JP3381875B2 - Sequential circuit - Google Patents

Sequential circuit

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JP3381875B2
JP3381875B2 JP07792694A JP7792694A JP3381875B2 JP 3381875 B2 JP3381875 B2 JP 3381875B2 JP 07792694 A JP07792694 A JP 07792694A JP 7792694 A JP7792694 A JP 7792694A JP 3381875 B2 JP3381875 B2 JP 3381875B2
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康之 松谷
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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、順序回路に関し、特に
パワーダウン期間中は直前の動作状態を保持して通常動
作を停止するとともに、高速動作を行う低しきい値電圧
を有するMOSFETからなる内部の所定回路への電源
供給を遮断することにより低消費電力状態へ移行する順
序回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sequential circuit, and in particular, during a power down period, it keeps the immediately preceding operating state to stop the normal operation, and at the same time, provides a low threshold voltage for high speed operation. The present invention relates to a sequential circuit that shifts to a low power consumption state by cutting off power supply to a predetermined internal circuit composed of a MOSFET included therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の順序回路は、低しきい値
電圧を有するMOSFETの特性として、非導通時にド
レイン−ソース間に流れるリーク電流が比較的大きいた
め、回路の動作停止時すなわちパワーダウン期間中は、
低しきい値電圧のMOSFETで構成される回路の電源
電圧側および接地電位側を、それぞれリーク電流の小さ
い高しきい値電圧を有するMOSFETで遮断するもの
となっている。
2. Description of the Related Art A conventional sequential circuit of this type has a characteristic that a MOSFET having a low threshold voltage has a relatively large leak current flowing between a drain and a source when it is non-conductive. During the down period,
The power supply voltage side and the ground potential side of a circuit composed of a low threshold voltage MOSFET are cut off by MOSFETs each having a high threshold voltage with a small leak current.

【0003】図12は、従来の順序回路としてDフリッ
プフロップの概略を示すブロック構成図であり、同図に
おいて、10は通常動作時には外部から入力されるクロ
ック信号CLKに基づき内部信号CKおよびその反転信
号であるCKNを生成し、パワーダウン開始に応じて開
始直前の内部信号CK,CKNを保持するクロック保持
回路、20は通常動作時には内部信号CK,CKNに基
づき外部からのデータ信号Dをラッチし出力するラッチ
回路であり、ともに低しきい値電圧のMOSFETから
構成されている。
FIG. 12 is a block diagram showing an outline of a D flip-flop as a conventional sequential circuit. In FIG. 12, 10 is an internal signal CK and its inversion based on a clock signal CLK input from the outside during normal operation. A clock holding circuit that generates a signal CKN and holds the internal signals CK and CKN immediately before the start in response to the start of power down, and 20 latches an external data signal D based on the internal signals CK and CKN during normal operation. It is an output latch circuit, and both are composed of low threshold voltage MOSFETs.

【0004】また、PD,PDNは回路のパワーダウン
期間を指示する外部からのパワーダウン制御信号および
その反転信号、Q10A,Q10Bはパワーダウン制御
信号PDおよびPDNに応じてクロック保持回路10の
所定部への電源電圧VDDおよび接地電位GNDの供給を
遮断する高しきい値のMOSFET、Q20A,Q20
Bはパワーダウン制御信号PDおよびPDNに応じてラ
ッチ回路20の所定部への電源電圧VDDおよび接地電位
GNDの供給を遮断する高しきい値のMOSFETであ
り、パワーダウン制御信号PD,PDNに応じてMOS
FETQ10A,Q10B,Q20A,Q20Bがそれ
ぞれ非導通状態「OFF」となり、クロック保持回路1
0およびラッチ回路20の所定部への電源供給が遮断さ
れ、それぞれの回路内にある低しきい値電圧のMOSF
ETによるリーク電流が抑止される。
PD and PDN are external power-down control signals for instructing the power-down period of the circuit and its inverted signals. Q10A and Q10B are predetermined parts of the clock holding circuit 10 according to the power-down control signals PD and PDN. High threshold MOSFETs Q20A, Q20 for cutting off the supply of power supply voltage VDD and ground potential GND to
B is a high threshold MOSFET that cuts off the supply of the power supply voltage VDD and the ground potential GND to a predetermined portion of the latch circuit 20 according to the power-down control signals PD and PDN. MOS
The FETs Q10A, Q10B, Q20A, Q20B are turned off, and the clock holding circuit 1
0 and a predetermined portion of the latch circuit 20 are shut off, and the low threshold voltage MOSF in each circuit is shut off.
The leakage current due to ET is suppressed.

【0005】図13は、一般的なDフリップフロップの
動作を示す説明図(真理値表)であり、Dリップフロッ
プは、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期し
てデータ信号Dがラッチされて、出力信号Qおよびその
反転信号QNとして出力され、またクロック信号CLK
の立ち下がりエッジでは出力信号Q,QNは変化せず直
前の状態が維持されるものとなっている。なお、図13
において、「0」「1」はそれぞれ入力信号の低レベル
および高レベルを示しており、また「X」はそれぞれの
入力信号が出力信号Q,QNに対して無関係(Irreleva
nt)となることを示している。
FIG. 13 is an explanatory diagram (truth table) showing the operation of a general D flip-flop, in which the data signal D is latched in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK. Output as output signal Q and its inverted signal QN, and also clock signal CLK
At the falling edge of, the output signals Q and QN do not change and the previous state is maintained. Note that FIG.
, "0" and "1" indicate the low level and high level of the input signal, respectively, and "X" indicates that the input signal is independent of the output signals Q and QN (Irreleva
nt).

【0006】図14は従来のクロック保持回路の回路図
であり、同図において、INV11はクロック信号CL
Kを反転出力するインバータ、SW11はパワーダウン
時にインバータINV11の出力を遮断するスイッチ、
INV12はスイッチSW11の出力を反転して内部信
号CKを出力するインバータ、INV13,INV14
はスイッチSW11およびインバータINV12の出力
を反転するインバータ、SW12はパワーダウン時に導
通状態「ON」となりインバータINV13,INV1
4により内部信号CKN,CKを保持するフリップフロ
ップを構成するスイッチであり、インバータINV1
1,INV12,スイッチSW11,SW12はそれぞ
れ低しきい値電圧のMOSFETから構成され、インバ
ータINV13,INV14はそれぞれ高しきい値電圧
のMOSFETから構成されている。
FIG. 14 is a circuit diagram of a conventional clock holding circuit. In FIG. 14, INV11 is a clock signal CL.
An inverter that inverts and outputs K, SW11 is a switch that shuts off the output of the inverter INV11 during power down,
INV12 is an inverter that inverts the output of the switch SW11 and outputs an internal signal CK, INV13, INV14.
Is an inverter that inverts the outputs of the switch SW11 and the inverter INV12, and SW12 is in a conductive state “ON” at the time of power down, and the inverters INV13 and INV1
4 is a switch that forms a flip-flop that holds the internal signals CKN and CK by the inverter INV1.
1, INV12 and switches SW11 and SW12 are each composed of a low threshold voltage MOSFET, and inverters INV13 and INV14 are respectively composed of a high threshold voltage MOSFET.

【0007】通常のDフリップフロップ動作時には、ス
イッチSW11が「ON」に、またスイッチSW12が
「OFF」にそれぞれ制御されるため、クロック信号C
LKは、インバータINV11により反転出力されて内
部信号CKNとして出力されるとともに、さらにインバ
ータINV12により反転され内部信号CKとして出力
される。インバータINV11,INV12の電源電圧
VDD側および接地電位GND側には、それぞれ高しきい
値電圧のMOSFETQ11A,Q12A(図12のQ
10Aに相当),Q11B,Q12B(図12のQ10
Bに相当)が設けられており、パワーダウン時にはこれ
らのMOSFETが「OFF」に制御され、インバータ
INV11,INV12で消費されるリーク電流を抑止
するものとなっている。
During normal D flip-flop operation, the switch SW11 is controlled to be "ON" and the switch SW12 is controlled to be "OFF".
The LK is inverted and output by the inverter INV11 and output as the internal signal CKN, and further inverted by the inverter INV12 and output as the internal signal CK. High threshold voltage MOSFETs Q11A and Q12A (Q1 in FIG. 12) are provided on the power supply voltage VDD side and the ground potential GND side of the inverters INV11 and INV12, respectively.
10A), Q11B, Q12B (Q10 in FIG. 12)
(Corresponding to B) is provided, these MOSFETs are controlled to be “OFF” at the time of power down, and the leak current consumed by the inverters INV11 and INV12 is suppressed.

【0008】これにより、パワーダウン時には、MOS
FETQ11A,Q11Bがそれぞれ「OFF」に制御
されるため、インバータINV11への電源供給が遮断
されるとともに、スイッチSW11が「OFF」に制御
されるためクロック信号CLKが遮断される。またMO
SFETQ12A,Q12Bがそれぞれ「OFF」に制
御されるため、インバータINV12への電源が遮断さ
れるとともに、スイッチSW12が「ON」に制御され
て、常時電源供給されているインバータINV13,I
NV14によりフリップフロップが形成され、パワーダ
ウン直前における内部信号CK,CKNの状態が保持さ
れラッチ回路20へ出力されるものとなり、パワーダウ
ン終了時すなわち通常動作復旧時におけるラッチ回路2
0内の状態との不一致による誤動作が回避される。
As a result, during power down, the MOS is
Since the FETs Q11A and Q11B are each controlled to be "OFF", the power supply to the inverter INV11 is cut off, and the switch SW11 is controlled to be "OFF" so that the clock signal CLK is cut off. Also MO
Since the SFETs Q12A and Q12B are controlled to be "OFF", respectively, the power supply to the inverter INV12 is cut off, and the switch SW12 is controlled to "ON" so that the inverters INV13 and I12 are constantly supplied with power.
A flip-flop is formed by the NV 14, and the states of the internal signals CK and CKN immediately before power down are held and output to the latch circuit 20, and the latch circuit 2 at the end of power down, that is, when normal operation is restored.
A malfunction due to a mismatch with the state of 0 is avoided.

【0009】図15は従来のラッチ回路の回路図であ
り、同図において、20Aは前段に設けられクロック保
持回路10からの内部信号CK,CKNに基づきデータ
信号Dをラッチするマスタ・ラッチ回路、20Bは後段
に設けられ内部信号CK,CKNに基づきマスタ・ラッ
チ回路20Aの出力をラッチし出力信号Q,QNを出力
するスレーブ・ラッチ回路である。マスタ・ラッチ回路
20Aにおいて、INV21はデータ信号Dを反転出力
するインバータ、SW21は内部信号CKが高レベル
「1」(内部信号CKNが低レベル「0」)の時にイン
バータINV21の出力を遮断するスイッチ、INV2
2はSW21の出力を反転しマスタ・ラッチ信号として
出力するインバータである。
FIG. 15 is a circuit diagram of a conventional latch circuit. In FIG. 15, 20A is a master latch circuit which is provided in the preceding stage and latches a data signal D based on internal signals CK and CKN from a clock holding circuit 10. Reference numeral 20B is a slave latch circuit which is provided in the subsequent stage and which latches the output of the master latch circuit 20A based on the internal signals CK and CKN and outputs the output signals Q and QN. In the master latch circuit 20A, INV21 is an inverter that inverts and outputs the data signal D, and SW21 is a switch that shuts off the output of the inverter INV21 when the internal signal CK is at high level "1" (internal signal CKN is at low level "0"). , INV2
Reference numeral 2 is an inverter that inverts the output of SW21 and outputs it as a master latch signal.

【0010】INV25,INV26はスイッチSW2
1およびインバータINV22の出力を反転するインバ
ータ、SW22は内部信号CKが「1」の時に「ON」
となりインバータINV25,INV26によりマスタ
・ラッチ信号を保持するフリップフロップを構成するス
イッチであり、インバータINV21,INV22,ス
イッチSW21,SW22はそれぞれ低しきい値電圧の
MOSFETから構成され、またインバータINV2
5,INV26はそれぞれ高しきい値電圧のMOSFE
Tから構成されている。スレーブ・ラッチ回路20Bに
おいて、INV23はマスタ・ラッチ信号を反転出力す
るインバータ、SW23は内部信号CKが「0」の時に
インバータINV23の出力を遮断するスイッチ、IN
V24はSW23の出力を反転しスレーブ・ラッチ信号
として出力するインバータである。
INV25 and INV26 are switches SW2
1 and an inverter that inverts the output of the inverter INV22, SW22 is "ON" when the internal signal CK is "1".
The inverters INV25 and INV26 are switches that form a flip-flop that holds the master latch signal. The inverters INV21 and INV22 and the switches SW21 and SW22 are MOSFETs of low threshold voltage, and the inverter INV2.
5, INV26 is high threshold voltage MOSFE
It is composed of T. In the slave latch circuit 20B, INV23 is an inverter that inverts and outputs the master latch signal, SW23 is a switch that shuts off the output of the inverter INV23 when the internal signal CK is "0", IN
V24 is an inverter that inverts the output of SW23 and outputs it as a slave latch signal.

【0011】INV27,INV28はスイッチSW2
3およびインバータINV24の出力を反転するインバ
ータ、SW24は内部信号CKが「0」の時に「ON」
となりインバータINV27,INV28によりスレー
ブ・ラッチ信号を保持するフリップフロップを構成する
スイッチであり、インバータINV23,INV24,
スイッチSW23,SW24はそれぞれ低しきい値電圧
のMOSFETから構成され、またインバータINV2
7,INV28はそれぞれ高しきい値電圧のMOSFE
Tから構成されている。さらに、INV29,INV3
0はそれぞれインバータINV24の入力および出力
(スレーブ・ラッチ信号)を反転することにより出力信
号Q,QNを出力するインバータであり、ともに低しき
い値電圧のMOSFETから構成されている。
INV27 and INV28 are switches SW2
3 and an inverter that inverts the output of the inverter INV24, SW24 is "ON" when the internal signal CK is "0".
The inverters INV27, INV28 are switches forming a flip-flop for holding the slave latch signal, and the inverters INV23, INV24,
The switches SW23 and SW24 are each composed of a low threshold voltage MOSFET, and the inverter INV2
7 and INV28 are high threshold voltage MOSFE, respectively.
It is composed of T. Furthermore, INV29, INV3
Reference numeral 0 denotes an inverter that outputs output signals Q and QN by inverting the input and output (slave latch signal) of the inverter INV24, both of which are composed of low threshold voltage MOSFETs.

【0012】通常のDフリップフロップ動作時には、マ
スタ・ラッチ回路20Aにおいて、内部信号CKが
「0」の時にスイッチSW21が「ON」に、またスイ
ッチSW22が「OFF」にそれぞれ制御されるため、
データ信号Dは、インバータINV21により反転出力
された後さらにインバータINV22によりマスタ・ラ
ッチ信号として反転出力され、その後内部信号CKが
「1」になった場合すなわち内部信号CKの立ち上がり
エッジにおいて、スイッチSW21が「OFF」に制御
されるとともにスイッチSW22が「ON」に制御さ
れ、インバータINV22,INV26からなるフリッ
プフロップにより、内部信号CKが「1」となる直前の
データ信号Dが保持され、マスタ・ラッチ信号として出
力される。
In the normal D flip-flop operation, in the master latch circuit 20A, the switch SW21 is controlled to "ON" and the switch SW22 is controlled to "OFF" when the internal signal CK is "0".
The data signal D is inverted and output by the inverter INV21 and then inverted and output by the inverter INV22 as a master latch signal, and when the internal signal CK becomes “1”, that is, at the rising edge of the internal signal CK, the switch SW21 is turned on. The switch SW22 is controlled to be "OFF" and the switch SW22 is controlled to be "ON", and the data signal D immediately before the internal signal CK becomes "1" is held by the flip-flop composed of the inverters INV22 and INV26, and the master latch signal. Is output as.

【0013】またスレーブ・ラッチ回路20Bにおい
て、内部信号CKが「1」の時(スイッチSW21が
「OFF」の時)にスイッチSW23が「ON」に、ま
たスイッチSW24が「OFF」にそれぞれ制御される
ため、マスタ・ラッチ信号は、インバータINV23に
より反転出力された後さらにインバータINV24によ
りスレーブ・ラッチ信号として反転出力され、その後内
部信号CKが「0」になった場合(スイッチSW21が
「ON」のとなった場合)すなわち内部信号CKの立ち
下がりエッジにおいて、スイッチSW23が「OFF」
に制御されるとともにスイッチSW24が「ON」に制
御され、インバータINV24,INV28からなるフ
リップフロップにより、内部信号CKが「0」となる直
前のマスタ・ラッチ信号が保持され、インバータINV
29,INV30を介して出力信号Q,QNとして出力
される。
In the slave latch circuit 20B, when the internal signal CK is "1" (when the switch SW21 is "OFF"), the switch SW23 is controlled to "ON" and the switch SW24 is controlled to "OFF". Therefore, when the master latch signal is inverted and output by the inverter INV23 and is further inverted and output as the slave latch signal by the inverter INV24, and then the internal signal CK becomes “0” (the switch SW21 is “ON”). In the case of), that is, at the falling edge of the internal signal CK, the switch SW23 is “OFF”.
And the switch SW24 is controlled to be “ON” and the flip-flop composed of the inverters INV24 and INV28 holds the master latch signal immediately before the internal signal CK becomes “0”, and the inverter INV
It is output as output signals Q and QN via 29 and INV30.

【0014】従って、内部信号CKの立ち上がりエッジ
においてデータ信号Dがマスタ・ラッチ回路20Aでラ
ッチされてマスタ・ラッチ信号として出力され、続く内
部信号CKの立ち下がりエッジにおいてマスタ・ラッチ
信号がスレーブ・ラッチ回路20Bでラッチされて出力
信号Q,QNとして出力されるとともに、新たなデータ
信号Dがマスタ・ラッチ回路20Aに読み込まれ、以降
内部クロックCKの立ち上がりおよび立ち下がりに同期
してデータ信号Dが順次ラッチ出力されることになる。
Therefore, at the rising edge of the internal signal CK, the data signal D is latched by the master latch circuit 20A and output as a master latch signal, and at the subsequent falling edge of the internal signal CK, the master latch signal becomes the slave latch signal. The data signal D is latched by the circuit 20B and output as the output signals Q and QN, a new data signal D is read by the master latch circuit 20A, and thereafter, the data signal D is sequentially synchronized with the rising and falling of the internal clock CK. It will be latched.

【0015】また、インバータINV21〜INV24
の電源電圧VDD側および接地電位GND側には、それぞ
れ高しきい値電圧のMOSFETQ21A,Q22A,
Q23A,Q24A(図12のQ10Aに相当),Q2
1B,Q22B,Q23B,Q24B(図12のQ10
Bに相当)が設けられており、またインバータINV2
9,INV30の電源電圧VDD側および接地電位GND
側には、それぞれ高しきい値電圧のMOSFETQ29
A,Q29B,Q30A,Q30Bが設けられており、
パワーダウン時にはパワーダウン信号PD,PDNによ
りこれらのMOSFETが一斉に「OFF」に制御さ
れ、インバータINV21〜INV24およびINV2
9,INV30で消費されるリーク電流を抑止するもの
となっている。
Further, the inverters INV21 to INV24
Of the high threshold voltage MOSFETs Q21A and Q22A, respectively on the power supply voltage VDD side and the ground potential GND side of
Q23A, Q24A (corresponding to Q10A in FIG. 12), Q2
1B, Q22B, Q23B, Q24B (Q10 of FIG. 12
(Corresponding to B) is provided, and the inverter INV2
9, power supply voltage VDD side of INV30 and ground potential GND
On the side, high threshold voltage MOSFET Q29
A, Q29B, Q30A, Q30B are provided,
At the time of power down, these MOSFETs are simultaneously controlled to be “OFF” by the power down signals PD and PDN, and the inverters INV21 to INV24 and INV2.
9. The leak current consumed by INV30 is suppressed.

【0016】これにより、パワーダウン時には、インバ
ータINV21〜INV24およびINV29,INV
30への電源供給が遮断されて低消費電力状態となると
ともに、クロック保持回路10により内部信号CK,C
KNが保持されるため、ラッチ回路20の内部状態が変
遷せず、マスタ・ラッチ回路20Aまたはスレーブ・ラ
ッチ回路20Bが入力側が遮断されているラッチ状態で
あっても、常時電源供給されているインバータINV2
5,INV26またはインバータINV27,INV2
8により形成されているフリップフロップ回路によりマ
スタ・ラッチ信号またはスレーブ・ラッチ信号が保持さ
れ、パワーダウン開始時すなわち通常動作停止時とパワ
ーダウン終了時すなわち通常動作復旧時におけるDフリ
ップフロップ回路内の状態と出力信号Q,QNとの不一
致による誤動作が回避されるものとなる。
As a result, at the time of power down, the inverters INV21 to INV24 and INV29, INV
The power supply to 30 is cut off to enter the low power consumption state, and the clock holding circuit 10 causes the internal signals CK and C
Since KN is held, the internal state of the latch circuit 20 does not change, and even if the master latch circuit 20A or the slave latch circuit 20B is in the latch state in which the input side is cut off, the inverter is always supplied with power. INV2
5, INV26 or inverters INV27, INV2
The master latch signal or the slave latch signal is held by the flip-flop circuit formed by 8, and the state in the D flip-flop circuit at the start of power down, that is, at the time of stopping normal operation and at the end of power down, that is, at the time of restoring normal operation The malfunction due to the mismatch between the output signals Q and QN can be avoided.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】従って、このような従
来の順序回路では、外部から入力されるパワーダウン制
御信号PDが「0」(パワーダウン制御信号PDNが
「1」)に制御された場合には、クロック保持回路10
およびスレーブ・ラッチ回路20のうち低しきい値電圧
のMOSFETで構成されたインバータへの電源供給を
一斉に遮断するようにしたものであるため、パワーダウ
ン終了時すなわち通常動作復旧時において、クロック保
持回路10とラッチ回路20との素子数の差や電源電圧
VDDと接地電位GND間の容量成分の差などに起因し
て、クロック保持回路10の電源電圧がラッチ回路20
より早く復旧する傾向がある場合には、ラッチ回路20
で保持されているパワーダウン開始直前の内部状態とは
異なる内部信号が供給され、結果としてパワーダウン終
了時に誤動作するという問題点があった。本発明はこの
ような課題を解決するためのものであり、低電源電圧で
高速動作するとともに、消費電力を低減するために確実
で安定したパワーダウン動作を実施することができる順
序回路を提供することを目的としている。
Therefore, in such a conventional sequential circuit, when the power down control signal PD input from the outside is controlled to "0" (power down control signal PDN is "1"). The clock holding circuit 10
In addition, since the power supply to the inverters formed by the low threshold voltage MOSFETs in the slave latch circuit 20 is cut off all at once, the clock is held at the end of power down, that is, when the normal operation is restored. Due to the difference in the number of elements between the circuit 10 and the latch circuit 20 and the difference in the capacitance component between the power supply voltage VDD and the ground potential GND, the power supply voltage of the clock holding circuit 10 is changed to the latch circuit 20.
If there is a tendency to recover faster, the latch circuit 20
There is a problem that an internal signal different from the internal state immediately before the start of the power down held in is supplied, resulting in a malfunction at the end of the power down. The present invention is intended to solve such a problem, and provides a sequential circuit that can operate at a high speed with a low power supply voltage and can perform a reliable and stable power-down operation to reduce power consumption. Is intended.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による順序回路は、通常動作時にはク
ロック信号に基づき所定の内部信号を生成し、第1のパ
ワーダウン制御信号により示される第1のパワーダウン
期間の開始に応じて直前の内部信号を保持し、第1のパ
ワーダウン期間の終了に応じて内部信号の保持を解除す
るクロック保持回路と、通常動作時には内部信号に応じ
てラッチ動作し、第2のパワーダウン制御信号により示
される第2のパワーダウン期間の開始に応じて直前の内
部動作状態を保持するとともに電源供給を遮断すること
によりラッチ動作を停止し、第2のパワーダウン期間の
終了に応じて電源供給を復旧してラッチ動作を再開する
ラッチ回路とを有する順序回路であって、第1のパワー
ダウン制御信号に、第1のパワーダウン期間として、第
2のパワーダウン制御信号により示される第2のパワー
ダウン期間の終了より遅れて終了するパワーダウン期間
を有する信号を用いたものである。 また、第1のパワー
ダウン制御信号に、第1のパワーダウン期間として、第
2のパワーダウン制御信号により示される第2のパワー
ダウン期間の開始より先に開始するとともに、第2のパ
ワーダウン期間の終了より遅れて終了するパワーダウン
期間を有する信号を用いたものである。さらに、ラッチ
回路に、通常動作時には出力設定信号に応じて所定の出
力信号を強制出力する出力設定手段を有し、第1のパワ
ーダウン期間の開始に応じて、出力設定手段への電源供
給を遮断することにより出力設定手段の動作を停止さ
せ、第1のパワーダウン期間の終了に応じて出力設定手
段への電源供給を復旧することにより出力設定手段を動
作停止を解除するようにしたものである。また、第1の
パワーダウン制御信号に、第1のパワーダウン期間とし
て、第2のパワーダウン制御信号により示される第2の
パワーダウン期間より所定時間だけ遅延した第1のパワ
ーダウン期間を有する信号を用いたものである。 また、
第1のパワーダウン制御信号に、第1のパワーダウン期
間として、第2のパワーダウン制御信号により示される
第2のパワーダウン期間の開始より先に開始するパワー
ダウン期間を有する信号を用いたものである。
In order to achieve such an object, the sequential circuit according to the present invention has a clock circuit during normal operation.
Generate a predetermined internal signal based on the lock signal, and
First power down indicated by the wardown control signal
Holds the immediately preceding internal signal in response to the start of the period, and
Retains the internal signal at the end of the wardown period
Clock holding circuit and internal signal during normal operation
Latched by the second power-down control signal.
Immediately before the start of the second power down period
To keep the parts operating and to shut off the power supply
Latch operation is stopped by the
Resume the power supply and restart the latch operation according to the end
A sequential circuit having a latch circuit and a first power
The down control signal indicates the first power down period as the first
Second power indicated by the second power-down control signal
Power-down period that ends after the end of the down period
Is used. Also, the first power
The down control signal indicates the first power down period as the first
Second power indicated by the second power-down control signal
Starts before the start of the down period and
Power down that ends after the end of the wardown period
It uses a signal having a period. Further, the latch circuit has output setting means for forcibly outputting a predetermined output signal in accordance with the output setting signal during normal operation, and power is supplied to the output setting means at the start of the first power down period. The operation of the output setting means is stopped by cutting off, and the operation stop of the output setting means is released by restoring the power supply to the output setting means at the end of the first power down period. is there. Also the first
Set the first power-down period to the power-down control signal.
The second power down control signal
First power delayed by a predetermined time from the power down period
A signal having a down period is used. Also,
The first power-down control signal is the first power-down period.
As indicated by the second power down control signal
Power starting before the start of the second power down period
It uses a signal having a down period.

【0019】[0019]

【作用】従って、パワーダウン期間終了時には、ラッチ
回路への電源供給が復旧された後、クロック保持回路に
よる内部信号の保持が解除される。また、パワーダウン
期間開始時には、クロック保持回路により内部信号が保
持された後、ラッチ動作が停止される。さらに、パワー
ダウン期間開始時には、ラッチ動作の停止より先に出力
設定手段の動作が停止され、パワーダウン期間終了時に
は、ラッチ動作の再開より先に出力設定手段の動作停止
が解除される。
Therefore, at the end of the power down period, after the power supply to the latch circuit is restored, the holding of the internal signal by the clock holding circuit is released. At the start of the power down period, the latch operation is stopped after the clock holding circuit holds the internal signal. Further, at the start of the power down period, the operation of the output setting means is stopped before the stop of the latch operation, and at the end of the power down period, the stop of the operation of the output setting means is released before the restart of the latch operation.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例である順序回路としてDフ
リップフロップの概略を示すブロック構成図であり、前
述の説明(図12)と同じまたは同等部分には同一符号
を付してある。同図において、10はクロック保持回
路、20はラッチ回路、PD1,PD1Nは回路のパワ
ーダウンを指示する外部からのパワーダウン制御信号お
よびその反転信号、PD2,PD2NはPD1,PD1
Nのパワーダウン期間終了タイミングより所定時間ta
だけ遅れてパワーダウン期間終了を示すパワーダウン制
御信号、Q10C,Q10Dはパワーダウン制御信号P
D2およびPD2Nに応じてクロック保持回路10の所
定部への電源電圧VDDおよび接地電位GNDの供給を遮
断する高しきい値のMOSFETである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block configuration diagram showing an outline of a D flip-flop as a sequential circuit which is an embodiment of the present invention, and the same or equivalent portions as those in the above description (FIG. 12) are denoted by the same reference numerals. In the figure, the clock hold circuit 10, 20 is a latch circuit, PD1, PD1N the power-down control signal Contact <br/> and its inverted signal from the outside which instructs power-down circuit, PD2, PD2N is PD1, PD1
A predetermined time ta from the end timing of the N power down period
Delayed power-down control signal indicating the end power down period, Q 10C, Q10D the power-down control signal P
It is a high threshold MOSFET that cuts off the supply of the power supply voltage VDD and the ground potential GND to a predetermined portion of the clock holding circuit 10 according to D2 and PD2N.

【0021】また図2は、クロック保持回路10を示す
回路図であり、回路構成自体は前述の図14に示すクロ
ック保持回路の回路図と同様であるが、低しきい値電圧
のMOSFETから構成されるインバータINV11,
INV12,スイッチSW11,SW12が、パワーダ
ウン制御信号PD2,PD2Nにより制御されるものと
なっている。また、インバータINV11,INV12
の電源電圧VDD側および接地電位GND側には、それぞ
れ高しきい値電圧のMOSFETQ11C,Q12C
(図1のQ10Cに相当),Q11D,Q12D(図1
のQ10Dに相当)が設けられており、パワーダウン時
にはこれらのMOSFETが「OFF」に制御され、イ
ンバータINV11,INV12で消費されるリーク電
流を抑止するものとなっている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the clock holding circuit 10. The circuit configuration itself is the same as the circuit diagram of the clock holding circuit shown in FIG. 14, but is composed of MOSFETs of low threshold voltage. Inverter INV11,
The INV12 and the switches SW11 and SW12 are controlled by the power down control signals PD2 and PD2N. In addition, the inverters INV11, INV12
Of the high-threshold voltage MOSFETs Q11C and Q12C on the power supply voltage VDD side and the ground potential GND side, respectively.
(Corresponding to Q10C in Fig. 1), Q11D, Q12D (Fig. 1
(Corresponding to Q10D) is provided, these MOSFETs are controlled to be “OFF” at the time of power down, and the leak current consumed by the inverters INV11 and INV12 is suppressed.

【0022】図3は、パワーダウン制御信号PD1,P
D2の関係を示すタイミングチャートであり、T1 は外
部より入力されるパワーダウン制御信号PD1が示すパ
ワーダウン期間、T2 はパワーダウン制御信号PD2の
パワーダウン期間であり、パワーダウン期間T2 はパワ
ーダウン期間T1 の終了タイミングより時間ta だけ遅
れてパワーダウン期間を終了するものとなっている。
FIG. 3 shows the power down control signals PD1 and P.
Is a timing chart showing a relationship between D2, T1 is between the power-down period indicated by the power-down control signal PD1 is input from the outside, T 2 is between the power-down period of the power-down control signal PD2, a power-down period T2 The power down period is ended with a delay of time ta from the end timing of the power down period T1.

【0023】また図4は、パワーダウン制御信号PD2
およびPD2Nを生成するための回路図であり、パワー
ダウン制御信号PD1はインバータINV41で反転さ
れ、インバータINV41の持つ動作遅延分だけパワー
ダウン制御信号PD1より遅れたパワーダウン制御信号
PD2Nとなり、さらにインバータINV42により反
転され、インバータINV42の持つ動作遅延分だけパ
ワーダウン制御信号PD2Nより遅れたパワーダウン制
御信号PD2として出力される。従って、時間ta はイ
ンバータINV41およびINV42における動作遅延
時間の和によって規定され、特にインバータINV41
を複数のインバータにより構成することにより所望の遅
延時間を有するパワーダウン制御信号PD2,PD2N
を生成することが可能となる。
Further, FIG. 4 shows a power down control signal PD2.
And a power down control signal PD1 is inverted by an inverter INV41 to become a power down control signal PD2N delayed from the power down control signal PD1 by an operation delay of the inverter INV41, and an inverter INV42. And is output as a power down control signal PD2 delayed by the operation delay of the inverter INV42 from the power down control signal PD2N. Therefore, the time ta is defined by the sum of the operation delay times in the inverters INV41 and INV42, and particularly the inverter INV41
Is composed of a plurality of inverters, the power-down control signals PD2 and PD2N having a desired delay time are provided.
Can be generated.

【0024】今、ラッチ回路20が前述の図15と同様
の回路から構成されており、特にパワーダウン制御信号
PD,PDNの代わりにパワーダウン制御信号PD1,
PD1Nを供給した場合、パワーダウン終了時にはパワ
ーダウン制御信号PD1が先に「0」となりラッチ回路
20内の低しきい値電圧のMOSFETからなるインバ
ータに電源電圧VDDが供給されて通常動作が復旧され
る。このときクロック保持回路10に供給されているパ
ワーダウン制御信号PD2,PD2Nはまだパワーダウ
ン期間中であることを示しており、内部信号CK,CK
Nはパワーダウン開始直前の状態に保持されている。
Now, the latch circuit 20 is composed of a circuit similar to that of FIG. 15 described above, and in particular, the power down control signals PD1 and PDN are used instead of the power down control signals PD and PDN.
When PD1N is supplied, the power-down control signal PD1 becomes “0” first at the end of power-down, and the power supply voltage VDD is supplied to the inverter composed of the MOSFET of the low threshold voltage in the latch circuit 20 to restore the normal operation. It At this time, the power down control signals PD2, PD2N supplied to the clock holding circuit 10 indicate that the power down period is still in progress, and the internal signals CK, CK are shown.
N is held in the state immediately before the start of power down.

【0025】これにより、電源電圧が再供給されたラッ
チ回路20には、パワーダウン開始直前の内部信号C
K,CKNが安定して供給されることになり、ラッチ回
路20は誤動作することなくパワーダウン開始直前の状
態に復旧し、その後時間ta 経過した後パワーダウン制
御信号PD2,PD2Nがパワーダウン終了を示すもの
となり、MOSFETQ11C,Q11D,Q12C,
Q12Dがそれぞれ「ON」に制御されてインバータI
NV11およびINV12に電源電圧VDDが供給される
とともに、スイッチSW11が「ON」にスイッチSW
12が「OFF」にそれぞれ制御されて内部信号CK,
CKNの保持が解除され、外部から入力されるクロック
信号CLKに基づいて内部信号CK,CKNが新たに生
成されてラッチ回路20に供給されるものとなり、デー
タ信号Dに対するDフリップフロップ動作が再開される
ものとなる。
As a result, the latch circuit 20 to which the power supply voltage has been re-supplied is supplied to the internal signal C immediately before the start of power down.
Since K and CKN are supplied stably, the latch circuit 20 recovers to the state immediately before the start of power down without malfunctioning, and after a lapse of time ta, the power down control signals PD2 and PD2N indicate the end of power down. As shown, MOSFETs Q11C, Q11D, Q12C,
Each Q12D is controlled to be "ON" and the inverter I
The power supply voltage VDD is supplied to NV11 and INV12, and the switch SW11 is turned "ON".
12 are controlled to be “OFF” respectively, and internal signals CK,
The holding of CKN is released, the internal signals CK and CKN are newly generated based on the clock signal CLK input from the outside, and are supplied to the latch circuit 20, and the D flip-flop operation for the data signal D is restarted. It will be one.

【0026】従って、ラッチ回路20に電源供給が復旧
されるとき、クロック保持回路10からラッチ回路20
に対してパワーダウン開始直前の内部信号CK,CKN
が安定して供給されることになり、ラッチ回路20が誤
動作することなくパワーダウン開始直前の状態に復旧
し、その後クロック保持回路10に電源供給されて、外
部からのクロック信号CLKに基づき新たな内部信号C
K,CKNがラッチ回路20に供給されるされるものと
なり、パワーダウン期間終了時においてラッチ回路20
内で保持されている内部動作状態とクロック保持回路1
0からの内部信号CK,CKNとの不一致に起因する誤
動作を完全に抑止することができ、正確で安定したパワ
ーダウン動作を実現することが可能となる。
Therefore, when the power supply to the latch circuit 20 is restored, the clock holding circuit 10 shifts to the latch circuit 20.
Internal signals CK and CKN immediately before the start of power down
Is stably supplied, the latch circuit 20 is restored to the state immediately before the start of power down without malfunctioning, and then the clock holding circuit 10 is supplied with power to generate a new clock signal CLK from the outside. Internal signal C
The K and CKN are supplied to the latch circuit 20, and the latch circuit 20 is supplied at the end of the power down period.
Internal operation state and clock holding circuit 1
It is possible to completely prevent a malfunction due to a mismatch with the internal signals CK and CKN from 0, and it is possible to realize an accurate and stable power down operation.

【0027】次に、本発明の第2の実施例について、図
5,6を参照して説明する。図5は、クロック保持回路
の回路図であり、図2のクロック保持回路10と同様の
回路構成となっており、特にインバータINV11,ス
イッチSW11,SW12をパワーダウン制御信号PD
3,PD3N(第3のパワーダウン制御信号)により制
御することにより、パワーダウン開始時においてラッチ
回路20がパワーダウン状態となる以前に内部信号C
K,CKNを保持するようにしたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a circuit diagram of the clock holding circuit, which has a circuit configuration similar to that of the clock holding circuit 10 of FIG. 2. In particular, the inverter INV11, the switches SW11 and SW12 are connected to the power down control signal PD.
3, PD3N (third power down control signal) controls the internal signal C before the latch circuit 20 enters the power down state at the start of power down.
It holds K and CKN.

【0028】PD3は、ラッチ回路20を制御するパワ
ーダウン制御信号PD1に比較して、パワーダウン開始
時にはこれに先だってパワーダウン期間となり、パワー
ダウン終了時にはこれより後にパワーダウン期間終了を
示すパワーダウン制御信号(第3のパワーダウン制御信
号)であり、スイッチSW11,SW12およびMOS
FETQ11C,Q11Dに供給されている。インバー
タINV11,INV12の電源電圧VDD側および接地
電位GND側には、それぞれ高しきい値電圧のMOSF
ETQ11C,Q11D,Q12A,Q12Bが設けら
れており、パワーダウン時にはパワーダウン制御信号P
D3(PD3N),PD1(PD1N)によりこれらの
MOSFETが「OFF」に制御され、インバータIN
V11,INV12で消費されるリーク電流を抑止する
ものとなっている。
Compared with the power down control signal PD1 for controlling the latch circuit 20, the PD3 has a power down period prior to the start of power down and a power down control indicating the end of the power down period after the end of power down. Signal (third power down control signal), and switches SW11, SW12 and MOS
It is supplied to the FETs Q11C and Q11D. A high threshold voltage MOSF is provided on each of the power supply voltage VDD side and the ground potential GND side of the inverters INV11 and INV12.
ETQ11C, Q11D, Q12A, Q12B are provided, and power down control signal P is provided at power down.
These MOSFETs are controlled to "OFF" by D3 (PD3N) and PD1 (PD1N), and the inverter IN
The leak current consumed by V11 and INV12 is suppressed.

【0029】図6は、パワーダウン制御信号PD1,P
D3の関係を示すタイミングチャートであり、T3 はパ
ワーダウン制御信号PD3のパワーダウン期間(第3の
パワーダウン期間)であり、パワーダウン期間T3 はパ
ワーダウン期間T1 の開始タイミングより時間tb だけ
先だってパワーダウン期間を開始し、パワーダウン期間
T1 の終了タイミングより時間ta だけ遅れてパワーダ
ウン期間を終了するものとなっている。
FIG. 6 shows power-down control signals PD1 and P.
3 is a timing chart showing the relationship of D3, T3 is a power down period of the power down control signal PD3 (third power down period), and the power down period T3 is a time tb before the start timing of the power down period T1. The down period is started, and the power down period is ended after a delay of time ta from the end timing of the power down period T1.

【0030】パワーダウン開始時には、ラッチ回路20
がパワーダウン状態に制御されるより時間tb だけ先だ
って、パワーダウン制御信号PD3が「1」(PD3N
が「0」)に制御され、スイッチSW11が「OFF」
となってインバータINV11の出力が遮断されるとと
もに、スイッチSW12が「ON」となりインバータI
NV13,INV14によりフリップフロップが形成さ
れ、内部信号CK,CKNがパワーダウン開始直前の状
態に保持され、さらに、MOSFETQ11C,Q11
Dがそれぞれ「OFF」に制御されインバータINV1
1への電源供給が遮断される。
At the start of power down, the latch circuit 20
Of the power-down control signal PD3 is "1" (PD3N) before the time tb before the power-down control is performed.
Is controlled to "0"), and the switch SW11 is "OFF".
And the output of the inverter INV11 is cut off, and the switch SW12 is turned "ON".
A flip-flop is formed by NV13 and INV14, internal signals CK and CKN are held in a state immediately before the start of power down, and further MOSFETs Q11C and Q11 are provided.
Each D is controlled to "OFF" and the inverter INV1
The power supply to 1 is cut off.

【0031】続いて、これより時間tb 後、パワーダウ
ン制御信号PD1が「1」(PD1Nが「0」)に制御
されて、ラッチ回路20がパワーダウン状態となるとと
もに、クロック保持回路10のMOSFETQ12A,
Q12Bが「OFF」となりインバータINV12への
電源供給が遮断され、Dフリップフロップ回路は完全な
パワーダウン状態となる。
Then, after a lapse of time tb from this, the power-down control signal PD1 is controlled to "1" (PD1N is "0") to bring the latch circuit 20 into the power-down state and the MOSFET Q12A of the clock holding circuit 10. ,
Q12B becomes "OFF", the power supply to the inverter INV12 is cut off, and the D flip-flop circuit is completely powered down.

【0032】さらに、パワーダウン期間T1 経過後、パ
ワーダウン制御信号PD1が「0」に制御されてラッチ
回路20がパワーダウン状態から復旧するとともに、ク
ロック保持回路10のMOSFETQ12A,Q12B
が「ON」となりインバータINV12への電源供給が
再開され、続いて時間ta 経過後に、パワーダウン制御
信号PD3が「0」に制御されて、MOSFETQ11
C,Q11Dが「ON」となりインバータINV11に
電源供給が再開されるとともに、スイッチSW11が
「ON」、またスイッチSW12が「OFF」となっ
て、内部信号CK,CKNの保持が解除されてクロック
信号CLKに基づき新たな内部信号CK,CKNが生成
されるものとなり、ラッチ回路20によるラッチ動作が
再開される。
Further, after the power-down period T1 has elapsed, the power-down control signal PD1 is controlled to "0" to recover the latch circuit 20 from the power-down state, and the MOSFETs Q12A and Q12B of the clock holding circuit 10 are recovered.
Becomes "ON", the power supply to the inverter INV12 is restarted, and after a lapse of time ta, the power down control signal PD3 is controlled to "0", and the MOSFET Q11
C and Q11D are turned "ON" to restart the power supply to the inverter INV11, the switch SW11 is turned "ON" and the switch SW12 is turned "OFF", the holding of the internal signals CK and CKN is released, and the clock signal is released. New internal signals CK and CKN are generated based on CLK, and the latch operation by the latch circuit 20 is restarted.

【0033】従って、ラッチ回路20がパワーダウン状
態に制御されるより先に、クロック保持回路10がパワ
ーダウン状態に制御されて内部信号CK,CKNが保持
されるものとなり、パワーダウン開始において、ラッチ
回路20がパワーダウン状態に移行する際の内部信号C
K,CKNの変化による誤動作を完全に抑止するものと
なる。なお、パワーダウン制御信号PD1,PD3は、
それぞれ外部より供給されるようにしてもよいし、外部
からの所定の信号に基づきDフリップフロップ回路内の
論理回路により生成してもよい。
Therefore, the clock holding circuit 10 is controlled to the power down state and the internal signals CK and CKN are held before the latch circuit 20 is controlled to the power down state. Internal signal C when circuit 20 transitions to the power down state
This will completely prevent malfunctions due to changes in K and CKN. The power down control signals PD1 and PD3 are
Each may be supplied from the outside, or may be generated by a logic circuit in the D flip-flop circuit based on a predetermined signal from the outside.

【0034】次に、本発明の第3の実施例について、図
7〜9を参照して説明する。図7は本発明の他の実施例
である順序回路としてDフリップフロップの概略を示す
ブロック構成図であり、前述の説明(図1,12)と同
じまたは同等部分には同一符号を付してある。同図にお
いて、10は図5に示した回路に基づくクロック保持回
路、60は通常動作時には内部信号CK,CKNに基づ
き外部からのデータ信号Dをラッチし出力するラッチ回
路である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram showing the outline of a D flip-flop as a sequential circuit according to another embodiment of the present invention. The same or equivalent parts as those in the above description (FIGS. 1 and 12) are designated by the same reference numerals. is there. In the figure, 10 is a clock holding circuit based on the circuit shown in FIG. 5, and 60 is a latch circuit that latches and outputs a data signal D from the outside based on internal signals CK and CKN during normal operation.

【0035】また、Q10A,Q10BおよびQ10
C,Q10Dはパワーダウン制御信号PD1(PD1
N)およびPD3(PD3N)に応じてクロック保持回
路10の所定部への電源電圧VDDおよび接地電位GND
の供給を遮断する高しきい値のMOSFET、Q60
A,Q60BおよびQ60C,Q60Dはパワーダウン
制御信号PD1(PD1N)およびPD3(PD3N)
に応じてラッチ回路60の所定部への電源電圧VDDおよ
び接地電位GNDの供給を遮断する高しきい値のMOS
FETである。
Further, Q10A, Q10B and Q10
C and Q10D are power down control signals PD1 (PD1
N) and PD3 (PD3N), the power supply voltage VDD and the ground potential GND to a predetermined portion of the clock holding circuit 10
Threshold MOSFET, Q60, for shutting off supply of
A, Q60B and Q60C, Q60D are power down control signals PD1 (PD1N) and PD3 (PD3N)
A high-threshold MOS circuit that cuts off the supply of the power supply voltage VDD and the ground potential GND to a predetermined portion of the latch circuit 60 in accordance with
It is a FET.

【0036】図8は、通常動作時に出力信号Q,QNを
クリアする機能を有する一般的なDフリップフロップの
動作を示す説明図(真理値表)であり、通常のDフリッ
プフロップ動作においては、外部より入力されるクリア
信号CLN(出力設定信号)が「1」(「1」)に制御
されており、このクリア信号CLNが「0」(「0」)
に制御された場合には、外部より入力されるデータ信号
Dやクロック信号CLKのレベル状態に関わらず、出力
信号Qが「0」(出力信号QNが「1」)にクリアされ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram (truth table) showing the operation of a general D flip-flop having a function of clearing the output signals Q and QN during the normal operation. In the normal D flip-flop operation, The clear signal CLN (output setting signal) input from the outside is controlled to "1"("1"), and this clear signal CLN is "0"("0").
When controlled to, the output signal Q is cleared to "0" (the output signal QN is "1") regardless of the level states of the data signal D and the clock signal CLK input from the outside.

【0037】また図9は、図7におけるラッチ回路60
を示す回路図であり、前述の説明(図15)と同じまた
は同等部分には同一符号を付してある。同図において、
60Aは前段に設けられクロック保持回路10からの内
部信号CK,CKNに基づきデータ信号Dをラッチする
マスタ・ラッチ回路、60Bは後段に設けられ内部信号
CK,CKNに基づきマスタ・ラッチ回路60Aの出力
をラッチし出力信号Q,QNを出力するスレーブ・ラッ
チ回路である。
FIG. 9 shows a latch circuit 60 shown in FIG.
FIG. 16 is a circuit diagram showing that the same or equivalent portions as those in the above description (FIG. 15) are denoted by the same reference numerals. In the figure,
Reference numeral 60A is a master latch circuit which is provided in the preceding stage and latches the data signal D based on the internal signals CK and CKN from the clock holding circuit 10; Is a slave latch circuit that outputs the output signals Q and QN.

【0038】マスタ・ラッチ回路60Aにおいて、NO
R61はSW21の出力を反転しマスタ・ラッチ信号と
して出力するNORゲートであり、内部信号CKが
「1」となりSW22が「ON」となった場合に、イン
バータINV26とによりマスタ・ラッチ信号を保持す
るフリップフロップを構成する。またSW61は、パワ
ーダウン制御信号PD3が「1」の時に「ON」となる
スイッチであり、内部信号CKが「1」となりSW22
が「ON」となった場合に、INV25およびINV2
6によりマスタ・ラッチ信号を保持するフリップフロッ
プを構成する。なお、NORゲートNOR61は低しき
い値電圧のMOSFETから構成され、またスイッチS
W61は高しきい値電圧のMOSFETから構成されて
いる。
In the master latch circuit 60A, NO
R61 is a NOR gate which inverts the output of SW21 and outputs it as a master latch signal. When the internal signal CK becomes "1" and SW22 becomes "ON", the inverter INV26 holds the master latch signal. Make up a flip-flop. SW61 is a switch that is turned “ON” when the power down control signal PD3 is “1”, and the internal signal CK becomes “1” and SW22.
Is ON, INV25 and INV2
6 constitutes a flip-flop for holding the master latch signal. The NOR gate NOR61 is composed of a low threshold voltage MOSFET, and the switch S
W61 is composed of a high threshold voltage MOSFET.

【0039】スレーブ・ラッチ回路60Bにおいて、N
OR62はSW23の出力を反転しスレーブ・ラッチ信
号として出力するNORゲートであり、内部信号CKが
「0」となりSW24が「ON」となった場合に、イン
バータINV28とによりスレーブ・ラッチ信号を保持
するフリップフロップを構成する。またSW62は、パ
ワーダウン制御信号PD3が「1」の時に「ON」とな
るスイッチであり、内部信号CKが「0」となりSW2
4が「ON」となった場合に、INV27およびINV
28によりスレーブ・ラッチ信号を保持するフリップフ
ロップを構成する。なお、NORゲートNOR62は低
しきい値電圧のMOSFETから構成され、またスイッ
チSW62は高しきい値電圧のMOSFETから構成さ
れている。
In the slave latch circuit 60B, N
The OR 62 is a NOR gate that inverts the output of the SW 23 and outputs it as a slave latch signal. When the internal signal CK becomes "0" and SW 24 becomes "ON", the OR 62 holds the slave latch signal with the inverter INV28. Make up a flip-flop. SW62 is a switch that is turned “ON” when the power down control signal PD3 is “1”, and the internal signal CK is “0” and SW2.
INV27 and INV when 4 is "ON"
28 forms a flip-flop for holding the slave latch signal. The NOR gate NOR62 is composed of a low threshold voltage MOSFET, and the switch SW62 is composed of a high threshold voltage MOSFET.

【0040】また、INV63はクリア信号CLNを反
転しNORゲートNOR61,NOR62へ出力するイ
ンバータであり、低しきい値電圧のMOSFETから構
成されている。NORゲートNOR61,NOR62,
インバータINV63の電源電圧側VDDおよび接地電位
GND側には、それぞれ高しきい値電圧のMOSFET
Q61C,Q62C,Q63C(図7のQ10Cに相
当),Q61D,Q62D,Q63D(図7のQ10D
に相当)が設けられており、パワーダウン制御信号PD
3,PD3Nによりパワーダウン期間T3 において「O
FF」に制御され、NORゲートNOR61,NOR6
2,インバータINV63で消費されるリーク電流を抑
止するものとなっている。
The INV 63 is an inverter that inverts the clear signal CLN and outputs it to the NOR gates NOR 61 and NOR 62, and is composed of a low threshold voltage MOSFET. NOR gates NOR61, NOR62,
A high threshold voltage MOSFET is provided on each of the power supply voltage VDD and the ground potential GND of the inverter INV63.
Q61C, Q62C, Q63C (corresponding to Q10C in FIG. 7), Q61D, Q62D, Q63D (Q10D in FIG. 7)
Corresponding to the power down control signal PD.
3, PD3N causes "O" during power down period T3.
FF ”, NOR gates NOR61 and NOR6
2. The leak current consumed by the inverter INV63 is suppressed.

【0041】通常のDフリップフロップ動作では、パワ
ーダウン制御信号PD3,PD3NによりスイッチSW
61,SW62がそれぞれ「OFF」に制御され、また
クリア信号CLNが「1」となりインバータINV63
の出力が「0」に制御されるので、NORゲートNOR
92,NOR96はインバータと同様の動作となり、前
述の図15と同様のラッチ動作を行う。また、クリア信
号CLNが「0」に制御された場合には、インバータI
NV63の出力が「1」となり、NORゲートNOR6
1,NOR62の出力はそれぞれ「0」に固定され、出
力信号Qは「0」(出力信号QNは「1」)にクリアさ
れる。
In the normal D flip-flop operation, the switch SW is switched by the power-down control signals PD3 and PD3N.
61 and SW62 are each controlled to be “OFF”, and the clear signal CLN becomes “1”, and the inverter INV63
Since the output of is controlled to "0", the NOR gate NOR
92 and NOR 96 operate similarly to the inverter, and perform the same latching operation as in FIG. When the clear signal CLN is controlled to "0", the inverter I
The output of NV63 becomes "1", and NOR gate NOR6
1, the outputs of the NOR 62 are fixed to "0", respectively, and the output signal Q is cleared to "0" (the output signal QN is "1").

【0042】次に、パワーダウン動作について説明す
る。パワーダウン開始時においては、パワーダウン制御
信号PD1に先だってパワーダウン制御信号PD3が
「1」(PD3Nが「0」)に制御され、これにより、
MOSFETQ61C,Q61D,Q62C,Q62
D,Q63C,Q63Dがそれぞれ「OFF」となり、
NORゲートNOR61,NOR62およびインバータ
INV63への電源供給が遮断されるとともに、スイッ
チSW61,SW62が「ON」となり、内部信号CK
が「1」の場合にはインバータINV25,INV26
でフリップフロップが構成されてマスタ・ラッチ信号が
保持され、内部信号CKが「0」の場合にはインバータ
INV27,INV28でフリップフロップが構成され
てスレーブ・ラッチ信号が保持される。
Next, the power down operation will be described. At the start of power-down, the power-down control signal PD3 is controlled to "1" (PD3N is "0") prior to the power-down control signal PD1.
MOSFET Q61C, Q61D, Q62C, Q62
D, Q63C, Q63D are each "OFF",
The power supply to the NOR gates NOR61 and NOR62 and the inverter INV63 is cut off, and the switches SW61 and SW62 are turned "ON", so that the internal signal CK
Is "1", the inverters INV25, INV26
The flip-flop is configured to hold the master latch signal, and when the internal signal CK is “0”, the inverters INV27 and INV28 are configured to hold the slave latch signal.

【0043】続いて、パワーダウン制御信号PD1が
「1」(PD1Nが「0」)に制御され、前述と同様
に、インバータINV21,INV23,INV29〜
INV31への電源供給が遮断され、完全なパワーダウ
ン状態に移行し、高しきい値電圧のMOSFETにおけ
るリーク電流程度の低消費電力の状態となる。また、パ
ワーダウン終了時には、パワーダウン制御信号PD3に
先だってパワーダウン制御信号PD1が「0」となり、
前述のパワーダウン開始時とは逆に、インバータINV
21,INV23,INV29〜INV31への電源供
給が復旧されて、内部信号CK,CKNに基づいてイン
バータINV25,INV26で構成されたフリップフ
ロップにより保持されているマスタ・ラッチ信号、また
はインバータINV27,INV28で構成されたフリ
ップフロップにより保持されているスレーブ・ラッチ信
号に応じて出力信号Q,QNが出力される。
Subsequently, the power-down control signal PD1 is controlled to "1" (PD1N is "0"), and the inverters INV21, INV23, INV29 to INV21-INV23 are similarly operated as described above.
The power supply to the INV 31 is cut off, and the power is switched to a complete power down state, resulting in a state of low power consumption such as a leak current in a high threshold voltage MOSFET. At the end of power down, the power down control signal PD1 becomes “0” before the power down control signal PD3,
Contrary to the start of power down described above, the inverter INV
The power supply to 21, 21, INV23, INV29 to INV31 is restored, and the master latch signal held by the flip-flop composed of the inverters INV25, INV26 based on the internal signals CK, CKN, or the inverters INV27, INV28. Output signals Q and QN are output according to the slave latch signal held by the constructed flip-flop.

【0044】さらにその後、パワーダウン制御信号PD
3が「0」となり、スイッチSW61,SW62が「O
FF」となり、インバータINV25,INV26で構
成されたフリップフロップ、またはインバータINV2
7,INV28で構成されたフリップフロップが解除さ
れるとともに、NORゲートNOR61,NOR62,
インバータINV63への電源供給が復旧し、Dフリッ
プフロップ動作に復旧するものとなる。
After that, the power down control signal PD
3 becomes “0”, and the switches SW61 and SW62 become “O”.
FF ”, and a flip-flop composed of inverters INV25 and INV26, or inverter INV2
7, the flip-flop composed of INV28 is released, and NOR gates NOR61, NOR62,
The power supply to the inverter INV63 is restored, and the D flip-flop operation is restored.

【0045】従って、パワーダウン開始時には、ラッチ
動作を実施する低しきい値電圧のMOSFETで構成さ
れた回路への電源供給を遮断する前に、NORゲートN
OR61,NOR62およびインバータINV63への
電源供給を遮断してクリア信号CLNに基づくクリア動
作を停止し、パワーダウン終了時には、ラッチ動作を実
施する低しきい値電圧のMOSFETで構成された回路
への電源供給を復旧した後、NORゲートNOR61,
NOR62およびインバータINV63への電源供給を
復旧してクリア信号CLNに基づくクリア動作の停止を
解除するようにしたので、パワーダウン期間中のクリア
信号CLNに起因する誤動作を完全に抑止し、確実なパ
ワーダウン動作が実施される。
Therefore, at the start of power-down, the NOR gate N is turned off before the power supply to the circuit composed of the low threshold voltage MOSFET for performing the latch operation is cut off.
The power supply to the OR 61, NOR 62, and the inverter INV 63 is cut off to stop the clear operation based on the clear signal CLN, and at the end of the power down, the power supply to the circuit configured by the low threshold voltage MOSFET for performing the latch operation. After the supply is restored, NOR gate NOR61,
Since the power supply to the NOR 62 and the inverter INV63 is restored to cancel the stop of the clear operation based on the clear signal CLN, the malfunction caused by the clear signal CLN during the power down period is completely suppressed, and the reliable power is ensured. The down operation is performed.

【0046】次に、本発明の第4の実施例について、図
10,11を参照して説明する。図10は、通常動作時
に出力信号をプリセットする機能を有する一般的なDフ
リップフロップの動作を示す説明図(真理値表)であ
り、通常のDフリップフロップ動作においては、外部よ
り入力されるプリセット信号PRNが「1」(「1」)
に制御されており、このプリセット信号PRNが「0」
(「0」)に制御された場合には、外部より入力される
データ信号Dやクロック信号CLKのレベル状態に関わ
らず、出力信号Qが「1」(出力信号QNが「0」)に
プリセットされる。また、保持データをクリアする機能
を有する場合には、クリア信号が「0」、プリセット信
号が「1」で出力信号Q,QNがクリアされ、クリア信
号が「1」、プリセット信号が「0」でプリセットされ
る。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is an explanatory diagram (truth table) showing an operation of a general D flip-flop having a function of presetting an output signal during a normal operation. In the normal D flip-flop operation, a preset input from the outside is performed. Signal PRN is “1” (“1”)
The preset signal PRN is set to "0".
When controlled to (“0”), the output signal Q is preset to “1” (output signal QN is “0”) regardless of the level states of the data signal D and the clock signal CLK input from the outside. To be done. Further, in the case of having a function of clearing the held data, the clear signal is “0”, the preset signal is “1”, the output signals Q and QN are cleared, the clear signal is “1”, and the preset signal is “0”. Preset in.

【0047】また図11は、クリア機能およびプリセッ
ト機能を有するラッチ回路を示す回路図であり、前述の
説明(図9)と同じまたは同等部分には同一符号を付し
てある。同図において、70Aはマスタ・ラッチ回路で
あり、NAND71はSW21の出力を反転しマスタ・
ラッチ信号として出力するNANDゲート、NAND7
2はマスタ・ラッチ信号を反転出力するNANDゲート
であり、ともに内部信号CKが「1」となりSW22が
「ON」となった場合に、マスタ・ラッチ信号を保持す
るフリップフロップを構成する。SW71はパワーダウ
ン制御信号PD3が「1」の時に「ON」となるスイッ
チであり、内部信号CKが「1」となりSW22が「O
N」となった場合に、INV25およびINV26によ
りスレーブ・ラッチ信号を保持するフリップフロップを
構成する。なお、NANDゲートNAND71,NAN
D72はそれぞれ低しきい値電圧のMOSFETから構
成され、SW71は高しきい値電圧のMOSFETから
構成されている。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a latch circuit having a clear function and a preset function, and the same or equivalent parts as those in the above description (FIG. 9) are designated by the same reference numerals. In the figure, 70A is a master latch circuit, and the NAND 71 inverts the output of SW21 and
NAND gate, NAND7, which outputs as a latch signal
Reference numeral 2 is a NAND gate which inverts and outputs the master latch signal, and both constitute a flip-flop which holds the master latch signal when the internal signal CK becomes "1" and the SW22 becomes "ON". SW71 is a switch that is turned “ON” when the power down control signal PD3 is “1”, the internal signal CK is “1”, and SW22 is “O”.
In the case of "N", INV25 and INV26 form a flip-flop that holds the slave latch signal. The NAND gates NAND71, NAN
D72 is composed of a low threshold voltage MOSFET, and SW71 is composed of a high threshold voltage MOSFET.

【0048】70Bはスレーブ・ラッチ回路であり、N
AND75はSW23の出力を反転しスレーブ・ラッチ
信号として出力するNANDゲート、NAND76はス
レーブ・ラッチ信号を反転出力するNANDゲートであ
り、ともに内部信号CKが「0」となりSW24が「O
N」となった場合に、スレーブ・ラッチ信号を保持する
フリップフロップを構成する。SW72はパワーダウン
制御信号PD3が「1」の時に「ON」となるスイッチ
であり、内部信号CKが「0」となりSW24が「O
N」となった場合に、INV27およびINV28によ
りスレーブ・ラッチ信号を保持するフリップフロップを
構成する。なお、NANDゲートNAND75,NAN
D76はそれぞれ低しきい値電圧のMOSFETから構
成され、SW72は高しきい値のMOSFETから構成
されている。
70B is a slave latch circuit,
The AND 75 is a NAND gate which inverts the output of the SW 23 and outputs it as a slave latch signal, and the NAND 76 is an NAND gate which inverts and outputs the slave latch signal, and both the internal signal CK becomes “0” and SW 24 becomes “O”.
When it becomes "N", a flip-flop for holding the slave latch signal is formed. SW72 is a switch that is turned “ON” when the power down control signal PD3 is “1”, the internal signal CK is “0”, and SW24 is “O”.
In the case of "N", INV27 and INV28 form a flip-flop for holding the slave latch signal. The NAND gates NAND75, NAN
D76 is composed of a low threshold voltage MOSFET, and SW72 is composed of a high threshold voltage MOSFET.

【0049】また、INV73,INV74はマスタ・
ラッチ信号をバッファ出力するインバータ、INV77
〜INV79はスレーブ・ラッチ信号を反転することに
より出力信号Q,QNを出力するインバータであり、そ
れぞれ低しきい値電圧のMOSFETから構成されてい
る。NANDゲートNAND71,NAND72,NA
ND75,NAND76の電源電圧側VDDおよび接地電
位GND側には、それぞれ高しきい値電圧のMOSFE
TQ71C,Q72C,Q75C,Q76C(図7のQ
10Cに相当),Q71D,Q72D,Q75D,Q7
6D(図7のQ10Dに相当)が設けられており、パワ
ーダウン制御信号PD3,PD3Nによりパワーダウン
期間T3 において「OFF」に制御され、各NANDゲ
ートで消費されるリーク電流を抑止するものとなってい
る。
Further, INV73 and INV74 are master
Inverter for buffer output of latch signal, INV77
INV79 is an inverter that outputs the output signals Q and QN by inverting the slave latch signal, and each is composed of a low threshold voltage MOSFET. NAND gates NAND71, NAND72, NA
Power supply voltage VDD and ground potential GND side of ND75 and NAND76 are respectively high threshold voltage MOSFE.
TQ71C, Q72C, Q75C, Q76C (Q in FIG. 7
10C), Q71D, Q72D, Q75D, Q7
6D (corresponding to Q10D in FIG. 7) is provided, which is controlled to “OFF” in the power down period T3 by the power down control signals PD3 and PD3N to suppress the leak current consumed in each NAND gate. ing.

【0050】通常のDフリップフロップ動作では、パワ
ーダウン制御信号PD3,PD3NによりスイッチSW
61,SW62,SW71,SW72がそれぞれ「OF
F」に制御され、クリア信号CLNおよびプリセット信
号PRNがともに「1」に制御されている場合には、N
ANDゲートNAND71,NAND72,NAND7
5,NAND76はインバータと同様の動作となり、前
述の図15と同様のラッチ動作を行う。また、プリセッ
ト信号PRNが「0」に制御された場合には、NAND
ゲートNAND71,NAND76の出力がそれぞれ
「1」に固定され、出力信号Qは「1」(出力信号QN
は「0」)にプリセットされる。
In the normal D flip-flop operation, the switch SW is switched by the power-down control signals PD3 and PD3N.
61, SW62, SW71, and SW72 are respectively "OF
If the clear signal CLN and the preset signal PRN are both controlled to "1",
AND gate NAND71, NAND72, NAND7
5, the NAND 76 operates in the same manner as the inverter, and performs the same latch operation as in FIG. If the preset signal PRN is controlled to “0”, the NAND
The outputs of the gates NAND71 and NAND76 are fixed at "1", and the output signal Q is "1" (output signal QN
Is preset to "0").

【0051】次に、パワーダウン動作について説明す
る。パワーダウン開始時においては、パワーダウン制御
信号PD1に先だってパワーダウン制御信号PD3が
「1」(PD3Nが「0」)に制御され、これにより、
MOSFETQ71C,Q71D,Q72C,Q72
D,Q75C,Q75D,Q76C,Q76Dがそれぞ
れ「OFF」となり、NANDゲートNAND71,N
AND72,NAND75およびNAND76への電源
供給が遮断されるとともに、スイッチSW61,SW6
2,SW71,SW72が「ON」となり、内部信号C
Kが「1」の場合にはインバータINV25,INV2
6でフリップフロップが構成されてマスタ・ラッチ信号
が保持され、内部信号CKが「0」の場合にはインバー
タINV27,INV28でフリップフロップが構成さ
れてスレーブ・ラッチ信号が保持される。
Next, the power down operation will be described. At the start of power-down, the power-down control signal PD3 is controlled to "1" (PD3N is "0") prior to the power-down control signal PD1.
MOSFET Q71C, Q71D, Q72C, Q72
D, Q75C, Q75D, Q76C, Q76D are turned off, and the NAND gates NAND71, N
The power supply to the AND72, NAND75 and NAND76 is cut off, and the switches SW61 and SW6
2, SW71, SW72 are turned on, and internal signal C
When K is “1”, the inverters INV25, INV2
A flip-flop is constituted by 6 to hold the master latch signal, and when the internal signal CK is "0", a flip-flop is constituted by the inverters INV27 and INV28 to hold the slave latch signal.

【0052】続いて、パワーダウン制御信号PD1が
「1」(PD1Nが「0」)に制御され、前述と同様に
インバータINV21への電源供給が遮断されるととも
に、MOSFETQ73A,Q73B,Q77A,Q7
7B,Q78A,Q78Bが「OFF」となってインバ
ータINV73,INV74,INV77〜INV79
への電源供給が遮断されて完全なパワーダウン状態に移
行し、高しきい値電圧のMOSFETにおけるリーク電
流程度の低消費電源の状態となる。また、パワーダウン
終了時には、パワーダウン制御信号PD3に先だってパ
ワーダウン制御信号PD1が「0」となり、前述のパワ
ーダウン開始時とは逆に、インバータINV21,IN
V73,INV74,INV77〜INV79への電源
供給が復旧されて、内部信号CKに基づいてそれぞれの
フリップフロップにより保持されているマスタ・ラッチ
信号、またはスレーブ・ラッチ信号に応じて出力信号
Q,QNが出力される。
Then, the power-down control signal PD1 is controlled to "1" (PD1N is "0"), the power supply to the inverter INV21 is cut off as described above, and the MOSFETs Q73A, Q73B, Q77A, Q7.
7B, Q78A, Q78B are turned "OFF", and inverters INV73, INV74, INV77 to INV79
The power supply to the device is cut off and the power is completely shifted to the low power consumption state of about the leakage current in the high threshold voltage MOSFET. Further, at the end of power down, the power down control signal PD1 becomes “0” prior to the power down control signal PD3, and contrary to the above-described power down start, inverters INV21, IN
The power supply to V73, INV74, and INV77 to INV79 is restored, and the output signals Q and QN are output in accordance with the master latch signal held by each flip-flop based on the internal signal CK or the slave latch signal. Is output.

【0053】さらにパワーダウン制御信号PD3が
「0」となり、スイッチSW61,SW62,SW7
1,SW72が「OFF」となり、それぞれのフリップ
フロップが解除されるとともに、NANDゲートNAN
D71,NAND72,NAND75,NAND76へ
の電源供給が復旧し、Dフリップフロップ動作に復旧す
るものとなる。
Further, the power-down control signal PD3 becomes "0", and the switches SW61, SW62, SW7.
1, SW72 becomes "OFF", each flip-flop is released, and the NAND gate NAN
The power supply to the D71, NAND72, NAND75, and NAND76 is restored, and the D flip-flop operation is restored.

【0054】従って、パワーダウン開始時には、ラッチ
動作を実施する低しきい値電圧のMOSFETで構成さ
れた回路への電源供給を遮断する前に、NANDゲート
NAND71,NAND72,NAND75,NAND
76への電源供給を遮断してクリア信号CLNに基づく
クリア動作およびプリセット信号PRNに基づくプリセ
ット動作を停止し、パワーダウン終了時には、ラッチ動
作を実施する低しきい値電圧のMOSFETで構成され
た回路への電源供給を復旧した後、NANDゲートNA
ND71,NAND72,NAND75,NAND76
への電源供給を復旧してクリア動作およびプリセット動
作の停止を解除するようにしたので、パワーダウン期間
中のクリア信号CLNまたはプリセット信号PRNに起
因する誤動作を完全に抑止し、確実なパワーダウン動作
が実施される。
Therefore, at the start of power down, before shutting off the power supply to the circuit composed of the low threshold voltage MOSFET for performing the latch operation, the NAND gates NAND71, NAND72, NAND75, NAND are provided.
A circuit composed of a low threshold voltage MOSFET that cuts off the power supply to 76 to stop the clear operation based on the clear signal CLN and the preset operation based on the preset signal PRN, and performs the latch operation at the end of the power down. After restoration of power supply to the NAND gate NA
ND71, NAND72, NAND75, NAND76
Since the clear operation and the preset operation stop are released by restoring the power supply to the power supply, the malfunction caused by the clear signal CLN or the preset signal PRN during the power down period is completely suppressed, and the reliable power down operation is performed. Is carried out.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、第1の
パワーダウン制御信号に、第1のパワーダウン期間とし
て、第2のパワーダウン制御信号により示される第2の
パワーダウン期間の終了より遅れて終了するパワーダウ
ン期間を有する信号を用いることにより、パワーダウン
期間終了時には、ラッチ回路への電源供給を復旧した
後、クロック保持回路による内部信号の保持を解除する
ようにしたので、ラッチ回路に電源供給が復旧されると
きに、クロック保持回路からラッチ回路に対してパワー
ダウン開始直前の内部信号が安定して供給されることに
なり、ラッチ回路が誤動作することなくパワーダウン開
始直前の状態に復旧し、その後クロック保持回路に電源
供給されて、外部からのクロック信号に基づき新たな内
部信号がラッチ回路に供給されるされるものとなり、パ
ワーダウン期間終了時においてラッチ回路内で保持され
ている内部動作状態とクロック保持回路からの内部信号
との不一致に起因する誤動作を完全に抑止することがで
き、正確で安定したパワーダウン動作を実現することが
可能となる。
As described above, the present invention provides the first
Set the first power-down period to the power-down control signal.
The second power down control signal
Power Dow ends later than the end of the Power Down period
When the power down period ends, the power supply to the latch circuit is restored after the power-down period ends, and then the internal signal held by the clock holding circuit is released. At this time, the clock holding circuit stably supplies the internal signal immediately before the start of power down to the latch circuit, and the latch circuit recovers to the state immediately before the start of power down without malfunctioning. Power is supplied to the clock holding circuit, and a new internal signal is supplied to the latch circuit based on the clock signal from the outside, and the internal operating state held in the latch circuit at the end of the power down period Accurate and stable, because it can completely prevent malfunction due to mismatch with the internal signal from the clock holding circuit. It is possible to realize a powered down operation.

【0056】また、第1のパワーダウン制御信号に、第
1のパワーダウン期間として、第2のパワーダウン制御
信号により示される第2のパワーダウン期間の開始より
先に開始するパワーダウン期間を有する信号を用いるこ
とにより、パワーダウン期間開始時には、クロック保持
回路により内部信号を保持した後、ラッチ動作を停止す
るようにしたので、ラッチ動作が停止する前にクロック
保持回路により内部信号が保持されるものとなり、パワ
ーダウン期間開始時において、ラッチ回路の動作が停止
する際の内部信号の変化に起因する誤動作を完全に抑止
することができ、正確で安定したパワーダウン動作を実
現することが可能となる。さらに、パワーダウン期間開
始時には、ラッチ動作の停止より先に出力設定手段の動
作を停止し、パワーダウン期間終了時には、ラッチ動作
の再開より先に出力設定手段の動作停止を解除するよう
にしたので、パワーダウン期間開始時には、ラッチ動作
を停止する前にラッチ回路内の出力設定手段の動作が停
止され、またパワーダウン期間終了時には、出力設定手
段の動作停止が解除される前に、ラッチ動作の停止が解
除されるものとなり、パワーダウン期間開始時、および
終了時における出力設定信号に起因する誤動作を完全に
抑止することができ、確実で安定したパワーダウン動作
を実現することが可能となる。
In addition, the first power-down control signal
The second power-down control as the power-down period of 1
From the start of the second power-down period indicated by the signal
Use a signal that has a power-down period that starts first.
Thus, at the start of the power down period, the latch operation is stopped after the internal signal is held by the clock holding circuit, so the internal signal is held by the clock holding circuit before the latch operation is stopped. At the start of the power down period, it is possible to completely prevent a malfunction caused by a change in the internal signal when the operation of the latch circuit is stopped, and it is possible to realize an accurate and stable power down operation. Further, at the start of the power down period, the operation of the output setting means is stopped before the stop of the latch operation, and at the end of the power down period, the operation stop of the output setting means is released before the restart of the latch operation. At the start of the power-down period, the operation of the output setting means in the latch circuit is stopped before stopping the latch operation, and at the end of the power-down period, the operation of the output setting means is released before the operation stop of the output setting means is released. The suspension is released, and malfunctions due to the output setting signal at the start and end of the power down period can be completely suppressed, and a reliable and stable power down operation can be realized.

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

【図1】 本発明の一実施例によるDフリップフロップ
のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a D flip-flop according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】 図1のクロック保持回路を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a clock holding circuit of FIG.

【図3】 パワーダウン制御信号のタイミングチャート
である。
FIG. 3 is a timing chart of a power down control signal.

【図4】 パワーダウン制御信号を生成する回路を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit for generating a power down control signal.

【図5】 本発明の第2の実施例によるクロック保持回
路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a clock holding circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 パワーダウン制御信号のタイミングチャート
である。
FIG. 6 is a timing chart of a power down control signal.

【図7】 本発明の第3の実施例によるDフリップフロ
ップのブロック構成図である。
FIG. 7 is a block diagram of a D flip-flop according to a third exemplary embodiment of the present invention.

【図8】 クリア機能を有するDフリップフロップの動
作を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operation of a D flip-flop having a clear function.

【図9】 図7のラッチ回路を示す回路図である。9 is a circuit diagram showing the latch circuit of FIG. 7. FIG.

【図10】 プリセット機能を有するDフリップフロッ
プの動作を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an operation of a D flip-flop having a preset function.

【図11】 本発明の第4の実施例によるラッチ回路の
回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of a latch circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】 従来のDフリップフロップのブロック構成
図である。
FIG. 12 is a block diagram of a conventional D flip-flop.

【図13】 一般的なDフリップフロップの動作を示す
説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the operation of a general D flip-flop.

【図14】 図12のクロック保持回路を示す回路図で
ある。
FIG. 14 is a circuit diagram showing the clock holding circuit of FIG.

【図15】 図12のラッチ回路を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing the latch circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…クロック保持回路、20…ラッチ回路、PD1,
PD1N…パワーダウン制御信号、PD2,PD2N…
パワーダウン制御信号、PD3,PD3N…パワーダウ
ン制御信号、Q10C,Q10D,Q20A,Q20B
…MOSFET、CLK…クロック信号、CK,CKN
…内部信号、D…データ信号、Q,QN…出力信号。
10 ... Clock holding circuit, 20 ... Latch circuit, PD1,
PD1N ... power-down control signal, PD2, PD2N ...
Power-down control signal, PD3, PD3N ... power-down control signal, Q10C, Q10D, Q20A, Q20B
... MOSFET, CLK ... Clock signal, CK, CKN
... internal signal, D ... data signal, Q, QN ... output signal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 順三 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−210976(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 1/26 - 1/32 H03K 19/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junzo Yamada 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) Reference JP-A-5-210976 (JP, A) (58) ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06F 1/26-1/32 H03K 19/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 通常動作時にはクロック信号に基づき所
定の内部信号を生成し、第1のパワーダウン制御信号に
より示される第1のパワーダウン期間の開始に応じて直
前の内部信号を保持し、前記第1のパワーダウン期間の
終了に応じて内部信号の保持を解除するクロック保持回
路と、通常動作時には前記内部信号に応じてラッチ動作
し、第2のパワーダウン制御信号により示される第2
パワーダウン期間の開始に応じて直前の内部動作状態を
保持するとともに電源供給を遮断することによりラッチ
動作を停止し、前記第2のパワーダウン期間の終了に応
じて電源供給を復旧してラッチ動作を再開するラッチ回
路とを有する順序回路であって、前記第1のパワーダウン制御信号は、前記第1のパワー
ダウン期間として、前記第2のパワーダウン制御信号に
より示される第2のパワーダウン期間の終了より遅れて
終了するパワーダウン期間を有する ことを特徴とする順
序回路。
1. In a normal operation, a predetermined internal signal is generated based on a clock signal, and the immediately preceding internal signal is held in response to the start of a first power-down period indicated by a first power-down control signal. A clock holding circuit that releases holding of an internal signal in response to the end of the first power-down period, and a second power indicated by a second power-down control signal that latches in response to the internal signal during normal operation. In response to the start of the down period, the immediately preceding internal operation state is held and the power supply is cut off to stop the latch operation. At the end of the second power down period, the power supply is restored to perform the latch operation. And a latch circuit for restarting, wherein the first power-down control signal is the first power-down control signal.
As the down period, the second power down control signal
Later than the end of the second power down period
A sequential circuit having a power-down period that ends .
【請求項2】 通常動作時にはクロック信号に基づき所
定の内部信号を生成し、第1のパワーダウン制御信号に
より示される第1のパワーダウン期間の開始に応じて直
前の内部信号を保持し、前記第1のパワーダウン期間の
終了に応じて内部信号の保持を解除するクロック保持回
路と、通常動作時には前記内部信号に応じてラッチ動作
し、第2のパワーダウン制御信号により示される第2の
パワーダウン期間の開始に応じて直前の内部動作状態を
保持するとともに電源供給を遮断することによりラッチ
動作を停止し、前記第2のパワーダウン期間の終了に応
じて電源供給を復旧してラッチ動作を再開するラッチ回
路とを有する順序回路であって、 前記第1のパワーダウン制御信号は、前記第1のパワー
ダウン期間として、前記第2のパワーダウン制御信号に
より示される前記第2のパワーダウン期間の開始より先
に開始するとともに、前記第2のパワーダウン期間の終
了より遅れて終了するパワーダウン期間を有する ことを
特徴とする順序回路。
2. In normal operation, the location is based on a clock signal.
Constant internal signal to generate the first power-down control signal
Directly in response to the start of the first power-down period indicated by
The previous internal signal is held and the first power-down period
A clock hold cycle that releases the hold of the internal signal upon completion.
And latch operation according to the internal signal during normal operation
The second power-down control signal indicates the second
Depending on the start of the power-down period,
Latch by holding and shutting off the power supply
Stop operation and respond to the end of the second power down period.
Latch operation to restore power supply and restart latch operation
And a first power-down control signal, wherein the first power-down control signal is the first power-down control signal.
As the down period, the second power down control signal
Prior to the start of the second power down period indicated by
At the end of the second power-down period.
A sequential circuit characterized by having a power-down period that ends after a delay .
【請求項3】 請求項2記載の順序回路において、 前記ラッチ回路は、 通常動作時には出力設定信号に応じて所定の出力信号を
強制出力する出力設定手段を有し、 前記第1のパワーダウン期間の開始に応じて、前記出力
設定手段への電源供給を遮断することにより前記出力設
定手段の動作を停止し、前記第1のパワーダウン期間の
終了に応じて前記出力設定手段への電源供給を復旧する
ことにより前記出力設定手段を動作停止を解除するよう
にしたことを特徴とする順序回路。
3. The sequential circuit according to claim 2, wherein the latch circuit has output setting means for forcibly outputting a predetermined output signal according to the output setting signal during normal operation, and the first power down period. The power supply to the output setting means is stopped by stopping the power supply to the output setting means, and the power supply to the output setting means is stopped in response to the end of the first power down period. A sequential circuit characterized in that the operation stop of the output setting means is released by restoration.
【請求項4】 通常動作時にはクロック信号に基づき所
定の内部信号を生成し、第1のパワーダウン制御信号に
より示される第1のパワーダウン期間の開始に応じて直
前の内部信号を保持し、前記第1のパワーダウン期間の
終了に応じて内部信号の保持を解除するクロック保持回
路と、通常動作時には前記内部信号に応じてラッチ動作
し、第2のパワーダウン制御信号により示される第2の
パワーダウン期間の開始に応じて直前の内部動作状態を
保持するとともに電源供給を遮断することによりラッチ
動作を停止し、前記第2のパワーダウン期間の終了に応
じて電源供給を復旧してラッチ動作を再開するラッチ回
路とを有する順序回路であって、 前記第1のパワーダウン制御信号は、前記第1のパワー
ダウン期間として、前記第2のパワーダウン制御信号に
より示される第2のパワーダウン期間より所定時間だけ
遅延した第1のパワーダウン期間を有することを特徴と
する順序回路。
4. In normal operation, the location is based on a clock signal.
Constant internal signal to generate the first power-down control signal
Directly in response to the start of the first power-down period indicated by
The previous internal signal is held and the first power-down period
A clock hold cycle that releases the hold of the internal signal upon completion.
And latch operation according to the internal signal during normal operation
The second power-down control signal indicates the second
Depending on the start of the power-down period,
Latch by holding and shutting off the power supply
Stop operation and respond to the end of the second power down period.
Latch operation to restore power supply and restart latch operation
And a first power-down control signal, wherein the first power-down control signal is the first power-down control signal.
As the down period, the second power down control signal
A predetermined time from the second power down period indicated by
Characterized by having a delayed first power down period
Sequential circuit to do.
【請求項5】 通常動作時にはクロック信号に基づき所
定の内部信号を生成し、第1のパワーダウン制御信号に
より示される第1のパワーダウン期間の開始に応じて直
前の内部信号を保持し、前記第1のパワーダウン期間の
終了に応じて内部信号の保持を解除するクロック保持回
路と、通常動作時には前記内部信号に応じてラッチ動作
し、第2のパワーダウン制御信号により示される第2の
パワーダウン期間の開始に応じて直前の内部動作状態を
保持するとともに電源供給を遮断することによりラッチ
動作を停止し、前記第2のパワーダウン期間の終了に応
じて電源供給を復旧してラッチ動作を再開するラッチ回
路とを有する順序回路であって、 前記第1のパワーダウン制御信号は、前記第1のパワー
ダウン期間として、前記第2のパワーダウン制御信号に
より示される前記第2のパワーダウン期間の開始より先
に開始するパワーダウン期間を有することを特徴とする
順序回路。
5. The normal operation is based on a clock signal.
Constant internal signal to generate the first power-down control signal
Directly in response to the start of the first power-down period indicated by
The previous internal signal is held and the first power-down period
A clock hold cycle that releases the hold of the internal signal upon completion.
And latch operation according to the internal signal during normal operation
The second power-down control signal indicates the second
Depending on the start of the power-down period,
Latch by holding and shutting off the power supply
Stop operation and respond to the end of the second power down period.
Latch operation to restore power supply and restart latch operation
And a first power-down control signal, wherein the first power-down control signal is the first power-down control signal.
As the down period, the second power down control signal
Prior to the start of the second power down period indicated by
Characterized by having a power-down period starting at
Sequential circuit.
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