JP2786463B2 - Flip-flop circuit - Google Patents

Flip-flop circuit

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JP2786463B2
JP2786463B2 JP1010243A JP1024389A JP2786463B2 JP 2786463 B2 JP2786463 B2 JP 2786463B2 JP 1010243 A JP1010243 A JP 1010243A JP 1024389 A JP1024389 A JP 1024389A JP 2786463 B2 JP2786463 B2 JP 2786463B2
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幸太郎 田中
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディジタル集積回路等で構成されるセット
・リセット機能を有するフリップフロップ回路(以下、
FFという)に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a flip-flop circuit having a set / reset function (hereinafter, referred to as a digital integrated circuit).
FF).

(従来の技術) FFには、クロック信号に同期してデータを取込み、そ
れを所定のタイミングで出力する遅延型FF(以下、D−
FFという)や、マスター・スレーブ型FF(以下、MS−FF
という)等、種々のものがあり、それらに関する技術
が、日本テキサスインスツルメンツ(株)カタログ
「高速CMOSロジックデータブック」(1985−3)P.6−4
8、昭和62年電子情報通信学会半導体・材料部門全国
大会200、四方・田中・秋山著「GaAs DCFLフリップフロ
ップ回路の検討」P.1−201等に記載されている。
(Conventional technology) A delay type FF (hereinafter, referred to as D-FF) which takes in data in synchronization with a clock signal and outputs it at a predetermined timing
FF) and master / slave type FF (MS-FF)
), And the technology related to them is described in the catalog of Texas Instruments Japan, Inc., catalog "High-speed CMOS Logic Data Book" (1985-3) P.6-4.
8. It is described in 1987, 1987 National Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Semiconductor and Materials Division National Convention 200, "Study of GaAs DCFL Flip-Flop Circuits" by Shikata, Tanaka and Akiyama, pp. 1-201.

第2図は、前記文献に記載された従来のセット・リ
セット付きD−FFの一構成例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing one configuration example of a conventional D-FF with set / reset described in the above-mentioned document.

このD−FFは、トランスファゲート1,4,5,8,9,10,2入
力NANDゲート2,3,6,7、及びインバータ11,12,13,14より
構成されている。なお、第2図中、CLKは外部のクロッ
ク信号、Cとはそのクロック信号CLKから生成された
内部のクロック信号とその反転クロック信号、▲
▼はクリア信号、Dは入力データ、▲▼はプリセ
ット信号、Qは出力データ、は反転出力データであ
る。
This D-FF includes transfer gates 1, 4, 5, 8, 9, 10, and 2-input NAND gates 2, 3, 6, 7, and inverters 11, 12, 13, and 14. In FIG. 2, CLK is an external clock signal, C is an internal clock signal generated from the clock signal CLK, and its inverted clock signal.
▼ is a clear signal, D is input data, ▼ is a preset signal, Q is output data, and is inverted output data.

次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.

高レベル(以下、“H"という)のクロック信号CLKが
印加されると、インバータ13,14を通じて“H"のクロッ
ク信号C及びその逆相の低レベル(以下、“L"という)
の反転クロック信号が出力され、トランスファゲート
1,8,10がオン状態、及びトランスファゲート4,5,9がオ
フ状態となる。この時、“H"のプリセット信号▲
▼及びクリア信号▲▼が印加されていると、入力
データDが“H"の時にはNANDゲート2の出力が“L"、及
びNANDゲート3の出力が“H"となる。
When the high-level (hereinafter, referred to as “H”) clock signal CLK is applied, the “H” clock signal C and the opposite low-level (hereinafter, referred to as “L”) are supplied through the inverters 13 and 14.
The inverted clock signal of
1, 8, and 10 are turned on, and the transfer gates 4, 5, and 9 are turned off. At this time, the “H” preset signal ▲
When the input signal D is “H”, the output of the NAND gate 2 becomes “L” and the output of the NAND gate 3 becomes “H” when the input signal D is “H”.

次にクロック信号CLKが“L"となると、トランスファ
ゲート1,8,10がオフ状態、及びトランスファゲート4,5,
9がオン状態となり、NANDゲート6の出力が“H"、NAND
ゲート7の出力が“L"となって、インバータ11から“H"
の出力データQ、及びインバータ12から“L"の反転出力
データがそれぞれ出力される。
Next, when the clock signal CLK becomes “L”, the transfer gates 1, 8, and 10 are turned off, and the transfer gates 4, 5, and
9 is turned on, the output of the NAND gate 6 becomes “H”,
The output of the gate 7 becomes “L” and the inverter 11 outputs “H”
, And inverted output data of "L" from the inverter 12 are output.

従って、このD−FFでは、プリセット信号▲▼
及びクリア信号▲▼が“H"の間は、クロック信号
CLKが“H"の間に入力された入力データDを、クロック
信号CLKが“L"になった時に出力データQを出力する動
作を行う。
Therefore, in this D-FF, the preset signal ▲ ▼
While the clear signal ▲ ▼ is “H”, the clock signal
An operation of outputting the input data D input while the CLK is “H” and outputting the output data Q when the clock signal CLK becomes “L” is performed.

ここで、“L"のプリセット信号▲▼、及び“H"
のクリア信号▲▼が入力されると、クロック信号
CLK及び入力データDの“H",“L"にかかわらず、反転出
力データが“L"になる。またプリセット信号▲
▼が“H"、クリア信号▲▼が“L"になると、クロ
ック信号CLK及び入力データDの“H",“L"にかかわら
ず、出力データQが“L"になる。このようにプリセット
信号▲▼及びクリア信号▲▼により、セッ
ト・リセット付きD−FFとして動作する。
Here, the “L” preset signal ▲ ▼ and “H”
When the clear signal ▲ ▼ is input, the clock signal
The inverted output data becomes "L" regardless of "H" and "L" of the CLK and the input data D. Also, the preset signal ▲
When ▼ becomes “H” and the clear signal ▲ ▼ becomes “L”, the output data Q becomes “L” regardless of “H” and “L” of the clock signal CLK and the input data D. Thus, the D-FF with set / reset operates by the preset signal ▼ and the clear signal ▼.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記構成のセット・リセット付きFFで
は、次のような課題があった。
(Problems to be solved by the invention) However, the FF with set / reset having the above configuration has the following problems.

第2図の回路では、セット・リセット機能を持たせる
ために、2入力NANDゲート2,3,6,7のような2入力のゲ
ートを必要とする。2入力のゲートは、1入力のゲート
に比べて動作速度が遅くなるため、D−FFの最高動作速
度が遅くなるという問題があった。
The circuit of FIG. 2 requires two-input gates such as two-input NAND gates 2, 3, 6, and 7 to have a set / reset function. Since the operation speed of the two-input gate is lower than that of the one-input gate, there is a problem that the maximum operation speed of the D-FF is lower.

この問題を解決するために、前記文献の記載された
MS−FFにセット・リセット機能を付加することが考えら
れる。即ち、前記文献に記載されたMS−FFは、クロッ
ク信号によりオン,オフ動作するデータ入力用のトラン
スファゲートと、そのトランスファゲートを通して入力
されたデータを一時保持するためのインバータからなる
ラッチ回路とで構成された単位FFが、2段縦続された回
路である。このMS−FFにセット・リセット機能を付加す
ることにより、前記第2図の回路が持つ動作速度が遅い
点を解決することも考えられるが、セット・リセット機
能を持たせるためにはゲート回路等を付加しなければな
らないが、その付加回路の構成によっては動作速度の低
下を招くおそれがあり、高速動作を維持しつつ的確なセ
ット・リセット付きFFを得ることが困難であった。
In order to solve this problem,
It is conceivable to add a set / reset function to the MS-FF. That is, the MS-FF described in the above document is composed of a transfer gate for inputting data that is turned on and off by a clock signal, and a latch circuit including an inverter for temporarily holding data input through the transfer gate. The configured unit FF is a circuit in which two stages are cascaded. By adding a set / reset function to this MS-FF, it is possible to solve the problem of the slow operation speed of the circuit shown in FIG. 2, but in order to provide the set / reset function, a gate circuit or the like is required. However, depending on the configuration of the additional circuit, there is a possibility that the operation speed may be reduced, and it is difficult to obtain an accurate FF with set / reset while maintaining high-speed operation.

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、動作
速度が速い的確なセットおよび/またはリセット付きFF
を構成することが困難である点について解決したセット
および/またはリセット付きFFを提供するものである。
An object of the present invention is to provide an FF with an accurate set and / or reset that has a high operation speed.
And a FF with a set and / or reset that solves the difficulty in configuring the FF.

(課題を解決するための手段) 前記課題を解決するために、第1の発明は、クロック
信号によりオン,オフ動作して入力データを入力する第
1のトランスファゲートと、前記クロック信号によりオ
ン,オフ動作して前記入力データと逆相の反転入力デー
タを入力する第2のトランスファゲートと、入力側が前
記第1のトランスファゲートの出力側の第1のノード
に、出力側が前記第2のトランスファゲートの出力側の
第2のノードにそれぞれ接続された第1のインバータ
と、入力側が前記第1のインバータの出力側に、出力側
が前記第1のインバータの入力側にそれぞれ接続された
第2のインバータと、前記第1のノードに接続された出
力用の第3のインバータと、前記第2のノードに接続さ
れた出力用の第4のインバータとを備えたFFにおいて、
セット信号またはリセット信号によりオン,オフ動作す
るセットまたはリセット用のトランスファゲートを、前
記第1および第2のノードと電源電位との間にそれぞれ
接続したものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention provides a first transfer gate that performs on / off operations by a clock signal to input input data; A second transfer gate that is turned off to input inverted input data having a phase opposite to that of the input data, an input side connected to a first node on the output side of the first transfer gate, and an output side connected to the second transfer gate A first inverter connected to a second node on the output side of the first inverter, and a second inverter connected on the input side to the output side of the first inverter and the output side connected to the input side of the first inverter, respectively And a third inverter for output connected to the first node, and a fourth inverter for output connected to the second node. Te,
A transfer gate for set or reset, which is turned on / off by a set signal or reset signal, is connected between the first and second nodes and a power supply potential.

第2の発明は、前記FFにおいて、前記セット信号、リ
セット信号によりオン,オフ動作するセット、リセット
用の複数個のトランスファゲートを、前記第1および第
2のノードと電源電位との間にそれぞれ接続したもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the FF, a plurality of set and reset transfer gates that are turned on and off by the set signal and the reset signal are provided between the first and second nodes and a power supply potential, respectively. Connected.

(作用) 第1,第2の発明によれば、以上のようにFFを構成した
ので、セットあるいはリセット用のトランスファゲート
は、それに印加されるセット信号あるいはリセット信号
により、入力データ、反転入力データ及びクロック信号
の“H",“L"にかかわらず、第1および第2のノードを
強制的に電源電位に設定してセット状態あるいはリセッ
ト状態にする。これにより、セットあるいはリセット機
能を有する高速なフリップフロップ動作が行える。従っ
て前記課題を解決できるのである。
(Operation) According to the first and second aspects of the present invention, since the FF is configured as described above, the set or reset transfer gate receives input data and inverted input data according to the set signal or reset signal applied thereto. Regardless of whether the clock signal is "H" or "L", the first and second nodes are forcibly set to the power supply potential to set or reset. Thus, a high-speed flip-flop operation having a set or reset function can be performed. Therefore, the above problem can be solved.

(実施例) 第1図は本発明の実施例を示すD−FFの回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a D-FF showing an embodiment of the present invention.

このD−FFは、同一回路構成の2個の単位FF20,40を
縦続接続したものである。前段の単位FF20は、電界効果
トランジスタ(以下、FETという)からなる第1,第2,第
3,第4,第5,第6のトランスファゲート21〜26と、第1,第
2,第3,第4のトランスファゲート31〜34とを備えてい
る。第1,第2のトランスファゲート21,22は、クロック
信号Cによりオン,オフ動作するもので、その第1のト
ランスファゲート21のドレインが入力データDに、ソー
スがノードN1にそれぞれ接続されている。第2のトラン
スファゲート22はそのドレインが反転入力データに、
そのソースがノードN2にそれぞれ接続されている。第1
のノードN1は、セット信号Sによりオン,オフ動作する
第3のトランスファゲート23を介して第1の電源電位
(例えば、“H"の電源電位VD)に接続されると共に、リ
セット信号Rによりオン,オフ動作する第4のトランス
ファゲート24を介して第2の電源電位(例えば、接地電
位VG)に接続されている。第2のノードN2は、セット信
号Sによりオン,オフ動作する第5のトランスファゲー
ト25を介して接地電位VGに接続されると共に、リセット
信号Rによりオン,オフ動作する第6のトランスファゲ
ート26を介して電源電位VDに接続されている。第1と第
2のノードN1,N2間には、第1と第2のインバータ31,32
がたすき接続され、さらに第1のノードN1には出力用の
第3のインバータ33が、第2のノードN2には出力用の第
4のインバータ34がそれぞれ接続されている。
This D-FF is a cascade connection of two units FF20, 40 having the same circuit configuration. The unit FF20 in the former stage is composed of first, second, and second field-effect transistors (hereinafter, referred to as FETs).
3, 4th, 5th, 6th transfer gates 21-26 and 1st,
2, and third and fourth transfer gates 31 to 34 are provided. The first and second transfer gates 21 and 22 are turned on and off by a clock signal C. The drain of the first transfer gate 21 is connected to the input data D, and the source is connected to the node N1. . The second transfer gate 22 has a drain for inverted input data,
The sources are respectively connected to the nodes N2. First
Is connected to a first power supply potential (for example, "H" power supply potential V D ) via a third transfer gate 23 which is turned on and off by a set signal S, and is also reset by a reset signal R. It is connected to a second power supply potential (for example, a ground potential V G ) via a fourth transfer gate 24 that turns on and off. The second node N2 is set signal on the S, with through fifth transfer gate 25 off operation is connected to the ground potential V G, a sixth transfer gate 26 to turn on, off operation by the reset signal R It is connected to the power supply potential V D through. First and second inverters 31 and 32 are connected between the first and second nodes N1 and N2.
Further, a third inverter 33 for output is connected to the first node N1, and a fourth inverter 34 for output is connected to the second node N2.

後段の単位回路40は、前段の単位回路20と同様に、FE
Tからなる第1,第2,第3,第4,第5,第6のトランスファゲ
ート41〜46と、第1,第2,第3,第4のインバータ51〜54と
を備えている。前段のインバータ33,34の出力側には、
反転クロック信号によりオン,オフ動作する第1,第2
のトランスファゲート41,42の各ドレインがそれぞれ接
続され、その各ソースがノードN3,N4にそれぞれ接続さ
れている。ノードN3は、セット信号Sによりオン,オフ
動作する第3のトランスファゲート43を介して接地電位
VGに接続されると共に、リセット信号Rによりオン,オ
フ動作する第4のトランスファゲート44を介して電源電
位VDに接続されている。ノードN4は、セット信号Sによ
りオン,オフ動作する第5のトランスファゲート45を介
して電源電位VDに接続されると共に、第6のトランスフ
ァゲート46を介して接地電位VGに接続されている。ノー
ドN3とN4の間には第1,第2のインバータ51,52がたすき
接続され、さらにそのノードN3に出力データQ出力用の
第3のインバータ53が接続されると共に、ノードN4に反
転出力データ出力用の第4のインバータ54が接続され
ている。
The unit circuit 40 at the subsequent stage has the same FE as the unit circuit 20 at the previous stage.
It includes first, second, third, fourth, fifth, and sixth transfer gates 41 to 46 made of T, and first, second, third, and fourth inverters 51 to 54. On the output side of the inverters 33 and 34 in the preceding stage,
1st, 2nd on / off operation by inverted clock signal
Of the transfer gates 41 and 42 are connected to each other, and their sources are connected to the nodes N3 and N4, respectively. The node N3 is connected to the ground potential via the third transfer gate 43 which is turned on and off by the set signal S.
In addition to being connected to V G , it is connected to the power supply potential V D via a fourth transfer gate 44 that is turned on and off by a reset signal R. Node N4 is turned on by a set signal S, via a fifth transfer gate 45 off operation is connected to the power supply potential V D, is connected to the ground potential V G via a transfer gate 46 of the sixth . First and second inverters 51 and 52 are connected between the nodes N3 and N4. A third inverter 53 for outputting output data Q is connected to the node N3, and an inverted output is connected to a node N4. A fourth inverter 54 for data output is connected.

次に、動作を説明する。 Next, the operation will be described.

先ず、セット信号S及びリセット信号Rが“L"の時
は、トランスファゲート23〜26,43〜46がオフ状態とな
るため、クロック信号Cが“H"の時、入力データD及び
反転入力データがトランスファゲート21,22を介して
インバータ31,32により保持される。クロック信号Cが
“L"、反転クロック信号が“H"になると、トランスフ
ァゲート41,42がオンし、インバータ31,32に保持された
データがそのトランスファゲート41,42及びインバータ5
3,54を通して出力データQ及び反転出力データとして
出力され、D−FFとして動作する。
First, when the set signal S and the reset signal R are "L", the transfer gates 23 to 26 and 43 to 46 are turned off. Therefore, when the clock signal C is "H", the input data D and the inverted input data are output. Are held by the inverters 31 and 32 via the transfer gates 21 and 22. When the clock signal C becomes “L” and the inverted clock signal becomes “H”, the transfer gates 41 and 42 are turned on, and the data held in the inverters 31 and 32 is transferred to the transfer gates 41 and 42 and the inverter 5.
The data is output as output data Q and inverted output data through 3, 54, and operates as D-FF.

セット信号Sが“H"、リセット信号Rが“L"の時は、
トランスファゲート23,25,43,45がオン状態となるた
め、クロック信号C、反転クロック信号、入力データ
D、及び反転入力データの“H",“L"にかかわらず、
ノードN1,N4が“H"、ノードN2,N3が“L"になり、出力デ
ータQが“H"、反転出力データが“L"というセット状
態になる。
When the set signal S is “H” and the reset signal R is “L”,
Since the transfer gates 23, 25, 43, and 45 are turned on, regardless of the clock signal C, the inverted clock signal, the input data D, and the “H” and “L” of the inverted input data,
The nodes N1 and N4 become "H", the nodes N2 and N3 become "L", the output data Q becomes "H", and the inverted output data becomes "L".

また、セット信号Sが“L"、リセット信号Rが“H"に
なると、トランスファゲート24,26,44,46がオン状態と
なるため、入力データD、反転入力データ、クロック
信号C、及び反転クロック信号の“H",“L"にかかわ
らず、ノードN1,N4が“L"、ノードN2,N3が“H"となり、
出力データQが“L"、反転出力データが“H"というリ
セット状態になる。
When the set signal S becomes "L" and the reset signal R becomes "H", the transfer gates 24, 26, 44, 46 are turned on, so that the input data D, the inverted input data, the clock signal C, and the inverted signal are output. Regardless of the clock signal “H” and “L”, the nodes N1 and N4 become “L” and the nodes N2 and N3 become “H”,
The output data Q is reset to "L" and the inverted output data is set to "H".

本実施例では、2入力NANDゲート等のような2入力の
ゲートを使用せずに、1入力のゲートであるインバータ
31〜34,51〜54と、トランスファゲート21〜26,41〜46だ
けでセット・リセット付きのD−FFを構成したので、高
速なフリップフロップ動作が期待できる。また、このD
−FFで使用するFETを製作するプロセス的にも、1入力
のゲートであるインバータと、トランスファゲートのみ
で構成しているため、多入力のゲートを用いたものに比
べてノイズマージンを小さくでき、各素子のばらつきの
許容値、つまりプロセスマージンも広くなり、高歩留り
が期待できる。
In this embodiment, an inverter that is a one-input gate is used without using a two-input gate such as a two-input NAND gate.
Since the D-FF with set / reset is constituted only by 31 to 34 and 51 to 54 and the transfer gates 21 to 26 and 41 to 46, high-speed flip-flop operation can be expected. Also, this D
-In terms of the process for manufacturing FETs used in FFs, the noise margin can be reduced compared to the one using multiple input gates because it is composed only of an inverter that is a one-input gate and a transfer gate, An allowable value of variation of each element, that is, a process margin is widened, and a high yield can be expected.

さらに、ノードN1,N3とN2,N4の両方を、トランスファ
ゲート23〜26,43〜46を介して電源電位VDと接地電位VG
に接続する構成にしたので、該トランスファゲート23〜
26,43〜46をオン,オフ動作させても、該ノードN1〜N4
に接続されたインバータ33,34,53,54によって出力レベ
ルの変動を非常に小さくできると共に、出力信号がセッ
トまたはリセットレベルになるまでの出力データQと反
転出力データの両相信号間の時間差をほぼ0にするこ
とができ、より高速なセットあるいはリセット付きのFF
を実現できる。
Further, the node N1, N3 and N2, both N4, the power supply potential V D and the ground potential V G via a transfer gate 23~26,43~46
Connected to the transfer gates 23 to
Even if the nodes 26 and 43 to 46 are turned on and off, the nodes N1 to N4
The inverters 33, 34, 53, 54 connected to the inverters can greatly reduce the fluctuations in the output level, and can reduce the time difference between the two-phase signals of the output data Q and the inverted output data until the output signal reaches the set or reset level. FF with faster set or reset, which can be almost 0
Can be realized.

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変
形が可能である。その変形例としては、例えば次のよう
なものがある。
Note that the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications.

(a)第1図において、セット機能のみが必要であれ
ば、リセット用のトランスファゲート24,26,44,46を省
略してもよい。この際、セット用のトランスファゲート
23,25,43,45のうち、トランスファゲート23または25
と、43または45とのいずれか一方を省略してもほぼ同一
のセット動作が可能である。但し、例えばトランスファ
ゲート25,45を省略した場合、トランスファゲート23,43
が接続されたノードN1,N3に比べて、ノードN2,N4側の動
作速度が低下することが考えられるが、出力データQの
みを使用する場合には、実用上、ノードN2,N4側の動作
速度の低下は何ら問題とならない。
(A) In FIG. 1, if only the set function is required, the transfer gates 24, 26, 44, 46 for reset may be omitted. At this time, transfer gate for set
Of 23,25,43,45, transfer gate 23 or 25
Even if either one of 43 and 45 is omitted, almost the same set operation can be performed. However, for example, when the transfer gates 25, 45 are omitted, the transfer gates 23, 43
It is conceivable that the operation speed of the nodes N2 and N4 is lower than that of the nodes N1 and N3 connected. However, when only the output data Q is used, the operation of the nodes N2 and N4 is practically The reduction in speed is not a problem.

同様に、リセット機能のみが必要であれば、セット用
のトランスファゲート23,25,43,45を省略してもよい。
この際、前記と同様に、リセット用のトランスファゲー
ト24,26,44,46のうち、トランスファゲート24または26
と、44または46とのいずれか一方を省略してもほぼ同一
のリセット動作が可能である。
Similarly, if only the reset function is required, the transfer gates 23, 25, 43, 45 for setting may be omitted.
At this time, as described above, of the transfer gates 24, 26, 44, and 46 for resetting, the transfer gates 24 or 26 are used.
And even if one of 44 and 46 is omitted, almost the same reset operation is possible.

(b)第1図におて、他のセット信号あるいはリセット
信号によりオン,オフ動作する他のセット用あるいはリ
セット用のトランスファゲートを、トランスファゲート
23〜26、43〜46と並列に接続することにより、2種類以
上のセット信号あるいはリセット信号で動作させること
もできる。この場合、2入力のゲートを使用しないの
で、動作速度の向上が図れる。
(B) In FIG. 1, another set or reset transfer gate that is turned on and off by another set signal or reset signal is a transfer gate.
By connecting in parallel with 23 to 26 and 43 to 46, it is possible to operate with two or more types of set signals or reset signals. In this case, since a two-input gate is not used, the operation speed can be improved.

(c)第1図の回路において、いずれか一方の単位FF20
または40のみでも、ラッチ回路等として使用できる。
(C) In the circuit of FIG. 1, one of the units FF20
Alternatively, only 40 can be used as a latch circuit or the like.

(d)トランスファゲート23〜26、43〜46は、バイポー
ラトランジスタ等の他のスイッチング素子で構成しても
よい。
(D) The transfer gates 23 to 26 and 43 to 46 may be constituted by other switching elements such as bipolar transistors.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、第1および第2の発明に
よれば、2入力のゲートを使用せずに、1入力のインバ
ータとトランスファゲートだけで、セットあるいはリセ
ット付きのFFを構成したので、構造簡単で的確な高速フ
リップフロップ動作が期待できる。その上、1入力のゲ
ートとトランスファゲートのみで構成しているため、素
子ばらつきによるプロセスマージンも広くなり、高歩留
りが期待できる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the first and second inventions, FFs with set or reset are provided only by one-input inverters and transfer gates without using two-input gates. Thus, an accurate high-speed flip-flop operation with a simple structure can be expected. In addition, since only one input gate and transfer gate are used, a process margin due to device variation is widened, and a high yield can be expected.

さらに、第1および第2のノードの両方を、セット用
または/およびリセット用のトランスファゲートを介し
て高電位または/および低電位の電源電位に接続する構
成にしたので、該トラスファゲートをオン,オフ動作さ
せても、該第1および第2のノードに接続された出力用
の第3および第4のインバータによって出力レベルの変
動を非常に小さくできると共に、出力信号がセットまた
はリセットレベルになるまでの出力データと反転出力デ
ータの両相信号間の時間差をほぼ0にすることができ、
より高速なセットあるいはリセット付きのFFを実現でき
る。
Further, since both the first and second nodes are connected to the high or low potential power supply potential via the set or / and reset transfer gate, the transfer gate is turned on. , Even when turned off, the output level variation can be made very small by the output third and fourth inverters connected to the first and second nodes, and the output signal becomes the set or reset level. The time difference between the two-phase signals of the output data up to and the inverted output data can be reduced to almost 0,
Faster FF with set or reset can be realized.

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

第1図は本発明の実施例を示すセット・リセット付きD
−FFの回路図、第2図は従来のセット・リセット付きD
−FFの回路図である。 20,40……単位FF、21〜26……第1〜第6のトランスフ
ァゲート、31〜34……第1〜第4のインバータ、41〜46
……第1〜第6のトランスファゲート、51〜54……第1
〜第4のインバータ、C……クロック信号、……反転
クロック信号、D……入力データ、……反転入力デー
タ、N1・N3,N2・N4……第1,第2のノード、R……リセ
ット信号、S……セット信号、Q……出力データ、…
…反転出力データ、VD……電源電位、VG……接地電位。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
-FF circuit diagram, Figure 2 shows a conventional D with set / reset
It is a circuit diagram of -FF. 20, 40: unit FF, 21 to 26: first to sixth transfer gates, 31 to 34: first to fourth inverters, 41 to 46
...... First to sixth transfer gates, 51 to 54 ... First
To the fourth inverter, C clock signal, inverted clock signal, D input data, inverted input data, N1 / N3, N2 / N4, first and second nodes, R Reset signal, S: Set signal, Q: Output data,
… Inverted output data, V D … Power supply potential, V G … Ground potential.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−103511(JP,A) 特開 昭59−188227(JP,A) 特開 昭59−100614(JP,A) 特開 昭59−17719(JP,A) 特開 昭62−252211(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03K 3/037 H03K 3/356──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-103511 (JP, A) JP-A-59-188227 (JP, A) JP-A-59-100614 (JP, A) JP-A-59-1984 17719 (JP, A) JP-A-62-252211 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H03K 3/037 H03K 3/356

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】クロック信号によりオン,オフ動作して入
力データを入力する第1のトランスファゲートと、 前記クロック信号によりオン,オフ動作して前記入力デ
ータと逆相の反転入力データを入力する第2のトランス
ファゲートと、 入力側が前記第1のトランスファゲートの出力側の第1
のノードに、出力側が前記第2のトランスファゲートの
出力側の第2のノードにそれぞれ接続された第1のイン
バータと、 入力側が前記第1のインバータの出力側に、出力側が前
記第1のインバータの入力側にそれぞれ接続された第2
のインバータと、 前記第1のノードに接続された出力用の第3のインバー
タと、 前記第2のノードに接続された出力用の第4のインバー
タとを備えたフリップフロップ回路において、 セット信号またはリセット信号によりオン,オフ動作す
るセットまたはリセット用のトランスファゲートを、前
記第1および第2のノードと電源電位との間にそれぞれ
接続したことを特徴とするフリップフロップ回路。
A first transfer gate for inputting input data by performing on / off operations in response to a clock signal; and a first transfer gate for performing on / off operations in response to the clock signal to input inverted input data having a phase opposite to that of the input data. 2 transfer gates, and the input side is a first transfer gate output side of the first transfer gate.
A first inverter whose output side is connected to a second node on the output side of the second transfer gate, an input side being an output side of the first inverter, and an output side being the first inverter. The second connected to the input side of
And a third inverter for output connected to the first node, and a fourth inverter for output connected to the second node. A flip-flop circuit, wherein a set or reset transfer gate that is turned on and off by a reset signal is connected between the first and second nodes and a power supply potential.
【請求項2】請求項1記載のフリップフロップ回路にお
いて、 前記セット信号、リセット信号によりオン,オフ動作す
るセット、リセット用の複数個のトランスファゲート
を、前記第1および第2のノードと電源電位との間にそ
れぞれ接続したことを特徴とするフリップフロップ回
路。
2. The flip-flop circuit according to claim 1, wherein a plurality of set and reset transfer gates that are turned on and off by the set signal and the reset signal are connected to the first and second nodes and a power supply potential. And a flip-flop circuit connected between the flip-flop circuits.
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