JPS62235811A - Clock logic device - Google Patents

Clock logic device

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Publication number
JPS62235811A
JPS62235811A JP62071924A JP7192487A JPS62235811A JP S62235811 A JPS62235811 A JP S62235811A JP 62071924 A JP62071924 A JP 62071924A JP 7192487 A JP7192487 A JP 7192487A JP S62235811 A JPS62235811 A JP S62235811A
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JP
Japan
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gate
circuit
logic
input
clock signal
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Pending
Application number
JP62071924A
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Japanese (ja)
Inventor
メル・ベーゼス
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Intel Corp
Original Assignee
Intel Corp
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Publication date
Application filed by Intel Corp filed Critical Intel Corp
Publication of JPS62235811A publication Critical patent/JPS62235811A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356Bistable circuits
    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors

Landscapes

  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明はCMO8論理回路をクロック制御する分野に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application] The present invention relates to the field of clock control of CMO8 logic circuits.

〔従来技術〕[Prior art]

はとんどの複雑なVL8 I回路は同期論理、すなわち
、中央クロック信号により順次制御される論理を用いて
実現される。たとえば、はとんど全てのマイクロプロセ
ッサはそのような論理を用いる。
Most complex VL8 I circuits are implemented using synchronous logic, ie, logic that is sequentially controlled by a central clock signal. For example, almost all microprocessors use such logic.

非同期論理は特殊な用途、典型的には単純な機能のため
にのみ用いられる。メモリに対するデータの続出しと書
込みはそのような機能の一例である。
Asynchronous logic is used only for special purposes, typically simple functions. Sequencing and writing data to memory is an example of such a function.

本発明は同期論理、とくに相補金属−酸化物一半導体(
CMOS)回路を取扱うものである。
The present invention relates to synchronous logic, especially complementary metal-oxide-semiconductor (
It deals with CMOS) circuits.

MO8回路は論理状態の一時的蓄積ができるようにする
固有の容量を有し、そのために低電力ダイナミック回路
の使用が可能になる。典型的には、外部クロック信号が
集積回路へ加えられ、チップ全体に信号を移動させるた
めにいくつかの内部クロック位相が発生される。典型的
な構造を第1図を参照して後で説明する。
MO8 circuits have an inherent capacity that allows for temporary storage of logic states, thereby allowing the use of low power dynamic circuits. Typically, an external clock signal is applied to the integrated circuit and several internal clock phases are generated to move the signal throughout the chip. A typical structure will be described below with reference to FIG.

〔問題点〕〔problem〕

多重クロック位相に関連する1つの問題は、チップ全体
にわたって3つの位相を分布させなければならないこと
である。更に、それらの位相は道なシ合ってはならない
。さもないと、ある装置に格納されている情報が読取ら
れる前に、1つの状態がその装置へ移動させられること
がある。通常は、動作が重なシ合わないようにするため
に、位相の間に「デッドタイム」が設けられる。VLS
 I回路においては、チップの全ての隅への各位相の伝
播時間を考慮せねばならない。というのは位相の伝播時
間が互いに異なるからである。それらの考慮を払う必要
のためにVLSI回路の設計が複雑になる。ある場合に
は、チップ全体にわたっであるデッドタイムを確保する
ために、種々の位相の伝播時間を考慮に入れる場合には
デッドタイムを長くしなければならないから、回路の動
作が遅くなる。
One problem associated with multiple clock phases is that the three phases must be distributed across the chip. Moreover, their phases must not coincide. Otherwise, a state may be moved to a device before the information stored on the device is read. Typically, "dead time" is provided between phases to avoid overlapping operations. VLS
In I circuits, the propagation time of each phase to all corners of the chip must be considered. This is because the phase propagation times are different from each other. The need to take these considerations complicates the design of VLSI circuits. In some cases, in order to ensure a certain dead time across the chip, the dead time must be increased when taking into account the propagation times of the various phases, thereby slowing down the operation of the circuit.

本発明は単相クロック信号を用いる論理装置を提供する
ものである。単相クロック信号は11回路、 ECL回
路と、ある範囲でMO8回路に用いられてきた。
The present invention provides a logic device that uses a single phase clock signal. Single-phase clock signals have been used in 11 circuits, ECL circuits, and to some extent MO8 circuits.

NMOS回路用の単相クロック装置についての記述が、
アイ・イー・イー・イー・ジャーナル・オブ・ソリッド
・ステート・サー千ツッ(IEEEJournal o
f 5olid −5tate C1rcuits)、
Vol、5C−18、NO,2,1983年4月、所載
の「ア・プロクラマプルーエヌ・エム・オー°ニス争テ
ィー・アール−ニー・エム串コントローラー・フォー・
マイクロコンピュータ・システムス・クイズ・デュアル
・ポート・メモリ・アンド・エラー・チェツキ7グ・ア
ンド・コレクション(AProgranwnable 
NMO8DRAM Controll@r forMi
crocomput@r Systems with 
Dual −PortMemory and Erro
r Checking and Corr@ction
)に見られる(168ページの初めの部分を参照)。
A description of a single-phase clock device for NMOS circuits is given below.
IEEE Journal of Solid State Circulation
f5olid-5tate C1rcuits),
Vol. 5C-18, No. 2, April 1983.
Microcomputer Systems Quiz Dual Port Memory and Error Check 7
NMO8DRAM Control@r for Mi
crocomput@r Systems with
Dual-PortMemory and Erro
r Checking and Corr@ction
) (see beginning of page 168).

本発明は、0M08回路のための単純なやり方を得るた
めにそれらの技術を拡張するものである。
The present invention extends those techniques to obtain a simple approach for 0M08 circuits.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この明細書においては、相補金属−酸化物一半導体(C
MOS)集積回路用の単相クロック論理装置について説
明する。この装置はおのおの入力トランジスタを有する
第1の論理回路と第2の論理回路を含む。tlIJlの
論理回路は入力信号を受けるために結合され、第1の論
理回路の出力信号が第2の論理回路への入力として結合
される。第1の論理回路と第2の論理回路は同じ位相の
クロック信号を受けるために結合される。そのクロック
信号の第1の期間中に第1の論理回路に入力信号を受け
させ、クロック信号のi!!J2の期間中に第2の論理
回路に第1の論理回路の出力信号を受けさせるように、
第1の論理回路の入力トランジスタと、第2の論理回路
の入力トランジスタの大きさは異なる。それら第1の期
間と第2の期間は重なシ合わない。好適な実施例におい
ては、第1と第2の論理回路はD形のレベルトリガされ
る7リツプ70ツブでメジ、入力トランジスタはn形ト
ランジップフロップが構成される。たとえば、クロック
信号がそれの最°高電位の3分の1よシ低い時に一方の
論理回路が起動され、クロック信号がそれの最高電位の
3分の2以上の時に他方の論理回路が起動される。これ
により、いずれの回路も遷移しない時に安全領域すなわ
ち安全時間が残される。
In this specification, complementary metal-oxide-semiconductor (C
A single phase clock logic device for integrated circuits (MOS) is described. The device includes a first logic circuit and a second logic circuit, each having an input transistor. The tlIJl logic circuit is coupled to receive an input signal, and the output signal of the first logic circuit is coupled as an input to the second logic circuit. The first logic circuit and the second logic circuit are coupled to receive clock signals of the same phase. causing a first logic circuit to receive an input signal during a first period of the clock signal; i! of the clock signal; ! so that the second logic circuit receives the output signal of the first logic circuit during the period J2,
The input transistors of the first logic circuit and the input transistors of the second logic circuit have different sizes. The first period and the second period do not overlap. In a preferred embodiment, the first and second logic circuits are D-type, level-triggered, 7-lip, 70-tube transistors, and the input transistors are n-type transistor flip-flops. For example, one logic circuit is activated when the clock signal is less than one-third of its highest potential, and the other logic circuit is activated when the clock signal is more than two-thirds of its highest potential. Ru. This leaves a safe area or safe time when neither circuit transitions.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

p井戸、n井戸および二重井戸を用いる方法を含めて、
本発明の装置を製造するために、数多くのCMO8集積
回路製造方法を用いることができる。
including methods using p-wells, n-wells and double wells;
A number of CMO8 integrated circuit fabrication methods can be used to fabricate the device of the present invention.

第1図には従来の0MO8論理装置が示されている。こ
の装置は直列結合されたD形双安定回路(フリップ70
ツグ)をダイナミックに実現したものである。線10上
の入力信号がトランジスタ6と7を通ってクロック制御
され、インバータ12の入力回路点の寄生容量に格納さ
れる。このインバータの出力はトランジスタ18.19
t−クロック制御されて通り、インバータ140入力回
路点の寄生容量に貯えられる。論理装置からの出力信号
が線15へ与えられる。
A conventional 0MO8 logic device is shown in FIG. This device consists of a series-coupled D-type bistable circuit (flip 70
This is a dynamic realization of Tsugu. The input signal on line 10 is clocked through transistors 6 and 7 and stored in the parasitic capacitance at the input node of inverter 12. The output of this inverter is the transistor 18.19
It is stored in the parasitic capacitance of the inverter 140 input circuit point as controlled by the t-clock. The output signal from the logic device is provided on line 15.

第1図において、タイミング信号φ0.φ2と、それら
のタイミング信号の相補信号とは互いに逆相で、チップ
へ与えられる外部からのクロック信号から発生されるの
が普通でるる。たとえば、タイミング信号φlによシ決
定される第1の期間中に、線10にある信号がトランジ
スタ16と17を介してインバータ12の入力点へ与え
られる。その第1の期間中には、1!15に、りるデー
タも検出できる。それから、タイミング信号φ2により
決定される第2の期間中に、インバータ12の出力端子
にあるデータがトランジスタ1i19を通じてインバー
タ14の入力点へ結合される。その第2の期間中は新し
いデータを線10へ与えることができる。第1図の回路
から、トランジスタ16と17.18と19が同時に導
通したとすると、インバータ12.14の入力点に貯え
られているデータが読取られる前に、I!10上のデー
タがインバータ12.14を通じて結合される。この理
由から、タイミング信号φ1.φ2によシ定められるク
ロック位相は典型的には重ならず、動作が重なシ合うこ
とを避けるためにφ、とφ、の間にデッドタイムがしば
しば存在する。
In FIG. 1, timing signals φ0. φ2 and the complementary signals of these timing signals are mutually opposite in phase and are usually generated from an external clock signal applied to the chip. For example, during a first period determined by timing signal φl, a signal on line 10 is applied to the input of inverter 12 via transistors 16 and 17. During that first period, Ruru data can also be detected at 1!15. Then, during a second period determined by timing signal φ2, the data at the output terminal of inverter 12 is coupled through transistor 1i19 to the input point of inverter 14. New data can be applied to line 10 during that second period. From the circuit of FIG. 1, if transistors 16 and 17, 18 and 19 conduct simultaneously, I! before the data stored at the input of inverter 12.14 is read. The data on 10 is combined through inverter 12.14. For this reason, the timing signal φ1. The clock phases defined by φ2 typically do not overlap, and dead time often exists between φ and φ to avoid overlapping operations.

タイミング信号φ0.φ、と、それらの信号の相補信号
は集積回路全体に分布されるから、広範囲なパスネット
ワークを必要とする。ある場合には、信号φ、とφ2の
相補信号はインバータによシ局部的に発生され、または
、2つのクロック位相(相補位相なし)のみを必要とす
る場合には他の構成が0M08回路に用いられる。
Timing signal φ0. φ, and their complementary signals are distributed throughout the integrated circuit, requiring an extensive path network. In some cases, the complements of signals φ, and φ2 are generated locally by an inverter, or other configurations are used in the 0M08 circuit if only two clock phases (no complementary phases) are required. used.

本発明では、第1図のダイナミック記憶の代シにスタチ
ック記憶が用いられる(第2図)。そのためにマスタ双
安定回路とスレーブ双安定回路が用いられる。第2図に
おいて、第1の(マスタ)双安定回路は交差結合された
ゲート対を含む。一対のゲートはアンドゲート21とノ
アゲート22を含み、他の一対のゲートはアンドゲート
23とノアゲート24を含む。線20における入力信号
20カケ−ト21へ与えられ、インバータ25を介して
ゲート23へ与えられる。線26における一位相クロッ
ク信号アンドゲート21と23へ与えられる。
In the present invention, static storage is used in place of the dynamic storage shown in FIG. 1 (FIG. 2). For this purpose, a master bistable circuit and a slave bistable circuit are used. In FIG. 2, the first (master) bistable circuit includes a cross-coupled gate pair. One pair of gates includes an AND gate 21 and a NOR gate 22, and the other pair of gates includes an AND gate 23 and a NOR gate 24. An input signal 20 on line 20 is applied to the circuit 21 and via an inverter 25 to the gate 23. A one phase clock signal on line 26 is applied to AND gates 21 and 23.

第2図の第2の(スレーブ)双安定回路も交差結合され
たゲート対を含む。一方のゲート対はオアゲート2Tと
ナンドゲート28を含み、他方のゲート対はオアゲート
29とナンドゲート30を含む。ノアゲート22,24
の出力はオアゲート27.29の入力端子へそれぞれ与
えられる。線26のクロック信号がオアゲー)27.2
9の他の入力端子へ与えられる。ナンドゲート28.3
0の出力QとQlが線32.33へそれぞれ与えられる
The second (slave) bistable circuit of FIG. 2 also includes a cross-coupled gate pair. One gate pair includes an OR gate 2T and a NAND gate 28, and the other gate pair includes an OR gate 29 and a NAND gate 30. Noah Gate 22, 24
The outputs of are given to the input terminals of OR gates 27 and 29, respectively. The clock signal on line 26 is or game) 27.2
9 to the other input terminal. nand gate 28.3
The zero outputs Q and Ql are provided on lines 32 and 33, respectively.

本発明によシ、第3図を参照して詳しく説明するように
、1スタ双安定回路とスレーブ双安定回路の入力トラン
ジスタの大きさを適切に選択することによシ、マスタ双
安定回路とスレーブ選択回路の動作が重ならないように
される。
According to the present invention, as will be explained in detail with reference to FIG. 3, by appropriately selecting the sizes of the input transistors of the single-star bistable circuit and the slave bistable circuit, The operations of the slave selection circuits are prevented from overlapping.

第2図の論理装置の好適な実施例を第3図に示す。入力
線20と出力ll32.33も示されている。単相クロ
ック信号も線26へ結合される。アンドゲート21とノ
アゲート22はトランジスタ36〜41を含む。p形ト
ランジスタ36がvcc(正電位)とpチャネル・トラ
ンジスタ37.38のソースへ結合される。トランジス
タ3Tはnチャネル・トランジスタ39.40へ直列結
合される。クロック信号がトランジスタ38.40のゲ
ートへ結合される。ゲート対23.24からの交差結合
がトランジスタ36.41のゲートヲ介シて行われる。
A preferred embodiment of the logic device of FIG. 2 is shown in FIG. Input line 20 and output ll32.33 are also shown. A single phase clock signal is also coupled to line 26. AND gate 21 and NOR gate 22 include transistors 36-41. A p-type transistor 36 is coupled to vcc (positive potential) and the sources of p-channel transistors 37,38. Transistor 3T is coupled in series to n-channel transistor 39.40. A clock signal is coupled to the gate of transistor 38.40. Cross-coupling from gate pair 23.24 takes place through the gate of transistor 36.41.

ゲート対21.22からの出力信号がトランジスタ3T
と39およびトランジスタ38と41の共通接続点から
与えられる。
The output signal from gate pair 21 and 22 is transmitted to transistor 3T.
and 39 and from the common connection point of transistors 38 and 41.

ゲート対23と24はトランジスタ44〜49を含み、
ゲート対21.22と同様に接続される。
Gate pair 23 and 24 includes transistors 44-49;
Connected similarly to gate pair 21 and 22.

入力信号がインバータ25を介してトランジスタ45.
47のゲートへ与えられる。クロック信号がトランジス
タ46.48のゲートへ結合される。
The input signal is passed through the inverter 25 to the transistor 45.
Given to 47 gates. A clock signal is coupled to the gate of transistor 46.48.

ゲート対21と22の交差結合がトランジスタ44゜4
9のゲートを通じて行われる。
The cross-coupling of the gate pair 21 and 22 is the transistor 44°4.
This is done through 9 gates.

第2図のゲート対27.28が第3図のトランジスタ5
2.57により実現される。pチャネルトランジスタj
2..53がV。C電位とnチャネルトランジスタ55
のドレインの間に直列結合される。pチャネルトランジ
スタ54がトランジスタ52).53に並列結合される
。トランジスタ55がnチャネルトランジスタ56.5
7のドレインへ結合される。トランジスタ56 、57
+7)/−スが接地される。ゲート対21.22の出力
信号がトランジスタ53.56のゲートへ結合される。
The gate pair 27 and 28 in FIG. 2 is the transistor 5 in FIG.
This is realized by 2.57. p channel transistor j
2. .. 53 is V. C potential and n-channel transistor 55
connected in series between the drains of the p-channel transistor 54 is transistor 52). 53 in parallel. Transistor 55 is an n-channel transistor 56.5
Coupled to the drain of 7. Transistors 56, 57
+7)/- are grounded. The output signal of gate pair 21.22 is coupled to the gate of transistor 53.56.

クロック信号がトランジスタ52.57のゲートへ与え
られる。ゲート対29と30の交差結合がトランジスタ
54.55のゲートを通じて行われる。
A clock signal is applied to the gate of transistor 52.57. Cross-coupling of gate pair 29 and 30 takes place through the gates of transistors 54,55.

第3図のゲート対29.30はトランジスタ60〜65
を含み、ゲート対27.28と同様にして構成される。
The gate pair 29 and 30 in FIG. 3 are transistors 60 to 65.
, and is constructed in the same manner as gate pair 27 and 28.

ゲート対23.24の出力がトランジスタ61.84の
ゲートへ結合される。クロック信号がトランジスタ60
.65のゲートへ与えられ、ゲート対27.28の交差
結合がトランジスタ62.63のゲートを介して行われ
る。
The output of gate pair 23.24 is coupled to the gate of transistor 61.84. The clock signal is the transistor 60
.. 65 and cross-coupling of gate pair 27.28 is provided through the gate of transistor 62.63.

ゲート対21.22の入力トランジスタ37゜38が実
線の円6Tで囲まれている。ゲート対の入力トランジス
タ39.40が破線の円68により囲まれている。同様
に1ゲート対23と24の入力トランジスタ45.46
が実線の円69で囲まれ、入力トランジスタ47.48
が破線の円70で囲まれる。
The input transistors 37 and 38 of the gate pair 21 and 22 are surrounded by a solid circle 6T. The input transistors 39, 40 of the gate pair are surrounded by a dashed circle 68. Similarly 1 gate pair 23 and 24 input transistors 45.46
is surrounded by a solid circle 69, and the input transistor 47.48
is surrounded by a dashed circle 70.

ゲート対27.28においては、入カドランシスター5
2と53が破線の円71で囲まれ、入力トランジスタ5
2.53が実線の円T2で囲まれている。同様に、ゲー
ト対29.30の入カドランジスタロ0.61が破線の
円73で囲まれ、入カドランジスタロ4.65が実線の
円74で凹まれている。
In gate pair 27.28, enter Kadran Sister 5
2 and 53 are surrounded by a broken line circle 71, and the input transistor 5
2.53 is surrounded by a solid line circle T2. Similarly, the input quadrant distal 0.61 of the gate pair 29.30 is surrounded by a circle 73 with a broken line, and the input quadrant distal 4.65 is recessed with a solid circle 74.

下の表には!3因のトランジスタの相対的に描かれてい
る寸法が示されている(この表にはチャネルの幅である
2の値のみが与えられている。チャネルの長さくソース
とドレインの間の距離)は全て同じで、2ミクロンであ
る)。
In the table below! The relative drawn dimensions of the three-factor transistor are shown (in this table only the value of 2 is given, which is the width of the channel, the length of the channel and the distance between source and drain) are all the same and are 2 microns).

36.44   18    52.60  1637
.45   18    53.61  163B、4
6   18    54,62   839.47 
   6    55,63  144G、48   
 6    56,64  1441.49    6
    57.65  14人カトランジスタの寸法は
、第4図を参照して後で詳しく説明するような動作を行
うように選択される。詳しくいえば、トランジスタ・寸
法Z/L(幅/長さ、)は、希望の結果を得るために変
えられるトランジスタパラメータである。本発明によシ
、実線の円67.69.72.74で囲まれているトラ
ンジスタは、破線の円?1.73.H,70で囲まれて
いるトランジスタより大きく作られる。
36.44 18 52.60 1637
.. 45 18 53.61 163B, 4
6 18 54,62 839.47
6 55, 63 144G, 48
6 56,64 1441.49 6
57.65 The dimensions of the fourteen transistors are selected to provide operation as will be described in more detail below with reference to FIG. Specifically, the transistor dimension Z/L (width/length) is a transistor parameter that can be varied to obtain the desired result. According to the present invention, the transistors surrounded by the solid line circles 67, 69, 72, and 74 are the dotted line circles? 1.73. It is made larger than the transistor surrounded by H,70.

トランジスタの寸法を決定するために数多の計算法のう
ちの任意の1つを使用できる。現在は好ましい1つの技
術は、寸法を計算してから、コンビエータによる模型で
回路をシミエレートするものである。そうすると、最良
の結果をもたらす寸法の組合わせを得るためのトランジ
スタ寸法の調節を比較的小さくすることができる。しか
し、入力トランジスタの最初の寸法は本発明に従って行
われる。
Any one of a number of calculation methods can be used to determine the dimensions of the transistor. One currently preferred technique is to calculate the dimensions and then simulate the circuit with a combinator model. This allows for relatively small adjustments in transistor dimensions to obtain the combination of dimensions that yields the best results. However, the initial dimensions of the input transistors are made according to the invention.

図示の実施例においてはマスタおよびスレーブのフリッ
プフロップすなわち双安定回路はレベルトリガされる装
置でろって、一緒に組合わされて縁部トリガされる装置
を構成する。更に詳しくいえば、正レベルでトリガされ
るマスタ7リツプ70ツブと、負レベルでトリガされる
スレーブフリップフロップが負の縁部でトリガされるツ
リツブ70ツブを構成する。マスタフリップフロップを
負レベルでトリガされるフリップフロップとし、スレー
ブフリップフロップを正レベルでトリガさnる7リツプ
フロツプとして、正縁部でトリガされるフリップフロッ
プを構成できる。
In the illustrated embodiment, the master and slave flip-flops or bistable circuits are level triggered devices and are combined together to form an edge triggered device. More specifically, a positive level triggered master 7 lip and a negative level triggered slave flip-flop form a negative edge triggered lip 70. A positive edge triggered flip-flop can be constructed by having the master flip-flop be a negative level triggered flip-flop and the slave flip-flop being a seven lip flop that is positive level triggered.

次に第4図を参照する。82Bへ与えられる単相クロッ
ク信号が波形26&で示されている。線20へ与えられ
るような典型的な入力が波形201として示されている
。線32へ与えられる希望の出力(Q出力)が波形32
mで示されている。
Next, refer to FIG. The single phase clock signal applied to 82B is shown by waveform 26&. A typical input as applied to line 20 is shown as waveform 201. The desired output (Q output) given to line 32 is waveform 32
It is indicated by m.

第3図のゲート対のための入力トランジスタが、クロッ
ク信号、が第1の期間にある時にマスタフリップフロッ
プが入力線20から入力を受けるように選択される。こ
こで説明している実施例においては、クロック信号の電
位がvccの3分の2をこえた時にその第1の期間は生
ずる。クロック信号が第2の期間中にある時に7レーブ
フリツプフロツプがマスタフリップフロップからの出力
を受けるように、スレーブフリップ70ツブの入力トラ
ンジスタは選択される。ここで説明している実施例にお
いては、クロック信号の電位がvccの3分の1より低
い時にその第2の期間は生ずる。それらの期間は波形2
6aに「マスタサンプル」および「スレーブサンプル」
としてそれぞれ示されている。マスタフリップフロップ
とスレーブフリップ70ツブの間の期間が安全領域とし
て示されている。
The input transistors for the gate pair of FIG. 3 are selected such that the master flip-flop receives input from input line 20 when the clock signal is in a first period. In the embodiment described herein, the first period occurs when the potential of the clock signal exceeds two-thirds of vcc. The input transistors of the slave flip-flops are selected such that the slave flip-flops receive the output from the master flip-flop when the clock signal is during the second period. In the embodiment described herein, the second period occurs when the potential of the clock signal is less than one-third of vcc. Those periods are waveform 2
"Master sample" and "slave sample" in 6a
are shown respectively. The period between the master flip-flop and slave flip 70 is shown as a safe region.

時刻100の時にマスタ回路は低レベル状態にある波形
20aを標本化する。時刻101においてはスレーブ回
路がその低レベル波形を標本化して、線32へ低レベル
出力を生ずる。線20における電位が高くなると仮定す
ると、時刻102にその電位はマスタ回路によって標本
化され、時刻103に示すように、スレーブ回路がその
高い電位を標本化する。時刻104に示すように入力信
号の電位が低下すると、マスタ回路がその低電位入力信
号を標本化し、かつスレーブ回路もその低電位入力信号
を標本化する。
At time 100, the master circuit samples waveform 20a in a low level state. At time 101, the slave circuit samples its low level waveform and produces a low level output on line 32. Assuming that the potential on line 20 goes high, at time 102 that potential is sampled by the master circuit, and as shown at time 103, the slave circuit samples the higher potential. When the potential of the input signal drops, as shown at time 104, the master circuit samples the low potential input signal, and the slave circuit also samples the low potential input signal.

以上説明した動作により、安全領域が動作の重複を阻止
する。
With the operations described above, the safety area prevents duplication of operations.

第1図の回路と第3図の回路を比較すると、第3図の回
路の方がかなり複雑であることがわかる。
Comparing the circuit of FIG. 1 with the circuit of FIG. 3, it can be seen that the circuit of FIG. 3 is considerably more complex.

単相クロック信号から得られる利点はその構成のり装置
は実際の回路面積を僅かに1〜2%増すだけで実現でき
る。この面積増加は、多相信号を分配するために必要な
バスを無くすことによシ節約される面積を考慮に入れて
いない。
The advantages derived from a single phase clock signal can be realized by adding only 1-2% to the actual circuit area of the device. This area increase does not take into account the area saved by eliminating the buses required to distribute multiphase signals.

以上、単相クロック信号を用いる0MO8VLSI用の
改良した論理装置について説明した。
An improved logic device for 0MO8VLSI using a single-phase clock signal has been described above.

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

第1図は従来のCMO8論理回路の回路図、第2図は本
発明の説明に用いる縁部トリガされるD形りリップフロ
ップを形成する2つのレベルトリガされるD形フリップ
70ツブの回路図、第3図は本発明の論理装置の回路図
、第4図は本発明の論理装置の動作を説明するために用
いる波形図でるる。 21.23・・・・アントゲ−)、22.24・・・・
ノアゲート、25・・・・インバータ、27.29・・
・・オアゲート、28.30・・・・ナンドゲート。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional CMO8 logic circuit, and FIG. 2 is a circuit diagram of two level-triggered D-type flip-flops forming an edge-triggered D-type flip-flop used to explain the present invention. , FIG. 3 is a circuit diagram of the logic device of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram used to explain the operation of the logic device of the present invention. 21.23...antogame), 22.24...
Noah Gate, 25...Inverter, 27.29...
...Or Gate, 28.30...Nand Gate.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1の入力トランジスタを有し、入力信号を受け
るために結合される第1の論理回路と、第2の入力トラ
ンジスタを有し、前記第1の論理回路の出力信号を受け
る第2の論理回路と、を備え、前記第1の論理回路と前
記第2の論理回路はクロック信号の同じ位相を受けるた
めに結合され、 前記クロック信号の第1の期間中に前記第1の論理回路
が前記入力信号を受け、前記クロック信号の第2の期間
中に前記第2の論理回路が前記第1の論理回路から前記
出力信号を受けるように、前記第1の入力トランジスタ
の寸法と前記第2の入力トランジスタの寸法は異なり、
前記第1の期間と前記第2の期間は重なり合わず、それ
により前記第1の論理回路と前記第2の論理回路のため
に1つのクロック信号が用いられることを特徴とする相
補金属−酸化物−半導体(CMOS)集積回路における
クロック論理装置。
(1) a first logic circuit having a first input transistor and coupled to receive an input signal; and a second logic circuit having a second input transistor and coupled to receive an output signal of the first logic circuit. a logic circuit, wherein the first logic circuit and the second logic circuit are coupled to receive the same phase of a clock signal, and during a first period of the clock signal, the first logic circuit receives the input signal and the second logic circuit receives the output signal from the first logic circuit during a second period of the clock signal. The dimensions of the two input transistors are different,
Complementary metal-oxide, characterized in that said first time period and said second time period do not overlap, so that one clock signal is used for said first logic circuit and said second logic circuit. Clock logic devices in material-semiconductor (CMOS) integrated circuits.
(2)特許請求の範囲第1項記載の論理装置であつて、
前記第1と前記第2の各論理回路は、一緒に縁部トリガ
されるフリップフロップを形成する、レベルトリガされ
るフリップフロップであることを特徴とする論理装置。
(2) A logical device according to claim 1, which
Logic device wherein each of the first and second logic circuits is a level-triggered flip-flop that together form an edge-triggered flip-flop.
(3)特許請求の範囲第2項記載の論理装置であつて、
前記クロック信号の前記第1と前記第2の各期間は前記
クロック信号の第3の期間により分離されることを特徴
とする論理装置。
(3) A logical device according to claim 2, which
A logic device wherein each of the first and second periods of the clock signal is separated by a third period of the clock signal.
(4)特許請求の範囲第3項記載の論理装置であつて、
前記第1の論理回路と前記第2の論理回路はスタチツク
回路であることを特徴とする論理装置。
(4) A logical device according to claim 3, which
A logic device, wherein the first logic circuit and the second logic circuit are static circuits.
(5)特許請求の範囲第4項記載の論理装置であつて、
前記第1の論理回路と前記第2の論理回路は双安定回路
であることを特徴とする論理装置。
(5) A logical device according to claim 4, which
A logic device, wherein the first logic circuit and the second logic circuit are bistable circuits.
(6)交差結合された第1のゲートと第2のゲートを備
え、入力信号を受けるために結合されるマスタ双安定回
路と、 交差結合された第3のゲートと第4のゲートを備えるス
レーブ双安定回路と を備え、前記第1のゲートと、前記第2のゲートと、前
記第3のゲートと、前記第4のゲートとはそれぞれ入力
トランジスタを含み、前記第1のゲートの入力トランジ
スタと前記第2のゲートの入力トランジスタとの少くと
もいくつかは前記入力信号を受けるために結合され、前
記第3のゲートの入力トランジスタと前記第4の入力ト
ランジスタとのいくつかは前記マスタ回路からの出力信
号を受けるために結合され、 前記第1〜第4のゲートの他の入力トランジスタはクロ
ック信号の同じ位相を受けるために結合され、 前記クロック信号の第1の期間中に前記マスタ回路が前
記入力信号を受け、前記クロック信号の前記第1の期間
とは重なり合わない第2の期間中に前記スレーブ回路が
前記マスタ回路から出力信号を受けるように、前記第1
のゲートおよび前記第2のゲートの入力トランジスタの
大きさは前記第3のゲートおよび前記第4のゲートの入
力トランジスタの大きさとは異なり、 それにより、前記マスタ回路と前記スレーブ回路のため
に1つのクロック信号が用いられることを特徴とする相
補金属−酸化物−半導体(CMOS)集積路におけるク
ロック論理装置。
(6) a master bistable circuit comprising cross-coupled first and second gates and coupled to receive an input signal; and a slave comprising cross-coupled third and fourth gates. a bistable circuit, wherein the first gate, the second gate, the third gate, and the fourth gate each include an input transistor, and the input transistor of the first gate and At least some of the second gate input transistors are coupled to receive the input signal, and some of the third gate input transistors and the fourth input transistor are coupled to receive the input signal from the master circuit. the other input transistors of the first to fourth gates are coupled to receive the same phase of the clock signal, and during a first period of the clock signal the master circuit the first clock signal receives an input signal, and the slave circuit receives an output signal from the master circuit during a second period of the clock signal that does not overlap with the first period of the clock signal;
The sizes of the input transistors of the gate and the second gate are different from the sizes of the input transistors of the third gate and the fourth gate, such that one for the master circuit and the slave circuit. A clock logic device in a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) integrated circuit, characterized in that a clock signal is used.
(7)特許請求の範囲第6項記載の論理装置であつて、
前記クロック信号の前記第1の期間と前記第2の期間は
前記クロック信号の第3の期間により分離されることを
特徴とする論理装置。
(7) A logical device according to claim 6,
A logic device wherein the first period and the second period of the clock signal are separated by a third period of the clock signal.
(8)特許請求の範囲第7項記載の論理装置であつて、
前記入力信号はインバータを介して前記第2のゲートへ
結合されることを特徴とする論理装置。
(8) A logical device according to claim 7,
Logic device characterized in that the input signal is coupled to the second gate via an inverter.
(9)特許請求の範囲第8項記載の論理装置であつて、
前記第1のゲートと前記第2のゲートはアンドゲートと
ノアゲートを備え、前記第3のゲートと前記第4のゲー
トはオアゲートとナンドゲートを備えることを特徴とす
る論理装置。
(9) A logical device according to claim 8,
A logic device characterized in that the first gate and the second gate include an AND gate and a NOR gate, and the third gate and the fourth gate include an OR gate and a NAND gate.
(10)特許請求の範囲第7項記載の論理装置であつて
、前記第1〜第4のゲートの前記入力トランジスタは第
1の導電形のトランジスタと第2の導電形のトランジス
タを含むことを特徴とする論理装置。
(10) The logic device according to claim 7, wherein the input transistors of the first to fourth gates include a transistor of a first conductivity type and a transistor of a second conductivity type. Characteristic logical device.
JP62071924A 1986-03-27 1987-03-27 Clock logic device Pending JPS62235811A (en)

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US84470286A 1986-03-27 1986-03-27
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IT1244205B (en) * 1990-12-19 1994-07-08 Sgs Thomson Microelectronics SCAN CLOCK GENERATION CIRCUIT IN A SERIAL OPERATIONAL ANALYSIS DEVICE FOR INTEGRATED CIRCUIT

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SG34390G (en) 1990-07-13
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GB2188504B (en) 1989-11-22

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