JPH01221911A - フリップフロップ回路 - Google Patents
フリップフロップ回路Info
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- JPH01221911A JPH01221911A JP63047047A JP4704788A JPH01221911A JP H01221911 A JPH01221911 A JP H01221911A JP 63047047 A JP63047047 A JP 63047047A JP 4704788 A JP4704788 A JP 4704788A JP H01221911 A JPH01221911 A JP H01221911A
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/356—Bistable circuits
- H03K3/356017—Bistable circuits using additional transistors in the input circuit
- H03K3/356052—Bistable circuits using additional transistors in the input circuit using pass gates
- H03K3/35606—Bistable circuits using additional transistors in the input circuit using pass gates with synchronous operation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
- H03K3/037—Bistable circuits
Landscapes
- Shift Register Type Memory (AREA)
- Dram (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、遅延型フリップフロップとほぼ同一の機能を
有する高速型のフリップフロップ回路に関するものであ
る。
有する高速型のフリップフロップ回路に関するものであ
る。
(従来の技術)
一般に、遅延型フリップフロップ(以下、D−FFとい
う)は、クロック信号に同期してデータを取込み、それ
を所定のタイミングで出力する回路である。この種のD
−FFでは、クロック信号の周波数が大きくなると、デ
ータの取込みに誤動作をおこすおそれがあった。そこで
、高速動作に的するフリップフロップ回路(以下、FF
回路という)が種々提案されている。
う)は、クロック信号に同期してデータを取込み、それ
を所定のタイミングで出力する回路である。この種のD
−FFでは、クロック信号の周波数が大きくなると、デ
ータの取込みに誤動作をおこすおそれがあった。そこで
、高速動作に的するフリップフロップ回路(以下、FF
回路という)が種々提案されている。
従来、この種の「1回路としては、[アイ・イー・イー
・イー ジャーナル オブ ソリッド・ステイト サー
キット(IE[[JOυf?NAL 0FSOLID−
3TA丁E CIRCUITS) J S C−
22[3](1987−6)(米) 、DETLEF
CLA讐IN 。
・イー ジャーナル オブ ソリッド・ステイト サー
キット(IE[[JOυf?NAL 0FSOLID−
3TA丁E CIRCUITS) J S C−
22[3](1987−6)(米) 、DETLEF
CLA讐IN 。
ULRICIILANGHANN 、 HANS−tJ
LRIcH5CHREIBER箸r5Gビツト 3i
インテグレイテイドリゼエネレイテイブ デイマルチ
プレク4ノ アンド デイシジョン サーキット(5−
Gbit/s SiIntegrated Rcgcn
erative Demultiplexer and
Decision C1rcuit) J P、 38
5−389に記載されるものがあった。以下、その構成
を図を用いて説明する。
LRIcH5CHREIBER箸r5Gビツト 3i
インテグレイテイドリゼエネレイテイブ デイマルチ
プレク4ノ アンド デイシジョン サーキット(5−
Gbit/s SiIntegrated Rcgcn
erative Demultiplexer and
Decision C1rcuit) J P、 38
5−389に記載されるものがあった。以下、その構成
を図を用いて説明する。
第2図は従来のFF回路の一構成例を示すブロック図で
ある。
ある。
このFF回路は、クロック信号CL及びその反転クロッ
ク信@てπに同期してデータDi及びその逆相データ□
iを取込むための2個のマスタスレーブ型フリップフロ
ップ(以下、JK−「Fという)1,2と、このJK−
FF1,2の各出力をクロック信号CL及び逆相クロッ
ク信号ππにより選択してそれをデータDO及び逆相デ
ータDOの形で出力するセレクタ3とで構成されている
。
ク信@てπに同期してデータDi及びその逆相データ□
iを取込むための2個のマスタスレーブ型フリップフロ
ップ(以下、JK−「Fという)1,2と、このJK−
FF1,2の各出力をクロック信号CL及び逆相クロッ
ク信号ππにより選択してそれをデータDO及び逆相デ
ータDOの形で出力するセレクタ3とで構成されている
。
JK−FF1は、クロック信@CLの立上がりでデータ
D1及び逆相データT51を取込み、それをクロック信
@CLの立下がりで出力する回路であり、データDiを
入力する入力端子D1、逆相データ万iを入力する逆相
入力端子T51、クロック信号CLを入力するクロック
端子C1、逆相クロック信号を入力する逆相クロック端
子で1、出力端子Q1、及び逆相出力端子方1を有して
いる。
D1及び逆相データT51を取込み、それをクロック信
@CLの立下がりで出力する回路であり、データDiを
入力する入力端子D1、逆相データ万iを入力する逆相
入力端子T51、クロック信号CLを入力するクロック
端子C1、逆相クロック信号を入力する逆相クロック端
子で1、出力端子Q1、及び逆相出力端子方1を有して
いる。
JK−FF2は、逆相クロック信号でrの立上がりでデ
ータDi及び逆相データ百iを取込み、それを逆相クロ
ック信号てての立下がりで出力する回路であり、データ
Diを入力する入力端子D2、逆相データ□iを入力す
る逆相入力端子′r52、逆相クロック信@πを入力す
るクロック端子C2、クロック信@C1−を入力する逆
相クロック端子で2、出力端子Q2、及び逆相出力端子
方2を有している。セレクタ3は、出力端子Q1に接続
された第1の入力端子11、逆相出力端子方1に接続さ
れた第1の逆相入力端子T1、出力端子Q2に接続され
た第2の入力端子■2、逆相出力端子σ2に接続された
第2の逆相入力端子T2、クロック信号C[を入力覆る
制御端子C8、逆相クロック信号π「を入力する逆相制
御端子π丁、データ[)0を出力する出力端子0、及び
逆相データ[)Oを出力する反転出力端子方を有してい
る。このセレクタ3は、制御端子C8の論理レベルが高
レベル(以下、“Weという)で、逆相制御端子で百の
論理レベルが低レベル(以下、“ビ′という)のとき、
入力端子■1の論理レベルを出力端子方に出力すると共
に、逆相入力端子T1の論理レベルを逆相出力端子方に
出力し、また制御端子C8が“ビ′で逆相制御端子で百
が“ト]″のとき、入力端子I2の論理レベルを出力端
子0に出力すると共に、逆相入力端子T2の論理レベル
を逆相出力端子方に出力する機能を有している。
ータDi及び逆相データ百iを取込み、それを逆相クロ
ック信号てての立下がりで出力する回路であり、データ
Diを入力する入力端子D2、逆相データ□iを入力す
る逆相入力端子′r52、逆相クロック信@πを入力す
るクロック端子C2、クロック信@C1−を入力する逆
相クロック端子で2、出力端子Q2、及び逆相出力端子
方2を有している。セレクタ3は、出力端子Q1に接続
された第1の入力端子11、逆相出力端子方1に接続さ
れた第1の逆相入力端子T1、出力端子Q2に接続され
た第2の入力端子■2、逆相出力端子σ2に接続された
第2の逆相入力端子T2、クロック信号C[を入力覆る
制御端子C8、逆相クロック信号π「を入力する逆相制
御端子π丁、データ[)0を出力する出力端子0、及び
逆相データ[)Oを出力する反転出力端子方を有してい
る。このセレクタ3は、制御端子C8の論理レベルが高
レベル(以下、“Weという)で、逆相制御端子で百の
論理レベルが低レベル(以下、“ビ′という)のとき、
入力端子■1の論理レベルを出力端子方に出力すると共
に、逆相入力端子T1の論理レベルを逆相出力端子方に
出力し、また制御端子C8が“ビ′で逆相制御端子で百
が“ト]″のとき、入力端子I2の論理レベルを出力端
子0に出力すると共に、逆相入力端子T2の論理レベル
を逆相出力端子方に出力する機能を有している。
第3図は、横軸に時刻to−14・・・をとった第2図
のタイミングチャートであり、この図を参照しつつ第2
図の動作を説明する。
のタイミングチャートであり、この図を参照しつつ第2
図の動作を説明する。
時刻10で、クロック信号CLが“H″、逆相クロック
信号が“ビ′、データDiが“ビ、及び逆相データOi
がH′′のため、JK−FFIの出力端子Q1が″じ′
、その逆相出力端子方1が“H”、JK−FF2の出力
端子Q2が“Lee、その逆相出力端子方2が“Hパと
なり、セレクタ3の出力端子0及びその逆相出力端子買
上のデータDoが′ビ、逆相データl)Oが11となる
。
信号が“ビ′、データDiが“ビ、及び逆相データOi
がH′′のため、JK−FFIの出力端子Q1が″じ′
、その逆相出力端子方1が“H”、JK−FF2の出力
端子Q2が“Lee、その逆相出力端子方2が“Hパと
なり、セレクタ3の出力端子0及びその逆相出力端子買
上のデータDoが′ビ、逆相データl)Oが11となる
。
時刻TOで、クロック化@CLが゛ビ′、逆相クロック
信号π「が“′H′′になると、この時データD1がl
−1”、逆相データ汀1が“L″で必るため、JK−F
F1の出力端子Q1が“11°′に立上がると共にその
逆相出力端子方1がビに立下がる。
信号π「が“′H′′になると、この時データD1がl
−1”、逆相データ汀1が“L″で必るため、JK−F
F1の出力端子Q1が“11°′に立上がると共にその
逆相出力端子方1がビに立下がる。
時刻t2で、クロック信号CLが“(HII、逆相クロ
ック信号CL°が゛ビ′になると、この時データDiが
゛′ビ′、逆相データ百1がu Hppであるため、J
K−FF2の出力端子Q2は“Lパ、逆相出力信号貢2
は“’l−(”であり、JK−FFIの出力端子Q1は
“′H′′を保持すると共にその逆相出力端子方1が“
ビ′を保持する。そのため、セレクタ3の出力端子O及
び逆相出力端子U上のデータDOはH″で、その逆相デ
ータ[)Oは゛′ビ′になる。
ック信号CL°が゛ビ′になると、この時データDiが
゛′ビ′、逆相データ百1がu Hppであるため、J
K−FF2の出力端子Q2は“Lパ、逆相出力信号貢2
は“’l−(”であり、JK−FFIの出力端子Q1は
“′H′′を保持すると共にその逆相出力端子方1が“
ビ′を保持する。そのため、セレクタ3の出力端子O及
び逆相出力端子U上のデータDOはH″で、その逆相デ
ータ[)Oは゛′ビ′になる。
時刻t3でクロック化QCLが4 L If、逆相クロ
ック信号πが“ト1″になると、この時データDiが“
H″、逆相データ″r51が“1′であるため、JK−
FF1の出力端子Q1は“H″、逆相出力端子方1は“
ビであり、JK−FF2の出力端子Q2は゛じ′を保持
すると共にその逆相出力嫡子σ2は41 日11を保持
し、データDoが′“ビ、及びその逆相IDOが“l−
1”になる。
ック信号πが“ト1″になると、この時データDiが“
H″、逆相データ″r51が“1′であるため、JK−
FF1の出力端子Q1は“H″、逆相出力端子方1は“
ビであり、JK−FF2の出力端子Q2は゛じ′を保持
すると共にその逆相出力嫡子σ2は41 日11を保持
し、データDoが′“ビ、及びその逆相IDOが“l−
1”になる。
時刻t4でクロック化@CLが“+(”、逆相クロック
信号πrがパビになると、この時データDiが“+1”
、逆相データT51が“1′で必るため、JK−FF1
の出力端子Q1は# HII、逆相出力端子σ1は“し
″を保持し、JK−FF2の出力端子Q2は11”、そ
の逆相出力m2は“ビになり、データDOが“H″、逆
相データDoが“ビになる。
信号πrがパビになると、この時データDiが“+1”
、逆相データT51が“1′で必るため、JK−FF1
の出力端子Q1は# HII、逆相出力端子σ1は“し
″を保持し、JK−FF2の出力端子Q2は11”、そ
の逆相出力m2は“ビになり、データDOが“H″、逆
相データDoが“ビになる。
このように第2図のF[回路では、クロック信号CL及
び逆相クロック信号てπが変化するときのデータD1及
び逆相データ百1の論理レベルを、次にクロック信号C
L及び逆相クロック信号てπが変化するときに、それぞ
れデータ[)0及び逆相データ万0として出力するD−
FFとして動作する。しかも、クロック信号CLが″“
HHで逆相クロック信号πが((L T#の時にJK−
FF1の出力信号がセレクタ3により出力され、クロッ
ク信号CLが゛ビ′で逆相クロック化@πがFitの時
にJK−FF2の出力信号がセレクタ3により出力され
るため、クロック信号OLの周波数が高くなっても安定
した高速動作が可能となる。
び逆相クロック信号てπが変化するときのデータD1及
び逆相データ百1の論理レベルを、次にクロック信号C
L及び逆相クロック信号てπが変化するときに、それぞ
れデータ[)0及び逆相データ万0として出力するD−
FFとして動作する。しかも、クロック信号CLが″“
HHで逆相クロック信号πが((L T#の時にJK−
FF1の出力信号がセレクタ3により出力され、クロッ
ク信号CLが゛ビ′で逆相クロック化@πがFitの時
にJK−FF2の出力信号がセレクタ3により出力され
るため、クロック信号OLの周波数が高くなっても安定
した高速動作が可能となる。
即ち、第2図のFFl路の高速動作が可能である理由と
しては、次の点である。JK−FF1及びJK−FF2
は、これらを単独のD−FFとして動作させたときと比
べ、第2図のFF回路では半分のクロック周波数で動作
するように構成されている。このため、単独のD−FF
では動作の限界となるクロック周波数の2倍のビットレ
ートで、第2図のFF回路は動作が可能となる。
しては、次の点である。JK−FF1及びJK−FF2
は、これらを単独のD−FFとして動作させたときと比
べ、第2図のFF回路では半分のクロック周波数で動作
するように構成されている。このため、単独のD−FF
では動作の限界となるクロック周波数の2倍のビットレ
ートで、第2図のFF回路は動作が可能となる。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記構成のFF回路では、2つのJK−
FF1.2と1つのセレクタ3を用いているため、それ
らを例えばノアゲート(以下、NORゲートという)で
構成する場合、18〜22個のNORゲートが必要とな
り、素子数も多く、回路構成がIIとなるために集積度
の向上が困難である上に、通常のD−FFに比べて消費
電力が大きいという問題点があった。ざらに、通常のD
−FFより1ビット分遅れて出力されるため、用途上の
制約を受けるという問題点もあった。
FF1.2と1つのセレクタ3を用いているため、それ
らを例えばノアゲート(以下、NORゲートという)で
構成する場合、18〜22個のNORゲートが必要とな
り、素子数も多く、回路構成がIIとなるために集積度
の向上が困難である上に、通常のD−FFに比べて消費
電力が大きいという問題点があった。ざらに、通常のD
−FFより1ビット分遅れて出力されるため、用途上の
制約を受けるという問題点もあった。
本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、素子
数が多く回路構成が複雑でおる点、消費電力が大ぎい点
、さらに出力遅延の点について解決したFF回路を提供
するものである。
数が多く回路構成が複雑でおる点、消費電力が大ぎい点
、さらに出力遅延の点について解決したFF回路を提供
するものである。
(課題を解決するための手段)
本発明は前記課題を解決するために、クロック信号及び
その逆相クロック信号に同期してデータ及びその逆相デ
ータを取込み所定のタイミングで第1の出力信号及びそ
の第1の逆相出力信号を出力する第1のフリップフロッ
プ(以下、FFという)と、前記逆相クロック信号及び
クロック信号に同期して前記データ及び逆相データを取
込み所定のタイミングで第2の出力信号及びその第2の
逆相出力信号を出力する第2のFFと、前記クロック信
号に基づき前記第1の出力信号及び第1の逆相出力信号
を選択して出力すると共に前記逆相クロック信号に基づ
き前記第2の出力信号及び第2の逆相出力信号を選択し
て出力可るセレクタとを備えた「F回路において、前記
第1.第2のFFを次のように構成したものでおる。
その逆相クロック信号に同期してデータ及びその逆相デ
ータを取込み所定のタイミングで第1の出力信号及びそ
の第1の逆相出力信号を出力する第1のフリップフロッ
プ(以下、FFという)と、前記逆相クロック信号及び
クロック信号に同期して前記データ及び逆相データを取
込み所定のタイミングで第2の出力信号及びその第2の
逆相出力信号を出力する第2のFFと、前記クロック信
号に基づき前記第1の出力信号及び第1の逆相出力信号
を選択して出力すると共に前記逆相クロック信号に基づ
き前記第2の出力信号及び第2の逆相出力信号を選択し
て出力可るセレクタとを備えた「F回路において、前記
第1.第2のFFを次のように構成したものでおる。
即ち、前記第1のFFは、前記クロック信号に基づき前
記データ及び逆相データをそれぞれ取込む第1および第
2のトランスファゲートと、前記第1および第2のトラ
ンスファゲートの出力側にたすぎ接続された第1および
第2のインバータとで構成し、前記第2のFFは、前記
逆相クロック信号に基づき前記データ及び逆相データを
それぞれ取込む第3および第4のトランスファゲートと
、前記第3および第4のトランスファゲートの出力側に
たすき接続された第3および第4のインバータとで構成
したものである。
記データ及び逆相データをそれぞれ取込む第1および第
2のトランスファゲートと、前記第1および第2のトラ
ンスファゲートの出力側にたすぎ接続された第1および
第2のインバータとで構成し、前記第2のFFは、前記
逆相クロック信号に基づき前記データ及び逆相データを
それぞれ取込む第3および第4のトランスファゲートと
、前記第3および第4のトランスファゲートの出力側に
たすき接続された第3および第4のインバータとで構成
したものである。
また、前記セレクタは例えば、前記第1.第2のトラン
スファゲートの各出力側信号と前記クロック信号との否
定論理和をそれぞれとる第1.第2のノアゲート(以下
、NORゲートという)と、前記第3.第4のトランス
ファゲートの各出力側信号と前記逆相クロック信号との
否定論理和をそれぞれとる第3.第4のNORゲートと
、前記第1と第3のNORゲートの各出力の否定論理和
をとる第5のNORゲートと、前記第2と第4のNOR
ゲートの各出力の否定論理和をとる第6のNORゲート
とで構成してもよい。
スファゲートの各出力側信号と前記クロック信号との否
定論理和をそれぞれとる第1.第2のノアゲート(以下
、NORゲートという)と、前記第3.第4のトランス
ファゲートの各出力側信号と前記逆相クロック信号との
否定論理和をそれぞれとる第3.第4のNORゲートと
、前記第1と第3のNORゲートの各出力の否定論理和
をとる第5のNORゲートと、前記第2と第4のNOR
ゲートの各出力の否定論理和をとる第6のNORゲート
とで構成してもよい。
(作 用)
本発明によれば、以上のようにFF回路を構成したので
、第1.第2のトランスファゲートと第3、第4のトラ
ンスファゲートとは、クロック信号及び逆相クロック信
号に同期して交互にオン。
、第1.第2のトランスファゲートと第3、第4のトラ
ンスファゲートとは、クロック信号及び逆相クロック信
号に同期して交互にオン。
オフ動作を行ってデータ及び逆相データを交互に取込む
ように動作する。第1.第2のインバータと第3.第4
のインバータとは、前記トランスファゲートを通して取
込まれたデータ及び逆相データを一時保持し、所定のタ
イミングで出力する。
ように動作する。第1.第2のインバータと第3.第4
のインバータとは、前記トランスファゲートを通して取
込まれたデータ及び逆相データを一時保持し、所定のタ
イミングで出力する。
セレクタは、クロック信号及び逆相クロック信号に同期
して第1と第2のFFの出力を交互に出力する。これに
より、例えば高速でかつD−FF的な動作が行われる。
して第1と第2のFFの出力を交互に出力する。これに
より、例えば高速でかつD−FF的な動作が行われる。
そして第1.第2のFFは少ない素子で構成されている
ため、回路構成の簡単化とそれによる集積度の向上が図
れると共に、低消費電力化が図れる。ざらに、第1.第
2のFFの構成上、1ビット分の出力遅れもなくなる。
ため、回路構成の簡単化とそれによる集積度の向上が図
れると共に、低消費電力化が図れる。ざらに、第1.第
2のFFの構成上、1ビット分の出力遅れもなくなる。
従って前記問題点を除去できるのである。
また、セレクタを例えば6個のNORゲートで構成すれ
ば、そのセレクタ回路の簡単化が図れる。
ば、そのセレクタ回路の簡単化が図れる。
(実施例)
第1図は本発明の実施例を示すFF回路の回路図である
。
。
このFF回路は、クロック信QCL及びその反転クロッ
ク信号π丁に同期してデータDi及びその逆相データT
51を交互に取込むための第1および第2のFF10,
20と、この第1.第2のFFl0,20で取込んだデ
ータDi及び逆相データOiをクロック信号CL及び逆
相クロック信号CLにより交互に選択してそれをデータ
[)0及び逆相データDoの形で出力するセレクタ30
とで構成され、全体としてD−FF的な動作をする機能
を有している。
ク信号π丁に同期してデータDi及びその逆相データT
51を交互に取込むための第1および第2のFF10,
20と、この第1.第2のFFl0,20で取込んだデ
ータDi及び逆相データOiをクロック信号CL及び逆
相クロック信号CLにより交互に選択してそれをデータ
[)0及び逆相データDoの形で出力するセレクタ30
とで構成され、全体としてD−FF的な動作をする機能
を有している。
第1のFFl0は、クロック信QCLによりオン、オフ
動作するデータDi取込み用の第1のトランスファゲー
ト11と、クロック信号OLによりオン、オフ動作する
逆相データ″r51取込み用の第2のトランスファゲー
ト12とを備え、その第1、第2のトランスファゲート
11.12の出力側ノードN11.N12には第1およ
び第2のインバータ13.14がたすき接続されている
。第2のFF20は、逆相クロック信号πによりオン、
オフ動作するデータDi取込み用の第3のトランスファ
ゲート21と、逆相クロック信=C丁によりオン、オフ
動作する逆相データT51取込み用の第4のトランスア
ゲート22とを備え、その第3.第4のトランスファゲ
ート21.22の出力側ノードN21.N22には第3
および第4のインバータ23.24がたすき接続されて
いる。
動作するデータDi取込み用の第1のトランスファゲー
ト11と、クロック信号OLによりオン、オフ動作する
逆相データ″r51取込み用の第2のトランスファゲー
ト12とを備え、その第1、第2のトランスファゲート
11.12の出力側ノードN11.N12には第1およ
び第2のインバータ13.14がたすき接続されている
。第2のFF20は、逆相クロック信号πによりオン、
オフ動作するデータDi取込み用の第3のトランスファ
ゲート21と、逆相クロック信=C丁によりオン、オフ
動作する逆相データT51取込み用の第4のトランスア
ゲート22とを備え、その第3.第4のトランスファゲ
ート21.22の出力側ノードN21.N22には第3
および第4のインバータ23.24がたすき接続されて
いる。
第1〜第4の1〜ランスファゲート11,12゜21.
22は、クロック信号CL1逆相りロック信号ππの“
1」″でオンし、そのL″でオフする機能を有し、例え
ば電界効果トランジスタ(以下、FETという)でそれ
ぞれ構成されている。
22は、クロック信号CL1逆相りロック信号ππの“
1」″でオンし、そのL″でオフする機能を有し、例え
ば電界効果トランジスタ(以下、FETという)でそれ
ぞれ構成されている。
セレクタ30は、第1〜第6の2人力NORゲート31
.33,34,35.36を備え、クロック信8CL及
びノードN11が第1のNORゲート31の入力側に、
クロック信号CL及びノードN12が第2のNORゲー
ト32の入力側に、逆相クロック信号τ丁及びノードN
21が第3のNORゲート33の入力側に、逆相クロッ
ク信号π及びノードN22が第4のNORゲート34の
入力側にそれぞれ接続されている。第1.第3のNOR
ゲート31.33の出力側ノードN31゜N33は第5
のNORゲート35の入力側に、第2、第4のNORゲ
ート32.34の出力側ノードN32.N34は第6の
NORゲート36の入力側にそれぞれ接続され、その第
5.第6のNORゲート35.36の出力側からデータ
DO及び逆相データ[)Oがぞれぞれ出力される構成に
なっている。
.33,34,35.36を備え、クロック信8CL及
びノードN11が第1のNORゲート31の入力側に、
クロック信号CL及びノードN12が第2のNORゲー
ト32の入力側に、逆相クロック信号τ丁及びノードN
21が第3のNORゲート33の入力側に、逆相クロッ
ク信号π及びノードN22が第4のNORゲート34の
入力側にそれぞれ接続されている。第1.第3のNOR
ゲート31.33の出力側ノードN31゜N33は第5
のNORゲート35の入力側に、第2、第4のNORゲ
ート32.34の出力側ノードN32.N34は第6の
NORゲート36の入力側にそれぞれ接続され、その第
5.第6のNORゲート35.36の出力側からデータ
DO及び逆相データ[)Oがぞれぞれ出力される構成に
なっている。
第4図は、横軸に時刻tO−t4・・・をとった第1図
のタイミングチャートであり、この図を参照しつつ第1
図の動作を説明する。
のタイミングチャートであり、この図を参照しつつ第1
図の動作を説明する。
時刻tQで、データDiが゛(L II、逆相データT
5iが1g Hptであり、クロック信号CLが“I−
1′に立上がると共に逆相りロック信丹テπが“ビ′1
、に立下がるため、第1.第2の1〜ランスフ1ゲート
11.12がオンしてその出力側ノードN11が“ビ’
、N12が“Hotになると共に、第3゜第4のトラン
スファゲート21.22がオフしてその出力側ノードN
21が“L”、N22が“11″という前の状態を保持
する。ノードN11の“1′とクロック信号CLの“(
」″とがNORゲート31で否定論理和がとられ、その
出力側ノードN31がパビとなる。同様に、ノードN1
2の“H″とクロック信号CLのH″とがNORゲート
32を通してぞの出力側ノードN32が“ビ′となり、
ノードN21の“ビ′と逆相クロック信号てπの“ビと
がNORゲート33を通してその出力側ノードN33が
j(H$9となり、ノードN22の′H″と逆相クロッ
ク信号πの″′ビ″とがNORゲート34を通してその
出力側ノードN34が11 L 11となる。ノードN
31のL′°とノードN33の“HllとはNORゲー
ト35で否定論理和がとられて出力データDOが“じ′
になり、ざらにノードN32の“′ビ′とノードN34
のパビ′とはNORゲート36で否定論理和がとられて
出力逆相データ[)Oが“14″となる。
5iが1g Hptであり、クロック信号CLが“I−
1′に立上がると共に逆相りロック信丹テπが“ビ′1
、に立下がるため、第1.第2の1〜ランスフ1ゲート
11.12がオンしてその出力側ノードN11が“ビ’
、N12が“Hotになると共に、第3゜第4のトラン
スファゲート21.22がオフしてその出力側ノードN
21が“L”、N22が“11″という前の状態を保持
する。ノードN11の“1′とクロック信号CLの“(
」″とがNORゲート31で否定論理和がとられ、その
出力側ノードN31がパビとなる。同様に、ノードN1
2の“H″とクロック信号CLのH″とがNORゲート
32を通してぞの出力側ノードN32が“ビ′となり、
ノードN21の“ビ′と逆相クロック信号てπの“ビと
がNORゲート33を通してその出力側ノードN33が
j(H$9となり、ノードN22の′H″と逆相クロッ
ク信号πの″′ビ″とがNORゲート34を通してその
出力側ノードN34が11 L 11となる。ノードN
31のL′°とノードN33の“HllとはNORゲー
ト35で否定論理和がとられて出力データDOが“じ′
になり、ざらにノードN32の“′ビ′とノードN34
のパビ′とはNORゲート36で否定論理和がとられて
出力逆相データ[)Oが“14″となる。
時刻t1で、クロック信QCLがビ、逆相クロック信@
ててか“H′′になると、この時データDiが゛” l
−1”逆相データT51が“ビ′であるため、ノードN
11は“H”、ノードN12は“ビ′、ノードN21は
“H”、N22は“じ゛、ノードN31は“ビ′、ノー
ドN32は“H″、ノードN33は“t L 11、ノ
ードN34は“L 11となり、データDoが“ト1”
、逆相データ[)Oが“L″になる。
ててか“H′′になると、この時データDiが゛” l
−1”逆相データT51が“ビ′であるため、ノードN
11は“H”、ノードN12は“ビ′、ノードN21は
“H”、N22は“じ゛、ノードN31は“ビ′、ノー
ドN32は“H″、ノードN33は“t L 11、ノ
ードN34は“L 11となり、データDoが“ト1”
、逆相データ[)Oが“L″になる。
時刻t2で、クロック信号CLが“(HH1逆相クロッ
ク信号πが゛ビ′になると、この時データDiが゛ビ′
、逆相データOiがHHであるため、ノードN11.N
12.N21.N22゜N31.N32.N33.N3
4はそれぞれti L +t、“H″、“4 L re
、 u 1−1 to、“L″゛。
ク信号πが゛ビ′になると、この時データDiが゛ビ′
、逆相データOiがHHであるため、ノードN11.N
12.N21.N22゜N31.N32.N33.N3
4はそれぞれti L +t、“H″、“4 L re
、 u 1−1 to、“L″゛。
“(L u、“4 HII、“L ITとなり、データ
[)0が′“ビ′、逆相データl)Oが“H″になる。
[)0が′“ビ′、逆相データl)Oが“H″になる。
時刻t3で、クロック信号CLが“′じ′、逆相クロッ
ク信号πが“l−1”になると、この時データD1がH
1逆相データT51が<(L ITであるため、ノード
N11.N12.N21.N22.N31゜N32.N
33.N34はそれぞれ“H゛′。
ク信号πが“l−1”になると、この時データD1がH
1逆相データT51が<(L ITであるため、ノード
N11.N12.N21.N22.N31゜N32.N
33.N34はそれぞれ“H゛′。
“L″、“H″、“L″、“(L u、“d H99゜
′“ビ、“1′となり、データDOが“H°′、逆相デ
ータ[)Oが((L ##になる。
′“ビ、“1′となり、データDOが“H°′、逆相デ
ータ[)Oが((L ##になる。
時刻t4で、クロック信QCLが゛(Hto、逆相クロ
ック信号ππが“ビ′になると、この時データDiが“
H”、逆相データT51が“ビ′であるため、ノードN
11.N12.N21.N22゜N31.N32.N3
3.N34はそれぞれ“gHz(“L″、 “g Ht
t、 “I L TT、 “g 1 tt。
ック信号ππが“ビ′になると、この時データDiが“
H”、逆相データT51が“ビ′であるため、ノードN
11.N12.N21.N22゜N31.N32.N3
3.N34はそれぞれ“gHz(“L″、 “g Ht
t、 “I L TT、 “g 1 tt。
“L II 、 141 IF、“” l−1”とな
り、データDoが゛Hパ、逆相データDoが“ビ′にな
る。
り、データDoが゛Hパ、逆相データDoが“ビ′にな
る。
このように、セレクタ30はクロック信@CLが“Hl
fで逆相クロック信号πrがat L uになると、第
2のFF20の出力、つまりノードN21゜N22上の
信号をデータDO及び逆相データ万○の形で出力し、ク
ロック信QCLが″ビ′で逆相クロック信号π「が“′
H″になると、第1のFF10の出力、つまりノードN
11.N12上の信号をデータ[)0及び逆相データ[
)Oの形で出力する。そのため第1図のFF回路は、ク
ロック信号CL及び逆相クロック信@てπの論理レベル
が変化するときのデータDi及び逆相データT51の論
理レベルをそれぞれデータD○及び逆相データ1)Oの
形で出力するD−FFとして動作する。
fで逆相クロック信号πrがat L uになると、第
2のFF20の出力、つまりノードN21゜N22上の
信号をデータDO及び逆相データ万○の形で出力し、ク
ロック信QCLが″ビ′で逆相クロック信号π「が“′
H″になると、第1のFF10の出力、つまりノードN
11.N12上の信号をデータ[)0及び逆相データ[
)Oの形で出力する。そのため第1図のFF回路は、ク
ロック信号CL及び逆相クロック信@てπの論理レベル
が変化するときのデータDi及び逆相データT51の論
理レベルをそれぞれデータD○及び逆相データ1)Oの
形で出力するD−FFとして動作する。
本実施例では、次のような利点を有している。
(a) 従来のFF回路ではNORゲートが18〜2
2個程度必要であったが、本実施例のFF回路では4個
のトランスファゲート11.12゜21.22.4個の
インバータ13,14.23゜24、及び6個のNOR
ゲート31〜36で構成されているため、素子数が少な
く、それによって消費電力が少なくなると共に、回路構
成の簡単化により集積度が向上する。
2個程度必要であったが、本実施例のFF回路では4個
のトランスファゲート11.12゜21.22.4個の
インバータ13,14.23゜24、及び6個のNOR
ゲート31〜36で構成されているため、素子数が少な
く、それによって消費電力が少なくなると共に、回路構
成の簡単化により集積度が向上する。
(b) 通常のD −F Fと同じタイミングでデー
タ[)0及び逆相データ□oが出力されるため、通常の
D−FFと同じ用途で、かつ高速処理を必要とするとこ
ろに広く用いることができる。
タ[)0及び逆相データ□oが出力されるため、通常の
D−FFと同じ用途で、かつ高速処理を必要とするとこ
ろに広く用いることができる。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがおる。
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものがおる。
(i> 各トランスファゲート11,12.21゜2
2は、FET以外のトランジスタで構成したり、あるい
は2個のトランジスタを並列接続したアナログスイッチ
等で構成することも可能である。
2は、FET以外のトランジスタで構成したり、あるい
は2個のトランジスタを並列接続したアナログスイッチ
等で構成することも可能である。
(ii> セレクタ30は、NORゲート以外に、ナ
ントゲート(以下、NANDゲートという)等の他のゲ
ートとNORゲートとの組合せ、おるいは他のゲートの
みて構成することも可能である。
ントゲート(以下、NANDゲートという)等の他のゲ
ートとNORゲートとの組合せ、おるいは他のゲートの
みて構成することも可能である。
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明によれば、第1.第
2のFFをそれぞれ2個のトランスファゲートと2個の
インバータとで構成したので、素子数が少なく、それに
よって低消費電力化が図れると共に、回路構成の簡単化
による集積度の向上が可能となる。その上、従来のよう
に1ビット分の出力の遅れがないため、用途上の制約を
受けることなく、種々の用途に用いることができる。
2のFFをそれぞれ2個のトランスファゲートと2個の
インバータとで構成したので、素子数が少なく、それに
よって低消費電力化が図れると共に、回路構成の簡単化
による集積度の向上が可能となる。その上、従来のよう
に1ビット分の出力の遅れがないため、用途上の制約を
受けることなく、種々の用途に用いることができる。
第1図は本発明の実施例を示すFF回路の回路図、第2
図は従来のFF回路の構成ブロック図、第3図は第2図
のタイミングチャート、第4図は第1図のタイミングチ
ャートである。 10.20・・・・・・第1.第2のFF、11,12
゜21.22・・・・・・第1.第2.第3.第4のト
ランスファゲート、13,14,23.24・・・・・
・第1゜第2.第3.第4のインバータ、30・・・・
・・セレクタ、31.32.33,34,35.36・
・・・・・第1、第2.第3.第4.第5.第6のNO
Rゲート、CL・・・・・・クロック信号、て「・・・
・・・逆相クロック信号、Di、Do・・・・・・デー
タ、T5i、1)o・・・・・・逆相データ。 出願人代理人 柿 本 恭 成”+1l to tl t2 t3 t4 ¥20のクイミングチャート 第3聾0
図は従来のFF回路の構成ブロック図、第3図は第2図
のタイミングチャート、第4図は第1図のタイミングチ
ャートである。 10.20・・・・・・第1.第2のFF、11,12
゜21.22・・・・・・第1.第2.第3.第4のト
ランスファゲート、13,14,23.24・・・・・
・第1゜第2.第3.第4のインバータ、30・・・・
・・セレクタ、31.32.33,34,35.36・
・・・・・第1、第2.第3.第4.第5.第6のNO
Rゲート、CL・・・・・・クロック信号、て「・・・
・・・逆相クロック信号、Di、Do・・・・・・デー
タ、T5i、1)o・・・・・・逆相データ。 出願人代理人 柿 本 恭 成”+1l to tl t2 t3 t4 ¥20のクイミングチャート 第3聾0
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、クロック信号及びその逆相クロック信号に同期して
データ及びその逆相データを取込み所定のタイミングで
第1の出力信号及びその第1の逆相出力信号を出力する
第1のフリップフロップと、前記逆相クロック信号及び
クロック信号に同期して前記データ及び逆相データを取
込み所定のタイミングで第2の出力信号及びその第2の
逆相出力信号を出力する第2のフリップフロップと、前
記クロック信号に基づき前記第1の出力信号及び第1の
逆相出力信号を選択して出力すると共に前記逆相クロッ
ク信号に基づき前記第2の出力信号及び第2の逆相出力
信号を選択して出力するセレクタとを備えたフリップフ
ロップ回路において、前記第1のフリップフロップは、
前記クロック信号に基づき前記データ及び逆相データを
それぞれ取込む第1および第2のトランスファゲートと
、前記第1および第2のトランスファゲートの出力側に
たすき接続された第1および第2のインバータとで構成
し、 前記第2のフリップフロップは、前記逆相クロック信号
に基づき前記データ及び逆相データをそれぞれ取込む第
3および第4のトランスファゲートと、前記第3および
第4のトランスファゲートの出力側にたすき接続された
第3および第4のインバータとで構成したことを特徴と
するフリップフロップ回路。 2、前記セレクタは、前記第1、第2のトランスファゲ
ートの各出力側信号と前記クロック信号との否定論理和
をそれぞれとる第1、第2のノアゲートと、前記第3、
第4のトランスファゲートの各出力側信号と前記逆相ク
ロック信号との否定論理和をそれぞれとる第3、第4の
ノアゲートと、前記第1と第3のノアゲートの各出力の
否定論理和をとる第5のノアゲートと、前記第2と第4
のノアゲートの各出力の否定論理和をとる第6のノアゲ
ートとで構成した請求項1記載のフリツプフロップ回路
。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63047047A JPH077901B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | フリップフロップ回路 |
EP89102990A EP0330971B1 (en) | 1988-02-29 | 1989-02-21 | Flip-flop circuit |
US07/313,077 US5025174A (en) | 1988-02-29 | 1989-02-21 | Flip-flop circuit |
DE68926518T DE68926518T2 (de) | 1988-02-29 | 1989-02-21 | Flipflop-Schaltung |
CA000591937A CA1299682C (en) | 1988-02-29 | 1989-02-23 | Flip-flop circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63047047A JPH077901B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | フリップフロップ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01221911A true JPH01221911A (ja) | 1989-09-05 |
JPH077901B2 JPH077901B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=12764255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63047047A Expired - Fee Related JPH077901B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | フリップフロップ回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5025174A (ja) |
EP (1) | EP0330971B1 (ja) |
JP (1) | JPH077901B2 (ja) |
CA (1) | CA1299682C (ja) |
DE (1) | DE68926518T2 (ja) |
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-
1988
- 1988-02-29 JP JP63047047A patent/JPH077901B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-21 US US07/313,077 patent/US5025174A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-21 EP EP89102990A patent/EP0330971B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-21 DE DE68926518T patent/DE68926518T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-23 CA CA000591937A patent/CA1299682C/en not_active Expired - Fee Related
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