JPH098614A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
Semiconductor integrated circuitInfo
- Publication number
- JPH098614A JPH098614A JP7154874A JP15487495A JPH098614A JP H098614 A JPH098614 A JP H098614A JP 7154874 A JP7154874 A JP 7154874A JP 15487495 A JP15487495 A JP 15487495A JP H098614 A JPH098614 A JP H098614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- input
- memory array
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に関す
るものであり、特に、CMOS型の電界効果トランジス
タにより構成したフリップ・フロップ回路に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a flip-flop circuit composed of CMOS type field effect transistors.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体装置の用途の拡大及び技術
の進展により、半導体集積回路は益々高速化及び高集積
化が進んでいる。また、CMOS型FETから成る回路
は電圧駆動のため、電流駆動のバイポーラトランジスタ
に比べて電力消費が少ないのも特徴となっている。さら
に、携帯用電子機器ではバッテリー駆動時間を長くする
ために、回路の低消費電力化が進められている。中で
も、クロック信号に基づいて動作するフリップ・フロッ
プ回路等の待機中の電力低減化が要求さている。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor integrated circuits have become faster and more highly integrated due to the expansion of applications of semiconductor devices and the progress of technology. Further, since the circuit composed of the CMOS type FET is driven by voltage, it is also characterized in that it consumes less power than a bipolar transistor driven by current. Furthermore, in portable electronic devices, circuit power consumption is being reduced in order to prolong battery drive time. Above all, there is a demand for reducing the power consumption of a flip-flop circuit that operates based on a clock signal during standby.
【0003】図8(A)はD型のフリップ・フロップ回
路を示す記号図である。図8(A)において、10はク
ロック信号(以下CK信号という)に基づいてデータD
を一時保持するフリップ・フロップ回路であり、CMO
S型FETにより形成されたインバータやトランスファ
ーゲートから成る。また、図8(B)はD型のフリップ
・フロップ回路の内部構成図を示している。図8(B)
において、1は非反転CK0信号及び反転CKx信号に
基づいてデータDINを反転して保持するマスタラッチ回
路であり、2は非反転CK0信号及び反転CKx信号に
基づいてマスタラッチ回路1の出力データを反転して保
持するスレーブラッチ回路である。3は非反転CK0信
号及び反転CKx信号をマスタラッチ回路1及びスレー
ブラッチ回路2に出力するクロック分配回路である。ク
ロック分配回路3はCK信号を入力して反転CKx信号
を出力するインバータINV1と、このインバータ INV1
の出力信号を入力して非反転CK0信号を出力するイン
バータ INV2から成る。インバータ INV1及び INV2は
電源線VDDと接地線GNDとの間に接続されている。FIG. 8A is a symbol diagram showing a D-type flip-flop circuit. In FIG. 8A, 10 is data D based on a clock signal (hereinafter referred to as CK signal).
Is a flip-flop circuit that temporarily holds the
It is composed of an inverter and a transfer gate formed by an S-type FET. In addition, FIG. 8B shows an internal configuration diagram of the D-type flip-flop circuit. FIG. 8 (B)
In FIG. 1, 1 is a master latch circuit that inverts and holds the data DIN based on the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal, and 2 inverts the output data of the master latch circuit 1 based on the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal. It is a slave latch circuit for holding the same. A clock distribution circuit 3 outputs the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal to the master latch circuit 1 and the slave latch circuit 2. The clock distribution circuit 3 inputs an CK signal and outputs an inverted CKx signal, and an inverter INV1 and this inverter INV1.
It is composed of an inverter INV2 which inputs the output signal of the above and outputs a non-inverted CK0 signal. The inverters INV1 and INV2 are connected between the power supply line VDD and the ground line GND.
【0004】次に、フリップ・フロップ回路の動作を説
明する。まず、クロック分配回路3にCK信号が供給さ
れると、インバータ INV1, INV2からマスタラッチ回
路1及びスレーブラッチ回路2に非反転CK信号及び反
転CK信号が出力される。この状態で、例えば、入力デ
ータDIN=「L」(ロー)レベルが確定すると、CKx
信号及びCK0信号に同期してデータDINがマスタラッ
チ回路1に取り込まれ、マスタラッチ回路1は「H」レ
ベルのデータを保持する。そして、スレーブラッチ回路
2は非反転CK信号及び反転CK信号に基づいてマスタ
ラッチ回路1の出力データを反転し、「L」レベルのデ
ータを保持する。なお、入力データDINが変化しない限
り、当該フリップ・フロップ回路10は「L」レベルの
データQを出力している。Next, the operation of the flip-flop circuit will be described. First, when the CK signal is supplied to the clock distribution circuit 3, the non-inverted CK signal and the inverted CK signal are output from the inverters INV1 and INV2 to the master latch circuit 1 and the slave latch circuit 2. In this state, for example, when the input data DIN = “L” (low) level is confirmed, CKx
The data DIN is taken into the master latch circuit 1 in synchronization with the signal and the CK0 signal, and the master latch circuit 1 holds the "H" level data. Then, the slave latch circuit 2 inverts the output data of the master latch circuit 1 based on the non-inverted CK signal and the inverted CK signal, and holds the “L” level data. As long as the input data DIN does not change, the flip-flop circuit 10 outputs "L" level data Q.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のフリップ・フロップ回路10によれば、出力データQ
に対して入力データDINが変化していない場合でも、ク
ロック分配回路3に供給されたCK信号が「H」→
「L」→「H」レベルを繰り返しているので、インバー
タ INV1及び INV2が動作し、電源線VDDと接地線GND
との間に貫通電流iを流してしまう。However, according to the conventional flip-flop circuit 10, the output data Q
However, even if the input data DIN has not changed, the CK signal supplied to the clock distribution circuit 3 is "H" →
Since the “L” → “H” level is repeated, the inverters INV1 and INV2 operate, and the power supply line VDD and the ground line GND are
A through current i will flow between and.
【0006】したがって、データDINの入力待機中で
も、クロック分配回路3で電力が消費されることにな
り、フリップ・フロップ回路を内蔵した携帯用電子機器
等のバッテリー消費を早めてしまうという問題がある。
本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、クロック信号によって動作する記憶回路の待機
中の電力消費を抑えることが可能となる半導体集積回路
の提供を目的とする。Therefore, power is consumed in the clock distribution circuit 3 even while waiting for the input of the data DIN, which causes a problem of accelerating battery consumption of a portable electronic device or the like having a built-in flip-flop circuit.
The present invention was created in view of the problems of the conventional example, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of suppressing power consumption during standby of a memory circuit operated by a clock signal.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の半導体集
積回路は、その実施例を図1に示すように、クロック信
号に基づいてデータを記憶する記憶回路と、前記記憶回
路の出力論理値を保持する出力回路と、前記出力回路に
よって保持された前記記憶回路の出力論理値と前記記憶
回路の入力論理値とを比較する比較回路と、前記比較回
路の出力信号を入力し前記記憶回路の入力論理値と出力
論理値とが同一のときには前記記憶回路への電源を断
ち、前記記憶回路の入力論理値と出力論理値とが異なる
ときには前記記憶回路に電源を供給する電源制御回路と
を備えていることを特徴とする。As shown in FIG. 1, a first semiconductor integrated circuit according to the present invention has a memory circuit for storing data based on a clock signal and an output logic of the memory circuit. An output circuit that holds a value, a comparison circuit that compares the output logic value of the storage circuit held by the output circuit with the input logic value of the storage circuit, and the storage circuit that inputs the output signal of the comparison circuit When the input logical value and the output logical value are the same, the power supply to the storage circuit is cut off, and when the input logical value and the output logic value of the storage circuit are different, a power supply control circuit for supplying power to the storage circuit is provided. It is characterized by having.
【0008】本発明の第2の半導体集積回路は、その実
施例を図3に示すように、クロック信号に基づいてデー
タを記憶する記憶回路と、前記記憶回路の出力論理値と
前記記憶回路の入力論理値とを比較する比較回路と、前
記比較回路の出力信号を入力し前記記憶回路の入力論理
値と出力論理値とが同一のときには前記記憶回路へのク
ロック信号を断ち該記憶回路のクロック入力を一定の電
位に固定し、前記記憶回路の入力論理値と出力論理値と
が異なるときには前記記憶回路にクロック信号を入力す
るクロック制御回路とを備えていることを特徴とする。As shown in FIG. 3, the second semiconductor integrated circuit of the present invention has a memory circuit for storing data based on a clock signal, an output logical value of the memory circuit and the memory circuit. A comparator circuit for comparing an input logical value and an output signal of the comparator circuit are input, and when the input logical value and the output logical value of the memory circuit are the same, the clock signal to the memory circuit is cut off and the clock of the memory circuit is cut off. It is characterized by further comprising a clock control circuit which fixes an input to a constant potential and inputs a clock signal to the memory circuit when the input logical value and the output logical value of the memory circuit are different.
【0009】本発明の第3の半導体集積回路は、その実
施例を図4に示すように、クロック信号に基づいて複数
のデータを記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイ
の複数の出力論理値を保持する出力回路と、前記出力回
路によって保持された前記メモリアレイの複数の出力論
理値と前記メモリアレイの複数の入力論理値とを比較す
る比較回路と、前記比較回路の出力信号を入力し前記メ
モリアレイの入力論理値と出力論理値とが同一のときに
は前記メモリアレイへの電源を断ち、前記メモリアレイ
の入力論理値と出力論理値とが異なるときには前記メモ
リアレイに電源を供給する電源制御回路とを備えている
ことを特徴とする。As shown in FIG. 4, a third semiconductor integrated circuit according to the present invention has a memory array for storing a plurality of data based on a clock signal and a plurality of output logical values of the memory array. An output circuit for holding, a comparison circuit for comparing a plurality of output logical values of the memory array held by the output circuit with a plurality of input logical values of the memory array, and an output signal of the comparison circuit for inputting the output signal A power supply control circuit that supplies power to the memory array when the input logical value and the output logical value of the memory array are the same, and supplies power to the memory array when the input logical value and the output logical value of the memory array are different. It is characterized by having and.
【0010】本発明の第4の半導体集積回路は、その実
施例を図5に示すように、クロック信号に基づいて複数
のデータを記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイ
の複数の出力論理値と前記メモリアレイの複数の入力論
理値とを比較する比較回路と、前記比較回路の出力信号
を入力し前記メモリアレイの入力論理値と出力論理値と
が同一のときには前記メモリアレイへのクロック信号を
断ち、前記メモリアレイの入力論理値と出力論理値とが
異なるときには前記メモリアレイにクロック信号を入力
するクロック制御回路とを備えていることを特徴とす
る。As shown in FIG. 5, the fourth semiconductor integrated circuit of the present invention has a memory array for storing a plurality of data based on a clock signal, and a plurality of output logical values of the memory array. A comparator circuit for comparing a plurality of input logic values of the memory array, and an output signal of the comparator circuit, and a clock signal to the memory array when the input logic value and the output logic value of the memory array are the same. In other words, a clock control circuit for inputting a clock signal to the memory array when the input logical value and the output logical value of the memory array are different is provided.
【0011】本発明の第1〜第4の半導体集積回路にお
いて、好ましくは、前記記憶回路又はメモリアレイの出
力データを増幅する増幅回路を備えていることを特徴と
し、上記目的を達成する。In the first to fourth semiconductor integrated circuits of the present invention, preferably, an amplifier circuit for amplifying output data of the memory circuit or the memory array is provided, and the above object is achieved.
【0012】[0012]
【作 用】本発明の第1の半導体集積回路の動作を説明
する。まず、記憶回路にクロック信号が供給されている
状態で、「H」(ハイ)又は「L」(ロー)レベルのよ
うに入力データが確定すると、クロック信号に同期して
データが記憶回路に書き込まれ、この記憶回路の出力論
理値は出力回路によって保持される。この出力回路によ
って保持された記憶回路の出力論理値は、比較回路によ
って記憶回路の入力論理値と比較される。そして、この
比較回路の出力信号を入力した電源制御回路は、記憶回
路の入力論理値と出力論理値とが同一のときには記憶回
路への電源を断つ。また、記憶回路の入力論理値と出力
論理値とが異なるときには、電源制御回路は記憶回路に
電源を供給する。[Operation] The operation of the first semiconductor integrated circuit of the present invention will be described. First, when input data is determined to be “H” (high) or “L” (low) level while the clock signal is being supplied to the memory circuit, the data is written to the memory circuit in synchronization with the clock signal. The output logical value of this storage circuit is held by the output circuit. The output logic value of the storage circuit held by the output circuit is compared with the input logic value of the storage circuit by the comparison circuit. Then, the power supply control circuit to which the output signal of the comparison circuit is input turns off the power supply to the memory circuit when the input logical value and the output logical value of the memory circuit are the same. When the input logical value and the output logical value of the memory circuit are different, the power supply control circuit supplies power to the memory circuit.
【0013】このように本発明によれば、比較回路によ
って記憶回路の入力論理値と出力論理値とが比較される
ので、記憶回路の出力論理値に対して入力論理値が変化
しないときには、電源制御回路が記憶回路を電源から切
り離すので、待機中の記憶回路の消費電力を零にでき
る。本発明の第2の半導体集積回路の動作を説明する。
まず、第1の半導体集積回路と同様に、記憶回路にクロ
ック信号が供給されている状態で、入力データが確定す
ると、クロック信号に同期してデータが記憶回路に書き
込まれる。そして、比較回路は記憶回路の入力論理値と
出力論理値とを比較する。この比較回路の出力信号を入
力したクロック制御回路は、記憶回路の入力論理値と出
力論理値とが同一のときには記憶回路へのクロック信号
を断ち、その記憶回路のクロック入力を一定の電位に固
定する。また、記憶回路の入力論理値と出力論理値とが
異なるときには、クロック制御回路は記憶回路にクロッ
ク信号を入力する。As described above, according to the present invention, since the input logic value and the output logic value of the storage circuit are compared by the comparison circuit, when the input logic value does not change with respect to the output logic value of the storage circuit, the power supply Since the control circuit disconnects the memory circuit from the power source, power consumption of the memory circuit in standby can be zero. The operation of the second semiconductor integrated circuit of the present invention will be described.
First, similarly to the first semiconductor integrated circuit, when the input data is determined while the clock signal is being supplied to the memory circuit, the data is written to the memory circuit in synchronization with the clock signal. Then, the comparison circuit compares the input logical value and the output logical value of the memory circuit. The clock control circuit to which the output signal of the comparison circuit is input cuts off the clock signal to the storage circuit when the input logic value and the output logic value of the storage circuit are the same, and fixes the clock input of the storage circuit to a constant potential. To do. When the input logical value and the output logical value of the memory circuit are different, the clock control circuit inputs the clock signal to the memory circuit.
【0014】このように本発明によれば、比較回路によ
って記憶回路の入力論理値と出力論理値とが比較される
ので、記憶回路の出力論理値に対して入力論理値が変化
しないときには、クロック制御回路は、記憶回路へのク
ロック信号を断ちその記憶回路のクロック入力を一定の
電位に固定するので、第1の半導体集積回路と異なり待
機中の記憶回路の消費電力が低減できる。なお、第1の
半導体集積回路に比べて、記憶回路の出力論理値が安定
しているので、該記憶回路の出力論理値を保持するため
の出力回路が省略できる。As described above, according to the present invention, since the input logical value and the output logical value of the memory circuit are compared by the comparator circuit, when the input logical value does not change with respect to the output logical value of the memory circuit, the clock Since the control circuit cuts off the clock signal to the memory circuit and fixes the clock input of the memory circuit to a constant potential, power consumption of the memory circuit in standby can be reduced unlike the first semiconductor integrated circuit. Since the output logic value of the memory circuit is more stable than that of the first semiconductor integrated circuit, the output circuit for holding the output logic value of the memory circuit can be omitted.
【0015】本発明の第3の半導体集積回路によれば、
比較回路によってメモリアレイの複数の入力論理値と複
数の出力論理値とが比較されるので、メモリアレイの複
数の出力論理値に対して複数の入力論理値が変化しない
ときには、電源制御回路がメモリアレイを電源から切り
離すので、待機中のメモリアレイの消費電力を零にでき
る。According to the third semiconductor integrated circuit of the present invention,
Since the plurality of input logical values of the memory array are compared with the plurality of output logical values by the comparison circuit, when the plurality of input logical values do not change with respect to the plurality of output logical values of the memory array, the power supply control circuit is Since the array is disconnected from the power supply, the power consumption of the standby memory array can be reduced to zero.
【0016】本発明の第4の半導体集積回路によれば、
比較回路によってメモリアレイの複数の入力論理値と複
数の出力論理値とが比較されるので、メモリアレイの複
数の出力論理値に対して複数の入力論理値が変化しない
ときには、クロック制御回路は、メモリアレイへのクロ
ック信号を断ちそのメモリアレイのクロック入力を一定
の電位に固定するので、第3の半導体集積回路と異なり
待機中のメモリアレイの消費電力が低減できる。なお、
第3の半導体集積回路に比べて、メモリアレイの出力論
理値は安定しているので、該メモリアレイの出力論理値
を保持するための出力回路が省略できる。According to the fourth semiconductor integrated circuit of the present invention,
Since the comparator circuit compares the plurality of input logical values of the memory array with the plurality of output logical values, when the plurality of input logical values does not change with respect to the plurality of output logical values of the memory array, the clock control circuit Since the clock signal to the memory array is cut off and the clock input of the memory array is fixed to a constant potential, unlike the third semiconductor integrated circuit, the power consumption of the waiting memory array can be reduced. In addition,
Since the output logical value of the memory array is more stable than that of the third semiconductor integrated circuit, the output circuit for holding the output logical value of the memory array can be omitted.
【0017】なお、これらの半導体集積回路を組合わせ
た場合、回路ブロック毎に記憶回路やメモリアレイを休
止させることによって、回路ブロック単位に消費電力を
低減を図ることができる。When these semiconductor integrated circuits are combined, the power consumption can be reduced for each circuit block by suspending the storage circuit or the memory array for each circuit block.
【0018】[0018]
【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明をする。図1〜7は、本発明の実施例に係る半
導体集積回路の説明図である。 (1)第1の実施例の説明 図1は、本発明の第1の実施例に係る半導体集積回路の
構成図を示している。図1において、11はクロック信
号(以下CK信号という)に基づいてデータDINを保持
するフリップ・フロップ回路であり、記憶回路の一例で
ある。フリップ・フロップ回路11の内部については、
図2において説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 to 7 are explanatory views of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. (1) Description of First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 11 is a flip-flop circuit that holds data DIN based on a clock signal (hereinafter referred to as CK signal), and is an example of a memory circuit. Regarding the inside of the flip-flop circuit 11,
This will be described with reference to FIG.
【0019】12は、フリップ・フロップ回路11の出
力論理値を保持するラッチ回路であり、出力回路の一例
である。ラッチ回路12はインバータ INV1〜 INV4か
ら成り、フリップ・フロップ回路11の電源を切った場
合でも、出力データを保持できるように接続している。
インバータ INV1, INV2は回路11のデータQの出力
値を保持し、インバータ INV3, INV4は回路11のデ
ータQxの出力値をそれぞれ保持する。A latch circuit 12 holds the output logical value of the flip-flop circuit 11, and is an example of an output circuit. The latch circuit 12 is composed of inverters INV1 to INV4 and is connected so that the output data can be held even when the power of the flip-flop circuit 11 is turned off.
The inverters INV1 and INV2 hold the output value of the data Q of the circuit 11, and the inverters INV3 and INV4 hold the output value of the data Qx of the circuit 11, respectively.
【0020】13はラッチ回路12によって保持された
フリップ・フロップ回路11のデータの出力論理値とフ
リップ・フロップ回路11へのデータの入力論理値とを
比較する2入力排他否定論理和回路(以下EXNOR回
路という)であり、比較回路の一例である。例えば、回
路11のデータQに対して入力データDINが変化しない
場合、すなわち、入力論理値が「L」レベルで出力論理
値が「L」レベルのときには、EXNOR回路13の出
力信号は「H」レベルになる。また、入力論理値が
「H」レベルで出力論理値が「H」レベルのときには、
EXNOR回路13の出力信号は「H」レベルになる。Reference numeral 13 is a 2-input exclusive-NOR circuit (hereinafter referred to as EXNOR) for comparing the output logical value of the data of the flip-flop circuit 11 held by the latch circuit 12 with the input logical value of the data to the flip-flop circuit 11. Circuit) and is an example of a comparison circuit. For example, when the input data DIN does not change with respect to the data Q of the circuit 11, that is, when the input logical value is the “L” level and the output logical value is the “L” level, the output signal of the EXNOR circuit 13 is “H”. Become a level. When the input logical value is “H” level and the output logical value is “H” level,
The output signal of the EXNOR circuit 13 becomes "H" level.
【0021】なお、回路11のデータQに対して入力デ
ータDINが変化した場合、すなわち、入力論理値が
「L」レベルで出力論理値が「H」レベルのときには、
EXNOR回路13の出力は「L」レベルになる。ま
た、入力論理値が「H」レベルで出力論理値が「L」レ
ベルのときには、EXNOR回路13の出力信号は
「L」レベルになる。When the input data DIN changes with respect to the data Q of the circuit 11, that is, when the input logical value is "L" level and the output logical value is "H" level,
The output of the EXNOR circuit 13 becomes "L" level. When the input logical value is "H" level and the output logical value is "L" level, the output signal of EXNOR circuit 13 is "L" level.
【0022】14はEXNOR回路13の出力信号を入
力しフリップ・フロップ回路11への電源を制御するp
チャネルのMOSFETであり、電源制御回路の一例で
ある。MOSFET14のソースは電源線VDDに接続さ
れ、そのドレインはフリップ・フロップ回路11の内部
電源線に接続されている。MOSFET14は回路11
の入力論理値と出力論理値とが同一のときにはオフし
て、フリップ・フロップ回路11への電源を断つ。反対
に、MOSFET14は回路11の入力論理値と出力論
理値とが異なるときにはオンして、フリップ・フロップ
回路11に電源を供給する。なお、15はフリップ・フ
ロップ回路11の出力データを増幅する出力バッファで
あり、増幅回路の一例である。出力バッファ15は回路
11の駆動能力を高めるために接続している。Reference numeral 14 designates p which inputs the output signal of the EXNOR circuit 13 and controls the power supply to the flip-flop circuit 11.
It is a channel MOSFET and is an example of a power supply control circuit. The source of the MOSFET 14 is connected to the power supply line VDD, and the drain thereof is connected to the internal power supply line of the flip-flop circuit 11. MOSFET 14 is circuit 11
When the input logical value and the output logical value are the same, they are turned off and the power supply to the flip-flop circuit 11 is cut off. On the contrary, the MOSFET 14 is turned on when the input logical value and the output logical value of the circuit 11 are different from each other to supply power to the flip-flop circuit 11. Reference numeral 15 is an output buffer that amplifies the output data of the flip-flop circuit 11, and is an example of an amplifier circuit. The output buffer 15 is connected to enhance the driving capability of the circuit 11.
【0023】図2において、101 はトランスファーゲー
トTG11, TG12及びインバータ INV11及びINV12 から
成るマスターラッチ回路であり、CK信号及びCKx信
号に基づいてデータDINを反転して保持する。インバー
タ INV11及びINV12 は内部電源線と接地線GNDとの間に
接続され、内部電源線は先のMOSFET14のドレイ
ンに接続されている。102 はトランスファーゲートTG
21, TG22及びインバータ INV21及びINV22 から成るス
レーブラッチ回路であり、CK信号及びCKx信号に基
づいてラッチ回路101 の出力データを反転して保持す
る。In FIG. 2, reference numeral 101 is a master latch circuit composed of transfer gates TG11, TG12 and inverters INV11 and INV12, which inverts and holds data DIN based on CK and CKx signals. The inverters INV11 and INV12 are connected between the internal power supply line and the ground line GND, and the internal power supply line is connected to the drain of the above MOSFET 14. 102 is a transfer gate TG
A slave latch circuit composed of 21, TG22 and inverters INV21 and INV22, which inverts and holds the output data of the latch circuit 101 based on the CK signal and the CKx signal.
【0024】103 は非反転CK0信号及び反転CKx信
号をマスターラッチ回路101 及びスレーブラッチ回路10
2 に出力するクロック分配回路である。クロック分配回
路103 はCK信号を入力して反転CKx信号を出力する
インバータ INV31と、反転CKx信号を入力して非反転
CK0信号を出力するインバータ INV32から成る。イン
バータ INV31及び INV32は従来例と異なり内部電源線と
接地線GNDとの間に接続されている。Reference numeral 103 designates a non-inverted CK0 signal and an inverted CKx signal for the master latch circuit 101 and the slave latch circuit 10.
It is a clock distribution circuit that outputs to 2. The clock distribution circuit 103 includes an inverter INV31 that inputs a CK signal and outputs an inverted CKx signal, and an inverter INV32 that inputs an inverted CKx signal and outputs a non-inverted CK0 signal. Unlike the conventional example, the inverters INV31 and INV32 are connected between the internal power supply line and the ground line GND.
【0025】次に、本実施例の半導体集積回路の動作を
説明する。まず、MOSFET14がオンしている状態
で、フリップ・フロップ回路11にCK信号が供給され
ると、クロック分配回路103 は非反転CK0信号及び反
転CKx信号をマスターラッチ回路101 及びスレーブラ
ッチ回路102 に出力する。この状態で、入力データDIN
が,例えば、「L」レベルになると、CK信号に同期し
てデータDINがフリップ・フロップ回路11に保持され
る。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit of this embodiment will be described. First, when the CK signal is supplied to the flip-flop circuit 11 while the MOSFET 14 is on, the clock distribution circuit 103 outputs the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal to the master latch circuit 101 and the slave latch circuit 102. To do. In this state, input data DIN
However, for example, when it becomes the "L" level, the data DIN is held in the flip-flop circuit 11 in synchronization with the CK signal.
【0026】この際に、マスターラッチ回路101 のトラ
ンスファーゲートTG11, TG12が非反転CK0信号及
び反転CKx信号に同期してオンすると、インバータ I
NV11及びINV12 によって、データDINを反転して保持す
る。また、スレーブラッチ回路102 のトランスファーゲ
ートTG21, TG22が非反転CK0信号及び反転CKx
信号に同期してオンすると、インバータ INV21及びINV2
2 は、マスターラッチ回路101 の出力データ(「H」レ
ベル)を反転して保持する。この結果、スレーブラッチ
回路102 の出力データQは「L」レベルとなる。At this time, when the transfer gates TG11 and TG12 of the master latch circuit 101 are turned on in synchronization with the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal, the inverter I
The data DIN is inverted and held by NV11 and INV12. Further, the transfer gates TG21 and TG22 of the slave latch circuit 102 have the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal.
When it is turned on in synchronization with the signal, the inverters INV21 and INV2
2 inverts and holds the output data (“H” level) of the master latch circuit 101. As a result, the output data Q of the slave latch circuit 102 becomes "L" level.
【0027】このスレーブラッチ回路102 の出力論理値
=「L」レベルはラッチ回路12によって保持される。
このラッチ回路12の出力論理値=「L」レベルは、E
XNOR回路13によってフリップ・フロップ回路11
の入力論理値=「L」レベルと比較される。このときに
は、フリップ・フロップ回路11の入力論理値と出力論
理値とが同一となるので、EXNOR回路13からMO
SFET14のゲートに「H」レベルの信号が出力され
る。The output logical value of the slave latch circuit 102 = “L” level is held by the latch circuit 12.
The output logical value of this latch circuit = “L” level is E
Flip-flop circuit 11 by XNOR circuit 13
Input logical value = “L” level. At this time, since the input logical value and the output logical value of the flip-flop circuit 11 become the same, the EXNOR circuit 13 outputs the MO signal.
An “H” level signal is output to the gate of the SFET 14.
【0028】そして、信号=「H」レベルを入力したM
OSFET14はオフして、フリップ・フロップ回路1
1への電源を断つ。この結果、電源線VDDと内部電源線
とが切り離されるので、フリップ・フロップ回路11で
の電力消費が零になる。また、データ待機期間等が過ぎ
て、フリップ・フロップ回路11への入力が「L」から
「H」レベルに変化すると、このラッチ回路12の出力
論理値「L」レベルは、EXNOR回路13によってフ
リップ・フロップ回路11の入力論理値=「H」レベル
と比較される。このときには、フリップ・フロップ回路
11の入力論理値と出力論理値とが異なるので、EXN
OR回路13からMOSFET14のゲートに「L」レ
ベルの信号が出力される。Then, when the signal = “H” level is input, M
The OSFET 14 is turned off, and the flip-flop circuit 1
Turn off power to 1. As a result, the power supply line VDD is disconnected from the internal power supply line, and the power consumption in the flip-flop circuit 11 becomes zero. Also, when the input to the flip-flop circuit 11 changes from “L” to “H” level after the data waiting period or the like, the output logical value “L” level of the latch circuit 12 is flipped by the EXNOR circuit 13. The input logical value of the flop circuit 11 is compared with the “H” level. At this time, since the input logical value and the output logical value of the flip-flop circuit 11 are different, EXN
An “L” level signal is output from the OR circuit 13 to the gate of the MOSFET 14.
【0029】そして、信号=「L」レベルを入力したM
OSFET14はオンして、フリップ・フロップ回路1
1に電源を供給する。この結果、電源線VDDと内部電源
線とが接続されるので、CK信号を入力したクロック分
配回路103 は非反転CK0信号及び反転CKx信号をマ
スターラッチ回路101 及びスレーブラッチ回路102 に出
力する。この状態で、「H」レベルに確定した入力デー
タDINをCK信号に同期してフリップ・フロップ回路1
1に保持する。Then, when the signal = “L” level is input, M
The OSFET 14 is turned on, and the flip-flop circuit 1
Supply power to 1. As a result, since the power supply line VDD and the internal power supply line are connected, the clock distribution circuit 103 which receives the CK signal outputs the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal to the master latch circuit 101 and the slave latch circuit 102. In this state, the flip-flop circuit 1 synchronizes the input data DIN fixed to the “H” level with the CK signal.
Hold at 1.
【0030】この際に、非反転CK0信号及び反転CK
x信号に同期してマスターラッチ回路101 によって、デ
ータDIN=「H」レベルが反転して保持され、また、ス
レーブラッチ回路102 によって、マスターラッチ回路10
1 の出力データが反転して保持される。このスレーブラ
ッチ回路102 の出力論理値=「H」レベルはラッチ回路
12によって保持される。このラッチ回路12の出力論
理値=「H」レベルは、EXNOR回路13によってフ
リップ・フロップ回路11の入力論理値=「H」レベル
と比較される。このときには、フリップ・フロップ回路
11の入力論理値と出力論理値とが同一となるので、E
XNOR回路13からMOSFET14のゲートに
「L」レベルの信号が出力される。At this time, the non-inverted CK0 signal and the inverted CK
The data DIN = “H” level is inverted and held by the master latch circuit 101 in synchronization with the x signal, and the master latch circuit 10 is held by the slave latch circuit 102.
The output data of 1 is inverted and held. The output logical value of the slave latch circuit 102 = “H” level is held by the latch circuit 12. The output logical value = “H” level of the latch circuit 12 is compared with the input logical value = “H” level of the flip-flop circuit 11 by the EXNOR circuit 13. At this time, since the input logical value and the output logical value of the flip-flop circuit 11 become the same, E
An "L" level signal is output from the XNOR circuit 13 to the gate of the MOSFET 14.
【0031】そして、信号=「L」レベルを入力したM
OSFET14はオフして、フリップ・フロップ回路1
1への電源を断つ。この結果、電源線VDDと内部電源線
とが切り離されるので、フリップ・フロップ回路11で
の電力消費が零になる。このようにして、本発明の第1
の実施例に係る半導体集積回路によれば、図1に示すよ
うに、EXNOR回路13によってフリップ・フロップ
回路11の入力論理値と出力論理値とが比較されるの
で、フリップ・フロップ回路11の出力データQに対し
て入力データDINが変化しないときには、MOSFET
14がオフするようになる。Then, the signal = M to which the "L" level is input
The OSFET 14 is turned off, and the flip-flop circuit 1
Turn off power to 1. As a result, the power supply line VDD is disconnected from the internal power supply line, and the power consumption in the flip-flop circuit 11 becomes zero. Thus, the first aspect of the present invention
According to the semiconductor integrated circuit of the embodiment, as shown in FIG. 1, since the EXNOR circuit 13 compares the input logical value and the output logical value of the flip-flop circuit 11, the output of the flip-flop circuit 11 When the input data DIN does not change with respect to the data Q, the MOSFET
14 will turn off.
【0032】このため、データDINが変化しないときに
はMOSFET14がフリップ・フロップ回路11の内
部電源線を電源線VDDから切り離すので、データ待機中
等のマスターラッチ回路101 、スレーブラッチ回路102
及びクロック分配回路103 での消費電力が零にできる。
特に、クロック分配回路103 にCK信号が入力されてい
ても、回路103 への電源が停止されているので、従来例
のようなインバータ INV31, INV32 での貫通電流が無く
なり電力消費が零となる。Therefore, when the data DIN does not change, the MOSFET 14 disconnects the internal power supply line of the flip-flop circuit 11 from the power supply line VDD, so that the master latch circuit 101 and the slave latch circuit 102 are waiting for data.
And the power consumption in the clock distribution circuit 103 can be reduced to zero.
In particular, even if the CK signal is input to the clock distribution circuit 103, the power supply to the circuit 103 is stopped, so that the through currents in the inverters INV31 and INV32 as in the conventional example are eliminated and the power consumption becomes zero.
【0033】なお、フリップ・フロップ回路11の出力
データQに対して入力データDINが変化したときには、
「L」レベルを入力したMOSFET14がオンしてフ
リップ・フロップ回路11の内部電源線と電源線VDDと
を接続するので、マスターラッチ回路101 及びスレーブ
ラッチ回路102 においてデータが書換えられる。このよ
うに、データ入力待機中には、フリップ・フロップ回路
では全く電力が消費されないので、この回路11を内蔵
した携帯用電子機器等のバッテリー駆動時間を長くする
ことができる。When the input data DIN changes with respect to the output data Q of the flip-flop circuit 11,
Since the MOSFET 14 inputting the "L" level is turned on to connect the internal power supply line of the flip-flop circuit 11 and the power supply line VDD, the data is rewritten in the master latch circuit 101 and the slave latch circuit 102. As described above, since no electric power is consumed in the flip-flop circuit while waiting for data input, it is possible to prolong the battery drive time of a portable electronic device or the like incorporating this circuit 11.
【0034】(2)第2の実施例の説明 図3は、本発明の第2の実施例に係る半導体集積回路の
構成図を示している。第2の実施例では第1の実施例と
異なり、フリップ・フロップ回路11の出力データDOU
T (Q)に対する入力データDINの変化に応じてCK信
号の供給を制御するものである。(2) Description of Second Embodiment FIG. 3 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the output data DOU of the flip-flop circuit 11 is
The supply of the CK signal is controlled according to the change of the input data DIN with respect to T (Q).
【0035】図3において、21はフリップ・フロップ
回路であり、マスターラッチ回路201 、スレーブラッチ
回路202 及びクロック分配回路203 から成る。各回路20
1 、202 及び203 は第1の実施例と異なり、電源線VDD
と接地線GNDとの間に接続されている。22はスレーブ
ラッチ回路202 の出力論理値とフリップ・フロップ回路
21への入力論理値とを比較する2入力排他論理和回路
(以下EXOR回路という)であり、比較回路の他の一
例である。In FIG. 3, reference numeral 21 is a flip-flop circuit, which comprises a master latch circuit 201, a slave latch circuit 202 and a clock distribution circuit 203. Each circuit 20
1, 202 and 203 are different from the first embodiment in that the power supply line VDD
And ground line GND. Reference numeral 22 is a two-input exclusive OR circuit (hereinafter referred to as an EXOR circuit) for comparing the output logical value of the slave latch circuit 202 and the input logical value to the flip-flop circuit 21, which is another example of the comparison circuit.
【0036】例えば、回路21のデータQに対する入力
データDINが変化しない場合、すなわち、入力論理値が
「L」レベルで出力論理値が「L」レベルのときには、
EXOR回路22の出力信号は「L」レベルになる。ま
た、入力論理値が「H」レベルで出力論理値が「H」レ
ベルのときには、EXNOR回路13の出力信号は
「「L」レベルなる。For example, when the input data DIN for the data Q of the circuit 21 does not change, that is, when the input logical value is "L" level and the output logical value is "L" level,
The output signal of the EXOR circuit 22 becomes "L" level. Further, when the input logical value is "H" level and the output logical value is "H" level, the output signal of EXNOR circuit 13 becomes "" L "level.
【0037】なお、データQに対する入力データDINが
変化している場合、入力論理値が「L」レベルで出力論
理値が「H」レベルのときには、EXNOR回路13の
出力は「H」レベルになる。また、入力論理値が「H」
レベルで出力論理値が「L」レベルのときには、EXN
OR回路13の出力信号は「H」レベルになる。23は
EXOR回路22の出力信号を入力しクロック分配回路
203 へのCK信号の入力制御するクロック制御回路であ
る。制御回路23はn型の電界効果トランジスタTN1
及びTN2と、インバータ INVから成る。トランジスタ
TN1のゲートはEXOR回路22の出力に接続し、そ
のドレインはCK信号の供給点に接続し、そのソースは
クロック分配回路203 の入力部にそれぞれ接続してい
る。トランジスタTN2のゲートはインバータ INVを介
してEXOR回路22の出力に接続し、そのドレインは
トランジスタTN2のソースに接続し、そのソースを接
地線GNDにそれぞれ接続している。制御回路23のイン
バータ INVは電源線VDDと接地線GNDとの間に接続して
いる。When the input data DIN for the data Q is changing and the input logical value is "L" level and the output logical value is "H" level, the output of the EXNOR circuit 13 becomes "H" level. . The input logical value is "H".
EXN when the output logical value is "L" level
The output signal of the OR circuit 13 becomes "H" level. A clock distribution circuit 23 receives the output signal of the EXOR circuit 22
A clock control circuit for controlling input of a CK signal to 203. The control circuit 23 is an n-type field effect transistor TN1.
And TN2 and an inverter INV. The gate of the transistor TN1 is connected to the output of the EXOR circuit 22, its drain is connected to the supply point of the CK signal, and its source is connected to the input part of the clock distribution circuit 203. The gate of the transistor TN2 is connected to the output of the EXOR circuit 22 via the inverter INV, the drain thereof is connected to the source of the transistor TN2, and the source thereof is connected to the ground line GND. The inverter INV of the control circuit 23 is connected between the power supply line VDD and the ground line GND.
【0038】制御回路23はフリップ・フロップ回路2
1の入力論理値と出力論理値とが同一のときにはオフし
て、クロック分配回路203 へのCK信号を断って回路20
3 の入力部を接地線GNDに接続し「L」レベルに固定す
る。反対に、制御回路23はフリップ・フロップ回路2
1の入力論理値と出力論理値とが異なるときにはオンし
て、回路203 の入力部を接地線GNDに接続する。その他
の構成及び第1の実施例と同じ名称のものは、同じ機能
を有するため、その説明を省略する。The control circuit 23 is the flip-flop circuit 2
When the input logical value and the output logical value of 1 are the same, the circuit is turned off, the CK signal to the clock distribution circuit 203 is cut off, and the circuit 20
Connect the input part of 3 to the ground line GND and fix it to "L" level. On the contrary, the control circuit 23 is the flip-flop circuit 2
When the input logical value and the output logical value of 1 are different from each other, it is turned on to connect the input portion of the circuit 203 to the ground line GND. Other configurations and those having the same names as those in the first embodiment have the same functions, and therefore their explanations are omitted.
【0039】次に、本実施例の半導体集積回路の動作を
説明する。まず、トランジスタTN1がオンし、TN2
がオフしている状態で、フリップ・フロップ回路21に
CK信号が供給されると、クロック分配回路203 は非反
転CK0信号及び反転CKx信号をマスターラッチ回路
201 及びスレーブラッチ回路202 に出力する。この状態
で、入力データDINが,例えば、「H」レベルになる
(確定)と、CK信号に同期してデータDINがフリップ
・フロップ回路21に保持される。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit of this embodiment will be described. First, the transistor TN1 turns on and TN2
When the CK signal is supplied to the flip-flop circuit 21 in the state where the switch is off, the clock distribution circuit 203 outputs the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal to the master latch circuit.
Output to 201 and slave latch circuit 202. In this state, when the input data DIN becomes, for example, “H” level (determined), the data DIN is held in the flip-flop circuit 21 in synchronization with the CK signal.
【0040】この際に、マスターラッチ回路201 が非反
転CK0信号及び反転CKx信号に同期してデータDIN
を反転して保持する。また、スレーブラッチ回路202 が
非反転CK0信号及び反転CKx信号に同期してマスタ
ーラッチ回路201 の出力データを反転して保持する。こ
の結果、スレーブラッチ回路202 の出力データQは
「H」レベルとなる。At this time, the master latch circuit 201 synchronizes the data DIN with the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal.
Invert and hold. Further, the slave latch circuit 202 inverts and holds the output data of the master latch circuit 201 in synchronization with the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal. As a result, the output data Q of the slave latch circuit 202 becomes "H" level.
【0041】このスレーブラッチ回路202 の出力論理値
=「H」レベルはEXOR回路22によってフリップ・
フロップ回路21の入力論理値=「H」レベルと比較さ
れる。このときには、フリップ・フロップ回路21の入
力論理値と出力論理値とが同一となるので、EXOR回
路22からトランジスタTN1のゲートに「L」レベル
の信号が出力される。The output logical value of the slave latch circuit 202 = “H” level is flipped by the EXOR circuit 22.
The input logical value of the flop circuit 21 is compared with "H" level. At this time, since the input logical value and the output logical value of the flip-flop circuit 21 become the same, the EXOR circuit 22 outputs an "L" level signal to the gate of the transistor TN1.
【0042】そして、信号=「L」レベルを入力したト
ランジスタTN1はオフして、クロック分配回路203 へ
のCK信号の供給を断ち、クロック入力を「L」レベル
に固定する。この結果、クロック分配回路203 の反転C
Kx信号が「H」レベルに固定され、非反転CK信号が
「L」レベルに固定されるので、マスターラッチ回路20
1 は「L」レベルのデータを保持したままになり、スレ
ーブラッチ回路202 は「H」レベルのデータを保持した
ままになる。Then, the transistor TN1 to which the signal = “L” level is input is turned off, the supply of the CK signal to the clock distribution circuit 203 is cut off, and the clock input is fixed to the “L” level. As a result, the inverted C of the clock distribution circuit 203
Since the Kx signal is fixed to the “H” level and the non-inverted CK signal is fixed to the “L” level, the master latch circuit 20
1 retains the "L" level data, and the slave latch circuit 202 retains the "H" level data.
【0043】また、データ待機期間等が過ぎて、フリッ
プ・フロップ回路21への入力が「「H」→「L」レベ
ルに変化した場合、EXOR回路22によってフリップ
・フロップ回路21の出力論理値=「H」レベルと入力
論理値=「L」レベルとが比較される。このときには、
フリップ・フロップ回路21の入力論理値と出力論理値
とが異なるので、EXOR回路22からトランジスタT
N1のゲートに「H」レベルの信号が出力される。When the input to the flip-flop circuit 21 changes from "H" to "L" level after the data waiting period, etc., the EXOR circuit 22 outputs the output logical value of the flip-flop circuit 21 = The “H” level and the input logical value = “L” level are compared. At this time,
Since the input logical value and the output logical value of the flip-flop circuit 21 are different, the EXOR circuit 22 causes the transistor T
An "H" level signal is output to the gate of N1.
【0044】そして、信号=「H」レベルを入力したト
ランジスタTN1はオンして、クロック分配回路203 に
CK信号を供給する。この結果、CK信号を入力したク
ロック分配回路203 は非反転CK0信号及び反転CKx
信号をマスターラッチ回路201 及びスレーブラッチ回路
202 に出力する。これにより、フリップ・フロップ回路
21は「H」から「L」レベルにデータDINが書換えら
れる。Then, the transistor TN1 to which the signal = “H” level is input is turned on to supply the CK signal to the clock distribution circuit 203. As a result, the clock distribution circuit 203 that receives the CK signal receives the non-inverted CK0 signal and the inverted CKx signal.
Signal to master latch circuit 201 and slave latch circuit
Output to 202. As a result, the flip-flop circuit 21 rewrites the data DIN from "H" to "L" level.
【0045】このようにして、本発明の第2の実施例に
係る半導体集積回路によれば、EXOR回路22によっ
てフリップ・フロップ回路21の入力論理値と出力論理
値とが比較されるので、フリップ・フロップ回路21の
出力データに対して入力データが変化しないときには、
クロック制御回路22のトランジスタTN1はオフする
ようになる。As described above, according to the semiconductor integrated circuit of the second embodiment of the present invention, the EXOR circuit 22 compares the input logical value and the output logical value of the flip-flop circuit 21, and thus the flip-flop circuit 21 flips. When the input data does not change with respect to the output data of the flop circuit 21,
The transistor TN1 of the clock control circuit 22 is turned off.
【0046】このため、データDINが変化しないときに
はトランジスタTN1がクロック分配回路203 へのCK
信号の供給を断ち、そのクロック分配回路203 の入力を
「L」レベルに固定するので、第1の実施例と異なりデ
ータ待機中のクロック分配回路203 からマスターラッチ
回路201 及びスレーブラッチ回路202 に、「H」レベル
に固定した反転CK信号や、「L」レベルに固定した非
反転CK信号が出力されるので、マスターラッチ回路20
1 は「L」レベルのデータを保持したままになり、スレ
ーブラッチ回路202 は「H」レベルのデータを保持した
ままになる。Therefore, when the data DIN does not change, the transistor TN1 outputs the CK to the clock distribution circuit 203.
Since the supply of the signal is cut off and the input of the clock distribution circuit 203 is fixed to the "L" level, unlike the first embodiment, the clock distribution circuit 203 in the data standby state transfers to the master latch circuit 201 and the slave latch circuit 202. Since the inverted CK signal fixed to the “H” level and the non-inverted CK signal fixed to the “L” level are output, the master latch circuit 20
1 retains the "L" level data, and the slave latch circuit 202 retains the "H" level data.
【0047】この結果、第1の実施例のようにフリップ
・フロップ回路21の消費電力を零とすることはできな
いが、クロック分配回路103 にCK信号が入力されてい
ない分、従来例のようなインバータでの貫通電流が無く
なり、当該回路21の消費電力が低減できる。なお、フ
リップ・フロップ回路21の出力データQに対して入力
データDINが変化したときには、「H」レベルを入力し
たトランジスタTN1がオンしてクロック分配回路203
にCK信号を入力するので、マスターラッチ回路101 及
びスレーブラッチ回路102 においてデータが書換えられ
る。As a result, the power consumption of the flip-flop circuit 21 cannot be reduced to zero as in the first embodiment, but since the CK signal is not input to the clock distribution circuit 103, it is different from the conventional example. Through current in the inverter is eliminated, and the power consumption of the circuit 21 can be reduced. When the input data DIN changes with respect to the output data Q of the flip-flop circuit 21, the transistor TN1 to which the “H” level is input is turned on and the clock distribution circuit 203.
Since the CK signal is input to the master latch circuit 101 and the slave latch circuit 102, the data is rewritten.
【0048】また、第1の実施例に比べて、フリップ・
フロップ回路21のスレーブラッチ回路202 によって出
力論理値が「H」又は「L」レベルに固定されるので、
第1の実施例のようなフリップ・フロップ回路11の出
力論理値を安定させるためのラッチ回路12が省略でき
る。 (3)第3の実施例の説明 図4は、本発明の第3の実施例に係る半導体集積回路の
構成図を示している。第3の実施例では第1の実施例と
異なり、データを保持するためのメモリアレイを設け、
例えば、3つの入力データと3つの出力データとを比較
して、当該メモリアレイへの電源を制御するものであ
る。Further, as compared with the first embodiment, the flip
Since the output logical value is fixed to the “H” or “L” level by the slave latch circuit 202 of the flop circuit 21,
The latch circuit 12 for stabilizing the output logical value of the flip-flop circuit 11 as in the first embodiment can be omitted. (3) Description of Third Embodiment FIG. 4 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention. Unlike the first embodiment, the third embodiment is provided with a memory array for holding data,
For example, the power supply to the memory array is controlled by comparing three input data and three output data.
【0049】図4において、31はCK信号に基づいて
3つの入力データD1〜D3を記憶するメモリアレイで
あり、例えば、9個のフリップ・フロップ回路FF11〜
FF31, FF12〜FF32, FF13〜FF33から成る。こ
れら回路FF11〜FF31, FF12〜FF32, FF13〜F
F33はフリップ・フロップ回路専用の内部電源線に接続
されている。In FIG. 4, reference numeral 31 is a memory array for storing three input data D1 to D3 based on the CK signal. For example, nine flip-flop circuits FF11 to FF11.
It is composed of FF31, FF12 to FF32, and FF13 to FF33. These circuits FF11-FF31, FF12-FF32, FF13-F
F33 is connected to the internal power supply line dedicated to the flip-flop circuit.
【0050】32はメモリアレイ31の3つのデータQ
1〜Q3の出力論理値を保持する出力部であり、第1の
実施例のようなラッチ回路12や出力バッファ15から
成る。33は、ラッチ回路12によって保持されたメモ
リアレイ31の3つの出力論理値とメモリアレイ31へ
の3つのデータD1〜D3の入力論理値とを比較する6
入力EXNOR回路であり、比較回路の一例である。6
入力EXNOR回路は3個の2入力AND回路と1個の
2入力EXNOR回路から構成しても良い。例えば、6
入力EXNOR回路33は、メモリアレイ31のデータ
Q1〜Q3に対する入力データD1〜D3が変化しない
場合には、「H」レベルの信号を出力する。また、EX
NOR回路33は、データQ1〜Q3に対する入力デー
タD1〜D3が変化した場合には、「L」レベルの信号
を出力する。32 is the three data Q of the memory array 31.
The output unit holds the output logical values of 1 to Q3, and includes the latch circuit 12 and the output buffer 15 as in the first embodiment. Reference numeral 33 compares 6 output logical values of the memory array 31 held by the latch circuit 12 with input logical values of 3 data D1 to D3 to the memory array 31.
The input EXNOR circuit is an example of a comparison circuit. 6
The input EXNOR circuit may be composed of three 2-input AND circuits and one 2-input EXNOR circuit. For example, 6
The input EXNOR circuit 33 outputs an "H" level signal when the input data D1 to D3 corresponding to the data Q1 to Q3 of the memory array 31 does not change. Also, EX
The NOR circuit 33 outputs an "L" level signal when the input data D1 to D3 corresponding to the data Q1 to Q3 changes.
【0051】34はEXNOR回路33の出力信号を入
力しメモリアレイ31の入力論理値と出力論理値とが同
一のときにはメモリアレイ31への電源を断ち、メモリ
アレイ31の入力論理値と出力論理値とが異なるときに
はメモリアレイ31に電源を供給する電源制御用のMO
SFETである。MOSFETのソースは電源線VDDに
接続し、そのドレインは内部電源線に接続している。そ
の他の構成及び第1の実施例と同じ名称のものは、同じ
機能を有するため、その説明を省略する。Reference numeral 34 is an input of the output signal of the EXNOR circuit 33. When the input logical value and the output logical value of the memory array 31 are the same, the power supply to the memory array 31 is cut off, and the input logical value and the output logical value of the memory array 31 are turned off. , And a MO for power supply control that supplies power to the memory array 31
It is an SFET. The source of the MOSFET is connected to the power supply line VDD and its drain is connected to the internal power supply line. Other configurations and those having the same names as those in the first embodiment have the same functions, and therefore their explanations are omitted.
【0052】次に、本実施例の半導体集積回路の動作を
説明する。まず、メモリアレイ31にCK信号が供給さ
れている状態で、3つの入力データD1〜D3が確定す
ると、CK信号に同期して3つのデータD1〜D3がメ
モリアレイ31に記憶され、このメモリアレイ31の3
つのデータQ1〜Q3の出力論理値は出力部32によっ
て保持される。この出力部32によって保持されたメモ
リアレイ31の3つのデータQ1〜Q3の出力論理値
は、EXNOR回路33によってメモリアレイ31の3
つのデータD1〜D3の入力論理値と比較される。そし
て、このEXNOR回路33の出力信号を入力したMO
SFET34は、メモリアレイ31の3つのデータQ1
〜Q3の入力論理値と3つのデータD1〜D3の出力論
理値とが同一のときにはメモリアレイ31への電源を断
つ。また、メモリアレイ31の3つのデータQ1〜Q3
の入力論理値と3つのデータD1〜D3の出力論理値と
が異なるときには、MOSFET34はメモリアレイ3
1に電源を供給する。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit of this embodiment will be described. First, when the three input data D1 to D3 are determined while the CK signal is being supplied to the memory array 31, the three data D1 to D3 are stored in the memory array 31 in synchronization with the CK signal. 31 of 3
The output logical values of the data Q1 to Q3 are held by the output unit 32. The output logical values of the three data Q1 to Q3 of the memory array 31 held by the output unit 32 are set to 3 by the EXNOR circuit 33.
It is compared with the input logical value of one data D1 to D3. Then, the MO to which the output signal of the EXNOR circuit 33 is input.
The SFET 34 is the three data Q1 of the memory array 31.
When the input logical value of Q3 to the output logical value of the three data D1 to D3 are the same, the power supply to the memory array 31 is cut off. In addition, the three data Q1 to Q3 of the memory array 31 are
When the input logical value of 3 is different from the output logical value of the three data D1 to D3, the MOSFET 34 operates in the memory array 3
Supply power to 1.
【0053】このようにして、本発明の第3の実施例に
係る半導体集積回路によれば、EXNOR回路33によ
ってメモリアレイ31の3つのデータD1〜D3の入力
論理値と3つのデータQ1〜Q3の出力論理値とが比較
されるので、メモリアレイ31の3つの出力データに対
して3つの入力データがいずれも変化しないときには、
MOSFET34がメモリアレイ31を電源から切り離
すので、待機中のメモリアレイ31の9個のフリップ・
フロップ回路FF11〜FF31, FF12〜FF32, FF13
〜FF33の消費電力を零にできる。In this way, according to the semiconductor integrated circuit of the third embodiment of the present invention, the EXNOR circuit 33 causes the input logical values of the three data D1 to D3 of the memory array 31 and the three data Q1 to Q3. Of the memory array 31, the three output data of the memory array 31 are not changed.
Since the MOSFET 34 disconnects the memory array 31 from the power supply, nine flip
Flop circuit FF11 to FF31, FF12 to FF32, FF13
The power consumption of FF33 can be reduced to zero.
【0054】なお、メモリアレイ31の出力データQ1
〜Q3に対して入力データD1〜D3がどれか1つでも
変化したときには、「L」レベルを入力したMOSFE
T34がオンしてメモリアレイ31を電源線VDDに接続
するので、各フリップ・フロップ回路FF11〜FF31,
FF12〜FF32, FF13〜FF33においてデータが書換
えられる。Output data Q1 of the memory array 31
When any one of the input data D1 to D3 changes with respect to Q3, the MOSFE inputting the "L" level
Since T34 is turned on to connect the memory array 31 to the power supply line VDD, the flip-flop circuits FF11 to FF31,
Data is rewritten in FF12 to FF32 and FF13 to FF33.
【0055】このように、データ入力待機中には、9個
のフリップ・フロップ回路FF11〜FF31, FF12〜F
F32, FF13〜FF33では全く電力が消費されないの
で、このメモリアレイ31を内蔵した携帯用電子機器等
のバッテリー駆動時間を長くすることができる。 (4)第4の実施例の説明 図5は、本発明の第4の実施例に係る半導体集積回路の
構成図を示している。第4の実施例では、第1〜第3の
実施例と異なり、データを保持するためのメモリアレイ
を設け、例えば、3つの入力データと3つの出力データ
とを比較して、当該メモリアレイへのクロック信号の供
給を制御するものである。As described above, the nine flip-flop circuits FF11 to FF31 and FF12 to F are on standby for data input.
Since no power is consumed in F32 and FF13 to FF33, it is possible to extend the battery drive time of a portable electronic device or the like having the memory array 31 built therein. (4) Description of Fourth Embodiment FIG. 5 shows a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, unlike the first to third embodiments, a memory array for holding data is provided, and, for example, three input data and three output data are compared, and the data is stored in the memory array. It controls the supply of the clock signal.
【0056】図5において、41はCK信号に基づいて
3つのデータD1〜D3を記憶するメモリアレイであ
り、例えば、9個のフリップ・フロップ回路FF11〜F
F31,FF12〜FF32, FF13〜FF33から成る。これ
ら回路FF11〜FF31, FF12〜FF32, FF13〜FF
33は電源線VDDと接地線GNDとの間に接続されている。
42はメモリアレイ41の出力データQ1〜Q3を増幅
する出力部であり、第1の実施例のようなラッチ回路1
2を設けていない。In FIG. 5, reference numeral 41 is a memory array for storing three data D1 to D3 based on the CK signal, and for example, nine flip-flop circuits FF11 to F.
It is composed of F31, FF12 to FF32, and FF13 to FF33. These circuits FF11-FF31, FF12-FF32, FF13-FF
33 is connected between the power supply line VDD and the ground line GND.
An output unit 42 amplifies the output data Q1 to Q3 of the memory array 41, and the latch circuit 1 as in the first embodiment.
2 is not provided.
【0057】43はメモリアレイ41の3つのデータQ
1〜Q3の出力論理値とメモリアレイ41への3つのデ
ータD1〜D3の入力論理値とを比較する6入力EXO
R回路であり、比較回路の他の一例である。例えば、6
入力EXOR回路43は、3個の2入力AND回路及び
1個の2入力EXOR回路から構成しても良い。6入力
EXOR回路43は、メモリアレイ41のデータQ1〜
Q3に対する入力データD1〜D3が変化しない場合に
は、「L」レベルの信号を出力する。また、EXOR回
路43は、データQ1〜Q3に対する入力データD1〜
D3が変化した場合には、「H」レベルの信号を出力す
る。43 is the three data Q of the memory array 41.
6-input EXO for comparing output logical values of 1 to Q3 with input logical values of three data D1 to D3 to the memory array 41
The R circuit is another example of the comparison circuit. For example, 6
The input EXOR circuit 43 may be composed of three 2-input AND circuits and one 2-input EXOR circuit. The 6-input EXOR circuit 43 includes the data Q1 to Q1 of the memory array 41.
When the input data D1 to D3 for Q3 does not change, an "L" level signal is output. Further, the EXOR circuit 43 inputs the input data D1 to the data Q1 to Q3.
When D3 changes, a "H" level signal is output.
【0058】44はEXNOR回路43の出力信号を入
力しメモリアレイ41の3つのデータQ1〜Q3の入力
論理値と3つのデータD1〜D3の出力論理値とが同一
のときにはメモリアレイ41へのCK信号を断ち、各フ
リップ・フロップ回路FF11〜FF31, FF12〜FF3
2, FF13〜FF33のクロック入力を「L」レベルに固
定するクロック制御回路である。反対に、クロック制御
回路44は、メモリアレイ41の3つのデータQ1〜Q
3の入力論理値と3つのデータD1〜D3の出力論理値
とが異なるときにはメモリアレイ41にCK信号を入力
する。その他の構成及び第1の実施例と同じ名称のもの
は、同じ機能を有するため、その説明を省略する。Reference numeral 44 denotes the CK to the memory array 41 when the output signal of the EXNOR circuit 43 is input and the input logical values of the three data Q1 to Q3 of the memory array 41 and the output logical values of the three data D1 to D3 are the same. Cut off the signal and flip-flop circuits FF11-FF31, FF12-FF3
2, a clock control circuit for fixing the clock inputs of FF13 to FF33 to the "L" level. On the contrary, the clock control circuit 44 controls the three data Q1 to Q3 of the memory array 41.
When the input logical value of 3 is different from the output logical value of the three data D1 to D3, the CK signal is input to the memory array 41. Other configurations and those having the same names as those in the first embodiment have the same functions, and therefore their explanations are omitted.
【0059】次に、本実施例の半導体集積回路の動作を
説明する。まず、第3の実施例と同様に、メモリアレイ
41にCK信号が供給されている状態で、入力データD
1〜D3が確定すると、CK信号に同期して3つのデー
タがメモリアレイ41に記憶される。そして、EXOR
回路43はメモリアレイ41の3つの入力論理値と3つ
の出力論理値とを比較する。このEXOR回路43の出
力信号を入力したクロック制御回路44は、メモリアレ
イ41の3つの入力論理値と3つの出力論理値とが同一
のときにはメモリアレイ41へのCK信号を断ち、その
メモリアレイのクロック入力を「L」レベルに固定す
る。また、メモリアレイ41の3つの入力論理値と3つ
の出力論理値とが異なるときには、クロック制御回路4
4はメモリアレイ41にCK信号を入力する。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit of this embodiment will be described. First, similarly to the third embodiment, while the CK signal is being supplied to the memory array 41, the input data D
When 1 to D3 are determined, three data are stored in the memory array 41 in synchronization with the CK signal. And EXOR
The circuit 43 compares the three input logic values of the memory array 41 with the three output logic values. The clock control circuit 44, to which the output signal of the EXOR circuit 43 is input, cuts off the CK signal to the memory array 41 when the three input logical values of the memory array 41 and the three output logical values are the same, and The clock input is fixed at "L" level. When the three input logical values and the three output logical values of the memory array 41 are different, the clock control circuit 4
4 inputs the CK signal to the memory array 41.
【0060】このようにして、本発明の第4の実施例に
係る半導体集積回路によれば、EXOR回路43によっ
てメモリアレイ41の3つの入力論理値と3つの出力論
理値とが比較されるので、メモリアレイ41の3つの出
力データQ1〜Q3に対して3つの入力データD1〜D
3が変化しないときには、クロック制御回路44は、メ
モリアレイ41へのCK信号を断ち、そのメモリアレイ
41のクロック入力を「L」レベルに固定するので、第
1、第2及び第3の実施例と異なり、データ待機中のメ
モリアレイ41の消費電力が低減できる。なお、第3の
実施例に比べて、メモリアレイ41の出力論理値が安定
するので、該メモリアレイ41の出力論理値を保持する
ためのラッチ回路12が省略できる。In this way, according to the semiconductor integrated circuit of the fourth embodiment of the present invention, the EXOR circuit 43 compares the three input logical values of the memory array 41 with the three output logical values. , Three input data D1 to D3 for three output data Q1 to Q3 of the memory array 41
When 3 does not change, the clock control circuit 44 cuts off the CK signal to the memory array 41 and fixes the clock input of the memory array 41 to the “L” level, so that the first, second and third embodiments are performed. Unlike the above, it is possible to reduce the power consumption of the memory array 41 during the data standby. Since the output logic value of the memory array 41 is stable as compared with the third embodiment, the latch circuit 12 for holding the output logic value of the memory array 41 can be omitted.
【0061】(5)第5の実施例の説明 図6は、本発明の第5の実施例に係る半導体集積回路の
構成図を示している。第5の実施例では、第3の実施例
の半導体集積回路を4つ組み合わせ、回路ブロック毎に
メモリアレイ41への電源を制御するものである。図5
において、B1〜B3は回路ブロックであり、第3の実
施例に係る半導体集積回路から成る。回路ブロックB1
はCK信号に基づいて3つのデータD11〜D13を保持
し、回路ブロックB2は回路ブロックB1の出力データ
をCK信号に基づいて保持し、3つのデータQ11〜Q13
を出力する。また、回路ブロックB3はCK信号に基づ
いて3つのデータD21〜D23を保持し、回路ブロックB
4は回路ブロックB3の出力データをCK信号に基づい
て保持し、3つのデータQ21〜Q23を出力する。その他
の構成及び第3の実施例と同じ名称のものは、同じ機能
を有するため、その説明を省略する。(5) Description of Fifth Embodiment FIG. 6 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, four semiconductor integrated circuits of the third embodiment are combined and the power supply to the memory array 41 is controlled for each circuit block. FIG.
In the figure, B1 to B3 are circuit blocks, which are composed of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment. Circuit block B1
Holds the three data D11 to D13 based on the CK signal, the circuit block B2 holds the output data of the circuit block B1 based on the CK signal, and the three data Q11 to Q13.
Is output. The circuit block B3 holds three data D21 to D23 based on the CK signal, and the circuit block B3
Reference numeral 4 holds the output data of the circuit block B3 based on the CK signal, and outputs three data Q21 to Q23. Other configurations and those having the same names as those in the third embodiment have the same functions, and therefore their explanations are omitted.
【0062】次に、本実施例の半導体集積回路の動作を
説明する。まず、一方で、第3の実施例と同様に、回路
ブロックB1のメモリアレイ31にCK信号が供給され
ている状態で、入力データD11〜D13が確定すると、C
K信号に同期して3つのデータがB1のメモリアレイ3
1に記憶される。そして、B1のEXNOR回路33は
B1のメモリアレイ31の3つの入力論理値と3つの出
力論理値とを比較する。このEXNOR回路33の出力
信号を入力したMOSFET34は、B1のメモリアレ
イ31の3つの入力論理値と3つの出力論理値とが同一
のときにはB1のメモリアレイ31への電源を断つ。ま
た、B1のメモリアレイ31の3つの入力論理値と3つ
の出力論理値とが異なったときには、MOSFET34
はメモリアレイ31に電源を供給する。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit of this embodiment will be described. On the other hand, on the other hand, similarly to the third embodiment, when the input data D11 to D13 are determined while the CK signal is supplied to the memory array 31 of the circuit block B1, C
Memory array 3 in which three pieces of data are B1 in synchronization with the K signal
1 is stored. Then, the EXNOR circuit 33 of B1 compares the three input logical values of the memory array 31 of B1 with the three output logical values. The MOSFET 34 to which the output signal of the EXNOR circuit 33 is input turns off the power supply to the B1 memory array 31 when the three input logical values of the B1 memory array 31 and the three output logical values are the same. When the three input logical values and the three output logical values of the memory array 31 of B1 are different, the MOSFET 34
Supplies power to the memory array 31.
【0063】さらに、回路ブロックB2のメモリアレイ
31にCK信号が供給されている状態で、回路ブロック
B2の出力データが確定すると、CK信号に同期して3
つのデータがB2のメモリアレイ31に記憶される。そ
して、B2のEXNOR回路33はB2のメモリアレイ
31の3つの入力論理値と3つの出力論理値とを比較す
る。このEXNOR回路33の出力信号を入力したMO
SFET34は、B2のメモリアレイ31の3つの入力
論理値と3つの出力論理値とが同一のときにはB2のメ
モリアレイ31への電源を断つ。また、B2のメモリア
レイ31の3つの入力論理値と3つの出力論理値とが異
なったときには、MOSFET34はメモリアレイ31
に電源を供給する。Further, when the output data of the circuit block B2 is determined in the state where the CK signal is supplied to the memory array 31 of the circuit block B2, 3 is synchronized with the CK signal.
One data is stored in the memory array 31 of B2. Then, the EXNOR circuit 33 of B2 compares the three input logical values and the three output logical values of the memory array 31 of B2. MO to which the output signal of the EXNOR circuit 33 is input
The SFET 34 turns off the power supply to the memory array 31 of B2 when the three input logical values and the three output logical values of the memory array 31 of B2 are the same. Further, when the three input logical values and the three output logical values of the memory array 31 of B2 are different, the MOSFET 34 operates as the memory array 31.
Supply power to
【0064】他方では、第3の実施例と同様に、回路ブ
ロックB3のメモリアレイ31にCK信号が供給されて
いる状態で、入力データD21〜D23が確定すると、CK
信号に同期して3つのデータがB3のメモリアレイ31
に記憶される。そして、B3のEXNOR回路33はB
3のメモリアレイ31の3つの入力論理値と3つの出力
論理値とを比較する。このEXNOR回路33の出力信
号を入力したMOSFET34は、B3のメモリアレイ
31の3つの入力論理値と3つの出力論理値とが同一の
ときにはB3のメモリアレイ31への電源を断つ。ま
た、B3のメモリアレイ31の3つの入力論理値と3つ
の出力論理値とが異なったときには、MOSFET34
はメモリアレイ31に電源を供給する。On the other hand, similarly to the third embodiment, when the input data D21 to D23 are determined with the CK signal being supplied to the memory array 31 of the circuit block B3, the CK
Memory array 31 in which three pieces of data are B3 in synchronization with signals
Is stored. Then, the EXNOR circuit 33 of B3 is
The three input logic values and the three output logic values of the three memory arrays 31 are compared. The MOSFET 34 to which the output signal of the EXNOR circuit 33 is input turns off the power supply to the B3 memory array 31 when the three input logical values of the B3 memory array 31 and the three output logical values are the same. When the three input logical values and the three output logical values of the memory array 31 of B3 are different, the MOSFET 34
Supplies power to the memory array 31.
【0065】さらに、回路ブロックB4のメモリアレイ
31にCK信号が供給されている状態で、回路ブロック
B3の出力データが確定すると、CK信号に同期して3
つのデータがB4のメモリアレイ31に記憶される。そ
して、B4のEXNOR回路33はB4のメモリアレイ
31の3つの入力論理値と3つの出力論理値とを比較す
る。このEXNOR回路33の出力信号を入力したMO
SFET34は、B4のメモリアレイ31の3つの入力
論理値と3つの出力論理値とが同一のときにはB4のメ
モリアレイ31への電源を断つ。また、B4のメモリア
レイ31の3つの入力論理値と3つの出力論理値とが異
なるときには、MOSFET34はメモリアレイ31に
電源を供給する。Further, when the output data of the circuit block B3 is determined in the state where the CK signal is supplied to the memory array 31 of the circuit block B4, 3 is output in synchronization with the CK signal.
One data is stored in the memory array 31 of B4. Then, the EXNOR circuit 33 of B4 compares the three input logical values of the memory array 31 of B4 with the three output logical values. MO to which the output signal of the EXNOR circuit 33 is input
The SFET 34 turns off the power supply to the memory array 31 of B4 when the three input logical values and the three output logical values of the memory array 31 of B4 are the same. Further, when the three input logical values and the three output logical values of the memory array 31 of B4 are different, the MOSFET 34 supplies power to the memory array 31.
【0066】このようにして、本発明の第5の実施例に
係る半導体集積回路によれば、各回路ブロックB1〜B
4のEXNOR回路33によってメモリアレイ31の3
つの入力論理値と3つの出力論理値とがブロック毎に比
較されるので、メモリアレイ31の3つの出力データQ
1〜Q3に対して3つの入力データD1〜D3が変化し
ないときには、各回路ブロックのMOSFET34は、
そのメモリアレイ31への電源をブロック毎に断ってい
るので、第1、第2、第3及び第4の実施例と異なり、
データ待機中のメモリアレイ31の消費電力が回路ブロ
ック単位に零にできる。In this way, according to the semiconductor integrated circuit of the fifth embodiment of the present invention, each of the circuit blocks B1 to B
The EXNOR circuit 33 of 4 allows 3 of the memory array 31.
Since one input logical value and three output logical values are compared for each block, the three output data Q of the memory array 31 are compared.
When the three input data D1 to D3 do not change for 1 to Q3, the MOSFET 34 of each circuit block is
Since the power supply to the memory array 31 is cut off for each block, unlike the first, second, third and fourth embodiments,
The power consumption of the memory array 31 during data standby can be reduced to zero for each circuit block.
【0067】(6)第6の実施例の説明 図7は、本発明の第6の実施例に係る半導体集積回路の
構成図を示している。第6の実施例では、第4の実施例
の半導体集積回路を4つ組み合わせ、回路ブロック毎に
メモリアレイ41へのクロック信号の供給を制御するも
のである。図7において、B1〜B3は回路ブロックで
あり、第4の実施例に係る半導体集積回路から成る。回
路ブロックB1はCK信号に基づいて3つのデータD11
〜D13を保持し、回路ブロックB2は回路ブロックB1
の出力データをCK信号に基づいて保持し、3つのデー
タQ11〜Q13を出力する。また、回路ブロックB3はC
K信号に基づいて3つのデータD21〜D23を保持し、回
路ブロックB4は回路ブロックB3の出力データをCK
信号に基づいて保持し、3つのデータQ21〜Q23を出力
する。その他の構成及び第4の実施例と同じ名称のもの
は、同じ機能を有するため、その説明を省略する。(6) Description of Sixth Embodiment FIG. 7 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, four semiconductor integrated circuits of the fourth embodiment are combined and the supply of the clock signal to the memory array 41 is controlled for each circuit block. In FIG. 7, B1 to B3 are circuit blocks, which are composed of the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment. The circuit block B1 receives three data D11 based on the CK signal.
To D13 are held, and the circuit block B2 is the circuit block B1.
The output data of the above is held based on the CK signal, and three data Q11 to Q13 are output. The circuit block B3 is C
Based on the K signal, the three data D21 to D23 are held, and the circuit block B4 outputs the output data of the circuit block B3 to CK.
It holds based on the signal and outputs three data Q21 to Q23. The other configurations and those having the same names as those in the fourth embodiment have the same functions, and thus the description thereof will be omitted.
【0068】次に、本実施例の半導体集積回路の動作を
説明する。まず、一方で、第4の実施例と同様に、回路
ブロックB1のメモリアレイ41にCK信号が供給され
ている状態で、入力データD11〜D13が確定すると、C
K信号に同期して3つのデータがB1のメモリアレイ4
1に記憶される。そして、B1のEXOR回路43はB
1のメモリアレイ41の3つの入力論理値と3つの出力
論理値とを比較する。このEXOR回路43の出力信号
を入力したクロック制御回路44は、B1のメモリアレ
イ41の3つの入力論理値と3つの出力論理値とが同一
のときにはB1のメモリアレイ41へのCK信号を断
ち、そのメモリアレイのクロック入力を「L」レベルに
固定する。また、B1のメモリアレイ41の3つの入力
論理値と3つの出力論理値とが異なるときには、クロッ
ク制御回路44はメモリアレイ41にCK信号を入力す
る。Next, the operation of the semiconductor integrated circuit of this embodiment will be described. On the other hand, on the other hand, similarly to the fourth embodiment, when the input data D11 to D13 are determined in the state where the CK signal is supplied to the memory array 41 of the circuit block B1, C
Memory array 4 in which three pieces of data are B1 in synchronization with the K signal
1 is stored. Then, the EXOR circuit 43 of B1 is B
The three input logical values and the three output logical values of one memory array 41 are compared. The clock control circuit 44, to which the output signal of the EXOR circuit 43 is input, cuts off the CK signal to the memory array 41 of B1 when the three input logical values and the three output logical values of the memory array 41 of B1 are the same, The clock input of the memory array is fixed at "L" level. When the three input logical values and the three output logical values of the memory array 41 of B1 are different, the clock control circuit 44 inputs the CK signal to the memory array 41.
【0069】さらに、回路ブロックB2のメモリアレイ
41にCK信号が供給されている状態で、回路ブロック
B2の出力データが確定すると、CK信号に同期して3
つのデータがB2のメモリアレイ41に記憶される。そ
して、B2のEXOR回路43はB2のメモリアレイ4
1の3つの入力論理値と3つの出力論理値とを比較す
る。このEXOR回路43の出力信号を入力したクロッ
ク制御回路44は、B2のメモリアレイ41の3つの入
力論理値と3つの出力論理値とが同一のときにはB2の
メモリアレイ41へのCK信号を断ち、そのメモリアレ
イのクロック入力を「L」レベルに固定する。また、B
2のメモリアレイ41の3つの入力論理値と3つの出力
論理値とが異なるときには、クロック制御回路44はメ
モリアレイ41にCK信号を入力する。Further, when the output data of the circuit block B2 is determined in the state where the CK signal is supplied to the memory array 41 of the circuit block B2, the 3 data is synchronized with the CK signal.
One data is stored in the memory array 41 of B2. Then, the EXOR circuit 43 of B2 is connected to the memory array 4 of B2.
The three input logic values of 1 and the three output logic values are compared. The clock control circuit 44, to which the output signal of the EXOR circuit 43 is input, cuts off the CK signal to the memory array 41 of B2 when the three input logical values of the memory array 41 of B2 and the three output logical values are the same, The clock input of the memory array is fixed at "L" level. Also, B
When the three input logical values and the three output logical values of the second memory array 41 are different, the clock control circuit 44 inputs the CK signal to the memory array 41.
【0070】また、他方で、第4の実施例と同様に、回
路ブロックB3のメモリアレイ41にCK信号が供給さ
れている状態で、入力データD21〜D23が確定すると、
CK信号に同期して3つのデータがB3のメモリアレイ
41に記憶される。そして、B3のEXOR回路43は
B3のメモリアレイ41の3つの入力論理値と3つの出
力論理値とを比較する。このEXOR回路43の出力信
号を入力したクロック制御回路44は、B3のメモリア
レイ41の3つの入力論理値と3つの出力論理値とが同
一のときにはB3のメモリアレイ41へのCK信号を断
ち、そのメモリアレイのクロック入力を「L」レベルに
固定する。また、B3のメモリアレイ41の3つの入力
論理値と3つの出力論理値とが異なるときには、クロッ
ク制御回路44はメモリアレイ41にCK信号を入力す
る。On the other hand, similarly to the fourth embodiment, when the input data D21 to D23 are determined with the CK signal being supplied to the memory array 41 of the circuit block B3,
Three pieces of data are stored in the memory array 41 of B3 in synchronization with the CK signal. Then, the EXOR circuit 43 of B3 compares the three input logical values of the memory array 41 of B3 with the three output logical values. The clock control circuit 44 to which the output signal of the EXOR circuit 43 is input cuts off the CK signal to the memory array 41 of B3 when the three input logical values of the memory array 41 of B3 and the three output logical values are the same, The clock input of the memory array is fixed at "L" level. Further, when the three input logical values and the three output logical values of the memory array 41 of B3 are different, the clock control circuit 44 inputs the CK signal to the memory array 41.
【0071】さらに、回路ブロックB4のメモリアレイ
41にCK信号が供給されている状態で、回路ブロック
B3の出力データが確定すると、CK信号に同期して3
つのデータがB4のメモリアレイ41に記憶される。そ
して、B4のEXOR回路43はB4のメモリアレイ4
1の3つの入力論理値と3つの出力論理値とを比較す
る。このEXOR回路43の出力信号を入力したクロッ
ク制御回路44は、B4のメモリアレイ41の3つの入
力論理値と3つの出力論理値とが同一のときにはB4の
メモリアレイ41へのCK信号を断ち、そのメモリアレ
イのクロック入力を「L」レベルに固定する。また、B
4のメモリアレイ41の3つの入力論理値と3つの出力
論理値とが異なるときには、クロック制御回路44はメ
モリアレイ41にCK信号を入力する。Further, when the output data of the circuit block B3 is determined in the state where the CK signal is supplied to the memory array 41 of the circuit block B4, 3 is synchronized with the CK signal.
One data is stored in the memory array 41 of B4. Then, the EXOR circuit 43 of B4 is connected to the memory array 4 of B4.
The three input logic values of 1 and the three output logic values are compared. The clock control circuit 44, to which the output signal of the EXOR circuit 43 is input, cuts off the CK signal to the B4 memory array 41 when the three input logical values of the B4 memory array 41 and the three output logical values are the same, The clock input of the memory array is fixed at "L" level. Also, B
When the three input logical values and the three output logical values of the four memory array 41 are different, the clock control circuit 44 inputs the CK signal to the memory array 41.
【0072】このようにして、本発明の第6の実施例に
係る半導体集積回路によれば、各回路ブロックB1〜B
4のEXOR回路43によってメモリアレイ41の3つ
の入力論理値と3つの出力論理値とがブロック毎に比較
されるので、メモリアレイ41の3つの出力データQ1
〜Q3に対して3つの入力データD1〜D3が変化しな
いときには、各回路ブロックのクロック制御回路44
は、メモリアレイ41へのCK信号を断ち、そのメモリ
アレイ41のクロック入力を「L」レベルに固定するの
で、第1、第2、第3、第4及び第5の実施例と異な
り、データ待機中のメモリアレイ41の消費電力を回路
ブロック単位に低減できる。In this way, according to the semiconductor integrated circuit of the sixth embodiment of the present invention, each of the circuit blocks B1 to B
Since the EXOR circuit 43 of 4 compares the three input logical values of the memory array 41 with the three output logical values of each block, the three output data Q1 of the memory array 41 are compared.
To Q3, when the three input data D1 to D3 do not change, the clock control circuit 44 of each circuit block
Cuts off the CK signal to the memory array 41 and fixes the clock input of the memory array 41 to the “L” level. Therefore, unlike the first, second, third, fourth and fifth embodiments, The power consumption of the memory array 41 in the standby state can be reduced in circuit block units.
【0073】[0073]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路によれば、比較回路が記憶回路の出力論理値と入
力論理値とを比較するので、記憶回路の出力論理値に対
して入力論理値が変化しないときには、電源制御回路が
記憶回路を電源から切り離すので、待機中の記憶回路の
消費電力を零になる。As described above, according to the semiconductor integrated circuit of the present invention, since the comparator circuit compares the output logical value of the memory circuit with the input logical value, the output logical value of the memory circuit is input. When the logic value does not change, the power supply control circuit disconnects the storage circuit from the power supply, so that the power consumption of the standby storage circuit becomes zero.
【0074】本発明の他の半導体集積回路によれば、比
較回路が記憶回路の出力論理値と入力論理値とを比較す
るので、記憶回路の出力論理値に対して入力論理値が変
化しないときには、クロック制御回路が記憶回路へのク
ロック信号の供給を断ち、その記憶回路のクロック入力
を一定の電位に固定するので、待機中の記憶回路の消費
電力が低減できる。According to another semiconductor integrated circuit of the present invention, since the comparison circuit compares the output logical value of the memory circuit with the input logical value, when the input logical value does not change with respect to the output logical value of the memory circuit. Since the clock control circuit cuts off the supply of the clock signal to the memory circuit and fixes the clock input of the memory circuit to a constant potential, the power consumption of the memory circuit in standby can be reduced.
【0075】本発明の他の半導体集積回路によれば、比
較回路がメモリアレイの複数の入力論理値と複数の出力
論理値とを比較するので、複数の出力論理値に対して複
数の入力論理値が変化しないときには、電源制御回路が
メモリアレイを電源から切り離すので、待機中のメモリ
アレイの消費電力を零にできる。本発明の他の半導体集
積回路によれば、比較回路がメモリアレイの複数の入力
論理値と複数の出力論理値とを比較するので、複数の出
力論理値に対して複数の入力論理値が変化しないときに
は、クロック制御回路が、メモリアレイへのクロック信
号を断ち、そのメモリアレイのクロック入力を一定の電
位に固定するので、待機中のメモリアレイの消費電力が
低減できる。According to another semiconductor integrated circuit of the present invention, since the comparison circuit compares a plurality of input logical values of the memory array with a plurality of output logical values, a plurality of input logical values are output for the plurality of output logical values. When the value does not change, the power supply control circuit disconnects the memory array from the power supply, so that the power consumption of the standby memory array can be reduced to zero. According to another semiconductor integrated circuit of the present invention, since the comparison circuit compares a plurality of input logical values of the memory array with a plurality of output logical values, the plurality of input logical values change with respect to the plurality of output logical values. If not, the clock control circuit cuts off the clock signal to the memory array and fixes the clock input of the memory array to a constant potential, so that the power consumption of the memory array in standby can be reduced.
【0076】これらの半導体集積回路を組合わせた場
合、回路ブロック毎に記憶回路やメモリアレイを休止さ
せることができ、回路ブロック単位に消費電力が低減で
きる。これにより、本発明のような半導体集積回路を内
蔵した携帯用電子機器等の低消費電力化に寄与するとこ
ろが大きい。When these semiconductor integrated circuits are combined, the storage circuit and the memory array can be suspended for each circuit block, and the power consumption can be reduced for each circuit block. This greatly contributes to lower power consumption of portable electronic devices and the like having the semiconductor integrated circuit as in the present invention built therein.
【図1】本発明の第1の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の各実施例に係るフリップ・フロップ回
路の内部構成図である。FIG. 2 is an internal configuration diagram of a flip-flop circuit according to each embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第5の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第6の実施例に係る半導体集積回路の
構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a sixth embodiment of the present invention.
【図8】従来例に係るフリップ・フロップ回路の構成図
である。FIG. 8 is a configuration diagram of a flip-flop circuit according to a conventional example.
10,11,21,FF11〜FF13, FF21〜FF23,
FF31〜FF33…D型のフリップ・フロップ回路(記憶
回路)、12…ラッチ回路(出力回路)、13,33…
EXNOR回路(比較回路)、14,34…p型の電界
効果トランジスタ(電源制御回路)、15…出力バッフ
ァ(出力回路)、22,43…EXOR回路(比較回
路)、23,44…クロック制御回路、31,41…メ
モリアレイ、32,42…出力部、1,101 ,201 …マ
スターラッチ回路、2,102, 202…スレーブラッチ回
路、3, 103, 203…クロック分配回路、 INV1, INV
2,INV11, INV12, INV21, INV32, INV31, INV32
…インバータ、TG11, TG12, TG21, TG22…トラ
ンスファーゲート、B1〜B4…回路ブロック。10, 11, 21, FF11 to FF13, FF21 to FF23,
FF31 to FF33 ... D-type flip-flop circuit (memory circuit), 12 ... Latch circuit (output circuit), 13, 33 ...
EXNOR circuit (comparison circuit), 14, 34 ... P-type field effect transistors (power supply control circuit), 15 ... Output buffer (output circuit), 22, 43 ... EXOR circuit (comparison circuit), 23, 44 ... Clock control circuit , 31, 41 ... Memory array, 32, 42 ... Output section, 1, 101, 201 ... Master latch circuit, 2, 102, 202 ... Slave latch circuit, 3, 103, 203 ... Clock distribution circuit, INV1, INV
2, INV11, INV12, INV21, INV32, INV31, INV32
Inverter, TG11, TG12, TG21, TG22 ... Transfer gate, B1 to B4 ... Circuit block.
Claims (5)
る記憶回路と、前記記憶回路の出力論理値を保持する出
力回路と、前記出力回路によって保持された前記記憶回
路の出力論理値と前記記憶回路の入力論理値とを比較す
る比較回路と、前記比較回路の出力信号を入力し前記記
憶回路の入力論理値と出力論理値とが同一のときには前
記記憶回路への電源を断ち、前記記憶回路の入力論理値
と出力論理値とが異なるときには前記記憶回路に電源を
供給する電源制御回路とを備えていることを特徴とする
半導体集積回路。1. A storage circuit that stores data based on a clock signal, an output circuit that holds an output logic value of the storage circuit, an output logic value of the storage circuit held by the output circuit, and the storage circuit. When the input logic value of the storage circuit is the same as that of the comparison circuit for comparing the input logic value of the storage circuit and the output signal of the comparison circuit, the power supply to the storage circuit is cut off, and the storage circuit of the storage circuit is turned off. A semiconductor integrated circuit comprising: a power supply control circuit that supplies power to the storage circuit when the input logical value and the output logical value are different.
る記憶回路と、前記記憶回路の出力論理値と前記記憶回
路の入力論理値とを比較する比較回路と、前記比較回路
の出力信号を入力し前記記憶回路の入力論理値と出力論
理値とが同一のときには前記記憶回路へのクロック信号
を断ち該記憶回路のクロック入力を一定の電位に固定
し、前記記憶回路の入力論理値と出力論理値とが異なる
ときには前記記憶回路にクロック信号を入力するクロッ
ク制御回路とを備えていることを特徴とする半導体集積
回路。2. A memory circuit for storing data based on a clock signal, a comparator circuit for comparing an output logical value of the memory circuit with an input logical value of the memory circuit, and an input signal of the comparator circuit. When the input logical value and the output logical value of the memory circuit are the same, the clock signal to the memory circuit is cut off to fix the clock input of the memory circuit to a constant potential, and the input logical value and the output logical value of the memory circuit are fixed. And a clock control circuit for inputting a clock signal to the memory circuit.
記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイの複数の出
力論理値を保持する出力回路と、前記出力回路によって
保持された前記メモリアレイの複数の出力論理値と前記
メモリアレイの複数の入力論理値とを比較する比較回路
と、前記比較回路の出力信号を入力し前記メモリアレイ
の入力論理値と出力論理値とが同一のときには前記メモ
リアレイへの電源を断ち、前記メモリアレイの入力論理
値と出力論理値とが異なるときには前記メモリアレイに
電源を供給する電源制御回路とを備えていることを特徴
とする半導体集積回路。3. A memory array for storing a plurality of data based on a clock signal, an output circuit for holding a plurality of output logical values of the memory array, and a plurality of outputs of the memory array held by the output circuit. A comparator circuit for comparing a logical value with a plurality of input logical values of the memory array, and an output signal of the comparing circuit is input, and when the input logical value and the output logical value of the memory array are the same, A semiconductor integrated circuit comprising a power supply control circuit that supplies power to the memory array when the power supply is turned off and the input logical value and the output logical value of the memory array are different.
記憶するメモリアレイと、前記メモリアレイの複数の出
力論理値と前記メモリアレイの複数の入力論理値とを比
較する比較回路と、前記比較回路の出力信号を入力し前
記メモリアレイの入力論理値と出力論理値とが同一のと
きには前記メモリアレイへのクロック信号を断ち、前記
メモリアレイの入力論理値と出力論理値とが異なるとき
には前記メモリアレイにクロック信号を入力するクロッ
ク制御回路とを備えていることを特徴とする半導体集積
回路。4. A memory array that stores a plurality of data based on a clock signal, a comparison circuit that compares a plurality of output logical values of the memory array with a plurality of input logical values of the memory array, and the comparison circuit. When the input logical value and the output logical value of the memory array are the same, the clock signal to the memory array is cut off, and when the input logical value and the output logical value of the memory array are different, the memory array And a clock control circuit for inputting a clock signal to the semiconductor integrated circuit.
ータを増幅する増幅回路を備えていることを特徴とする
請求項1、請求項2、請求項3及び請求項4記載のいず
れかの半導体集積回路。5. The semiconductor integrated device according to claim 1, further comprising an amplifier circuit for amplifying output data of the storage circuit or the memory array. circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7154874A JPH098614A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7154874A JPH098614A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH098614A true JPH098614A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=15593828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7154874A Withdrawn JPH098614A (en) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH098614A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007077928A1 (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-12 | Nec Corporation | Dynamic semiconductor device |
-
1995
- 1995-06-21 JP JP7154874A patent/JPH098614A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007077928A1 (en) * | 2006-01-05 | 2007-07-12 | Nec Corporation | Dynamic semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7616041B2 (en) | Data retention in operational and sleep modes | |
JP4245413B2 (en) | Complementary buffer circuit and control method thereof | |
US7391250B1 (en) | Data retention cell and data retention method based on clock-gating and feedback mechanism | |
US7650524B2 (en) | Circuit and modes for storing data in operational and sleep modes | |
JP3080062B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP5258148B2 (en) | MTCMOS flip-flop, circuit including MTCMOS flip-flop, and method of generating MTCMOS flip-flop | |
JP2625633B2 (en) | How to reduce logic macro power consumption. | |
US7276932B2 (en) | Power-gating cell for virtual power rail control | |
JP2006135960A (en) | High-speed and low-power clock gated logic circuit | |
JP2005527166A (en) | Non-volatile multi-threshold CMOS latch with leakage current control | |
JP3921456B2 (en) | Signal path and power gate method and full cycle latch circuit | |
EP1800288B1 (en) | Latch-based serial port output buffer | |
JPH07141875A (en) | Latch-control type output driver | |
US5629643A (en) | Feedback latch and method therefor | |
EP1331736A1 (en) | Flip-flop with reduced leakage current | |
JPH0744265A (en) | Pipeline processing circuit | |
US20050035782A1 (en) | Programmable logic device with reduced power consumption | |
JP5627163B2 (en) | Data holding method and circuit in operation mode and sleep mode | |
JPH098614A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
US6252449B1 (en) | Clock distribution circuit in an integrated circuit | |
JPH11103240A (en) | Latch circuit provided with clock signal level conversion function, and flip-flop circuit | |
JP3500598B2 (en) | Latch circuit | |
JP3381875B2 (en) | Sequential circuit | |
JP2518642B2 (en) | Register circuit | |
KR100288554B1 (en) | Dynamic logic circuit for saving power consumption |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |