JPH11282886A - System and method for replacing cell and recording medium recording cell replacement program - Google Patents

System and method for replacing cell and recording medium recording cell replacement program

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JPH11282886A
JPH11282886A JP10078866A JP7886698A JPH11282886A JP H11282886 A JPH11282886 A JP H11282886A JP 10078866 A JP10078866 A JP 10078866A JP 7886698 A JP7886698 A JP 7886698A JP H11282886 A JPH11282886 A JP H11282886A
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JP
Japan
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cell
information
circuit
transistor
threshold
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Application number
JP10078866A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoichiro Kashiwakura
正一郎 柏倉
Atsuki Inoue
淳樹 井上
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve low power consumption property without increasing a circuit scale by inputting a cell consisting of a high threshold transistor and low threshold transistor and registered cell information, replacing a cell in a logic circuit and outputting new logic circuit information. SOLUTION: A signal value that is set to each node is calculated. An output of an internal signal calculating means 102, that is, a signal value that is set to each node in the existing logic circuit at the time of standby, an input logic circuit 100 and a leak cut library 103 are inputted to a cell replacing means 104 and the means 104 selects a cell which is for effectively cutting a leak current according to the signal value set to each node in the existing logic circuit from the library 103, replaces a cell, also replaces a pin when necessary and outputs a net list of an output logic circuit 105, that is, a new logic circuit which effectively cuts a leak current at the time of standby.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低消費電力を実現
するCMOS論理回路を生成するCAD(Comput
er Aided Design)システムに関するも
のである。
The present invention relates to a CAD (Computing) for generating a CMOS logic circuit realizing low power consumption.
er Aided Design) system.

【0002】[0002]

【従来の技術】CMOS論理ゲート(セル)は、論理動
作時においてのみ電力を消費し、スタンバイ時(待機
時)のリーク電流は極めて少ないという低消費電力性を
有する。このため、CMOS論理ゲート(セル)で構成
されるCMOS論理回路は、電源として電池を長時間使
用するような電子機器、例えば携帯端末や携帯電話など
にとっては有用なLSIである。
2. Description of the Related Art A CMOS logic gate (cell) consumes power only during a logic operation, and has a low power consumption such that a leakage current during a standby (standby) is extremely small. For this reason, a CMOS logic circuit including CMOS logic gates (cells) is a useful LSI for an electronic device that uses a battery as a power source for a long time, such as a mobile terminal or a mobile phone.

【0003】しかしながら、CMOS論理回路は電極の
容量を充放電することにより論理動作を行うために、論
理振幅を電源電圧と等しくすると、チップ全体の消費電
力は、電源電圧の2乗に比例して、また、ゲート数及び
動作周波数に比例して増大する。従って、近年の微細化
技術により多数のトランジスタを集積したチップの消費
電力は極めて膨大なものとなる。
However, since the CMOS logic circuit performs a logic operation by charging and discharging the capacitance of the electrodes, if the logic amplitude is equal to the power supply voltage, the power consumption of the entire chip is proportional to the square of the power supply voltage. , And increases in proportion to the number of gates and the operating frequency. Therefore, the power consumption of a chip in which a large number of transistors are integrated by the recent miniaturization technology becomes extremely enormous.

【0004】係る膨大な消費電力の低減を図るためにC
MOS論理回路の電源電圧又は論理振幅を低下させる手
法が知られているが、このように電源電圧又は論理振幅
を低下させることはトランジスタの飽和電流の減少を招
き、CMOS論理回路の動作速度が大幅に低下する。こ
の飽和電流の減少を防止するために、言い換えると、低
い電源電圧又は論理振幅で大きな飽和電流を得るため
に、トランジスタの閾値を下げる手法が考えられるが、
トランジスタの閾値の低下は遮断時(オフ時)における
トランジスタのリーク電流の増加を招く。即ち、高閾値
のトランジスタを使用すれば、回路の動作速度は遅くな
るがリーク電流を抑制することができ、低閾値のトラン
ジスタを使用すれば、回路の動作速度は速くなるがリー
ク電流が増加する。
In order to reduce such enormous power consumption, C
A method for reducing the power supply voltage or the logic amplitude of the MOS logic circuit is known. However, such a reduction in the power supply voltage or the logic amplitude causes a decrease in the saturation current of the transistor, and the operation speed of the CMOS logic circuit is greatly increased. To decline. In order to prevent the decrease in the saturation current, in other words, to obtain a large saturation current with a low power supply voltage or a logic amplitude, a method of lowering the threshold value of the transistor is considered.
A decrease in the threshold value of the transistor causes an increase in the leakage current of the transistor when the transistor is turned off (when the transistor is turned off). That is, if a transistor with a high threshold value is used, the operation speed of the circuit is reduced but the leakage current can be suppressed, and if a transistor with a low threshold value is used, the operation speed of the circuit increases but the leakage current increases. .

【0005】そこで、高閾値のトランジスタと低閾値の
トランジスタとの双方を利用して、リーク電流を抑制し
つつ回路動作の速度を速める手法が考えられる。このよ
うにチップの消費電力を抑えるために、閾値の高いトラ
ンジスタと閾値の低いトランジスタとの双方を利用する
手法が、特開平9−46212号公報に開示されてい
る。
[0005] In view of this, a method has been conceived in which both the high-threshold transistor and the low-threshold transistor are used to increase the speed of the circuit operation while suppressing the leakage current. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-46212 discloses a method of using both a high-threshold transistor and a low-threshold transistor in order to suppress the power consumption of a chip.

【0006】図16に従来技術である特開平9−462
12号公報の第1の実施の形態のバッファ回路(特開平
9−46212号公報、図1)を示す。9、10、11
及び12は低閾値のMOSトランジスタで構成されたイ
ンバータ、13は高閾値のNMOSトランジスタ、14
は高閾値のPMOSトランジスタ、15は低閾値のPM
OSトランジスタ、16は高閾値のNMOSトランジス
タである。CL信号が「1」、★CL信号が「0」であ
る場合には、トランジスタ13、14が導通状態となっ
て、インバータ9、10、11及び12が動作状態とな
る。インバータ9、10、11及び12は低閾値電圧の
MOSトランジスタで構成されているためにその動作速
度は速い。次に、CL信号が「0」、★CL信号が
「1」である場合には、トランジスタ13、14が遮断
状態となって、インバータ9、10、11及び12がス
タンバイ状態(待機状態)となる。このスタンバイ状態
においては、高閾値のトランジスタ13及び14が遮断
されることにより(高閾値のトランジスタ13及び14
がオフすることにより)、VDDからインバータ9、1
0、11及び12を通ってGNDへ流れるリーク電流は
有効にカットされる。
FIG. 16 shows a conventional technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-462.
12 shows a buffer circuit according to a first embodiment (Japanese Patent Laid-Open No. 9-46212, FIG. 1). 9, 10, 11
And 12 are inverters composed of low-threshold MOS transistors, 13 is a high-threshold NMOS transistor, 14
Is a high threshold PMOS transistor and 15 is a low threshold PM
The OS transistor 16 is a high threshold NMOS transistor. When the CL signal is "1" and the CL signal is "0", the transistors 13 and 14 are turned on, and the inverters 9, 10, 11 and 12 are turned on. The operation speed of the inverters 9, 10, 11 and 12 is high because the inverters are constituted by low threshold voltage MOS transistors. Next, when the CL signal is “0” and the CL signal is “1”, the transistors 13 and 14 are turned off, and the inverters 9, 10, 11 and 12 enter the standby state (standby state). Become. In this standby state, the high threshold transistors 13 and 14 are turned off (the high threshold transistors 13 and 14 are turned off).
Is turned off), the inverters 9, 1
Leakage current flowing to GND through 0, 11 and 12 is effectively cut.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た閾値の高いトランジスタと閾値の低いトランジスタと
の双方を利用してリーク電流をカットする手法において
は以下のような問題点がある。第1に、図16に示す特
開平9−46212号公報図1のバッファ回路において
は、高閾値トランジスタ13及び14の大きさを、バッ
ファ回路の特性又は性能を考慮しながらインバータ9、
10、11及び12の大きさに合わせて最適化する必要
がある。この最適化は、バッファ回路の特性又は性能を
評価するという非常に困難な処理を伴う。また、新たに
インバータを追加する等の回路変更があった場合には、
回路の特性又は性能を再評価して高閾値トランジスタの
大きさを決める必要がある。従って、特開平9−462
12号公報において開示する手法では、既存のCADシ
ステムを利用して回路設計をすることが非常に困難とな
る。
However, the above-described method of cutting off the leak current by using both the high threshold transistor and the low threshold transistor has the following problems. First, in the buffer circuit shown in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-46212 shown in FIG.
It is necessary to optimize according to the size of 10, 11, and 12. This optimization involves a very difficult process of evaluating the characteristics or performance of the buffer circuit. Also, if there is a circuit change such as adding a new inverter,
It is necessary to re-evaluate the characteristics or performance of the circuit to determine the size of the high threshold transistor. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-462
According to the technique disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 12, it is very difficult to design a circuit using an existing CAD system.

【0008】第2に、新たな高閾値トランジスタ13及
び14と、高閾値トランジスタ13及び14とインバー
タ9、10、11及び12とを接続するための新たな信
号線とを必要とするために回路面積が増大し、半導体回
路のコストの増大を招く。本発明は、上述した第1の問
題点、即ち困難な回路特性評価という処理を伴うために
既存のCADシステムの利用が非常に困難であること、
及び上述した第2の問題点、即ち新たなトランジスタや
信号線を使用するために回路規模が増大すること、とい
う2つの問題を解決することにある。
Second, the circuit requires new high-threshold transistors 13 and 14, and new signal lines for connecting the high-threshold transistors 13 and 14 and the inverters 9, 10, 11 and 12. The area increases and the cost of the semiconductor circuit increases. The present invention has the first problem described above, that is, it is very difficult to use an existing CAD system due to a difficult circuit characteristic evaluation process.
Another object of the present invention is to solve the second problem described above, that is, an increase in circuit scale due to the use of new transistors and signal lines.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及びその作用効果】[請求
項1]請求項1においては、論理回路情報と所定の信号
情報とが入力され、該所定の信号情報に基づいて該論理
回路の各ノードの信号値を算出する内部信号算出手段
と、前記内部信号算出手段によって算出された内部信号
と、前記論理回路情報と、高閾値トランジスタと低閾値
トランジスタとから構成されるセルが登録されたセル情
報とが入力され、論理回路内のセルの置き換えを行って
新たな論理回路情報を出力するセル置換手段とを有する
ことを特徴とするセル置換システムを提供する。
Means for Solving the Problems and Effects thereof [Claim 1] In claim 1, logic circuit information and predetermined signal information are input, and each of the logic circuits is inputted based on the predetermined signal information. A cell in which an internal signal calculating means for calculating a signal value of the node, an internal signal calculated by the internal signal calculating means, the logic circuit information, and a cell including a high threshold transistor and a low threshold transistor are registered. Cell replacement means for receiving information and replacing the cells in the logic circuit and outputting new logic circuit information.

【0010】請求項1に係るセル置換システムによれ
ば、既存の論理回路から、機能の同一性を維持させて、
スタンバイ時のリーク電流を有効にカットする論理回路
を設計することができる。また、請求項1に係るセル置
換システムによれば、既存のCADシステムを容易に利
用することができると共にセルの置き換えのみが行われ
るために(必要に応じてピンの置き換えも行われる)回
路規模を増大させることなく低消費電力性にすぐれた半
導体回路を設計することができる。
According to the cell replacement system of the first aspect, the function of the existing logic circuit can be maintained the same,
It is possible to design a logic circuit that effectively cuts off leakage current during standby. According to the cell replacement system according to the first aspect, the existing CAD system can be easily used and only the cell replacement is performed (pin replacement is performed as necessary). It is possible to design a semiconductor circuit excellent in low power consumption without increasing the power consumption.

【0011】[請求項2]請求項2においては、トラン
ジスタレベルで記述された回路情報と、所定の信号情報
と、論理合成するために必要な情報と、高閾値トランジ
スタと低閾値トランジスタとから構成されるセルが登録
されたセル情報とが入力され、論理合成と、該所定の信
号情報に基づいて論理回路の各ノードの信号値を算出す
る内部信号算出と、回路内のセルの置き換えとが行われ
る手段を有することを特徴とするセル置換システムを提
供する。
[Claim 2] According to claim 2, the circuit information is described at the transistor level, predetermined signal information, information necessary for logic synthesis, a high threshold transistor and a low threshold transistor. The cell information in which the cell to be registered is registered is input, logic synthesis, internal signal calculation for calculating a signal value of each node of the logic circuit based on the predetermined signal information, and replacement of a cell in the circuit are performed. A cell replacement system is provided, comprising means for performing.

【0012】請求項2に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。また、請求項2に係るセル置換システ
ムによれば、論理合成とセルの置き換えとを同時に行う
ことができ、回路設計に要する時間を短縮することがで
きる。 [請求項3]請求項3においては、前記セルの置き換え
は、ピンの置換処理をも行うことを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載のセル置換システムを提供する。
According to the cell replacement system according to the second aspect, the same effect as that of the cell replacement system according to the first aspect can be obtained. According to the cell replacement system according to the second aspect, logic synthesis and cell replacement can be performed simultaneously, and the time required for circuit design can be reduced. [Claim 3] In claim 3, the cell replacement is performed by a pin replacement process.
Alternatively, a cell replacement system according to claim 2 is provided.

【0013】請求項3に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。また、請求項3に係るセル置換システ
ムによれば、リーク電流を有効にカットするセルへの置
き換えのみならず、ピンの置き換え処理を行うことによ
り、更に有効にリーク電流のカットを行い、チップの低
消費電力化を実現することができる。
According to the cell replacement system according to the third aspect, the same effect as that of the cell replacement system according to the first aspect can be obtained. Further, according to the cell replacement system according to the third aspect, not only the replacement with the cell that effectively cuts the leak current, but also the pin replacement process is performed, so that the leak current can be cut more effectively, and the chip is replaced. Low power consumption can be realized.

【0014】[請求項4]請求項4においては、前記所
定の信号情報は、記憶素子の出力信号であることを特徴
とする請求項1又は請求項3に記載のセル置換システム
を提供する。請求項4に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。
[Claim 4] A cell replacement system according to claim 1 or 3, wherein the predetermined signal information is an output signal of a storage element. According to the cell replacement system according to the fourth aspect, the same effect as that of the cell replacement system according to the first aspect can be obtained.

【0015】[請求項5]請求項5においては、前記所
定の信号情報は、状態保持素子の出力信号であることを
特徴とする請求項1又は請求項3に記載のセル置換シス
テムを提供する。請求項5に係るセル置換システムによ
れば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を
得ることができる。
[5] The cell replacement system according to [1] or [3], wherein the predetermined signal information is an output signal of a state holding element. . According to the cell replacement system according to the fifth aspect, the same effect as that of the cell replacement system according to the first aspect can be obtained.

【0016】[請求項6]請求項6においては、前記所
定の信号情報は、メモリに記憶され、チェーン接続され
たスキャン付きフリップフロップの各々に送り込まれる
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のセル置
換システムを提供する。請求項6に係るセル置換システ
ムによれば、請求項1に係るセル置換システムと同様の
効果を得ることができる。また、請求項6に係るセル置
換システムによれば、スキャン付きフリップフロップを
利用することにより、所定のパスの入力にスタンバイ時
における所定の信号情報を容易に与えることができる。
[Claim 6] In claim 6, the predetermined signal information is stored in a memory and sent to each of the chained scan flip-flops. 5. A cell replacement system according to item 5. According to the cell replacement system according to the sixth aspect, the same effect as that of the cell replacement system according to the first aspect can be obtained. Further, according to the cell replacement system according to the sixth aspect, by using the flip-flop with scan, it is possible to easily supply predetermined signal information at the time of standby to an input of a predetermined path.

【0017】[請求項7]請求項7においては、前記登
録されたセル情報には、第1の入力端子が低閾値の第1
導電型のトランジスタで構成される第1の回路と低閾値
の第2導電型のトランジスタで構成される第2の回路と
に接続され、第2の入力端子が前記第1の回路と前記第
2の回路と高閾値の第1導電型のトランジスタ又は高閾
値の第2導電型のトランジスタに接続されるセル が含
まれることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項
3に記載のセル置換システムを提供する。
[Claim 7] In claim 7, in the registered cell information, the first input terminal has a low threshold value of the first input terminal.
A first circuit composed of a transistor of a conductivity type and a second circuit composed of a transistor of a second conductivity type having a low threshold value, wherein a second input terminal is connected to the first circuit and the second circuit; 4. The cell according to claim 1, wherein the circuit is connected to a transistor of the first conductivity type having a high threshold value or a transistor of the second conductivity type having a high threshold value. Provide a replacement system.

【0018】請求項7に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項8]請求項8においては、前記登録されたセル
情報には、電源電位側に設けられた一個又は複数個の低
閾値のトランジスタと接地電位側に設けられた一個又は
複数個の高閾値のトランジスタとから構成されるNAN
Dゲートが含まれることを特徴とする請求項1、請求項
2又は請求項3に記載のセル置換システムを提供する。
According to the cell replacement system according to the seventh aspect, the same effect as that of the cell replacement system according to the first aspect can be obtained. [Claim 8] In claim 8, the registered cell information includes one or more low-threshold transistors provided on the power supply potential side and one or more high-threshold transistors provided on the ground potential side. NAN composed of a threshold transistor
A cell replacement system according to claim 1, 2 or 3, wherein a D gate is included.

【0019】請求項8に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項9]請求項9においては、前記登録されたセル
情報には、電源電位側に設けられた一個又は複数個の高
閾値のトランジスタと接地電位側に設けられた一個又は
複数個の低閾値のトランジスタとから構成されるNAN
Dゲートが含まれることを特徴とする請求項1、請求項
2又は請求項3に記載のセル置換システムを提供する。
According to the cell replacement system of the eighth aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. [Claim 9] In claim 9, the registered cell information includes one or a plurality of high-threshold transistors provided on a power supply potential side and one or a plurality of low-threshold transistors provided on a ground potential side. NAN composed of a threshold transistor
A cell replacement system according to claim 1, 2 or 3, wherein a D gate is included.

【0020】請求項9に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項10]請求項10においては、前記登録された
セル情報には、スタティック型論理ゲートが含まれるこ
とを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載
のセル置換システムを提供する。
According to the cell replacement system of the ninth aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. [Claim 10] The cell replacement system according to claim 1, wherein the registered cell information includes a static logic gate. provide.

【0021】請求項10に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項11]請求項11においては、前記内部信号算
出手段によって算出された内部信号と前記回路情報と前
記登録されたセル情報とが入力され、該登録されたセル
情報から該回路内のセルに対応する一個又は複数個のセ
ルを選択する手段と、前記選択された複数個のセルの中
から一個のセルを選択する手段と、回路内のセルの置き
換えを行って新たな論理回路情報を出力するセル置換手
段とを有することを特徴とする請求項1又は請求項3に
記載のセル置換システムを提供する。
According to the cell replacement system of the tenth aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. [Claim 11] In Claim 11, the internal signal calculated by the internal signal calculation means, the circuit information and the registered cell information are input, and the cells in the circuit are obtained from the registered cell information. Means for selecting one or a plurality of cells corresponding to the above, means for selecting one cell from the plurality of selected cells, and replacement of cells in the circuit to obtain new logic circuit information. A cell replacement system according to claim 1 or 3, further comprising a cell replacement unit for outputting.

【0022】請求項11に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項12]請求項12においては、前記ピンの置換
処理は、所定の論理を実現するセルに入力する複数の配
線の各々に接続される該セルの入力ピンを他の入力ピン
と交換することを特徴とする請求項3に記載のセル置換
システムを提供する。
According to the cell replacement system of the eleventh aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. [Claim 12] In claim 12, in the pin replacement processing, an input pin of the cell connected to each of a plurality of wirings input to a cell realizing a predetermined logic is replaced with another input pin. The cell replacement system according to claim 3, wherein:

【0023】請求項12に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項13]請求項13においては、前記登録された
セル情報には、プリチャージ用の高閾値の第1導電型の
トランジスタと、一個又は複数個の入力端子に接続され
低閾値の第2導電型のトランジスタで構成される回路と
で構成されるセルが含まれることを特徴とする請求項
1、請求項2又は請求項3に記載のセル置換システムを
提供する。
According to the cell replacement system of the twelfth aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. [Claim 13] According to claim 13, the registered cell information includes a high-conductivity first-conductivity-type transistor for precharging and a low-threshold second-conductivity transistor connected to one or more input terminals. A cell replacement system according to claim 1, 2 or 3, which includes a cell including a circuit including a transistor of a conductivity type.

【0024】請求項13に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項14]請求項14においては、前記登録された
セル情報には、ダイナミック型論理ゲートが含まれるこ
とを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載
のセル置換システムを提供する。
According to the cell replacement system of the thirteenth aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. [Claim 14] The cell replacement system according to claim 1, wherein the registered cell information includes a dynamic logic gate. provide.

【0025】請求項14に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項15]請求項15においては、前記所定の信号
情報を、電源電位又は接地電位に固定することを特徴と
する請求項1又は請求項3に記載のセル置換システムを
提供する。
According to the cell replacement system of the fourteenth aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. According to a fifteenth aspect, the cell replacement system according to the first or third aspect is provided, wherein the predetermined signal information is fixed to a power supply potential or a ground potential.

【0026】請求項15に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。また、請求項14に係るセル置換シス
テムによれば、電源電位又は接地電位を所定の信号情報
として使用することにより、スタンバイ時における回路
内のノード電位を容易に固定することができるため、リ
ーク電流のカットを安定して且つ有効に行うことができ
る。
According to the cell replacement system according to the fifteenth aspect, the same effect as that of the cell replacement system according to the first aspect can be obtained. According to the cell replacement system according to the fourteenth aspect, by using the power supply potential or the ground potential as the predetermined signal information, the node potential in the circuit at the time of standby can be easily fixed. Can be performed stably and effectively.

【0027】[請求項16]請求項16においては、前
記セル情報に登録されたセルは、スタンバイ時において
高閾値トランジスタをオフすることによってリーク電流
を抑制することを特徴とする請求項1、請求項2又は請
求項3に記載のセル置換システムを提供する。
[Claim 16] In claim 16, the cell registered in the cell information suppresses a leakage current by turning off a high threshold transistor in a standby state. A cell replacement system according to claim 2 or claim 3 is provided.

【0028】請求項16に係るセル置換システムによれ
ば、請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得
ることができる。 [請求項17]請求項17においては、回路内のセルの
置き換えを行って新たな論理回路情報を出力するセル置
換方法であって、論理回路情報と所定の信号情報とが入
力され、該所定の信号情報に基づいて該論理回路の各ノ
ードの信号値を算出し、前記算出された内部信号値と、
前記論理回路情報と、高閾値トランジスタと低閾値トラ
ンジスタとから構成されるセルが登録されたセル情報と
が入力され、論理回路内のセルの置き換えを行って新た
な論理回路情報を出力することを特徴とするセル置換方
法を提供する。
According to the cell replacement system of the sixteenth aspect, the same effect as that of the cell replacement system of the first aspect can be obtained. [Claim 17] A cell replacement method according to claim 17, which replaces a cell in a circuit and outputs new logic circuit information, wherein the logic circuit information and predetermined signal information are input, and Calculate the signal value of each node of the logic circuit based on the signal information of, the calculated internal signal value,
The logic circuit information and cell information in which a cell including a high threshold transistor and a low threshold transistor are registered are input, and the replacement of cells in the logic circuit to output new logic circuit information is performed. A featured cell replacement method is provided.

【0029】請求項17に係るセル置換方法によれば、
請求項1に係るセル置換システムと同様の効果を得るこ
とができる。 [請求項18]請求項18においては、回路内のセルの
置き換えを行って論理回路情報を出力するセル置換方法
であって、トランジスタレベルで記述された回路情報
と、所定の信号情報と、論理合成するために必要な情報
と、高閾値トランジスタと低閾値トランジスタとから構
成されるセルが登録されたセル情報とが入力され、論理
合成と、該所定の信号情報に基づいて論理回路の各ノー
ドの信号値を算出する内部信号算出と、回路内のセルの
置き換えとが行われることを特徴とするセル置換方法を
提供する。
According to the cell replacement method of claim 17,
The same effect as the cell replacement system according to claim 1 can be obtained. [Claim 18] A cell replacement method according to claim 18, which performs replacement of cells in a circuit and outputs logic circuit information, wherein the circuit information described at a transistor level, predetermined signal information, and logic Information necessary for synthesis and cell information in which a cell composed of a high threshold transistor and a low threshold transistor are registered are input, and the logic synthesis and each node of the logic circuit are performed based on the predetermined signal information. The cell replacement method is characterized in that the internal signal calculation for calculating the signal value and the replacement of the cells in the circuit are performed.

【0030】請求項18に係るセル置換方法によれば、
請求項2に係るセル置換システムと同様の効果を得るこ
とができる。 [請求項19]請求項19においては、回路内のセルの
置き換えを行って新たな論理回路情報を出力するための
セル置換プログラムを記録した記録媒体であって、論理
回路情報と所定の信号情報とが入力され、該所定の信号
情報に基づいて該論理回路の各ノードの信号値を算出
し、前記算出された内部信号値と、前記論理回路情報
と、高閾値トランジスタと低閾値トランジスタとから構
成されるセルが登録されたセル情報とが入力され、論理
回路内のセルの置き換えを行って新たな論理回路情報を
出力することを特徴とするセル置換プログラムを記録し
た記録媒体を提供する。
According to the cell replacement method of the eighteenth aspect,
The same effect as the cell replacement system according to claim 2 can be obtained. [Claim 19] A recording medium according to claim 19, wherein a cell replacement program for replacing cells in a circuit and outputting new logic circuit information is recorded, wherein the logic circuit information and the predetermined signal information are recorded. Is input, a signal value of each node of the logic circuit is calculated based on the predetermined signal information, and the calculated internal signal value, the logic circuit information, and a high threshold transistor and a low threshold transistor are calculated. The present invention provides a recording medium on which a cell replacement program is recorded, in which cell information in which a cell to be configured is registered is input, a cell in a logic circuit is replaced, and new logic circuit information is output.

【0031】請求項19に係るセル置換プログラムを記
録した記録媒体によれば、請求項1に係るセル置換シス
テムと同様の効果を得ることができる。 [請求項20]請求項20においては、回路内のセルの
置き換えを行って論理回路情報を出力するためのセル置
換プログラムを記録した記録媒体であって、トランジス
タレベルで記述された回路情報と、所定の信号情報と、
論理合成するために必要な情報と、高閾値トランジスタ
と低閾値トランジスタとから構成されるセルが登録され
たセル情報とが入力され、論理合成と、該所定の信号情
報に基づいて論理回路の各ノードの信号値を算出する内
部信号算出と、回路内のセルの置き換えとが行われるこ
とを特徴とするセル置換プログラムを記録した記録媒体
を提供する。
According to the recording medium in which the cell replacement program according to the nineteenth aspect is recorded, the same effect as the cell replacement system according to the first aspect can be obtained. [Claim 20] A recording medium according to claim 20, wherein a cell replacement program for replacing cells in a circuit and outputting logic circuit information is recorded, the circuit medium being described at a transistor level; Predetermined signal information;
Information required for logic synthesis and cell information in which a cell composed of a high threshold transistor and a low threshold transistor are registered are input, and based on the logic synthesis and the predetermined signal information, Provided is a recording medium on which a cell replacement program is recorded, wherein internal signal calculation for calculating a signal value of a node and replacement of cells in a circuit are performed.

【0032】請求項20に係るセル置換プログラムを記
録した記録媒体によれば、請求項2に係るセル置換シス
テムと同様の効果を得ることができる。
According to the recording medium in which the cell replacement program according to the twentieth aspect is recorded, the same effect as that of the cell replacement system according to the second aspect can be obtained.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1に、本発明の第1の原理図を
示す。図1は、既存の論理回路から、機能の同一性を維
持させて、スタンバイ時のリーク電流を有効にカットす
る論理回路を設計するためのCADシステムのフローで
ある。
FIG. 1 shows a first principle diagram of the present invention. FIG. 1 is a flow chart of a CAD system for designing a logic circuit that maintains the same function and effectively cuts a leakage current at the time of standby from an existing logic circuit.

【0034】入力論理回路100は、既存回路のネット
リスト(ゲートレベル論理回路)であり、スタンバイ状
態101は、スタンバイ時において外部から与えられる
所定の信号情報であり、リークカットライブラリ103
はスタンバイ時において有効にリーク電流をカットする
セルが登録されたセルライブラリ(セル情報)であり、
出力論理回路105はスタンバイ時において有効にリー
ク電流をカットするセルに置き換えられた新規論理回路
のネットリストである。
The input logic circuit 100 is a netlist (gate-level logic circuit) of existing circuits. The standby state 101 is predetermined signal information externally supplied at the time of standby.
Is a cell library (cell information) in which cells that effectively cut the leakage current during standby are registered.
The output logic circuit 105 is a netlist of a new logic circuit that has been replaced with a cell that effectively cuts off leakage current during standby.

【0035】入力論理回路100とスタンバイ状態10
1とが、内部信号算出手段102に入力され、該内部信
号算出手段102は、外部からの所定の信号値が既存論
理回路に与えられた場合においての既存論理回路内の各
ノードに設定される信号値を算出する。そして、内部信
号算出手段102の出力、即ちスタンバイ時において既
存論理回路内の各ノードに設定される信号値と、入力論
理回路100と、リークカットライブラリ103とが、
セル置換手段104に入力され、該セル置換手段104
は、既存論理回路内の各ノードに設定された信号値によ
りリーク電流を効果的にカットするためのセルをリーク
カットライブラリ103から選び出して、セルの置き換
えを行い、また必要なときはピンの置き換えをも行い、
出力論理回路105、即ちスタンバイ時のリーク電流を
有効にカットする新規論理回路のネットリストを出力す
る。なお、セルの置き換えについては図4及び図5にお
いて、ピンの置き換えについては図8において、それぞ
れ詳しく説明する。
Input logic circuit 100 and standby state 10
1 is input to the internal signal calculation means 102, and the internal signal calculation means 102 is set to each node in the existing logic circuit when a predetermined signal value from the outside is given to the existing logic circuit. Calculate the signal value. Then, the output of the internal signal calculation means 102, that is, the signal value set for each node in the existing logic circuit during standby, the input logic circuit 100, and the leak cut library 103
The cell replacement means 104 is inputted to the cell replacement means 104
Selects a cell from the leak cut library 103 for effectively cutting a leak current based on a signal value set at each node in an existing logic circuit, and replaces the cell, and replaces a pin when necessary. Also do
The output logic circuit 105 outputs a netlist of a new logic circuit that effectively cuts off leakage current during standby. The cell replacement will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5, and the pin replacement will be described in detail with reference to FIG.

【0036】このように、図1に示すCADシステムに
よれば、スタンバイ時のリーク電流をカットするのに有
効なセルで置き換えられた新規論理回路を得ることがで
きる。図2に、本発明の第2の原理図を示す。図2は、
図1と同様に、既存の回路から、機能の同一性を維持さ
せて、スタンバイ時のリーク電流を有効にカットする回
路を設計するためのCADシステムのフローであるが、
CADシステムに入力する回路情報がネットリストでは
なく、RTL(Register Transfer
Level)記述であることで相違する。
As described above, according to the CAD system shown in FIG. 1, it is possible to obtain a new logic circuit replaced with a cell effective for cutting off a leakage current at the time of standby. FIG. 2 shows a second principle diagram of the present invention. FIG.
Similar to FIG. 1, the flow of the CAD system is to design a circuit that maintains the same function and effectively cuts the leakage current at the time of standby from the existing circuit.
The circuit information input to the CAD system is not a netlist, but RTL (Register Transfer).
(Level) description.

【0037】RTL106は、既存回路のRTL記述で
あり、スタンバイ状態101は、スタンバイ時において
外部から与えられる所定の信号情報であり、リークカッ
トライブラリ103はスタンバイ時において有効にリー
ク電流をカットするセルが登録されたセルライブラリ
(セル情報)であり、タイミングライブラリ107は論
理合成を行うための必要なタイミング情報が登録された
ライブラリであり、出力論理回路105はスタンバイ時
において有効にリーク電流をカットするセルで構成され
た新規回路のネットリストである。
The RTL 106 is an RTL description of the existing circuit. The standby state 101 is predetermined signal information externally supplied in the standby state. A registered cell library (cell information), a timing library 107 is a library in which necessary timing information for performing logic synthesis is registered, and an output logic circuit 105 is a cell that effectively cuts a leak current during standby. Is a netlist of the new circuit composed of.

【0038】RTL106と、スタンバイ状態101
と、タイミングライブラリ107と、リークカットライ
ブラリ103とが、論理回路合成手段108に入力さ
れ、該論理回路合成手段108は、RTL106を論理
合成によりネットリストへと展開するが、スタンバイ時
において有効にリーク電流をカットするセルを使用して
ネットリストへと展開する。セルの選択は、図1で示し
たCADシステムと同様に、スタンバイ状態101で指
定されたスタンバイ時における外部信号情報により論理
回路内の各ノードに設定された信号値を基にして、リー
ク電流を有効にカットするためのセルをリークカットラ
イブラリ103から選び出して行われる。また、必要な
ときはピンの置き換えも行われる。
RTL 106 and standby state 101
, The timing library 107 and the leak cut library 103 are input to the logic circuit synthesizing unit 108, which expands the RTL 106 into a netlist by logic synthesis. Expand into a netlist using current-cut cells. As in the case of the CAD system shown in FIG. 1, the cell is selected based on a signal value set at each node in the logic circuit based on external signal information at the time of standby specified in the standby state 101. This is performed by selecting cells for effective cutting from the leak cut library 103. In addition, when necessary, replacement of pins is performed.

【0039】図2に示すRTL記述を入力するCADシ
ステムのフローにおいては、論理合成とセルの置き換え
とを同時に行うことができ(必要なときはピンの置き換
えも同時に行われる)、回路設計に要する時間を短縮す
ることができる。このように、図2に示すCADシステ
ムによれば、RTL記述から直接的にスタンバイ時のリ
ーク電流を有効にカットするセルで置き換えられた新規
ネットリストを得ることができる。
In the flow of the CAD system for inputting the RTL description shown in FIG. 2, logic synthesis and cell replacement can be performed at the same time (pin replacement is performed at the same time as necessary), which is necessary for circuit design. Time can be reduced. As described above, according to the CAD system shown in FIG. 2, a new netlist can be directly obtained from the RTL description by replacing the cell with a cell that effectively cuts off the leakage current during standby.

【0040】なお、図1及び図2に示すセル置換システ
ムは、プログラムとして半導体メモリ(RAM、RO
M)、フロッピーディスク(FD)、ハードディスク
(HD)、光ディスク(CD、DVD)、光磁気ディス
ク(MO、MD)、磁気テープなどの記録媒体に登録さ
れる。図3に、本発明のセルの第1の原理図を示す。即
ち、図3においては、図1及び図2で示されたセルライ
ブラリ(セル情報)であるリークカットライブラリ10
3に登録されたリーク電流を有効にカットするセルの第
1の原理図を示す。
The cell replacement system shown in FIGS. 1 and 2 has a semiconductor memory (RAM, RO,
M), a floppy disk (FD), a hard disk (HD), an optical disk (CD, DVD), a magneto-optical disk (MO, MD), and a magnetic tape. FIG. 3 shows a first principle diagram of the cell of the present invention. That is, in FIG. 3, the leak cut library 10 which is the cell library (cell information) shown in FIGS.
3 shows a first principle diagram of a cell registered in No. 3 for effectively cutting a leak current.

【0041】図3(a)及び図3(b)は、ともに2入
力で1出力のスタティック型論理ゲート(static
gate)を示している。図3(a)においては、第
1の入力端子InputAは低閾値のPMOSトランジ
スタ(pmos Low Vth)で構成される第1の
回路150と低閾値のNMOSトランジスタ(nmos
Low Vth)で構成される第2の回路151とに
接続され、第2の入力端子InputBは低閾値のPM
OSトランジスタ(pmos Low Vth)で構成
される第1の回路150と低閾値のNMOSトランジス
タ(nmos Low Vth)で構成される第2の回
路151と高閾値のNMOSトランジスタ(nmos
High Vth)152のゲートとに接続される。ま
た、出力端子Outputは第1の回路150と第2の
回路151とが接続される出力ノード153に接続され
ている。
FIGS. 3A and 3B show a static logic gate (static) having two inputs and one output.
gate). In FIG. 3A, a first input terminal InputA has a first circuit 150 composed of a low-threshold PMOS transistor (pmos Low Vth) and a low-threshold NMOS transistor (nmos).
Low Vth), and the second input terminal InputB is connected to a low threshold PM
A first circuit 150 composed of an OS transistor (pmos Low Vth), a second circuit 151 composed of a low threshold NMOS transistor (nmos Low Vth), and a high threshold NMOS transistor (nmos)
High Vth) 152. Further, the output terminal Output is connected to an output node 153 to which the first circuit 150 and the second circuit 151 are connected.

【0042】ここで、第2の入力端子InputBに入
力信号「0」を供給すると、高閾値のNMOSトランジ
スタ152は遮断(オフ)して、出力端子Output
には出力信号「1」が出力される。高閾値のNMOSト
ランジスタ152が遮断(オフ)したために、電源電位
から接地電位へ至るパスのリーク電流が有効にカットさ
れる。このように、高閾値のNMOSトランジスタ15
2が遮断(オフ)すればリーク電流はカットされるので
あるから、第1の入力端子InputAには「0」又は
「1」何れの入力信号が供給されてもよい。なお、第1
の回路150には複数の低閾値のPMOSトランジスタ
が、第2の回路151には複数の低閾値のNMOSトラ
ンジスタが記載されているが、これは、電源電位から高
閾値のNMOSトランジスタ152へのパスが一つとは
限らないことを表している。スタンバイ時において高閾
値のNMOSトランジスタ152が常に遮断(オフ)す
ればリーク電流は有効にカットされるのであるから、回
路150及び回路151はどのようなトランジスタ構成
になっていても構わない。
Here, when the input signal “0” is supplied to the second input terminal InputB, the high-threshold NMOS transistor 152 is cut off (turned off) and the output terminal OutputB is turned off.
Outputs an output signal "1". Since the high-threshold NMOS transistor 152 is cut off (turned off), the leak current in the path from the power supply potential to the ground potential is effectively cut. Thus, the high threshold NMOS transistor 15
If 2 is cut off (off), the leak current is cut off, so that either the “0” or “1” input signal may be supplied to the first input terminal InputA. The first
A plurality of low-threshold PMOS transistors are described in the circuit 150, and a plurality of low-threshold NMOS transistors are described in the second circuit 151. This is because a path from the power supply potential to the high-threshold NMOS transistor 152 is provided. Is not necessarily one. If the high-threshold NMOS transistor 152 is always cut off (turned off) during standby, the leak current is effectively cut off. Therefore, the circuit 150 and the circuit 151 may have any transistor configuration.

【0043】図3(b)においては、第1の入力端子I
nputAは高閾値のPMOSトランジスタ(nmos
High Vth)154のゲートと低閾値のPMO
Sトランジスタ(pmos Low Vth)で構成さ
れる第1の回路155と低閾値のNMOSトランジスタ
(nmos Low Vth)で構成される第2の回路
156とに接続され、第2の入力端子InputBは低
閾値のPMOSトランジスタ(pmos Low Vt
h)で構成される第1の回路155と低閾値のNMOS
トランジスタ(nmos Low Vth)で構成され
る第2の回路156とに接続される。また、出力端子O
utputは第1の回路155と第2の回路156とが
接続される出力ノード157に接続されている。
In FIG. 3B, the first input terminal I
nputA is a high threshold PMOS transistor (nmos)
High Vth) 154 gate and low threshold PMO
A first circuit 155 composed of an S transistor (pmos Low Vth) and a second circuit 156 composed of a low threshold NMOS transistor (nmos Low Vth) are connected, and the second input terminal InputB is connected to a low threshold. PMOS transistor (pmos Low Vt)
h) and a low threshold NMOS
The second circuit 156 including a transistor (nmos Low Vth) is connected. The output terminal O
input is connected to an output node 157 to which the first circuit 155 and the second circuit 156 are connected.

【0044】ここで、第1の入力端子InputAに入
力信号「1」を供給すると、高閾値のPMOSトランジ
スタ152が遮断(オフ)して、出力端子Output
には出力信号「0」が出力される。高閾値のPMOSト
ランジスタ154が遮断(オフ)したために、電源電位
から接地電位へ至るパスのリーク電流が有効にカットさ
れる。このように、高閾値のPMOSトランジスタ15
4が遮断(オフ)すればリーク電流はカットされるので
あるから、第2の入力端子InputBには「0」又は
「1」何れの入力信号が供給されてもよい。なお、第1
の回路155には複数の低閾値のPMOSトランジスタ
が、第2の回路156には複数の低閾値のNMOSトラ
ンジスタが記載されているが、これは、接地電位から高
閾値のPMOSトランジスタ154へのパスが一つとは
限らないことを表している。スタンバイ時において高閾
値のPMOSトランジスタ154が常に遮断(オフ)す
ればリーク電流は有効にカットされるのであるから、回
路155及び回路156はどのようなトランジスタ構成
になっていても構わない。
Here, when the input signal “1” is supplied to the first input terminal InputA, the PMOS transistor 152 having a high threshold value is cut off (turned off), and the output terminal Output is output.
Outputs an output signal "0". Since the PMOS transistor 154 having the high threshold is cut off (turned off), the leak current in the path from the power supply potential to the ground potential is effectively cut. Thus, the high threshold PMOS transistor 15
Since the leakage current is cut off when 4 is cut off (off), either “0” or “1” input signal may be supplied to the second input terminal InputB. The first
A plurality of low-threshold PMOS transistors are described in the circuit 155, and a plurality of low-threshold NMOS transistors are described in the second circuit 156. Is not necessarily one. If the high-threshold PMOS transistor 154 is always cut off (turned off) during standby, the leak current is effectively cut off. Therefore, the circuit 155 and the circuit 156 may have any transistor configuration.

【0045】図4に、本発明の第1の実施例を、図5
に、本発明の第2の実施例を、図6に、本発明の第3の
実施例をそれぞれ示す。図4、図5及び図6において、
図1で示すCADシステムの内容を具体的な回路で説明
する。図4に示す論理回路は、3個のDフリップフロッ
プ201、202及び203と(以下、Dフリップフロ
ップをD−FFと記述する)、4個のNANDゲート2
04、205、206及び207から構成されている。
即ち、D−FF201の出力とD−FF202の出力と
がNANDゲート204に入力され、D−FF202の
出力とD−FF203の出力とがNANDゲート205
に入力され、NANDゲート204とNANDゲート2
05の出力がNANDゲート206に入力され、NAN
Dゲート205の出力とD−FF203の出力とがNA
NDゲート207に入力されている。
FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention and FIG.
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. 4, 5, and 6,
The contents of the CAD system shown in FIG. 1 will be described using specific circuits. The logic circuit shown in FIG. 4 includes three D flip-flops 201, 202, and 203 (hereinafter, D flip-flops are referred to as D-FFs) and four NAND gates 2.
04, 205, 206 and 207.
That is, the output of the D-FF 201 and the output of the D-FF 202 are input to the NAND gate 204, and the output of the D-FF 202 and the output of the D-FF 203 are output to the NAND gate 205.
And NAND gate 204 and NAND gate 2
05 is input to the NAND gate 206, and NAN
The output of the D gate 205 and the output of the D-FF 203 are NA
The signal is input to the ND gate 207.

【0046】図4は、スタンバイ時においてリーク電流
をカットするためのセルの置き換えが行われた後の論理
回路の状態を示す。即ち、D−FF201、202及び
203の出力値はスタンバイ時において外部から与えら
れる所定の信号情報(スタンバイ状態101)に相当
し、図4に示される括弧付き数字は、D−FF201、
202及び203の各々の出力値であるか又はスタンバ
イ時において外部から与えられる所定の信号情報(スタ
ンバイ状態101)として「0」信号が与えられた場合
の各ノードにおける信号値を示すものである。
FIG. 4 shows a state of the logic circuit after the replacement of the cell for cutting off the leak current in the standby state. That is, the output values of the D-FFs 201, 202, and 203 correspond to predetermined signal information (standby state 101) externally supplied during standby, and the numbers in parentheses shown in FIG.
It shows the output value of each of the nodes 202 and 203, or the signal value at each node when a "0" signal is given as predetermined signal information (standby state 101) externally given during standby.

【0047】ここで、NANDゲート204、205及
び207は、第1のNANDゲートで構成され、NAN
Dゲート206は第2のNANDゲートで構成されてい
る。図5(a)に第1のNANDゲートを示し、図5
(b)に第2のNANDゲートを示す。図5(a)に示
される第1のNANDゲートは、低閾値のPMOSトラ
ンジスタ207、208と、低閾値のNMOSトランジ
スタ209と、高閾値のNMOSトランジスタ210か
ら構成される。第1の入力端子A1が低閾値のPMOS
トランジスタ207のゲートと低閾値のNMOSトラン
ジスタ209のゲートとに接続され、第2の入力端子A
2が低閾値のPMOSトランジスタ208のゲートと高
閾値のNMOSトランジスタ210のゲートとに接続さ
れ、低閾値のPMOSトランジスタ207のソース又は
ドレインと低閾値のNMOSトランジスタ209のドレ
イン又はソースとが接続されるノードが低閾値のPMO
Sトランジスタ208のソース又はドレインと出力端子
Outputとに接続されている。
Here, the NAND gates 204, 205 and 207 are constituted by first NAND gates,
The D gate 206 is constituted by a second NAND gate. FIG. 5A shows a first NAND gate, and FIG.
(B) shows the second NAND gate. The first NAND gate shown in FIG. 5A includes low-threshold PMOS transistors 207 and 208, a low-threshold NMOS transistor 209, and a high-threshold NMOS transistor 210. The first input terminal A1 is a low threshold PMOS
The second input terminal A is connected to the gate of the transistor 207 and the gate of the NMOS transistor 209 having a low threshold.
2 is connected to the gate of the low threshold PMOS transistor 208 and the gate of the high threshold NMOS transistor 210, and the source or drain of the low threshold PMOS transistor 207 is connected to the drain or source of the low threshold NMOS transistor 209. Node with low threshold PMO
The source or the drain of the S transistor 208 is connected to the output terminal Output.

【0048】このように、低閾値トランジスタ207、
208及び209は電源電位側に設けられ、高閾値トラ
ンジスタ210は接地電位側に設けられている。即ち、
電源電位側から接地電位側へ流れる電流は、低閾値トラ
ンジスタ207、208又は209の何れのトランジス
タを通過しようとも常に高閾値トランジスタ210を通
過するような構成となっている。係る構成は、スタンバ
イ時において接地電位側に設けられた高閾値トランジス
タ210を遮断状態(オフ状態)にすれば、電源電位側
から接地電位側へ流れるリーク電流を有効にカットでき
ることを表している。図5(a)においては、スタンバ
イ時には、入力端子A2には「0」信号を与えるように
して高閾値トランジスタ210を常に遮断状態(オフ状
態)にする。低閾値トランジスタ207、208又は2
09は導通状態(オン状態)又は遮断状態(オフ状態)
何れの状態でも構わないために低閾値トランジスタ20
7及び209への入力端子A1には「0」信号又は
「1」信号の何れをも設定できる。
As described above, the low threshold transistor 207,
208 and 209 are provided on the power supply potential side, and the high threshold transistor 210 is provided on the ground potential side. That is,
The current flowing from the power supply potential side to the ground potential side always passes through the high threshold transistor 210 regardless of which of the low threshold transistors 207, 208 and 209. Such a configuration indicates that if the high threshold transistor 210 provided on the ground potential side is turned off (standby) during standby, a leak current flowing from the power supply potential side to the ground potential side can be effectively cut. In FIG. 5A, at the time of standby, the “0” signal is supplied to the input terminal A2, so that the high threshold transistor 210 is always turned off (off state). Low threshold transistor 207, 208 or 2
09 is a conduction state (ON state) or a cutoff state (OFF state)
The low threshold transistor 20 can be used in any state.
7 and 209 can be set to either a "0" signal or a "1" signal at the input terminal A1.

【0049】図5(b)に示される第2のNANDゲー
トは、高閾値のPMOSトランジスタ211、212
と、低閾値のNMOSトランジスタ213、214とか
ら構成される。第1の入力端子A1が高閾値のPMOS
トランジスタ211のゲートと低閾値のNMOSトラン
ジスタ213のゲートとに接続され、第2の入力端子A
2が高閾値のPMOSトランジスタ212のゲートと低
閾値のNMOSトランジスタ214のゲートとに接続さ
れ、高閾値のPMOSトランジスタ211のソース又は
ドレインと低閾値のNMOSトランジスタ213のドレ
イン又はソースとが接続されるノードが高閾値のPMO
Sトランジスタ212のソース又はドレインと出力端子
Outputとに接続されている。
The second NAND gate shown in FIG. 5B has high threshold PMOS transistors 211 and 212.
And low threshold NMOS transistors 213 and 214. The first input terminal A1 is a high threshold PMOS
The second input terminal A is connected to the gate of the transistor 211 and the gate of the NMOS transistor 213 having a low threshold.
2 is connected to the gate of the high-threshold PMOS transistor 212 and the gate of the low-threshold NMOS transistor 214, and the source or drain of the high-threshold PMOS transistor 211 is connected to the drain or source of the low-threshold NMOS transistor 213. Node with high threshold PMO
The source or drain of the S transistor 212 is connected to the output terminal Output.

【0050】このように、高閾値トランジスタ211及
び212は電源電位側に設けられ、低閾値トランジスタ
213及び214は接地電位側に設けられている。即
ち、電源電位側から接地電位側へ流れる電流は、高閾値
トランジスタ211又は212を常に通過するような構
成となっている。係る構成は、スタンバイ時において接
地電位側に設けられた高閾値トランジスタ211及び2
12の双方を遮断状態(オフ状態)にすれば、電源電位
側から接地電位側へ流れるリーク電流を有効にカットで
きることを表している。図5(b)においては、スタン
バイ時には、入力端子A1には「1」信号を与え、入力
端子A2にも「1」を与えるようにして高閾値トランジ
スタ211及び212の双方を常に遮断状態(オフ状
態)にする。
As described above, the high threshold transistors 211 and 212 are provided on the power supply potential side, and the low threshold transistors 213 and 214 are provided on the ground potential side. That is, the current flowing from the power supply potential side to the ground potential side always passes through the high threshold transistor 211 or 212. Such a configuration includes the high threshold transistors 211 and 2 provided on the ground potential side during standby.
This indicates that, when both of them are in a cutoff state (off state), a leak current flowing from the power supply potential side to the ground potential side can be effectively cut. In FIG. 5B, during standby, a “1” signal is supplied to the input terminal A1, and “1” is also supplied to the input terminal A2, so that both the high threshold transistors 211 and 212 are always in a cutoff state (off state). State).

【0051】ここで、図4の説明に戻る。図4において
は、前述したように、NANDゲート204、205、
206及び207は、第1のNANDゲートで構成さ
れ、NANDゲート207は第2のNANDゲートで構
成され、また、括弧付き数字は、スタンバイ時における
各ノードの信号値を示すものである第1のNANDゲー
トであるNANDゲート204においては第2の入力端
子A2にD−FF202の出力信号「0」が入力される
ため、高閾値トランジスタ210が遮断(オフ)してリ
ーク電流が有効にカットされる。
Here, the description returns to FIG. In FIG. 4, as described above, the NAND gates 204, 205,
Reference numerals 206 and 207 each include a first NAND gate. Each of the NAND gates 207 includes a second NAND gate. A number in parentheses indicates a signal value of each node during standby. In the NAND gate 204 which is a NAND gate, the output signal “0” of the D-FF 202 is input to the second input terminal A2, so that the high threshold transistor 210 is cut off (turned off) and the leak current is effectively cut. .

【0052】同様に、第1のNANDゲートであるNA
NDゲート205においては第2の入力端子A2にD−
FF203の出力信号「0」が入力されるため、高閾値
トランジスタ210が遮断(オフ)してリーク電流が有
効にカットされる。同様に、第1のNANDゲートであ
るNANDゲート207においては第2の入力端子A2
にD−FF203の出力信号「0」が入力されるため、
高閾値トランジスタ210が遮断(オフ)してリーク電
流が有効にカットされる。
Similarly, the first NAND gate NA
In the ND gate 205, the second input terminal A2 has D-
Since the output signal “0” of the FF 203 is input, the high threshold transistor 210 is cut off (turned off), and the leak current is effectively cut. Similarly, in the NAND gate 207, which is the first NAND gate, the second input terminal A2
Is input with the output signal “0” of the D-FF 203,
The high threshold transistor 210 is cut off (turned off), and the leak current is effectively cut.

【0053】第2のNANDゲートであるNANDゲー
ト206においては第1の入力端子A1にNANDゲー
ト204の出力信号「1」が入力され、第2の入力端子
A2にNANDゲート205の出力信号「1」が入力さ
れるため、高閾値トランジスタ211及び212が共に
遮断(オフ)してリーク電流が有効にカットされる。な
お、図4においては、D−FFの出力値をスタンバイ時
において外部から与えられる所定の信号情報(スタンバ
イ状態101)としたが、D−FFには限られずスタン
バイ時においてノードの信号値を一意的に定められる回
路であればなんでもよい。
The output signal "1" of the NAND gate 204 is input to the first input terminal A1 of the NAND gate 206 as the second NAND gate, and the output signal "1" of the NAND gate 205 is input to the second input terminal A2. , Both the high threshold transistors 211 and 212 are cut off (turned off), and the leak current is effectively cut. In FIG. 4, the output value of the D-FF is predetermined signal information (standby state 101) externally supplied in the standby state. Any circuit may be used as long as it is determined in a specific manner.

【0054】図6に、D−FFのような記憶素子以外の
回路の出力値をスタンバイ時において外部から与えられ
る所定の信号情報(スタンバイ状態101)とする実施
例を示す。図6に示す論理回路は、図4に示す論理回路
のD−FFとNANDゲートとの間にAND回路を挿入
したものである。具体的に述べると、D−FF201の
出力がANDゲート216に入力され、ANDゲート2
16の出力がNANDゲート204に入力され、D−F
F202の出力がANDゲート217に入力され、AN
Dゲート217の出力がNANDゲート204とNAN
Dゲート205に入力され、D−FF203の出力がA
NDゲート218に入力され、ANDゲート218の出
力がNANDゲート205とNANDゲート207に入
力されており、NANDゲートの構成は図4と全く同じ
である。
FIG. 6 shows an embodiment in which an output value of a circuit other than a storage element such as a D-FF is set to predetermined signal information (standby state 101) externally applied during standby. The logic circuit shown in FIG. 6 is obtained by inserting an AND circuit between the D-FF and the NAND gate of the logic circuit shown in FIG. Specifically, the output of the D-FF 201 is input to the AND gate 216, and the AND gate 2
16 is input to the NAND gate 204, and DF
The output of F202 is input to an AND gate 217,
The output of D gate 217 is connected to NAND gate 204 and NAN.
Input to the D-gate 205 and the output of the D-FF 203
The input to the ND gate 218 and the output of the AND gate 218 are input to the NAND gate 205 and the NAND gate 207. The configuration of the NAND gate is exactly the same as in FIG.

【0055】ANDゲート216、217及び218の
他方の入力端子には、スタンバイ時であることを示すS
tand−by信号が供給される。このStand−b
y信号として「0」信号が供給されることにより、AN
Dゲート216、217及び218のそれぞれの出力は
「0」信号に固定され、ANDゲート216、217及
び218の出力に接続されるNANDゲート204、2
05及び207への入力値即ちスタンバイ時において外
部から与えられる所定の信号情報(スタンバイ状態10
1)が一意に保持される。このように、ANDゲートの
ような状態保持回路を挿入することにより、スタンバイ
時において外部から与えられる所定の信号情報(スタン
バイ状態101)を容易に設定することができる。
The other input terminal of each of the AND gates 216, 217 and 218 has a signal S indicating a standby state.
A tan-by signal is provided. This Stand-b
When the “0” signal is supplied as the y signal,
The output of each of the D gates 216, 217 and 218 is fixed to a "0" signal, and the NAND gates 204 and 2 connected to the outputs of the AND gates 216, 217 and 218 are connected.
05 and 207, that is, predetermined signal information externally given during standby (standby state 10
1) is uniquely held. As described above, by inserting a state holding circuit such as an AND gate, it is possible to easily set predetermined signal information (standby state 101) externally supplied at the time of standby.

【0056】図7に、本発明の第4の実施例を示す。図
7においても、図4と同様に、図1で示すCADシステ
ムの内容を具体的な回路で説明する。図7に示す論理回
路は、3個のスキャン付きDフリップフロップ208、
209及び210と(以下、Dフリップフロップをスキ
ャン付きD−FFと記述する)、4個のNANDゲート
211、212、213及び214と、メモリ215と
から構成されている。この図6に示す回路は、D−FF
がスキャン付きD−FFである点と、メモリがスキャン
付きD−FFに接続されている点において、図4に示す
論理回路と異なる。
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 7, as in FIG. 4, the contents of the CAD system shown in FIG. 1 will be described using specific circuits. The logic circuit shown in FIG. 7 includes three D flip-flops 208 with scan,
209 and 210 (hereinafter, a D flip-flop is referred to as a D-FF with scan), four NAND gates 211, 212, 213 and 214, and a memory 215. The circuit shown in FIG.
Is a D-FF with a scan, and the memory is connected to the D-FF with a scan.

【0057】図7に示す論理回路では、スキャン付きD
−FFがチェーン接続されている。図7に示す論理回路
の具体的構成を述べる。スキャン付きD−FF208の
出力とスキャン付きD−FF209の出力とが第1のN
ANDゲート211に入力され、スキャン付きD−FF
209の出力とスキャン付きD−FF210の出力とが
第1のNANDゲート212に入力され、第1のNAN
Dゲート211と第1のNANDゲート212の出力が
第2のNANDゲート213に入力され、第1のNAN
Dゲート212の出力とスキャン付きD−FF210の
出力とが第1のNANDゲート214に入力され、メモ
リ215がスキャン付きD−FF210のスキャンイン
端子SIに接続され、スキャン付きD−FF210のス
キャンアウト端子がスキャン付きD−FF209のスキ
ャンイン端子に接続され、スキャン付きD−FF209
のスキャンアウト端子がスキャン付きD−FF208の
スキャンイン端子に接続されている。
In the logic circuit shown in FIG.
-FFs are connected in a chain. A specific configuration of the logic circuit illustrated in FIG. 7 is described. The output of the D-FF with scan 208 and the output of the D-FF with scan 209 are the first N
D-FF with scan input to AND gate 211
209 and the output of the D-FF with scan 210 are input to the first NAND gate 212, and the first NAN
The outputs of the D gate 211 and the first NAND gate 212 are input to the second NAND gate 213, and the first NAN
The output of the D gate 212 and the output of the D-FF 210 with scan are input to the first NAND gate 214, the memory 215 is connected to the scan-in terminal SI of the D-FF 210 with scan, and the scan-out of the D-FF 210 with scan. The terminal is connected to the scan-in terminal of the D-FF 209 with scan, and the D-FF 209 with scan is connected.
Are connected to the scan-in terminal of the D-FF 208 with scan.

【0058】図7は、図4と同様に、スタンバイ時にお
いてリーク電流をカットするためのセルの置き換えが行
われた後の論理回路の状態を示す。即ち、スキャン付き
D−FF208、209及び210の出力値はスタンバ
イ時における外部入力信号に相当し、図6に示される括
弧付き数字は、スキャン付きD−FF208、209及
び210の各々の出力値であるか又は外部入力信号とし
て「0」信号が与えられた場合の各ノードにおける信号
値を示すものである。ここで図4と異なる点は、スキャ
ン付きD−FF208、209及び210の出力値即ち
スタンバイ時において外部から与えられる所定の信号情
報(スタンバイ状態101)は、チェーン接続されたス
キャン経路によってメモリ215から与えられることで
ある。メモリ215はスタンバイ時において外部から与
えられる所定の信号情報(スタンバイ状態101)をス
キャン付きD−FF210のスキャンイン端子SIに送
り込む。スキャン付きD−FF210はスキャンイン端
子SIに送り込まれた信号を出力端子Qに出力すると共
にスキャンアウト端子SOからスキャン付きD−FF2
09のスキャンイン端子SIに送り込む。同様に、スキ
ャン付きD−FF209はスキャンイン端子SIに送り
込まれた信号を出力端子Qに出力すると共にスキャンア
ウト端子SOからスキャン付きD−FF208のスキャ
ンイン端子SIに送り込む。同様に、スキャン付きD−
FF208はスキャンイン端子SIに送り込まれた信号
を出力端子Qに出力すると共にスキャンアウト端子SO
から図示されない他のスキャン付きD−FFのスキャン
イン端子SIに送り込む。
FIG. 7 shows the state of the logic circuit after the replacement of the cell for cutting off the leakage current in the standby state, similarly to FIG. That is, the output values of the D-FFs with scans 208, 209 and 210 correspond to the external input signals during standby, and the numbers in parentheses shown in FIG. 6 are the output values of the D-FFs with scans 208, 209 and 210, respectively. It indicates a signal value at each node when there is a signal or when a "0" signal is given as an external input signal. Here, the difference from FIG. 4 is that the output values of the D-FFs with scans 208, 209 and 210, that is, the predetermined signal information (standby state 101) externally given at the time of standby are output from the memory 215 via the scan path connected in a chain. Is to be given. The memory 215 sends predetermined signal information (standby state 101) externally supplied to the scan-in terminal SI of the D-FF with scan 210 during standby. The D-FF with scan 210 outputs the signal sent to the scan-in terminal SI to the output terminal Q, and outputs the D-FF2 with scan from the scan-out terminal SO.
09 to the scan-in terminal SI. Similarly, the D-FF with scan 209 outputs the signal sent to the scan-in terminal SI to the output terminal Q and sends the signal from the scan-out terminal SO to the scan-in terminal SI of the D-FF with scan 208. Similarly, D-
The FF 208 outputs the signal sent to the scan-in terminal SI to the output terminal Q and outputs the signal to the scan-out terminal SO.
To the scan-in terminal SI of another D-FF with scan (not shown).

【0059】このように、スキャン付きD−FFを利用
すると、所定のパスの入力にスタンバイ時において外部
から与えられる所定の信号情報(スタンバイ状態10
1)を容易に設定することができる。なお、NANDゲ
ート211、212、213及び214内の各々の高閾
値トランジスタが、リーク電流をカットするためにスタ
ンバイ時に遮断(オフ)する原理は図4における説明と
全く同様であるので、ここでは省略する。
As described above, when the D-FF with scan is used, predetermined signal information (externally supplied to the standby state 10) externally supplied to the input of the predetermined path during standby is input.
1) can be easily set. The principle that each high-threshold transistor in each of the NAND gates 211, 212, 213, and 214 shuts off (turns off) at the time of standby to cut a leak current is exactly the same as that described in FIG. I do.

【0060】以上説明したように、図1又は図2による
CADシステムによれば、図5に示すような高閾値のト
ランジスタと低閾値のトランジスタとの双方で構成され
るセルを利用して、スタンバイ時におけるリーク電流を
有効にカットできる回路を設計することができる。図8
に、本発明の第3の原理図を示す。
As described above, according to the CAD system shown in FIG. 1 or FIG. 2, the standby system is used by using the cell composed of both the high threshold transistor and the low threshold transistor as shown in FIG. It is possible to design a circuit that can effectively cut the leakage current at the time. FIG.
3 shows a third principle diagram of the present invention.

【0061】図8において、図1で示したCADシステ
ムにおけるセル置換手段104の詳細のフローを示す。
既存論理回路のネットリスト(ゲートレベル論理回路)
である入力論理回路100と、スタンバイ時におけるリ
ーク電流を有効にカットするセルが登録されたセルライ
ブラリ(セル情報)であるリークカットライブラリ10
3と、図1又は図2に示すCADフローにおいて計算さ
れたスタンバイ時における既存論理回路内の各ノードに
設定される信号値である内部信号値109とが、合致回
路検出手段110に入力される。ここで、内部信号値1
09は前述したように、入力論理回路100とスタンバ
イ状態101とに基づいて、図1に示す内部信号算出手
段102又は図2に示す論理回路合成手段108におい
て計算された情報である。合致回路検出手段110は、
内部信号値109に基づいて、各々の既存セルに対し
て、リーク電流を有効にカットするためのセルをリーク
カットライブラリ103から一個又は複数個選び出す。
そして、回路選択手段111は、合致回路検出手段11
0において選び出された複数のセルから、全体の回路構
成やセルの機能などを考慮して最もリーク電流を効果的
にカットするセルを各々選び出す。なお、合致回路検出
手段110において唯一個のセルが選ばれた場合には、
回路選択手段111における最良のセルの選択処理は行
われない。次に、第2のセル置換手段112において、
既存のセルを回路選択手段111により選び出された最
良のセルに置き換え、そして必要がある場合にはピンの
置き換えをも行う。このピンの置き換えの処理内容は、
図9において説明する。
FIG. 8 shows a detailed flow of the cell replacement means 104 in the CAD system shown in FIG.
Netlist of existing logic circuits (gate-level logic circuits)
And a leak cut library 10 which is a cell library (cell information) in which cells for effectively cutting the leak current during standby are registered.
3 and an internal signal value 109 calculated in the CAD flow shown in FIG. 1 or 2 and set to each node in the existing logic circuit at the time of standby are input to the matching circuit detecting means 110. . Here, the internal signal value 1
Reference numeral 09 denotes information calculated by the internal signal calculation means 102 shown in FIG. 1 or the logic circuit synthesis means 108 shown in FIG. 2 based on the input logic circuit 100 and the standby state 101 as described above. The matching circuit detecting means 110
Based on the internal signal value 109, one or more cells for effectively cutting the leak current are selected from the leak cut library 103 for each existing cell.
Then, the circuit selecting means 111
From among the plurality of cells selected at 0, cells that effectively cut the leak current most are selected in consideration of the entire circuit configuration, cell functions, and the like. When only one cell is selected in the matching circuit detecting means 110,
The process of selecting the best cell in the circuit selecting means 111 is not performed. Next, in the second cell replacement means 112,
The existing cells are replaced with the best cells selected by the circuit selecting means 111, and the pins are replaced if necessary. The process of replacing this pin
This will be described with reference to FIG.

【0062】このように、図1に示すセル置換手段10
4は、合致回路検出手段110、回路選択手段111及
び第2のセル置換手段112とから構成され、新しいネ
ットリストである出力論理回路105を出力する。図9
は、本発明の第5の実施例であるピンの置き換えの一例
を示す。図9(a)は、NANDゲートとその等価回路
を示す。このNANDゲートは図5(a)で示すNAN
Dゲートと同じトランジスタ構成をしており、第1の入
力端子A1と第2の入力端子A2と出力端子Outpu
tとを有し、低閾値のPMOSトランジスタ207、2
08と、低閾値のNMOSトランジスタ209と、高閾
値のNMOSトランジスタ210とから構成される。ス
タンバイ時において接地電位側に設けられた高閾値トラ
ンジスタ210を遮断(オフ)すれば、電源電位側から
接地電位側へ流れるリーク電流を有効にカットできるた
め、スタンバイ時には入力端子A1には「0」信号を与
えるようにして高閾値トランジスタ210を常に遮断
(オフ)する必要がある。従って、例えば図9(b)に
示すように、スタンバイ時において信号値「0」に状態
が保たれる第1の配線W1がNANDゲートの第1の入
力端子A1へ接続され、信号値「1」に状態が保たれる
第2の配線W2がNANDゲートの第2の入力端子A2
へ接続されている場合には、高閾値トランジスタ210
を遮断(オフ)することができないために電源電位側か
ら接地電位側へ流れるリーク電流を有効にカットするこ
とができない。一方、NANDゲートの2つの入力A1
とA2は論理的に等価であり、相互に入力信号が交換さ
れてもその出力信号の値は変わらない。そこで、NAN
Dゲートの入力端子へ接続される配線の置き換えを行う
ことが可能である。このように論理的に等価な入力端子
に対してこれらの入力端子に接続された信号線を交換す
ることを、ピンの置換と呼ぶことにする。
As described above, the cell replacement means 10 shown in FIG.
Reference numeral 4 comprises a matching circuit detecting means 110, a circuit selecting means 111, and a second cell replacing means 112, and outputs an output logic circuit 105 as a new netlist. FIG.
Shows an example of pin replacement according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 9A shows a NAND gate and its equivalent circuit. This NAND gate is the NAN shown in FIG.
It has the same transistor configuration as the D gate, and has a first input terminal A1, a second input terminal A2, and an output terminal Output.
t, and the low-threshold PMOS transistors 207, 2
08, a low threshold NMOS transistor 209, and a high threshold NMOS transistor 210. If the high-threshold transistor 210 provided on the ground potential side is cut off (off) during standby, a leak current flowing from the power supply potential side to the ground potential side can be effectively cut off. It is necessary to always turn off the high threshold transistor 210 so as to apply a signal. Therefore, for example, as shown in FIG. 9B, the first wiring W1 maintained at the signal value “0” in the standby state is connected to the first input terminal A1 of the NAND gate, and the signal value “1” is set. Is kept at the second input terminal A2 of the NAND gate.
Connected to the high threshold transistor 210
Cannot be cut off (off), so that a leak current flowing from the power supply potential side to the ground potential side cannot be effectively cut. On the other hand, two inputs A1 of the NAND gate
And A2 are logically equivalent, and the value of the output signal does not change even if the input signals are exchanged with each other. So, NAN
It is possible to replace the wiring connected to the input terminal of the D gate. Replacing the signal lines connected to these input terminals for such logically equivalent input terminals will be referred to as pin replacement.

【0063】このピンの置換が行われた後のNANDゲ
ートを図9(c)に示す。図9(c)においては、信号
値「1」に状態が保たれる第2の配線W2がNANDゲ
ートの第1の入力端子A1へ接続され、信号値「0」に
状態が保たれる第1の配線W2がNANDゲートの第2
の入力端子A2へ接続されている。このように、本発明
においては、リーク電流を有効にカットするセルへの置
き換えのみならず、ピンの置換処理を行うことにより、
更に有効にリーク電流のカットを行い、チップの低消費
電力化を実現している。
FIG. 9C shows the NAND gate after this pin replacement. In FIG. 9C, the second wiring W2 whose state is maintained at the signal value "1" is connected to the first input terminal A1 of the NAND gate, and the second wiring W2 whose state is maintained at the signal value "0". 1 wiring W2 is the second wiring of the NAND gate.
Is connected to the input terminal A2. As described above, in the present invention, not only the replacement with the cell that effectively cuts the leakage current but also the pin replacement processing is performed,
Further, the leakage current is more effectively cut, thereby reducing the power consumption of the chip.

【0064】図10及び図11に、本発明のセルの第2
の原理図を示す。図10及び図11において、図1、図
2及び図8で示すリークカットライブラリ103に登録
されたリーク電流を有効にカットするセルの第2の原理
図を示す。図9及び図10は、ともにダイナミック型論
理ゲートを示している。
FIGS. 10 and 11 show the second embodiment of the cell of the present invention.
FIG. FIGS. 10 and 11 show a second principle diagram of a cell for effectively cutting the leak current registered in the leak cut library 103 shown in FIGS. 1, 2 and 8. FIG. 9 and 10 show a dynamic logic gate.

【0065】図10(a)においては、クロック端子C
Kがプリチャージ用のトランジスタである高閾値のPM
OSトランジスタ160のゲートとダイナミック型論理
ゲートの動作の安定化のために使用される低閾値のNM
OSトランジスタ162のゲートとに接続され、複数の
入力端子Input1、Input2・・・Input
n(nは正の整数)が評価用のトランジスタである低閾
値のNMOSトランジスタ163、164及び165に
よって構成される回路161に接続され、プリチャージ
用のトランジスタである高閾値のPMOSトランジスタ
160と回路161とが接続されるノード166に出力
端子Outputが接続されると共に電荷蓄積ノードC
1が接続される。なお、図10(a)上では回路161
内には3個の評価用の低閾値のトランジスタ163、1
64及び165のみが記載されているが、この評価用の
回路のトランジスタ構成はゲートが有する機能によって
決定されるために、3個とは限られず3個未満の場合や
4個以上の場合も当然にあり得る。
In FIG. 10A, the clock terminal C
K is a transistor for precharging, high threshold PM
A low threshold NM used for stabilizing the operation of the gate of the OS transistor 160 and the dynamic logic gate
Are connected to the gate of the OS transistor 162 and have a plurality of input terminals Input1, Input2,.
n (n is a positive integer) is connected to a circuit 161 including low-threshold NMOS transistors 163, 164, and 165 as evaluation transistors, and a high-threshold PMOS transistor 160 as a precharge transistor and a circuit. 161 is connected to the output terminal Output and the charge storage node C
1 is connected. Note that the circuit 161 in FIG.
Inside, three low-threshold transistors 163, 1 for evaluation are used.
Although only 64 and 165 are described, since the transistor configuration of the circuit for evaluation is determined by the function of the gate, the number of transistors is not limited to three and is naturally less than three or four or more. Could be.

【0066】図10(a)に示すように構成されている
ゲートをダイナミック型論理ゲートという。なお、ダイ
ナミック型論理ゲートにおいては、ゲートの安定化のた
めに使用される低閾値のNMOSトランジスタ162は
無い場合もある。図10(a)に示すダイナミック型論
理ゲートの動作を説明する。クロック信号Φが「0」と
なることにより、クロック端子CKに接続される高閾値
のPMOSトランジスタ160が導通(オン)して、電
荷蓄積ノードC1が電源電位まで充電されるか又は電荷
蓄積ノードC1に蓄積された電荷がそのまま保存されて
いずれにしても出力端子には信号値「1」が出力され
る。そして、クロック信号Φが「1」となることによ
り、クロック端子CKに接続される高閾値のPMOSト
ランジスタ160が遮断(オフ)し、複数の入力端子I
nput1、Input2・・・Inputnへの入力
信号の組合せに応じて回路161内の評価用の低閾値の
トランジスタが導通(オン)又は遮断(オフ)すること
によって、電荷蓄積ノードC1に蓄積された電荷がその
まま保存されるか又は接地電位までに放電されるかが決
定される。
The gate configured as shown in FIG. 10A is called a dynamic logic gate. It should be noted that the dynamic logic gate may not include the low threshold NMOS transistor 162 used for stabilizing the gate. The operation of the dynamic logic gate shown in FIG. When the clock signal Φ becomes "0", the high-threshold PMOS transistor 160 connected to the clock terminal CK is turned on, and the charge storage node C1 is charged to the power supply potential or the charge storage node C1 The signal value "1" is output to the output terminal in any case. When the clock signal Φ becomes “1”, the high-threshold PMOS transistor 160 connected to the clock terminal CK is cut off (turned off), and the plurality of input terminals I
... The charge stored in the charge storage node C1 by turning on (turning off) or turning off (turning off) the low-threshold transistor for evaluation in the circuit 161 in accordance with a combination of input signals to ninput1, Input2,. Is stored as it is or discharged to the ground potential.

【0067】図10(b)は、上記した図10(a)に
示すダイナミック型論理ゲートの動作を示すタイミング
図である。クロック信号Φが「0」である間はダイナミ
ック型論理ゲートのプリチャージのフェーズであり、電
荷蓄積ノードC1が電源電位に充電されるか又は電荷蓄
積ノードC1に蓄積された電荷がそのまま保存され、ク
ロック信号Φが「1」である間はダイナミック型論理ゲ
ートの評価のフェーズであり、電荷蓄積ノードC1に充
電された電荷は保存されるか又は接地電位までに放電さ
れる。
FIG. 10B is a timing chart showing the operation of the dynamic logic gate shown in FIG. 10A. While the clock signal Φ is "0", the dynamic logic gate is in a precharge phase, in which the charge storage node C1 is charged to the power supply potential or the charge stored in the charge storage node C1 is stored as it is, While the clock signal Φ is "1", it is the phase of evaluation of the dynamic logic gate, and the charge stored in the charge storage node C1 is stored or discharged to the ground potential.

【0068】図10(a)に示すダイナミック型論理ゲ
ートの遅延時間は、評価用のトランジスタにより電荷蓄
積ノードに充電された電荷が放電される速度で決定され
る。従って、10図(a)に示すように、評価用のトラ
ンジスタ163、164及び165を低閾値のNMOS
トランジスタで構成することにより、その動作速度を高
めることができる。一方、プリチャージ用のトランジス
タ160を高閾値のPMOSトランジスタとしているの
で、スタンバイ時においてクロック信号Φに「1」を設
定し、このプリチャージ用のトランジスタ160を遮断
(オフ)するようにすれば電源電位から接地電位へ至る
パスのリーク電流を有効にカットすることができる。
The delay time of the dynamic logic gate shown in FIG. 10A is determined by the speed at which the charge stored in the charge storage node by the evaluation transistor is discharged. Therefore, as shown in FIG. 10 (a), the transistors 163, 164 and 165 for evaluation are
The operation speed can be increased by using a transistor. On the other hand, since the precharging transistor 160 is a PMOS transistor having a high threshold, the clock signal Φ is set to “1” during standby and the precharging transistor 160 is cut off (turned off). Leakage current in a path from a potential to a ground potential can be effectively cut.

【0069】図11(a)においては、クロック端子C
Kがプリチャージ用のトランジスタである高閾値のNM
OSトランジスタ170のゲートとダイナミック型論理
ゲートの動作の安定化のために使用される低閾値のPM
OSトランジスタ172のゲートとに接続され、複数の
入力端子Input1、Input2・・・Input
n(nは正の整数)が評価用のトランジスタである低閾
値のPMOSトランジスタ173、174及び175に
よって構成される回路171に接続され、プリチャージ
用のトランジスタである高閾値のNMOSトランジスタ
170と回路171とが接続されるノード176に出力
端子Outputが接続されると共に電荷蓄積ノードC
1が接続される。なお、図11(a)上では回路171
内には3個の評価用の低閾値のトランジスタ173、1
74及び175のみが記載されているが、この評価用の
回路のトランジスタ構成はゲートが有する機能によって
決定されるために、3個とは限られず3個未満の場合や
4個以上の場合も当然にあり得る。
In FIG. 11A, the clock terminal C
K is a high-threshold NM which is a transistor for precharging
A low threshold PM used for stabilizing the operation of the gate of the OS transistor 170 and the dynamic logic gate
Are connected to the gate of the OS transistor 172 and have a plurality of input terminals Input1, Input2,.
n (n is a positive integer) is connected to a circuit 171 including low-threshold PMOS transistors 173, 174, and 175 as evaluation transistors, and a high-threshold NMOS transistor 170 as a precharge transistor and a circuit. 171 is connected to the output terminal Output and the charge storage node C
1 is connected. Note that the circuit 171 in FIG.
There are three low-threshold transistors 173, 1 for evaluation.
Although only 74 and 175 are described, the transistor configuration of the circuit for evaluation is determined by the function of the gate. Therefore, the number of transistors is not limited to three, and it is obvious that the number of transistors is less than three or four or more. Could be.

【0070】図11(a)に示すように構成されている
ゲートは、図11(a)に示すゲートと同様にダイナミ
ック型論理ゲートである。なお、前述したように、ダイ
ナミック型論理ゲートにおいては、ゲートの安定化のた
めに使用される低閾値のPMOSトランジスタ172は
無い場合もある。図11(a)に示すダイナミック型論
理ゲートの動作を説明する。
The gate configured as shown in FIG. 11A is a dynamic logic gate like the gate shown in FIG. 11A. As described above, the dynamic logic gate may not include the low threshold PMOS transistor 172 used for stabilizing the gate. The operation of the dynamic logic gate shown in FIG.

【0071】クロック信号Φが「1」となることによ
り、クロック端子CKに接続される高閾値のNMOSト
ランジスタ170が導通(オン)して、電荷蓄積ノード
C1が充電された電荷が放電されるか又は放電状態がそ
のまま保持されるかが決定されていずれにしても出力端
子には信号値「0」が出力される。そして、クロック信
号Φが「0」となることにより、クロック端子CKに接
続される高閾値のNMOSトランジスタ170が遮断
(オフ)し、複数の入力端子Input1、Input
2・・・Inputnへの入力信号の組合せに応じて回
路171内の評価用の低閾値のトランジスタが導通(オ
ン)又は遮断(オフ)することによって、電源電位まで
に充電されるか又は放電状態がそのまま保持されるかが
決定される。
When the clock signal Φ becomes "1", the high-threshold NMOS transistor 170 connected to the clock terminal CK becomes conductive (turns on), and the charge stored in the charge storage node C1 is discharged. Alternatively, it is determined whether the discharge state is maintained as it is, and in any case, the signal value “0” is output to the output terminal. When the clock signal Φ becomes “0”, the high-threshold NMOS transistor 170 connected to the clock terminal CK is shut off (turned off), and the plurality of input terminals Input 1 and Input
2... A low-threshold transistor for evaluation in the circuit 171 is turned on (turned on) or turned off (turned off) in accordance with a combination of input signals to Inputn, so that the transistor is charged to the power supply potential or discharged. Is kept as it is.

【0072】図11(b)は、上記した図11(a)に
示すダイナミック型論理ゲートの動作を示すタイミング
図である。クロック信号Φが「0」である間はダイナミ
ック型論理ゲートの評価のフェーズであり電源電位まで
に充電されるか又は放電状態がそのまま保持され、クロ
ック信号Φが「1」である間はダイナミック型論理ゲー
トのプリチャージのフェーズであり、電荷蓄積ノードC
1に充電された電荷が放電されるか又は放電状態がその
まま保持されるかが決定される。
FIG. 11B is a timing chart showing the operation of the dynamic logic gate shown in FIG. 11A. While the clock signal Φ is "0", it is an evaluation phase of the dynamic logic gate, and is charged up to the power supply potential or the discharge state is held as it is, while the clock signal Φ is "1", This is the precharge phase of the logic gate, and the charge storage node C
It is determined whether the charge charged to 1 is discharged or the discharge state is maintained as it is.

【0073】図11(a)に示すダイナミック型論理ゲ
ートの遅延時間は、評価用のトランジスタにより電荷蓄
積ノードに電荷が充電される速度で決定される。従っ
て、図11(a)に示すように、評価用のトランジスタ
173、174及び175を低閾値のPMOSトランジ
スタで構成することにより、その動作速度を高めること
ができる。一方、プリチャージ用のトランジスタ170
を高閾値のNMOSトランジスタとしているので、スタ
ンバイ時においてクロック信号Φに「0」を設定してこ
のプリチャージ用のトランジスタ170を遮断(オフ)
するようにすれば電源電位から接地電位へ至るパスのリ
ーク電流を有効にカットすることができる。
The delay time of the dynamic logic gate shown in FIG. 11A is determined by the speed at which the charge is charged to the charge storage node by the evaluation transistor. Therefore, as shown in FIG. 11A, the operation speed can be increased by configuring the evaluation transistors 173, 174, and 175 with PMOS transistors having a low threshold. On the other hand, the precharge transistor 170
Are high-threshold NMOS transistors, so that the clock signal Φ is set to “0” during standby to shut off (turn off) the transistor 170 for precharging.
By doing so, it is possible to effectively cut the leakage current of the path from the power supply potential to the ground potential.

【0074】図12及び図13において、ダイナミック
型論理ゲートを利用した本発明の第6実施例を示す。図
12及び図13においては、ダイナミック型論理ゲート
を多段接続した回路を示す。図12においては、第1の
ダイナミック型論理ゲート262が、インバータ263
を介して第2のダイナミック型論理ゲート264に接続
されている。
FIGS. 12 and 13 show a sixth embodiment of the present invention using a dynamic logic gate. 12 and 13 show circuits in which dynamic logic gates are connected in multiple stages. In FIG. 12, the first dynamic logic gate 262 includes an inverter 263
To the second dynamic logic gate 264.

【0075】ここで、第1のダイナミック型論理ゲート
262は、図9(a)に示すダイナミック型論理ゲート
と同じ構成をしている。即ち、第1のダイナミック型論
理ゲート262においては、クロック端子CKがプリチ
ャージ用のトランジスタである高閾値のPMOSトラン
ジスタ250のゲートとダイナミック型論理ゲートの動
作の安定化のために使用される低閾値のNMOSトラン
ジスタ252のゲートとに接続され、複数の入力端子I
nput1、Input2・・・Inputn(nは正
の整数)が評価用のトランジスタである低閾値のNMO
Sトランジスタ253、254及び255によって構成
される回路251に接続され、プリチャージ用のトラン
ジスタである高閾値のPMOSトランジスタ250と回
路251とが接続されるノード256に出力端子が接続
されると共に電荷蓄積ノードC1が接続される。なお、
上述したように、回路251内には3個の評価用の低閾
値のトランジスタ253、254及び255のみが記載
されているが、この評価用の回路のトランジスタ構成は
ゲートが有する機能によって決定されるために、3個と
は限られず3個未満の場合や4個以上の場合も当然にあ
り得る。
Here, the first dynamic logic gate 262 has the same configuration as the dynamic logic gate shown in FIG. That is, in the first dynamic logic gate 262, the clock terminal CK has a low threshold used for stabilizing the operation of the gate of the high threshold PMOS transistor 250, which is a transistor for precharging, and the dynamic logic gate. Connected to the gate of the NMOS transistor 252 of the
ninput1, Input2,..., where Inputn (n is a positive integer) is a transistor for evaluation, and a low threshold NMO
An output terminal is connected to a node 256 connected to a circuit 251 which is connected to a circuit 251 constituted by S transistors 253, 254 and 255, and is connected to a high-threshold PMOS transistor 250 which is a transistor for precharging, and to charge storage. Node C1 is connected. In addition,
As described above, only three evaluation low-threshold transistors 253, 254, and 255 are described in the circuit 251; however, the transistor configuration of the evaluation circuit is determined by the function of the gate. For this reason, the number is not limited to three, and may naturally be less than three or more than four.

【0076】第2のダイナミック型論理ゲート264
も、図10(a)で示されるダイナミック型論理ゲート
と同じ構成をしている。クロック端子CKがプリチャー
ジ用のトランジスタである高閾値のPMOSトランジス
タ259のゲートとダイナミック型論理ゲートの動作の
安定化のために使用される低閾値のNMOSトランジス
タ261のゲートとに接続され(接続線は図示されな
い)、複数の入力端子Input1、Input2・・
・Inputn(nは正の整数)が評価用のトランジス
タで構成される回路260に接続されているが、簡略化
のため、出力端子に接続される電荷蓄積ノードC1は省
略されている。また、回路260の内部構成は、そのゲ
ートの機能により決定されるために特定していないが、
評価用のトランジスタである低閾値のNMOSトランジ
スタで構成される。
Second dynamic logic gate 264
Also has the same configuration as the dynamic logic gate shown in FIG. A clock terminal CK is connected to the gate of a high-threshold PMOS transistor 259, which is a transistor for precharging, and the gate of a low-threshold NMOS transistor 261 used for stabilizing the operation of a dynamic logic gate (connection line). Are not shown), a plurality of input terminals Input1, Input2,.
Inputn (n is a positive integer) is connected to the circuit 260 including transistors for evaluation, but the charge storage node C1 connected to the output terminal is omitted for simplicity. Although the internal configuration of the circuit 260 is not specified because it is determined by the function of the gate,
It is composed of a low threshold NMOS transistor which is a transistor for evaluation.

【0077】インバータ263は、低閾値のPMOSト
ランジスタ257が電源電位側に配置され、高閾値のN
MOSトランジスタ258が接地電位側に配置されてい
る。第1のダイナミック型論理ゲート262の出力端子
はインバータ263の入力端子に接続され、インバータ
263の出力端子は第2のダイナミック型論理ゲート2
64の入力端子に接続される。
The inverter 263 has a low threshold PMOS transistor 257 arranged on the power supply potential side and a high threshold N
MOS transistor 258 is arranged on the ground potential side. The output terminal of the first dynamic logic gate 262 is connected to the input terminal of the inverter 263, and the output terminal of the inverter 263 is connected to the second dynamic logic gate 2
64 input terminals.

【0078】このように、ダイナミック型論理ゲート同
士を反転CMOSゲートを介して接続する手法はドミノ
論理と言われる。ダイナミック型論理ゲート同士を直接
に接続すると、遅延のために次段のダイナミック型論理
ゲートが評価フェーズに入った後に該ダイナミック型論
理ゲートに信号が入力されることになり、誤動作の原因
となる。この誤動作を防止するために、ドミノ論理が利
用される。
The technique of connecting the dynamic logic gates via the inverted CMOS gates as described above is called domino logic. When the dynamic logic gates are directly connected to each other, a signal is input to the next dynamic logic gate after the next dynamic logic gate enters the evaluation phase due to a delay, which causes a malfunction. To prevent this malfunction, domino logic is used.

【0079】ここで、第1のダイナミック型論理ゲート
262の評価用のトランジスタである低閾値のNMOS
トランジスタで構成される回路251を評価フェーズに
おいて電荷蓄積ノードC1に充電された電荷を放電する
ように構成すると、第1のダイナミック型論理ゲート2
62の出力信号は「0」となり、次段に接続されたイン
バータ263においては電源電位側に配置された低閾値
のPMOSトランジスタ257が駆動されるためその動
作速度は高められる。また、上述したように、第1のダ
イナミック型論理ゲート262及び第2のダイナミック
型論理ゲート264においても評価用の回路251及び
260は共に低閾値のトランジスタで構成されるために
その動作速度は高められる。
Here, a low threshold NMOS which is a transistor for evaluation of the first dynamic logic gate 262 is used.
When the circuit 251 including transistors is configured to discharge the charge stored in the charge storage node C1 in the evaluation phase, the first dynamic logic gate 2
The output signal of 62 becomes “0”, and in the inverter 263 connected to the next stage, the low threshold PMOS transistor 257 arranged on the power supply potential side is driven, so that the operation speed is increased. In addition, as described above, in the first dynamic logic gate 262 and the second dynamic logic gate 264, since the evaluation circuits 251 and 260 are both constituted by low-threshold transistors, the operation speed is increased. Can be

【0080】一方、スタンバイ時において、第1のダイ
ナミック型論理ゲート262及び第2のダイナミック型
論理ゲート264では共にプリチャージ用のトランジス
タ250及び259を高閾値のPMOSトランジスタと
しているので、クロック信号Φに「1」を設定してこの
プリチャージ用のトランジスタ250及び259を遮断
(オフ)するようにすれば電源電位から接地電位へ至る
パスのリーク電流を有効にカットすることができる。
On the other hand, at the time of standby, in the first dynamic logic gate 262 and the second dynamic logic gate 264, both the precharge transistors 250 and 259 are PMOS transistors having a high threshold, so that the clock signal Φ By setting "1" to cut off (turn off) the precharge transistors 250 and 259, it is possible to effectively cut the leakage current of the path from the power supply potential to the ground potential.

【0081】また、スタンバイ時において、第1のダイ
ナミック型論理ゲート262の評価用のトランジスタで
ある低閾値のNMOSトランジスタで構成される回路2
51を評価フェーズにおいて電荷蓄積ノードC1に充電
された電荷を放電するように構成すると、即ち回路25
1に接続される複数の入力端子Input1、Inpu
t2・・・Inputnの全てに信号値「1」を与える
ようにすると、その出力信号は「0」となり、第1のダ
イナミック型論理ゲート262の出力に接続されたイン
バータ263においては接地電位側に配置された高閾値
のNMOSトランジスタ258が遮断(オフ)するた
め、インバータ263においても電源電位から接地電位
へ至るパスのリーク電流を有効にカットすることができ
る。このように、ダイナミック型論理ゲートだけではな
く、ドミノ論理によって挿入されたインバータにおいて
もリーク電流を有効にカットでき、回路の低消費電力性
に一層の拍車がかけられることとなる。
In the standby mode, the circuit 2 composed of a low threshold NMOS transistor which is a transistor for evaluating the first dynamic logic gate 262
When the circuit 51 is configured to discharge the charge stored in the charge storage node C1 in the evaluation phase,
1 and a plurality of input terminals Input1, Input
When a signal value "1" is given to all of t2... Inputn, its output signal becomes "0", and the inverter 263 connected to the output of the first dynamic logic gate 262 has a ground potential side. Since the disposed high-threshold NMOS transistor 258 is turned off (turned off), the leakage current of the path from the power supply potential to the ground potential can be effectively cut even in the inverter 263. As described above, the leakage current can be effectively cut not only in the dynamic logic gate but also in the inverter inserted by the domino logic, and the low power consumption of the circuit is further spurred.

【0082】図13においては、第1のダイナミック型
論理ゲート282が、インバータ283を介して第2の
ダイナミック型論理ゲート284に接続されている。こ
こで、第1のダイナミック型論理ゲート282は、図1
1(a)で示されるダイナミック型論理ゲートと全く同
じ構成をしている。即ち、第1のダイナミック型論理ゲ
ート282においては、クロック端子CKがプリチャー
ジ用のトランジスタである高閾値のNMOSトランジス
タ270のゲートとダイナミック型論理ゲートの動作の
安定化のために使用される低閾値のPMOSトランジス
タ272のゲートに接続され、複数の入力端子Inpu
t1、Input2・・・Inputnが評価用のトラ
ンジスタである低閾値のPMOSトランジスタ273、
274及び275によって構成される回路271に接続
され、プリチャージ用のトランジスタである高閾値のN
MOSトランジスタ270と回路271とが接続される
ノード276に出力端子が接続されると共に電荷蓄積ノ
ードC1が接続される。なお、上述したように、回路2
71内には3個の評価用のトランジスタ273、274
及び275のみが記載されているが、この評価用の回路
の構成はゲートが有する機能によって決定されるため
に、3個とは限られず3個未満の場合や4個以上の場合
も当然にあり得る。
In FIG. 13, a first dynamic logic gate 282 is connected to a second dynamic logic gate 284 via an inverter 283. Here, the first dynamic logic gate 282 corresponds to FIG.
It has exactly the same configuration as the dynamic logic gate shown in FIG. That is, in the first dynamic logic gate 282, the clock terminal CK has a low threshold used for stabilizing the operation of the gate of the high threshold NMOS transistor 270, which is a transistor for precharging, and the dynamic logic gate. Are connected to the gates of the PMOS transistors 272 and a plurality of input terminals Inpu.
t1, Input2..., where Inputn is a transistor for evaluation, a low threshold PMOS transistor 273;
274 and 275 and is connected to a high threshold N which is a transistor for precharging.
The output terminal is connected to a node 276 where the MOS transistor 270 and the circuit 271 are connected, and the charge storage node C1 is connected. Note that, as described above, the circuit 2
In 71, three evaluation transistors 273, 274
And 275 are described, but since the configuration of the circuit for evaluation is determined by the function of the gate, the configuration is not limited to three and may naturally be less than three or more than four. obtain.

【0083】第2のダイナミック型論理ゲート284
も、図11(a)で示されるダイナミック型論理ゲート
と全く同じ構成をしている。クロック端子CKがプリチ
ャージ用のトランジスタである高閾値のNMOSトラン
ジスタ279のゲートとダイナミック型論理ゲートの動
作の安定化のために使用される低閾値のPMOSトラン
ジスタ281のゲートに接続され(接続線は図示されな
い)、複数の入力端子Input1、Input2・・
・Inputnが評価用のトランジスタで構成される回
路280に接続されているが、簡略化のため、出力端子
に接続される電荷蓄積ノードC1は省略されている。ま
た、回路280の内部構成は、そのゲートの機能により
決定されるために特定していないが、評価用のトランジ
スタである低閾値のPMOSトランジスタで構成され
る。
The second dynamic logic gate 284
Also has the same configuration as the dynamic logic gate shown in FIG. The clock terminal CK is connected to the gate of the high-threshold NMOS transistor 279 which is a transistor for precharging and the gate of the low-threshold PMOS transistor 281 used for stabilizing the operation of the dynamic logic gate (the connection line is (Not shown), a plurality of input terminals Input1, Input2,.
Inputn is connected to a circuit 280 composed of a transistor for evaluation, but the charge storage node C1 connected to the output terminal is omitted for simplicity. Although the internal configuration of the circuit 280 is not specified because it is determined by the function of the gate, the circuit 280 is configured by a low-threshold PMOS transistor that is an evaluation transistor.

【0084】インバータ283は、高閾値のPMOSト
ランジスタ277が電源電位側に配置され、低閾値のN
MOSトランジスタ278が接地電位側に配置されてい
る。第1のダイナミック型論理ゲート282の出力端子
はインバータ283の入力端子に接続され、インバータ
283の出力端子は第2のダイナミック型論理ゲート2
84の入力端子に接続される。
The inverter 283 has a high threshold PMOS transistor 277 arranged on the power supply potential side, and a low threshold N
MOS transistor 278 is arranged on the ground potential side. The output terminal of the first dynamic logic gate 282 is connected to the input terminal of the inverter 283, and the output terminal of the inverter 283 is connected to the second dynamic logic gate 2
84 input terminals.

【0085】図13に示す回路構成は、前述したドミノ
論理を利用したものである。図12との相違は、図12
で使用されるダイナミック型論理ゲートは図10で示す
ダイナミック型論理ゲート、即ちプリチャージ用のトラ
ンジスタが高閾値のPMOSトランジスタであるダイナ
ミック型論理ゲートであり、図13で使用されるダイナ
ミック型論理ゲートは図11で示すダイナミック型論理
ゲート、即ちプリチャージ用のトランジスタが高閾値の
NMOSトランジスタであるダイナミック型論理ゲート
であることである。
The circuit configuration shown in FIG. 13 utilizes the above-described domino logic. 12 is different from FIG.
The dynamic logic gate used in FIG. 10 is a dynamic logic gate shown in FIG. 10, that is, a dynamic logic gate in which a transistor for precharging is a PMOS transistor having a high threshold value, and a dynamic logic gate used in FIG. The dynamic logic gate shown in FIG. 11, that is, the transistor for precharging is a dynamic logic gate which is a high threshold NMOS transistor.

【0086】ここで、第1のダイナミック型論理ゲート
282の評価用のトランジスタである低閾値のPMOS
トランジスタで構成される回路271を評価フェーズに
おいて電荷蓄積ノードC1に電荷を充電するように構成
すると、第1のダイナミック型論理ゲート282の出力
信号は「1」となり、次段に接続されたインバータ28
3において接地電位側に配置された低閾値のNMOSト
ランジスタ278が駆動されるためにその動作速度は高
められる。また、上述したように、第1のダイナミック
型論理ゲート282及び第2のダイナミック型論理ゲー
ト284においても評価用の回路271及び280は共
に低閾値のトランジスタで構成されるためにその動作速
度は高められる。
Here, a low threshold PMOS which is a transistor for evaluation of the first dynamic logic gate 282 is used.
When the circuit 271 including transistors is configured to charge the charge storage node C1 in the evaluation phase, the output signal of the first dynamic logic gate 282 becomes “1”, and the inverter 28 connected to the next stage
3, the low threshold NMOS transistor 278 arranged on the ground potential side is driven, so that the operation speed is increased. Further, as described above, since the evaluation circuits 271 and 280 of the first dynamic logic gate 282 and the second dynamic logic gate 284 are both constituted by low-threshold transistors, the operation speed is increased. Can be

【0087】一方、スタンバイ時において、第1のダイ
ナミック型論理ゲート282及び第2のダイナミック型
論理ゲート284では共にプリチャージ用のトランジス
タ270及び279を高閾値のNMOSトランジスタと
しているので、クロック信号Φに「0」を設定してこの
プリチャージ用のトランジスタ270及び279を遮断
(オフ)させるようにすれば電源電位から接地電位へ至
るパスのリーク電流を有効にカットすることができる。
On the other hand, at the time of standby, in the first dynamic logic gate 282 and the second dynamic logic gate 284, both the precharging transistors 270 and 279 are high threshold NMOS transistors. If "0" is set to cut off (turn off) the transistors 270 and 279 for precharging, it is possible to effectively cut the leak current in the path from the power supply potential to the ground potential.

【0088】また、スタンバイ時において、第1のダイ
ナミック型論理ゲート282の評価用のトランジスタで
ある低閾値のPMOSトランジスタで構成される回路2
71を評価フェーズにおいて電荷蓄積ノードC1に電荷
を充電するように構成すると、即ち回路271に接続さ
れる複数の入力端子Input1、Input2・・・
Inputnの全てに信号値「0」を与えるようにする
と、その出力信号は「1」となり、第1のダイナミック
型論理ゲート282の出力に接続されたインバータ28
3において電源電位側に配置された高閾値のPMOSト
ランジスタ277が遮断(オフ)するため、インバータ
283においても電源電位から接地電位へ至るパスのリ
ーク電流を有効にカットすることができる。このよう
に、ダイナミック型論理ゲートだけではなく、ドミノ論
理によって挿入されたインバータにおいてもリーク電流
を有効にカットでき、回路の低消費電力性に一層の拍車
がかけられることとなる。
In the standby mode, the circuit 2 composed of a low threshold PMOS transistor which is a transistor for evaluating the first dynamic logic gate 282
71 is configured to charge the charge storage node C1 in the evaluation phase, that is, a plurality of input terminals Input1, Input2,.
When a signal value “0” is given to all of Inputn, its output signal becomes “1”, and the inverter 28 connected to the output of the first dynamic logic gate 282
3, the PMOS transistor 277 having the high threshold voltage disposed on the power supply potential side is cut off (turned off), so that the inverter 283 can effectively cut the leakage current of the path from the power supply potential to the ground potential. As described above, the leakage current can be effectively cut not only in the dynamic logic gate but also in the inverter inserted by the domino logic, and the low power consumption of the circuit is further spurred.

【0089】図14及び図15において、ダイナミック
型論理ゲートを利用した本発明の第7実施例を示す。図
14においては、ダイナミック型論理ゲートで構成され
る回路の入力が選択的にフリップフロップ若しくはラッ
チの出力に接続されるか、又はスリープ信号としての電
源電位に接続される。ここで、スリープ信号とは、スタ
ンバイ時において外部から回路に与えられる所定の信号
情報(スタンバイ状態101)を意味する。
FIGS. 14 and 15 show a seventh embodiment of the present invention using a dynamic logic gate. In FIG. 14, an input of a circuit including a dynamic logic gate is selectively connected to an output of a flip-flop or a latch, or to a power supply potential as a sleep signal. Here, the sleep signal means predetermined signal information (standby state 101) externally given to the circuit during standby.

【0090】ダイナミック型論理ゲート302、30
3、304、305及び306は、プリチャージ用のト
ランジスタが高閾値のPMOSトランジスタであり、入
力端子が評価用のトランジスタである低閾値のNMOS
トランジスタで構成される回路に入力される、図10
(a)で示されるダイナミック型論理ゲートである。図
14において、PMOSトランジスタ307、308、
309、310及び311はダイナミック型論理ゲート
302、303、304、305及び306のプリチャ
ージ用の高閾値のPMOSトランジスタであってクロッ
ク信号Φが供給され、回路312、313、314、3
15及び316はダイナミック型論理ゲート302、3
03、304、305及び306の低閾値のNMOSト
ランジスタで構成される評価用の回路である。
Dynamic logic gates 302 and 30
Reference numerals 3, 304, 305, and 306 denote low-threshold NMOS transistors whose precharging transistors are high-threshold PMOS transistors and whose input terminals are evaluation transistors.
FIG. 10 is input to a circuit composed of transistors.
This is a dynamic logic gate shown in FIG. In FIG. 14, PMOS transistors 307, 308,
Reference numerals 309, 310 and 311 denote high threshold PMOS transistors for precharging the dynamic logic gates 302, 303, 304, 305 and 306, to which a clock signal Φ is supplied.
15 and 316 are dynamic logic gates 302, 3;
This is an evaluation circuit composed of low threshold NMOS transistors 03, 304, 305, and 306.

【0091】ダイナミック型論理ゲート302の出力が
ダイナミック型論理ゲート303とダイナミック型論理
ゲート304とダイナミック型論理ゲート306の入力
に接続され、ダイナミック型論理ゲート305の出力が
ダイナミック型論理ゲート306の入力に接続されてい
る。また、ダイナミック型論理ゲート302の入力は、
選択的にフリップフロップ(FF)300の出力又は電
源317に接続され、ダイナミック型論理ゲート305
の入力は、選択的にラッチ(Latch)301の出力
又は電源318に接続される。
The output of the dynamic logic gate 302 is connected to the inputs of the dynamic logic gate 303, the dynamic logic gate 304, and the dynamic logic gate 306, and the output of the dynamic logic gate 305 is connected to the input of the dynamic logic gate 306. It is connected. The input of the dynamic logic gate 302 is
Selectively connected to the output of the flip-flop (FF) 300 or the power supply 317, the dynamic logic gate 305
Is selectively connected to the output of the latch (Latch) 301 or the power supply 318.

【0092】ダイナミック型論理ゲート302及びダイ
ナミック型論理ゲート305の入力は、回路の動作時に
おいてはそれぞれフリップフロップ(FF)300及び
ラッチ(Latch)301に接続され、スタンバイ時
においてはそれぞれ電源317及び318に接続され
る。この電源317及び318は、スリープ信号であ
り、スタンバイ時において回路全体のノード電位を電源
電位に固定する役割を果たす。従って、スタンバイ時に
おいてはダイナミック型論理ゲート302及び305の
入力が電源電位に固定され、即ちスタンバイ時において
はダイナミック型論理ゲート302及び305の全ての
入力に信号値「1」が供給されるので、ダイナミック型
論理ゲート302及び305のプリチャージ用のトラン
ジスタに供給するクロック信号Φを「1」と設定すれ
ば、ダイナミック型論理ゲートの302及び305の出
力信号は「0」となる。このため、ドミノ論理を使用し
てダイナミック型論理ゲート間にインバータを挿入した
場合には、インバータには常に信号値「0」が入力さ
れ、インバータからは常に信号値「1」が出力されて、
次段のダイナミック型論理ゲートには常に信号値「1」
が供給されることになる。この場合においては、低閾値
のNMOSトランジスタが電源電位側に配置され、高閾
値のPMOSトランジスタが接地電位側に配置される図
11に示すインバータを使用する。そのため、スタンバ
イ時においては、ダイナミック型論理ゲートだけではな
くダイナミック型論理ゲート間に挿入されたインバータ
においても、高閾値のNMOSトランジスタが遮断(オ
フ)して電源電位から接地電位へ至るパスのリーク電流
を有効にカットすることができる。
The inputs of the dynamic logic gate 302 and the dynamic logic gate 305 are respectively connected to a flip-flop (FF) 300 and a latch (Latch) 301 during the operation of the circuit, and to power supplies 317 and 318 during standby. Connected to. The power supplies 317 and 318 are sleep signals and play a role in fixing the node potential of the entire circuit to the power supply potential during standby. Therefore, during standby, the inputs of the dynamic logic gates 302 and 305 are fixed to the power supply potential, that is, during standby, the signal value “1” is supplied to all inputs of the dynamic logic gates 302 and 305. If the clock signal Φ supplied to the transistors for precharging of the dynamic logic gates 302 and 305 is set to “1”, the output signals of the dynamic logic gates 302 and 305 become “0”. Therefore, when an inverter is inserted between dynamic logic gates using domino logic, a signal value “0” is always input to the inverter, and a signal value “1” is always output from the inverter.
The next-stage dynamic logic gate always has a signal value "1"
Will be supplied. In this case, the inverter shown in FIG. 11 is used in which a low threshold NMOS transistor is arranged on the power supply potential side and a high threshold PMOS transistor is arranged on the ground potential side. Therefore, in the standby mode, not only in the dynamic logic gate but also in the inverter inserted between the dynamic logic gates, the high threshold NMOS transistor is cut off (turned off) and the leakage current of the path from the power supply potential to the ground potential is reduced. Can be effectively cut.

【0093】このように、スリープ信号を電源電位とし
てスタンバイすることにより、スタンバイ時において、
回路全体のノード電位、即ち各ダイナミック型論理ゲー
トへの入力信号を容易に固定することができ、安定した
リーク電流のカットを有効に行うことができる。図15
においては、図14と同様に、ダイナミック型論理ゲー
トで構成される回路の入力が選択的にフリップフロップ
若しくはラッチの出力に接続されるか、又はスリープ信
号としての電源電位に接続される。ここで、スリープ信
号とは、上述したように、スタンバイ時において外部か
ら回路に与えられる所定の信号情報(スタンバイ状態1
01)を意味する。
As described above, the standby is performed by using the sleep signal as the power supply potential.
The node potential of the entire circuit, that is, the input signal to each dynamic logic gate can be easily fixed, and stable leakage current can be effectively cut. FIG.
14, the input of a circuit constituted by a dynamic logic gate is selectively connected to the output of a flip-flop or a latch, or to a power supply potential as a sleep signal. Here, the sleep signal is, as described above, predetermined signal information (standby state 1) externally given to the circuit during standby.
01).

【0094】ダイナミック型論理ゲート322、32
3、324、325及び326は、全てプリチャージ用
のトランジスタが高閾値のNMOSトランジスタであ
り、その入力端子が評価用の低閾値のPMOSトランジ
スタで構成される回路に入力される、図11(a)で示
されるダイナミック型論理ゲートである。図15におい
て、PMOSトランジスタ327、328、329、3
30及び331はダイナミック型論理ゲート332、3
33、334、335及び336のプリチャージ用の高
閾値のNMOSトランジスタであってクロック信号Φが
供給され、また、回路332、333、334、335
及び336はダイナミック型論理ゲート322、32
3、324、325及び326の低閾値のPMOSトラ
ンジスタで構成される評価用の回路である。
Dynamic logic gates 322, 32
11, 324, 325 and 326 are all NMOS transistors with a high threshold for precharging and their input terminals are input to a circuit composed of PMOS transistors with a low threshold for evaluation. ) Is a dynamic logic gate. In FIG. 15, PMOS transistors 327, 328, 329, 3
30 and 331 are dynamic logic gates 332, 3
33, 334, 335, and 336 are high-threshold NMOS transistors for precharging, supplied with a clock signal Φ, and circuits 332, 333, 334, and 335.
And 336 are dynamic logic gates 322, 32
3, 324, 325, and 326 are low-threshold PMOS transistors.

【0095】ダイナミック型論理ゲート322の出力が
ダイナミック型論理ゲート323とダイナミック型論理
ゲート324とダイナミック型論理ゲート326の入力
に接続され、ダイナミック型論理ゲート325の出力が
ダイナミック型論理ゲート326の入力に接続されてい
る。また、ダイナミック型論理ゲート322の入力は、
選択的にフリップフロップ(FF)320の出力又は接
地電源337に接続され、ダイナミック型論理ゲート3
25の入力は、選択的にラッチ(Latch)321の
出力又は接地電源338に接続される。
The output of the dynamic logic gate 322 is connected to the inputs of the dynamic logic gate 323, the dynamic logic gate 324 and the dynamic logic gate 326, and the output of the dynamic logic gate 325 is connected to the input of the dynamic logic gate 326. It is connected. The input of the dynamic logic gate 322 is
Selectively connected to the output of a flip-flop (FF) 320 or a ground power supply 337,
The input of 25 is selectively connected to the output of a latch 321 or a ground power supply 338.

【0096】ダイナミック型論理ゲート322及びダイ
ナミック型論理ゲート325の入力は、回路の動作時に
おいてはそれぞれフリップフロップ(FF)320及び
ラッチ(Latch)321に接続され、スタンバイ時
においてはそれぞれ接地電源337及び338に接続さ
れる。この接地電源337及び338は、スリープ信
号、即ちスタンバイ時において回路全体のノード電位を
接地電位に固定する役割を果たす。従って、スタンバイ
時においてはダイナミック型論理ゲート322及び32
5の入力が接地電位に固定され、即ちスタンバイ時にお
いてはダイナミック型論理ゲート322及び325の入
力に信号値「0」が供給されるので、ダイナミック型論
理ゲート322及び325のプリチャージ用のトランジ
スタ327及び330に供給する信号値を「0」と設定
すれば、ダイナミック型論理ゲートの出力信号322及
び325は信号値「1」となる。このため、ドミノ論理
を使用してダイナミック型論理ゲート間にインバータを
挿入した場合には、インバータには常に信号値「1」が
入力され、インバータからは常に信号値「0」が出力さ
れ、次段のダイナミック型論理ゲートには常に信号値
「0」が供給されることになる。この場合においては、
高閾値のPMOSトランジスタが電源電位側に配置さ
れ、低高閾値のNMOSトランジスタが接地電位側に配
置される図12に示すインバータを使用する。そのた
め、ダイナミック型論理ゲートだけではなくダイナミッ
ク型論理ゲート間に挿入されたインバータにおいても、
スタンバイ時においては高閾値のPMOSトランジスタ
が遮断(オフ)して電源電位から接地電位へ至るパスの
リーク電流を有効にカットすることができる。
The inputs of the dynamic logic gate 322 and the dynamic logic gate 325 are connected to a flip-flop (FF) 320 and a latch (Latch) 321, respectively, when the circuit is operating, and to the ground power supply 337 and the latch (Latch) 321 during standby. 338. The ground power supplies 337 and 338 serve to fix the sleep signal, that is, the node potential of the entire circuit at the time of standby to the ground potential. Therefore, at the time of standby, the dynamic logic gates 322 and 32
5 is fixed to the ground potential, that is, the signal value “0” is supplied to the inputs of the dynamic logic gates 322 and 325 in the standby state, so that the transistor 327 for precharging the dynamic logic gates 322 and 325 is supplied. And 330 are set to "0", the output signals 322 and 325 of the dynamic logic gate have the signal value "1". Therefore, when an inverter is inserted between dynamic logic gates using domino logic, a signal value "1" is always input to the inverter, and a signal value "0" is always output from the inverter. The dynamic logic gate of the stage is always supplied with the signal value “0”. In this case,
The inverter shown in FIG. 12 is used in which a high threshold PMOS transistor is disposed on the power supply potential side and a low high threshold NMOS transistor is disposed on the ground potential side. Therefore, not only in the dynamic logic gate but also in the inverter inserted between the dynamic logic gates,
At the time of standby, the PMOS transistor having the high threshold value is cut off (turned off), and the leakage current of the path from the power supply potential to the ground potential can be effectively cut.

【0097】このように、スリープ信号を接地電位とし
てスタンバイすることにより、スタンバイ時において容
易に回路全体のノード電位を固定することができ、安定
したリーク電流のカットを有効に行うことができる。
As described above, by setting the sleep signal to the ground potential for standby, the node potential of the entire circuit can be easily fixed at the time of standby, and a stable leak current can be effectively cut.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、既
存のCADシステムを容易に利用することができる。ま
た、セルの置き換えのみが行われるために回路規模を増
大させることもない。このように、本発明によれば、既
存のCADシステムを利用して回路規模を増大させるこ
となくスタンバイ時におけるリーク電流を効果的に抑制
することができる。
As described above, according to the present invention, an existing CAD system can be easily used. Further, since only cell replacement is performed, the circuit scale does not increase. As described above, according to the present invention, it is possible to effectively suppress the leak current at the time of standby without increasing the circuit scale by using the existing CAD system.

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

【図1】本発明の第1の原理図を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first principle diagram of the present invention.

【図2】本発明の第2の原理図を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second principle diagram of the present invention.

【図3】本発明のセルの第1の原理図を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first principle diagram of the cell of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の原理図を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a third principle diagram of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例をを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明のセルの第2の原理図を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a second principle diagram of the cell of the present invention.

【図11】本発明のセルの第2の原理図を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a second principle diagram of the cell of the present invention.

【図12】本発明の第6の実施例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第6の実施例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第7の実施例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7の実施例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図16】従来技術を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 既存回路のネットリスト 101 信号情報 102 内部信号設定手段 103 セルライブラリ 104 セル置換手段 105 新規ネットリスト 106 既存回路のRTL記述 107 論理合成するために必要な情報 108 新規RTL記述 109 スタンバイ時において既存論理回路内の各ノ
ードに設定される信号値 110 セルを選択する手段 111 最良のセルを選択する手段 112 セル置換手段 150 低閾値のPMOSトランジスタで構成される
第1の回路 151 低閾値のPMOSトランジスタで構成される
第2の回路 152 高閾値のNMOSトランジスタ 153 出力ノード 154 高閾値のPMOSトランジスタ 155 低閾値のNMOSトランジスタで構成される
第1の回路 156 低閾値のNMOSトランジスタで構成される
第2の回路 157 出力ノード 160 高閾値のPMOSトランジスタ 161 低閾値のNMOSトランジスタで構成される
回路 162 低閾値のNMOSトランジスタ 163,164,165 低閾値のNMOSトランジ
スタ 166 出力ノード 170 高閾値のNMOSトランジスタ 171 低閾値のPMOSトランジスタで構成される
回路 172 低閾値のPMOSトランジスタ 173,174,175 低閾値のPMOSトランジ
スタ 176 出力ノード 201,202,203 Dフリップフロップ 204、205,207 第1のNANDゲート 206 第2のNANDゲート 207,208 低閾値のPMOSトランジスタ 209 低閾値のNMOSトランジスタ 210 高閾値のNMOSトランジスタ 211,212 高閾値のPMOSトランジスタ 213,214 低閾値のNMOSトランジスタ 208,209,210 スキャン付きDフリップフ
ロップ 211、212,214 第1のNANDゲート 213 第2のNANDゲート 215 メモリ 250 高閾値のPMOSトランジスタ 251 低閾値のNMOSトランジスタで構成される
回路 252,253,254,255 低閾値のNMOS
トランジスタ 256 出力ノード 257 低閾値のPMOSトランジスタ 258 高閾値のNMOSトランジスタ 259 高閾値のPMOSトランジスタ 260 低閾値のNMOSトランジスタで構成される
回路 261 低閾値のNMOSトランジスタ 262 第1のダイナミック型論理ゲート 263 インバータ 264 第2のダイナミック型論理ゲート 270 高閾値のNMOSトランジスタ 271 低閾値のPMOSトランジスタで構成される
回路 272,273,274,275 低閾値のPMOS
トランジスタ 276 出力ノード 277 低閾値のPMOSトランジスタ 278 高閾値のNMOSトランジスタ 279 高閾値のNMOSトランジスタ 280 低閾値のPMOSトランジスタで構成される
回路 281 低閾値のPMOSトランジスタ 282 第1のダイナミック型論理ゲート 283 インバータ 284 第2のダイナミック型論理ゲート 300 フリップフロップ 301 ラッチ 302,303,304,305,306 ダイナミ
ック型論理ゲート 307,308,309,310,311 高閾値の
PMOSトランジスタ 312,313,314,315,316 低閾値の
NMOSトランジスタで構成される回路 317,318 電源 320 フリップフロップ 321 ラッチ 322,323,324,325,326 ダイナミ
ック型論理ゲート 327,328,329,330,331 高閾値の
NMOSトランジスタ 332,333,334,335,336 低閾値の
PMOSトランジスタで構成される回路 337,338 接地電源
REFERENCE SIGNS LIST 100 Netlist of existing circuit 101 Signal information 102 Internal signal setting means 103 Cell library 104 Cell replacement means 105 New netlist 106 RTL description of existing circuit 107 Information necessary for logic synthesis 108 New RTL description 109 Existing logic in standby Signal value set at each node in the circuit 110 Means for selecting a cell 111 Means for selecting the best cell 112 Cell replacement means 150 First circuit composed of low threshold PMOS transistor 151 Low threshold PMOS transistor Second circuit configured 152 High threshold NMOS transistor 153 Output node 154 High threshold PMOS transistor 155 First circuit configured with low threshold NMOS transistor 156 Configured with low threshold NMOS transistor Second circuit 157 Output node 160 High-threshold PMOS transistor 161 Circuit composed of low-threshold NMOS transistor 162 Low-threshold NMOS transistor 163, 164, 165 Low-threshold NMOS transistor 166 Output node 170 High-threshold NMOS transistor 171 Circuit composed of low threshold PMOS transistors 172 Low threshold PMOS transistors 173, 174, 175 Low threshold PMOS transistors 176 Output nodes 201, 202, 203 D flip-flops 204, 205, 207 First NAND gate 206 Second NAND gates 207, 208 Low threshold PMOS transistor 209 Low threshold NMOS transistor 210 High threshold NMOS transistor 211, 212 High threshold PMO Transistors 213, 214 Low threshold NMOS transistors 208, 209, 210 D flip-flops with scan 211, 212, 214 First NAND gate 213 Second NAND gate 215 Memory 250 High threshold PMOS transistor 251 Low threshold NMOS transistor Circuit 252, 253, 254, 255 Low threshold NMOS
Transistor 256 Output node 257 Low threshold PMOS transistor 258 High threshold NMOS transistor 259 High threshold PMOS transistor 260 Circuit composed of low threshold NMOS transistor 261 Low threshold NMOS transistor 262 First dynamic logic gate 263 Inverter 264 Second dynamic logic gate 270 High threshold NMOS transistor 271 Low threshold PMOS transistor circuit 272, 273, 274, 275 Low threshold PMOS
Transistor 276 Output node 277 Low threshold PMOS transistor 278 High threshold NMOS transistor 279 High threshold NMOS transistor 280 Circuit composed of low threshold PMOS transistor 281 Low threshold PMOS transistor 282 First dynamic logic gate 283 Inverter 284 Second dynamic logic gate 300 Flip-flop 301 Latch 302, 303, 304, 305, 306 Dynamic logic gate 307, 308, 309, 310, 311 High threshold PMOS transistors 312, 313, 314, 315, 316 Low threshold 317, 318 Power supply 320 Flip-flop 321 Latch 322, 323, 324, 325, 326 Dyna Click type logic gates 327,328,329,330,331 circuit constituted by PMOS transistor having a high threshold of the NMOS transistors 332,333,334,335,336 low threshold 337, 338 ground power supply

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】論理回路情報と所定の信号情報とが入力さ
れ、該所定の信号情報に基づいて該論理回路の各ノード
の信号値を算出する内部信号算出手段と、 前記内部信号算出手段によって算出された内部信号と、
前記論理回路情報と、高閾値トランジスタと低閾値トラ
ンジスタとから構成されるセルが登録されたセル情報と
が入力され、論理回路内のセルの置き換えを行って新た
な論理回路情報を出力するセル置換手段と、 を有することを特徴とするセル置換システム。
1. An internal signal calculation means for receiving logic circuit information and predetermined signal information and calculating a signal value of each node of the logic circuit based on the predetermined signal information; The calculated internal signal,
Cell replacement in which the logic circuit information and cell information in which a cell composed of a high-threshold transistor and a low-threshold transistor is registered are input, and cells in the logic circuit are replaced and new logic circuit information is output. Means, comprising: a cell replacement system.
【請求項2】トランジスタレベルで記述された回路情報
と、所定の信号情報と、論理合成するために必要な情報
と、高閾値トランジスタと低閾値トランジスタとから構
成されるセルが登録されたセル情報とが入力され、論理
合成と、該所定の信号情報に基づいて論理回路の各ノー
ドの信号値を算出する内部信号算出と、回路内のセルの
置き換えとが行われる手段を有することを特徴とするセ
ル置換システム。
2. Circuit information described at a transistor level, predetermined signal information, information necessary for logic synthesis, and cell information in which a cell composed of a high threshold transistor and a low threshold transistor is registered. And means for performing logic synthesis, calculating an internal signal for calculating a signal value of each node of the logic circuit based on the predetermined signal information, and replacing cells in the circuit. Cell replacement system.
【請求項3】前記セルの置き換えは、ピンの置換処理を
も行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
セル置換システム。
3. The cell replacement system according to claim 1, wherein the cell replacement also includes a pin replacement process.
【請求項4】前記所定の信号情報は、記憶素子の出力信
号であることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載
のセル置換システム。
4. The cell replacement system according to claim 1, wherein said predetermined signal information is an output signal of a storage element.
【請求項5】前記所定の信号情報は、状態保持素子の出
力信号であることを特徴とする請求項1又は請求項3に
記載のセル置換システム。
5. The cell replacement system according to claim 1, wherein the predetermined signal information is an output signal of a state holding element.
【請求項6】前記所定の信号情報は、メモリに記憶さ
れ、チェーン接続されたスキャン付きフリップフロップ
の各々に送り込まれることを特徴とする請求項4又は請
求項5に記載のセル置換システム。
6. The cell replacement system according to claim 4, wherein the predetermined signal information is stored in a memory and sent to each of the chained scan flip-flops.
【請求項7】前記登録されたセル情報には、 第1の入力端子が低閾値の第1導電型のトランジスタで
構成される第1の回路と低閾値の第2導電型のトランジ
スタで構成される第2の回路とに接続され、 第2の入力端子が前記第1の回路と前記第2の回路と高
閾値の第1導電型のトランジスタ又は高閾値の第2導電
型のトランジスタに接続されるセルが含まれることを特
徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載のセル
置換システム。
7. The registered cell information includes a first circuit having a first input terminal formed of a low-threshold first conductivity type transistor and a low threshold value of a second conductivity type transistor. A second input terminal is connected to the first circuit, the second circuit, and a high-threshold first-conductivity-type transistor or a high-threshold second-conductivity-type transistor. The cell replacement system according to claim 1, 2 or 3, wherein the cell replacement system includes a plurality of cells.
【請求項8】前記登録されたセル情報には、 電源電位側に設けられた一個又は複数個の低閾値のトラ
ンジスタと接地電位側に設けられた一個又は複数個の高
閾値のトランジスタとから構成されるNANDゲートが
含まれることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求
項3に記載のセル置換システム。
8. The registered cell information includes one or a plurality of low threshold transistors provided on a power supply potential side and one or a plurality of high threshold transistors provided on a ground potential side. 4. The cell replacement system according to claim 1, further comprising a NAND gate.
【請求項9】前記登録されたセル情報には、 電源電位側に設けられた一個又は複数個の高閾値のトラ
ンジスタと接地電位側に設けられた一個又は複数個の低
閾値のトランジスタとから構成されるNANDゲートが
含まれることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求
項3に記載のセル置換システム。
9. The registered cell information includes one or more high-threshold transistors provided on a power supply potential side and one or more low-threshold transistors provided on a ground potential side. 4. The cell replacement system according to claim 1, further comprising a NAND gate.
【請求項10】前記登録されたセル情報には、 スタティック型論理ゲートが含まれることを特徴とする
請求項1、請求項2又は請求項3に記載のセル置換シス
テム。
10. The cell replacement system according to claim 1, wherein said registered cell information includes a static logic gate.
【請求項11】前記内部信号算出手段によって算出され
た内部信号と前記回路情報と前記登録されたセル情報と
が入力され、該登録されたセル情報から該回路内のセル
に対応する一個又は複数個のセルを選択する手段と、 前記選択された複数個のセルの中から一個のセルを選択
する手段と、 回路内のセルの置き換えを行って新たな論理回路情報を
出力するセル置換手段と、 を有することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載
のセル置換システム。
11. An internal signal calculated by said internal signal calculating means, said circuit information, and said registered cell information are inputted, and one or a plurality of cells corresponding to cells in said circuit are obtained from said registered cell information. Means for selecting a plurality of cells, means for selecting one cell from the plurality of selected cells, and cell replacement means for replacing cells in a circuit and outputting new logic circuit information. The cell replacement system according to claim 1, comprising:
【請求項12】前記ピンの置換処理は、 所定の論理を実現するセルに入力する複数の配線の各々
に接続される該セルの入力ピンを他の入力ピンと交換す
ることを特徴とする請求項3に記載のセル置換システ
ム。
12. The pin replacement processing according to claim 1, wherein an input pin of the cell connected to each of a plurality of wirings input to a cell realizing a predetermined logic is replaced with another input pin. 4. The cell replacement system according to 3.
【請求項13】前記登録されたセル情報には、 プリチャージ用の高閾値の第1導電型のトランジスタ
と、一個又は複数個の入力端子に接続され低閾値の第2
導電型のトランジスタで構成される回路とで構成される
セルが含まれることを特徴とする請求項1、請求項2又
は請求項3に記載のセル置換システム。
13. The registered cell information includes a high threshold first conductivity type transistor for precharging, and a low threshold second conductivity type transistor connected to one or more input terminals.
4. The cell replacement system according to claim 1, further comprising a cell including a circuit including a transistor of a conductivity type.
【請求項14】前記登録されたセル情報には、ダイナミ
ック型論理ゲートが含まれることを特徴とする請求項
1、請求項2又は請求項3に記載のセル置換システム。
14. The cell replacement system according to claim 1, wherein said registered cell information includes a dynamic type logic gate.
【請求項15】前記所定の信号情報を、電源電位又は接
地電位に固定することを特徴とする請求項1又は請求項
3に記載のセル置換システム。
15. The cell replacement system according to claim 1, wherein said predetermined signal information is fixed to a power supply potential or a ground potential.
【請求項16】前記セル情報に登録されたセルは、スタ
ンバイ時において高閾値トランジスタを遮断することに
よってリーク電流を抑制することを特徴とする請求項
1、請求項2又は請求項3に記載のセル置換システム。
16. The cell according to claim 1, wherein the cell registered in the cell information suppresses a leakage current by shutting off a high threshold transistor in a standby state. Cell replacement system.
【請求項17】回路内のセルの置き換えを行って新たな
論理回路情報を出力するセル置換方法であって、 論理回路情報と所定の信号情報とが入力され、該所定の
信号情報に基づいて該論理回路の各ノードの信号値を設
定し、 前記設定された内部信号と、前記論理回路情報と、高閾
値トランジスタと低閾値トランジスタとから構成される
セルが登録されたセル情報とが入力され、論理回路内の
セルの置き換えを行って新たな論理回路情報を出力する
こと、 を特徴とするセル置換方法。
17. A cell replacement method for replacing a cell in a circuit and outputting new logic circuit information, wherein the logic circuit information and predetermined signal information are input, and based on the predetermined signal information. A signal value of each node of the logic circuit is set, and the set internal signal, the logic circuit information, and cell information in which a cell including a high threshold transistor and a low threshold transistor is registered are input. And replacing the cells in the logic circuit to output new logic circuit information.
【請求項18】回路内のセルの置き換えを行って論理回
路情報を出力するセル置換方法であって、 トランジスタレベルで記述された回路情報と、所定の信
号情報と、論理合成するために必要な情報と、高閾値ト
ランジスタと低閾値トランジスタとから構成されるセル
が登録されたセル情報とが入力され、論理合成と、該所
定の信号情報に基づいて論理回路の各ノードの信号値を
算出する内部信号算出と、回路内のセルの置き換えとが
行われること、 を特徴とするセル置換方法。
18. A cell replacement method for replacing cells in a circuit and outputting logic circuit information, wherein the method is required for performing logic synthesis of circuit information described at a transistor level and predetermined signal information. Information and cell information in which a cell composed of a high-threshold transistor and a low-threshold transistor are registered are input, logic synthesis is performed, and the signal value of each node of the logic circuit is calculated based on the predetermined signal information. A cell replacement method comprising: calculating an internal signal and replacing a cell in a circuit.
【請求項19】回路内のセルの置き換えを行って新たな
論理回路情報を出力するためのセル置換プログラムを記
録した記録媒体であって、 論理回路情報と所定の信号情報とが入力され、該所定の
信号情報に基づいて該論理回路の各ノードの信号値を算
出し、 前記算出された内部信号値と、前記論理回路情報と、高
閾値トランジスタと低閾値トランジスタとから構成され
るセルが登録されたセル情報とが入力され、論理回路内
のセルの置き換えを行って新たな論理回路情報を出力す
ること、 を特徴とするセル置換プログラムを記録した記録媒体。
19. A recording medium in which a cell replacement program for replacing cells in a circuit and outputting new logic circuit information is recorded, wherein the logic circuit information and predetermined signal information are inputted, A signal value of each node of the logic circuit is calculated based on predetermined signal information, and a cell including the calculated internal signal value, the logic circuit information, a high threshold transistor and a low threshold transistor is registered. And a cell replacement program that receives the input cell information and replaces the cells in the logic circuit to output new logic circuit information.
【請求項20】回路内のセルの置き換えを行って論理回
路情報を出力するためのセル置換プログラムを記録した
記録媒体であって、 トランジスタレベルで記述された回路情報と、所定の信
号情報と、論理合成するために必要な情報と、高閾値ト
ランジスタと低閾値トランジスタとから構成されるセル
が登録されたセル情報とが入力され、論理合成と、該所
定の信号情報に基づいて論理回路の各ノードの信号値を
算出する内部信号算出と、回路内のセルの置き換えとが
行われること、 を特徴とするセル置換プログラムを記録した記録媒体。
20. A recording medium on which a cell replacement program for replacing cells in a circuit and outputting logic circuit information is recorded, comprising: circuit information described at a transistor level; predetermined signal information; Information required for logic synthesis and cell information in which a cell composed of a high threshold transistor and a low threshold transistor are registered are input, and based on the logic synthesis and the predetermined signal information, A recording medium storing a cell replacement program, wherein an internal signal calculation for calculating a signal value of a node and replacement of a cell in a circuit are performed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7989897B2 (en) 2008-01-31 2011-08-02 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device

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US8643116B2 (en) 2008-01-31 2014-02-04 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device

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