JP3143022B2 - JK flip-flop circuit - Google Patents

JK flip-flop circuit

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JP3143022B2 JP06217652A JP21765294A JP3143022B2 JP 3143022 B2 JP3143022 B2 JP 3143022B2 JP 06217652 A JP06217652 A JP 06217652A JP 21765294 A JP21765294 A JP 21765294A JP 3143022 B2 JP3143022 B2 JP 3143022B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等で構
成されるJ−Kフリップフロップ回路に関する。
The present invention relates to a JK flip-flop circuit comprising a semiconductor integrated circuit or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の分野の技術としては例え
ば図7に示すようなものがあった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in this kind of field, for example, there has been a technique shown in FIG.

【0003】図7は、従来のJ−Kフリップフロップ回
路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional JK flip-flop circuit.

【0004】このJ−Kフリップフロップ回路によれ
ば、端子101,102にそれぞれ“H”レベルのJ信
号及び“L”レベルのK信号が入力されたときは、NO
Rゲート103の出力が“L”レベルとなり、NORゲ
ート105の出力は“H”レベルとなる。その結果、ク
ロックドインバータ106の出力は、次の反転クロック
信号BCPの立上り時に“L”レベルとなり、逆並列接
続されたインバータ107,108の出力は“H”レベ
ルとなる。
According to the JK flip-flop circuit, when the "H" level J signal and the "L" level K signal are input to the terminals 101 and 102, respectively, NO
The output of R gate 103 is at "L" level, and the output of NOR gate 105 is at "H" level. As a result, the output of clocked inverter 106 attains "L" level at the next rising edge of inverted clock signal BCP, and the outputs of antiparallel-connected inverters 107 and 108 attain "H" level.

【0005】そして、その後のクロック信号CPの立上
り時に、クロックドインバータ109の出力が“L”レ
ベルとなる。そのため、逆並列接続されたインバータ1
10,111の出力である出力信号Qは“H”レベルと
なり、またクロックドインバータ109の出力である反
転出力信号BQは“L”レベルとなり、このJ−Kフリ
ップフロップ回路はセット状態となる。
When the clock signal CP subsequently rises, the output of the clocked inverter 109 goes low. Therefore, the inverter 1 connected in anti-parallel
The output signal Q, which is the output of the inverter 10,10, becomes "H" level, the inverted output signal BQ, which is the output of the clocked inverter 109, becomes "L" level, and the JK flip-flop circuit is set.

【0006】端子101,102にそれぞれ“L”レベ
ルのJ信号及び“H”レベルのK信号が入力されたとき
は、NORゲート105の出力は“L”レベルとなる。
その結果、出力信号Qは“L”レベルとなり、このJ−
Kフリップフロップ回路はリセット状態となる。
When the "L" level J signal and the "H" level K signal are input to the terminals 101 and 102, the output of the NOR gate 105 becomes "L" level.
As a result, the output signal Q becomes "L" level, and this J-
The K flip-flop circuit is reset.

【0007】端子101,102に、共に“L”レベル
のJ信号及びK信号がそれぞれ入力されたときは、出力
信号Qは前の状態を維持する。また、端子101,10
2に、共に“H”レベルのJ信号及びK信号がそれぞれ
入力されたときは、全体の回路はトグル型フリップフロ
ップ回路となり、クロック信号CPが“L”レベルから
“H”レベルに変化する度に出力信号Qは反転する。
When the J signal and the K signal both having the "L" level are input to the terminals 101 and 102, the output signal Q maintains the previous state. Also, terminals 101 and 10
2, when the J signal and the K signal both at the “H” level are input, the entire circuit becomes a toggle flip-flop circuit, and every time the clock signal CP changes from the “L” level to the “H” level. The output signal Q is inverted.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のJ−Kフリップフロップ回路では、回路を構成する
MOSトランジスタの数が多く、そのため、集積回路に
使用するとき占有面積が大きくなり、集積回路のコスト
上昇を招くという問題があった。すなわち、図7に示す
回路をCMOSで構成した場合、J信号が入力される2
入力NORゲート103が4素子、K信号と前記NOR
ゲート103の出力が入力されているAND−NOR複
合ゲート105が6素子、2個のクロックドインバータ
106,109が各々4素子で合計8素子、4個のイン
バータ107,108,110,111が各々2素子で
合計8素子である。これらを全て合計すると26素子と
なる。
However, in the above-mentioned conventional JK flip-flop circuit, the number of MOS transistors constituting the circuit is large, so that the area occupied by the MOS transistor when used in an integrated circuit increases, and There was a problem that the cost was increased. That is, when the circuit shown in FIG.
The input NOR gate 103 has four elements, the K signal and the NOR
The AND-NOR composite gate 105 to which the output of the gate 103 is input is 6 elements, and the two clocked inverters 106 and 109 are each 4 elements, for a total of 8 elements, and the four inverters 107, 108, 110 and 111 are respectively There are a total of eight elements with two elements. These are all summed up to 26 elements.

【0009】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、少ない素子数
で構成できるJ−Kフリップフロップ回路を提供するこ
とである。またその他の目的は、集積回路中の占有面積
が小さくなり、集積回路のコストを低減することができ
るJ−Kフリップフロップ回路を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a JK flip-flop circuit which can be configured with a small number of elements. Another object is to provide a JK flip-flop circuit in which the area occupied by the integrated circuit is reduced and the cost of the integrated circuit can be reduced.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明の特徴は、第1の電源ノードと出力ノー
ドとの間に直列接続された少なくとも3個の第1導電型
MOSトランジスタと、前記出力ノードと第2の電源ノ
ードとの間に直列接続された少なくとも3個の第2導電
型MOSトランジスタと、前記出力ノードからの出力に
対応した電圧レベルを保持する第1のレベル保持部と、
前記第1のレベル保持部の出力側に接続されたクロック
ドインバータと、前記クロックドインバータの出力に対
応した電圧レベルを保持する第2のレベル保持部とを備
え、該第2のレベル保持部の出力を出力データとするJ
−Kフリップフロップ回路であって、前記第1導電型M
OSトランジスタの各々のゲートに、少なくともクロッ
ク信号、K信号の反転信号、及び前記出力データの反転
信号をそれぞれ供給すると共に、前記第2導電型MOS
トランジスタの各々のゲートに、少なくともクロック信
号の反転信号、J信号、及び前記出力データの反転信号
をそれぞれ供給することにある。
According to a first aspect of the present invention, at least three first conductive type MOS transistors connected in series between a first power supply node and an output node are provided. A transistor, at least three second conductivity type MOS transistors connected in series between the output node and a second power supply node, and a first level holding a voltage level corresponding to an output from the output node Holding part,
A clocked inverter connected to an output side of the first level holding unit; and a second level holding unit holding a voltage level corresponding to an output of the clocked inverter, the second level holding unit J whose output is the output data
-K flip-flop circuit, wherein the first conductivity type M
At least a clock signal, an inverted signal of the K signal, and an inverted signal of the output data are supplied to each gate of the OS transistor, and the second conductive type MOS
At least an inverted signal of a clock signal, a J signal, and an inverted signal of the output data are supplied to each gate of the transistor.

【0011】第2の発明の特徴は、第1の電源ノードと
出力ノードとの間に直列接続された少なくとも3個の第
1導電型MOSトランジスタと、前記出力ノードと第2
の電源ノードとの間に直列接続された少なくとも3個の
第2導電型MOSトランジスタと、前記出力ノードから
の出力に対応した電圧レベルを保持する第1のレベル保
持部と、前記第1のレベル保持部の出力側に接続された
クロックドインバータと、前記クロックドインバータの
出力に対応した電圧レベルを保持する第2のレベル保持
部とを備え、前記クロックドインバータの出力を出力デ
ータとするJ−Kフリップフロップ回路であって、前記
第1導電型MOSトランジスタの各々のゲートに、少な
くともクロック信号、J信号の反転信号、及び前記出力
データをそれぞれ供給すると共に、前記第2導電型MO
Sトランジスタの各々のゲートに、少なくともクロック
信号の反転信号、K信号、及び前記出力データをそれぞ
れ供給することにある。
A second feature of the present invention is that at least three first conductivity type MOS transistors connected in series between a first power supply node and an output node;
At least three second conductivity type MOS transistors connected in series between the power supply node and a first level holding unit for holding a voltage level corresponding to an output from the output node; A clocked inverter connected to the output side of the holding unit; and a second level holding unit for holding a voltage level corresponding to the output of the clocked inverter, wherein the output of the clocked inverter is output data. -K flip-flop circuit, wherein at least a clock signal, an inverted signal of a J signal, and the output data are supplied to each gate of the first conductivity type MOS transistor, and the second conductivity type MOS transistor is provided.
At least an inverted signal of a clock signal, a K signal, and the output data are supplied to each gate of the S transistor.

【0012】[0012]

【作用】上述の如き構成の本発明によれば、例えばJ信
号とK信号が異なるときには、その内容に応じて出力デ
ータがセットまたはリセット状態となり、J信号及びK
信号が共に同一であるときにはその内容に応じて前の出
力データを出力する、またはトグルモードとなる。この
ように、少ない素子数で従来のJ−Kフリップフロップ
回路と同等の機能を実現することができる。
According to the present invention having the above-described configuration, for example, when the J signal and the K signal are different, the output data is set or reset according to the contents, and the J signal and the K signal are set.
When the signals are the same, the previous output data is output or the toggle mode is set according to the contents. As described above, a function equivalent to that of the conventional JK flip-flop circuit can be realized with a small number of elements.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の第1実施例を示すJ−Kフリッ
プフロップ回路の回路図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing a first embodiment of the present invention.

【0014】このJ−Kフリップフロップ回路は、電源
電位VDD(第1の電源ノード)とノードN1(出力ノ
ード)との間に第1導電型MOSトランジスタであるP
チャネルMOSトランジスタ(以下、単にP−MOSと
いう)1,2,3が直列接続されている。さらに、前記
ノードN1とグランド電位GND(第2の電源ノード)
との間に第2導電型MOSトランジスタであるNチャネ
ルMOSトランジスタ(以下、単にN−MOSという)
4,5,6が直列接続されている。
This JK flip-flop circuit has a P-type MOS transistor of a first conductivity type between a power supply potential VDD (first power supply node) and a node N1 (output node).
Channel MOS transistors (hereinafter simply referred to as P-MOS) 1, 2, and 3 are connected in series. Further, the node N1 and a ground potential GND (second power supply node)
And an N-channel MOS transistor (hereinafter simply referred to as an N-MOS) which is a second conductivity type MOS transistor.
4, 5, and 6 are connected in series.

【0015】前記P−MOS1,2の各ゲートは、入力
端子7,8がそれぞれ接続され、その入力端子7,8に
は、それぞれクロック信号CP、及びK信号の反転信号
BKが入力されるようになっている。また、前記N−M
OS4,5の各ゲートは、入力端子9,10がそれぞれ
接続され、その入力端子9,10には、それぞれクロッ
ク信号CPの反転信号BCP、及びJ信号が入力される
ようになっている。
The gates of the P-MOSs 1 and 2 are connected to input terminals 7 and 8, respectively. The input terminals 7 and 8 receive a clock signal CP and an inverted signal BK of a K signal, respectively. It has become. In addition, the NM
Input terminals 9 and 10 are connected to the gates of the OSs 4 and 5, respectively. The inverted terminals BCP and J of the clock signal CP are input to the input terminals 9 and 10, respectively.

【0016】さらに、前記ノードN1とノードN2との
間には逆並列接続されたインバータ11,12(第1の
レベル保持部)が接続され、さらにノードN2には、ク
ロックドインバータ13が接続されている。ここで、ク
ロックドインバータ13は、クロック信号CPが“H”
レベルのときにその入力を反転して出力する機能を有す
る。このクロックドインバータ13の出力側のノードN
3は、前記P−MOS3及び前記N−MOS6の各ゲー
トに接続されている。
Inverters 11 and 12 (first level holding units) connected in anti-parallel are connected between the nodes N1 and N2, and a clocked inverter 13 is connected to the node N2. ing. Here, the clocked inverter 13 sets the clock signal CP to “H”.
It has the function of inverting the input when it is level and outputting it. Node N on the output side of clocked inverter 13
3 is connected to each gate of the P-MOS3 and the N-MOS6.

【0017】そして、前記ノードN3と出力端子16と
の間には逆並列接続されたインバータ14,15(第2
のレベル保持部)が接続され、前記出力端子16から出
力信号Qが送出される一方、前記ノードN3が出力端子
17に接続され、該出力端子17から出力信号Qの反転
信号BQが送出されるようになっている。
The inverters 14 and 15 (second inverters) are connected in anti-parallel between the node N3 and the output terminal 16.
, And the output signal Q is transmitted from the output terminal 16, while the node N3 is connected to the output terminal 17, and the inverted signal BQ of the output signal Q is transmitted from the output terminal 17. It has become.

【0018】次に、本実施例の動作(A),(B),
(C)を説明する。
Next, the operation (A), (B),
(C) will be described.

【0019】(A)J信号が“H”レベルでK信号が
“L”レベルのときの動作 J信号が“H”レベルでK信号が“L”レベルのとき
は、N−MOS5はオンし、P−MOS2はオフする。
ここで、ノードN1が“H”レベルであるときはノード
N3も“H”レベルであるので、N−MOS6はオンで
あり、この時、反転クロック信号BCPが“H”レベル
となると、N−MOS4もオンとなり、ノードN1は
“H”レベルから“L”レベルに変化する。そして、次
にクロックCKが“H”レベルに立ち上がったとき、ノ
ードN3つまり出力端子17は“L”レベルに、出力端
子16は“H”レベルになる。即ち、出力信号Qは
“H”レベルに、反転出力信号BQは“L”レベルにな
る。
(A) Operation when the J signal is at "H" level and the K signal is at "L" level When the J signal is at "H" level and the K signal is at "L" level, the N-MOS 5 is turned on. , P-MOS2 are turned off.
Here, when the node N1 is at the "H" level, the node N3 is also at the "H" level, so that the N-MOS 6 is on. At this time, when the inverted clock signal BCP goes to the "H" level, N-MOS MOS4 is also turned on, and node N1 changes from "H" level to "L" level. Then, when the clock CK rises to the “H” level next, the node N3, that is, the output terminal 17 goes to the “L” level, and the output terminal 16 goes to the “H” level. That is, the output signal Q becomes "H" level, and the inverted output signal BQ becomes "L" level.

【0020】ノードN1が“L”レベルのときは、イン
バータ11,12によってノードN2には“H”レベル
が保持されるので、ノードN3は“L”レベルであり、
インバータ14,15によって出力端子16は“H”レ
ベルを保持する。このとき、ノードN3が“L”レベル
であるので、P−MOS3がオンでN−MOS6はオフ
であるが、P−MOS2がオフであるため、クロックC
Kが“L”レベルになってP−MOS1がオンしてもノ
ードN1の電位は変化せず、従って次にクロックCKが
“H”レベルになってクロックドインバータ13が活性
化しても、出力信号Qは“H”レベルを維持する。
When node N1 is at "L" level, node N2 is held at "H" level by inverters 11 and 12, so that node N3 is at "L" level.
The output terminal 16 is maintained at the “H” level by the inverters 14 and 15. At this time, since the node N3 is at the “L” level, the P-MOS 3 is on and the N-MOS 6 is off, but since the P-MOS 2 is off, the clock C
Even if K goes low and P-MOS1 turns on, the potential at node N1 does not change. Therefore, even if clock CK goes high next time and clocked inverter 13 is activated, the output will not change. Signal Q maintains "H" level.

【0021】(B)J信号が“L”レベルでK信号が
“H”レベルのときの動作 J信号が“L”レベルでK信号が“H”レベルのとき
は、N−MOS5はオフし、P−MOS2はオンする。
ここで、ノードN1が“L”レベルであるときは、イン
バータ11,12によってノードN2は“H”レベルが
保持されるので、ノードN3は“L”レベルである。そ
の結果、P−MOS3はオンであり、この時、クロック
信号CPが“L”レベルとなると、P−MOS1がオン
となり、ノードN1は“L”レベルから“H”レベルに
変化する。そして、次にクロックCKが“H”レベルに
立ち上がったとき、ノードN3つまり出力端子17は
“H”レベルに、出力端子16は“L”レベルになる。
即ち、出力信号Qは“L”レベルに、反転出力信号BQ
は“H”レベルになり、回路はセット状態となる。
(B) Operation when the J signal is at "L" level and the K signal is at "H" level When the J signal is at "L" level and the K signal is at "H" level, the N-MOS 5 is turned off. , P-MOS2 are turned on.
Here, when the node N1 is at the "L" level, the node N2 is held at the "H" level by the inverters 11 and 12, so that the node N3 is at the "L" level. As a result, the P-MOS3 is on. At this time, when the clock signal CP goes to the “L” level, the P-MOS1 turns on, and the node N1 changes from the “L” level to the “H” level. Then, when the clock CK rises to the “H” level next time, the node N3, that is, the output terminal 17 goes to the “H” level, and the output terminal 16 goes to the “L” level.
That is, the output signal Q is at the “L” level,
Attains an "H" level, and the circuit is set.

【0022】ノードN1が“H”レベルのときは、イン
バータ11,12によってノードN2には“L”レベル
が保持されるので、ノードN3は“H”レベルであり、
インバータ14,15によって出力端子16は“L”レ
ベルを保持する。このとき、ノードN3が“H”レベル
であるので、P−MOS3がオフでN−MOS6がオン
であるが、N−MOS5はオフであるため、反転クロッ
ク信号BCKが“H”レベルになってN−MOS4がオ
ンしてもノードN1の電位は変化せず、従って次にクロ
ックCKが“H”レベルになってクロックドインバータ
13が活性化しても、出力信号Qは“L”レベルを維持
する。
When node N1 is at "H" level, node N2 is held at "L" level by inverters 11 and 12, so that node N3 is at "H" level.
The output terminal 16 is maintained at the “L” level by the inverters 14 and 15. At this time, since the node N3 is at the “H” level, the P-MOS 3 is off and the N-MOS 6 is on, but since the N-MOS 5 is off, the inverted clock signal BCK becomes “H” level. Even if the N-MOS 4 is turned on, the potential of the node N1 does not change. Therefore, even if the clock CK goes high next time and the clocked inverter 13 is activated, the output signal Q maintains the low level. I do.

【0023】(C)J信号及びK信号が共に“L”レベ
ルのときの動作 J信号及びK信号が共に“L”レベルのときは、N−M
OS5及びP−MOS2は共にオフであり、クロック信
号CPが“L”レベルまたはその反転信号BCPが
“H”レベルになっても、ノードN1の電位は変化しな
い。従って、ノードN2及び出力端子16は、それぞれ
インバータ11,12及びインバータ14,15によっ
て前の状態が保持されている。従って、次にクロック信
号CPが“H”レベルになってクロックドインバータ1
3が活性化しても、出力信号Qは前の状態を維持する。
(C) Operation when both J signal and K signal are at "L" level When both J signal and K signal are at "L" level, NM
The OS5 and the P-MOS2 are both off, and the potential of the node N1 does not change even if the clock signal CP goes to "L" level or its inverted signal BCP goes to "H" level. Therefore, the previous state of the node N2 and the output terminal 16 is maintained by the inverters 11 and 12 and the inverters 14 and 15, respectively. Therefore, next, the clock signal CP goes high and the clocked inverter 1
Even if 3 is activated, the output signal Q maintains the previous state.

【0024】(D)J信号及びK信号が共に“H”レベ
ルのときの動作 J信号及びK信号が共に“H”レベルのときは、N−M
OS5及びP−MOS2が共にオンである。このとき、
全体の回路はトグル型フリップフロップ回路(トグルモ
ード)となり、クロック信号CPが“L”レベルから
“H”レベルに変化する度に出力信号Qは反転する。
(D) Operation when both J signal and K signal are at "H" level When both J signal and K signal are at "H" level, NM
OS5 and P-MOS2 are both on. At this time,
The entire circuit is a toggle flip-flop circuit (toggle mode), and the output signal Q is inverted each time the clock signal CP changes from “L” level to “H” level.

【0025】以上のように、図1の回路はJ−Kフリッ
プフロップ回路として動作することが分かる。
As described above, it can be seen that the circuit of FIG. 1 operates as a JK flip-flop circuit.

【0026】本実施例の回路の素子数は、P−MOS
1,2,3とN−MOS4,5,6で計6素子、4個の
インバータ11,12,14,15が各々2素子で計8
素子、及びクロックドインバータ13が4素子となり、
合計18素子で構成することができ、同様の機能を有す
る上記図7の従来の回路では合計26素子が必要となる
のに比べ、大幅に素子数を低減することができる。
The number of elements of the circuit of this embodiment is P-MOS
1, 2, 3, and N-MOSs 4, 5, 6 for a total of 6 elements, and four inverters 11, 12, 14, and 15 each for a total of 8 elements for 2 elements
The element and the clocked inverter 13 become four elements,
A total of 18 elements can be used, and the number of elements can be significantly reduced as compared with the case where the conventional circuit of FIG. 7 having the same function requires a total of 26 elements.

【0027】図2は、上記第1実施例の変形例を示すJ
−Kフリップフロップ回路の回路図であり、図1と共通
の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。
FIG. 2 shows a modified example of the first embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of a −K flip-flop circuit, in which components common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

【0028】このJ−Kフリップフロップ回路は、上記
図1に示した回路において、インバータ11,14に置
き換えて、2入力NANDゲート11A,14Aを設
け、これらNANDゲート11A,14Aの入力の一方
をSN信号入力用の端子21に共通接続したものであ
る。
This JK flip-flop circuit includes two-input NAND gates 11A and 14A in place of the inverters 11 and 14 in the circuit shown in FIG. 1, and one of the inputs of these NAND gates 11A and 14A is provided. It is commonly connected to an SN signal input terminal 21.

【0029】この回路によれば、SN信号が“L”レベ
ルのときに、出力信号Qが“H”レベル、反転出力信号
BQが“L”レベルのセット状態となる。
According to this circuit, when the SN signal is at the "L" level, the output signal Q is at the "H" level and the inverted output signal BQ is at the "L" level.

【0030】図3は、上記第1実施例の他の変形例を示
すJ−Kフリップフロップ回路の回路図であり、図1と
共通の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省
略する。
FIG. 3 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing another modification of the first embodiment. Elements common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and are described in detail. Is omitted.

【0031】このJ−Kフリップフロップ回路は、上記
図1に示した回路において、インバータ11,14に置
き換えて、2入力NORゲート11B,14Bを設け、
これらNORゲートゲート11B,14Bの入力の一方
をR信号入力用の端子22に共通接続したものである。
This JK flip-flop circuit has two-input NOR gates 11B and 14B in place of the inverters 11 and 14 in the circuit shown in FIG.
One of the inputs of the NOR gates 11B and 14B is commonly connected to an R signal input terminal 22.

【0032】この回路によれば、R信号が“H”レベル
のときに、出力信号Qが“L”レベル、反転出力信号B
Qが“H”レベルのリセット状態となる。
According to this circuit, when the R signal is at the "H" level, the output signal Q is at the "L" level and the inverted output signal B
Q is reset to the “H” level.

【0033】図4は、本発明の第2実施例を示すJ−K
フリップフロップ回路の回路図であり、図1と共通の要
素には同一の符号が付されている。
FIG. 4 is a JK diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a flip-flop circuit, in which components common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0034】このJ−Kフリップフロップ回路は、上記
図1に示す回路において、K信号の反転信号BKに代え
てJ信号の反転信号BJを端子8に入力し、端子10に
はJ信号に代えてK信号を入力し、さらに出力端子16
から反転出力信号BQを、出力端子17からは出力信号
Qを取り出すようにしたものである。すなわち、本実施
例の構成によれば、ノードN3から取り出される出力信
号QがP−MOS3及びN−MOS6の各ゲートに供給
されるようになっている。
This JK flip-flop circuit is different from the circuit shown in FIG. 1 in that an inverted signal BJ of the J signal is input to the terminal 8 in place of the inverted signal BK of the K signal, and a terminal 10 is replaced with the J signal. Input the K signal and output terminal 16
, And an output signal Q from the output terminal 17. That is, according to the configuration of the present embodiment, the output signal Q extracted from the node N3 is supplied to each gate of the P-MOS3 and the N-MOS6.

【0035】次に、本実施例の動作(A),(B),
(C)を説明する。
Next, the operations (A), (B),
(C) will be described.

【0036】(A)J信号が“H”レベルでK信号が
“L”レベルのときの動作 J信号が“H”レベルでK信号が“L”レベルのとき
は、N−MOS5はオフし、P−MOS2はオンする。
ここで、ノードN1が“L”レベルであるときはノード
N3も“L”レベルであり、従って、P−MOS3もオ
ンであり、この時、信号BCPが“L”レベルとなる
と、P−MOS1がオンとなる。ノードN1は“L”レ
ベルから“H”レベルに変化し、次にクロック信号CP
が“H”レベルに立ち上がったとき、ノードN3は
“H”レベル、出力端子16は“L”レベルになり、回
路はセット状態となる。
(A) Operation when the J signal is at the "H" level and the K signal is at the "L" level When the J signal is at the "H" level and the K signal is at the "L" level, the N-MOS 5 is turned off. , P-MOS2 are turned on.
Here, when the node N1 is at the "L" level, the node N3 is also at the "L" level, so that the P-MOS3 is also on. At this time, when the signal BCP goes to the "L" level, the P-MOS1 Turns on. Node N1 changes from "L" level to "H" level, and then clock signal CP
Rises to the "H" level, the node N3 goes to the "H" level, the output terminal 16 goes to the "L" level, and the circuit is set.

【0037】ノードN1が“H”レベルのときは、ノー
ドN3は“H”レベルであり、P−MOS3がオフでN
−MOS6はオンであるが、N−MOS5がオフである
ため、反転クロック信号BCPが“H”レベルになって
N−MOS4がオンしてもノードN1の電位は変化せ
ず、従って次にクロック信号CPが“H”レベルになっ
ても、出力信号Qは“H”レベルのままであり、回路は
セット状態である。
When node N1 is at "H" level, node N3 is at "H" level, P-MOS3 is off and N
-MOS6 is on, but N-MOS5 is off. Therefore, even if the inverted clock signal BCP goes to "H" level and N-MOS4 is turned on, the potential of the node N1 does not change. Even if signal CP attains "H" level, output signal Q remains at "H" level, and the circuit is in the set state.

【0038】(B)J信号が“L”レベルでK信号が
“H”レベルのときの動作 J信号が“L”レベルでK信号が“H”レベルのとき
は、N−MOS5はオンし、P−MOS2はオフする。
ここで、ノードN1が“H”レベルであるときは、ノー
ドN3も“H”レベルであり、従って、N−MOS6も
オンである。この時、反転クロック信号BCPが“H”
レベルとなると、N−MOS4がオンとなり、ノードN
1は“H”レベルから“L”レベルに変化し、次にクロ
ックCKが“H”レベルに立ち上がったとき、ノードN
3は“L”レベルに、出力端子16は“H”レベルにな
る。即ち回路はリセット状態となる。
(B) Operation when the J signal is at "L" level and the K signal is at "H" level When the J signal is at "L" level and the K signal is at "H" level, the N-MOS 5 is turned on. , P-MOS2 are turned off.
Here, when the node N1 is at the "H" level, the node N3 is also at the "H" level, and therefore, the N-MOS 6 is also on. At this time, the inverted clock signal BCP becomes “H”.
Level, the N-MOS 4 is turned on and the node N
1 changes from the “H” level to the “L” level, and when the clock CK subsequently rises to the “H” level, the node N
3 goes low and the output terminal 16 goes high. That is, the circuit is reset.

【0039】ノードN1が“L”レベルのときは、ノー
ドN3は“L”レベルであり、P−MOS3がオンでN
−MOS6がオフであるが、P−MOS2がオフである
ため、クロック信号CPが“L”レベルになってP−M
OS1がオンしてもノードN1の電位は変化せず、従っ
て次にクロック信号CPが“H”レベルになっても、出
力信号Qは“L”レベルのままであり、回路はリセット
状態である。
When the node N1 is at the "L" level, the node N3 is at the "L" level,
-MOS6 is off, but P-MOS2 is off, so that the clock signal CP goes to "L" level and PM-
Even when OS1 is turned on, the potential of the node N1 does not change. Therefore, even if the clock signal CP goes high next time, the output signal Q remains at low level, and the circuit is in a reset state. .

【0040】(C)J信号及びK信号が共に“L”レベ
ルのときの動作 J信号及びK信号が共に“L”レベルのときは、N−M
OS5及びP−MOS2は共にオフであり、ノードN1
の電位は、クロック信号CPが“L”レベルまたはその
反転信号BCPが“H”レベルになっても変化せず、次
にクロック信号CPが“H”レベルになっても出力信号
Qは前の状態を維持する。
(C) Operation when both J signal and K signal are at "L" level When both J signal and K signal are at "L" level, NM
OS5 and P-MOS2 are both off and the node N1
Does not change even if the clock signal CP goes low or the inverted signal BCP goes high, and the next time the clock signal CP goes high, the output signal Q remains unchanged. Maintain state.

【0041】(D)J信号及びK信号が共に“H”レベ
ルのときの動作 J信号及びK信号が共に“H”レベルのときは、N−M
OS5及びP−MOS2が共にオンである。このとき、
図1の回路と同様に、全体の回路はトグル型フリップフ
ロップ回路(トグルモード)となり、クロック信号CP
が“L”レベルから“H”レベルに変化する度に出力信
号Qは反転する。
(D) Operation when both the J signal and the K signal are at the "H" level When both the J signal and the K signal are at the "H" level, NM
OS5 and P-MOS2 are both on. At this time,
Like the circuit of FIG. 1, the entire circuit is a toggle flip-flop circuit (toggle mode), and the clock signal CP
Changes from "L" level to "H" level, the output signal Q is inverted.

【0042】以上のように、本実施例の回路もJ−Kフ
リップフロップ回路として動作することが分かる。
As described above, it can be seen that the circuit of this embodiment also operates as a JK flip-flop circuit.

【0043】また、本実施例の回路の素子数も、図1の
回路と同様に合計18素子で構成することができ、同様
の機能を有する上記図7の従来の回路に比べて、大幅に
素子数を低減することができる。
Also, the number of elements of the circuit of this embodiment can be constituted by a total of 18 elements as in the case of the circuit of FIG. 1, which is much larger than that of the conventional circuit of FIG. 7 having the same function. The number of elements can be reduced.

【0044】図5は、上記第2実施例の変形例を示すJ
−Kフリップフロップ回路の回路図であり、図4と共通
の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。このJ−Kフリップフロップ回路は、上記図4に示
した回路において、インバータ11,14に置き換え
て、2入力NANDゲート11A,14Aを設け、これ
らNANDゲート11A,14Aの入力の一方を端子2
1に共通接続し、この端子21にRN信号を入力するよ
うにしたものである。
FIG. 5 shows a modified example of the second embodiment.
FIG. 5 is a circuit diagram of a −K flip-flop circuit, in which elements common to FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This JK flip-flop circuit includes two-input NAND gates 11A and 14A in place of the inverters 11 and 14 in the circuit shown in FIG. 4, and one of the inputs of these NAND gates 11A and 14A is connected to terminal 2
1 is connected in common, and an RN signal is input to this terminal 21.

【0045】この回路によれば、RN信号が“L”レベ
ルのときリセット状態となる。
According to this circuit, when the RN signal is at "L" level, the circuit is reset.

【0046】図6は、上記第2実施例の他の変形例を示
すJ−Kフリップフロップ回路の回路図であり、図4と
共通の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省
略する。
FIG. 6 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing another modification of the second embodiment. Elements common to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and are described in detail. Is omitted.

【0047】このJ−Kフリップフロップ回路は、上記
図4に示した回路において、インバータ11,14に置
き換えて、2入力NORゲート11B,14Bを設け、
これらNORゲート11B,14Bの入力の一方を端子
22に共通接続し、この端子22にS信号を入力するよ
うにしたものである。
This JK flip-flop circuit has two input NOR gates 11B and 14B in place of the inverters 11 and 14 in the circuit shown in FIG.
One of the inputs of the NOR gates 11B and 14B is commonly connected to a terminal 22, and an S signal is input to this terminal 22.

【0048】この回路によれば、S信号が“H”レベル
のときに、セット状態となる。
According to this circuit, when the S signal is at "H" level, the circuit is set.

【0049】図8、図9はそれぞれ図1及び図4におい
てクロックドインバータ13、インバータ14、15で
構成される第2のレベル取り込み及び保持回路をトラン
スミッションゲート16とインバータ17、18で構成
するようにした他の実施例を示す。
FIGS. 8 and 9 show a second level fetching and holding circuit comprising a clocked inverter 13 and inverters 14 and 15 in FIGS. 1 and 4, respectively, comprising a transmission gate 16 and inverters 17 and 18. Another embodiment will be described.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、従来のJ−Kフリップフロップ回路と同様の機能を
有しつつも、従来より大幅に素子数を低減することがで
きる。これにより、集積回路に使用する際の占有面積が
小さくて済み、集積回路の低コスト化を図ることが可能
となる。
As described above in detail, according to the present invention, the number of elements can be significantly reduced as compared with the conventional JK flip-flop circuit while having the same function as the conventional JK flip-flop circuit. As a result, the area occupied by the integrated circuit can be reduced, and the cost of the integrated circuit can be reduced.

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

【図1】本発明の第1実施例を示すJ−Kフリップフロ
ップ回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の変形例を示すJ−Kフリップフロ
ップ回路の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing a modification of the first embodiment.

【図3】第1実施例の他の変形例を示すJ−Kフリップ
フロップ回路の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing another modification of the first embodiment.

【図4】本発明の第2実施例を示すJ−Kフリップフロ
ップ回路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing a second embodiment of the present invention.

【図5】第2実施例の変形例を示すJ−Kフリップフロ
ップ回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing a modification of the second embodiment.

【図6】第2実施例の他の変形例を示すJ−Kフリップ
フロップ回路の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing another modification of the second embodiment.

【図7】従来のJ−Kフリップフロップ回路の一構成例
を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional JK flip-flop circuit.

【図8】第1実施例のさらに他の変形例を示すJ−Kフ
リップフロップ回路の回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing still another modification of the first embodiment.

【図9】第2実施例のさらに他の変形例を示すJ−Kフ
リップフロップ回路の回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a JK flip-flop circuit showing still another modification of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3 P−MOS 4,5,6 N−MOS 11,12 インバータ(第1のレベル保持部) 13 クロックドインバータ 14,15 インバータ(第2のレベル保持部) VDD 電源電位 GND グランド N1 出力ノード CP クロック信号 BCP クロック信号CPの反転信号 J J信号 BJ J信号の反転信号 K K信号 BK K信号の反転信号 Q 出力信号 BQ 出力信号Qの反転信号 11A,14A 2入力NANDゲート 11B,14B 2入力NORゲート 1, 2, 3 P-MOS 4, 5, 6 N-MOS 11, 12 Inverter (first level holding unit) 13 Clocked inverter 14, 15 Inverter (second level holding unit) VDD Power supply potential GND Ground N1 Output node CP Clock signal BCP Inversion signal of clock signal CP JJ signal BJ Inversion signal of J signal KK signal BK Inversion signal of K signal Q Output signal BQ Inversion signal of output signal Q 11A, 14A Two-input NAND gate 11B, 14B 2-input NOR gate

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 J−Kフリップフロップ回路であって、
第1の電源ノードと出力ノードの間に少なくとも3個の
第1の導電型MOSトランジスタを直列に接続し、前記
第1の導電型MOSトランジスタの各々のゲートにクロ
ック信号、K信号の反転信号、Q出力の反転信号を入力
し、第2の電源ノードと前記出力ノードの間に少なくと
も3個の第2の導電型MOSトランジスタを直列に接続
し、前記第2の導電型MOSトランジスタの各々のゲー
トに前記クロック信号の反転信号、J信号、Q出力の反
転信号を入力することを特徴とするJ−Kフリップフロ
回路。
1. A JK flip-flop circuit,
At least three first conductivity type MOS transistors are connected in series between a first power supply node and an output node, and a clock signal, an inverted signal of a K signal, An inverted Q output signal is input, at least three second conductivity type MOS transistors are connected in series between a second power supply node and the output node , and a gate of each of the second conductivity type MOS transistors is connected. Wherein the inverted signal of the clock signal, the J signal, and the inverted signal of the Q output are input to the JK flip- flop circuit.
【請求項2】 J−Kフリップフロップ回路であって、
第1の電源ノードと出力ノードの間に少なくとも3個の
第1の導電型MOSトランジスタを直列に接続し、前記
第1の導電型MOSトランジスタの各々のゲートにクロ
ック信号、J信号の反転信号、Q出力信号を入力し、第
2の電源ノードと前記出力ノードの間に少なくとも3個
の第2の導電型MOSトランジスタを直列に接続し、前
記第2の導電型MOSトランジスタの各々のゲートに前
記クロック信号の反転信号、K信号、Q出力信号を入力
することを特徴とするJ−Kフリップフロップ回路。
2. A JK flip-flop circuit,
At least three first conductive type MOS transistors are connected in series between a first power supply node and an output node , and a clock signal, an inverted signal of a J signal, A Q output signal is input, at least three second conductivity type MOS transistors are connected in series between a second power supply node and the output node , and the gate of each of the second conductivity type MOS transistors is connected to the gate of the second conductivity type MOS transistor. A JK flip-flop circuit to which an inverted clock signal, a K signal, and a Q output signal are input.
【請求項3】 第1の電源ノードと出力ノードとの間に
直列接続された少なくとも3個の第1導電型MOSトラ
ンジスタと、前記出力ノードと第2の電源ノードとの間
に直列接続された少なくとも3個の第2導電型MOSト
ランジスタと、前記出力ノードからの出力に対応した電
圧レベルを保持する第1のレベル保持部と、前記第1の
レベル保持部の出力側に接続されたクロックドインバー
タと、前記クロックドインバータの出力に対応した電圧
レベルを保持する第2のレベル保持部とを備え、該第2
のレベル保持部の出力を出力データとするJ−Kフリッ
プフロップ回路であって、 前記第1導電型MOSトランジスタの各々のゲートに、
少なくともクロック信号、K信号の反転信号、及び前記
出力データの反転信号をそれぞれ供給すると共に、前記
第2導電型MOSトランジスタの各々のゲートに、少な
くともクロック信号の反転信号、J信号、及び前記出力
データの反転信号をそれぞれ供給することを特徴とする
J−Kフリップフロップ回路。
3. At least three first conductivity type MOS transistors connected in series between a first power supply node and an output node, and connected in series between the output node and a second power supply node. At least three second conductivity type MOS transistors, a first level holding unit for holding a voltage level corresponding to an output from the output node, and a clocked transistor connected to an output side of the first level holding unit. An inverter; and a second level holding unit for holding a voltage level corresponding to the output of the clocked inverter.
A JK flip-flop circuit that uses the output of the level holding unit as output data, wherein the gate of each of the first conductivity type MOS transistors is:
At least a clock signal, an inverted signal of a K signal, and an inverted signal of the output data are supplied, respectively, and at least a inverted signal of the clock signal, a J signal, and the output data are supplied to each gate of the second conductivity type MOS transistor. JK flip-flop circuit for supplying inverted signals of
【請求項4】第1の電源ノードと出力ノードとの間に直
列接続された少なくとも3個の第1導電型MOSトラン
ジスタと、前記出力ノードと第2の電源ノードとの間に
直列接続された少なくとも3個の第2導電型MOSトラ
ンジスタと、前記出力ノードからの出力に対応した電圧
レベルを保持する第1のレベル保持部と、前記第1のレ
ベル保持部の出力側に接続されたクロックドインバータ
と、前記クロックドインバータの出力に対応した電圧レ
ベルを保持する第2のレベル保持部とを備え、前記クロ
ックドインバータの出力を出力データとするJ−Kフリ
ップフロップ回路であって、 前記第1導電型MOSトランジスタの各々のゲートに、
少なくともクロック信号、J信号の反転信号、及び前記
出力データをそれぞれ供給すると共に、前記第2導電型
MOSトランジスタの各々のゲートに、少なくともクロ
ック信号の反転信号、K信号、及び前記出力データをそ
れぞれ供給することを特徴とするJ−Kフリップフロッ
プ回路。
4. At least three first conductivity type MOS transistors connected in series between a first power supply node and an output node, and connected in series between the output node and a second power supply node. At least three second conductivity type MOS transistors, a first level holding unit for holding a voltage level corresponding to an output from the output node, and a clocked transistor connected to an output side of the first level holding unit. A JK flip-flop circuit comprising: an inverter; and a second level holding unit that holds a voltage level corresponding to an output of the clocked inverter, wherein the JK flip-flop circuit uses an output of the clocked inverter as output data. In each gate of the one conductivity type MOS transistor,
At least a clock signal, an inverted signal of the J signal, and the output data are supplied, respectively, and at least an inverted signal of the clock signal, the K signal, and the output data are supplied to each gate of the second conductivity type MOS transistor. A JK flip-flop circuit.
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