RU1774472C - Dinamic d-flip-flop with third output state - Google Patents
Dinamic d-flip-flop with third output stateInfo
- Publication number
- RU1774472C RU1774472C SU904859843A SU4859843A RU1774472C RU 1774472 C RU1774472 C RU 1774472C SU 904859843 A SU904859843 A SU 904859843A SU 4859843 A SU4859843 A SU 4859843A RU 1774472 C RU1774472 C RU 1774472C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistors
- output
- inputs
- output stage
- gates
- Prior art date
Links
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение позвол ет повысить быстродействие устройств при одновременном снижении требуемого числа МДП-транзи- сторов и может быть использовано дл построени выходных буферных устройств в схемах ЗУ, регистров, магистральных усилителей . Сущность изобретени : устройство содержит МДП-транзисторы 1-6 соответственно первого (р) и второго (п) типа, двунап- равленный ключ 7, содержащий два параллельно включенных МДП-транзистора первого (р) и второго (п) типа, выходной каскад 8, содержащий два МДП-транзистора первого (р) и второго (п) типа, истоки которых соединены соответственно с первой 9 (питание) и второй 10 (обща ) шинами питани , стоки соединены с выходом 11 каскада 8, а затворы подключены соответственно к первому 12 и второму 13 входам каскада 8. 1 ил. ЁThe invention allows to increase the speed of devices while reducing the required number of MOS transistors and can be used to build output buffer devices in memory circuits, registers, trunk amplifiers. The inventive device contains MOS transistors 1-6, respectively, of the first (p) and second (p) type, bi-directional switch 7, containing two parallel-connected MIS transistors of the first (p) and second (p) type, output stage 8 containing two MOS transistors of the first (p) and second (p) type, the sources of which are connected respectively to the first 9 (power) and second 10 (common) power buses, the drains are connected to the output 11 of stage 8, and the gates are connected respectively to the first 12 and second 13 inputs of the cascade 8. 1 ill. Yo
Description
вVJin vj
SS
VI юVI y
Изобретение относитс к импульсной и цифровой технике и может быть использовано при построении универсальных и специализированных цифровых устройств: запоминающих устройств, статических, ква- зистатических и динамических регистров, буферных устройств магистрального обмена , в том числе в ШДП интегральных схемах .The invention relates to pulsed and digital technology and can be used in the construction of universal and specialized digital devices: storage devices, static, quasistatic and dynamic registers, buffer devices of the main exchange, including in SDP integrated circuits.
Известны (Шило В.Л. Попул рные цифровые микросхемы. Справочник. - М.: Радио и св зь, 1987) различные схемы триггеров с третьим состо нием по выходу (см. указанный источник, с. 230, рис, 2,31а - микросхема К561ТР2 и с. 280, рис. 2.81а в составе микросхемы К564АГ1).Known (Shilo VL Popular digital microcircuits. Handbook. - M .: Radio and communications, 1987) various trigger circuits with a third output state (see the indicated source, p. 230, fig., 2.31a - microcircuit K561TP2 and p. 280, Fig. 2.81a as part of microcircuit K564AG1).
Недостатками известных схем вл ютс сравнительно высока сложность, выраженна в необходимом числе эквивалентных МДП-транзисторов, а также от- носительио низкое быстродействие вследствие использовани в выходном каскаде или пассивных двунаправленных ключей или из-за большого числа каскадов схемы управлени выходным каскадом, вно- с щих дополнительную задержку.The disadvantages of the known circuits are the relatively high complexity, expressed in the required number of equivalent MOS transistors, as well as the relatively low speed due to the use of passive bidirectional keys in the output stage or because of the large number of stages of the output stage control circuit, including additional delay.
Известна схема динамического D- триггера с третьим состо нием по выходу (Мурога С. Системное проектирование сверхбольших интегральных схем: в 2-х кн., кн.1./Пер. с англ. - М.: Мир, 1985, с. 259, рис. 4.9.19в), состо ща из двух последовательно включенных каскадов.There is a known scheme of a dynamic D-trigger with a third output state (Muroga S. System design of super-large integrated circuits: in 2 books, book 1. / Transl. From English - M .: Mir, 1985, p. 259 , Fig. 4.9.19c), consisting of two cascades in series.
Недостатком известной схемы вл етс сравнительно невысокое быстродействие вследствие использовани в выходном каскаде последовательно включенных МДП- транзисторов.A disadvantage of the known circuit is the relatively low speed due to the use of series-connected MOS transistors in the output stage.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс схема дина- мического D-триггера с третьим состо нием по выходу (DATA BOOKCOS/MOS B-SERIES DEVICES. 3-Rd IEDITION, 1982, p. 166 HCC/HCF 4034 В и p.523 НСС/HCF 40104 В), вход ща в состав схем регистровых каскадов. Известна схема содержит выходной каскад, состо щий из двух МДП- транзисторов первого и второго типа, истоки которых подключены соответственно к первой и второй шинам питани , стоки соединены с выходом каскада, а затворы подключены соответственно к первому и второму входам каскада, двунаправленный ключ, содержащий два параллельно включенных МДП-транзистора первого и второго типа, истоки и стоки которых подключены соответственно к информационным выводам ключа, а затворы соединены соответственное первой и второй тактовыми шинами, инвертирующий каскад, вход и выход которого соединены соответственно с выходом двунаправленного ключа и первыми входами элементов 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам выходного каскада, а вторые входы соединены с парафазиыми управл ющими шинами.Closest to the technical nature of the invention is a circuit of a dynamic D-flip-flop with a third output state (DATA BOOKCOS / MOS B-SERIES DEVICES. 3-Rd IEDITION, 1982, p. 166 HCC / HCF 4034 V and p. 523 HCC / HCF 40104 B), which is part of the register stage circuits. The known circuit contains an output stage, consisting of two MIS transistors of the first and second type, the sources of which are connected respectively to the first and second power buses, the drains are connected to the output of the cascade, and the gates are connected respectively to the first and second inputs of the cascade, a bi-directional key containing two parallel-connected MIS transistors of the first and second type, the sources and drains of which are connected respectively to the information terminals of the key, and the gates are connected respectively by the first and second clock buses, inv rtiruyuschy cascade input and output of which are connected respectively to the output and the first bidirectional switch element inputs and 2I-NO 2 or-NO, whose outputs are connected to first and second inputs of the output stage, and second inputs connected to the gate of the paraphase tires.
Недостатком известной схемы вл етс сравнительно низкое быстродействие вследствие относительно большого числа каскадов в схеме управлени мощным выходным каскадом, а также увеличенное число требуемых МДП-транзисторов дл построени схемы.A disadvantage of the known circuit is the relatively low speed due to the relatively large number of stages in the control circuit of a powerful output stage, as well as the increased number of required MOS transistors for constructing the circuit.
Цель изобретени - повышение быстродействи при одновременном снижении требуемого числа МДП-транзисторов.The purpose of the invention is to improve performance while reducing the required number of MOS transistors.
Цель достигаетс за счет того, что в D- триггер с третьим состо нием по выходу, содержащий выходной каскад, состо щий из двух МДП-транзисторов первого и второго типа, истоки которых подключены соответственно к первом и второй шинам питани , стоки соединены с выходом каскада , а затворы подключены соответственно к первому и второму входам каскада, двунаправленный ключ, содержащий два параллельно включенных МДП-транзистора первого и второго типа, истоки и стоки которых подключены соответственно к информационным выводам ключа, введены первый, второй, третий и четвертый, п тый, шестой МДП-транзисторы соответственно первого и второго типа, причем первый и второй транзисторы включены последовательно между первой шиной питани и первым входом выходного каскада, четвертый и п тый транзисторы включены последовательно между второй шиной питани и вторым входом выходного каскада, третий и шестой транзисторы включены соответственно между первой, второй шинами питани и первым, вторым входами выходного каскада, информационные выводы двунаправленного ключа соединены соответственно с первым и вторым входами выходного каскада, а затворы транзисторов первого и второго типа ключа соединены соответственно с затворами шестого и третьего транзисторов и подключены к соответствующим парафазным управл ющим шинам, затворы п того и второго транзисторов соединены соответственно с парафазными тактовыми шинами, а затворы первого и четвертого транзисторов соединены с входом схемы триггера, выход которого подключен к выходу выходного каскада.The goal is achieved due to the fact that in the D-trigger with a third output state, containing an output stage, consisting of two MOS transistors of the first and second type, the sources of which are connected respectively to the first and second power buses, the drains are connected to the output of the cascade , and the gates are connected respectively to the first and second inputs of the cascade, a bi-directional key containing two parallel-connected MOS transistors of the first and second type, the sources and drains of which are connected respectively to the information terminals of the key, are entered the second, third, fourth and fourth, fifth, sixth MOS transistors of the first and second types, respectively, the first and second transistors connected in series between the first power bus and the first input of the output stage, the fourth and fifth transistors connected in series between the second power bus and the second input of the output stage, the third and sixth transistors are connected respectively between the first, second power lines and the first, second inputs of the output stage, the information outputs of the bidirectional switch are connected respectively actually with the first and second inputs of the output stage, and the gates of the transistors of the first and second type of switch are connected respectively to the gates of the sixth and third transistors and connected to the corresponding paraphase control buses, the gates of the first and second transistors are connected respectively to the paraphase clock buses, and the gates of the first and the fourth transistor connected to the input of the trigger circuit, the output of which is connected to the output of the output stage.
Не известны решени с признаками,No solutions with features are known.
аналогичными отличительным. В совокуп нрсти с известными признаками они про вл ют свойства, неизвестные ранее из других решений. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию существенные отличи .similar distinctive. Together with known features, they exhibit properties unknown previously from other solutions. Thus, the proposed device meets the criterion of significant differences.
На чертеже изображена схема D-тригге- ра с третьим состо нием по выходу, котора содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4, п тый 5, шестой б МДП-тран- зисторы соответственно первого (р) и второго (п) типа, двунаправленный ключ 7, содержащий два параллельно включенных МДП-транзистора первого (р) и второго (п) типа, выходной каскад 8, содержащий два МДП-транзистора первого (р) и второго (п) типа, истоки которых соединены соответственно с первой 9 (питание) и второй 10 (обща ) шинами питани , стоки соединены с выходом 11 каскада 8, а затворы подключены соответственно к первому 12 и второмуThe drawing shows a diagram of a D-flip-flop with a third output state, which contains the first 1, second 2, third 3 and fourth 4, fifth 5, sixth b MOS transistors of the first (p) and second (p ) type, bidirectional switch 7, containing two parallel-connected MIS transistors of the first (p) and second (p) type, output stage 8, containing two MIS transistors of the first (p) and second (p) type, the sources of which are connected respectively to the first 9 (power) and second 10 (common) power buses, the drains are connected to the output 11 of stage 8, and the gates are connected s respectively to the first 12 and second
13входам каскада 8. Транзисторы 1,2 включены последовательно между шиной 9 и входом 12, транзисторы 4,5 включены последовательно между шиной 10 и входом 13, транзисторы 3,6 включены соответственно между шинами 9,10 и входами 12,13. Информационные выводы ключа 7 включены соответственно между входами 12 и 13 каскада 8, затворы транзисторов р- и п-типа ключа 7 соединены соответственно с затворами транзисторов 6 и 3 и подключены соответственно к пр мой 14(Е) и инверсной 15(Е) парафазным шинам управлени . Затворы транзисторов 5 и 2 подключены соответственно к пр мой 16(С)иинзерсной 17(С) тактовым шинам, затворы транзисторов 1 и 4 подключены к информационному (D) входу 18 схемы триггера, выход 19(0) которого соединен с выходом 11 каскада 8.13 of the inputs of cascade 8. Transistors 1,2 are connected in series between bus 9 and input 12, transistors 4,5 are connected in series between bus 10 and input 13, transistors 3,6 are connected respectively between buses 9,10 and inputs 12,13. The information outputs of the key 7 are connected respectively between the inputs 12 and 13 of the cascade 8, the gates of the p- and p-type transistors of the key 7 are connected respectively to the gates of the transistors 6 and 3 and are connected respectively to direct 14 (E) and inverse 15 (E) paraphase buses management. The gates of transistors 5 and 2 are connected respectively to the direct 16 (C) and inerserny 17 (C) clock buses, the gates of transistors 1 and 4 are connected to the information (D) input 18 of the trigger circuit, the output 19 (0) of which is connected to the output 11 of stage 8 .
D-триггер с третьим состо нием по выходу работает следующим образом.A D-trigger with a third exit state operates as follows.
Пусть потенциал шины 9 питани соответствует логической 1, а общей шины 10 - логическому О. Тогда при подаче на шиныLet the potential of the power bus 9 correspond to logical 1, and the common bus 10 to logical O. Then, when applied to the bus
14и 15 уровней соответственно 1 и О открываютс транзисторы 6 и 3, закрыва транзисторы ключа 7, устанавлива на входах 13 и 12 соответственно уровни О и 1, закрывающие транзисторы выходного каскада 8, и независимо от сигналов на осталь- ных входах схемы на выходе схемы устанавливаетс третье (высокоомное) состо ние . Если на шинах 14 и 15 устанавливаютс противоположные уровни - соответственно О и 1, то работа схемы зависит от уровней сигналов на входах 16,17 и 18 уровней. Транзисторы 6 и 3 закрываютс , а транзисторы ключа 7 открываютс , объедин входы 12 и 13 каскада 8. В этом режиме при подаче на входы 16 и 17 сигналов С 1 и С 0 открываютс транзисторы 5 и 2 и сигнал с входа 18 транслируетс на выход 19 схемы триггера. Этот режим можно назвать режимом записи-трансл ции сигнала с входа D. При изменении сиг- 5 налов на тактовых 16 и 17 на противоположные (С О, С 1) схема триггера переходит в режим динамического () хранени информации во внутренних узлах схемы. Более подробно и нагл дно работа 10 схемы отражена в таблице, где символами + и - отражено включенное и выключенное состо ние транзисторов схемы соответственно . Символ X определ ет третье состо ние на выходе схемы. Символы и 15 Q отражают состо ни на выходе и входах выходного каскада в режиме динамического хранени информации.14 and 15 of the levels 1 and O, respectively, open transistors 6 and 3, closing the transistors of the key 7, setting the inputs O and 1, respectively, the levels O and 1, closing the transistors of the output stage 8, and regardless of the signals at the other inputs of the circuit at the circuit output third (high resistance) state. If the opposite levels are set on buses 14 and 15 - O and 1, respectively, then the operation of the circuit depends on the signal levels at the inputs 16.17 and 18 levels. Transistors 6 and 3 are closed, and the transistors of the key 7 are opened, combining the inputs 12 and 13 of stage 8. In this mode, when signals C 1 and C 0 are applied to inputs 16 and 17, transistors 5 and 2 are opened and the signal from input 18 is transmitted to output 19 trigger circuits. This mode can be called the recording-broadcast mode of the signal from input D. When changing the 5 signals on clock 16 and 17 to the opposite (С О, С 1), the trigger circuit enters the dynamic () mode of storing information in the internal nodes of the circuit. In more detail and impudently, the operation of the circuit 10 is shown in the table, where the symbols + and - indicate the on and off state of the transistors of the circuit, respectively. The symbol X defines the third state at the output of the circuit. Symbols and 15 Q reflect the states at the output and inputs of the output stage in the dynamic storage mode.
Предложенна схема D-триггера с третьим состо нием по выходу позвол ет 0 получить положительный эффект, заключающийс в увеличении быстродействи по сравнению со схемой прототипа. Дл оценки быстродействи сравниваемых схем будем пользоватьс линейной R-C-моделью 5 (г -модель), основанной на суммировании посто нных времени ( т ) последовательно включенных каскадов. Пусть сопротивление канала открытого транзистора равно R, а емкости затвора, истока или стока равны С. 0 Тогда дл схемы прототипа суммировани посто нна времени,пропорциональна задержке информационного входа (учитыва каскад инвертора источника сигнала) до выхода схемы управлени (выходы вентилей 5 И-НЕ, ИЛИ-НЕ или входы 12,13 каскада 8), составит примерно 18RC (R-4 C + 0.5R 4C + +R 4С + 2R 4С) дл четырех последовательно включенных каскадов.The proposed D-flip-flop circuit with a third output state allows 0 to obtain a positive effect consisting in an increase in speed in comparison with the prototype circuit. To evaluate the speed of the compared circuits, we will use the linear R-C-model 5 (r-model), based on the summation of the time constants (t) of series-connected cascades. Let the channel resistance of the open transistor be equal to R, and the gate, source or drain capacities equal to C. 0 Then, for the prototype circuit of the summation prototype, the time constant is proportional to the delay of the information input (taking into account the cascade of the signal source inverter) to the output of the control circuit (gate outputs 5 AND-NOT , OR-NOT or inputs 12.13 of cascade 8), will be approximately 18RC (R-4 C + 0.5R 4C + + R 4C + 2R 4C) for four cascades in series.
В предлагаемой схеме имеетс всего 0 один каскад, содержащий в худшем случае при последовательно включенных транзистора (1,2, транзисторы ключа 7 или 4,5, транзисторы ключа 7). Посто нна времени этого каскада дл худшего случа не превы- 5 шает 12RC (2R- 5С + 0.5R 4С). Таким образом , предлагаема схема эффективнее по быстродействию по сравнению со схемой прототипа по крайней мере в 1,5 раза (50%).In the proposed circuit, there is only 0 one cascade, containing in the worst case, with transistors connected in series (1,2, transistors of the key 7 or 4,5, transistors of the key 7). The time constant of this cascade for the worst case does not exceed 5 12RC (2R-5C + 0.5R 4C). Thus, the proposed scheme is more efficient in terms of speed in comparison with the prototype scheme at least 1.5 times (50%).
0 Дополнительна эффективность предлагаемой схемы определ етс меньшим числом требуемых МДП-транзисторов дл ее построени . За вленное решение требует всего 10 МДП-транзисторов. тогда как 5 схема прототипа содержит не менее 14 МДП-транзисторов (счита минимум по два транзистора на инвертор и двунаправленный ключ и по четыре транзистора в схемах 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ).. Таким образом, дополнительный эффект по числу транзисторов может достигать 40%.0 The additional efficiency of the proposed circuit is determined by the smaller number of MOS transistors required for its construction. The proposed solution requires only 10 MOS transistors. whereas the prototype circuit 5 contains at least 14 MOS transistors (counting at least two transistors per inverter and a bi-directional switch and four transistors in circuits 2I-NOT and 2OR-NOT) .. Thus, the additional effect on the number of transistors can reach 40 %
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904859843A RU1774472C (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Dinamic d-flip-flop with third output state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904859843A RU1774472C (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Dinamic d-flip-flop with third output state |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1774472C true RU1774472C (en) | 1992-11-07 |
Family
ID=21532482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904859843A RU1774472C (en) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Dinamic d-flip-flop with third output state |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1774472C (en) |
-
1990
- 1990-08-13 RU SU904859843A patent/RU1774472C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Мурога С. Системное проектирование сверхбольших интегральных схем. 1985, с. 259, рис. 4.9.19в. ДАТА BOOK COS/MOS B-SERIES. DEVfCEB, 3-Rd EDITIOH. 1982. p 166 HCC/HCF 4034B p. 523 HCC/HCF 40104B. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4710649A (en) | Transmission-gate structured logic circuits | |
US5576645A (en) | Sample and hold flip-flop for CMOS logic | |
US5438295A (en) | Look-up table using multi-level decode | |
JP2002135107A5 (en) | ||
KR910013535A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
KR900015464A (en) | Logic signal memory and transmission circuit | |
US3971960A (en) | Flip-flop false output rejection circuit | |
RU1774472C (en) | Dinamic d-flip-flop with third output state | |
JPS61269298A (en) | Nmos data memory cell | |
US5250855A (en) | Fast logic circuits | |
US3603816A (en) | High speed digital circuits | |
KR970051151A (en) | Semiconductor memory device having a function of performing a write operation without input of external data | |
US6335639B1 (en) | Non-monotonic dynamic exclusive-OR/NOR gate circuit | |
KR20030010246A (en) | D-Flip flop circuit | |
SU1464215A1 (en) | Asynchronous sequential register | |
US4649290A (en) | Pulse generating circuit | |
SU1480116A1 (en) | Mds-transistor-built logic element | |
SU743200A1 (en) | Three-state element | |
SU1287147A1 (en) | Carry generation unit of adder | |
SU1607016A1 (en) | Parallel asynchronous register | |
SU736172A1 (en) | Two-cycle shifting register | |
SU1129739A1 (en) | Converter of voltage levels based on complementary insulated-gate field-effect transistors | |
SU1101816A1 (en) | Adder | |
KR19980018501A (en) | Latch circuit | |
SU1478304A1 (en) | D-flip-flop using metal-insulator-semiconductor transistors |