JP2003243970A - ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路 - Google Patents
ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路Info
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- JP2003243970A JP2003243970A JP2002037593A JP2002037593A JP2003243970A JP 2003243970 A JP2003243970 A JP 2003243970A JP 2002037593 A JP2002037593 A JP 2002037593A JP 2002037593 A JP2002037593 A JP 2002037593A JP 2003243970 A JP2003243970 A JP 2003243970A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路
において、入力データ信号の負荷を低減するとともに、
クロック周波数が小さい場合におけるダイナミック回路
の動作を安定化する。 【解決手段】 クロック信号とクロック信号を所定の遅
延値だけ遅らせてかつ反転させた信号とを入力制御信号
CK,CKDBとして使用し、上記遅延値で設定された
期間でデータ入力を行うダイナミック回路で構成された
立ち上がり入力部11を設け、クロック信号を反転させ
た信号とクロック信号を所定の遅延値だけ遅らせてかつ
反転させた信号を入力制御信号CKB,CKDとして使
用し、上記遅延値で設定された期間でデータ入力を行う
ダイナミック回路で構成された立ち上がり入力部13を
設け、クロック信号を入力制御信号CKとして制御され
るトライステートインバータを含む立ち上がり出力部1
2および立ち下がり出力部14を設ける。
において、入力データ信号の負荷を低減するとともに、
クロック周波数が小さい場合におけるダイナミック回路
の動作を安定化する。 【解決手段】 クロック信号とクロック信号を所定の遅
延値だけ遅らせてかつ反転させた信号とを入力制御信号
CK,CKDBとして使用し、上記遅延値で設定された
期間でデータ入力を行うダイナミック回路で構成された
立ち上がり入力部11を設け、クロック信号を反転させ
た信号とクロック信号を所定の遅延値だけ遅らせてかつ
反転させた信号を入力制御信号CKB,CKDとして使
用し、上記遅延値で設定された期間でデータ入力を行う
ダイナミック回路で構成された立ち上がり入力部13を
設け、クロック信号を入力制御信号CKとして制御され
るトライステートインバータを含む立ち上がり出力部1
2および立ち下がり出力部14を設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路に関するものである。
ガ型フリップフロップ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フリップフロップ回路は論理回路におけ
るデータ保持のため広く用いられているが、特にクロッ
ク系の消費電力を低減するため、クロック信号の立ち上
がりエッジと立ち下がりエッジの両方でデータ入出力を
実行するダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路も
使用されている。ダブルエッジトリガ型フリップフロッ
プ回路の従来例について、以下に説明する。
るデータ保持のため広く用いられているが、特にクロッ
ク系の消費電力を低減するため、クロック信号の立ち上
がりエッジと立ち下がりエッジの両方でデータ入出力を
実行するダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路も
使用されている。ダブルエッジトリガ型フリップフロッ
プ回路の従来例について、以下に説明する。
【0003】図9はCMOSトランジスタを用いた従来
のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路の一構成
例(特許第3024397号)を示す回路図である。こ
のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、NM
OSトランジスタN51〜N56、PMOSトランジス
タP51〜P56、AND回路AND1を含み、入力デ
ータ信号D、入力制御信号CK、入力制御信号CKBを
入力して出力データ信号Qを出力する回路である。ここ
で入力制御信号CKBは入力制御信号CKの反転論理信
号である。
のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路の一構成
例(特許第3024397号)を示す回路図である。こ
のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、NM
OSトランジスタN51〜N56、PMOSトランジス
タP51〜P56、AND回路AND1を含み、入力デ
ータ信号D、入力制御信号CK、入力制御信号CKBを
入力して出力データ信号Qを出力する回路である。ここ
で入力制御信号CKBは入力制御信号CKの反転論理信
号である。
【0004】また図10は図9のダブルエッジトリガ型
フリップフロップ回路の動作を示すタイムチャートであ
る。図9において、入力制御信号CKがLレベルの期間
にはノードX1は入力データ信号Dの反転値を示し、ノ
ードX2はPMOSトランジスタP53によりHレベル
に固定される。続いて入力制御信号CKがHレベルに遷
移するとき、ノードX2にはノードX1の反転値が出力
される。また入力制御信号CKBは入力制御信号CKの
反転論理信号であり、入力制御信号CKBがLレベルの
期間にはノードY1は入力データ信号Dの反転値を示
し、ノードY2はPMOSトランジスタP56によりH
レベルに固定される。続いて入力制御信号CKBがHレ
ベルに遷移するとき、ノードY2にはノードY1の反転
値が出力される。
フリップフロップ回路の動作を示すタイムチャートであ
る。図9において、入力制御信号CKがLレベルの期間
にはノードX1は入力データ信号Dの反転値を示し、ノ
ードX2はPMOSトランジスタP53によりHレベル
に固定される。続いて入力制御信号CKがHレベルに遷
移するとき、ノードX2にはノードX1の反転値が出力
される。また入力制御信号CKBは入力制御信号CKの
反転論理信号であり、入力制御信号CKBがLレベルの
期間にはノードY1は入力データ信号Dの反転値を示
し、ノードY2はPMOSトランジスタP56によりH
レベルに固定される。続いて入力制御信号CKBがHレ
ベルに遷移するとき、ノードY2にはノードY1の反転
値が出力される。
【0005】したがって、入力制御信号CKがHレベル
の期間にはAND回路AND1によりノードX2の値が
出力データ信号Qとして出力され、入力制御信号CKが
Lレベルの期間にはAND回路AND1によりノードY
2の値が出力データ信号Qとして出力される。
の期間にはAND回路AND1によりノードX2の値が
出力データ信号Qとして出力され、入力制御信号CKが
Lレベルの期間にはAND回路AND1によりノードY
2の値が出力データ信号Qとして出力される。
【0006】図9の例では、NMOSトランジスタN5
1とPMOSトランジスタP51〜P52とを立ち上が
り入力部51とみなし、NMOSトランジスタN52〜
N53とPMOSトランジスタP53とを立ち上がり出
力部52とみなし、NMOSトランジスタN54とPM
OSトランジスタP54〜P55とを立ち下がり入力部
53とみなし、NMOSトランジスタN55〜N56と
PMOSトランジスタP56とを立ち下がり出力部54
とみなし、AND回路AND1をデータ出力部55とみ
なすことができる。ノードX1は立ち上がり入力部51
の出力とみなし、ノードY1は立ち下がり入力部53の
出力とみなし、ノードX2は立ち上がり出力部52の出
力とみなし、ノードY2は立ち下がり出力部54の出力
とみなすことができる。
1とPMOSトランジスタP51〜P52とを立ち上が
り入力部51とみなし、NMOSトランジスタN52〜
N53とPMOSトランジスタP53とを立ち上がり出
力部52とみなし、NMOSトランジスタN54とPM
OSトランジスタP54〜P55とを立ち下がり入力部
53とみなし、NMOSトランジスタN55〜N56と
PMOSトランジスタP56とを立ち下がり出力部54
とみなし、AND回路AND1をデータ出力部55とみ
なすことができる。ノードX1は立ち上がり入力部51
の出力とみなし、ノードY1は立ち下がり入力部53の
出力とみなし、ノードX2は立ち上がり出力部52の出
力とみなし、ノードY2は立ち下がり出力部54の出力
とみなすことができる。
【0007】ノードX1〜X2およびノードY1〜Y2
には、データ保持のための回路がなく、全てダイナミッ
ク回路の出力となるため、入力信号の組み合わせによっ
ては不安定な状態が存在する。例えば、入力制御信号C
KがHレベルでかつ入力データ信号DがLレベルの場合
は、ノードX1がハイインピーダンス状態になり、入力
制御信号CKがHレベルでかつ入力データ信号DがHレ
ベルの場合はノードX2がハイインピーダンス状態にな
る。
には、データ保持のための回路がなく、全てダイナミッ
ク回路の出力となるため、入力信号の組み合わせによっ
ては不安定な状態が存在する。例えば、入力制御信号C
KがHレベルでかつ入力データ信号DがLレベルの場合
は、ノードX1がハイインピーダンス状態になり、入力
制御信号CKがHレベルでかつ入力データ信号DがHレ
ベルの場合はノードX2がハイインピーダンス状態にな
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図9の回路の例の場
合、ノードX1〜X2およびノードY1〜Y2の値を保
持する回路が存在せずハイインピーダンス状態が発生す
るため、クロック信号の周期が大きくなると、つまり低
周波動作時において動作が不安定になるという問題点が
ある。
合、ノードX1〜X2およびノードY1〜Y2の値を保
持する回路が存在せずハイインピーダンス状態が発生す
るため、クロック信号の周期が大きくなると、つまり低
周波動作時において動作が不安定になるという問題点が
ある。
【0009】また、入力データ信号Dがゲートに与えら
れるトランジスタ数は4であり、入力データ信号Dにト
ランジスタ4個分の負荷が加わることになり、入力デー
タ信号Dの負荷が大きく、入力データ信号Dを駆動する
部分の消費電力が大きくなるという問題がある。
れるトランジスタ数は4であり、入力データ信号Dにト
ランジスタ4個分の負荷が加わることになり、入力デー
タ信号Dの負荷が大きく、入力データ信号Dを駆動する
部分の消費電力が大きくなるという問題がある。
【0010】本発明の目的は、入力データ信号の負荷が
小さく、かつクロック周波数が小さい場合でも安定動作
するダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路を提供
することにある。
小さく、かつクロック周波数が小さい場合でも安定動作
するダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路を提供
することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、ダイナミック回路を用いた入力部におい
てダイナミック回路の出力ノードの保持をフリップフロ
ップの出力結果で制御されたPMOSトランジスタおよ
びNMOSトランジスタで行い、かつ立ち上がり出力部
と立ち下がり出力部を入力制御信号(クロック信号)で
制御されたトライステートインバータで構成することに
より、入力データ信号負荷を低減するとともにハイイン
ピーダンス状態の発生を回避している。
に本発明では、ダイナミック回路を用いた入力部におい
てダイナミック回路の出力ノードの保持をフリップフロ
ップの出力結果で制御されたPMOSトランジスタおよ
びNMOSトランジスタで行い、かつ立ち上がり出力部
と立ち下がり出力部を入力制御信号(クロック信号)で
制御されたトライステートインバータで構成することに
より、入力データ信号負荷を低減するとともにハイイン
ピーダンス状態の発生を回避している。
【0012】以下、具体的に説明する。
【0013】請求項1記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、少なくとも1個以上の入力データ
信号の入力端子と、出力データ信号の出力端子と、第1
の入力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を論
理反転させた第2の入力制御信号の入力端子と、第1の
入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号の入力端子と、第3の入力制御信号を論理反転
させた第4の入力制御信号の入力端子と、入力データ信
号と第1の入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力
し第1の出力信号を出力する第1の入力部と、入力デー
タ信号と第2の入力制御信号と第3の入力制御信号とを
入力し第2の出力信号を出力する第2の入力部と、第1
の出力信号と第1の入力制御信号とを入力し第3の出力
信号を出力データ信号の出力端子に出力する第1の出力
部と、第2の出力信号と第2の入力制御信号とを入力し
第4の出力信号を出力データ信号の出力端子に出力する
第2の出力部とを有している。
ップフロップ回路は、少なくとも1個以上の入力データ
信号の入力端子と、出力データ信号の出力端子と、第1
の入力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を論
理反転させた第2の入力制御信号の入力端子と、第1の
入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号の入力端子と、第3の入力制御信号を論理反転
させた第4の入力制御信号の入力端子と、入力データ信
号と第1の入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力
し第1の出力信号を出力する第1の入力部と、入力デー
タ信号と第2の入力制御信号と第3の入力制御信号とを
入力し第2の出力信号を出力する第2の入力部と、第1
の出力信号と第1の入力制御信号とを入力し第3の出力
信号を出力データ信号の出力端子に出力する第1の出力
部と、第2の出力信号と第2の入力制御信号とを入力し
第4の出力信号を出力データ信号の出力端子に出力する
第2の出力部とを有している。
【0014】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
【0015】ここで、第1の入力部は、第1段階および
第4段階で第1の出力信号の値を固定し、第2段階で入
力データ信号の値に依存した結果を出力すると共に出力
データ信号の出力端子の値に依存して第1の出力信号の
値の保持を行う。第2の入力部は、第2段階および第3
段階で第2の出力信号の値を固定し、第4段階で入力デ
ータ信号の値に依存した結果を出力すると共に出力デー
タ信号の出力端子の値に依存して第2の出力信号の値の
保持を行う。第1の出力部は、第1の入力部の出力結果
に依存した値を第2段階および第3段階で出力する。第
2の出力部は、第2の入力部の出力結果に依存した値を
第1段階および第4段階で出力する。
第4段階で第1の出力信号の値を固定し、第2段階で入
力データ信号の値に依存した結果を出力すると共に出力
データ信号の出力端子の値に依存して第1の出力信号の
値の保持を行う。第2の入力部は、第2段階および第3
段階で第2の出力信号の値を固定し、第4段階で入力デ
ータ信号の値に依存した結果を出力すると共に出力デー
タ信号の出力端子の値に依存して第2の出力信号の値の
保持を行う。第1の出力部は、第1の入力部の出力結果
に依存した値を第2段階および第3段階で出力する。第
2の出力部は、第2の入力部の出力結果に依存した値を
第1段階および第4段階で出力する。
【0016】この構成によれば、第1および第2の入力
部で第1および第2の出力信号の保持を行っているた
め、ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周
波数でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路が得られる。
部で第1および第2の出力信号の保持を行っているた
め、ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周
波数でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路が得られる。
【0017】請求項2記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、請求項1記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
ップフロップ回路は、請求項1記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
【0018】第1の入力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが第
1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第2のPMOSトランジスタ
と、ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第1の
節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信号の入力端
子に接続された第1のNMOSトランジスタと、ソース
が第3の節点に接続され、ドレインが第2の節点に接続
され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続された
第2のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に
接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲートが
第1の入力制御信号の入力端子に接続された第3のNM
OSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、
ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ
信号の出力端子に接続された第4のNMOSトランジス
タとを有している。
続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが第
1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第2のPMOSトランジスタ
と、ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第1の
節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信号の入力端
子に接続された第1のNMOSトランジスタと、ソース
が第3の節点に接続され、ドレインが第2の節点に接続
され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続された
第2のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に
接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲートが
第1の入力制御信号の入力端子に接続された第3のNM
OSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、
ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ
信号の出力端子に接続された第4のNMOSトランジス
タとを有している。
【0019】第2の入力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第
2の入力制御信号の入力端子に接続された第3のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第4の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第4のPMOSトランジスタ
と、ソースが第5の節点に接続され、ドレインが第4の
節点に接続され、ゲートが第3の入力制御信号の入力端
子に接続された第5のNMOSトランジスタと、ソース
が第6の節点に接続され、ドレインが第5の節点に接続
され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続された
第6のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に
接続され、ドレインが第6の節点に接続され、ゲートが
第2の入力制御信号の入力端子に接続された第7のNM
OSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、
ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが出力データ
信号の出力端子に接続された第8のNMOSトランジス
タとを有している。
続され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第
2の入力制御信号の入力端子に接続された第3のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第4の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第4のPMOSトランジスタ
と、ソースが第5の節点に接続され、ドレインが第4の
節点に接続され、ゲートが第3の入力制御信号の入力端
子に接続された第5のNMOSトランジスタと、ソース
が第6の節点に接続され、ドレインが第5の節点に接続
され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続された
第6のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に
接続され、ドレインが第6の節点に接続され、ゲートが
第2の入力制御信号の入力端子に接続された第7のNM
OSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、
ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが出力データ
信号の出力端子に接続された第8のNMOSトランジス
タとを有している。
【0020】第1の出力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点に接続された第5のPMOSト
ランジスタと、ソースが第7の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
1の節点に接続された第9のNMOSトランジスタと、
ソースが第2の電源に接続され、ドレインが第7の節点
に接続され、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に
接続された第10のNMOSトランジスタとを有してい
る。
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点に接続された第5のPMOSト
ランジスタと、ソースが第7の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
1の節点に接続された第9のNMOSトランジスタと、
ソースが第2の電源に接続され、ドレインが第7の節点
に接続され、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に
接続された第10のNMOSトランジスタとを有してい
る。
【0021】第2の出力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第4の節点に接続された第6のPMOSト
ランジスタと、ソースが第8の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
4の節点に接続された第11のNMOSトランジスタ
と、ソースが第2の電源に接続され、ドレインが第8の
節点に接続され、ゲートが第2の入力制御信号の入力端
子に接続された第12のNMOSトランジスタとを有し
ている。
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第4の節点に接続された第6のPMOSト
ランジスタと、ソースが第8の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
4の節点に接続された第11のNMOSトランジスタ
と、ソースが第2の電源に接続され、ドレインが第8の
節点に接続され、ゲートが第2の入力制御信号の入力端
子に接続された第12のNMOSトランジスタとを有し
ている。
【0022】この構成によれば、入力データ信号の負荷
が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力データ
信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部分の
消費電力を少なくできる。
が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力データ
信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部分の
消費電力を少なくできる。
【0023】請求項3記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、入力データ信号の入力端子と、出
力データ信号の出力端子と、第1の入力制御信号の入力
端子と、第1の入力制御信号を論理反転させた第2の入
力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を所定の
遅延値だけ遅延させた第3の入力制御信号の入力端子
と、第3の入力制御信号を論理反転させた第4の入力制
御信号の入力端子と、入力データ信号と第1の入力制御
信号と第2の入力制御信号とを入力し第1の出力信号と
第2の出力信号を出力する第1の入力部と、入力データ
信号と第1の入力制御信号と第2の入力制御信号とを入
力し第3の出力信号と第4の出力信号を出力する第2の
入力部と、第1の出力信号と第2の出力信号と第3の出
力信号と第4の出力信号と第3の入力制御信号と第4の
入力制御信号とを入力し第5の出力信号を出力する第1
の出力部と、第5の出力信号を入力し第6の出力信号を
出力データ信号の出力端子へ出力する第2の出力部とを
有している。
ップフロップ回路は、入力データ信号の入力端子と、出
力データ信号の出力端子と、第1の入力制御信号の入力
端子と、第1の入力制御信号を論理反転させた第2の入
力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を所定の
遅延値だけ遅延させた第3の入力制御信号の入力端子
と、第3の入力制御信号を論理反転させた第4の入力制
御信号の入力端子と、入力データ信号と第1の入力制御
信号と第2の入力制御信号とを入力し第1の出力信号と
第2の出力信号を出力する第1の入力部と、入力データ
信号と第1の入力制御信号と第2の入力制御信号とを入
力し第3の出力信号と第4の出力信号を出力する第2の
入力部と、第1の出力信号と第2の出力信号と第3の出
力信号と第4の出力信号と第3の入力制御信号と第4の
入力制御信号とを入力し第5の出力信号を出力する第1
の出力部と、第5の出力信号を入力し第6の出力信号を
出力データ信号の出力端子へ出力する第2の出力部とを
有している。
【0024】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
【0025】ここで、第1の入力部は、第1段階および
第4段階で第1の出力信号および第2の出力信号の値を
固定し第2段階および第3段階で入力データ信号の値に
依存した結果を出力する。第2の入力部は、第2段階お
よび第3段階で第3の出力信号および第4の出力信号の
値を固定し第1段階および第4段階で入力データ信号の
値に依存した結果を出力する。第1の出力部は、第2段
階では第1の出力信号と第2の出力信号に依存した値を
出力し、第4段階で第3の出力信号と第4の出力信号に
依存した値を出力する。第2の出力部は、第5の出力信
号に依存した値を出力すると共に第5の出力信号の値を
保持する。
第4段階で第1の出力信号および第2の出力信号の値を
固定し第2段階および第3段階で入力データ信号の値に
依存した結果を出力する。第2の入力部は、第2段階お
よび第3段階で第3の出力信号および第4の出力信号の
値を固定し第1段階および第4段階で入力データ信号の
値に依存した結果を出力する。第1の出力部は、第2段
階では第1の出力信号と第2の出力信号に依存した値を
出力し、第4段階で第3の出力信号と第4の出力信号に
依存した値を出力する。第2の出力部は、第5の出力信
号に依存した値を出力すると共に第5の出力信号の値を
保持する。
【0026】この構成によれば、第2の出力部で第5の
出力信号の保持を行っているため、ハイインピーダンス
状態が発生せず、低クロック周波数でも安定動作可能な
ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路が得られ
る。
出力信号の保持を行っているため、ハイインピーダンス
状態が発生せず、低クロック周波数でも安定動作可能な
ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路が得られ
る。
【0027】請求項4記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、請求項3記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
ップフロップ回路は、請求項3記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
【0028】第1の入力部は、ソースが入力データ信号
の入力端子に接続され、ドレインが第1の節点に接続さ
れ、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に接続され
た第1のNMOSトランジスタと、ソースが入力データ
信号の入力端子に接続され、ドレインが第2の節点に接
続され、ゲートが第2の入力制御信号の入力端子に接続
された第1のPMOSトランジスタと、ソースが第1の
電源に接続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲ
ートが第1の入力制御信号の入力端子に接続された第2
のPMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続
され、ドレインが第2の節点に接続され、ゲートが第2
の入力制御信号の入力端子に接続された第2のNMOS
トランジスタとを有している。
の入力端子に接続され、ドレインが第1の節点に接続さ
れ、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に接続され
た第1のNMOSトランジスタと、ソースが入力データ
信号の入力端子に接続され、ドレインが第2の節点に接
続され、ゲートが第2の入力制御信号の入力端子に接続
された第1のPMOSトランジスタと、ソースが第1の
電源に接続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲ
ートが第1の入力制御信号の入力端子に接続された第2
のPMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続
され、ドレインが第2の節点に接続され、ゲートが第2
の入力制御信号の入力端子に接続された第2のNMOS
トランジスタとを有している。
【0029】第2の入力部は、ソースが入力データ信号
の入力端子に接続され、ドレインが第3の節点に接続さ
れ、ゲートが第2の入力制御信号の入力端子に接続され
た第3のNMOSトランジスタと、ソースが入力データ
信号の入力端子に接続され、ドレインが第4の節点に接
続され、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に接続
された第3のPMOSトランジスタと、ソースが第1の
電源に接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲ
ートが第2の入力制御信号の入力端子に接続された第4
のPMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続
され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第1
の入力制御信号の入力端子に接続された第4のNMOS
トランジスタとを有している。
の入力端子に接続され、ドレインが第3の節点に接続さ
れ、ゲートが第2の入力制御信号の入力端子に接続され
た第3のNMOSトランジスタと、ソースが入力データ
信号の入力端子に接続され、ドレインが第4の節点に接
続され、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に接続
された第3のPMOSトランジスタと、ソースが第1の
電源に接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲ
ートが第2の入力制御信号の入力端子に接続された第4
のPMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続
され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第1
の入力制御信号の入力端子に接続された第4のNMOS
トランジスタとを有している。
【0030】第1の出力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第5の節点に接続され、ゲートが第
3の入力制御信号の入力端子に接続された第5のPMO
Sトランジスタと、ソースが第5の節点に接続され、ド
レインが第6の節点に接続され、ゲートが第1の節点に
接続された第6のPMOSトランジスタと、ソースが第
7の節点に接続され、ドレインが第6の節点に接続さ
れ、ゲートが第2の節点に接続された第5のNMOSト
ランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、ドレイ
ンが第7の節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信
号の入力端子に接続された第6のNMOSトランジスタ
と、ソースが第1の電源に接続され、ドレインが第8の
節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信号の入力端
子に接続された第7のPMOSトランジスタと、ソース
が第8の節点に接続され、ドレインが第6の節点に接続
され、ゲートが第3の節点に接続された第8のPMOS
トランジスタと、ソースが第9の節点に接続され、ドレ
インが第6の節点に接続され、ゲートが第4の節点に接
続された第7のNMOSトランジスタと、ソースが第2
の電源に接続され、ドレインが第9の節点に接続され、
ゲートが第3の入力制御信号の入力端子に接続された第
8のNMOSトランジスタとを有している。
続され、ドレインが第5の節点に接続され、ゲートが第
3の入力制御信号の入力端子に接続された第5のPMO
Sトランジスタと、ソースが第5の節点に接続され、ド
レインが第6の節点に接続され、ゲートが第1の節点に
接続された第6のPMOSトランジスタと、ソースが第
7の節点に接続され、ドレインが第6の節点に接続さ
れ、ゲートが第2の節点に接続された第5のNMOSト
ランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、ドレイ
ンが第7の節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信
号の入力端子に接続された第6のNMOSトランジスタ
と、ソースが第1の電源に接続され、ドレインが第8の
節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信号の入力端
子に接続された第7のPMOSトランジスタと、ソース
が第8の節点に接続され、ドレインが第6の節点に接続
され、ゲートが第3の節点に接続された第8のPMOS
トランジスタと、ソースが第9の節点に接続され、ドレ
インが第6の節点に接続され、ゲートが第4の節点に接
続された第7のNMOSトランジスタと、ソースが第2
の電源に接続され、ドレインが第9の節点に接続され、
ゲートが第3の入力制御信号の入力端子に接続された第
8のNMOSトランジスタとを有している。
【0031】第2の出力部は、入力に第6の節点が接続
され反転信号を出力データ信号の出力端子に出力する第
1のインバータと、第1のインバータの出力信号を入力
し出力した反転信号を第1のインバータの入力に帰還さ
せる第2のインバータとを有している。
され反転信号を出力データ信号の出力端子に出力する第
1のインバータと、第1のインバータの出力信号を入力
し出力した反転信号を第1のインバータの入力に帰還さ
せる第2のインバータとを有している。
【0032】この構成によれば、請求項3と同様の作用
が得られる。
が得られる。
【0033】請求項5記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、少なくとも1個以上の入力データ
信号の入力端子と、出力データ信号の出力端子と、第1
の入力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を論
理反転させた第2の入力制御信号の入力端子と、第1の
入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号の入力端子と、第3の入力制御信号を論理反転
させた第4の入力制御信号の入力端子と、入力データ信
号と第1の入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力
し第1の出力信号を出力する第1の入力部と、入力デー
タ信号と第2の入力制御信号と第3の入力制御信号とを
入力し第2の出力信号を出力する第2の入力部と、第1
の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号と第
2の入力制御信号と第3の入力制御信号と第4の入力制
御信号とを入力し第3の出力信号を出力データ信号の出
力端子に出力する第1の出力部と、出力データ信号の出
力端子の値の保持を行う第2の出力部とを有している。
ップフロップ回路は、少なくとも1個以上の入力データ
信号の入力端子と、出力データ信号の出力端子と、第1
の入力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を論
理反転させた第2の入力制御信号の入力端子と、第1の
入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号の入力端子と、第3の入力制御信号を論理反転
させた第4の入力制御信号の入力端子と、入力データ信
号と第1の入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力
し第1の出力信号を出力する第1の入力部と、入力デー
タ信号と第2の入力制御信号と第3の入力制御信号とを
入力し第2の出力信号を出力する第2の入力部と、第1
の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号と第
2の入力制御信号と第3の入力制御信号と第4の入力制
御信号とを入力し第3の出力信号を出力データ信号の出
力端子に出力する第1の出力部と、出力データ信号の出
力端子の値の保持を行う第2の出力部とを有している。
【0034】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
【0035】ここで、第1の入力部は、第1段階および
第4段階で第1の出力信号を特定の値に固定し第2段階
で入力データ信号の値に依存した結果を出力し第3段階
で出力データ信号の出力端子の値が特定の値を示す場合
にのみ第1の出力信号を特定の値に固定する。第2の入
力部は、第2段階および第3段階で第2の出力信号を特
定の値に固定し第4段階で入力データ信号の値に依存し
た結果を出力し第1段階で出力データ信号の出力端子の
値が特定の値を示す場合にのみ第2の出力信号を特定の
値に固定する。第1の出力部は、第1の入力部の出力結
果に依存した値を第2段階で出力し第2の入力部の出力
結果に依存した値を第4段階で出力する。
第4段階で第1の出力信号を特定の値に固定し第2段階
で入力データ信号の値に依存した結果を出力し第3段階
で出力データ信号の出力端子の値が特定の値を示す場合
にのみ第1の出力信号を特定の値に固定する。第2の入
力部は、第2段階および第3段階で第2の出力信号を特
定の値に固定し第4段階で入力データ信号の値に依存し
た結果を出力し第1段階で出力データ信号の出力端子の
値が特定の値を示す場合にのみ第2の出力信号を特定の
値に固定する。第1の出力部は、第1の入力部の出力結
果に依存した値を第2段階で出力し第2の入力部の出力
結果に依存した値を第4段階で出力する。
【0036】この構成によれば、第2の出力部で出力デ
ータ信号の出力端子の値保持を行っているため、ハイイ
ンピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数でも安
定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ回
路が得られる。
ータ信号の出力端子の値保持を行っているため、ハイイ
ンピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数でも安
定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ回
路が得られる。
【0037】請求項6記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、請求項5記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
ップフロップ回路は、請求項5記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
【0038】第1の入力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが第
1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第2のPMOSトランジスタ
と、ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第1の
節点に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に
接続された第1のNMOSトランジスタと、ソースが第
3の節点に接続され、ドレインが第2の節点に接続さ
れ、ゲートが第4の入力制御信号の入力端子に接続され
た第2のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源
に接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲート
が第1の入力制御信号の入力端子に接続された第3のN
MOSトランジスタとを有している。
続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが第
1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第2のPMOSトランジスタ
と、ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第1の
節点に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に
接続された第1のNMOSトランジスタと、ソースが第
3の節点に接続され、ドレインが第2の節点に接続さ
れ、ゲートが第4の入力制御信号の入力端子に接続され
た第2のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源
に接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲート
が第1の入力制御信号の入力端子に接続された第3のN
MOSトランジスタとを有している。
【0039】第2の入力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第
2の入力制御信号の入力端子に接続された第3のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第4の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第4のPMOSトランジスタ
と、ソースが第5の節点に接続され、ドレインが第4の
節点に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に
接続された第4のNMOSトランジスタと、ソースが第
6の節点に接続され、ドレインが第5の節点に接続さ
れ、ゲートが第3の入力制御信号に接続された第5のN
MOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続さ
れ、ドレインが第6の節点に接続され、ゲートが第2の
入力制御信号の入力端子に接続された第6のNMOSト
ランジスタとを有している。
続され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第
2の入力制御信号の入力端子に接続された第3のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第4の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第4のPMOSトランジスタ
と、ソースが第5の節点に接続され、ドレインが第4の
節点に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に
接続された第4のNMOSトランジスタと、ソースが第
6の節点に接続され、ドレインが第5の節点に接続さ
れ、ゲートが第3の入力制御信号に接続された第5のN
MOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続さ
れ、ドレインが第6の節点に接続され、ゲートが第2の
入力制御信号の入力端子に接続された第6のNMOSト
ランジスタとを有している。
【0040】第1の出力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点に接続された第5のPMOSト
ランジスタと、ソースが第7の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
1の節点に接続された第7のNMOSトランジスタと、
ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第7の節点
に接続され、ゲートが第7の節点に接続された第8のN
MOSトランジスタと、ソースが第1の電源に接続さ
れ、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続され、
ゲートが第4の節点に接続された第6のPMOSトラン
ジスタと、ソースが第8の節点に接続され、ドレインが
出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第4の
節点に接続された第9のNMOSトランジスタと、ソー
スが第5の節点に接続され、ドレインが第8の節点に接
続され、ゲートが第8の節点に接続された第10のNM
OSトランジスタとを有している。
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点に接続された第5のPMOSト
ランジスタと、ソースが第7の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
1の節点に接続された第7のNMOSトランジスタと、
ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第7の節点
に接続され、ゲートが第7の節点に接続された第8のN
MOSトランジスタと、ソースが第1の電源に接続さ
れ、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続され、
ゲートが第4の節点に接続された第6のPMOSトラン
ジスタと、ソースが第8の節点に接続され、ドレインが
出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第4の
節点に接続された第9のNMOSトランジスタと、ソー
スが第5の節点に接続され、ドレインが第8の節点に接
続され、ゲートが第8の節点に接続された第10のNM
OSトランジスタとを有している。
【0041】なお、請求項5で、第1の出力部が第3の
入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力すると表現
しているのは、第2および第3のNMOSトランジスタ
を第1の入力部とで共有させ、第5および第6のNMO
Sトランジスタを第2の入力部とで共有させているから
である。また、第1の出力部において、第1および第2
の入力部とは共有させずに独立に第2、第3、第5およ
び第6のNMOSトランジスタに相当するNMOSトラ
ンジスタを各々設けてもよい。
入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力すると表現
しているのは、第2および第3のNMOSトランジスタ
を第1の入力部とで共有させ、第5および第6のNMO
Sトランジスタを第2の入力部とで共有させているから
である。また、第1の出力部において、第1および第2
の入力部とは共有させずに独立に第2、第3、第5およ
び第6のNMOSトランジスタに相当するNMOSトラ
ンジスタを各々設けてもよい。
【0042】第2の出力部は、出力データ信号を入力し
反転信号を出力する第1のインバータと、第1のインバ
ータの出力信号を入力し出力した反転信号を第1のイン
バータの入力に帰還させる第2のインバータとを有して
いる。
反転信号を出力する第1のインバータと、第1のインバ
ータの出力信号を入力し出力した反転信号を第1のイン
バータの入力に帰還させる第2のインバータとを有して
いる。
【0043】この構成によれば、入力データ信号の負荷
が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力データ
信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部分の
消費電力を少なくできる。
が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力データ
信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部分の
消費電力を少なくできる。
【0044】請求項7記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、少なくとも1個以上の入力データ
信号の入力端子と、出力データ信号の出力端子と、第1
の入力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を論
理反転させた第2の入力制御信号の入力端子と、第1の
入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号の入力端子と、第3の入力制御信号を論理反転
させた第4の入力制御信号の入力端子と、入力データ信
号と第1の入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力
し第1の出力信号を出力する第1の入力部と、入力デー
タ信号と第2の入力制御信号と第3の入力制御信号とを
入力し第2の出力信号を出力する第2の入力部と、第1
の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号と第
2の入力制御信号と第3の入力制御信号と第4の入力制
御信号とを入力し第3の出力信号を出力データ信号の出
力端子に出力する第1の出力部と、出力データ信号の出
力端子の値の保持を行う第2の出力部とを有している。
ップフロップ回路は、少なくとも1個以上の入力データ
信号の入力端子と、出力データ信号の出力端子と、第1
の入力制御信号の入力端子と、第1の入力制御信号を論
理反転させた第2の入力制御信号の入力端子と、第1の
入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号の入力端子と、第3の入力制御信号を論理反転
させた第4の入力制御信号の入力端子と、入力データ信
号と第1の入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力
し第1の出力信号を出力する第1の入力部と、入力デー
タ信号と第2の入力制御信号と第3の入力制御信号とを
入力し第2の出力信号を出力する第2の入力部と、第1
の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号と第
2の入力制御信号と第3の入力制御信号と第4の入力制
御信号とを入力し第3の出力信号を出力データ信号の出
力端子に出力する第1の出力部と、出力データ信号の出
力端子の値の保持を行う第2の出力部とを有している。
【0045】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階では第1の入力制御信号と
第3の入力制御信号の値が共にLレベルである。第2段
階では第2の入力制御信号と第3の入力制御信号の値が
共にLレベルである。第3段階では第2の入力制御信号
と第4の入力制御信号の値が共にLレベルである。第4
段階では第1の入力制御信号と第4の入力制御信号の値
が共にLレベルである。
【0046】ここで、第1の入力部は、第1段階および
第3段階および第4段階で第1の出力信号を特定の値に
固定し第2段階で入力データ信号の値に依存した結果を
出力する。第2の入力部は、第1段階および第2段階お
よび第3段階で第2の出力信号を特定の値に固定し第4
段階で入力データ信号の値に依存した結果を出力する。
第1の出力部は、第1の入力部の出力結果に依存した値
を第2段階で出力し第2の入力部の出力結果に依存した
値を第4段階で出力する。
第3段階および第4段階で第1の出力信号を特定の値に
固定し第2段階で入力データ信号の値に依存した結果を
出力する。第2の入力部は、第1段階および第2段階お
よび第3段階で第2の出力信号を特定の値に固定し第4
段階で入力データ信号の値に依存した結果を出力する。
第1の出力部は、第1の入力部の出力結果に依存した値
を第2段階で出力し第2の入力部の出力結果に依存した
値を第4段階で出力する。
【0047】この構成によれば、第2の出力部で出力デ
ータ信号の出力端子の値の保持を行っているため、ハイ
インピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数でも
安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ
回路が得られる。
ータ信号の出力端子の値の保持を行っているため、ハイ
インピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数でも
安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ
回路が得られる。
【0048】請求項8記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路は、請求項7記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
ップフロップ回路は、請求項7記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路において、第1および第2の
入力部と第1および第2の出力部とが以下の構成を有し
ている。
【0049】第1の入力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが第
1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第1の節点に接続され、ゲートが第4の入力制
御信号に接続された第2のPMOSトランジスタと、ソ
ースが第2の節点に接続され、ドレインが第1の節点に
接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続さ
れた第1のNMOSトランジスタと、ソースが第3の節
点に接続され、ドレインが第2の節点に接続され、ゲー
トが第4の入力制御信号に接続された第2のNMOSト
ランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、ドレイ
ンが第3の節点に接続され、ゲートが第1の入力制御信
号の入力端子に接続された第3のNMOSトランジスタ
とを有している。
続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが第
1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第1の節点に接続され、ゲートが第4の入力制
御信号に接続された第2のPMOSトランジスタと、ソ
ースが第2の節点に接続され、ドレインが第1の節点に
接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続さ
れた第1のNMOSトランジスタと、ソースが第3の節
点に接続され、ドレインが第2の節点に接続され、ゲー
トが第4の入力制御信号に接続された第2のNMOSト
ランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、ドレイ
ンが第3の節点に接続され、ゲートが第1の入力制御信
号の入力端子に接続された第3のNMOSトランジスタ
とを有している。
【0050】第2の入力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第
2の入力制御信号の入力端子に接続された第3のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第4の節点に接続され、ゲートが第3の入力制
御信号の入力端子に接続された第4のPMOSトランジ
スタと、ソースが第5の節点に接続され、ドレインが第
4の節点に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端
子に接続された第4のNMOSトランジスタと、ソース
が第6の節点に接続され、ドレインが第5の節点に接続
され、ゲートが第3の入力制御信号に接続された第5の
NMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続さ
れ、ドレインが第6の節点に接続され、ゲートが第2の
入力制御信号の入力端子に接続された第6のNMOSト
ランジスタとを有している。
続され、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが第
2の入力制御信号の入力端子に接続された第3のPMO
Sトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ド
レインが第4の節点に接続され、ゲートが第3の入力制
御信号の入力端子に接続された第4のPMOSトランジ
スタと、ソースが第5の節点に接続され、ドレインが第
4の節点に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端
子に接続された第4のNMOSトランジスタと、ソース
が第6の節点に接続され、ドレインが第5の節点に接続
され、ゲートが第3の入力制御信号に接続された第5の
NMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続さ
れ、ドレインが第6の節点に接続され、ゲートが第2の
入力制御信号の入力端子に接続された第6のNMOSト
ランジスタとを有している。
【0051】第1の出力部は、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点に接続された第5のPMOSト
ランジスタと、ソースが第2の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
1の節点に接続された第7のNMOSトランジスタと、
ソースが第1の電源に接続され、ドレインが出力データ
信号の出力端子に接続され、ゲートが第4の節点に接続
された第6のPMOSトランジスタと、ソースが第5の
節点に接続され、ドレインが出力データ信号の出力端子
に接続され、ゲートが第4の節点に接続された第8のN
MOSトランジスタとを有している。
続され、ドレインが出力データ信号の出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点に接続された第5のPMOSト
ランジスタと、ソースが第2の節点に接続され、ドレイ
ンが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第
1の節点に接続された第7のNMOSトランジスタと、
ソースが第1の電源に接続され、ドレインが出力データ
信号の出力端子に接続され、ゲートが第4の節点に接続
された第6のPMOSトランジスタと、ソースが第5の
節点に接続され、ドレインが出力データ信号の出力端子
に接続され、ゲートが第4の節点に接続された第8のN
MOSトランジスタとを有している。
【0052】なお、請求項7で、第1の出力部が第3の
入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力すると表現
しているのは、第2および第3のNMOSトランジスタ
を第1の入力部とで共有させ、第5および第6のNMO
Sトランジスタを第2の入力部とで共有させているから
である。また、第1の出力部において、第1および第2
の入力部とは共有させずに独立に第2、第3、第5およ
び第6のNMOSトランジスタに相当するNMOSトラ
ンジスタを設けてもよい。
入力制御信号と第4の入力制御信号とを入力すると表現
しているのは、第2および第3のNMOSトランジスタ
を第1の入力部とで共有させ、第5および第6のNMO
Sトランジスタを第2の入力部とで共有させているから
である。また、第1の出力部において、第1および第2
の入力部とは共有させずに独立に第2、第3、第5およ
び第6のNMOSトランジスタに相当するNMOSトラ
ンジスタを設けてもよい。
【0053】第2の出力部は、出力データ信号を入力し
反転信号を出力する第1のインバータと、第1のインバ
ータの出力信号を入力し出力した反転信号を第1のイン
バータの入力に帰還させる第2のインバータとを有して
いる。
反転信号を出力する第1のインバータと、第1のインバ
ータの出力信号を入力し出力した反転信号を第1のイン
バータの入力に帰還させる第2のインバータとを有して
いる。
【0054】この構成によれば、入力データ信号の負荷
が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力データ
信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部分の
消費電力を少なくできる。
が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力データ
信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部分の
消費電力を少なくできる。
【0055】なお、請求項1,5,7の構成で、少なく
とも1個以上の入力データ信号の入力端子と表現してい
るのは、例えば2つの入力データ信号を入力し、それら
の論理積または論理和を入力部へ入力する場合を想定し
ているからである。
とも1個以上の入力データ信号の入力端子と表現してい
るのは、例えば2つの入力データ信号を入力し、それら
の論理積または論理和を入力部へ入力する場合を想定し
ているからである。
【0056】また、請求項3については、少なくともと
いう表現を省いているのは、請求項1,5,7の構成の
場合、比較的簡単に(具体的には例えばNMOSトラン
ジスタの追加等)入力データの演算処理(論理積、論理
和)が実現可能であるが、請求項3の構成では、NMO
SトランジスタおよびPMOSトランジスタの両方が必
要となり、回路構成が複雑になるためである。回路構成
の複雑さが問題とならなければ、少なくともという表現
はあってもよい。
いう表現を省いているのは、請求項1,5,7の構成の
場合、比較的簡単に(具体的には例えばNMOSトラン
ジスタの追加等)入力データの演算処理(論理積、論理
和)が実現可能であるが、請求項3の構成では、NMO
SトランジスタおよびPMOSトランジスタの両方が必
要となり、回路構成が複雑になるためである。回路構成
の複雑さが問題とならなければ、少なくともという表現
はあってもよい。
【0057】また、請求項1においては、第1の入力部
を構成する第3のNMOSトランジスタと第1の出力部
を構成する第10のNMOSトランジスタとを独立に設
けているが、第1の入力部の第3のNMOSトランジス
タと、第1の出力部の第10のNMOSトランジスタと
を共有させることもできる。同様に、第2の入力部を構
成する第7のNMOSトランジスタと第2の出力部を構
成する第12のNMOSトランジスタとを独立に設けて
いるが、第2の入力部の第7のNMOSトランジスタと
第2の出力部の第12のNMOSトランジスタとを共有
させることもできる。この場合、NMOSトランジスタ
を2個省くことができる。
を構成する第3のNMOSトランジスタと第1の出力部
を構成する第10のNMOSトランジスタとを独立に設
けているが、第1の入力部の第3のNMOSトランジス
タと、第1の出力部の第10のNMOSトランジスタと
を共有させることもできる。同様に、第2の入力部を構
成する第7のNMOSトランジスタと第2の出力部を構
成する第12のNMOSトランジスタとを独立に設けて
いるが、第2の入力部の第7のNMOSトランジスタと
第2の出力部の第12のNMOSトランジスタとを共有
させることもできる。この場合、NMOSトランジスタ
を2個省くことができる。
【0058】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明の第1の実施の形態について図面を参照しながら説明
する。
明の第1の実施の形態について図面を参照しながら説明
する。
【0059】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
るダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路の構成を
示す回路図である。図1において、N1〜N12はNM
OSトランジスタ、P1〜P6はPMOSトランジスタ
であり、入力データ信号D、入力制御信号CK、入力制
御信号CKDB、入力制御信号CKB、入力制御信号C
KDを入力して出力データ信号Qを出力する。
るダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路の構成を
示す回路図である。図1において、N1〜N12はNM
OSトランジスタ、P1〜P6はPMOSトランジスタ
であり、入力データ信号D、入力制御信号CK、入力制
御信号CKDB、入力制御信号CKB、入力制御信号C
KDを入力して出力データ信号Qを出力する。
【0060】入力制御信号CKBは入力制御信号CKの
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。NMOSトランジスタN4およびN
MOSトランジスタN10には駆動能力の小さいNMO
Sトランジスタが用いられ、PMOSトランジスタP2
およびPMOSトランジスタP5には駆動能力の小さい
PMOSトランジスタが用いられる。
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。NMOSトランジスタN4およびN
MOSトランジスタN10には駆動能力の小さいNMO
Sトランジスタが用いられ、PMOSトランジスタP2
およびPMOSトランジスタP5には駆動能力の小さい
PMOSトランジスタが用いられる。
【0061】NMOSトランジスタN4の駆動能力はP
MOSトランジスタP1に比べて十分小さく、NMOS
トランジスタN10の駆動能力はPMOSトランジスタ
P4に比べて十分小さく、PMOSトランジスタP2の
駆動能力はNMOSトランジスタN1〜N3の駆動能力
に比べて十分小さく、PMOSトランジスタP5の駆動
能力はNMOSトランジスタN7〜N9の駆動能力に比
べて十分小さいものとする。
MOSトランジスタP1に比べて十分小さく、NMOS
トランジスタN10の駆動能力はPMOSトランジスタ
P4に比べて十分小さく、PMOSトランジスタP2の
駆動能力はNMOSトランジスタN1〜N3の駆動能力
に比べて十分小さく、PMOSトランジスタP5の駆動
能力はNMOSトランジスタN7〜N9の駆動能力に比
べて十分小さいものとする。
【0062】図2は図1のダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
【0063】つぎに、図1のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路の動作について、図2を用いて説明す
る。図1において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDBがHレベルの期間(図2の期間φ
1に対応)にはPMOSトランジスタP1によりノード
XAがHレベルに固定される。この時出力データ信号Q
がHレベルであればNMOSトランジスタN4がオン状
態になるが、NMOSトランジスタN4の駆動能力はP
MOSトランジスタP1に比べて十分小さいためにノー
ドXはHレベルに固定される。
ップフロップ回路の動作について、図2を用いて説明す
る。図1において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDBがHレベルの期間(図2の期間φ
1に対応)にはPMOSトランジスタP1によりノード
XAがHレベルに固定される。この時出力データ信号Q
がHレベルであればNMOSトランジスタN4がオン状
態になるが、NMOSトランジスタN4の駆動能力はP
MOSトランジスタP1に比べて十分小さいためにノー
ドXはHレベルに固定される。
【0064】続いて入力制御信号CKがHレベルかつ入
力制御信号CKDBがHレベルの期間(図2の期間φ2
に対応)はNMOSトランジスタN1およびN3がオン
状態になるため、この期間に入力データ信号DがHレベ
ルであればノードXが放電される。この時出力データ信
号QがLレベルであればPMOSトランジスタP2がオ
ン状態になるが、PMOSトランジスタP2の駆動能力
はNMOSトランジスタN1〜N3に比べて十分小さい
ためにノードXAはLレベルに遷移し、その結果出力デ
ータ信号QがHレベルに遷移してPMOSトランジスタ
P2はカットオフされる。期間φ2に入力データ信号D
がLレベルであればノードXAはHレベルのままであ
り、NMOSトランジスタN5〜N6が全てオン状態に
なって出力データ信号QはLレベルに固定される。
力制御信号CKDBがHレベルの期間(図2の期間φ2
に対応)はNMOSトランジスタN1およびN3がオン
状態になるため、この期間に入力データ信号DがHレベ
ルであればノードXが放電される。この時出力データ信
号QがLレベルであればPMOSトランジスタP2がオ
ン状態になるが、PMOSトランジスタP2の駆動能力
はNMOSトランジスタN1〜N3に比べて十分小さい
ためにノードXAはLレベルに遷移し、その結果出力デ
ータ信号QがHレベルに遷移してPMOSトランジスタ
P2はカットオフされる。期間φ2に入力データ信号D
がLレベルであればノードXAはHレベルのままであ
り、NMOSトランジスタN5〜N6が全てオン状態に
なって出力データ信号QはLレベルに固定される。
【0065】続いて入力制御信号CKがHレベルのまま
入力制御信号CKDBがLレベルに遷移する(図2の期
間φ3に対応)が、この時ノードXAがHレベルであれ
ばNMOSトランジスタN5〜N6により出力データ信
号QはLレベルに固定され、PMOSトランジスタP2
によりノードXAはHレベルを維持する。期間φ3でノ
ードXがLレベルの場合はPMOSトランジスタP3に
より出力データ信号QがHレベルに固定され、NMOS
トランジスタN4によりノードXはLレベルを維持す
る。
入力制御信号CKDBがLレベルに遷移する(図2の期
間φ3に対応)が、この時ノードXAがHレベルであれ
ばNMOSトランジスタN5〜N6により出力データ信
号QはLレベルに固定され、PMOSトランジスタP2
によりノードXAはHレベルを維持する。期間φ3でノ
ードXがLレベルの場合はPMOSトランジスタP3に
より出力データ信号QがHレベルに固定され、NMOS
トランジスタN4によりノードXはLレベルを維持す
る。
【0066】一方入力制御信号CKBがLレベル(入力
制御信号CKがHレベル)でかつ入力制御信号CKDが
Hレベル(入力制御信号CKDBがLレベル)の期間
(図2の期間φ3に対応)にはPMOSトランジスタP
4によりノードYがHレベルに固定される。この時出力
データ信号QがHレベルであればNMOSトランジスタ
N10がオン状態になるが、NMOSトランジスタN1
0の駆動能力はPMOSトランジスタP4に比べて十分
小さいためにノードYはHレベルに固定される。
制御信号CKがHレベル)でかつ入力制御信号CKDが
Hレベル(入力制御信号CKDBがLレベル)の期間
(図2の期間φ3に対応)にはPMOSトランジスタP
4によりノードYがHレベルに固定される。この時出力
データ信号QがHレベルであればNMOSトランジスタ
N10がオン状態になるが、NMOSトランジスタN1
0の駆動能力はPMOSトランジスタP4に比べて十分
小さいためにノードYはHレベルに固定される。
【0067】続いて入力制御信号CKBがHレベルかつ
入力制御信号CKDがHレベルの期間(図2の期間φ4
に対応)はNMOSトランジスタN7およびN9がオン
状態になるため、この期間に入力データ信号DがHレベ
ルであればノードYAが放電される。この時出力データ
信号QがLレベルであればPMOSトランジスタP5が
オン状態になるが、PMOSトランジスタP5の駆動能
力はNMOSトランジスタN7〜N9に比べて十分小さ
いためにノードYAはLレベルに遷移し、その結果出力
データ信号QがHレベルに遷移してPMOSトランジス
タP5はカットオフされる。期間φ4に入力データ信号
DがLレベルであればノードYAはHレベルのままであ
り、NMOSトランジスタN11〜N12が全てオン状
態になって出力データ信号QはLレベルに固定される。
入力制御信号CKDがHレベルの期間(図2の期間φ4
に対応)はNMOSトランジスタN7およびN9がオン
状態になるため、この期間に入力データ信号DがHレベ
ルであればノードYAが放電される。この時出力データ
信号QがLレベルであればPMOSトランジスタP5が
オン状態になるが、PMOSトランジスタP5の駆動能
力はNMOSトランジスタN7〜N9に比べて十分小さ
いためにノードYAはLレベルに遷移し、その結果出力
データ信号QがHレベルに遷移してPMOSトランジス
タP5はカットオフされる。期間φ4に入力データ信号
DがLレベルであればノードYAはHレベルのままであ
り、NMOSトランジスタN11〜N12が全てオン状
態になって出力データ信号QはLレベルに固定される。
【0068】続いて入力制御信号CKBがHレベルのま
ま入力制御信号CKDがLレベルに遷移する(図2の期
間φ1に対応)が、この時ノードYAがHレベルであれ
ばNMOSトランジスタN11〜N12により出力デー
タ信号QはLレベルに固定され、PMOSトランジスタ
P5によりノードYAはHレベルを維持する。期間φ1
でノードYAがLレベルの場合はPMOSトランジスタ
P6により出力データ信号QがHレベルに固定され、N
MOSトランジスタN10によりノードXAはLレベル
を維持する。
ま入力制御信号CKDがLレベルに遷移する(図2の期
間φ1に対応)が、この時ノードYAがHレベルであれ
ばNMOSトランジスタN11〜N12により出力デー
タ信号QはLレベルに固定され、PMOSトランジスタ
P5によりノードYAはHレベルを維持する。期間φ1
でノードYAがLレベルの場合はPMOSトランジスタ
P6により出力データ信号QがHレベルに固定され、N
MOSトランジスタN10によりノードXAはLレベル
を維持する。
【0069】結局、期間φ2〜φ3(入力制御信号CK
がHレベル)にはノードXAの反転値が出力データ信号
Qに出力され、期間φ4〜φ1(入力制御信号CKがL
レベル)にはノードYAの反転値が出力データ信号Qに
出力されることになる。
がHレベル)にはノードXAの反転値が出力データ信号
Qに出力され、期間φ4〜φ1(入力制御信号CKがL
レベル)にはノードYAの反転値が出力データ信号Qに
出力されることになる。
【0070】本発明の特徴点は次の通りである。図1に
おいて、入力データ信号Dの接続先はNMOSトランジ
スタN2およびNMOSトランジスタN8の2トランジ
スタであり、図9の構成と比べて半減している。
おいて、入力データ信号Dの接続先はNMOSトランジ
スタN2およびNMOSトランジスタN8の2トランジ
スタであり、図9の構成と比べて半減している。
【0071】図1において、PMOSトランジスタP1
〜P2およびNMOSトランジスタN1〜N4を立ち上
がり入力部11とみなし、PMOSトランジスタP3お
よびNMOSトランジスタN5〜N6を立ち上がり出力
部12とみなし、PMOSトランジスタP4〜P5およ
びNMOSトランジスタN7〜N10を立ち下がり入力
部13とみなし、PMOSトランジスタP6およびNM
OSトランジスタN11〜N12を立ち下がり出力部1
4とみなすことができる。ノードXAは立ち上がり入力
部11の出力とみなし、ノードYAは立ち下がり入力部
13の出力とみなすことができる。
〜P2およびNMOSトランジスタN1〜N4を立ち上
がり入力部11とみなし、PMOSトランジスタP3お
よびNMOSトランジスタN5〜N6を立ち上がり出力
部12とみなし、PMOSトランジスタP4〜P5およ
びNMOSトランジスタN7〜N10を立ち下がり入力
部13とみなし、PMOSトランジスタP6およびNM
OSトランジスタN11〜N12を立ち下がり出力部1
4とみなすことができる。ノードXAは立ち上がり入力
部11の出力とみなし、ノードYAは立ち下がり入力部
13の出力とみなすことができる。
【0072】立ち上がり入力部11は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点XAに接
続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に
接続された第1のPMOSトランジスタP1と、ソース
が第1の電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点
XAに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力端子
に接続された第2のPMOSトランジスタP2と、ソー
スが第2の節点Z1に接続され、ドレインが第1の節点
XAに接続され、ゲートが第4の入力制御信号CKDB
の入力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN
1と、ソースが第3の節点Z2に接続され、ドレインが
第2の節点Z1に接続され、ゲートが入力データ信号D
の入力端子に接続された第2のNMOSトランジスタN
2と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ドレイン
が第3の節点Z2に接続され、ゲートが第1の入力制御
信号CKの入力端子に接続された第3のNMOSトラン
ジスタN3と、ソースが第2の電源VSSに接続され、
ドレインが第1の節点XAに接続され、ゲートが出力デ
ータ信号Qの出力端子に接続された第4のNMOSトラ
ンジスタN4とを有している。
電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点XAに接
続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に
接続された第1のPMOSトランジスタP1と、ソース
が第1の電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点
XAに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力端子
に接続された第2のPMOSトランジスタP2と、ソー
スが第2の節点Z1に接続され、ドレインが第1の節点
XAに接続され、ゲートが第4の入力制御信号CKDB
の入力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN
1と、ソースが第3の節点Z2に接続され、ドレインが
第2の節点Z1に接続され、ゲートが入力データ信号D
の入力端子に接続された第2のNMOSトランジスタN
2と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ドレイン
が第3の節点Z2に接続され、ゲートが第1の入力制御
信号CKの入力端子に接続された第3のNMOSトラン
ジスタN3と、ソースが第2の電源VSSに接続され、
ドレインが第1の節点XAに接続され、ゲートが出力デ
ータ信号Qの出力端子に接続された第4のNMOSトラ
ンジスタN4とを有している。
【0073】立ち下がり入力部13は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが第4の節点YAに接
続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子
に接続された第3のPMOSトランジスタP4と、ソー
スが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第4の節
点YAに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力端
子に接続された第4のPMOSトランジスタP5と、ソ
ースが第5の節点Z3に接続され、ドレインが第4の節
点YAに接続され、ゲートが第3の入力制御信号CKD
の入力端子に接続された第5のNMOSトランジスタN
7と、ソースが第6の節点Z4に接続され、ドレインが
第5の節点Z3に接続され、ゲートが入力データ信号D
の入力端子に接続された第6のNMOSトランジスタN
8と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ドレイン
が第6の節点Z4に接続され、ゲートが第2の入力制御
信号CKBの入力端子に接続された第7のNMOSトラ
ンジスタN9と、ソースが第2の電源VSSに接続さ
れ、ドレインが第4の節点YAに接続され、ゲートが出
力データ信号Qの出力端子に接続された第8のNMOS
トランジスタN10とを有している。
電源VDDに接続され、ドレインが第4の節点YAに接
続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子
に接続された第3のPMOSトランジスタP4と、ソー
スが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第4の節
点YAに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力端
子に接続された第4のPMOSトランジスタP5と、ソ
ースが第5の節点Z3に接続され、ドレインが第4の節
点YAに接続され、ゲートが第3の入力制御信号CKD
の入力端子に接続された第5のNMOSトランジスタN
7と、ソースが第6の節点Z4に接続され、ドレインが
第5の節点Z3に接続され、ゲートが入力データ信号D
の入力端子に接続された第6のNMOSトランジスタN
8と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ドレイン
が第6の節点Z4に接続され、ゲートが第2の入力制御
信号CKBの入力端子に接続された第7のNMOSトラ
ンジスタN9と、ソースが第2の電源VSSに接続さ
れ、ドレインが第4の節点YAに接続され、ゲートが出
力データ信号Qの出力端子に接続された第8のNMOS
トランジスタN10とを有している。
【0074】立ち上がり出力部12は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第1の節点XAに接続さ
れた第5のPMOSトランジスタP3と、ソースが第7
の節点Z5に接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第1の節点XAに接続さ
れた第9のNMOSトランジスタN5と、ソースが第2
の電源VSSに接続され、ドレインが第7の節点Z5に
接続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子
に接続された第10のNMOSトランジスタN6とを有
している。
電源VDDに接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第1の節点XAに接続さ
れた第5のPMOSトランジスタP3と、ソースが第7
の節点Z5に接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第1の節点XAに接続さ
れた第9のNMOSトランジスタN5と、ソースが第2
の電源VSSに接続され、ドレインが第7の節点Z5に
接続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子
に接続された第10のNMOSトランジスタN6とを有
している。
【0075】立ち下がり出力部14は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第4の節点YAに接続さ
れた第6のPMOSトランジスタP6と、ソースが第8
の節点Z6に接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第4の節点YAに接続さ
れた第11のNMOSトランジスタN11と、ソースが
第2の電源VSSに接続され、ドレインが第8の節点Z
6に接続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入
力端子に接続された第12のNMOSトランジスタN1
2とを有している。
電源VDDに接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第4の節点YAに接続さ
れた第6のPMOSトランジスタP6と、ソースが第8
の節点Z6に接続され、ドレインが出力データ信号Qの
出力端子に接続され、ゲートが第4の節点YAに接続さ
れた第11のNMOSトランジスタN11と、ソースが
第2の電源VSSに接続され、ドレインが第8の節点Z
6に接続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入
力端子に接続された第12のNMOSトランジスタN1
2とを有している。
【0076】立ち上がり入力部11はノードXAの値を
保持するPMOSトランジスタP2およびNMOSトラ
ンジスタN4を備え、立ち下がり入力部13はノードY
Aの値を保持するPMOSトランジスタP5およびNM
OSトランジスタN10を備えており、ノードXAおよ
びノードYAがハイインピーダンス状態になることはな
い。また、立ち上がり出力部12は入力制御信号CKで
制御されたトライステートインバータを形成しているた
め、期間φ2〜φ3だけ出力データ信号Qを駆動し、立
ち下がり出力部14は入力制御信号CKBで制御された
トライステートインバータを形成しているため期間φ4
〜φ1だけ出力データ信号Qを駆動する。したがって、
図1のように立ち上がり出力部12の出力と立ち下がり
出力部14の出力とを直接接続するだけで出力データ信
号Qを実現することができ、図9の例のようなデータ出
力部が不要となる。
保持するPMOSトランジスタP2およびNMOSトラ
ンジスタN4を備え、立ち下がり入力部13はノードY
Aの値を保持するPMOSトランジスタP5およびNM
OSトランジスタN10を備えており、ノードXAおよ
びノードYAがハイインピーダンス状態になることはな
い。また、立ち上がり出力部12は入力制御信号CKで
制御されたトライステートインバータを形成しているた
め、期間φ2〜φ3だけ出力データ信号Qを駆動し、立
ち下がり出力部14は入力制御信号CKBで制御された
トライステートインバータを形成しているため期間φ4
〜φ1だけ出力データ信号Qを駆動する。したがって、
図1のように立ち上がり出力部12の出力と立ち下がり
出力部14の出力とを直接接続するだけで出力データ信
号Qを実現することができ、図9の例のようなデータ出
力部が不要となる。
【0077】図1の例では図9の例に比べて入力データ
信号Dが接続されているトランジスタ数が2個少ないた
め、入力データ信号Dの入力負荷が小さくなり、入力デ
ータ信号Dを駆動する部分の消費電力が小さくなる。
信号Dが接続されているトランジスタ数が2個少ないた
め、入力データ信号Dの入力負荷が小さくなり、入力デ
ータ信号Dを駆動する部分の消費電力が小さくなる。
【0078】また、立ち上がり入力部11の出力ノード
XAの保持をフリップフロップの出力結果で制御された
PMOSトランジスタP2およびNMOSトランジスタ
N4で行い、同じく立ち下がり入力部13の出力ノード
YAの保持をフリップフロップの出力結果(出力データ
信号Q)で制御されたPMOSトランジスタP5および
NMOSトランジスタN10で行い、かつ立ち上がり出
力部12と立ち下がり出力部14をクロック信号(入力
制御信号CK)で制御されたトライステートインバータ
で構成することにより、立ち上がり入力部11および立
ち下がり入力部13の出力ノードがハイインピーダンス
状態になることはなく、低周波数動作時の動作が安定す
る。
XAの保持をフリップフロップの出力結果で制御された
PMOSトランジスタP2およびNMOSトランジスタ
N4で行い、同じく立ち下がり入力部13の出力ノード
YAの保持をフリップフロップの出力結果(出力データ
信号Q)で制御されたPMOSトランジスタP5および
NMOSトランジスタN10で行い、かつ立ち上がり出
力部12と立ち下がり出力部14をクロック信号(入力
制御信号CK)で制御されたトライステートインバータ
で構成することにより、立ち上がり入力部11および立
ち下がり入力部13の出力ノードがハイインピーダンス
状態になることはなく、低周波数動作時の動作が安定す
る。
【0079】以上に説明した、本発明の第1の実施の形
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、少
なくとも1個以上の入力データ信号Dの入力端子と、出
力データ信号Qの出力端子と、第1の入力制御信号CK
の入力端子と、第1の入力制御信号CKを論理反転させ
た第2の入力制御信号CKBの入力端子と、第1の入力
制御信号CKを所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号CKDの入力端子と、第3の入力制御信号CK
Dを論理反転させた第4の入力制御信号CKDBの入力
端子と、入力データ信号Dと第1の入力制御信号CKと
第4の入力制御信号CKDBとを入力し第1の出力信号
を出力する第1の入力部である立ち上がり入力部11
と、入力データ信号Dと第2の入力制御信号CKBと第
3の入力制御信号CKDとを入力し第2の出力信号を出
力する第2の入力部である立ち下がり入力部13と、第
1の出力信号と第1の入力制御信号CKとを入力し第3
の出力信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第
1の出力部である立ち上がり出力部12と、第2の出力
信号と第2の入力制御信号CKBとを入力し第4の出力
信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第2の出
力部である立ち下がり出力部14とを有している。
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、少
なくとも1個以上の入力データ信号Dの入力端子と、出
力データ信号Qの出力端子と、第1の入力制御信号CK
の入力端子と、第1の入力制御信号CKを論理反転させ
た第2の入力制御信号CKBの入力端子と、第1の入力
制御信号CKを所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号CKDの入力端子と、第3の入力制御信号CK
Dを論理反転させた第4の入力制御信号CKDBの入力
端子と、入力データ信号Dと第1の入力制御信号CKと
第4の入力制御信号CKDBとを入力し第1の出力信号
を出力する第1の入力部である立ち上がり入力部11
と、入力データ信号Dと第2の入力制御信号CKBと第
3の入力制御信号CKDとを入力し第2の出力信号を出
力する第2の入力部である立ち下がり入力部13と、第
1の出力信号と第1の入力制御信号CKとを入力し第3
の出力信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第
1の出力部である立ち上がり出力部12と、第2の出力
信号と第2の入力制御信号CKBとを入力し第4の出力
信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第2の出
力部である立ち下がり出力部14とを有している。
【0080】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
【0081】ここで、第1の入力部である立ち上がり入
力部11は、第1段階(期間φ1)および第4段階(期
間φ4)で第1の出力信号の値を固定し、第2段階(期
間φ2)で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力
すると共に出力データ信号Qの出力端子の値に依存して
第1の出力信号の値の保持を行う。
力部11は、第1段階(期間φ1)および第4段階(期
間φ4)で第1の出力信号の値を固定し、第2段階(期
間φ2)で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力
すると共に出力データ信号Qの出力端子の値に依存して
第1の出力信号の値の保持を行う。
【0082】第2の入力部である立ち下がり入力部13
は、第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)
で第2の出力信号の値を固定し、第4段階(期間φ4)
で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力すると共
に出力データ信号Qの出力端子の値に依存して第2の出
力信号の値の保持を行う。
は、第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)
で第2の出力信号の値を固定し、第4段階(期間φ4)
で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力すると共
に出力データ信号Qの出力端子の値に依存して第2の出
力信号の値の保持を行う。
【0083】第1の出力部である立ち上がり出力部12
は、立ち上がり入力部11の出力結果に依存した値を第
2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)で出力
する。
は、立ち上がり入力部11の出力結果に依存した値を第
2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)で出力
する。
【0084】第2の出力部である立ち下がり出力部14
は、立ち下がり入力部13の出力結果に依存した値を第
1段階(期間φ1)および第4段階(期間φ4)で出力
する。
は、立ち下がり入力部13の出力結果に依存した値を第
1段階(期間φ1)および第4段階(期間φ4)で出力
する。
【0085】この構成によれば、立ち上がり入力部11
および立ち下がり入力部13で第1および第2の出力信
号の保持を行っているため、ハイインピーダンス状態が
発生せず、低クロック周波数でも安定動作可能なダブル
エッジトリガ型フリップフロップ回路が得られる。
および立ち下がり入力部13で第1および第2の出力信
号の保持を行っているため、ハイインピーダンス状態が
発生せず、低クロック周波数でも安定動作可能なダブル
エッジトリガ型フリップフロップ回路が得られる。
【0086】また、入力データ信号Dの負荷が2個のN
MOSトランジスタN2,N8のみとなり、入力データ
信号Dの負荷が小さく、入力データ信号Dを駆動する部
分の消費電力を少なくできる。
MOSトランジスタN2,N8のみとなり、入力データ
信号Dの負荷が小さく、入力データ信号Dを駆動する部
分の消費電力を少なくできる。
【0087】なお、上記の実施の形態では、NMOSト
ランジスタN5のソースをNMOSトランジスタN6の
ドレインに接続し、NMOSトランジスタN11のソー
スをNMOSトランジスタN12のドレインに接続して
いたが、NMOSトランジスタN6,N12を省き、N
MOSトランジスタN5のソースをNMOSトランジス
タN3のドレインに接続し、NMOSトランジスタN1
1のソースをNMOSトランジスタN9のドレインに接
続することもできる。すなわち、NMOSトランジスタ
N3を立ち上がり入力部11と立ち上がり出力部12と
で共有させることもできる。また、NMOSトランジス
タN9を立ち下がり入力部13と立ち下がり出力部14
とで共有させることもでき、この場合、NMOSトラン
ジスタを2個削減できる。
ランジスタN5のソースをNMOSトランジスタN6の
ドレインに接続し、NMOSトランジスタN11のソー
スをNMOSトランジスタN12のドレインに接続して
いたが、NMOSトランジスタN6,N12を省き、N
MOSトランジスタN5のソースをNMOSトランジス
タN3のドレインに接続し、NMOSトランジスタN1
1のソースをNMOSトランジスタN9のドレインに接
続することもできる。すなわち、NMOSトランジスタ
N3を立ち上がり入力部11と立ち上がり出力部12と
で共有させることもできる。また、NMOSトランジス
タN9を立ち下がり入力部13と立ち下がり出力部14
とで共有させることもでき、この場合、NMOSトラン
ジスタを2個削減できる。
【0088】以上説明したように、本実施の形態のダブ
ルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、クロック信
号とクロック信号を所定の遅延値だけ遅らせてかつ反転
させた信号とを入力制御信号CK,CKDBとして使用
し、上記遅延値で設定された期間でデータ入力を行うダ
イナミック回路で構成された立ち上がり入力部11を設
け、クロック信号を反転させた信号とクロック信号を所
定の遅延値だけ遅らせてかつ反転させた信号を入力制御
信号CKB,CKDとして使用し、上記遅延値で設定さ
れた期間でデータ入力を行うダイナミック回路で構成さ
れた立ち上がり入力部13を設け、クロック信号を入力
制御信号CKとして制御されるトライステートインバー
タを含む立ち上がり出力部12および立ち下がり出力部
14を設ける。
ルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、クロック信
号とクロック信号を所定の遅延値だけ遅らせてかつ反転
させた信号とを入力制御信号CK,CKDBとして使用
し、上記遅延値で設定された期間でデータ入力を行うダ
イナミック回路で構成された立ち上がり入力部11を設
け、クロック信号を反転させた信号とクロック信号を所
定の遅延値だけ遅らせてかつ反転させた信号を入力制御
信号CKB,CKDとして使用し、上記遅延値で設定さ
れた期間でデータ入力を行うダイナミック回路で構成さ
れた立ち上がり入力部13を設け、クロック信号を入力
制御信号CKとして制御されるトライステートインバー
タを含む立ち上がり出力部12および立ち下がり出力部
14を設ける。
【0089】この構成によって、ダブルエッジトリガ型
フリップフロップ回路において、入力データ信号の負荷
を低減するとともに、クロック周波数が小さい場合にお
けるダイナミック回路の動作を安定化することができ
る。
フリップフロップ回路において、入力データ信号の負荷
を低減するとともに、クロック周波数が小さい場合にお
けるダイナミック回路の動作を安定化することができ
る。
【0090】(第2の実施の形態)図3は、本発明の第
2の実施の形態におけるダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路の構成を示す回路図である。図1におい
て、N21〜N28はNMOSトランジスタ、P21〜
P28はPMOSトランジスタ、INV1〜INV2は
インバータ回路であり、入力データ信号D、入力制御信
号CK、入力制御信号CKDB、入力制御信号CKB、
入力制御信号CKDを入力して出力データ信号Qを出力
する。
2の実施の形態におけるダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路の構成を示す回路図である。図1におい
て、N21〜N28はNMOSトランジスタ、P21〜
P28はPMOSトランジスタ、INV1〜INV2は
インバータ回路であり、入力データ信号D、入力制御信
号CK、入力制御信号CKDB、入力制御信号CKB、
入力制御信号CKDを入力して出力データ信号Qを出力
する。
【0091】入力制御信号CKBは入力制御信号CKの
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。インバータ回路INV1〜INV2
はノードQBの値を保持するための回路であり、インバ
ータ回路INV2は駆動能力の小さいトランジスタで構
成される。インバータ回路INV2の駆動能力はPMO
SトランジスタP23〜P24、PMOSトランジスタ
P27〜P28、NMOSトランジスタN23〜N2
4、N27〜N28に比べて十分小さいものとする。
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。インバータ回路INV1〜INV2
はノードQBの値を保持するための回路であり、インバ
ータ回路INV2は駆動能力の小さいトランジスタで構
成される。インバータ回路INV2の駆動能力はPMO
SトランジスタP23〜P24、PMOSトランジスタ
P27〜P28、NMOSトランジスタN23〜N2
4、N27〜N28に比べて十分小さいものとする。
【0092】図4は図3のダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
【0093】つぎに、図3のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路の動作について、図4を用いて説明す
る。図3において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDがLレベルの期間(図4の期間φ1
に対応)にはPMOSトランジスタP21によりノード
X1AがHレベルに固定され、NMOSトランジスタN
21によりノードX2AがLレベルに固定され、NMO
SトランジスタN23およびPMOSトランジスタP2
4はカットオフされ、ノードQBはインバータ回路IN
V1〜INV2により以前の値を維持する。
ップフロップ回路の動作について、図4を用いて説明す
る。図3において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDがLレベルの期間(図4の期間φ1
に対応)にはPMOSトランジスタP21によりノード
X1AがHレベルに固定され、NMOSトランジスタN
21によりノードX2AがLレベルに固定され、NMO
SトランジスタN23およびPMOSトランジスタP2
4はカットオフされ、ノードQBはインバータ回路IN
V1〜INV2により以前の値を維持する。
【0094】続いて入力制御信号CKがHレベルかつ入
力制御信号CKDがLレベルの期間(図4の期間φ2に
対応)はNMOSトランジスタN24およびPMOSト
ランジスタP23がオン状態になる。期間φ2に入力デ
ータ信号DがHレベルであればNMOSトランジスタN
22を介してノードX1AはHレベルに遷移し、PMO
SトランジスタP22を介してノードX2AがHレベル
に遷移し、NMOSトランジスタN23がオン状態にな
ってNMOSトランジスタN23〜N24によりノード
QBがLレベルに遷移し出力データ信号QはHレベルに
固定される。期間φ2に入力データ信号DがLレベルで
あれば、NMOSトランジスタN22を介してノードX
1AがLレベルに遷移し、PMOSトランジスタP24
がオン状態になってPMOSトランジスタP23〜P2
4によりノードQBがHレベルに遷移し出力データ信号
QはLレベルに固定される。インバータ回路INV2の
駆動能力はPMOSトランジスタP23〜P24または
NMOSトランジスタN23〜N24に比べて十分小さ
いため、期間φ1以前にノードQBが保持していた値に
関係なく、期間φ2のノードQBの値はPMOSトラン
ジスタP23〜P24またはNMOSトランジスタN2
3〜N24により決定される。
力制御信号CKDがLレベルの期間(図4の期間φ2に
対応)はNMOSトランジスタN24およびPMOSト
ランジスタP23がオン状態になる。期間φ2に入力デ
ータ信号DがHレベルであればNMOSトランジスタN
22を介してノードX1AはHレベルに遷移し、PMO
SトランジスタP22を介してノードX2AがHレベル
に遷移し、NMOSトランジスタN23がオン状態にな
ってNMOSトランジスタN23〜N24によりノード
QBがLレベルに遷移し出力データ信号QはHレベルに
固定される。期間φ2に入力データ信号DがLレベルで
あれば、NMOSトランジスタN22を介してノードX
1AがLレベルに遷移し、PMOSトランジスタP24
がオン状態になってPMOSトランジスタP23〜P2
4によりノードQBがHレベルに遷移し出力データ信号
QはLレベルに固定される。インバータ回路INV2の
駆動能力はPMOSトランジスタP23〜P24または
NMOSトランジスタN23〜N24に比べて十分小さ
いため、期間φ1以前にノードQBが保持していた値に
関係なく、期間φ2のノードQBの値はPMOSトラン
ジスタP23〜P24またはNMOSトランジスタN2
3〜N24により決定される。
【0095】続いて入力制御信号CKがHレベルのまま
入力制御信号CKDがHレベルに遷移する(図4の期間
φ3に対応)が、この時PMOSトランジスタP23お
よびNMOSトランジスタN24はカットオフされるた
め、インバータ回路INV1〜INV2によりノードQ
Bは直前の期間φ2の時の値を維持する。続く期間φ4
(入力制御信号CKがLレベルでかつ入力制御信号CK
DがHレベル)もPMOSトランジスタP23およびN
MOSトランジスタN24はカットオフされたままであ
り、ノードQBの値はPMOSトランジスタP27〜P
28およびNMOSトランジスタN27〜N28の状態
により決定される。
入力制御信号CKDがHレベルに遷移する(図4の期間
φ3に対応)が、この時PMOSトランジスタP23お
よびNMOSトランジスタN24はカットオフされるた
め、インバータ回路INV1〜INV2によりノードQ
Bは直前の期間φ2の時の値を維持する。続く期間φ4
(入力制御信号CKがLレベルでかつ入力制御信号CK
DがHレベル)もPMOSトランジスタP23およびN
MOSトランジスタN24はカットオフされたままであ
り、ノードQBの値はPMOSトランジスタP27〜P
28およびNMOSトランジスタN27〜N28の状態
により決定される。
【0096】一方入力制御信号CKBがLレベルでかつ
入力制御信号CKDがHレベル(入力制御信号CKがH
レベルでかつ入力制御信号CKDBがLレベル)の期間
(図4の期間φ3に対応)にはPMOSトランジスタP
25によりノードY1AがHレベルに固定され、NMO
SトランジスタN25によりノードY2AがLレベルに
固定され、NMOSトランジスタN27およびPMOS
トランジスタP28はカットオフされ、ノードQBはイ
ンバータ回路INV1〜INV2により以前の値を維持
する。
入力制御信号CKDがHレベル(入力制御信号CKがH
レベルでかつ入力制御信号CKDBがLレベル)の期間
(図4の期間φ3に対応)にはPMOSトランジスタP
25によりノードY1AがHレベルに固定され、NMO
SトランジスタN25によりノードY2AがLレベルに
固定され、NMOSトランジスタN27およびPMOS
トランジスタP28はカットオフされ、ノードQBはイ
ンバータ回路INV1〜INV2により以前の値を維持
する。
【0097】続いて入力制御信号CKBがHレベルかつ
入力制御信号CKDBがLレベルの期間(図4の期間φ
4に対応)はNMOSトランジスタN28およびPMO
SトランジスタP27がオン状態であるため、期間φ4
に入力データ信号DがHレベルであればNMOSトラン
ジスタN26を介してノードY1AはHレベルに遷移
し、PMOSトランジスタP26を介してノードY2A
がHレベルに遷移し、NMOSトランジスタN27がオ
ン状態になってNMOSトランジスタN27〜N28に
よりノードQBがLレベルに遷移し出力データ信号Qは
Hレベルに固定される。期間φ4に入力データ信号Dが
Lレベルであれば、NMOSトランジスタN26を介し
てノードY1AがLレベルに遷移し、PMOSトランジ
スタP28がオン状態になってPMOSトランジスタP
27〜P28によりノードQBがHレベルに遷移し出力
データ信号QはLレベルに固定される。インバータ回路
INV2の駆動能力はPMOSトランジスタP27〜P
28またはNMOSトランジスタN27〜N28に比べ
て十分小さいため、期間φ3以前にノードQBが保持し
ていた値に関係なく、期間φ4のノードQBの値はPM
OSトランジスタP27〜P28またはNMOSトラン
ジスタN27〜N28により決定される。
入力制御信号CKDBがLレベルの期間(図4の期間φ
4に対応)はNMOSトランジスタN28およびPMO
SトランジスタP27がオン状態であるため、期間φ4
に入力データ信号DがHレベルであればNMOSトラン
ジスタN26を介してノードY1AはHレベルに遷移
し、PMOSトランジスタP26を介してノードY2A
がHレベルに遷移し、NMOSトランジスタN27がオ
ン状態になってNMOSトランジスタN27〜N28に
よりノードQBがLレベルに遷移し出力データ信号Qは
Hレベルに固定される。期間φ4に入力データ信号Dが
Lレベルであれば、NMOSトランジスタN26を介し
てノードY1AがLレベルに遷移し、PMOSトランジ
スタP28がオン状態になってPMOSトランジスタP
27〜P28によりノードQBがHレベルに遷移し出力
データ信号QはLレベルに固定される。インバータ回路
INV2の駆動能力はPMOSトランジスタP27〜P
28またはNMOSトランジスタN27〜N28に比べ
て十分小さいため、期間φ3以前にノードQBが保持し
ていた値に関係なく、期間φ4のノードQBの値はPM
OSトランジスタP27〜P28またはNMOSトラン
ジスタN27〜N28により決定される。
【0098】続いて入力制御信号CKBがHレベルのま
ま入力制御信号CKDBがHレベルに遷移する(図4の
期間φ1に対応)が、この時PMOSトランジスタP2
7およびNMOSトランジスタN28はカットオフされ
るため、インバータ回路INV1〜INV2によりノー
ドQBは直前の期間φ4の時の値を維持する。続く期間
φ2(入力制御信号CKBがLレベルでかつ入力制御信
号CKDBがHレベル)もPMOSトランジスタP27
およびNMOSトランジスタN28はカットオフされた
ままであり、ノードQBの値はPMOSトランジスタP
23〜P24およびNMOSトランジスタN23〜N2
4の状態により決定される。
ま入力制御信号CKDBがHレベルに遷移する(図4の
期間φ1に対応)が、この時PMOSトランジスタP2
7およびNMOSトランジスタN28はカットオフされ
るため、インバータ回路INV1〜INV2によりノー
ドQBは直前の期間φ4の時の値を維持する。続く期間
φ2(入力制御信号CKBがLレベルでかつ入力制御信
号CKDBがHレベル)もPMOSトランジスタP27
およびNMOSトランジスタN28はカットオフされた
ままであり、ノードQBの値はPMOSトランジスタP
23〜P24およびNMOSトランジスタN23〜N2
4の状態により決定される。
【0099】本発明の特徴点は次の通りである。図3に
おいて、PMOSトランジスタP21〜P22およびN
MOSトランジスタN21〜N22を立ち上がり入力部
21とみなし、PMOSトランジスタP23〜P24お
よびNMOSトランジスタN23〜N24を立ち上がり
出力部22とみなし、PMOSトランジスタP25〜P
26およびNMOSトランジスタN25〜N26を立ち
下がり入力部23とみなし、PMOSトランジスタP2
7〜P28およびNMOSトランジスタN27〜N28
を立ち下がり出力部24とみなし、インバータ回路IN
V1〜INV2をデータ出力部25とみなすことができ
る。ノードX1AおよびノードX2Aは立ち上がり入力
部21の出力とみなし、ノードY1AおよびY2は立ち
下がり入力部23の出力とみなすことができる。
おいて、PMOSトランジスタP21〜P22およびN
MOSトランジスタN21〜N22を立ち上がり入力部
21とみなし、PMOSトランジスタP23〜P24お
よびNMOSトランジスタN23〜N24を立ち上がり
出力部22とみなし、PMOSトランジスタP25〜P
26およびNMOSトランジスタN25〜N26を立ち
下がり入力部23とみなし、PMOSトランジスタP2
7〜P28およびNMOSトランジスタN27〜N28
を立ち下がり出力部24とみなし、インバータ回路IN
V1〜INV2をデータ出力部25とみなすことができ
る。ノードX1AおよびノードX2Aは立ち上がり入力
部21の出力とみなし、ノードY1AおよびY2は立ち
下がり入力部23の出力とみなすことができる。
【0100】立ち上がり入力部21は、ソースが入力デ
ータ信号Dの入力端子に接続され、ドレインが第1の節
点X1Aに接続され、ゲートが第1の入力制御信号CK
の入力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN
22と、ソースが入力データ信号Dの入力端子に接続さ
れ、ドレインが第2の節点X2Aに接続され、ゲートが
第2の入力制御信号CKBの入力端子に接続された第1
のPMOSトランジスタP22と、ソースが第1の電源
VDDに接続され、ドレインが第1の節点X1Aに接続
され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に接
続された第2のPMOSトランジスタP21と、ソース
が第2の電源VSSに接続され、ドレインが第2の節点
X2Aに接続され、ゲートが第2の入力制御信号CKB
の入力端子に接続された第2のNMOSトランジスタN
21とを有している。
ータ信号Dの入力端子に接続され、ドレインが第1の節
点X1Aに接続され、ゲートが第1の入力制御信号CK
の入力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN
22と、ソースが入力データ信号Dの入力端子に接続さ
れ、ドレインが第2の節点X2Aに接続され、ゲートが
第2の入力制御信号CKBの入力端子に接続された第1
のPMOSトランジスタP22と、ソースが第1の電源
VDDに接続され、ドレインが第1の節点X1Aに接続
され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に接
続された第2のPMOSトランジスタP21と、ソース
が第2の電源VSSに接続され、ドレインが第2の節点
X2Aに接続され、ゲートが第2の入力制御信号CKB
の入力端子に接続された第2のNMOSトランジスタN
21とを有している。
【0101】立ち下がり入力部23は、ソースが入力デ
ータ信号Dの入力端子に接続され、ドレインが第3の節
点Y1Aに接続され、ゲートが第2の入力制御信号CK
Bの入力端子に接続された第3のNMOSトランジスタ
N26と、ソースが入力データ信号Dの入力端子に接続
され、ドレインが第4の節点Y2Aに接続され、ゲート
が第1の入力制御信号CKの入力端子に接続された第3
のPMOSトランジスタP26と、ソースが第1の電源
VDDに接続され、ドレインが第3の節点Y1Aに接続
され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子に
接続された第4のPMOSトランジスタP25と、ソー
スが第2の電源VSSに接続され、ドレインが第4の節
点Y2Aに接続され、ゲートが第1の入力制御信号CK
の入力端子に接続された第4のNMOSトランジスタN
25とを有している。
ータ信号Dの入力端子に接続され、ドレインが第3の節
点Y1Aに接続され、ゲートが第2の入力制御信号CK
Bの入力端子に接続された第3のNMOSトランジスタ
N26と、ソースが入力データ信号Dの入力端子に接続
され、ドレインが第4の節点Y2Aに接続され、ゲート
が第1の入力制御信号CKの入力端子に接続された第3
のPMOSトランジスタP26と、ソースが第1の電源
VDDに接続され、ドレインが第3の節点Y1Aに接続
され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子に
接続された第4のPMOSトランジスタP25と、ソー
スが第2の電源VSSに接続され、ドレインが第4の節
点Y2Aに接続され、ゲートが第1の入力制御信号CK
の入力端子に接続された第4のNMOSトランジスタN
25とを有している。
【0102】立ち上がり入力部22および立ち下がり入
力部24は、ソースが第1の電源VDDに接続され、ド
レインが第5の節点Z11に接続され、ゲートが第3の
入力制御信号CKDの入力端子に接続された第5のPM
OSトランジスタP23と、ソースが第5の節点Z11
に接続され、ドレインが第6の節点Z12に接続され、
ゲートが第1の節点X1Aに接続された第6のPMOS
トランジスタP24と、ソースが第7の節点Z13に接
続され、ドレインが第6の節点Z12に接続され、ゲー
トが第2の節点X2Aに接続された第5のNMOSトラ
ンジスタN23と、ソースが第2の電源VSSに接続さ
れ、ドレインが第7の節点Z13に接続され、ゲートが
第4の入力制御信号CKDBの入力端子に接続された第
6のNMOSトランジスタN24と、ソースが第1の電
源VDDに接続され、ドレインが第8の節点Z14に接
続され、ゲートが第4の入力制御信号CKDBの入力端
子に接続された第7のPMOSトランジスタP27と、
ソースが第8の節点Z14に接続され、ドレインが第6
の節点Z12に接続され、ゲートが第3の節点Y1Aに
接続された第8のPMOSトランジスタP28と、ソー
スが第9の節点Z15に接続され、ドレインが第6の節
点Z12に接続され、ゲートが第4の節点Y2Aに接続
された第7のNMOSトランジスタN27と、ソースが
第2の電源VSSに接続され、ドレインが第9の節点Z
15に接続され、ゲートが第3の入力制御信号CKDの
入力端子に接続された第8のNMOSトランジスタN2
8とを有している。
力部24は、ソースが第1の電源VDDに接続され、ド
レインが第5の節点Z11に接続され、ゲートが第3の
入力制御信号CKDの入力端子に接続された第5のPM
OSトランジスタP23と、ソースが第5の節点Z11
に接続され、ドレインが第6の節点Z12に接続され、
ゲートが第1の節点X1Aに接続された第6のPMOS
トランジスタP24と、ソースが第7の節点Z13に接
続され、ドレインが第6の節点Z12に接続され、ゲー
トが第2の節点X2Aに接続された第5のNMOSトラ
ンジスタN23と、ソースが第2の電源VSSに接続さ
れ、ドレインが第7の節点Z13に接続され、ゲートが
第4の入力制御信号CKDBの入力端子に接続された第
6のNMOSトランジスタN24と、ソースが第1の電
源VDDに接続され、ドレインが第8の節点Z14に接
続され、ゲートが第4の入力制御信号CKDBの入力端
子に接続された第7のPMOSトランジスタP27と、
ソースが第8の節点Z14に接続され、ドレインが第6
の節点Z12に接続され、ゲートが第3の節点Y1Aに
接続された第8のPMOSトランジスタP28と、ソー
スが第9の節点Z15に接続され、ドレインが第6の節
点Z12に接続され、ゲートが第4の節点Y2Aに接続
された第7のNMOSトランジスタN27と、ソースが
第2の電源VSSに接続され、ドレインが第9の節点Z
15に接続され、ゲートが第3の入力制御信号CKDの
入力端子に接続された第8のNMOSトランジスタN2
8とを有している。
【0103】データ出力部25は、入力に第6の節点Z
12が接続され反転信号を出力データ信号Qの出力端子
に出力する第1のインバータINV1と、第1のインバ
ータINV1の出力信号を入力し出力した反転信号を第
1のインバータINV1の入力に帰還させる第2のイン
バータINV2とを有している。
12が接続され反転信号を出力データ信号Qの出力端子
に出力する第1のインバータINV1と、第1のインバ
ータINV1の出力信号を入力し出力した反転信号を第
1のインバータINV1の入力に帰還させる第2のイン
バータINV2とを有している。
【0104】立ち上がり入力部21はノードX1A固定
用のPMOSトランジスタP21およびノードX2A固
定用のNMOSトランジスタN21を備え、立ち下がり
入力部23はノードY1A固定用のPMOSトランジス
タP25およびノードY2A固定用のNMOSトランジ
スタN25を備え、データ出力部25はデータ保持用の
インバータ回路INV1〜INV2を備えており、ノー
ドX1A〜X2AおよびノードY1A〜Y2Aがハイイ
ンピーダンス状態になることはない。
用のPMOSトランジスタP21およびノードX2A固
定用のNMOSトランジスタN21を備え、立ち下がり
入力部23はノードY1A固定用のPMOSトランジス
タP25およびノードY2A固定用のNMOSトランジ
スタN25を備え、データ出力部25はデータ保持用の
インバータ回路INV1〜INV2を備えており、ノー
ドX1A〜X2AおよびノードY1A〜Y2Aがハイイ
ンピーダンス状態になることはない。
【0105】また立ち上がり出力部22は期間φ2だけ
ノードQBを駆動するトライステートインバータを形成
し、立ち下がり出力部24は期間φ4だけノードQBを
駆動するトライステートインバータを形成しているた
め、図3のように立ち上がり出力部22の出力と立ち下
がり出力部24の出力を直接接続することができ、デー
タ保持機能を持つデータ出力部25を追加するだけで出
力データ信号Qを実現することができる。
ノードQBを駆動するトライステートインバータを形成
し、立ち下がり出力部24は期間φ4だけノードQBを
駆動するトライステートインバータを形成しているた
め、図3のように立ち上がり出力部22の出力と立ち下
がり出力部24の出力を直接接続することができ、デー
タ保持機能を持つデータ出力部25を追加するだけで出
力データ信号Qを実現することができる。
【0106】図3の例では、立ち上がり入力部21の出
力ノードX1A,X2Aの固定をクロック信号(入力制
御信号CK,CKB)で制御されたPMOSトランジス
タP21およびNMOSトランジスタN21で行い、立
ち下がり入力部23の出力ノードY1A,Y2Aの固定
をクロック信号(入力制御信号CK,CKB)で制御さ
れたPMOSトランジスタP25およびNMOSトラン
ジスタN25で行い、かつ立ち上がり出力部22と立ち
下がり出力部24をクロック信号(入力制御信号CK
D,CKDB)で制御されたトライステートインバータ
で構成することにより、立ち上がり入力部21および立
ち下がり入力部23の出力ノードX1A,X2A,Y1
A,Y2Aがハイインピーダンス状態になることはな
く、低周波数動作時の動作が安定する。
力ノードX1A,X2Aの固定をクロック信号(入力制
御信号CK,CKB)で制御されたPMOSトランジス
タP21およびNMOSトランジスタN21で行い、立
ち下がり入力部23の出力ノードY1A,Y2Aの固定
をクロック信号(入力制御信号CK,CKB)で制御さ
れたPMOSトランジスタP25およびNMOSトラン
ジスタN25で行い、かつ立ち上がり出力部22と立ち
下がり出力部24をクロック信号(入力制御信号CK
D,CKDB)で制御されたトライステートインバータ
で構成することにより、立ち上がり入力部21および立
ち下がり入力部23の出力ノードX1A,X2A,Y1
A,Y2Aがハイインピーダンス状態になることはな
く、低周波数動作時の動作が安定する。
【0107】以上に説明した、本発明の第2の実施の形
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、入
力データ信号Dの入力端子と、出力データ信号Qの出力
端子と、第1の入力制御信号CKの入力端子と、第1の
入力制御信号CKを論理反転させた第2の入力制御信号
CKBの入力端子と、第1の入力制御信号CKを所定の
遅延値だけ遅延させた第3の入力制御信号CKDの入力
端子と、第3の入力制御信号CKDを論理反転させた第
4の入力制御信号CKDBの入力端子と、入力データ信
号Dと第1の入力制御信号CKと第2の入力制御信号C
KBとを入力し第1の出力信号と第2の出力信号を出力
する第1の入力部である立ち上がり入力部21と、入力
データ信号Dと第1の入力制御信号CKと第2の入力制
御信号CKBとを入力し第3の出力信号と第4の出力信
号を出力する第2の入力部である立ち下がり入力部23
と、第1の出力信号と第2の出力信号と第3の出力信号
と第4の出力信号と第3の入力制御信号CKDと第4の
入力制御信号CKDBとを入力し第5の出力信号を出力
する第1の出力部である立ち上がり出力部22および立
ち下がり出力部24と、第5の出力信号を入力し第6の
出力信号を出力データ信号Qの出力端子へ出力する第2
の出力部であるデータ出力部25とを有している。
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、入
力データ信号Dの入力端子と、出力データ信号Qの出力
端子と、第1の入力制御信号CKの入力端子と、第1の
入力制御信号CKを論理反転させた第2の入力制御信号
CKBの入力端子と、第1の入力制御信号CKを所定の
遅延値だけ遅延させた第3の入力制御信号CKDの入力
端子と、第3の入力制御信号CKDを論理反転させた第
4の入力制御信号CKDBの入力端子と、入力データ信
号Dと第1の入力制御信号CKと第2の入力制御信号C
KBとを入力し第1の出力信号と第2の出力信号を出力
する第1の入力部である立ち上がり入力部21と、入力
データ信号Dと第1の入力制御信号CKと第2の入力制
御信号CKBとを入力し第3の出力信号と第4の出力信
号を出力する第2の入力部である立ち下がり入力部23
と、第1の出力信号と第2の出力信号と第3の出力信号
と第4の出力信号と第3の入力制御信号CKDと第4の
入力制御信号CKDBとを入力し第5の出力信号を出力
する第1の出力部である立ち上がり出力部22および立
ち下がり出力部24と、第5の出力信号を入力し第6の
出力信号を出力データ信号Qの出力端子へ出力する第2
の出力部であるデータ出力部25とを有している。
【0108】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
【0109】ここで、第1の入力部である立ち上がり入
力部21は、第1段階(期間φ1)および第4段階(期
間φ4)で第1の出力信号および第2の出力信号の値を
固定し第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ
3)で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力す
る。
力部21は、第1段階(期間φ1)および第4段階(期
間φ4)で第1の出力信号および第2の出力信号の値を
固定し第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ
3)で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力す
る。
【0110】第2の入力部である立ち下がり入力部23
は、第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)
で第3の出力信号および第4の出力信号の値を固定し第
1段階(期間φ1)および第4段階(期間φ4)で入力
データ信号Dの値に依存した結果を出力する。
は、第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)
で第3の出力信号および第4の出力信号の値を固定し第
1段階(期間φ1)および第4段階(期間φ4)で入力
データ信号Dの値に依存した結果を出力する。
【0111】第1の出力部である立ち上がり出力部22
および立ち下がり入力部24は、第2段階(期間φ2)
では第1の出力信号と第2の出力信号に依存した値を出
力し、第4段階(期間φ4)で第3の出力信号と第4の
出力信号に依存した値を出力する。
および立ち下がり入力部24は、第2段階(期間φ2)
では第1の出力信号と第2の出力信号に依存した値を出
力し、第4段階(期間φ4)で第3の出力信号と第4の
出力信号に依存した値を出力する。
【0112】第2の出力部であるデータ出力部25は、
第5の出力信号に依存した値を出力すると共に第5の出
力信号の値を保持する。
第5の出力信号に依存した値を出力すると共に第5の出
力信号の値を保持する。
【0113】この構成によれば、データ出力部25で第
5の出力信号の保持を行っているため、ハイインピーダ
ンス状態が発生せず、低クロック周波数でも安定動作可
能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路が得ら
れる。
5の出力信号の保持を行っているため、ハイインピーダ
ンス状態が発生せず、低クロック周波数でも安定動作可
能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路が得ら
れる。
【0114】(第3の実施の形態)図5は、本発明の第
3の実施の形態におけるダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路の構成を示す回路図である。図5におい
て、N31〜N40はNMOSトランジスタ、P31〜
P36はPMOSトランジスタ、INV11〜INV1
2はインバータ回路であり、入力データ信号D、入力制
御信号CK、入力制御信号CKDB、入力制御信号CK
B、入力制御信号CKDを入力して出力データ信号Qを
出力する。
3の実施の形態におけるダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路の構成を示す回路図である。図5におい
て、N31〜N40はNMOSトランジスタ、P31〜
P36はPMOSトランジスタ、INV11〜INV1
2はインバータ回路であり、入力データ信号D、入力制
御信号CK、入力制御信号CKDB、入力制御信号CK
B、入力制御信号CKDを入力して出力データ信号Qを
出力する。
【0115】入力制御信号CKBは入力制御信号CKの
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。PMOSトランジスタP32および
P35には駆動能力の小さいPMOSトランジスタが用
いられる。PMOSトランジスタP32の駆動能力はN
MOSトランジスタN31〜N33に比べて十分小さ
く、PMOSトランジスタP35の駆動能力はNMOS
トランジスタN36〜N38に比べて十分小さいものと
する。インバータ回路INV11〜INV12は出力デ
ータ信号Qの値を保持するための回路であり、インバー
タ回路INV12は駆動能力の小さいトランジスタで構
成される。インバータ回路INV12の駆動能力はPM
OSトランジスタP33、P36、NMOSトランジス
タN32〜N35、NMOSトランジスタN37〜N4
0に比べて十分小さいものとする。
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。PMOSトランジスタP32および
P35には駆動能力の小さいPMOSトランジスタが用
いられる。PMOSトランジスタP32の駆動能力はN
MOSトランジスタN31〜N33に比べて十分小さ
く、PMOSトランジスタP35の駆動能力はNMOS
トランジスタN36〜N38に比べて十分小さいものと
する。インバータ回路INV11〜INV12は出力デ
ータ信号Qの値を保持するための回路であり、インバー
タ回路INV12は駆動能力の小さいトランジスタで構
成される。インバータ回路INV12の駆動能力はPM
OSトランジスタP33、P36、NMOSトランジス
タN32〜N35、NMOSトランジスタN37〜N4
0に比べて十分小さいものとする。
【0116】図6は図5のダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
【0117】つぎに、図5のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路の動作について、図6を用いて説明す
る。図5において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDBがHレベルの期間(図6の期間φ
1に対応)にはPMOSトランジスタP31によりノー
ドXBがHレベルに固定される。
ップフロップ回路の動作について、図6を用いて説明す
る。図5において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDBがHレベルの期間(図6の期間φ
1に対応)にはPMOSトランジスタP31によりノー
ドXBがHレベルに固定される。
【0118】続いて入力制御信号CKがHレベルかつ入
力制御信号CKDBがHレベルの期間(図6の期間φ2
に対応)はNMOSトランジスタN32およびN33が
オン状態になるため、期間φ2に入力データ信号DがH
レベルであればノードXBが放電される。この時出力デ
ータ信号QがLレベルであればPMOSトランジスタP
32がオン状態になるが、PMOSトランジスタP32
の駆動能力はNMOSトランジスタN31〜N33に比
べて十分小さいためにノードXBはLレベルに遷移し、
PMOSトランジスタP33により出力データ信号Qが
Hレベルに遷移してPMOSトランジスタP32はカッ
トオフされる。期間φ2に入力データ信号DがLレベル
であればノードXBはHレベルのままであり、NMOS
トランジスタN32〜N35が全てオン状態になって出
力データ信号QはLレベルに固定され、PMOSトラン
ジスタP32によりノードXBはHレベルを維持する。
力制御信号CKDBがHレベルの期間(図6の期間φ2
に対応)はNMOSトランジスタN32およびN33が
オン状態になるため、期間φ2に入力データ信号DがH
レベルであればノードXBが放電される。この時出力デ
ータ信号QがLレベルであればPMOSトランジスタP
32がオン状態になるが、PMOSトランジスタP32
の駆動能力はNMOSトランジスタN31〜N33に比
べて十分小さいためにノードXBはLレベルに遷移し、
PMOSトランジスタP33により出力データ信号Qが
Hレベルに遷移してPMOSトランジスタP32はカッ
トオフされる。期間φ2に入力データ信号DがLレベル
であればノードXBはHレベルのままであり、NMOS
トランジスタN32〜N35が全てオン状態になって出
力データ信号QはLレベルに固定され、PMOSトラン
ジスタP32によりノードXBはHレベルを維持する。
【0119】続いて入力制御信号CKがHレベルのまま
入力制御信号CKDBがLレベルに遷移する(図6の期
間φ3に対応)が、この時ノードXBがHレベルであれ
ばインバータ回路INV11〜INV12により出力デ
ータ信号QがLレベルの値を保持しているため、PMO
SトランジスタP32によりノードXBはHレベルを維
持する。期間φ3でノードXBがLレベルの場合、出力
データ信号Qはインバータ回路INV11〜INV12
によりHレベルを維持する。この場合ノードXBはハイ
インピーダンス状態になるが、NMOSトランジスタN
32がカットオフ状態なので貫通電流は発生せず、また
インバータ回路INV11〜INV12が存在するため
PMOSトランジスタP33の状態が変化しても出力デ
ータ信号Qへの影響はない。またNMOSトランジスタ
N34は整流作用も有し、期間φ3中の入力データ信号
Dの変化によるノードXBの変動を抑制する。続く期間
φ4には再びPMOSトランジスタP31によりノード
XBがHレベルに固定される。
入力制御信号CKDBがLレベルに遷移する(図6の期
間φ3に対応)が、この時ノードXBがHレベルであれ
ばインバータ回路INV11〜INV12により出力デ
ータ信号QがLレベルの値を保持しているため、PMO
SトランジスタP32によりノードXBはHレベルを維
持する。期間φ3でノードXBがLレベルの場合、出力
データ信号Qはインバータ回路INV11〜INV12
によりHレベルを維持する。この場合ノードXBはハイ
インピーダンス状態になるが、NMOSトランジスタN
32がカットオフ状態なので貫通電流は発生せず、また
インバータ回路INV11〜INV12が存在するため
PMOSトランジスタP33の状態が変化しても出力デ
ータ信号Qへの影響はない。またNMOSトランジスタ
N34は整流作用も有し、期間φ3中の入力データ信号
Dの変化によるノードXBの変動を抑制する。続く期間
φ4には再びPMOSトランジスタP31によりノード
XBがHレベルに固定される。
【0120】一方入力制御信号CKBがLレベルでかつ
入力制御信号CKDがHレベル(入力制御信号CKがH
レベルでかつ入力制御信号CKDBがLレベル)の期間
(図6の期間φ3に対応)にはPMOSトランジスタP
34によりノードYBがHレベルに固定される。
入力制御信号CKDがHレベル(入力制御信号CKがH
レベルでかつ入力制御信号CKDBがLレベル)の期間
(図6の期間φ3に対応)にはPMOSトランジスタP
34によりノードYBがHレベルに固定される。
【0121】続いて入力制御信号CKBがHレベルかつ
入力制御信号CKDがHレベルの期間(図6の期間φ4
に対応)はNMOSトランジスタN37およびNMOS
トランジスタN38がオン状態になるため、期間φ4に
入力データ信号DがHレベルであればノードYBが放電
される。この時出力データ信号QがLレベルであればP
MOSトランジスタP35がオン状態になるが、PMO
SトランジスタP35の駆動能力はNMOSトランジス
タN36〜N38に比べて十分小さいためにノードYB
はLレベルに遷移し、その結果出力データ信号QがHレ
ベルに遷移してPMOSトランジスタP35はカットオ
フされる。期間φ4に入力データ信号DがLレベルであ
ればノードYBはHレベルのままであり、NMOSトラ
ンジスタN37〜N40が全てオン状態になって出力デ
ータ信号QはLレベルに固定される。
入力制御信号CKDがHレベルの期間(図6の期間φ4
に対応)はNMOSトランジスタN37およびNMOS
トランジスタN38がオン状態になるため、期間φ4に
入力データ信号DがHレベルであればノードYBが放電
される。この時出力データ信号QがLレベルであればP
MOSトランジスタP35がオン状態になるが、PMO
SトランジスタP35の駆動能力はNMOSトランジス
タN36〜N38に比べて十分小さいためにノードYB
はLレベルに遷移し、その結果出力データ信号QがHレ
ベルに遷移してPMOSトランジスタP35はカットオ
フされる。期間φ4に入力データ信号DがLレベルであ
ればノードYBはHレベルのままであり、NMOSトラ
ンジスタN37〜N40が全てオン状態になって出力デ
ータ信号QはLレベルに固定される。
【0122】続いて入力制御信号CKBがHレベルのま
ま入力制御信号CKDがLレベルに遷移する(図6の期
間φ1に対応)が、この時ノードYBがHレベルであれ
ばインバータ回路INV11〜INV12により出力デ
ータ信号QがLレベルの値を保持しているため、PMO
SトランジスタP35によりノードYBはHレベルを維
持する。期間φ1でノードXBがLレベルの場合、出力
データ信号Qはインバータ回路INV11〜INV12
によりHレベルを維持する。この場合ノードYBはハイ
インピーダンス状態になるが、NMOSトランジスタN
37がカットオフ状態なので貫通電流は発生せず、また
インバータ回路INV11〜INV12が存在するため
PMOSトランジスタP35の状態が変化しても出力デ
ータ信号Qへの影響はない。またNMOSトランジスタ
N39は整流作用も有し、期間φ1中の入力データ信号
Dの変化によるノードYBの変動を抑制する。続く期間
φ2には再びPMOSトランジスタP34によりノード
XBがHレベルに固定される。
ま入力制御信号CKDがLレベルに遷移する(図6の期
間φ1に対応)が、この時ノードYBがHレベルであれ
ばインバータ回路INV11〜INV12により出力デ
ータ信号QがLレベルの値を保持しているため、PMO
SトランジスタP35によりノードYBはHレベルを維
持する。期間φ1でノードXBがLレベルの場合、出力
データ信号Qはインバータ回路INV11〜INV12
によりHレベルを維持する。この場合ノードYBはハイ
インピーダンス状態になるが、NMOSトランジスタN
37がカットオフ状態なので貫通電流は発生せず、また
インバータ回路INV11〜INV12が存在するため
PMOSトランジスタP35の状態が変化しても出力デ
ータ信号Qへの影響はない。またNMOSトランジスタ
N39は整流作用も有し、期間φ1中の入力データ信号
Dの変化によるノードYBの変動を抑制する。続く期間
φ2には再びPMOSトランジスタP34によりノード
XBがHレベルに固定される。
【0123】結局出力データ信号Qには、期間φ2には
ノードXBの反転値が出力され、期間φ4にはノードY
Bの反転値が出力され、期間φ1および期間φ3はイン
バータ回路INV11〜INV12により前の値が維持
される。
ノードXBの反転値が出力され、期間φ4にはノードY
Bの反転値が出力され、期間φ1および期間φ3はイン
バータ回路INV11〜INV12により前の値が維持
される。
【0124】本発明の特徴点は次の通りである。図5に
おいて、入力データ信号Dの接続先はNMOSトランジ
スタN31およびNMOSトランジスタN36の2トラ
ンジスタであり、図9の構成と比べて半減している。図
5において、PMOSトランジスタP31〜P32およ
びNMOSトランジスタN31〜N33を立ち上がり入
力部31とみなし、PMOSトランジスタP33および
NMOSトランジスタN32〜N35を立ち上がり出力
部32とみなし、PMOSトランジスタP34〜P35
およびNMOSトランジスタN36〜N38を立ち下が
り入力部33とみなし、PMOSトランジスタP36お
よびNMOSトランジスタN37〜N40を立ち下がり
出力部34とみなし、インバータ回路INV11〜IN
V12をデータ出力部35とみなすことができる。ノー
ドXBは立ち上がり入力部31の出力とみなし、ノード
YBは立ち下がり入力部33の出力とみなすことができ
る。
おいて、入力データ信号Dの接続先はNMOSトランジ
スタN31およびNMOSトランジスタN36の2トラ
ンジスタであり、図9の構成と比べて半減している。図
5において、PMOSトランジスタP31〜P32およ
びNMOSトランジスタN31〜N33を立ち上がり入
力部31とみなし、PMOSトランジスタP33および
NMOSトランジスタN32〜N35を立ち上がり出力
部32とみなし、PMOSトランジスタP34〜P35
およびNMOSトランジスタN36〜N38を立ち下が
り入力部33とみなし、PMOSトランジスタP36お
よびNMOSトランジスタN37〜N40を立ち下がり
出力部34とみなし、インバータ回路INV11〜IN
V12をデータ出力部35とみなすことができる。ノー
ドXBは立ち上がり入力部31の出力とみなし、ノード
YBは立ち下がり入力部33の出力とみなすことができ
る。
【0125】立ち上がり入力部31は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点XBに接
続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に
接続された第1のPMOSトランジスタP31と、ソー
スが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第1の節
点XBに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力端
子に接続された第2のPMOSトランジスタP32と、
ソースが第2の節点Z21に接続され、ドレインが第1
の節点XBに接続され、ゲートが入力データ信号Dの入
力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN31
と、ソースが第3の節点Z22に接続され、ドレインが
第2の節点Z21に接続され、ゲートが第4の入力制御
信号CKDBの入力端子に接続された第2のNMOSト
ランジスタN32と、ソースが第2の電源VSSに接続
され、ドレインが第3の節点Z22に接続され、ゲート
が第1の入力制御信号CKの入力端子に接続された第3
のNMOSトランジスタN33とを有している。
電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点XBに接
続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に
接続された第1のPMOSトランジスタP31と、ソー
スが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第1の節
点XBに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力端
子に接続された第2のPMOSトランジスタP32と、
ソースが第2の節点Z21に接続され、ドレインが第1
の節点XBに接続され、ゲートが入力データ信号Dの入
力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN31
と、ソースが第3の節点Z22に接続され、ドレインが
第2の節点Z21に接続され、ゲートが第4の入力制御
信号CKDBの入力端子に接続された第2のNMOSト
ランジスタN32と、ソースが第2の電源VSSに接続
され、ドレインが第3の節点Z22に接続され、ゲート
が第1の入力制御信号CKの入力端子に接続された第3
のNMOSトランジスタN33とを有している。
【0126】立ち下がり入力部33は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが第4の節点YBに接
続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子
に接続された第3のPMOSトランジスタP34と、ソ
ースが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第4の
節点YBに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力
端子に接続された第4のPMOSトランジスタP35
と、ソースが第5の節点Z23に接続され、ドレインが
第4の節点YBに接続され、ゲートが入力データ信号D
の入力端子に接続された第4のNMOSトランジスタN
36と、ソースが第6の節点Z24に接続され、ドレイ
ンが第5の節点Z23に接続され、ゲートが第3の入力
制御信号CKDに接続された第5のNMOSトランジス
タN37と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ド
レインが第6の節点Z24に接続され、ゲートが第2の
入力制御信号CKBの入力端子に接続された第6のNM
OSトランジスタN38とを有している。
電源VDDに接続され、ドレインが第4の節点YBに接
続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子
に接続された第3のPMOSトランジスタP34と、ソ
ースが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第4の
節点YBに接続され、ゲートが出力データ信号Qの出力
端子に接続された第4のPMOSトランジスタP35
と、ソースが第5の節点Z23に接続され、ドレインが
第4の節点YBに接続され、ゲートが入力データ信号D
の入力端子に接続された第4のNMOSトランジスタN
36と、ソースが第6の節点Z24に接続され、ドレイ
ンが第5の節点Z23に接続され、ゲートが第3の入力
制御信号CKDに接続された第5のNMOSトランジス
タN37と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ド
レインが第6の節点Z24に接続され、ゲートが第2の
入力制御信号CKBの入力端子に接続された第6のNM
OSトランジスタN38とを有している。
【0127】立ち上がり出力部32および立ち下がり出
力部34は、ソースが第1の電源VDDに接続され、ド
レインが出力データ信号Qの出力端子に接続され、ゲー
トが第1の節点XBに接続された第5のPMOSトラン
ジスタP33と、ソースが第7の節点Z25に接続さ
れ、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点XBに接続された第7のNMO
SトランジスタN35と、ソースが第2の節点Z21に
接続され、ドレインが第7の節点Z25に接続され、ゲ
ートが第7の節点Z25に接続された第8のNMOSト
ランジスタN34と、ソースが第1の電源VDDに接続
され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接続さ
れ、ゲートが第4の節点YBに接続された第6のPMO
SトランジスタP36と、ソースが第8の節点Z26に
接続され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接
続され、ゲートが第4の節点YBに接続された第9のN
MOSトランジスタN40と、ソースが第5の節点Z2
3に接続され、ドレインが第8の節点Z26に接続さ
れ、ゲートが第8の節点Z26に接続された第10のN
MOSトランジスタN39とを有している。
力部34は、ソースが第1の電源VDDに接続され、ド
レインが出力データ信号Qの出力端子に接続され、ゲー
トが第1の節点XBに接続された第5のPMOSトラン
ジスタP33と、ソースが第7の節点Z25に接続さ
れ、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点XBに接続された第7のNMO
SトランジスタN35と、ソースが第2の節点Z21に
接続され、ドレインが第7の節点Z25に接続され、ゲ
ートが第7の節点Z25に接続された第8のNMOSト
ランジスタN34と、ソースが第1の電源VDDに接続
され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接続さ
れ、ゲートが第4の節点YBに接続された第6のPMO
SトランジスタP36と、ソースが第8の節点Z26に
接続され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接
続され、ゲートが第4の節点YBに接続された第9のN
MOSトランジスタN40と、ソースが第5の節点Z2
3に接続され、ドレインが第8の節点Z26に接続さ
れ、ゲートが第8の節点Z26に接続された第10のN
MOSトランジスタN39とを有している。
【0128】データ出力部35は、出力データ信号Qを
入力し反転信号を出力する第1のインバータINV11
と、第1のインバータINV11の出力信号を入力し出
力した反転信号を第1のインバータINV11の入力に
帰還させる第2のインバータINV12とを有してい
る。
入力し反転信号を出力する第1のインバータINV11
と、第1のインバータINV11の出力信号を入力し出
力した反転信号を第1のインバータINV11の入力に
帰還させる第2のインバータINV12とを有してい
る。
【0129】立ち上がり入力部31はノードXBをHレ
ベルに固定する駆動能力の弱いトランジスタP32を備
え、立ち下がり入力部33はノードYBをHレベルに固
定する駆動能力の弱いトランジスタP35を備えてい
る。また立ち上がり出力部32は期間φ2だけ出力デー
タ信号Qを駆動するトライステートインバータを形成
し、立ち下がり出力部34は期間φ4だけ出力データ信
号Qを駆動するトライステートインバータを形成してい
る。
ベルに固定する駆動能力の弱いトランジスタP32を備
え、立ち下がり入力部33はノードYBをHレベルに固
定する駆動能力の弱いトランジスタP35を備えてい
る。また立ち上がり出力部32は期間φ2だけ出力デー
タ信号Qを駆動するトライステートインバータを形成
し、立ち下がり出力部34は期間φ4だけ出力データ信
号Qを駆動するトライステートインバータを形成してい
る。
【0130】期間φ3で出力データ信号QがHレベルの
場合はノードXBがハイインピーダンス状態になるが、
NMOSトランジスタN32がカットオフされているた
め貫通電流は発生せず、また出力データ信号Qはインバ
ータ回路INV11〜INV12によりHレベルに固定
されるためノードXBが変化しても問題は生じない。
場合はノードXBがハイインピーダンス状態になるが、
NMOSトランジスタN32がカットオフされているた
め貫通電流は発生せず、また出力データ信号Qはインバ
ータ回路INV11〜INV12によりHレベルに固定
されるためノードXBが変化しても問題は生じない。
【0131】同様に期間φ1で出力データ信号QがHレ
ベルの場合はノードYBがハイインピーダンス状態にな
るが、NMOSトランジスタN37がカットオフされて
いるため貫通電流は発生せず、また出力データ信号Qは
インバータ回路INV11〜INV12によりHレベル
に固定されるためノードYBが変化しても問題は生じな
い。
ベルの場合はノードYBがハイインピーダンス状態にな
るが、NMOSトランジスタN37がカットオフされて
いるため貫通電流は発生せず、また出力データ信号Qは
インバータ回路INV11〜INV12によりHレベル
に固定されるためノードYBが変化しても問題は生じな
い。
【0132】したがって、図5のように立ち上がり出力
部32の出力と立ち下がり出力部34の出力を直接接続
することができ、データ保持機能を持つデータ出力部3
5を追加するだけで出力データ信号Q出力を実現するこ
とができる。
部32の出力と立ち下がり出力部34の出力を直接接続
することができ、データ保持機能を持つデータ出力部3
5を追加するだけで出力データ信号Q出力を実現するこ
とができる。
【0133】図5の例では図9の例に比べて入力データ
信号Dが接続されているトランジスタ数が2個少ないた
め、入力データ信号Dの入力負荷が小さくなり、入力デ
ータ信号Dを駆動する部分の消費電力が小さくなる。ま
た立ち上がり入力部31および立ち下がり入力部33の
出力ノードXB,YBの保持をフリップフロップの出力
結果(出力データ信号Q)で制御されたPMOSトラン
ジスタP32,P35で行い、かつ立ち上がり出力部3
2と立ち下がり出力部34をクロック信号(入力制御信
号CK,CKB,CKD,CKDB)で制御されたトラ
イステートインバータで構成し、データ保持機能を持つ
データ出力部35を追加することにより、低周波数動作
時の動作が安定する。
信号Dが接続されているトランジスタ数が2個少ないた
め、入力データ信号Dの入力負荷が小さくなり、入力デ
ータ信号Dを駆動する部分の消費電力が小さくなる。ま
た立ち上がり入力部31および立ち下がり入力部33の
出力ノードXB,YBの保持をフリップフロップの出力
結果(出力データ信号Q)で制御されたPMOSトラン
ジスタP32,P35で行い、かつ立ち上がり出力部3
2と立ち下がり出力部34をクロック信号(入力制御信
号CK,CKB,CKD,CKDB)で制御されたトラ
イステートインバータで構成し、データ保持機能を持つ
データ出力部35を追加することにより、低周波数動作
時の動作が安定する。
【0134】以上に説明した、本発明の第3の実施の形
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、少
なくとも1個以上の入力データ信号Dの入力端子と、出
力データ信号Qの出力端子と、第1の入力制御信号CK
の入力端子と、第1の入力制御信号CKを論理反転させ
た第2の入力制御信号CKBの入力端子と、第1の入力
制御信号CKを所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号CKDの入力端子と、第3の入力制御信号CK
Dを論理反転させた第4の入力制御信号CKDBの入力
端子と、入力データ信号Dと第1の入力制御信号CKと
第4の入力制御信号CKDBとを入力し第1の出力信号
を出力する第1の入力部である立ち上がり入力部31
と、入力データ信号Dと第2の入力制御信号CKBと第
3の入力制御信号CKDとを入力し第2の出力信号を出
力する第2の入力部である立ち下がり入力部33と、第
1の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号C
Kと第2の入力制御信号CKBと第3の入力制御信号C
KDと第4の入力制御信号CKDBとを入力し第3の出
力信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第1の
出力部である立ち上がり出力部32および立ち下がり入
力部34と、出力データ信号Qの出力端子の値の保持を
行う第2の出力部であるデータ出力部35とを有してい
る。
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、少
なくとも1個以上の入力データ信号Dの入力端子と、出
力データ信号Qの出力端子と、第1の入力制御信号CK
の入力端子と、第1の入力制御信号CKを論理反転させ
た第2の入力制御信号CKBの入力端子と、第1の入力
制御信号CKを所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号CKDの入力端子と、第3の入力制御信号CK
Dを論理反転させた第4の入力制御信号CKDBの入力
端子と、入力データ信号Dと第1の入力制御信号CKと
第4の入力制御信号CKDBとを入力し第1の出力信号
を出力する第1の入力部である立ち上がり入力部31
と、入力データ信号Dと第2の入力制御信号CKBと第
3の入力制御信号CKDとを入力し第2の出力信号を出
力する第2の入力部である立ち下がり入力部33と、第
1の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号C
Kと第2の入力制御信号CKBと第3の入力制御信号C
KDと第4の入力制御信号CKDBとを入力し第3の出
力信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第1の
出力部である立ち上がり出力部32および立ち下がり入
力部34と、出力データ信号Qの出力端子の値の保持を
行う第2の出力部であるデータ出力部35とを有してい
る。
【0135】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
【0136】ここで、第1の入力部である立ち上がり入
力部31は、第1段階(期間φ1)および第4段階(期
間φ4)で第1の出力信号を特定の値に固定し第2段階
(期間φ2)で入力データ信号Dの値に依存した結果を
出力し第3段階(期間φ3)で出力データ信号Qの出力
端子の値が特定の値を示す場合にのみ第1の出力信号を
特定の値に固定する。
力部31は、第1段階(期間φ1)および第4段階(期
間φ4)で第1の出力信号を特定の値に固定し第2段階
(期間φ2)で入力データ信号Dの値に依存した結果を
出力し第3段階(期間φ3)で出力データ信号Qの出力
端子の値が特定の値を示す場合にのみ第1の出力信号を
特定の値に固定する。
【0137】第2の入力部である立ち下がり入力部33
は、第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)
で第2の出力信号を特定の値に固定し第4段階(期間φ
4)で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力し第
1段階(期間φ1)で出力データ信号Qの出力端子の値
が特定の値を示す場合にのみ第2の出力信号を特定の値
に固定する。
は、第2段階(期間φ2)および第3段階(期間φ3)
で第2の出力信号を特定の値に固定し第4段階(期間φ
4)で入力データ信号Dの値に依存した結果を出力し第
1段階(期間φ1)で出力データ信号Qの出力端子の値
が特定の値を示す場合にのみ第2の出力信号を特定の値
に固定する。
【0138】第1の出力部である立ち上がり出力部32
および立ち下がり出力部34は、立ち上がり入力部31
の出力結果に依存した値を第2段階(期間φ2)で出力
し立ち下がり入力部33の出力結果に依存した値を第4
段階(期間φ4)で出力する。
および立ち下がり出力部34は、立ち上がり入力部31
の出力結果に依存した値を第2段階(期間φ2)で出力
し立ち下がり入力部33の出力結果に依存した値を第4
段階(期間φ4)で出力する。
【0139】この構成によれば、データ出力部35で出
力データ信号Qの出力端子の値保持を行っているため、
ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数
でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロ
ップ回路が得られる。
力データ信号Qの出力端子の値保持を行っているため、
ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数
でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロ
ップ回路が得られる。
【0140】また、入力データ信号Dの負荷が2個のN
MOSトランジスタN31,N36のみとなり、入力デ
ータ信号Dの負荷が小さく、入力データ信号Dを駆動す
る部分の消費電力を少なくできる。
MOSトランジスタN31,N36のみとなり、入力デ
ータ信号Dの負荷が小さく、入力データ信号Dを駆動す
る部分の消費電力を少なくできる。
【0141】なお、上記の実施の形態では、NMOSト
ランジスタN34のソースをNMOSトランジスタN3
2のドレインに接続し、NMOSトランジスタN39の
ソースをNMOSトランジスタN37のドレインに接続
し、NMOSトランジスタN32,N33を立ち上がり
入力部31と立ち上がり出力部32とで共有させ、NM
OSトランジスタN37,N38を立ち下がり入力部3
3と立ち下がり出力部34とで共有させていたが、共有
させずに独立して設けることもできる。すなわち、NM
OSトランジスタN32,N33と同じ信号が各ゲート
に入力される2個のNMOSトランジスタの直列回路を
別に設け、NMOSトランジスタN34のソースをこの
2個のNMOSトランジスタの直列回路にNMOSトラ
ンジスタN32,N33と同様に接続してもよい。同様
に、NMOSトランジスタN37,N38と同じ信号が
各ゲートに入力される2個のNMOSトランジスタの直
列回路を別に設け、NMOSトランジスタN39のソー
スをこの2個のNMOSトランジスタの直列回路にNM
OSトランジスタN37,N38と同様に接続してもよ
い。
ランジスタN34のソースをNMOSトランジスタN3
2のドレインに接続し、NMOSトランジスタN39の
ソースをNMOSトランジスタN37のドレインに接続
し、NMOSトランジスタN32,N33を立ち上がり
入力部31と立ち上がり出力部32とで共有させ、NM
OSトランジスタN37,N38を立ち下がり入力部3
3と立ち下がり出力部34とで共有させていたが、共有
させずに独立して設けることもできる。すなわち、NM
OSトランジスタN32,N33と同じ信号が各ゲート
に入力される2個のNMOSトランジスタの直列回路を
別に設け、NMOSトランジスタN34のソースをこの
2個のNMOSトランジスタの直列回路にNMOSトラ
ンジスタN32,N33と同様に接続してもよい。同様
に、NMOSトランジスタN37,N38と同じ信号が
各ゲートに入力される2個のNMOSトランジスタの直
列回路を別に設け、NMOSトランジスタN39のソー
スをこの2個のNMOSトランジスタの直列回路にNM
OSトランジスタN37,N38と同様に接続してもよ
い。
【0142】(第4の実施の形態)図7は、本発明の第
4の実施の形態におけるダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路の構成を示す回路図である。図7におい
て、N41〜N48はNMOSトランジスタ、P41〜
P46はPMOSトランジスタ、INV21〜INV2
2はインバータ回路であり、入力データ信号D、入力制
御信号CK、入力制御信号CKDB、入力制御信号CK
B、入力制御信号CKDを入力して出力データ信号Qを
出力する。
4の実施の形態におけるダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路の構成を示す回路図である。図7におい
て、N41〜N48はNMOSトランジスタ、P41〜
P46はPMOSトランジスタ、INV21〜INV2
2はインバータ回路であり、入力データ信号D、入力制
御信号CK、入力制御信号CKDB、入力制御信号CK
B、入力制御信号CKDを入力して出力データ信号Qを
出力する。
【0143】入力制御信号CKBは入力制御信号CKの
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。インバータ回路INV21〜INV
22は出力データ信号Qの値を保持するための回路であ
り、インバータ回路INV22は駆動能力の小さいトラ
ンジスタで構成される。インバータ回路INV22の駆
動能力はPMOSトランジスタP43、P46、NMO
SトランジスタN42〜N44、NMOSトランジスタ
N46〜N48に比べて十分小さいものとする。
反転論理信号であり、入力制御信号CKを所定の遅延値
だけタイミングを遅らせた信号が入力制御信号CKDで
あり、入力制御信号CKDの反転論理信号が入力制御信
号CKDBである。インバータ回路INV21〜INV
22は出力データ信号Qの値を保持するための回路であ
り、インバータ回路INV22は駆動能力の小さいトラ
ンジスタで構成される。インバータ回路INV22の駆
動能力はPMOSトランジスタP43、P46、NMO
SトランジスタN42〜N44、NMOSトランジスタ
N46〜N48に比べて十分小さいものとする。
【0144】図8は図7のダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
プフロップ回路の動作を示すタイムチャートである。
【0145】つぎに、図7のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路の動作について、図8を用いて説明す
る。図7において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDBがHレベルの期間(図8の期間φ
1に対応)にはPMOSトランジスタP41によりノー
ドXCがHレベルに固定される。
ップフロップ回路の動作について、図8を用いて説明す
る。図7において、入力制御信号CKがLレベルでかつ
入力制御信号CKDBがHレベルの期間(図8の期間φ
1に対応)にはPMOSトランジスタP41によりノー
ドXCがHレベルに固定される。
【0146】続いて入力制御信号CKがHレベルかつ入
力制御信号CKDBがHレベルの期間(図8の期間φ2
に対応)はNMOSトランジスタN42およびNMOS
トランジスタN43がオン状態になるため、この期間に
入力データ信号DがHレベルであればノードXCが放電
される。期間φ2に入力データ信号DがLレベルであれ
ばノードXCはHレベルのままであり、NMOSトラン
ジスタN42〜N44が全てオン状態になって出力デー
タ信号QはLレベルに固定される。
力制御信号CKDBがHレベルの期間(図8の期間φ2
に対応)はNMOSトランジスタN42およびNMOS
トランジスタN43がオン状態になるため、この期間に
入力データ信号DがHレベルであればノードXCが放電
される。期間φ2に入力データ信号DがLレベルであれ
ばノードXCはHレベルのままであり、NMOSトラン
ジスタN42〜N44が全てオン状態になって出力デー
タ信号QはLレベルに固定される。
【0147】続いて入力制御信号CKがHレベルのまま
入力制御信号CKDBがLレベルに遷移する(図8の期
間φ3に対応)が、この期間はPMOSトランジスタP
42によりノードXCはHレベルに固定されるため、P
MOSトランジスタP43およびNMOSトランジスタ
N42がカットオフ状態になり、出力データ信号Qはイ
ンバータ回路INV21〜INV22により前の値を維
持する。続く期間φ4にはPMOSトランジスタP41
もオン状態になりノードXCはHレベルを維持する。一
方入力制御信号CKBがLレベル(入力制御信号CKが
Hレベル)でかつ入力制御信号CKDがHレベル(入力
制御信号CKDBがLレベル)の期間(図8の期間φ3
に対応)にはPMOSトランジスタP44によりノード
YCがHレベルに固定される。
入力制御信号CKDBがLレベルに遷移する(図8の期
間φ3に対応)が、この期間はPMOSトランジスタP
42によりノードXCはHレベルに固定されるため、P
MOSトランジスタP43およびNMOSトランジスタ
N42がカットオフ状態になり、出力データ信号Qはイ
ンバータ回路INV21〜INV22により前の値を維
持する。続く期間φ4にはPMOSトランジスタP41
もオン状態になりノードXCはHレベルを維持する。一
方入力制御信号CKBがLレベル(入力制御信号CKが
Hレベル)でかつ入力制御信号CKDがHレベル(入力
制御信号CKDBがLレベル)の期間(図8の期間φ3
に対応)にはPMOSトランジスタP44によりノード
YCがHレベルに固定される。
【0148】続いて入力制御信号CKBがHレベルかつ
入力制御信号CKDがHレベルの期間(図8の期間φ4
に対応)はNMOSトランジスタN46およびN47が
オン状態になるため、この期間に入力データ信号DがH
レベルであればノードYCが放電される。期間φ4に入
力データ信号DがLレベルであればノードYCはHレベ
ルのままであり、NMOSトランジスタN46〜N48
が全てオン状態になって出力データ信号QはLレベルに
固定される。
入力制御信号CKDがHレベルの期間(図8の期間φ4
に対応)はNMOSトランジスタN46およびN47が
オン状態になるため、この期間に入力データ信号DがH
レベルであればノードYCが放電される。期間φ4に入
力データ信号DがLレベルであればノードYCはHレベ
ルのままであり、NMOSトランジスタN46〜N48
が全てオン状態になって出力データ信号QはLレベルに
固定される。
【0149】続いて入力制御信号CKBがHレベルのま
ま入力制御信号CKDがLレベルに遷移する(図8の期
間φ1に対応)が、この期間はPMOSトランジスタP
45によりノードYCはHレベルを維持し、PMOSト
ランジスタP46およびNMOSトランジスタN46が
カットオフ状態になり、出力データ信号Qはインバータ
回路INV21〜INV22により前の値を維持する。
続く期間φ2にはPMOSトランジスタP44もオン状
態になりノードYCはHレベルを維持する。
ま入力制御信号CKDがLレベルに遷移する(図8の期
間φ1に対応)が、この期間はPMOSトランジスタP
45によりノードYCはHレベルを維持し、PMOSト
ランジスタP46およびNMOSトランジスタN46が
カットオフ状態になり、出力データ信号Qはインバータ
回路INV21〜INV22により前の値を維持する。
続く期間φ2にはPMOSトランジスタP44もオン状
態になりノードYCはHレベルを維持する。
【0150】結局出力データ信号Qには、期間φ2には
ノードXCの反転値が出力され、期間φ4にはノードY
Cの反転値が出力され、期間φ1および期間φ3はイン
バータ回路INV21〜INV22により前の値が維持
される。
ノードXCの反転値が出力され、期間φ4にはノードY
Cの反転値が出力され、期間φ1および期間φ3はイン
バータ回路INV21〜INV22により前の値が維持
される。
【0151】本発明の特徴点は次の通りである。図7に
おいて、入力データ信号Dの接続先はNMOSトランジ
スタN41およびNMOSトランジスタN46の2トラ
ンジスタであり、図9の構成と比べて半減している。図
7において、PMOSトランジスタP41〜P42およ
びNMOSトランジスタN41〜N43を立ち上がり入
力部41とみなし、PMOSトランジスタP43および
NMOSトランジスタN42〜N44を立ち上がり出力
部42とみなし、PMOSトランジスタP44〜P45
およびNMOSトランジスタN45〜N47を立ち下が
り入力部43とみなし、PMOSトランジスタP46お
よびNMOSトランジスタN46〜N48を立ち下がり
出力部44とみなし、インバータ回路INV21〜IN
V22をデータ出力部45とみなすことができる。ノー
ドXCは立ち上がり入力部41の出力とみなし、ノード
YCは立ち下がり入力部43の出力とみなすことができ
る。
おいて、入力データ信号Dの接続先はNMOSトランジ
スタN41およびNMOSトランジスタN46の2トラ
ンジスタであり、図9の構成と比べて半減している。図
7において、PMOSトランジスタP41〜P42およ
びNMOSトランジスタN41〜N43を立ち上がり入
力部41とみなし、PMOSトランジスタP43および
NMOSトランジスタN42〜N44を立ち上がり出力
部42とみなし、PMOSトランジスタP44〜P45
およびNMOSトランジスタN45〜N47を立ち下が
り入力部43とみなし、PMOSトランジスタP46お
よびNMOSトランジスタN46〜N48を立ち下がり
出力部44とみなし、インバータ回路INV21〜IN
V22をデータ出力部45とみなすことができる。ノー
ドXCは立ち上がり入力部41の出力とみなし、ノード
YCは立ち下がり入力部43の出力とみなすことができ
る。
【0152】立ち上がり入力部41は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点XCに接
続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に
接続された第1のPMOSトランジスタP41と、ソー
スが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第1の節
点XCに接続され、ゲートが第4の入力制御信号CKD
Bに接続された第2のPMOSトランジスタP42と、
ソースが第2の節点Z31に接続され、ドレインが第1
の節点XCに接続され、ゲートが入力データ信号Dの入
力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN41
と、ソースが第3の節点Z32に接続され、ドレインが
第2の節点Z31に接続され、ゲートが第4の入力制御
信号CKDBに接続された第2のNMOSトランジスタ
N42と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ドレ
インが第3の節点Z32に接続され、ゲートが第1の入
力制御信号CKの入力端子に接続された第3のNMOS
トランジスタN43とを有している。
電源VDDに接続され、ドレインが第1の節点XCに接
続され、ゲートが第1の入力制御信号CKの入力端子に
接続された第1のPMOSトランジスタP41と、ソー
スが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第1の節
点XCに接続され、ゲートが第4の入力制御信号CKD
Bに接続された第2のPMOSトランジスタP42と、
ソースが第2の節点Z31に接続され、ドレインが第1
の節点XCに接続され、ゲートが入力データ信号Dの入
力端子に接続された第1のNMOSトランジスタN41
と、ソースが第3の節点Z32に接続され、ドレインが
第2の節点Z31に接続され、ゲートが第4の入力制御
信号CKDBに接続された第2のNMOSトランジスタ
N42と、ソースが第2の電源VSSに接続され、ドレ
インが第3の節点Z32に接続され、ゲートが第1の入
力制御信号CKの入力端子に接続された第3のNMOS
トランジスタN43とを有している。
【0153】立ち下がり入力部43は、ソースが第1の
電源VDDに接続され、ドレインが第4の節点YCに接
続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子
に接続された第3のPMOSトランジスタP44と、ソ
ースが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第4の
節点YCに接続され、ゲートが第3の入力制御信号CK
Dの入力端子に接続された第4のPMOSトランジスタ
P45と、ソースが第5の節点Z33に接続され、ドレ
インが第4の節点YCに接続され、ゲートが入力データ
信号Dの入力端子に接続された第4のNMOSトランジ
スタN45と、ソースが第6の節点Z34に接続され、
ドレインが第5の節点Z33に接続され、ゲートが第3
の入力制御信号CKDに接続された第5のNMOSトラ
ンジスタN46と、ソースが第2の電源VSSに接続さ
れ、ドレインが第6の節点Z34に接続され、ゲートが
第2の入力制御信号CKBの入力端子に接続された第6
のNMOSトランジスタN47とを有している。
電源VDDに接続され、ドレインが第4の節点YCに接
続され、ゲートが第2の入力制御信号CKBの入力端子
に接続された第3のPMOSトランジスタP44と、ソ
ースが第1の電源VDDに接続され、ドレインが第4の
節点YCに接続され、ゲートが第3の入力制御信号CK
Dの入力端子に接続された第4のPMOSトランジスタ
P45と、ソースが第5の節点Z33に接続され、ドレ
インが第4の節点YCに接続され、ゲートが入力データ
信号Dの入力端子に接続された第4のNMOSトランジ
スタN45と、ソースが第6の節点Z34に接続され、
ドレインが第5の節点Z33に接続され、ゲートが第3
の入力制御信号CKDに接続された第5のNMOSトラ
ンジスタN46と、ソースが第2の電源VSSに接続さ
れ、ドレインが第6の節点Z34に接続され、ゲートが
第2の入力制御信号CKBの入力端子に接続された第6
のNMOSトランジスタN47とを有している。
【0154】立ち上がり出力部42および立ち下がり出
力部44は、ソースが第1の電源VDDに接続され、ド
レインが出力データ信号Qの出力端子に接続され、ゲー
トが第1の節点XCに接続された第5のPMOSトラン
ジスタP43と、ソースが第2の節点Z31に接続さ
れ、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点XCに接続された第7のNMO
SトランジスタN44と、ソースが第1の電源VDDに
接続され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接
続され、ゲートが第4の節点YCに接続された第6のP
MOSトランジスタP46と、ソースが第5の節点Z3
3に接続され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子
に接続され、ゲートが第4の節点YCに接続された第8
のNMOSトランジスタN48とを有している。
力部44は、ソースが第1の電源VDDに接続され、ド
レインが出力データ信号Qの出力端子に接続され、ゲー
トが第1の節点XCに接続された第5のPMOSトラン
ジスタP43と、ソースが第2の節点Z31に接続さ
れ、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接続さ
れ、ゲートが第1の節点XCに接続された第7のNMO
SトランジスタN44と、ソースが第1の電源VDDに
接続され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子に接
続され、ゲートが第4の節点YCに接続された第6のP
MOSトランジスタP46と、ソースが第5の節点Z3
3に接続され、ドレインが出力データ信号Qの出力端子
に接続され、ゲートが第4の節点YCに接続された第8
のNMOSトランジスタN48とを有している。
【0155】データ出力部45は、出力データ信号Qを
入力し反転信号を出力する第1のインバータINV21
と、第1のインバータINV21の出力信号を入力し出
力した反転信号を第1のインバータINV21の入力に
帰還させる第2のインバータINV22とを有してい
る。
入力し反転信号を出力する第1のインバータINV21
と、第1のインバータINV21の出力信号を入力し出
力した反転信号を第1のインバータINV21の入力に
帰還させる第2のインバータINV22とを有してい
る。
【0156】立ち上がり入力部41は期間φ3〜φ4に
ノードXCをHレベルに固定するトランジスタP42を
備え、立ち下がり入力部43は期間φ1〜φ2にノード
YCをHレベルに固定するトランジスタP45を備えて
いる。また立ち上がり出力部42は期間φ2だけ出力デ
ータ信号Qを駆動するトライステートインバータを形成
し、立ち下がり出力部44は期間φ4だけ出力データ信
号Qを駆動するトライステートインバータを形成してい
る。
ノードXCをHレベルに固定するトランジスタP42を
備え、立ち下がり入力部43は期間φ1〜φ2にノード
YCをHレベルに固定するトランジスタP45を備えて
いる。また立ち上がり出力部42は期間φ2だけ出力デ
ータ信号Qを駆動するトライステートインバータを形成
し、立ち下がり出力部44は期間φ4だけ出力データ信
号Qを駆動するトライステートインバータを形成してい
る。
【0157】期間φ2で入力データ信号DがLレベルの
場合はノードXCがハイインピーダンス状態になり、期
間φ4で入力データ信号DがLレベルの場合はノードY
Cがハイインピーダンス状態になるが、期間φ2の長さ
はNMOSトランジスタN41〜N43によりノードX
CをHレベルからLレベルに遷移させるために必要な時
間だけ確保できれば良く、入力制御信号CKの周期には
依存しない。同様に期間φ4の長さはNMOSトランジ
スタN46〜N48によりノードYCをHレベルからL
レベルに遷移させるために必要な時間だけ確保できれば
良く、入力制御信号CKの周期には依存しない。
場合はノードXCがハイインピーダンス状態になり、期
間φ4で入力データ信号DがLレベルの場合はノードY
Cがハイインピーダンス状態になるが、期間φ2の長さ
はNMOSトランジスタN41〜N43によりノードX
CをHレベルからLレベルに遷移させるために必要な時
間だけ確保できれば良く、入力制御信号CKの周期には
依存しない。同様に期間φ4の長さはNMOSトランジ
スタN46〜N48によりノードYCをHレベルからL
レベルに遷移させるために必要な時間だけ確保できれば
良く、入力制御信号CKの周期には依存しない。
【0158】したがって、図7のように立ち上がり出力
部42の出力と立ち下がり出力部44の出力を直接接続
することができ、データ保持機能を持つデータ出力部4
5を追加するだけで出力データ信号Q出力を実現するこ
とができる。
部42の出力と立ち下がり出力部44の出力を直接接続
することができ、データ保持機能を持つデータ出力部4
5を追加するだけで出力データ信号Q出力を実現するこ
とができる。
【0159】図7の例では図9の例に比べて入力データ
信号Dが接続されているトランジスタ数が2個少ないた
め、入力データ信号Dの入力負荷が小さくなり、入力デ
ータ信号Dを駆動する部分の消費電力が小さくなる。ま
た立ち上がり入力部41および立ち下がり入力部43の
出力ノードXC,YCの保持をクロック信号(入力制御
信号CKDB,CKD)で制御されたPMOSトランジ
スタP42,P45で行い、かつ立ち上がり出力部42
と立ち下がり出力部44をクロック信号(入力制御信号
CK,CKB,CKD,CKDB)で制御されたトライ
ステートインバータで構成し、データ保持機能を持つデ
ータ出力部45を追加することにより、低周波数動作時
の動作が安定する。
信号Dが接続されているトランジスタ数が2個少ないた
め、入力データ信号Dの入力負荷が小さくなり、入力デ
ータ信号Dを駆動する部分の消費電力が小さくなる。ま
た立ち上がり入力部41および立ち下がり入力部43の
出力ノードXC,YCの保持をクロック信号(入力制御
信号CKDB,CKD)で制御されたPMOSトランジ
スタP42,P45で行い、かつ立ち上がり出力部42
と立ち下がり出力部44をクロック信号(入力制御信号
CK,CKB,CKD,CKDB)で制御されたトライ
ステートインバータで構成し、データ保持機能を持つデ
ータ出力部45を追加することにより、低周波数動作時
の動作が安定する。
【0160】以上に説明した、本発明の第4の実施の形
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、少
なくとも1個以上の入力データ信号Dの入力端子と、出
力データ信号Qの出力端子と、第1の入力制御信号CK
の入力端子と、第1の入力制御信号CKを論理反転させ
た第2の入力制御信号CKBの入力端子と、第1の入力
制御信号CKを所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号CKDの入力端子と、第3の入力制御信号CK
Dを論理反転させた第4の入力制御信号CKDBの入力
端子と、入力データ信号Dと第1の入力制御信号CKと
第4の入力制御信号CKDBとを入力し第1の出力信号
を出力する第1の入力部である立ち上がり入力部41
と、入力データ信号Dと第2の入力制御信号CKBと第
3の入力制御信号CKDとを入力し第2の出力信号を出
力する第2の入力部である立ち下がり入力部43と、第
1の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号C
Kと第2の入力制御信号CKBと第3の入力制御信号C
KDと第4の入力制御信号CKDBとを入力し第3の出
力信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第1の
出力部である立ち上がり入力部42および立ち下がり出
力部44と、出力データ信号Qの出力端子の値の保持を
行う第2の出力部であるデータ出力45とを有してい
る。
態のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路は、少
なくとも1個以上の入力データ信号Dの入力端子と、出
力データ信号Qの出力端子と、第1の入力制御信号CK
の入力端子と、第1の入力制御信号CKを論理反転させ
た第2の入力制御信号CKBの入力端子と、第1の入力
制御信号CKを所定の遅延値だけ遅延させた第3の入力
制御信号CKDの入力端子と、第3の入力制御信号CK
Dを論理反転させた第4の入力制御信号CKDBの入力
端子と、入力データ信号Dと第1の入力制御信号CKと
第4の入力制御信号CKDBとを入力し第1の出力信号
を出力する第1の入力部である立ち上がり入力部41
と、入力データ信号Dと第2の入力制御信号CKBと第
3の入力制御信号CKDとを入力し第2の出力信号を出
力する第2の入力部である立ち下がり入力部43と、第
1の出力信号と第2の出力信号と第1の入力制御信号C
Kと第2の入力制御信号CKBと第3の入力制御信号C
KDと第4の入力制御信号CKDBとを入力し第3の出
力信号を出力データ信号Qの出力端子に出力する第1の
出力部である立ち上がり入力部42および立ち下がり出
力部44と、出力データ信号Qの出力端子の値の保持を
行う第2の出力部であるデータ出力45とを有してい
る。
【0161】そして、このダブルエッジトリガ型フリッ
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
プフロップ回路は、第1段階(期間φ1)では第1の入
力制御信号CKと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第2段階(期間φ2)では第2の入力
制御信号CKBと第3の入力制御信号CKDの値が共に
Lレベルである。第3段階(期間φ3)では第2の入力
制御信号CKBと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。第4段階(期間φ4)では第1の入
力制御信号CKと第4の入力制御信号CKDBの値が共
にLレベルである。
【0162】ここで、第1の入力部である立ち上がり入
力部41は、第1段階(期間φ1)および第3段階(期
間φ3)および第4段階(期間φ4)で第1の出力信号
を特定の値に固定し第2段階(期間φ2)で入力データ
信号Dの値に依存した結果を出力する。
力部41は、第1段階(期間φ1)および第3段階(期
間φ3)および第4段階(期間φ4)で第1の出力信号
を特定の値に固定し第2段階(期間φ2)で入力データ
信号Dの値に依存した結果を出力する。
【0163】第2の入力部である立ち下がり入力部43
は、第1段階(期間φ1)および第2段階(期間φ2)
および第3段階(期間φ3)で第2の出力信号を特定の
値に固定し第4段階(期間φ4)で入力データ信号Dの
値に依存した結果を出力する。
は、第1段階(期間φ1)および第2段階(期間φ2)
および第3段階(期間φ3)で第2の出力信号を特定の
値に固定し第4段階(期間φ4)で入力データ信号Dの
値に依存した結果を出力する。
【0164】第1の出力部である立ち上がり出力部42
および立ち下がり出力部44は、立ち上がり入力部41
の出力結果に依存した値を第2段階(期間φ2)で出力
し立ち下がり入力部43の出力結果に依存した値を第4
段階(期間φ4)で出力する。
および立ち下がり出力部44は、立ち上がり入力部41
の出力結果に依存した値を第2段階(期間φ2)で出力
し立ち下がり入力部43の出力結果に依存した値を第4
段階(期間φ4)で出力する。
【0165】この構成によれば、データ出力部45で出
力データ信号Qの出力端子の値の保持を行っているた
め、ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周
波数でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路が得られる。
力データ信号Qの出力端子の値の保持を行っているた
め、ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周
波数でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップ
フロップ回路が得られる。
【0166】また、入力データ信号Dの負荷が2個のN
MOSトランジスタN42,N26のみとなり、入力デ
ータ信号Dの負荷が小さく、入力データ信号Dを駆動す
る部分の消費電力を少なくできる。
MOSトランジスタN42,N26のみとなり、入力デ
ータ信号Dの負荷が小さく、入力データ信号Dを駆動す
る部分の消費電力を少なくできる。
【0167】なお、上記の実施の形態では、NMOSト
ランジスタN44のソースをNMOSトランジスタN4
2のドレインに接続し、NMOSトランジスタN48の
ソースをNMOSトランジスタN46のドレインに接続
し、NMOSトランジスタN42,N43を立ち上がり
入力部41と立ち上がり出力部42とで共有させ、NM
OSトランジスタN46,N47を立ち下がり入力部4
3と立ち下がり出力部44とで共有させていたが、共有
させずに独立して設けることもできる。すなわち、NM
OSトランジスタN42,N43と同じ信号が各ゲート
に入力される2個のNMOSトランジスタの直列回路を
別に設け、NMOSトランジスタN44のソースをこの
2個のNMOSトランジスタの直列回路にNMOSトラ
ンジスタN42,N43と同様に接続してもよい。同様
に、NMOSトランジスタN46,N47と同じ信号が
各ゲートに入力される2個のNMOSトランジスタの直
列回路を別に設け、NMOSトランジスタN48のソー
スをこの2個のNMOSトランジスタの直列回路にNM
OSトランジスタN46,N47と同様に接続してもよ
い。
ランジスタN44のソースをNMOSトランジスタN4
2のドレインに接続し、NMOSトランジスタN48の
ソースをNMOSトランジスタN46のドレインに接続
し、NMOSトランジスタN42,N43を立ち上がり
入力部41と立ち上がり出力部42とで共有させ、NM
OSトランジスタN46,N47を立ち下がり入力部4
3と立ち下がり出力部44とで共有させていたが、共有
させずに独立して設けることもできる。すなわち、NM
OSトランジスタN42,N43と同じ信号が各ゲート
に入力される2個のNMOSトランジスタの直列回路を
別に設け、NMOSトランジスタN44のソースをこの
2個のNMOSトランジスタの直列回路にNMOSトラ
ンジスタN42,N43と同様に接続してもよい。同様
に、NMOSトランジスタN46,N47と同じ信号が
各ゲートに入力される2個のNMOSトランジスタの直
列回路を別に設け、NMOSトランジスタN48のソー
スをこの2個のNMOSトランジスタの直列回路にNM
OSトランジスタN46,N47と同様に接続してもよ
い。
【0168】
【発明の効果】本発明の請求項1記載のダブルエッジト
リガ型フリップフロップ回路によれば、第1および第2
の入力部で第1および第2の出力信号の保持を行ってい
るため、ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロッ
ク周波数でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路が得られる。
リガ型フリップフロップ回路によれば、第1および第2
の入力部で第1および第2の出力信号の保持を行ってい
るため、ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロッ
ク周波数でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路が得られる。
【0169】本発明の請求項2記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路によれば、入力データ信号の
負荷が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力デ
ータ信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部
分の消費電力を少なくできる。その他請求項1と同様の
効果を奏する。
ガ型フリップフロップ回路によれば、入力データ信号の
負荷が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力デ
ータ信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部
分の消費電力を少なくできる。その他請求項1と同様の
効果を奏する。
【0170】本発明の請求項3記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路によれば、第2の出力部で第
5の出力信号の保持を行っているため、ハイインピーダ
ンス状態が発生せず、低クロック周波数でも安定動作可
能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路が得ら
れる。
ガ型フリップフロップ回路によれば、第2の出力部で第
5の出力信号の保持を行っているため、ハイインピーダ
ンス状態が発生せず、低クロック周波数でも安定動作可
能なダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路が得ら
れる。
【0171】本発明の請求項4記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路によれば、請求項3と同様の
効果が得られる。
ガ型フリップフロップ回路によれば、請求項3と同様の
効果が得られる。
【0172】本発明の請求項5記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路によれば、第2の出力部で出
力データ信号の出力端子の値保持を行っているため、ハ
イインピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数で
も安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロッ
プ回路が得られる。
ガ型フリップフロップ回路によれば、第2の出力部で出
力データ信号の出力端子の値保持を行っているため、ハ
イインピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数で
も安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロッ
プ回路が得られる。
【0173】本発明の請求項6記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路によれば、入力データ信号の
負荷が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力デ
ータ信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部
分の消費電力を少なくできる。その他請求項5と同様の
効果を奏する。
ガ型フリップフロップ回路によれば、入力データ信号の
負荷が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力デ
ータ信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部
分の消費電力を少なくできる。その他請求項5と同様の
効果を奏する。
【0174】本発明の請求項7記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路によれば、第2の出力部で出
力データ信号の出力端子の値の保持を行っているため、
ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数
でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロ
ップ回路が得られる。
ガ型フリップフロップ回路によれば、第2の出力部で出
力データ信号の出力端子の値の保持を行っているため、
ハイインピーダンス状態が発生せず、低クロック周波数
でも安定動作可能なダブルエッジトリガ型フリップフロ
ップ回路が得られる。
【0175】本発明の請求項8記載のダブルエッジトリ
ガ型フリップフロップ回路によれば、入力データ信号の
負荷が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力デ
ータ信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部
分の消費電力を少なくできる。その他請求項7と同様の
効果を奏する。
ガ型フリップフロップ回路によれば、入力データ信号の
負荷が2個のNMOSトランジスタのみとなり、入力デ
ータ信号の負荷が小さく、入力データ信号を駆動する部
分の消費電力を少なくできる。その他請求項7と同様の
効果を奏する。
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるダブルエッ
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
【図2】図1のダブルエッジトリガ型フリップフロップ
回路の動作を示すタイムチャートである。
回路の動作を示すタイムチャートである。
【図3】本発明の第2の実施の形態におけるダブルエッ
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
【図4】図3のダブルエッジトリガ型フリップフロップ
回路の動作を示すタイムチャートである。
回路の動作を示すタイムチャートである。
【図5】本発明の第3の実施の形態におけるダブルエッ
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
【図6】図5のダブルエッジトリガ型フリップフロップ
回路の動作を示すタイムチャートである。
回路の動作を示すタイムチャートである。
【図7】本発明の第4の実施の形態におけるダブルエッ
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
ジトリガ型フリップフロップ回路の構成を示す回路図で
ある。
【図8】図7のダブルエッジトリガ型フリップフロップ
回路の動作を示すタイムチャートである。
回路の動作を示すタイムチャートである。
【図9】従来のダブルエッジトリガ型フリップフロップ
回路の構成を示す回路図である。
回路の構成を示す回路図である。
【図10】図9のダブルエッジトリガ型フリップフロッ
プ回路の動作を示すタイムチャートである。
プ回路の動作を示すタイムチャートである。
D 入力データ信号
CK、CKD、CKB、CKDB 入力制御信号
Q 出力データ信号
N1〜N12 NMOSトランジスタ
N21〜N28 NMOSトランジスタ
N31〜N40 NMOSトランジスタ
N41〜N48 NMOSトランジスタ
N51〜N56 NMOSトランジスタ
P1〜P6 PMOSトランジスタ
P21〜P28 PMOSトランジスタ
P31〜P36 PMOSトランジスタ
P41〜P46 PMOSトランジスタ
P51〜P56 PMOSトランジスタ
INV1〜INV2 インバータ回路
INV11〜INV12 インバータ回路
INV21〜INV22 インバータ回路
AND1 AND回路
VDD 第1の電源
VSS 第2の電源
11 立ち上がり入力部
12 立ち上がり出力部
13 立ち下がり入力部
14 立ち下がり出力部
21 立ち上がり入力部
22 立ち上がり出力部
23 立ち下がり入力部
24 立ち下がり出力部
25 データ出力部
31 立ち上がり入力部
32 立ち上がり出力部
33 立ち下がり入力部
34 立ち下がり出力部
35 データ出力部
41 立ち上がり入力部
42 立ち上がり出力部
43 立ち下がり入力部
44 立ち下がり出力部
45 データ出力部
51 立ち上がり入力部
52 立ち上がり出力部
53 立ち下がり入力部
54 立ち下がり出力部
55 データ出力部
Claims (8)
- 【請求項1】 少なくとも1個以上の入力データ信号の
入力端子と、 出力データ信号の出力端子と、 第1の入力制御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を論理反転させた第2の入力制
御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた
第3の入力制御信号の入力端子と、 前記第3の入力制御信号を論理反転させた第4の入力制
御信号の入力端子と、 前記入力データ信号と前記第1の入力制御信号と前記第
4の入力制御信号とを入力し第1の出力信号を出力する
第1の入力部と、 前記入力データ信号と前記第2の入力制御信号と前記第
3の入力制御信号とを入力し第2の出力信号を出力する
第2の入力部と、 前記第1の出力信号と前記第1の入力制御信号とを入力
し第3の出力信号を前記出力データ信号の出力端子に出
力する第1の出力部と、 前記第2の出力信号と前記第2の入力制御信号とを入力
し第4の出力信号を前記出力データ信号の出力端子に出
力する第2の出力部とを有し、 第1段階では前記第1の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第2段階では前記第2の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第3段階では前記第2の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第4段階では前記第1の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 前記第1の入力部は第1段階および第4段階で前記第1
の出力信号の値を固定し、第2段階で前記入力データ信
号の値に依存した結果を出力すると共に前記出力データ
信号の出力端子の値に依存して前記第1の出力信号の値
の保持を行い、 前記第2の入力部は第2段階および第3段階で前記第2
の出力信号の値を固定し、第4段階で前記入力データ信
号の値に依存した結果を出力すると共に前記出力データ
信号の出力端子の値に依存して前記第2の出力信号の値
の保持を行い、 前記第1の出力部は前記第1の入力部の出力結果に依存
した値を第2段階および第3段階で出力し、 前記第2の出力部は前記第2の入力部の出力結果に依存
した値を第1段階および第4段階で出力することを特徴
とするダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路。 - 【請求項2】 第1の入力部が、ソースが第1の電源に
接続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが
第1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPM
OSトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、
ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ
信号の出力端子に接続された第2のPMOSトランジス
タと、ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第1
の節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信号の入力
端子に接続された第1のNMOSトランジスタと、ソー
スが第3の節点に接続され、ドレインが第2の節点に接
続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続され
た第2のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源
に接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲート
が前記第1の入力制御信号の入力端子に接続された第3
のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続
され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが出力
データ信号の出力端子に接続された第4のNMOSトラ
ンジスタとを有し、 第2の入力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが第4の節点に接続され、ゲートが第2の入力制御
信号の入力端子に接続された第3のPMOSトランジス
タと、ソースが第1の電源に接続され、ドレインが第4
の節点に接続され、ゲートが出力データ信号の出力端子
に接続された第4のPMOSトランジスタと、ソースが
第5の節点に接続され、ドレインが第4の節点に接続さ
れ、ゲートが第3の入力制御信号の入力端子に接続され
た第5のNMOSトランジスタと、ソースが第6の節点
に接続され、ドレインが第5の節点に接続され、ゲート
が前記入力データ信号の入力端子に接続された第6のN
MOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続さ
れ、ドレインが第6の節点に接続され、ゲートが前記第
2の入力制御信号の入力端子に接続された第7のNMO
Sトランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、ド
レインが第4の節点に接続され、ゲートが出力データ信
号の出力端子に接続された第8のNMOSトランジスタ
とを有し、 第1の出力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが前記出力データ信号の出力端子に接続され、ゲー
トが第1の節点に接続された第5のPMOSトランジス
タと、ソースが第7の節点に接続され、ドレインが前記
出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第1の
節点に接続された第9のNMOSトランジスタと、ソー
スが第2の電源に接続され、ドレインが第7の節点に接
続され、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に接続
された第10のNMOSトランジスタとを有し、 第2の出力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが
第4の節点に接続された第6のPMOSトランジスタ
と、ソースが第8の節点に接続され、ドレインが前記出
力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第4の節
点に接続された第11のNMOSトランジスタと、ソー
スが第2の電源に接続され、ドレインが第8の節点に接
続され、ゲートが前記第2の入力制御信号の入力端子に
接続された第12のNMOSトランジスタとを有するこ
とを特徴とする請求項1記載のダブルエッジトリガ型フ
リップフロップ回路。 - 【請求項3】 入力データ信号の入力端子と、 出力データ信号の出力端子と、 第1の入力制御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を論理反転させた第2の入力制
御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた
第3の入力制御信号の入力端子と、 前記第3の入力制御信号を論理反転させた第4の入力制
御信号の入力端子と、 前記入力データ信号と前記第1の入力制御信号と前記第
2の入力制御信号とを入力し第1の出力信号と第2の出
力信号を出力する第1の入力部と、 記入力データ信号と前記第1の入力制御信号と前記第2
の入力制御信号とを入力し第3の出力信号と第4の出力
信号を出力する第2の入力部と、 前記第1の出力信号と前記第2の出力信号と前記第3の
出力信号と前記第4の出力信号と前記第3の入力制御信
号と前記第4の入力制御信号とを入力し第5の出力信号
を出力する第1の出力部と、 前記第5の出力信号を入力し第6の出力信号を前記出力
データ信号の出力端子へ出力する第2の出力部とを有
し、 第1段階では前記第1の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第2段階では前記第2の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第3段階では前記第2の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第4段階では前記第1の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 前記第1の入力部は第1段階および第4段階で前記第1
の出力信号および前記第2の出力信号の値を固定し第2
段階および第3段階で前記入力データ信号の値に依存し
た結果を出力し、 前記第2の入力部は第2段階および第3段階で前記第3
の出力信号および前記第4の出力信号の値を固定し第1
段階および第4段階で前記入力データ信号の値に依存し
た結果を出力し、 前記第1の出力部は第2段階では前記第1の出力信号と
前記第2の出力信号に依存した値を出力し、第4段階で
前記第3の出力信号と前記第4の出力信号に依存した値
を出力し、 前記第2の出力部は前記第5の出力信号に依存した値を
出力すると共に前記第5の出力信号の値を保持すること
を特徴とするダブルエッジトリガ型フリップフロップ回
路。 - 【請求項4】 第1の入力部が、ソースが入力データ信
号の入力端子に接続され、ドレインが第1の節点に接続
され、ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に接続さ
れた第1のNMOSトランジスタと、ソースが前記入力
データ信号の入力端子に接続され、ドレインが第2の節
点に接続され、ゲートが第2の入力制御信号の入力端子
に接続された第1のPMOSトランジスタと、ソースが
第1の電源に接続され、ドレインが第1の節点に接続さ
れ、ゲートが前記第1の入力制御信号の入力端子に接続
された第2のPMOSトランジスタと、ソースが第2の
電源に接続され、ドレインが第2の節点に接続され、ゲ
ートが前記第2の入力制御信号の入力端子に接続された
第2のNMOSトランジスタとを有し、 第2の入力部が、ソースが入力データ信号の入力端子に
接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲートが
第2の入力制御信号の入力端子に接続された第3のNM
OSトランジスタと、ソースが前記入力データ信号の入
力端子に接続され、ドレインが第4の節点に接続され、
ゲートが第1の入力制御信号の入力端子に接続された第
3のPMOSトランジスタと、ソースが第1の電源に接
続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲートが前
記第2の入力制御信号の入力端子に接続された第4のP
MOSトランジスタと、ソースが第2の電源に接続さ
れ、ドレインが第4の節点に接続され、ゲートが前記第
1の入力制御信号の入力端子に接続された第4のNMO
Sトランジスタとを有し、 第1の出力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが第5の節点に接続され、ゲートが前記第3の入力
制御信号の入力端子に接続された第5のPMOSトラン
ジスタと、ソースが第5の節点に接続され、ドレインが
第6の節点に接続され、ゲートが第1の節点に接続され
た第6のPMOSトランジスタと、ソースが第7の節点
に接続され、ドレインが第6の節点に接続され、ゲート
が第2の節点に接続された第5のNMOSトランジスタ
と、ソースが第2の電源に接続され、ドレインが第7の
節点に接続され、ゲートが第4の入力制御信号の入力端
子に接続された第6のNMOSトランジスタと、ソース
が第1の電源に接続され、ドレインが第8の節点に接続
され、ゲートが前記第4の入力制御信号の入力端子に接
続された第7のPMOSトランジスタと、ソースが第8
の節点に接続され、ドレインが第6の節点に接続され、
ゲートが第3の節点に接続された第8のPMOSトラン
ジスタと、ソースが第9の節点に接続され、ドレインが
第6の節点に接続され、ゲートが第4の節点に接続され
た第7のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源
に接続され、ドレインが第9の節点に接続され、ゲート
が第3の入力制御信号の入力端子に接続された第8のN
MOSトランジスタとを有し、 第2の出力部が、入力に第6の節点が接続され反転信号
を出力データ信号の出力端子に出力する第1のインバー
タと、前記第1のインバータの出力信号を入力し出力し
た反転信号を前記第1のインバータの入力に帰還させる
第2のインバータとを有することを特徴とする請求項3
記載のダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路。 - 【請求項5】 少なくとも1個以上の入力データ信号の
入力端子と、 出力データ信号の出力端子と、 第1の入力制御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を論理反転させた第2の入力制
御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた
第3の入力制御信号の入力端子と、 前記第3の入力制御信号を論理反転させた第4の入力制
御信号の入力端子と、 前記入力データ信号と前記第1の入力制御信号と前記第
4の入力制御信号とを入力し第1の出力信号を出力する
第1の入力部と、 前記入力データ信号と前記第2の入力制御信号と前記第
3の入力制御信号とを入力し第2の出力信号を出力する
第2の入力部と、 前記第1の出力信号と前記第2の出力信号と前記第1の
入力制御信号と前記第2の入力制御信号と前記第3の入
力制御信号と前記第4の入力制御信号とを入力し第3の
出力信号を前記出力データ信号の出力端子に出力する第
1の出力部と、 前記出力データ信号の出力端子の値の保持を行う第2の
出力部とを有し、 第1段階では前記第1の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第2段階では前記第2の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第3段階では前記第2の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第4段階では前記第1の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 前記第1の入力部は第1段階および第4段階で前記第1
の出力信号を特定の値に固定し第2段階で前記入力デー
タ信号の値に依存した結果を出力し第3段階で前記出力
データ信号の出力端子の値が前記特定の値を示す場合に
のみ前記第1の出力信号を前記特定の値に固定し、 前記第2の入力部は第2段階および第3段階で前記第2
の出力信号を前記特定の値に固定し第4段階で前記入力
データ信号の値に依存した結果を出力し第1段階で前記
出力データ信号の出力端子の値が前記特定の値を示す場
合にのみ前記第2の出力信号を前記特定の値に固定し、 前記第1の出力部は前記第1の入力部の出力結果に依存
した値を第2段階で出力し前記第2の入力部の出力結果
に依存した値を第4段階で出力することを特徴とするダ
ブルエッジトリガ型フリップフロップ回路。 - 【請求項6】 第1の入力部が、ソースが第1の電源に
接続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが
第1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPM
OSトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、
ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが出力データ
信号の出力端子に接続された第2のPMOSトランジス
タと、ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第1
の節点に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子
に接続された第1のNMOSトランジスタと、ソースが
第3の節点に接続され、ドレインが第2の節点に接続さ
れ、ゲートが第4の入力制御信号の入力端子に接続され
た第2のNMOSトランジスタと、ソースが第2の電源
に接続され、ドレインが第3の節点に接続され、ゲート
が前記第1の入力制御信号の入力端子に接続された第3
のNMOSトランジスタとを有し、 第2の入力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが第4の節点に接続され、ゲートが第2の入力制御
信号の入力端子に接続された第3のPMOSトランジス
タと、ソースが第1の電源に接続され、ドレインが第4
の節点に接続され、ゲートが出力データ信号の出力端子
に接続された第4のPMOSトランジスタと、ソースが
第5の節点に接続され、ドレインが第4の節点に接続さ
れ、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続された第
4のNMOSトランジスタと、ソースが第6の節点に接
続され、ドレインが第5の節点に接続され、ゲートが第
3の入力制御信号に接続された第5のNMOSトランジ
スタと、ソースが第2の電源に接続され、ドレインが第
6の節点に接続され、ゲートが前記第2の入力制御信号
の入力端子に接続された第6のNMOSトランジスタと
を有し、 第1の出力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが
第1の節点に接続された第5のPMOSトランジスタ
と、ソースが第7の節点に接続され、ドレインが前記出
力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第1の節
点に接続された第7のNMOSトランジスタと、ソース
が第2の節点に接続され、ドレインが第7の節点に接続
され、ゲートが第7の節点に接続された第8のNMOS
トランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが
第4の節点に接続された第6のPMOSトランジスタ
と、ソースが第8の節点に接続され、ドレインが前記出
力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第4の節
点に接続された第9のNMOSトランジスタと、ソース
が第5の節点に接続され、ドレインが第8の節点に接続
され、ゲートが第8の節点に接続された第10のNMO
Sトランジスタとを有し、 第2の出力部が、出力データ信号を入力し反転信号を出
力する第1のインバータと、前記第1のインバータの出
力信号を入力し出力した反転信号を前記第1のインバー
タの入力に帰還させる第2のインバータとを有すること
を特徴とする請求項5記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路。 - 【請求項7】 少なくとも1個以上の入力データ信号の
入力端子と、 出力データ信号の出力端子と、 第1の入力制御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を論理反転させた第2の入力制
御信号の入力端子と、 前記第1の入力制御信号を所定の遅延値だけ遅延させた
第3の入力制御信号の入力端子と、 前記第3の入力制御信号を論理反転させた第4の入力制
御信号の入力端子と、 前記入力データ信号と前記第1の入力制御信号と前記第
4の入力制御信号とを入力し第1の出力信号を出力する
第1の入力部と、 前記入力データ信号と前記第2の入力制御信号と前記第
3の入力制御信号とを入力し第2の出力信号を出力する
第2の入力部と、 前記第1の出力信号と前記第2の出力信号と前記第1の
入力制御信号と前記第2の入力制御信号と前記第3の入
力制御信号と前記第4の入力制御信号とを入力し第3の
出力信号を前記出力データ信号の出力端子に出力する第
1の出力部と、 前記出力データ信号の出力端子の値の保持を行う第2の
出力部とを有し、 第1段階では前記第1の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第2段階では前記第2の入力制御信号と前記第3の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第3段階では前記第2の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 第4段階では前記第1の入力制御信号と前記第4の入力
制御信号の値が共にLレベルであり、 前記第1の入力部は第1段階および第3段階および第4
段階で前記第1の出力信号を特定の値に固定し第2段階
で前記入力データ信号の値に依存した結果を出力し、 前記第2の入力部は第1段階および第2段階および第3
段階で前記第2の出力信号を前記特定の値に固定し第4
段階で前記入力データ信号の値に依存した結果を出力
し、 前記第1の出力部は前記第1の入力部の出力結果に依存
した値を第2段階で出力し前記第2の入力部の出力結果
に依存した値を第4段階で出力することを特徴とするダ
ブルエッジトリガ型フリップフロップ回路。 - 【請求項8】 第1の入力部が、ソースが第1の電源に
接続され、ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが
第1の入力制御信号の入力端子に接続された第1のPM
OSトランジスタと、ソースが第1の電源に接続され、
ドレインが第1の節点に接続され、ゲートが第4の入力
制御信号に接続された第2のPMOSトランジスタと、
ソースが第2の節点に接続され、ドレインが第1の節点
に接続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続
された第1のNMOSトランジスタと、ソースが第3の
節点に接続され、ドレインが第2の節点に接続され、ゲ
ートが第4の入力制御信号に接続された第2のNMOS
トランジスタと、ソースが第2の電源に接続され、ドレ
インが第3の節点に接続され、ゲートが前記第1の入力
制御信号の入力端子に接続された第3のNMOSトラン
ジスタとを有し、 第2の入力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが第4の節点に接続され、ゲートが第2の入力制御
信号の入力端子に接続された第3のPMOSトランジス
タと、ソースが第1の電源に接続され、ドレインが第4
の節点に接続され、ゲートが第3の入力制御信号の入力
端子に接続された第4のPMOSトランジスタと、ソー
スが第5の節点に接続され、ドレインが第4の節点に接
続され、ゲートが入力データ信号の入力端子に接続され
た第4のNMOSトランジスタと、ソースが第6の節点
に接続され、ドレインが第5の節点に接続され、ゲート
が第3の入力制御信号に接続された第5のNMOSトラ
ンジスタと、ソースが第2の電源に接続され、ドレイン
が第6の節点に接続され、ゲートが前記第2の入力制御
信号の入力端子に接続された第6のNMOSトランジス
タとを有し、 第1の出力部が、ソースが第1の電源に接続され、ドレ
インが出力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが
第1の節点に接続された第5のPMOSトランジスタ
と、ソースが第2の節点に接続され、ドレインが前記出
力データ信号の出力端子に接続され、ゲートが第1の節
点に接続された第7のNMOSトランジスタと、ソース
が第1の電源に接続され、ドレインが出力データ信号の
出力端子に接続され、ゲートが第4の節点に接続された
第6のPMOSトランジスタと、ソースが第5の節点に
接続され、ドレインが前記出力データ信号の出力端子に
接続され、ゲートが第4の節点に接続された第8のNM
OSトランジスタとを有し、 第2の出力部が、出力データ信号を入力し反転信号を出
力する第1のインバータと、前記第1のインバータの出
力信号を入力し出力した反転信号を前記第1のインバー
タの入力に帰還させる第2のインバータとを有すること
を特徴とする請求項7記載のダブルエッジトリガ型フリ
ップフロップ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002037593A JP2003243970A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002037593A JP2003243970A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003243970A true JP2003243970A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27779133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002037593A Pending JP2003243970A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | ダブルエッジトリガ型フリップフロップ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003243970A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007184925A (ja) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Infineon Technologies Ag | パルス・スタティック・フリップフロップ |
CN101917185A (zh) * | 2010-06-02 | 2010-12-15 | 广州市广晟微电子有限公司 | D锁存器和应用该d锁存器的50%占空比三分频器 |
CN102723930A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 北京大学 | 一种双边沿d触发器 |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002037593A patent/JP2003243970A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007184925A (ja) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Infineon Technologies Ag | パルス・スタティック・フリップフロップ |
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CN102723930A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 北京大学 | 一种双边沿d触发器 |
CN102723930B (zh) * | 2012-06-29 | 2014-11-12 | 北京大学 | 一种双边沿d触发器 |
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