JPH05206792A - フリップフロップ回路 - Google Patents

フリップフロップ回路

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JPH05206792A
JPH05206792A JP4014910A JP1491092A JPH05206792A JP H05206792 A JPH05206792 A JP H05206792A JP 4014910 A JP4014910 A JP 4014910A JP 1491092 A JP1491092 A JP 1491092A JP H05206792 A JPH05206792 A JP H05206792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flip
output
flop
circuit
clock
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4014910A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Ikeda
浩司 池田
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority to JP4014910A priority Critical patent/JPH05206792A/ja
Publication of JPH05206792A publication Critical patent/JPH05206792A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ゲートアレイ開発で必ず行っているFFのホー
ルドタイム確認を不要とし、配線遅延が影響して発生す
るメタルスキューの問題をなくすこと。 【構成】フリップフロップ(FF)1のクロック(C)
に入力した信号を、インバータ10,11を介してFF
の外部に出力する。このFF1を複数個使用してシフト
レジスタを構成する場合、FFのC0出力を前段のFF
のC(クロック)に入力することにより、必ず後段のF
Fが先に動作するため、FFのホールドタイム確認が不
要、メタルスキューによる誤動作が回避できる。 【効果】開発時に行っていたホールドタイムの確認・配
置配線後に行っていたメタルスキューの確認を行う必要
がなくなり、設計が非常に容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフリップフロップ(F
F)回路に関し、特にゲートアレイ・スタンダードセル
を代表とする特定用途向け半導体集積回路の論理回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のFF回路は、図4,図5,図6の
ようなシフトレジスタ回路構成で用いられることが多
い。
【0003】図4において、本シフトレジスタは、D型
フリップフロップ14,15を有し、入力信号IN1が
フリップフロップ14のD入力に印加され、そのQ出力
はC点を介し次段のD入力に印加される。クロック入力
信号IN2が、それぞれのC入力に印加される。出力O
UTは、フリップフロップ15のQ出力として得られ
る。
【0004】図5において、D型フリップフロップ1
6,17を有し、フリップフロップ16のC入力には、
クロック入力信号IN2がバッファ18を介して印加さ
れる。
【0005】図6において、フリップフロップ19のQ
出力は、バッファ21を介して、フリップフロップ20
のD入力に印加されている。
【0006】次に、図7を用いて、図4,図5,図6の
動作を説明する。図7において、データ入力信号IN
1,クロック入力信号IN2,C点の信号が、それぞれ
示されている。図7中,時間差THは、クロック入力と
データ入力信号伝達時間差である。
【0007】まず、図4の2ビット(bit)シフトレ
ジスタ構成が正常動作するためには、フリップフロップ
(FF)15のデータ(D)入力と、クロック入力に伝
達される信号の時間差が、FF15の持っているホール
ドタイム(Hold time)時間より多きければ正
常動作をする。
【0008】すなわち、図7のタイミング図で、入力信
号IN2の立ち上り時間と、C点の立ち下り時間差TH
が、FF15のHold timeよりも大きい場合、
図4の回路構成を用いる。
【0009】次に、図5と図6について説明を行う。
【0010】まず、図4と図5,図6との回路構成の違
いは、図5においてはクロック信号IN2とFF16と
のクロック(C)入力間に、バッファ18が挿入されて
いる点であり、図6においてはFF19のQ出力とFF
20のデータ入力間にバッファ21が挿入されている点
である。
【0011】これは、FF17・FF20のデータ入力
とクロック入力に伝達される信号の時間差がFF17・
FF20各々が持っているHold time時間より
も小さいためである。即ち、バッファ18・21は、遅
延回路としての作用を呈し、FF17・20のデータ入
力伝達時間を遅らせることにより、Hold time
を満たし、回路を正常動作させている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術での
問題点を、ゲートアレイを例に説明する。
【0013】まず、図4の回路構成上の問題点を、図8
を用いて説明する。図8において、回路設計時、FF2
3のデータ(D)入力とクロック(C)入力に伝達され
る信号との時間差が、FF23の持っているHold
timeより大きいとする。
【0014】次に、実際に半導体チップ25に配置・配
線したとき、バッファ24から、FF22のクロック入
力までの配線長が非常に短かく、バッファ24からFF
23のクロック入力までの配線長が長くなった場合、回
路が誤動作を起こす(これをメタルスキューと呼ぶ)。
【0015】これは、ゲートアレイのプロセスが年々微
細化されていくことにより、ブロック単体の動作スピー
ドが速くなり、反面、配線幅が細くなるため、抵抗値が
増加したためで、バッファ24からFF22のクロック
入力までの信号伝達時間よりも、バッファ24からFF
23のクロック入力までの信号伝達時間が遅くなったか
らである。次に、メタルスキュー対策案を2案記述す
る。
【0016】その対策1:配置配線後の配線長に左右さ
れない様に、FF22のQ出力とFF23のデータ入力
間又は、FF22のクロック入力前段に遅延回路を挿入
する。
【0017】その対策2:再度配置配線を行う。
【0018】しかし、この対策に対しても、数点の問題
が有る。
【0019】その問題1:遅延回路の挿入について、単
に遅延回路を挿入するのではなく、最適値の遅延回路を
挿入しなければならない。また、危険性の高い箇所全て
に遅延回路を挿入しなければならない等、設計が複雑に
なる。
【0020】その問題2:再度配置・配線を行うことに
ついて、再配置・配線をする際、他の論理回路の配置位
置も変わるため、前回配置した結果では、正常動作した
回路が、誤動作することがある。
【0021】図5,図6についても同様に問題1が上げ
られ、更に後述する問題3・4が上げられる。
【0022】その問題3:メタルスキューを起こす危険
性の高い箇所が多ければ、挿入する遅延回路も多くな
り、最悪チップサイズ変更となる。ところでゲートアレ
イは、チップサイズ毎にブロック使用数制限がある。
【0023】その問題4:遅延回路を挿入することによ
り、最高動作周波数が下がる。
【0024】本発明の目的は、前記問題点を解決し、設
計が容易で、誤動作することがなく、チップサイズを増
大させないで、高速で動作するようにしたフリップフロ
ップ回路を提供することにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明のフリップフロッ
プの構成は、データ入力端子と、出力端子と、クロック
入力端子と、クロック出力端子とを備えたことを特徴と
する。
【0026】
【実施例】図1は本発明の一実施例のフリップフロップ
回路を示す回路図である。図2は図1のフリップフロッ
プ回路のシフトレジスタ使用例を示すブロック図、図3
は図2の動作を示すタイミング図である。
【0027】図1において、本実施例のフリップフロッ
プ回路1は、トランスファーゲート2,4,6,8と、
インバータ3,5,7,9,10,11とを備えてい
る。データ(D)入力は、トランスファーゲート2を介
して、インバータ3,トランスファーゲート6に接続さ
れ、インバータ3の出力はトランスファーゲート4,イ
ンバータ7の入力に接続され、インバータの出力はQ出
力となりまたインバータ9の入力に接続され、インバー
タ9の出力はトランスファーゲート8を介してインバー
タ5の入力に接続される。インバータ9の出力は、Q
(反転値)出力となる。
【0028】クロック(C)入力は、インバータ10を
介してC(反転値)出力を得、さらにインバータ11を
介してC出力を得ると共に、インバータ11の出力はC
0出力となって、外部に引き出せる。C,C(反転値)
出力は、トランスファーゲート2,4,6,8に印加さ
れる。
【0029】図2において、クロック入力信号IN2
は、次段のD型フリップフロップ13のC入力に印加さ
れ、さらにインバータ10,11を介したC0出力は初
段のD型フリップフロップ12のC入力に印加される。
【0030】図3において、データ入力信号IN1,ク
ロック入力信号IN2,図2のフリップフロップ13の
C0出力点であるA点,フリップフロップ12のQ出力
点であるB点,フリップフロップ13のQ出力である出
力OUTの各波形が示されている。図3中のTHは、ク
ロック入力とデータ入力とデータ入力の信号伝達時間差
を示す。
【0031】図2に記したように、フリップフロップ
(FF)13のC0出力を、前段のFF12のクロック
入力に接続されることにより、必ずFF13が先に動作
し、その後にFF12が動作する。このことにより、前
述したメタルスキュー、設計が複雑になる、遅延回路を
挿入するといった問題点を、全て解決することができ
る。
【0032】このように、本実施例によれば、FF回路
特に自動配置・配線処理されるゲートアレイ等が使用さ
れるFF回路の基本ファンクションブロックに関して、
クロック入力端子に入力した信号を、FF回路内に供給
するだけでなく、FF回路外部に出力できるクロック出
力端子を設けることを特徴とする。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、FF回
路のクロックに入力した信号の出力を、FF回路の外部
に出力できるように外部端子を備えることにより、次の
ような効果がある。
【0034】メタルスキューによる誤動作がなくな
る。
【0035】メタルスキューによる誤動作対策を設計
時又は配置・配線後行わなくてすむ。
【0036】遅延回路を挿入する必要がなくなったた
めに、回路のパフォーマンス向上又はチップサイズを小
さくし、コストダウンを行える可能性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフリップフロップ回路を示
す回路図である。
【図2】図1に示したフリップフロップ回路で構成した
シフトレジスタを示すブロック図である。
【図3】図2の動作を説明したタイミング図である。
【図4】従来のシフトレジスタの第1例を示すブロック
図である。
【図5】従来のシフトレジスタの第2例を示すブロック
図である。
【図6】従来のシフトレジスタの第3例を示すブロック
図である。
【図7】図4,図5,図6の動作を示すタイミング図で
ある。
【図8】図4の回路を半導体チップに配置した例を示す
配置図である。
【符号の説明】
1,12,13,14,15,16,17,19,20
D型フリップフロップ 2,4,6,8 トランスファーゲート 18,21,24 バッファ IN1 データ入力信号 IN2 クロック入力信号 25 半導体チップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ入力端子と、出力端子と、クロッ
    ク入力端子と、クロック出力端子とを備えたことを特徴
    とするフリップフロップ回路。
  2. 【請求項2】 クロック入力端子とクロック出力端子と
    の間に、2個のインバータが介在している請求項1記載
    のフリップフロップ回路。
JP4014910A 1992-01-30 1992-01-30 フリップフロップ回路 Withdrawn JPH05206792A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684422A (en) * 1995-01-25 1997-11-04 Advanced Micro Devices, Inc. Pipelined microprocessor including a high speed single-clock latch circuit
US5831462A (en) * 1995-03-08 1998-11-03 Advanced Micro Devices, Inc. Conditional latching mechanism and pipelined microprocessor employing the same
JP2006279621A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Yamaha Corp 順序回路
JP2008527863A (ja) * 2005-01-10 2008-07-24 クゥアルコム・インコーポレイテッド マルチ閾値mos回路
JP2008535300A (ja) 2005-03-24 2008-08-28 エイアールエム リミテッド 演算およびスリープ・モード中のデータ格納回路並びに方法
CN100505103C (zh) 2004-07-13 2009-06-24 统宝光电股份有限公司 移位缓存器和使用移位缓存器的平板显示器
JP2011524670A (ja) * 2008-05-27 2011-09-01 アスペン・アクイジション・コーポレーション クロックバッファおよびマルチプルフリップフロップを使用する節電回路
US9742383B2 (en) 2015-09-11 2017-08-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684422A (en) * 1995-01-25 1997-11-04 Advanced Micro Devices, Inc. Pipelined microprocessor including a high speed single-clock latch circuit
US5831462A (en) * 1995-03-08 1998-11-03 Advanced Micro Devices, Inc. Conditional latching mechanism and pipelined microprocessor employing the same
CN100505103C (zh) 2004-07-13 2009-06-24 统宝光电股份有限公司 移位缓存器和使用移位缓存器的平板显示器
JP2008527863A (ja) * 2005-01-10 2008-07-24 クゥアルコム・インコーポレイテッド マルチ閾値mos回路
JP2008535300A (ja) 2005-03-24 2008-08-28 エイアールエム リミテッド 演算およびスリープ・モード中のデータ格納回路並びに方法
JP2006279621A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Yamaha Corp 順序回路
JP2011524670A (ja) * 2008-05-27 2011-09-01 アスペン・アクイジション・コーポレーション クロックバッファおよびマルチプルフリップフロップを使用する節電回路
US8471597B2 (en) 2008-05-27 2013-06-25 Qualcomm Incorporated Power saving circuit using a clock buffer and multiple flip-flops
US9742383B2 (en) 2015-09-11 2017-08-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit
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