JPH06104701A - フリップフロップ回路 - Google Patents

フリップフロップ回路

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JPH06104701A
JPH06104701A JP4254411A JP25441192A JPH06104701A JP H06104701 A JPH06104701 A JP H06104701A JP 4254411 A JP4254411 A JP 4254411A JP 25441192 A JP25441192 A JP 25441192A JP H06104701 A JPH06104701 A JP H06104701A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
flip
flop
clock
reset
Prior art date
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Pending
Application number
JP4254411A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuharu Chiba
勝春 千葉
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority to JP4254411A priority Critical patent/JPH06104701A/ja
Publication of JPH06104701A publication Critical patent/JPH06104701A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】リセット状態およびセット状態での消費電力を
低減する。 【構成】マスタフリップフロップ1のみを制御し、リセ
ットまたはセット状態を設定しこのリセットまたはセッ
ト状態ではクロックCPを無効とする制御回路4を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフリップフロップ回路に
関し、特にマスタスレーブ型のフリップフロップ回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のフリップフロップ回路
は、図2に示すように、NORゲートN11,N12と
トランスファゲートG11,G12とから成るマスタフ
リップフロップ1と、NORゲートN21,N22とト
ランスファゲートG21,G22とから成るスレーブフ
リップフロップ2と、クロックCPを反転しさらにこれ
を反転するインバータI1,I2とを備えて構成されて
いた。トランスファゲートG11,G12,G21,G
22は、それぞれPチャンネルMOSトランジスタとN
チャンネルMOSトランジスタとから成る。
【0003】次に、従来のフリップフロップ回路の動作
について説明する。
【0004】図3は、従来のフリップフロップ回路の動
作の一例を示すタイムチャートである。
【0005】端子TDからデータ信号Dが、端子TCか
らクロックCPがそれぞれ入力される。端子TRからの
リセット信号Rが″L″のときはNORゲートN11と
N21とがインバータと同一機能となり、それぞれの他
の入力信号MとOとを反転して出力する。一方、端子T
Sからのセット信号Sがセット信号Sが″L″のときは
NORゲートN12とN22とがインバータと同一機能
となり、それぞれの他の入力信号n11とn21とを反
転してそれぞれ信号Mと信号Oとして出力する。
【0006】トランスファゲートG11,G22は、ク
ロックCPのインバータI1による反転クロックCPR
がNチャンネルMOSトランジスタのゲートに、また、
反転クロックCPRのインバータI2による再反転クロ
ックCPPがPチャンネルMOSトランジスタのゲート
にそれぞれ供給されているので、クロックCPが″L″
のときは信号導通状態となる。反対に、トランスファゲ
ートG12,G21は、反転クロックCPRがPチャン
ネルMOSトランジスタのゲートに、また、再反転クロ
ックCPPがNチャンネルMOSトランジスタのゲート
にそれぞれ供給されているので、クロックCPが″H″
のときは信号導通状態となる。
【0007】まず、リセット信号Rとセット信号Sとが
ともに″L″の状態において、データ信号Dは、クロッ
クCPが″L″のときトランスファゲートG11を通過
しNORゲートN12に入力され反転して信号Mとして
出力される。すなわち、データ信号Dはマスタフリップ
フロップ1に取込まれる。次に、クロックCPが″H″
になると、トランスファゲートG11は遮断状態とな
り、代りにトランスファゲートG12が信号導通状態と
なって取込まれたデータ信号Dをそのままのレベルで保
持する(以下、マスタフリップフロップのデータ信号保
持作用)。
【0008】NORゲートN11から出力される信号M
はスレーブフリップフロップ2に供給される。クロック
CPが″H″のときは、前述のようにトランスファゲー
トG21が信号導通状態であるので、信号MはNORゲ
ートN22で反転されて出力データ信号Oとして端子T
Oを介して出力される。次に、クロックCPが″L″に
なると、トランスファゲートG21は遮断状態となり、
代りにトランスファゲートG22が信号導通状態となっ
て取込まれたデータ信号Dをそのままのレベルで保持
し、出力データ信号Oとして端子TOを介して出力する
(以下、スレーブフリップフロップのデータ信号保持作
用)。したがって、クロックCPが″L″から″H″に
変化するタイミングでは、その直前のデータ信号Dの値
が出力データ信号Oとして出力される(以下、クロック
のサンプリング作用)。
【0009】次に、リセット信号Rが″H″でセット信
号Sが″L″の状態においては、NORゲートN11,
N22にはそれぞれリセット信号Rの″H″が入力され
るのでデータ信号M,n21のレベルと無関係に出力
が″L″となり、出力信号Oとして出力される。つま
り、クロックCPとデータ信号Dとのレベル状態に無関
係に、出力端子TOからは″L″が出力されるリセット
状態となる。その後、リセット信号Rが″L″に変化す
ると、クロックCPが″H″の場合は上記マスタフリッ
プフロップのデータ信号保持作用によりマスタフリップ
フロップ1にリセット状態のレベルが保持される。クロ
ックCPが″L″の場合は上記スレーブフリップフロッ
プのデータ信号保持作用により、スレーブフリップフロ
ップ2にリセット状態のレベルが保持される。このリセ
ット保持状態は、上記クロックのサンプリング作用が起
るまで継続する。
【0010】次に、リセット信号Rが″L″でセット信
号Sが″H″の状態においては、NORゲートN12,
N21にはそれぞれセット信号Sの″H″が入力される
のでデータ信号n11,Oのレベルと無関係に出力が″
L″となり、NORゲートN22で反転された″H″が
出力信号Oとして出力される。つまり、クロックCPと
データ信号Dとのレベル状態に無関係に、出力端子TO
からは″H″が出力されるセット状態となる。その後、
セット信号Sが″L″に変化すると、クロックCPが″
H″の場合は上記マスタフリップフロップのデータ信号
保持作用によりマスタフリップフロップ1にセット状態
のレベルが保持される。クロックCPが″L″の場合は
上記スレーブフリップフロップのデータ信号保持作用に
より、スレーブフリップフロップ2にセット状態のレベ
ルが保持される。このセット保持状態は、上記クロック
のサンプリング作用が起るまで継続するというものであ
った。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフリッ
プフロップ回路は、トランスフアァゲートの開閉を制御
する反転クロックおよび再反転クロックを生成するため
の縦続接続した2段のインバータを備え、リセット状態
あるいはセット状態にあるとき、上記インバータおよび
マスタフリップフロップのNORゲートがクロック入力
に依存して動作するので、クロック周波数に比例して消
費電力が増大するという欠点があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のフリップフロッ
プ回路は、それぞれデータを保持しリセット信号または
セット信号によりリセットまたはセット状態が設定され
るマスタフリップフロップとスレーブフリップフロップ
とを備えるフリップフロップ回路において、前記マスタ
フリップフロップのみを制御し前記リセット信号または
セット信号により前記リセットまたはセット状態を設定
し前記リセットまたはセット状態ではクロックを無効と
する制御回路を備えて構成されている。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0014】図1は本発明のフリップフロップ回路の一
実施例を示すブロック図である。
【0015】本実施例のフリップフロップ回路は、図1
に示すように、従来例と同様のNORゲートN11,N
12とトランスファゲートG11,G12とから成るマ
スタフリップフロップ1と、インバータI31,I32
とトランスファゲートG21,G22とから成るスレー
ブフリップフロップ3と、クロックCPとリセット信号
Rとセット信号Sとが入力しクロックCPを反転するN
OR回路N41とNOR回路N41の出力をさらに反転
するインバータI41とから成る制御回路4とを備えて
構成されている。
【0016】次に、本実施例の動作について説明する。
【0017】まず、リセット信号Rとセット信号Sとが
ともに″L″の状態においては、NORゲートN41の
機能はインバータと同一機能となる。また、スレーブフ
リップフロップ3は従来のNORゲートN21,N22
の代りにインバータI31,I32を用いているため、
リセット信号Rとセット信号Sとのレベルに無関係に従
来のスレーブフリップフロップ2と同一の動作を行な
う。したがって、この場合の本実施例の動作は、前述の
従来例の動作と同様であり、クロックのサンプリング作
用により、その直前のデータ信号Dの値がデータ出力O
として出力端子TOから出力される。
【0018】次に、リセット信号Rが″H″でセット信
号Sが″L″の状態においては、リセット信号Rの″
H″によりクロック信号CPのレベルに無関係にNOR
ゲートN41の出力すなわち反転クロックCPRは″
L″に、インバータI41の出力すなわち再反転クロッ
クCPPは″H″となる。したがって、トランスフアゲ
ートG11,G22が信号遮断状態、トランスフアゲー
トG12,G21が信号導通状態となる。したがって、
従来例と同様に、クロックCPとデータ信号Dとのレベ
ル状態に無関係に、出力端子TOからは″L″が出力さ
れるリセット状態となる。その後、リセット信号Rが″
L″に変化すると、クロックCPが″H″の場合は上記
マスタフリップフロップのデータ信号保持作用によりマ
スタフリップフロップ1にリセット状態のレベルが保持
される。クロックCPが″L″の場合は上記スレーブフ
リップフロップのデータ信号保持作用により、スレーブ
フリップフロップ3にリセット状態のレベルが保持され
る。このリセット保持状態は、上記クロックのサンプリ
ング作用が起るまで継続する。
【0019】次に、リセット信号Rが″L″でセット信
号Sが″H″の状態においては、セット信号Sの″H″
により、同様に、クロック信号CPのレベルに無関係に
反転クロックCPRは″L″に、再反転クロックCPP
は″H″となりトランスフアゲートG11,G22が信
号遮断状態、トランスフアゲートG12,G21が信号
導通状態となる。従来例と同様に、クロックCPとデー
タ信号Dとのレベル状態に無関係に、出力端子TOから
は″H″が出力されるセット状態となる。その後、セッ
ト信号Sが″L″に変化すると、クロックCPが″H″
の場合は上記マスタフリップフロップのデータ信号保持
作用によりマスタフリップフロップ1にセット状態のレ
ベルが保持される。クロックCPが″L″の場合は上記
スレーブフリップフロップのデータ信号保持作用によ
り、スレーブフリップフロップ2にセット状態のレベル
が保持される。このセット保持状態は、上記クロックの
サンプリング作用が起るまで継続する。
【0020】以上述べたように、本実施例におけるリセ
ット保持状態およびセット保持状態では、NORゲート
41の出力すなわち反転クロックCPRが″L″に、イ
ンバータI41の出力すなわち再反転クロックCPP
が″H″にそれぞれ固定されており、したがって、トラ
ンスファゲートG11が信号遮断状態にあるため、クロ
ックCPとデータ信号Dとのレベル状態と無関係にフリ
ップフロップ回路内の全ての素子は動作を停止してい
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフリップ
フロップ回路は、マスタフリップフロップのみを制御
し、リセットまたはセット状態を設定しこのリセットま
たはセット状態ではクロックを無効とする制御回路を備
えるので、上記リセットまたはセット状態ではクロック
信号の周波数に無関係に回路動作が停止することにより
消費電力を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフリップフロップ回路の一実施例を示
す回路図である。
【図2】従来のフリップフロップ回路の一例を示す回路
図である。
【図3】従来のフリップフロップ回路における動作の一
例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1,3 マスタフリップフロップ 2 スレーブフリップフロップ 4 制御回路 G11,G12,G21,G22 トランスファゲー
ト I1,I2,I31,I32,I41 インバータ N11,N12,N21,N22,N41 NORゲ
ート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれデータを保持しリセット信号ま
    たはセット信号によりリセットまたはセット状態が設定
    されるマスタフリップフロップとスレーブフリップフロ
    ップとを備えるフリップフロップ回路において、 前記マスタフリップフロップのみを制御し前記リセット
    信号またはセット信号により前記リセットまたはセット
    状態を設定し前記リセットまたはセット状態ではクロッ
    クを無効とする制御回路を備えることを特徴とするフリ
    ップフロップ回路。
  2. 【請求項2】 前記制御回路が前記クロックと前記リセ
    ット信号およびセット信号とを入力し反転クロックを生
    成する第三のNOR回路と反転クロックを再反転し再反
    転クロックを生成するインバータとを備え、 前記マスタフリップフロップが前記反転クロックおよび
    再反転クロックによりそれぞれ前記データの通過遮断を
    制御する第一および第二のトランスフアゲートと、それ
    ぞれ前記第一のトランスフアゲートの出力と前記リセッ
    ト信号および第二のトランスフアゲートの出力とセット
    信号とを入力する第一および第二のNOR回路を備える
    ことを特徴とする請求項1記載のフリップフロップ回
    路。
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990420