JPH06260902A - 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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JPH06260902A
JPH06260902A JP5048205A JP4820593A JPH06260902A JP H06260902 A JPH06260902 A JP H06260902A JP 5048205 A JP5048205 A JP 5048205A JP 4820593 A JP4820593 A JP 4820593A JP H06260902 A JPH06260902 A JP H06260902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
clocked inverter
inverter
circuit
node
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5048205A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikazu Ogawa
義和 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5048205A priority Critical patent/JPH06260902A/ja
Publication of JPH06260902A publication Critical patent/JPH06260902A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、少ない素子数でリセット及びプ
リセット動作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。 【構成】 この発明は、PMOSトランジスタ1,2及
びNMOSトランジスタ3,4からなり入力信号Dを受
けて反転保持するクロックドインバータと、PMOSト
ランジスタ7,8及びNMOSトランジスタ9,10か
らなり前段のクロックドインバータの出力を受けて反転
保持出力するクロックドインバータと、リセット信号に
基づいてリセット動作を行うPMOSトランジスタ5及
びNMOSトランジスタ12と、プリセット信号に基づ
いてプリセット動作を行うNMOSトランジスタ6及び
PMOSトランジスタ11とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フリップフロップに関
するもので、特にD形フリップフロップに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のD形のフリップフロップ(以下、
「D−F/F」と記載する)は、図3に示されるように
クロックドインバータゲート100,200、クロック
ドNANDゲート300,400およびインバータゲー
ト500,600により構成されている。また、このD
−F/Fのリセット状態は、節点QM2=QS2=ロウ
レベルである。
【0003】図4には、上記従来例のD−F/Fのタイ
ミングチャートを示しており、同図を参照して動作の説
明を行う。
【0004】図4においてタイミングT1では、リセッ
ト信号をロウレベルにすることによりタイミング(クロ
ック)信号φがハイレベルのタイミングでクロックドN
ANDゲート400から節点QS1にハイレベルが出力
される。また、インバータ600により節点QS2はロ
ウレベルとなる。また、タイミング信号φがロウレベル
のタイミングでクロックドNANDゲート300から節
点QM1にハイレベルが出力される。また、インバータ
500によりQM2はロウレベルとなりリセット状態と
なる。
【0005】タイミングT2では、入力信号Dはハイレ
ベルとなっており、クロックドインバータ100により
タイミング信号φがハイレベルのタイミングで節点QM
1はロウレベル、インバータ500により節点QM2は
ハイレベルとなる。また、クロックドNANDゲート4
00はリセット信号はハイレベルとなっているため、節
点QS1に節点QS2の反転データを出力する状態とな
っており、双安定状態になっている。タイミング信号φ
がロウレベルのタイミングでは、クロックドインバータ
200により節点QM2の反転データが出力されるた
め、節点QS1はロウレベルとなり、節点QS2はハイ
レベルとなる。また、クロックドNANDゲート300
はリセット信号がハイレベルとなっているため、節点Q
M1に節点QM2の反転データを出力する状態となって
おり、双安定状態になっている。
【0006】タイミングT3では、入力信号Dはロウレ
ベルとなっており、クロックドインバータ100により
タイミング信号φがハイレベルのタイミングで節点QM
1はハイレベル、インバータ500により節点QM2は
ロウレベルとなる。また、クロックドNANDゲート4
00はリセット信号はハイレベルとなっているため、節
点QS1に節点QS2の反転データを出力する状態とな
っており、双安定状態になっている。タイミング信号φ
がロウレベルのタイミングでは、クロックドインバータ
200により節点QM2の反転データが出力されるた
め、節点QS1はハイレベルとなり節点QS2はロウレ
ベルとなる。また、クロックドNANDゲート300は
リセット信号がハイレベルとなっているため、節点QM
1に節点QM2の反転データを出力する状態となってお
り、双安定状態になっている。
【0007】以上説明したように、タイミング信号φの
前半で節点QM2の値が決まり、タイミング信号φの後
半で節点QS2の値が節点QM2の値の変化に従って変
化するといったマスタースレーブ形の回路となってい
る。図3に示すように、節点QM2を境に左側の構成が
マスター側、右側がスレーブ側となっている。
【0008】また、図3のD−F/FをMOSトランジ
スタ等のFET(電界効果トランジスタ)で実現すると
図5に示すように構成される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したょうに、
図3及び図5に示す従来のD−F/Fは、入力データ保
持部である双安定回路をインバータおよびクロックドN
ANDゲートで実現することにより、D−F/Fの保持
するデータのリセットを可能にしているが、回路を実現
する場合に素子数が多くなり、構成が大型化するという
不具合を招いていた。
【0010】また、D−F/Fの保持データをプリセッ
トすることができなかった。
【0011】そこで、、本発明は上記に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、少ない素子数で
リセットおよびプリセット可能なフリップフロップ回路
を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、クロック信号によりダイナ
ミックに動作し、入力信号を受けて反転保持する第1の
クロックドインバータと、クロック信号によりダイナミ
ックに動作し、第1のクロックドインバータの出力を受
けて反転保持出力する第2のクロックドインバータと、
リセット信号の反転信号にしたがって導通制御されるF
ET(電界効果トランジスタ)により第1のクロックド
インバータの出力端子を一方の論理レベルに設定し、リ
セット信号にしたがって導通制御されるFETにより第
2のクロックドインバータの出力端子を他方の論理レベ
ルに設定して回路をリセットするリセット回路と、プリ
セット信号にしたがって導通制御されるFETにより第
1のクロックドインバータの出力端子を他方の論理レベ
ルに設定し、プリセット信号の反転信号にしたがって導
通制御されるFETにより第2のクロックドインバータ
の出力端子を一方の論理レベルに設定して回路をプリセ
ットするプリセット回路とから構成される。
【0013】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、リセット回路は、リセット信号を反転する
第1のインバータと、第1のインバータの出力により導
通制御されて、第1のクロックドインバータの出力端子
と高位電源との間に接続されてなる第1導電型のFET
と、リセット信号により導通制御されて、第2のクロッ
クドインバータの出力端子と低位電源との間に接続され
てなる第2導電型のFETとからなり、プリセット回路
は、プリセット信号を反転する第2のインバータと、プ
リセット信号により導通制御されて、第1のクロックド
インバータの出力端子と低位電源との間に接続されてな
る第2導電型のFETと、第2のインバータの出力によ
り導通制御されて、第2のクロックドインバータの出力
端子と高位電源との間に接続されてなる第1導電型のF
ETとからなる
【0014】
【作用】上記構成において、請求項1記載の発明は、ク
ロックドインバータをダイナミックに動作させてデータ
を保持し、4個のFETによりリセット及びプリセット
動作を行うようにしている。
【0015】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。
【0016】図1は、この発明の一実施例に係わるD−
F/Fの回路図を示す図である。なお、図1において図
4と同符号のものは同一物である。
【0017】図1において、D−F/Fは、PMOSト
ランジスタ1,2およびNMOSトランジスタ3,4で
構成され、タイミング信号φによりダイナミックに動作
して入力信号Dを反転保持するクロックドインバータ
と、PMOSトランジスタ7,8とNMOSトランジス
タ9,10で構成され、クロック信号φによりダイナミ
ックに動作して上記クロックドインバータの出力を反転
保持出力するクロックドインバータと、PMOSトラン
ジスタ5とインバータ13とNMOSトランジスタ12
により構成されるリセット回路と、NMOSトランジス
タ6とインバータ14とPMOSトランジスタ11によ
り構成されるプリセット回路を有して構成されている。
図1中に示したCM15およびCS16は、MOSトラ
ンジスタの接合容量、ゲート容量、配線容量等の寄生容
量を動作説明のためのモデル化として示したものであ
る。
【0018】図2には本実施例のタイミングチャートを
示している。
【0019】次に、本実施例の動作を図2に示すミング
チャートに従って説明する。
【0020】図2において、タイミングT1では、リセ
ット信号をハイレベルにすることにより本実施例の回路
のリセットを行っている。本実施例の回路のリセット状
態は、節点QMはハイレベル、節点QSはロウレベルで
ある。リセット信号がハイレベルによりPMOSトラン
ジスタ5およびNMOSトランジスタ12はON状態と
なり、寄生容量CS16に充電されている電荷はNMO
Sトランジスタ12を介してグランドに放電される。従
って、節点QSはロウレベルとなる。また、タイミング
信号φがロウレベルのタイミングではNMOSトランジ
スタ3がOFF状態となるため、入力信号Dの値と関係
なくPMOSトランジスタ5を介して寄生容量CM15
に充電が行われるため、節点QMはハイレベルとなり、
本実施例の回路のリセット状態を実現することができ
る。
【0021】次に、タイミングT2では、入力信号Dは
ハイレベルを入力しており、タイミング信号φがハイレ
ベルのタイミングではPMOSトランジスタ1,2、N
MOSトランジスタ3,4の状態は、OFF,ON,O
N,ONとなるため、寄生容量CM15の電荷はNMO
Sトランジスタ3,4を介しグランドへ放電される。従
って、節点QMはロウレベルとなり、PMOSトランジ
スタ7がON状態、NMOSトランジスタ10がOFF
状態となる。しかし、PMOSトランジスタ8およびN
MOSトランジスタ9がOFF状態であるため、節点Q
Mの反転データは節点QSに伝搬されない。一方、タイ
ミング信号φがロウレベルのタイミングでは、PMOS
トランジスタ7,8、NMOSトランジスタ9,10の
状態はON,ON,ON,OFFとなるため、PMOS
トランジスタ7,8を介して寄生容量CS16は充電さ
れ、節点QSはハイレベルとなる。
【0022】次に、タイミングT3では、入力信号Dは
ロウレベルを入力しており、タイミング信号φがハイレ
ベルのタイミングではPMOSトランジスタ1,2、N
MOSトランジスタ3,4の状態はON,ON,ON,
OFFとなるため、PMOSトランジスタ1,2を介し
て寄生容量CM15を充電する。従って、節点QMはハ
イレベルとなり、PMOSトランジスタ7がOFF状
態、NMOSトランジスタ10がON状態となる。しか
し、PMOSトランジスタ8およびNMOSトランジス
タ9がOFF状態であるため、節点QMの反転データは
節点QSに伝搬されない。一方、タイミング信号φがロ
ウレベルのタイミングでは、PMOSトランジスタ7,
8、NMOSトランジスタ9,10の状態はOFF,O
N,ON,ONとなるため、NMOSトランジスタ9,
10を介して寄生容量CS16は放電され、節点QSは
ロウレベルとなる。
【0023】次に、タイミングT4では、プリセット信
号をハイレベルにすることにより本実施例の回路のプリ
セットを行っている。本実施例の回路のプリセット状態
は、節点QMがロウレベル、節点QSがハイレベルであ
る。プリセット信号がハイレベルによりNMOSトラン
ジスタ6およびPMOSトランジスタ11はON状態と
なり、寄生容量CM15に充電されている電荷はNMO
Sトランジスタ6を介してグランドに放電される。従っ
て、節点QSはロウレベルとなる。また、NMOSトラ
ンジスタ10は節点QMがロウレベルによりOFF状態
となるので、PMOSトランジスタ11を介して寄生容
量CS16に充電が行われ、節点QSはハイレベルとな
り、本実施例の回路のプリセット状態を実現できる。
【0024】したがって、本実施例の回路は、節点QM
と節点QSの保持しているデータは反転しているが、タ
イミング信号φの前半で節点QMの値が決まり、タイミ
ング信号φの後半で節点QSの値が節点QMの値の変化
に従って変化するといったマスタースレーブ形のフリッ
プフロップ回路となっている。すなわち、図1に示すよ
うに、節点QMを境に左側の構成がマスター側、右側が
スレーブ側となっている。
【0025】このように、2つのクロックドインバータ
をタイミング信号φによりダイナミックに動作させるこ
とによって、クロックドインバータの出力に寄生する容
量にデータを保持し、マスタースレーブ形のフリップフ
ロップ回路を少ない素子数で実現している。また、4つ
のトランジスタでリセットならびにプリセット回路を構
成しているので、少ない素子数でリセットならびにプリ
セット動作をマスタースレーブ形のフリップフロップ回
路で実現することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明
は、クロックドインバータをダイナミックに動作させて
データを保持し、4個のFETによりリセット及びプリ
セット動作を行うようにしているので、小型な構成でリ
セットならびにプリセット動作が可能なフリップフロッ
プ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係わるD−F/Fの回路
構成を示す図である。
【図2】図1の動作タイミングを示すタイミングチャー
トである。
【図3】従来のD−F/Fの論理回路による構成図であ
る。
【図4】図3の動作タイミングを示すタイミングチャー
トである。
【図5】図3の論理回路をMOSトランジスタで実現し
た回路図である。
【符号の説明】
1,2,5,7,8,11 PMOSトランジスタ 3,4,6,9,10,12 NMOSトランジスタ 13,14,500,600 インバータ 15 寄生容量CM 16 寄生容量CS 100,200 クロックドインバータ 300,400 クロックドNAMD

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号によりダイナミックに動作
    し、入力信号を受けて反転保持する第1のクロックドイ
    ンバータと、 クロック信号によりダイナミックに動作し、第1のクロ
    ックドインバータの出力を受けて反転保持出力する第2
    のクロックドインバータと、 リセット信号の反転信号にしたがって導通制御されるF
    ET(電界効果トランジスタ)により第1のクロックド
    インバータの出力端子を一方の論理レベルに設定し、リ
    セット信号にしたがって導通制御されるFETにより第
    2のクロックドインバータの出力端子を他方の論理レベ
    ルに設定して回路をリセットするリセット回路と、 プリセット信号にしたがって導通制御されるFETによ
    り第1のクロックドインバータの出力端子を他方の論理
    レベルに設定し、プリセット信号の反転信号にしたがっ
    て導通制御されるFETにより第2のクロックドインバ
    ータの出力端子を一方の論理レベルに設定して回路をプ
    リセットするプリセット回路とを有することを特徴とす
    るフリップフロップ回路。
  2. 【請求項2】 前記リセット回路は、 リセット信号を反転する第1のインバータと、 第1のインバータの出力により導通制御されて、第1の
    クロックドインバータの出力端子と高位電源との間に接
    続されてなる第1導電型のFETと、 リセット信号により導通制御されて、第2のクロックド
    インバータの出力端子と低位電源との間に接続されてな
    る第2導電型のFETとからなり、 前記プリセット回路は、 プリセット信号を反転する第2のインバータと、 プリセット信号により導通制御されて、第1のクロック
    ドインバータの出力端子と低位電源との間に接続されて
    なる第2導電型のFETと、 第2のインバータの出力により導通制御されて、第2の
    クロックドインバータの出力端子と高位電源との間に接
    続されてなる第1導電型のFETとからなることを特徴
    とする請求項1記載のフリップフロップ回路。
JP5048205A 1993-03-09 1993-03-09 フリップフロップ回路 Withdrawn JPH06260902A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5048205A JPH06260902A (ja) 1993-03-09 1993-03-09 フリップフロップ回路

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JP5048205A JPH06260902A (ja) 1993-03-09 1993-03-09 フリップフロップ回路

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JPH06260902A true JPH06260902A (ja) 1994-09-16

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JP5048205A Withdrawn JPH06260902A (ja) 1993-03-09 1993-03-09 フリップフロップ回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719516A (en) * 1995-12-20 1998-02-17 Advanced Micro Devices, Inc. Lock generator circuit for use with a dual edge register that provides a separate enable for each use of an input clock signal
KR100333664B1 (ko) * 1999-06-30 2002-04-24 박종섭 고속동작시에 안정적으로 동작하는 디-플립플롭
KR100490294B1 (ko) * 1998-09-28 2005-08-01 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 리셋 회로
JP2007336482A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 Toshiba Corp 半導体集積回路装置

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Effective date: 20000509