JPS61101113A - フリツプフロツプ回路 - Google Patents
フリツプフロツプ回路Info
- Publication number
- JPS61101113A JPS61101113A JP59223248A JP22324884A JPS61101113A JP S61101113 A JPS61101113 A JP S61101113A JP 59223248 A JP59223248 A JP 59223248A JP 22324884 A JP22324884 A JP 22324884A JP S61101113 A JPS61101113 A JP S61101113A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clocked
- flip
- inverter
- output
- clock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/356—Bistable circuits
- H03K3/356104—Bistable circuits using complementary field-effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/356—Bistable circuits
- H03K3/356017—Bistable circuits using additional transistors in the input circuit
Landscapes
- Shift Register Type Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はCMO8論理回路に関するもので、待に1相ク
ロックで制御することのできるフリップフロップ回路に
使用されるものである。
ロックで制御することのできるフリップフロップ回路に
使用されるものである。
近年、消費電力が少なく広い電源電圧範囲で動作させれ
るものとして、0MO3を応用した論理回路が広く用い
られている。この様な論理回路の一例としてCMOSに
よるクロックドインバータを用いたノリツブフロップ回
路があり、これには1相クロックで動作するものと2相
クロックで動作ザるものとがある。以下、添付図面の第
5図および第6図を参照して従来技術を説明づ゛る。な
お、図面の説明において同一の要素は同一の符号で示し
である。
るものとして、0MO3を応用した論理回路が広く用い
られている。この様な論理回路の一例としてCMOSに
よるクロックドインバータを用いたノリツブフロップ回
路があり、これには1相クロックで動作するものと2相
クロックで動作ザるものとがある。以下、添付図面の第
5図および第6図を参照して従来技術を説明づ゛る。な
お、図面の説明において同一の要素は同一の符号で示し
である。
第5図は1相クロックで動作する従来装置の一例の回路
図である。第5図(a)に示すようにリセット付のD型
フリップフロップ(以下「D型F /’ F jという
)G 、G2.G3と、クロックドNORゲートG4
と、NORゲートG5と、インバータG6とにより構成
される。ここでクロックドインバータG −G3は、第
5図(b)に示すようにCMOSインバータを構成する
2個のFE Tと、クロックφ、φをゲート端子に入力
する2個のクロックドFETによって形成される。また
クロックドNORゲートG4は、第5図(c)に示すよ
うに0MO3−NORゲートを構成する4個のFETと
、クロックφ、φをゲート端子に人力する2個のクロッ
クドFETにより形成される。
図である。第5図(a)に示すようにリセット付のD型
フリップフロップ(以下「D型F /’ F jという
)G 、G2.G3と、クロックドNORゲートG4
と、NORゲートG5と、インバータG6とにより構成
される。ここでクロックドインバータG −G3は、第
5図(b)に示すようにCMOSインバータを構成する
2個のFE Tと、クロックφ、φをゲート端子に入力
する2個のクロックドFETによって形成される。また
クロックドNORゲートG4は、第5図(c)に示すよ
うに0MO3−NORゲートを構成する4個のFETと
、クロックφ、φをゲート端子に人力する2個のクロッ
クドFETにより形成される。
このような回路において、R(リセット)端子に与えら
れるリセット信号がハイレベル(以下“1″という)に
なると、クロックφに非同+91にQ出力はローレベル
(以下” o ”という)になり、リセット信号が“0
″のときはクロックφに同期したフリップフロップ回路
として動作づる。
れるリセット信号がハイレベル(以下“1″という)に
なると、クロックφに非同+91にQ出力はローレベル
(以下” o ”という)になり、リセット信号が“0
″のときはクロックφに同期したフリップフロップ回路
として動作づる。
上記の如き回路は1相のクロックによって制御されるた
め、高速動作させるのに適しているが、データのレーシ
ング現象(本来はクロックに同期して出力されるべきデ
ータが、クロックの切換りよりも先に出力されてしまう
現象)を起し易いという欠点がある。
め、高速動作させるのに適しているが、データのレーシ
ング現象(本来はクロックに同期して出力されるべきデ
ータが、クロックの切換りよりも先に出力されてしまう
現象)を起し易いという欠点がある。
第6図は上記の欠点を説明するための波形図であり、−
相クロックφによって動作中に、リセット信号Rが1″
になってQ出力をリセットさせるときの動作を説明する
だめのものである。、D入力が“1″であるときには、
クロックドインバータG1の出力ノードNの波形は第6
図の如くになる。ここでリセット信号Rが“O″から1
″になると、1相クロックφの立上りによって出力ノー
ドNは0″から1″になるが、1相クロツパノφf、)
’+ ” O++である間はノードNは゛○″のままで
ある。従って、1相クロックφの立上りでノード:\が
′1″になる際に、Q出力にはその直前状態(o ”の
とぎ〉のノードNの反転信号111 ++が一瞬だけ出
力される。そしてその後にノードNは°O″から“′1
′′になるので、Q出力には“′O″か出力される。こ
のようにして、Q出力には図示の如ぎ“ヒゲ″(短い時
間幅の1″の立上り)か乗ってしまう。
相クロックφによって動作中に、リセット信号Rが1″
になってQ出力をリセットさせるときの動作を説明する
だめのものである。、D入力が“1″であるときには、
クロックドインバータG1の出力ノードNの波形は第6
図の如くになる。ここでリセット信号Rが“O″から1
″になると、1相クロックφの立上りによって出力ノー
ドNは0″から1″になるが、1相クロツパノφf、)
’+ ” O++である間はノードNは゛○″のままで
ある。従って、1相クロックφの立上りでノード:\が
′1″になる際に、Q出力にはその直前状態(o ”の
とぎ〉のノードNの反転信号111 ++が一瞬だけ出
力される。そしてその後にノードNは°O″から“′1
′′になるので、Q出力には“′O″か出力される。こ
のようにして、Q出力には図示の如ぎ“ヒゲ″(短い時
間幅の1″の立上り)か乗ってしまう。
上記のように、リセット信号Rが1″で0人力が1″の
場合には、1相のクロックφの立上り詩にQ出力が一瞬
だけ1″になるため、このQ出力を他のノリツブフロッ
プのリセット信号等どして使用する場合に誤動作を引き
起こす原因となる。
場合には、1相のクロックφの立上り詩にQ出力が一瞬
だけ1″になるため、このQ出力を他のノリツブフロッ
プのリセット信号等どして使用する場合に誤動作を引き
起こす原因となる。
そこで例えば、rcMO8の応用技報J P74〜16
(産報出版、鈴木へ十二著)等に示されるような2相ク
ロックφ 、φ2で制御する回路が提案されている。こ
の様なフリップフロップ回路は2相クロックによって動
作させられるため、前述の如きデータのレーシングを生
じないという良所がある。しかし、クロックが2相であ
るために高速動作に適さないという欠点がある。
(産報出版、鈴木へ十二著)等に示されるような2相ク
ロックφ 、φ2で制御する回路が提案されている。こ
の様なフリップフロップ回路は2相クロックによって動
作させられるため、前述の如きデータのレーシングを生
じないという良所がある。しかし、クロックが2相であ
るために高速動作に適さないという欠点がある。
本発明は上記の従来技術の欠点を克服するためになされ
たもので、高速動作に適し非同ni1リセット入力等に
対しても安定して動作することの可能なフリップフロッ
プ回路を提供することを目的とする。
たもので、高速動作に適し非同ni1リセット入力等に
対しても安定して動作することの可能なフリップフロッ
プ回路を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため本発明は、CMOSによる第
1.第2のクロックドインバータを用いて構成され、1
相クロックによって制御されるフリップフロップであっ
て、第1.第2のクロックドインバータに下記の如き要
素を付加したフリップフロップ回路を提供するものであ
る。すなわち第1のクロックドインバータは、その電源
端子とクロックドFETの間に直列接続され、ゲート端
子にリセット制御信号が与えられる第1導電型のFET
を有し、かつその出力端子と接地端子の間に並列接続さ
れ、ゲート端子にリセット制御信号が与えられる第2導
電型のFETを有しており、第2のクロックドインバー
タは、その接地端子とクロックドFETの間に直列接続
され、ゲート端子に反転されたリセット制御信号が与え
られる第2導電型のFETを有し、かつその出力端子と
電源端子の間に接続され、ゲート端子に反転されたリセ
ット制御信号が与えられる第1導電型のFETを有して
いる。
1.第2のクロックドインバータを用いて構成され、1
相クロックによって制御されるフリップフロップであっ
て、第1.第2のクロックドインバータに下記の如き要
素を付加したフリップフロップ回路を提供するものであ
る。すなわち第1のクロックドインバータは、その電源
端子とクロックドFETの間に直列接続され、ゲート端
子にリセット制御信号が与えられる第1導電型のFET
を有し、かつその出力端子と接地端子の間に並列接続さ
れ、ゲート端子にリセット制御信号が与えられる第2導
電型のFETを有しており、第2のクロックドインバー
タは、その接地端子とクロックドFETの間に直列接続
され、ゲート端子に反転されたリセット制御信号が与え
られる第2導電型のFETを有し、かつその出力端子と
電源端子の間に接続され、ゲート端子に反転されたリセ
ット制御信号が与えられる第1導電型のFETを有して
いる。
以下、添付図面の第1図乃至第4図を参照して本発明の
一実施例を説明する。第1図は同実施例の回路図である
。フリップフロップ回路は互いに直列接続された第1.
第2のクロックドインバータ”11’ G12と、第2
のクロックドインバータG1□の出力端子と第1のクロ
ックドインバータG11の入力端子〈ノードN)との間
に並列に接続されたインバータG15および第3のクロ
ックドインバータ”13と、第1のクロックドインバー
タGTIの出力端子とフリップフロップのQ出力との間
に並列接続されたインバータG16および第4のクロッ
クドインバータG14とで構成される。そして、第2の
クロックドインバータG12の入力端子はフリップフロ
ップのD入力となり、第1.第4のクロックドインバー
タG 、G の出力端子は共にノリツブフロップの
Q出力となり、インバータG16の出力端子すなわち第
4のクロックドインバータG14の入力端子は共に7リ
ツプ70ツブのQ出力となっている。さらに後述のよう
に、フリップフロップのリセット人力Rは第1.第2の
クロックドインバータG11.G12を構成するFET
のゲートに接続されている。
一実施例を説明する。第1図は同実施例の回路図である
。フリップフロップ回路は互いに直列接続された第1.
第2のクロックドインバータ”11’ G12と、第2
のクロックドインバータG1□の出力端子と第1のクロ
ックドインバータG11の入力端子〈ノードN)との間
に並列に接続されたインバータG15および第3のクロ
ックドインバータ”13と、第1のクロックドインバー
タGTIの出力端子とフリップフロップのQ出力との間
に並列接続されたインバータG16および第4のクロッ
クドインバータG14とで構成される。そして、第2の
クロックドインバータG12の入力端子はフリップフロ
ップのD入力となり、第1.第4のクロックドインバー
タG 、G の出力端子は共にノリツブフロップの
Q出力となり、インバータG16の出力端子すなわち第
4のクロックドインバータG14の入力端子は共に7リ
ツプ70ツブのQ出力となっている。さらに後述のよう
に、フリップフロップのリセット人力Rは第1.第2の
クロックドインバータG11.G12を構成するFET
のゲートに接続されている。
第3.第4のクロックドインバータG 、Gは共に0
MO8を用いて構成される通常のクロックドインバータ
であるが第1.第2のクロックドインバータG11.G
12には共に特別のFETが付加されている。すなわち
、第1のクロックドインバータG11の電源端子とPチ
ャンネルのクロックドFETの間にはPチャンネルのF
ET12が直列接続され、出力端子と接地端子の間には
NチャンネルのFET13が並列接続される。そして、
これらFET12.13のゲート端子にはリセット制御
I Ig号Rが与えられる。使方、第2のクロックドイ
ンバータ”12の接地端子とクロックドFET14の間
にはNチャンネルのFET15が直列接続され、電源端
子と出力端子の間にはPチャンネルのFET16が並列
接続される。そして、これらFET15.16のゲート
端子には反転されたリセット制御信号Rが与えられる。
MO8を用いて構成される通常のクロックドインバータ
であるが第1.第2のクロックドインバータG11.G
12には共に特別のFETが付加されている。すなわち
、第1のクロックドインバータG11の電源端子とPチ
ャンネルのクロックドFETの間にはPチャンネルのF
ET12が直列接続され、出力端子と接地端子の間には
NチャンネルのFET13が並列接続される。そして、
これらFET12.13のゲート端子にはリセット制御
I Ig号Rが与えられる。使方、第2のクロックドイ
ンバータ”12の接地端子とクロックドFET14の間
にはNチャンネルのFET15が直列接続され、電源端
子と出力端子の間にはPチャンネルのFET16が並列
接続される。そして、これらFET15.16のゲート
端子には反転されたリセット制御信号Rが与えられる。
次に、第2図乃至第4図の波形図を参照して動作を説明
する。第2図は非同期リセット人力Rが“1″になった
ときの動作を示すものである。D入力が1″の状態にお
いてリセット入力が“1′′になると、フリップフロッ
プ回路におけるデータ伝搬とリセット制御とが競合する
。しかし、第2図(a)の如くりOツクφが1′”のと
ぎにリセット人力Rが1″になる場合にも、第2図(b
)の如くクロックφが0″のときにリセット人力Rが“
1″になる場合にも、さらに第2図(C)の如くクロッ
クφが” o ”から“1°°に変化するときにリセッ
ト入力Rが゛1″になる場合にも、Q出力は次のクロッ
クφの立上りまで0″を保ち有効モードとなることがわ
かる。
する。第2図は非同期リセット人力Rが“1″になった
ときの動作を示すものである。D入力が1″の状態にお
いてリセット入力が“1′′になると、フリップフロッ
プ回路におけるデータ伝搬とリセット制御とが競合する
。しかし、第2図(a)の如くりOツクφが1′”のと
ぎにリセット人力Rが1″になる場合にも、第2図(b
)の如くクロックφが0″のときにリセット人力Rが“
1″になる場合にも、さらに第2図(C)の如くクロッ
クφが” o ”から“1°°に変化するときにリセッ
ト入力Rが゛1″になる場合にも、Q出力は次のクロッ
クφの立上りまで0″を保ち有効モードとなることがわ
かる。
第3図はクロックφとその反転クロックかの間にスキュ
がある場合の動作を示すものである。クロックドインバ
ータの如きクロックドゲートでは、クロック入力とデー
タ入力の各直列トランジスタが共にオンになることで、
出力が1′”になるか0″になるか決る。そのため、ク
ロックφと反転クロックφの間にスキュがあっても、ク
ロックドゲートの出力はDC的貫通電流なしにレベルが
決る選択回路として動作する。従って、本実施例の如く
リセット機能付のクロックドインバータG11’ ”1
2のを用いることにより、リセット人力Rが1゛′にな
ったときはQ出力を直ちに“0″にして、リセット有効
時(Q−”O”のとき)にはQ出力に“ヒゲ″を出力し
ないようにし、もってデータ伝搬とリセット入力の間に
レーシング誤動作が起らないようにすることができる、
すなわち、第3図(a)の如くクロックφが反転クロッ
クTよりわずかに遅れる。場合にも、第3図(b)の如
くクロックφが反転クロックφよりわずかに進む場合に
も、クロックφの次の立上りもしくは反転クロックφの
次の立下りまではQ出力は0″に保たれ、データのレー
シングを生じない。
がある場合の動作を示すものである。クロックドインバ
ータの如きクロックドゲートでは、クロック入力とデー
タ入力の各直列トランジスタが共にオンになることで、
出力が1′”になるか0″になるか決る。そのため、ク
ロックφと反転クロックφの間にスキュがあっても、ク
ロックドゲートの出力はDC的貫通電流なしにレベルが
決る選択回路として動作する。従って、本実施例の如く
リセット機能付のクロックドインバータG11’ ”1
2のを用いることにより、リセット人力Rが1゛′にな
ったときはQ出力を直ちに“0″にして、リセット有効
時(Q−”O”のとき)にはQ出力に“ヒゲ″を出力し
ないようにし、もってデータ伝搬とリセット入力の間に
レーシング誤動作が起らないようにすることができる、
すなわち、第3図(a)の如くクロックφが反転クロッ
クTよりわずかに遅れる。場合にも、第3図(b)の如
くクロックφが反転クロックφよりわずかに進む場合に
も、クロックφの次の立上りもしくは反転クロックφの
次の立下りまではQ出力は0″に保たれ、データのレー
シングを生じない。
第4図はリセット人力Rが“0″に固定され、クロック
φと反転クロックφにスキュがある場合の動作を示して
いる。第4図(a)の如くクロックφが反転クロックφ
が反転クロックφよりわずかに遅れる場合にも、第4図
<b>の如くクロックφが反転クロックφよりわずかに
進む場合にも、クロックφの次の立上りもしくは反転ク
ロックfの次の立下りまではQ出力は“OI+に保たれ
、゛データのレーシング現象が避けられる。
φと反転クロックφにスキュがある場合の動作を示して
いる。第4図(a)の如くクロックφが反転クロックφ
が反転クロックφよりわずかに遅れる場合にも、第4図
<b>の如くクロックφが反転クロックφよりわずかに
進む場合にも、クロックφの次の立上りもしくは反転ク
ロックfの次の立下りまではQ出力は“OI+に保たれ
、゛データのレーシング現象が避けられる。
なお、上記の実施例はリセット付のD型フリップフロッ
プに関するものであるが、クロックドインバータを用い
たリセット付のJ−にフリップフロップあるいはクロッ
クドインバータを用いたリセット付のT (jogol
e)型フリップフロップについても本発明を適用できる
ことは言うまでt)ない。
プに関するものであるが、クロックドインバータを用い
たリセット付のJ−にフリップフロップあるいはクロッ
クドインバータを用いたリセット付のT (jogol
e)型フリップフロップについても本発明を適用できる
ことは言うまでt)ない。
〔発明の効果)
以上の如く本発明では、1相クロックにより動作するフ
リップフロップを構成づる複数のCMOSクロックドイ
ンバータにリセット制御信号により制御されるFETを
付加したので、高速動作に適し、非同期リセット入力に
対しても安定して動作することが可能で、かつデータの
レーシング現象を引き起したりすることのないフリップ
フロップ回路を提供することができる。また、このフロ
ップフリップ回路はリセット制御信号の入力に対して即
時にリセット出力することが可能なので、標準ロジック
セルとして使用することができる。さらに、データのレ
ーシングを起さずにデータの記憶、転送が可能であるた
め、高速シフトレジスタ等に応用することができる。
リップフロップを構成づる複数のCMOSクロックドイ
ンバータにリセット制御信号により制御されるFETを
付加したので、高速動作に適し、非同期リセット入力に
対しても安定して動作することが可能で、かつデータの
レーシング現象を引き起したりすることのないフリップ
フロップ回路を提供することができる。また、このフロ
ップフリップ回路はリセット制御信号の入力に対して即
時にリセット出力することが可能なので、標準ロジック
セルとして使用することができる。さらに、データのレ
ーシングを起さずにデータの記憶、転送が可能であるた
め、高速シフトレジスタ等に応用することができる。
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図乃至第4図
は同実施例の動作を説明する波形図、第5図は従来装は
の一例の回路図、第6図は第5図に示す従来回路の動作
を説明する波形図である。 011〜G14・・・第1〜第4のクロックドインバー
タ、11・・・PチャンネルのクロックドF E −r
。 12.16・・・PチャンネノCのFET、14・・・
NチャンネルのクロックドFET、15・・・Nチャン
ネルのFET。 出願人代理人 猪 股 清 も 1 図 尾 2 図 (01(b) (C)h 肥 (G) 3 図 (b) 4 図 (b)
は同実施例の動作を説明する波形図、第5図は従来装は
の一例の回路図、第6図は第5図に示す従来回路の動作
を説明する波形図である。 011〜G14・・・第1〜第4のクロックドインバー
タ、11・・・PチャンネルのクロックドF E −r
。 12.16・・・PチャンネノCのFET、14・・・
NチャンネルのクロックドFET、15・・・Nチャン
ネルのFET。 出願人代理人 猪 股 清 も 1 図 尾 2 図 (01(b) (C)h 肥 (G) 3 図 (b) 4 図 (b)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、CMOSによる第1、第2のクロッドインバータを
用いて構成され、1相クロックによって制御されるフリ
ップフロップ回路において、前記第1のクロックドイン
バータは、その電源端子と該電源端子側のクロックドF
ETの間に直列接続されゲートにリセット制御信号が与
えられる第1導電型のFETを有し、かつその出力端子
と接地端子の間に並列接続されゲートに前記リセット制
御信号が与えられる第2導電型のFETを有し、 前記第2のクロックドインバータは、その接地端子と該
接地端子側のクロックドFETの間に直列接続されゲー
トに反転された前記リセット制御信号が与えられる第2
導電型のFETを有し、かつその出力端子と電源端子の
間に接続されゲートに前記反転されたリセット制御信号
が与えられる第1導電型のFETを有するフリップフロ
ップ回路。 2、前記第1のクロックドインバータは、前記第2のク
ロックドインバータの出力側に直列接続されている特許
請求の範囲第1項記載のフリップフロップ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59223248A JPS61101113A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | フリツプフロツプ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59223248A JPS61101113A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | フリツプフロツプ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61101113A true JPS61101113A (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=16795118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59223248A Pending JPS61101113A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | フリツプフロツプ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61101113A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6379411A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | Nec Corp | ラツチ回路 |
JPS63240206A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Nec Corp | フリツプフロツプ回路 |
JPH04239810A (ja) * | 1991-01-23 | 1992-08-27 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | 単相スタティックラッチ回路 |
FR2692072A1 (fr) * | 1992-06-05 | 1993-12-10 | Sgs Thomson Microelectronics | Bascule bistable à commande de réinitialisation. |
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