JPH043615A - D latch circuit - Google Patents
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- JPH043615A JPH043615A JP2104464A JP10446490A JPH043615A JP H043615 A JPH043615 A JP H043615A JP 2104464 A JP2104464 A JP 2104464A JP 10446490 A JP10446490 A JP 10446490A JP H043615 A JPH043615 A JP H043615A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、マイクロコンピュータ等のディジタルLSI
の内部に使用されるクロック同期式のDラッチ回路に関
し、特にMO8I−ランジスタによって構成される高速
動作回路に好適のDラッチ回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is applicable to digital LSIs such as microcomputers.
The present invention relates to a clock-synchronized D latch circuit used inside a device, and particularly to a D latch circuit suitable for a high-speed operation circuit constituted by MO8I transistors.
[従来の技術]
従来、この種のクロック同期式のDラッチ回路として、
マルチプレクサの出力を帰還させることにより、データ
の保持動作を行なうようにした回路が知られている。[Prior Art] Conventionally, as this type of clock synchronous D latch circuit,
A circuit is known that performs a data holding operation by feeding back the output of a multiplexer.
第7図は、このようなりラッチ回路の一例を示す回路図
である。なお、ここでは説明を簡単にするため、1つの
入力データDに対して1つのストローブ信号Sによって
データの選択を行なう例について説明する。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of such a latch circuit. In order to simplify the explanation, an example will be described in which data is selected using one strobe signal S for one input data D.
第7図において、入力データDは、データ入力端子1を
介してマルチプレクサ61に入力されている。また、ス
トローブ信号S及びクロック信号CLKが夫々ストロー
ブ入力端子2及びクロック入力端子5を介してNAND
ゲート62に入力されており、このNANDゲート62
の出力がマルチプレクサ61に、そのラッチタイミング
を決定する信号として供給されている。マルチプレクサ
61の出力は、インバータ63を介して出力端子6から
ラッチ出力データQとして出力されている。In FIG. 7, input data D is input to multiplexer 61 via data input terminal 1. In FIG. Further, the strobe signal S and the clock signal CLK are connected to the NAND input terminal via the strobe input terminal 2 and the clock input terminal 5, respectively.
It is input to the gate 62, and this NAND gate 62
The output of the multiplexer 61 is supplied as a signal for determining its latch timing. The output of the multiplexer 61 is output as latch output data Q from the output terminal 6 via the inverter 63.
また、このラッチ出力データQは、マルチプレクサ61
に帰還されている。Further, this latch output data Q is sent to the multiplexer 61
has been returned to.
マルチプレクサ61は、その入力端と出力端との間にト
ランスファゲート64とインバータ65とを縦続接続し
て構成されている。また、マルチプレクサ61に帰還入
力されたラッチ出力データQは、トランスファゲート6
7を介してインバータ65の入力端にワイヤードオアさ
れている。トランスファゲート64.67は、NAND
ゲート62の出力と、これをインバータ66によって反
転させた出力とによって択一的に導通制御されるように
なっている。The multiplexer 61 is configured by cascading a transfer gate 64 and an inverter 65 between its input end and output end. Furthermore, the latch output data Q fed back into the multiplexer 61 is transferred to the transfer gate 6
It is wired-ORed to the input end of the inverter 65 via the inverter 7. Transfer gates 64 and 67 are NAND
The conduction is selectively controlled by the output of the gate 62 and the output obtained by inverting this by the inverter 66.
次にこのように構成されたDラッチ回路の動作について
説明する。Next, the operation of the D latch circuit configured as described above will be explained.
第8図はこのDラッチ回路の動作を示すタイミング図で
ある。FIG. 8 is a timing diagram showing the operation of this D latch circuit.
この図に示すように、通常、この種のDラッチ回路を使
用する場合には、ストローブ信号Sは、クロック信号C
LKが低電位の期間中に変化させる。As shown in this figure, normally when using this type of D latch circuit, the strobe signal S is the clock signal C.
It is changed while LK is at a low potential.
第8図(a)は、クロック信号CLKが低電位の期間中
に入力データDを変化させる場合のタイミング図である
。クロック信号CLKが低電位の期間中に入力データD
を確定させ、かつストローブ信号Sを高電位にすると、
次のクロック信号CLKの立上がりの時点でトランスフ
ァゲート64が導通するので、入力データDがトランス
ファゲート64及びインバータ65.t33を介してラ
ッチ出力データQとして出力端子6に伝播される。FIG. 8(a) is a timing diagram when the input data D is changed while the clock signal CLK is at a low potential. While the clock signal CLK is at a low potential, the input data D
is determined and the strobe signal S is set to a high potential.
Transfer gate 64 becomes conductive at the next rise of clock signal CLK, so input data D is transferred to transfer gate 64 and inverter 65. It is propagated to the output terminal 6 as latch output data Q via t33.
クロック信号CLKが立ち下がると、トランスファゲー
ト64が非導通となると共に、トランスファゲート67
が導通ずるので、ラッチ出力データQは、インバータ6
5の入力端に帰還され、その論理値を保持する。また、
ストローブ信号Sを低電位に保つと、クロック信号CL
Kが立上がってもラッチ出力データQは変化しない。When the clock signal CLK falls, the transfer gate 64 becomes non-conductive and the transfer gate 67 becomes non-conductive.
is conductive, the latch output data Q is transferred to the inverter 6.
It is fed back to the input terminal of 5 and holds its logical value. Also,
When the strobe signal S is kept at a low potential, the clock signal CL
Even if K rises, latch output data Q does not change.
また、第8図(b)は、クロック信号CLKが高電位の
期間中に入力データDを変化させる場合のタイミング図
である。この場合、クロック信号CLKとストローブ信
号Sの双方が高電位の期間中に、入力データDを変化さ
せると、その入力データがトランスファゲート64及び
インバータ65.63を介して直ちに出力端子6に伝播
される。Further, FIG. 8(b) is a timing diagram when the input data D is changed while the clock signal CLK is at a high potential. In this case, when input data D is changed while both clock signal CLK and strobe signal S are at high potential, the input data is immediately propagated to output terminal 6 via transfer gate 64 and inverter 65, 63. Ru.
そして、クロック信号CLKが立ち下がると、その論理
値を保持する。Then, when the clock signal CLK falls, the logical value is held.
第9図は、第7図の回路の前段と後段とに夫々ラッチ回
路を配置した例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example in which latch circuits are arranged at the front stage and the rear stage of the circuit shown in FIG. 7, respectively.
Dラッチ回路70は、第7図に示したものと同様であり
、トランスファゲート71,76、インバータ72,7
3.75及びNANDゲート74ハ、夫々トランスファ
ゲート64,67、インバータ65,63.66及びN
ANDゲート62に相当している。The D latch circuit 70 is similar to that shown in FIG. 7, and includes transfer gates 71 and 76 and inverters 72 and 7.
3.75 and NAND gate 74c, transfer gates 64 and 67, inverters 65 and 63.66, respectively
It corresponds to the AND gate 62.
データ入力端子1とDラッチ回路70のデータ入力端と
の間には、ラッチ回路51が接続されている。このラッ
チ回路51は、縦続接続されたインバータ53.55と
、それらの間に介挿され、クロック信号CLKI、−C
LKIによって導通制御されるダイナミック保持機能を
備えたトランスファゲート54とにより構成されている
。A latch circuit 51 is connected between the data input terminal 1 and the data input terminal of the D latch circuit 70. This latch circuit 51 includes cascade-connected inverters 53 and 55, and clock signals CLKI and -C inserted between them.
The transfer gate 54 has a dynamic holding function whose conduction is controlled by LKI.
また、Dラッチ回路70の出力端と出力端子6との間に
は、ラッチ回路52が接続されている。Furthermore, a latch circuit 52 is connected between the output end of the D latch circuit 70 and the output terminal 6.
このラッチ回路52は、縦続接続されたインバータ56
.58と、それらの間に介挿され、クロック信号CLK
I、−CLKIによって導通制御されるダイナミック保
持機能を備えたトランスファゲート57とにより構成さ
れている。This latch circuit 52 includes an inverter 56 connected in cascade.
.. 58 and a clock signal CLK inserted between them.
The transfer gate 57 has a dynamic holding function whose conduction is controlled by I and -CLKI.
第10図は、この回路の動作を示すタイミング図である
。FIG. 10 is a timing diagram showing the operation of this circuit.
この回路は、第10図(a)に示すように、立上がり及
び立ち下がりのタイミングが互いに重ならない2相のク
ロック信号CLK1.CLK2によって動作をする。As shown in FIG. 10(a), this circuit uses a two-phase clock signal CLK1. It operates according to CLK2.
先ず、クロック信号CLKIが立上がると、ラッチ回路
51のトランスファゲート54が導通状態となるので、
データ入力端子1に入力された入力データD−がA点に
伝播される。次に、ストローブ信号Sが立上がった後、
クロック信号CLK2が立上がると、Dラッチ回路70
にA点のデータがラッチされ、これがB点に出力される
。そして、続くクロック信号CLKIの立上がりでトラ
ンスファゲート57が導通するので、B点のデータがラ
ッチ回路52を介してラッチ出力データQとして出力端
子6から出力される。First, when the clock signal CLKI rises, the transfer gate 54 of the latch circuit 51 becomes conductive.
Input data D- input to data input terminal 1 is propagated to point A. Next, after the strobe signal S rises,
When the clock signal CLK2 rises, the D latch circuit 70
The data at point A is latched and output to point B. Then, since the transfer gate 57 becomes conductive at the subsequent rise of the clock signal CLKI, the data at point B is outputted from the output terminal 6 as latch output data Q via the latch circuit 52.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述した従来のDラッチ回路では、次の
ような問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-described conventional D latch circuit has the following problems.
即ち、第7図の回路では、ストローブ信号Sのアクティ
ブ期間にクロック信号CLKが立上がると、NANDゲ
ート62、インバータ66、トランスファゲート64及
びインバータ65.63の各出力状態が順次変化した後
にラッチ出力データQが変化する。つまり、クロック信
号の入力後、5段のゲートを信号が伝播してかろラッチ
出力が変化するので、クロック信号CLKが立上がって
からラッチ出力データが変化するまでの時間が長く、こ
れが動作速度の向上を妨げるという問題点がある。That is, in the circuit of FIG. 7, when the clock signal CLK rises during the active period of the strobe signal S, the output states of the NAND gate 62, the inverter 66, the transfer gate 64, and the inverters 65 and 63 sequentially change, and then the latch output is generated. Data Q changes. In other words, after the clock signal is input, the latch output changes while the signal propagates through the five stages of gates, so the time from the rise of the clock signal CLK to the change in the latch output data is long, which reduces the operating speed. There are problems that hinder improvement.
また、第9図の回路では、クロック信号CLK2が立下
がってから、トランスファゲート71が遮断状態になる
までに、NANDゲート74及びインバータ75による
ゲート2段分の遅延時間が発生する。一方、クロック信
号CLKIの立上がりから入力データDがA点に伝播さ
れるまでには、インバータ55によるゲート1段分の遅
延しか発生しない。このため、クロック信号CLK2が
立下がってからクロック信号CLKIが立上がるまでの
時間がゲート1段分の遅延時間よりも短いとDラッチ回
路70で誤ったデータをラッチしてしまう。このため、
クロック信号CLKI、2が共に低電位である期間をあ
まり短くすることができず、動作速度を向上させること
ができないという問題点がある。Further, in the circuit shown in FIG. 9, a delay time corresponding to two stages of gates caused by the NAND gate 74 and the inverter 75 occurs from the fall of the clock signal CLK2 until the transfer gate 71 is turned off. On the other hand, from the rise of the clock signal CLKI until the input data D is propagated to the point A, only a delay of one stage of gates caused by the inverter 55 occurs. Therefore, if the time from the fall of the clock signal CLK2 to the rise of the clock signal CLKI is shorter than the delay time of one stage of gates, the D latch circuit 70 will latch incorrect data. For this reason,
There is a problem in that the period during which both the clock signals CLKI and CLKI2 are at low potential cannot be made very short, and the operating speed cannot be improved.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
動作速度を大幅に向上させることができるDラッチ回路
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such problems, and includes:
An object of the present invention is to provide a D latch circuit that can significantly improve operating speed.
[課題を解決するための手段]
本発明に係るDラッチ回路は、1又は複数の入力データ
をストローブ信号によって選択して出力すると共にラッ
チ出力データが帰還入力されたマルチプレクサと、この
マルチプレクサの出力をクロック信号に従ってダイナミ
ックに保持すると共に前記ラッチ出力データとして出力
するダイナミック保持回路とを有することを特徴とする
。[Means for Solving the Problems] A D latch circuit according to the present invention includes a multiplexer that selects and outputs one or more input data using a strobe signal, and to which latch output data is fed back, and an output of this multiplexer. The present invention is characterized by comprising a dynamic holding circuit that dynamically holds data according to a clock signal and outputs the latch output data.
[作用コ
本発明においては、ストローブ信号のみによってマルチ
プレクサが入力データを選択し、その出力側に設けられ
たダイナミック保持回路でデータが保持される。この保
持動作は、クロック信号が出力端子直近の上記ダイナミ
ック保持回路に供給されることによりなされるので、ク
ロック信号の出力からラッチ出力データの変化までに介
在するゲート数を削減することができ、ラッチ出力まで
の遅延時間を減少することができる。[Operations] In the present invention, a multiplexer selects input data only by a strobe signal, and the data is held in a dynamic holding circuit provided on the output side of the multiplexer. This holding operation is performed by supplying the clock signal to the above-mentioned dynamic holding circuit closest to the output terminal, so it is possible to reduce the number of gates that intervene between the output of the clock signal and the change in latch output data. Delay time until output can be reduced.
また、本発明では、ダイナミック保持回路での保持動作
がクロック信号の入力後、直ちに行なわれるから、本発
明のDラッチ回路の前段及び後段に他のラッチ回路を配
置した場合においても、2相クロツクが共に低電位とな
る期間を十分に短くすることができる。Furthermore, in the present invention, since the holding operation in the dynamic holding circuit is performed immediately after inputting the clock signal, even when other latch circuits are placed before and after the D latch circuit of the present invention, the two-phase clock The period during which both are at low potential can be made sufficiently short.
従って、本発明によれば、回路の動作速度を大幅に向上
させることができる。Therefore, according to the present invention, the operating speed of the circuit can be significantly improved.
[実施例コ
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について説
明する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は、本発明の第1の実施例に係るDラソ子回路を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a D-laser circuit according to a first embodiment of the present invention.
このDラッチ回路は、データ入力端子1から入力される
入力データDをストローブ入力端子2から入力されるス
トローブ信号Sによって選択するマルチプレクサ3と、
このマルチプレクサ3の出力をクロック入力端子5から
入力されるクロック信号CLKに従って保持するダイナ
ミック保持回路4とにより構成されている。ダイナミッ
ク保持回路4の出力は、ラッチ出力データQとして出力
端子6から出力されると共に、マルチプレクサ3に帰還
されている。This D latch circuit includes a multiplexer 3 that selects input data D input from a data input terminal 1 by a strobe signal S input from a strobe input terminal 2;
The dynamic holding circuit 4 holds the output of the multiplexer 3 according to the clock signal CLK input from the clock input terminal 5. The output of the dynamic holding circuit 4 is output from the output terminal 6 as latch output data Q, and is also fed back to the multiplexer 3.
第2図は、第1図に示したDラッチ回路の更に詳細な構
成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a more detailed configuration of the D latch circuit shown in FIG. 1.
マルチプレクサ3は、次のように構成されている。即ち
、データ入力端子1とマルチプレクサ3の出力端との間
には、トランスファゲート11とインバータ12とが縦
続接続されている。また、ラッチ出力データQは、トラ
ンスファゲート14を介してインバータ12の入力端に
ワイヤードオアされている。これらのトランスファゲー
ト11゜14は、ストローブ入力端子2から入力される
ストローブ信号Sと、これをインバータ13により反転
させた信号とによって択一的に導通制御されるようにな
っている。The multiplexer 3 is configured as follows. That is, between the data input terminal 1 and the output terminal of the multiplexer 3, a transfer gate 11 and an inverter 12 are connected in cascade. Furthermore, the latch output data Q is wired-ORed to the input terminal of the inverter 12 via the transfer gate 14. These transfer gates 11 and 14 are selectively controlled to conduct by a strobe signal S input from the strobe input terminal 2 and a signal obtained by inverting this signal by an inverter 13.
ダイナミック保持回路4は、マルチプレクサ3の出力端
と出力端子6との間に縦続接続されたトランスファゲー
ト15とインバータ16とにより構成されている。トラ
ンスファゲート15はダイナミック保持機能を有するも
ので、クロック入力端子5a及びクロック反転入力端子
5bから夫々入力されるクロック信号CLK (正相)
、−CLK(逆相)によって導通制御される。なお、ク
ロック信号CLKは、その低電位の時間がダイナミック
保持の電荷の放電に要する最小時間よりも短くなるよう
に設定されている。The dynamic holding circuit 4 includes a transfer gate 15 and an inverter 16 connected in series between the output terminal of the multiplexer 3 and the output terminal 6. The transfer gate 15 has a dynamic holding function, and receives a clock signal CLK (positive phase) input from the clock input terminal 5a and the clock inversion input terminal 5b, respectively.
, -CLK (reverse phase) conduction is controlled. Note that the clock signal CLK is set so that its low potential time is shorter than the minimum time required for discharging dynamically held charges.
次にこのように構成されたDラッチ回路の動作について
説明する。Next, the operation of the D latch circuit configured as described above will be explained.
ここでは、入力データD1ストローブ信号S及びクロッ
ク信号CLKが第8図(a)と同様のタイミングで入力
された場合について説明する。ストローブ信号Sが立上
がると、マルチプレクサ3のトランスファゲート11が
導通するので、マルチプレクサ3の選択動作が行なわれ
、入力データDがインバータ12の入力端に転送され、
その反転出力がインバータ12から出力される。Here, a case will be described in which the input data D1 strobe signal S and the clock signal CLK are input at the same timing as in FIG. 8(a). When the strobe signal S rises, the transfer gate 11 of the multiplexer 3 becomes conductive, so the selection operation of the multiplexer 3 is performed, and the input data D is transferred to the input terminal of the inverter 12.
The inverted output is output from the inverter 12.
続いて、クロック信号CLK、 −CLKが夫々高電位
及び低電位になると、ダイナミック保持回路4のトラン
スファゲート15が導通ずるので、インバータ16を介
して出力端子6にラッチ出力データQが出力される。Subsequently, when the clock signals CLK and -CLK become high potential and low potential, respectively, the transfer gate 15 of the dynamic holding circuit 4 becomes conductive, so that the latch output data Q is outputted to the output terminal 6 via the inverter 16.
次に、クロック信号CLK、−CLKが夫々低電位及び
高電位になると、トランスファゲート15が非導通状態
になるが、トランスファゲート15によるダイナミック
保持動作によって、その出力レベルは保持される。Next, when the clock signals CLK and -CLK go to a low potential and a high potential, respectively, the transfer gate 15 becomes non-conductive, but its output level is maintained by the dynamic holding operation of the transfer gate 15.
更に、ストローブ信号Sが立下がると、トランスファゲ
ート11が非導通状態になると共に、トランスファゲー
ト14が導通状態となるので、ダイナミック保持回路4
に保持されたラッチ出力データQは、トランスファゲー
ト14を介してインバータ12の入力端に帰還入力され
る。これにより、ストローブ信号Sの低電位期間では、
入力データDに拘らず、ラッチ出力データQが保持され
ることになる。Further, when the strobe signal S falls, the transfer gate 11 becomes non-conductive and the transfer gate 14 becomes conductive, so that the dynamic holding circuit 4
The latch output data Q held at is fed back to the input terminal of the inverter 12 via the transfer gate 14. As a result, during the low potential period of the strobe signal S,
Regardless of input data D, latch output data Q is held.
この回路によれば、クロック信号CLKが立上がってか
らラッチ出力データQが変化するまでに介在するゲート
数はトランスファゲート15とインバータ16の2段だ
けであるから、ゲート2段分の遅延時間が生ずるのみで
ある。このため、従来に比べて、クロック信号CLKの
立上がりからラッチ出力データQが変化するまでの応答
時間を275に削減することができる。According to this circuit, the number of intervening gates from the rise of the clock signal CLK to the change of the latch output data Q is only two stages, transfer gate 15 and inverter 16, so the delay time corresponding to two stages of gates is required. It only arises. Therefore, the response time from the rise of the clock signal CLK until the latch output data Q changes can be reduced to 275 times compared to the conventional case.
第3図は、本発明の第2の実施例に係るDラッチ回路の
回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a D latch circuit according to a second embodiment of the present invention.
この実施例は、先の実施例におけるマルチプレクサ3の
トランスファゲート11.14の代わりに、クロックド
インバータ23.24を使用してマルチプレクサ21を
構成し、同じくダイナミック保持回路4のトランスファ
ゲート15の代わりに、ダイナミック保持機能を宵する
クロックドインバータ25を使用してダイナミック保持
回路22を構成した例であり、その他の構成は第2図の
回路と同様である。In this embodiment, a clocked inverter 23.24 is used to configure the multiplexer 21 instead of the transfer gate 11.14 of the multiplexer 3 in the previous embodiment, and a clocked inverter 23.24 is also used instead of the transfer gate 15 of the dynamic holding circuit 4. This is an example in which the dynamic holding circuit 22 is configured using a clocked inverter 25 having a dynamic holding function, and the other configurations are the same as the circuit shown in FIG.
この回路においても、先の実施例の回路と同様、クロッ
ク信号CLKの立上がり時の応答時間をゲート2段分の
遅延時間に短縮することができる。In this circuit as well, as in the circuit of the previous embodiment, the response time at the rise of the clock signal CLK can be shortened to the delay time of two stages of gates.
第4図は、本発明の第3の実施例に係るDラッチ回路の
回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a D latch circuit according to a third embodiment of the present invention.
この実施例は、複数の入力データを選択的にラッチする
Dラッチ回路に本発明を適用した例である。即ち、マル
チプレクサ31には、データ入力端子fat 1b+
lcを夫々介して入力データDO,Di、D2が入
力されている。これらの入力データDo−D2は、夫々
トランスファゲート33 a、 33 b、 33
cを介してインバータ12の入力端に供給されている
。This embodiment is an example in which the present invention is applied to a D latch circuit that selectively latches a plurality of input data. That is, the multiplexer 31 has a data input terminal fat 1b+
Input data DO, Di, and D2 are input via the lcs, respectively. These input data Do-D2 are transferred to transfer gates 33a, 33b, 33, respectively.
It is supplied to the input end of the inverter 12 via c.
一方、ストローブ入力端子2b、2aから夫々入力され
るストローブ信号So、Slは、マルチプレクサ制御回
路32に与えられている。マルチプレクサ制御回路32
は、ストローブ信号Sl。On the other hand, strobe signals So and Sl input from strobe input terminals 2b and 2a, respectively, are provided to a multiplexer control circuit 32. Multiplexer control circuit 32
is the strobe signal Sl.
SOを夫々反転させるインバータ36a、36bと、こ
れらインバータ36 a、 36 bの出力とストロ
ーブ信号si、soのうちの全ての2つの組合せを入力
する4つのNANDゲー)37a、37 b、 37
c、 37 dとによるデコータ回路からなるものであ
る。Inverters 36a, 36b that invert SO, respectively, and four NAND gates 37a, 37b, 37 that receive all two combinations of the outputs of these inverters 36a, 36b and strobe signals si, so.
It consists of a decoder circuit with 37c and 37d.
このマルチプレクサ制御回路32のNANDゲー) 3
7 a、 37 b、 37 c、 37 dの
各出力は、直接及びインバータ35.34a、34b、
34cを夫々介してマルチプレクサ31のトランスファ
ゲート14,33 al 3 b+ 33 cに供
給され、これらの導通状態を択一的に制御するようにな
っている。NAND game of this multiplexer control circuit 32) 3
Each output of 7a, 37b, 37c, 37d is directly and inverter 35.34a, 34b,
The signals are supplied to the transfer gates 14 and 33 al 3 b + 33 c of the multiplexer 31 via the respective terminals 34 c, and their conduction states are selectively controlled.
その他の構成は第2図の回路と同様である。The rest of the configuration is similar to the circuit shown in FIG.
このDラッチ回路の真理値表を下記第1表に示す。なお
、ここで、Hは高電位、Lは低電位、は低電位又は高電
位を示している。また、ストローブ信号so、si及び
入力データDO〜D2は、第8図に示したストローブ信
号S及び入力データDと同じタイミングで入力されるも
のとなっている。The truth table for this D latch circuit is shown in Table 1 below. Note that here, H indicates a high potential, L indicates a low potential, and indicates a low potential or a high potential. Furthermore, the strobe signals so, si and input data DO to D2 are input at the same timing as the strobe signal S and input data D shown in FIG.
第1表
この回路によれば、ストローブ信号S0,81が共に低
電位である場合には、トランスファゲート14が導通、
トランスファゲート33a〜33Cが非導通となって、
前値保持の状態となっている。ストローブ信号So、S
Lが共に低電位でない場合には、その2進コードに対応
してトランスファゲート33 a、 33 b、
33 cの何れか一つが導通、トランスファゲート14
が非導通となるので、入力データDO〜D2のうちの一
つが選択されてインバータ12の入力端に転送されるこ
とになる。そして、クロック信号CLKが立上がること
により、ダイナミック保持回路4にデータが保持される
。Table 1 According to this circuit, when the strobe signals S0 and 81 are both at low potential, the transfer gate 14 is conductive;
Transfer gates 33a to 33C become non-conductive,
The previous value is maintained. Strobe signal So, S
If both L are not at low potential, the transfer gates 33 a, 33 b,
33 c is conductive, transfer gate 14
becomes non-conductive, so one of the input data DO to D2 is selected and transferred to the input terminal of the inverter 12. Then, when the clock signal CLK rises, the data is held in the dynamic holding circuit 4.
第5図は、本発明の第4の実施例に係るDラッチ回路の
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a D latch circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
この実施例では、マルチプレクサ41がトランスファゲ
ートではなくAND−NOR複合ゲート42によって構
成されている。即ち、データ入力端子1を介して入力さ
れる入力データDは、AND−NOR複合ゲート42の
一つの入力端に入力されている。また、ストローブ入力
端子2から入力されるストローブ信号Sは、AND−N
OR複合ゲート42の他の入力端に入力されると共に、
インバータ43を介してAND−NOR複合ゲート42
の更に他の入力端に入力されている。そして、AND−
NOR複合ゲート42の更に他の入力端には、出力側か
らラッチ出力データQが帰還入力されている。そして、
このAND−NOR複合ゲート42の出力がマルチプレ
クサ41の出力としてダイナミック保持回路4に与えら
れている。In this embodiment, the multiplexer 41 is constituted by an AND-NOR composite gate 42 rather than a transfer gate. That is, the input data D input through the data input terminal 1 is input to one input terminal of the AND-NOR composite gate 42. Furthermore, the strobe signal S input from the strobe input terminal 2 is AND-N
It is input to the other input terminal of the OR composite gate 42, and
AND-NOR composite gate 42 via inverter 43
is input to yet another input terminal. And-
The latch output data Q is fed back to the other input terminal of the NOR composite gate 42 from the output side. and,
The output of this AND-NOR composite gate 42 is given to the dynamic holding circuit 4 as the output of the multiplexer 41.
他の構成については第2図の回路と同様である。The other configurations are similar to the circuit shown in FIG. 2.
この回路においても、ストローブ信号Sが高電位のとき
は、入力データDがAND−NOR複合ゲート42によ
って選択され、ストローブ信号Sが低電位のときは、帰
還入力されたラッチ出力データQがAND−NOR複合
ゲート42によって選択される。In this circuit as well, when the strobe signal S is at a high potential, the input data D is selected by the AND-NOR composite gate 42, and when the strobe signal S is at a low potential, the latch output data Q input as feedback is selected by the AND-NOR composite gate 42. Selected by NOR composite gate 42.
また、ダイナミック保持回路4の動作は、前述した動作
と同様である。Further, the operation of the dynamic holding circuit 4 is similar to that described above.
第6図は、第2図に示したDラッチ回路の前段と後段と
に夫々ラッチ回路を配置した例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example in which latch circuits are arranged before and after the D latch circuit shown in FIG. 2, respectively.
Dラッチ回路50は、第2図に示したDラッチ回路であ
り、このDラッチ回路50の前段及び後段に配置された
ラッチ回路51.52は、第9図におけるラッチ回路5
1.52と同様の構成となっている。The D latch circuit 50 is the D latch circuit shown in FIG. 2, and the latch circuits 51 and 52 arranged before and after the D latch circuit 50 are the same as the latch circuit 5 in FIG.
It has the same configuration as 1.52.
この回路では、クロック信号CLK2が立下がると、ト
ランスファゲート15も直ちに遮断状態となるが、クロ
ック信号CLKIの立上がりから入力データDがトラン
スファゲート15の入力端に伝播されるまでには、イン
バータ55.トランスファゲート11及びインバータ1
2によるゲート3段分の遅延が発生する。このため、ク
ロック信号CLK2が立下がってから、クロック信号C
LKIが立上がるまでの期間がOであっても、この回路
が誤動作することはない。In this circuit, when the clock signal CLK2 falls, the transfer gate 15 is also immediately turned off, but the inverter 55. Transfer gate 11 and inverter 1
2, a delay of three stages of gates occurs. Therefore, after the clock signal CLK2 falls, the clock signal C
Even if the period until LKI rises is O, this circuit will not malfunction.
[発明の効果コ
以上述べたように、本発明によれば、ストローブ信号の
みによってマルチプレクサの選択動作を行なわせ、その
出力段に配置したダイナミック保持回路にクロック信号
を直接供給することによりラッチ動作を行なうようにし
たので、クロック信号の入力からラッチ出力データが変
化するまでの遅延時間を大幅に短縮することができ、動
作速度の向上を図ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the selection operation of the multiplexer is performed only by the strobe signal, and the latch operation is performed by directly supplying the clock signal to the dynamic holding circuit arranged at the output stage. By doing so, the delay time from the input of the clock signal until the latch output data changes can be significantly shortened, and the operating speed can be improved.
また、本発明によれば、ダイナミック保持回路での保持
動作がクロック信号の入力後、直ちに行なわれるので、
その前段及び後段に他のラッチ回路を配置した構成の回
路に適用した場合でも、2相クロツクが共に低電位とな
る期間を短縮して、動作速度の向上を図ることができる
。Further, according to the present invention, the holding operation in the dynamic holding circuit is performed immediately after inputting the clock signal.
Even when applied to a circuit in which other latch circuits are disposed at the preceding and following stages, the operating speed can be improved by shortening the period during which both the two-phase clocks are at low potential.
第1図は本発明の第1の実施例に係るDラッチ回路のブ
ロック図、第2図は同Dラッチ回路の詳細を示す回路図
、第3図は本発明の第2の実施例に係るDラッチ回路の
回路図、第4図は本発明の第3の実施例に係るDラッチ
回路の回路図、第5図は本発明の第4の実施例に係るD
ラッチ回路の回路図、第6図は第1の実施例のDラッチ
回路を使用した応用回路の回路図、第7図は従来のDラ
ッチ回路の回路図、第8図は同Dラッチ回路の動作を示
すタイミング図、第9図は同Dラッチ回路を使用した応
用回路の回路図、第10図は第9図の回路の動作を示す
タイミング図である。
it i al 1 b+ I C;データ入力
端子、2゜2a、2b;ストローブ入力端子、3.21
,31.41,61 ;マルチプレクサ、4,22;ダ
イナミック保持回路、5.5a、7a、8a、9a;ク
ロック入力端子、5b、7b、8b、9b;クロック反
転入力端子、6;出力端子、11゜I4,15.33a
〜33c、54+ 57.64+67.71.76
; )ランスファゲート、12゜13.16.34a
〜34c、35.36a、36b、43,53,55,
56.58,63,65.66.72,73,75;イ
ンバータ、23〜25;クロックドインバータ、37a
〜37d。
62.74;NANDゲート、42;AND−NOR複
合ゲート、50,70;Dラッチ回路、51.52;ラ
ッチ回路FIG. 1 is a block diagram of a D latch circuit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the D latch circuit, and FIG. 3 is a block diagram of a D latch circuit according to a second embodiment of the present invention. 4 is a circuit diagram of a D latch circuit according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram of a D latch circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
A circuit diagram of the latch circuit, Fig. 6 is a circuit diagram of an application circuit using the D latch circuit of the first embodiment, Fig. 7 is a circuit diagram of a conventional D latch circuit, and Fig. 8 is a circuit diagram of the D latch circuit of the first embodiment. FIG. 9 is a timing diagram showing the operation of the circuit shown in FIG. 9. FIG. 9 is a circuit diagram of an application circuit using the same D latch circuit. FIG. 10 is a timing diagram showing the operation of the circuit shown in FIG. it i al 1 b+ IC; data input terminal, 2゜2a, 2b; strobe input terminal, 3.21
, 31.41, 61; Multiplexer, 4, 22; Dynamic holding circuit, 5.5a, 7a, 8a, 9a; Clock input terminal, 5b, 7b, 8b, 9b; Clock inversion input terminal, 6; Output terminal, 11゜I4, 15.33a
~33c, 54+ 57.64+67.71.76
) Transfergate, 12゜13.16.34a
~34c, 35.36a, 36b, 43, 53, 55,
56.58, 63, 65.66.72, 73, 75; Inverter, 23-25; Clocked inverter, 37a
~37d. 62.74; NAND gate, 42; AND-NOR composite gate, 50, 70; D latch circuit, 51.52; latch circuit
Claims (3)
て選択して出力すると共にラッチ出力データが帰還入力
されたマルチプレクサと、このマルチプレクサの出力を
クロック信号に従ってダイナミックに保持すると共に前
記ラッチ出力データとして出力するダイナミック保持回
路とを有することを特徴とするDラッチ回路。(1) A multiplexer that selects and outputs one or more input data using a strobe signal and inputs latch output data as a feedback input, and dynamically holds the output of this multiplexer according to a clock signal and outputs it as the latch output data. A D latch circuit comprising a dynamic holding circuit.
に従って前記マルチプレクサの出力を選択的に転送する
ダイナミック保持機能を有するトランスファゲートと、
このトランスファゲートの出力を反転させて前記ラッチ
出力データとして出力するインバータとを備えて構成さ
れたものであることを特徴とする請求項1に記載のDラ
ッチ回路。(2) the dynamic holding circuit includes a transfer gate having a dynamic holding function that selectively transfers the output of the multiplexer according to the clock signal;
2. The D latch circuit according to claim 1, further comprising an inverter that inverts the output of the transfer gate and outputs the inverted output as the latch output data.
に従って前記マルチプレクサの出力を選択的に反転出力
するダイナミック保持機能を有するクロックドインバー
タと、このクロックドインバータの出力を反転させて前
記ラッチ出力データとして出力するインバータとを備え
て構成されたものであることを特徴とする請求項1に記
載のDラッチ回路。(3) The dynamic holding circuit includes a clocked inverter having a dynamic holding function that selectively inverts and outputs the output of the multiplexer according to the clock signal, and an output of the clocked inverter that is inverted and output as the latch output data. 2. The D latch circuit according to claim 1, wherein the D latch circuit comprises an inverter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10446490A JP3216880B2 (en) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | D latch circuit |
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| JP10446490A JP3216880B2 (en) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | D latch circuit |
Publications (2)
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| JPH043615A true JPH043615A (en) | 1992-01-08 |
| JP3216880B2 JP3216880B2 (en) | 2001-10-09 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023207587A1 (en) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 深圳比特微电子科技有限公司 | D flip-flop having multiplexer function |
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1990
- 1990-04-20 JP JP10446490A patent/JP3216880B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023207587A1 (en) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 深圳比特微电子科技有限公司 | D flip-flop having multiplexer function |
| US12368434B2 (en) | 2022-04-28 | 2025-07-22 | Shenzhen Microbt Electronics Technology Co., Ltd. | D flip-flop having multiplexer function |
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| JP3216880B2 (en) | 2001-10-09 |
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