JP2003188692A - Flip-flop circuit - Google Patents

Flip-flop circuit

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JP2003188692A
JP2003188692A JP2001386718A JP2001386718A JP2003188692A JP 2003188692 A JP2003188692 A JP 2003188692A JP 2001386718 A JP2001386718 A JP 2001386718A JP 2001386718 A JP2001386718 A JP 2001386718A JP 2003188692 A JP2003188692 A JP 2003188692A
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孝治 藤井
Hiroki Morimura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a flip-flop circuit. <P>SOLUTION: A data holding circuit is formed by inverters G5, G6, the connection point between an output of the inverter G5 and an input of the inverter G6 is rendered operable as a node Q, and the connection point between an output of the inverter G6 and an input of the inverter G5 is rendered operable as a node QN. An nMOS transistor M4 driven by a data signal and an nMOS transistor M3 driven by a clock CK2 are connected in series between the node Q and a ground terminal. An nMOS transistor M1 driven by an inverted signal of the data signal and an nMOS transistor M2 driven by the clock CK2 are connected in series between the node QN and the ground terminal. A minute width pulse generating circuit generates a minute width pulse shorter than the time width of an inputted clock CK1 and supplies it as the clock CK2. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、占有面積の小さい
ラッチ回路を応用したフリップフロップ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flip-flop circuit to which a latch circuit having a small occupied area is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】記憶回路は現在のデジタル集積回路のな
かで大きな部分を占めている。その理由は、デバイスの
微細化とともに多種多様な機能を同一チップ上に盛り込
めるようになった結果、それらの中間結果を、高速アク
セスできる形で同一チップ上に保存しておく必要性が高
まり、かつそのデータ量も急増しているからである。
2. Description of the Related Art Memory circuits are a major part of today's digital integrated circuits. The reason for this is that with the miniaturization of devices, it has become possible to incorporate a wide variety of functions on the same chip, and as a result, it becomes more necessary to store intermediate results between them on the same chip in a form that enables high-speed access, and This is because the amount of data is also increasing rapidly.

【0003】従来、この種の記憶回路は、ラッチ回路ま
たはフリップフロップ回路で実現されてきた。ラッチ回
路は、クロック信号のレベルがハイまたはロウの期間
に、新規データを取り込む回路である。回路規模は小さ
いが、データを取り込むタイミング等に十分注意して設
計する必要がある。一方、フリップフロップ回路はクロ
ック信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジで
新規データを取り込む回路である。ラッチ回路に比べ回
路規模は大きくなるが、タイミング設計が容易であると
いった利点がある。
Conventionally, this kind of memory circuit has been realized by a latch circuit or a flip-flop circuit. The latch circuit is a circuit that takes in new data while the level of the clock signal is high or low. Although the circuit scale is small, it is necessary to pay attention to the timing of capturing data when designing. On the other hand, the flip-flop circuit is a circuit for capturing new data at the rising edge or the falling edge of the clock signal. Although the circuit scale is larger than that of the latch circuit, there is an advantage that the timing design is easy.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、ラッチ回路の小
面積性とフリップフロップ回路のタイミング設計容易性
とを合わせもつ回路形式が提案されている。その回路例
とタイミングシーケンスをそれぞれ図15及び図16に
示す。図15に示す回路は、CMOSトランスミッショ
ンゲート形式のラッチ回路を、クロックの立ち上がりエ
ッジに同期した微小時間幅パルス信号(微小幅パルス信
号)で駆動し、エッジトリガーのフリップフロップ回路
として動作させている。
In recent years, a circuit format has been proposed which combines the small area of a latch circuit and the ease of timing design of a flip-flop circuit. The circuit example and the timing sequence are shown in FIGS. 15 and 16, respectively. In the circuit shown in FIG. 15, a CMOS transmission gate type latch circuit is driven by a minute time width pulse signal (minute width pulse signal) synchronized with the rising edge of the clock to operate as an edge trigger flip-flop circuit.

【0005】しかしながら、このような従来回路は、回
路の構成要素であるラッチ回路がトランスミッションゲ
ート方式であるため、十分に小型化できないという課題
があった。
However, such a conventional circuit has a problem that it cannot be sufficiently miniaturized because the latch circuit which is a constituent element of the circuit is of the transmission gate type.

【0006】したがって、本発明は、フリップフロップ
回路を構成する記憶回路であるラッチ回路の小型化を可
能にすることを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to enable miniaturization of a latch circuit which is a memory circuit which constitutes a flip-flop circuit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、入力信号を反転出力する第1及び第
2の回路からなり、第1の回路の出力端子と第2の回路
の入力端子との接続点を第1のデータ入力端子として設
け、かつ第2の回路の出力端子と第1の回路の入力端子
との接続点を第2のデータ入力端子として設けたデータ
保持回路と、データ信号により駆動される第1のnMO
Sトランジスタ及び第1のクロック信号に基づき生成さ
れた第2のクロック信号により駆動される第2のnMO
Sトランジスタが第1のデータ入力端子とグランド端子
間に直列接続された第1のデータ入力制御部と、データ
信号の反転信号により駆動される第3のnMOSトラン
ジスタ及び第2のクロック信号により駆動される第4の
nMOSトランジスタが第2のデータ入力端子とグラン
ド端子間に直列接続された第2のデータ入力制御部と、
第1のクロック信号を入力するとこの第1のクロック信
号の時間幅より短い時間幅のパルス信号を生成し第2の
クロック信号としてデータ入力制御部に供給するクロッ
ク供給回路とを設けたものである。
In order to solve such a problem, the present invention comprises first and second circuits for inverting and outputting an input signal, the output terminal of the first circuit and the second circuit. Data holding circuit in which a connection point with the input terminal of the second circuit is provided as a first data input terminal, and a connection point between the output terminal of the second circuit and the input terminal of the first circuit is provided as a second data input terminal And the first nMO driven by the data signal
A second nMO driven by a second clock signal generated based on the S-transistor and the first clock signal
An S transistor is driven by a first data input control section in which a first data input terminal and a ground terminal are connected in series, a third nMOS transistor driven by an inverted signal of a data signal, and a second clock signal. A fourth data input control unit in which a fourth nMOS transistor is connected in series between the second data input terminal and the ground terminal,
A clock supply circuit for generating a pulse signal having a time width shorter than that of the first clock signal when the first clock signal is input and supplying the pulse signal as a second clock signal to the data input control unit is provided. .

【0008】ここで、クロック供給回路は、第1のクロ
ック信号を遅延反転する第1のインバータ回路と、第1
のインバータ回路の出力を遅延反転する第2のインバー
タ回路と、第1及び第2のインバータ回路の出力をそれ
ぞれ入力して論理和をとり論理和信号の反転信号を第2
のクロック信号として出力する2入力NOR回路とから
構成されるものである。
Here, the clock supply circuit includes a first inverter circuit that delays and inverts the first clock signal, and a first inverter circuit.
Second inverter circuit which delays and inverts the output of the inverter circuit of FIG.
And a two-input NOR circuit that outputs as a clock signal.

【0009】また、本発明は、第2のクロック信号によ
り駆動される第1のnMOSトランジスタ、データ信号
により駆動される第2のnMOSトランジスタ及び第1
のクロック信号により駆動される第3のnMOSトラン
ジスタが第1のデータ入力端子とグランド端子間に直列
接続された第1のデータ入力制御部と、第2のクロック
信号により駆動される第4のnMOSトランジスタ、デ
ータ信号の反転信号により駆動される第5のnMOSト
ランジスタ及び第1のクロック信号により駆動される第
6のnMOSトランジスタが第2のデータ入力端子とグ
ランド端子間に直列接続された第2のデータ入力制御部
と、第1のクロック信号を入力すると入力した第1のク
ロック信号をデータ入力制御部に供給するとともに、こ
の第1のクロック信号の遅延反転信号を生成し第2のク
ロック信号としてデータ入力制御部に供給するクロック
供給回路とを設けたものである。
The present invention also provides a first nMOS transistor driven by a second clock signal, a second nMOS transistor driven by a data signal, and a first nMOS transistor.
A first data input control section in which a third nMOS transistor driven by the clock signal is connected in series between the first data input terminal and the ground terminal, and a fourth nMOS driven by the second clock signal. A transistor, a fifth nMOS transistor driven by the inverted signal of the data signal, and a sixth nMOS transistor driven by the first clock signal, connected in series between the second data input terminal and the ground terminal; When the data input control unit and the first clock signal are input, the input first clock signal is supplied to the data input control unit, and a delayed inversion signal of the first clock signal is generated as a second clock signal. A clock supply circuit for supplying the data input control unit is provided.

【0010】ここで、クロック供給回路は、第1のクロ
ック信号を遅延反転する第1のインバータ回路と、第1
のインバータ回路の出力を遅延反転する第2のインバー
タ回路と、第2のインバータ回路の出力を遅延反転し第
2のクロック信号として出力する第3のインバータ回路
とから構成されるものである。
Here, the clock supply circuit includes a first inverter circuit that delays and inverts the first clock signal, and a first inverter circuit.
The second inverter circuit delays and inverts the output of the inverter circuit and the third inverter circuit that delays and inverts the output of the second inverter circuit and outputs it as the second clock signal.

【0011】また、データ保持回路の第1及び第2の回
路をそれぞれインバータ回路により構成したものであ
る。また、データ保持回路の第1の回路をインバータ回
路により構成し、第2の回路を2入力NAND回路によ
り構成するとともに、インバータ回路の出力端子と2入
力NAND回路の第1の入力端子との接続点を第1のデ
ータ入力端子として設けるとともに、2入力NAND回
路の第2の入力端子を、第1のデータ入力端子の論理値
を「0」にするクリア信号の入力端子として設けたもの
である。また、それぞれ第1及び第2のデータ入力制御
部を介して入力されデータ保持回路に保持されているデ
ータを第1及び第2のデータ入力端子を介して外部に出
力する第1及び第2の出力ゲートを設けたものである。
Further, the first and second circuits of the data holding circuit are each constituted by an inverter circuit. Further, the first circuit of the data holding circuit is composed of an inverter circuit, the second circuit is composed of a 2-input NAND circuit, and the output terminal of the inverter circuit is connected to the first input terminal of the 2-input NAND circuit. The point is provided as the first data input terminal, and the second input terminal of the 2-input NAND circuit is provided as the input terminal of the clear signal for setting the logical value of the first data input terminal to "0". . In addition, the first and second data outputs the data input via the first and second data input control units and held in the data holding circuit to the outside via the first and second data input terminals, respectively. An output gate is provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。 (第1の実施の形態)、図1は、本発明に係るフリップ
フロップ回路の第1の実施の形態を示す図であり、RA
M型ラッチ回路を用いたフリップフロップ回路の回路構
成を示すものである。図2は図1に示すフリップフロッ
プ回路の各部のタイミングを示すタイミングチャートで
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a flip-flop circuit according to the present invention.
1 shows a circuit configuration of a flip-flop circuit using an M-type latch circuit. FIG. 2 is a timing chart showing the timing of each part of the flip-flop circuit shown in FIG.

【0013】図1において、インバータ回路G1,G2
と2入力NOR回路G3は、微小幅パルス発生回路A1
を構成している。微小幅パルス発生回路A1は、図2
(b)に示すクロック信号CK1を入力し、その立ち上
がりエッジにおいて図2(c)に示す微小幅パルス信号
CK2を生成する。また、図1において、インバータ回
路G5とG6はデータ保持回路を構成している。データ
保持回路は、互いの入力端子と出力端子を、ノードQ、
QNで接続し、同ノードを介して書き込まれたデータを
保存する。
In FIG. 1, inverter circuits G1 and G2 are provided.
The 2-input NOR circuit G3 is a very small pulse generation circuit A1.
Are configured. The minute pulse generator circuit A1 is shown in FIG.
The clock signal CK1 shown in (b) is input, and the minute width pulse signal CK2 shown in FIG. 2 (c) is generated at the rising edge thereof. Further, in FIG. 1, the inverter circuits G5 and G6 form a data holding circuit. The data holding circuit connects its input terminal and output terminal to the node Q,
Connect with QN and save the data written via the same node.

【0014】また、インバータG4はデータ信号Dを入
力して、その反転信号を出力する。また、nMOSトラ
ンジスタM1,M2,M3,M4は、データ入力制御部
を構成しており、それぞれのnMOSトランジスタM
1,M2,M3,M4は、データ信号Dあるいはその反
転信号、または微小幅パルス信号CK2によって制御さ
れている。前述したデータ保持回路とデータ入力制御部
とによりフリップフロップ回路が構成される。微小幅パ
ルス発生回路A1では、クロック信号CK1の反転信号
と、これをインバータ回路G2で遅延させた信号とを2
入力NOR回路G3に入力している。これにより、クロ
ック信号CK1が0から1に変化した瞬間、2入力NO
R回路G3の2つの入力信号をある短い期間だけ、とも
に0とすることができ、これに応じて微小な時間幅のパ
ルス信号CK2を生成することができる。図2に示すタ
イミングチャートは、クロック信号CK1の立ち上がり
エッジで微小幅パルス信号CK2が生成されることを模
式的に示している。
Further, the inverter G4 inputs the data signal D and outputs an inverted signal thereof. The nMOS transistors M1, M2, M3, M4 form a data input control unit, and each nMOS transistor M
1, M2, M3, M4 are controlled by the data signal D or its inverted signal, or the minute width pulse signal CK2. A flip-flop circuit is configured by the data holding circuit and the data input control unit described above. In the minute width pulse generation circuit A1, the inverted signal of the clock signal CK1 and the signal delayed by the inverter circuit G2 are divided into two.
It is input to the input NOR circuit G3. As a result, at the moment when the clock signal CK1 changes from 0 to 1, 2-input NO
Both of the two input signals of the R circuit G3 can be set to 0 for a short period of time, and the pulse signal CK2 having a minute time width can be generated accordingly. The timing chart shown in FIG. 2 schematically shows that the minute width pulse signal CK2 is generated at the rising edge of the clock signal CK1.

【0015】4つのnMOSトランジスタM1,M2,
M3,M4からなる前記データ入力制御部は、微小幅パ
ルス信号CK2の論理値により、ラッチ回路B1の動作
モードを、保持と通過の間で切り替える。微小幅パルス
信号CK2の論理値と各制御デバイス(M1,M2,M
3,M4)の導通状態、ラッチ回路B1の動作モードの
対応関係を表1に示す。
Four nMOS transistors M1, M2
The data input control unit composed of M3 and M4 switches the operation mode of the latch circuit B1 between holding and passing according to the logical value of the minute width pulse signal CK2. The logic value of the minute width pulse signal CK2 and each control device (M1, M2, M
Table 1 shows the correspondence between the conduction state of M3, M4) and the operation mode of the latch circuit B1.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】表1において、通過モードはCK2が1、
保持モードはCK2が0の場合に対応する。したがっ
て、微小幅パルス生成回路A1によりクロック信号CK
1の立ち上がりエッジでクロック信号CK2を0→1→
0と瞬時に切り替えることにより、ラッチ回路B1をC
K1のエッジトリガーフリップフロップ回路として動作
させることができる。以上から、本実施の形態では、R
AM型ラッチ回路の採用でラッチ回路そのものを小型化
し、かつ微小幅パルスによって、このラッチ回路をフリ
ップフロップとして動作させることができるので、従来
より小型なフリップフロップ回路を実現できる。
In Table 1, the pass mode is 1 for CK2,
The holding mode corresponds to the case where CK2 is 0. Therefore, the clock signal CK is generated by the minute width pulse generation circuit A1.
At the rising edge of 1, the clock signal CK2 is changed from 0 → 1 →
By instantly switching to 0, the latch circuit B1 is switched to C
It can be operated as an edge trigger flip-flop circuit of K1. From the above, in the present embodiment, R
By adopting the AM type latch circuit, the latch circuit itself can be miniaturized, and the latch circuit can be operated as a flip-flop by the minute width pulse, so that a flip-flop circuit smaller than the conventional one can be realized.

【0018】(第2の実施の形態)図3は、本発明の第
2の実施の形態を示す図であり、RAM型ラッチ回路B
2を用いたフリップフロップ回路の構成を示すものであ
る。第2の実施の形態では、前述の第1の実施の形態の
フリップフロップ回路に変更を加えたものであり、新た
にクリア入力端子CLRを追加して、データ保持回路の
保持データを、ノードQで0とできるようにしたもので
ある。第2の実施の形態では、データ保持回路をインバ
ータ回路G5と2入力NAND回路G7によって構成す
る。インバータ回路G5の出力と2入力NAND回路G
7の入力の1つをノードQに接続し、インバータ回路G
5の入力と2入力NAND回路G7の出力をノードQN
に接続する。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, which is a RAM type latch circuit B.
2 shows a configuration of a flip-flop circuit using 2. In the second embodiment, the flip-flop circuit of the first embodiment described above is modified, and a clear input terminal CLR is newly added so that the data held in the data holding circuit is transferred to the node Q. It can be set to 0. In the second embodiment, the data holding circuit is composed of an inverter circuit G5 and a 2-input NAND circuit G7. The output of the inverter circuit G5 and the 2-input NAND circuit G
One of the inputs of 7 is connected to the node Q, and the inverter circuit G
The input of 5 and the output of the 2-input NAND circuit G7 are connected to the node QN.
Connect to.

【0019】また、2入力NAND回路G7の入力の1
つをクリア入力端子CLRに接続する。これにより、ク
リア入力端子CLRに入力されるクリア信号を論理値0
とすることで、データ保持回路の保持データをノードQ
で0、ノードQNで1に設定することができる。フリッ
プフロップとして動作させる場合には、クリア入力端子
CLRに入力されるクリア信号を論理値1に設定する。
The input 1 of the 2-input NAND circuit G7 is 1
One is connected to the clear input terminal CLR. This causes the clear signal input to the clear input terminal CLR to have a logical value of 0.
Therefore, the data held in the data holding circuit is transferred to the node Q.
Can be set to 0 and the node QN can be set to 1. When operating as a flip-flop, the clear signal input to the clear input terminal CLR is set to the logical value 1.

【0020】(第3の実施の形態)図4は、本発明の第
3の実施の形態を示す図であり、RAM型ラッチ回路B
3を用いたフリップフロップ回路の回路構成を示すもの
である。また、図5は図4に示すフリップフロップ回路
の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートであ
る。図4において、インバータG1,G2,G8は、遅
延反転クロック発生回路A2を構成している。遅延反転
クロック発生回路A2は、クロック信号CK1を入力と
して、これを遅延、反転したクロック信号CKBdを出
力する。ここで、インバータ回路G5とG6は、第1の
実施の形態で示したようにデータ保持回路を構成してお
り、互いの入力端子と出力端子を、ノードQ、QNで接
続し、同ノードを介して書き込まれたデータを保存す
る。また、インバータG4はデータ信号Dを入力して、
その反転信号を出力する。さらに、nMOSトランジス
タM1,M2,M3,M4,M5,M6はデータ入力制
御部を構成している。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, which is a RAM type latch circuit B.
3 shows a circuit configuration of a flip-flop circuit using No. 3. FIG. 5 is a timing chart showing the operation timing of each part of the flip-flop circuit shown in FIG. In FIG. 4, the inverters G1, G2 and G8 form a delayed inverted clock generation circuit A2. The delayed inverted clock generation circuit A2 receives the clock signal CK1 as an input and delays and inverts the clock signal CK1 to output a clock signal CKBd. Here, the inverter circuits G5 and G6 constitute a data holding circuit as shown in the first embodiment, and their input terminals and output terminals are connected by the nodes Q and QN, and the same node is connected. Save the data written through. Further, the inverter G4 inputs the data signal D,
The inverted signal is output. Further, the nMOS transistors M1, M2, M3, M4, M5 and M6 form a data input control section.

【0021】それぞれのnMOSトランジスタM1,M
2,M3,M4,M5,M6は、データ信号Dあるいは
その反転信号、またはクロック信号CK1あるいはその
遅延反転クロック信号CKBdによって制御され、nM
OSトランジスタM3,M4のソース端子はグランド端
子に接続されている。遅延反転クロック発生回路A2で
は、クロック信号CK1を3段のインバータ回路チェイ
ンに入力し、その出力として、遅延かつ反転したクロッ
ク信号CKBdを生成している。CKとCKBdのタイ
ミング関係を図5のタイミングチャートに模式的に示
す。
Each of the nMOS transistors M1 and M
2, M3, M4, M5 and M6 are controlled by the data signal D or its inverted signal, the clock signal CK1 or its delayed inverted clock signal CKBd, and nM
The source terminals of the OS transistors M3 and M4 are connected to the ground terminal. In the delayed inverted clock generation circuit A2, the clock signal CK1 is input to the three-stage inverter circuit chain, and the delayed and inverted clock signal CKBd is generated as the output. The timing relationship between CK and CKBd is schematically shown in the timing chart of FIG.

【0022】6つのnMOSトランジスタM1,M2,
M3,M4,M5,M6からなるデータ入力制御部は、
CK1およびCKBdの論理値により、ラッチ回路B3
の動作モードを、保持と通過の間で切り替える。CK1
およびCKBdの論理値と各デバイスの導通状態、ラッ
チ回路の動作モードの対応関係を表2に示す。
Six nMOS transistors M1, M2
The data input control unit consisting of M3, M4, M5 and M6 is
Depending on the logical values of CK1 and CKBd, the latch circuit B3
Switch the operating mode of between holding and passing. CK1
Table 2 shows the correspondence between the logical value of CKBd, the conduction state of each device, and the operation mode of the latch circuit.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】表2において、通過モードはCK1とCK
Bdがともに論理値1の場合に対応し、保持モードはそ
れ以外の全ての場合に対応する。したがって、図5のタ
イミングチャートに示すように、通過モードと保持モー
ドの切り替えは、単に元のクロック信号CK1を遅延、
反転したクロック信号CKBdを生成して、ともに1と
なるわずかなタイミングを作ることで容易に実現するこ
ができる。これにより、第1の実施の形態に示すような
微小幅パルス発生回路A1が不要となり、内部的なクロ
ック信号生成のための付加回路を小さくして、フリップ
フロップ回路全体を小型化することができる。
In Table 2, the passing modes are CK1 and CK.
Both Bd correspond to a logical value of 1, and the holding mode corresponds to all other cases. Therefore, as shown in the timing chart of FIG. 5, switching between the passing mode and the holding mode is performed by simply delaying the original clock signal CK1.
This can be easily realized by generating the inverted clock signal CKBd and making a slight timing in which both are 1. As a result, the minute width pulse generation circuit A1 as shown in the first embodiment is unnecessary, the additional circuit for internal clock signal generation can be made small, and the entire flip-flop circuit can be miniaturized. .

【0025】(第4の実施の形態)図6は本発明の第4
の実施の形態を示す図であり、RAM型ラッチ回路B4
を用いたフリップフロップ回路の回路構成を示すもので
ある。本実施の形態は、図4の第3の実施の形態のフリ
ップフロップ回路に変更を加えたものであり、新たにク
リア入力端子CLRを追加して、データ保持回路の保持
データをノードQで0とできるようにしたものである。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention.
Is a diagram showing an embodiment of a RAM type latch circuit B4.
1 shows a circuit configuration of a flip-flop circuit using the. The present embodiment is a modification of the flip-flop circuit of the third embodiment of FIG. 4, in which a clear input terminal CLR is newly added so that the data held in the data holding circuit is set to 0 at node Q. It was made possible.

【0026】第4の実施の形態では、データ保持回路を
インバータ回路G5と2入力NAND回路G7によって
構成する。インバータ回路G5の出力と2入力NAND
回路G7の入力の1つをノードQに接続し、インバータ
回路G5の入力と2入力NAND回路G7の出力をノー
ドQNに接続する。また、2入力NAND回路G7の入
力の1つをクリア入力端子CLRに接続する。これによ
り、クリア入力端子CLRに入力されるクリア信号を論
理値0とすることで、データ保持回路の保持データをノ
ードQで0、ノードQNで1に設定することができる。
フリップフロップとして動作させる場合には、クリア入
力端子CLRに入力されるクリア信号を論理値1に設定
する。
In the fourth embodiment, the data holding circuit is composed of an inverter circuit G5 and a 2-input NAND circuit G7. Output of inverter circuit G5 and 2-input NAND
One of the inputs of the circuit G7 is connected to the node Q, and the input of the inverter circuit G5 and the output of the two-input NAND circuit G7 are connected to the node QN. Also, one of the inputs of the 2-input NAND circuit G7 is connected to the clear input terminal CLR. Accordingly, by setting the clear signal input to the clear input terminal CLR to the logical value 0, the data held in the data holding circuit can be set to 0 at the node Q and 1 at the node QN.
When operating as a flip-flop, the clear signal input to the clear input terminal CLR is set to the logical value 1.

【0027】(第5の実施の形態)図7及び図8は、本
発明の第5の実施の形態を示す図であり、RAM型ラッ
チ回路を用いた16ビット幅、16本構成のレジスタフ
ァイルを示すものである。ここで、図7はレジスタファ
イルの全体構成を示している。図7の符号B−0−0〜
B−15−15で示す回路ブロックは、RAM型ラッチ
回路を表している。図7では、行方向に配列した16個
のラッチ回路が1つの16ビット幅レジスタを構成し、
これらを列方向に16本配置している。図7において、
インバータ回路G1,G2と、3入力NOR回路G1
1,G12,・・・,G26の1つとにより微小幅パル
ス信号生成回路を構成する。そして、この微小幅パルス
信号生成回路は、クロック信号CK1から微小幅のパル
スCK2を生成し、上記ラッチ回路BX(X=0-0〜15-
15)に供給する。また、3入力NOR回路G11,G1
2,・・・,G26は、デコード信号dec[0],d
ec[1],・・・,dec[15]をそれぞれ入力
し、どの行のレジスタに{D15,DN15,・・・,
D0,DN0}で与えられるデータを書き込むかを制御
する。
(Fifth Embodiment) FIGS. 7 and 8 are views showing a fifth embodiment of the present invention. A register file having a 16-bit width and 16 lines using a RAM type latch circuit is shown. Is shown. Here, FIG. 7 shows the overall structure of the register file. Reference numeral B-0-0 in FIG.
The circuit block indicated by B-15-15 represents a RAM type latch circuit. In FIG. 7, 16 latch circuits arranged in the row direction constitute one 16-bit width register,
Sixteen of these are arranged in the column direction. In FIG.
Inverter circuits G1 and G2 and 3-input NOR circuit G1
, G12, ..., G26 form a minute width pulse signal generation circuit. Then, this minute width pulse signal generation circuit generates a minute width pulse CK2 from the clock signal CK1, and the latch circuit BX (X = 0-0 to 15-
Supply to 15). In addition, the 3-input NOR circuits G11 and G1
2, ..., G26 are decoded signals dec [0], d
ec [1], ..., Dec [15] are input respectively, and {D15, DN15 ,.
Controls whether to write the data given by D0, DN0}.

【0028】図8は、図7に示すレジスタファイルに用
いたクリア付きのRAM型のラッチ回路BX(X=0-0
〜15-15)の構成を示す図である。このラッチ回路BX
(X=0-0〜15-15)は、図3の第2の実施の形態で用い
たものであるためその詳細説明は省略する。なお、図8
の符号GY,GYNで示す出力ゲートは、読出制御端子
OEからの読出信号により、それぞれノードQ,QNの
データを外部バスY,YNへ出力する。ここで、OE=
1の場合にデータを出力し、OE=0の場合にハイイン
ピーダンスを出力する。以下の実施の形態でも同様であ
る。
FIG. 8 shows a RAM type latch circuit BX (X = 0-0-0) with clear used in the register file shown in FIG.
15-15). This latch circuit BX
Since (X = 0-0 to 15-15) is used in the second embodiment of FIG. 3, its detailed description is omitted. Note that FIG.
The output gates denoted by reference symbols GY and GYN output the data at nodes Q and QN to external buses Y and YN, respectively, in response to a read signal from read control terminal OE. Where OE =
Data is output when 1 and high impedance is output when OE = 0. The same applies to the following embodiments.

【0029】第5の実施の形態では、デコード信号de
c[0],dec[1],・・・,dec[15]によ
って、書き込むべきレジスタを指定し、クロック信号C
K1を立ち上げることで、指定したレジスタ上のラッチ
回路BXのデータ入力端子D,DNに、設定した値を書
き込むことができる。このように、微小幅パルス信号C
K2により、個々のラッチ回路BX(X=0-0〜15-15)
を、クロック信号CK1の立ち上がりエッジでデータを
格納するフリップフロップとして使用することができ
る。
In the fifth embodiment, the decode signal de
The register to be written is designated by c [0], dec [1], ..., Dec [15], and the clock signal C
By raising K1, the set value can be written to the data input terminals D and DN of the latch circuit BX on the designated register. In this way, the minute width pulse signal C
Each latch circuit BX (X = 0-0 to 15-15) by K2
Can be used as a flip-flop that stores data at the rising edge of the clock signal CK1.

【0030】第5の実施の形態により、微小幅パルス発
生回路の一部とデコード回路を共用化することができ、
かつ記憶回路要素はRAM型ラッチ回路で小型化できる
ので、従来のマスタースレーブ型のフリップフロップ回
路とデコーダ回路とを組み合わせた場合に比べ、レジス
タファイル全体の回路規模を小さくすることができる。
ここで、マスタースレーブ型のフリップフロップ回路と
は、ラッチ回路を2段直列接続して逆相のクロック信号
で駆動するようにしたフリップフロップ回路のことであ
る。マスタースレーブ型フリップフロップ回路は、互い
に排他的にデータ通過モード、データ格納モードとなる
ため、クロック信号の立ち上がりエッジ、または立ち下
がりエッジでデータを取り込むことができる。即ち、マ
スタースレーブ型フリップフロップ回路は、エッジトリ
ガー型のフリップフロップとすることができる。ただ
し、2つのラッチ回路を必要とするため、回路規模が大
となる。
According to the fifth embodiment, a part of the minute width pulse generating circuit and the decoding circuit can be shared.
Moreover, since the memory circuit element can be miniaturized by the RAM type latch circuit, the circuit scale of the entire register file can be reduced as compared with the case where the conventional master-slave type flip-flop circuit and the decoder circuit are combined.
Here, the master-slave type flip-flop circuit is a flip-flop circuit in which two stages of latch circuits are connected in series and driven by clock signals of opposite phases. Since the master-slave flip-flop circuit is in the data passing mode and the data storing mode exclusively to each other, the data can be taken in at the rising edge or the falling edge of the clock signal. That is, the master-slave flip-flop circuit can be an edge-triggered flip-flop. However, since two latch circuits are required, the circuit scale becomes large.

【0031】(第6の実施の形態)図9及び図10は、
本発明の第6の実施の形態を示す図であり、RAM型ラ
ッチ回路を用いた16ビット幅、16本構成のレジスタ
ファイルを示すものである。ここで、図9はレジスタフ
ァイルの全体構成を示している。図9に示す回路ブロッ
クB−0−0〜B−15−15は、RAM型ラッチ回路
を用いたフリップフロップ回路を示すものである。図9
では、行方向に配列した16個のフリップフロップ回路
が1つの16ビット幅レジスタを構成し、これらを列方
向に16本配置している。また、図9の2入力NOR回
路G31,G32,・・・,G46は、与えられたクロ
ック信号CKを、デコード信号dec[0],dec
[1],・・・,dec[15]でゲーティングして、
書き込みたい行のレジスタに供給する。
(Sixth Embodiment) FIGS. 9 and 10 show
It is a figure which shows the 6th Embodiment of this invention, Comprising: It is a 16-bit width using a RAM type latch circuit, and shows a register file of 16 lines. Here, FIG. 9 shows the overall structure of the register file. Circuit blocks B-0-0 to B-15-15 shown in FIG. 9 are flip-flop circuits using a RAM type latch circuit. Figure 9
In the above, 16 flip-flop circuits arranged in the row direction constitute one 16-bit width register, and 16 of them are arranged in the column direction. Further, the 2-input NOR circuits G31, G32, ..., G46 of FIG. 9 receive the applied clock signal CK from the decode signals dec [0], dec.
Gating with [1], ..., dec [15],
Supply to the register of the row you want to write.

【0032】図10は、図9のレジスタファイルに用い
たフリップフロップ回路を示す図である。図10のフリ
ップフロップ回路は、図4の第3の実施の形態に示すフ
リップフロップ回路に変更を加え、クロック信号CKB
の立ち下がりエッジでデータを格納するようにしたもの
である。第6の実施の形態では、デコード信号dec
[0],dec[1],・・・,dec[15]によっ
て、書き込むべき行のレジスタを指定し、クロック信号
CKを立ち上げることで、指定したレジスタ上のフリッ
プフロップ回路BXのデータ入力端子D、DNに、設定
した値を書き込むことができる。RAM型ラッチ回路を
応用したフリップフロップ回路は小型であるため、従来
のマスタースレーブ型のフリップフロップ回路を用いた
場合に比べて、レジスタファイル全体の占有面積を小さ
くすることができる。
FIG. 10 is a diagram showing a flip-flop circuit used in the register file of FIG. The flip-flop circuit shown in FIG. 10 is similar to the flip-flop circuit shown in the third embodiment shown in FIG.
Data is stored at the falling edge of. In the sixth embodiment, the decode signal dec
The data input terminal of the flip-flop circuit BX on the designated register is designated by designating the register of the row to be written by [0], dec [1], ..., Dec [15] and raising the clock signal CK. The set value can be written in D and DN. Since the flip-flop circuit to which the RAM type latch circuit is applied is small, the area occupied by the entire register file can be reduced as compared with the case of using the conventional master-slave type flip-flop circuit.

【0033】(第7の実施の形態)図11及び図12は
本発明の第7の実施の形態を示す図であり、RAM型ラ
ッチ回路を用いた16ビット幅、16本構成のレジスタ
ファイルを示すものである。ここで、図11はレジスタ
ファイルの全体構成を示している。図11に示す回路ブ
ロックB−0−0〜B−15−15は、RAM型のラッ
チ回路を示す。図11では、行方向に配列した16個の
ラッチ回路が1つの16ビット幅レジスタを構成し、こ
れらを列方向に16本配置している。また、図11のイ
ンバータ回路G1,G2と、2入力NOR回路G31,
G32〜G61,G62(例えば2個の2入力NOR回
路G31,G32を1組とする合計16組の2入力NO
R回路)とにより、遅延反転クロック信号生成回路を構
成し、クロック信号CK1から、これを遅延、反転した
クロック信号CKBdを生成して、上記ラッチ回路BX
(X=0-0〜15-15)に供給している。また、2入力NO
R回路G31,G32〜G61,G62は、デコード信
号dec[0],dec[1],・・・,dec[1
5]を入力として、/CK(CKバー:CKの論理反転
値)と、/CKBd(CKBdバー:CKBdの論理反
転値)とをゲーティングし、各ラッチ回路BX(X=0-
0〜15-15)にクロック信号CK1及びCKBdを供給し
ている。
(Seventh Embodiment) FIGS. 11 and 12 are views showing a seventh embodiment of the present invention, in which a register file having a 16-bit width and 16 lines using a RAM type latch circuit is provided. It is shown. Here, FIG. 11 shows the overall structure of the register file. Circuit blocks B-0-0 to B-15-15 shown in FIG. 11 are RAM type latch circuits. In FIG. 11, 16 latch circuits arranged in the row direction constitute one 16-bit width register, and 16 of them are arranged in the column direction. Further, the inverter circuits G1 and G2 of FIG. 11 and the 2-input NOR circuit G31,
G32 to G61, G62 (for example, two 2-input NOR circuits G31, G32 as one set, 16 sets of 2-input NO in total)
R circuit) constitutes a delayed inverted clock signal generation circuit, generates a delayed and inverted clock signal CKBd from the clock signal CK1, and generates the latch circuit BX.
(X = 0-0 to 15-15). Also, 2 input NO
The R circuits G31, G32 to G61, G62 have decode signals dec [0], dec [1], ..., Dec [1.
5] as an input, / CK (CK bar: logically inverted value of CK) and / CKBd (CKBd bar: logically inverted value of CKBd) are gated, and each latch circuit BX (X = 0-
0 to 15-15) are supplied with the clock signals CK1 and CKBd.

【0034】図12はレジスタファイルに用いたクリア
付きのRAM型のラッチ回路BX(X=0-0〜15-15)の
構成を示すものである。図12のラッチ回路BX(X=
0-0〜15-15)は、図6の第4の実施の形態で用いたもの
であるため詳細な説明は省略する。図11の第7の実施
の形態においては、デコード信号dec[0],dec
[1],・・・,dec[15]によって、書き込むべ
き行のレジスタを指定し、クロック信号CK1を立ち上
げることで、レジスタ上のラッチ回路BXのデータ入力
端子D、DNに、設定した値を書き込むことができる。
このように第7の実施の形態では、タイミングと極性の
異なる2つのクロック信号を生成して、各ラッチ回路に
供給することにより、ラッチ回路をクロック信号CK1
の立ち上がりエッジでデータを格納するフリップフロッ
プとして使用することができる。
FIG. 12 shows the configuration of a RAM type latch circuit BX (X = 0-0 to 15-15) with a clear used for a register file. The latch circuit BX (X =
0-0 to 15-15) are used in the fourth embodiment of FIG. 6, and detailed description thereof will be omitted. In the seventh embodiment of FIG. 11, the decode signals dec [0], dec
[1], ..., Dec [15] designates the register of the row to be written and raises the clock signal CK1 to set the value set to the data input terminals D and DN of the latch circuit BX on the register. You can write
As described above, in the seventh embodiment, the two clock signals having different timings and polarities are generated and supplied to the respective latch circuits, so that the latch circuits are supplied with the clock signal CK1.
It can be used as a flip-flop that stores data at the rising edge of.

【0035】第7の実施の形態の構成により、遅延反転
クロック発生回路の一部とデコード回路を共用化するこ
とができ、かつ記憶回路要素はRAM型ラッチ回路で小
型化できるので、従来のマスタースレーブ型のフリップ
フロップとデコーダ回路を組み合わせた場合にくらべ、
レジスタファイル全体の回路規模を小さくすることがで
きる。
With the configuration of the seventh embodiment, a part of the delay / inverted clock generation circuit and the decoding circuit can be shared, and the memory circuit element can be miniaturized by the RAM type latch circuit. Compared with a combination of a slave flip-flop and a decoder circuit,
The circuit scale of the entire register file can be reduced.

【0036】(第8の実施の形態)図13及び14は本
発明の第8の実施の形態を示す図であり、RAM型ラッ
チ回路を用いた16ビット幅、16本構成のレジスタフ
ァイルを示すものである。ここで、図13はレジスタフ
ァイルの全体構成を示している。また、図13に示す回
路ブロックB−0−0〜B−15−15は、RAM型ラ
ッチ回路を用いたフリップフロップ回路を示している。
図13では、行方向に配列した16個のフリップフロッ
プ回路が1つの16ビット幅レジスタを構成し、これら
を列方向に16本配置している。図13の2入力NOR
回路G31,G32,・・・,G46は、クロック信号
CKからインバータ回路G30を経由して得られるクロ
ック信号/CK(CKバー)を、デコード信号dec
[0],dec[1],・・・,dec[15]でゲー
ティングして、書き込みたい行のレジスタに供給する。
(Eighth Embodiment) FIGS. 13 and 14 are views showing an eighth embodiment of the present invention, showing a 16-bit width, 16-register register file using a RAM type latch circuit. It is a thing. Here, FIG. 13 shows the overall structure of the register file. In addition, circuit blocks B-0-0 to B-15-15 shown in FIG. 13 represent flip-flop circuits using a RAM type latch circuit.
In FIG. 13, 16 flip-flop circuits arranged in the row direction constitute one 16-bit width register, and 16 pieces of these are arranged in the column direction. 2-input NOR of FIG.
The circuits G31, G32, ..., G46 decode the clock signal / CK (CK bar) obtained from the clock signal CK via the inverter circuit G30 into the decode signal dec.
Gating is performed with [0], dec [1], ..., Dec [15], and the data is supplied to the register of the row to be written.

【0037】図14は、上記レジスタファイルに用いた
フリップフロップ回路を示す図である。このフリップフ
ロップ回路は、図6の第4の実施の形態で用いたもので
あるため詳細説明を省略する。第8の実施の形態では、
デコード信号dec[0],dec[1],・・・,d
ec[15]によって、書き込むべき行のレジスタを指
定し、クロック信号CKを立ち上げることで、指定した
レジスタ上のフリップフロップ回路のデータ入力端子
D、DNに、設定した値を書き込むことができる。RA
M型ラッチ回路を応用したフリップフロップ回路は小型
であるため、従来のマスタースレーブ型のフリップフロ
ップ回路を用いた場合に比べて、レジスタファイル全体
の占有面積を小さくすることができる。
FIG. 14 is a diagram showing a flip-flop circuit used for the register file. Since this flip-flop circuit is used in the fourth embodiment of FIG. 6, detailed description thereof will be omitted. In the eighth embodiment,
Decode signals dec [0], dec [1], ..., D
By specifying the register of the row to be written by ec [15] and raising the clock signal CK, the set value can be written to the data input terminals D and DN of the flip-flop circuit on the specified register. RA
Since the flip-flop circuit to which the M-type latch circuit is applied is small, the occupied area of the entire register file can be reduced as compared with the case of using the conventional master-slave flip-flop circuit.

【0038】このように、本実施の形態では、基本とな
るラッチ回路をRAM型の構成とし、RAMへの書き込
みパスの活性、不活性を、タイミングのずれた2つのク
ロック信号によって瞬時に切り替えることを可能にした
ものである。また、ラッチ回路へクロック信号を供給す
るクロック供給回路は単に第1のクロック信号を、遅
延、反転させて第2のクロック信号を生成すればよく、
従来例のような微小幅パルスを生成する必要はない。こ
のような構成を採ることによりラッチ回路を小型化で
き、かつクロック供給回路を簡素化してフリップフロッ
プ回路全体を小型化することができる。したがって、デ
ジタル集積回路全体の占有面積を小さくして、回路の高
速化および低消費電力化を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the basic latch circuit has a RAM type configuration, and the activation / inactivation of the write path to the RAM is instantaneously switched by two clock signals with different timings. Is made possible. Further, the clock supply circuit that supplies the clock signal to the latch circuit may simply delay and invert the first clock signal to generate the second clock signal,
It is not necessary to generate a minute pulse as in the conventional example. By adopting such a configuration, the latch circuit can be downsized, and the clock supply circuit can be simplified to downsize the entire flip-flop circuit. Therefore, the area occupied by the entire digital integrated circuit can be reduced, and the circuit speed and power consumption can be reduced.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力信号を反転出力する第1及び第2の回路からデータ保
持回路を構成し、かつ第1の回路の出力端子と第2の回
路の入力端子との接続点を第1のデータ入力端子として
設け、さらに第2の回路の出力端子と第1の回路の入力
端子との接続点を第2のデータ入力端子として設けると
ともに、データ信号により駆動される第1のnMOSト
ランジスタ及び第1のクロック信号に基づき生成された
第2のクロック信号により駆動される第2のnMOSト
ランジスタを第1のデータ入力制御部として第1のデー
タ入力端子とグランド端子間に直列接続し、かつデータ
信号の反転信号により駆動される第3のnMOSトラン
ジスタ及び第2のクロック信号により駆動される第4の
nMOSトランジスタを第2のデータ入力制御部として
第2のデータ入力端子とグランド端子間に直列接続する
一方、クロック供給回路は第1のクロック信号を入力す
るとこの第1のクロック信号の時間幅より短い時間幅の
パルス信号を生成して第2のクロック信号として第1及
び第2のデータ入力制御部に供給するように構成したの
で、データ保持回路及びデータ入力制御部からなるラッ
チ回路の小型化が可能になる。
As described above, according to the present invention, the data holding circuit is composed of the first and second circuits for inverting and outputting the input signal, and the output terminal of the first circuit and the second circuit. Is provided as a first data input terminal, and a connection point between the output terminal of the second circuit and the input terminal of the first circuit is provided as a second data input terminal. And a second nMOS transistor driven by a second clock signal generated based on the first clock signal as a first data input control section and a first data input terminal. A third nMOS transistor connected in series between the ground terminals and driven by the inverted signal of the data signal and a fourth nMOS transistor driven by the second clock signal. Is connected in series between the second data input terminal and the ground terminal as a second data input control section, while the clock supply circuit inputs the first clock signal, the time shorter than the time width of the first clock signal. Since the pulse signal having the width is generated and supplied as the second clock signal to the first and second data input control units, the latch circuit including the data holding circuit and the data input control unit can be downsized. become.

【0040】また、本発明は、第2のクロック信号によ
り駆動される第1のnMOSトランジスタ、データ信号
により駆動される第2のnMOSトランジスタ及び第1
のクロック信号により駆動される第3のnMOSトラン
ジスタを第1のデータ入力制御部として第1のデータ入
力端子とグランド端子間に直列接続し、かつ第2のクロ
ック信号により駆動される第4のnMOSトランジス
タ、データ信号の反転信号により駆動される第5のnM
OSトランジスタ及び第1のクロック信号により駆動さ
れる第6のnMOSトランジスタを第2のデータ入力制
御部として第2のデータ入力端子とグランド端子間に直
列接続するとともに、クロック供給回路は第1のクロッ
ク信号を入力すると入力した第1のクロック信号をデー
タ入力制御部に供給し、かつ第1のクロック信号の遅延
反転信号を生成して第2のクロック信号としてデータ入
力制御部に供給するようにしたので、同様にラッチ回路
の小型化が可能になるとともに、クロック供給回路は単
に第1のクロック信号を、遅延、反転させて第2のクロ
ック信号を生成すればよく、したがってクロック供給回
路を簡単かつ小型に構成できる。
The present invention also provides a first nMOS transistor driven by a second clock signal, a second nMOS transistor driven by a data signal, and a first nMOS transistor.
Third nMOS transistor driven by the second clock signal is connected in series between the first data input terminal and the ground terminal as a first data input control unit, and is driven by the second clock signal. Transistor, fifth nM driven by inverted signal of data signal
The OS transistor and the sixth nMOS transistor driven by the first clock signal are connected in series as a second data input control unit between the second data input terminal and the ground terminal, and the clock supply circuit uses the first clock signal. When the signal is input, the input first clock signal is supplied to the data input control unit, and a delayed inverted signal of the first clock signal is generated and supplied as the second clock signal to the data input control unit. Therefore, the size of the latch circuit can be reduced, and the clock supply circuit can simply delay and invert the first clock signal to generate the second clock signal. Can be made compact.

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

【図1】 本発明に係るフリップフロップ回路の第1の
実施の形態を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a flip-flop circuit according to the present invention.

【図2】 図1のフリップフロップ回路のタイミングチ
ャートである。
FIG. 2 is a timing chart of the flip-flop circuit of FIG.

【図3】 フリップフロップ回路の第2の実施の形態を
示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of a flip-flop circuit.

【図4】 フリップフロップ回路の第3の実施の形態を
示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of a flip-flop circuit.

【図5】 図4のフリップフロップ回路のタイミングチ
ャートである。
5 is a timing chart of the flip-flop circuit of FIG.

【図6】 フリップフロップ回路の第4の実施の形態を
示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of a flip-flop circuit.

【図7】 本発明の第5の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 図7のレジスタファイルに用いられるラッチ
回路の構成を示す回路図である。
8 is a circuit diagram showing a configuration of a latch circuit used in the register file of FIG.

【図9】 本発明の第6の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図10】 図9のレジスタファイルに用いられるフリ
ップフロップ回路の構成を示す回路図である。
10 is a circuit diagram showing a configuration of a flip-flop circuit used in the register file of FIG.

【図11】 本発明の第7の実施の形態を示す回路図で
ある。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図12】 図11のレジスタファイルに用いられるラ
ッチ回路の構成を示す回路図である。
12 is a circuit diagram showing a configuration of a latch circuit used in the register file of FIG.

【図13】 本発明の第8の実施の形態を示す回路図で
ある。
FIG. 13 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図14】 図13のレジスタファイルに用いられるフ
リップフロップ回路の構成を示す回路図である。
14 is a circuit diagram showing a configuration of a flip-flop circuit used in the register file of FIG.

【図15】 従来回路の構成を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional circuit.

【図16】 図15に示す従来回路のタイミングチャー
トである。
16 is a timing chart of the conventional circuit shown in FIG.

【符号の説明】 G1,G2,G4,G5,G6,G8…インバータ回
路、G3,G30〜G62…2入力NOR回路、G7…
2入力NAND回路、G11〜G26…3入力NOR回
路、GY,GYN…出力ゲート、M1〜M6…nMOS
トランジスタ、B−0−0〜B−15−15…ラッチ回
路(またはフリップフロップ回路)。
[Explanation of reference numerals] G1, G2, G4, G5, G6, G8 ... Inverter circuit, G3, G30 to G62 ... 2-input NOR circuit, G7 ...
2-input NAND circuit, G11 to G26 ... 3-input NOR circuit, GY, GYN ... Output gate, M1-M6 ... nMOS
Transistors, B-0-0 to B-15-15 ... Latch circuit (or flip-flop circuit).

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号を反転出力する第1及び第2
の回路からなり、第1の回路の出力端子と第2の回路の
入力端子との接続点を第1のデータ入力端子として設
け、かつ第2の回路の出力端子と第1の回路の入力端子
との接続点を第2のデータ入力端子として設けたデータ
保持回路と、 データ信号により駆動される第1のnMOSトランジス
タ及び第1のクロック信号に基づき生成された第2のク
ロック信号により駆動される第2のnMOSトランジス
タが前記第1のデータ入力端子とグランド端子間に直列
接続された第1のデータ入力制御部と、 前記データ信号の反転信号により駆動される第3のnM
OSトランジスタ及び前記第2のクロック信号により駆
動される第4のnMOSトランジスタが前記第2のデー
タ入力端子とグランド端子間に直列接続された第2のデ
ータ入力制御部と、 前記第1のクロック信号を入力するとこの第1のクロッ
ク信号の時間幅より短い時間幅のパルス信号を生成して
前記第2のクロック信号として前記第1及び第2のデー
タ入力制御部に供給するクロック供給回路とを備えたこ
とを特徴とするフリップフロップ回路。
1. A first and a second for inverting and outputting an input signal
And a connection point between the output terminal of the first circuit and the input terminal of the second circuit is provided as a first data input terminal, and the output terminal of the second circuit and the input terminal of the first circuit. And a data holding circuit having a connection point to and as a second data input terminal, a first nMOS transistor driven by a data signal, and a second clock signal generated based on the first clock signal. A first data input control section in which a second nMOS transistor is connected in series between the first data input terminal and a ground terminal; and a third nM driven by an inverted signal of the data signal.
A second data input control section in which an OS transistor and a fourth nMOS transistor driven by the second clock signal are connected in series between the second data input terminal and a ground terminal; and the first clock signal Is input to generate a pulse signal having a time width shorter than the time width of the first clock signal and supply the pulse signal to the first and second data input control units as the second clock signal. A flip-flop circuit characterized by the above.
【請求項2】 請求項1において、 前記クロック供給回路は、 前記第1のクロック信号を遅延反転する第1のインバー
タ回路と、前記第1のインバータ回路の出力を遅延反転
する第2のインバータ回路と、前記第1及び第2のイン
バータ回路の出力をそれぞれ入力して論理和をとり前記
論理和信号の反転信号を前記第2のクロック信号として
供給する2入力NOR回路とから構成されることを特徴
とするフリップフロップ回路。
2. The clock supply circuit according to claim 1, wherein the clock supply circuit delays and inverts the first clock signal, and the second inverter circuit delays and inverts an output of the first inverter circuit. And a two-input NOR circuit that inputs the outputs of the first and second inverter circuits, calculates a logical sum, and supplies an inverted signal of the logical sum signal as the second clock signal. Characteristic flip-flop circuit.
【請求項3】 入力信号を反転出力する第1及び第2の
回路からなり、第1の回路の出力端子と第2の回路の入
力端子との接続点を第1のデータ入力端子として設け、
かつ第2の回路の出力端子と第1の回路の入力端子との
接続点を第2のデータ入力端子として設けたデータ保持
回路と、 第1のクロック信号に基づき生成された第2のクロック
信号により駆動される第1のnMOSトランジスタと、
データ信号により駆動される第2のnMOSトランジス
タ及び前記第1のクロック信号により駆動される第3の
nMOSトランジスタが前記第1のデータ入力端子とグ
ランド端子間に直列接続された第1のデータ入力制御部
と、 前記第2のクロック信号により駆動される第4のnMO
Sトランジスタと、前記データ信号の反転信号により駆
動される第5のnMOSトランジスタ及び前記第1のク
ロック信号により駆動される第6のnMOSトランジス
タが前記第2のデータ入力端子とグランド端子間に直列
接続された第2のデータ入力制御部と、 前記第1のクロック信号を入力すると入力した第1のク
ロック信号を前記第1及び第2のデータ入力制御部に供
給するとともに、この第1のクロック信号の遅延反転信
号を生成し前記第2のクロック信号として前記第1及び
第2のデータ入力制御部に供給するクロック供給回路と
を備えたことを特徴とするフリップフロップ回路。
3. A first and a second circuit for inverting and outputting an input signal, wherein a connection point between the output terminal of the first circuit and the input terminal of the second circuit is provided as a first data input terminal,
And a data holding circuit having a connection point between the output terminal of the second circuit and the input terminal of the first circuit as a second data input terminal, and a second clock signal generated based on the first clock signal. A first nMOS transistor driven by
A first data input control in which a second nMOS transistor driven by a data signal and a third nMOS transistor driven by the first clock signal are connected in series between the first data input terminal and a ground terminal. And a fourth nMO driven by the second clock signal.
An S transistor, a fifth nMOS transistor driven by the inverted signal of the data signal, and a sixth nMOS transistor driven by the first clock signal are connected in series between the second data input terminal and the ground terminal. A second data input control unit, and a first clock signal that is input when the first clock signal is input to the first and second data input control units, and the first clock signal And a clock supply circuit for generating the delayed inverted signal of and supplying it to the first and second data input control units as the second clock signal.
【請求項4】 請求項3において、 前記クロック供給回路は、 前記第1のクロック信号を遅延反転する第1のインバー
タ回路と、前記第1のインバータ回路の出力を遅延反転
する第2のインバータ回路と、前記第2のインバータ回
路の出力を遅延反転し前記第2のクロック信号として供
給する第3のインバータ回路とから構成されることを特
徴とするフリップフロップ回路。
4. The clock supply circuit according to claim 3, wherein the clock supply circuit delays and inverts the first clock signal, and a second inverter circuit delays and inverts an output of the first inverter circuit. And a third inverter circuit which delays and inverts the output of the second inverter circuit and supplies it as the second clock signal.
【請求項5】 請求項1または3において、 前記データ保持回路は、 前記第1及び第2の回路がそれぞれインバータ回路によ
り構成されていることを特徴とするフリップフロップ回
路。
5. The flip-flop circuit according to claim 1, wherein the first and second circuits of the data holding circuit are each formed of an inverter circuit.
【請求項6】 請求項1または3において、 前記データ保持回路は、 前記第1の回路がインバータ回路により構成され、前記
第2の回路が2入力NAND回路により構成され、かつ
前記インバータ回路の出力端子と前記2入力NAND回
路の第1の入力端子との接続点を前記第1のデータ入力
端子として設けるとともに、前記2入力NAND回路の
第2の入力端子を、前記第1のデータ入力端子の論理値
を「0」にするクリア信号の入力端子として設けたこと
を特徴とするフリップフロップ回路。
6. The data holding circuit according to claim 1, wherein the first circuit is an inverter circuit, the second circuit is a two-input NAND circuit, and the output of the inverter circuit is the same. A connection point between the terminal and the first input terminal of the 2-input NAND circuit is provided as the first data input terminal, and the second input terminal of the 2-input NAND circuit is connected to the first data input terminal. A flip-flop circuit provided as an input terminal of a clear signal for setting a logical value to "0".
【請求項7】 請求項1または3において、 それぞれ前記第1及び第2のデータ入力制御部を介して
入力され前記データ保持回路に保持されているデータを
前記第1及び第2のデータ入力端子を介して外部に出力
する第1及び第2の出力ゲートを設けたことを特徴とす
るフリップフロップ回路。
7. The data according to claim 1 or 3, wherein the data input via the first and second data input control units and held in the data holding circuit are the first and second data input terminals. A flip-flop circuit having first and second output gates for outputting to the outside via the.
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