JPH06188695A - 情報保持回路 - Google Patents

情報保持回路

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JPH06188695A
JPH06188695A JP4342306A JP34230692A JPH06188695A JP H06188695 A JPH06188695 A JP H06188695A JP 4342306 A JP4342306 A JP 4342306A JP 34230692 A JP34230692 A JP 34230692A JP H06188695 A JPH06188695 A JP H06188695A
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JP
Japan
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circuit
output
state
input
signal
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JP4342306A
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English (en)
Inventor
Takashi Suyama
崇 巣山
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 汎用性のある情報保持回路を提供する。 【構成】 クロックドインバータ31はD端子からデー
タを取り込み、NOT回路32,33およびトランスフ
ァゲート34は入力データを保持する。トランスファゲ
ート35はこの保持データの出力をスイッチングする。
NOT回路36,37およびトランスファゲート38は
イネーブル信号Eによって順序回路を構成し、入力され
ていたデータを保持する。また、順序回路の接続を解
き、現在入力するデータに応じたデータを出力する。N
OR回路21、EXOR回路22およびNOT回路2
3,24は第1モードの時にゲート35およびゲート3
8を相互に反対のスイッチング状態に時分割に制御す
る。また、第2モードの時にゲート35をオン状態にし
ゲート38をオフ状態に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力情報を一定時間保持
する情報保持回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の情報保持回路として、ク
ロック信号の立上がりまたは立ち下がり時に入力される
データを一定時間保持するフリップフロップ(FF)が
ある。
【0003】図3はこのFFの一種であるDFFを示す
回路図である。同図(a)はDFFの論理を示す回路で
ある。クロックドインバータ1は同相信号Pが0の時に
D端子からデータを入力し、同相信号Pが1の時には高
インピーダンス状態になってデータを取り込まない。N
OT回路2,3およびトランスファゲート4は、同相信
号Pが1の時に順序回路を構成して入力データを保持す
る。同相信号Pが0の時にはトランスファゲート4がオ
フ状態になるため、入力データを反転して出力する。ト
ランスファゲート5は同相信号Pが1の時にNOT回路
2からデータを取り込み、NOT回路6へ出力する。N
OT回路6,7およびトランスファゲート8は、同相信
号Pが0の時に順序回路を構成して入力データを保持す
る。また、同相信号Pが1の時にはNOT回路6からの
データをNOT回路9を介してQ端子に出力し、また、
NOT回路7からのデータをNOT回路10を介してQ
N端子に出力する。
【0004】同図(b)は上記回路に与えられる同期信
号の生成回路を示している。同期信号には、クロック信
号と同じ状態変化をする同相信号P、クロック信号と逆
の状態変化をする逆相信号バーPがある。つまり、クロ
ック信号CKがNOT回路11で反転された信号が逆相
信号バーPとして出力され、さらにNOT回路12で反
転された信号が同相信号Pとして出力される。
【0005】このようなDFFにおいては、クロック信
号CKが0から1に立ち上がるタイミングに、D端子に
入力されるデータがQ端子に出力され、その反転したデ
ータがQN端子に出力される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の情報保持回路においては、クロック信号が変化する
時点でしか入力データが取り込まれない。このため、回
路に汎用性が無く、いろいろな不都合を生じることがあ
った。
【0007】例えば、DFFがアレイ状に配列されたゲ
ートアレイにおいて、各DFFをスキャンパス法におい
てテストする場合に、テストに時間がかかった。つま
り、スキャンパス法においては各DFFはシフトレジス
タ態様に接続され、最初のシフトレジスタに与えられる
スキャン入力データは、クロック信号が変化するタイミ
ングごとに隣接する各DFFに次々と伝えられる。従っ
て、シフトレジスタを構成する最後のDFFにデータが
伝えられ、シフトレジスタからスキャン出力としてデー
タが得られるまでには相当のクロック数を要し、時間が
かかった。このため、スキャンパス法を用いてゲートア
レイを簡易にテストできなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解消するためになされたもので、入力データを保持す
る入力データ保持回路と、この入力データ保持回路の出
力をスイッチングする第1の切換回路と、この第1の切
換回路の出力に接続され第2の切換回路がオン状態の時
に順序回路が形成されて入力されていたデータを保持し
第2の切換回路がオフ状態の時に順序回路の接続状態が
解かれて入力データに応じたデータを出力するデータ出
力回路と、第1モードの時に第1の切換回路および第2
の切換回路を相互に反対のスイッチング状態に時分割に
制御し第2モードの時に第1の切換回路をオン状態にし
第2の切換回路をオフ状態に制御するモード制御回路と
を備えたものである。
【0009】
【作用】モード制御回路によって第1モードに設定され
ると、第1の切換回路がオフ状態からオン状態へスイッ
チングするたびに入力データ保持回路に保持されたデー
タはデータ出力回路に与えられる。また、第1の切換回
路がオフ状態からオン状態へスイッチングする時には第
2の切換回路はオン状態からオフ状態にスイッチングす
るため、データ出力回路内で構成されていた順序回路の
接続状態は解かれ、データ出力回路は第1の切換回路を
介して入力される入力データ保持回路からの入力データ
に応じたデータを出力する。また、第1の切換回路がオ
フ状態の時には第2の切換回路はオン状態にあり、デー
タ出力回路内では順序回路が構成され、この順序回路に
保持されている既に入力されたデータがデータ出力回路
から出力される。すなわち、回路はフリップフロップの
動作を行う。
【0010】また、モード制御回路によって第2モード
に設定されると、第1の切換回路はオン状態のままに保
たれるため、入力データ保持回路からの入力データは第
1の切換回路を介してデータ出力回路に与えられ続け
る。第2の切換回路はオフ状態のままに保たれるため、
データ出力回路内で構成された順序回路の接続状態は解
かれ、データ出力回路は第1の切換回路を介して入力さ
れる入力データ保持回路からの入力データを出力し続け
る。すなわち、回路はラッチ動作を行う。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例による情報保持回路
を示す回路図である。
【0012】同図(a)は情報が保持される論理回路を
示しており、同図(b)はこの論理回路に与えられる同
期信号の生成回路を示している。
【0013】この同期信号生成回路にはクロック信号C
Kおよびイネーブル信号Eが入力される。入力された各
信号はNOR回路21並びにEXOR回路22に与えら
れる。NOR回路21においてはクロック信号CKおよ
びイネーブル信号Eの論理和の反転がとられる。NOR
回路21から出力された信号はNOT回路23に与えら
れ、NOT回路23からはNOR回路21の出力信号の
反転信号が第1の同相信号P0 として出力される。ま
た、NOR回路21から出力される信号はそのまま第1
の逆相信号バーP0 として出力される。また、EXOR
回路22においてはクロック信号CKおよびイネーブル
信号Eの排他的論理和がとられる。EXOR回路22か
ら出力される信号はそのまま第2の同相信号P1 として
出力される。また、EXOR回路22から出力されてN
OT回路24で反転された信号は、第2の逆相信号バー
1 として出力される。
【0014】このため、上記のタイミング信号生成回路
からは、入力されるクロック信号CKおよびイネーブル
信号Eに応じ、次の表1に示す同相信号P0 ,P1 が出
力される。
【0015】
【表1】
【0016】これら同相および逆相信号P0 ,P1 ,バ
ーP0 ,バーP1 は、同図(a)に対応する記号P0
1 ,バーP0 ,バーP1 が付された各信号線に与えら
れる。
【0017】同図(a)の論理回路は以下のように構成
されている。
【0018】クロックドインバータ31にはデータ入力
端子Dからの信号が与えられる。このクロックドインバ
ータ31は、第2の同相信号P1 が0の時に入力信号を
反転して出力し、第2の同相信号P1 が1の時には高イ
ンピーダンス状態になって入力信号を受け付けないオフ
状態になる。このクロックドインバータ31の出力はN
OT回路32に与えられ、NOT回路32の出力はNO
T回路33に与えられる。さらにこのNOT回路33の
出力はトランスファゲート34に与えられ、このトラン
スファゲート34の出力はNOT回路32の入力に与え
られる。トランスファゲート34は第2の逆相信号バー
1 が0の時、つまり、第2の同相信号P1 が1の時に
オン状態になり、NOT回路33の出力はそのままNO
T回路32の入力に伝えられる。また、トランスファゲ
ート34は第2の逆相信号バーP1 が1の時、つまり、
第2の同相信号P1 が0の時にオフ状態になり、NOT
回路33の出力は断たれる。すなわち、第2の同相信号
1 が1の時にはNOT回路32、33およびトランス
ファゲート34によって閉回路が成立して順序回路が構
成され、入力データが保持される。また、同相信号P1
が0の時にはこの閉回路がオープンになり、順序回路の
接続は解かれる。従って、クロックドインバータ31か
らの出力は、NOT回路32を介してこの出力に入力が
接続されたトランスファゲート35に伝えられる。
【0019】トランスファゲート35は第1の逆相信号
バーP0 が0の時、つまり、第1の同相信号P0 が1の
時にオン状態になり、また、第1の逆相信号バーP0
1の時、つまり、第1の同相信号P0 が0の時にオフ状
態になる。従って、トランスファゲート35は第1の同
相信号P0 が1の時にNOT回路32の出力をNOT回
路36へ伝え、第1の同相信号P0 が0の時にNOT回
路32の出力を断つ。
【0020】NOT回路36は入力データを反転してN
OT回路37へ出力し、NOT回路37は入力データを
反転してトランスファゲート38へ出力する。このトラ
ンスファゲート38の出力はNOT回路36の入力に接
続されている。トランスファゲート38は第1の同相信
号P0 が0の時にオン状態になり、NOT回路37の出
力をNOT回路36へ伝える。また、トランスファゲー
ト38は第1の同相信号P0 が1の時にオフ状態にな
り、NOT回路37からNOT回路36への出力を断
つ。すなわち、NOT回路36,37およびトランスフ
ァゲート38は第1の同相信号P0 が0の時に閉回路を
形成して順序回路を構成し、第1の同相信号P0 が1の
時にその順序回路の接続を解く。
【0021】また、NOT回路36の出力はNOT回路
39の入力に接続されており、NOT回路39の出力は
Q端子に接続されている。また、NOT回路37の出力
はNOT回路40の入力に接続されており、NOT回路
40の出力はQN端子に接続されている。
【0022】このような構成において、同期信号生成回
路は、イネーブル信号Eが0の時には、第1の同相信号
0 および第2の同相信号P1 を第1表に示すようにク
ロック信号CKに従って生成する。このため、イネーブ
ル信号Eが0の時には第1の同相信号P0 および第2の
同相信号P1 は同じ信号となり、回路はDフリップフロ
ップの動作をする。
【0023】つまり、第1の同相信号P0 および第2の
同相信号P1 が0の時には、クロックドインバータ31
はD端子に入力されるデータを取り込み、反転して出力
する。また、この時トランスファゲート34はオフ状態
であり、順序回路の接続は解かれているため、NOT回
路32はクロックドインバータ31の出力をトランスフ
ァゲート35へ伝える。しかし、トランスファゲート3
5はこの時オフ状態であるため、NOT回路32からの
データは後段の回路には伝えられない。一方、トランス
ファゲート38はオン状態であり、NOT回路36,3
7およびトランスファゲート38は順序回路を構成して
おり、既に入力した過去のデータを保持している。従っ
て、この保持データがNOT回路39,40からQ端
子,QN端子へ出力される。
【0024】また、第1の同相信号P0 および第2の同
相信号P1 が0から1に変化すると、クロックドインバ
ータ31はオフ状態になり、D端子からのデータ入力は
中止される。また、トランスファゲート35はオフ状態
からオン状態になり、NOT回路32から入力されてい
るデータをNOT回路36へ伝える。トランスファゲー
ト38はこの時オフ状態になっているため、NOT回路
36は入力されたデータを反転してそのまま出力する。
NOT回路39はNOT回路36から出力された入力デ
ータの反転データをさらに反転する。従って、Q端子か
らはD端子に入力されたデータと同じ極性を持つデータ
が、第1の同相信号P0 および第2の同相信号P1 が0
から1に変化するタイミングに出力される。また、NO
T回路37は、NOT回路36から出力された入力デー
タの反転データをさらに反転して入力データと同じ極性
の信号にする。NOT回路40はこのNOT回路36の
出力信号をさらに反転する。従って、QN端子からはD
端子に入力されたデータと反対の極性を持つデータが、
第1の同相信号P0 および第2の同相信号P1 が0から
1に変化するタイミングに出力される。
【0025】一方、同期信号生成回路は、イネーブル信
号Eが1の時には、第1表に示すように、第1の同相信
号P0 を常に1に保ち、第2の同相信号P1 をクロック
信号CKの反転状態にする。このため、イネーブル信号
Eが1の時には、回路はDラッチの動作をする。
【0026】つまり、第1の同相信号P0 は常に1であ
るため、トランスファゲート35は常にオン状態にな
り、NOT回路32の出力はNOT回路36の入力に接
続されたままの状態になる。また、トランスファゲート
38は常にオフ状態になり、NOT回路36はNOT回
路32の出力のみを受けて動作する。
【0027】また、第2の同相信号P1 はクロック信号
CKに応じて変化し、クロックドインバータ31は第2
の同相信号P1 が0の時にはD端子に入力されるデータ
を取り込み、反転して出力する。また、トランスファゲ
ート34はオフ状態になって順序回路の接続は解かれ、
NOT回路32はクロックドインバータ31の出力を反
転してトランスファゲート35へ伝える。従って、D端
子に入力されるデータは、NOT回路32,36および
39によってQ端子からそのまま出力され、NOT回路
32,36,37および40によってQN端子から反転
して出力される。
【0028】また、第2の同相信号P1 が1の時には、
クロックドインバータ31はオフ状態になり、D端子か
らのデータ入力は中止される。また、トランスファゲー
ト34はオン状態になり、NOT回路32,33および
トランスファゲート34によって順序回路が構成され
る。従って、いままでD端子に入力されていた過去のデ
ータがこの順序回路に記憶保持され、この保持データが
NOT回路32からトランスファゲート35へ伝えられ
る。従って、Q端子,QN端子からはいままで出力され
ていたデータがそのまま出力され、ラッチされる。
【0029】このように本実施例によれば、同期信号生
成回路から出力される各同相信号P0 ,P1 によって回
路はDFFにもなり、Dラッチにもなる。従って、本実
施例によれば汎用性のある情報保持回路が提供される。
【0030】従って、本実施例による回路構成をゲート
アレイで実現することにより、ゲートアレイに対する評
価はスキャンパス法を用いて容易に行えるようになる。
すなわち、通常動作でゲートアレイを駆動する時は前述
したイネーブル信号Eを0とすることにより、回路は通
常のフリップフロップ動作を行い、組み合わされた回路
に応じた動作をする。一方、スキャンパス法によるテス
ト時には、図2に示す本実施例による情報保持回路41
はシフトレジスタ態様に接続される。この1つの情報保
持回路41は図1(a),(b)に示される回路構成を
基本とし、1プリミティブとする。ここで、イネーブル
信号Eを1とすることにより、回路はラッチ動作を行う
ようになる。従って、クロック信号CKを1に保てば、
つまり、第2の同相信号P1 を0に保ち、クロックドイ
ンバータ31をアクティブ状態に維持することにより、
各回路41のD端子に入力されるデータはそのままQ端
子へ出力され、Scan In に入力されるデータはそのまま
Scan Outへ出力される。このため、クロック信号が変化
するタイミングごとにスキャン入力が順次次の基本回路
に伝達される従来のスキャンパス法と異なり、本実施例
による回路を用いたスキャンパス法においてはクロック
の変化点を待つ必要はない。従って、本実施例による情
報保持回路によれば、スキャンパス法を用いて短時間に
ゲートアレイをテストすることが可能になる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、モ
ード制御回路によって第1モードに設定されると、第1
の切換回路がオフ状態からオン状態へスイッチングする
たびに入力データ保持回路に保持されたデータはデータ
出力回路に与えられ、回路はフリップフロップの動作を
行う。また、モード制御回路によって第2モードに設定
されると、第1の切換回路はオン状態、第2の切換回路
はオフ状態のままに保たれるため、回路はラッチ動作を
行う。
【0032】このため、本発明によれば汎用性のある情
報保持回路が提供される。従って、本発明による情報保
持回路を例えばゲートアレイに適用すると、スキャンパ
ス法を用いたテストが容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による情報保持回路の構成を
示す回路図である。
【図2】一実施例による情報保持回路を用いてゲートア
レイを構成し、スキャンパス法を用いてテストを行う場
合の回路構成を示すブロック図である。
【図3】従来のDFFの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
21…NOR回路、22…EXOR回路、23,24,
32,33,36,37,39,40…NOT回路、3
1…クロックドインバータ、34,35,38…トラン
スファゲート。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データを保持する入力データ保持回
    路と、この入力データ保持回路の出力をスイッチングす
    る第1の切換回路と、この第1の切換回路の出力に接続
    され第2の切換回路がオン状態の時に順序回路が形成さ
    れて入力されていたデータを保持し前記第2の切換回路
    がオフ状態の時に前記順序回路の接続状態が解かれて入
    力データに応じたデータを出力するデータ出力回路と、
    第1モードの時に前記第1の切換回路および前記第2の
    切換回路を相互に反対のスイッチング状態に時分割に制
    御し第2モードの時に前記第1の切換回路をオン状態に
    し前記第2の切換回路をオフ状態に制御するモード制御
    回路とを備えたことを特徴とする情報保持回路。
  2. 【請求項2】 前記第1の切換回路は、第1の同期信号
    の一状態時にオン状態になり、他状態時にオフ状態にな
    るトランスファゲートからなり、 前記第2の切換回路は、第1の同期信号の一状態時にオ
    フ状態になり、他状態時にオン状態になるトランスファ
    ゲートからなり、 前記順序回路は、前記第1の切換回路の出力に入力が接
    続された第1の反転回路と、この第1の反転回路の出力
    に入力が接続された第2の反転回路と、この第2の反転
    回路の出力に入力が接続され出力が前記第1の反転回路
    の入力に接続された前記第2の切換回路とからなり、 前記モード制御回路は、第1モードの時に前記第1の同
    期信号を一状態と他状態に時分割に変化させ、第2モー
    ドの時に前記第1の同期信号を一状態に保つことを特徴
    とする請求項1記載の情報保持回路。
  3. 【請求項3】 前記入力データ保持回路は、第2の同期
    信号の一状態時に入力信号を受け付けず他状態時に入力
    信号を反転して出力するクロックドインバータと、この
    クロックドインバータの出力に入力が接続され出力が前
    記第1の切換回路の入力に接続された第3の反転回路
    と、この第3の反転回路の出力に入力が接続された第4
    の反転回路と、この第4の反転回路の出力に入力が接続
    され出力が前記第3の反転回路の入力に接続され前記第
    2の同期信号の一状態時にオン状態になり他状態時にオ
    フ状態になるトランスファゲートとからなり、 前記モード制御回路は、第1モードの時に前記第1の同
    期信号および前記第2の同期信号を一状態と他状態に時
    分割に変化させ、第2モードの時に前記第1の同期信号
    を一状態に保つことを特徴とする請求項2記載の情報保
    持回路。
  4. 【請求項4】 前記モード制御回路は、クロック信号お
    よびモード制御信号の論理和を前記第1の同期信号とし
    て出力する論理和回路と、クロック信号およびモード制
    御信号の排他的論理和を前記第2の同期信号として出力
    する排他的論理和回路とからなることを特徴とする請求
    項3記載の情報保持回路。
JP4342306A 1992-12-22 1992-12-22 情報保持回路 Pending JPH06188695A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5629643A (en) * 1994-11-21 1997-05-13 Motorola, Inc. Feedback latch and method therefor
US5854565A (en) * 1995-10-06 1998-12-29 Qualcomm Incorporated Low power latch requiring reduced circuit area
US6661270B2 (en) * 1999-12-22 2003-12-09 Nec Electronics Corporation Data latch circuit and driving method thereof
JP2010183541A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Nec Corp フリップフロップ回路

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