JPH07131302A - Register circuit - Google Patents

Register circuit

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Publication number
JPH07131302A
JPH07131302A JP5312453A JP31245393A JPH07131302A JP H07131302 A JPH07131302 A JP H07131302A JP 5312453 A JP5312453 A JP 5312453A JP 31245393 A JP31245393 A JP 31245393A JP H07131302 A JPH07131302 A JP H07131302A
Authority
JP
Japan
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output
circuit
latch
input
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP5312453A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Takahashi
弘行 高橋
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP5312453A priority Critical patent/JPH07131302A/en
Publication of JPH07131302A publication Critical patent/JPH07131302A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To shorten the set-up time of input data and the data output time by making the latch operation path of master part latch into one logical step and omitting the number of logical steps for the data output path of slave part latch. CONSTITUTION:Before a clock edge input, an ML1 is turned to the through state of turning on M1 and M2 and turning off M3 and M4 and since M5 and M6 are turned off, concerning an SL1, signals generated by flip-flops FF of IV3 and IV4 appear at the output. When a clock edge is inputted, C is changed from high to low and CB is changed from low to high, IN and INB are disconnected by the M1 and M2 and the respective outputs of inverters IV1 and IV2 are connected to opposite side inputs by the M3 and M4. Therefore, the latch state of holding data is provided by the FF configuration. Concerning the SL1, the M5 and M6 are turned on, and outputs LB and L of the master part are directly transmitted to an output driving circuit by this gate and outputted. An MFF output driving circuit simultaneously generates a differential output signal by directly turning on and off a bipolar for pull-up and a pull-down MOS FET with the same signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレジスタ回路およびラッ
チ回路に関し、特にマスタ側ラッチとスレーブ側ラッチ
回路と出力ドライバ回路からなるレジスタ回路から成
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a register circuit and a latch circuit, and more particularly to a register circuit composed of a master side latch circuit, a slave side latch circuit and an output driver circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】スタティク型レジスタ回路は一般にマス
タ部とスレーブ部の2つのラッチ回路により構成されて
おり、図5のものが知られている。このレジスタ回路は
特開昭61−220199号公報に示されているが、レ
ジスタ回路からリセット機能を省略したものであること
に注意されたい。
2. Description of the Related Art A static type register circuit is generally composed of two latch circuits, a master section and a slave section, and the one shown in FIG. 5 is known. Note that this register circuit is shown in Japanese Patent Laid-Open No. 61-220199, but the reset function is omitted from the register circuit.

【0003】本レジスタ回路において、データ入力IN
はマスタ部ラッチML51を通り、スレーブ部ラッチS
L51を通って出力OUTとその逆相出力OUTBを出
す。これらのラッチ回路を制御するのは、クロック信号
Cおよびその逆相信号CBである。マスタラッチML5
1は、クロックCをゲート入力したMOS電界効果型ト
ランジスタ(FET)M51をスイッチ動作のトランス
ファゲートとして設け、データ入力INはこれを介した
後インバータIV51に入り信号LBを出力する。LB
はインバータIV52を通り反転信号Lとなり、さらに
CB制御のトランスファゲートM52を通ってIV51
の入力に接続される。LBがマスタラッチ出力となる。
スレーブラッチSL51はマスタラッチとほぼ同様の構
成をしており、CB制御のトランスファゲートM53を
通った信号はインバータIV53を通り信号OUTにな
る。OUTはインバータIV54により反転信号OUT
Bとなり、さらにC制御のトランスファゲートM54を
介してIV53の入力に接続される。OUTがスレーブ
ラッチ出力となり、必要ならばOUTBが逆相出力とな
る。
In this register circuit, data input IN
Goes through the master section latch ML51 and the slave section latch S
The output OUT and its anti-phase output OUTB are output through L51. It is the clock signal C and its anti-phase signal CB that control these latch circuits. Master latch ML5
1 is provided with a MOS field effect transistor (FET) M51 to which a clock C is gate-inputted as a transfer gate for switching operation, through which a data input IN enters an inverter IV51 and outputs a signal LB. LB
Becomes an inverted signal L through the inverter IV52, and further through the transfer gate M52 for CB control to IV51.
Connected to the input of. LB becomes the master latch output.
The slave latch SL51 has almost the same configuration as the master latch, and the signal passing through the CB control transfer gate M53 passes through the inverter IV53 to become the signal OUT. OUT is an inverted signal OUT by the inverter IV54.
It becomes B, and is further connected to the input of IV53 through the transfer gate M54 of C control. OUT becomes a slave latch output, and OUTB becomes a reverse phase output if necessary.

【0004】次に動作を説明する。レジスタ回路はクロ
ック信号C、CBの信号エッジ、つまりCのハイ→ロ
ウ、CBのロウ→ハイ変化に対応し入力データが出力に
転送される。クロックエッジ入力前はトランスファゲー
トM51、54はオン、M52、53はオフしている。
したがってマスタ部は入力信号に応じて出力が出るスル
ー状態、スレーブ部は入力信号がトランスファゲートに
て切断され2つのインバータから成るフリップフロップ
にてデータが保持されるラッチ状態である。クロックエ
ッジが入力されるとマスタ部がIN情報を蓄えるラッチ
状態となり、スレーブ部がスルー状態となりマスタにて
蓄えられたデータを出力する。Cのロウ→ハイ、CBの
ハイ→ロウ変化時にマスタ部はスルー状態にスレーブ部
はラッチ状態にもどるが蓄えられたデータはマスタから
スレーブに移るだけでレジスタ出力は変化しない。これ
らのタイミングチャートを図6に示す。クロックエッジ
(時間=0)に対しマスター部のラッチ回路が入力デー
タを正常にラッチできるタイミングとして入力データの
セットアップ時間、ホールド時間がtS、tHとなる。
またクロックエッジからスレーブ部のスルー変化による
データ出力遅延時間がtDとなる。
Next, the operation will be described. The register circuit transfers the input data to the output in response to the signal edges of the clock signals C and CB, that is, the transition of C from high to low and CB from low to high. Before the clock edge is input, the transfer gates M51 and M54 are on and M52 and M53 are off.
Therefore, the master section is in a through state in which an output is output according to an input signal, and the slave section is in a latch state in which an input signal is cut off by a transfer gate and data is held by a flip-flop composed of two inverters. When a clock edge is input, the master unit enters a latch state in which IN information is stored, the slave unit enters a through state, and the data stored in the master is output. When C goes from low to high and CB goes from high to low, the master part returns to the through state and the slave part returns to the latched state, but the stored data only moves from the master to the slave and the register output does not change. These timing charts are shown in FIG. The setup time and hold time of the input data are tS and tH as the timing at which the latch circuit of the master unit can normally latch the input data with respect to the clock edge (time = 0).
Further, the data output delay time from the clock edge due to the through change of the slave unit becomes tD.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来例において説明し
たセットアップ時間tS、ホールド時間tH、データ出
力遅延時間tDはレジスタ回路の主要特性であり、これ
らが小さいほどそのレジスタを含むシステムのタイミン
グマージンが確保でき高性能化が実現される。しかしな
がら、tSはIN入力からインバータIV51、52の
2段を通りLが変化した時点でC、CBにてクロックエ
ッジが入る必要がある。tHはこのエッジでトランスフ
ァゲートM51がオフするまでの時間、INの信号を保
つ必要がある。またtDはクロックC入力からトランス
ファゲートM53をオンさせインバータIV53の1段
もしくはIV54も含めた2段を通り出力される時間が
必要となる。
The setup time tS, the hold time tH, and the data output delay time tD described in the conventional example are the main characteristics of the register circuit. The smaller these are, the more secure the timing margin of the system including the register is. It is possible to achieve high performance. However, tS needs to enter a clock edge at C and CB when L changes from the IN input through the two stages of the inverters IV51 and 52. For tH, it is necessary to maintain the IN signal for the time until the transfer gate M51 is turned off at this edge. Further, tD requires a time for turning on the transfer gate M53 from the clock C input and outputting it through one stage of the inverter IV53 or two stages including the IV54.

【0006】このようにマスタ部で決まるtS+tHの
時間、スレーブ部で来まるtDの時間の短縮は容易には
実現できず、システムのクロック周波数、つまり動作速
度の高速化をリミットする要因の1つになってきてい
る。
As described above, the time tS + tH determined by the master unit and the time tD that comes in the slave unit cannot be easily realized, and it is one of the factors that limit the increase of the system clock frequency, that is, the operating speed. Is becoming.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためにマスタ部を同、逆相の差動入力とし、ラ
ッチまでの論理回路段数を1段にて実現しtS+tH時
間の短縮を図っている。また、スレーブ部のデータ出力
パスはクロック制御のトランスファゲートのみで直接出
力するようにしtD時間の短縮を図っている。さらに、
出力にバイポーラトランジスタを直結し差動信号を利用
して大きな出力負荷を駆動する為の出力ドライブ回路を
設けている。
In order to solve the above problems, the present invention uses the same master section as the opposite phase differential input and realizes the number of logic circuit stages up to the latch by one stage, and the tS + tH time is reduced. We are trying to shorten it. Further, the data output path of the slave section is directly output only by the clock-controlled transfer gate in order to shorten the tD time. further,
An output drive circuit is provided to drive a large output load using a differential signal by directly connecting a bipolar transistor to the output.

【0008】[0008]

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は本発明の第1の実施例を示してい
る。本回路は、同、逆相のデータ信号IN、INBを入
力したマスタ部ラッチML1と、その出力信号L、LB
を入力としたスレーブ部ラッチSL1から成り、その出
力OUT、OUTBがレジスタ出力信号となる。マスタ
部ラッチ回路ML1は、それぞれの入力IN,INBが
MOS・FETによるトランスファゲートM1、2を介
してインバータIV1、2に入力され、それぞれの出力
がLB、Lとなり、同時にLB、Lはトランスファゲー
トM4、3を介して逆相側のインバータIV2、1の入
力端子にそれぞれ接続される。トランスファゲートの制
御信号(ゲート端子入力)はM1、2がクロック信号C
でM3、4がその反転信号CBである。スレーブ部ラッ
チ回路SL1は、それぞれの入力LB、Lが制御信号C
BのトランスファゲートM5、6を通ってインバータI
V3、4から成るフリップフロップの2端子に接続され
る。この端子はバイポーラトランジスタL1、2および
MOS・FETのM7、8から成る出力ドライブ回路に
直接入力される。バイポーラトランジスタのベース入力
とFETのゲート入力をそれぞれ逆相信号にし、エミッ
タとドレイン端子を接続し出力OUT、OUTBとして
いる。各トランスファゲートM1〜M5はNチャンネル
およびPチャンネルMOSFETの双方からトランスミ
ッションゲート構成としてもよい。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. This circuit includes a master section latch ML1 to which data signals IN and INB of opposite phases are input and output signals L and LB thereof.
Of the slave section latch SL1 which receives as input, and outputs OUT and OUTB thereof are register output signals. In the master section latch circuit ML1, respective inputs IN and INB are input to the inverters IV1 and 2 via the transfer gates M1 and 2 formed by MOS • FETs, and the respective outputs become LB and L, and at the same time, LB and L are transfer gates. It is connected to the input terminals of the inverters IV2, 1 on the opposite phase side via M4, 3 respectively. The control signals (gate terminal input) of the transfer gate are clock signals C of M1 and M2.
M3 and M4 are the inverted signals CB. In the slave section latch circuit SL1, the respective inputs LB and L are control signals C.
Inverter I through transfer gates M5, 6 of B
It is connected to two terminals of a flip-flop composed of V3 and V4. This terminal is directly input to an output drive circuit composed of bipolar transistors L1 and 2 and MOS • FETs M7 and 8. The base input of the bipolar transistor and the gate input of the FET are made into opposite-phase signals, and the emitter and drain terminals are connected to form outputs OUT and OUTB. Each of the transfer gates M1 to M5 may have a transmission gate configuration from both N-channel and P-channel MOSFETs.

【0010】次に動作について説明する。ML1はクロ
ックエッジ入力前はM1、2はオン、M3、4はオフの
スルー状態であり、SL1はM5、6がオフの為IV
3、4のフリップフロップによる信号が出力に表れる。
クロックエッジが入力されCがハイ→ロウ、CBがロウ
→ハイになるとIN、INBはM1、2により切り離さ
れ、インバータIV1、2のそれぞれの出力が逆側の入
力にM3、4にて接続される為、フリップフロップ構成
となりデータを保持するラッチ状態となる。SL1はM
5、6がオンとなり、マスタ部の出力LB、Lをこのゲ
ートにて直接出力駆動回路に伝えて出力する。この時M
5、6の出力はIV3、4のフリップフロップを反転さ
せる必要がある為、トランスファゲート側をフリップフ
ロップ側より能力を充分大きくする必要がある。出力駆
動回路は引き上げ用バイポーラと反対側の引き下げ用M
OS・FETを同一信号で直接オン・オフさせることに
より差動出力信号を同時に発生している。
Next, the operation will be described. Before inputting a clock edge, ML1 is in a through state in which M1, 2 are on, M3, 4 are off, and SL1 is M5, 6 off, so IV
Signals from the 3 and 4 flip-flops appear at the output.
When a clock edge is input and C changes from high to low and CB changes from low to high, IN and INB are disconnected by M1 and M2, and the respective outputs of the inverters IV1 and IV are connected to the opposite inputs at M3 and M4. Therefore, a flip-flop structure is formed and a latch state for holding data is set. SL1 is M
When 5 and 6 are turned on, the outputs LB and L of the master section are directly transmitted to the output drive circuit by this gate and output. At this time M
Since it is necessary to invert the flip-flops of IV3 and 4 for the outputs of 5 and 6, it is necessary to make the transfer gate side sufficiently larger than the flip-flop side. The output drive circuit is a pull-down bipolar and a pull-down M on the opposite side.
Differential output signals are simultaneously generated by directly turning on and off the OS • FET with the same signal.

【0011】次に本回路の性能について説明する。デー
タ入力のセットアップ時間tSについては、ML1のそ
れぞれのインバータが反転した時点でクロックエッジが
入力可能になる。つまりインバータ1段の動作でラッチ
可能となる。これは差動入力信号により従来例の直列イ
ンバータ2段を並列かつ同時に動かすことが出来たため
である。ホールド時間については、クロック入力後トラ
ンスファゲートM1、2がオフするまでの時間なので従
来例と変わらない。クロック入力からの出力遅延時間t
Dについては、SL1のトランスファゲートM5、6が
オンすればすぐに出力され、出力駆動回路を解して出力
される。差動信号を用いているため出力を直接出力で
き、フリップフロップ回路は別に並列動作として設けら
れる。この為、従来回路のようにインバータ1〜2段の
信号をフィオードバックしフリップフロップを作成する
必要が無く、出力遅延時間も短縮できる。
Next, the performance of this circuit will be described. Regarding the setup time tS for data input, the clock edge can be input when each inverter of ML1 is inverted. In other words, it becomes possible to latch by the operation of one stage of the inverter. This is because the two stages of the conventional serial inverter can be operated in parallel and simultaneously by the differential input signal. The hold time is the same as the conventional example because it is the time until the transfer gates M1 and 2 are turned off after the clock is input. Output delay time t from clock input
As for D, it is output as soon as the transfer gates M5 and 6 of SL1 are turned on, and is output through the output drive circuit. Since the differential signal is used, the output can be directly output, and the flip-flop circuit is separately provided in parallel operation. Therefore, unlike the conventional circuit, it is not necessary to feed back the signals of the inverters 1 and 2 to create a flip-flop, and the output delay time can be shortened.

【0012】本発明の第2の実施例を図2の回路図を用
いて説明する。これは第1の実施例のスレーブ側ラッチ
回路の出力駆動回路部分(Q1、2、M7、8)を省略
し、トランスファゲートの出力を直接出力OUTB、O
UTにしたものである。出力を駆動するのがトランスフ
ァゲートとなるため大きな駆動能力は無いが、出力負荷
が軽い時は駆動回路自体が負荷として効くため省略した
方が高速に動作できる。さらに素子数の削減にもなる。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG. This is because the output driving circuit portion (Q1, 2, M7, 8) of the slave side latch circuit of the first embodiment is omitted, and the output of the transfer gate is directly output OUTB, O.
It is a UT. The output is driven by a transfer gate, which does not have a large drive capability, but when the output load is light, the drive circuit itself works as a load, so it is possible to operate faster if omitted. Further, it also reduces the number of elements.

【0013】次に本発明の第3の実施例を図3の回路図
を用いて説明する。これは第1の実施例のスレーブ側ラ
ッチ回路の出力駆動回路部分を更に強力にしたものであ
る。つまり、出力引き下げ用MOS・FETM33、3
4のソース端子をベースに入力し、コレクタを出力とし
たバイポーラトランジスタQ32、34を加えている
が、動作上の論理関係は従来例と変わっていない。この
例では出力駆動を全てバイポーラトランジスタにて行う
ため非常に大きな駆動能力が得られ、同時にMOS・F
ETはベース電流の供給だけなのでサイズの縮小が可能
となる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG. This further strengthens the output drive circuit portion of the slave side latch circuit of the first embodiment. In other words, output reduction MOS-FET M33, 3
Although bipolar transistors Q32 and 34 having a source terminal of No. 4 input to the base and an output of the collector are added, the logical relationship in operation is the same as that of the conventional example. In this example, the output drive is performed entirely by bipolar transistors, so a very large drive capacity can be obtained, and at the same time, the MOS / F
Since ET only supplies the base current, the size can be reduced.

【0014】ここで、具体的特性を0.6μmクラスの
Bi−CMOS設計ルールによるデータを用いて説明す
る。まず、第1の実施例にてデータセットアップ時間t
S確認時の波形を図7に示す。クロックエッジ入力の時
間Onsにし、データ入力を−0.5nsにしたもの
で、入力電圧変化時間は1nsにしている。図より、デ
ータ入力後約0.3nsにてマスターラッチの出力L
B、Lが切り替わり、クロック入力後約0.4nsにて
スレーブ側ラッチの出力OUTB、OUTが切り替わっ
ている。それぞれの波形は上昇、下降のバランスも良
い。C、CB切り替え直後にL、LBにノイズが乗って
いるが、これはトランスファゲートのオンによるL、L
B端子からの過渡的な充放電電流の供給によるためであ
る。ただし、その程度は小さく回路動作上は問題ない。
同様にデータホールド時間tH確認時の波形を図8に示
す。クロックに対しデータ入力を−0.3nsにしたも
のである。クロックエッジの0.3ns前でデータが反
転しても、マスタ部のインバータ1段のデータ伝達が不
充分ならばL、LBは反転せず元のデータを保持してい
る。波形では若干のインバータ変化がノイズとして出て
いるが問題ない。したがって、スレーブ側もクロックエ
ッジに対しそのままのデータを保持している。このセッ
トアップとホールド時間を加えたtS+tHがデータ取
り込みに必要なデータ確定時間であり、この例では約
0.2nsであることがわかる。従来例では約0.4〜
0.5ns、一般的に高速動作が可能なECL系回路を
用いた場合でも約0.3〜0.4nsである(tDの遅
れが生じない範囲を条件としている)。このようにデー
タ取り込み時間の特性が約1/2に改善されている。
Here, specific characteristics will be described by using data according to the Bi-CMOS design rule of the 0.6 μm class. First, in the first embodiment, the data setup time t
The waveform when S is confirmed is shown in FIG. The clock edge input time is set to Ons and the data input is set to -0.5ns, and the input voltage change time is set to 1ns. From the figure, the output L of the master latch is about 0.3 ns after data input.
B and L are switched, and outputs OUTB and OUT of the slave side latch are switched about 0.4 ns after the clock input. Each waveform has a good balance of rising and falling. Immediately after switching between C and CB, there is noise on L and LB. This is due to the transfer gate being turned on.
This is because the transient charging / discharging current is supplied from the B terminal. However, the degree is small and there is no problem in circuit operation.
Similarly, the waveform at the time of confirming the data hold time tH is shown in FIG. The data input is set to -0.3 ns with respect to the clock. Even if the data is inverted 0.3 ns before the clock edge, L and LB retain the original data without being inverted if the data transmission of the first stage inverter of the master unit is insufficient. In the waveform, some inverter changes appear as noise, but this is not a problem. Therefore, the slave side holds the data as it is with respect to the clock edge. It can be seen that tS + tH, which is the sum of the setup and hold times, is the data definite time required for data acquisition, which is about 0.2 ns in this example. In the conventional example, about 0.4-
It is 0.5 ns, which is generally about 0.3 to 0.4 ns even when an ECL system circuit capable of high-speed operation is used (provided that a delay of tD does not occur). In this way, the characteristic of the data acquisition time is improved to about 1/2.

【0015】また、出力負荷に対するデータ出力遅延時
間tDを図9に示す。データは第2、第3の実施例と従
来例を示しており、出力の上昇、下降の平均値を示して
いる。負荷が小さい時は実施例2の方が速いが約0.2
pF以上の大負荷では駆動能力の高い実施例3の方が速
い。従来例と比べると1/2〜1/3に高速化されてい
ることがわかる。
The data output delay time tD with respect to the output load is shown in FIG. The data shows the second and third examples and the conventional example, and shows the average value of the rise and fall of the output. Example 2 is faster when the load is small, but about 0.2
With a large load of pF or more, Example 3 having a high driving capability is faster. It can be seen that the speed is increased to 1/2 to 1/3 as compared with the conventional example.

【0016】次にこの回路の応用例である第4の実施例
を図4を用いて説明する。この例では第1の実施例のス
レーブ部ラッチ回路SL1の出力駆動回路部分に論理機
能を持たせている。第1の実施例の出力駆動回路を省略
したレジスタ回路(つまり第2の実施例と同じ)を2セ
ット用意しそれぞれの出力SO、SOBおよびS1、S
1Bの4信号を用い、4個の新しい出力駆動回路SLD
にてロウ選択の1/4デコード動作を行うものである。
SLDは、ベース入力の2つのバイポーラトランジスタ
Q41、42をエミッタ共通のワイアードオア接続し、
ゲート入力の2つのMOS・FET、M41、42を直
列接続し、エミッタとドレイン接続を出力としたもので
ある。SO、SOBの信号がそれぞれQ41とM41に
逆相の形で入力され、同様にQ41とM42にもS1、
S1Bが入力されるため、組み合わせにて4個のSLD
ができA0〜A3の出力が得られる。
Next, a fourth embodiment, which is an application example of this circuit, will be described with reference to FIG. In this example, the output driving circuit portion of the slave latch circuit SL1 of the first embodiment has a logical function. Two sets of register circuits (that is, the same as those of the second embodiment) in which the output drive circuit of the first embodiment is omitted are prepared, and respective outputs SO, SOB and S1, S are provided.
4 new output drive circuits SLD using 4 signals of 1B
The row selection 1/4 decoding operation is performed at.
The SLD connects two bipolar transistors Q41 and Q42 having base inputs by wired OR connection with a common emitter,
Two MOS-FETs with gate inputs, M41 and M42, are connected in series, and the emitter and drain connections are used as outputs. SO and SOB signals are input to Q41 and M41 in antiphase, respectively, and similarly, S1 and
Since S1B is input, 4 SLDs are combined.
The output of A0 to A3 is obtained.

【0017】動作はQ41、Q42がロウ入力でM4
1、42がハイ入力のSLDのみ出力がロウになり、そ
のほかはハイが出力される。レジスタ回路の出力信号に
て論理回路を構成する場合、この論理回路をレジスタの
駆動回路と兼ねることで論理段数を削減し、より高速動
作が実現できる。
In operation, Q41 and Q42 are low inputs and M4
Only the SLD of which 1 and 42 are high input output low, and the other outputs high. When a logic circuit is configured by the output signal of the register circuit, this logic circuit also serves as a register driving circuit, whereby the number of logic stages can be reduced and higher speed operation can be realized.

【0018】その他の応用例としては、このレジスタ回
路は異なる2つのラッチ回路から成り立っているため、
それぞれを単独のラッチ回路として用いることもでき
る。さらに、本発明の出力駆動回路を接続することによ
り大負荷を駆動することも容易にできるようになる。
As another application example, since this register circuit is composed of two different latch circuits,
Each can also be used as a single latch circuit. Furthermore, by connecting the output drive circuit of the present invention, it becomes possible to easily drive a large load.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のレジ
スタ回路は入力に差動信号を用いマスタ部ラッチのラッ
チ動作パスを論理段数1段にて実現し、スレーブ部ラッ
チのデータ出力パスの論理段数を省略し、出力駆動回路
を直結した。これにより、入力データのセットアップ+
ホールド時間を従来の約1/2に、データ出力時間を1
/2〜1/3にでき、大幅な特性改善の効果が得られ
た。
As described above, the register circuit of the present invention realizes the latch operation path of the master section latch with one logic stage by using the differential signal as an input, and the data output path of the slave section latch. The number of logic stages is omitted and the output drive circuit is directly connected. This will set up the input data +
Hold time is about 1/2 of the conventional one, and data output time is 1
The value can be reduced to / 2 to 1/3, and the effect of significant characteristic improvement was obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示すレジスタ回路接続
図。
FIG. 1 is a register circuit connection diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示すレジスタ回路のス
レーブ部ラッチ回路接続図。
FIG. 2 is a connection diagram of a slave circuit of a register circuit showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例を示すレジスタ回路のス
レーブ部ラッチ回路接続図。
FIG. 3 is a slave circuit latch circuit connection diagram of a register circuit showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例を示すレジスタ回路+論
理デコーダ回路接続図。
FIG. 4 is a connection diagram of a register circuit + logic decoder circuit showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来例を示すレジスタ回路接続図。FIG. 5 is a connection diagram of a register circuit showing a conventional example.

【図6】一般的なレジスタ回路のタイミングチャート
図。
FIG. 6 is a timing chart of a general register circuit.

【図7】本発明の第1の実施例のレジスタ回路における
セットアップ動作確認波形。
FIG. 7 is a setup operation confirmation waveform in the register circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例のレジスタ回路における
ホールド動作確認波形。
FIG. 8 is a hold operation confirmation waveform in the register circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2、3の実施例および従来例のレジ
スタ回路での出力負荷に対するデータ出力時間特性。
FIG. 9 is a data output time characteristic with respect to an output load in the register circuits of the second and third embodiments of the present invention and the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

IN,I0,I1,〜B 入力信号 L,L0,L1,〜B マスタ部ラッチ出力 OUT,S0,S1,〜B レジスタ回路出力 A0〜3 デコーダ回路出力 ML1〜51 マスタ部ラッチ SL1〜51 スレーブ部ラッチ SLD 出力駆動回路 IV1〜54 インバータ L1〜42 バイポーラトランジスタ M1〜54 MOS電界効果型トランジスタ IN, I0, I1, to B input signal L, L0, L1, to B master section latch output OUT, S0, S1, to B register circuit output A0 to 3 decoder circuit output ML1 to 51 master section latch SL1 to 51 slave section Latch SLD output drive circuit IV1 to 54 inverter L1 to 42 bipolar transistor M1 to 54 MOS field effect transistor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 差動データ信号を入力としたマスター側
ラッチ回路とスレーブ側ラッチ回路を直列接続したレジ
スタ回路において、前記マスター側ラッチ回路は前記差
動データ信号をそれぞれ第1トランスファゲートを介し
て受ける二つの第1インバータ論理回路と一方の第1イ
ンバータ論理回路の出力を他方のインバータ論理回路の
入力に伝達する二つの第2トランスファゲートを有し、
前記スレーブ側ラッチ回路は前記マスター側ラッチ回路
の真補出力をそれぞれ第3のトランスファゲートを介し
て受けるフリップフロップ回路を有し、前記第1から第
3のトランスファゲートのオン、オフを制御する信号と
してクロック信号およびその逆相信号を用いたことを特
徴とするレジスタ回路。
1. A register circuit in which a master-side latch circuit and a slave-side latch circuit that receive a differential data signal are connected in series, wherein the master-side latch circuit passes the differential data signal through a first transfer gate, respectively. Two first transfer logic circuits for receiving and two second transfer gates for transmitting the output of one first inverter logic circuit to the input of the other inverter logic circuit,
The slave-side latch circuit has a flip-flop circuit that receives the true complementary output of the master-side latch circuit via a third transfer gate, and a signal for controlling ON / OFF of the first to third transfer gates. A register circuit characterized by using a clock signal and its reverse phase signal as a signal.
【請求項2】 前記スレーブ側ラッチ回路の出力を受け
る駆動回路をさらに備え、この駆動回路は、前記スレー
ブ側ラッチ回路の真補の出力をそれぞれ受ける第1のバ
イポーラトランジスタと、各第1バイポーラトランジス
タに直列に接続され前記真補出力のうちの逆相側の出力
をそれぞれ受ける電界効果型トランジスタとを有するこ
とを特徴とする請求項1記載のレジスタ回路。
2. A drive circuit for receiving the output of the slave side latch circuit is further provided, and the drive circuit includes a first bipolar transistor for receiving a true complementary output of the slave side latch circuit, and each first bipolar transistor. 2. The register circuit according to claim 1, further comprising a field effect transistor connected in series with each other and receiving an output on the opposite phase side of the true complementary output.
【請求項3】 前記電界効果型トランジスタのソースに
ベースが接続された第2のバイポーラトランジスタをさ
らに有することを特徴とする請求項2記載のレジスタ回
路。
3. The register circuit according to claim 2, further comprising a second bipolar transistor having a base connected to a source of the field effect transistor.
【請求項4】 前記駆動回路は、第3バイポーラトラン
ジスタをさらに有し、この第3トランジスタは前記第1
バイポーラトランジスタとともにワイアードオア型論理
回路を構成していることを特徴とする請求項2又は3記
載のレジスタ回路。
4. The drive circuit further comprises a third bipolar transistor, the third transistor being the first bipolar transistor.
4. The register circuit according to claim 2, wherein a wired OR type logic circuit is configured with the bipolar transistor.
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