens eines Quellenstromtests
der dritte Schalter eingeschaltet ist und die Speicher
schaltung einen statischen Betrieb durchführt. Deshalb ar
beitet die Schaltung bei dem normalen Betrieb mit einer ho
hen Geschwindigkeit, während es möglich ist, sowohl eine
unnötige Stromaufnahme als auch eine Fehlerkennung eines
Fehlers zu dem Zeitpunkt eines Durchführens eines Quellen
stromtests zu vermeiden.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem zweiten oder drit
ten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die
Geschwindigkeit des Übergangs des Ausgangssignals durch ein
Verbessern einer Treiberstärke des Inverters, der das Aus
gangssignal erzielt, zu erhöhen.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem vierten Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Funktion als
ein statischer Halbspeicher und Funktionen als ein dynami
scher Halbspeicher und ein Puffer mit drei Zuständen zu
schalten und hervorzubringen.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem fünften Aspekt der
vorliegenden Erfindung dient der Halbspeicher als ein
Hauptspeicher. Durch die Funktionen, die durch die Spei
cherschaltung gemäß dem vierten Aspekt als ein dynamischer
Halbspeicher und ein Puffer mit drei Zuständen hervorge
bracht werden, ist eine halbe Periode des Taktsignals zum
Übertragen eines Signals von dem Eingangsanschluß des Halb
speichers zu dem Ausgangsanschluß notwendig. Deshalb kann
eine Zeitspanne von mindestens einer halben Periode des
Taktsignals bezüglich eines Versatzes des Taktsignals er
zielt werden, wenn die Speicherschaltung gemäß dem fünften
Aspekt zum Ausbilden eines Abfragebusses in Reihe geschal
tet ist, wodurch ein schlechter Einfluß, der durch den Ver
satz ausgeübt wird, unterdrückt werden kann.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem sechsten Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Funktion als
ein statischer Halbspeicher und eine Funktion als eine
Schaltung, die durch ein Schalten von zwei dynamischen
Halbspeichern in Reihe zueinander ausgebildet wird, zu
schalten und hervorzubringen.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem siebten Aspekt der
vorliegenden Erfindung dient der Halbspeicher als ein
Hauptspeicher. Durch die Funktion, die durch die Speicher
schaltung gemäß dem sechsten Aspekt als eine Schaltung, die
durch ein Schalten von zwei dynamischen Halbspeichern in
Reihe zueinander ausgebildet wird, hervorgebracht wird, ist
eine halbe Periode des Taktsignals zum Übertragen eines
Signals von dem Eingangsanschluß des Halbspeichers zu dem
Ausgangsanschluß der ersten Treiberschaltung notwendig.
Deshalb kann eine Zeitspanne von mindestens einer halben
Periode des Taktsignals bezüglich eines Versatzes des Takt
signals erzielt werden, wenn die Speicherschaltung gemäß
dem siebten Aspekt zum Ausbilden eines Abfragebusses in
Reihe geschaltet ist, wodurch ein schlechter Einfluß, der
von dem Versatz ausgeübt wird, unterdrückt werden kann.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem achten oder neunten
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrzahl von
Signalen durch ein vorgeschriebenes Signal geschaltet und
zu der Speicherschaltung gemäß dem sechsten Aspekt übertra
gen, wodurch die Schaltung als ein Abfrageflipflop dienen
kann. Zu dem Zeitpunkt eines Durchführens eines normalen
Betriebs ist es weiterhin möglich, statische und dynamische
Betriebe entsprechend einem Leiten/Nichtleiten des dritten
Schalters zu schalten.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem zehnten Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird der dynamische Halbspeicher,
welcher durch den vierten Schalter und die zweite Treiber
schaltung ausgebildet ist, so hinzugefügt, daß ein Ma
ster/Slave-Flipflop ausgebildet werden kann. Andererseits
ist das Ausgangssignal der ersten Treiberschaltung ebenso
das des Master/Slave-Flipflops, wenn der dritte Schalter
geöffnet ist, wodurch zwei Ausgangssignale ausgewählt und
zu dem Abfragebus übertragen werden können.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem elften Aspekt der
vorliegenden Erfindung können komplementäre Werte aus den
ersten und zweiten Treiberschaltungen ausgegeben werden,
während sie zeitlich angepaßt sind bzw. übereinstimmen.
Bei der Speicherschaltung gemäß dem zwölften Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist der zweite Schalter zu dem Zeit
punkt eines Durchführens eines statischen Betriebs nicht
geöffnet/geschlossen, wodurch eine Leistungsaufnahme unter
drückt werden kann.
Durchgängig durch die Beschreibung bezeichnet der Aus
druck "Abfragebus" eine Reihenschaltung von Flipflopschal
tungen, welche in der Lage ist, bei einem Testbetrieb, der
zu einem normalen Betrieb unterschiedlich ist, ein Signal
für einen Abfragetest zu übertragen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der
Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Stromlaufplan der Struktur einer
Flipflopschaltung auf der Grundlage eines
zweiten Vorgedankens der vorliegenden Er
findung;
Fig. 2 einen Stromlaufplan der Struktur einer
anderen Flipflopschaltung auf der Grund
lage des zweiten Vorgedankens der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 3 einen Stromlaufplan der Struktur eines
ersten Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 4 einen Stromlaufplan einer Ausgestaltung
des ersten Ausführungsbeispiels der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 5 einen Stromlaufplan der Struktur eines
zweiten Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 6 einen Stromlaufplan der Struktur eines
dritten Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 7A und 7B Stromlaufpläne der Struktur eines
vierten Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 8 einen Stromlaufplan der Struktur eines
fünften Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 9 einen Stromlaufplan der Struktur eines
sechsten Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 10A und 10B Stromlaufpläne eines siebten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 einen Stromlaufplan der Struktur einer
Auswahlvorrichtung und der Beziehung zwi
schen einem Betriebsartensignal und einem
invertierten Betriebsartensignal;
Fig. 12A und 12B Stromlaufpläne der Struktur einer Aus
wahlvorrichtung;
Fig. 13A einen Stromlaufplan eines achten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 13B eine Draufsicht des achten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14A einen Stromlaufplan einer Ausgestaltung
des achten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 14B eine Draufsicht der Ausgestaltung des
achten Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 15A einen Stromlaufplan einer anderen Ausge
staltung des achten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15B eine Draufsicht der anderen Ausgestaltung
des achten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 16A einen Stromlaufplan einer weiteren ande
ren Ausgestaltung des achten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 16B eine Draufsicht der weiteren anderen Aus
gestaltung des achten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17A einen Stromlaufplan eines neunten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 17B eine Draufsicht des neunten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 18 einen Stromlaufplan eines zehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 19 einen Stromlaufplan eines elften
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 20A und 20B Stromlaufpläne eines zwölften Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 21 einen Stromlaufplan des zwölften Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 22A einen Stromlaufplan einer Ausgestaltung
des zwölften Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 22B eine Draufsicht der Ausgestaltung des
zwölften Ausführungsbeispiels der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 23A und 23B Stromlaufpläne eines dreizehnten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 24 einen Stromlaufplan des dreizehnten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 25 einen Stromlaufplan einer Ausgestaltung
des dreizehnten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 26 einen Stromlaufplan eines vierzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 27 einen Stromlaufplan einer Ausgestaltung
des vierzehnten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 28 einen Stromlaufplan einer anderen Ausge
staltung des vierzehnten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 29 einen Stromlaufplan einer weiteren ande
ren Ausgestaltung des vierzehnten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 30 einen Stromlaufplan eines fünfzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 31 einen Stromlaufplan einer Ausgestaltung
des fünfzehnten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 32 einen Stromlaufplan eines sechzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 33 einen Stromlaufplan einer Ausgestaltung
des sechzehnten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 34 einen Stromlaufplan einer anderen Ausge
staltung des sechzehnten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 35 einen Stromlaufplan einer weiteren ande
ren Ausgestaltung des sechzehnten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 36A bis 36D Stromlaufpläne eines siebzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 37A und 37B Stromlaufpläne eines achzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 38A und 38B Stromlaufpläne eines neunzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 39A und 39B Stromlaufpläne eines zwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 40A und 40B Stromlaufpläne eines einundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 41A bis 41E Stromlaufpläne einer ersten Ausgestaltung
des einundzwanzigsten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 42A und 42B Stromlaufpläne einer zweiten Ausgestal
tung des einundzwanzigsten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 43A und 43B Stromlaufpläne einer dritten Ausgestal
tung des einundzwanzigsten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 44A und 44B Stromlaufpläne eines zweiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 45 einen Stromlaufplan einer ersten Ausge
staltung des zweiundzwanzigsten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 46 einen Stromlaufplan einer zweiten Ausge
staltung des zweiundzwanzigsten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 47 einen Stromlaufplan einer dritten Ausge
staltung des zweiundzwanzigsten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 48A und 48B Stromlaufpläne eines dreiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 49 einen Stromlaufplan eines vierundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegen
den Erfindung;
Fig. 50A bis 50C Stromlaufpläne eines fünfundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 51 ein Zeitablaufsdiagramm der Funktionswei
se des fünfundzwanzigsten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 52A und 52B Stromlaufpläne eines sechsundzwanzigsten Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 53A bis 53C Stromlaufpläne eines siebenundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 54 ein Zeitablaufsdiagramm der Funktionswei
se des siebenundzwanzigsten Ausführungsbei
spiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 55A und 55B Stromlaufpläne eines achtundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 56 und 57 Stromlaufpläne eines neunundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 58 und 59 Stromlaufpläne eines dreißigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 60 und 61 Stromlaufpläne eines einunddreißigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er
findung;
Fig. 62 einen Stromlaufplan eines zweiunddreißigsten
Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 63 ein Zeitablaufsdiagramm der Funktionswei
se des zweiunddreißigsten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 64 einen Stromlaufplan eines dreiunddreißigsten
Ausführungsbeispiels der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 65 ein Zeitablaufsdiagramm der Funktionswei
se des dreiunddreißigsten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 66A und 66B einen Stromlaufplan bzw. ein Zeitablaufs
diagramm des Standes der Technik; und
Fig. 67A und 67B einen Stromlaufplan bzw. ein Zeitablaufs
diagramm des Standes der Technik.
Bevor eine konkrete Beschreibung von Ausführungsbei
spielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wer
den vorhergehende Ideen (hier im weiteren Verlauf als
"Vorgedanken" bezeichnet) zum Erzielen der vorliegenden Er
findung aus dem Stand der Technik beschrieben, um dadurch
die technischen Inhalte der vorliegenden Erfindung klarzu
stellen.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Vor
gedankens.
Um eine Erhöhung einer S/H-Zeit oder einer T-Q-Verzöge
rung zu vermeiden, ist es möglich, sowohl Haupt- als auch
Hilfsspeicher durch dynamische Halbspeicher auszubilden.
Anders ausgedrückt, die MOS- bzw. Metalloxidhalbleitertran
sistoren N2, N4, P2 und P4 und die Inverter INV2 und INV4
können aus der in Fig. 66A gezeigten Struktur entfernt wer
den. Es wird hier angenommen, daß die Inverter INV1 und
INV3 durch CMOS- bzw. Komplementärmetalloxidhalbleitertran
sistoren ausgebildet sind.
Der Eingangsanschluß des Inverters INV1 erreicht einen
schwebenden Zustand, wenn sich der Hauptspeicher in einem
Datenhaltezustand befindet, während der des Inverters INV3
einen schwebenden Zustand erreicht, wenn sich der Hilfs
speicher in einem Datenhaltezustand befindet. Kapazitäten,
die parasitär die Eingangsanschlüsse der Inverter INV1 bzw.
INV3 beinträchtigen, halten entweder hohe oder niedrige Pe
gel, wodurch sie die Daten halten. Somit wird keine Daten
konkurrenz verursacht, sondern eine Geschwindigkeitslei
stung verbessert, während eine Leistungsaufnahme verringert
werden kann.
Wenn das Taktsignal T gestoppt wird, werden jedoch die
Kapazitäten durch Ableitung oder dergleichen gela
den/entladen und die Potentiale an den Eingangsanschlüssen
der Inverter INV1 und INV3 können auf Zwischenpotentiale
fallen, welche weder hoch noch niedrig sind. In diesem Fall
fließen unvorteilhafterweise Durchgangsströme durch die In
verter INV1 und INV3.
Wenn eine solche Flipflopschaltung an einer integrier
ten Schaltung angewendet wird, welche durch CMOS-Transisto
ren ausgebildet ist, kann kein Gleichspannungstest der in
tegrierten Schaltung, insbesondere kein Quellenstromtest,
welcher durchgeführt wird, während das Taktsignal T ge
stoppt ist, korrekt ausgeführt werden. Bei einem normalen
Betrieb fließt kaum ein Strom in einer Schaltung, welche
durch CMOS-Transistoren ausgebildet ist, und daher wird un
vorteilhafterweise eine fehlerhafte Bestimmung eines Feh
lers durchgeführt, wenn aufgrund der vorhergehenden Durch
gangsströme ein Strom über die Schaltung und eine Energie
versorgungsquelle fließt.
Das Vorhandensein von solchen Durchgangsströmen ist
ebenso im Hinblick auf eine Verringerung einer Leistungs
aufnahme nachteilhaft. Ein Verfahren zum Verringern einer
Leistungsaufnahme ist in der Lage, ein Taktsignal einer
Flipflopschaltung zu stoppen, welche in einem nichtverwen
deten Schaltungsblock vorgesehen ist. Wenn eine Flipflop
schaltung, die Haupt- und Hilfsspeicher dynamischer Typen
aufweist, gemäß dem ersten Vorgedanken in einem Schaltungs
block verwendet wird, an welchem ein solches Verfahren an
gewendet wird, verbrauchen natürlich Durchgangsströme, die
sich aus einem Stoppen des Taktsignals ergeben, eine unnö
tige Leistung.
Deshalb ist es nachteilhaft, sowohl Haupt- als auch
Hilfsspeicher durch dynamische Halbspeicher auszubilden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Vor
gedankens.
Aus dem Stand der Technik und dem ersten Vorgedanken
ist es möglich, einen Gedanken eines Ausbildens eines Paa
res von Halbspeichern durch dynamische bzw. statische Typen
zu erlangen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Stromlaufpläne, die die
Strukturen von zwei Arten von Flipflopschaltungen darstel
len, welche auf der Grundlage des zweiten Vorgedankens ste
hen. Die Struktur, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist mit einem
dynamischen Hauptspeicher und einem statischen Hilfsspei
cher versehen. Andererseits ist die Struktur, die in Fig. 2
gezeigt ist, mit einem statischen Hauptspeicher und einem
dynamischen Hilfsspeicher versehen.
Die Struktur, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird nun be
schrieben. Der Hauptspeicher weist ein Transfergatter S1,
das aus einer Parallelschaltung eines NMOS-Transistors N1
und eines PMOS-Transistors P1 besteht, einen Inverter INV1,
welcher zu dem Transfergatter S1 in Reihe geschaltet ist,
und einen Inverter INV5 auf, welcher zu dem Transfergatter
S1 parallel geschaltet ist.
Ein Anschluß des Transfergatters S1 ist mit einem Ein
gangsanschluß verbunden, um ein Eingangssignal D aufzuneh
men. Der andere Anschluß des Transfergatters S1 ist mit ei
nem Eingangsanschluß des Inverters INV1 verbunden. Ein
Taktanschluß, an welchen ein Taktsignal T angelegt wird,
ist gemeinsam mit einem Gate des NMOS-Transistors N1 und
einem Eingangsanschluß des Inverters INV5 verbunden. Ein
Ausgangsanschluß des Inverters INV5 ist mit einem Gate des
PMOS-Transistors P1 verbunden.
Andererseits weist der Hilfsspeicher ein Transfergatter
S3, das aus einer Parallelschaltung eines NMOS-Transistors
N3 und eines PMOS-Transistors P3 besteht, einen Inverter
INV3, welcher dazu in Reihe geschaltet ist, ein Transfer
gatter S4, das aus einer Parallelschaltung eines NMOS-Tran
sistors N4 und eines PMOS-Transistors P4 besteht, und einen
Inverter INV4 auf, welcher dazu in Reihe geschaltet ist.
Weiterhin teilt der Hilfsspeicher den Inverter INV5 mit dem
Hauptspeicher.
Ein Anschluß des Transfergatters S3 ist mit einem Aus
gangsanschluß des Inverters INV1 verbunden, welcher in dem
Hauptspeicher vorgesehen ist, während sein anderer Anschluß
mit einem Eingangsanschluß des Inverters INV3 verbunden
ist. Ein Ausgangsanschluß des Inverters INV3 ist gemeinsam
mit einem Ausgangsanschluß und einem Eingangsanschluß des
Inverters INV4 verbunden. Ein Anschluß des Transfergatters
S4 ist mit einem Ausgangsanschluß des Inverters INV4 ver
bunden, während der andere Anschluß des Transfergatters S4
gemeinsam mit dem anderen Anschluß des Transfergatters S3
und dem Eingangsanschluß des Inverters INV3 verbunden ist.
Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Inverters INV5 sind
mit Gates der PMOS- bzw. NMOS-Transistoren P3 bzw. N3 ver
bunden. Alle Inverter weisen CMOS-Strukturen auf.
Ein Anschluß des Transfergatters S1 des Hauptspeichers
ist direkt mit dem Eingangsanschluß verbunden, während der
des Transfergatters S3 des Hilfsspeichers indirekt und be
trieblich mit dem Eingangsanschluß verbunden ist. Weiterhin
ist der Ausgangsanschluß des Inverters INV3 des Hilfsspei
chers direkt mit dem Ausgangsanschluß verbunden, während
der des Inverters INV1 des Hauptspeichers indirekt und be
trieblich mit dem Ausgangsanschluß verbunden ist.
Funktionsweisen der Flipflopschaltung, die die in Fig.
1 gezeigte Struktur aufweist, werden nun beschrieben. Es
wird angenommen, daß sich das Taktsignal T an einem hohen
Pegel befindet. Ein Ausgangssignal des Inverters INV5 be
findet sich an einem niedrigen Pegel, und beide Transfer
gatter S1 und S4 sind eingeschaltet (leitend), während das
Transfergatter S3 ausgeschaltet (nichtleitend) ist. Das
Eingangssignal D wird zu dem Eingangsanschluß des Inverters
INV1 übertragen, während der Ausgangsanschluß des Inverters
INV4 mit dem Eingangsanschluß des Inverters INV3 verbunden
ist, wodurch der Hilfsspeicher einen Datenhaltezustand ohne
Schwankung eines Logikwerts, welcher an dem Ausgangsan
schluß gebildet wird, erreicht.
Aufgrund eines Übergangs des Taktsignals T von dem ho
hen Pegel zu einem niedrigen Pegel wird das Transfergatter
S1 ausgeschaltet, so daß eine Kapazität, die parasitär den
Eingangsanschluß des Inverters INV1 beeinträchtigt, den
Wert des Eingangssignals D hält. Zu diesem Zeitpunkt befin
det sich der Eingangsanschluß des Inverters INV1 anders als
bei einem statischen Speicher in einem schwebenden Zustand,
wodurch der Wert, der durch die Parasitärkapazität gehalten
wird, nicht mit anderen Werten konkurrieren wird. Somit muß
eine S/H-Zeit nicht auf einen hohen Pegel gesetzt werden,
sondern es ist möglich, mit dem Eingangssignal D fertig zu
werden, welches in einer kurzen Periode einen konstanten
Wert annimmt.
Da sich das Taktsignal T an dem niedrigen Pegel befin
det, ist das Transfergatter S4 ausgeschaltet, während das
Transfergatter S3 eingeschaltet ist. Deshalb wird die Lo
gik, welche durch die Kapazität, die den Eingangsanschluß
des Inverters INV1 parasitär beeinträchtigt, gehalten wird,
durch die Inverter INV1 und INV3 zweimal invertiert und als
ein Ausgangssignal Q an den Ausgangsanschluß angelegt.
Wenn ein Quellenstromtest durchgeführt wird, wird das
Taktsignal T zwangsweise zu einem hohen Pegel gewandelt,
wodurch das Problem, das bei dem ersten Vorgedanken verur
sacht wird, gelöst wird. Dies besteht aufgrund dessen, daß
das Transfergatter S1 somit eingeschaltet wird, so daß der
Eingangsanschluß des Inverters INV1 nicht auf ein Zwischen
potential fallen wird, wodurch kein Durchgangsstrom durch
den Inverter INV1 fließt.
Bei der Struktur, die in Fig. 1 gezeigt ist, kann je
doch keine T-Q-Verzögerung verringert werden, obgleich die
S/H-Zeit unterdrückt werden kann.
Die Struktur, die in Fig. 2 gezeigt ist, wird nun be
schrieben. Der Hauptspeicher besteht aus einer Struktur,
die durch ein Hinzufügen einer Reihenschaltung eines Trans
fergatters S2 und eines Inverters INV2 parallel zu dem In
verter INV1 zu der in Fig. 1 gezeigten Struktur erzielt
wird. Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Inverters INV2
sind mit dem Ausgangsanschluß des Inverters INV1 bzw. einem
Anschluß des Transfergatters S2 verbunden, während der an
dere Anschluß des Transfergatters S2 mit dem Eingangsan
schluß des Inverters INV1 verbunden ist.
Das Transfergatter S2 ist durch eine Parallelschaltung
eines NMOS-Transistors N2 und eines PMOS-Transistors P2
ausgebildet, während Ausgangs- und Eingangsanschlüsse eines
Inverters INV5 mit Gates des NMOS-Transistors N2 bzw. des
PMOS-Transistors P2 verbunden sind.
Der Hilfsspeicher weist eine Struktur auf, die durch
ein Entfernen des Transfergatters S4 und des Inverters INV4
aus der in Fig. 1 gezeigten Struktur erzielt wird.
Funktionsweisen der Flipflopschaltung, die die in Fig.
2 gezeigte Struktur aufweist, werden nun beschrieben. Es
wird hier angenommen, daß sich ein Taktsignal T an einem
hohen Pegel befindet. Ein Ausgangssignal des Inverters INV5
befindet sich an einem niedrigen Pegel und das Transfergat
ter S1 ist eingeschaltet (leitend), während beide Transfer
gatter S2 und S3 ausgeschaltet (nichtleitend) sind. Ein Si
gnal, das an dem Ausgangsanschluß des Inverters INV2 gebil
det wird, wird nicht zu dem Eingangsanschluß des Inverters
INV1 übertragen, sondern lediglich ein Eingangssignal D
wird zu ihm übertragen. Andererseits wird ein Signal, wel
ches an dem Ausgangsanschluß des Inverters INV1 gebildet
wird, nicht zu dem Eingangsanschluß des Inverters INV3
übertragen. Somit erreicht der Eingangsanschluß des Inver
ters INV1 einen schwebenden Zustand, so daß ein Wert, der
durch eine Kapazität, die parasitär den gleichen beein
trächtigt, nicht mit anderen Werten konkurrieren wird. So
mit erreicht der Hilfsspeicher einen Datenhaltezustand, wo
durch eine T-Q-Verzögerung verringert werden kann, um die
Betriebsgeschwindigkeit zu erhöhen.
Aufgrund eines Übergangs des Taktsignals T von dem ho
hen Pegel zu einem niedrigen Pegel wird das Transfergatter
S1 ausgeschaltet und wird das Transfergatter S2 eingeschal
tet, so daß die Inverter INV1 und INV2 das Eingangssignal D
halten. Das Transfergatter S3 wird ebenso eingeschaltet,
wodurch eine Logik, die von dem Eingangsanschluß des Inver
ters INV1 gehalten wird, durch die Inverter INV1 und INV3
zweimal invertiert und als ein Ausgangssignal Q an einen
Ausgangsanschluß angelegt wird.
Wenn ein Quellenstromtest durchgeführt wird, wird das
Taktsignal T zwangsweise zu einem niedrigen Pegel gewan
delt, wodurch das Problem, das bei dem ersten Vorgedanken
verursacht wird, gelöst wird. Dies besteht aufgrund dessen,
daß das Transfergatter S3 somit eingeschaltet wird und der
Eingangsanschluß des Inverters INV3 nicht auf ein Zwischen
potential fallen wird, wodurch kein Durchgangsstrom durch
den Inverter INV3 fließt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Struktur kann jedoch keine
S/H-Zeit verringert werden, obgleich die T-Q-Verzögerung
unterdrückt werden kann.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung von Ausführungs
beispielen der vorliegenden Erfindung.
In Verbindung mit Ausführungsbeispielen der vorliegen
den Erfindung wird ein Verfahren eines Schaltens mindestens
eines Halbspeichers zwischen einem dynamischen Typ und ei
nem statischen Typ zum Steuern des gleichen auf der Grund
lage des zweiten Vorgedankens beschrieben. Ein solches
Schalten wird durch ein Betriebsartensignal zur Beschleuni
gung des Betriebs der Flipflopschaltung durch ein Schalten
des Halbspeichers zu einem dynamischen Typ durchgeführt,
während eine fehlerhafte Bestimmung bei einem Quellenstrom
test der Flipflopschaltung durch ein Schalten des Halbspei
chers zu einem statischen Typ vermieden wird. Die Ausfüh
rungsbeispiele werden nun der Reihe nach beschrieben.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Ein Hauptspeicher ist in der Struktur zu dem
identisch, der bei dem zweiten Vorgedanken, der in Fig. 1
gezeigt ist, verwendet wird. Andererseits weist ein Hilfs
speicher ein Transfergatter S5, welches sich zwischen einem
Punkt, der den Eingangsanschluß des Inverters INV3 und den
zweiten Anschluß des Transfergatters S3 gemeinsam verbin
det, und dem zweiten Anschluß des Transfergatters N4 befin
det, und einen Inverter INV7 auf, welcher zu dem Transfer
gatter S5 parallel geschaltet ist.
Das Transfergatter S5 ist durch eine Parallelschaltung
eines PMOS-Transistors P5 und eines NMOS-Transistors N5
ausgebildet. Ausgangs- und Eingangsanschlüsse des Inverters
INV7 sind mit Gateelektroden der PMOS- bzw. NMOS-Transisto
ren P5 bzw. N5 verbunden. Das Betriebsartensignal MODE wird
an den Eingangsanschluß des Inverters INV7 angelegt.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE an einem niedri
gen Pegel befindet, ist deshalb das Transfergatter S5 aus
geschaltet, so daß diese Schaltung einen Betrieb durch
führt, welcher zu dem der Struktur einer Reihenschaltung
von zwei dynamischen Halbspeichern ähnlich ist, die unter
Bezugnahme auf den ersten Vorgedanken beschrieben ist, wo
durch sowohl eine S/H-Zeit als auch eine T-Q-Verzögerung
unterdrückt werden kann.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE andererseits an
einem hohen Pegel befindet, ist das Transfergatter S5 ein
geschaltet, so daß die Schaltung, die in Fig. 3 gezeigt
ist, auf eine ähnliche Weise zu der Schaltung arbeitet, die
unter Bezugnahme auf den zweiten Vorgedanken unter Bezug
nahme auf Fig. 1 beschrieben ist.
Wenn diese Flipflopschaltung einen normalen Betrieb
durchführt, wird deshalb das Betriebsartensignal MODE zu
einem niedrigen Pegel gewandelt, wodurch der Schaltungsbe
trieb beschleunigt werden kann. Wenn die Flipflopschaltung
einem Gleichspannungstest, insbesondere einem Quellenstrom
test, unterzogen wird, wird andererseits das Betriebsarten
signal MODE zu einem hohen Pegel gewandelt, während das
Taktsignal T zwangsweise ebenso zu einem hohen Pegel gewan
delt wird. Somit wird das Transfergatter S4 eingeschaltet,
um den Eingangsanschluß des Inverters INV3 aus einem schwe
benden Zustand zu bringen, wodurch ein Durchgangsstrom in
dem Inverter INV3 vermieden werden kann.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, den
Nachteil des ersten Vorgedankens zu überwinden, während
sein Vorteil aufrechterhalten wird. Anders ausgedrückt, es
ist möglich, eine unnötige Leistungsaufnahme zu unterdrüc
ken, während der Schaltungsbetrieb beschleunigt wird.
Das invertierte Signal Q des Ausgangssignals
Q kann natürlich aus dem Ausgangsanschluß des Inverters
INV4 ausgegeben werden.
Die Verbindung, die in Fig. 3 durch gestrichelte Linien
gezeigt ist, das heißt, die der PMOS- und NMOS-Transistoren
P5 und N4 oder der PMOS- und NMOS-Transistoren P4 und N5,
kann ohne Einfluß auf den Betrieb weggelassen werden. Wenn
diese Verbindung weggelassen wird, kann die Leiteranzahl
wirksam verringert werden.
Fig. 4 zeigt einen Stromlaufplan, der einen Teil einer
Struktur darstellt, die dieses Ausführungsbeispiel abän
dert. Zur Vereinfachung zeigt diese Figur lediglich einen
Teil des Hauptspeichers. Ein Transfergatter S101 ersetzt
das Transfergatter S1 in Fig. 3.
Ein Eingangssignal D wird gemeinsam an Gates von PMOS-
und NMOS-Transistoren P201 bzw. N201 angelegt. Drains der
PMOS- und NMOS-Transistoren P201 bzw. N201 sind gemeinsam
mit dem Eingangsanschluß des Inverters INV1 verbunden. Eine
Source des PMOS-Transistors P201 ist mit einem Potential
punkt verbunden, der durch einen PMOS-Transistor P1 ein Po
tential VDD vorsieht. Eine Source des NMOS-Transistors N201
ist durch einen NMOS-Transistor N1 an Masse gelegt.
An die PMOS- und NMOS-Transistoren P1 und N1 wird ähn
lich zu dem Fall, der in Fig. 3 gezeigt ist, an jeweilige
Gateelektroden von ihnen ein Taktsignal T bzw. sein inver
tiertes Signal angelegt, um im wesentlichen gleichzeitig
geöffnet/geschlossen zu werden. Wenn die PMOS- und NMOS-
Transistoren P1 bzw. N1 leiten, dient das Transfergatter
S101 als ein Inverter. Wenn die PMOS- bzw. NMOS-Transisto
ren P1 bzw. N1 andererseits nicht leiten, wird ein Aus
gangsanschluß des Transfergatters S101 in einen Zustand ei
ner hohen Impedanz versetzt.
Eine solche Ausgestaltung kann an allen hier im weite
ren Verlauf beschriebenen Ausführungsbeispielen angewendet
werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Der Inverter INV3 in dem Hilfsspeicher, der in Fig. 66A
gezeigt ist, ist im allgemeinen durch eine Reihenschaltung
eines PMOS-Transistors und eines NMOS-Transistors ausgebil
det. Die Haltezeit des Hilfsspeichers wird erhöht, wenn ei
ne Kapazität, die bezüglich des Ausgangssignals Q als eine
Last dient, erhöht wird. Ein Verfahren eines Vorsehens ei
ner Treiberschaltung, welche das Ausgangssignal Q aufnimmt
und das gleiche derart zu einer nachfolgenden Stufe über
trägt, daß die zuvor erwähnte Kapazität nicht direkt mit
den Invertern INV3 und INV4 verbunden ist, um dies zu ver
hindern, ist bekannt.
Bei dem in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigten
Hilfsspeicher wird jedoch ein dynamischer Betrieb durch ein
Wandeln des Betriebsartensignals MODE zu einem niedrigen
Pegel in einem Fall eines Verwendens des gleichen für einen
normalen Betrieb verwirklicht. Deshalb ist die Haltezeit
des Hilfsspeichers nicht erhöht.
In diesem Fall ist es nicht notwendig, neu die zuvor
erwähnte Treiberschaltung vorzusehen. Bezüglich des Aus
gangssignals Q, welches zu der nachfolgenden Stufe übertra
gen wird, wird jedoch ein Hochgeschwindigkeitsübergang ver
wirklicht, wenn die Treiberstärke des Inverters INV3 erhöht
wird.
Fig. 5 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
dritten Ausführungsbeispiels darstellt. Darin ist lediglich
ein Teil eines Hilfsspeichers dargestellt, welcher als der
Hilfsspeicher der Flipflopschaltung, die in Fig. 3 gezeigt
ist, angewendet werden kann. Zur Vereinfachung wird es hier
angenommen, daß ein Signal D3 von einem Hauptspeicher er
zielt wird.
Es wird Bezug auf Fig. 5 genommen. Der Inverter INV3
ist durch eine Mehrzahl von Transistorpaaren PINV31 und
NINV31, PINV32 und NINV32, . . . ausgebildet. Inverter, die
durch diese jeweiligen Transistorenpaare ausgebildet sind,
sind zueinander parallel geschaltet. Die Anzahl von ihnen
kann mindestens drei betragen.
Im Fall eines Verwendens eines CMOS-Gatearray, bei wel
chem Transistorenabmessungen im allgemeinen vereinheitlicht
sind, ist deshalb dieses Ausführungsbeispiel zum Verbessern
einer Treiberstärke des Inverters INV3 wirksam.
Fig. 5 zeigt einen solchen Zustand, daß ein Inverter
INV4 durch PMOS- und NMOS-Transistoren PINV4 bzw. NINV4
ausgebildet ist. Das invertierte Signal Q des Ausgangssi
gnals Q, welches als das Ausgangssignal des Inverters INV4
erzielt wird, kann alternativ von dem Eingangsanschluß des
Inverters INV3 ausgegeben werden. Somit ist eine Verbindung
zwischen einem PMOS-Transistor, der das Transfergatter S4
ausbildet, und dem NMOS-Transistor NINV4 oder die zwischen
dem PMOS-Transistor PINV4 und einem NMOS-Transistor N4
durch eine gestrichelte Linie gezeigt, da auch dann kein
Einfluß auf den Betrieb ausgeübt wird, wenn die gleiche
weggelassen wird, wenn das Ausgangssignal des Inverters
INV4 nicht besonders wichtig ist. Ein weiterer Effekt eines
Verringerns der Leiteranzahl kann durch ein Weglassen die
ser Verbindung erzielt werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Hierin ist lediglich ein Teil eines Hilfsspei
chers dargestellt, welcher als ein Hilfsspeicher der Flip
flopschaltung, die in Fig. 3 gezeigt ist, angewendet werden
kann.
Es wird Bezug auf Fig. 6 genommen. Der Inverter INV4
ist durch eine Mehrzahl von Transistorenpaaren PINV41 und
NINV41, PINV42 und NINV42, . . . ausgebildet. Inverter, die
durch die jeweiligen Transistorenpaare ausgebildet sind,
sind zueinander parallel geschaltet. Die Anzahl von ihnen
kann mindestens drei betragen.
Im Fall eines Verwendens eines CMOS-Gatearray, bei wel
chem Transistorabmessungen im allgemeinen vereinheitlicht
sind, ist deshalb dieses Ausführungsbeispiel zum Verbessern
einer Treiberstärke des Inverters INV4 wirksam.
Während das invertierte Signal Q des Ausgangssignals Q
ebenso von dem Eingangsanschluß des Inverters INV3 erzielt
werden kann, wird durch ein Erzielen des invertierten Sig
nals Q des Ausgangssignals Q von dem Inverter INV4, der
auf die zuvor erwähnte Weise strukturiert ist, ähnlich zu
dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Hochgeschwindigkeits
übergang des invertierten Signals Q verwirklicht.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7A zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Die Flipflopschaltung, die in Fig. 7A gezeigt
ist, weist eine Struktur auf, die durch ein Hinzufügen einer
Auswahlvorrichtung SEL1 zu der Flipflopschaltung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die
in Fig. 3 gezeigt ist, erzielt wird. Deshalb kann die
Flipflopschaltung, die in Fig. 7A gezeigt ist,
durch eine Verbindung, die
in Fig. 7B gezeigt ist, als eine Flipflopschaltung eines
Abfragetyps verwendet werden.
Fig. 7B zeigt eine Reihenschaltung (einen Abfragebus)
von Flipflopschaltungen eines Abfragetyps, von denen jede
durch die Flipflopschaltung, die in Fig. 7A gezeigt ist,
ausgebildet ist.
Die Auswahlvorrichtung SEL1 weist ein Paar von Ein
gangsanschlüssen, die ein normales Eingangssignal DI und
ein Abfragetestsignal SI aufnehmen, und einen Ausgangsan
schluß auf, der abhängig von einem Signal, welches an ihren
Steueranschluß angelegt wird, eines dieser Signale ausgibt.
Die Auswahlvorrichtung SEL1 legt das normale Eingangssignal
DI an den Ausgangsanschluß an, wenn an ihren Steueranschluß
ein Signal eines niedrigen Pegels angelegt ist, während sie
das Abfragetestsignal SI an den Ausgangsanschluß anlegt,
wenn an ihren Steueranschluß ein Signal eines hohen Pegels
angelegt ist.
In dem vierten Ausführungsbeispiel wird ein Betriebsar
tensignal MODE an den Steueranschluß der Auswahlvorrichtung
SEL1 angelegt. Wenn das Betriebsartensignal MODE auf einen
niedrigen Pegel gesetzt ist, gibt die Auswahlvorrichtung
SEL1 das normale Eingangssignal DI aus, und ein Transfer
gatter S1 nimmt das gleiche als das Eingangssignal D auf.
Als Reaktion auf ein Abfallen eines Taktsignals T wird das
Eingangssignal D als das Ausgangssignal Q an einem Aus
gangsanschluß ausgegeben. Wie es in Fig. 7B gezeigt ist,
üben die jeweiligen Ausgangssignale Q keinen Einfluß auf
diejenigen Eingangssignale DI von nachfolgenden Stufen aus.
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Transfergatter S4
in einem ausgeschalteten Zustand und daher sind beide Halb
speicher dynamische Typen, wodurch sowohl eine S/H-Zeit als
auch eine T-Q-Verzögerung unterdrückt werden kann. Das
heißt, der Betrieb kann beschleunigt werden, wenn diese
Schaltung als eine normale Flipflopschaltung verwendet
wird.
Wenn das Betriebsartensignal MODE andererseits auf ei
nen hohen Pegel gesetzt ist, hängt der ein- oder ausge
schaltete Zustand des Transfergatters S4 von dem Taktsignal
T ab, und der Hilfsspeicher arbeitet als ein statischer
Typ. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Auswahlvorrichtung SEL1
das Abfragetestsignal SI aus, so daß das Transfergatter S1
dieses Signal als das Eingangssignal D aufnimmt und das
gleiche entsprechend einem Abfallen des Taktsignals T als
das Ausgangssignal Q zu dem Ausgangsanschluß ausgibt.
Wie es in Fig. 7B gezeigt ist, übertragen die in Reihe
geschalteten Flipflopschaltungen des Abfragetyps aufeinan
derfolgend das Abfragesignal SI als das Ausgangssignal Q zu
den nachfolgenden Flipflopschaltungen. Eine solche Übertra
gung des Abfragetestsignals SI ist ein Schiebebetrieb, wel
cher bei einem Abfragetest durchgeführt wird, und in diesem
Fall wird anders als bei dem normalen Betrieb kein schnel
ler Schaltungsbetrieb benötigt.
Eine fehlerhafte Bestimmung bei einem Quellenstromtest
kann durch ein Setzen des Betriebsartensignals MODE auf ei
nen hohen Pegel und weiterhin einem zwangsweisen Wandeln
des Taktsignals T zu einem hohen Pegel ähnlich zu dem er
sten Ausführungsbeispiel vermieden werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Betriebsarten
signal MODE in der Lage, sowohl den Auswahlbetrieb der Aus
wahlvorrichtung SEL1 als auch das Schalten des Hilfsspei
chers zwischen dem dynamischen und statischen Typ zu steu
ern, wodurch das Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels
an einer Flipflopschaltung eines Abfragetyps angewendet
werden kann, während die Leiteranzahl vermindert wird.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Betriebs
artensignal MODE an den Steueranschluß der Auswahlvorrich
tung SEL1 angelegt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann
deshalb das Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels an
einer Flipflopschaltung eines Abfragetyps angewendet wer
den, während
die Leiteranzahl vermindert wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel gibt der Inverter INV7
ein invertiertes Betriebsartensignal MODE aus, welches in
der Logik zu dem Betriebsartensignal MODE invertiert ist,
wodurch die Auswahlvorrichtung SEL1 ebenso zusätzlich zu
dem Betriebsartensignal MODE bei ihrem Auswahlbetrieb das
invertierte Betriebsartensignal MODE verwenden kann.
Die Schaltungsstruktur der Auswahlvorrichtung SEL1 kann
aus verschiedenen Strukturen ausgewählt werden. Fig. 11
zeigt einen Stromlaufplan, der die Beziehung zwischen der
Schaltungsstruktur der Auswahlvorrichtung SEL1 und dem Be
triebsarten- bzw. invertierten Betriebsartensignal MODE
bzw. MODE darstellt.
Die Auswahlvorrichtung SEL1 ist durch ein Transfergat
ter S10, welches durch einen PMOS-Transistor P10 und einen
NMOS-Transistor N10 ausgebildet ist, und ein Transfergatter
S11 ausgebildet, welches durch einen PMOS-Transistor P11
und einen NMOS-Transistor N11 ausgebildet ist. Die Trans
fergatter S10 und S11 nehmen ein normales Eingangssignal DI
bzw. ein Abfragetestsignal S1 an ihren ersten Anschlüssen
auf. Zweite Anschlüsse der Transfergatter S10 und S11 sind
gemeinsam verbunden, um einen Ausgangsanschluß der Auswahl
vorrichtung SEL1 auszubilden.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE an einem hohen
Pegel befindet und sich daher das invertierte Betriebsar
tensignal MODE an einem niedrigen Pegel befindet, sind die
Transfergatter S10 und S11 aus- bzw. eingeschaltet, wodurch
das Abfragetestsignal SI als das Eingangssignal D zu dem
Hauptspeicher ausgegeben wird. Wenn sich andererseits das
Betriebsartensignal MODE an einem niedrigen Pegel befindet
und sich daher das invertierte Betriebsartensignal MODE an
einem hohen Pegel befindet, sind die Transfergatter S10 und
S11 ein- bzw. ausgeschaltet, so daß das normale Eingangs
signal DI als das Eingangssignal D ausgegeben wird.
Ähnlich zu den anderen Ausführungsbeispielen kann das
invertierte Signal Q des Ausgangssignals Q aus dem Aus
gangsanschluß des Inverters INV4 ausgegeben werden.
Die Fig. 12A und 12B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur einer Auswahleinrichtung SELP darstellen, die ei
nen Teil der Auswahlvorrichtung SEL1 ausbildet. Fig. 12A
zeigt ein zusammengesetztes Logikgatter, während Fig. 12B
eine Schaltungsstruktur zeigt, die durch PMOS- und NMOS-
Transistoren verwirklicht ist.
Die Auswahleinrichtung SELP gibt als das Eingangssignal
D eine invertierte Logik des Abfragetestsignals SI aus,
wenn das Betriebsartensignal MODE zu einem hohen Zustand
übergeht, während sie eine invertierte Logik des normalen
Eingangssignals DI ausgibt, wenn das Betriebsartensignal
MODE zu einem niedrigen Zustand übergeht. Um die Auswahl
vorrichtung SEL1 mit der Auswahleinrichtung SELP zu ver
wirklichen, ist es deshalb notwendig, zusätzlich einen In
verter vorzusehen oder invertierte Logiken des Abfragetest
signals SI und des normalen Eingangssignals DI aufzunehmen.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines fünften Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dar
stellt. Ein Hilfsspeicher dieses Ausführungsbeispiels ist
in der Struktur zu dem Hilfsspeicher identisch, der in dem
zweiten Vorgedanken verwendet wird, der in Fig. 2 gezeigt
ist. Andererseits weist ein Hauptspeicher das Transfergat
ter S5, welches sich zwischen einem Punkt, der den Ein
gangsanschluß des Inverters INV1 und den zweiten Anschluß
eines Transfergatters S1 gemeinsam verbindet, und dem zwei
ten Anschluß eines Transfergatters S2 befindet, und einen
Inverter INV7 auf, welcher zu dem Transfergatter S5 paral
lel geschaltet ist.
Das Transfergatter S5 ist durch eine Parallelschaltung
des PMOS-Transistors P5 und des NMOS-Transistors N5 ausge
bildet. Ausgangs- und Eingangsanschlüsse des Inverters INV7
sind mit Gates der PMOS- bzw. NMOS-Transistoren P5 bzw. N5
verbunden. Ein Betriebsartensignal MODE wird an den Ein
gangsanschluß des Inverters INV7 angelegt.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE an einem niedri
gen Pegel befindet, wird deshalb das Transfergatter S5 aus
geschaltet, so daß die Schaltung einen Betrieb durchführt,
der zu dem der Struktur einer Reihenschaltung von zwei dy
namischen Halbspeichern ähnlich ist, die in Verbindung mit
dem ersten Vorgedanken beschrieben ist, wodurch sowohl eine
S/H-Zeit als auch eine T-Q-Verzögerung unterdrückt werden
kann.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE andererseits an
einem hohen Pegel befindet, ist das Transfergatter S5 ein
geschaltet, so daß der Betrieb der Schaltung, die in Fig.
8 gezeigt ist, ähnlich zu dem der Schaltung ist, die unter
Bezugnahme auf Fig. 2 in Verbindung mit dem zweiten Vorge
danken beschrieben ist.
Wenn diese Flipflopschaltung einen normalen Betrieb
durchführt, kann deshalb der Schaltungsbetrieb durch ein
Wandeln des Betriebsartensignals MODE zu einem hohen Pegel
beschleunigt werden. Wenn diese Flipflopschaltung einem
Gleichspannungstest, insbesondere dem Quellenstromtest, un
terzogen wird, wird andererseits das Betriebsartensignal
MODE zu einem niedrigen Pegel gewandelt, während das Takt
signal T zwangsweise ebenso zu einem niedrigen Pegel gewan
delt wird. Somit ist das Transfergatter S2 eingeschaltet,
um den Eingangsanschluß des Inverters INV1 aus einem schwe
benden Zustand zu bringen, wodurch ein Durchgangsstrom in
dem Inverter INV1 vermieden werden kann.
Das heißt, es ist möglich, den Nachteil des ersten Vor
gedankens gemäß diesem Ausführungsbeispiel ohne Beeinträch
tigung seines Vorteils zu überwinden. Anders ausgedrückt,
eine unnötige Leistungsaufnahme kann unterdrückt werden,
während der Schaltungsbetrieb beschleunigt wird.
Die Verbindung, die in dem Stromlaufplan durch gestri
chelte Linien gezeichnet ist, das heißt, die des PMOS-Tran
sistors P5 und des NMOS-Transistors N2 oder N5, kann ohne
Einfluß auf den Betrieb weggelassen werden. Wenn diese Ver
bindung weggelassen wird, kann die Leiteranzahl wirksam
verringert werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines sechsten Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Die Flipflopschaltung, die in Fig. 9 gezeigt
ist, weist eine Struktur auf, die durch ein Hinzufügen der
Auswahlvorrichtung SEL1 zu der Flipflopschaltung gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel erzielt wird, die in Fig. 8 ge
zeigt ist. Deshalb kann die Flipflopschaltung die in Fig.
9 gezeigt ist, ähnlich zu der, die in Fig. 7A gezeigt ist,
durch eine Verbindung, die in Fig. 7B gezeigt ist, ebenso
als eine Flipflopschaltung eines Abfragetyps verwendet wer
den.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Betriebsarten
signal MODE ebenso an den Steueranschluß der Auswahlvor
richtung SEL1 angelegt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann deshalb das Verfahren des fünften Ausführungsbeispiels
ähnlich zu dem Effekt des vierten Ausführungsbeispiels an
einer Flipflopschaltung eines Abfragetyps angewendet wer
den, während die Leiteranzahl vermindert wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel gibt ein Inverter INV7
das invertierte Betriebsartensignal MODE aus, wodurch die
Auswahlvorrichtung SEL1 bei ihrem Auswahlbetrieb zusätzlich
zu dem Betriebsartensignal MODE ebenso das invertierte Be
triebsartensignal MODE verwenden kann.
Die in Verbindung mit dem zweiten Vorgedanken unter Be
zugnahme auf Fig. 1 oder 2 beschriebene Flipflopschaltung
kann natürlich mit der Flipflopschaltung gemäß einem der
vorhergehenden Ausführungsbeispiele kombiniert werden, um auf ei
nem Halbleiterchip beansprucht zu werden. Wenn die erfin
dungsgemäße Flipflopschaltung in einem Abschnitt des Halb
leiterchips verwendet wird, an welchem eine Geschwindig
keitsleistung benötigt wird, und die Flipflopschaltung, die
in Fig. 1 oder 2 gezeigt ist, in einem Abschnitt verwendet
wird, an welchem keine Geschwindigkeitsleistung benötigt
wird, wird kein Betriebsartensignal MODE benötigt, und eine
Anhäufung der Leiter kann beseitigt werden.
In jedem der fünften und sechsten Ausführungsbeispiele
kann der Inverter INV des Hilfsspeichers weggelassen wer
den. In diesem Fall werden die Logiken in dem Hilfsspeicher
durch eine Parasitärkapazität gespeichert, welche an einem
Punkt vorhanden ist, an dem die Drains der NMOS- und PMOS-
Transistoren N3 bzw. P3, die das Transfergatter S3 ausbil
den, gemeinsam verbunden sind.
Wenn ein Inverter INV3 in dem sechsten Ausführungsbei
spiel weggelassen wird, wird vorzugsweise die Struktur, die
in den Fig. 12A oder 12B gezeigt ist, als seine Auswahl
vorrichtung SEL1 verwendet. Dies besteht aufgrund dessen,
daß die Auswahlvorrichtung SEL1 selbst die Treiberstärke
für die nachfolgende Stufe aufweist, so daß eine Informa
tion, die in Parasitärkapazitäten der Drains der NMOS- bzw.
PMOS-Transistoren N3 bzw. P3 gehalten wird, ohne Beein
trächtigung übertragen werden kann.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines siebten Aus
führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 10A und 10B zeigen Stromlaufpläne, die das
siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar
stellen. Fig. 10A zeigt eine Verbindung zwischen einem
Transfergatter S* und einem Inverter INV*, die in jedem der
vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwendet werden.
Das Transfergatter S* ist durch einen PMOS-Transistor P*
und einen NMOS-Transistor N* ausgebildet.
Bezüglich jedem der ersten bis vierten Ausführungsbei
spiele entspricht "*" "4" und ein Anschluß A, der in Fig.
10A gezeigt ist, entspricht dem Ausgangsanschluß. Bezüglich
jedem der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele sind An
schlüsse B und C, die in Fig. 10A gezeigt sind, mit dem
Eingangsanschluß des Inverters INV3 verbunden, während
diese Anschlüsse B und C bezüglich jedem des ersten und
vierten Ausführungsbeispiels mit den NMOS- bzw. PMOS-Tran
sistoren N5 bzw. P5 verbunden sind.
Bezüglich jedem der fünften und sechsten Ausführungsbei
spiele entspricht "*" "2" und der Anschluß A ist mit dem
Ausgangsanschluß des Inverters INV1 verbunden. Weiterhin
sind bezüglich jedem des fünften und sechsten Ausführungs
beispiels sowohl der Anschluß B als auch C, die in Fig. 10A
gezeigt sind,
mit den NMOS-
bzw. PMOS-Transistoren N5 bzw. P5 verbunden.
Die Verbindung, die in Fig. 10A gezeigt ist, kann durch
die Schaltung, die in Fig. 10B gezeigt ist, verwirklicht
werden. Der Inverter INV* ist durch eine Struktur verwirk
licht, die mit gestrichelten Linien umgeben ist. Das heißt,
der Inverter INV* ist durch einen NMOS-Transistor QN, der
einen Drain, welcher mit dem NMOS-Transistor N* verbunden
ist, ein Gate, welches mit dem Anschluß A verbunden ist,
und eine Source beinhaltet, welche auf ein Potential GND
gelegt ist, das einem niedrigen Pegel entspricht, und einen
PMOS-Transistor QP ausgebildet, der einen Drain, welcher
mit dem PMOS-Transistor P* verbunden ist, ein Gate, welches
mit dem Anschluß A verbunden ist, und eine Source beinhal
tet, welche auf ein Potential VDD gelegt ist, das einem ho
hen Pegel entspricht. Aufgrund einer solchen Struktur wird
kein Leiter zur Verbindung des NMOS-Transistors N* mit dem
PMOS-Transistor QP (die ebenso den NMOS-Transistor QN mit
dem PMOS-Transistor P* verbindet) benötigt.
Deshalb ist es weiterhin möglich, die Leiteranzahl
durch ein Anwenden der Schaltungsstruktur, die in Fig. 10B
gezeigt ist, an dem Abschnitt von jedem der vorhergehenden Ausführungsbei
spiele anzuwenden, der der Schaltungsstruktur ent
spricht, die in Fig. 10A gezeigt ist.
Die NMOS-Transistoren N* und QN, welche zwischen dem
Anschluß B und einem Potentialpunkt, der das Massepotential
GND vorsieht, in Reihe geschaltet sind, können miteinander
vertauscht werden. Auf eine ähnliche Weise können die PMOS-
Transistoren P* und QP, welche zwischen dem Anschluß C und
einem Potentialpunkt, der das Potential VDD vorsieht, in
Reihe geschaltet sind, miteinander vertauscht werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines achten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Leiter können weiterhin bezüglich des achten Aus
führungsbeispiels weggelassen werden. Die Fig. 13A und
13B zeigen einen Stromlaufplan bzw. eine Draufsicht eines
CMOS-Gatearray in einem Fall eines Anwendens der Struktur
in Fig. 11 als die Auswahlvorrichtung SEL1 der Schaltung in
dem vierten Ausführungsbeispiel, das in Figur Fig. 7A gezeigt
ist.
Eine Verbindungsleitung zwischen einem Ausgangsanschluß
der Auswahlvorrichtung SEL1 und einem Transfergatter S1 ist
vereinfacht. Das heißt, PMOS-Transistoren P10 und P11 der
Auswahlvorrichtung SEL1 sind mit einem PMOS-Transistor P1
des Transfergatters S1, aber nicht mit einem NMOS-Transi
stor N1, verbunden. Auf eine ähnliche Weise sind NMOS-Tran
sistoren N10 und N11 der Auswahlvorrichtung SEL1 mit dem
NMOS-Transistor N1 des Transfergatters S1, aber nicht mit
dem PMOS-Transistor P1, verbunden.
Bezüglich einer Verbindung zwischen einem Inverter INV1
und einem Transfergatter S3 und der zwischen einem Inverter
INV4 und einem Transfergatter S4 wird die Struktur, die in
dem siebten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig.
10B beschrieben ist, angewendet.
Die Leitungsführung ist somit vereinfacht, wodurch eine
Anhäufung von Leitern, welche auf einem Halbleiter vorgese
hen sind, bei einer Verwirklichung einer solchen Schaltung
aufgelockert werden kann. Anders ausgedrückt kann durch ein
Verschmälern von Breiten für die Leiter ein Integrations
grad verbessert werden.
Fig. 13B zeigt einen beispielhaften Entwurf von Transi
storen. PMOS-Transistorreihen und NMOS-Transistorreihen
sind auf oberen bzw. unteren Abschnitten in einer Linie
aufgereiht. Bezüglich Fig. 13B zeigen U-förmige Abschnitte
Gateelektroden, während schwarze Linien erste Schichtleiter
zeigen, bzw. breite halbpunktierte Linien zweite Schicht
leiter zeigen. Zeichen zeigen Kontaktlöcher zum Verbinden
der ersten Schichtleiter mit Halbleiterbereichen oder Gate
elektroden und Durchgangslöcher, die die ersten und zweiten
Schichtleiter miteinander verbinden, sind in Abschnitten
ausgebildet, die durch mit X gezeigt sind. Bezüglich Fig.
13B sind Spalten von links aufeinanderfolgend als erste,
zweite, . . . numeriert.
Elemente sind voneinander durch eine Gateisolation iso
liert. Das heißt, PMOS-Transistoren, die Gates aufweisen,
welche auf ein Potential VDD gelegt sind, und NMOS-Transi
storen, die Gates aufweisen, welche auf ein Potential GND
gelegt sind, isolieren elektrisch Halbleiterbereiche von
einander, welche sich auf beiden Seiten in Reihen befinden,
zu welchen Halbleiterbereiche gehören.
Die PMOS- und NMOS-Transistoren der ersten, dritten,
sechsten, achten, fünfzehnten und siebzehnten Spalte werden
für die Gateisolation verwendet. Inverter INV7, INV1, INV4,
INV3 und INV5 sind in der zweiten, neunten, dreizehnten,
vierzehnten bzw. sechzehnten Spalte ausgebildet. Anderer
seits sind Transfergatter S11, S10, S1, S3, S5 und S4 in
der vierten, fünften, siebten, zehnten, elften bzw. zwölf
ten Spalte ausgebildet.
Aufgrund eines solchen Entwurfs von CMOS-Transistoren
kann sowohl die Anzahl von notwendigen Leitern als auch die
Breite verringert werden, die für die Spaltenrichtung not
wendig ist.
Es ist möglich, die Drains der PMOS- und NMOS-Transi
storen, die den Inverter INV4 ausbilden, zum Ausgeben des
invertierten Signals Q des Ausgangssignals Q daraus zu
verbinden. Es ist alternativ natürlich möglich, das inver
tierte Signal Q aus dem Eingangsanschluß des Inverters
INV3 auszugeben.
Weiterhin sind die PMOS-Transistoren P4 und P5 und je
ne, die den Inverter INV4 ausbilden, in Reihe zueinander
geschaltet und daher können diese Transistoren in der Rei
henfolge miteinander vertauscht werden. Auf eine ähnliche
Weise sind die NMOS-Transistoren N4 und N5 und jene, die
den Inverter INV4 ausbilden, in Reihe zueinander geschaltet
und daher können diese Transistoren in der Reihenfolge mit
einander vertauscht werden.
Alternativ sind der PMOS-Transistor P3 und der, der den
Inverter INV1 ausbildet, in Reihe zueinander geschaltet,
und daher können diese Transistoren in der Reihenfolge mit
einander vertauscht werden. Auf eine ähnliche Weise sind
der NMOS-Transistor N3 und der, der den Inverter INV1 aus
bildet, zueinander in Reihe geschaltet und daher können
diese Transistoren in der Reihenfolge miteinander ver
tauscht werden.
Die Fig. 16A und 16B zeigen eine Struktur, die durch
ein Vertauschen der PMOS- und NMOS-Transistoren P3 bzw. N3
mit denen, die den Inverter INV1 ausbilden, in der Reihen
folge erzielt wird.
Der Inverter INV1 ist in zwei Transistoren und zwei
Energieversorgungsquellen getrennt und die Transistoren P3
und N3 sind dazwischen eingefügt. Diese vier Transistoren
sind zwischen den zwei Energieversorgungsquellen in Reihe
zueinander geschaltet, um einen Inverter INVT mit drei Zu
ständen auszubilden. An Sources der PMOS- und NMOS-Transi
storen, die den Inverter INV1 ausbilden, werden durch die
PMOS- bzw. NMOS-Transistoren P3 bzw. N3 Potentiale VDD bzw.
GND angelegt.
In diesem Fall ist es ebenso möglich, sich vorzustel
len, daß der Inverter INV1 nicht zu einem Hauptspeicher,
sondern zu einem Hilfsspeicher, gehört. Das heißt, es kann
betrachtet werden, daß ein Inverter eines dynamischen Halb
speichers weggelassen wird, wie es in dem sechsten Ausfüh
rungsbeispiel beschrieben ist. In diesem Fall werden Logi
ken in dem Hauptspeicher durch eine Parasitärkapazität ge
speichert, welche an einem Punkt vorhanden ist, an dem
Drains der NMOS- bzw. PMOS-Transistoren N1 bzw. P1, die ein
Transfergatter S1 ausbilden, gemeinsam verbunden sind.
Fig. 14A zeigt eine Struktur, die durch ein Hinzufügen
eines negierten UND-Gatters NANDR zu der Schaltung, die in
Fig. 13A gezeigt ist, erzielt wird. Das negierte UND-Gatter
NANDR ist durch ein Paar von NMOS-Transistoren und ein Paar
von PMOS-Transistoren ausgebildet. Gateelektroden jedes
Paares nehmen ein ursprüngliches Eingangssignal DIN, das
die Grundlage des normalen Eingangssignals DI ausbildet,
bzw. ein Rücksetzsignal R an Gateelektroden auf. Das Paar
von PMOS-Transistoren ist zueinander parallel geschaltet
und ihre Drains sind gemeinsam mit einem PMOS-Transistor
P10 verbunden, der ein Transfergatter S10 ausbildet. Ande
rerseits sind der eine und der andere des Paares von NMOS-
Transistoren in Reihe zueinander geschaltet und ihre Drains
sind mit einem NMOS-Transistor N10, der das Transfergatter
S10 ausbildet, verbunden bzw. an Masse gelegt. Jedoch sind
die Drains der PMOS- und NMOS-Transistoren, die das negier
te UND-Gatter NANDR ausbilden, nicht direkt miteinander
verbunden. Das negierte UND-Gatter NANDR ist in diesem
Punkt zu einem normalen zweieingängigen negierten UND-Gat
ter unterschiedlich. Das heißt, ein Verbindungsleiter L1
kann weggelassen werden, und dies ist durch ein Darstellen
des Verbindungsleiters L1 durch eine gestrichelte Linie ge
zeigt.
Durch ein Hinzufügen des negierten UND-Gatters NANDR
kann ein synchrones Rücksetzen an der Schaltung angewendet
werden, die in Fig. 13A gezeigt ist. Genauer gesagt werden
sowohl das Betriebsartensignal MODE als auch das Rücksetz
signal R zu niedrigen Pegeln gewandelt. Das Ausgangssignal
Q wird durch ein Abfallen des Taktsignals T zu einem hohen
Pegel rückgesetzt.
Fig. 14B zeigt eine Draufsicht eines CMOS-Gatearray,
das die Struktur in Fig. 14A verwirklicht. Verglichen mit
der Draufsicht, die in Fig. 13B gezeigt ist, ist eine Lei
teranordnung gezeigt, welche die Stufenanzahl von Leitern,
die zwischen Leitern für eine Energieversorgungsquelle VDD
und Masse GND vorzusehen sind, verringern kann. Anderer
seits kann der Verbindungsleiter L1, der durch eine gestri
chelte Linie gezeigt ist, weggelassen werden und ein Lei
ter, der die Grenze zwischen Reihen blockiert, die mit
PMOS- und NMOS-Transistoren versehen sind, kann weggelassen
werden. Somit ist es möglich, eine komplizierte Durchfüh
rung der Leiteranordnung zu vermeiden, wodurch die Stufen
anzahl der Leiter nicht erhöht wird, die zwischen denen für
die Energieversorgungsquelle VDD und Masse GND vorzusehen
sind.
Fig. 15A zeigt eine Struktur, die durch ein Ersetzen
des Inverters INV3 durch ein zweieingängiges negiertes UND-
Gatter NAND3 in der Schaltung, die in Fig. 13A gezeigt ist,
erzielt wird. Ein Eingangsanschluß des negierten UND-Gat
ters NAND3 ist mit dem Transfergatter S3 verbunden, während
an seinem anderen Eingangsanschluß das Rücksetzsignal R an
gelegt wird. Durch ein Setzen des Rücksetzsignals R zu ei
nem niedrigen Pegel wird der Hilfsspeicher rückgesetzt und
das Ausgangssignal Q geht zu einem hohen Zustand über.
Wenn es notwendig ist, ist es möglich, einen Hauptspei
cher eines nachfolgenden Abfrageflipflops rückzusetzen, an
das das Ausgangssignal Q (oder Q) angelegt wird, wenn das
Betriebsartensignal MODE und das Taktsignal T weiter auf
hohe Pegel gesetzt sind. Fig. 15B zeigt eine Draufsicht ei
nes CMOS-Gatearray, das die in Fig. 15A gezeigte Struktur
verwirklicht.
In jeder der Schaltungen, die in den Fig. 14A und
15A gezeigt sind, führt der Hilfsspeicher einen dynamischen
Betrieb durch, wenn sich das Betriebsartensignal MODE an
einem niedrigen Pegel befindet, wodurch natürlich eine hohe
Geschwindigkeit und eine niedrige Leistungsaufnahme erzielt
werden. Wenn sich das Betriebsartensignal MODE andererseits
an einem hohen Pegel befindet, führt der Hilfsspeicher ei
nen statischen Betrieb durch, wodurch eine niedrige Lei
stungsaufnahme durch ein Stoppen des Taktsignals T erzielt
werden kann.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines neunten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Ähnlich zu dem achten Ausführungsbeispiel können Lei
ter bezüglich der Schaltung, die in Fig. 9 gezeigt ist, in
dem sechsten Ausführungsbeispiel weggelassen werden. Die
Fig. 17A und 17B zeigen einen Stromlaufplan bzw. eine
Draufsicht eines CMOS-Gatearray in einem Fall eines Anwen
dens der Struktur in Fig. 11 als die Auswahlvorrichtung
SEL1 der Schaltung, die in Fig. 9 gezeigt ist.
Ähnlich dem achten Ausführungsbeispiel sind PMOS-
Transistoren P10 und P11 mit dem PMOS-Transistor P1 des
Transfergatters S1, aber nicht mit dem NMOS-Transistor N1,
verbunden. Auf eine ähnliche Weise sind NMOS-Transistoren
N10 und N11 der Auswahlvorrichtung SEL1 mit dem NMOS-Tran
sistor N1 des Transfergatters S1, aber nicht mit dem PMOS-
Transistor P1, verbunden.
Bezüglich der Verbindung zwischen dem Inverter INV2 und
dem Transfergatter S2 wird weiterhin die Struktur angewen
det, die unter Bezugnahme auf Fig. 10B in dem siebten Aus
führungsbeispiel beschrieben ist.
Fig. 17B zeigt einen beispielhaften Transistorentwurf.
PMOS- und NMOS-Transistoren der ersten, dritten, sechsten,
achten, dreizehnten und sechzehnten Spalte sind zu einer
Gateisolation in der Lage. Inverter INV7, INV2, INV1, INV3
und INV5 sind in der zweiten, zehnten, elften, vierzehnten
bzw. fünfzehnten Spalte ausgebildet. Andererseits sind
Transfergatter S11, S10, S1, S5, S2 und S3 in der vierten,
fünften, siebten, achten, neunten bzw. zwölften Spalte aus
gebildet.
Aufgrund eines solchen Entwurfs von CMOS-Transistoren
kann bei einer Verwirklichung einer solchen Schaltung eine
Anhäufung von Leitern aufgelockert werden, welche auf einem
Halbleiter vorgesehen sind. Anders ausgedrückt kann durch
ein Verschmälern von Breiten für die Leiter der Integra
tionsgrad verbessert werden.
PMOS-Transistoren P2 und P5 und jene, die den Inverter
INV2 ausbilden, sind in Reihe zueinander geschaltet und da
her können diese Transistoren natürlich in der Reihenfolge
miteinander vertauscht werden. Auf eine ähnliche Weise sind
die NMOS-Transistoren N2 und N5 und jene, die den Inverter
INV2 ausbilden, in Reihe zueinander geschaltet und daher
können diese Transistoren in der Reihenfolge miteinander
vertauscht werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild, das das zehnte
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Flipflopschaltungen FF1, FF2 und FF3 sind aufeinanderfol
gend zu einer Flipflopschaltung SFF in Reihe geschaltet.
Die Flipflopschaltung SFF eines Abfragetyps kann sich
zum Beispiel in der Schaltungsstruktur, die unter Bezug
nahme auf Fig. 7 in Verbindung mit dem
vierten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, befinden,
während sich jede der Flipflopschaltungen FF1, FF2 und FF3
zum Beispiel in der Schaltungsstruktur, die unter Bezug
nahme auf Fig. 3 in Verbindung mit dem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben ist, befinden kann.
Diese vier Flipflopschaltungen teilen sich das Taktsignal T
und das Betriebsartensignal MODE.
Alle Hilfsspeicher dieser vier Flipflopschaltungen füh
ren als Reaktion auf das Betriebsartensignal MODE, das
niedrige und hohe Pegel annimmt, einen dynamischen bzw.
statischen Betrieb durch. Die Flipflopschaltung SFF eines
Abfragetyps gibt das normale Eingangssignal DI und das Ab
fragetestsignal SI entsprechend dem Betriebsartensignal
MODE, das niedrige bzw. hohe Pegel annimmt, aus. Wenn sich
das Betriebsartensignal MODE an einem niedrigen Pegel be
findet, dienen deshalb diese vier Flipflopschaltungen als
ein 4-Bit-Schieberegister, das mit einer hohen Geschwindig
keit arbeitet. Wenn sich das Betriebsartensignal MODE ande
rerseits an einem hohen Pegel befindet, bilden die Flip
flopschaltungen einen Abfragebus aus, welcher zu dem ähn
lich ist, der in Fig. 7B gezeigt ist, wodurch ein zu dem
des vierten Ausführungsbeispiels ähnlicher Effekt erzielt
werden kann.
Die Schaltungsstrukturen, die unter Bezugnahme auf die
Fig. 9 und 8 in Verbindung mit den sechsten bzw. fünften
Ausführungsbeispielen beschrieben sind, können zum Beispiel
für die Flipflopschaltung SFF eines Abfragetyps bzw. die
Flipflopschaltungen FF1, FF2 und FF3 verwendet werden. Alle
Hilfsspeicher dieser vier Flipflopschaltungen führen ent
sprechend dem Betriebsartensignal MODE, das niedrige und
hohe Pegel annimmt, einen dynamischen bzw. statischen Be
trieb durch. Die Flipflopschaltung SFF des Abfragetyps gibt
das normale Eingangssignal DI und das Abfragetestsignal SI
entsprechend dem Betriebsartensignal MODE aus, das niedrige
bzw. hohe Pegel annimmt. Deshalb dienen die vier Flipflop
schaltungen als 4-Bit-Schieberegister, das mit einer hohen
Geschwindigkeit arbeitet, wenn sich das Betriebsartensignal
MODE an einem niedrigen Pegel befindet. Wenn sich das Be
triebsartensignal MODE andererseits an einem hohen Pegel
befindet, kann durch ein Ausbilden eines Abfragebusses,
welcher zu dem ähnlich ist, der in Fig. 7B gezeigt ist, ein
zu dem des vierten Ausführungsbeispiels ähnlicher Effekt
erzielt werden.
Die Flipflopschaltung SFF eines Abfragetyps und die
Flipflopschaltungen FF1, FF2 und FF3 können abhängig davon,
ob das Betriebsartensignal MODE, das Betriebe dieser Schal
tungen in dynamische Zustände bringt, einen hohen oder
niedrigen Zustand aufweist, den Abfragebus ausbilden, der
in Fig. 18 gezeigt ist. In diesem Fall ist es notwendig,
zweckmäßig einen Inverter zum Invertieren und Eingeben des
Betriebsartensignals MODE derart vorzusehen, daß alle
Flipflopschaltungen, welche in Reihe zueinander geschaltet
sind, dynamische Betriebe durchführen oder entweder die
Haupt- oder Hilfsspeicher aller Flipflopschaltungen, welche
in Reihe zueinander geschaltet sind, statische Betriebe
durchführen, wenn das Betriebsartensignal MODE den gleichen
Wert annimmt.
Ebenso ist es bezüglich des Taktsignals T notwendig,
auf eine ähnliche Weise einen Inverter zum Invertieren sei
ner Logik vorzusehen und das gleiche an die Flipflopschal
tungen anzulegen, so daß ein Quellenstromtest aller Flip
flopschaltungen mit einer einzigen Logik des Taktsignals T
durchgeführt werden kann, wenn Betriebe entweder der Haupt-
oder Hilfsspeicher aller Flipflopschaltungen, welche in
Reihe zueinander geschaltet sind, durch das Betriebsarten
signal MODE in statische Zustände gebracht sind.
Jedoch kann zum Beispiel in einem Fall eines Verbindens
von Flipflopschaltungen des bei einer positiven und negati
ven Flanke auslösenden Typs in Reihe zueinander eine be
trächtliche Stufenanzahl eines Schieberegisters bei einem
normalen Betrieb durch ein Einfügen eines Inverters in den
Pfad und somit ein Übertragen des Taktsignals T verringert
werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines elften
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Es ist möglich, die Flipflopschaltung eines Abfrage
typs, die in jedem der vierten und sechsten
Ausführungsbeispiele beschrieben ist, mit einer Funk
tion eines Erfassens eines Fehlers durch ein Hinzufügen von
Prüfschaltungen zu versehen.
Fig. 19 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
elften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Diese Schaltung weist eine Struktur auf, die
durch ein Hinzufügen einer "0"-Prüfschaltung B0 und einer
"1"-Prüfschaltung B1 zu der Schaltung erzielt wird, die in
Fig. 13 gezeigt ist.
Die "1"-Prüfschaltung B1 ist durch drei PMOS-Transisto
ren P101, P102 und P103 ausgebildet, welche zwischen einem
Eingangsanschluß des Inverters INV1 und einer Energiever
sorgungsquelle (hier zur Vereinfachung als eine Energiever
sorgungsquelle VDD bezeichnet), die ein Potential VDD vor
sieht, in Reihe zueinander geschaltet sind. An Gates der
PMOS-Transistoren P101, P102 und P103 wird das Betriebsar
tensignal MODE, das normale Eingangssignal DI bzw. ein Ver
gleichssteuersignal CMP1 angelegt.
Auf eine ähnliche Weise ist die "0"-Prüfschaltung B0
durch drei NMOS-Transistoren N101, N102 und N103 ausgebil
det, welche zwischen dem Eingangsanschluß des Inverters
INV1 und einer Energieversorgungsquelle (hier zur Vereinfa
chung als Masse GND bezeichnet), die das Massepotential GND
vorsieht, in Reihe zueinander geschaltet sind. An Gates der
NMOS-Transistoren N101, N102 und N103 werden das inver
tierte Betriebsartensignal MODE, das normale Eingangssig
nal DI bzw. ein Vergleichssteuersignal CMP0 angelegt.
Ein RAM kann typischerweise als eine Schaltung zur Feh
lererfassung dargestellt s 94591 00070 552 001000280000000200012000285919448000040 0002019654928 00004 94472ein. Ein Ausgangssignal des RAM
wird als das normale Eingangssignal DI an die Auswahlvor
richtung SEL1 angelegt.
Wenn normale und Schiebebetriebe durchgeführt werden,
werden die Vergleichssteuersignale CMP0 und CMP1 auf nied
rige bzw. hohe Pegel gesetzt, so daß die "0"-Prüfschaltung
B0 und die "1"-Prüfschaltung B1 den Eingangsanschluß des
Inverters INV1 nicht mit der Energieversorgungsquelle VDD
und Masse GND verbinden. Das heißt, in diesem Fall sind
Funktionen zu denen ähnlich, die unter Bezugnahme auf das
sechste Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
Bei einem Betrieb eines Testens des RAM wird anderer
seits ein vorgeschriebener Wert durch einen Schiebebetrieb
im voraus in einem Hauptspeicher gespeichert. Wenn sich zum
Beispiel alle Werte, die in dem RAM gespeichert sind, an
niedrigen Pegeln befinden, wird ein hoher Pegel in den Ein
gangsanschluß des Inverters INV1 des Hauptspeichers einge
geben, um darin gespeichert zu werden.
Wenn ein Taktsignal T auf einen niedrigen Pegel festge
legt ist, ist ein Transfergatter S1 ausgeschaltet, und der
Hauptspeicher kann die zuvor erwähnten Daten durch ein Wan
deln des Betriebsartensignals MODE zu einem hohen Pegel
statisch halten.
Danach werden beide der Vergleichssteuersignale CMP0
und CMP1 auf hohe Pegel gesetzt. Somit zieht die "1"-Prüf
schaltung B1 den Inverter INV1 nicht zu dem Potential VDD
hoch. Weiterhin wird ein Testabtastpuls des RAM als das Be
triebsartensignal MODE angelegt. Wenn das Betriebsartensig
nal MODE zu einem niedrigen Zustand übergeht, wird das Aus
gangssignal des RAM an die Auswahlvorrichtung SEL1 ange
legt.
Wenn das Ausgangssignal des RAM in einem solchen Zu
stand zu einem hohen Zustand übergeht, wird der NMOS-Tran
sistor N102 eingeschaltet, während das invertierte Be
triebsartensignal MODE durch den Abtastpuls des RAM zu ei
nem hohen Zustand übergeht, so daß der NMOS-Transistor N101
eingeschaltet wird und der NMOS-Transistor N103 durch das
Vergleichssteuersignal CMP0 ebenso eingeschaltet wird. Des
halb wird der Wert an dem Eingangsanschluß des Inverters
INV1 von dem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel gewan
delt. Das heißt, eine Fehlererfassung wird durch die Tat
sache durchgeführt, daß der Pegel der Daten, die in den
Eingangsanschluß des Hauptspeichers eingegeben werden,
nicht hoch sondern niedrig ist.
Auf eine ähnliche Weise wird durch einen Schiebebetrieb
ein niedriger Pegel in den Eingangsanschluß des Inverters
INV1 des Hauptspeichers eingegeben, wenn sich alle Werte,
welche in dem RAM gespeichert werden müssen, an hohen Pe
geln befinden. Der Hauptspeicher kann die zuvor erwähnten
Daten durch ein Festlegen des Taktsignals T auf einen nied
rigen Pegel und ein Wandeln des Betriebsartensignals MODE
zu einem hohen Pegel statisch halten.
Danach werden beide Vergleichssteuersignale CMP0 und
CMP1 auf niedrige Pegel gesetzt. Somit zieht die "0"-Prüf
schaltung B0 den Inverter INV1 nicht auf Masse GND hinab.
Wenn das Ausgangssignal des RAM in einem solchen Zu
stand zu einem niedrigen Pegel übergeht, wird der PMOS-
Transistor P102 eingeschaltet, während das Betriebsarten
signal MODE durch einen Abtastpuls RAM zu einem niedrigen
Zustand übergeht und der PMOS-Transistor P101 eingeschaltet
wird. Der PMOS-Transistor P103 wird durch das Vergleichs
steuersignal CMP1 ebenso eingeschaltet, wodurch der Wert an
dem Eingangsanschluß des Inverters INV1 von dem niedrigen
Pegel zu einem hohen Pegel gewandelt wird. Das heißt, eine
Fehlererfassung wird durch die Tatsache durchgeführt, daß
der Pegel der Daten, die in den Eingangsanschluß des Haupt
speichers eingegeben werden, nicht niedrig sondern hoch
ist.
Ein Vorhandensein/Nichtvorhandensein dieser Fehler des
RAM kann außerhalb durch ein Lesen der Inhalte der Abfrage
register durch einen Schiebebetrieb nach den zuvor erwähn
ten Betrieben (Lesen und Bestimmen) bezüglich einer Mehr
zahl von Adressen bestimmt werden.
Der Inverter INV3 kann natürlich weggelassen werden,
wie es unter Bezugnahme auf das sechste Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, und die Auswahlvorrichtung SEL1 weist in
diesem Fall vorzugsweise die Struktur auf, die in Fig. 12A
oder 12B gezeigt ist.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zwölften
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 20A, 20B und 21 zeigen Stromlaufpläne, die
die Struktur des zwölften Ausführungsbeispiels der vor
liegenden Erfindung darstellen. Die Fig. 20A und 20B
zeigen einen Halbspeicher, welcher als der einer Ma
ster/Slave-Flipflopschaltung dient. Fig. 21 zeigt eine
Flipflopschaltung, die den Hilfsspeicher verwendet, der in
Fig. 20A gezeigt ist. Es wird nun eine Beschreibung des
Halbspeichers durchgeführt, der in den Fig. 20A und 20B
gezeigt ist, worauf die der Flipflopschaltung folgt, die in
Fig. 21 gezeigt ist.
Der Halbspeicher, der in Fig. 20A gezeigt ist, ist in
der Lage, ein Signal QZ aus der Schaltung der Struktur aus
zugeben, die in Fig. 3 gezeigt ist. Jedoch zeigt Fig. 20A
einen solchen Zustand, daß der Inverter INV4 ähnlich zu
Fig. 5 durch PMOS- und NMOS-Transistoren PINV4 bzw. NINV4
ausgebildet ist. Die PMOS- und NMOS-Transistoren PINV4 bzw.
NINV4 sind mit PMOS- bzw. NMOS-Transistoren P4 bzw. N4 ver
bunden. Es ist nicht notwendig, die PMOS- und NMOS-Transi
storen PINV4 bzw. NINV4 direkt miteinander zu verbinden.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE an einem hohen
Pegel befindet, ist das Transfergatter S5 eingeschaltet,
und das Signal QZ nimmt die gleiche Logik wie das Signal D3
an, das durch ein Transfergatter S3 übertragen wird. In
diesem Fall dient die Schaltung, die in Fig. 20A gezeigt
ist, als ein statischer Halbspeicher.
Ein Signal QLA, das von dem Eingangsanschluß des Inver
ters INV3 erzielt wird, oder ein Signal QLB, das von dem
Ausgangsanschluß des Inverters INV4 erzielt wird, kann na
türlich ebenso als ein Signal verwendet werden, das die
gleiche Logik wie das Signal D3 annimmt. Andererseits kann
ein Signal QL, das von dem Ausgangsanschluß des Inverters
INV3 erzielt wird, als ein Signal verwendet werden, das ei
ne Logik annimmt, welche zu dem Signal D3 komplementär ist.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE an einem niedri
gen Pegel befindet, ist das Transfergatter S5 ausgeschal
tet, und die Schaltung, die in Fig. 20A gezeigt ist, dient
als die, die einen dynamischen Halbspeicher, welcher durch
das Transfergatter S3 und den Inverter INV3 ausgebildet
ist, zu einem Inverter mit drei Zuständen in Reihe schal
tet, welcher durch das Transfergatter S4 und den Inverter
INV4 ausgebildet ist.
Fig. 20B zeigt einen Stromlaufplan, der konzeptionell
die Funktionsweise der Struktur in Fig. 20A, aber nicht di
rekt der Schaltung in Fig. 20A entsprechend, zeigt. Wenn
sich das Betriebsartensignal MODE an einem hohen Pegel be
findet, wird die gleiche Logik, wie das Signal D3 als das
Signal QZ erzielt. Wenn sich das Betriebsartensignal MODE
andererseits an einem niedrigen Pegel befindet, kann durch
das Taktsignal eine hohe Impedanz erzielt werden oder kann
das Signal QZ erzielt werden.
Die Flipflopschaltung, die in Fig. 21 gezeigt ist, ist
eine Flipflopschaltung eines Abfragetyps, die den Halbspei
cher, der in Fig. 20A gezeigt ist, als einen Hilfsspeicher
verwendet, während ein Hauptspeicher als eine Schaltung ei
ner vorderen Stufe dafür vorgesehen ist, und die Struktur
dieses Hauptspeichers ist ähnlich zu der, die in Fig. 13A
gezeigt ist.
Der Unterschied zwischen den Hauptspeichern, die in den
Fig. 13A und 21 gezeigt sind, liegt in einem Punkt, daß
das Leiten/Nichtleiten von Transistoren P10, P11, N10 und
N11, die eine Auswahlvorrichtung ausbilden, nicht durch das
Betriebsartensignal MODE (und das invertierte Betriebsar
tensignal MODE) sondern ein anderes Signal SMB (und sein
invertiertes Signal SMB) gesteuert wird.
Genauer gesagt wird das Signal SMB an Gates der PMOS-
und NMOS-Transistoren P10 bzw. N11 und an einen Eingangsan
schluß eines Inverters INV71 angelegt. Das Signal SMB wird
von einem Ausgangsanschluß des Inverters INV71 erzielt, um
an Gates der PMOS- und NMOS-Transistoren P11 bzw. N10 ange
legt zu werden.
Bezüglich einer Verbindung zwischen dem Transfergatter
S3 des Hilfsspeichers und dem Inverter INV1 des Hauptspei
chers müssen die NMOS- und PMOS-Transistoren N3 bzw. P3 des
Transfergatters S3 nicht notwendigerweise zueinander paral
lel geschaltet sein (Fig. 13). Während der Hilfsspeicher,
der in Fig. 21 gezeigt ist, in diesem Punkt unterschiedlich
zu dem Halbspeicher ist, der in Fig. 20A gezeigt ist, sind
die Funktionen nicht unterschiedlich, sondern vielmehr kann
eine komplizierte Durchführung einer Verdrahtung vermieden
werden.
Anders als bei der Schaltung, die in Fig. 13A gezeigt
ist, werden Betriebe von Transfergattern S10 und S11, die
die Auswahlvorrichtung ausbilden, nicht durch das Betriebs
artensignal MODE, sondern durch das Signal SMB, gesteuert,
wodurch der Wert des Betriebsartensignals MODE nicht dazu
beiträgt, ob der normale oder der Schiebebetrieb durchge
führt wird.
Wenn der Schiebebetrieb durchgeführt wird, wird das
Signal SMB zu einem niedrigen Pegel gewandelt, und das Ab
fragetestsignal SI wird zu dem Transfergatter S1 übertra
gen. Das Betriebsartensignal MODE ist auf einen niedrigen
Pegel gesetzt. Deshalb dient die gesamte Flipflopschaltung,
die in Fig. 21 zeigt ist, als eine Reihenschaltung des
Hauptspeichers, in welchem Signale mit dem Taktsignal T
übertragen werden, das sich an einem hohen Pegel befindet,
des Hilfsspeichers, in welchem Signale mit dem Taktsignal T
übertragen werden, das sich an einem niedrigen Pegel befin
det und eines Inverters mit drei Zuständen, in welchem Si
gnale mit dem Taktsignal T übertragen werden, das sich an
einem hohen Pegel befindet.
Bezüglich der Flipflopschaltung, die durch ein abwech
selndes Anordnen von Signalübertragungseinrichtungen in
Reihe, in welchen Zustände des Taktsignals T, das die Sig
nale überträgt, unterschiedlich zueinander sind, gibt es
einen Vorteil eines Unterdrückens eines Fehlers durch einen
Versatz des Taktsignals T, wenn diese Einrichtungen in
Reihe zueinander geschaltet sind.
Ein solches Verfahren verwendet die Tatsache, daß eine
halbe Periode des Taktsignals T zum Übertragen der Signale
durch die gesamte Flipflopschaltung notwendig ist. Das
heißt, ein Ausgangssignal des Transfergatters S1, welches
durch ein Abfallen des Taktsignals T sichergestellt wird,
wird an den Eingangsanschluß des Inverters INV3 angelegt,
da das Transfergatter S3 leitet, wenn sich das Taktsignal T
an einem niedrigen Pegel befindet, während das gleiche
nicht zu einer Bestimmung des Werts des Ausgangssignals QZ
beiträgt, da das Transfergatter S4 ausgeschaltet ist. Das
Transfergatter S4 ist durch ein Ansteigen des Taktsignals T
eingeschaltet, um den Wert des Ausgangssignals QZ zu be
stimmen.
Somit wird eine halbe Periode des Taktsignals T zum
Übertragen der Signale benötigt und daher wird diese halbe
Periode als eine Spanne für Versätze des Taktsignals T er
zielt. Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-68691
(1994) offenbart insbesondere einen Fall eines Verwendens
einer Signalübertragungseinrichtung mit drei Zuständen.
Wenn die Flipflopschaltung, die in Fig. 21 zeigt ist,
verwendet wird, kann ein Einfluß durch Versätze des Takt
signals T in einem Fall eines Ausbildens eines Abfragebus
ses durch eine Reihenschaltung der gleichen vorteilhafter
weise unterdrückt werden.
Wenn andererseits ein normaler Betrieb durchgeführt
wird, wird das Signal SMB zu einem hohen Pegel gewandelt,
und das normale Eingangssignal DI wird zu dem Transfergat
ter S1 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, das
Betriebsartensignal MODE zum Steuern des Hilfsspeichers zu
einem dynamischen Typ zu einem niedrigen Pegel zu wandeln,
wodurch eine Leistungsaufnahme und eine Geschwindigkeits
leistung vorteilhaft gestaltet werden, um das Betriebsar
tensignal MODE zum Steuern des Hilfsspeichers zu einem sta
tischen Typ zu einem hohen Pegel zu wandeln, wodurch ein
Gleichspannungstest durchgeführt wird, oder um das Taktsig
nal T zum Verringern einer Leistungsaufnahme zu stoppen.
Der Hauptspeicher ist nicht auf den zuvor erwähnten dy
namischen Typ beschränkt, sondern kann natürlich ein stati
scher Typ sein, den man alternativ verwenden kann.
Die Fig. 22A und 22B zeigen einen Stromlaufplan bzw.
eine Draufsicht, die eine abgeänderte Struktur des zwölften
Ausführungsbeispiels darstellen. Während das Signal
SMB in der Schaltung, die in Fig. 21 gezeigt ist, zum Steu
ern der Auswahlvorrichtung getrennt verwendet wird, kann
dieses gleichzeitig durch das Betriebsartensignal MODE er
halten werden. In diesem Fall kann der Inverter INV7 ebenso
als ein Inverter INV71, der in Fig. 21 gezeigt ist, dienen,
wie es in Fig. 22A gezeigt ist.
Dies ist nicht notwendig, um das Signal SMB getrennt zu
erzielen, wodurch die Leiteranzahl, die die Flipflopschal
tung ausbildet, vorteilhafterweise verringert wird. Fig.
22B zeigt einen Zustand eines Verwirklichens jeweiliger
Transistoren in einem CMOS-Gatearray ähnlich zu Fig. 13B.
Aufgrund der Ausgestaltung, daß das Betriebsartensignal
MODE ebenso als das Signal SMB dient, muß jedoch das Be
triebsartensignal MODE bei dem normalen Betrieb auf einen
hohen Pegel gesetzt sein und kann lediglich ein statischer
Betrieb durchgeführt werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dreizehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 23A, 23B und 24 zeigen Stromlaufpläne, die
die Struktur des dreizehnten Ausführungsbeispiels der vor
liegenden Erfindung darstellen. Die Fig. 23A und 23B
zeigen einen Halbspeicher, der als ein Hilfsspeicher einer
Master/Slave-Flipflopschaltung dient. Fig. 24 zeigt eine
Flipflopschaltung, die den Hilfsspeicher verwendet, der in
Fig. 23A gezeigt ist. Es wird nun eine Beschreibung des
Halbspeichers durchgeführt, der in den Fig. 23A und 23B
gezeigt ist, worauf die der Flipflopschaltung folgt, die in
Fig. 24 gezeigt ist.
Der Halbspeicher, der in Fig. 23A gezeigt ist, stellt
eine Struktur dar, die durch ein Hinzufügen eines Inverters
INV8 zu der Schaltung erzielt wird, die in Fig. 20A gezeigt
ist. Der Inverter INV8 weist einen Eingangsanschluß, wel
cher mit einem Knoten zwischen Transfergattern S4 und S5
verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß auf, welcher ein
Ausgangssignal QFL ausgibt.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE an einem hohen
Pegel befindet, ist das Transfergatter S5 eingeschaltet,
und das Signal QFL nimmt eine Logik an, welche zu dem Sig
nal D3 komplementär ist, das durch ein Transfergatter S3
übertragen wird. In diesem Fall dient die Schaltung, die in
Fig. 23A gezeigt ist, als ein statischer Halbspeicher.
Das Signal QL, das von dem Ausgangsanschluß des Inver
ters INV3 erzielt wird, kann natürlich ebenso als ein Sig
nal verwendet werden, das die Logik annimmt, welche zu dem
Signal D3 komplementär ist. Weiterhin können das Signal
QLA, welches von dem Eingangsanschluß des Inverters INV3
erzielt wird, und Signale QZ und QLB, welche von beiden An
schlüssen des Transfergatters S4 erzielt werden, als Signa
le verwendet werden, die die gleiche Logik wie das Signal
D3 annehmen.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE andererseits an
einem niedrigen Pegel befindet, ist das Transfergatter S5
ausgeschaltet, und die Schaltung, die in Fig. 23A gezeigt
ist, dient als Reihenschaltung eines dynamischen Halbspei
chers (der ein angelegtes Signal ohne ein Invertieren des
gleichen ausgibt), welcher durch das Transfergatter S3 und
die Inverter INV3 und INV4 ausgebildet ist, mit einem dyna
mischen Halbspeicher (der ein angelegtes Signal ausgibt,
während er das gleiche invertiert), welcher durch das
Transfergatter S4 und den Inverter INV8 ausgebildet ist.
Fig. 23B zeigt einen Stromlaufplan, der konzeptionell
die Funktionsweise der Struktur in Fig. 23A, aber nicht di
rekt der Schaltung in Fig. 23A entsprechend, zeigt. Wenn
sich das Betriebsartensignal MODE an einem hohen Pegel be
findet, wird eine Logik, welche zu dem Signal D3 komplemen
tär ist, als das Signal QFL erzielt.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE andererseits an
einem niedrigen Pegel befindet, geht das Taktsignal T zu
einem hohen Zustand über, und daher leitet das Transfergat
ter S4, um das Signal QFL zu aktualisieren. Das heißt, es
kommt dazu, daß die Schaltung, die in Fig. 23A gezeigt ist,
als eine Flipflopschaltung eines flankenauslösenden Typs
dient, welche durch eine Reihenschaltung von Halbspeichern
eines pegelauslösenden Typs durch in diesem Fall unter
schiedliche Pegel erzielt wird, wie es in Fig. 23B gezeigt
ist.
Die Flipflopschaltung, die in Fig. 24 gezeigt ist, ist
eine Flipflopschaltung eines Abfragetyps, die den Halbspei
cher, der in Fig. 23A gezeigt ist, als einen Hilfsspeicher
verwendet und den Hauptspeicher, der in Fig. 21 verwendet
wird, als eine Schaltung einer vorderen Stufe dafür vor
sieht.
Ähnlich dem zwölften Ausführungsbeispiel wird im
Fall eines Durchführens des Schiebebetriebs das Signal SMB
zu einem niedrigen Pegel gewandelt und wird das Abfrage
testsignal SI zu dem Transfergatter S1 übertragen. Das Be
triebsartensignal MODE ist auf einen niedrigen Pegel ge
setzt. Deshalb dient die gesamte Flipflopschaltung, die in
Fig. 24 gezeigt ist, als eine Reihenschaltung eines Haupt
speichers, in welchem Signale mit dem Taktsignal übertragen
werden, das sich an einem hohen Pegel befindet, eines
Hilfsspeichers, in welchem Signale mit dem Taktsignal T
übertragen werden, das sich an einem niedrigen Pegel befin
det, und eines Halbspeichers, in welchem Signale mit dem
Taktsignal T übertragen werden, das sich an einem hohen Pe
gel befindet.
Somit wird eine Flipflopschaltung erzielt, die durch
ein abwechselndes Anordnen von Signalübertragungseinrich
tungen in Reihe ausgebildet wird, bei welchen Zustände des
Taktsignals T, das die Signale überträgt, zueinander unter
schiedlich sind, wodurch es ähnlich dem zwölften Ausfüh
rungsbeispiel einen Vorteil eines Unterdrückens eines Feh
lers durch Versätze des Taktsignals T gibt, wenn diese Ein
richtungen in Reihe zueinander geschaltet sind. Das heißt,
eine halbe Periode des Taktsignals T wird als eine Spanne
für Versätze des Taktsignals T erzielt. Die Japanische Pa
tentoffenlegungsschrift Nr. 6-5090 (1994) offenbart insbe
sondere einen Fall einer Reihenschaltung von Halbspeichern
in drei Stufen.
Wenn die Flipflopschaltung, die in Fig. 24 gezeigt ist,
verwendet wird, kann ein Einfluß durch Versätze des Takt
signals T in einem Fall eines Ausbildens eines Abfragebus
ses durch eine Reihenschaltung der gleichen vorteilhaft un
terdrückt werden, wie es zuvor beschrieben ist.
Die Struktur, die in Fig. 24 gezeigt ist, kann ähnlich
der Ausgestaltung des zwölften Ausführungsbeispiels ab
geändert werden. Fig. 25 zeigt einen Stromlaufplan, der ei
ne solche Ausgestaltung darstellt. Das Betriebsartensignal
MODE dient ebenso als das Signal SMB, während der Inverter
INV7 ebenso als der Inverter INV71 dient. Somit kann die
Leiteranzahl, die die Flipflopschaltung ausbildet, vorteil
hafterweise verringert werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 26 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
vierzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Diese Figur zeigt eine Flipflopschaltung eines
Abfragetyps, die eine Struktur aufweist, die durch ein Hin
zufügen einer Auswahlvorrichtung, die das Signal D3 aus
gibt, zu der Struktur erzielt wird, die in Fig. 23A gezeigt
ist.
Die Auswahlvorrichtung ist ähnlich zu der Struktur, die
in Fig. 13 gezeigt ist, durch Transfergatter S10 und S11
ausgebildet. Weiterhin wird die Auswahlvorrichtung ähnlich
zu der Struktur, die in Fig. 21 gezeigt ist, durch das Sig
nal SMB und sein invertiertes Signal SMB gesteuert.
Jedoch wird das Abfragetestsignal SI oder das normale
Eingangssignal DI, die die Transfergatter S10 bzw. S11
übertragen, als das Signal D3 verwendet, welches an ein
Transfergatter S3 angelegt wird, während alle Transfergat
ter S3, S10 und S11 durch MOS-Transistorpaare P3 und N3,
P10 und N10 bzw. P11 und N11 ausgebildet sind, wodurch der
NMOS-Transistor N3 nicht mit den PMOS-Transistoren P10 und
P11 verbunden sein muß und der PMOS-Transistor P3 nicht mit
den NMOS-Transistoren N10 und N11 verbunden sein muß.
Wenn sich das Betriebsartensignal MODE an einem niedri
gen Pegel befindet, ist das Transfergatter S5 ausgeschal
tet, und die Schaltung, die in Fig. 26 gezeigt ist, dient
als eine Reihenschaltung eines dynamischen Halbspeichers
(der ein angelegtes Signal ohne ein Invertieren des glei
chen ausgibt), welcher durch das Transfergatter S3 und In
verter INV3 und INV4 ausgebildet ist, und eines dynamischen
Halbspeichers (der ein angelegtes Signal ausgibt, während
er das gleiche invertiert), welcher durch das Transfergat
ter S4 und durch den Inverter INV8 ausgebildet ist.
Wenn ein Schiebebetrieb durchgeführt wird, ist das Sig
nal SMB auf einen niedrigen Pegel gesetzt, wodurch das Ab
fragetestsignal SI durch die zuvor erwähnten zwei dynami
schen Halbspeicher invertiert wird und als das Signal QFL
ausgegeben wird. Wenn die Logik des Signals QFL so erzeugt
werden muß, daß sie zu der des Abfragetestsignals SI iden
tisch ist, ist es möglich, weiterhin einen Inverter vorzu
sehen, der einen Eingangsanschluß aufweist, welcher an ei
nen Ausgangsanschluß des Inverters INV8 angeschlossen ist,
so daß das Signal QFL von seinem Ausgangsanschluß erzielt
wird, oder der Inverter INV8 kann durch einen nichtinver
tierenden Puffer ersetzt sein.
Wenn andererseits ein normaler Betrieb durchgeführt
wird, ist das Signal SMB auf einen hohen Pegel gesetzt, wo
durch ein normales Eingangssignal DI durch die zuvor er
wähnten zwei dynamischen Halbspeicher invertiert wird und
als das Signal QFL ausgegeben wird. Das Signal QLA, das von
dem Eingangsanschluß des Inverters INV3 erzielt wird, und
Signale QLB und QZ, die von beiden Anschlüssen des Trans
fergatters S4 erzielt werden, können natürlich ebenso als
Signale verwendet werden, die die gleiche Logik wie das
normale Eingangssignal DI annehmen. Weiterhin kann das Sig
nal QL, welches von dem Ausgangsanschluß des Inverters INV3
erzielt wird, ebenso als ein Signal verwendet werden, das
eine Logik annimmt, welche zu dem normalen Eingangssignal
DI komplementär ist.
Wenn der normale Betrieb durchgeführt wird, ist es
ebenso möglich, das Betriebsartensignal MODE auf einen ho
hen Pegel zu setzen. Somit dient die Schaltung, die in Fig.
26 gezeigt ist, als ein statischer Halbspeicher. Deshalb
ist es möglich, Daten durch ein Stoppen des Taktsignals T
zu halten, wodurch eine Leistungsaufnahme verringert wird.
Fig. 27 zeigt einen Stromlaufplan, der eine abgeänderte
Struktur dieses Ausführungsbeispiels darstellt. Die Schal
tung, die in dieser Figur gezeigt ist, weist eine Struktur
auf, welche durch ein Weglassen der NMOS- und PMOS-Transi
storen N10 und P11 von der Struktur erzielt wird, die in
Fig. 26 gezeigt ist. In diesem Fall kann ebenso, ähnlich
der Schaltung, die in Fig. 27 gezeigt ist, das Abfragetest
signal SI oder das normale Eingangssignal DI als das Signal
D3 verwendet werden.
Somit ist es nicht notwendig, überhaupt das invertierte
Signal SMB auszubilden, wodurch der Inverter INV71 ebenso
weggelassen wird.
In der Struktur, die in Fig. 27 gezeigt ist, sind die
PMOS-Transistoren P10 und P3, welche durch das Signal SMB
bzw. das Taktsignal T gesteuert werden, in Reihe zueinander
geschaltet. Andererseits sind der NMOS-Transistor N11, der
durch das Signal SMB gesteuert wird, und der NMOS-Transi
stor N3, der durch ein invertiertes Signal des Taktsignals
T gesteuert wird, das von dem Inverter INV5 ausgegeben
wird, in Reihe zueinander geschaltet. Deshalb sind ver
schiedene Ausgestaltungen möglich, sofern die Beziehung ei
ner solchen Reihenschaltung aufrechterhalten wird.
Die Fig. 28 und 29 zeigen Ausgestaltungen, die durch
ein Vertauschen der PMOS-Transistoren P3 und P10 bzw. NMOS-
Transistoren N3 und N11 miteinander verwirklicht sind. In
jedem Fall sind die Funktionsweisen nicht zu denen der
Struktur in Fig. 27 unterschiedlich.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines fünfzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 30 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
fünfzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Diese Figur zeigt einen Abfragebus, der durch
ein Schalten von Flipflopschaltungen SF1, SF2, . . . eines
Abfragetyps in Reihe zueinander erzielt wird. Jede der
Flipflopschaltungen SF1, SF2, . . . eines Abfragetyps weist
eine Struktur auf, die in irgendeiner der Fig. 26 bis 29
gezeigt ist, und das Betriebsartensignal MODE, das Signal
SMB und das Taktsignal T von ihnen können von einem negier
ten UND-Gatter G1, einem UND-Gatter G2 bzw. einem UND-Gat
ter G3 erzielt werden.
Das negierte UND-Gatter G1 gibt ein invertiertes Signal
des logischen Produkts von Signalen RESET und XMODE als das
Betriebsartensignal MODE aus, während das UND-Gatter G2 ein
logisches Produkt des Signals RESET und des Signals XSMB
als das Signal SMB ausgibt und das UND-Gatter G3 ein logi
sches Produkt des Signals RESET und des Signals XT als das
Taktsignal T ausgibt.
Wenn der Abfragebus nicht rückgesetzt wird, befindet
sich das Signal RESET an einem hohen Pegel. Somit nehmen
das Betriebsartensignal MODE, das Signal SMB und das Takt
signal T die gleichen Werte wie ein invertiertes Signal des
Signals XMODE, des Signals XSMB bzw. des Signals XT an.
Wenn der Abfragebus andererseits rückgesetzt wird, be
findet sich das Signal RESET an einem niedrigen Pegel. So
mit sind das Betriebsartensignal MODE, das Signal SMB und
das Taktsignal T der Reihe nach auf hohe, niedrige bzw.
niedrige Pegel gesetzt. Somit ist ein Transfergatter S3
(oder PMOS- und NMOS-Transistoren P3 bzw. N3) jeder Flip
flopschaltung SF1, SF2, . . . eines Abfragetyps eingeschal
tet, und das Abfragetestsignal SI wird als das Signal QFL
ausgegeben, während es durch den Inverter INV3 invertiert
wird. Deshalb werden die Flipflopschaltungen eines Abfrage
typs in ihrer angeordneten Reihenfolge aufeinanderfolgend
auf niedrige, hohe, niedrige, hohe, . . . Pegel (oder hohe,
niedrige, hohe, niedrige, . . . Pegel) initialisiert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können Flipflopschal
tungen eines Abfragetyps, die einen Abfragebus ausbilden,
durch eine Schaltung einer kleinen Abmessung rückgesetzt
werden.
Fig. 31 zeigt einen Stromlaufplan, der eine Ausgestal
tung dieses Ausführungsbeispiels darstellt. Bezüglich des
Abfragebusses, der in Fig. 30 gezeigt ist, sind Inverter
zwischen den jeweiligen Flipflopschaltungen SF1, SF2, . . .
eines Abfragetyps in Reihe eingefügt. Somit können alle
Flipflopschaltungen eines Abfragetyps auf die gleichen
Werte initialisiert werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines sechzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 32 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
sechzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
darstellt. Während das Signal SMB in der Struktur, die in
Fig. 26 in Verbindung mit dem vierzehnten Ausführungsbei
spiel gezeigt ist, getrennt zum Steuern der Auswahlvorrich
tung verwendet wird, dient das Betriebsartensignal MODE in
diesem Ausführungsbeispiel ebenso als dieses, während der
Inverter INV7 ebenso als der Inverter INV71 dient.
Bei einem Schiebebetrieb ist das Betriebsartensignal
MODE auf einen niedrigen Pegel gesetzt. Somit wird das Ab
fragetestsignal SI zu einer Flipflopschaltung, die durch
eine Reihenschaltung eines dynamischen Halbspeichers, wel
cher durch das Transfergatter S3 und Inverter INV3 und INV4
ausgebildet ist, und eines dynamischen Halbspeichers, wel
cher durch das Transfergatter S4 und den Inverter INV8 aus
gebildet ist, durch das Transfergatter S10 übertragen. Das
heißt, eine Speicherschaltung, die in Fig. 32 gezeigt ist,
dient als eine Flipflopschaltung, welche durch Haupt- und
Hilfsspeicher ausgebildet ist, die bei einem Schiebebetrieb
dynamische Halbspeicher sind.
Bei einem normalen Betrieb ist andererseits das Be
triebsartensignal MODE auf einen hohen Pegel gesetzt. Somit
wird das normale Eingangssignal DI durch das Transfergatter
S11 an das Transfergatter S3 angelegt. Wenn ein Signal QL,
das von dem Inverter INV3 ausgegeben wird, als ein Aus
gangssignal dieser Schaltung verwendet wird, kommt es des
halb dazu, daß die Schaltung als ein statischer Halbspei
cher dient, welcher durch das Transfergatter S3 und durch
den Inverter INV3 ausgebildet ist.
Jedoch leitet das Transfergatter S5 und daher ist der
Eingangsanschluß des Inverters INV8 mit dem des Inverters
INV3 verbunden, wodurch diese Schaltung ebenso als Ergebnis
immer noch als ein statischer Halbspeicher dient, wenn das
Signal QFL, das von dem Inverter INV8 ausgegeben wird, als
das Ausgangssignal dieser Schaltung verwendet wird.
Das heißt, diese Schaltung weist zwei Funktionen eines
Durchführens der normalen und Schiebebetriebe als ein sta
tischer Halbspeicher bzw. einer dynamischen Flipflopschal
tung auf der Grundlage des Betriebsartensignals MODE durch
ein Verwenden des Signals QFL als ihr Ausgangssignal auf.
Ein Abfragebus, der durch eine Reihenschaltung der
Schaltung, die in Fig. 32 gezeigt ist, ausgebildet ist,
kann an einem Abfragebus angewendet werden, der bei einem
normalen Betrieb einen Halbspeicher benötigt. Weiterhin
kann der Ausgangsanschluß des Inverters INV8 sowohl als ein
Knoten des Abfragebusses bei dem Schiebebetrieb als auch
als der Ausgangsanschluß für den normalen Betrieb dienen.
Ebenso können bezüglich dieses Ausführungsbeispiels
Ausgestaltungen ausgeführt werden, welche zu denen des
vierzehnten Ausführungsbeispiels ähnlich sind. Die Fig.
33 bis 35 zeigen Stromlaufpläne, die die Strukturen von
Ausgestaltungen dieses Ausführungsbeispiels darstellen, die
den Ausgestaltungen entsprechen, die jeweils in den Fig.
27 bis 29 gezeigt sind.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eine siebzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 36A zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur
des siebzehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung darstellt. Verglichen mit der Schaltung, die in
Fig. 23A gezeigt ist, sind die Transfergatter S3 und S4
durch Transfergatter S1 bzw. S2 ersetzt. Weiterhin wird an
das Transfergatter S1 durch eine Auswahleinrichtung, die
aus Transfergattern S10 und S11 besteht, selektiv entweder
ein Eingangssignal D0 oder D1 angelegt. Außerdem ist ein
dynamischer Halbspeicher, welcher durch eine Reihenschal
tung eines Transfergatters S9 und eines Inverters INV9 aus
gebildet ist, mit dem Ausgangsanschluß des Inverters INV3
verbunden. Das Transfergatter S9 ist durch PMOS- und NMOS-
Transistoren P9 bzw. N9 ausgebildet und dieser Halbspeicher
dient als ein Hilfsspeicher.
Die Transfergatter S1 und S2 werden bezüglich eines
Taktsignals T zu den Transfergattern S3 bzw. S4 komplemen
tär geöffnet/geschlossen. Deshalb führt ein Halbspeicher,
welcher durch die Transfergatter S1, S2 und S5 und die In
verter INV3, INV4, INV5 und INV7 ausgebildet ist, im we
sentlichen den gleichen Betrieb wie den durch, der in Fig.
23A gezeigt ist, obgleich er bezüglich des Taktsignals T
komplementär ist. Weiterhin wird das Transfergatter S1 be
züglich des Taktsignals T zu dem Transfergatter S9 komple
mentär geöffnet/geschlossen, wodurch dieser Halbspeicher
als ein Hauptspeicher dient.
Deshalb dient die Schaltung, die in Fig. 36A gezeigt
ist, als ein Master/Slave-Abfrageflipflop. Die Fig. 36B
bis 36D zeigen Verfahren eines Verwendens der Schaltung,
die in Fig. 36A gezeigt ist.
Die Fig. 36B und 36C zeigen solche Zustände, daß das
Abfragetestsignal SI und das normale Eingangssignal DI als
die Eingangssignale D0 bzw. D1 angelegt werden. Bei einem
normalen Betrieb ist das Betriebsartensignal MODE auf einen
hohen Pegel gesetzt. Somit wird das normale Eingangssignal
DI an das Transfergatter S1 angelegt, während das Transfer
gatter S5 leitet, so daß das Ausgangssignal QF als ein Aus
gangssignal einer Flipflopschaltung erzielt wird, die aus
einer Reihenschaltung eines statischen Hauptspeichers, wel
cher durch die Transfergatter S1, S2 und S5 und die Inver
ter INV3 und INV4 ausgebildet ist, und eines dynamischen
Hilfsspeichers besteht, welcher durch ein Transfergatter S9
und einen Inverter INV9 ausgebildet ist. Andererseits wird
das Ausgangssignal QFL ein Ausgangssignal eines dynamischen
Halbspeichers, welcher durch die Transfergatter S1 und S5
und den Inverter INV8 ausgebildet ist.
Bei einem Schiebebetrieb wird andererseits das Be
triebsartensignal MODE zu einem niedrigen Pegel gewandelt,
das Abfragetestsignal SI wird an das Transfergatter S1 an
gelegt und das Transfergatter S5 wird in einen nichtleiten
den Zustand gebracht, wodurch das Ausgangssignal QF als ein
Ausgangssignal einer Flipflopschaltung erzielt wird, die
aus einer Reihenschaltung eines dynamischen Hauptspeichers,
welcher durch das Transfergatter S1 und den Inverter INV3
ausgebildet ist, und eines dynamischen Hilfsspeichers be
steht, welcher durch das Transfergatter S9 und den Inverter
INV9 ausgebildet ist. Andererseits wird das Ausgangssignal
QFL, das durch den Inverter INV8 ausgegeben wird, als ein
Ausgangssignal einer Flipflopschaltung erzielt, die aus ei
ner Reihenschaltung eines dynamischen Hauptspeichers, wel
cher durch das Transfergatter S1 und die Inverter INV3 und
INV4 ausgebildet ist, und eines dynamischen Hilfsspeichers
besteht, welcher durch das Transfergatter S2 und den Inver
ter INV8 ausgebildet ist.
Aufgrund der zuvor erwähnten Funktionsweisen ist es
möglich, sowohl das Ausgangssignal QFL auszuschieben, wie
es in Fig. 36B gezeigt ist, als auch das Ausgangssignal QF
auszuschieben, wie es in Fig. 36C gezeigt ist. Insbesondere
der letztere Fall ist bei einem Punkt wirksam, daß verscho
bene Signale ohne eine Inversion übertragen werden.
Fig. 36D zeigt einen solchen Zustand, daß das normale
Eingangssignal DI und das Abfragetestsignal SI als die Ein
gangssignale D0 bzw. D1 angelegt werden. Bei einem normalen
Betrieb ist das Betriebsartensignal MODE auf einen niedri
gen Pegel gesetzt und das normale Eingangssignal DI wird an
das Transfergatter S1 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt wird
das Ausgangssignal QF als ein Ausgangssignal einer Flip
flopschaltung erzielt, die aus einer Reihenschaltung von
zwei dynamischen Halbspeichern besteht. Das Ausgangssignal
QFL wird ebenso als ein Ausgangssignal einer Flipflopschal
tung erzielt, das aus einer Reihenschaltung von zwei dyna
mischen Halbspeichern besteht.
Bei einem Schiebebetrieb wird andererseits das Be
triebsartensignal MODE zu einem hohen Pegel gewandelt und
wird das Abfragetestsignal SI an das Transfergatter S1 an
gelegt. Das Transfergatter S5 leitet, wodurch das Ausgangs
signal QF als ein Ausgangssignal einer Flipflopschaltung
erzielt wird, die aus einer Reihenschaltung eines stati
schen Hauptspeichers und eines dynamischen Hilfsspeichers
besteht. Andererseits wird das Ausgangssignal QFL ein Aus
gangssignal eines dynamischen Halbspeichers, welcher durch
die Transfergatter S1 und S5 und den Inverter INV8 ausge
bildet ist.
Somit wird das Ausgangssignal QFL bei dem Schiebebe
trieb ein Ausgangssignal eines Halbspeichers, wodurch das
Ausgangssignal QF, welches ein Ausgangssignal einer Flip
flopschaltung wird, vorzugsweise als Ausschiebesignal S0
verwendet wird.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines achtzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 37A und 37B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur des achtzehnten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung darstellen. Die Schaltung, die in
Fig. 37A gezeigt ist, ist in einem Abschnitt, der einen
Eingangsanschluß eines Inverters INV8 verbindet, zu der,
die in Fig. 36A gezeigt ist, unterschiedlich.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Eingangsanschluß
des Inverters INV8 durch ein Transfergatter S8 mit einem
Ausgangsanschluß des Inverters INV4 verbunden. Jedoch ist
das Transfergatter S8 durch PMOS- und NMOS-Transistoren P8
bzw. N8 ausgebildet und daher ist es nicht notwendig, PMOS-
und NMOS-Transistoren PINV4 bzw. NINV4, die den Inverter
INV4 ausbilden, mit den NMOS- bzw. PMOS-Transistoren N8
bzw. P8 zu verbinden. Auf eine ähnliche Weise ist es nicht
notwendig, PMOS- und NMOS-Transistoren P2 bzw. N2 mit NMOS-
bzw. PMOS-Transistoren N5 bzw. P5 zu verbinden.
Anders als bei der Schaltung, die in Fig. 36A gezeigt
ist, wird die Schaltung, die in Fig. 37A gezeigt ist, der
art verwendet, daß das normale Eingangssignal DI und das
Abfragetestsignal SI an Transfergatter S10 bzw. S11 ange
legt werden, die eine Auswahlvorrichtung ausbilden.
Bei einer solchen Struktur kommt es dazu, daß das
Transfergatter S8 und der Inverter INV8 einen dynamischen
Hilfsspeicher ausbilden. Weiterhin ist ein Betrieb des
Transfergatters S8 bezüglich des Taktsignals T identisch zu
dem des Transfergatters S9, wodurch es dazu kommt, daß die
Ausgangssignale QF und QFL zu einem angepaßten Zeitpunkt
komplementäre Werte annehmen. Das heißt, es kommt dazu, daß
eine solche Beziehung, daß diese Signale komplementäre
Werte annehmen, auch gehalten wird, wenn beide Signale mit
einer hohen Geschwindigkeit übergehen.
Die Schaltung, die in Fig. 37B gezeigt ist, zeigt eine
Verbindung in einem Fall eines Verwendens der Schaltung,
die in Fig. 37A gezeigt ist, als jedes der Flipflops SF1
und SF2 des Abfragetyps. Wenn Adresseneingangssignale eines
synchronen RAM decodiert werden, wird es bevorzugt, an ei
nem Decodierer (oder einem Vordecodierer) komplementäre
Werte vorzusehen, welche mit einer hohen Geschwindigkeit
synchron zueinander übergehen. Wenn Adresseneingangssignale
A0 und A1 als normale Eingangssignale DI verwendet werden,
ist es möglich, Ausgangssignale QF und QFL an dem Decodie
rer (oder Vordecodierer) vorzusehen.
Beide Ausgangssignale QF und QFL können als Signale
verwendet werden, die bei einem Schiebebetrieb übertragen
werden.
Inverter INV8 und INV9 können natürlich durch andere
Treiberschaltungen, wie zum Beispiel negierte UND- oder ne
gierte ODER-Gatter, ersetzt werden. Weiterhin können die
Inverter INV8 und INV9 weggelassen werden, wenn Treiber
schaltungen in einer nachfolgenden Stufe vorgesehen sind.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines neunzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 38A und 38B zeigen Stromlaufpläne des neunzehnten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung. Die Schaltung, die in Fig. 38A gezeigt ist, weist ei
ne Struktur auf, die durch ein Hinzufügen einer Logikschal
tung LC1, die das Betriebsartensignal MODE und das Taktsig
nal T anlegt, zu der Schaltung, die in Fig. 7A gezeigt ist,
erzielt wird. Die Logikschaltung LC1 besteht aus zwei zwei
eingängigigen negierten UND-Gattern NANDMB und NANDTB. An
erste Eingangsanschlüsse der negierten UND-Gatter NANDMB
bzw. NANDTB wird gemeinsam ein Haltesignal HOLDB angelegt.
An einen zweiten Eingangsanschluß des negierten UND-Gatters
NANDMB wird ein Betriebsartenursprungssignal MODEB ange
legt, das die Grundlage des Betriebsartensignals MODE aus
bildet. Andererseits wird an einen zweiten Eingangsanschluß
des negierten UND-Gatters NANDTB ein Taktursprungssignal TB
angelegt, das die Grundlage des Taktsignals T ausbildet.
Wenn das Haltesignal HOLDB auf einen niedrigen Pegel
gesetzt ist, sind sowohl das Taktsignal T als auch das Be
triebsartensignal MODE auf hohe Pegel festgelegt, der
Hilfsspeicher arbeitet als ein statischer Typ, und die Aus
wahlvorrichtung SEL1 wählt das Abfragetestsignal SI aus und
legt das gleiche an ein Transfergatter S1 an, während die
ses Signal nicht zu dem Hilfsspeicher übertragen wird, da
sich das Transfergatter S3 in einem ausgeschalteten Zustand
befindet.
Somit ist die Schaltung, die in Fig. 38A gezeigt ist,
eine Flipflopschaltung, die einen dynamischen Hauptspeicher
und einen Hilfsspeicher aufweist, welcher zwischen einem
dynamischen und statischen Typ geschaltet wird, um zu ar
beiten, und es ist durch ein Steuern des Haltesignals HOLDB
möglich, einem Übergang des Taktsignals T folgend Speicher
inhalte zu halten, während eine Leistungsaufnahme vermieden
wird. Das normale Eingangssignal DI und das Abfragetestsig
nal SI können wie in der Schaltung, die in Fig. 38B gezeigt
ist, durch ein direktes Verwenden des Betriebsartenur
sprungssignals MODEB ausgewählt werden. In diesem Fall ist
es jedoch notwendig, eine Auswahlvorrichtung SEL2 als Ersatz
für die Auswahlvorrichtung SEL1 vorzusehen. Die Auswahlvor
richtung SEL2 weist eine derartige Funktion auf,
daß das normale Eingangssignal DI und das Abfrage
testsignal SI selektiv ausgegeben werden, wenn sich das
Steuersignal an hohen bzw. niedrigen Pegeln befindet.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 39A und 39B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur des zwanzigsten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung darstellen. Die Schaltung, die in
Fig. 39A gezeigt ist, weist eine Struktur auf, die durch
ein Hinzufügen der Logikschaltung LC1 zu der Schaltung, die
in Fig. 17A gezeigt ist, erzielt wird. Jedoch ist die Aus
wahlvorrichtung, die durch die Transfergatter S10 und S11
in Fig. 17A gezeigt ist, in dieser Figur als die Auswahl
vorrichtung SEL1 gezeichnet.
Dieses Ausführungsbeispiel kann, einem Übergang eines
Taktsignals T folgend, ähnlich zu dem neunzehnten
Ausführungsbeispiel Speicherinhalte halten, während eine
Leistungsaufnahme vermieden wird.
Somit ist die Schaltung, die in Fig. 39A gezeigt ist,
eine Flipflopschaltung, die einen Hauptspeicher, welcher
zwischen einem dynamischen und statischen Typ geschaltet
wird, um zu arbeiten, und einen dynamischen Hilfsspeicher
aufweist, und Speicherinhalte können einem Übergang des
Taktsignals T folgend durch ein Steuern eines Haltesignals
gehalten werden, während eine Leistungsaufnahme vermieden
wird.
Eine Ausgestaltung, die zu der Verbindung von Fig. 38B
bezüglich Fig. 38A ähnlich ist, ist für Fig. 39A ebenso
möglich, und Fig. 39B zeigt eine solche Ausgestaltung.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines einundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 40A und 40B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung darstellen. Die Schaltung, die in
Fig. 40A gezeigt ist, weist eine Struktur auf, die durch
ein Hinzufügen einer Überbrückungsschaltung BYPC zu der
Schaltung, die in Fig. 7A gezeigt ist, erzielt wird. Die
Überbrückungsschaltung BYPC legt das normale Eingangssignal
DI, ohne daß dieses durch den Hauptspeicher geht, an den
Eingangsanschluß des Inverters INV3 des Hilfsspeichers an,
während sie nicht von dem Taktsignal T, sondern von einem
Überbrückungssignal BYPB, abhängig ist.
Die Überbrückungsschaltung BYPC weist Inverter INVD1
und INVBYP und ein Transfergatter SBYP auf. Das Transfer
gatter SBYP ist durch eine Parallelschaltung von NMOS- und
PMOS-Transistoren NBYP bzw. PBYP ausgebildet. An Gateelek
troden der PMOS- und NMOS-Transistoren PBYP bzw. NBYP wird
das Überbrückungssignal BYPB bzw. ein Signal BYP angelegt,
welches in der Logik zu dem Überbrückungssignal BYPB inver
tiert ist. Das Signal BYP wird durch den Inverter INVBYP
ausgegeben.
Wenn das Überbrückungssignal BYPB auf einen niedrigen
Pegel gesetzt ist, wird deshalb das normale Eingangssignal
DI durch den Inverter INVD1 invertiert und danach durch das
Transfergatter SBYP zu dem Eingangsanschluß des Inverters
INV3 übertragen. Das invertierte Signal Q des Ausgangssig
nals Q kann aus dem Transfergatter SBYP ausgegeben werden.
Eine Flipflopschaltung eines Abfragetyps, die mit einer
Überbrückungsfunktion versehen ist, kann zum Beispiel als
eine Transferschaltung für Adressensignale oder Datenein
gangs- oder -ausgangssignale für einen RAM oder einen ROM
bzw. Nur-Lese-Speicher verwendet werden.
Bei einem normalen Betrieb ist das Überbrückungssignal
BYPB auf einen niedrigen Pegel gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt
ist es ebenso möglich, das Betriebsartensignal MODE ebenso
auf einen niedrigen Pegel zu setzen. Wenn ein Adressensig
nal, ein Dateneingangssignal oder ein Datenausgangssignal
als das normale Eingangssignal DI verwendet wird, ist es
möglich, das gleiche asynchron zu einem RAM oder einem ROM
zu übertragen. Bei einem Schiebebetrieb sind andereseits
sowohl das Überbrückungssignal BYPB als auch das Betriebs
artensignal MODE auf hohe Pegel gesetzt. In diesem Fall
kann ein Abfragetest einer Logik oder eines Speichers in
einem Zustand eines Einfügens des Flipflops eines Abfrage
typs ohne ein Überbrücken des Abfragetestsignals SI ausge
führt werden.
Fig. 40B zeigt einen Zustand eines Verbindens der
Flipflopschaltung, die in Fig. 40A gezeigt ist, in einem
Fall eines Ausbildens eines Abfragebusses, der ein Aus
gangssignal Q überträgt, mit einer nachfolgenden Stufe.
In diesem Ausführungsbeispiel werden vorzugsweise die
Logiken von Signalen, welche an den Eingangsanschluß des
Inverters INV3 des Hilfsspeichers angelegt werden, einzeln
bestimmt. Dies besteht aufgrund dessen, daß unvorteilhaf
terweise eine unnötige Leistung aufgenommen wird, wenn Sig
nale, die durch die Transfergatter S3 und SBYP übertragen
werden, an dem Eingangsanschluß des Inverters INV3 unter
schiedliche Werte annehmen (das heißt, wenn eine
"Kollision" dieser Signale auftritt).
Um dies zu vermeiden, werden zwei Überlegungen bezüg
lich der Überbrückungsschaltung BYPC durchgeführt. Das nor
male Eingangssignal DI wird durch den Inverter INVD1 inver
tiert, um an erster Stelle an den Eingangsanschluß des In
verters INV3 angelegt zu werden, und das Taktsignal T wird
gestoppt, um das Transfergatter S3 bei einem Überbrücken
(einem normalen Betrieb) an zweiter Stelle in einen nicht
leitenden Zustand zu bringen.
Die erste Überlegung wird durch den Inverter INVD1 ver
wirklicht. Wenn die Signale, die durch die Transfergatter
SBYP und S3 übertragen werden, beim Schalten zwischen nor
malen und Schiebebetrieben zueinander unterschiedlich sind,
tritt ein unnötiger Übergang logischer Werte an dem Ein
gangsanschluß des Inverters INV3 auf. Um dies zu vermeiden,
ist der Inverter INVD1, der eine zu dem Inverter INV1 des
Hauptspeichers ähnliche Funktion aufweist, vorgesehen. Wenn
die Auswahlvorrichtung SEL1 eine Funktion eines selektiven
Aufnehmens eines Signals und eines invertierten Ausgebens
des gleichen aufweist, ist der Inverter INVD1 natürlich un
nötig. Wenn ein Übergang logischer Werte an dem Eingangsan
schluß des Inverters INV3 ebenso kein Problem verursacht,
ist der Inverter INVD1 unnötig. Die Tatsache, daß ein sol
ches Weglassen des Inverters INVD1 möglich ist, ist durch
eine gestrichelte Linie dargestellt, die beide Anschlüsse
des Inverters INVD1 in Fig. 41A verbindet.
Jedoch ist das Signal, das durch die Überbrückungs
schaltung übertragen wird, zu dem Taktsignal T asynchron,
während die Signale, die durch die Haupt- und Hilfsspeicher
übertragen werden, zu dem Taktsignal T synchron sind. Be
züglich einer Kollision der Signale, welche bei einer Über
brückung an den Eingangsanschluß des Inverters INV3 ange
legt werden, wird es deshalb bevorzugt, daß nicht nur le
diglich einfach der Inverter INVD1 vorgesehen ist, sondern
es gibt die zweite Überlegung.
Um die zweite Überlegung zu verwirklichen, weist die
Überbrückungsschaltung BYPC weiterhin ein zweieingängiges
negiertes UND-Gatter NANDTB auf. An das negierte UND-Gatter
NANDTB werden ein Taktursprungssignal TB und ein Überbrüc
kungssignal BYPB angelegt. Wenn sich das Überbrückungs
signal BYPB an einem niedrigen Pegel befindet, befindet
sich deshalb ein Ausgangssignal des negierten UND-Gatters
NANDTB unabhängig von dem Wert des Taktursprungssignals TB
regulär an einem hohen Pegel. Wenn sich das Überbrückungs
signal BYPB andererseits an einem hohen Pegel befindet,
wird ein Signal, welches zu dem Wert des Taktursprungssig
nals TB komplementär ist, ausgegeben. Deshalb ist es mög
lich, das Transfergatter S3 bei einem Überbrücken unter
Verwendung des Ausgangssignals des negierten UND-Gatters
NANDTB als das Taktsignal T in einen nichtleitenden Zustand
zu bringen, so daß die Logiken an dem Eingangsanschluß des
Inverters INV3 alleinig durch das Signal bestimmt werden,
das durch das Transfergatter SBYP übertragen wird. Wenn
keine Überbrückung durchgeführt wird (bei einem Schiebebe
trieb), leitet das Transfergatter SBYP nicht und daher wer
den die Logiken an dem Eingangsanschluß des Inverters INV3
alleinig durch das Signal bestimmt, das durch das Transfer
gatter S3 übertragen wird. Somit kann eine Kollision der
Signale an dem Eingangsanschluß des Inverters INV3 und eine
unnötige Leistungsaufnahme, die sich daraus ergibt, vermie
den werden.
Die Fig. 41A bis 41E zeigen Stromlaufpläne, die eine
erste Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels darstellen.
Fig. 41A zeigt eine Struktur, die durch ein Ersetzen des
Inverters INV1 der Struktur, die in Fig. 40A gezeigt ist,
durch einen Inverter ZINV1 mit drei Zuständen erzielt wird.
In der Schaltung, die in Fig. 40A gezeigt ist, leitet
bei einer Überbrückung das Transfergatter S1, während das
Transfergatter S3 nicht leitet. In diesem Zustand gibt es
ebenso eine Wahrscheinlichkeit, daß durch ein Schwanken des
normalen Eingangssignals DI ein Durchgangsstrom in dem In
verter INV1 fließt, und eine Leistungsaufnahme von ihm kann
nicht überblickt werden, wenn die Überbrückung eine lange
Periode benötigt.
Um eine solche Leistungsaufnahme zu unterbrücken, wirkt
der Inverter ZINV1 so, daß er einen Zustand einer hohen Im
pedanz aufweist, wenn sich das Überbrückungssignal BYPB an
einem niedrigen Pegel befindet. An den Inverter ZINV1 mit
drei Zuständen werden das Überbrückungssignal BYPB und das
Signal BYP angelegt. Der Inverter INVBYP kann verwendet
werden, um das Signal BYP zu erzielen, welches an den In
verter ZINV1 angelegt wird.
Die Fig. 41B und 41C zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur des Inverters ZINV1 mit drei Zuständen darstellen.
Der Inverter ZINV1 mit drei Zuständen kann durch zwei PMOS-
Transistoren und zwei NMOS-Transistoren ausgebildet sein,
welche in Reihe zueinander geschaltet sind.
Aus diesen werden einzelne PMOS- und NMOS-Transistoren
derart ausgewählt, daß Gateelektroden des ausgewählten Paa
res von Transistoren gemeinsam mit einem Ausgangsanschluß
eines Transfergatters S1 verbunden sind. An Gateelektroden
der verbleibenden PMOS- und NMOS-Transistoren wird das Sig
nal BYP bzw. das Überbrückungssignal BYPB angelegt. Der
Eingangsanschluß des Transfergatters S3 ist mit einem Punkt
verbunden, an dem die PMOS- und NMOS-Transistoren direkt
miteinander verbunden sind.
Die Fig. 41D und 41E zeigen Stromlaufpläne, die eine
andere Struktur des Inverters ZINV1 mit drei Zuständen dar
stellen. Somit ist es ebenso möglich, einen der PMOS- und
NMOS-Transistoren, die das Signal BYP bzw. das Überbrüc
kungssignal BYPB aufnehmen, wegzulassen.
Die Fig. 42A und 42B zeigen Stromlaufpläne, die eine
zweite Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels darstel
len. Fig. 42A zeigt eine Struktur, die durch ein Ersetzen
des Inverters INV1 der Struktur, die in Fig. 40A gezeigt
ist, durch ein zweieingängiges negiertes UND-Gatter NAND1
erzielt wird. Das negierte UND-Gatter NAND1 weist einen er
sten Eingangsanschluß, an welchem ein Überbrückungssignal
BYPB angelegt wird, einen zweiten Eingangsanschluß, welcher
mit dem Ausgangsanschluß des Transfergatters S1 verbunden
ist, und einen Ausgangsanschluß auf, welcher mit dem Ein
gangsanschluß des Transfergatters S3 verbunden ist. Fig.
42B zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des zwei
eingängigen negierten UND-Gatters NAND1 darstellt.
Bei einer solchen Struktur weist das negierte UND-Gat
ter NAND1 die gleiche Funktion wie der Inverter INV1 auf,
wenn sich das Überbrückungssignal BYPB an einem hohen Pegel
befindet (wenn kein Überbrückungsbetrieb durchgeführt
wird). Bei einer Überbrückung ist das Überbrückungssignal
BYPB andererseits auf einen niedrigen Pegel gesetzt und das
negierte UND-Gatter NAND1 gibt unberücksichtigt eines Sig
nals, das durch das Transfergatter S1 übertragen wird, ein
Signal eines hohen Pegels aus. Somit wird ein Durchgangs
strom vermieden, der sich aus einer Schwankung des normalen
Eingangssignals DI ergibt. Deshalb kann ein Effekt erzielt
werden, der zu dem der ersten Ausgestaltung identisch ist.
Alternativ kann natürlich ein UND-Gatter anstelle des ne
gierten UND-Gatters NAND1 verwendet werden.
Die Fig. 43A und 43B zeigen Stromlaufpläne, die eine
dritte Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels darstel
len. Fig. 43A zeigt einen Aspekt eines Übertragens eines
asynchron übertragenen Signals DI2 zu dem Eingangsanschluß
des Inverters INV3 durch das Transfergatter SBYP unabhängig
von dem normalen Eingangssignal DI. Fig. 43B stellt einen
Abfragebus dar, der durch eine Reihenschaltung eines Flip
flops erzielt wird, das die Struktur aufweist, die in Fig.
43A gezeigt ist.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung.
Die Fig. 44A und 44B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur des zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung darstellen. Die Schaltung, die in
Fig. 45A gezeigt ist, weist eine Struktur auf, die durch
ein Hinzufügen einer Überbrückungsschaltung BYPC zu der
Schaltung, die in Fig. 17A gezeigt ist, erzielt wird. Je
doch ist die Auswahlvorrichtung, die in Fig. 17A durch die
Transfergatter S10 und S11 gezeigt ist, in dieser Figur als
die Auswahlvorrichtung SEL1 gezeichnet.
Während in dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel
der Hauptspeicher als ein dynamischer Typ dient und der
Hilfsspeicher durch das Betriebsartensignal zwischen dem
dynamischen und statischen Typ geschaltet wird, wird in dem
zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel der Hauptspeicher
durch das Betriebsartensignal MODE zwischen dem dynamischen
und statischen Typ geschaltet und arbeitet der Hilfsspei
cher als ein dynamischer Typ.
Jedoch arbeitet in dem zweiundzwanzigsten Ausführungs
beispiel die Überbrückungsschaltung BYPC ebenso ähnlich zu
der in dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel. Das
heißt, das normale Eingangssignal DI wird, ohne daß es
durch den Hauptspeicher geht, an den Eingangsanschluß des
Inverters INV3 des Hilfsspeichers angelegt, während es
nicht von dem Taktsignal T, sondern von dem Überbrückungs
signal BYPB, abhängt. Weiterhin ist das Taktsignal T bei
einer Überbrückung auf einen hohen Pegel festgelegt, um das
Transfergatter S3 des Hilfsspeichers in einen nichtleiten
den Zustand zu bringen. Somit wird in diesem Ausführungs
beispiel ebenso ein zu dem des einundzwanzigsten Ausfüh
rungsbeispiels ähnlicher Effekt erzielt.
Wie es in Fig. 44B gezeigt ist, kann ein Abfragebus
durch ein Schalten einer Mehrzahl von Schaltungen, die in
Fig. 44A gezeigt sind, in Reihe zueinander ausgebildet wer
den.
In diesem Ausführungsbeispiel sind ebenso die ersten
bis dritten Ausgestaltungen, die in dem einundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel gezeigt sind, möglich. Fig. 45 zeigt
einen Stromlaufplan, der eine erste Ausgestaltung dieses
Ausführungsbeispiels darstellt, in welcher der Inverter
INV1 durch einen Inverter ZINV1 mit drei Zuständen ersetzt
ist. Fig. 46 zeigt einen Stromlaufplan, der eine zweite
Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels darstellt, in
welcher der Inverter INV1 durch ein negiertes UND-Gatter
NAND1 ersetzt ist (der Inverter INV1 kann alternativ durch
ein UND-Gatter ersetzt sein). Fig. 47 zeigt einen Strom
laufplan, der eine dritte Ausgestaltung dieses Ausführungs
beispiels darstellt. Diese Figur zeigt eine Betriebsart ei
nes Übertragens des asynchron übertragenen Signals DI zu
dem Eingangsanschluß des Inverters INV3 durch das Transfer
gatter SBYP unabhängig von dem normalen Eingangssignal DI.
Effekte, die durch diese erbracht werden, sind zu denen
ähnlich, die jeweils durch die ersten bis dritten Ausge
staltungen des einundzwanzigsten Ausführungsbeispiels er
bracht werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer Zweiphasen
taktflipflopschaltung.
Während jedes der vorhergehenden ersten bis zweiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiele bezüglich einer Flipflop
schaltung eines einphasig flankenauslösenden Typs beschrie
ben ist, kann die grundlegende Idee eines Schaltens minde
stens entweder eines Haupt- oder Hilfsspeichers zwischen
dem dynamischen und statischen Typ zum Steuern des gleichen
gemäß der vorliegenden Erfindung ebenso bei einer Zweipha
sentaktflipflopschaltung verwirklicht werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dreiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung.
Die Fig. 48A und 48B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur einer Flipflopschaltung gemäß dem dreiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar
stellen. Die Schaltung, die in Fig. 48A gezeigt ist, weist
eine solche Struktur auf, daß ein Taktsignal T bezüglich
der Struktur, die in Fig. 7A gezeigt ist, in erste und zwei
te Taktsignale T1 bzw. T2 geteilt ist. Die ersten und zwei
ten Taktsignale T1 und T2 steuern Betriebe der Haupt- bzw.
Hilfsspeicher und Wellenformen von ihnen sind in Fig. 67B
dargestellt.
Um die ersten und zweiten Taktsignale T1 und T2 unab
hängig voneinander zu invertieren, ist der Inverter INV5 in
der Schaltung, die in Fig. 7A gezeigt ist, in Fig. 48A in
Inverter INV51 und INV52 geteilt.
Das heißt, der Inverter INV51 invertiert das erste
Taktsignal T1 und legt das gleiche an eine Gateelektrode
eines PMOS-Transistors P1 an, der ein Transfergatter S1
ausbildet, während der Inverter INV52 das zweite Taktsignal
T2 invertiert und das gleiche an Gateelektroden von PMOS-
und NMOS-Transistoren P3 bzw. N4 anlegt, die Transfergatter
S3 bzw. S4 ausbilden.
Somit ist es möglich, durch ein Vorsehen eines Trans
fergatters S5 zwischen dem Transfergatter S4 und einem Ein
gangsanschluß eines Inverters INV3 und ein Steuern eines
Öffnens/Schließens von ihm durch ein Betriebsartensignal
MODE, den Hilfsspeicher ähnlich zu der Struktur, die in
Fig. 7A gezeigt ist, zum Steuern des gleichen ebenso bei ei
ner Zweiphasentaktflipflopschaltung zwischen einem stati
schen und dynamischen Typ zu schalten.
Durch ebenso ein Steuern eines Betriebs einer Auswahl
vorrichtung SEL1 durch das Betriebsartensignal MODE ist es
möglich, den Hilfsspeicher zum Übertragen eines Abfrage
testsignals SI bei einem Schiebebetrieb bzw. zum Übertragen
eines normalen Eingangssignals DI zu steuern. Ein Ausgangs
signal Q1 des Hauptspeichers kann natürlich zu einer nach
folgenden Stufe übertragen werden.
Fig. 48B zeigt einen Stromlaufplan, der einen Zustand
eines Ausbildens eines Abfragebusses durch eine Reihen
schaltung der Schaltung, die in Fig. 48B gezeigt ist, dar
stellt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 49 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur ei
ner Flipflopschaltung gemäß dem vierundzwanzigsten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die
Schaltung, die in Fig. 49 gezeigt ist, weist eine Struktur
auf, die bezüglich der Struktur, die in Fig. 9 gezeigt
ist, durch ein Teilen eines Taktsignals T in erste und
zweite Taktsignale T1 bzw. T2 erzielt wird. Um die ersten
und zweiten Taktsignale T1 bzw. T2 unabhängig voneinander
zu invertieren, ist der Inverter INV5 in der Schaltung, die
in Fig. 9 gezeigt ist, in Fig. 49 in Inverter INV51 und
INV52 geteilt. Somit ist es im Gegensatz zu dem
dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel möglich, einen Hauptspei
cher zum Steuern des gleichen zwischen dem statischen und
dynamischen Typ zu schalten.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines fünfundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 50A bis 50C zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur einer Flipflopschaltung gemäß dem fünfundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar
stellen. Die Schaltung, die in Fig. 50A gezeigt ist, weist
eine Struktur auf, die bezüglich der Schaltung, die in Fig.
48A gezeigt ist, durch ein Hinzufügen eines negierten ODER-
Gatters NORTy zum Anlegen eines Signals Ty anstelle des
zweiten Taktsignals T2 erzielt wird. An das negierte ODER-
Gatter NORTy werden ein Taktursprungssignal Tx und ein er
stes Taktsignal T1 angelegt.
Bei einem normalen Betrieb ist das Taktursprungssignal
Tx auf einen niedrigen Pegel gesetzt, wodurch das negierte
ODER-Gatter NORTy als ein Inverter dient. Somit kommt es
dazu, daß das Signal Ty einen Wert annimmt, welcher zu dem
ersten Taktsignal T1 komplementär ist, so daß ein Transfer
gatter S3 bezüglich einem Leiten/Nichtleiten eines Trans
fergatters S1 nicht leitet/leitet, und die Schaltung arbei
tet auf der Grundlage des ersten Taktsignals T1 ähnlich zu
der Schaltung, die in Fig. 7A gezeigt ist, als eine Flip
flopschaltung eines einphasig flankenauslösenden Typs. Bei
einem normalen Betrieb ist jedoch das Betriebsartensignal
MODE auf einen niedrigen Pegel gesetzt, um ein normales
Eingangssignal DI an einen Hauptspeicher anzulegen, wodurch
ein Hilfsspeicher ebenso als ein dynamischer Typ arbeitet.
Bei einem Schiebebetrieb eines Abfragetests ist das
Taktursprungssignal Tx gesetzt, um eine Beziehung eines
Zweiphasentaktes mit dem ersten Taktsignal T1 zu erzielen.
In diesem Fall sind das Taktursprungssignal Tx und das er
ste Taktsignal T1 gesetzt, um als ein niedriges Freigabe
signal (ein Fall eines Annehmens eines niedrigen Pegels ist
ein aktivierter Zustand des Taktursprungssignals Tx) bzw.
ein hohes Freigabesignal (ein Fall eines Annehmens eines
hohen Pegels ist ein aktivierter Zustand des ersten Takt
signals T1) zu dienen.
Fig. 51 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, das die Bezie
hung zwischen dem Taktursprungssignal Tx und dem ersten
Taktsignal T1 darstellt. Das Taktursprungssignal Tx und das
erste Taktsignal T1 sind nicht gleichzeitig aktiviert, das
heißt, es gibt keinen Zustand, daß sich das Taktursprungs
signal Tx an einem niedrigen Pegel befindet und daß sich
das erste Taktsignal T1 an einem hohen Pegel befindet, und
daher nimmt das Signal Ty regulär einen Wert an, welcher zu
dem Taktursprungssignal Tx komplementär ist. Das heißt, das
Signal Ty dient als ein zweites Taktsignal T2, welches ein
hohes Freigabesignal ist.
Das Taktursprungssignal Tx kann als ein Betriebsarten
signal MODE verwendet werden, da das Betriebsartensignal
MODE bei einem normalen Betrieb ähnlich zu dem Taktur
sprungssignal Tx auf einen niedrigen Pegel gesetzt ist. An
dererseits befindet sich bei einem Schiebebetrieb notwendi
gerweise das erste Taktsignal T1 an einem niedrigen Pegel,
wenn das Taktursprungssignal Tx zu einem niedrigen Zustand
übergeht, und das Transfergatter S1 leitet nicht, wodurch
die Speicherinhalte des Hauptspeichers auch dann nicht be
einflußt werden, wenn eine Auswahlvorrichtung das normale
Eingangssignal DI ausgibt. Während ein Transfergatter S5
überhaupt nicht leitet, dient der Hilfsspeicher in diesem
Fall einfach als ein dynamischer Typ, und eine Verwirkli
chung einer Zweiphasentaktflipflopschaltung wird nicht ver
hindert.
Somit ist es nicht notwendig, getrennt einen Leiter zum
Anlegen des Betriebsartensignals MODE vorzusehen, und die
notwendige Fläche kann verringert werden.
Fig. 50B zeigt einen Stromlaufplan, der die Schaltung
in Fig. 50A funktional darstellt. Ein Hauptspeicher ML ar
beitet synchron zu dem ersten Taktsignal T1, während ein
Hilfsspeicher SL synchron zu dem Signal Ty arbeitet, wobei
einer von ihnen durch das Betriebsartensignal MODE als ein
dynamischer oder statischer Typ ausgewählt wird.
Fig. 50C zeigt einen Stromlaufplan, der einen Abfrage
bus darstellt, welcher durch eine Reihenschaltung der
Schaltung in Fig. 50A ausgebildet ist. Auch wenn ein sol
cher Versatz, daß Zeitpunkte zum Anlegen des ersten Takt
signals T1 und des Taktursprungssignals Tx an jede Flip
flopschaltung unterschiedlich sind, verursacht wird, ist es
durch ein Durchführen eines Zweiphasentaktbetriebs bei ei
nem Schiebebetrieb möglich, zu verhindern, daß der Versatz
einen schlechten Einfluß auf den Betrieb des Abfragebusses
ausübt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines sechsundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 52A und 52B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur einer Flipflopschaltung gemäß dem sechsundzwanzigsten Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen. Die
Beziehung zwischen den sechsundzwanzigsten und vierundzwanzigsten
Ausführungsbeispielen ist zu denen zwischen den fünfundzwanzigsten
und dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispielen
identisch.
Das heißt, die Schaltung, die in Fig. 52A gezeigt ist,
weist eine Struktur auf, die durch ein Hinzufügen eines ne
gierten ODER-Gatters NORTy zum Anlegen eines Signals Ty an
stelle des Taktsignals T2 zu der Schaltung, die in Fig. 49
gezeigt ist, erzielt wird. An das negierte ODER-Gatter
NORTy werden ein Taktursprungssignal Tx und ein erstes
Taktsignal T1 angelegt. Werte, die von dem Taktursprungs
signal Tx und dem ersten Taktsignal T1 angenommen werden,
sind zu denen in dem fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel
ähnlich.
Fig. 52B zeigt einen Stromlaufplan, der die Schaltung
in Fig. 52A funktional darstellt. Ein Hauptspeicher ML ar
beitet mit einer Auswahl entweder eines dynamischen oder
statischen Typs durch das Betriebsartensignal MODE synchron
zu dem ersten Taktsignal T1, während ein Hilfsspeicher SL
synchron zu dem Signal Ty arbeitet.
Das Taktursprungssignal Tx kann ähnlich zu dem
fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiel als das Betriebsartensignal
MODE verwendet werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines siebenundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 53A bis 53C zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur einer Flipflopschaltung gemäß dem siebenundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar
stellen. Fig. 53A zeigt eine Struktur, die durch ein Umkeh
ren von Freigabepegeln von sowohl dem Hauptspeicher ML als
auch dem Hilfsspeicher SL, die in Fig. 50B gezeigt sind,
erzielt wird. In diesem Fall werden ein zweites Taktsignal
T2 und ein Taktursprungssignal Tx an ein negiertes UND-Gat
ter NANDTy angelegt und dieses gibt ein Signal Ty aus. Je
doch ist das zweite Taktsignal T2 aktiviert, wenn das glei
che einen niedrigen Pegel annimmt (niedrige Freigabe).
Bei einem normalen Betrieb ist das Taktursprungssignal
Tx auf einen hohen Pegel gesetzt, wodurch das negierte UND-
Gatter NANDTy als ein Inverter dient, wodurch das Signal Ty
einen Wert annimmt, welcher zu dem zweiten Taktsignal T2
komplementär ist. Der Hauptspeicher ML und der Hilfsspei
cher SL, welche beide Funktionen als niedrige Freigabesig
nale durchführen, arbeiten zueinander komplementär. Das
heißt, die Schaltung arbeitet auf der Grundlage des zweiten
Taktsignals T2 ähnlich zu der Schaltung, die in Fig. 7A ge
zeigt ist, als eine Flipflopschaltung eines einphasig flan
kenauslösenden Typs.
Bei einem normalen Betrieb ist jedoch ein Betriebsar
tensignal MODE auf einen hohen Pegel gesetzt, um ein norma
les Eingangssignal DI an den Hauptspeicher ML anzulegen,
wodurch der Hilfsspeicher SL als ein statischer Typ arbei
tet.
Bei einem Schiebebetrieb eines Abfragetests ist das
Taktursprungssignal Tx so gesetzt, daß eine Beziehung eines
Zweiphasentaktes zusammen mit dem zweiten Taktsignal T2 er
zielt wird. In diesem Fall sind das Taktursprungssignal Tx
und das zweite Taktsignal T2 gesetzt, um als hohe bzw.
niedrige Freigabesignale zu dienen.
Fig. 54 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, das die Bezie
hung zwischen dem Taktursprungssignal Tx und dem zweiten
Taktsignal T2 darstellt. Das Taktursprungssignal Tx und das
zweite Taktsignal T2 sind nicht gleichzeitig aktiviert, das
heißt, es gibt keinen Zustand, daß sich das Taktursprungs
signal Tx an einem hohen Pegel befindet und daß sich das
zweite Taktsignal T2 an einem niedrigen Pegel befindet, wo
durch das Signal Ty regulär einen Wert annimmt, welcher zu
dem Taktursprungssignal Tx komplementär ist. Das heißt, das
Signal Ty dient als ein erstes Taktsignal T1, welches ein
niedriges Freigabesignal ist. Somit kann in diesem Ausfüh
rungsbeispiel ebenso ein zu dem des fünfundzwanzigsten Aus
führungsbeispiels ähnlicher Effekt erzielt werden.
Fig. 53B zeigt einen Stromlaufplan, der einen Abfrage
bus darstellt, welcher durch eine Reihenschaltung der
Flipflopschaltung ausgebildet ist, die in Fig. 53A gezeigt
ist.
Fig. 53C zeigt einen Stromlaufplan, der die innere
Struktur der Flipflopschaltung darstellt, die in Fig. 53A
gezeigt ist. Der Freigabepegel eines Hauptspeichers, der in
Fig. 53C gezeigt ist, ist zu dem des Hauptspeichers, der in
Fig. 50A gezeigt ist, umgekehrt und daher werden Inverter
INV61 und INV62, deren Richtungen zu den Invertern INV51
und INV52 umgekehrt sind, anstelle von diesen vorgesehen,
so daß ein Öffnen/Schließen eines Transfergatters SI bezüg
lich eines Taktsignals, das von außen aufgenommen wird, um
gekehrt ist. Das Signal Ty, das als ein Taktsignal dient,
und das Taktsignal T2 werden an Eingangsanschlüsse der In
verter INV61 bzw. INV62 angelegt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines achtundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 55A und 55B zeigen Stromlaufpläne, die die
Struktur einer Flipflopschaltung gemäß dem achtundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar
stellen. Die Beziehung zwischen den achtundzwanzigsten und
sechsundzwanzigsten Ausführungsbeispielen ist zu der zwischen den
siebenundzwanzigsten und fünfundzwanzigsten Ausführungsbei
spielen identisch.
Das heißt, die Schaltung, die in Fig. 55A gezeigt ist,
weist eine Struktur auf, die durch ein Umkehren von Freiga
bepegeln sowohl des Hauptspeicher ML als auch des Hilfs
speichers SL, die in Fig. 52B gezeigt sind, erzielt wird.
Das negierte ODER-Gatter NORTy ist durch ein negiertes UND-
Gatter NANDTy ersetzt.
In der Schaltung, die in Fig. 55A gezeigt ist, nimmt
der Hauptspeicher ML ein Signal Ty, welches von dem negier
ten UND-Gatter NANDTy ausgegeben wird, und ein Betriebsar
tensignal MODE auf. Der Hauptspeicher ML wird auf der
Grundlage des Betriebsartensignals MODE zwischen einem sta
tischen und dynamischen Typ geschaltet, um zu arbeiten. Der
Hilfsspeicher SL nimmt ein zweites Taktsignal T2 auf, um zu
arbeiten.
An das negierte UND-Gatter NANDTy wird ein zweites
Taktsignal T2 und ein Taktursprungssignal Tx angelegt und
es gibt das Signal Ty aus Werte, die durch das zweite
Taktsignal T2 und das, Taktursprungssignal Tx angenommen
werden, sind zu denen des siebenundzwanzigsten Ausführungsbei
spiels ähnlich. Bei einem normalen Betrieb arbeitet deshalb
die Schaltung auf der Grundlage des zweiten Taktsignals T2
als eine Flipflopschaltung eines einphasig flankenauslösen
den Typs. Bei einem Schiebebetrieb eines Abfragetests kommt
es andererseits dazu, daß das Signal Ty als ein erstes
Taktsignal T1 dient, welches ein hohes Freigabesignal ist.
Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel ebenso ein zu dem
des fünfundzwanzigsten Ausführungsbeispiels ähnlicher Ef
fekt erzielt werden.
Fig. 55B zeigt einen Stromlaufplan, der die innere
Struktur der Flipflopschaltung darstellt, die in Fig. 55A
gezeigt ist. Der Freigabepegel eines Hauptspeichers, der in
Fig. 55B gezeigt ist, ist zu dem des Hauptspeichers, der in
Fig. 52A gezeigt ist, umgekehrt und daher werden Inverter
INV61 und INV62, deren Richtungen zu den Invertern INV51
und INV52 umgekehrt sind, anstelle von diesen verwendet, so
daß ein Öffnen/Schließen eines Transfergatters S1 bezüglich
eines Taktsignals, das von außen aufgenommen wird, umge
kehrt ist. Das Signal Ty, das als ein Taktsignal dient, und
das Taktsignal T2 werden an Eingangsanschlüsse der Inverter
INV61 bzw. INV62 angelegt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines neunundzwanzigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 56 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur ei
ner Flipflopschaltung gemäß dem neunundzwanzigsten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine
Auswahlvorrichtung SELM wählt abhängig davon, ob ein Be
triebsartensignal MODE einen niedrigen oder hohen Pegel an
nimmt, ein erstes normales Eingangssignal DI1 oder ein Ab
fragetestsignal SI aus. Ein Hauptspeicher ML nimmt das Aus
gangssignal der Auswahlvorrichtung SELM auf und gibt ein
erstes Ausgangssignal Q1 und sein invertiertes Signal Q1B
aus. Eine Auswahlvorrichtung SELS wählt abhängig davon, ob
das Betriebsartensignal MODE einen niedrigen oder hohen Pe
gel annimmt, ein zweites normales Eingangssignal DI2 oder
das erste Ausgangssignal Q1 aus. Ein Hilfsspeicher SL nimmt
das Ausgangssignal der Auswahlvorrichtung SELS auf und gibt
ein zweites Ausgangssignal Q2 und sein invertiertes Signal
Q2B aus. Das zweite Ausgangssignal Q2 wird als ein Abfrage
ausgabesignal SO verwendet. Der Hauptspeicher ML und der
Hilfsspeicher SL arbeiten auf der Grundlage der ersten bzw.
zweiten Taktsignale T1 bzw. T2, die in dem dreiundzwanzigsten
Ausführungsbeispiel gezeigt sind.
Fig. 57 zeigt einen Stromlaufplan, der einen Abfragebus
SP darstellt, welcher durch eine Reihenschaltung der Flip
flopschaltung, die in Fig. 56 gezeigt ist, ausgebildet ist.
Dieser Abfragebus SP nimmt ein erstes normales Eingangs
signal DI1 von einer ersten Logikschaltung LOGIC1 auf und
gibt das erste Ausgangssignal Q1 und sein invertiertes Sig
nal Q1B zu einer zweiten Logikschaltung LOGIC2 aus. Der Ab
fragebus SP nimmt weiterhin ein zweites normales Eingangs
signal DI2 von der zweiten Logikschaltung LOGIC2 auf und
gibt das zweite Ausgangssignal Q2 und sein invertiertes
Signal Q2B zu der ersten Logikschaltung LOGIC1 aus.
Die ersten und zweiten Logikschaltungen LOGIC1 bzw.
LOGIC2 werden unabhängig voneinander getestet. Die folgen
den Funktionen werden in jeder Flipflopschaltung durchge
führt.
Um die erste Logikschaltung LOGIC1 zu testen, wird das
Betriebsartensignal MODE auf einen hohen Pegel gesetzt, das
Abfragetestsignal SI wird durch die Auswahlvorrichtung
SELM, den Hauptspeicher ML und die Auswahlvorrichtung SELS
an den Hilfsspeicher SL angelegt und das zweite Ausgangs
signal Q2 und sein invertiertes Signal Q2B werden zum
Durchführen eines Schiebebetriebs gesetzt. Danach wird das
Betriebsartensignal MODE auf einen niedrigen Pegel gesetzt,
ein Ausgangssignal der ersten Logikschaltung LOGIC1, die
auf das zweite Ausgangssignal Q2 und sein invertiertes Sig
nal Q2B reagiert, wird als das erste normale Eingangssignal
DI1 aufgenommen, und der Wert des ersten Ausgangssignals Q1
wird aktualisiert. Weiterhin wird das Betriebsartensignal
MODE auf einen hohen Pegel gesetzt, um einen Schiebebetrieb
durchzuführen, das erste Ausgangssignal Q1 wird durch die
Auswahlvorrichtung SELS ausgewählt und das zweite Ausgangs
signal Q2 wird als ein Testergebnis der ersten Logikschal
tung LOGIC1 aktualisiert.
Um andererseits die zweite Logikschaltung LOGIC2 zu te
sten, wird das Betriebsartensignal MODE auf einen hohen Pe
gel gesetzt, um einen Schiebebetrieb durchzuführen, das Ab
fragetestsignal SI wird durch die Auswahlvorrichtung SELM
an den Hauptspeicher ML angelegt und das erste Ausgangssig
nal Q1 und sein invertiertes Signal Q1B werden gesetzt. Da
nach wird das Betriebsartensignal auf einen niedrigen Pegel
gesetzt, das Ausgangssignal der zweiten Logikschaltung
LOGIC2, die auf das erste Ausgangssignal Q1 und sein inver
tiertes Signal Q1B reagiert, wird als das zweite normale
Eingangssignal DI2 aufgenommen und der Wert des zweiten
Ausgangssignals Q2 wird aktualisiert. Weiterhin wird das
Betriebsartensignal MODE auf einen hohen Pegel gesetzt, um
einen Schiebebetrieb durchzuführen, und das Abfrageausgabe
signal SO wird als ein Testergebnis der zweiten Logikschal
tung LOGIC2 durch seine Auswahlvorrichtung SELM zu einem
Hauptspeicher einer Flipflopschaltung einer nachfolgenden
Stufe übertragen.
Somit können unter Verwendung der Flipflopschaltung,
die in Fig. 56 gezeigt ist, auch dann zwei Logikschaltungen
getestet werden, wenn der einzige Abfragebus SP ausgebildet
ist. Bei einem normalen Betrieb kann eine Signalübertragung
von der ersten Logikschaltung LOGIC1 zu der zweiten Logik
schaltung LOGIC2 und umgekehrt natürlich durch ein regulä
res Setzen des Betriebsartensignals MODE auf einen niedri
gen Pegel durch den Hauptspeicher ML bzw. den Hilfsspeicher
SL, welche Halbspeicher sind, verwirklicht werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines drei
ßigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 58 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur ei
ner Flipflopschaltung gemäß dem dreißigsten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die
Struktur, die in Fig. 58 gezeigt ist, wird durch ein Anle
gen des Betriebsartensignals MODE an den Hauptspeicher ML
und den Hilfsspeicher SL in der Struktur, die in Fig. 56
gezeigt ist, erzielt. Der Hauptspeicher ML und der Hilfs
speicher SL werden auf der Grundlage des Betriebsartensig
nals MODE zwischen einem statischen und dynamischen Typ ge
schaltet, um zu arbeiten.
Fig. 59 zeigt einen Stromlaufplan, der konkret die
Strukturen des Hauptspeichers ML und des Hilfsspeichers SL,
die in Fig. 58 gezeigt sind, darstellt.
Eine Auswahlvorrichtung SELM und der Hauptspeicher, die
in Fig. 59 gezeigt ist, weisen die gleichen Strukturen wie
die Auswahlvorrichtung SEL1 und der Hauptspeicher auf, die
in Fig. 9 gezeigt sind. Das heißt, die Auswahlvorrichtung
SELM, PMOS-Transistoren P1M, P2M bzw. P5M, NMOS-Transisto
ren N1M, N2M bzw. N5M bzw. Inverter INV1M, INV2M bzw. INV5M
in Fig. 59 entsprechen der Auswahlvorrichtung SEL1, den
PMOS-Transistoren P1, P2 bzw. P5, den NMOS-Transistoren N1,
N2 bzw. N5 bzw. den Invertern INV1, INV2 bzw. INV5 in Fig.
9.
Eine Auswahlvorrichtung SELS und ein Hilfsspeicher, die
in Fig. 59 gezeigt sind, weisen ebenso die gleichen Struk
turen wie die Auswahlvorrichtung SEL1 und der Hilfsspeicher
auf, die in Fig. 9 gezeigt sind. Das heißt, die Auswahl
vorrichtung SELS, PMOS-Transistoren P1S, P2S bzw. P5S,
NMOS-Transistoren N1S, N2S bzw. N5S bzw. Inverter INV1S,
INV2S bzw. INV5S in Fig. 59 entsprechen der Auswahlvorrich
tung SEL1, den PMOS-Transistoren P1, P2 bzw. P5, den NMOS-
Transistoren N1, N2 bzw. N5 bzw. den Invertern INV1, INV2
bzw. INV5 in Fig. 9.
Deshalb werden Betriebe der Auswahlvorrichtungen SELM
und SELS durch das Betriebsartensignal MODE gesteuert, wäh
rend jene der Haupt- und Hilfsspeicher ebenso zwischen ei
nem dynamischen und statischen Typ geschaltet werden. Ge
nauer gesagt arbeiten bei einem normalen Betrieb sowohl der
Haupt- als auch Hilfsspeicher als ein dynamischer Typ, wäh
rend die gleichen bei einem Schiebebetrieb oder bei einer
Ruhebetriebsart, die Takte stoppt, als statische Typen ar
beiten.
Die invertierten Signale Q1B und Q2B werden von den
Ausgangsanschlüssen der Inverter INV2M bzw. INV2S erzielt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines einunddreißigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 60 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur ei
ner Flipflopschaltung gemäß dem einunddreißigsten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die
Struktur, die in Fig. 60 gezeigt ist, wird durch ein Anle
gen eines Betriebsartensignals MODE an den Hauptspeicher ML
in der Struktur, die in Fig. 56 gezeigt ist, erzielt. Der
Hauptspeicher ML wird auf der Grundlage des Betriebsarten
signals MODE zwischen einem statischen und dynamischen Typ
geschaltet, um zu arbeiten.
Fig. 61 zeigt einen Stromlaufplan, der konkret die
Strukturen des Hauptspeichers ML und des Hilfsspeichers SL
darstellt, die in Fig. 60 zeigt sind. Diese Schaltung
weist eine Struktur auf, die durch ein Ersetzen des Haupt
speichers der Struktur, die in Fig. 59 gezeigt ist, durch
einem dynamischen Hilfsspeicher erzielt wird.
Eine Auswahlvorrichtung SELS und der Hilfsspeicher, die
in Fig. 61 gezeigt sind, weisen die gleichen Strukturen wie
die Auswahlvorrichtung SEL1 und der Hauptspeicher auf, die
in Fig. 7A gezeigt sind. Das heißt, die Auswahlvorrichtung
SELS, ein PMOS-Transistor P1S, ein NMOS-Transistor N1S und
Inverter INV1S und INV5S, die in Fig. 61 gezeigt sind, ent
sprechen der Auswahlvorrichtung SEL1, dem PMOS-Transistor
P1, dem NMOS-Transistor N1 bzw. den Invertern INV1 bzw.
INV5, die in Fig. 7A gezeigt sind.
Deshalb werden Betriebe der Auswahlvorrichtungen SELM
und SELS durch das Betriebsartensignal MODE gesteuert, wäh
rend jene der Haupt- und Hilfsspeicher ebenso zwischen ei
nem dynamischen und statischen Typ geschaltet werden. Ge
nauer gesagt arbeiten sowohl der Haupt- als auch Hilfsspei
cher bei einem normalen Betrieb als dynamische Typen, wäh
rend der Hauptspeicher bei einem Schiebebetrieb oder einer
Ruhebetriebsart, die Takte stoppt, als ein statischer Typ
arbeitet.
Invertierte Signale Q1B und Q2B werden von einem Aus
gangsanschluß eines Inverters INV2M bzw. einem Eingangsan
schluß des Inverters INV1S erzielt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiunddreißigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung.
Fig. 62 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
zweiunddreißigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung darstellt. Die Schaltung, die in Fig. 62 gezeigt
ist, weist eine Struktur auf, die durch ein Hinzufügen ei
ner Logikschaltung LC2, die ein Betriebsartensignal MODE
und ein Taktsignal T anlegt, zu der Schaltung, die in Fig.
16A gezeigt ist, erzielt wird. Jedoch sind hier Transfer
gatter S10 und S11, die eine Auswahlvorrichtung ausbilden,
weggelassen.
Ein Haltesignal HOLD und ein Taktursprungssignal TB
werden in die Logikschaltung LC2 eingegeben. Die Logik
schaltung LC2 ist durch eine Flipflopschaltung FF1 eines
bei einer negativen Flanke auslösenden Typs, eine Flipflop
schaltung FF2 eines bei einer positiven Flanken auslösenden
Typs, einen Inverter INVH1, ein zweieingängiges negiertes
UND-Gatter NANDTB, und ein zweieingängiges UND-Gatter ANDM
ausgebildet.
Die Flipflopschaltung FF1 nimmt bei einer Abfallflanke
des Taktursprungssignals TB das Haltesignal HOLD auf. Ein
Ausgangssignal H1 der Flipflopschaltung FF1 wird bei einer
Anstiegsflanke des Taktursprungssignals TB aufgenommen.
Ausgangssignale H1 und H2 der Flipflopschaltungen FF1 bzw.
FF2 werden an das UND-Gatter ANDM angelegt, so daß das Be
triebsartensignal MODE als das logische Produkt von ihnen
ausgebildet wird.
Der Inverter INVH1 invertiert das Ausgangssignal H1 und
gibt ein invertiertes Signal H1B aus, welches zusammen mit
dem Taktursprungssignal TB an das negierte UND-Gatter
NANDTB angelegt wird, so daß ein Taktsignal T als ein in
vertiertes Signal des logischen Produkts von ihnen ausge
bildet wird.
Fig. 63 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, das die Wellen
formen der jeweiligen Signale, die in Fig. 62 gezeigt sind,
darstellt. Bei einer Abfallflanke des Taktursprungssignals
TB in einem Taktzyklus #0 wird das Haltesignal HOLD aufge
nommen, das Ausgangssignal H1 steigt an und sein invertier
tes Signal H1B fällt ab. Das Ausgangssignal H2 steigt bei
der Anstiegsflanke des Taktursprungssignals TB, die die
Grenze zwischen dem Taktzyklus #0 und einem Taktzyklus #1
ausbildet, an. Somit steigt das Betriebsartensignal MODE
ebenso an.
Andererseits befindet sich das Signal H1B an einem ho
hen Pegel, bis das Ausgangssignal H1 ansteigt, wodurch das
negierte UND-Gatter NANDTB als ein Inverter dient, und das
Taktsignal T wird als ein invertiertes Signal des Taktur
sprungssignals TB erzielt. Danach geht das Signal H1B zu
einem niedrigen Zustand über, wodurch das Taktsignal T an
dem hohen Pegel gehalten wird.
In einem Taktzyklus #2 wird ein Übergang des Haltesig
nals HOLD von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel
durch ein Abfallen des Taktursprungssignals TB in dem Takt
zyklus #2 zu dem Ausgangssignal H1 übertragen. Daraufhin
folgend geht das Signal H1B zu einem hohen Zustand über.
Das Ausgangssignal H2 befindet sich zu diesem Zeitpunkt an
einem hohen Pegel, wodurch das UND-Gatter ANDM einen Über
gang des Ausgangssignals H1 von einem hohen Pegel zu einem
niedrigen Pegel als den des Betriebsartensignals MODE von
einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel überträgt. Wei
terhin fällt das Taktsignal T bei der Gelegenheit eines An
stiegs des Taktursprungssignals TB an einer Grenze zwischen
dem Taktzyklus #2 und einem Taktzyklus #3 ab.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, geht das Taktsig
nal T zwangsweise zu einem hohen Zustand über, wenn sich
mindestens das Betriebsartensignal MODE an einem hohen Pe
gel befindet. Deshalb ist ein Transfergatter S4 zwangsweise
geschlossen, wenn ein Transfergatter S5 geschlossen ist.
Somit wird der Hilfsspeicher zu einem statischen Typ
geschaltet und das Taktsignal T wird durch ein Wandeln des
Haltesignals HOLD zu einem hohen Pegel auf einen hohen Pe
gel festgelegt, wodurch eine Erhöhung einer Leistungsauf
nahme, die durch eine Kollision (Konkurrenz) der Signale
verursacht wird, vermieden werden kann.
Natürlich kann sich eine Mehrzahl von Flipflopschaltun
gen die Logikschaltung LC2 teilen.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dreiunddreißigsten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfin
dung.
Fig. 64 zeigt einen Stromlaufplan, der die Struktur des
dreiunddreißigsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung darstellt. Die Schaltung, die in Fig. 64 gezeigt
ist, weist eine Struktur auf, die durch ein Hinzufügen ei
ner Logikschaltung LC3, die ein Betriebsartensignal MODE
und ein Taktsignal T anlegt, zu der Schaltung, die in Fig.
16A gezeigt ist, erzielt wird.
Ein Haltesignal HOLD, ein Taktursprungssignal TB, ein
Testbetriebsartensignal TMB und ein Signal SM werden in die
Logikschaltung LC3 eingegeben. Die Logikschaltung LC3 weist
eine Struktur auf, die durch ein Hinzufügen einer Auswahl
vorrichtung SELC zu der Logikschaltung LC2, die in Fig. 62
gezeigt ist, und durch ein Ersetzen des Inverters INVH1
durch ein negiertes UND-Gatter NANDH1 erzielt wird.
Ein Eingangsanschluß des negierten UND-Gatters NANDH1
nimmt ähnlich zu dem Inverter INVH1 ein Ausgangssignal H1
auf und der andere Eingangsanschluß nimmt das Testbetriebs
artensignal TMB auf. Die Auswahlvorrichtung SELC gibt auf
der Grundlage des Testbetriebsartensignals TMB, welches
hoch oder niedrig ist, ein Ausgangssignal eines UND-Gatters
ANDM oder das Signal SM als das Betriebsartensignal MODE
aus.
Bei einem normalen Betrieb ist das Testbetriebsarten
signal TMB auf einen hohen Pegel gesetzt. Somit wählt die
Auswahlvorrichtung SELC das Ausgangssignal des UND-Gatters
ANDM als das Betriebsartensignal MODE aus, während das ne
gierte UND-Gatter NANDH1 als ein Inverter dient, wodurch
die Schaltung einen zu dem der Schaltung, die in Fig. 62
gezeigt ist, ähnlichen Betrieb durchführt. Das heißt, das
Signal SM übt keinen Einfluß auf den normalen Betrieb aus.
Während ein Transfergatter S11 durch ein Setzen des Be
triebsartensignals MODE auf einen hohen Pegel leitet, um
ein Abfragetestsignal SI zu einem Hauptspeicher zu übertra
gen, befindet sich ein Taktsignal T zwangsweise auf einem
hohen Pegel, wenn sich das Betriebsartensignal MODE auf ei
nem hohen Pegel befindet, wodurch ein Transfergatter S3
ausgeschaltet ist, um Speicherinhalte eines Hilfsspeichers,
der als ein statischer Typ arbeitet, nicht zu unterdrücken.
Bei einem Testbetrieb ist das Testbetriebsartensignal
TMB andererseits auf einen niedrigen Pegel gesetzt. Somit
gibt die Auswahlvorrichtung SELC das Signal SM als das Be
triebsartensignal MODE aus und das Taktsignal T nimmt einen
Wert an, welcher zu dem Taktursprungssignal TB komplementär
ist. Das heißt, der Wert des Haltesignals HOLD ist nicht
mit dem Testbetrieb verknüpft.
Fig. 65 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, das die Wellen
formen der jeweiligen Signale, die in Fig. 64 gezeigt sind,
bei einem Schiebebetrieb darstellt. Wie es in Fig. 65 ge
zeigt ist, dient das Signal SM als das Betriebsartensignal
MODE, wodurch das gleiche in einer Flipflopschaltung eines
Abfragetyps als das verwendet werden kann, daß ein Schalten
zwischen einem normalen Eingangssignal DI und einem Abfra
getestsignal SI steuert, das im allgemeinen bei einem Ab
fragetest durchgeführt wird.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer Ausgestal
tung eines Ausführungsbeispiels.
In den ersten bis elften Ausführungsbeispielen
wird der Betrieb eines der Halbspeicher, die die Flipflop
schaltung ausbilden, in einen dynamischen Zustand gebracht,
während der andere zu entweder einem dynamischen Zustand
oder statischen Zustand gesteuert wird. Eine Speicher
schleife des Halbspeichers, die in einem statischen Zustand
arbeitet, weist eine CMOS-Struktur auf.
Bei einem Transfergatter, das nicht zu der Speicher
schleife beiträgt, kann einer der PMOS- und NMOS-Transisto
ren, die das gleiche ausbilden, weggelassen werden. Zum
Beispiel kann in der Schaltung, die in Fig. 17A gezeigt
ist, der PMOS-Transistor P1 des Transfergatters S1 wegge
lassen werden. In diesem Fall können die PMOS-Transistoren
P10 und P11 ebenso weggelassen werden. Alternativ kann der
NMOS-Transistor N1 weggelassen werden. In diesem Fall kön
nen die NMOS-Transistoren N10 und N11 ebenso weggelassen
werden.
Bei dem Transfergatter S3 ist es jedoch unvorteilhaft,
die Transistoren wegzulassen. Dies besteht aufgrund dessen,
da lediglich der zweite Anschluß des Transfergatters S3 mit
dem Inverter INV3 verbunden ist und in diesem Abschnitt das
Potential vorzugsweise voll zwischen hohen und niedrigen Pe
geln schwingt.
Claims (14)
1. Speicherschaltung, die aufweist:
- a) einen ersten Schalter, der Eingangs- und Ausgangsan schlüsse beinhaltet, so daß ein Öffnen/Schließen von ihm durch ein Taktsignal gesteuert wird;
- b) einen ersten Inverter, der einen Eingangsanschluß, der mit dem Ausgangsanschluß des ersten Schalters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß beinhaltet;
- c) einen zweiten Inverter;
- d) einen zweiten Schalter, dessen Öffnen/Schließen zu dem des ersten Schalters komplementär ist; und
- e) einen dritten Schalter, dessen Öffnen/Schließen durch
ein Betriebsartensignal gesteuert wird, wobei
der zweite Inverter und die zweiten und dritten Schal ter zwischen den Ausgangs- und Eingangsanschlüssen des ersten Inverters in Reihe zueinander geschaltet sind,
der zweite Inverter auf ein Leiten sowohl des zweiten als auch dritten Schalters hin antiparallel zu dem er sten Inverter geschaltet ist, und
die Speicherschaltung als ein Halbspeicher eines dyna mischen Typs arbeitet, wenn sich der dritte Schalter in einem nichtleitenden Zustand befindet.
2. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
der zweite Inverter aufweist:
das eine Gate der P-Kanal-Metalloxidhalbleiter- und N- Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zweiten Schalters das Taktsignal und das andere ein invertier tes Taktsignal aufnimmt, das zu dem Taktsignal komple mentär ist,
die N-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zwei ten Inverters und des zweiten Schalters in Reihe zuein ander geschaltet sind, und
die P-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zwei ten Inverters und des zweiten Schalters in Reihe zuein ander geschaltet sind.
- 1. (c-1) ein Paar von Ausgangsleitungen, die einen Aus gangsanschluß des zweiten Inverters ausbilden;
- 2. (c-2) einen N-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistor, der einen Drain, der mit der ersten Ausgangs leitung verbunden ist, ein Gate, das mit einem Eingangsanschluß des zweiten Inverters verbun den ist, und eine Source aufweist, an die ein erstes Potential angelegt wird, das einer von binären Logiken entspricht, die von dem zweiten Inverter ausgegeben werden; und
- 3. (c-3) einen P-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistor, der einen Drain, der mit der zweiten Ausgangs leitung verbunden ist, ein Gate, das mit dem Eingangsanschluß des zweiten Inverters verbun den ist, und eine Source aufweist, an die ein zweites Potential angelegt wird, das der ande ren der binären Logiken entspricht und höher als das erste Potential ist,
das eine Gate der P-Kanal-Metalloxidhalbleiter- und N- Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zweiten Schalters das Taktsignal und das andere ein invertier tes Taktsignal aufnimmt, das zu dem Taktsignal komple mentär ist,
die N-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zwei ten Inverters und des zweiten Schalters in Reihe zuein ander geschaltet sind, und
die P-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zwei ten Inverters und des zweiten Schalters in Reihe zuein ander geschaltet sind.
3. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
der zweite Schalter ein Transfergatter ist, das N-Ka nal-Metalloxidhalbleiter- und P-Kanal-Metalloxidhalb leitertransistoren verwendet,
das eine Gate der P-Kanal-Metalloxidhalbleiter- und N- Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zweiten Schalters das Taktsignal und das andere ein invertier tes Taktsignal aufnimmt, das zu dem Taktsignal komple mentär ist,
der dritte Schalter ein Transfergatter ist, das N-Ka nal-Metalloxidhalbleiter- und P-Kanal-Metalloxidhalb leitertransistoren verwendet,
an das eine Gate der N-Kanal-Metalloxidhalbleiter- und P-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des dritten Schalters das Betriebsartensignal und an das andere ein invertiertes Betriebsartensignal angelegt wird, das zu dem Betriebsartensignal komplementär ist,
die N-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren der zwei ten und dritten Schalter in Reihe zueinander geschaltet sind, und
die P-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren der zwei ten und dritten Schalter in Reihe zueinander geschaltet sind.
der zweite Schalter ein Transfergatter ist, das N-Ka nal-Metalloxidhalbleiter- und P-Kanal-Metalloxidhalb leitertransistoren verwendet,
das eine Gate der P-Kanal-Metalloxidhalbleiter- und N- Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des zweiten Schalters das Taktsignal und das andere ein invertier tes Taktsignal aufnimmt, das zu dem Taktsignal komple mentär ist,
der dritte Schalter ein Transfergatter ist, das N-Ka nal-Metalloxidhalbleiter- und P-Kanal-Metalloxidhalb leitertransistoren verwendet,
an das eine Gate der N-Kanal-Metalloxidhalbleiter- und P-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren des dritten Schalters das Betriebsartensignal und an das andere ein invertiertes Betriebsartensignal angelegt wird, das zu dem Betriebsartensignal komplementär ist,
die N-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren der zwei ten und dritten Schalter in Reihe zueinander geschaltet sind, und
die P-Kanal-Metalloxidhalbleitertransistoren der zwei ten und dritten Schalter in Reihe zueinander geschaltet sind.
4. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
der erste Inverter eine Komplementärmetalloxidhalblei terinverterschaltung ist, die unter Verwendung einer Basiszelle eines Komplementärmetalloxidhalbleitergate array ausgebildet ist, und
eine Mehrzahl von Metalloxidhalbleitertransistoren min destens eines Leitfähigkeitstyps in der Komplementärme talloxidhalbleiterinverterschaltung parallel zueinander geschaltet sind.
der erste Inverter eine Komplementärmetalloxidhalblei terinverterschaltung ist, die unter Verwendung einer Basiszelle eines Komplementärmetalloxidhalbleitergate array ausgebildet ist, und
eine Mehrzahl von Metalloxidhalbleitertransistoren min destens eines Leitfähigkeitstyps in der Komplementärme talloxidhalbleiterinverterschaltung parallel zueinander geschaltet sind.
5. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
der zweite Inverter eine Komplementärmetalloxidhalblei terinverterschaltung ist, die unter Verwendung einer Basiszelle eines Komplementärmetalloxidhalbleitergate array ausgebildet ist, und
eine Mehrzahl von Metalloxidhalbleitertransistoren min destens eines Leitfähigkeitstyps in der Komplementärme talloxidhalbleiterinverterschaltung parallel zueinander geschaltet sind.
der zweite Inverter eine Komplementärmetalloxidhalblei terinverterschaltung ist, die unter Verwendung einer Basiszelle eines Komplementärmetalloxidhalbleitergate array ausgebildet ist, und
eine Mehrzahl von Metalloxidhalbleitertransistoren min destens eines Leitfähigkeitstyps in der Komplementärme talloxidhalbleiterinverterschaltung parallel zueinander geschaltet sind.
6. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die Ein gangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters ver bunden sind, und
die Speicherschaltung weiterhin aufweist:
ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die Ein gangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters ver bunden sind, und
die Speicherschaltung weiterhin aufweist:
- a) einen Ausgangsanschluß, der mit dem Eingangsanschluß des dritten Schalters verbunden ist.
7. Speicherschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß sie weiterhin aufweist:
- a) einen Halbspeicher, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, der mit dem Ein gangsanschluß des ersten Schalters verbunden ist,
8. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die Ein gangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters ver bunden sind, und
die Speicherschaltung weiterhin aufweist:
ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die Ein gangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters ver bunden sind, und
die Speicherschaltung weiterhin aufweist:
- a) eine erste Treiberschaltung, die einen Eingangsan schluß, der mit dem Eingangsanschluß des dritten Schalters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß aufweist.
9. Speicherschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß sie weiterhin aufweist:
- a) einen Halbspeicher, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, der mit dem Ein gangsanschluß des ersten Schalters verbunden ist,
10. Speicherschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß sie weiterhin aufweist:
- a) eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen; und
- b) eine Auswahlvorrichtung, die zwischen der Mehrzahl von Eingangsanschlüssen und dem ersten Inverter zu dem ersten Schalter in Reihe geschaltet ist, um durch ein vorgeschriebenes Signal gesteuert zu wer den.
11. Speicherschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß sie weiterhin aufweist:
- a) erste und zweite Eingangsanschlüsse; und
- b) eine Auswahlvorrichtung, die durch erste P-Kanal-
Metalloxidhalbleiter- und erste N-Kanal-Metalloxid
halbleitertransistoren ausgebildet ist, von denen
jeder durch ein vorgeschriebenes Signal gesteuert
wird, wobei
der erste Schalter durch zweite P-Kanal-Metalloxidhalb leiter- und zweite N-Kanal-Metalloxidhalbleitertransi storen ausgebildet ist,
die ersten und zweiten P-Kanal-Metalloxidhalbleiter transistoren zwischen dem ersten Eingangsanschluß und dem Eingangsanschluß des ersten Inverters in Reihe zu einander geschaltet sind, und
die ersten und zweiten N-Kanal-Metalloxidhalbleiter transistoren zwischen dem zweiten Eingangsanschluß und dem Eingangsanschluß des ersten Inverters in Reihe zu einander geschaltet sind.
12. Speicherschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß sie weiterhin aufweist:
- a) einen vierten Schalter, der einen Eingangsanschluß, der mit dem Ausgangsanschluß des ersten Inverters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß aufweist; und
- b) eine zweite Treiberschaltung, die einen Eingangsan schluß, der mit dem Ausgangsanschluß des vierten Schalters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß aufweist, wobei
13. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß
ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die Ein gangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters ver bunden sind,
die Speicherschaltung weiterhin aufweist:
Ausgangssignale der ersten und zweiten Treiberschaltun gen komplementäre Werte annehmen.
ein Eingangsanschluß des zweiten Inverters und die Ein gangsanschlüsse des zweiten Schalters, des dritten Schalters und des ersten Inverters mit den Ausgangsan schlüssen des ersten Inverters, des zweiten Inverters, des zweiten Schalters bzw. des dritten Schalters ver bunden sind,
die Speicherschaltung weiterhin aufweist:
- a) einen vierten Schalter, der einen Eingangsanschluß, der mit dem Ausgangsanschluß des ersten Inverters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß aufweist;
- b) eine erste Treiberschaltung, die einen Eingangsan schluß, der mit dem Ausgangsanschluß des vierten Schalters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß aufweist;
- c) einen fünften Schalter, der einen Eingangsanschluß, der mit dem Ausgangsanschluß des ersten Inverters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß aufweist; und
- d) eine zweite Treiberschaltung, die einen Eingangsan schluß, der mit dem Ausgangsanschluß des fünften Schalters verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß aufweist,
Ausgangssignale der ersten und zweiten Treiberschaltun gen komplementäre Werte annehmen.
14. Speicherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der dritte Schalter lediglich leitet, wenn
der zweite Schalter leitet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19636083A DE19636083C2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Flipflopschaltung |
Applications Claiming Priority (5)
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JP22774195 | 1995-09-05 | ||
JP30606095 | 1995-11-24 | ||
JP1327596 | 1996-01-29 | ||
JP8119004A JPH09270677A (ja) | 1995-09-05 | 1996-05-14 | フリップフロップ回路及びスキャンパス並びに記憶回路 |
DE19636083A DE19636083C2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Flipflopschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19654928C2 true DE19654928C2 (de) | 2001-02-01 |
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ID=27512529
Family Applications (2)
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DE19654928A Expired - Fee Related DE19654928C2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Speicherschaltung |
DE19654929A Expired - Fee Related DE19654929C2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Speicherschaltung |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19654929A Expired - Fee Related DE19654929C2 (de) | 1995-09-05 | 1996-09-05 | Speicherschaltung |
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DE (2) | DE19654928C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9438206B2 (en) | 2013-08-30 | 2016-09-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Storage circuit and semiconductor device |
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EP0196894A2 (de) * | 1985-03-29 | 1986-10-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | CMOS-D-Flip-Flop-Schaltungen |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4018159B2 (ja) * | 1993-06-28 | 2007-12-05 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体集積回路 |
-
1996
- 1996-09-05 DE DE19654928A patent/DE19654928C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-09-05 DE DE19654929A patent/DE19654929C2/de not_active Expired - Fee Related
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US10164612B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-12-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Storage circuit and semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19654929C2 (de) | 2002-08-08 |
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