JPS6240816A - Latching circuit, and flip-flop circuit using this latching circuit - Google Patents

Latching circuit, and flip-flop circuit using this latching circuit

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JPS6240816A
JPS6240816A JP60180215A JP18021585A JPS6240816A JP S6240816 A JPS6240816 A JP S6240816A JP 60180215 A JP60180215 A JP 60180215A JP 18021585 A JP18021585 A JP 18021585A JP S6240816 A JPS6240816 A JP S6240816A
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Abstract

PURPOSE:To execute a high speed operation by connecting each input terminal and output terminal of two clock gates, respectively, and providing a data transfer gate on each connecting point of the input terminal and the output terminal, respectively. CONSTITUTION:When a clock signal phi becomes '1', a data DI and an opposite phase DI are supplied to nodes N3, N4 through clocked inverters 171, 172 (data transfer gates), respectively. When a clock signal of an opposite phase becomes '1', the potential of the nodes N3, N4 are amplified and latched by clocked inverters 181, 182 (clocked gates). In this case, even if a circuit threshold value of the inverters 171, 172 is varied, these nodes N3, N4 are corrected to a correct potential immediately by the inverters 181, 182, if a magnitude relation of the potential of the nodes N3, N4 is correct. In this way, a high speed operation can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、論理回路に係わるもので、特にラッチ回路
およびこのラッチ回路を用いたフリップフロップ回路に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to logic circuits, and particularly to a latch circuit and a flip-flop circuit using this latch circuit.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来、ラッチ回路(Transp@rent Latc
h)は、例えば第21図(、)に示すように構成されて
いる。
Conventionally, latch circuits (Transp@rent Latch
h) is configured as shown in FIG. 21 (,), for example.

すなわち、入力データDIは、クロック信号φで制御さ
れるクロックドインバータ11の入力端りに供給される
。このクロックドインバータ11の出力端には、インバ
ータ120入力端が接続されるとともに、クロック信号
iで制御されるクロックドインバータ13の出力端が接
続される。そして、上記インノ々−夕12の出力端と上
記クロックドインバータ13の入力端とが接続され、上
記インバータ12の出力端Qからラッチ出力DOを得る
ようになっている。第21図(b)に、上記第21図6
)の回路のブロック図を示す。
That is, the input data DI is supplied to the input end of the clocked inverter 11 controlled by the clock signal φ. The output end of this clocked inverter 11 is connected to the input end of an inverter 120, and also connected to the output end of a clocked inverter 13 controlled by a clock signal i. The output end of the inverter 12 and the input end of the clocked inverter 13 are connected, so that a latch output DO is obtained from the output end Q of the inverter 12. FIG. 21(b) shows the above-mentioned FIG. 21(b).
) shows a block diagram of the circuit.

第22図は、上記第21図(、)に示1〜だラッチ回路
を2段縦列接続して構成したマスタースレーブ型のD型
フリップフロップ回路を示している。第23図は、クロ
ック信号φ、φでそれぞれ制御されるクロックドインバ
ータ14,814゜と、インバータ’ 5j p I 
Jとを縦続接続して構成したD型フリップフロップ回路
を示しており、上記第22図におけるクロックドインバ
ータ13、.13.を除去したものである。上記第22
図および第23図に示したフリップフロップ回路は、第
24図に示すようなブロック図で表わされる。とのよう
なり型フリツノフロップ回路を、第25図に示すように
複数段縦続接続するとシフトレジスタが構成できる。第
25図において、各り型フリツノフロ、f 1 el 
1 i 6. +・・・16IIIVi、クロック信号
φの立ち下がシで順次次段にデータをシフトする。
FIG. 22 shows a master-slave type D flip-flop circuit constructed by cascading two stages of latch circuits 1 to 1 shown in FIG. 21 (,) above. FIG. 23 shows clocked inverters 14 and 814° controlled by clock signals φ and φ, respectively, and an inverter '5j p I
This figure shows a D-type flip-flop circuit configured by cascade-connecting clocked inverters 13, . 13. is removed. 22nd above
The flip-flop circuit shown in the figure and FIG. 23 is represented by a block diagram as shown in FIG. A shift register can be constructed by cascading a plurality of stages of Fritsuno flop circuits as shown in FIG. In FIG. 25, each type of Fritznoflow, f 1 el
1 i 6. +...16IIIVi, data is sequentially shifted to the next stage at the falling edge of the clock signal φ.

上述1〜たように、ラッチ回路はフリツノフロ27回路
やシフトレノスタ尋の基本回路となっている。
As described in 1 to 1 above, the latch circuit is the basic circuit of the FritsunoFlo 27 circuit and the Shift Renostatahiro.

ところで、上述したD型フリップフロップ回路は、コン
ピータのレジスタ等に広く使用されているが、コンピュ
ータの動作速度の高速化に伴なって、上記り型フリップ
フロップ回路の高速化も望まれている。特に、・9イブ
ライン処理で動作するスー・ぐ−コンピュータのステー
ジを形成するレジスタなどに対してはこのような要求が
強い。
Incidentally, the above-mentioned D-type flip-flop circuit is widely used in computer registers, etc., but as the operating speed of computers increases, it is desired that the above-mentioned D-type flip-flop circuit also be faster. Particularly, such requirements are strong for registers forming the stage of a sous-game computer that operates on 9-line processing.

しかし、上記のような構成では、上述したような高速化
に充分答えられない欠点がある。これは、上記ラッチ回
路やフリップフロップ回路を構成するクロックドインバ
ータに問題がある。
However, the above configuration has the disadvantage that it cannot sufficiently meet the above-mentioned high speed requirements. This is a problem with the clocked inverters that constitute the latch circuits and flip-flop circuits.

以下、これについて詳述する。クロックドインバータは
、第26図に示すように電源vDDとvg。
This will be explained in detail below. The clocked inverter is connected to power supplies vDD and vg as shown in FIG.

間に直列接続されたPチャネル形MO8)ランジスタQ
、、Q、およびNチャネル形MO8)ランノスタQ1.
Q4から構成されている。上記MO8トランジスタQ、
、Q、のf・−)にはクロック信号φ、?がそれぞれ供
給され、上記MO8)ランジスタQ*−Qsのゲートに
は、入力データDIが供給される。そして、上記MO8
トランジスタQ、とQ、との接続点から出力データDO
を得る。
P-channel type MO8) transistor Q connected in series between
, , Q, and N-channel type MO8) Lannostar Q1.
It consists of Q4. The above MO8 transistor Q,
, Q, f・−) has a clock signal φ, ? are respectively supplied, and input data DI is supplied to the gates of the MO8) transistors Q*-Qs. And the above MO8
Output data DO from the connection point between transistors Q and Q.
get.

上記のような構成のクロックドインバータを用いて前記
第22図や第23図に示すようなり型フリップフロップ
を構成した場合、入力データDIをラッチするためには
、クロック信号φが6rレベル(¥は”0”レベル)の
期間内にクロックドインバータ111あるいは141の
出力ノードN1.N、がインバータ12.あるいは15
10回路しきい値vMにそれぞれ達する必要がある。こ
のため、クロック信号φ、70周波数を高くするのには
限界がある。また、ノードN、、N、の電位がたとえ回
路しきい値vMに達したとしても、各ノードN、、N、
が充分にプリチャージあるいはディスチャー2されない
うちにクロ、り信号φが@′0#レベルとなると、次段
のダートを駆動するのに時間がかかり、動作速度の低下
の原因となる。さらには、クロックドインバータを構成
するPチャネル形のMOS )ランジスタQ、、Q、の
しきい値電圧が製造プロセス上の原因や使用時において
設定値よシも低くなった場合(例えば−〇、SVの設定
値に対して−1,5v程度に低下)、Pチャネル形MO
8)ランジスタQt、Qsのドライブ能力が著しく低下
し、出力ノードを短時間で″″1#1#レベルことがで
きず、動作速度の低下と信頼性の低下を招く。
When the clocked inverter with the above configuration is used to construct a loop-type flip-flop as shown in FIGS. 22 and 23, the clock signal φ must be at the 6r level ( output node N1. of clocked inverter 111 or 141 during the period when N1. N is the inverter 12. Or 15
Each of the 10 circuits must reach a threshold vM. Therefore, there is a limit to increasing the frequency of the clock signal φ, 70. Moreover, even if the potential of the nodes N,,N, reaches the circuit threshold value vM, each node N,,N,
If the black signal φ reaches the @'0# level before the dart is sufficiently precharged or discharged, it takes time to drive the dart at the next stage, which causes a reduction in operating speed. Furthermore, if the threshold voltage of the P-channel MOS transistors Q, , Q, which constitute the clocked inverter becomes lower than the set value due to manufacturing process reasons or during use (for example - (down to about -1.5v with respect to the SV setting value), P-channel type MO
8) The drive ability of the transistors Qt and Qs is significantly reduced, and the output node cannot be brought to the "1#1#" level in a short time, resulting in a decrease in operating speed and reliability.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は上記のよう々事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、高速動作が可能であシ、且つ
動作マージンが広く高信頼性を有するラッチ回路および
このラッチ回路を用いたフリツノフロッノ回路を提供す
ることである。
This invention was made in view of the circumstances mentioned above.
The purpose is to provide a latch circuit that is capable of high-speed operation, has a wide operating margin, and has high reliability, and a Fritsuno-Fronno circuit using this latch circuit.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、2つのクロックドインバータの入力端と出力端
どうしをそれぞれ接続し、これらクロックドインバータ
の入力端と出力端との各接続点にデータ転送ダートをそ
れぞれ設け、これらデータ転送ダートをそれぞれ介して
上記クロックドインバータに逆相の入力信号を供給して
ラッチするようにしている。
That is, in this invention, in order to achieve the above object, the input terminals and output terminals of two clocked inverters are connected to each other, and data is transmitted to each connection point between the input terminal and output terminal of these clocked inverters. Transfer darts are respectively provided, and input signals of opposite phases are supplied to the clocked inverter via these data transfer darts and latched.

また、上記ラッチ回路を2段縦続接続してフリツノフロ
ッノ回路を構成している。
Further, two stages of the latch circuits are connected in cascade to form a Fritsuno-Fronno circuit.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第1図(m)は、ラッチ回路の構成例を、第1図
(b)はそのブロック図をそれぞれ示している。クロッ
ク信号φで制御されるクロックドインバータ(データ転
送ダート)17.。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1(m) shows a configuration example of a latch circuit, and FIG. 1(b) shows its block diagram. Clocked inverter (data transfer dart) controlled by clock signal φ17. .

173の入力端にはそれぞれ、逆相のデータDI 、D
Iが供給される。上記クロックドインバータJ71+”
lの出力端間には、りayり信号φで制御されるクロッ
クドインバータ(クロックドゲート)18mの人、出力
端がそれぞれ接続されるとともに、クロック信号φで制
御されるクロ、クドインパータ(クロックドゲート)1
8、出、入力端がそれぞれ接続される。そして、上記ク
ロックドインバータ18mm18mの入力端と出力端と
の接続点N1、出力端と入力端との接続点N4からそれ
ぞれラッチ出力信号Do 、Doを得るようにして成る
The input terminals of 173 have opposite phase data DI and D, respectively.
I is supplied. The above clocked inverter J71+”
The output terminals of a clocked inverter (clocked gate) 18m controlled by a relay signal φ are connected between the output terminals of the clock l and the output terminals of a clocked inverter (clocked gate) 18m controlled by a relay signal φ are connected, respectively. gate) 1
8. Output and input ends are connected respectively. Latch output signals Do and Do are obtained from the connection point N1 between the input end and the output end of the clocked inverters 18mm and 18m, and the connection point N4 between the output end and the input end, respectively.

上記のよう々構成において、クロックドインバータ1B
、、1B、はセンスアンプ回路を構成しておシ、クロッ
クドインバータ111.1F、を介して入力されたデー
タDI、DIを増幅するようになっている。今、クロッ
ク信号φが″′1#レベルになったとすると、データD
I 、DIはクロックドインバータ171.1’l、を
それぞれ介してノードN、、N4に供給される。そして
、クロック信号φが@i#レベルとなると、ノードN、
In the above configuration, the clocked inverter 1B
, , 1B constitute a sense amplifier circuit and amplify data DI, DI input via a clocked inverter 111.1F. Now, assuming that the clock signal φ is at the ″′1# level, the data D
I and DI are supplied to nodes N, , N4 via clocked inverters 171.1'l, respectively. Then, when the clock signal φ reaches the @i# level, the node N,
.

N4の電位がクロックドインバータ181+Jgmによ
り増幅されてラッチされる。この際、何らかの原因によ
りクロックドインバータ17m 。
The potential of N4 is amplified and latched by clocked inverter 181+Jgm. At this time, due to some reason, the clocked inverter 17m.

17、の回路しきい値vMに変動があったとしても、ノ
ードNs、N4の電位の大小関係が正しければ、これら
のノードN、、N4は、クロ、クドインパータ1B1.
III、により直ちに正しい電位に補正される。例えば
、各クロックドインバータ171 * 11B + 1
131 + 18* ノ回路しきい値vMを2.5vと
し、入カフ”−IDI=”o”(Ov)、DI=’l“
(5v)を与え、クロック信号φが11”レベルから“
0ルベルに変化した時、ノードNl、N4の電位がそれ
ぞれ1.5v、1.OVとなったとしても、この電位は
クロックドインバータ181*1’*により直ちにsv
、ovに補正さlO− れ、これらのノードN、、N、に接続されたノードにデ
ータを与えることができる。なお、クロック信号φが1
0”レベルの時は、クロックドインバータlJ+18M
によりノードN、、N4のデータがスタティックに保持
される。
Even if there is a fluctuation in the circuit threshold value vM of 17, if the magnitude relationship of the potentials of nodes Ns and N4 is correct, these nodes N, , N4 will be connected to the black inverter 1B1 .
III, the potential is immediately corrected to the correct potential. For example, each clocked inverter 171 * 11B + 1
131 + 18* circuit threshold value vM is 2.5v, input cuff "-IDI="o" (Ov), DI="l"
(5v), and clock signal φ changes from 11” level to “
When the voltage changes to 0 level, the potentials of nodes Nl and N4 become 1.5v and 1.5v, respectively. Even if it becomes OV, this potential is immediately changed to sv by the clocked inverter 181*1'*.
, ov, and can provide data to the nodes connected to these nodes N,,N,. Note that the clock signal φ is 1
0” level, clocked inverter lJ+18M
The data of nodes N, . . . N4 is statically held.

従って、このような構成によれば、クロックドインノ々
−夕17□、17.の少なくともいずれか一方が充分に
データDIあるいはDIを取り込めば、他方が正常に動
作せずその出力ノードの電位が次段に接続されるゲート
の回路しきい値vMに達(、なくても正常動作が行なえ
、高い信頼性が得られる。また、クロックドインバータ
171r1’*の出力が完全に定まらなくても、その大
小関係が決まれば良いので、動作速度の高速化も図れる
Therefore, according to such a configuration, clocked inputs 17□, 17. If at least one of them takes in enough data DI or DI, the other will not operate normally and the potential of its output node will reach the circuit threshold value vM of the gate connected to the next stage (but even if it does not, it will function normally). The operation can be performed with high reliability.Furthermore, even if the output of the clocked inverter 171r1'* is not completely determined, it is only necessary to determine the magnitude relationship, so that the operation speed can be increased.

第2図ないし第7図はそれぞれ、上記第1図(凰)にお
けるクロックドインノ童−夕18I+ 181から成る
センスアンプ回路を回路シュミレーション5PICEを
用いてシュミレーションした結果を示している。このシ
ュきレーションでハ、第8図に示すように回路構成して
いる。このような回路を0MO8化し、Nチャネル形M
O8)ランジスタのチャネル幅Wnとチャネル長Lnと
の比をWn/Ln=15/1.2、Pチャネル形MO8
)ランゾスタのチャネル幅Wpとチャネル長LPとの比
をWp/L p =22/1.5にそれぞれ設定してい
る。第2図は、A(第1図におけるノードN、に対応)
を5V、B(第1図におけるノードN4に対応)をOV
に初期設定した後、クロック信号シを与えた場合のシュ
ミレーション結果を示している。
FIGS. 2 through 7 each show the results of a simulation using the circuit simulation 5PICE of the sense amplifier circuit consisting of the clocked innocent 18I+181 shown in FIG. 1 (凰). In this simulation, the circuit is configured as shown in FIG. Converting such a circuit to 0MO8, N-channel type M
O8) The ratio of the channel width Wn and channel length Ln of the transistor is Wn/Ln=15/1.2, P channel type MO8
) The ratio of the channel width Wp and the channel length LP of Lanzostar is set to Wp/L p =22/1.5. Figure 2 shows A (corresponding to node N in Figure 1)
5V, B (corresponding to node N4 in Figure 1) is OV
The simulation results are shown when a clock signal is applied after the initial settings are made.

同様に、第3図1A=4V、B=lV、第4図はA=3
V、B=2V、第5図はA= 2.6 V 、、 B 
= 2.4 V。
Similarly, Fig. 3 shows 1A=4V, B=lV, and Fig. 4 shows A=3.
V, B = 2V, Figure 5 shows A = 2.6 V,, B
= 2.4V.

第6図はA=2V、B=lV、 おjび第7図はA=1
v、B=OVにそれぞれ初期設定した後、クロック信号
φを与えている。図示するように、たとえ入力された信
号A、Hのレベルがインバータ19に、19.の回路し
きい値電圧vMより低くても、クロックドインノ々−夕
1B、、1B、の増幅動作によシ、最終的にはA’=O
V 、 B’= 5 Vに設定される。このように、与
えられるデータの一方が不完全な値でも充分に動作可能
である。
Figure 6 shows A=2V, B=lV, and Figure 7 shows A=1.
After initial setting v and B=OV, a clock signal φ is applied. As shown in the figure, even if the levels of the input signals A and H are applied to the inverter 19, 19. Even if it is lower than the circuit threshold voltage vM, due to the amplification operation of the clocked inverters 1B, , 1B, eventually A'=O
V, B'=5V is set. In this way, it is possible to operate satisfactorily even if one of the supplied data has an incomplete value.

次に、第9図に示すように、第8図におけるクロックド
インバータ18□に代えてインバータ20を設け、同様
な回路シュミレーションを行なった。この結果を第10
図および第11図に示す。第10図においては、A=2
.5Vに設定しており、第11図ではA−2Vに初期設
定した後、クロ、り信号lを供給している。図示するよ
うに、第9図に示すような回路構成では、入力信号Aが
2.5vであればこの電位をクロ。
Next, as shown in FIG. 9, an inverter 20 was provided in place of the clocked inverter 18□ in FIG. 8, and a similar circuit simulation was performed. This result is the 10th
and FIG. 11. In Figure 10, A=2
.. 5V, and in FIG. 11, after initial setting to A-2V, a black signal l is supplied. As shown in the figure, in the circuit configuration shown in FIG. 9, if the input signal A is 2.5V, this potential is crossed.

クドインパータ18.とインバータ20とによって5v
に補正できるが、入力信号Aが2vではOvとなってし
まい補正が不可能である。これに対し、前記第8図の回
路では、第6図および第7図に示したように、入力信号
Aが2vおよび1vの場合でもこれを5vに補正してラ
ッチできる。
Kudo Impata 18. 5v by and inverter 20
However, if the input signal A is 2V, it becomes Ov, and the correction is impossible. On the other hand, in the circuit shown in FIG. 8, as shown in FIGS. 6 and 7, even when the input signal A is 2v and 1v, it can be corrected to 5v and latched.

第12図6)は、この発明の他の実施例を示している。FIG. 12 (6) shows another embodiment of the invention.

図において、前記第1図と同一構成部には同じ符号を付
してその詳細な説明は省略する。すなわち、前記第1図
におけるクロックドインバータ188に代えて、クロッ
クドナンドダート21を設けておシ、このクロックドナ
ンドダート21にセット信号百を供給することにより、
セット可能にしている。第12図(b)に上記第12図
(a)のブロック図を示す。
In the figure, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. That is, by providing a clock donand dart 21 in place of the clocked inverter 188 in FIG.
It is possible to set. FIG. 12(b) shows a block diagram of FIG. 12(a).

このような構成においても基本的には前記第1図(、)
の回路と同様な動作を行ない、同じ効果が得られる。
Even in such a configuration, basically the same as shown in FIG.
The circuit operates in the same way as the circuit above, and the same effect can be obtained.

なお、上記各実施例では、データ転送ゲートとしてクロ
ックドインバータ111rl’mを用いたが、第13図
に示すようにトランスファr −) 221.112.
を設けるとともに、ノードN、、N。
In each of the above embodiments, the clocked inverter 111rl'm was used as the data transfer gate, but as shown in FIG.
and nodes N,,N.

にインバータ23..23.を設け、これらインバータ
231*23mの出力端からラッチ出力Do 、 DO
を得るようにしても良い。
Inverter 23. .. 23. are provided, and latch outputs Do, DO are provided from the output terminals of these inverters 231*23m.
You can also try to get .

第14図は、この発明の他の実施例を示すもので、前記
第1図(、)に示したラッチ回路を2段縦続接続してマ
スタースレーブ型のD型フリツノフロツノを構成してい
る。クロック信号(第1の制御信号)で制御されるクロ
ックドインバータ17,417.の入力端にはそれぞれ
、逆相のデータDI、DIが供給される。上記各クロッ
クドインバータ171rl1Mの出力端間には、クロッ
ク信号1で制御されるクロックドインバータ18□の入
力端および出力端が接続されるとともに、クロ、り信号
fで制御されるクロックドインバータ188の出力端お
よび入力端がそれぞれ接続される。上記クロックドイン
バータ18、の入力端とクロックドインバータ18゜の
出力端との接続点(ノードNl)には、クロック信号(
第2の制御信号)正で制御されるクロックドインバータ
17.の入力端が接続される。また、上記クロックドイ
ンノ々−夕18.の入力端とクロ、クドインパータ18
.の出力端との接続点(ノードN4)には、クロ、り信
号?で制御されるクロックドイン・9−タ1740入力
端が接続される。上記各クロックドインバータ11B+
1’14の出力端間には、クロック信号φで制御される
クロックドインバ−タ18.の入力端および出力端が接
続されるとともに、クロック信号φで制御されるクロッ
クドインバータ184の出力端および入力端がそれぞれ
接続される。そして、上記クロックドインバータ18.
0入力端とクロックドインノ1−夕18゜の出力端との
接続点(ノードNs )から出力信号Doを得、上記ク
ロックドインバータ184の入力端とクロックドインバ
ータ18mの出力端との接続点(ノードN、)から出力
信号「0を得るようにして成る。
FIG. 14 shows another embodiment of the present invention, in which two stages of the latch circuits shown in FIG. Clocked inverters 17, 417 . controlled by a clock signal (first control signal). Data DI and DI of opposite phase are supplied to the input terminals of , respectively. Between the output terminals of each of the clocked inverters 171rl1M, the input terminal and output terminal of a clocked inverter 18□ controlled by the clock signal 1 are connected, and the clocked inverter 188 controlled by the clock signal f is connected. The output end and input end of are connected to each other. A clock signal (
second control signal) positive controlled clocked inverter 17. The input end of is connected. In addition, the above-mentioned clocked in-no-event 18. Input end and black, Kudo impata 18
.. The connection point (node N4) with the output end of the ? A clocked inverter 1740 input terminal controlled by a clocked inverter 1740 is connected thereto. Each of the above clocked inverters 11B+
A clocked inverter 18 . The input terminal and output terminal of clocked inverter 184 controlled by clock signal φ are connected to each other. The clocked inverter 18.
The output signal Do is obtained from the connection point (node Ns) between the 0 input terminal and the output terminal of the clocked inverter 18°, and the connection point between the input terminal of the clocked inverter 184 and the output terminal of the clocked inverter 18m. (Node N,) output signal ``0'' is obtained.

上記のような構成において、クロックドインバータ17
□、17.および18□、18.から成るラッチ回路と
、クロックドインバータIf/、、114および1B=
18.から成るラッチ回路はそれぞれ、前記第1図(−
)の回路と全く同じ動作を行なう。従って、各々のラッ
チ回路は高速動作が可能で且つ高信頼性を有しており、
このようなう、子回路を縦続接続して構成したフリップ
フロップ回路も高速動作が可能であり、動作マージンが
広く高信頼性が得られる。
In the above configuration, the clocked inverter 17
□, 17. and 18□, 18. a latch circuit consisting of a clocked inverter If/, , 114 and 1B=
18. Each of the latch circuits shown in FIG.
) performs exactly the same operation as the circuit. Therefore, each latch circuit is capable of high-speed operation and has high reliability.
A flip-flop circuit constructed by cascading child circuits as described above can also operate at high speed, and has a wide operating margin and high reliability.

第15図は、前記第14図に示したフリップフロップ回
路に対して、前述した回路シュミレーション5PICE
 ヲ用いて動作シュミレーションを行なった結果を示し
ている。ここでは、前記第14図の回路をCMOB化し
、Nチャネル形MOBトランジスタのチャネル幅Wnと
チャネル長Lnとの比をWn/Ln=15/1.2、P
チャネル形MO8)ランノスタのチャネル幅Wpとチャ
ネル長t、pとの比をWp/Lp=15/1.2にそれ
ぞれ設定しており、クロック信号φは333.33MH
z(周期3ns@o)にしている。図示するように、ク
ロック信号φが高周波数であっても充分に動作可能であ
ることがわかる。
FIG. 15 shows the above-mentioned circuit simulation 5PICE for the flip-flop circuit shown in FIG. 14.
This figure shows the results of a motion simulation using . Here, the circuit shown in FIG. 14 is converted into a CMOB, and the ratio of the channel width Wn and the channel length Ln of the N-channel MOB transistor is set to Wn/Ln=15/1.2, P
Channel type MO8) The ratio of the channel width Wp and the channel lengths t and p of the runnostar is set to Wp/Lp=15/1.2, and the clock signal φ is 333.33MH.
z (period: 3 ns@o). As shown in the figure, it can be seen that sufficient operation is possible even when the clock signal φ has a high frequency.

第16図は、前記第14図に示したフリップフロップ回
路のブロック図を示している。このフリ、fフロラフ回
路24を、@17図に示すように入力端り、Dと出力端
Q、iを各々接続して複数段(n段)縦続接続し、各ク
ロック入力端CKに同じクロック信号φを供給すると、
シフトレジスタが構成できる。
FIG. 16 shows a block diagram of the flip-flop circuit shown in FIG. 14. In this case, the f flow rough circuit 24 is cascaded in multiple stages (n stages) by connecting the input terminal D and the output terminal Q and i, respectively, as shown in Figure @17, and the same clock is applied to each clock input terminal CK. When the signal φ is supplied,
Shift registers can be configured.

なお、第18図に示すように、前記第14図に示したフ
リップフロップ回路におけるノードN、、N、とクロッ
クドインバータ17,117!、の入力端間、およびノ
ードN、、N、にそれぞれインバータ25.〜254を
設け、インバータ25.。
Note that, as shown in FIG. 18, the nodes N, , N in the flip-flop circuit shown in FIG. 14 and the clocked inverters 17, 117! , and nodes N, ,N, respectively. 254 are provided, and an inverter 25. .

254から出力信号DO,DOを得るようにしても前記
第14図の回路と同様な動作を行ない同じ効果が得られ
る。
Even if the output signals DO and DO are obtained from 254, the same operation as the circuit shown in FIG. 14 can be performed and the same effect can be obtained.

第19図は、この発明の他の実施例を示すもので、前記
第18図におけるデータ転送ゲートとしてのクロックド
インバータ17□〜174に代えて、トランスファゲー
ト261〜264をそれぞれ設けたものである。この回
路は、前記第13図に示したラッチ回路を2段縦続接続
したものに和尚する。
FIG. 19 shows another embodiment of the present invention, in which transfer gates 261 to 264 are provided in place of clocked inverters 17□ to 174 as data transfer gates in FIG. 18, respectively. . This circuit is constructed by cascading two stages of the latch circuits shown in FIG. 13 above.

第20図は、フリップフロップ回路のさらに他の構成例
を示している。すなわち、前記各実施例ではクロック信
号φ、iを用いたが、第20図に示す回路ではクロック
信号φ1+Lおよびφ8.φ8をそれぞれ用いてお如、
回路構成は前配給14図と同じになっている。
FIG. 20 shows yet another configuration example of the flip-flop circuit. That is, in each of the embodiments described above, clock signals φ, i were used, but in the circuit shown in FIG. 20, clock signals φ1+L and φ8 . How to use each φ8,
The circuit configuration is the same as the previous distribution figure 14.

前記第19図および第20図に示したような構成でも、
基本的には前記第14図および第18図の回路と同様な
動作を行ない同じ効果が得られるのはもちろんである。
Even with the configuration shown in FIGS. 19 and 20,
It goes without saying that basically the circuit operates in the same way as the circuits shown in FIGS. 14 and 18, and the same effects can be obtained.

〔発明の幼芽〕[The germ of invention]

以上説明したようにこの発明によねば、高速動作が可能
であり、且つ動作マージンが広く高信頼性を有するラッ
チ回路およびこのラッチ回路を用いたフリップフロップ
回路が得られる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a latch circuit that is capable of high-speed operation, has a wide operating margin, and has high reliability, and a flip-flop circuit using this latch circuit.

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

第1図はこの発明の一実施例に係わるラッチ回路を示す
図、第2図ないし第7図はそれぞれ上記第1図の回路の
動作を説明するために行なったシーミレージョン結果を
示す図、第8図は上記第2図ないし第7図のシーミレー
ジョンに用いた回路を示す図、第9図は別のシーミレー
ジョンに用いた回路を示す図、第10図および第11図
はそれぞれ上記第9図の回路におけるシーミレージョン
結果を示す図、第12図および第13図はそれぞれこの
発明の他の実施例に係わるラッチ回路を示す図、第14
図は上記第1図のランチ回路を用いて構成したフリップ
フロップ回路を示す図、第15図は上記第14図の7リ
ツプフロ、f回路のシュミレータ、ン結果を示す図、第
16図は上記第14図のフリップフロップ回路のブロッ
ク図、第17図は上記第16図のフリップフロップ回路
を用いて構成したシフトレジスタを示す図、第18図な
いし第20図はそれぞれ上記第14図のフリップフロッ
プ回路の他の構成例を示す図、第21図は従来のラッチ
回路を示す図、第22図は上記第21図のラッチ回路を
用いて構成した従来のフリップフロップ回路を示す図、
第23図は従来のフリップフロップ回路の他の構成例を
示す図、第24図は上記第22図および第23図のフリ
ップフロップ回路のブロック図、第25図は上記第24
図のフリップフロップ回路を用いて構成したシフト1/
ジスタを示す図、第26図はクロックドイン・々−夕の
構成例を示す回路図である。 1B、、IFI、・・・クロックドインバータ(第1゜
第2のクロックドデー1−)、J・・・クロック信号、
17、.17.・・・クロックドインバータ(第1.第
2のデータ転送’l”−ト)、φ・・・クロック信号(
制御信号)、DI、DI・・・入力データ、Do。 6−0・・・出力信号。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦−一晃と OtQ 人 一80= 。    15 ヘ      − 第26図
FIG. 1 is a diagram showing a latch circuit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 7 are diagrams showing the results of seamirelation conducted to explain the operation of the circuit shown in FIG. 1, respectively. Figure 8 is a diagram showing the circuit used for the sea mileage in Figures 2 to 7 above, Figure 9 is a diagram showing the circuit used for another sea mileage, and Figures 10 and 11 are respectively 12 and 13 are diagrams showing a latch circuit according to another embodiment of the present invention, respectively.
The figure shows a flip-flop circuit constructed using the launch circuit shown in Fig. 1 above, Fig. 15 shows the results of a simulator of the 7 flip-flop circuit shown in Fig. 14 above, and the f circuit. 14 is a block diagram of the flip-flop circuit, FIG. 17 is a diagram showing a shift register constructed using the flip-flop circuit of FIG. 16, and FIGS. 18 to 20 are the flip-flop circuits of FIG. 14, respectively. FIG. 21 is a diagram showing a conventional latch circuit; FIG. 22 is a diagram showing a conventional flip-flop circuit constructed using the latch circuit shown in FIG. 21;
FIG. 23 is a diagram showing another configuration example of a conventional flip-flop circuit, FIG. 24 is a block diagram of the flip-flop circuit shown in FIGS. 22 and 23, and FIG. 25 is a block diagram of the flip-flop circuit shown in FIGS.
Shift 1/ constructed using the flip-flop circuit shown in the figure.
FIG. 26 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a clocked input/output register. 1B, , IFI, . . . clocked inverter (first degree second clocked data 1-), J . . . clock signal,
17. 17. ...clocked inverter (first and second data transfer 'l'-to), φ...clock signal (
control signal), DI, DI...input data, Do. 6-0...Output signal. Patent attorney Suzue Takehiko-Kazuaki and OtQ Hitoichi 80=. 15 H - Figure 26

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第1のクロックドゲートと、この第1クロックド
ゲートの入力端に出力端が接続されるとともに出力端に
入力端が接続され、上記第1クロックドゲートと同じク
ロック信号によって制御される第2のクロックドゲート
と、制御信号によって制御され上記第1、第2のクロッ
クドゲートの入力端にそれぞれ逆相のデータを供給する
第1、第2のデータ転送ゲートとを具備し、上記第2、
第1のクロックドゲートの出力端からラッチ出力を得る
ことを特徴とするラッチ回路。
(1) A first clocked gate, an output terminal is connected to the input terminal of the first clocked gate, and an input terminal is connected to the output terminal, and is controlled by the same clock signal as the first clocked gate. a second clocked gate, and first and second data transfer gates that are controlled by a control signal and supply opposite phase data to input terminals of the first and second clocked gates, respectively; Second above,
A latch circuit characterized in that a latch output is obtained from an output terminal of a first clocked gate.
(2)前記第1、第2のクロックドゲートはそれぞれ、
クロックドインバータから成ることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のラッチ回路。
(2) The first and second clocked gates each have
2. The latch circuit according to claim 1, comprising a clocked inverter.
(3)前記第1、第2のデータ転送ゲートはそれぞれ、
クロックドインバータから成ることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のラッチ回路。
(3) The first and second data transfer gates each have a
2. The latch circuit according to claim 1, comprising a clocked inverter.
(4)第1のクロック信号で制御される第1のクロック
ドゲートと、この第1クロックドゲートの入力端に出力
端が接続されるとともに出力端に入力端が接続され、上
記第1のクロック信号によって制御される第2のクロッ
クドゲートと、第1の制御信号によって制御され上記第
1、第2のクロックドゲートの入力端にそれぞれ逆相の
データを供給する第1、第2のデータ転送ゲートと、第
2のクロック信号で制御される第3のクロックドゲート
と、この第3クロックドゲートの入力端に出力端が接続
されるとともに出力端に入力端が接続され、上記第2の
クロック信号によって制御される第4のクロックドゲー
トと、第2の制御信号によって制御され、上記第2、第
1のクロックドゲートの出力端から出力されるラッチ信
号を上記第3、第4クロックドゲートの入力端にそれぞ
れ供給する第3、第4のデータ転送ゲートとを具備し、
上記第4、第3のクロックドゲートの出力端から出力を
得ることを特徴とするフリップフロップ回路。
(4) a first clocked gate controlled by a first clock signal, an output end connected to the input end of the first clocked gate, and an input end connected to the output end; a second clocked gate controlled by a clock signal; and first and second clocked gates controlled by the first control signal and supplying opposite phase data to the input terminals of the first and second clocked gates, respectively. a data transfer gate, a third clocked gate controlled by the second clock signal, an output end connected to the input end of the third clocked gate, and an input end connected to the output end; a fourth clocked gate controlled by the second clock signal; and a latch signal controlled by the second control signal and outputted from the output ends of the second and first clocked gates. and third and fourth data transfer gates that respectively supply input terminals of the four clocked gates,
A flip-flop circuit characterized in that an output is obtained from the output terminals of the fourth and third clocked gates.
(5)前記第1ないし第4のクロックドゲートはそれぞ
れ、クロックドインバータから成ることを特徴とする特
許請求の範囲第4項記載のフリップフロップ回路。
(5) The flip-flop circuit according to claim 4, wherein each of the first to fourth clocked gates comprises a clocked inverter.
(6)前記第1ないし第4のデータ転送ゲートはそれぞ
れ、クロックドインバータから成ることを特徴とする特
許請求の範囲第4項記載のフリップフロップ回路。
(6) The flip-flop circuit according to claim 4, wherein each of the first to fourth data transfer gates comprises a clocked inverter.
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