WO2012120619A1 - 集積回路 - Google Patents

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WO2012120619A1
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将生 井手
智浩 田中
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富士通株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0008Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0013Arrangements for reducing power consumption in field effect transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01Details
    • H03K3/012Modifications of generator to improve response time or to decrease power consumption
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/0185Coupling arrangements; Interface arrangements using field effect transistors only
    • H03K19/018507Interface arrangements
    • H03K19/018521Interface arrangements of complementary type, e.g. CMOS
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
    • H01L27/092Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors

Definitions

  • This case relates to integrated circuits.
  • FIG. 8 shows a conventional three-state inverter circuit.
  • the three-state inverter circuit 100 is composed of a total of four MOS transistors, NMOS transistors 101 and 102 and PMOS transistors 103 and 104.
  • the gates of the NMOS transistor 102 and the PMOS transistor 103 are common, and an input signal is input to this gate.
  • a control signal is input to the gate of the NMOS transistor 101, and a control signal inverted by the inverter 105 is input to the gate of the PMOS transistor 104.
  • the NMOS transistor 101 and the PMOS transistor 104 are turned off, so that the output of the three-state inverter circuit 100 becomes high impedance.
  • the control signal is at a high level, the NMOS transistor 101 and the PMOS transistor 104 are turned on, so that an inverted value of the input signal is output from the three-state inverter circuit 100.
  • FIG. 9 shows a dynamic selector circuit using the three-state inverter circuit 100.
  • the dynamic selector circuit 200 shown in FIG. 9 is an m ⁇ n to 1 dynamic selector circuit, and includes dynamic blocks 40-1 to 40- (m / 2).
  • a three-state inverter 100 is provided for each of the dynamic blocks 40-1 to 40- (m / 2).
  • the dynamic blocks 40-3 to 40- (m-2) / 2 each have the same configuration as that of the dynamic block 40-1, and therefore, in FIG. 9, for convenience, the dynamic blocks 40-3 to 40- ( Illustration of m-2) / 2 is omitted. Further, since the dynamic blocks 40-2 and 40- (m / 2) have the same configuration as the dynamic block 40-1, the dynamic blocks 40-2 and 40- (m / 2) are shown in FIG. 9 for convenience. The detailed structure of) is omitted.
  • the PMOS transistor P is turned on and the NMOS transistor F is turned off while the signal ⁇ is at a low level (precharge period), so that the voltages of the signal lines Dyn1 and Dyn2 are at a high level. Thereafter, the PMOS transistor P is turned off and the NMOS transistor F is turned on while the signal ⁇ is at a high level (evaluation period). During this evaluation period, the dynamic selector circuit 200 outputs one of the Data signals 11 to mn (denoted as Data 11 to Data mn in the drawing) in accordance with the selection signal.
  • the selection signals are select signals 11 to mn (denoted as select11 to select ⁇ mn in the figure), sel signals (denoted as sel in the figure), and block select signals 1 to (m / 2) (denoted in the figure).
  • block select 1 to block select (m / 2)) The block select signals 1 to (m / 2), the select signals 11 to 2n, the select signals 31 to 4n, and the select signals (m ⁇ 1) 1 to mn are 1hot signals on condition that they become 1hot.
  • 1hot means that only one signal among a plurality of signals is at a high level, and the other signals are at a low level.
  • each of the block select signals 1 to (m / 2) is a signal provided corresponding to the dynamic blocks 40-1 to 40- (m / 2).
  • Each of the block select signal 1 to block select signal (m / 2) indicates whether or not the signals output from the dynamic blocks 40-1 to 40- (m / 2) are output from the corresponding three-state inverter 100. Signal. For example, when the block select signal is at a low level, it indicates that the output of the three-state inverter 100 is suppressed.
  • FIG. 10 shows a time chart for the dynamic selector circuit 200 shown in FIG.
  • the output signals of these dynamic blocks 40-1 and 40-2 are It shows that it becomes low level and high level, respectively. That is, even when the block select signals 1 to (m / 2) corresponding to the dynamic blocks 40-1 to 40- (m / 2) are at the low level, the outputs of the dynamic blocks 40-1 to 40- (m / 2) are output. Becomes low level or high level and is not fixed to one value.
  • the three-state inverter circuit 100 is provided in the subsequent stage of the dynamic blocks 40-1 to 40- (m / 2).
  • FIG. 11 shows a static selector circuit using the three-state inverter circuit 100.
  • a static selector circuit 300 shown in FIG. 11 is an m ⁇ n-to-1 static selector circuit, and includes selectors 50-1 to 50-m.
  • the select signal ⁇ 1: n> (indicated as select ⁇ 1> to select ⁇ n> in the figure) and the block select signals 1 to m (indicated as block select 1 to block select m in the figure) are each 1hot signals.
  • the selectors 50-3 to 50- (m-1) have the same configuration as that of the selector 50-1, and therefore, for the sake of convenience, the selectors 50-3 to 50- (m-1) are shown in FIG. Illustration is omitted.
  • the selectors 50-2 and 50-m have the same configuration as the selector 50-1, the detailed configurations of the selectors 50-2 and 50-m are omitted in FIG. 11 for convenience.
  • the static selector circuit 300 the Data signal output from each of the selectors 50-1 to 50-m is selected by the select signal ⁇ 1: n>.
  • the three-state inverter 100 is controlled by the block select signals 1 to m, so that the output of one of the selectors 50-1 to 50-m is output from the three-state inverter 100.
  • the static selector circuit 300 when the block select signals 1 to m are at the low level, the outputs of the corresponding selectors 50-1 to 50-m are at the low level or the high level, and are not fixed to one value. Therefore, in order to avoid signal collision, the three-state inverter circuit 100 is provided in the subsequent stage of the selector 50.
  • the present invention is not limited to the above-described object, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiment for carrying out the present invention, which is another object of the present invention. Can be positioned as one.
  • the integrated circuit includes a CMOS inverter composed of a first MOS transistor and a second MOS transistor that outputs the second signal with the first signal as an input, and a control signal that controls the output of the second signal as a gate. And a third MOS transistor that is turned off when the control signal indicates that the output of the second signal is inhibited, and the first power supply and the first power supply.
  • An output unit configured by cascade connection with a second power source that supplies a lower voltage, and a fixing unit that fixes the value of the first signal based on the control signal, and the control signal Indicates that the output of the second signal is suppressed, the fixing unit is connected to the first power source or the second power source without passing through the third MOS transistor.
  • First or second Second MOS transistor is to fix the first signal to a value in the OFF state.
  • the operation speed of the integrated circuit can be increased and the power consumption of the integrated circuit can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a dynamic selector circuit (integrated circuit) as an example of an embodiment.
  • a dynamic selector circuit 1 shown in FIG. 1 is an m ⁇ n-to-1 dynamic selector circuit. Note that “n” is the number of NMOS transistors N1 in the block 31 described later or the number of NMOS transistors N4 in the block 32 described later, and “m” is the total number of blocks 31 and 32 included in the dynamic selector circuit 1. is there.
  • the dynamic selector circuit 1 includes an AND circuit 2, an AND circuit 3, dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2), and three-state inverters 5-1 to 5- (m / 2), NOT circuit 6, NOT circuit 7 and NOT circuit 8 are provided.
  • Three-state inverters 5-1 to 5- (m / 2) are provided corresponding to dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2), respectively.
  • a NOT circuit 7 is provided for each of the dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2).
  • AND circuits 2 and 3 are provided for each of dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2).
  • codes 4-1 to 4- are used when it is necessary to specify one of a plurality of dynamic blocks, but code 4 is used to indicate an arbitrary dynamic block. Is used.
  • codes 5-1 to 5- are used when it is necessary to specify one of a plurality of three-state inverters, but any three-state inverter is indicated. Sometimes reference numeral 5 is used.
  • the dynamic blocks 4-3 to 4- (m-2) / 2 each have the same configuration as that of the dynamic block 4-1, and therefore, in FIG. 1, for convenience, the dynamic blocks 4-3 to 4- ( Illustration of m-2) / 2 is omitted. Further, since the three-state inverters 5-3 to 5- (m-2) / 2 each have the same configuration as the three-state inverter 5-1, in FIG. 1, for convenience, the three-state inverters 5-3 to 5-3 to The illustration of 5- (m-2) / 2 is omitted.
  • the NAND circuits 2 and 3 connected to each are not shown.
  • the dynamic blocks 4-2, 4- (m / 2) have the same configuration as the dynamic block 4-1, in FIG. 1, for convenience, the dynamic blocks 4-2, 4- (m / 2) The detailed structure of) is omitted.
  • the dynamic selector circuit 1 includes data signals 11 to mn, signals ⁇ and sel, select signals ⁇ 1: n> and block select signals 1 to (m / 2) (in the figure, Data 11 to Data mn, ⁇ , sel, select ⁇ 1: n> and block select 1 to block select (m / 2)) are input.
  • codes 11 to mn are used when it is necessary to specify one of a plurality of Data signals, but when referring to an arbitrary Data signal, it is simply referred to as a Data signal.
  • codes 1 to (m / 2) are used when it is necessary to specify one of the plurality of block select signals. This is called a block select signal.
  • the select signal ⁇ 1: n> may be simply referred to as a select signal.
  • the sel signal is a signal indicating which of the Data signals input to the blocks 31 and 32 (described later) the Data signal input to the block is output from the dynamic selector circuit 1. For example, when the sel signal is at a high level, it indicates that one of the Data signals input to the block 32 is output from the dynamic selector circuit 1. On the other hand, for example, when the sel signal is at a low level, one of the Data signals input to the block 31 is output from the dynamic selector circuit 1. That is, the sel signal functions as a first selection signal for selecting a data signal to be output among a plurality of input data signals.
  • the select signal is a signal indicating which data signal among the input Data signals to be output to the NAND circuit 33 described later in each of the blocks 31 and 32. That is, the select signal functions as a second selection signal that selects a data signal to be used from among the plurality of input data signals.
  • the select signal is, for example, a 1hot signal.
  • the block select signal is a signal provided corresponding to each dynamic block 4, and it is determined whether or not the signal output from the dynamic block 4 is output from the three-state inverter 5 connected to the dynamic block 4. It is a signal to show.
  • the block selection signals 1 to (m / 2) correspond to the dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2), respectively. Further, the block select signals 1 to (m / 2) correspond to the three-state inverters 5-1 to 5- (m / 2), respectively.
  • the block select signal is, for example, a 1hot signal. For example, when the block select signal is at a high level, the signal output from the dynamic block 4 is input and the corresponding three-state inverter 5 outputs a low level or high level signal.
  • the signal output from the dynamic block 4 is used as an input to indicate that the corresponding three-state inverter 5 is prevented from outputting a low-level or high-level signal.
  • the signal ⁇ is a signal that repeats a high level and a low level within a certain period.
  • the sel signal is input to the NOT circuit 6, and the output of the NOT circuit 6 is connected to the input of the AND circuit 2.
  • the output of the NOT circuit 6 is connected to the input of the AND circuit 2, and the output of the AND circuit 2 is connected to the dynamic block 4.
  • the AND circuit 2 receives a select signal and a block select signal corresponding to the dynamic block 4 to which the AND circuit 2 is connected.
  • the output of the AND circuit 3 is connected to the dynamic block 4.
  • the input of the AND circuit 3 is supplied with a sel signal, a select signal, and a block select signal corresponding to the dynamic block 4 to which the AND circuit 3 is connected.
  • the outputs of the AND circuit 2 and the AND circuit 3 are connected to the dynamic block 4 and a signal ⁇ that controls switching between the precharge period and the evaluation period is input. Further, a plurality of Data signals are input to the dynamic block 4.
  • the output of the dynamic block 4 is connected to the corresponding three-state inverter 5.
  • the dynamic block 4 includes blocks 31 and 32 and a NAND circuit 33.
  • the block 31 is connected to the output of the AND circuit 2 and also receives the signal ⁇ and a plurality of Data signals.
  • the output of the block 31 is connected to the NAND circuit 33.
  • the block 31 includes PMOS transistors P1, P2 and sub blocks b11 to b1n.
  • a code indicating a subblock the code b11 to b1n is used when it is necessary to specify one of a plurality of subblocks, but the code b1 is used to indicate an arbitrary subblock among the subblocks b11 to b1n. Use.
  • the source of the PMOS transistor P1 is connected to the power supply. Further, the drain of the PMOS transistor P1 is connected to the drain of the PMOS transistor P2 and the sub blocks b11 to b1n via the signal line d1. More specifically, the drain of the PMOS transistor P1 is connected to the drain of the PMOS transistor P2 and the drain of the NMOS transistor N1 described later provided in each of the sub blocks b11 to b1n. Further, the drain of the PMOS transistor P1 is connected to the NAND circuit 33 via the signal line d1. A signal ⁇ is input to the gate of the PMOS transistor P1.
  • the source of the PMOS transistor P2 is connected to the power supply. Further, the drain of the PMOS transistor P2 is connected to the drain of the PMOS transistor P1 and the sub blocks b11 to b1n via the signal line d1. More specifically, the drain of the PMOS transistor P2 is connected to the drain of the PMOS transistor P1 and the drain of an NMOS transistor N1 described later provided in each of the sub blocks b11 to b1n. Further, the drain of the PMOS transistor P1 is connected to the NAND circuit 33 via the signal line d1. Further, the gate of the PMOS transistor P2 is connected to the output of the NAND circuit 33.
  • the sub-block b1 is connected to the drains of the PMOS transistors P1 and P2 and the NAND circuit 33 through the signal line d1. Further, the output of the AND circuit 2 is connected to the sub-block b1.
  • the sub block b1 is connected to the ground. That is, the sub blocks b11 to b1n are connected in parallel. Further, the output of the AND circuit 2 is connected to the sub-block b1. Further, the signal ⁇ and a plurality of Data signals are input to the sub-block b1.
  • the sub block b1 includes NMOS transistors N1 to N3.
  • the drain of the NMOS transistor N1 is connected to the drains of the PMOS transistors P1 and P2 and the input of the NAND circuit 33 via the signal line d1.
  • the source of the NMOS transistor N1 is connected to the drain of the NMOS transistor N2.
  • the gate of the NMOS transistor N1 provided in each of the sub blocks b11 to b1n is connected to the output of the AND circuit 2.
  • the logical product of the select signal ⁇ 1> to ⁇ n>, the inverted sel signal, and the block select signal is input to the gate of the NMOS transistor N1 provided in each of the sub blocks b11 to b1n.
  • the for example, the logical product of the select signal ⁇ 1>, the inverted sel signal, and the block select signal is input to the gate of the NMOS transistor N1 provided in the sub-block b11.
  • the drain and source of the NMOS transistor N2 are connected to the source of the NMOS transistor N1 and the drain of the NMOS transistor N3, respectively.
  • a Data signal is input to the gate of the NMOS transistor N2 provided in each of the sub blocks b11 to b1n.
  • the drain and source of the NMOS transistor N3 are connected to the source and ground of the NMOS transistor N2, respectively.
  • the gate of the NMOS transistor N3 provided in each of the sub blocks b11 to b1n is common, and the signal ⁇ is input.
  • the signal line d1 is connected to the drains of the PMOS transistors P1 and P2, the drain of the NMOS transistor N1 provided in each of the sub blocks b11 to b1n, and the input of the NAND circuit 33.
  • the block 32 is connected to the output of the AND circuit 3 and also receives the signal ⁇ and a plurality of Data signals. The output of the block 32 is connected to the NAND circuit 33.
  • the block 32 includes PMOS transistors P3 and P4 and sub blocks b21 to b2n.
  • the code b21 to b2n is used when one of a plurality of subblocks needs to be specified, but the code b2 is used to indicate an arbitrary subblock among the subblocks b21 to b2n. Use.
  • the source of the PMOS transistor P3 is connected to the power supply. Further, the drain of the PMOS transistor P3 is connected to the drain of the PMOS transistor P4 and the sub blocks b21 to b2n through the signal line d2. More specifically, the drain of the PMOS transistor P3 is connected to the drain of the PMOS transistor P4 and the drain of an NMOS transistor N4 described later provided in each of the sub blocks b21 to b2n. Further, the drain of the PMOS transistor P3 is connected to the NAND circuit 33 via the signal line d2. A signal ⁇ is input to the gate of the PMOS transistor P3.
  • the source of the PMOS transistor P4 is connected to the power supply. Further, the drain of the PMOS transistor P4 is connected to the drain of the PMOS transistor P3 and the sub blocks b21 to b2n through the signal line d2. More specifically, the drain of the MOS transistor P4 is connected to the drain of the PMOS transistor P3 and the drain of the NMOS transistor N4 provided in each of the sub blocks b21 to b2n. Further, the drain of the PMOS transistor P4 is connected to the NAND circuit 33 via the signal line d2. The gate of the PMOS transistor P4 is connected to the output of the NAND circuit 33.
  • the sub-block b2 is connected to the drains of the PMOS transistors P3 and P4 and the NAND circuit 33 through the signal line d2. Further, the output of the AND circuit 3 is connected to the sub-block b2. The sub block b2 is connected to the ground. That is, the sub blocks b21 to b2n are connected in parallel. Further, the signal ⁇ and a plurality of Data signals are input to the sub-block b2.
  • the sub block b2 includes NMOS transistors N4 to N6.
  • the drain of the NMOS transistor N4 is connected to the input of the NAND circuit 33 and the drains of the PMOS transistors P3 and P4 via the signal line d2. Further, the source of the NMOS transistor N4 is connected to the drain of the NMOS transistor N5.
  • the gate of the NMOS transistor N4 provided in each of the sub blocks b21 to b2n is connected to the output of the AND circuit 3.
  • the logical product of each of the select signals ⁇ 1> to ⁇ n>, the sel signal and the block select signal is input to the gate of the NMOS transistor N4 provided in each of the sub blocks b21 to b2n. For example, the logical product of the select signal ⁇ 1>, the sel signal, and the block select signal is input to the gate of the NMOS transistor N1 provided in the sub-block b21.
  • the drain and source of the NMOS transistor N5 are connected to the source of the NMOS transistor N4 and the drain of the NMOS transistor N6, respectively.
  • a Data signal is input to the gate of the NMOS transistor N5 provided in each of the sub-blocks b21 to b2n.
  • the drain and source of the NMOS transistor N6 are connected to the source and ground of the NMOS transistor N5, respectively.
  • the gate of the NMOS transistor N6 provided in each of the sub-blocks b21 to b2n is common, and the signal ⁇ is input.
  • the signal line d2 is connected to the drains of the PMOS transistors P3 and P4, the drain of the NMOS transistor N4 provided in each of the sub blocks b21 to b2n, and the input of the NAND circuit 33.
  • the drains of the PMOS transistors P1 and P2 and the drain of the NMOS transistor N1 are connected to the input of the NAND circuit 33 through the signal line d1. Further, the drains of the PMOS transistors P3 and P4 and the drain of the NMOS transistor N4 are connected to the input of the NAND circuit 33 through the signal line d2.
  • the output of the NAND circuit 33 is connected to the three-state inverter 5.
  • the configuration of the dynamic block 4 is not limited to the above configuration.
  • the output of the NAND circuit 33 and the output of the NOT circuit 7 are connected to the three-state inverter 5. Further, the input of the NOT circuit 8 is connected to the output of the three-state inverter 5.
  • the three-state inverter 5 includes an NMOS transistor 51, a PMOS transistor 52, and a PMOS transistor 53.
  • the drain of the NMOS transistor 51 is connected to the drain of the PMOS transistor 52.
  • the source of the NMOS transistor 51 is grounded. In other words, the source of the NMOS transistor 51 is connected to a power supply of 0V.
  • the gate of the NMOS transistor 51 is connected to the gate of the PMOS transistor 52.
  • the gate of the NMOS transistor 51 is connected to the output of the NAND circuit 33.
  • the drain and source of the PMOS transistor 52 are connected to the drain of the NMOS transistor 51 and the drain of the PMOS transistor 53, respectively. Further, the gate of the PMOS transistor 52 is connected to the gate of the NMOS transistor 51. The gate of the PMOS transistor 52 is connected to the output of the NAND circuit 33.
  • the drain of the NMOS transistor 51 and the drain of the PMOS transistor 52 are the outputs of the three-state inverter 5.
  • the gates of the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52 are inputs of the three-state inverter 5.
  • the drain and source of the PMOS transistor 53 are connected to the source and power supply of the PMOS transistor 52, respectively.
  • the gate of the PMOS transistor 53 is connected to the output of the NOT circuit 7.
  • the NMOS transistor 51 an example of the second MOS transistor
  • the PMOS transistor 52 an example of the first MOS transistor
  • the CMOS inverter is connected in cascade with a PMOS transistor 53 (an example of a third MOS transistor) between a power source (first power source) and a ground (second power source).
  • the three-state inverter 5 is configured by cascading a CMOS inverter and a third MOS transistor between a first power supply and a second power supply that supplies a voltage lower than the first power supply. This is an example of an output unit.
  • a corresponding block select signal is input to the input of the NOT circuit 7. Further, the output of the NOT circuit 7 is connected to the gate of the PMOS transistor 53. The input of the NOT circuit 8 is connected to the drain of the NMOS transistor 51 and the source of the PMOS transistor 52. Next, the function of each component will be described.
  • the AND circuit 2 is a circuit that outputs a logical product of input signals.
  • the AND circuit 2 outputs a logical product of the select signal, the sel signal inverted by the NOT circuit 6, and the block select signal.
  • the AND circuit 3 is a circuit that outputs a logical product of input signals. For example, the logical product of the select signal, the sel signal, and the corresponding block select signal is output.
  • the NOT circuit 6 is a circuit that outputs an inverted value of the input signal.
  • the NOT circuit 6 outputs an inverted value of the input sel signal.
  • the dynamic block 4 selectively outputs one Data signal among a plurality of input Data signals.
  • the dynamic block 4 outputs one Data signal among a plurality of Data signals input to the dynamic block 4 in response to the signal ⁇ , the select signal, the sel signal, and the block select signal.
  • the dynamic block 4 outputs one Data signal among the plurality of Data signals to the corresponding three-state inverter 5 in accordance with the signal ⁇ and the outputs of the AND circuits 2 and 3. That is, the dynamic block 4 is an example of a selection unit that outputs one Data signal among a plurality of input Data signals.
  • the block 31 outputs a signal corresponding to the signal input to itself.
  • the block 31 outputs, to the NAND circuit 33, a signal corresponding to one Data signal among a plurality of Data signals input to the block 31 according to the signal ⁇ input to the block 31 and the output of the AND circuit 2.
  • the PMOS transistor P1 conducts and cuts off between the power supply and the signal line d1 according to the signal ⁇ input to the gate.
  • the PMOS transistor P2 conducts and cuts off between the power supply and the signal line d1 according to the output of the NAND circuit 33 input to the gate.
  • the sub block b1 changes the voltage of the signal line d1 according to the signal ⁇ , the output of the AND circuit 2 and the Data signal. That is, the sub block b1 changes the voltage of the signal line d1 according to the signal ⁇ , the block select signal, the select signal, the sel signal, and the Data signal.
  • the NMOS transistor N1 conducts and cuts off between the signal line d1 and the NMOS transistor N2 according to the output of the AND circuit 2 input to the gate. Therefore, when the block select signal is at a low level, the output of the AND circuit 2 is at a low level, and the NMOS transistor N1 is turned off, so that the signal line d1 is fixed at the precharged voltage (high level).
  • the NMOS transistor N2 conducts / cuts off between the NMOS transistor N1 and the NMOS transistor N3 in accordance with the Data signal input to the gate.
  • the NMOS transistor N3 conducts and cuts off between the NMOS transistor N2 and the ground according to the signal ⁇ input to the gate.
  • the block 32 outputs a signal corresponding to the signal input to itself.
  • the block 32 outputs, to the NAND circuit 33, a signal corresponding to one Data signal among a plurality of Data signals input to the block 32 according to the signal ⁇ input to the block 32 and the output of the AND circuit 3. .
  • the PMOS transistor P3 conducts and cuts off between the power supply and the signal line d2 in accordance with the signal ⁇ input to the gate.
  • the PMOS transistor P4 conducts and cuts off between the power supply and the signal line d2 according to the output of the NAND circuit 33 input to the gate.
  • the sub block b2 changes the voltage of the signal line d2 according to the signal ⁇ , the output of the AND circuit 3, and the Data signal. That is, the sub block b2 changes the voltage of the signal line d2 according to the signal ⁇ , the block select signal, the select signal, the sel signal, and the Data signal.
  • the NMOS transistor N4 conducts / cuts off between the signal line d2 and the NMOS transistor N5 according to the output of the AND circuit 3 input to the gate. Therefore, when the block select signal is at the low level, the output of the AND circuit 3 is at the low level, and the NMOS transistor N4 is turned off, so that the signal line d2 is fixed at the precharged voltage (high level).
  • the NMOS transistor N5 conducts / cuts off between the NMOS transistor N4 and the NMOS transistor N6 in accordance with the Data signal input to the gate.
  • the NMOS transistor N6 conducts and cuts off between the NMOS transistor N5 and the ground according to the signal ⁇ input to the gate.
  • the NAND circuit 33 is a circuit that outputs a negative logical product of the input signals. For example, the NAND circuit 33 outputs a negative logical product of the voltage of the signal line d1 and the voltage of the signal line d2.
  • the NOT circuit 7 is a circuit that outputs an inverted value of the input signal. For example, the NOT circuit 7 outputs an inverted value of the input block select signal.
  • the three-state inverter 5 is a circuit whose output terminal is in a high level, low level, or high impedance state in accordance with a signal input thereto. Specifically, the three-state inverter 5 is a circuit whose output terminal is in a high level, low level, or high impedance state in accordance with the outputs of the NOT circuit 7 and the NAND circuit 33.
  • the NMOS transistor 51 conducts and cuts off between the PMOS transistor 52 and the ground according to the output of the NAND circuit 33 input to the gate.
  • the PMOS transistor 52 conducts and cuts off between the PMOS transistor 53 and the NMOS transistor 51 according to the output of the NAND circuit 33 input to the gate.
  • the PMOS transistor 53 conducts and cuts off between the power supply and the PMOS transistor 52 in accordance with the output of the NOT circuit 7 input to the gate.
  • the PMOS transistor 53 When the signal input to the gate of the PMOS transistor 53 is at a low level, that is, when the block select signal is at a high level, the PMOS transistor 53 is turned on, and the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52 are configured as a normal CMOS inverter. Function. That is, when the signal input to the gate of the PMOS transistor 53 is at a low level, the three-state inverter 5 outputs an inverted value of the output of the NAND circuit 33.
  • the NMOS transistor 51 is an example of a second MOS transistor
  • the PMOS transistor 52 is an example of a first MOS transistor.
  • the CMOS inverter composed of the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52 receives the first signal (for example, the output signal of the NAND circuit 33) as an input, and outputs the second signal, and the first MOS transistor and the second MOS transistor. It is an example of the CMOS inverter comprised from these.
  • the NMOS transistor 51 when a high level signal is input to the gates of the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52, the NMOS transistor 51 is turned on. Accordingly, when the output capacity of the three-state inverter 5 is discharged by the NMOS transistor 51, the three-state inverter 5 outputs a low level signal.
  • the PMOS transistor 52 When a low level signal is input to the gates of the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52, the PMOS transistor 52 is turned on. Accordingly, the three-state inverter 5 outputs a high-level signal by charging the output capacitance of the three-state inverter 5 by the PMOS transistors 52 and 53.
  • the PMOS transistor 53 when the signal input to the gate of the PMOS transistor 53 is at high level, that is, when the block select signal is at low level, the PMOS transistor 53 is turned off. That is, the PMOS transistor 53 receives a control signal (for example, a block select signal) for controlling the output of the second signal to the gate terminal and indicates that the control signal suppresses the output of the second signal. It is an example of the 3rd MOS transistor used as an OFF state.
  • a control signal for example, a block select signal
  • the 3rd MOS transistor used as an OFF state.
  • the NOT circuit 8 is a circuit that outputs an inverted value of the input signal.
  • the NOT circuit 8 outputs an inverted value of the output of the input three-state inverter 5.
  • the PMOS transistors P1 and P3 are in the on state and the NMOS transistors N3 and N6 are in the off state, so that the voltages of the signal lines d1 and d2 are at the high level.
  • the output of the NAND circuit 33 becomes low level, and the PMOS transistors P2 and P4 are turned on.
  • the PMOS transistors P1 and P3 are turned off and the NMOS transistors N3 and N6 are turned on. Accordingly, the voltage of the signal line d1 becomes a value corresponding to the output signal of the AND circuit 2 and the Data signal input to the NMOS transistor N2.
  • the voltage of the signal line d2 becomes a value corresponding to the output signal of the AND circuit 3 and the Data signal input to the NMOS transistor N5.
  • the output of the AND circuit 2 connected to the dynamic block 4-1 with respect to the gate of the NMOS transistor N1 provided in the sub-block b11 of the dynamic block 4-1 becomes high level. Accordingly, the NMOS transistors N1 to N3 provided in the sub-block b11 of the dynamic block 4-1 are turned on, and the voltage of the signal line d1 of the dynamic block 4-1 becomes low level.
  • the output of the AND circuit 2 connected to the dynamic block 4-1 with respect to the gate of the NMOS transistor N1 provided in each of the sub blocks b12 to b1n of the dynamic block 4-1 becomes a low level. This is because the select signal is a 1hot signal. Therefore, the NMOS transistor N1 provided in each of the sub-blocks b12 to b1n of the dynamic block 4-1 is turned off.
  • the output of the AND circuit 3 connected to the dynamic block 4-1 is at the low level. Accordingly, since the NMOS transistor N4 provided in the sub-block b2 of the dynamic block 4-1 is turned off, the voltage of the signal line d2 is maintained at a high level. Through the above operation, a low level signal and a high level signal are input to the NAND circuit 33 provided in the dynamic block 4-1.
  • the NAND circuit 33 provided in the dynamic block 4-1 outputs a high level signal to the gates of the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52 provided in the three-state inverter 5-1.
  • the NMOS transistor 51 is turned on, and the NMOS transistor 51 discharges the output capacitance of the three-state inverter 5-1, so that the three-state inverter 5-1 outputs a low level signal. Since the block select signal 1 is at a high level, the output of the NOT circuit 7 connected to the three-state inverter 5-1 is at a low level, and the PMOS transistor 53 constituting the three-state inverter 5-1 is turned on. It has become. Therefore, for example, when the Data signal 11 is at a low level, the three-state inverter 5-1 outputs a high-level signal when the PMOS transistor 52 and the PMOS transistor 53 are turned on.
  • the output becomes low level. Accordingly, the NMOS transistors N1 and N4 provided in each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) are turned off. Therefore, the voltage of the signal lines d1 and d2 provided in each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) maintains a high level.
  • the NAND circuit 33 provided in each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) outputs a low-level signal to the three-state inverters 5-2 to 5- (m / 2), respectively. That is, the selection unit determines the output according to the output of the AND circuit. That is, the output of the NAND circuit 33 to the three-state inverter 5 is fixed at a low level by the block select signal. In other words, the input of the three-state inverter 5 is fixed at a low level by the block select signal.
  • the AND circuits 2 and 3 are an example of a fixing unit that fixes the value of the first signal based on the control signal. More specifically, the AND circuits 2 and 3 are an example of a fixing unit that fixes the value of the first signal by fixing the output of the selection unit.
  • the NMOS transistor 51 provided in each of the three-state inverters 5-2 to 5- (m / 2) is turned off. That is, when the control signal indicates that the output of the second signal is suppressed, the AND circuits 2 and 3 have the case where the source terminal of the second MOS transistor is connected to the second power supply.
  • the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 53 included in each of the three-state inverters 5-2 to 5- (m / 2) are turned off. . Accordingly, the outputs of the three-state inverters 5-2 to 5- (m / 2) have high impedance. That is, since the input to the three-state inverter is fixed at a low level using the block select signal, a high impedance state is realized by three MOS transistors.
  • a low level signal is input to the NOT circuit 8 from the three-state inverter 5-1, and the NOT circuit 8 outputs a high level signal. That is, the NOT circuit 8 outputs Data 11.
  • the block select signal is input to the corresponding AND circuits 2 and 3.
  • the output of the dynamic block is controlled by controlling the NMOS transistors N1 and N4 according to the outputs of the AND circuits 2 and 3 to which the block select signal is input. That is, when the block select signal is high level, the dynamic block 4 outputs a value corresponding to the Data signal, but when the block select signal is low level, the NMOS transistors N1 and N4 are turned off.
  • the output of the dynamic block 4 is fixed at a low level regardless of the Data signal.
  • the input to the three-state inverter 5 is fixed at low level (see bout2 in the first evaluation period in the time chart shown in FIG. 2). Since the input to the three-state inverter 5 is fixed at a low level, the output of the three-state inverter 5 becomes high impedance.
  • the input to the three-state inverter 5 to which the block select signal is input is fixed. It can be composed of three transistors. Furthermore, since there is one NMOS transistor between the output terminal of the three-state inverter 5 and the ground, the speed at which the output capacitance of the three-state inverter 5 is discharged can be increased. That is, according to the three-state inverter 5 according to the first embodiment, the operation when a low-level signal is output can be speeded up. In the dynamic selector circuit 1, the operation speed of outputting the precharged value as it is, that is, the operation of outputting the high level is originally high.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a dynamic selector circuit as an example of an embodiment.
  • the dynamic selector circuit 1a includes a NOR circuit 2a, a NOR circuit 3a, dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2), and three-state inverters 5a-1 to 5a- (m / 2), NOT circuit 6, NOT circuit 9 and NOT circuit 10 are provided.
  • the NOT circuits 9 and 10 are provided for each of the dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2).
  • the NOR circuits 2a and 3a are provided for each of the dynamic blocks 4-1 to 4- (m / 2).
  • the symbol 5a-3 to 5a-m is used when one of the plurality of three-state inverters needs to be specified, but the symbol 5a is used when referring to any three-state inverter.
  • the dynamic blocks 4-3 to 4- (m-2) / 2 each have the same configuration as the dynamic block 4-1, and therefore, in FIG. 3, for convenience, the dynamic blocks 4-3 to 4- ( Illustration of m-2) / 2 is omitted.
  • the three-state inverters 5a-3 to 5a- (m-2) / 2 have the same configuration as the three-state inverter 5a-1, in FIG. 3, for convenience, the three-state inverters 5a-3 to Illustration of 5a- (m-2) / 2 is omitted. Further, in FIG. 3, NOT circuits 9 and 10 and dynamic blocks 4-3 to 4- (m-2) / connected to the three-state inverters 5a-3 to 5a- (m-2) / 2 respectively. The NOR circuits 2a and 3a connected to each of the two are not shown.
  • the dynamic selector circuit 1a according to the second embodiment includes NOR circuits 2a and 3a instead of the AND circuits 2 and 3 in the dynamic selector circuit 1 according to the first embodiment.
  • the other parts are configured in the same manner as the dynamic selector circuit 1 according to the first embodiment.
  • the inverted values of the select signal, the sel signal, and the block select signal are input to the dynamic selector circuit 1a.
  • the dynamic selector circuit 1a according to the second embodiment differs from the dynamic selector circuit 1 according to the first embodiment in the configuration of the three-state inverter. Further, the dynamic selector circuit 1a according to the second embodiment is different from the dynamic selector circuit 1 according to the first embodiment in that a NOT circuit 9 is connected to the output of the NAND circuit 33.
  • the dynamic selector circuit 1a according to the second embodiment is different from the dynamic selector circuit 1 according to the first embodiment in that a NOT circuit 10 to which an inverted block select signal is input is provided.
  • the dynamic selector circuit 1a receives the inverted values of the sel signal, the select signal ⁇ 1: n>, and the block select signals 1 to (m / 2) and the Data signals 11 to mn and the signal ⁇ .
  • the inverted sel signal is input to the NOT circuit 6, and the output of the NOT circuit 6 is connected to the input of the NOR circuit 2a.
  • the output of the NOT circuit 6 is connected to the input of the NOR circuit 2 a, and the output of the NOR circuit 2 a is connected to the dynamic block 4. Further, the inverted select signal and the inverted signal of the block select signal corresponding to the dynamic block 4 to which the NOR circuit 2a is connected are input to the NOR circuit 2a.
  • the output of the NOR circuit 3a is connected to the dynamic block 4.
  • the input of the NOR circuit 3a receives the inverted sel signal, the inverted select signal, and the inverted signal of the block select signal corresponding to the dynamic block 4 to which the NOR circuit 3a is connected.
  • the outputs of the NOR circuit 2a and the NOR circuit 3a are connected to the dynamic block 4, and a signal ⁇ for switching control between a precharge period and an evaluation period is input. Further, a plurality of Data signals are input to the dynamic block 4.
  • the output of the dynamic block 4 is connected to the corresponding three-state inverter 5a.
  • the input of the NOT circuit 9 is connected to the output of the NAND circuit 33, and the output of the NOT circuit 9 is connected to the three-state inverter 5a. More specifically, the output of the NOT circuit 9 is connected to the gates of an NMOS transistor 55 and a PMOS transistor 56, which will be described later, constituting the three-state inverter 5a. An inverted block select signal is input to the input of the NOT circuit 10. Further, the output of the NOT circuit 10 is connected to the gate of the NMOS transistor 54 constituting the three-state inverter 5a.
  • the output of the NOT circuit 9 and the output of the NOT circuit 10 are connected to the three-state inverter 5a.
  • the outputs of the three-state inverters 5a-1 to 5a- (m / 2) are connected to each other.
  • the three-state inverter 5a includes an NMOS transistor 54, an NMOS transistor 55, and a PMOS transistor 56.
  • the drain of the NMOS transistor 54 is connected to the source of the NMOS transistor 55.
  • the source of the NMOS transistor 54 is grounded.
  • the gate of the NMOS transistor 54 is connected to the output of the NOT circuit 10.
  • the drain and source of the NMOS transistor 55 are connected to the drain of the PMOS transistor 56 and the drain of the NMOS transistor 54, respectively.
  • the gate of the NMOS transistor 55 is connected to the gate of the PMOS transistor 56 and to the output of the NOT circuit 9.
  • the drain and source of the PMOS transistor 56 are connected to the drain and power supply of the NMOS transistor 55, respectively.
  • the gate of the PMOS transistor 56 is connected to the gate of the NMOS transistor 55 and to the output of the NOT circuit 9. That is, the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56 constitute a CMOS inverter, and the CMOS inverter is connected in cascade with the NMOS transistor 54.
  • the NMOS transistor 55 (an example of the second MOS transistor) and the PMOS transistor 56 (an example of the first MOS transistor) constitute a CMOS inverter.
  • the CMOS inverter is connected in cascade with an NMOS transistor 54 (an example of a third MOS transistor) between a power source (first power source) and a ground (second power source).
  • the three-state inverter 5a is configured by cascading a CMOS inverter and a third MOS transistor between a first power supply and a second power supply that supplies a voltage lower than the first power supply. This is an example of an output unit.
  • drain of the NMOS transistor 55 and the drain of the PMOS transistor 56 are the outputs of the three-state inverter 5a.
  • the gates of the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56 are inputs to the three-state inverter 5a.
  • the NOR circuit 2a is a circuit that outputs a negative logical sum of input signals. For example, the NOR circuit 2a outputs a negative logical sum of the inverted select signal, the sel signal output from the NOT circuit 6, and the inverted block select signal.
  • the NOR circuit 3a is a circuit that outputs a negative logical sum of input signals. For example, a negative logical sum of the inverted select signal, the inverted sel signal, and the inverted block select signal is output.
  • the NOT circuit 6 is a circuit that outputs an inverted value of the input signal.
  • the NOT circuit 6 outputs an inverted value of the input inverted sel signal.
  • the NOT circuit 9 is a circuit that outputs an inverted value of the input signal.
  • the NOT circuit 9 outputs an inverted value of the input inverted block select signal.
  • the NOT circuit 10 is a circuit that outputs an inverted value of an input signal.
  • the NOT circuit 7 outputs an inverted value of the output of the NAND circuit 33.
  • the three-state inverter 5a is a circuit in which the output terminal is in a high level, low level, or high impedance state in accordance with a signal input thereto.
  • the NMOS transistor 54 conducts and cuts off between the NMOS transistor 55 and the ground according to the output of the NOT circuit 10 input to the gate.
  • the NMOS transistor 55 conducts / cuts off between the PMOS transistor 56 and the NMOS transistor 54 in accordance with the output of the NOT circuit 9 input to the gate.
  • the PMOS transistor 56 conducts and cuts off between the power supply and the NMOS transistor 55 according to the output of the NOT circuit 9 input to the gate.
  • the signal input to the gate of the NMOS transistor 54 is at a high level, that is, when the block select signal is at a high level, the NMOS transistor 54 is turned on, and the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56 are configured as a normal CMOS inverter. Function. That is, when the signal input to the gate of the NMOS transistor 54 is at a high level, the three-state inverter 5a outputs an inverted value of the output of the NOT circuit 9.
  • the NMOS transistor 55 is an example of a second MOS transistor
  • the PMOS transistor 56 is an example of a first MOS transistor.
  • the CMOS inverter including the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56 receives the first signal (for example, the output signal of the NOT circuit 9) as an input and outputs the second signal, and the first MOS transistor and the second MOS transistor. It is an example of the CMOS inverter comprised from these.
  • the PMOS transistor 56 when a low level signal is input to the gates of the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56, the PMOS transistor 56 is turned on. Therefore, when the output capacity of the three-state inverter 5a is charged by the PMOS transistor 56, the three-state inverter 5a outputs a high-level signal.
  • the NMOS transistor 55 When a high level signal is input to the gates of the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56, the NMOS transistor 55 is turned on. Accordingly, the output capacity of the three-state inverter 5a is discharged by the NMOS transistors 54 and 55, so that the three-state inverter 5a outputs a low level signal.
  • the NMOS transistor 54 when the signal input to the gate of the NMOS transistor 54 is at low level, that is, when the block select signal is at low level, the NMOS transistor 54 is turned off. That is, the NMOS transistor 54 receives a control signal (for example, a block select signal) for controlling the output of the second signal at the gate terminal and indicates that the control signal suppresses the output of the second signal. It is an example of the 3rd MOS transistor used as an OFF state.
  • the PMOS transistor 56 When a high level signal is input to the gate of the NMOS transistor 55 and the gate of the PMOS transistor 56, the PMOS transistor 56 is turned off, so that the output terminal of the three-state inverter 5a is in a high impedance state. That is, when the NMOS transistor 54 and the PMOS transistor 56 are turned off, the output terminal of the three-state inverter 5a becomes high impedance.
  • the PMOS transistors P1 and P3 are turned off and the NMOS transistors N3 and N6 are turned on. Therefore, the voltage of the signal line d1 becomes a value corresponding to the output signal of the NOR circuit 2a and the Data signal input to the NMOS transistor N2.
  • the voltage of the signal line d2 becomes a value corresponding to the output signal of the NOR circuit 3a and the Data signal input to the NMOS transistor N5.
  • the output of the NOR circuit 2a connected to the dynamic block 4-1 with respect to the gate of the NMOS transistor N1 provided in the sub block b11 of the dynamic block 4-1 becomes high level. Accordingly, the NMOS transistors N1 to N3 provided in the sub-block b11 of the dynamic block 4-1 are turned on, and the voltage of the signal line d1 of the dynamic block 4-1 becomes low level.
  • the output of the NOR circuit 2a connected to the dynamic block 4-1 with respect to the gate of the NMOS transistor N1 provided in each of the sub blocks b12 to b1n of the dynamic block 4-1 becomes a low level. This is because the select signal is a 1hot signal. Accordingly, the NMOS transistor N1 provided in each of the sub-block b12 to the sub-block b1n of the dynamic block 4-1 is turned off.
  • the output of the NOR circuit 3a connected to the dynamic block 4-1 becomes low level. Accordingly, since the NMOS transistor N4 provided in the sub-block b2 of the dynamic block 4-1 is turned off, the voltage of the signal line d2 is maintained at a high level. Therefore, a low level signal and a high level signal are input to the NAND circuit 33 provided in the dynamic block 4-1.
  • the NAND circuit 33 provided in the dynamic block 4-1 outputs a high level signal to the NOT circuit 9.
  • the NOT circuit 9 outputs a low level signal to the gates of the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56 constituting the three-state inverter 5a-1. Accordingly, the PMOS transistor 56 is turned on, and the PMOS transistor 56 charges the output capacitance of the three-state inverter 5a-1, so that the three-state inverter 5a-1 outputs a high level signal.
  • the block select signal 1 Since the block select signal 1 is at a high level, the output of the NOT circuit 10 connected to the three-state inverter 5a-1 is at a high level, and the NMOS transistor 54 constituting the three-state inverter 5a-1 is turned on. It has become. Therefore, for example, when the Data signal 11 is at a low level, the NMOS transistor 54 and the NMOS transistor 54 are turned on, so that the three-state inverter 5-1 outputs a high-level signal.
  • the outputs of the NOR circuit 2a and the NOR circuit 3a connected to each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) are at the low level. Become. Accordingly, the NMOS transistors N1 and N4 provided in each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) are turned off. Therefore, the voltage of the signal lines d1 and d2 provided in each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) maintains a high level.
  • the NAND circuit 33 provided in each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) outputs a low level signal to the corresponding NOT circuit 9.
  • the NOT circuit 9 connected to each of the dynamic blocks 4-2 to 4- (m / 2) outputs a high level signal to the three-state inverters 5a-2 to 5a- (m / 2), respectively. That is, the selection unit determines the output according to the output of the NOR circuit. From a different point of view, the output of the NOT circuit 9 to the three-state inverter 5a is fixed at a high level by the block select signal.
  • the input of the three-state inverter 5a is fixed to the high level by the block select signal.
  • the NOR circuits 2a and 3a are an example of a fixing unit that fixes the value of the first signal based on the control signal. More specifically, the NOR circuits 2a and 3a are an example of a fixing unit that fixes the value of the first signal by fixing the output of the selection unit.
  • the PMOS transistor 56 provided in each of the three-state inverters 5a-2 to 5a- (m / 2) is turned off. That is, when the control signal indicates that the output of the second signal is suppressed, the NOR circuits 2a and 3a have the case where the source terminal of the first MOS transistor is connected to the first power supply.
  • the block select signals 2 to (m / 2) are at a low level, low level signals are input to the gates of the NMOS transistors 54 included in the three-state inverters 5a-2 to 5a-m, respectively. Is done. Accordingly, the NMOS transistor 54 included in each of the three-state inverters 5a-2 to 5a- (m / 2) is turned off.
  • the NMOS transistor 54 and the PMOS transistor 56 included in each of the three-state inverter 5a-2 to the three-state inverter 5a- (m / 2) are in an off state. It becomes. Accordingly, the respective outputs of the three-state inverters 5a-2 to 5a- (m / 2) have high impedance. That is, since the input to the three-state inverter is fixed at a high level using the block select signal, a high impedance state is realized by three MOS transistors.
  • the dynamic selector circuit 1a outputs Data 11.
  • the inverted block select signal is input to the NOR circuits 2a and 3a.
  • the output of the dynamic block is controlled by controlling the NMOS transistors N1 and N4 according to the outputs of the NOR circuits 2a and 3a to which the inverted block select signal is input. That is, when the block select signal is high level, the dynamic block 4 outputs a value corresponding to the Data signal, but when the block select signal is low level, the NMOS transistors N1 and N4 are turned off. Therefore, the output of the dynamic block 4 is fixed at a low level regardless of the Data signal.
  • the input to the three-state inverter 5a is fixed at high level. Since the input to the three-state inverter 5a is fixed at a high level, the output of the three-state inverter 5a becomes high impedance.
  • the input to the three-state inverter 5a to which the block select signal is input is fixed. It can be composed of individual pieces. Furthermore, since there is one PMOS transistor between the output terminal of the three-state inverter 5a and the power supply, the speed of charging the output capacitance of the three-state inverter 5a can be increased. That is, according to the three-state inverter 5a according to the second embodiment, the operation when a high-level signal is output can be speeded up. In the dynamic selector circuit 1a, the operation speed for outputting the precharged value as it is, that is, the operation for outputting the low level is originally high.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a static selector circuit as an example of an embodiment.
  • the static selector circuit 20 shown in FIG. 4 is an m ⁇ n-to-1 static selector circuit. Note that “n” is the number of blocks 42 to be described later, and “m” is the number of selectors 41 to be described later included in the dynamic selector circuit 1.
  • the static selector circuit 20 includes selectors 41-1 to 41-m, a NOR circuit 46, and three-state inverters 5-1 to 5-m. Three-state inverters 5-1 to 5-m are provided corresponding to selectors 41-1 to 41-m, respectively.
  • a NOR circuit 46 is provided for each of the selectors 41-1 to 41-m.
  • reference numerals 41-1 to 41-m are used when one of a plurality of selectors needs to be specified, but reference numeral 41 is used when referring to an arbitrary selector.
  • reference numeral 41 is used when referring to an arbitrary selector.
  • the symbol 5-3 to 5-m is used when one of the plurality of three-state inverters needs to be specified, but the symbol 5 is used when indicating an arbitrary selector.
  • the selectors 41-3 to 41- (m-1) have the same configuration as the selector 41-1, in FIG. 4, for convenience, the selectors 41-3 to 41- (m-1) Illustration is omitted. Also, since the three-state inverters 5-3 to 5- (m-1) have the same configuration as the three-state inverter 5-1, in FIG. 4, for convenience, the three-state inverters 5-3 to 5-5 Illustration of (m-1) is omitted.
  • FIG. 4 the NOR circuit 46 connected to each of the three-state inverters 5-3 to 5- (m-1) is not shown. Since the selectors 41-2 and 41-m have the same configuration as the selector 4-1, the detailed configurations of the selectors 41-1 and 41-m are omitted in FIG. 4 for the sake of convenience. The same reference numerals as those described above indicate the same or substantially the same parts.
  • the static selector circuit 20 includes Data signals 11 to mn, select signals ⁇ 1: n> and block select signals 1 to m (Data 11 to Data mn, select ⁇ 1> to select ⁇ n> and block select in the figure, respectively). 1 to block select m) are input. Further, hereinafter, as the code indicating the block select signal, the codes 1 to m are used when one of the plurality of block select signals needs to be specified, but when referring to any block select signal, it is simply referred to as a block select signal. .
  • the select signal is a signal indicating which Data signal among the Data signals input to the selector 41 is output to the NOR circuit 46.
  • the select signal is, for example, a 1hot signal.
  • the block select signal is a signal provided corresponding to each selector 41, and is a signal indicating whether or not the signal output from the selector 41 is output from the three-state inverter 5 corresponding to the selector 41. is there.
  • the block select signal 1 to block select signal m correspond to the selectors 41-1 to 41-m, respectively.
  • the block select signal 1 to block select signal m correspond to the three-state inverters 5-1 to 5-m, respectively.
  • the block select signal is, for example, a 1hot signal.
  • the block select signal when the block select signal is at a high level, it indicates that the signal output from the selector 41 is output from the corresponding three-state inverter 5. On the other hand, for example, when the block select signal is at a low level, the output from the corresponding three-state inverter 5 of the signal output from the selector 41 is inhibited.
  • the output of the selector 41 is connected to the NOR circuit 46.
  • the selector 41 receives a select signal and a Data signal.
  • the selector 41 includes blocks 42-1 to 42-n. Blocks 42-1 to 42-n are provided corresponding to select signals 1 to n, respectively.
  • the code 42-1 to 42-m is used when one of a plurality of blocks needs to be specified, but the code 42 is used when indicating an arbitrary block.
  • the block 42 is connected to the input of the NOR circuit 46.
  • the block 42 receives a select signal and a Data signal.
  • the block 42 includes a NOT circuit 43, a PMOS transistor 44, and an NMOS transistor 45.
  • the output of the NOT circuit 43 is connected to the gate of the PMOS transistor 44.
  • the select signal is input to the NOT circuit 43.
  • the output of the NOT circuit 43 is connected to the gate of the PMOS transistor 44.
  • the drain (or source) of the PMOS transistor 44 is connected to the input of the NOR circuit 46 and the source (or drain) of the NMOS transistor 45. Further, the drain (or source) of the NMOS transistor 45 is connected to the source (or drain) of the PMOS transistor 44 and the Data signal is input thereto.
  • the source (or drain) of the NMOS transistor 45 is connected to the input of the NOR circuit 46 and the drain (or source) of the PMOS transistor 44. Further, the drain (or source) of the NMOS transistor 45 is connected to the source (or drain) of the PMOS transistor 44 and the Data signal is input. The select signal is input to the gate of the NMOS transistor 45.
  • the PMOS transistor 44 and the NMOS transistor 45 constitute a CMOS switch that controls whether or not the Data signal is input to the NOR circuit 46.
  • the input and output of the NOR circuit 46 are connected to the output of the selector 41 and the input of the three-state inverter 5, respectively.
  • the output of the NOR circuit 46 is connected to the gates of the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52 that constitute the three-state inverter 5.
  • An inverted block select signal is input to the NOR circuit 46. Note that the inverted block select signal is also input to the gate of the PMOS transistor 53 constituting the three-state inverter 5.
  • the selector 41 outputs one Data signal among the plurality of input Data signals to the NOR circuit 46 in response to the select signal. That is, the selector 41 is an example of a selection unit that outputs one Data signal among a plurality of inputted Data signals in accordance with a selection signal (for example, a select signal).
  • a selection signal for example, a select signal
  • the block 42 outputs the input Data signal in response to the select signal. For example, when the select signal is at a high level, the block 42 outputs the input Data signal. On the other hand, when the select signal is at a low level, the block 42 suppresses the output of the Data signal.
  • the NOT circuit 43 is a circuit that outputs an inverted value of the input signal. For example, the NOT circuit 43 outputs the inverted select signal to the gate of the PMOS transistor 45.
  • the PMOS transistor 44 conducts and cuts off between the drain and the source in accordance with the output of the NOT circuit 43 input to the gate.
  • the NMOS transistor 45 conducts and cuts off between the drain and the source in accordance with a select signal input to the gate. For example, when the select signal is at a high level, the PMOS transistor 44 and the NMOS transistor 45 are turned on, so that the Data signal is output to the NOR circuit 46. On the other hand, when the select signal is at a low level, the MOS transistor 44 and the NMOS transistor 45 are turned off.
  • the NOR circuit 46 is a circuit that outputs a negative logical sum of input signals.
  • the NOR circuit 46 outputs a negative logical sum of the output of the selector 41 and the inverted block select signal. That is, when the block select signal is at low level, the output of the NOR circuit 46 is fixed at low level.
  • the NOR circuit 46 outputs, as the first signal, a negative logical sum of the output of the selection unit that outputs one Data signal among the plurality of input Data signals and the inverted value of the control signal as the first signal. It is an example of a fixing part that fixes the value of.
  • the PMOS transistor 44 and the NMOS transistor 45 of the block 42-1 of the selector 41-1 are turned on, and the other PMOS transistors 44 and NMOS transistors 45 provided in the selector 41-1 are turned off. Accordingly, the output of the selector 41-1 is at a high level and is input to the NOR circuit 46 connected to the selector 41-1.
  • the NOR circuit 46 connected to the selector 41-1 outputs a low level signal to the gates of the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 52 constituting the three-state inverter 5-1, since the block select signal 1 is at a high level. To do. Accordingly, the NMOS transistor 51 is turned on, and the NMOS transistor 51 discharges the output capacitance of the three-state inverter 5-1, so that the three-state inverter 5-1 outputs a low level signal.
  • the block select signal 1 is at a high level
  • the PMOS transistor 53 constituting the three-state inverter 5-1 is in an ON state. Therefore, for example, when the Data signal 11 is at a low level, the three-state inverter 5-1 outputs a high-level signal when the PMOS transistor 52 and the PMOS transistor 53 are turned on.
  • the outputs of the selectors 41-2 to 41-m are input to the corresponding NOR circuits 46, respectively.
  • the block select signals 2 to m are at a low level, high level signals are input to the NOR circuits 46 connected to the selectors 41-2 to 41-m, respectively.
  • the NOR circuit 46 connected to each of the selectors 41-2 to 41-m sends the low-level signals to the three-state inverters 5-2 to 5-5. Output to -m. That is, the input signal to the three-state inverter is fixed at a low level by the block select signal. In other words, the output of the NOR circuit 46 is fixed at a low level by the block select signal.
  • the NMOS transistor 51 provided in each of the three-state inverters 5-2 to 5-m is turned off. Since the block select signals 2 to m are at a low level, a high level signal is input to the gate of the PMOS transistor 53 provided in each of the three-state inverters 5-2 to 5-m to be turned off.
  • the NMOS transistor 51 and the PMOS transistor 53 included in each of the three-state inverters 5-2 to 5-m are turned off. Accordingly, the outputs of the three-state inverters 5-2 to 5-m are in a high impedance state. That is, since the input to the three-state inverter is fixed at a low level using the block select signal, a high impedance state is realized by three MOS transistors.
  • a high level signal is output from the output of the static selector circuit 20. That is, the static selector circuit 20 outputs the Data signal 11.
  • the output to the three-state inverter 5 is controlled by inputting the block select signal to the NOR circuit 46. That is, when the block select signal is high level, the NOR circuit 46 outputs a value corresponding to the Data signal, but when the block select signal is low level, the output of the NOR circuit 46 is input. It is fixed at the low level regardless of the Data signal. Since the input to the three-state inverter 5 is fixed at a low level, the output of the three-state inverter 5 becomes high impedance.
  • the input to the three-state inverter 5 to which the block select signal is input is fixed. It can be composed of individual pieces. Furthermore, since there is one NMOS transistor between the output terminal of the three-state inverter 5 and the ground, the speed at which the output capacitance of the three-state inverter 5 is discharged can be increased. That is, according to the three-state inverter 5 according to the third embodiment, the operation when a low-level signal is output can be speeded up.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a static selector circuit as an example of an embodiment.
  • the static selector circuit 20a shown in FIG. 5 is an m ⁇ n-to-1 static selector circuit. Note that “n” is the number of blocks 42 to be described later, and “m” is the number of selectors 41 to be described later included in the dynamic selector circuit 1.
  • the static selector circuit 20a includes selectors 41-1 to 41-m, a NAND circuit 47, and three-state inverters 5a-1 to 5a-m. Three-state inverters 5a-1 to 5a-m are provided corresponding to selectors 41-1 to 41-m, respectively.
  • a NAND circuit 47 is provided for each of the selectors 41-1 to 41-m.
  • the static selector circuit 20a according to the fourth embodiment includes a NAND circuit 47 instead of the NOR circuit 46 in the static selector circuit 20 according to the third embodiment.
  • the other parts are configured in the same manner as the static selector circuit 20 according to the third embodiment. Since the same reference numerals as those already described indicate the same or substantially the same parts, detailed description thereof will be omitted.
  • a normal block select signal is input instead of an inverted block select signal.
  • reference numerals 41-1 to 41-m are used when one of a plurality of selectors needs to be specified, but reference numeral 41 is used when referring to an arbitrary selector.
  • reference numeral 41 is used when referring to an arbitrary selector.
  • the symbol 5a-3 to 5a-m is used when one of the plurality of three-state inverters needs to be specified, but the symbol 5a is used when indicating an arbitrary selector.
  • selectors 41-3 to 41- (m-1) have the same configuration as the selector 41-1, and therefore, for the sake of convenience, the selectors 41-3 to 41- (m-1) are shown in FIG. Illustration is omitted. Further, since the three-state inverters 5a-3 to 5a- (m-1) have the same configuration as the three-state inverter 5a-1, in FIG. 5, for convenience, the three-state inverters 5a-3 to 5a- Illustration of (m-1) is omitted.
  • FIG. 5 illustration of the NAND circuit 47 connected to each of the three-state inverters 5a-3 to 5a- (m-1) is omitted. Since the selectors 41-2 and 41-m have the same configuration as the selector 4-1, the detailed configurations of the selectors 41-1 and 41-m are omitted in FIG. 4 for the sake of convenience. Below, the connection relationship of each component is demonstrated.
  • the static selector circuit 20a includes Data signals 11 to mn, select signals ⁇ 1: n> and block select signals 1 to m (in the drawing, Data 11 to Data mn, select ⁇ 1> to select ⁇ n> and block select, respectively). 1 to block select m) are input.
  • the output of the selector 41 is connected to the NAND circuit 47.
  • the selector 41 receives a select signal and a Data signal.
  • the selector 41 includes blocks 42-1 to 42-n. Blocks 42-1 to 42-n are provided corresponding to select signals 1 to n, respectively.
  • codes indicating blocks codes 41-1 to 4-m are used when one of a plurality of blocks needs to be specified, but code 42 is used when indicating an arbitrary block.
  • the input and output of the NAND circuit 47 are connected to the output of the selector 41 and the input of the three-state inverter 5a, respectively. Specifically, the output of the NAND circuit 47 is connected to the gates of the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56 constituting the three-state inverter 5a. Further, the block select signal is input to the NAND circuit 47. The block select signal is also input to the gate of the NMOS transistor 54 constituting the three-state inverter 5a.
  • the selector 41 In response to the select signal, the selector 41 outputs one of the input data signals to the NAND circuit 47.
  • the block 42 outputs the input Data signal in response to the select signal. For example, when the select signal is at a high level, the block 42 outputs the input Data signal. On the other hand, when the select signal is at a low level, the block 42 suppresses the output of the Data signal.
  • the NOT circuit 43 is a circuit that outputs an inverted value of the input signal.
  • the NOT circuit 43 outputs the inverted select signal to the gate of the PMOS transistor 45.
  • the PMOS transistor 44 conducts and cuts off between the drain and the source in accordance with the output of the NOT circuit 43 input to the gate.
  • the NMOS transistor 45 conducts and cuts off between the drain and the source in accordance with a select signal input to the gate.
  • the NAND circuit 47 is a circuit that outputs a negative logical product of the input signals.
  • the NAND circuit 47 outputs a negative logical product of the output of the selector 41 and the block select signal. That is, when the block select signal is at low level, the output of the NAND circuit 47 is fixed at high level.
  • the NAND circuit 47 outputs, as the first signal, a negative logical product of the output of the selection unit that outputs one Data signal among the plurality of input Data signals and the control signal. It is an example of the fixing
  • the PMOS transistor 44 and the NMOS transistor 45 of the block 42-1 of the selector 41-1 are turned on, and the other PMOS transistors 44 and NMOS transistors 45 provided in the selector 41-1 are turned off. Accordingly, the output of the selector 41-1 becomes high level and is input to the NAND circuit 47 connected to the selector 41-1.
  • the NAND circuit 47 connected to the selector 41-1 outputs a low level signal to the gates of the NMOS transistor 55 and the PMOS transistor 56 constituting the three-state inverter 5a-1 because the block select signal 1 is at a high level. To do. Accordingly, the PMOS transistor 56 is turned on, and the PMOS transistor 56 charges the output capacitance of the three-state inverter 5a-1, so that the three-state inverter 5a-1 outputs a high level signal.
  • the NMOS transistor 54 constituting the three-state inverter 5a-1 is in an ON state. Therefore, for example, when the Data signal 11 is at a low level, the three-state inverter 5a-1 outputs a low-level signal by turning on the NMOS transistor 54 and the NMOS transistor 55.
  • the outputs of the selectors 41-2 to 41-m are input to the corresponding NAND circuits 47, respectively.
  • the block select signals 2 to m are at a low level, low level signals are input to the NAND circuits 47 connected to the selectors 41-2 to 41-m, respectively.
  • the NAND circuit 47 connected to each of the selectors 41-2 to 41-m sends the high-level signals to the three-state inverters 5a-2 to 5a. Output to -m. That is, the input signal to the three-state inverter is fixed at a high level by the block select signal. In other words, the output of the NAND circuit 47 is fixed at a high level by the block select signal.
  • the PMOS transistor 56 provided in each of the three-state inverters 5a-2 to 5a-m is turned off. Since the block select signals 2 to m are at a low level, a low level signal is input to the gate of the NMOS transistor 54 provided in each of the three-state inverters 5a-2 to 5a-m to be turned off.
  • the NMOS transistor 54 and the PMOS transistor 56 included in each of the three-state inverters 5a-2 to 5a-m are turned off. Accordingly, the outputs of the three-state inverters 5a-2 to 5a-m have high impedance. That is, since the input to the three-state inverter is fixed at a high level using the block select signal, a high impedance state is realized by three MOS transistors.
  • a high level signal is output from the output of the static selector circuit 20. That is, the static selector circuit 20 outputs Data 11.
  • the block select signal is input to the NAND circuit 47 to control the output to the three-state inverter 5a. That is, when the block select signal is high level, the NAND circuit 47 outputs a value corresponding to the Data signal, but when the block select signal is low level, the output of the NAND circuit 47 is input. It is fixed at the high level regardless of the Data signal. Since the input to the three-state inverter 5a is fixed at a high level, the output of the three-state inverter 5a becomes high impedance.
  • the input to the three-state inverter 5a to which the block select signal is input is fixed. It can be composed of individual pieces. Furthermore, since there is one PMOS transistor between the output terminal of the three-state inverter 5a and the power supply, the speed of charging the output capacitance of the three-state inverter 5a can be increased. That is, according to the three-state inverter 5a according to the fourth embodiment, the operation when a high-level signal is output can be speeded up.
  • the power consumption can be reduced as compared with the conventional three-state inverter composed of four MOS transistors.
  • the block select signal when the block select signal is at a high level and the signal input to the three-state inverter 5 is at a low level, high-level output can be speeded up (see FIG. 6A). Further, when the block select signal is at a high level and the signal input to the three-state inverter 5a is at a high level, the low-level output can be speeded up (see FIG. 6B).
  • the block select signal when the block select signal is at low level, the signal input to the three-state inverter 5 is fixed at high level. As a result, the output of the three-state inverter 5 composed of three MOS transistors with one PMOS transistor reduced is set to high impedance (see FIG. 7A).
  • the block select signal is at low level, the three-state inverter 5 The signal input to the inverter 5a is fixed at a low level. As a result, the output of the three-state inverter 5a composed of three MOS transistors with one NMOS transistor reduced is set to high impedance (see FIG. 7B). Therefore, power consumption can be reduced.
  • the disclosed technique is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present embodiment.
  • the sources of the NMOS transistors N3, N6, 51, and 54 are grounded.
  • the present invention is not limited to this, and is connected to a negative power source (an example of a second power source). It may be done.
  • the case where the three-state inverters 5 and 5a are used in the select circuit has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and the three-state inverters 5 and 5a according to the present embodiment are included. You may apply to another circuit.

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Abstract

 第1信号を入力として第2信号を出力する、第1のMOSトランジスタ(52,56)および第2のMOSトランジスタ(51,55)から構成されるCMOSインバータと、第2信号の出力を制御する制御信号がゲート端子に入力されるととともに、制御信号が第2信号の出力を抑止することを示している場合にオフ状態となる第3のMOSトランジスタ(53,54)と、を縦続接続して構成される出力部(5,5a)と、制御信号基づいて第1信号の値を固定する固定部(2,3,2a,3a,46,47)と、をそなえ、制御信号が、第2信号の出力を抑止することを示している場合に、固定部(2,3,2a,3a,46,47)は、第1のMOSトランジスタ(52,56)がオフ状態となる値または第2トランジスタ(51,55)がオフ状態となる値に第1信号を固定する。

Description

集積回路
 本件は、集積回路に関する。
 出力がハイレベル,ローレベルおよびハイインピーダンスのいずれかの状態となるスリーステートインバータ回路(クロックドインバータ回路)が知られている。
 図8は、従来のスリーステートインバータ回路を示す図である。スリーステートインバータ回路100は、NMOSトランジスタ101,102およびPMOSトランジスタ103,104の合計4個のMOSトランジスタにより構成される。NMOSトランジスタ102およびPMOSトランジスタ103のゲートは共通であり、このゲートには入力信号が入力される。NMOSトランジスタ101ゲートには、制御信号が入力され、PMOSトランジスタ104のゲートにはインバータ105によって反転された制御信号が入力される。
 制御信号がローレベルの場合、NMOSトランジスタ101およびPMOSトランジスタ104はオフ状態となるため、スリーステートインバータ回路100の出力はハイインピーダンスになる。一方、制御信号がハイレベルの場合、NMOSトランジスタ101およびPMOSトランジスタ104はオン状態となるため、入力信号の反転した値が、スリーステートインバータ回路100から出力される。
特開2004-110490号公報
 図9は、上記スリーステートインバータ回路100を用いたダイナミックセレクタ回路である。
 図9に示すダイナミックセレクタ回路200は、m×n対1のダイナミックセレクタ回路であり、ダイナミックブロック40-1~40-(m/2)をそなえる。このダイナミックブロック40-1~40-(m/2)ごとにスリーステートインバータ100がそなえられる。
 なお、ダイナミックブロック40-3~40-(m-2)/2はそれぞれ、ダイナミックブロック40-1と同様の構成を有するため、図9中においては、便宜上、ダイナミックブロック40-3~40-(m-2)/2の図示は省略している。
 さらに、ダイナミックブロック40-2,40-(m/2)は、ダイナミックブロック40-1と同様の構成を有するため、図9中においては、便宜上、ダイナミックブロック40-2,40-(m/2)の詳細な構成は省略している。
 このダイナミックセレクタ回路200は、信号φがローレベルの期間(precharge期間)にPMOSトランジスタPがオン状態、NMOSトランジスタFがオフ状態となり、信号線Dyn1,2の電圧がハイレベルとなる。その後、信号φがハイレベルの期間(evaluation期間)にPMOSトランジスタPがオフ状態,NMOSトランジスタFがオン状態となる。このevaluation期間において、ダイナミックセレクタ回路200は、選択信号に応じて、Data信号11~mn(図中、Data 11~Data mnと記載)のいずれかを出力する。
 ここで、例えば、選択信号とは、select信号11~mn(図中、select11~select mnと記載),sel信号(図中、selと記載)およびblock select信号1~ (m/2)(図中、block select 1~block select (m/2)と記載)である。また、block select信号1~ (m/2),select信号11~2n,select信号31~4nおよびselect信号(m-1)1~mnはそれぞれ1hotとなることを条件とする1hot信号である。ここで、1hotとは、複数の信号のうち1つの信号だけがハイレベルで、その他の信号がローレベルであることを意味する。
 ここで、block select信号1~ (m/2)のそれぞれは、ダイナミックブロック40-1~40-(m/2)に対応して設けられた信号である。block select信号1~block select信号(m/2)のそれぞれは、ダイナミックブロック40-1~40-(m/2)から出力された信号を対応するスリーステートインバータ100から出力するか否かを示す信号である。例えば、block select信号がローレベルの場合、スリーステートインバータ100の出力を抑止することを示す。
 図9に示すダイナミックセレクタ回路200についてのタイムチャートを図10に示す。図10に示すタイムチャートは、ダイナミックブロック40-1,40-2に対応するblock select信号1,2がローレベルのときにおいても、これらのダイナミックブロック40-1,40-2の出力信号は、それぞれローレベル,ハイレベルとなることを示している。すなわち、ダイナミックブロック40-1~40-(m/2)に対応するblock select信号1~ (m/2)がローレベルの場合でも、ダイナミックブロック40-1~40-(m/2)の出力はローレベルまたはハイレベルとなり、一方の値に固定されない。
 従って、ダイナミックブロック40-1~40-(m/2)の出力信号の衝突を避けるため、ダイナミックブロック40-1~40-(m/2)の後段にはそれぞれスリーステートインバータ回路100を設ける。
 また、図11は、上記スリーステートインバータ回路100を用いたスタティックセレクタ回路である。
 図11に示すスタティックセレクタ回路300は、m×n対1のスタティックセレクタ回路であり、セレクタ50-1~50-mをそなえる。select信号<1:n>(図中、select<1>~select<n>と記載)及びblock select信号1~m(図中、block select 1~block select mと記載)はそれぞれ1hot信号である。
 なお、セレクタ50-3~50-(m-1)はそれぞれ、セレクタ50-1と同様の構成を有するため、図11中においては、便宜上、セレクタ50-3~50-(m-1)の図示は省略している。
 さらに、セレクタ50-2,50-mは、セレクタ50-1と同様の構成を有するため、図11中においては、便宜上、セレクタ50-2,50-mの詳細な構成は省略している。
 スタティックセレクタ回路300においては、select信号<1:n>により、セレクタ50-1~50-mのそれぞれが出力するData信号が選択される。そして、最終的にblock select信号1~mによりスリーステートインバータ100を制御することで、セレクタ50-1~50-mのうち1のセレクタの出力を、スリーステートインバータ100から出力する。
 このスタティックセレクタ回路300ついても、block select信号1~mがローレベルのときにおいて、対応するセレクタ50-1~50-mの出力がローレベルまたはハイレベルとなり、一方の値に固定されない。
 従って、信号の衝突を避けるため、セレクタ50の後段にスリーステートインバータ回路100を設ける。
 以上から、セレクタ回路等の回路全体の動作を高速化するためには、スリーステートインバータ回路の動作の高速化が求められる。また、従来のスリーステートインバータ回路はトランジスタが多いため、消費電力が大きくなってしまう。
 本件の目的は、スリーステートインバータ回路の動作速度を高速化すること、および、スリーステートインバータ回路の消費電力を削減することである。
 なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の1つとして位置付けることができる。
 本集積回路は、第1信号を入力として第2信号を出力する、第1のMOSトランジスタおよび第2のMOSトランジスタから構成されるCMOSインバータと、前記第2信号の出力を制御する制御信号がゲート端子に入力されるととともに、前記制御信号が前記第2信号の出力を抑止することを示している場合にオフ状態となる第3のMOSトランジスタと、を第1の電源と前記第1の電源よりも低い電圧を供給する第2の電源との間に縦続接続して構成される出力部と、前記制御信号基づいて前記第1信号の値を固定する固定部と、をそなえ、前記制御信号が、前記第2信号の出力を抑止することを示している場合に、前記固定部は、前記第3のMOSトランジスタを介さずに前記第1の電源又は前記第2の電源に接続された前記第1又は第2のMOSトランジスタがオフ状態となる値に前記第1信号を固定する。
 開示の集積回路によれば集積回路の動作速度を高速化すること、および、集積回路の消費電力を削減することができる。
実施形態の一例としてのダイナミックセレクタ回路の構成を示す図である。 実施形態の一例としてのダイナミックセレクタ回路のタイムチャートを示す図である。 実施形態の一例としてのダイナミックセレクタ回路の構成を示す図である。 実施形態の一例としてのスタティックセレクタ回路の構成を示す図である。 実施形態の一例としてのスタティックセレクタ回路の構成を示す図である。 (A),(B)は、実施形態の一例としてのスリーステートインバータの動作を説明するための図である。 (A),(B)は、実施形態の一例としてのスリーステートインバータの動作を説明するための図である。 従来のスリーステートインバータの構成を示す図である。 従来のスリーステートインバータを用いたダイナミックセレクタ回路の構成を示す図である。 従来のスリーステートインバータを用いたダイナミックセレクタ回路のタイムチャートを示す図である。 従来のスリーステートインバータを用いたスタティックセレクタ回路の構成を示す図である。
 以下、図面を参照して本集積回路に係る実施形態の一例を説明する。
 〔A〕第1実施形態
 図1は、実施形態の一例としてのダイナミックセレクタ回路(集積回路)の構成を示す図である。図1に示すダイナミックセレクタ回路1は、m×n対1のダイナミックセレクタ回路である。なお、”n”は、後述するブロック31におけるNMOSトランジスタN1の数あるいは後述するブロック32におけるNMOSトランジスタN4の数であり、”m”は、ダイナミックセレクタ回路1に含まれるブロック31,32の総数である。
 第1実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1は、図1に示すように、AND回路2,AND回路3,ダイナミックブロック4-1~4-(m/2),スリーステートインバータ5-1~5-(m/2),NOT回路6,NOT回路7およびNOT回路8をそなえている。
 スリーステートインバータ5-1~5-(m/2)は、それぞれダイナミックブロック4-1~4-(m/2)に対応してそなえられる。また、NOT回路7は、ダイナミックブロック4-1~4-(m/2)ごとにそなえられる。AND回路2,3は、それぞれダイナミックブロック4-1~4-(m/2)ごとにそなえられる。
 以下、ダイナミックブロックを示す符号としては、複数のダイナミックブロックのうち1つを特定する必要があるときには符号4-1~4-(m/2)を用いるが、任意のダイナミックブロックを指すときには符号4を用いる。
 また、スリーステートインバータを示す符号としては、複数のスリーステートインバータのうち1つを特定する必要があるときには符号5-1~5-(m/2)を用いるが、任意のスリーステートインバータを指すときには符号5を用いる。
 なお、ダイナミックブロック4-3~4-(m-2)/2はそれぞれ、ダイナミックブロック4-1と同様の構成を有するため、図1中においては、便宜上、ダイナミックブロック4-3~4-(m-2)/2の図示は省略している。
 また、スリーステートインバータ5-3~5-(m-2)/2はそれぞれ、スリーステートインバータ5-1と同様の構成を有するため、図1中においては、便宜上、スリーステートインバータ5-3~5-(m-2)/2の図示は省略している。
 さらに、図1中においては、スリーステートインバータ5-3~5-(m-2)/2のそれぞれに接続されるNOT回路7およびダイナミックブロック4-3~4-(m-2)/2のそれぞれに接続されるNAND回路2,3の図示は省略している。
 また、ダイナミックブロック4-2,4-(m/2)は、ダイナミックブロック4-1と同様の構成を有するため、図1中においては、便宜上、ダイナミックブロック4-2,4-(m/2)の詳細な構成は省略している。
 以下に、各構成要素の接続関係を説明する。
 ダイナミックセレクタ回路1には、Data信号11~mn,信号φ,sel信号,select信号<1:n>およびblock select信号1~(m/2)(図中、それぞれData 11~Data mn,φ,sel,select<1:n>およびblock select 1~block select (m/2)と記載)が入力される。
 以下、Data信号を示す符号としては、複数のData信号のうち1つを特定する必要があるときには符号11~mnを用いるが、任意のData信号を指すときには単にData信号という。
 また、以下、block select信号を示す符号としては、複数のblock select信号のうち1つを特定する必要があるときには符号1~(m/2)を用いるが、任意のblock select信号を指すときには単にblock select信号という。
 さらに、以下、select信号<1:n>を単にselect信号という場合がある。
 なお、sel信号は、ブロック31,32(後述)に入力されたData信号のうち、どちらのブロックに入力されたData信号をダイナミックセレクタ回路1から出力するかを示す信号である。例えば、sel信号が、ハイレベルの場合には、ブロック32に入力されたData信号のうち一のData信号をダイナミックセレクタ回路1から出力することを示す。一方、例えば、sel信号が、ローレベルの場合には、ブロック31に入力されたData信号のうち一のData信号をダイナミックセレクタ回路1から出力することを示す。すなわち、sel信号は、入力された複数のデータ信号のうち出力するデータ信号を選択する第1の選択信号として機能する。
 また、select信号は、ブロック31,32のそれぞれにおいて、入力されるData信号のうち、どのData信号に基づく信号を、後述するNAND回路33へ出力するかを示す信号である。すなわち、select信号は、入力された複数のデータ信号のうち使用するデータ信号を選択する第2の選択信号として機能する。なお、select信号は、例えば、1hot信号である。
 さらに、block select信号は、ダイナミックブロック4ごとに対応して設けられた信号であり、ダイナミックブロック4から出力された信号をそのダイナミックブロック4に接続されたスリーステートインバータ5から出力するか否かを示す信号である。block select信号1~(m/2)は、それぞれダイナミックブロック4-1~4-(m/2)に対応している。また、block select信号1~(m/2)は、それぞれスリーステートインバータ5-1~5-(m/2)に対応している。なお、block select信号は、例えば、1hot信号である。例えば、block select信号が、ハイレベルの場合、ダイナミックブロック4から出力された信号を入力として、対応するスリーステートインバータ5がローレベルまたはハイレベルの信号を出力することを示す。一方、例えば、block select信号が、ローレベルの場合、ダイナミックブロック4から出力された信号を入力として、対応するスリーステートインバータ5がローレベルまたはハイレベルの信号を出力することを抑止することを示す。
 信号φは、一定周期内でハイレベルおよびローレベルを繰り返す信号である。
 NOT回路6には、sel信号が入力され、NOT回路6の出力は、AND回路2の入力に接続される。
 AND回路2の入力には、NOT回路6の出力が接続されるとともに、AND回路2の出力は、ダイナミックブロック4に接続されている。また、AND回路2には、select信号およびAND回路2が接続されたダイナミックブロック4に対応するblock select信号が入力される。
 AND回路3の出力は、ダイナミックブロック4に接続されている。AND回路3の入力には、sel信号,select信号およびAND回路3が接続されたダイナミックブロック4に対応するblock select信号が入力される。
 ダイナミックブロック4には、AND回路2およびAND回路3の出力が接続されるとともに、precharge期間とevaluation期間とを切替制御する信号φが入力される。さらに、ダイナミックブロック4には複数のData信号が入力される。また、ダイナミックブロック4の出力は、対応するスリーステートインバータ5に接続される。
 ダイナミックブロック4は、ブロック31,32およびNAND回路33をそなえている。
 ブロック31には、AND回路2の出力が接続されるとともに、信号φおよび複数のData信号が入力される。また、ブロック31の出力は、NAND回路33に接続されている。
 ブロック31は、PMOSトランジスタP1,P2,サブブロックb11~b1nをそなえている。
 以下、サブブロックを示す符号としては、複数のサブブロックのうち1つを特定する必要があるときには符号b11~b1nを用いるが、サブブロックb11~b1nのうち任意のサブブロックを指すときには符号b1を用いる。
 PMOSトランジスタP1のソースは、電源に接続されている。さらに、PMOSトランジスタP1のドレインは、信号線d1を介して、PMOSトランジスタP2のドレインおよびサブブロックb11~b1nに接続されている。より具体的には、PMOSトランジスタP1のドレインは、PMOSトランジスタP2のドレインおよびサブブロックb11~b1nのそれぞれにそなえられた後述するNMOSトランジスタN1のドレインに接続されている。さらに、PMOSトランジスタP1のドレインは、信号線d1を介して、NAND回路33に接続されている。また、PMOSトランジスタP1のゲートには、信号φが入力されている。
 PMOSトランジスタP2のソースは、電源に接続されている。さらに、PMOSトランジスタP2のドレインは、信号線d1を介して、PMOSトランジスタP1のドレインおよびサブブロックb11~b1nに接続されている。より具体的には、PMOSトランジスタP2のドレインは、PMOSトランジスタP1のドレインおよびサブブロックb11~b1nのそれぞれにそなえられた後述するNMOSトランジスタN1のドレインに接続されている。さらに、PMOSトランジスタP1のドレインは、信号線d1を介して、NAND回路33に接続されている。また、PMOSトランジスタP2のゲートは、NAND回路33の出力に接続されている。
 サブブロックb1は、信号線d1を介して、PMOSトランジスタP1,P2のドレインおよびNAND回路33に接続されている。また、サブブロックb1には、AND回路2の出力が接続されている。なお、サブブロックb1は、グラウンドに接続されている。すなわち、サブブロックb11~b1nは、並列接続されている。さらに、サブブロックb1には、AND回路2の出力が接続されている。さらに、サブブロックb1には、信号φおよび複数のData信号が入力される。
 サブブロックb1は、NMOSトランジスタN1~N3をそなえている。
 NMOSトランジスタN1のドレインは、信号線d1を介して、PMOSトランジスタP1,P2のドレインおよびNAND回路33の入力に接続されている。さらに、NMOSトランジスタN1のソースは、NMOSトランジスタN2のドレインに接続されている。サブブロックb11~b1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートは、AND回路2の出力に接続されている。また、サブブロックb11~b1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートには、それぞれ、select信号<1>~<n>のそれぞれと反転したsel信号とblock select信号との論理積が入力される。例えば、サブブロックb11にそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートには、select信号<1>と反転したsel信号とblock select信号との論理積が入力される。
 NMOSトランジスタN2のドレインおよびソースは、NMOSトランジスタN1のソースおよびNMOSトランジスタN3のドレインとそれぞれ接続されている。サブブロックb11~b1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN2のゲートには、それぞれData信号が入力される。
 NMOSトランジスタN3のドレインおよびソースは、NMOSトランジスタN2のソースおよびグラウンドとそれぞれ接続されている。サブブロックb11~b1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN3のゲートは、共通であり、信号φが入力される。
 信号線d1には、PMOSトランジスタP1,P2のドレイン,サブブロックb11~b1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1のドレインおよびNAND回路33の入力が接続される。
 ブロック32には、AND回路3の出力が接続されるとともに、信号φおよび複数のData信号が入力される。また、ブロック32の出力は、NAND回路33に接続されている。
 ブロック32は、PMOSトランジスタP3,P4,サブブロックb21~b2nをそなえている。
 以下、サブブロックを示す符号としては、複数のサブブロックのうち1つを特定する必要があるときには符号b21~b2nを用いるが、サブブロックb21~b2nのうち任意のサブブロックを指すときには符号b2を用いる。
 PMOSトランジスタP3のソースは、電源に接続されている。さらに、PMOSトランジスタP3のドレインは、信号線d2を介して、PMOSトランジスタP4のドレインおよびサブブロックb21~b2nと接続されている。より具体的には、PMOSトランジスタP3のドレインは、PMOSトランジスタP4のドレインおよびサブブロックb21~b2nのそれぞれにそなえられた後述するNMOSトランジスタN4のドレインに接続されている。さらに、PMOSトランジスタP3のドレインは、信号線d2を介して、NAND回路33に接続されている。また、PMOSトランジスタP3のゲートには、信号φが入力されている。
 PMOSトランジスタP4のソースは、電源に接続されている。さらに、PMOSトランジスタP4のドレインは、信号線d2を介して、PMOSトランジスタP3のドレインおよびサブブロックb21~b2nと接続されている。より具体的には、MOSトランジスタP4のドレインは、PMOSトランジスタP3のドレインおよびサブブロックb21~b2nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN4のドレインに接続されている。さらに、PMOSトランジスタP4のドレインは、信号線d2を介して、NAND回路33に接続されている。また、PMOSトランジスタP4のゲートは、NAND回路33の出力に接続されている。
 サブブロックb2は、信号線d2を介して、PMOSトランジスタP3,P4のドレインおよびNAND回路33に接続されている。また、サブブロックb2には、AND回路3の出力が接続されている。なお、サブブロックb2は、グラウンドに接続されている。すなわち、サブブロックb21~b2nは、並列接続されている。さらに、サブブロックb2には、信号φおよび複数のData信号が入力される。
 サブブロックb2は、NMOSトランジスタN4~N6をそなえている。
 NMOSトランジスタN4のドレインは、信号線d2を介して、NAND回路33の入力およびPMOSトランジスタP3,P4のドレインに接続される。さらに、NMOSトランジスタN4のソースは、NMOSトランジスタN5のドレインに接続されている。サブブロックb21~b2nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN4のゲートは、AND回路3の出力に接続されている。また、サブブロックb21~b2nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN4のゲートには、それぞれ、select信号<1>~<n>のそれぞれとsel信号およびblock select信号との論理積が入力される。例えば、サブブロックb21にそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートには、select信号<1>とsel信号およびblock select信号との論理積が入力される。
 NMOSトランジスタN5のドレインおよびソースは、NMOSトランジスタN4のソースおよびNMOSトランジスタN6のドレインとそれぞれ接続されている。サブブロックb21~b2nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN5のゲートには、それぞれData信号が入力される。
 NMOSトランジスタN6のドレインおよびソースは、NMOSトランジスタN5のソースおよびグラウンドとそれぞれ接続されている。サブブロックb21~b2nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN6のゲートは、共通であり、信号φが入力される。
 信号線d2には、PMOSトランジスタP3,P4のドレイン,サブブロックb21~b2nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN4のドレインおよびNAND回路33の入力が接続される。
 NAND回路33の入力には、信号線d1を介して、PMOSトランジスタP1,P2のドレインおよびNMOSトランジスタN1のドレインが接続される。さらに、NAND回路33の入力には、信号線d2を介して、PMOSトランジスタP3,P4のドレインおよびNMOSトランジスタN4のドレインが接続される。また、NAND回路33の出力は、スリーステートインバータ5に接続される。
 なお、ダイナミックブロック4の構成は、上記の構成に限定されるものではない。
 スリーステートインバータ5には、NAND回路33の出力およびNOT回路7の出力が接続されている。また、スリーステートインバータ5の出力には、NOT回路8の入力が接続されている。
 スリーステートインバータ5は、NMOSトランジスタ51,PMOSトランジスタ52およびPMOSトランジスタ53をそなえている。
 NMOSトランジスタ51のドレインは、PMOSトランジスタ52のドレインと接続されている。また、NMOSトランジスタ51のソースは接地されている。言い換えれば、NMOSトランジスタ51のソースは0Vの電源に接続されている。さらに、NMOSトランジスタ51のゲートは、PMOSトランジスタ52のゲートと接続されている。また、NMOSトランジスタ51のゲートは、NAND回路33の出力と接続されている。
 PMOSトランジスタ52のドレインおよびソースは、NMOSトランジスタ51のドレインおよびPMOSトランジスタ53のドレインとそれぞれ接続されている。さらに、PMOSトランジスタ52のゲートは、NMOSトランジスタ51のゲートと接続されている。また、PMOSトランジスタ52のゲートは、NAND回路33の出力と接続されている。
 ここで、NMOSトランジスタ51のドレインおよびPMOSトランジスタ52のドレインが、スリーステートインバータ5の出力である。また、NMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ52のゲートが、スリーステートインバータ5の入力である。
 PMOSトランジスタ53のドレインおよびソースは、PMOSトランジスタ52のソースおよび電源にそれぞれ接続されている。また、PMOSトランジスタ53のゲートは、NOT回路7の出力と接続されている。
 すなわち、NMOSトランジスタ51(第2のMOSトランジスタの一例)とPMOSトランジスタ52(第1のMOSトランジスタの一例)とは、CMOSインバータを構成している。そして、電源(第1の電源)-グラウンド(第2の電源)間において、このCMOSインバータが、PMOSトランジスタ53(第3のMOSトランジスタの一例)と縦続接続されている。すなわち、スリーステートインバータ5は、CMOSインバータと、第3のMOSトランジスタと、を第1の電源と第1の電源よりも低い電圧を供給する第2の電源との間に縦続接続して構成される出力部の一例である。
 NOT回路7の入力には、対応するblock select信号が入力される。さらに、NOT回路7の出力は、PMOSトランジスタ53のゲートに接続されている。
 NOT回路8の入力には、NMOSトランジスタ51のドレインおよびPMOSトランジスタ52のソースが接続されている。
 次に、各構成要素の機能について説明する。
 AND回路2は、入力された信号の論理積を出力する回路である。例えば、AND回路2は、select信号と,NOT回路6によって反転されたsel信号とblock select信号との論理積を出力する。
 AND回路3は、入力された信号の論理積を出力する回路である。例えば、select信号,sel信号および対応するblock select信号の論理積を出力する。
 NOT回路6は、入力された信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路6は、入力されたsel信号の反転した値を出力する。
 ダイナミックブロック4は、入力された複数のData信号のうち、一のData信号を選択的に出力する。例えば、ダイナミックブロック4は、信号φ,select信号,sel信号およびblock select信号に応じて、ダイナミックブロック4に入力された複数のData信号のうち一のData信号を出力する。具体的には、ダイナミックブロック4は、信号φ,AND回路2,3の出力に応じて、複数のData信号のうち一のData信号を、対応するスリーステートインバータ5へ出力する。すなわち、ダイナミックブロック4は、入力された複数のData信号のうち一のData信号を出力する選択部の一例である。
 ブロック31は、自身に入力された信号に応じた信号を出力する。例えば、ブロック31は、自身に入力された信号φおよびAND回路2の出力に応じて、自身に入力された複数のData信号のうち、一のData信号に応じた信号をNAND回路33に出力する。
 PMOSトランジスタP1は、ゲートに入力される信号φに応じて電源と信号線d1との間を導通・遮断する。
 PMOSトランジスタP2は、ゲートに入力されるNAND回路33の出力に応じて電源と信号線d1との間を導通・遮断する。
 サブブロックb1は、信号φ,AND回路2の出力およびData信号に応じて、信号線d1の電圧を変化させる。すなわち、サブブロックb1は、信号φ,block select信号,select信号,sel信号およびData信号に応じて、信号線d1の電圧を変化させる。
 NMOSトランジスタN1は、ゲートに入力されるAND回路2の出力に応じて信号線d1とNMOSトランジスタN2との間を導通・遮断する。
 従って、block select信号がローレベルの場合、AND回路2の出力はローレベルとなり、NMOSトランジスタN1がオフ状態となるため、信号線d1はprecharge後の電圧(ハイレベル)に固定される。
 NMOSトランジスタN2は、ゲートに入力されるData信号に応じてNMOSトランジスタN1とNMOSトランジスタN3との間を導通・遮断する。
 NMOSトランジスタN3は、ゲートに入力される信号φに応じてNMOSトランジスタN2とグラウンドとの間を導通・遮断する。
 ブロック32は、自身に入力された信号に応じた信号を出力する。例えば、ブロック32は、自身に入力された信号φおよびAND回路3の出力に応じて、自身に入力された複数のData信号のうち、一のData信号に応じた信号をNAND回路33に出力する。
 PMOSトランジスタP3は、ゲートに入力される信号φに応じて電源と信号線d2との間を導通・遮断する。
 PMOSトランジスタP4は、ゲートに入力されるNAND回路33の出力に応じて電源と信号線d2との間を導通・遮断する。
 サブブロックb2は、信号φ,AND回路3の出力およびData信号に応じて、信号線d2の電圧を変化させる。すなわち、サブブロックb2は、信号φ,block select信号,select信号,sel信号およびData信号に応じて、信号線d2の電圧を変化させる。
 NMOSトランジスタN4は、ゲートに入力されるAND回路3の出力に応じて信号線d2とNMOSトランジスタN5との間を導通・遮断する。
 従って、block select信号がローレベルの場合、AND回路3の出力はローレベルとなり、NMOSトランジスタN4がオフ状態となるため、信号線d2はprecharge後の電圧(ハイレベル)に固定される。
 NMOSトランジスタN5は、ゲートに入力されるData信号に応じてNMOSトランジスタN4とNMOSトランジスタN6との間を導通・遮断する。
 NMOSトランジスタN6は、ゲートに入力される信号φに応じてNMOSトランジスタN5とグラウンドとの間を導通・遮断する。
 NAND回路33は、入力された信号の否定論理積を出力する回路である。例えば、NAND回路33は、信号線d1の電圧と信号線d2の電圧との否定論理積を出力する。
 従って、block select信号がローレベルの場合、信号線d1,d2はprecharge後の電圧(ハイレベル)に固定されているため、NAND回路33の出力はローレベルに固定される。
 NOT回路7は、入力された信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路7は、入力されたblock select信号の反転した値を出力する。
 スリーステートインバータ5は、自身に入力される信号に応じて、出力端子がハイレベル,ローレベルおよびハイインピーダンスのいずれかの状態となる回路である。具体的には、スリーステートインバータ5は、NOT回路7およびNAND回路33の出力に応じて、出力端子がハイレベル,ローレベルおよびハイインピーダンスのいずれかの状態となる回路である。
 NMOSトランジスタ51は、ゲートに入力されるNAND回路33の出力に応じてPMOSトランジスタ52とグラウンドとの間を導通・遮断する。
 PMOSトランジスタ52は、ゲートに入力されるNAND回路33の出力に応じてPMOSトランジスタ53とNMOSトランジスタ51との間を導通・遮断する。
 PMOSトランジスタ53は、ゲートに入力されるNOT回路7の出力に応じて、電源とPMOSトランジスタ52との間を導通・遮断する。
 PMOSトランジスタ53のゲートに入力される信号がローレベルの場合、すなわち、block select信号がハイレベルの場合、PMOSトランジスタ53はオン状態となり、NMOSトランジスタ51とPMOSトランジスタ52とは、通常のCMOSインバータとして機能する。すなわち、PMOSトランジスタ53のゲートに入力される信号がローレベルの場合において、スリーステートインバータ5はNAND回路33の出力の反転した値を出力する。ここで、NMOSトランジスタ51は第2のMOSトランジスタの一例であり、PMOSトランジスタ52は、第1のMOSトランジスタの一例である。従って、NMOSトランジスタ51とPMOSトランジスタ52とからなるCMOSインバータは、第1信号(例えば、NAND回路33の出力信号)を入力として第2信号を出力する、第1のMOSトランジスタおよび第2のMOSトランジスタから構成されるCMOSインバータの一例である。
 具体的には、NMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ52のゲートにハイレベルの信号が入力された場合には、NMOSトランジスタ51がオン状態となる。したがって、NMOSトランジスタ51によってスリーステートインバータ5の出力容量が放電されることで、スリーステートインバータ5はローレベルの信号を出力する。
 また、NMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ52のゲートにローレベルの信号が入力された場合には、PMOSトランジスタ52がオン状態となる。従って、PMOSトランジスタ52,53によってスリーステートインバータ5の出力容量が充電されることで、スリーステートインバータ5はハイレベルの信号を出力する。
 一方、PMOSトランジスタ53のゲートに入力される信号がハイレベルの場合、すなわち、block select信号がローレベルの場合、PMOSトランジスタ53はオフ状態となる。すなわち、PMOSトランジスタ53は第2信号の出力を制御する制御信号(例えば、block select信号)がゲート端子に入力されるとともに、制御信号が第2信号の出力を抑止することを示している場合にオフ状態となる第3のMOSトランジスタの一例である。そして、NMOSトランジスタ51のゲートおよびPMOSトランジスタ52のゲートにローレベルの信号が入力されると、NMOSトランジスタ51はオフ状態となるため、スリーステートインバータ5の出力端子はハイインピーダンス状態となる。つまり、NMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ53がオフ状態となることで、スリーステートインバータ5の出力端子はハイインピーダンスとなる。
 NOT回路8は、入力された信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路8は、入力されたスリーステートインバータ5の出力の反転した値を出力する。
 次に、第1実施形態にかかるダイナミックセレクト回路全体の動作について説明する。
 一例として、ダイナミックブロック4-1がそなえるブロック11のNMOSトランジスタN2に入力されているData信号11を選択・出力する場合について説明する。
 まず、信号φがローレベルのとき、すなわちprecharge期間のとき、PMOSトランジスタP1,P3がオン状態、NMOSトランジスタN3,N6がオフ状態とるため、信号線d1,d2の電圧がハイレベルとなる。信号線d1,d2の電圧がハイレベルとなることで、NAND回路33の出力はローレベルとなり、PMOSトランジスタP2,P4がオン状態となる。
 なお、信号φがハイレベルの期間に信号線d1,d2の電圧がローレベルになると、信号φがハイレベルの期間は、信号線d1,d2をハイレベルに戻すことができない。このため、例えば、信号φがハイレベルの期間にselect11~select mn及びData 11~Data mnを変化させない。
 従って、precharge期間のとき、AND回路2およびAND回路3の出力信号select11~mnおよびData 11~mnが確定されている。
 その後、信号φがハイレベルとなり、evaluation期間になると、PMOSトランジスタP1,P3はオフ状態、NMOSトランジスタN3,N6はオン状態となる。従って、信号線d1の電圧は、AND回路2の出力信号およびNMOSトランジスタN2に入力されたData信号に応じた値となる。また、信号線d2の電圧は、AND回路3の出力信号およびNMOSトランジスタN5に入力されたData信号に応じた値となる。
 例えば、Data信号11,block select信号1,select信号<1>がハイレベルであり、sel信号がローレベルの場合を考える。すると、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb11にそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートに対する、ダイナミックブロック4-1に接続されたAND回路2の出力はハイレベルとなる。従って、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb11にそなえられたNMOSトランジスタN1~N3はオン状態となり、ダイナミックブロック4-1の信号線d1の電圧は、ローレベルとなる。また、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb12~サブブロックb1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートに対する、ダイナミックブロック4-1に接続されたAND回路2の出力はローレベルとなる。これは、select信号が1hot信号であるからである。従って、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb12~b1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1はオフ状態となる。
 一方、sel信号がローレベルのため、ダイナミックブロック4-1に接続されたAND回路3の出力はローレベルとなる。従って、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb2にそなえられたNMOSトランジスタN4は、オフ状態となるため、信号線d2の電圧は、ハイレベルを維持する。
 以上の動作により、ダイナミックブロック4-1にそなえられたNAND回路33には、ローレベルの信号とハイレベルの信号とが入力される。そして、ダイナミックブロック4-1にそなえられたNAND回路33は、スリーステートインバータ5-1にそなえられるNMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ52のゲートにハイレベルの信号を出力する。
 従って、NMOSトランジスタ51はオン状態となり、NMOSトランジスタ51がスリーステートインバータ5-1の出力容量を放電することで、スリーステートインバータ5-1はローレベルの信号を出力する。
 なお、block select信号1は、ハイレベルであるため、スリーステートインバータ5-1に接続されたNOT回路7の出力はローレベルとなり、スリーステートインバータ5-1を構成するPMOSトランジスタ53はオン状態となっている。従って、例えば、Data信号11がローレベルの場合には、PMOSトランジスタ52およびPMOSトランジスタ53がオン状態となることでスリーステートインバータ5-1はハイレベルの信号を出力する。
 また、block select信号2~block select信号(m/2)はローレベルのため、ダイナミックブロック4-2~ダイナミックブロック4-(m/2)のそれぞれに接続されたAND回路2およびAND回路3の出力はローレベルとなる。従って、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1,N4はオフ状態となる。よって、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられた信号線d1,d2の電圧は、ハイレベルを維持する。
 従って、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられたNAND回路33には、ハイレベルの信号のみが入力される。そして、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられたNAND回路33は、それぞれスリーステートインバータ5-2~5-(m/2)にローレベルの信号を出力する。すなわち、選択部は、論理積回路の出力に応じて、出力を決定する。つまり、block select信号によって、スリーステートインバータ5へのNAND回路33の出力がローレベルに固定される。言い換えれば、block select信号によって、スリーステートインバータ5の入力がローレベルに固定される。すなわち、AND回路2,3は、制御信号に基づいて第1信号の値を固定する固定部の一例である。より具体的には、AND回路2,3は、選択部の出力を固定することで、第1信号の値を固定する固定部の一例である。
 従って、スリーステートインバータ5-2~5-(m/2)のそれぞれにそなえられるNMOSトランジスタ51は、オフ状態となる。すなわち、AND回路2,3は、制御信号が、第2信号の出力を抑止することを示している場合に、第2のMOSトランジスタのソース端子が第2の電源に接続されている場合には、第2トランジスタがオフ状態となる値に第1信号を固定する固定部の一例である。
 なお、block select信号22~ (m/2)は、ローレベルであるため、スリーステートインバータ5-2~5-mのそれぞれに含まれるPMOSトランジスタ53のゲートには、それぞれハイレベルの信号が入力される。
 従って、スリーステートインバータ5-2~5-(m/2)のそれぞれに含まれるPMOSトランジスタ53はオフ状態となる。
 すなわち、block select信号2~信号(m/2)がローレベルの場合、スリーステートインバータ5-2~5-(m/2)のそれぞれに含まれるNMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ53がオフ状態となる。従って、スリーステートインバータ5-2~5-(m/2)それぞれの出力はハイインピーダンスとなる。すなわち、block select信号を用いて、スリーステートインバータへの入力をローレベルに固定しているため、3個のMOSトランジスタでハイインピーダンス状態を実現している。
 従って、NOT回路8にはスリーステートインバータ5-1からローレベルの信号が入力され、NOT回路8はハイレベルの信号を出力する。すなわち、NOT回路8は、Data 11を出力する。
 第1実施形態の例では、上述の如く、block select信号を対応するAND回路2,3に入力している。そして、block select信号が入力されたAND回路2,3の出力によってNMOSトランジスタN1,N4を制御することで、ダイナミックブロックの出力を制御している。すなわち、block select信号がハイレベルの場合には、ダイナミックブロック4は、Data信号に応じた値を出力するが、block select信号がローレベルの場合には、NMOSトランジスタN1,N4がオフ状態となるため、ダイナミックブロック4の出力は、Data信号によらずローレベルに固定される。言い換えれば、block select信号がローレベルの場合には、スリーステートインバータ5への入力はローレベルに固定される(図2に示すタイムチャートにおける、最初のevaluation期間のbout2参照)。スリーステートインバータ5への入力がローレベルに固定されることで、スリーステートインバータ5の出力はハイインピーダンスとなる。
 このように第1実施形態の一例によれば、block select信号がローレベルの場合に、当該block select信号が入力されるスリーステートインバータ5への入力を固定しているため、スリーステートインバータをMOSトランジスタ3個により構成することができる。さらに、スリーステートインバータ5の出力端子と接地との間にはNMOSトランジスタは1個となるため、スリーステートインバータ5の出力容量を放電する速度を高速化することができる。すなわち、第1実施形態にかかるスリーステートインバータ5によれば、ローレベルの信号の出力する場合の動作を高速化することができる。なお、ダイナミックセレクタ回路1では、precharge後の値をそのまま出力する動作速度、すなわち、ハイレベルを出力する動作はそもそも高速である。
 また、第1実施形態によれば、スリーステートインバータ5は、MOSトランジスタ3個により構成されるため、4個のMOSトランジスタにより構成されていた従来のスリーステートインバータに比べ低消費電力化が可能となる。
 〔B〕第2実施形態
 図3は、実施形態の一例としてのダイナミックセレクタ回路の構成を示す図である。
 第2実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1aは、図3に示すように、NOR回路2a,NOR回路3a,ダイナミックブロック4-1~4-(m/2),スリーステートインバータ5a-1~5a-(m/2),NOT回路6,NOT回路9およびNOT回路10をそなえている。
 NOT回路9,10は、ダイナミックブロック4-1~4-(m/2)ごとにそなえられる。NOR回路2a,3aは、ダイナミックブロック4-1~4-(m/2)ごとにそなえられる。
 以下、スリーステートインバータを示す符号としては、複数のスリーステートインバータのうち1つを特定する必要があるときには符号5a-3~5a-mを用いるが、任意のスリーステートインバータを指すときには符号5aを用いる。
 なお、ダイナミックブロック4-3~4-(m-2)/2はそれぞれ、ダイナミックブロック4-1と同様の構成を有するため、図3中においては、便宜上、ダイナミックブロック4-3~4-(m-2)/2の図示は省略している。
 また、スリーステートインバータ5a-3~5a-(m-2)/2はそれぞれ、スリーステートインバータ5a-1と同様の構成を有するため、図3中においては、便宜上、スリーステートインバータ5a-3~5a-(m-2)/2の図示は省略している。
 さらに、図3中においては、スリーステートインバータ5a-3~5a-(m-2)/2のそれぞれに接続されるNOT回路9,10およびダイナミックブロック4-3~4-(m-2)/2のそれぞれに接続されるNOR回路2a,3aの図示は省略している。
 また、ダイナミックブロック4-2,4-(m/2)は、ダイナミックブロック4-1と同様の構成を有するため、図3中においては、便宜上、ダイナミックブロック4-2,4-(m/2)の詳細な構成は省略している。
 第2実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1aでは、第1実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1におけるAND回路2,3のそれぞれに代えてNOR回路2a,3aをそなえている。また、その他の部分は、第1実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1と同様に構成されている。
 なお、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
 また、第1実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1とは異なり、ダイナミックセレクタ回路1aには、select信号,sel信号およびblock select信号の各反転した値が入力される。
 さらに、第2実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1aでは、第1実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1と比較し、スリーステートインバータの構成が異なる。
 また、第2実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1aでは、第1実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1と比較し、NAND回路33の出力にNOT回路9が接続されている点で異なる。
 さらに、第2実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1aでは、第1実施形態にかかるダイナミックセレクタ回路1と比較し、反転したblock select信号が入力されるNOT回路10がそなえられている点で異なる。
 以下に、各構成要素の接続関係を説明する。
 ダイナミックセレクタ回路1aには、sel信号,select信号<1:n>およびblock select信号1~(m/2)の各反転した値が入力されるとともに、Data信号11~mn,信号φが入力される。
 NOT回路6には、反転したsel信号が入力され、NOT回路6の出力は、NOR回路2aの入力に接続される。
 NOR回路2aの入力には、NOT回路6の出力が接続されるとともに、NOR回路2aの出力は、ダイナミックブロック4に接続されている。また、NOR回路2aには、反転したselect信号とNOR回路2aが接続されたダイナミックブロック4に対応するblock select信号の反転した信号とが入力される。
 NOR回路3aの出力は、ダイナミックブロック4に接続されている。NOR回路3aの入力には、反転したsel信号と反転したselect信号とNOR回路3aが接続されたダイナミックブロック4に対応するblock select信号の反転した信号とが入力される。
 ダイナミックブロック4には、NOR回路2aおよびNOR回路3aの出力が接続されるとともに、precharge期間とevaluation期間とを切替制御する信号φが入力される。さらに、ダイナミックブロック4には複数のData信号が入力される。また、ダイナミックブロック4の出力は、対応するスリーステートインバータ5aに接続される。
 NOT回路9の入力は、NAND回路33の出力と接続されており、NOT回路9の出力は、スリーステートインバータ5aと接続されている。より具体的には、NOT回路9の出力は、スリーステートインバータ5aを構成する後述するNMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56のゲートに接続されている。
 NOT回路10の入力には、反転したblock select信号が入力される。さらに、NOT回路10の出力は、スリーステートインバータ5aを構成するNMOSトランジスタ54のゲートに接続されている。
 スリーステートインバータ5aには、NOT回路9の出力およびNOT回路10の出力が接続されている。また、スリーステートインバータ5a-1~5a-(m/2)のそれぞれの出力は互いに接続されている。
 スリーステートインバータ5aは、NMOSトランジスタ54,NMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56をそなえている。
 NMOSトランジスタ54のドレインは、NMOSトランジスタ55のソースと接続されている。また、NMOSトランジスタ54のソースは接地されている。さらに、NMOSトランジスタ54のゲートは、NOT回路10の出力と接続されている。
 NMOSトランジスタ55のドレインおよびソースは、PMOSトランジスタ56のドレインおよびNMOSトランジスタ54のドレインとそれぞれ接続されている。NMOSトランジスタ55のゲートは、PMOSトランジスタ56のゲートと接続されるとともに、NOT回路9の出力と接続されている。
 PMOSトランジスタ56のドレインおよびソースは、NMOSトランジスタ55のドレインおよび電源にそれぞれ接続されている。また、PMOSトランジスタ56のゲートは、NMOSトランジスタ55のゲートと接続されるとともに、NOT回路9の出力と接続されている。
 すなわち、NMOSトランジスタ55とPMOSトランジスタ56とは、CMOSインバータを構成しており、このCMOSインバータが、NMOSトランジスタ54と縦続接続されている。
 すなわち、NMOSトランジスタ55(第2のMOSトランジスタの一例)とPMOSトランジスタ56(第1のMOSトランジスタの一例)とは、CMOSインバータを構成している。そして、電源(第1の電源)-グラウンド(第2の電源)間において、このCMOSインバータが、NMOSトランジスタ54(第3のMOSトランジスタの一例)と縦続接続されている。すなわち、スリーステートインバータ5aは、CMOSインバータと、第3のMOSトランジスタと、を第1の電源と第1の電源よりも低い電圧を供給する第2の電源との間に縦続接続して構成される出力部の一例である。
 なお、NMOSトランジスタ55のドレインおよびPMOSトランジスタ56のドレインが、スリーステートインバータ5aの出力である。また、NMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56のゲートは、スリーステートインバータ5aの入力である。
 次に、各構成要素の機能について説明する。
 NOR回路2aは、入力された信号の否定論理和を出力する回路である。例えば、NOR回路2aは、反転したselect信号とNOT回路6から出力されたsel信号と反転したblock select信号との否定論理和を出力する。
 NOR回路3aは、入力された信号の否定論理和を出力する回路である。例えば、反転したselect信号と反転したsel信号と反転したblock select信号との否定論理和を出力する。
 NOT回路6は、入力された信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路6は、入力された反転したsel信号の反転した値を出力する。
 NOT回路9は、入力された信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路9は、入力された反転したblock select信号の反転した値を出力する。
 NOT回路10は、入力された信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路7は、NAND回路33の出力の反転した値を出力する。
 スリーステートインバータ5aは、自身に入力される信号に応じて、出力端子がハイレベル,ローレベルおよびハイインピーダンスのいずれかの状態となる回路である。
 NMOSトランジスタ54は、ゲートに入力されるNOT回路10の出力に応じてNMOSトランジスタ55とグラウンドとの間を導通・遮断する。
 NMOSトランジスタ55は、ゲートに入力されるNOT回路9の出力に応じてPMOSトランジスタ56とNMOSトランジスタ54との間を導通・遮断する。
 PMOSトランジスタ56は、ゲートに入力されるNOT回路9の出力に応じて、電源とNMOSトランジスタ55との間を導通・遮断する。
 NMOSトランジスタ54のゲートに入力される信号がハイレベルの場合、すなわち、block select信号がハイレベルの場合、NMOSトランジスタ54はオン状態となり、NMOSトランジスタ55とPMOSトランジスタ56とは、通常のCMOSインバータとして機能する。すなわち、NMOSトランジスタ54のゲートに入力される信号がハイレベルの場合において、スリーステートインバータ5aはNOT回路9の出力の反転した値を出力する。ここで、NMOSトランジスタ55は第2のMOSトランジスタの一例であり、PMOSトランジスタ56は第1のMOSトランジスタの一例である。従って、NMOSトランジスタ55とPMOSトランジスタ56とからなるCMOSインバータは、第1信号(例えば、NOT回路9の出力信号)を入力として第2信号を出力する、第1のMOSトランジスタおよび第2のMOSトランジスタから構成されるCMOSインバータの一例である。
 具体的には、NMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56のゲートにローレベルの信号が入力された場合には、PMOSトランジスタ56がオン状態となる。したがって、PMOSトランジスタ56によってスリーステートインバータ5aの出力容量が充電されることで、スリーステートインバータ5aはハイレベルの信号を出力する。
 また、NMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56のゲートにハイレベルの信号が入力された場合には、NMOSトランジスタ55がオン状態となる。従って、NMOSトランジスタ54,55によってスリーステートインバータ5aの出力容量が放電されることで、スリーステートインバータ5aはローレベルの信号を出力する。
 一方、NMOSトランジスタ54のゲートに入力される信号がローレベルの場合、すなわち、block select信号がローレベルの場合、NMOSトランジスタ54はオフ状態となる。すなわち、NMOSトランジスタ54は第2信号の出力を制御する制御信号(例えば、block select信号)がゲート端子に入力されるとともに、制御信号が第2信号の出力を抑止することを示している場合にオフ状態となる第3のMOSトランジスタの一例である。そして、NMOSトランジスタ55のゲートおよびPMOSトランジスタ56のゲートにハイレベルの信号が入力されると、PMOSトランジスタ56はオフ状態となるため、スリーステートインバータ5aの出力端子はハイインピーダンス状態となる。つまり、NMOSトランジスタ54およびPMOSトランジスタ56がオフ状態となることで、スリーステートインバータ5aの出力端子はハイインピーダンスとなる。
 次に、第2実施形態にかかるダイナミックセレクト回路全体の動作について説明する。
 一例として、ダイナミックブロック4-1がそなえるブロック11のNMOSトランジスタN2に入力されているData 11を選択・出力する場合について説明する。
 まず、信号φがローレベルのとき、すなわちprecharge期間のとき、PMOSトランジスタP1,P3がオン状態、NMOSトランジスタN3,N6がオフ状態とるため、信号線d1,d2の電圧がハイレベルとなる。信号線d1,d2の電圧がハイレベルとなることで、NAND回路33の出力はローレベルとなり、PMOSトランジスタP2,P4がオン状態となる。
 その後、信号φがハイレベルとなり、evaluation期間になると、PMOSトランジスタP1,P3はオフ状態、NMOSトランジスタN3,N6はオン状態となる。従って、信号線d1の電圧は、NOR回路2aの出力信号およびNMOSトランジスタN2に入力されたData信号に応じた値となる。また、信号線d2の電圧は、NOR回路3aの出力信号およびNMOSトランジスタN5に入力されたData信号に応じた値となる。
 例えば、Data信号11,block select信号1,select信号<1>がハイレベルであり、sel信号がローレベルの場合を考える。すると、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb11にそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートに対する、ダイナミックブロック4-1に接続されたNOR回路2aの出力はハイレベルとなる。従って、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb11にそなえられたNMOSトランジスタN1~N3はオン状態となり、ダイナミックブロック4-1の信号線d1の電圧は、ローレベルとなる。また、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb12~サブブロックb1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1のゲートに対する、ダイナミックブロック4-1に接続されたNOR回路2aの出力はローレベルとなる。これは、select信号が1hot信号であるからである。従って、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb12~サブブロックb1nのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1はオフ状態となる。
 一方、sel信号がローレベルのため、ダイナミックブロック4-1に接続されたNOR回路3aの出力はローレベルとなる。従って、ダイナミックブロック4-1のサブブロックb2にそなえられたNMOSトランジスタN4は、オフ状態となるため、信号線d2の電圧は、ハイレベルを維持する。
 従って、ダイナミックブロック4-1にそなえられたNAND回路33には、ローレベルの信号とハイレベルの信号とが入力される。そして、ダイナミックブロック4-1にそなえられたNAND回路33は、NOT回路9に対して、ハイレベルの信号を出力する。
 NOT回路9は、ローレベルの信号をスリーステートインバータ5a-1を構成するNMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56のゲートに出力する。
 従って、PMOSトランジスタ56はオン状態となり、PMOSトランジスタ56がスリーステートインバータ5a-1の出力容量を充電することで、スリーステートインバータ5a-1はハイレベルの信号を出力する。
 なお、block select信号1は、ハイレベルであるため、スリーステートインバータ5a-1に接続されたNOT回路10の出力はハイレベルとなり、スリーステートインバータ5a-1を構成するNMOSトランジスタ54はオン状態となっている。従って、例えば、Data信号11がローレベルの場合には、NMOSトランジスタ54およびNMOSトランジスタ54がオン状態となることでスリーステートインバータ5-1はハイレベルの信号を出力する。
 また、block select信号2~(m/2)はローレベルのため、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれに接続されたNOR回路2aおよびNOR回路3aの出力はローレベルとなる。従って、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタN1,N4はオフ状態となる。よって、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられた信号線d1,d2の電圧は、ハイレベルを維持する。
 従って、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられたNAND回路33には、ハイレベルの信号のみが入力される。そして、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれにそなえられたNAND回路33は、対応するNOT回路9に対してローレベルの信号を出力する。そして、ダイナミックブロック4-2~4-(m/2)のそれぞれに接続されたNOT回路9は、それぞれスリーステートインバータ5a-2~5a-(m/2)にハイレベルの信号を出力する。すなわち、選択部は、否定論理和回路の出力に応じて、出力を決定する。異なる観点から見れば、block select信号によって、スリーステートインバータ5aへのNOT回路9の出力がハイレベルに固定される。言い換えれば、block select信号によって、スリーステートインバータ5aの入力がハイレベルに固定される。すなわち、NOR回路2a,3aは、制御信号基づいて第1信号の値を固定する固定部の一例である。より具体的には、NOR回路2a,3aは、選択部の出力を固定することで、第1信号の値を固定する固定部の一例である。
 従って、スリーステートインバータ5a-2~5a-(m/2)のそれぞれにそなえられるPMOSトランジスタ56は、オフ状態となる。すなわち、NOR回路2a,3aは、制御信号が、第2信号の出力を抑止することを示している場合に、第1のMOSトランジスタのソース端子が第1の電源に接続されている場合には、第1のトランジスタがオフ状態となる値に第1信号を固定する固定部の一例である。
 なお、block select信号2~(m/2)は、ローレベルであるため、スリーステートインバータ5a-2~5a-mのそれぞれに含まれるNMOSトランジスタ54のゲートには、それぞれローレベルの信号が入力される。
 従って、スリーステートインバータ5a-2~5a-(m/2)のそれぞれに含まれるNMOSトランジスタ54はオフ状態となる。
 すなわち、block select信号2~(m/2)がローレベルの場合、スリーステートインバータ5a-2~スリーステートインバータ5a-(m/2)のそれぞれに含まれるNMOSトランジスタ54およびPMOSトランジスタ56がオフ状態となる。従って、スリーステートインバータ5a-2~5a-(m/2)それぞれの出力はハイインピーダンスとなる。すなわち、block select信号を用いて、スリーステートインバータへの入力をハイレベルに固定しているため、3個のMOSトランジスタでハイインピーダンス状態を実現している。
 従って、ダイナミックセレクタ回路1aの出力からはハイレベルの信号が出力される。すなわち、ダイナミックセレクタ回路1aは、Data 11を出力する。
 第2実施形態の一例では、上述の如く、反転したblock select信号をNOR回路2a,3aに入力している。そして、反転したblock select信号が入力されたNOR回路2a,3aの出力によってNMOSトランジスタN1,N4を制御することで、ダイナミックブロックの出力を制御している。すなわち、block select信号がハイレベルの場合には、ダイナミックブロック4は、Data信号に応じた値を出力するが、block select信号がローレベルの場合には、NMOSトランジスタN1,N4がオフ状態となるため、ダイナミックブロック4の出力は、Data信号によらずローレベルに固定される。言い換えれば、block select信号がローレベルの場合には、スリーステートインバータ5aへの入力はハイレベルに固定される。スリーステートインバータ5aへの入力がハイレベルに固定されることで、スリーステートインバータ5aの出力はハイインピーダンスとなる。
 このように第2実施形態によれば、block select信号がローレベルの場合に、当該block select信号が入力されるスリーステートインバータ5aへの入力を固定しているため、スリーステートインバータをMOSトランジスタ3個により構成することができる。さらに、スリーステートインバータ5aの出力端子と電源との間にはPMOSトランジスタは1個となるため、スリーステートインバータ5aの出力容量を充電する速度を高速化することができる。すなわち、第2実施形態にかかるスリーステートインバータ5aによれば、ハイレベルの信号の出力する場合の動作を高速化することができる。なお、ダイナミックセレクタ回路1aでは、precharge後の値をそのまま出力する動作速度、すなわち、ローレベルを出力する動作はそもそも高速である。
 また、第2実施形態によれば、スリーステートインバータ5aは、MOSトランジスタ3個により構成されるため、4個のMOSトランジスタにより構成されていた従来のスリーステートインバータに比べ低消費電力化が可能となる。
 〔C〕第3実施形態
 図4は、実施形態の一例としてのスタティックセレクタ回路の構成を示す図である。図4に示すスタティックセレクタ回路20は、m×n対1のスタティックセレクタ回路である。なお、”n”は、後述するブロック42の数であり、”m”は、ダイナミックセレクタ回路1に含まれる後述するセレクタ41の数である。
 第3実施形態にかかるスタティックセレクタ回路20は、図4に示すように、セレクタ41-1~41-m,NOR回路46およびスリーステートインバータ5-1~5-mをそなえている。
 スリーステートインバータ5-1~5-mは、それぞれセレクタ41-1~41-mに対応してそなえられる。また、NOR回路46は、セレクタ41-1~41-mごとにそなえられる。
 以下、セレクタを示す符号としては、複数のセレクタのうち1つを特定する必要があるときには符号41-1~41-mを用いるが、任意のセレクタを指すときには符号41を用いる。
 また、スリーステートインバータを示す符号としては、複数のスリーステートインバータのうち1つを特定する必要があるときには符号5-3~5-mを用いるが、任意のセレクタを指すときには符号5を用いる。
 なお、セレクタ41-3~41-(m-1)はそれぞれ、セレクタ41-1と同様の構成を有するため、図4中においては、便宜上、セレクタ41-3~41-(m-1)の図示は省略している。
 また、スリーステートインバータ5-3~5-(m-1)はそれぞれ、スリーステートインバータ5-1と同様の構成を有するため、図4中においては、便宜上、スリーステートインバータ5-3~5-(m-1)の図示は省略している。
 さらに、図4中においては、スリーステートインバータ5-3~5-(m-1)のそれぞれに接続されるNOR回路46の図示は省略している。
 また、セレクタ41-2,41-mは、セレクタ4-1と同様の構成を有するため、図4中においては、便宜上、セレクタ41-1,41-mの詳細な構成は省略している。
 なお、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示す。
 以下に、各構成要素の接続関係を説明する。
 スタティックセレクタ回路20には、Data信号11~mn,select信号<1:n>およびblock select信号1~m(図中、それぞれData 11~Data mn,select<1>~select<n>およびblock select 1~block select mと記載)が入力される。
 また、以下、block select信号を示す符号としては、複数のblock select信号のうち1つを特定する必要があるときには符号1~mを用いるが、任意のblock select信号を指すときには単にblock select信号という。
 また、select信号は、セレクタ41に入力されるData信号のうち、どのData信号をNOR回路46に出力するかを示す信号である。なお、select信号は、例えば、1hot信号である。
 さらに、block select信号は、セレクタ41ごとに対応して設けられた信号であり、セレクタ41から出力された信号を、当該セレクタ41に対応するスリーステートインバータ5から出力するか否かを示す信号である。block select信号1~block select信号mは、それぞれセレクタ41-1~41-mに対応している。また、block select信号1~block select信号mは、それぞれスリーステートインバータ5-1~5-mに対応している。なお、block select信号は、例えば、1hot信号である。例えば、block select信号が、ハイレベルの場合、セレクタ41から出力された信号を、対応するスリーステートインバータ5から出力することを示す。一方、例えば、block select信号が、ローレベルの場合、セレクタ41から出力された信号の、対応するスリーステートインバータ5からの出力を抑止することを示す。
 セレクタ41の出力は、NOR回路46に接続されている。また、セレクタ41には、select信号およびData信号が入力される。
 セレクタ41は、ブロック42-1~42-nをそなえている。ブロック42-1~42-nは、それぞれselect信号1~nに対応してそなえられる。
 以下、ブロックを示す符号としては、複数のブロックのうち1つを特定する必要があるときには符号42-1~42-mを用いるが、任意のブロックを指すときには符号42を用いる。
 ブロック42は、NOR回路46の入力と接続されている。また、ブロック42には、select信号およびData信号が入力される。
 ブロック42は、NOT回路43,PMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45をそなえる。
 NOT回路43の出力は、PMOSトランジスタ44のゲートに接続されている。また、NOT回路43の入力にはselect信号が入力される。
 PMOSトランジスタ44のゲートには、NOT回路43の出力が接続されている。また、PMOSトランジスタ44のドレイン(またはソース)は、NOR回路46の入力およびNMOSトランジスタ45のソース(またはドレイン)に接続されている。さらに、PMOSトランジスタ44のソース(またはドレイン)には、NMOSトランジスタ45のドレイン(またはソース)が接続されるとともに、Data信号が入力される。
 NMOSトランジスタ45のソース(またはドレイン)は、NOR回路46の入力およびPMOSトランジスタ44のドレイン(またはソース)と接続されている。さらに、NMOSトランジスタ45のドレイン(またはソース)は、PMOSトランジスタ44のソース(またはドレイン)と接続さるとともに、Data信号が入力される。また、NMOSトランジスタ45のゲートには、select信号が入力される。
 すなわち、PMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45は、Data信号をNOR回路46に入力するか否かを制御するCMOSスイッチを構成している。
 NOR回路46の入力および出力は、セレクタ41の出力およびスリーステートインバータ5の入力とそれぞれ接続されている。具体的には、NOR回路46の出力はスリーステートインバータ5を構成するNMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ52のゲートと接続されている。また、NOR回路46には反転したblock select信号が入力される。なお、スリーステートインバータ5を構成するPMOSトランジスタ53のゲートにも、反転したblock select信号が入力される。
 次に、各構成要素の機能について説明する。
 セレクタ41は、select信号に応じて、入力された複数のData信号うち一のData信号をNOR回路46に出力する。すなわち、セレクタ41は、入力された複数のData信号のうち一のData信号を、選択信号(例えば、select信号)に応じて出力する選択部の一例である。
 ブロック42は、select信号に応じて、入力されたData信号を出力する。例えば、select信号がハイレベルの場合、ブロック42は、入力されたData信号を出力する。一方、select信号がローレベルの場合、ブロック42は、Data信号の出力を抑止する。
 NOT回路43は、入力信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路43は、反転したselect信号をPMOSトランジスタ45のゲートに出力する。
 PMOSトランジスタ44は、ゲートに入力されるNOT回路43の出力に応じてドレイン-ソース間を導通・遮断する。
 NMOSトランジスタ45は、ゲートに入力されるselect信号に応じてドレイン-ソース間を導通・遮断する。
 例えば、select信号がハイレベルの場合、PMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45はオン状態となることで、Data信号がNOR回路46に出力される。一方、select信号がローレベルの場合、MOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45はオフ状態となる。
 NOR回路46は、入力された信号の否定論理和を出力する回路である。例えば、NOR回路46は、セレクタ41の出力と反転したblock select信号との否定論理和を出力する。すなわち、block select信号がローレベルの場合、NOR回路46の出力はローレベルに固定される。NOR回路46は、入力された複数のData信号のうち一のData信号を出力する選択部の出力と制御信号の反転した値との否定論理和を第1信号として出力することで、第1信号の値を固定する固定部の一例である。
 次に、第3実施形態にかかるスタティックセレクト回路全体の動作について説明する。
 一例として、セレクタ41-1に入力されているData 11を選択・出力する場合について説明する。
 例えば、Data信号11,block select信号1,select信号<1>がハイレベルであるとする。
 上記の条件より、セレクタ41-1のブロック42-1のPMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45がオン状態となり、セレクタ41-1にそなえられた他のPMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45はオフ状態となる。
 従って、セレクタ41-1の出力は、ハイレベルとなり、セレクタ41-1に接続されたNOR回路46に入力される。
 セレクタ41-1に接続されたNOR回路46は、block select信号1がハイレベルであるため、ローレベルの信号を、スリーステートインバータ5-1を構成するNMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ52のゲートに出力する。
 従って、NMOSトランジスタ51はオン状態となり、NMOSトランジスタ51がスリーステートインバータ5-1の出力容量を放電することで、スリーステートインバータ5-1はローレベルの信号を出力する。
 なお、block select信号1は、ハイレベルであるため、スリーステートインバータ5-1を構成するPMOSトランジスタ53はオン状態となっている。従って、例えば、Data信号11がローレベルの場合には、PMOSトランジスタ52およびPMOSトランジスタ53がオン状態となることでスリーステートインバータ5-1はハイレベルの信号を出力する。
 一方、セレクタ41-2~41-mの出力は、それぞれ対応するNOR回路46に入力される。
 ここで、block select信号2~mはローレベルであるため、セレクタ41-2~41-mのそれぞれに接続されたNOR回路46には、それぞれハイレベルの信号が入力される。
 従って、セレクタ41-2~41-mからの出力に関わらず、セレクタ41-2~41-mのそれぞれに接続されたNOR回路46は、それぞれローレベルの信号をスリーステートインバータ5-2~5-mに出力する。すなわち、block select信号により、スリーステートインバータへの入力信号がローレベルに固定される。言い換えれば、block select信号により、NOR回路46の出力をローレベルに固定する。
 従って、スリーステートインバータ5-2~5-mのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタ51はオフ状態となる。
 なお、block select信号2~mはローレベルであるため、スリーステートインバータ5-2~5-mのそれぞれにそなえられたPMOSトランジスタ53のゲートにはハイレベルの信号が入力されオフ状態となる。
 すなわち、block select信号2~block select信号mがローレベルの場合、スリーステートインバータ5-2~5-mのそれぞれに含まれるNMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ53がオフ状態となる。従って、スリーステートインバータ5-2~5-mそれぞれの出力はハイインピーダンスとなる。すなわち、block select信号を用いて、スリーステートインバータへの入力をローレベルに固定しているため、3個のMOSトランジスタでハイインピーダンス状態を実現している。
 従って、スタティックセレクタ回路20の出力からはハイレベルの信号が出力される。すなわち、スタティックセレクタ回路20は、Data信号11を出力する。
 第3実施形態の一例では、上述の如く、block select信号をNOR回路46に入力することで、スリーステートインバータ5への出力を制御している。すなわち、block select信号がハイレベルの場合には、NOR回路46は、Data信号に応じた値を出力するが、block select信号がローレベルの場合には、NOR回路46の出力は、入力されたData信号によらずローレベルに固定される。スリーステートインバータ5への入力がローレベルに固定されることで、スリーステートインバータ5の出力はハイインピーダンスとなる。
 このように第3実施形態によれば、block select信号がローレベルの場合に、当該block select信号が入力されるスリーステートインバータ5への入力を固定しているため、スリーステートインバータをMOSトランジスタ3個により構成することができる。さらに、スリーステートインバータ5の出力端子とグラウンドとの間にはNMOSトランジスタは1個となるため、スリーステートインバータ5の出力容量を放電する速度を高速化することができる。すなわち、第3実施形態にかかるスリーステートインバータ5によれば、ローレベルの信号の出力する場合の動作を高速化することができる。
 また、第3実施形態によれば、スリーステートインバータ5は、MOSトランジスタ3個により構成されるため、4個のMOSトランジスタにより構成されていた従来のスリーステートインバータに比べ低消費電力化が可能となる。
 〔D〕第4実施形態
 図5は、実施形態の一例としてのスタティックセレクタ回路の構成を示す図である。図5に示すスタティックセレクタ回路20aは、m×n対1のスタティックセレクタ回路である。なお、”n”は、後述するブロック42の数であり、”m”は、ダイナミックセレクタ回路1に含まれる後述するセレクタ41の数である。
 第4実施形態にかかるスタティックセレクタ回路20aは、図5に示すように、セレクタ41-1~41-m,NAND回路47およびスリーステートインバータ5a-1~5a-mをそなえている。
 スリーステートインバータ5a-1~5a-mは、それぞれセレクタ41-1~41-mに対応してそなえられる。また、NAND回路47は、セレクタ41-1~41-mごとにそなえられる。
 第4実施形態にかかるスタティックセレクタ回路20aでは、第3実施形態にかかるスタティックセレクタ回路20におけるNOR回路46に代えて、NAND回路47をそなえる。また、その他の部分は第3実施形態にかかるスタティックセレクタ回路20と同様に構成されている。
 なお、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。 さらに、第4実施形態にかかるスタティックセレクタ回路20aでは、反転したblock select信号ではなく、通常のblock select信号が入力されている。
 以下、セレクタを示す符号としては、複数のセレクタのうち1つを特定する必要があるときには符号41-1~41-mを用いるが、任意のセレクタを指すときには符号41を用いる。
 また、スリーステートインバータを示す符号としては、複数のスリーステートインバータのうち1つを特定する必要があるときには符号5a-3~5a-mを用いるが、任意のセレクタを指すときには符号5aを用いる。
 なお、セレクタ41-3~41-(m-1)はそれぞれ、セレクタ41-1と同様の構成を有するため、図5中においては、便宜上、セレクタ41-3~41-(m-1)の図示は省略している。
 また、スリーステートインバータ5a-3~5a-(m-1)はそれぞれ、スリーステートインバータ5a-1と同様の構成を有するため、図5中においては、便宜上、スリーステートインバータ5a-3~5a-(m-1)の図示は省略している。
 さらに、図5中においては、スリーステートインバータ5a-3~5a-(m-1)のそれぞれに接続されるNAND回路47の図示は省略している。
 また、セレクタ41-2,41-mは、セレクタ4-1と同様の構成を有するため、図4中においては、便宜上、セレクタ41-1,41-mの詳細な構成は省略している。
 以下に、各構成要素の接続関係を説明する。
 スタティックセレクタ回路20aには、Data信号11~mn,select信号<1:n>およびblock select信号1~m(図中、それぞれData 11~Data mn,select<1>~select<n>およびblock select 1~block select mと記載)が入力される。
 セレクタ41の出力は、NAND回路47に接続されている。また、セレクタ41には、select信号およびData信号が入力される。
 セレクタ41は、ブロック42-1~42-nをそなえている。ブロック42-1~42-nは、それぞれselect信号1~nに対応してそなえられる。
 以下、ブロックを示す符号としては、複数のブロックのうち1つを特定する必要があるときには符号41-1~4-mを用いるが、任意のブロックを指すときには符号42を用いる。
 NAND回路47の入力および出力は、セレクタ41の出力およびスリーステートインバータ5aの入力とそれぞれ接続されている。具体的には、NAND回路47の出力はスリーステートインバータ5aを構成するNMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56のゲートと接続されている。また、NAND回路47にはblock select信号が入力される。なお、スリーステートインバータ5aを構成するNMOSトランジスタ54のゲートにも、block select信号が入力される。
 次に、各構成要素の機能について説明する。
 セレクタ41は、select信号に応じて、入力された複数のData信号うち一のData信号をNAND回路47に出力する。
 ブロック42は、select信号に応じて、入力されたData信号を出力する。例えば、select信号がハイレベルの場合、ブロック42は、入力されたData信号を出力する。一方、select信号がローレベルの場合、ブロック42は、Data信号の出力を抑止する。
 NOT回路43は、入力信号の反転した値を出力する回路である。例えば、NOT回路43は、反転したselect信号をPMOSトランジスタ45のゲートに出力する。
 PMOSトランジスタ44は、ゲートに入力されるNOT回路43の出力に応じてドレイン-ソース間を導通・遮断する。
 NMOSトランジスタ45は、ゲートに入力されるselect信号に応じてドレイン-ソース間を導通・遮断する。
 例えば、select信号がハイレベルの場合、PMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45はオン状態となることで、Data信号がNAND回路47に出力される。一方、select信号がローレベルの場合、MOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45はオフ状態となる。
 NAND回路47は、入力された信号の否定論理積を出力する回路である。例えば、NAND回路47は、セレクタ41の出力とblock select信号との否定論理積を出力する。すなわち、block select信号がローレベルの場合、NAND回路47の出力はハイレベルに固定される。NAND回路47は、入力された複数のData信号のうち一のData信号を出力する選択部の出力と前記制御信号のとの否定論理積を前記第1信号として出力することで、第1信号の値を固定する固定部の一例である。
 次に、第4実施形態にかかるスタティックセレクト回路全体の動作について説明する。
 一例として、セレクタ41-1に入力されているData 11を選択・出力する場合について説明する。
 例えば、Data信号11,block select信号1,select信号<1>がハイレベルであるとする。
 上記の条件より、セレクタ41-1のブロック42-1のPMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45がオン状態となり、セレクタ41-1にそなえられた他のPMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ45はオフ状態となる。
 従って、セレクタ41-1の出力は、ハイレベルとなり、セレクタ41-1に接続されたNAND回路47に入力される。
 セレクタ41-1に接続されたNAND回路47は、block select信号1がハイレベルであるため、ローレベルの信号を、スリーステートインバータ5a-1を構成するNMOSトランジスタ55およびPMOSトランジスタ56のゲートに出力する。
 従って、PMOSトランジスタ56はオン状態となり、PMOSトランジスタ56がスリーステートインバータ5a-1の出力容量を充電することで、スリーステートインバータ5a-1はハイレベルの信号を出力する。
 なお、block select信号1は、ハイレベルであるため、スリーステートインバータ5a-1を構成するNMOSトランジスタ54はオン状態となっている。従って、例えば、Data信号11がローレベルの場合には、NMOSトランジスタ54およびNMOSトランジスタ55がオン状態となることでスリーステートインバータ5a-1はローレベルの信号を出力する。
 一方、セレクタ41-2~41-mの出力は、それぞれ対応するNAND回路47に入力される。
 ここで、block select信号2~mはローレベルであるため、セレクタ41-2~41-mのそれぞれに接続されたNAND回路47には、それぞれローレベルの信号が入力される。
 従って、セレクタ41-2~41-mからの出力に関わらず、セレクタ41-2~41-mのそれぞれに接続されたNAND回路47は、それぞれハイレベルの信号をスリーステートインバータ5a-2~5a-mに出力する。すなわち、block select信号により、スリーステートインバータへの入力信号がハイレベルに固定される。言い換えれば、block select信号により、NAND回路47の出力をハイレベルに固定する。
 従って、スリーステートインバータ5a-2~5a-mのそれぞれにそなえられたPMOSトランジスタ56はオフ状態となる。
 なお、block select信号2~mはローレベルであるため、スリーステートインバータ5a-2~5a-mのそれぞれにそなえられたNMOSトランジスタ54のゲートにはローレベルの信号が入力されオフ状態となる。
 すなわち、block select信号2~(m/2)がローレベルの場合、スリーステートインバータ5a-2~5a-mのそれぞれに含まれるNMOSトランジスタ54およびPMOSトランジスタ56がオフ状態となる。従って、スリーステートインバータ5a-2~5a-mそれぞれの出力はハイインピーダンスとなる。すなわち、block select信号を用いて、スリーステートインバータへの入力をハイレベルに固定しているため、3個のMOSトランジスタでハイインピーダンス状態を実現している。
 従って、スタティックセレクタ回路20の出力からはハイレベルの信号が出力される。すなわち、スタティックセレクタ回路20は、Data 11を出力する。
 第4実施形態の一例では、上述の如く、block select信号をNAND回路47に入力することで、スリーステートインバータ5aへの出力を制御している。すなわち、block select信号がハイレベルの場合には、NAND回路47は、Data信号に応じた値を出力するが、block select信号がローレベルの場合には、NAND回路47の出力は、入力されたData信号によらずハイレベルに固定される。スリーステートインバータ5aへの入力がハイレベルに固定されることで、スリーステートインバータ5aの出力はハイインピーダンスとなる。
 このように第4実施形態によれば、block select信号がローレベルの場合に、当該block select信号が入力されるスリーステートインバータ5aへの入力を固定しているため、スリーステートインバータをMOSトランジスタ3個により構成することができる。さらに、スリーステートインバータ5aの出力端子と電源との間にはPMOSトランジスタは1個となるため、スリーステートインバータ5aの出力容量を充電する速度を高速化することができる。すなわち、第4実施形態にかかるスリーステートインバータ5aによれば、ハイレベルの信号の出力する場合の動作を高速化することができる。
 また、第4実施形態によれば、スリーステートインバータ5aは、MOSトランジスタ3個により構成されるため、4個のMOSトランジスタにより構成されていた従来のスリーステートインバータに比べ低消費電力化が可能となる。
 以上、詳述したように、block select信号がハイレベルかつスリーステートインバータ5に入力される信号がローレベルの場合、ハイレベルの出力を高速化することができる(図6(A)参照)。また、block select信号がハイレベルかつスリーステートインバータ5aに入力される信号がハイレベルの場合、ローレベルの出力を高速化することができる(図6(B)参照)。
 さらに、block select信号がローレベルの場合には、スリーステートインバータ5に入力される信号をハイレベルに固定する。これにより、PMOSトランジスタを1個削減したMOSトランジスタ3個からなるスリーステートインバータ5の出力をハイインピーダンスとしている(図7(A)参照)また、block select信号がローレベルの場合には、スリーステートインバータ5aに入力される信号をローレベルに固定する。これにより、NMOSトランジスタを1個削減したMOSトランジスタ3個からなるスリーステートインバータ5aの出力をハイインピーダンスとしている(図7(B)参照)。従って、低消費電力化が可能となる。
 〔E〕その他
 なお、開示の技術は上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
 例えば、本実施形態の一例では、NMOSトランジスタN3,N6,51,54それぞれのソースは、接地されているが、これに限定されるものではなく、負電源(第2の電源の一例)に接続されることとしてもよい。
 また、本実施形態の一例では、スリーステートインバータ5,5aをセレクト回路に用いた場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、本実施形態にかかるスリーステートインバータ5,5aを他の回路に適用してもよい。
 1,1a  ダイナミックセレクタ回路
 2,3  AND回路
 2a,3a,46  NOR回路
 4-1~4-(m/2)  ダイナミックブロック
 5-1~5-(m/2),5a-1~5a-(m/2)  スリーステートインバータ
 6,7,8,9,10,43  NOT回路
 20,20a  スタティックセレクタ回路
 31,32  ブロック
 42-1~42-m  ブロック
 41-1~41-m  セレクタ
 44,52,53,55,P1~P4  PMOSトランジスタ
 45,51,54,55,N1~N6  NMOSトランジスタ
 47  NAND回路
 b11~b1n,b21~b2n  サブブロック

Claims (8)

  1.  第1信号を入力として第2信号を出力する、第1のMOSトランジスタおよび第2のMOSトランジスタから構成されるCMOSインバータと、前記第2信号の出力を制御する制御信号がゲート端子に入力されるととともに、前記制御信号が前記第2信号の出力を抑止することを示している場合にオフ状態となる第3のMOSトランジスタと、を第1の電源と前記第1の電源よりも低い電圧を供給する第2の電源との間に縦続接続して構成される出力部と、
     前記制御信号に基づいて前記第1信号の値を固定する固定部と、をそなえ
     前記制御信号が、前記第2信号の出力を抑止することを示している場合に、
     前記固定部は、前記第3のMOSトランジスタを介さずに前記第1の電源又は前記第2の電源に接続された前記第1又は第2のMOSトランジスタがオフ状態となる値に前記第1信号を固定する
    ことを特徴とする集積回路。
  2.  前記第1のMOSトランジスタおよび前記第3のMOSトランジスタはPMOSトランジスタ、前記第2のMOSトランジスタはNMOSトランジスタであり、
     前記第3のMOSトランジスタのソース端子が前記第1の電源に接続され、前記第2のトランジスタのソース端子が前記第2の電源に接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。
  3.  前記第1のMOSトランジスタはPMOSトランジスタ、前記第2のMOSトランジスタおよび前記第3のMOSトランジスタはNMOSトランジスタであり、
     前記第1のMOSトランジスタのソース端子が前記第1の電源に接続され、前記第3のトランジスタのソース端子が前記第2の電源に接続される
    ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。
  4.  前記出力部は、入力された複数のデータ信号のうち一のデータ信号を出力する選択部の出力と接続され、
     前記固定部は、前記選択部の出力を固定することで、前記第1信号の値を固定する
    ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の集積回路。
  5.  前記出力部は、入力された複数のデータ信号のうち一のデータ信号を出力する選択部の出力と接続され、
     前記固定部は、前記入力された複数のデータ信号のうち出力するデータ信号を選択する第1の選択信号と、前記入力された複数のデータ信号のうち使用するデータ信号を選択する第2の選択信号と、前記制御信号との論理積を出力する論理積回路をそなえ、
     前記選択部は、前記論理積回路の出力に応じて、出力を決定する
    ことを特徴とする請求項2に記載の集積回路。
  6.  前記出力部は、入力された複数のデータ信号のうち一のデータ信号を出力する選択部の出力と接続され、
     前記固定部は、前記入力された複数のデータ信号のうち出力するデータ信号を選択する第1の選択信号の反転した値と、前記入力された複数のデータ信号のうち使用するデータ信号を選択する第2の選択信号の反転した値と、前記制御信号の反転した値との否定論理和を出力する否定論理和回路をそなえ、
     前記選択部は、前記否定論理和回路の出力に応じて、出力を決定する
    ことを特徴とする請求項3に記載の集積回路。
  7.  前記固定部は、入力された複数のデータ信号のうち一のデータ信号を選択信号に応じて出力する選択部の出力と前記制御信号の反転した値との否定論理和を前記第1信号として出力する
    ことを特徴とする請求項2に記載の集積回路。
  8.  前記固定部は、入力された複数のデータ信号のうち一のデータ信号を選択信号に応じて出力する選択部の出力と前記制御信号との否定論理積を前記第1信号として出力する
    ことを特徴とする請求項3に記載の集積回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018180536A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 日本電気株式会社 プログラマブル論理集積回路とそのプログラミング方法及びそのプログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0766710A (ja) * 1993-08-26 1995-03-10 Hitachi Ltd 入出力バッファ回路
JPH07167919A (ja) * 1993-12-13 1995-07-04 Nec Corp 半導体装置
JPH08321767A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075332B1 (en) * 2004-06-08 2006-07-11 Xilinx, Inc. Six-input look-up table and associated memory control circuitry for use in a field programmable gate array
JP2006157286A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Fujitsu Ltd セレクタ回路
US7218152B2 (en) * 2005-01-12 2007-05-15 Kabushiki Kaisha Toshiba System and method for reducing power consumption associated with the capacitance of inactive portions of a multiplexer
US20090096486A1 (en) * 2007-09-13 2009-04-16 Owen Chiang Structure for Transmission Gate Multiplexer
JP2009284267A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Elpida Memory Inc 信号出力回路及びこれを用いたセレクタ回路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0766710A (ja) * 1993-08-26 1995-03-10 Hitachi Ltd 入出力バッファ回路
JPH07167919A (ja) * 1993-12-13 1995-07-04 Nec Corp 半導体装置
JPH08321767A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018180536A1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-04 日本電気株式会社 プログラマブル論理集積回路とそのプログラミング方法及びそのプログラム

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