JP2022073314A - コンバインドロジック回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路規模の増大を抑制することの可能なコンバインドロジック回路を提供する。【解決手段】コンバインドロジック回路は、ラッチ回路を備えたフリップフロップ回路などのクロックゲーティングセルに用いられる。クロックゲーティングセル100は、NAND回路122を含むSinglePhaseClocking回路で構成されたラッチ回路120と、ラッチ回路の出力信号を反転させるインバータ回路130とを備えている。【選択図】図1
Description
本開示は、コンバインドロジック回路に関する。
従来の一般的なクロックゲーティングセル(Clock Gating Cell)は、クロック遮断時(Disable時)も、セル内のラッチ動作用の内部クロックノードが入力クロックのトグルに従ってトグルし、無駄に電力を消費する。クロック遮断時の電力消費を低減する方策が例えば、以下の非特許文献1に開示されている。
https://www.edn.com/design/integrated-circuit-design/4434410/Recursive-clock-gating--Performance-implications
ところで、上記非特許文献1では、クロックゲーティングセルに対して、上記ノードのトグルを制御する制御回路が追加されるので、回路規模が大きくなってしまうという問題があった。同様の問題は、ラッチ回路を備えたフリップフロップ回路などのコンバインドロジック回路においても生じ得る。従って、回路規模の増大を抑制することの可能なコンバインドロジック回路を提供することが望ましい。
本開示の一側面に係るコンバインドロジック回路は、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されたラッチ回路と、ラッチ回路の出力信号を反転させるインバータ回路とを備えている。
本開示の一側面に係るコンバインドロジック回路では、ラッチ回路が、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されている。このように、クロックの反転信号を使用しないSinglePhaseClocking回路を用いることにより、クロックのトグルに応じた電力消費が抑えられる。また、このコンバインドロジック回路では、ラッチ回路の出力信号を反転させるインバータ回路が設けられている。これにより、ラッチ回路内のNAND回路と、インバータ回路とにより、AND回路を構成することができるので、ラッチ回路とは別に、AND回路を設けた場合と比べて、回路規模が抑えられる。
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<1.第1の実施の形態>
[構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係るクロックゲーティングセル100の機能ブロックの一例を表したものである。図2は、クロックゲーティングセル100の状態遷移を表したものである。図3は、クロックゲーティングセル100の回路構成の一例を表したものである。
[構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係るクロックゲーティングセル100の機能ブロックの一例を表したものである。図2は、クロックゲーティングセル100の状態遷移を表したものである。図3は、クロックゲーティングセル100の回路構成の一例を表したものである。
クロックゲーティングセル100は、例えば、データの変化がないレジスタへ入力されるクロックを止めて、そのレジスタにおける不要な電力消費を抑制するための回路である。クロックゲーティングセル100は、イネーブル生成部110、ラッチ部120および出力部130を備えている。クロックゲーティングセル100には、クロック信号CK、システム用のイネーブル信号Eおよびテスト用のイネーブル信号Tが入力される。クロックゲーティングセル100からは、出力信号Qが出力される。クロック信号CKは、クロックゲーティングセル100の動作を制御するための信号である。出力信号Qは、例えば、レジスタなどに出力される信号である。
イネーブル生成部110は、例えば、図1に示したように、2入力1出力のNOR回路を含んでいる。このNOR回路には、イネーブル信号E,Tが入力信号として入力され、このNOR回路からは、イネーブル信号NR_TEが出力される。イネーブル生成部110は、2入力1出力のNOR回路の代わりに、3入力以上のNOR回路を含んでいてもよい。
2入力1出力のNOR回路は、例えば、4つのトランジスタを含んで構成されている。2入力1出力のNOR回路は、例えば、図3に示したように、2つのPMOSトランジスタと、2つのNMOSトランジスタとを含んで構成されている。2つのPMOSトランジスタは互いに直列に接続されており、一方のPMOSトランジスタのゲートには、イネーブル信号Eが入力される端子が接続されており、他方のPMOSトランジスタのゲートには、イネーブル信号Tが入力される端子が接続されている。2つのNMOSトランジスタは、2つのPMOSトランジスタに対して直列に接続されており、さらに、互いに並列に接続されている。一方のNMOSトランジスタには、イネーブル信号Eが入力される端子が接続されており、他方のNMOSトランジスタのゲートには、イネーブル信号Tが入力される端子が接続されている。2つのPMOSトランジスタのうち一方のPMOSトランジスタのソース・ドレイン端子と、2つのNMOSトランジスタにおける、互いに接続されたソース・ドレイン端子とがノードN1に接続されている。2つのPMOSトランジスタのうち他方のPMOSトランジスタのソース・ドレイン端子が定電圧線に接続されており、2つのNMOSトランジスタにおける、ノードN1に未接続のソース・ドレイン端子がグラウンド線に接続されている。ノードN1がラッチ部120に接続されている。
2入力1出力のNOR回路では、2つの入力信号(Enable信号E,T)がともにローレベルLo(Disable)の時、イネーブル信号NR_TEがハイレベルHiとなる(図2参照)。また、2入力1出力のNOR回路では、少なくとも一方の入力信号(Enable信号EおよびEnable信号Tの少なくとも一方)がハイレベルHi(Enable)になると、イネーブル信号NR_TEがローレベルLoとなる(図2参照)。つまり、2つの入力信号(Enable信号E,T)がともにローレベルLo(Disable)の時だけ、イネーブル信号NR_TEがハイレベルHiとなる。
ラッチ部120は、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されたラッチ回路(SinglePhaseClockingラッチ回路)である。ここで、「SinglePhaseClockingラッチ回路」とは、ラッチ動作にクロックCKの反転信号を必要としないラッチ回路を指している。
ラッチ部120は、例えば、図1に示したように、クロック信号CKおよびイネーブル信号NR_TEを使用した内部信号生成回路121と、データ保持回路122とを含んで構成されている。
内部信号生成回路121は、2つの入力信号(イネーブル信号E,T)がともにローレベルLoの時(つまり、イネーブル信号NR_TEがハイレベルHiの時)には、内部信号LatとしてローレベルLoを出力する(図2参照)。内部信号生成回路121は、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号Eおよびイネーブル信号Tの少なくとも一方)がハイレベルHiの時には、内部信号LatとしてハイレベルHiを出力する(図2参照)。内部信号生成回路121は、クロック信号CKをそのまま透過してデータ保持回路122に出力する。データ保持回路122には、内部信号生成回路121からクロック信号CKおよび内部信号Latが入力される。
つまり、ラッチ部120は、データ保持回路122(2入力NAND回路)における一方の入力ノードに外部からのクロック信号CKを入力し、データ保持回路122(2入力NAND回路)における他方の入力ノードには、クロック信号CKがローレベルLoの間にイネーブル信号NR_TEがハイレベルHiになるとローレベルLoの内部信号Latを入力する論理回路を有している。
データ保持回路122は、2つの入力信号(イネーブル信号E,T)がともにローレベルLoの時には、クロック信号CKがトグルしたとしても、内部信号LatはローレベルLoを維持しているので、出力信号QNとしてハイレベルHiを出力する(図2参照)。つまり、2つの入力信号(イネーブル信号E,T)がともにローレベルLoの時には、クロック信号CKは、出力信号QNひいては、出力回路130の出力信号Qには伝搬しない。
一方で、データ保持回路122は、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号Eおよびイネーブル信号Tの少なくとも一方)がハイレベルHiの時に、クロック信号CKがローレベルLoからハイレベルHiに変化すると、出力信号QNをハイレベルHiからローレベルLoに変化させる(図2参照)。また、データ保持回路122は、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号Eおよびイネーブル信号Tの少なくとも一方)がハイレベルHiの時に、クロック信号CKがハイレベルHiからローレベルLoに変化すると、出力信号QNをローレベルLoからハイレベルHiに変化させる(図2参照)。つまり、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号Eおよびイネーブル信号Tの少なくとも一方)がハイレベルHiの時には、クロック信号CKは、出力信号QNひいては、出力回路130の出力信号Qに伝搬する。
内部信号生成回路121は、例えば、図1に示したように、2入力1出力のOR回路と、2入力1出力のNAND回路とにより構成されている。OR回路には、クロック信号CKおよびイネーブル信号NR_TEが入力される。NAND回路には、OR回路の出力信号およびデータ保持回路122の出力信号QNが入力される。NAND回路の内部信号Latがデータ保持回路122に入力される。
内部信号生成回路121は、例えば、図3に示したように、6つのトランジスタ(M1~M6)を含んで構成されている。内部信号生成回路121は、例えば、3つのPMOSトランジスタ(M1~M3)と、3つのNMOSトランジスタ(M4~M6)とを含んで構成されている。3つのPMOSトランジスタ(M1~M3)のうち、2つのPMOSトランジスタ(M1,M2)は互いに直列に接続されており、残りのPMOSトランジスタ(M3)は、互いに直列に接続された2つのPMOSトランジスタ(M1,M2)に対して並列に接続されている。3つのNMOSトランジスタ(M4~M6)のうち、2つのNMOSトランジスタ(M4,M5)は互いに並列に接続されており、残りのNMOSトランジスタ(M6)は、互いに並列に接続された2つのNMOSトランジスタ(M4,M5)に対して直列に接続されている。
PMOSトランジスタ(M1)のゲートは、クロック信号CKが入力される端子に接続されており、PMOSトランジスタ(M2)のゲートは、イネーブル生成部110のノードN1(イネーブル信号NR_TEが出力される端子)に接続されており、PMOSトランジスタ(M3)のゲートは、データ保持回路122のノードN3に接続されている。NMOSトランジスタ(M4)のゲートは、クロック信号CKが入力される端子に接続されており、NMOSトランジスタ(M5)のゲートは、イネーブル生成部110のノードN1(イネーブル信号NR_TEが出力される端子)に接続されており、NMOSトランジスタ(M6)のゲートは、データ保持回路122のノードN3に接続されている。PMOSトランジスタ(M2,M3)における、互いに接続されたソース・ドレイン端子と、NMOSトランジスタ(M4)のうち、2つのNMOSトランジスタ(M5,M6)に未接続のソース・ドレイン端子とがノードN2に接続されている。PMOSトランジスタ(M1,M3)における、互いに接続されたソース・ドレイン端子が定電圧線に接続されており、NMOSトランジスタ(M4,M5)における、互いに接続されたソース・ドレイン端子がグラウンド線に接続されている。
データ保持回路122は、例えば、図1に示したように、2入力1出力のNAND回路により構成されている。NAND回路には、クロック信号CKおよび内部信号生成回路121の内部信号Latがデータ保持回路122に入力される。NAND回路の出力信号QNは、内部信号生成回路121および出力部130に入力される。NAND回路の出力信号QNは、内部信号生成回路121におけるNAND回路の1つの入力信号として内部信号生成回路121に入力されるとともに、出力部130の入力信号として出力部130に入力される。
データ保持回路122は、例えば、図3に示したように、4つのトランジスタを含んで構成されている。データ保持回路122は、例えば、2つのPMOSトランジスタと、2つのNMOSトランジスタとを含んで構成されている。2つのPMOSトランジスタは、互いに並列に接続されており、一方のPMOSトランジスタのゲートは、内部信号生成回路121のノードN2に接続されており、他方のPMOSトランジスタのゲートは、クロック信号CKが入力される端子に接続されている。2つのNMOSトランジスタは、互いに直列に接続されており、一方のNMOSトランジスタのゲートは、クロック信号CKが入力される端子に接続されており、他方のNMOSトランジスタのゲートは、内部信号生成回路121のノードN2に接続されている。2つのNMOSトランジスタのうち一方のNMOSトランジスタのソース・ドレイン端子と、2つのPMOSトランジスタにおける、互いに接続されたソース・ドレイン端子とがノードN3に接続されている。2つのNMOSトランジスタのうち他方のNMOSトランジスタのソース・ドレイン端子がグラウンド線に接続されており、2つのPMOSトランジスタにおける、ノードN3に未接続のソース・ドレイン端子が定電圧線に接続されている。
出力回路130は、データ保持回路122の出力信号(出力信号QN)を反転させるインバータであり、出力信号QNの反転信号を出力信号Qとして出力する。インバータは、例えば、2つのトランジスタ(PMOSトランジスタ、NMOSトランジスタ)によって構成されている。クロックゲーティングセル100において、データ保持回路122のNAND回路と、出力回路130のインバータとによって、AND回路が実現される。つまり、クロックゲーティングセル100では、ラッチ部120内の一部の回路(NAND回路)が、ラッチ部120の後段に設けられるAND回路の一部を兼ねている。
図4は、比較例に係るクロックゲーティングセル1000の機能ブロックの一例を表したものである。クロックゲーティングセル1000は、2つのインバータInvと、イネーブル生成部1110と、ラッチ部1120と、出力部1130とを備えている。2つのインバータInvは、互いに直列に接続されており、外部から入力されたクロック信号CKを反転させながらラッチ制御に用いられる信号を生成する。イネーブル生成部1110は、ラッチ部1120に入力するイネーブル信号を生成する。イネーブル生成部1110は、例えば、NOR回路で構成されている。ラッチ部1120は、クロック信号CKをインバータInvで反転させた反転信号と、この反転信号をインバータInvで反転させた信号と、イネーブル生成部1110から入力されるイネーブル信号とに基づいて、内部信号Latを生成する。出力部1130は、クロック信号CKと内部信号Latとに基づいて、出力信号Qを生成する。出力部1130は、例えば、AND回路で構成されている。データ保持回路122のNAND回路と、出力回路130のインバータとによって実現されるAND回路は、比較例に係る出力部1130のAND回路と等価な論理回路である。
[効果]
本実施の形態では、ラッチ回路120が、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されている。このように、クロック信号CKの反転信号を使用しないSinglePhaseClocking回路を用いることにより、クロック信号CKのトグルに応じた電力消費を抑えることができる。また、このコンバインドロジック回路100では、ラッチ回路120の出力信号QNを反転させるインバータ回路(出力回路130)が設けられている。これにより、ラッチ回路120内のNAND回路と、インバータ回路(出力回路130)とにより、AND回路を構成することができるので、ラッチ回路120とは別に、AND回路を設けた場合と比べて、回路規模を抑えることができる。
本実施の形態では、ラッチ回路120が、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されている。このように、クロック信号CKの反転信号を使用しないSinglePhaseClocking回路を用いることにより、クロック信号CKのトグルに応じた電力消費を抑えることができる。また、このコンバインドロジック回路100では、ラッチ回路120の出力信号QNを反転させるインバータ回路(出力回路130)が設けられている。これにより、ラッチ回路120内のNAND回路と、インバータ回路(出力回路130)とにより、AND回路を構成することができるので、ラッチ回路120とは別に、AND回路を設けた場合と比べて、回路規模を抑えることができる。
本実施の形態では、イネーブル生成部110において、イネーブル信号E,TがともにローレベルLoのときハイレベルHiの制御信号(イネーブル信号NR_TE)が生成され、イネーブル信号E,TのいずれかがハイレベルHiのときローレベルLoの制御信号(イネーブル信号NR_TE)が生成される。さらに、本実施の形態では、ラッチ部120において、データ保持回路122(2入力NAND回路)における一方の入力ノードに外部からのクロック信号CKが入力され、データ保持回路122(2入力NAND回路)における他方の入力ノードには、クロック信号CKがローレベルLoの間にイネーブル信号NR_TEがハイレベルHiになるとローレベルLoの内部信号Latが入力される。このとき、クロック信号CKがトグルしたとしても、データ保持回路122(2入力NAND回路)の出力信号QNは、ハイレベルHiを維持する。つまり、イネーブル信号E,TがともにローレベルLoのときは、クロック信号CKは出力信号QNに伝搬しないのはもちろんのこと、クロック信号CKがどれだけトグルしても、クロック信号CKが接続されているトランジスタのゲート端子以外に充放電されるノードが存在しない。従って、イネーブル信号E,TがともにローレベルLoのときは、クロック信号CKのトグルに応じた電力消費を抑えることができる。
また、本実施の形態に係るラッチ回路120において、例えば、図3に示したように、PMOSトランジスタの数と、NMOSトランジスタの数を互いに等しくした場合には、ラッチ回路120の回路レイアウトのバランスを良くすることができる。
<2.第1の実施の形態に係る変形例>
次に、第1の実施の形態に係るクロックゲーティングセル100の変形例について説明する。
次に、第1の実施の形態に係るクロックゲーティングセル100の変形例について説明する。
[変形例A]
第1の実施の形態において、クロック信号CKがローレベルLoからハイレベルHiに立ち上がるときに、内部信号生成回路121の出力(内部信号Lat)がハイレベルHiからローレベルLoに遷移するよりも先に、データ保持回路122の出力信号QNがハイレベルHiからローレベルLoに遷移するように、ラッチ回路120のトランジスタが調整されていてもよい。
第1の実施の形態において、クロック信号CKがローレベルLoからハイレベルHiに立ち上がるときに、内部信号生成回路121の出力(内部信号Lat)がハイレベルHiからローレベルLoに遷移するよりも先に、データ保持回路122の出力信号QNがハイレベルHiからローレベルLoに遷移するように、ラッチ回路120のトランジスタが調整されていてもよい。
例えば、NMOSトランジスタ(M4,M6)のL長よりも、データ保持回路122内の2つのNMOSトランジスタのL長が細くなるように、NMOSトランジスタ(M4,M6)および2つのNMOSトランジスタのL長が調整されていてもよい。また、例えば、NMOSトランジスタ(M4,M6)の閾値電圧よりも、データ保持回路122内の2つのNMOSトランジスタの閾値電圧が低くなるように、NMOSトランジスタ(M4,M6)および2つのNMOSトランジスタの閾値電圧が調整されていてもよい。また、例えば、NMOSトランジスタ(M4,M6)のW幅よりも、データ保持回路122内の2つのNMOSトランジスタのW幅が大きくなるように、NMOSトランジスタ(M4,M6)および2つのNMOSトランジスタのW幅が調整されていてもよい。
本変形例では、上述したような調整がラッチ回路120のトランジスタになされている。これにより、ラッチ回路120のトランジスタの特性ばらつきによって、ラッチ回路120に誤作動が生じるのを抑制することができる。
[変形例B]
図5は、第1の実施の形態に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態において、内部信号生成回路121の、ノードN2とグラウンド線との間において、3つのトランジスタ(M4~M6)の代わりに、4つのトランジスタ(M7~M10)および1つのインバータが設けられていてもよい。第1の実施の形態では、ノードN2の状態が、3つのトランジスタ(M4~M6)に入力される信号((NR_TE+CK)・QN))によって決定されていたが、本変形例では、ノードN2の状態が、4つのトランジスタ(M7~M10)に入力される信号(NR_TE・QN+CK・LatB)によって決定される。なお、LatBは、Latをインバータによって反転させた信号である。
図5は、第1の実施の形態に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態において、内部信号生成回路121の、ノードN2とグラウンド線との間において、3つのトランジスタ(M4~M6)の代わりに、4つのトランジスタ(M7~M10)および1つのインバータが設けられていてもよい。第1の実施の形態では、ノードN2の状態が、3つのトランジスタ(M4~M6)に入力される信号((NR_TE+CK)・QN))によって決定されていたが、本変形例では、ノードN2の状態が、4つのトランジスタ(M7~M10)に入力される信号(NR_TE・QN+CK・LatB)によって決定される。なお、LatBは、Latをインバータによって反転させた信号である。
本変形例では、内部信号生成回路121内のトランジスタが3つ増える。しかし、3つのトランジスタ(M4~M6)の代わりに、4つのトランジスタ(M7~M10)および1つのインバータを設けることにより、変形例Aで言及したような遷移のタイミング制約を解消することができる。つまり、3つのトランジスタ(M4~M6)の代わりに、4つのトランジスタ(M7~M10)および1つのインバータを設けることにより、ラッチ回路120のトランジスタの特性ばらつきによって、ラッチ回路120に誤作動が生じるのを抑制することができる。また、データ保持回路122内の2つのNMOSトランジスタのサイズを小さくすることもできるので、そのようにした場合には、クロック信号CKのゲート容量を減らすことができる。
なお、本変形例に係るラッチ回路120において、例えば、図6に示したように、ゲートにクロック信号CKが入力される2つのNMOSトランジスタが共有化されてもよい。なお、図6中のM11が、共有化されたNMOSトランジスタである。このようにした場合には、ラッチ回路120を12個のトランジスタで構成することができる。また、この共有化により、ラッチ回路120において、PMOSトランジスタの数と、NMOSトランジスタの数が互いに等しくなるので、ラッチ回路120の回路レイアウトでのアンバランスを解消することもできる。
[変形例C]
図7は、第1の実施の形態およびその変形例に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態およびその変形例において、クロックゲーティングセル100は、イネーブル生成部110の代わりにイネーブル生成部140を設けた構成となっていてもよい。
図7は、第1の実施の形態およびその変形例に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態およびその変形例において、クロックゲーティングセル100は、イネーブル生成部110の代わりにイネーブル生成部140を設けた構成となっていてもよい。
イネーブル生成部140は、例えば、図7に示したように、2入力1出力のAND回路を含んでいる。このAND回路には、イネーブル信号EN,TNが入力信号として入力され、このAND回路からは、イネーブル信号NR_TEが出力される。イネーブル生成部110は、2入力1出力のAND回路の代わりに、3入力以上のAND回路を含んでいてもよい。
2入力1出力のAND回路では、2つの入力信号(Enable信号EN,TN)がともにハイレベルHi(Disable)の時、イネーブル信号NR_TEがハイレベルHiとなる(図8参照)。また、2入力1出力のAND回路では、少なくとも一方の入力信号(Enable信号ENおよびEnable信号TNの少なくとも一方)がローレベルLo(Enable)になると、イネーブル信号NR_TEがローレベルLoとなる(図8参照)。つまり、2つの入力信号(Enable信号EN,TN)がともにハイレベルHi(Disable)の時だけ、イネーブル信号NR_TEがハイレベルHiとなる。
内部信号生成回路121は、2つの入力信号(イネーブル信号EN,TN)がともにハイレベルHiの時(つまり、イネーブル信号NR_TEがハイレベルHiの時)には、内部信号LatとしてローレベルLoを出力する(図8参照)。内部信号生成回路121は、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号ENおよびイネーブル信号TNの少なくとも一方)がローレベルLoの時には、内部信号LatとしてハイレベルHiを出力する(図8参照)。内部信号生成回路121は、クロック信号CKをそのまま透過してデータ保持回路122に出力する。データ保持回路122には、内部信号生成回路121からクロック信号CKおよび内部信号Latが入力される。
つまり、ラッチ部120は、データ保持回路122(2入力NAND回路)における一方の入力ノードに外部からのクロック信号CKを入力し、データ保持回路122(2入力NAND回路)における他方の入力ノードには、クロック信号CKがローレベルLoの間にイネーブル信号NR_TEがハイレベルHiになるとローレベルLoの内部信号Latを入力する論理回路を有している。
データ保持回路122は、2つの入力信号(イネーブル信号EN,TN)がともにハイレベルHiの時には、クロック信号CKがトグルしたとしても、内部信号LatはローレベルLoを維持しているので、出力信号QNとしてハイレベルHiを出力する(図8参照)。つまり、2つの入力信号(イネーブル信号EN,TN)がともにハイレベルHiの時には、クロック信号CKは、出力信号QNひいては、出力回路130の出力信号Qには伝搬しない。
一方で、データ保持回路122は、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号ENおよびイネーブル信号TNの少なくとも一方)がローレベルLoの時に、クロック信号CKがローレベルLoからハイレベルHiに変化すると、出力信号QNをハイレベルHiからローレベルLoに変化させる(図8参照)。また、データ保持回路122は、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号ENおよびイネーブル信号TNの少なくとも一方)がローレベルLoの時に、クロック信号CKがハイレベルHiからローレベルLoに変化すると、出力信号QNをローレベルLoからハイレベルHiに変化させる(図8参照)。つまり、少なくとも一方の入力信号(イネーブル信号ENおよびイネーブル信号TNの少なくとも一方)がローレベルLoの時には、クロック信号CKは、出力信号QNひいては、出力回路130の出力信号Qに伝搬する。
本変形例では、ラッチ回路120が、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されている。このように、クロック信号CKの反転信号を使用しないSinglePhaseClocking回路を用いることにより、クロック信号CKのトグルに応じた電力消費を抑えることができる。また、このコンバインドロジック回路100では、ラッチ回路120の出力信号QNを反転させるインバータ回路(出力回路130)が設けられている。これにより、ラッチ回路120内のNAND回路と、インバータ回路(出力回路130)とにより、AND回路を構成することができるので、ラッチ回路120とは別に、AND回路を設けた場合と比べて、回路規模を抑えることができる。
本変形例では、イネーブル生成部110において、イネーブル信号EN,TNがともにハイレベルHiのときハイレベルHiの制御信号(イネーブル信号NR_TE)が生成され、イネーブル信号EN,TNのいずれかがローレベルLoのときローレベルLoの制御信号(イネーブル信号NR_TE)が生成される。さらに、本変形例では、ラッチ部120において、データ保持回路122(2入力NAND回路)における一方の入力ノードに外部からのクロック信号CKが入力され、データ保持回路122(2入力NAND回路)における他方の入力ノードには、クロック信号CKがローレベルLoの間にイネーブル信号NR_TEがハイレベルHiになるとローレベルLoの内部信号Latが入力される。このとき、クロック信号CKがトグルしたとしても、データ保持回路122(2入力NAND回路)の出力信号QNは、ハイレベルHiを維持する。つまり、イネーブル信号EN,TNがともにハイレベルHiのときは、クロック信号CKは出力信号QNに伝搬しないのはもちろんのこと、クロック信号CKがどれだけトグルしても、クロック信号CKが接続されているトランジスタのゲート端子以外に充放電されるノードが存在しない。従って、イネーブル信号EN,TNがともにハイレベルHiのときは、クロック信号CKのトグルに応じた電力消費を抑えることができる。
図9は、本変形例にかかるクロックゲーティングセル100の回路構成の一例を表したものである。本変形例にかかるクロックゲーティングセル100において、イネーブル生成部140および内部信号生成回路121は、例えば、図9に示したように、8個のトランジスタで構成されている。これにより、第1の実施の形態と比べて回路規模を小さくすることができる。また、本変形例では、イネーブル生成部140および内部信号生成回路121における論理段数が、第1の実施の形態に係るイネーブル生成部110および内部信号生成回路121における論理段数よりも少なくなっている。これにより、第1の実施の形態と比べてイネーブル信号のセットアップやホールドタイムを改善することができる。
[変形例D]
図10は、上記変形例Cに係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。上記変形例Cにおいて、イネーブル生成部140および内部信号生成回路121の、ノードN2とグラウンド線との間において、図9に示した4つのトランジスタ(M21~M24)の代わりに、図10に示した5つのトランジスタ(M25~M29)および1つのインバータが設けられていてもよい。上記変形例Cでは、ノードN2の状態が、4つのトランジスタ(M21~M24)に入力される信号によって決定されていた。しかし、本変形例では、ノードN2の状態が、5つのトランジスタ(M25~M29)に入力される信号によって決定される。
図10は、上記変形例Cに係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。上記変形例Cにおいて、イネーブル生成部140および内部信号生成回路121の、ノードN2とグラウンド線との間において、図9に示した4つのトランジスタ(M21~M24)の代わりに、図10に示した5つのトランジスタ(M25~M29)および1つのインバータが設けられていてもよい。上記変形例Cでは、ノードN2の状態が、4つのトランジスタ(M21~M24)に入力される信号によって決定されていた。しかし、本変形例では、ノードN2の状態が、5つのトランジスタ(M25~M29)に入力される信号によって決定される。
本変形例では、第1の実施の形態に係るイネーブル生成部110および内部信号生成回路121内のトランジスタ数と比べて、イネーブル生成部140および内部信号生成回路121内のトランジスタ数が3つ増える。しかし、4つのトランジスタ(M21~M24)の代わりに、5つのトランジスタ(M25~M29)および1つのインバータを設けることにより、変形例Aで言及したような遷移のタイミング制約を解消することができる。つまり、4つのトランジスタ(M21~M24)の代わりに、5つのトランジスタ(M25~M29)および1つのインバータを設けることにより、イネーブル生成部140および内部信号生成回路121に誤作動が生じるのを抑制することができる。また、データ保持回路122内の2つのNMOSトランジスタのサイズを小さくすることもできるので、そのようにした場合には、クロック信号CKのゲート容量を減らすことができる。
なお、本変形例に係るイネーブル生成部140およびラッチ回路120において、例えば、図11に示したように、ゲートにクロック信号CKが入力される2つのNMOSトランジスタが共有化されてもよい。なお、図11中のM30が、共有化されたNMOSトランジスタである。このようにした場合には、イネーブル生成部140およびラッチ回路120を14個のトランジスタで構成することができる。また、この共有化により、イネーブル生成部140およびラッチ回路120において、PMOSトランジスタの数と、NMOSトランジスタの数が互いに等しくなるので、イネーブル生成部140およびラッチ回路120の回路レイアウトでのアンバランスを解消することもできる。
[変形例E]
図12Aは、第1の実施の形態およびその変形例に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態およびその変形例において、イネーブル生成部110の代わりに、イネーブル生成部150が設けられている。イネーブル生成部150は、例えば、図12Aに示したように、インバータによって構成されており、イネーブル信号NR_TEとして、イネーブル信号Eを反転させた信号をラッチ回路120に出力する。インバータは、例えば、2つのトランジスタ(PMOSトランジスタ、NMOSトランジスタ)によって構成されている。インバータには、例えば、イネーブル信号Eが入力される。本変形例では、ラッチ回路120は、第1の実施の形態およびその変形例に係るラッチ回路120と同様の構成を有している。これにより、本変形例では、第1の実施の形態およびその変形例と同様の効果を得ることができる。
図12Aは、第1の実施の形態およびその変形例に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態およびその変形例において、イネーブル生成部110の代わりに、イネーブル生成部150が設けられている。イネーブル生成部150は、例えば、図12Aに示したように、インバータによって構成されており、イネーブル信号NR_TEとして、イネーブル信号Eを反転させた信号をラッチ回路120に出力する。インバータは、例えば、2つのトランジスタ(PMOSトランジスタ、NMOSトランジスタ)によって構成されている。インバータには、例えば、イネーブル信号Eが入力される。本変形例では、ラッチ回路120は、第1の実施の形態およびその変形例に係るラッチ回路120と同様の構成を有している。これにより、本変形例では、第1の実施の形態およびその変形例と同様の効果を得ることができる。
[変形例F]
図12Bは、第1の実施の形態の変形例に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態およびその変形例において、イネーブル生成部110の代わりに、イネーブル生成部160が設けられている。イネーブル生成部160は、例えば、図12Bに示したように、配線のみで構成されており、イネーブル信号NR_TEとして、イネーブル信号ENをラッチ回路120に出力する。本変形例では、ラッチ回路120は、第1の実施の形態およびその変形例に係るラッチ回路120と同様の構成を有している。これにより、本変形例では、第1の実施の形態およびその変形例と同様の効果を得ることができる。
図12Bは、第1の実施の形態の変形例に係るクロックゲーティングセル100の回路構成の一変形例を表したものである。第1の実施の形態およびその変形例において、イネーブル生成部110の代わりに、イネーブル生成部160が設けられている。イネーブル生成部160は、例えば、図12Bに示したように、配線のみで構成されており、イネーブル信号NR_TEとして、イネーブル信号ENをラッチ回路120に出力する。本変形例では、ラッチ回路120は、第1の実施の形態およびその変形例に係るラッチ回路120と同様の構成を有している。これにより、本変形例では、第1の実施の形態およびその変形例と同様の効果を得ることができる。
<3.第2の実施の形態>
図13は、本開示の第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一例を表したものである。フリップフロップ回路200は、例えば、図13に示したように、マスタラッチ回路210、スレーブラッチ回路220および出力部230を備えている。フリップフロップ回路200には、データ信号Dおよびクロック信号CKが入力される。フリップフロップ回路200からは、出力信号Qが出力される。
図13は、本開示の第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一例を表したものである。フリップフロップ回路200は、例えば、図13に示したように、マスタラッチ回路210、スレーブラッチ回路220および出力部230を備えている。フリップフロップ回路200には、データ信号Dおよびクロック信号CKが入力される。フリップフロップ回路200からは、出力信号Qが出力される。
データ信号Dは、1ビットの情報を示す信号であり、マスタラッチ回路210に入力される。クロック信号CKは、フリップフロップ回路200の動作を制御するための信号である。フリップフロップ回路200は、クロック信号CKの立ち上がりのタイミングにおいてデータをサンプリングし、そのタイミング以外の期間においてデータを保持する。
マスタラッチ回路210は、クロック信号CKに基づいてデータを保持または透過する。マスタラッチ回路210は、クロック信号CKおよびデータ信号Dに対して所定の論理演算を実行する。マスタラッチ回路210は、論理演算の実行結果に基づき、クロック信号CKがハイレベルHiのとき、ラッチに取り込んだデータ信号Dを保持するとともに、出力信号QMとしてスレーブラッチ回路220に出力する。一方、マスタラッチ回路210は、クロック信号CKがローレベルLoのとき、データ信号Dを透過して出力信号QMとしてスレーブラッチ回路220に出力する。
スレーブラッチ回路220は、クロック信号CKに基づいてデータを保持または透過する。スレーブラッチ回路220は、クロック信号CKおよび出力信号QMに対して所定の論理演算を実行する。スレーブラッチ回路220は、論理演算の実行結果に基づき、クロック信号CKがハイレベルHiのとき、出力信号QMを透過して出力信号QSとして出力部230に出力する。一方、スレーブラッチ回路220は、クロック信号CKがローレベルLoのとき、ラッチに取り込んだ出力信号QMを保持するとともに、出力信号QSとして出力部230に出力する。
出力部230は、例えば、2つのインバータを含んで構成されている。出力部230において、2つのインバータには、出力信号QSが入力され、一方のインバータの出力(出力信号QSを反転させた信号)が出力信号Qとして出力部230から外部に出力される。2つのインバータのうち、他方のインバータの出力(出力信号QSを反転させた信号(反転信号QSb))は、スレーブラッチ回路220にフィードバックされる。
マスタラッチ回路210は、例えば、図13に示したように、内部信号生成回路211およびデータ保持部212を有している。内部信号生成回路211は、例えば、上記実施の形態およびその変形例に係る内部信号生成回路121(例えば、図3に記載の内部信号生成回路121)と同様の構成となっている。データ保持部212は、例えば、上記実施の形態およびその変形例に係るデータ保持部122(例えば、図3に記載のデータ保持部122)と同様の構成となっている。内部信号生成回路211は、上記実施の形態およびその変形例に係る内部信号生成回路211と同様の動作を実行する。データ保持部122は、上記実施の形態およびその変形例に係るデータ保持部122と同様の動作を実行する。ただし、イネーブル信号NR_TEの代わりにデータ信号Dが入力される。
本実施の形態では、マスタラッチ回路210が、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されている。このように、クロック信号CKの反転信号を使用しないSinglePhaseClocking回路を用いることにより、クロック信号CKのトグルに応じた電力消費を抑えることができる。
本実施の形態では、データ信号Dがそのままイネーブル信号NR_TEに相当するノードとなっている。さらに、本実施の形態では、マスタラッチ部210において、データ保持回路212(2入力NAND回路)における一方の入力ノードに外部からのクロック信号CKが入力され、データ保持回路212(2入力NAND回路)における他方の入力ノードには、クロック信号CKがローレベルLoの間にデータ信号DがハイレベルHiになるとローレベルLoの内部信号Latが入力される。このとき、クロック信号CKがトグルしたとしても、データ保持回路212(2入力NAND回路)の出力信号QMは、ハイレベルHiを維持する。つまり、データ信号DがハイレベルHiのときは、クロック信号CKは出力信号QMに伝搬しない。従って、データ信号DがハイレベルHiのときは、クロック信号CKのトグルに応じた電力消費を抑えることができる。
また、本実施の形態に係るマスタラッチ部210において、例えば、図13に示したように、PMOSトランジスタの数と、NMOSトランジスタの数を互いに等しくした場合には、マスタラッチ部210の回路レイアウトのバランスを良くすることができる。
<4.第2の実施の形態に係る変形例>
次に、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の変形例について説明する。
次に、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の変形例について説明する。
[変形例F]
第2の実施の形態において、クロック信号CKがローレベルLoからハイレベルHiに立ち上がるときに、内部信号生成回路211の出力(内部信号Lat)がハイレベルHiからローレベルLoに遷移するよりも先に、データ保持回路212の出力信号QMがハイレベルHiからローレベルLoに遷移するように、マスタラッチ回路210のトランジスタが調整されていてもよい。
第2の実施の形態において、クロック信号CKがローレベルLoからハイレベルHiに立ち上がるときに、内部信号生成回路211の出力(内部信号Lat)がハイレベルHiからローレベルLoに遷移するよりも先に、データ保持回路212の出力信号QMがハイレベルHiからローレベルLoに遷移するように、マスタラッチ回路210のトランジスタが調整されていてもよい。
例えば、NMOSトランジスタ(M4,M6)のL長よりも、データ保持回路212内の2つのNMOSトランジスタのL長が細くなるように、NMOSトランジスタ(M4,M6)および2つのNMOSトランジスタのL長が調整されていてもよい。また、例えば、NMOSトランジスタ(M4,M6)の閾値電圧よりも、データ保持回路212内の2つのNMOSトランジスタの閾値電圧が低くなるように、NMOSトランジスタ(M4,M6)および2つのNMOSトランジスタの閾値電圧が調整されていてもよい。また、例えば、NMOSトランジスタ(M4,M6)のW幅よりも、データ保持回路212内の2つのNMOSトランジスタのW幅が大きくなるように、NMOSトランジスタ(M4,M6)および2つのNMOSトランジスタのW幅が調整されていてもよい。
本変形例では、上述したような調整がマスタラッチ回路210のトランジスタになされている。これにより、マスタラッチ回路210のトランジスタの特性ばらつきによって、マスタラッチ回路210に誤作動が生じるのを抑制することができる。
[変形例G]
図14は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、例えば、図14に示したように、図13の内部信号生成回路211の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタと、図13のスレーブラッチ部220の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図14中のM31が、共有化されたPMOSトランジスタである。さらに、本変形例では、例えば、図14に示したように、図13の内部信号生成回路211の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタと、図13のスレーブラッチ部220の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図14中のM32が、共有化されたPMOSトランジスタである。このようにした場合には、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220を14個のトランジスタで構成することができる。また、この共有化により、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220において、PMOSトランジスタの数と、NMOSトランジスタの数が互いに等しくなるので、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220の回路レイアウトでのアンバランスを解消することもできる。
図14は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、例えば、図14に示したように、図13の内部信号生成回路211の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタと、図13のスレーブラッチ部220の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図14中のM31が、共有化されたPMOSトランジスタである。さらに、本変形例では、例えば、図14に示したように、図13の内部信号生成回路211の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタと、図13のスレーブラッチ部220の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図14中のM32が、共有化されたPMOSトランジスタである。このようにした場合には、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220を14個のトランジスタで構成することができる。また、この共有化により、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220において、PMOSトランジスタの数と、NMOSトランジスタの数が互いに等しくなるので、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220の回路レイアウトでのアンバランスを解消することもできる。
[変形例H]
図15は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、マスタラッチ回路210は、さらに、1つのトランジスタ(NMOSトランジスタ(M33))と、1つのインバータInv1とを有していてもよい。インバータInv1には、内部信号Latが入力され、インバータInv1において内部信号Latを反転させた信号(反転信号LatB)がトランジスタM33のゲートに入力される。トランジスタM4,M6が互いに直列に接続されており、トランジスタM5,M33が互いに接続されている。さらに、互いに直列に接続されたトランジスタM4,M6と、互いに直列に接続されたトランジスタM5,M33とが互いに並列に接続されている。
図15は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、マスタラッチ回路210は、さらに、1つのトランジスタ(NMOSトランジスタ(M33))と、1つのインバータInv1とを有していてもよい。インバータInv1には、内部信号Latが入力され、インバータInv1において内部信号Latを反転させた信号(反転信号LatB)がトランジスタM33のゲートに入力される。トランジスタM4,M6が互いに直列に接続されており、トランジスタM5,M33が互いに接続されている。さらに、互いに直列に接続されたトランジスタM4,M6と、互いに直列に接続されたトランジスタM5,M33とが互いに並列に接続されている。
第2の実施の形態では、ノードN2の状態が、3つのトランジスタ(M4~M6)に入力される信号((D+CK)・QM)によって決定されていた。しかし、本変形例では、ノードN2の状態が、4つのトランジスタ(M4~M6,M33)に入力される信号(D・QM+CK・LatB)によって決定される。
本変形例では、内部信号生成回路211内のトランジスタが3つ増える。しかし、3つのトランジスタ(M4~M6)の代わりに、4つのトランジスタ(M4~M6,M33)および1つのインバータInv1を設けることにより、変形例Aで言及したような遷移のタイミング制約を解消することができる。つまり、3つのトランジスタ(M4~M6)の代わりに、4つのトランジスタ(M4~M6,M33)および1つのインバータInv1を設けることにより、内部信号生成回路121の出力(内部信号Lat)がハイレベルHiからローレベルLoに遷移するよりも先に、データ保持回路122の出力信号QNをハイレベルHiからローレベルLoに遷移させることができる。従って、マスタラッチ回路210のトランジスタの特性ばらつきによって、マスタラッチ回路210に誤作動が生じるのを抑制することができる。また、データ保持回路212内の2つのNMOSトランジスタのサイズを小さくすることもできるので、そのようにした場合には、クロック信号CKのゲート容量を減らすことができる。
[変形例I]
図16は、変形例Hに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Hにおいて、例えば、図16に示したように、図15の内部信号生成回路211の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタと、図15のスレーブラッチ部220の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図16中のM31が、共有化されたPMOSトランジスタである。さらに、本変形例では、例えば、図16に示したように、図15の内部信号生成回路211の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタと、図15のスレーブラッチ部220の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図16中のM32が、共有化されたPMOSトランジスタである。さらに、本変形例では、例えば、図16に示したように、図15のインバータInv1に含まれる1つのトランジスタと、図15のトランジスタM33とが共有化されていてもよい。
図16は、変形例Hに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Hにおいて、例えば、図16に示したように、図15の内部信号生成回路211の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタと、図15のスレーブラッチ部220の、定電圧線側の1つのPMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図16中のM31が、共有化されたPMOSトランジスタである。さらに、本変形例では、例えば、図16に示したように、図15の内部信号生成回路211の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタと、図15のスレーブラッチ部220の、グラウンド線側の1つのNMOSトランジスタとが共有化されていてもよい。なお、図16中のM32が、共有化されたPMOSトランジスタである。さらに、本変形例では、例えば、図16に示したように、図15のインバータInv1に含まれる1つのトランジスタと、図15のトランジスタM33とが共有化されていてもよい。
このようにした場合には、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220を16個のトランジスタで構成することができる。また、この共有化により、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220において、PMOSトランジスタの数と、NMOSトランジスタの数が互いに等しくなるので、マスタラッチ回路210およびスレーブラッチ部220の回路レイアウトでのアンバランスを解消することもできる。
[変形例J]
図17は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、データ保持回路212は、出力信号Qをゼロ(0)にするClear動作を実行可能に構成されていてもよい。データ保持回路212は、例えば、図17に示したように、トランジスタ(M34)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M35)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
図17は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、データ保持回路212は、出力信号Qをゼロ(0)にするClear動作を実行可能に構成されていてもよい。データ保持回路212は、例えば、図17に示したように、トランジスタ(M34)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M35)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
トランジスタ(M34)は、データ保持回路212において、定電圧線と、互いに並列に接続された2つのPMOSトランジスタとの間に設けられている。トランジスタ(M34)のゲートにはリセット信号CHが入力される。トランジスタ(M35)は、データ保持回路212において、互いに直列に接続された2つのNMOSトランジスタに対して並列に接続されている。トランジスタ(M35)のゲートにはリセット信号CHが入力される。このように、データ保持回路212に対して2つのトランジスタ(M34,M35)を追加するだけで、Clear機能を実現することができる。
[変形例K]
図18は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、データ保持回路212および出力回路230は、出力信号Qを1にするSet動作を実行可能に構成されていてもよい。データ保持回路212は、例えば、図18に示したように、トランジスタ(M36)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M37)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
図18は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、データ保持回路212および出力回路230は、出力信号Qを1にするSet動作を実行可能に構成されていてもよい。データ保持回路212は、例えば、図18に示したように、トランジスタ(M36)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M37)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
トランジスタ(M36)は、データ保持回路212において、互いに並列接続された2つのPMOSトランジスタに対して並列に接続されている。トランジスタ(M36)のゲートには制御信号SNが入力される。トランジスタ(M37)は、データ保持回路212において、互いに直列に接続された2つのNMOSトランジスタに対して直列に接続されている。トランジスタ(M37)のゲートには制御信号SNが入力される。
出力回路230は、データ保持回路212に出力信号Qをフィードバックするためのインバータの代わりに、NAND回路を有している。このNAND回路には、出力信号Qおよびセット信号SNが入力信号として入力される。このNAND回路の出力信号が、データ保持回路212の1つのPMOSトランジスタのゲートと、データ保持回路212の1つのNMOSトランジスタのゲートとに入力される。このように、データ保持回路212に対して2つのトランジスタ(M36,M37)を追加するとともに、出力回路230において、インバータの代わりにNAND回路を設けることで、Set機能を実現することができる。
[変形例L]
図19は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、内部信号生成回路211は、データ信号D,SIを選択する論理回路を有していてもよい。内部信号生成回路211は、例えば、図19に示したように、定電圧線側およびグラウンド線側のそれぞれに、データ信号Dおよびテスト信号SIのいずれかを選択する論理回路を有している。
図19は、第2の実施の形態に係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。第2の実施の形態において、内部信号生成回路211は、データ信号D,SIを選択する論理回路を有していてもよい。内部信号生成回路211は、例えば、図19に示したように、定電圧線側およびグラウンド線側のそれぞれに、データ信号Dおよびテスト信号SIのいずれかを選択する論理回路を有している。
定電圧線側の論理回路は、例えば、4つのNMOSトランジスタ(M2,M41,M42,M43)を有している。NMOSトランジスタ(M2,M41)が互いに直列に接続されており、NMOSトランジスタ(M42,M43)が互いに直列に接続されている。互いに直列に接続されたNMOSトランジスタ(M2,M41)と、互いに直列に接続されたNMOSトランジスタ(M42,M43)とが互いに並列に接続されている。NMOSトランジスタ(M2)のゲートにはデータ信号Dが入力され、NMOSトランジスタ(M41)のゲートには制御信号Sが入力され、NMOSトランジスタ(M42)のゲートにはテスト信号SIが入力され、NMOSトランジスタ(M43)のゲートには制御信号Sを反転させた信号(反転信号sb)が入力される。
グラウンド線側の論理回路は、例えば、4つのPMOSトランジスタ(M4,M44,M45,M46)を有している。PMOSトランジスタ(M5,M44)が互いに直列に接続されており、PMOSトランジスタ(M45,M46)が互いに直列に接続されている。互いに直列に接続されたPMOSトランジスタ(M5,M44)と、互いに直列に接続されたPMOSトランジスタ(M45,M46)とが互いに並列に接続されている。PMOSトランジスタ(M5)のゲートにはデータ信号Dが入力され、PMOSトランジスタ(M44)のゲートには反転信号sbが入力され、PMOSトランジスタ(M45)のゲートには制御信号Sが入力され、PMOSトランジスタ(M46)のゲートにはテスト信号SIが入力される。
[変形例M]
図20は、変形例Lに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Lにおいて、データ保持回路212が、例えば、図20に示したように、トランジスタ(M34)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M35)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。さらに、変形例Lに係る内部信号生成回路211において、PMOSトランジスタ(M1)が、4つのトランジスタ(M2,M41~M43)よりも定電圧線寄りに設けられている。さらに、変形例Lに係るスレーブラッチ部220において、クロック信号CKが入力されるPMOSトランジスタが省略され、反転信号QSbが入力されるPMOSトランジスタがPMOSトランジスタ(M1)と並列に接続されている。
図20は、変形例Lに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Lにおいて、データ保持回路212が、例えば、図20に示したように、トランジスタ(M34)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M35)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。さらに、変形例Lに係る内部信号生成回路211において、PMOSトランジスタ(M1)が、4つのトランジスタ(M2,M41~M43)よりも定電圧線寄りに設けられている。さらに、変形例Lに係るスレーブラッチ部220において、クロック信号CKが入力されるPMOSトランジスタが省略され、反転信号QSbが入力されるPMOSトランジスタがPMOSトランジスタ(M1)と並列に接続されている。
本変形例では、データ信号Dおよび反転信号QSbに対してNORの論理演算を行うNOR回路が設けられている。このNOR回路の出力(制御信号Ic)が、PMOSトランジスタ(M34)およびNMOSトランジスタ(M35)のゲートに入力される。これにより、入力信号(データ信号D)および出力信号Qがともにゼロ(0)のときは、マスタラッチ部210およびスレーブラッチ部220に対してリセットをかけることができる。その結果、入力信号(データ信号D)がローレベルLoのときの、クロック信号CKトグルによる無駄な充放電を回避することができる。
通常のフリップフロップ回路には、内部冗長トグル抑制機能を付加するには、入力信号(データ信号D)および出力信号QのEXNORを用いる必要がある。一方、本変形例に係るフリップフロップ回路200では、入力信号(データ信号D)がハイレベルHiのときは、そもそも内部冗長トグルが発生していないので、入力信号(データ信号D)がローレベルLoのときのみリセットをかければよい。そのため、EXNORではなく、簡単なNOR(つまり、より少ないトランジスタ数)でリセットをかけることができる。
[変形例O]
図21は、変形例Hに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Hにおいて、データ保持回路212は、例えば、図20に示したように、図15のデータ保持回路212に対して、トランジスタ(M34)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M35)(NMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M47)(PMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
図21は、変形例Hに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Hにおいて、データ保持回路212は、例えば、図20に示したように、図15のデータ保持回路212に対して、トランジスタ(M34)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M35)(NMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M47)(PMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
トランジスタ(M47)は、トランジスタ(M34)に直列に接続されるとともに、データ保持回路212において内部信号Latが入力されるNMOSトランジスタにも直列に接続されている。トランジスタ(M47)のゲートには、内部信号Latが入力される。PMOSトランジスタ(M34)およびNMOSトランジスタ(M35)のゲートには、リセット信号CHが入力される。リセット信号CHがハイレベルHiになると、Clearが有効となり、リセット信号CHがローレベルLoになると、Clearが無効となる。なお、図21では、図15におけるトランジスタの直列順序が入れ替わっている箇所があるか、回路の論理自体には影響はない。
このように、データ保持回路212に対して3つのトランジスタ(M34,M35,M47)を追加することで、Clear機能を実現すると同時に、インバータInv1を構成するトランジスタを他のトランジスタで共用化することができる。
[変形例P]
図22は、変形例Oに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Oにおいて、データ信号Dおよび反転信号QSbに対してNORの論理演算を行うNOR回路が設けられていてもよい。このNOR回路の出力(制御信号Ic)が、PMOSトランジスタ(M34)およびNMOSトランジスタ(M35)のゲートに入力される。これにより、入力信号(データ信号D)および出力信号Qがともにゼロ(0)のときは、マスタラッチ部210およびスレーブラッチ部220に対してリセットをかけることができる。その結果、入力信号(データ信号D)がローレベルLoのときの、クロック信号CKトグルによる無駄な充放電を回避することができる。
図22は、変形例Oに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Oにおいて、データ信号Dおよび反転信号QSbに対してNORの論理演算を行うNOR回路が設けられていてもよい。このNOR回路の出力(制御信号Ic)が、PMOSトランジスタ(M34)およびNMOSトランジスタ(M35)のゲートに入力される。これにより、入力信号(データ信号D)および出力信号Qがともにゼロ(0)のときは、マスタラッチ部210およびスレーブラッチ部220に対してリセットをかけることができる。その結果、入力信号(データ信号D)がローレベルLoのときの、クロック信号CKトグルによる無駄な充放電を回避することができる。
なお、本変形例において、例えば、図23に示したように、上述のNOR回路の代わりに、3入力OAI(OrAndInventer)が設けられていてもよい。3入力OAIは、データ信号Dおよび反転信号QSbに対してNORの論理演算を行うNOR回路と、このNOR回路の出力信号と、リセット信号CLとに対してNANDの論理演算を行うNAND回路とにより構成されている。3入力OAIの出力(NAND回路の出力)は、制御信号Icとして、PMOSトランジスタ(M34)およびNMOSトランジスタ(M35)のゲートに入力される。制御信号IcがローレベルLoになると、Clearが有効となり、制御信号IcがハイレベルHiになると、Clearが無効となる。
[変形例Q]
図24は、変形例Oに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Oにおいて、データ保持回路212および出力回路230は、出力信号Qを1にするSet動作を実行可能に構成されていてもよい。データ保持回路212は、例えば、図24に示したように、トランジスタ(M48)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M49)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
[変形例Q]
図24は、変形例Oに係るフリップフロップ回路200の回路構成の一変形例を表したものである。変形例Oにおいて、データ保持回路212および出力回路230は、出力信号Qを1にするSet動作を実行可能に構成されていてもよい。データ保持回路212は、例えば、図24に示したように、トランジスタ(M48)(PMOSトランジスタ)と、トランジスタ(M49)(NMOSトランジスタ)とを更に有していてもよい。
トランジスタ(M48)は、データ保持回路212において、互いに直列接続された2つのPMOSトランジスタ(トランジスタ(M34)およびクロック信号CKが入力されるトランジスタ)に対して並列に接続されている。トランジスタ(M48)のゲートには制御信号QSa(後述)が入力される。トランジスタ(M49)は、データ保持回路212において、クロック信号CKが入力されるNMOSトランジスタ(M35)に対して直列に接続されている。トランジスタ(M49)のゲートには制御信号QSaが入力される。
出力回路230は、データ保持回路212に出力信号Qをフィードバックするためのインバータの代わりに、2入力1出力のNAND回路を有している。このNAND回路には、出力信号Qおよびセット信号SNが入力信号として入力される。このNAND回路の出力信号(制御信号QSa)が、2つのトランジスタ(M48,M49)のゲートに入力される。このように、データ保持回路212に対して2つのトランジスタ(M48,M49)を追加するとともに、出力回路230において、インバータの代わりにNAND回路を設けることで、Set機能を実現することができる。
例えば、制御信号Icが入力されるトランジスタ(M34,M35)は、自動でリセットをかけるときに、出力信号QMをローレベルLoにしようとする。一方で、外部からのセット信号SNが入力されるトランジスタ(M48,M49)は、セット動作を行うときに、出力信号QMをハイレベルHiにしようとする。外部から入力されるセット信号SNによるセット動作を優先させるために、トランジスタ(M48,M49)は、トランジスタ(M34,M35)よりもグラウンド線寄りの位置に配置される。
以上、複数の実施の形態およびそれらの変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
(1)
NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されたラッチ回路と、
前記ラッチ回路の出力信号を反転させるインバータ回路と
を備えた
コンバインドロジック回路。
(2)
外部から入力されるイネーブル信号がローレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記イネーブル信号がハイレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)に記載のコンバインドロジック回路。
(3)
外部から入力される第1イネーブル信号および第2イネーブル信号がともにローレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記第1イネーブル信号および前記第2イネーブル信号のいずれかがハイレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)に記載のコンバインドロジック回路。
(4)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に外部から入力されるイネーブル信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)または(2)に記載のコンバインドロジック回路。
(5)
外部から入力される第1イネーブル信号および第2イネーブル信号がともにハイレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記第1イネーブル信号および前記第2イネーブル信号のいずれかがローレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)に記載のコンバインドロジック回路。
(6)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(2)に記載のコンバインドロジック回路。
(7)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(3)に記載のコンバインドロジック回路。
(8)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(4)に記載のコンバインドロジック回路。
(9)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(5)に記載のコンバインドロジック回路。
(10)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における他方の入力ノードがハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に、前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(1)ないし(9)のいずれか1つに記載のコンバインドロジック回路。
(11)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路に対して付加された2つの第1のトランジスタを含み、前記2つの第1のトランジスタによってclear動作を実現する
(1)ないし(10)のいずれか1つに記載のコンバインドロジック回路。
(12)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路に対して付加された2つの第2のトランジスタを含み、前記2つの第2のトランジスタによってset動作を実現する
(1)ないし(11)のいずれか1つに記載のコンバインドロジック回路。
(1)
NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されたラッチ回路と、
前記ラッチ回路の出力信号を反転させるインバータ回路と
を備えた
コンバインドロジック回路。
(2)
外部から入力されるイネーブル信号がローレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記イネーブル信号がハイレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)に記載のコンバインドロジック回路。
(3)
外部から入力される第1イネーブル信号および第2イネーブル信号がともにローレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記第1イネーブル信号および前記第2イネーブル信号のいずれかがハイレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)に記載のコンバインドロジック回路。
(4)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に外部から入力されるイネーブル信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)または(2)に記載のコンバインドロジック回路。
(5)
外部から入力される第1イネーブル信号および第2イネーブル信号がともにハイレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記第1イネーブル信号および前記第2イネーブル信号のいずれかがローレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
(1)に記載のコンバインドロジック回路。
(6)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(2)に記載のコンバインドロジック回路。
(7)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(3)に記載のコンバインドロジック回路。
(8)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(4)に記載のコンバインドロジック回路。
(9)
前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(5)に記載のコンバインドロジック回路。
(10)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における他方の入力ノードがハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に、前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
(1)ないし(9)のいずれか1つに記載のコンバインドロジック回路。
(11)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路に対して付加された2つの第1のトランジスタを含み、前記2つの第1のトランジスタによってclear動作を実現する
(1)ないし(10)のいずれか1つに記載のコンバインドロジック回路。
(12)
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路に対して付加された2つの第2のトランジスタを含み、前記2つの第2のトランジスタによってset動作を実現する
(1)ないし(11)のいずれか1つに記載のコンバインドロジック回路。
本開示の一側面に係るコンバインドロジック回路によれば、ラッチ回路を、NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成し、ラッチ回路の出力信号を反転させるインバータ回路を設けるようにしたので、クロックのトグルに応じた電力消費を抑えつつ、回路規模を抑えることができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
100,1000…クロックゲーティングセル、110,140,150,1110…イネーブル生成部、120,1120…ラッチ部、121,211…内部信号生成回路、122,212…データ保持回路、130,230,1130…出力部、200…フリップフロップ、210…マスタラッチ部、220…スレーブラッチ部。
Claims (12)
- NAND回路を含むSinglePhaseClocking回路で構成されたラッチ回路と、
前記ラッチ回路の出力信号を反転させるインバータ回路と
を備えた
コンバインドロジック回路。 - 外部から入力されるイネーブル信号がローレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記イネーブル信号がハイレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
請求項1に記載のコンバインドロジック回路。 - 外部から入力される第1イネーブル信号および第2イネーブル信号がともにローレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記第1イネーブル信号および前記第2イネーブル信号のいずれかがハイレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
請求項1に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に外部から入力されるイネーブル信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
請求項1に記載のコンバインドロジック回路。 - 外部から入力される第1イネーブル信号および第2イネーブル信号がともにハイレベルのときハイレベルの制御信号を生成し、前記第1イネーブル信号および前記第2イネーブル信号のいずれかがローレベルのときローレベルの制御信号を生成する信号生成回路を更に備え、
前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における一方の入力ノードに外部からのクロック信号を入力し、前記NAND回路における他方の入力ノードには、前記クロック信号がローレベルの間に前記制御信号がハイレベルになるとローレベルを入力する論理回路を更に含む
請求項1に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
請求項2に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
請求項3に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
請求項4に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記NAND回路および前記論理回路は、複数のトランジスタを含んで構成され、
前記NAND回路に含まれる第1トランジスタおよび前記論理回路に含まれる第2トランジスタは、前記クロック信号が立ち上がったときに前記論理回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
請求項5に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路における他方の入力ノードがハイレベルからローレベルに遷移するよりも先に、前記NAND回路の出力がハイレベルからローレベルに遷移するように構成されている
請求項1に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路に対して付加された2つの第1のトランジスタを含み、前記2つの第1のトランジスタによってclear動作を実現する
請求項1に記載のコンバインドロジック回路。 - 前記SinglePhaseClocking回路は、前記NAND回路に対して付加された2つの第2のトランジスタを含み、前記2つの第2のトランジスタによってset動作を実現する
請求項1に記載のコンバインドロジック回路。
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