JPH04106798A - シフトレジスタ回路 - Google Patents
シフトレジスタ回路Info
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- JPH04106798A JPH04106798A JP2224781A JP22478190A JPH04106798A JP H04106798 A JPH04106798 A JP H04106798A JP 2224781 A JP2224781 A JP 2224781A JP 22478190 A JP22478190 A JP 22478190A JP H04106798 A JPH04106798 A JP H04106798A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 101100113633 Arabidopsis thaliana CKL9 gene Proteins 0.000 description 1
- 101000614627 Homo sapiens Keratin, type I cytoskeletal 13 Proteins 0.000 description 1
- 102100040487 Keratin, type I cytoskeletal 13 Human genes 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Shift Register Type Memory (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、半導体集積回路等におけるシフトレジスタ回
路、特に、データとクロックとのスキューを改善したシ
フトレジスタ回路に関するものである。
路、特に、データとクロックとのスキューを改善したシ
フトレジスタ回路に関するものである。
(従来技術〉
従来、このような分野の技術としては、シリング/ビラ
ブ「トランジスタとICのための電子回路(■〉」改訂
第2版(1979)マグロウヒル好学社P、612−6
14に記載されるようなものがあった。以下、その構成
を第2図を用いて説明する。
ブ「トランジスタとICのための電子回路(■〉」改訂
第2版(1979)マグロウヒル好学社P、612−6
14に記載されるようなものがあった。以下、その構成
を第2図を用いて説明する。
第2図は、従来のシフトレジスタ回路の一構成例を示す
機能ブロック図である。
機能ブロック図である。
このシフトレジスタ回路は、入力端子Di、D2、C3
,C4及び出力端子Ql、Q2.Q3Q4をそれぞれ有
する遅延型フリップフロップ(以下、D−FFという>
1.2.3.4を備え、それらD−FFI〜4が、デー
タDi入力用の入力端子1aと出力端子1bとの間に縦
続接続されている。D−FFI、2,3.4は、クロッ
ク信号CKの立ち上がりに同期してデータDiを取り込
み、クロック信号CKの1クロック分だけ遅らせてデー
タDoを出力する機能を有している。さらに、各D−F
F3.〜4の70ツク端子C1,C2、C3,C4は、
シフトレジスタ回路のクロッり端子1cに共通接続され
ている。
,C4及び出力端子Ql、Q2.Q3Q4をそれぞれ有
する遅延型フリップフロップ(以下、D−FFという>
1.2.3.4を備え、それらD−FFI〜4が、デー
タDi入力用の入力端子1aと出力端子1bとの間に縦
続接続されている。D−FFI、2,3.4は、クロッ
ク信号CKの立ち上がりに同期してデータDiを取り込
み、クロック信号CKの1クロック分だけ遅らせてデー
タDoを出力する機能を有している。さらに、各D−F
F3.〜4の70ツク端子C1,C2、C3,C4は、
シフトレジスタ回路のクロッり端子1cに共通接続され
ている。
このシフトレジスタ回路は、次のような動作を行なう。
各D−FF1〜4において、データDiが低レベル(以
下を“し”という)、あるいは高レベル(以下を“H”
という)に確定されている状態で、クロック端子1cか
らクロック信号CKを1パルス入力すると、D−FFI
、2.3.4は、各出力端子Q1.Q2.Q3.Q4か
らデータ5132、S3.S4をそれぞれ出力する。即
ち、1パルスのクロック信号CKの入力によって入力さ
れるデータが、入力側から出力側へ一段分シフトされる
。このようにして均等に配分されるクロック信号CKの
立ち上がり毎に、データDiが順次シフトされ出力端子
1bから出力される。
下を“し”という)、あるいは高レベル(以下を“H”
という)に確定されている状態で、クロック端子1cか
らクロック信号CKを1パルス入力すると、D−FFI
、2.3.4は、各出力端子Q1.Q2.Q3.Q4か
らデータ5132、S3.S4をそれぞれ出力する。即
ち、1パルスのクロック信号CKの入力によって入力さ
れるデータが、入力側から出力側へ一段分シフトされる
。このようにして均等に配分されるクロック信号CKの
立ち上がり毎に、データDiが順次シフトされ出力端子
1bから出力される。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、このような構成のシフトレジスタ回路で
は、半導体集積回路の高速化、高密度化により大規模化
していく場合に、D−FFを構成する素子の伝搬遅延時
間や素子間の遅延時間が、大きな問題になってくる。即
ち、素子の伝搬遅延時間や素子間の遅延時間によりクロ
ック信号CKの1周期の間にデータがシフトされないと
、データDiの状態の変化点(”H”レベルから“L”
レベル、または“L“レベルから“H″レベルで、クロ
ック信号CKが立ち上がる可能性があり、シフトレジス
タ回路の誤動作を招く原因となる。
は、半導体集積回路の高速化、高密度化により大規模化
していく場合に、D−FFを構成する素子の伝搬遅延時
間や素子間の遅延時間が、大きな問題になってくる。即
ち、素子の伝搬遅延時間や素子間の遅延時間によりクロ
ック信号CKの1周期の間にデータがシフトされないと
、データDiの状態の変化点(”H”レベルから“L”
レベル、または“L“レベルから“H″レベルで、クロ
ック信号CKが立ち上がる可能性があり、シフトレジス
タ回路の誤動作を招く原因となる。
そこで、クロック信号CKを入力するタイミングが、デ
ータDiのセットアツプタイムにほぼ゛同期して得られ
るような最大公約的な所定時間を設定し、素子の伝搬遅
延時間や素子間の遅延時間の短縮を図ることによってク
ロック信号CKとデータDiとのスキューの最大値を極
力小さくすることが必要となる。ところが素子の伝搬遅
延時間や各素子間の遅延時間の短縮は、その素子の配置
設計からは技術面で限界があり、半導体集積回路の製造
の上でもその対応が極めて困難であった。
ータDiのセットアツプタイムにほぼ゛同期して得られ
るような最大公約的な所定時間を設定し、素子の伝搬遅
延時間や素子間の遅延時間の短縮を図ることによってク
ロック信号CKとデータDiとのスキューの最大値を極
力小さくすることが必要となる。ところが素子の伝搬遅
延時間や各素子間の遅延時間の短縮は、その素子の配置
設計からは技術面で限界があり、半導体集積回路の製造
の上でもその対応が極めて困難であった。
本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、各段
でのD−FFのスキューの最小化が困難な点について解
決したシフトレジスタ回路を提供するものである。
でのD−FFのスキューの最小化が困難な点について解
決したシフトレジスタ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、クロック信号に
基づき入力データを入力し、該入力データを所定タイミ
ングで順次シフトさせる複数段縦続接続されたD−FF
を有するシフトレジスタ回路において、前記各D−FF
の間に、次段のD−FFに入力される前記クロック信号
を所定時間、遅延させるためのバッファ等のクロック遅
延手段を、それぞれ設けたものである。
基づき入力データを入力し、該入力データを所定タイミ
ングで順次シフトさせる複数段縦続接続されたD−FF
を有するシフトレジスタ回路において、前記各D−FF
の間に、次段のD−FFに入力される前記クロック信号
を所定時間、遅延させるためのバッファ等のクロック遅
延手段を、それぞれ設けたものである。
(作用)
本発明によれば、以上のようにシフトレジスタ回路を構
成したので、クロック遅延手段は、次段のD−FFに入
力されるクロック信号を所定時間、遅延させる。これに
より、複数段のD−FFのどの段でも入力データとクロ
ック信号とのスキューの変化が小さくなり、入力データ
のシフトが的確になり、入力データの高速処理が行われ
る。
成したので、クロック遅延手段は、次段のD−FFに入
力されるクロック信号を所定時間、遅延させる。これに
より、複数段のD−FFのどの段でも入力データとクロ
ック信号とのスキューの変化が小さくなり、入力データ
のシフトが的確になり、入力データの高速処理が行われ
る。
従って、前記課題を解決できるのである。
(実施例)
第1図は、本発明の一実施例を示すシフトレジスタ回路
の構成ブロック図である。
の構成ブロック図である。
このシフトレジスタ回路は、入力データDi入力用の入
力端子11aを有し、その入力端子11aがD−FFI
Iの入力端子Dllに接続されている。D−FFIIは
、入力端子11aが接続された入力端子Dllの他に、
データSll出力用の出力端子Q11、及びタロツク信
号CKII入力用のクロック端子C1lを備えている。
力端子11aを有し、その入力端子11aがD−FFI
Iの入力端子Dllに接続されている。D−FFIIは
、入力端子11aが接続された入力端子Dllの他に、
データSll出力用の出力端子Q11、及びタロツク信
号CKII入力用のクロック端子C1lを備えている。
さらに、D−FFIIの出力端子QllにはD−FF1
2の入力端子D12が接続されている。
2の入力端子D12が接続されている。
D−FF12は、D−FF11の出力端子Q11に接続
されたデータSll入力用の入力端子D12、データS
12出力用の出力端子Q12、及びクロック信号CK1
2人肉用のクロック端子C12を備えている。そして、
その出力端子Q12がD−FF13の入力端子D13に
接続されている。
されたデータSll入力用の入力端子D12、データS
12出力用の出力端子Q12、及びクロック信号CK1
2人肉用のクロック端子C12を備えている。そして、
その出力端子Q12がD−FF13の入力端子D13に
接続されている。
D−FF13は、D−FF12の出力端子Q12が接続
されたデータ312人力用の入力端子D13、データS
13出力用の出力端子Q13、及びクロック信号CK1
3人肉用のクロック端子C13を備えている。そして、
その出力端子Q13が最終段であるD−FF14の入力
端子D14に接続されている。
されたデータ312人力用の入力端子D13、データS
13出力用の出力端子Q13、及びクロック信号CK1
3人肉用のクロック端子C13を備えている。そして、
その出力端子Q13が最終段であるD−FF14の入力
端子D14に接続されている。
D−FF14は、D−FF13の出力端子Q13が接続
されたデータ313人力用の入力端子D14、出力端子
Q14、及びクロック信号CKI4人力用のクロック端
子C14を備えている。そして、その出力端子Q14が
出力データD○出力用の出力端子14aに接続されてい
る。
されたデータ313人力用の入力端子D14、出力端子
Q14、及びクロック信号CKI4人力用のクロック端
子C14を備えている。そして、その出力端子Q14が
出力データD○出力用の出力端子14aに接続されてい
る。
ここで、各D−FFI1.12.13.14は、入力さ
れるクロック信号に基づき、データを取り込み、伝搬遅
延時間t1を要して、1クロック分遅延させて出力する
機能を有している。
れるクロック信号に基づき、データを取り込み、伝搬遅
延時間t1を要して、1クロック分遅延させて出力する
機能を有している。
また、クロック端子C11,12間、クロック端子C1
2,13間、及びクロック端子C13゜14間には、ク
ロック信号CKIL CK12CK1Bを所定時間10
だけ遅延するためのタロツク遅延手段であるバッファ1
5,16.17がそれぞれ接続されている。
2,13間、及びクロック端子C13゜14間には、ク
ロック信号CKIL CK12CK1Bを所定時間10
だけ遅延するためのタロツク遅延手段であるバッファ1
5,16.17がそれぞれ接続されている。
なお、所定時間to≧D−FFII〜14の伝搬遅延時
間t1であるように設定されているものとする。
間t1であるように設定されているものとする。
このシフトレジスタ回路は、次のような動作を行なう。
第3図は第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。
参照しつつ第1図の動作を説明する。
時刻Toにおける各D−FF11〜14は、データDi
が“L”レベル、あるいは゛H゛°レベルにセットされ
ている。
が“L”レベル、あるいは゛H゛°レベルにセットされ
ている。
この時刻TOで、クロック信号CKIIか入力されると
、該クロック信号CKIIの立ち下がりで、D−FF1
1は、入力端子Di上のデータを取り込み、伝搬遅延時
間tl後にデータSllを出力端子Qllに出力する。
、該クロック信号CKIIの立ち下がりで、D−FF1
1は、入力端子Di上のデータを取り込み、伝搬遅延時
間tl後にデータSllを出力端子Qllに出力する。
一方、バッファ15のI1に到達したクロック信号CK
IIは、所定時間toだけ遅れたクロック信号CK12
となり、D−FF12のクロック入力端子C12および
バッファ16の12に出力される。このとき、10=t
lの場合は、データSllとクロック信号CK11とは
、D−FF12のデータ入力端子D12とクロック入力
端子C12とにそれぞれ同時に入力される。t○>tl
の場合は、データSllがD−FF12の入力端子D1
2に到達した後に、クロック信号CK12か、クロック
入力端子C12に入力される。
IIは、所定時間toだけ遅れたクロック信号CK12
となり、D−FF12のクロック入力端子C12および
バッファ16の12に出力される。このとき、10=t
lの場合は、データSllとクロック信号CK11とは
、D−FF12のデータ入力端子D12とクロック入力
端子C12とにそれぞれ同時に入力される。t○>tl
の場合は、データSllがD−FF12の入力端子D1
2に到達した後に、クロック信号CK12か、クロック
入力端子C12に入力される。
このクロック信号CK12によってD−FFI2は、D
−FF11の出力端子Qll上のデータSllを取り込
み、伝搬遅延時間tl後にデータS12を出力端子Q1
2に出力する。一方、バッファ16の12に到達したク
ロック信号CK12は、所定時間to+toだけ遅れた
クロック信号CK13となり、D−FF13のクロック
入力端子C13およびバッファ17の丁3に出力される
。
−FF11の出力端子Qll上のデータSllを取り込
み、伝搬遅延時間tl後にデータS12を出力端子Q1
2に出力する。一方、バッファ16の12に到達したク
ロック信号CK12は、所定時間to+toだけ遅れた
クロック信号CK13となり、D−FF13のクロック
入力端子C13およびバッファ17の丁3に出力される
。
D−FF13.’14の動作については、前記DFFI
I、12の場合と同様である。
I、12の場合と同様である。
この実施例によれば、以上のようにシフトレジスタ回路
を構成したので、次のような作用、効果を奏する。
を構成したので、次のような作用、効果を奏する。
<a >クロック信号CKは、バッファ15.1617
による所定時間10だけ、遅延して各D−FFil〜1
4に入力されるので、該D−FF、li〜14の伝搬遅
延時間[1との同期か得られ、複数段のどの段でも位相
がほぼ一致し、入力データのシフトか的確になり、入力
データの高速処理か行われる。
による所定時間10だけ、遅延して各D−FFil〜1
4に入力されるので、該D−FF、li〜14の伝搬遅
延時間[1との同期か得られ、複数段のどの段でも位相
がほぼ一致し、入力データのシフトか的確になり、入力
データの高速処理か行われる。
(b )次段のD−FFにおける入力データとクロック
信号のスキューが最小化されたことにより、全体回路の
配置にあたっては、段間による遅延差を考慮すればよく
、簡略化される。
信号のスキューが最小化されたことにより、全体回路の
配置にあたっては、段間による遅延差を考慮すればよく
、簡略化される。
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
ものかある。
が可能である。その変形例としては、例えば次のような
ものかある。
(1)クロック遅延手段は、上記実施例のバッファ15
.16.17に代えて遅延線等を用いてもよい。
.16.17に代えて遅延線等を用いてもよい。
(2>D−FFは、クロック信号CKの立ち上がりに同
期させるようにしても、上記実施例とほぼ同様の作用、
効果が得られる。
期させるようにしても、上記実施例とほぼ同様の作用、
効果が得られる。
(3)第1図では、D−FFを4段に構成したが、4段
以上の複数段で構成することにより、この発明の利点が
顕著にされ、このシフトレジスタ回路の高速処理性が高
められる。
以上の複数段で構成することにより、この発明の利点が
顕著にされ、このシフトレジスタ回路の高速処理性が高
められる。
(発明の効果)
以上、詳細に説明したように本発明によれば、各D−F
Fの間に、次段のD−FFに入力されるクロック信号を
所定時間、遅延させるためのクロック遅延手段を、それ
ぞれ設けたので、次段のD−FFのデータ入力とクロッ
ク入力は、それぞれの前段のD−FFのデータ出力と、
クロック遅延手段の出力から得られ、従ってスキューの
変化を小さくでき、シフトレジスタ動作の高速化が期待
できる。
Fの間に、次段のD−FFに入力されるクロック信号を
所定時間、遅延させるためのクロック遅延手段を、それ
ぞれ設けたので、次段のD−FFのデータ入力とクロッ
ク入力は、それぞれの前段のD−FFのデータ出力と、
クロック遅延手段の出力から得られ、従ってスキューの
変化を小さくでき、シフトレジスタ動作の高速化が期待
できる。
第1図は本発明の実施例を示すシフトレジスタ回路の構
成ブロック図、第2図は従来のシフトレジスタ回路の構
成ブロック図、第3図は第1図のタイミングチャートで
ある。 11.12.13.14・・・D−FF、 15.1
6.17・・・クロック遅延手段、 り信号、 Di・・・入力データ、 CK・・・クロッ ℃0・・・所定時間。
成ブロック図、第2図は従来のシフトレジスタ回路の構
成ブロック図、第3図は第1図のタイミングチャートで
ある。 11.12.13.14・・・D−FF、 15.1
6.17・・・クロック遅延手段、 り信号、 Di・・・入力データ、 CK・・・クロッ ℃0・・・所定時間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 クロック信号に基づき入力データを入力し、該入力デ
ータを所定のタイミングで順次シフトさせる複数段縦続
接続された遅延型フリップフロップを有するシフトレジ
スタ回路において、 前記各遅延型フリップフロップの間に、 次段の遅延型フリップフロップに入力される前記クロッ
ク信号を所定時間、遅延させるためのクロック遅延手段
を、それぞれ設けたことを特徴とするシフトレジスタ回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2224781A JPH04106798A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | シフトレジスタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2224781A JPH04106798A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | シフトレジスタ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04106798A true JPH04106798A (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=16819109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2224781A Pending JPH04106798A (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | シフトレジスタ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04106798A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4409371A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-22 | Fujitsu Ltd | Logische Schaltung mit Mehrfachstufen-Master-Slave-D-Flipflops |
WO1996000965A1 (de) * | 1994-06-29 | 1996-01-11 | Oce Printing Systems Gmbh | Schaltungsanordnung mit wenigstens einer schaltungseinheit wie einem register, einer speicherzelle, einer speicheranordnung oder dergleichen |
EP2212996A1 (en) * | 2007-09-24 | 2010-08-04 | QUALCOMM Incorporated | Delay circuits matching delays of synchronous circuits |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP2224781A patent/JPH04106798A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4409371A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-22 | Fujitsu Ltd | Logische Schaltung mit Mehrfachstufen-Master-Slave-D-Flipflops |
WO1996000965A1 (de) * | 1994-06-29 | 1996-01-11 | Oce Printing Systems Gmbh | Schaltungsanordnung mit wenigstens einer schaltungseinheit wie einem register, einer speicherzelle, einer speicheranordnung oder dergleichen |
EP2212996A1 (en) * | 2007-09-24 | 2010-08-04 | QUALCOMM Incorporated | Delay circuits matching delays of synchronous circuits |
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