JPH1056369A - 論理回路 - Google Patents

論理回路

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JPH1056369A
JPH1056369A JP8210814A JP21081496A JPH1056369A JP H1056369 A JPH1056369 A JP H1056369A JP 8210814 A JP8210814 A JP 8210814A JP 21081496 A JP21081496 A JP 21081496A JP H1056369 A JPH1056369 A JP H1056369A
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JP
Japan
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circuit
output
output terminal
logic
logic circuit
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JP8210814A
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English (en)
Inventor
Michio Okubo
教夫 大久保
Makoto Suzuki
鈴木  誠
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 α線、電源ノイズ、クロストークノイズ等に
よるエラーに対して訂正を行い、かつ面積増加を抑えた
論理回路を提供する。 【解決手段】 プリチャージ回路103,104は、ク
ロック信号ψにより論理回路101,102の出力ノー
ドN11,N12を論理値0にプリチャージする。論理
回路101と102は同一回路構成で同じ入力信号が入
力され、正常動作時には同一のレベルを出力する。各論
理回路の出力は、ANDゲート110で論理積がとられ
ることにより、一方の論理回路にエラーが発生しても、
エラー訂正が行われてノードN13から正しい論理出力
が得られる。 【効果】 2倍の論理回路でエラー訂正を行うことが可
能であり、面積の増加を抑えながらも動作時の信頼性を
向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冗長性を有した構成
でエラー訂正を行うことにより高い信頼性を得ることが
できる論理回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、冗長性を与えることにより動作上
の信頼性の向上を図った論理回路としては、例えば特開
昭60−128714号公報に開示された回路がある。
この回路は、プリチャージノードと出力ノードの間にス
イッチを設けることにより、正しくプリチャージできな
いときの訂正を行うように構成して動作上の信頼性を向
上させている。
【0003】また、一般的にエラー訂正を行うために
は、一つのデータに3本の信号線が必要である。図5
は、上記公報に記載された従来技術の回路の一部を抜き
出したものである。同図において、参照符号501,5
02,503はそれぞれ論理回路のブロックを示し、各
論理回路501〜503は同一の回路構成を有し、同じ
入力信号が入力されている。論理回路501の出力ノー
ドN51はANDゲートG10とG12のそれぞれ一方
の入力端子に接続され、論理回路502の出力ノードN
52はANDゲートG10の他方の入力端子に接続され
ると共にANDゲートG11の一方の入力端子に接続さ
れ、論理回路503の出力ノードN53はANDゲート
G11の他方の入力端子に接続されると共にANDゲー
トG12の他方の入力端子に接続されている。また、各
ANDゲートG10〜G12の出力は、3入力ORゲー
トG13の各入力端子に接続されている。
【0004】このように構成される従来回路におけるO
RゲートG13の出力ノードN54には、ノードN5
1,N52,N53のうち論理値1が2個以上あれば論
理値1が出力され、論理値0が2個以上あれば論理値0
が出力されるため1個のエラーが訂正される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】最近のVLSIでは、
素子の微細化が急激に進んでおり、これに伴い電源電圧
が5Vから3.3V、2.5V、1.8Vと低下してき
ている。さらに今後1V以下、いわゆるサブ1Vの電源
電圧が予想されることから、α線、電源ノイズ、クロス
トークノイズ等によるエラー対策が重要な課題となって
きている。
【0006】しかしながら、前述した従来技術によれ
ば、これらのノイズ等によるエラー対策については十分
な配慮がなされておらず、動作時の信頼性が低下すると
いう問題点があった。また、上記従来例の回路構成で
は、エラー訂正のために3倍以上の回路が必要であり、
チップ面積が非常に増加するという問題点があった。
【0007】そこで、本発明の目的は、α線、電源ノイ
ズ、クロストークノイズ等によるエラーに対して訂正を
行い信頼性を向上できると共に面積増加を抑えた論理回
路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る論理回路は、プリチャージ回路を有す
る論理回路において、第1回路と第2回路とを具備し、
第1回路の出力端子である第1出力端子と第2回路の出
力端子である第2出力端子とは、第1回路と第2回路が
正常動作時には同一のレベルを出力し、プリチャージ時
には論理値0に対応するレベルを出力するように構成さ
れると共に、更に第1出力端子と第2出力端子との論理
積を出力するように構成した第3出力端子を設けたこと
を特徴とするものである。
【0009】或いは、本発明に係る論理回路は、プリチ
ャージ回路を有する論理回路において、第1回路と第2
回路とを具備し、第1回路の出力端子である第1出力端
子と第2回路の出力端子である第2出力端子とは、第1
回路と第2回路が正常動作時には同一のレベルを出力
し、プリチャージ時には論理値1に対応するレベルを出
力するように構成されると共に、更に第1出力端子と第
2出力端子との論理和を出力するように構成した第3出
力端子を設けたものであってもよい。
【0010】上記本発明に係る論理回路において、前記
第1回路と第2回路は同一回路構成で同じ入力信号が入
力されると共に、同一クロック信号により前記第1及び
第2出力端子がプリチャージされるように構成すれば好
適である。
【0011】また、上記いずれかの本発明に係る論理回
路を少なくとも一つ用いてデータ処理装置を構成すれば
好適である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に係る論理回路の好適な実
施の形態は、例えば、図1に示すように、プリチャージ
回路103と104を有する論理回路において、第1回
路101と第2回路102とを具備し、第1回路101
の出力端子である第1出力端子N11と第2回路102
の出力端子である第2出力端子N12とは、正常動作時
には同一のレベルを出力し、第1出力端子N11と第2
出力端子N12はプリチャージ時には論理値0に対応す
るレベルであり、更に第1出力端子N11と第2出力端
子N12の論理積を出力する第3出力端子N13を具備
した構成である。このように同一回路構成の論理回路1
01と102を用いた冗長性を有する構成とすると共
に、各論理回路101と102の出力N11とN12の
論理積をとるようにANDゲート110を設けた構成と
したことにより、一方の論理回路にエラーが発生して
も、エラー訂正が行われてノードN13から正しい論理
出力が得られる。従来の3倍の冗長性を有する論理回路
構成に比べて、面積の増加を抑えながらも動作時の信頼
性を向上することができる。
【0013】
【実施例】次に、本発明に係る論理回路及びその論理回
路を用いたデータ処理装置の更に具体的な実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0014】<実施例1>図1は、本発明に係る論理回
路の一実施例を示すブロック図である。同図において、
参照符号103と104はそれぞれプリチャージ回路を
示し、各プリチャージ回路103と104は、クロック
信号φによって論理回路101と102の出力信号が得
られるノードN11とノードN12を、論理値0にプリ
チャージする。また、論理回路101と102は同一の
回路構成であり、同じ入力信号が入力される。論理回路
101と102はディスチャージ時に、入力信号の組合
せから判断してノードN11とノードN12をディスチ
ャージして論理値1にする。ANDゲート110は、ノ
ードN11とノードN12の値の論理積をノードN13
に出力する。
【0015】以下に、論理回路101もしくは102に
エラーが発生し、ノードN11もしくはノードN12が
間違った値であっても、ノードN13には正しい信号が
出力されることを説明する。
【0016】まず、論理回路101と102は回路構成
および入力信号が同じであるから、正常動作時にはノー
ドN11とノードN12は同一のレベルである。このた
め、その論理積をとるANDゲート110の出力ノード
N13には正しい値が出力される。
【0017】次に、論理回路101にエラーが発生し、
ノードN11をディスチャージしてしまい論理値1を出
力したとする。正しい値が論理値1であるならば問題は
なく、また論理値0が正しい値の場合でも正常動作する
論理回路102の出力ノードN12が論理値0であるた
め、ノードN11とノードN12の論理積をとったAN
Dゲート110の出力ノードN13には正しい論理値0
が出力される。また、論理回路102にエラーが発生し
た場合にも同様である。
【0018】すなわち、本実施例によれば、2倍の論理
回路構成にすると共に各論理回路の出力の論理積をとる
ようにしたことにより、論理値0に正しくプリチャージ
できない場合の訂正を行うことができ、信頼性を向上で
きると共に、図5に示した従来構成に比べてエラー訂正
に伴う面積増加を抑えることができる。
【0019】<実施例2>図2は、本発明に係る論理回
路の別の一実施例を示すブロック図である。同図におい
て、参照符号203と204はそれぞれプリチャージ回
路を示し、各プリチャージ回路203と204は、クロ
ック信号φによって論理回路201と202の出力信号
が得られるノードN21とノードN22を、論理値1に
プリチャージする。また、論理回路201と202は同
一の回路構成であり、同じ入力信号が入力される。論理
回路201と202はディスチャージ時に、入力信号の
組合せから判断してノードN21とノードN22をディ
スチャージして論理値0にする。ORゲート210は、
ノードN21とノードN22の値の論理和をノードN2
3に出力する。
【0020】以下に、論理回路201もしくは202に
エラーが発生し、ノードN21もしくはノードN22が
間違った値であっても、ノードN23には正しい信号が
出力されることを説明する。
【0021】まず、論理回路201と202は回路構成
および入力信号が同じであるから、正常動作時にはノー
ドN21とノードN22は同一のレベルである。このた
め、その論理和をとるORゲート210の出力ノードN
23には正しい値が出力される。
【0022】次に、論理回路201にエラーが発生し、
ノードN21をディスチャージしてしまい論理値0を出
力したとする。正しい値が論理値0であるならば問題は
なく、また論理値1が正しい値の場合でも正常動作する
論理回路202の出力ノードN22が論理値1であるた
め、ノードN21とノードN22の論理和をとったOR
ゲート210の出力ノードN23には正しい論理値1が
出力される。また、論理回路202にエラーが発生した
場合にも同様である。
【0023】すなわち、本実施例によれば、2倍の論理
回路構成にすると共に各論理回路の出力の論理和をとる
ようにしたことにより、正しく論理値1にプリチャージ
できない場合のエラー訂正を行うことができ、信頼性を
向上できると共に、図5に示した従来構成に比べてエラ
ー訂正に伴う面積増加を抑えることができる。
【0024】<実施例3>図3は、本発明に係る論理回
路のまた別の一実施例を示す2入力NAND回路の回路
構成図である。同図において、参照符号301と304
はpチャネル型MOSトランジスタ(以下、PMOSト
ランジスタと称する)、302,303,305,30
6はnチャネル型MOSトランジスタ(以下、NMOS
トランジスタと称する)、G33とG34はインバー
タ、G35はNANDゲートをそれぞれ示す。ここで、
論理値と電圧との対応は、論理値0が低い電位に相当す
る電圧VSSに、論理値1が高い電位に相当する電圧V
DDに各々対応するものとする。PMOSトランジスタ
301と304は、クロックφが論理値1の時にオンと
なり、ノードN31とノードN32をプリチャージして
論理値1とする。NMOSトランジスタ302と303
で構成する入力部G31と、NMOSトランジスタ30
5と306で構成する入力部G32は、ディスチャージ
時に入力信号AとBが共に論理値1の時にノードN31
とノードN32をそれぞれディスチャージして論理値0
になる。従って、プリチャージ時にはインバータG33
の出力ノードN33とインバータG34の出力ノードN
34は共に論理値0であり、その論理積の否定であるN
ANDゲートG35の出力信号Outは論理値1が得ら
れる。
【0025】また、正常動作でのディスチャージ時に
は、入力信号AとBが共に論理値1の場合にインバータ
G33の出力ノードN33とインバータG34の出力ノ
ードN34は共に論理値1となり、その論理積の否定で
あるNANDゲートG35の出力信号Outは論理値0
が得られる。
【0026】ここで、例えばディスチャージ時に入力信
号Aが論理値0、入力信号Bが論理値1の場合におい
て、NMOSトランジスタ302にα線が入射するか、
あるいはNMOSトランジスタ302のゲートにノイズ
が混入してNMOSトランジスタ302がオンする等の
原因により、誤ってノードN31を論理値0にしてしま
ったとする。即ちノードN33は論理値1になったとす
る。しかし、この時ノードN32は正常に動作して論理
値1を保持しているため、ノードN34は論理値0であ
り、ノードN33とノードN34の値の論理積の否定を
とるNANDゲートG35の出力信号Outには、正し
い値である論理値1が得られる。また、ノードN32が
誤って論理値0になってしまった場合にも、同様にエラ
ー訂正が行える。
【0027】<実施例4>図4は、本発明に係る論理回
路のまた別の一実施例を示す2入力AND回路の回路構
成図である。同図において参照符号401と404はP
MOSトランジスタ、402,403,405,406
はNMOSトランジスタ、G45はNORゲートをそれ
ぞれ示す。ここで、論理値と電圧との対応は、論理値0
が低い電位に相当する電圧VSS、論理値1が高い電位
に相当する電圧VDDに各々対応するものとする。PM
OSトランジスタ401と404は、クロックφが論理
値1の時にオンとなり、ノードN41とノードN42を
プリチャージし論理値1とする。NMOSトランジスタ
402と403で構成する入力部G41と、NOMSト
ランジスタ405と406で構成する入力部G42は、
ディスチャージ時に入力信号AとBが共に論理値1の時
にノードN41とノードN42をそれぞれディスチャー
ジして論理値0になる。従って、プリチャージ時にはノ
ードN41とノードN42の値の論理和の否定である出
力信号Outは論理値0が得られる。
【0028】また、正常動作でのディスチャージ時に
は、入力信号AとBが共に論理値1の場合にノードN4
1とノード42は共に論理値0となり、その論理和の否
定であるNORゲートG45の出力信号Outは論理値
1が得られる。
【0029】ここで、例えばディスチャージ時に入力信
号Aが論理値0、入力信号Bが論理値1の場合におい
て、NMOSトランジスタ402にα線が入射するか、
あるいはNMOSトランジスタ402のゲートにノイズ
が混入してNMOSトランジスタ402がオンする等の
原因により、誤ってノードN41を論理値0にしてしま
ったとする。しかし、この時ノードN42は正常に動作
して論理値1を保持しているため、ノードN41とノー
ドN42の値の論理和の否定をとる出力信号Outに
は、正しい値である論理値0が得られる。ノードN42
が誤って論理値0になってしまった場合にも同様にエラ
ー訂正が行える。
【0030】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更
をなし得ることは勿論であり、任意の論理回路に適用可
能である。例えば、入力データに対して種々の論理演算
を行ってデータを処理するデータ処理装置に、実施例で
述べた論理回路の一つ或は複数を用いて構成すれば、エ
ラー訂正を従来に比べて少ない面積で実行できる信頼性
の高いデータ処理装置を得ることができる。
【0031】
【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明によれば2倍の論理回路でエラー訂正を行うことが
可能であり、面積の増加を抑えながらも、α線、電源ノ
イズ、クロストークノイズ等によるエラーが発生しても
正しい値を出力し、動作時の信頼性が高い論理回路を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る論理回路の一実施例を示すブロッ
ク図である。
【図2】本発明に係る論理回路の別の一実施例を示すブ
ロック図である。
【図3】本発明に係る論理回路のまた別の一実施例を示
す2入力NAND回路の回路構成図である。
【図4】本発明に係る論理回路のまた別の一実施例を示
す2入力AND回路の回路構成図である。
【図5】従来の冗長性を有する論理回路のブロック図で
ある。
【符号の説明】
101,102…論理回路、 103,104…プリチャージ回路、 110…ANDゲート、 301,304…PMOSトランジスタ、 302,303,305,306…NMOSトランジス
タ、 401,404…PMOSトランジスタ、 402,403,405,406…NMOSトランジス
タ、 G31,G32…入力部、 G33,G34…インバータ、 G35…NANDゲート、 G41,G42…入力部、 G45…NORゲート、 N11,N12,N13…ノード、 N21,N22,N23…ノード、 N31,N32,N33,N34…ノード、 N41,N42…ノード。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリチャージ回路を有する論理回路におい
    て、第1回路と第2回路とを具備し、第1回路の出力端
    子である第1出力端子と第2回路の出力端子である第2
    出力端子とは、第1回路と第2回路が正常動作時には同
    一のレベルを出力し、プリチャージ時には論理値0に対
    応するレベルを出力するように構成されると共に、更に
    第1出力端子と第2出力端子との論理積を出力するよう
    に構成した第3出力端子を設けたことを特徴とする論理
    回路。
  2. 【請求項2】プリチャージ回路を有する論理回路におい
    て、第1回路と第2回路とを具備し、第1回路の出力端
    子である第1出力端子と第2回路の出力端子である第2
    出力端子とは、第1回路と第2回路が正常動作時には同
    一のレベルを出力し、プリチャージ時には論理値1に対
    応するレベルを出力するように構成されると共に、更に
    第1出力端子と第2出力端子との論理和を出力するよう
    に構成した第3出力端子を設けたことを特徴とする論理
    回路。
  3. 【請求項3】前記第1回路と第2回路は同一回路構成で
    同じ入力信号が入力されると共に、同一クロック信号に
    より前記第1及び第2出力端子がプリチャージされるよ
    うに構成された請求項1又は請求項2に記載の論理回
    路。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項に記載の論理
    回路を少なくとも一つ用いて構成されることを特徴とす
    るデータ処理装置。
JP8210814A 1996-08-09 1996-08-09 論理回路 Pending JPH1056369A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010013587A1 (ja) * 2008-08-01 2010-02-04 日本電気株式会社 半導体集積回路
JP2014068154A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Fujitsu Semiconductor Ltd カウンタ回路

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WO2010013587A1 (ja) * 2008-08-01 2010-02-04 日本電気株式会社 半導体集積回路
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