JP2867558B2 - 双安定回路 - Google Patents

双安定回路

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JP2867558B2 JP2049259A JP4925990A JP2867558B2 JP 2867558 B2 JP2867558 B2 JP 2867558B2 JP 2049259 A JP2049259 A JP 2049259A JP 4925990 A JP4925990 A JP 4925990A JP 2867558 B2 JP2867558 B2 JP 2867558B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、I2L(Integrated Injection Logic)を用
いた双安定回路に関し、特にゲート数を削減し、集積回
路で構成する際のチップ面積を小さくした双安定回路に
関する。
〔発明の概要〕
本発明の双安定回路は、第1乃至第6I2L回路から成
る第1フリップフロップ回路と、第7乃至第12I2L回路
から成る第2フリップフロップ回路とを有し、前記第1
及び第2のフリップフロップ回路の所定のI2L回路を共
通に制御するゲートを設けることによりゲート数を削減
したことを特徴とする。
〔従来の技術〕
従来、I2L回路を使用したフリップフロップ回路が、
例えば特開昭59−145564号公報に記載されている。
すなわち、第4図の従来のI2Lフリップフロップ回路
の一例を示す回路図において、FFは全体としてTフリッ
プフロップ回路を示し、CLKはクロック信号入力端子、
Qは出力端子、Rはリセット信号入力端子である。トラ
ンジスタQa乃至QhはそれぞれI2L(Integrated Injectio
n Logic)回路で構成され、各トランジスタQa乃至Qh
ベースには図示しない電流インジェクタトランジスタが
接続されている。
以上の構成において、クロック信号入力端子CLKに供
給されるパルスを1/2分周して出力端子Qに出力すると
共に、リセット信号入力端子Rに高レベルのリセット信
号が供給された時に出力端子Qは低レベルに保持され
る。そして、T型フリップフロップ回路FFを複数段縦続
接続することにより1/N分周器を構成することができ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来のI2Lフリップフロップ回路を複
数段縦続接続する場合、例えばリセット用のゲートとし
て動作するトランジスタQhを各段毎に設ける必要があ
り、ゲート数が増加すると共に集積回路で構成する際に
チップ面積が大きくなる欠点があった。
従って、本発明の目的は前記欠点を改良した双安定回
路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕 本発明の双安定回路は、各々の入力端子及び出力端子
を互いに交叉接続した第1及び第2のI2L回路と、各々
の入力端子及び出力端子を互いに交叉接続した第3及び
第4I2L回路と、各々の入力端子及び出力端子を互いに
交叉接続した第5及び第6I2L回路とを有し、第2I2L回
路と第3I2L回路の出力端子を第5I2L回路と第6I2L回
路の入力端子にそれぞれ接続した第1フリップフロップ
回路と、各々の入力端子及び出力端子を互いに交叉接続
した第7及び第8I2L回路と、各々の入力端子及び出力
端子を互いに交叉接続した第9及び第10I2L回路と、各
々の入力端子及び出力端子を互いに交叉接続した第11及
び第12I2L回路とを有し、第8I2L回路と第9I2L回路の
出力端子を第11I2L回路と第12I2L回路の入力端子にそれ
ぞれ接続した第2フリップフロップ回路とを備え、第5
I2L回路の出力端子を第10I2L回路の入力端子に接続した
双安定回路において、入力端子及び第1及び第2の出力
端子を有する第1ゲームと、入力端子及び第3乃至第7
出力端子を有する第2ゲートとを設け、第1ゲートの入
力端子を信号入力端子に接続すると共に第1及び第2出
力端子を第2及び第3図I2L回路の入力端子にそれぞれ
接続し、第2ゲートの入力端子を制御信号入力端子に接
続すると共に第3乃至第7出力端子を第2、第4、第
6、第8及び第12I2L回路の入力端子にそれぞれ接続し
て構成される。
また、本発明の双安定回路は、入力端子及び第8乃至
第12出力端子を有する第3ゲートを具備し、第3ゲート
の入力端子をセット信号入力端子に接続すると共に第2
ゲートの入力端子をリセット信号入力端子に接続し、第
3ゲートの第8乃至第12出力端子を第1、第3、第5、
第9及び第11I2L回路の入力端子にそれぞれ接続して構
成される。
更に、本発明の双安定回路は、第1ゲートの入力端子
をクロック信号入力端子に接続すると共に第1ゲートに
第13及び第14出力端子を設け、この第13及び第14出力端
子を第8及び第9I2L回路の入力端子にそれぞれ接続す
ると共に第4I2L回路の入力端子をデータ入力端子に接
続してD型フリップフロップ回路を構成する。
〔作用〕
本発明の双安定回路によれば、第1及び第2のフリッ
プフロップ回路の所定のI2L回路を共通のゲートにより
制御するように構成したので、ゲート数の削減が可能に
なると共に、集積回路で構成する際にチップ面積が小さ
くできる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
第1図は、本発明の双安定回路の基本構成を示す回路
図であり、FFは双安定回路を全体として示し、FF1は第
1フリップフロップ回路、FF2は第2フリップフロップ
回路である。第1のフリップフロップ回路FF1は第1乃
至第6I2L回路1〜6を有し、第2フリップフロップ回
路FF2は第7乃至第12I2L回路7〜12を有し、各I2L回路
1乃至12は第2図の本発明に用いるI2L回路の説明図に
示す如く、入力端子と○印を付した反転出力が得られる
出力端子(複数の場合)を有し、電流インジェクタ用の
ラテラルPNP型トランジスタQ1とバーティカルNPN型トラ
ンジスタQ2とを同一基板上に集積して構成され、入力端
子が高レベルの時、○印を付した出力端子が低レベルに
なるように動作する。
第1フリップフロップ回路FF1は、各々の入力端子及
び出力端子を互いに交叉接続した第1及び第2I2L回路
1、2と、各々の入力端子及び出力単にを互いに交叉接
続した第3及び第4I2L回路3、4と、各々の入力端子
及び出力端子を互いに交叉接続した第5及び第6I2L回
路5、6とを有し、第2I2L回路2と第3I2L回路3の出
力端子を第5I2L回路5と第6I2L回路6の入力端子にそ
れぞれ接続して構成される。第2フリップフロップ回路
FF2は、各々の入力端子及び出力端子を互いに交叉接続
した第7及び第8I2L回路7、8と、各々の入力端子及
び出力端子を互いに交叉接続した第9及び第10I2L回路
9、10と、各々の入力端子及び出力端子を互いに交叉接
続した第11及び第12I2L回路11、12とを有し、第8I2L回
路8と第9I2L回路9の出力端子を第11I2L回路11と第12
I2L回路12の入力端子にそれぞれ接続して構成される。G
1は入力端子及び第1及び第2出力端子を有する第1ゲ
ートであり、G2は入力端子及び第3乃至第7出力端子を
有する第2ゲートを示す。第1ゲートG1の入力端子は信
号入力端子INに接続されると共に、第1及び第2出力端
子は第2及び第3I2L回路2、3の入力端子にそれぞれ
接続される。第2ゲートG2の入力端子は制御信号入力端
子CONTに接続されると共に、第3乃至7の出力端子は第
2、第4、第6、第8及び第12I2L回路2、4、6、
8、12の入力端子にそれぞれ接続される。そして、第1
フリップフロップ回路FF1の第5I2L回路5の出力端子
は、第2フリップフロップ回路FF2の第10I2L回路10の入
力端子に接続され、双安定回路FFを構成する。なお、Q1
及び1は第1フリップフロップ回路FF1の出力端子、Q2
及び2は第2フリップフロップ回路FF2の出力端子、OU
Tは双安定回路FFの出力端子である。
次に、以上の構成における動作について説明する。制
御信号入力端子CONTに、例えば高レベルのリセット信号
を供給した場合、第2ゲートG2の低レベル出力により第
2、第4、第6、第8及び第12I2L回路2、4、6、
8、12の出力は高レベルに制御される。一方、第1、第
3、第5、第7及び第11I2L回路1、3、5、7、11の
出力は、交叉接続によりそれぞれ低レベルになる。第10
I2L回路10の出力は、第5I2L回路5の低レベルの出力に
より制御されて高レベルとなる。従って、第1フリップ
フロップ回路FF1の出力端子Q1は低レベル、出力端子1
は高レベルとなり、第2フリップフロップ回路FF2の出
力端子Q2は低レベル、出力端子2は高レベルとなる。
この場合、第2フリップフロップ回路FF2の第10I2L回路
10の入力には、第1フリップフロップ回路FF1の第5I2L
回路5の低レベル出力が供給されるので、第2ゲートG2
の出力を供給する必要がなくなる。
そして、第2ゲートG2を最大5出力のゲート構成にす
れば、単一ゲートのみで2個のフリップフロップ回路FF
1、FF2を共通にリセットすることができ、第2フリップ
フロップ回路FF2のゲートを削減することが可能にな
る。また、信号入力端子INに高レベルのクロック信号を
供給すれば、第1フリップフロップ回路FF1のQ1出力は
高レベル、出力端子1は低レベルとなり、第2フリッ
プフロップ回路FF2の出力端子Q2は高レベル、出力端子
2は低レベルに反転する。なお、前述において、リセ
ット信号を制御信号入力端子CONTに供給する場合につい
て説明したが、セット信号を印加し、例えば第1フリッ
プフロップ回路FF1の出力端子Q1及び1から反転出力を
取り出してもよい。
次に、第3図の本発明をN段のシフトレジスタに適用
した実施例を示す回路図について説明する。
第3図において、各段はD型フリップフロップとして
構成され、FF3は第3フリップフロップ回路、FFnは第n
フリップフロップ回路を示す。Sはセット信号が供給さ
れるセット信号入力端子、Dはデータが供給されるデー
タ入力端子であり、信号入力端子INにはクロック信号が
供給され、制御信号入力端子CONTにはリセット信号が供
給される。第3フリップフロップ回路FF3は、第13乃至
第18I2L回路13〜18を有すると共に第1フリップフロッ
プ回路FF1と同様に構成される。第nフリップフロップ
回路FFnは、第19乃至24I2L回路19〜24を有すると共に、
第1フリップフロップ回路FF1と同様に構成される。G4
は第4ゲートであり、第1ゲートG1と同様に構成されて
いる。G5は第5ゲートであり、第16I2L回路16の入力端
子が第11I2L回路11の出力により制御されるため、第16I
2L回路16の入力を制御しない点を除いて第2ゲートG2
同様に構成される。G6は第6ゲートであり、第3ゲート
G3と同様に構成される。(第nフリップフロップ回路FF
nのゲートの説明は省略する)。なお、Q3及び3は第3
フリップフロップ回路FF3の出力端子、Qn及びnは第n
フリップフロップ回路FFnの出力端子である。
以上の構成において、データ入力端子CONTに供給され
た情報(例えば、高レベル)は信号入力端子INにクロッ
クパルスが供給された時に第1フリップフロップ回路FF
1に読み込まれ、次のクロックパルスが与えられるまで
保持される。次のクロックパルス到来時には、第1フリ
ップフロップ回路FF1のQ1出力(高レベル)は第2フリ
ップフロップ回路FF2に読み込まれ、クロック信号に応
じて順次後段のフリップフロップにデータが転送される
シフトレジスタとして動作する。
そして、第3図の実施例の場合には、第1乃至第3ゲ
ートG1〜G3が第1フリップフロップ回路FF1及び第2フ
リップフロップ回路FF2に対し共用されると共に、第4
乃至第6ゲートG4〜G6が第3フリップフロップ回路FF3
及び第4フリップフロップ回路(図示しない)に対して
共用されるので、従来の6ゲート/フリップフロップに
比較して2段で3ゲートの削減が可能になり、N段では
1.5×n個のゲートが削減できる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな通り、本発明の双安定回路に
よれば、第1及び第2のフリップフロップ回路の所定の
I2L回路を共通のゲートにより制御するようにしたの
で、ゲート数の削減が可能になると共に、集積回路で構
成する際にチップ面積が小さくできる利点がある。
また、本発明の双安定回路を複数段(N段)縦続して
シフトレジスタを構成する場合には1.5×n個のゲート
の削減が可能になり、それだけ高集積度が得られる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の双安定回路の基本構成を示す回路図、
第2図は本発明に用いるI2L回路回路の説明図、第3図
は本発明のN段のシフトレジスタに適用した実施例を示
す回路図、第4図は従来のI2L回路フリップフロップ回
路の一例を示す回路図である。 1〜12……第1乃至第12I2L回路 13〜24……第13乃至第24I2L回路 G1〜G6……第1乃至第6ゲート IN……信号入力端子 CONT……制御信号入力端子 S……セット信号入力端子 OUT……双安定回路の出力端子 D……データ入力端子 FF1〜FFn……第1乃至第nフリップフロップ回路 Q1〜Qn……出力端子1n……出力端子 FF……双安定回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各々の入力端子及び出力端子を互いに交叉
    接続した第1及び第2I2L回路と、各々の入力端子及び
    出力端子を互いに交叉接続した第3及び第4I2L回路
    と、各々の入力端子及び出力端子を互いに交叉接続した
    第5及び第6I2L回路とを有し、前記第2I2L回路と第3
    I2L回路の出力端子を前記第5I2L回路と第6I2L回路の
    入力端子にそれぞれ接続した第1フリップフロップ回路
    と、各々の入力端子及び出力端子を互いに交叉接続した
    第7及び第8I2L回路と、各々の入力端子及び出力端子
    を互いに交叉接続した第9及び第10I2L回路と、各々の
    入力端子及び出力端子を互いに交叉接続した第11及び第
    12I2L回路とを有し、前記第8I2L回路と第9I2L回路の
    出力端子を前記第11I2L回路と第12I2L回路の入力端子に
    それぞれ接続した第2フリップフロップ回路とを備え、
    前記第5I2L回路の出力端子を前記第10I2L回路の入力端
    子に接続した双安定回路において、入力端子及び第1及
    び第2出力端子を有する第1ゲームと、入力端子及び第
    3乃至第7出力端子を有する第2ゲートとを設け、前記
    第1ゲートの入力端子を信号入力端子に接続すると共に
    第1及び第2出力端子を前記第2及び第3I2L回路の入
    力端子にそれぞれ接続し、前記第2ゲートの入力端子を
    制御信号入力端子に接続すると共に、第3乃至第7出力
    端子を前記第2、第4、第6、第8及び第12I2L回路の
    入力端子にそれぞれ接続したことを特徴とする双安定回
    路。
  2. 【請求項2】入力端子及び第8乃至第12出力端子を有す
    る第3ゲートを具備し、前記第3ゲートの入力端子をセ
    ット信号入力端子に接続すると共に前記第2ゲートの入
    力端子をリセット信号入力端子に接続し、前記第3ゲー
    トの第8乃至第12出力端子を前記第1、第3、第5、第
    9及び第11I2L回路の入力端子にそれぞれ接続したこと
    を特徴とする請求項1記載の双安定回路。
  3. 【請求項3】前記第1ゲートの入力端子をクロック信号
    入力端子に接続すると共に、前記第1ゲートに第13及び
    第14出力端子を設け、この第13及び第14出力端子を前記
    第8及び第9I2L回路の入力端子にそれぞれ接続すると
    共に前記第4I2L回路の入力端子をデータ入力端子に接
    続し、D型フリップフロップ回路を構成したことを特徴
    とする請求項1記載の双安定回路。
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