JPS63181519A - 不揮発性マスタ−スレ−ブフリツプフロツプ回路 - Google Patents

不揮発性マスタ−スレ−ブフリツプフロツプ回路

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JPS63181519A
JPS63181519A JP62012479A JP1247987A JPS63181519A JP S63181519 A JPS63181519 A JP S63181519A JP 62012479 A JP62012479 A JP 62012479A JP 1247987 A JP1247987 A JP 1247987A JP S63181519 A JPS63181519 A JP S63181519A
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JP
Japan
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flip flop
flop circuit
circuit
master
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Pending
Application number
JP62012479A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Oshikawa
押川 圭宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63181519A publication Critical patent/JPS63181519A/ja
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    • 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
    • H03K3/027Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/037Bistable circuits
    • H03K3/0375Bistable circuits provided with means for increasing reliability; for protection; for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied; for storing the actual state when the supply voltage fails
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C14/00Digital stores characterised by arrangements of cells having volatile and non-volatile storage properties for back-up when the power is down
    • HELECTRICITY
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    • 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
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    • H03K3/356104Bistable circuits using complementary field-effect transistors
    • H03K3/356113Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit
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    • H03K3/356156Bistable circuits using complementary field-effect transistors using additional transistors in the input circuit using pass gates with synchronous operation
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    • H03K3/35625Bistable circuits of the master-slave type using complementary field-effect transistors

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、論理回路に用いるフリップフロップ回路に
関するものである。
〔従来技術〕
従来のマスタースレーブフリップフロップ回路としては
、例えば第4図に示すようなものがある。
この回路は、ノアゲート1.2.3.4.転送ゲート5
.6,7.8から構成される。
第4図の回路において、クロック人力φがit HII
レベルの時は、D人力11がイネーブルとなり、D入力
11のレベルに応じてマスターフリップフロップ12が
セットされる。
次に、クロック入力φが“L”レベルとなると。
D入力11はディスエイプルとなり、また同時にマスタ
ーフリップフロップ12の状態がスレーブフリップフロ
ップ13に転送され、出力14にマスターフリップフロ
ップ12の状態が出力される。
また、セット入力S15またはリセット入力R16を“
H”レベルとすることにより、マスターフリップフロッ
プ12及びスレーブフリップフロップ13は“H”また
は“L +1にセットされる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のごとき従来のマスタースレーブフリップフロップ
回路においては、状態保持を外部からのエネルギーであ
るところの電源によって行なう構成となっていたため、
電源が断たれることによってその状態が失われ、再度電
源を投入しても以前の状態は再現されないという問題が
あった。
また、上記の問題を解決するため1例えば、特願昭48
−109005号や特開昭58−414’12号公報に
記載されているように、不揮発性記憶回路を用いた装置
も発表されている。しかし、これらの装置においては、
データを保持しているトランジスタ(フローティング・
ゲートを有するトランジスタ、又はMNO5構造で電荷
を保持しているトランジスタ)にデータリコール時以外
のときも電流が流れるようになっている。そしてこの電
流は、チャネル・ホット・エレクトロンを発生し、保持
している電荷量を増加させる作用があり、その結果。
「電荷→無し」に対応するデータが「電荷→有り」に対
応するデータに変わってしまうおそれがある、という問
題があった。
本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するだめに
なされたものであり、電源が断たれてもデータを保持す
ることが出来、かつ、前記のごときデータ変質のおそれ
のないマスタースレーブフリップフロップ回路を提供す
ることを目的とする。
〔問題を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明においては、双安定
フリップフロップ回路をマスターフリップフロップとし
て用いたマスタースレーブフリップフロップ回路におい
て、リコール信号に応じて開閉するスイッチング素子と
記憶内容読み出し用のセンストランジスタとを介して電
気的に書き換え可能な不揮発性メモリを上記双安定フリ
ップフロップ回路に接続し、かつ、上記マスタースレー
ブフリップフロップ回路の出力に応じて上記不揮発性メ
モリの書き込み制御トランジスタを制御するように接続
している。
上記のように構成したことにより、本発明においては、
不揮発性メモリへデータを退避させることにより、電源
が断たれても電源断以前のデータを保持することができ
、電源再投入後読み出しを行なうことにより再び以前の
データを再現できる。
また、データリコール時以外は、リコール信号をII 
L 11としてスイッチング素子をオフにして動作させ
るので、データを読みだすためのセンストランジスタ(
第1図の45.46)に電流が流れることがなく、その
ためデータが変質するおそれもない。
〔発明の実施例〕
第1図は、本発明の一実施例図である。
第1図の回路は、マスタースレーブフリップフロップ回
路52と不揮発性メモリ回路50とからなり。
マスタースレーブフリップフロップ回路52は、双安定
フリップフロップ回路28.クロックドインバータ27
.29.31.インバータ26.30.32、及び双安
定フリップフロップ回路28をリセットするためのトラ
ンジスタ49より構成される。
また、不揮発性メモリ回路50は、マスタースレーブフ
リップフロップ回路52の出力に応じて不揮発性メモリ
回路50の書き込みを制御するトランジスタ33.34
.情報を電荷量として蓄えるためのフローティングゲー
ト41.42.フローティング/J’−ト41.42と
電荷をやり取りするための酸化薄膜領域3つ、40.フ
ローティングゲート41.42及びノード(節点)43
.44に書き込み電圧を印加させるための容量35.3
6、フローティングゲート41.42の電荷量を検出す
るセンストランジスタ45.46、不揮発性メモリ回路
50の状態を双安定フリップフロップ回路28へ転送す
るためのトランジスタ47.48よりなる。
次に作用を説明する。
まずマスタースレーブフリップフロップとしての動作を
説明する。
リコール入力端子53およびリセット入力端子54をI
I L 11レベルとしておき、初期状態として入力φ
を# H+t、ノード21を11 L 11とすると、
ノード22は“H”、ノード23は“L”、ノード24
は“H”、ノード25は“L”となり、クロックドイン
バータ27及びクロックドインバータ31はインアクテ
ィブ、クロックドインバータ29はアクティブとなって
いる。ここでクロック人力φを# HIIからu L 
Flへ変化させると、クロックドインバータ29がイン
アクティブに遷移すると同時にクロックドインバータ3
1がアクティブへ遷移する。クロックドインバータ31
は入力がノード24に接続されており、ノード23に正
のフィードバックをかけるため、ノード23.24は以
前の状態を維持する。またクロックドインバータ27は
アクティブとなり、ノード21をtr H+tレベルへ
引き上げ、双安定フリップフロップ28を強制的に反転
させる。その結果ノード2zは11 HII→rr L
 uと反転する。
次に、再度クロッグ人力φをLL L II→“H″′
とすると、クロックドインバータ27及び31はインア
クティブとなり、ノード23からノード21へのフィー
1−バック及びノード24からノード23へのフィード
バックを解除する。それと同時にクロックドインバータ
29がアクティブとなり、ノード22の状態を反転して
ノード23へ伝送し、ノード23は11 I4 II、
ノー1424は“L″、ノード25は“I−■”となる
以上の動作をまとめると、クロック人力φに一発のパル
スが入ったことにより、出力であるノード25はrL 
L IIからLI HIIへと反転したことになる。
これを順次くり返すことにより、このマスタースレーブ
フリップフロップ52は、第2図に示すようにトグル動
作をさせることができる。
次に、不揮発性メモリ回路50へマスタースレーブフリ
ップフロップ52のデータを書き込む動作を説明する。
クロック人力φをIt H17としてノード21が“L
 IIであったとすると、ノード24はll HII、
ノード25は“17″となり、書き込み制御用のトラン
ジスタ34はON、33はOFFの状態となる。ここで
V p p端子55に高電圧を印加すると、ノード43
は容量37の容量結合により高電圧側へ引っ張られるが
5ノ・−ド44はトランジスタ34がONのため、GN
Dレベルとなる。そして容量35.36を介してフロー
ティングゲート41は高電圧側へ、フローティングゲー
ト42はGND側へ引っ張られる。その結果、酸化薄膜
領域39.40において互いに逆向きの電圧が印加され
、フローティングゲート41ヘノード44から酸化薄膜
領域39を通して電子が注入され、フローティングゲー
ト42からノード43へ酸化薄膜領域40を通して電子
が放出される。またノード21が11 HDの場合は上
記と逆の作用でフローティングゲート41から電子が放
出され、フローティングゲート42へは電子が注入され
る。
また、不揮発性メモリ回路50のデータを双安定フリッ
プフロップ28へ読み出すには次のようにする。なお、
ここではフローティングゲート42よりもフローテイン
グゲー1−41に負電荷が多く蓄えられている状態、す
なわちフローティングゲート41のポテンシャルがフロ
ーティングゲート42のポテンシャルよりも低い場合を
例として説明する9クロック人力φを”H”レベル、リ
コール入力端子53をII HI+レベル、リセット入
力端子54をII L ITレベルとして、双安定フリ
ップフロップ28の電源端子51をOvから一定の時定
数(100〜300nS)で立上げる。するとフローテ
ィングゲート42をゲート電極とするセンストランジス
タ46の方がフローティングゲート41をゲート電極と
するセンストランジスタ45よりもコンダクタンスが大
きいため、センストランジスタ46の接続されたノード
21のチャージアップがノード22よりも遅れ、ノード
21は“L I+レベルになり、ノード22は’H”レ
ベルになって安定する。
上記のようにして双安定フリップフロップ28が安定し
た後、リコール人力53をit L”に戻せば、マスタ
ースレーブフリップフロップ52は不揮発性メモリ回路
50から切り離され、初めに説明したように、クロック
人力φによってトグル動作をさせることができる。
なお、マスタースレーブフリップフロップ52にリセッ
トをかけるには、クロック人力φを■(”、リコール入
力端子53をHL IIとしておき、リセット入力端子
54をLL HIIとする。するとリセット用トランジ
スタ49がONとなり、ノード21をGNDへと引っ張
り、双安定フリップフロップ28が強制的にリセットさ
れ、出力であるノード25は“■、″になる。
〔発明の効果〕
以上説明したごとく、この発明によれば、リコール信号
に応じて開閉するスイッチング素子と記憶内容読み出し
用のセンストランジスタとを介して電気的に書き換え可
能な不揮発性メモリを上記双安定フリップフロップ回路
に接続し、かつ、上記マスタースレーブフリップフロッ
プ回路の出力に応じて上記不揮発性メモリの書き込み制
御トランジスタを制御するように接続することにより、
その構成を電気的に書換え可能な不揮発性メモリを双安
定フリップフロップに組み合わせ、このフリップフロッ
プ回路をマスターフリップフロップとしたマスタースレ
ーブフリップフロップとしたため、不揮発性メモリへデ
ータを退避させることにより、電源が断たれても電源断
以前のデータを保持することができ、電源再投入後読み
出しを行なうことによって再び以前のデータを再現でき
る。
また、データリコール時以外は、リコール信号を11 
L IIとしてスイッチング素子をオフにして動作させ
るので、データを読みだすためのセンストランジスタ(
第1図の45.46)に電流が流れることがなく、その
ためデータが変質するおそれもない、という優れた効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の不揮発性マスタースレーブフリップフ
ロップ回路の一実施例図、第2図は第1図の不揮発性マ
スタースレーブフリップフロップ回路がトグル動作をす
る際のタイミングチャート、第3図は不揮発性メモリ回
路から双安定フリップフロップ回路へデータを読み出す
際の双安定フリップフロップ各部の信号波形図、第4図
は従来のマスタースレーブフリップフロップ回路の一例
図である。 〈符号の説明〉 26・・・インバータ 27・・・クロックドインバータ 28・・・双安定フリップフロップ回路29・・・クロ
ックドインバータ 30・・・インバータ 31・・・クロックドインバータ 32・・・インバータ 33.34・・・書込み制御トランジスタ45.46・
・・センストランジスタ 47.4g・・・トランジスタ(リコール信号に応じて
開閉するスイッチング素子) 50・・不揮発性メモリ回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  双安定フリップフロップ回路をマスターフリップフロ
    ップとして用いたマスタースレーブフリップフロップ回
    路において、リコール信号に応じて開閉するスイッチン
    グ素子と記憶内容読み出し用のセンストランジスタとを
    介して電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを上記双
    安定フリップフロップ回路に接続し、かつ、上記マスタ
    ースレーブフリップフロップ回路の出力に応じて上記不
    揮発性メモリの書き込み制御トランジスタを制御するよ
    うに接続した不揮発性マスタースレーブフリップフロッ
    プ回路。
JP62012479A 1987-01-23 1987-01-23 不揮発性マスタ−スレ−ブフリツプフロツプ回路 Pending JPS63181519A (ja)

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JP62012479A JPS63181519A (ja) 1987-01-23 1987-01-23 不揮発性マスタ−スレ−ブフリツプフロツプ回路

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JPS63181519A true JPS63181519A (ja) 1988-07-26

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ID=11806521

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JP62012479A Pending JPS63181519A (ja) 1987-01-23 1987-01-23 不揮発性マスタ−スレ−ブフリツプフロツプ回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011011007A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Hewlett-Packard Development, Company, L.P. Non-volatile data-storage latch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011011007A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Hewlett-Packard Development, Company, L.P. Non-volatile data-storage latch
US8542522B2 (en) 2009-07-23 2013-09-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Non-volatile data-storage latch

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