JPS617725A - Cmos集積回路装置及びその駆動方法 - Google Patents

Cmos集積回路装置及びその駆動方法

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JPS617725A
JPS617725A JP59128868A JP12886884A JPS617725A JP S617725 A JPS617725 A JP S617725A JP 59128868 A JP59128868 A JP 59128868A JP 12886884 A JP12886884 A JP 12886884A JP S617725 A JPS617725 A JP S617725A
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JP
Japan
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conductivity type
mos transistor
integrated circuit
cmos integrated
circuit device
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Application number
JP59128868A
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English (en)
Inventor
Kenichi Nagao
長尾 建一
Shigeru Yamada
繁 山田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS617725A publication Critical patent/JPS617725A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/096Synchronous circuits, i.e. using clock signals
    • H03K19/0963Synchronous circuits, i.e. using clock signals using transistors of complementary type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はCMOS集積回路装置及びその駆動方法に関し
、特に1相クロツクで構成されるシステムを実現するの
に適した装置に使用される。
(発明の技術的背噴) 従来の1相クロツクで構成されるシステムでは、クロッ
クφで制御される伝送ゲートを介してデータを入力し、
クロックφで制御される伝送ゲートを介してデータを出
力していた。′以下添付図面の第30図乃至第35図を
参照して従来装置を説明する。なお、以下の図面の説明
において同一要素は同一符号で示1゜ 第30図は従来¥i置の一例の構成図である。入力デー
タI’NはNチャンネルMOSトランジスタ(以下rN
tNt−ランラスタいう)TIを介して論理回路1に入
力される。論理回路1は入力データINに対して所定の
論理演算を実行し、出力データOLJ TをNトランジ
スタ12を介して出力する。ここで、NトランジスタT
1.12のゲート端子にはそれぞれ位相の反転したクロ
ックφ、φが与えられており、それらはデータ人、出力
用の伝送ゲートとして様能ηる。
第31図は第30図に示す構成例の論理回路1をインバ
ータで置き換えてシフトレジスタを構成したときの回路
図である。入力データINはN!−ランジスタT1を介
してインバータG1に与えられ、インバータG1の出力
はNトランジスタT2を介して波形整形用のインバータ
G2に与えられる。なお、ここでも伝送ゲートとしての
NトランジスタT1.T’2のゲート端子には、それぞ
れ位相の反転したクロックφ、φが与えられている。
第32図は従来装置の他の例の構成図である。
この構成例では伝送ゲートとしてクロックドインバータ
G3.G4が用いられており、これらは各々クロックφ
、φで制御される。
第33図は第32図に示す構成例をシフトレジスタとし
て具体化した回路図である。図示の如く2個のインバー
タG5.G6を備えている。なお、ここで6伝送ゲート
としてのクロックドインバータG3.G4には位相の反
転したクロックφ、φが与えられている。
〔背射技術の問題点〕
上記の如〈従来装置′では、データの人、出力に係る伝
送ゲート、クロックドインバータ等には、制御信号とし
て位相の反転したクロックφ、φが与えられているため
、クロックφ、φの立上りもしくは立上りにR量的な不
一致が生じると正しく動作しなくなることがあった。そ
の事情を第34図を参照して説明する。
第3!+図は第30図に示す構成例の動作のタイミング
図であり、第32図に示す構成例でも同様である。位相
が逆のクロックφ、φの立上りおよび立下りが完全に一
致することは理想であるが、実際の回路ではクロックφ
、φは図示の如く時間△tのずれを伴うことが多い。こ
こで、伝送ゲートどしてのNトランジスタTI、T2あ
るいはり[1ツクドインバータG3.G4は、タロツク
φ。
φがハイレベル(以下” H”という)のどきにオンに
なり、ローレベル(以下゛L ++という)のときにオ
フになる。−従って瞬間的な時間であるにUに、時間△
tにおいてN ?−ランジスタTl、T2あるいはクロ
ックドインバータG3.G4が共にオンになることがあ
る。このとき、第30図乃至第33図の点線で囲んだ回
路部分の動作速度がΔを時間に追従できるようなもので
あるときは、いわゆるレーシングと呼ばれる誤動作をお
こす。
すなわち正常動作のとぎには、時間t2において入力側
ゲートがオンし出力側ゲートがオフするので、データΔ
は論理回路1に入力されて論理演算結果f (A)が出
力される。そして、時間t3において入力側ゲートがオ
フし出力側ゲートがオンするので、論理演算結果f (
A)は外部に出力される。
ところが誤動作のときには、時間t2の最初のΔtにお
いて人、出力側ゲートは共にオンになっているので、デ
ータΔが入力側ゲートを介して入力される動作と、論理
演算結果f (A>が出力mリゲートを介して出力され
る動作が同時になされる(似し、回路の動作速度がΔt
に追従することが前提)。
上記の如きレーシングを回避する手段として、クロック
φ、φの間にいわゆるブランキングを設(Jるものがあ
る。すなわち、第35図に示ずようにクロックφ、φの
立上りタイミングと立下りタイミングの間にブランキン
グ1Bを設することによって、人、出力側ゲートが同時
にオンになることがないようにしたものである。このよ
うにすると上記のレーシングは回避することができるが
、ブランキングl:8が必要になるため回路を高速で動
作さ「る(クロックを高周波にする)ことができなくな
るという欠員がある。また、クロックを生成するだめの
回路が複雑になるという欠点もある。
〔発明の目的〕
本発明は上記の如き従来技術の欠点を克服するためにな
されたもので、レーシングと呼ばれる誤動作を生じるこ
とがないようにしたCMOS集積回路装置及びイの駆動
方法を提供することを目的どする。
〔発明の概要) 上記の目的を達成するため本発明は、入力側および出力
側のゲートをそれぞれ導電型の異なるMOS トランジ
スタで構成し、このMOS トランジスタのゲートへに
同一の信号をりえることによってオン、オフさせるよう
にしたCMOS集積回路装置及びその駆動方法を提供す
るものである。
(発明の実施例) 以下添付図面を参照しそ本発明のいくつかの実施例を説
明する。第1図は本発明に係る回路の第1の基本例の構
成図である。論理回路1への入力用伝送ゲートはNトラ
ンジスタT11で構成され、出力用伝送ゲートはPトラ
ンジスタTI2で構成される。またトランジスタT1’
、1.T12の各々のゲート端子には1相のクロックφ
h〈共通に与えられている。論理回路1はNトランジス
タT11がオンになったときくこのときP1〜ランジス
タT12はオフになっている)に入力される入力データ
IN1と、別途外部から入力される入力データIN2,
1N3にもとづいて所定の論理演算を実行し、演算結果
を出力データ0UT1としてPトランジスタT12がオ
ンになったとぎ(このときNトランジスタ]−11はオ
フになっている)に外部へ出力すると共に、出力データ
0UT2として別途外部へ出力する。
このように人、出力の伝送ゲートは同一のクロックφで
制御されるので、立上りおよび立下りのタイミングがず
れてレーシングを起こすということはなくなる。なお、
入力側のゲートをPトランジスタどし出力側のゲートを
Nトランジスタとしてもよく、クロックφを反転させた
φのみによって制御するようにしてもよいことはもちろ
んである。
第2図は第1図に示す第1の基本例を変形させた回路の
構成図である。PトランジスタT12を介して出力され
る出力データ0UT1はインバータG11で反転され、
かつ波形整形される。これによって回路の出力抵抗は下
げられる。
第3図は本発明に係る回路の第2の基本例の構成図であ
る。入力側のNトランジスタボ11と論理回路1の間に
は正帰還回路2が挿入され、出力側のPトランジスタT
I2には正帰還回路3が直列接続される。
この正帰還回路2,3はデータをスタティックに保持す
るだめのものである。すなわち第1図に示1回路(第1
の基本例)では、NトランジスタT11を伝送された入
力データおよびPトランジスタTI2を伝送された出力
データは各々回路の寄生容量によってダイナミックに保
持されるが、回路の動作がある程度低速になると寄生容
量の電荷が時間の経過と共に放出されるためデータの保
持ができなくなる。そこで正帰還回路2,3を設()(
データをスタティックに保持づ゛ることにより、高速動
作にも低速動作にも適した装置どすることができる。
第3図に示す回路の動作は次のようになる。まず入力デ
ータIN1はクロックφの立上りに同期してオンになる
NトランジスタT11を介して入力され、正帰還回路2
にスタディツクに保持される。次いでデータは論理回路
1に取り込まれ、別途外部から入力されるデータIN2
.IN3と共に所定の論理演算が実行される。次いで演
算結果(よりロックφの立下りに同期してオンになるP
トランジスタT12を介して出力され、正帰還回路3に
スタティックに保持され、外部に出力される。
このようにトランジスタT11.T12が同時にAンす
ること(よないので、レーシングを起こすことがない。
第4図は第3図に示す第2図の基本例の正帰還回路を具
体化した一変形例の構成図である。正帰還回路2を互い
に逆並列に接続したインバータG12.G13で構成し
、正帰還回路3を逆並列に接続されたインバータG14
、G15で構成する。このようにすると伝送されたデー
タはそれぞれスタディツクに保持される。なおこのよう
に正帰還回路をインバータで構成する場合には、スタテ
ィックに保持しているデータを新たなデータで確実に書
き換えるために、伝送ゲートのデータ受信側のデータを
受【]る論理回路□の相互コンダクタンス’ 7nを大
きくし、データの帰還回路部分のglを小さくする必要
がある。
第5図眸第3図に示す第2の基本例の正帰還回路2を具
体化した他の変形例の構成図である。正帰還回路2を逆
並列に接続されたインバータG12とクロックドインバ
ータG23で構成し、正帰還回路3を逆並列に接続され
たインバータG14とクロックドインバータG25で構
成する。
このようにすると伝送されたデータはそれぞれスタディ
ツクに保持される。なお、クロックドインバータG23
はクロックφで制御し、クロックドインバータG25は
り[1ツクφで制御するようにする。
第6図は第3図に示す第2の基本例の正帰還回路を具体
化したさらに他の変形例の構成図である。
正帰還回路2を逆並列に接続されたインバータG12.
G13と、インバータG 13の出力側に直列に接続さ
れたPトランジスタT13どで構成づ°る。また正帰還
回路3を逆並列に接続されたインバータG14.G15
と、インバータG15の出力側に直列に接続されたN1
〜う・レジスタT14とで構成する。なお、トランジス
タT13゜TI/lのゲート端子に【よりロックφを与
えるようにする。このようにすると伝送されたデータは
それぞれスタティックに保持される。
第7図は第3図に示す第2の基本例の正1lli)運回
路を具体化したざらに他の変形例の構成図である。
第6図の構成図と対比して異なる点は、入力側の正帰還
回路を構成するl・ランジスタT23がNチャンネルで
あり、出力側の正帰還回路を構成するトランジスタT2
’4がPチレンネルどなっていることである。なお、こ
れらトランジスタT23゜■−24のゲート端子にはク
ロックφが与えられるので、クロックφを生成する回路
を設【プる必要があるが、トランジスタ1−11 、 
’1” 12のオン、オフのタイミングに時間的なずれ
は無いので、レーシングを起こずようなことはない。
第8図は第1図に示づ第1の基本構成を具体化し/j−
実施例の回路図である。図示の如く入力側のNトランジ
スタT11と出力側のPトランジスタTI2の間にイン
バータG31を接続し、PトランジスタTI2の出力側
にはインバータG32を接続してシフトレジスタを構成
している。
入力データINはNトランジス9丁11がクロックφの
立上りに同期してオンになったとき(このときP hラ
ンラスタT12はオフになる)に伝送され、回路に附随
する寄生容MC1にダイナミックに保持される。寄生容
量C1に保持されたデータはインバータG31により反
転され、PトランジスタTI2がクロックφの立下りに
同期してオンになったときくこのときNトランジスタT
1.1 +、!オフになる)に伝送され、寄生容ff1
c2にダイナミックに保持される。そして、波形整形用
のインバータG32を介して出力f−夕0LITとして
外部に出力される。このように第8図の回路ti+ダイ
ナミックシフトレジスタとして動作させることができる
。、なお、奇生容量01.C2の電荷は時間の経過と共
に放出されるので、比較的高速で動作さけるのに適して
いる。
第9図は第3図に示す第2の基本構成を具体化した一実
施例の回路図である。図示の如く入力側のN]−ランジ
スタT11と出力側のPトランジスター「12の間にイ
ンバータG33.G34を逆並列に接続し、Pトランジ
スタTI2の出力側にはインバータG35.G36を逆
並列に接続してシフトレジスタを構成している。
入力データINはNトランジスタT11がクロックφの
立上りに同期してオンになったとき(このときPトラン
ジスタTI2はオフになる)に伝送され、逆並列Wi統
されたインバータG33゜G34にスタティックに保持
される。そして、PトランジスタT12がり[Iツクφ
の立下りに同期してオンになったとぎ(このときNトラ
ンジスタT11はオフになる)に伝送され、逆並列接続
されたインバータG35.G36にスタティックに保持
される。このように第9図の回路はスタティックシフト
レジスタとして動作させることができる。第8図のダイ
ナミックシフトレジスタと比べてデータが安定的に保持
されるので低速動作にも適している。
第10図は第3図に示す第2の基本構成を具体化した他
の実施例の回路図である。第9図の回路と異なるのは、
逆方向に接続されたインバータがクロックドインバータ
G37.G38で置き換えられているという点である。
このようにクロックドインバータを正帰還回路に用いる
と、データの伝送および保持が容易になるという利点が
ある。すなわち、伝送ゲートへであるトランジスタT1
1.T12が各々オンになっているときは、対応するク
ロックドインバータG37.G38は各々高インピーダ
ンスになる。
このため、正帰還のループが切断されるのでデータの伝
送が容易になる。これに対し伝送ゲートであるトランジ
スタ111.TT2が各々オフになっているどきは、正
帰還ループが動作してデータのスタディツクな保持が容
易になる。なお、この点についてはすでに説明した第5
図の実施例等においても同様である。
第11図は第3図に示す第2の基本構成を具体化したさ
らに他の実施例の回路図である。第9図の回路と異なる
のは、逆方向に接続されたインバータG34.G36と
直列にそれぞれPトランジスタT31.Nトランジスタ
T32が接続されている点である。
このようにクロックφで制御されるトランジスタT31
.T32を正帰還回路に用いると、データの伝送および
保持が容易になるという利点がある。ずなわら、伝送ゲ
ートであるトランジスタT11.TT2が各々オンにな
っているときは、iE帰還回路の対応するトランジスタ
T31゜132は各々高インピーダンスになる。このた
め、正帰還のループが切断されるのぐデ′−夕の伝送が
容易になる。これに対し伝送ゲートである1−ランジス
タ丁11.王12が各々Aフになっているときは、対応
する正帰還回路のトランジスタT31゜T32は各々低
インピーダンスになるので、正帰還ループが動作しデー
タのスタティックな保持が容易になる。なおこの点につ
いでは、第6図に示す実施例等においても同様に6つこ
とができる。
なお、正帰還回路の1−ランジスタの′4J電型を逆に
してクロックφで制御するようにしてもよいことはもち
ろ/υである。
第12図は第8図に示す実施例の一変形例の回路図であ
りセット機能を付加したものである。第8図のインバー
タG31.G32をNOR回路G4.1、NAND回路
G42で置き換える。そして、NOR回路G41にはセ
ット信号Sを直接入力し、NAND回路G42にはセッ
ト信号SをインバータG43を介して入力する。セット
信号Sが’ l−(”のときはNOR回路G41がL″
、NAND回路G42がH″どなりセットされる。
このようにして、レット機能付のダイブミツクシ71−
レジスタを構成することができる。
第13図は18図に示す実施例の他変形例の回路図であ
り、リセッl−ti1M能を付加したものである。
第8図のインバータG31.G32をNAND回路G4
4、NOR回路G45で置き換える。そしT、NOR回
路G45にはリセット信号Rを直接入力し、NAND回
路G44にはリセット信号RをインバータG46を介し
て入力する。リセット信号Rが” 1」”のときはNO
R回路G45が゛L′−NAND回路G44がH″どな
ってリセットされる。このJ:うにして、リセット機能
f」のダイ犬ミックシフトレジスタを構成することがで
きる。
第1/1図は第12図に示す変形例にセット優先のりセ
ット機能を付加した回路図である。すなわら第12図の
NOR回路G41の入力側にAND回路G48を設けr
ANDNOR回路とし、これにインバータG46を介し
てリセツl−信@Rを与えるようにする。またNAND
回路G42の入力側にOR回路G47を設けてORNΔ
ND回路とし、これにリセット信号Rを直接に与えるよ
うにする。
セット信号Sが“11″のときはリセット信号Rとは無
関係にANDNOR出力はrr L +1になり、0R
NAND出力は” l−1”になってゼットされる。
セット信号SがI L I+のどきはリセット信号Rが
11 A TTになるとΔNDNOR出力は” l−1
′になり、0RNAND出力はL″になってリセットさ
れる。
第15図は第13図に示す変形例にリヒッ]〜優先のセ
ット機能を付加した回路図である。すなわち第13図の
NOR回路G45の入力側にAND回路G50を設けて
ANDNOR回路とし、これにインバータG43を介し
てセット信号Sを与えるようにする。またN A N 
+)回路G 44の入力側にOR回路G49を設けて0
RNAND回路とし、これにセット信号Sを直接に与え
るようにする。
リセット信号RがH″のどきはセット信号Sとは無関係
にΔNDNOR出力は” l−”になり、0RNAND
出力は’ 1」”になってリセットされる。リセツl〜
信号RがI L I+のときはセット信号Sが’I+”
になると△NDNOR出力はl Hl”になり、0RN
AND出力は11+1になってセットされる。
第16図は第9図に示づ実施例の一変形例の回路図であ
り、セット機能を付加したものである。
この回路は第12図に示すセット機能付ダイナミックジ
ノ1〜レジスタに対応しており、N O’RゲートG4
1 、NANDゲートG42に各々逆並列にインバータ
G34.G3C5が接続されている点が異っている。
データの保持がスタティックになされる点を除【づば、
データの伝送、セット動作等は第12図で説明したのと
同様になる。このようにしてセット機能イ」メタアイツ
クシフ1〜レジスタが構成ぐきる。
第17図は第9図に示J実施例の他の変形例の回路図で
あり、リセット機能を付加したものである。この回路は
第13図に示すリセットの機能付ダイナミックシフトレ
ジスタに対応しており、NAND回路G44、NORO
R回路15に各々逆並列にインバータG34.G36が
接続されている点が異つCいる。
データの保持がスタティックになされる点を除けば、デ
ータの伝送、リセット動作などは第13図で説明したの
と同様になる。このようにしてリセット機能付スタティ
ックジノ]−レジスタが構成できる。
第18図は第9図に示す実施例のさらに他の変形例の回
路図であり、セット優先リセット機能をイ」加したもの
である。この回路は第14図に示づセット優先リセッl
−1能付ダイナミツクシフトレジスタに対応しており、
ANDNOR(G47゜41)および0RNAND (
G4.8.42)に各々逆並列にインバータG34.G
36が接続さねでいる点が異っている。
データの保持がスタティックになされる点を除けば、デ
ータの伝送、セットあるいはリセット動作は第14図で
説明したのと同様になる。このようにしてセット優先リ
セット機能付スタティックシフトレジスタが構成できる
第19図は第9図に示す実施例のさらに他の変形例の回
路図であり、リセツ1〜優先セ・ン1−機能を(=J加
したちのである。この回路は第15図に示1リセツ1〜
鰯先ヒツト機能付ダイナミックシフトレジスタに対応し
−Cおり、0RNAND(G49゜44)およびAND
NOR(G50.45)に各々逆並列にインバータG3
4.G36が接続されている点が異っている。
データの保持がスタディツクになされる点を除(づば、
データの伝送、セットあるいはリセット動作は第15図
で説明したのと同様になる。このようにしてリセツ1−
優先セット機能付スタティックシフトレジスタが構成で
きる。
第20図は第10図に示す実施例の−・変形例の回路図
であり、セット機能を付加したものである。
この回路は第16図に示すセット機能付スタティックシ
フトレジスタに対応しており、逆方向に接続されるイン
バータがクロックドインバータ ・G37.G38に置
き換えられている点が異なる。
このようにすると、すでに第10図を参照して説明した
にうに第16図の回路に比べてデータの伝送おJ:び保
持が容易になる。
第21図は第10図に示す実施例の他の変形例の回路図
であり、リセット機能を41加したものである。この回
路は第17図に示すリセット機能付スタティックシフト
レジスタに対応しており、逆方向に接続されるインバー
タがクロックドインバータG37.G38に置き換えら
れている点が異なる。このようにすると、すでに第10
図を参照して説明したように第17図の回路に比べてデ
ータの伝送および保持が容易になる。
第22図は第10図に示づ実施例のさらに他の変形例の
回路図であり、セット優先リセット機能を付加したもの
である。この回路は第18図に示すセット優先リセット
機能付スタディツクシフトレジスタに対応しており、逆
方向に接続されるインバータがクロックドインバータG
37.G38に置き換えられている点が異なる。このよ
うにJ“ると、すでに第10図を参照して説明したよう
に第18図の回路に比べてデータの伝送および保持が容
易になる。
第23図は第10図に示す実施例のさらに他の変形例の
回路図であり、リセット筒先セット機能を付加したもの
である。この回路は第19図に示づリセッl−1先セッ
ト機能付スタティックシフトレジスタに対応しており、
逆方向に接続されるインバータがタロックドインバータ
G37.G38にlき換えられている点が異なる。この
ようにすると、すでに第10図を参照して説明したよう
に第19図の回路に仕べてデータの伝送および保持が容
易になる。
第24図は第11図に示す実施例の一変形例の回路図で
あり、セット機能を付加したしのである。
この回路は第16図に示づヒツト機能付スタティックジ
ノミーレジスタに対応しており、帰還ループがそれぞれ
直列接続されたインバータG 34とPトランジスタT
31、インバータG36とNトランジスタT32で構成
されている点が異なる。
このようにすると、すでに第11図を参照して説明した
ように、第16図の回路と比べてデータの伝送および保
持が容易になる。
なお、正帰還回路の1−ランジスタの導電型を逆にして
り1コツクφで制御するようにしてもよいことはもちろ
んである。
第25図は第11図に示す実施例の他の変形例の回路図
であり、リセッ1へ機能を付加したものである。この回
路は第17図に示プリセット機能ト1スタティックシフ
トレジスタに対応しており、帰還ループがそれぞれ直列
接続されたインバータG34とPトランジスタT31、
インバータG36どNトランジスタT32で構成されて
いる点が異なる。このようにすると、すでに第11図を
参照して説明したように、第17図の回路ど比べてデー
タの伝送および保持が容易になる。
なお、正帰還回路のトランジスタの導電型を逆にしてク
ロックφで制御するようにしてもよいことはもちろんで
ある。
第26図は第11図に示す実施例の他の変形例の回路図
であり、セット優先リセット機能をイ1加したものであ
る。この回路は第18図に示すセット優先リセットI能
イ1スタティックシフトレジスタに対応()ており、帰
還ループがそれぞれ直列接続されたインバータG34と
PトランジスタT31、インバータG36とNトランジ
スタT32で構成されている点が異なる。このようにす
ると、すでに第11図を参照して説明したように、第1
8図の回路と比べてデータの伝送および保持が容易にな
る。
なお、正帰還回路のトランジスタの導電型を逆にしてク
ロックJで制御するようにしてもよいこと(よもちろん
である。
第27図は第11図に示す実施例の他の変形例の回路図
で−あり、リセット優先セット機能を付加したものであ
る。この回路は第19図に示すリセット優先セット機能
付スタフインクシフトレジスタに対応しており、帰還ル
ープがそれぞれ直列接続されたインバータG34とP 
トランジスタT31、インバータG36とN1−ランジ
スタT32で構成されている点が異なる。このようにす
ると、1でに第11図を参照しで説明したように、第1
9図の回路と比べてデータの伝送および保持が容易にイ
5る。
なお、正帰還回路のトランジスタの導電型を逆にしてク
ロックφで制御するようにしてもよいことはもちろんで
ある。
以上図面を参照して説明した実施例は、データを寄生容
量等でダイナミックに保持するタイプのものと、正帰還
ループを設けてスタティックに保持するタイプのものに
分類できる。これら2つのタイプのものは消費電流が互
いに異なっており、以下これを第28図および第29図
を参照して説明Jる。
第1図で代表されるようなデータをダイナミックに保持
するタイプの回路では、一般に消費電流はスタティック
に保持するタイプのものに比べて多くなる。第28図は
第8図に示す回路の信号の波形図である。図示の如くデ
ータ入力側のNトランジスタT11による’ +1”の
信号受信レベル(インバータG31入力)と、データ出
力側のPトランジスタTI2によりII L IIの信
号受信レベル(インバータG32入力)とは、いずれも
電源電圧レベルから伝送ゲートのVth分だけレベルの
降下したものとなる。このためこのレベルを受【プるC
MOS論理回路部分で貫通電流が生じ、第28図に示ず
ように比較的大ぎな電流が消費される。なお、第2′8
図は第8図に示す回路について説明したものであるが、
他の回路においても同様のことが言える。
これに対して第3図で代表されるようなデータをスタテ
ィックに保持するタイプの回路では、一般に消費電流は
少なく抑えることができる。第29図は第9図に示す回
路の信号波形図である。
第9図の如く帰還ループをインバータ2個で構成したと
きには、伝送ゲート(トランジスタT11゜T12)が
オンになってその受信側の電位レベル(インバータG3
3,35入力)がそれを受けるCMOS論理回路の回路
■thに達すると、その後に伝送ゲートが閉じても正帰
還ループの働きによって受信レベルのYthRT;がな
くなる。このため第29図のように貫通電流はほとんど
なくなるので、消費電流を少なく抑えることができる。
また例えば第10図に示すように正帰還ループをインバ
ータとクロックドインバータで構成した場合には、クロ
ックドインバータが高インピーダンスとなっている期間
を除いて受信レベルの■th降下がなくなる。このため
、貫通電流の一部をなくして消費電流を少なく抑えるこ
とができる。
また例えば第11図に示すように正帰還ループにトラン
ジスタを挿入した場合には、伝送ゲートの送信側のレベ
ルによって伝送ゲートの受信信号レベルは、伝送ゲート
がオンのときまたは、帰還ループの伝送ゲートがオンの
ときのどちらか一方において■th降下をなくすことが
できる。このため、貫通電流の一部をなくして消費電流
を少なく抑えることができる。
なお、以上の実施例の説明では入力側のゲートをNトラ
ンジスタとし、出力側のゲートをPトランジスタとし、
これらをクロックφで制御Iするようにしたが、1〜ラ
ンジスタの導電型(チャンネル)を逆にしてクロックφ
で制御するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
上記の如く本発明によれば、入力側および出力側のゲー
トへをそれぞれ導電型の異なるMOSトランジスタで構
成し、このMOS トランジスタのゲートに同一の信号
を勾えることによってオン、オフさゼるようにしたので
、レーシングと呼ばれる誤動作を生じることがないよう
にしたCMOS集積回路装置およびその駆動方法を得る
ことができる。
また、逆極性のクロックφを必要としないため、クロッ
ク生成回路が簡単になり、またクロックφを伝送する信
号線が不要になるためチップ面積が縮少できるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る回路の第1の基本例の構成図、第
2図は第1図に示す第1の基本例の変形例の構成図、第
3図は本発明に係る回路の第2の基本例の構成図、第4
図乃至第7図は各々第3図に示す第2の基本例の変形例
の構成図、第8図は第1図に示す第1の基本例を具体化
した一実施例の回路図、第9図乃至第11図は各々第3
図に示す第2の基本例を具体化した実施例の回路図、第
12図乃至第15図は各々第8図に示す実施例の変形例
の回路図、第16図乃至第19図は各々第9図に示す実
施例の変形例の回路図、第20図乃至第23図は各々第
10図に示す実施例の変形例の回路図、第24図乃至第
27図は・各々第11図に示す実施例の変形例の回路図
、第28図および第29図は各々第8図および第9図に
示す実施例にお覧プる信号の波形の一例の説明図、第3
0図は従来装置の一例の構成図、第31図は第30図に
示す構成例を具体化した回路図、第32図は従来装置の
他の例の構成図、第33図は第32図に示す構成例を具
体化した回路図、第34図は第30図に示す構成例の動
作のタイミング図、第35図は従来のレーシング回避手
段の一例の説明図である。 TI、−rl 1.T14.T23.T32・・・Nチ
ャンネルMO8トランジスタ、T2.TI 2゜T13
.T24.T31・・・PチャンネルMOSトランジス
タ、IN・・・入力データ、OU[・・・出力データ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力データの一部もしくは全部を伝送する第1導電
    型のMOSトランジスタと、この第1導電型のMOSト
    ランジスタからの前記入力データを論理演算する論理回
    路と、この論理回路の出力データの一部もしくは全部を
    伝送する第2導電型のMOSトランジスタと、前記第1
    、第2導電型のMOSトランジスタの各々のゲート端子
    に同一のゲート信号を入力するゲート信号入力手段とを
    備えるCMOS集積回路装置。 2、入力データの一部もしくは全部を伝送する第1導電
    型のMOSトランジスタと、この第1導電型のMOSト
    ランジスタからの前記入力データを論理演算する論理回
    路と、この論理回路の出力データの一部もしくは全部を
    伝送する第2導電型のMOSトランジスタと、この第2
    導電型のMOSトランジスタを介して取り出された前記
    出力データを波形整形し出力抵抗を下げるインバータと
    、前記第1、第2導電型のMOSトランジスタの各々の
    ゲート端子に同一のゲート信号を入力するゲート信号入
    力手段とを備えるCMOS集積回路装置。 3、入力データの一部もしくは全部を伝送する第1導電
    型のMOSトランジスタと、この第1導電型のMOSト
    ランジスタからの前記入力データをスタティックに保持
    する第1の正帰還回路と、この第1の正帰還回路からの
    前記入力データを論理演算する論理回路と、この論理回
    路の出力データの一部もしくは全部を伝送する第2導電
    型のMOSトランジスタと、この第2導電型のMOSト
    ランジスタからの前記出力データをスタティックに保持
    する第2の正帰還回路と、前記第1、第2導電型のMO
    Sトランジスタの各々のゲート端子に同一のゲート信号
    を入力する信号入力手段とを備えるCMOS集積回路装
    置。 4、前記第1、第2の正帰還回路はそれぞれ互いに逆並
    列接続された2個のインバータを有する特許請求の範囲
    第3項記載のCMOS集積回路。 5、前記逆並列接続された2個のインバータのうち一方
    はクロックドインバータである特許請求の範囲第4項記
    載のCMOS集積回路装置。 6、前記第1、第2の正帰還回路は各々互いに逆並列接
    続された2個のインバータと、帰還ループに挿入され少
    くとも前記第1導電型のMOSトランジスタの受信側信
    号レベルが遷移している期間はオフになるMOSトラン
    ジスタとを有する特許請求の範囲第3項記載のCMOS
    集積回路装置。 7、前記第1の正帰還回路は互いに逆並列接続された2
    個のインバータと、帰還ループに直列に挿入され前記ゲ
    ート信号によりオン、オフさせられる第2導電型のMO
    Sトランジスタとを有し、前記第2の正帰還回路は互い
    に逆並列接続された2個のインバータと、帰還ループに
    直列に挿入され前記ゲート信号によりオン、オフさせら
    れる第1導電型のMOSトランジスタを有する特許請求
    の範囲第3項記載のCMOS集積回路。 8、入力データの一部もしくは全部を伝送する第1導電
    型のMOSトランジスタと、この第1導電型のMOSト
    ランジスタからの前記入力データを保持する第1の保持
    手段と、この第1の保持手段の保持内容を出力データと
    して伝送する第2導電型のMOSトランジスタと、この
    第2導電型のMOSトランジスタからの出力データを保
    持する第2の保持手段と、前記第1、第2導電型のMO
    Sトランジスタの各々のゲート端子に同一のゲート信号
    を入力するゲート信号入力手段とを備えるCMOS集積
    回路装置。 9、前記第1、第2導電型のMOSトランジスタにおけ
    る前記入力データ、出力データの伝送は直接または論理
    ゲートを介して行なわれる特許請求の範囲第8項記載の
    CMOS集積回路装置。 10、前記第1、第2の保持手段はそれぞれ前記入力デ
    ータ、出力データをダイナミックに保持する特許請求の
    範囲第8項記載のCMOS集積回路装置。 11、前記第1、第2の保持手段はそれぞれ前記入力デ
    ータ、出力データをスタティックに保持する特許請求の
    範囲第8項記載のCMOS集積回路装置。 12、前記第1、第2の保持手段は互いに逆並列接続さ
    れた2個のインバータを各々有する特許請求の範囲第1
    1項記載のCMOS集積回路装置。 13、前記逆並列接続された各々2個のインバータのう
    ちの各々の一方はクロックドインバータである特許請求
    の範囲第12項記載のCMOS集積回路装置。 14、前記第1、第2の保持手段は各々互いに逆並列接
    続された2個のインバータと、帰還ループに挿入され少
    くとも前記第1導電型のMOSトランジスタの受信側信
    号レベルが遷移している期間はオフになるMOSトラン
    ジスタとを有する特許請求の範囲第8項もしくは第11
    項に記載のCMOS集積回路装置。 15、前記第1の保持手段は互いに逆並列接続された2
    個のインバータと、帰還ループに直列に挿入され前記ゲ
    ート信号によりオン、オフさせられる第2導電型のMO
    Sトランジスタとを有し、前記第2の保持手段は互いに
    逆並列接続された2個のインバータと、帰還ループに直
    列に挿入され前記ゲート信号によりオン、オフさせられ
    る第1導電型のMOSトランジスタとを有する特許請求
    の範囲第8項記載のCMOS集積回路。 16、入力データの一部もしくは全部を伝送する第1導
    電型のMOSトランジスタと、この第1導電型のMOS
    トランジスタからの前記入力データを保持する第1の保
    持手段と、この第1の保持手段の保持内容を出力データ
    として伝送する第2導電型のMOSトランジスタと、こ
    の第2導電型のMOSトランジスタからの出力データを
    保持する第2の保持手段と、前記第1、第2導電型のM
    OSトランジスタの各々のゲートへ端子に同一のゲート
    信号を入力するゲート信号入力手段と、回路の初期状態
    を設定する設定手段とを備えるCMOS集積回路装置。 17、前記第1、第2導電型のMOSトランジスタにお
    ける前記入力データ、出力データの伝送は直接または論
    理ゲートを介して行なわれる特許請求の範囲第16項記
    載のCMOS集積回路装置。 18、前記第1、第2の保持手段はそれぞれ前記入力デ
    ータ、出力データをダイナミックに保持する特許請求の
    範囲第16項記載のCMOS集積回路装置。 19、前記第1、第2の保持手段はそれぞれ前記入力デ
    ータ、出力データをスタティックに保持する特許請求の
    範囲第16項記載のCMOS集積回路装置。 20、前記設定手段は回路をセット状態にするセット手
    段を有する特許請求の範囲第16項乃至第19項のいず
    れかに記載のCMOS集積回路装置。 21、前記設定手段は回路をリセット状態にするリセッ
    ト手段を有する特許請求の範囲第16項乃至第19項の
    いずれかに記載のCMOS集積回路装置。 22、前記設定手段は回路をセット状態にするセット手
    段と、回路をリセット状態にするリセット手段とを有す
    る特許請求の範囲第16項乃至第19項のいずれかに記
    載のCMOS集積回路装置。 23、前記セット手段は前記リセット手段に優先して機
    能するようにした特許請求の範囲第22項記載のCMO
    S集積回路装置。 24、前記リセット手段は前記セット手段に優先して機
    能するようにした特許請求の範囲第22項記載のCMO
    S集積回路装置。 25、入力データの一部もしくは全部を伝送する第1導
    電型のMOSトランジスタをゲート信号でオン、オフ制
    御し、前記第1導電型のMOSトランジスタからの入力
    データを論理回路にて所定の手順で処理し、前記論理回
    路からの出力データの一部もしくは全部を伝送する第2
    導電型のMOSトランジスタを前記ゲート信号でオン、
    オフ制御し、前記第1導電型のMOSトランジスタがオ
    ンのときは前記第2導電型のMOSトランジスタをオフ
    させ、前記第1導電型のMOSトラントランジスタがオ
    フのときは前記第2導電型のMOSトランジスタをオン
    させるCMOS集積回路装置の駆動方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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