JPH08212794A - シフトレジスタ - Google Patents

シフトレジスタ

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JPH08212794A
JPH08212794A JP7015666A JP1566695A JPH08212794A JP H08212794 A JPH08212794 A JP H08212794A JP 7015666 A JP7015666 A JP 7015666A JP 1566695 A JP1566695 A JP 1566695A JP H08212794 A JPH08212794 A JP H08212794A
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JP
Japan
Prior art keywords
shift register
flop
output
type flip
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP7015666A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Sano
功 佐野
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH08212794A publication Critical patent/JPH08212794A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】シフトレジスタを多段縦続接続したとき、共通
のクロック信号CLKを入力する次段のシフトレジスタ
に入力される前段のシフトレジスタのシリアルデータ出
力QNがバッファ用インバータ1の遅延によって遅れ、
クロックを高速化できなくなることを改善する。 【構成】クロック信号CLKの立上がりでデータをシフ
トするnビットのシフトレジスタのn−1段目までは通
常のD型フリップフロップ2で構成し、n段目はマスタ
・スレーブD型フリップフロップ3で構成する。そして
シリアルデータ出力端子QNにはフリップフロップ3の
マスタ出力MQを2段のインバータ1を介して取出す。
マスタ出力MQはn発目のクロック信号CLKの立上が
りで出力され、従来、シリアルデータ出力QNに用いた
最終段のD型フリップフロップのデータ出力Qnがn発
目のクロック信号の立下がりで出力されるのに比べ早ま
り、インバータ1の遅延を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像表示装置のデータ転
送やシリアルデータをパラレルデータに変換する装置な
どのうち特に高速動作を必要とする装置に用いられ、半
導体集積回路などにより構成されたシフトレジスタに関
する。なお、以下各図において同一の符号は同一もしく
は相当部分を示す。
【0002】
【従来の技術】まず図7,8を用いて従来のこの種のシ
フトレジスタの代表的な構造とその動作を簡単に説明す
る。図7はD型フリップフロップ2をn段縦続接続した
構成のシフトレジスタを示す。半導体集積回路内に作り
込まれたこのシフトレジスタは、通常、入力データ(信
号)がその入力端子Dから入力バッファとしてのインバ
ータ1を複数段経て1段目のD型フリップフロップ2の
入力端子Dに入力され、クロック信号がシフトレジスタ
のクロック入力端子CLKから入力バッファとしてのイ
ンバータ1を複数段経て各段(つまりn個)のD型フリ
ップフロップ2のクロック端子CLKに入力される。ま
た、シフトレジスタのシリアル出力はn段目のD型フリ
ップフロップ2の出力端子Q(=Qn)から出力バッフ
ァとしてインバータ1を複数段経てシフトレジスタのシ
リアルデータ出力端子QNより出力される。
【0003】例えば液晶表示装置の走査側駆動装置に用
いられるシフトレジスタでは、1段目からn段目までの
D型フリップフロップ2の夫々の出力端子Qから引出さ
れたシフトレジスタのパラレルデータ出力端子Q1〜Q
nの出力を入力とする高電圧出力回路が1チップ内に作
り込まれる。一般に走査線の本数は数百本あり、1個の
走査側駆動装置の出力数では足りないため、走査側駆動
装置を複数個直列接続して使用することになる。
【0004】具体的には、1段目の駆動装置のシフトレ
ジスタのシリアルデータ出力端子QNを次段の駆動装置
のデータ入力端子Dへ接続し、走査線の本数分のシフト
レジスタを構成する。図8は図7のシフトレジスタの入
力信号と出力信号のタイミングを示す。なお、説明の便
宜上、以下では端子名をその端子の信号名にも共用す
る。この例では、データシフトをクロック信号CLKの
後端の立下がりエッジで動作する構成としている。クロ
ック信号CLKの立下がりでシフトレジスタの入力デー
タDを順次シフトしていき、シフトレジスタのパラレル
データ出力Q1〜Qnは夫々のD型フリップフロップ2
のクロック入力CLKの立下がりエッジよりtd1の出
力遅延時間だけ遅れた出力となる。シフトレジスタのシ
リアルデータ出力であるQNは、最終段D型フリップフ
ロップ2の出力端子Qnから出力バッファ1を経由し得
られるため、最終段D型フリップフロップのクロック入
力CLKの立下がりエッジよりの出力遅延はtd2と大
きくなる。
【0005】nビットのシフトレジスタを多段接続する
場合には、1段目のシフトレジスタのシリアルデータ出
力QNが2段目のシフトレジスタのデータ入力Dとな
り、n+1発目のクロック信号CLKの立下がりで取り
込まれ順次シフトされていく。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、データ
転送周波数が高い用途に使用する場合、1段目のシフト
レジスタのシリアルデータ出力QNの出力遅延時間td
2がクロック信号CLKの周期T1を越えると2段目の
シフトレジスタが正しくデータを取り込めないという問
題が生じる。
【0007】そこで本発明はこの問題を解消し、低コス
トでシリアルデータ出力の遅延時間を小さくできるシフ
トレジスタを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1のシフトレジスタは、共通のクロック
(CLK)の後端のエッジ入力(立下がりなど)ごとに
データをシフトするD型フリップフロップ(2)をn段
縦続接続してなるシフトレジスタであって、n段目に前
記クロックの前端のエッジ入力ごとに(n−1)段目の
D型フリップフロップの出力データをシフトして、この
シフトレジスタのシリアルデータ出力端子(QN)に出
力するシリアルデータ出力手段を備えたものとする。
【0009】また、請求項2のシフトレジスタでは、請
求項1に記載のシフトレジスタにおいて、前記シリアル
データ出力手段は、n段目の前記D型フリップフロップ
と共にマスタ・スレーブD型フリップフロップ(3)を
構成し、そのマスタ部の出力データを前記シリアルデー
タ出力端子に出力するものであるようにする。
【0010】また、請求項3のシフトレジスタでは、請
求項1に記載のシフトレジスタにおいて、前記シリアル
データ出力手段は、n段目の前記D型フリップフロップ
とは別に設けられて(n−1)段目の前記D型フリップ
フロップの出力データを入力し、クロックの後端のエッ
ジ入力でデータを前記シリアルデータ出力端子に出力す
る別設D型フリップフロップ(2A)と、前記共通のク
ロックを反転して、この別設D型フリップフロップのク
ロック入力とするインバータ(1A)とを備えたもので
あるようにする。
【0011】また、請求項4のシフトレジスタは、請求
項1ないし3のいずれかに記載のシフトレジスタにおい
て、n段目の前記D型フリップフロップの出力データ
と、前記シリアルデータ出力手段の出力データとのいず
れかを、選択信号(SEL)に応じて前記シリアルデー
タ出力端子に選択出力させる手段(AND−NOR回路
4など)を備えたものとする。
【0012】また、請求項5のシフトレジスタは、請求
項1ないし4のいずれかに記載のシフトレジスタにおい
て、少なくとも初段の前記D型フリップフロップのデー
タ入力端又は前記シリアルデータ出力手段のデータ出力
端にはバッファ素子(インバータ1など)を備えたもの
とする。
【0013】また、請求項6のシフトレジスタでは、請
求項1ないし5のいずれかに記載のシフトレジスタは、
半導体集積回路により構成されたものであるようにす
る。
【0014】
【作用】n段のD型フリップフロップからなるシフトレ
ジスタの最終段をマスタ・スレーブD型フリップフロッ
プで構成し、シフトレジスタのシリアルデータ出力QN
を最終段のマスタ・スレーブD型フリップフロップのマ
スタ出力より取り出す構成とし、クロック信号の前端の
立上がりエッジで取り込んだデータを出力するように
し、またはn段のD型フリップフロップからなるシフト
レジスタのn段目に(n−1)段目のD型フリップフロ
ップの出力を入力とし、クロック信号の反転信号で動作
するD型フリップフロップを追加し、その出力よりシフ
トレジスタのシリアルデータ出力QNを取り出す構成と
し、追加されたD型フリップフロップがクロック信号の
立上がりで、データを取り込み出力する動作をするよう
にする。
【0015】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例としてのシフト
レジスタの構成を示す。図1においては図7に対し最終
段のn段目のD型フリップフロップ2をマスタ・スレー
ブD型フリップフロップとしてのMQ出力付D型フリッ
プフロップ3とし、このシフトレジスタのシリアルデー
タ出力端子QNを最終段のMQ出力付D型フリップフロ
ップ3のマスタ出力端子MQより、2段のインバータ1
を経て取り出す構成とした点が異なる。
【0016】図1ではシフトレジスタのデータ入力端子
Dから入力バッファとしてのインバータ1を2段経由
し、初段のD型フリップフロップ2の入力端子Dへ入力
し、シフトレジスタのクロック入力端子CLKからは入
力バッファとしてのインバータ1を2段経由し、全段の
n個のD型フリップフロップ2と3のクロック入力端子
CLKへ共通に入力する。
【0017】図4はMQ出力付D型フリップフロップ3
の回路例を示す。図5はこのフリップフロップ3の入出
力信号のタイミング図である。MQ出力付D型フリップ
フロップ3の構成は幾つか考えられるが、この例では、
図4に示すようにクロックドインバータ5とインバータ
1によるマスタ・スレーブ型とした。図4の回路は図5
に示すように、入力クロック信号CLKの立下がりでデ
ータを出力する通常のD型フリップフロップとしての出
力端子Qのほかに、入力クロック信号CLKのHレベル
区間で入力データをスルーし、Lレベル区間で入力デー
タを保持する、つまり入力クロック信号CLKの立上が
りエッジで取り込んだデータを出力する出力端子MQを
持ち、この出力端子MQはマスタ・スレーブD型フリッ
プフロップのマスタ部の出力を取り出すようにしてい
る。
【0018】図3は図1のシフトレジスタの動作を示す
タイミング図である。図1のシフトレジスタのパラレル
データ出力は、Q1〜Qnであり、クロック信号CLK
の立下がりからtd1の遅延時間後に出力される。遅延
時間td1はシフトレジスタ内部での遅延のため極めて
小さく、シフトレジスタの周波数特性に大きく影響を与
えるものではないが、シフトレジスタのシリアルデータ
出力QNは出力バッファ1を経由するため、td2のよ
うに遅延時間が大きくなる。しかしながら、本発明にお
いてはマスタ出力MQがn発目のクロック信号CLKの
立上がりで出力されるため、出力バッファ1を経由した
シリアルデータ出力QNの(n+1)発目のクロック信
号(つまり次段のシフトレジスタの初段のD型フリップ
フロップ2がデータを取り込むべきクロック信号)CL
Kの立下がりから見た場合の出力遅延時間を小さくし、
改善することになる。つまり、遅延時間td2より小さ
いクロック周期T1においてもシフトレジスタ回路の多
段接続動作が可能となる。
【0019】速いクロック信号CLKの周波数に限定使
用の場合は図1の構成でよいが、遅いクロック周波数で
は逆に2段目のシフトレジスタが正しいデータを受け取
ることが出来なくなるが、この場合、図2に示すよう
に、シフトレジスタのシリアルデータ出力QNをMQ出
力付D型フリップフロップ3の出力端子MQから取る
か、その通常のデータ出力端子Qから取るかを選択出来
るようなスイッチとしてのAND−NOR回路4を図1
のMQ出力付D型フリップフロップ3の出力部に付加す
る構成としてもよい。
【0020】図6はn段のD型フリップフロップからな
るシフトレジスタのn段目にクロック信号CLKの反転
信号で動作するD型フリップフロップ2Aを追加し、そ
の出力端子Qよりシフトレジスタのシリアルデータ出力
QNを取り出す構成としたnビットシフトレジスタの構
成例を示す。同図においてはクロック信号CLKの経路
よりインバータ1Aにより反転した信号をクロック信号
入力端子CLKに入力し、(n−1)段目のD型フリッ
プフロップ2の出力信号Q(=Qn−1)をデータ入力
端子Dに入力するD型フリップフロップ2Aを追加し、
その出力端子Qから出力バッファとしてのインバータ1
を2段経由し、シフトレジスタのシリアルデータ出力端
子QNに接続する。この場合、D型フリップフロップ2
Aは(n−1)段目のD型フリップフロップ2の出力信
号Qn−1をクロック信号CLKの反転信号で取り込
む、つまり図3に示すクロック信号CLKのn発目の立
上がりで取り込むため、図1の回路構成と同様に、クロ
ック信号CLKの立下がりより見たシフトレジスタの出
力QNの遅延時間を小さくすることになり、シフトレジ
スタの多段接続の際の周波数特性を向上させることが出
来る。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、共通のクロック信号の
後端の立下がりでデータをシフトするシフトレジスタの
最終段に、クロック信号の前端の立上がりで前段のD型
フリップフロップの出力データを入力してシフトしシフ
トレジスタのシリアルデータ出力端子へ出力する手段と
してのマスタ・スレーブD型シフトレジスタ、又は共通
のクロック信号を反転して自身へのクロック信号とする
別のD型フリップフロップを設けて新たなシフトレジス
タを構成するようにしたので、次段のシフトレジスタの
初段のD型フリップフロップに与えるデータの遅れ時間
を少なくすることができる。
【0022】従って本発明によるシフトレジスタを使用
し、画像表示装置の駆動装置を構成した場合、駆動装置
の多段接続時における高周波数動作が可能となる。ま
た、駆動装置の半導体集積回路による製造においても、
微細加工により、シフトレジスタ回路部の動作スピード
の高速化を図る必要がないため、比較的製造コストが安
く、回路動作速度も速くない製造方法でも製造可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例としてのシフトレジスタ
の回路図
【図2】本発明の第2の実施例としてのシフトレジスタ
の回路図
【図3】図1のシフトレジスタの入出力信号のタイミン
グ図
【図4】図1のMQ出力付D型フリップフロップの内部
回路図
【図5】図4のフリップフロップの入出力信号のタイミ
ング図
【図6】本発明の第3の実施例としてのシフトレジスタ
の回路図
【図7】図1に対応する従来の回路図
【図8】図7のシフトレジスタの入出力信号のタイミン
グ図
【符号の説明】
1,1A インバータ 2,2A D型フリップフロップ 3 MQ出力付D型フリップフロップ 4 AND−NOR回路 5 クロックドインバータ SEL 選択信号

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共通のクロックの後端のエッジ入力ごとに
    データをシフトするD型フリップフロップをn段縦続接
    続してなるシフトレジスタであって、 n段目に前記クロックの前端のエッジ入力ごとに(n−
    1)段目のD型フリップフロップの出力データをシフト
    して、このシフトレジスタのシリアルデータ出力端子に
    出力するシリアルデータ出力手段を備えたことを特徴と
    するシフトレジスタ。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のシフトレジスタにおい
    て、 前記シリアルデータ出力手段は、n段目の前記D型フリ
    ップフロップと共にマスタ・スレーブD型フリップフロ
    ップを構成し、そのマスタ部の出力データを前記シリア
    ルデータ出力端子に出力するものであることを特徴とす
    るシフトレジスタ。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のシフトレジスタにおい
    て、 前記シリアルデータ出力手段は、n段目の前記D型フリ
    ップフロップとは別に設けられて(n−1)段目の前記
    D型フリップフロップの出力データを入力し、クロック
    の後端のエッジ入力でデータを前記シリアルデータ出力
    端子に出力する別設D型フリップフロップと、 前記共通のクロックを反転して、この別設D型フリップ
    フロップのクロック入力とするインバータとを備えたも
    のであることを特徴とするシフトレジスタ。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載のシフ
    トレジスタにおいて、 n段目の前記D型フリップフロップの出力データと、前
    記シリアルデータ出力手段の出力データとのいずれか
    を、選択信号に応じて前記シリアルデータ出力端子に選
    択出力させる手段を備えたことを特徴とするシフトレジ
    スタ。
  5. 【請求項5】請求項1ないし4のいずれかに記載のシフ
    トレジスタにおいて、 少なくとも初段の前記D型フリップフロップのデータ入
    力端又は前記シリアルデータ出力手段のデータ出力端に
    はバッファ素子を備えたことを特徴とするシフトレジス
    タ。
  6. 【請求項6】請求項1ないし5のいずれかに記載のシフ
    トレジスタは、半導体集積回路により構成されたもので
    あることを特徴とするシフトレジスタ。
JP7015666A 1995-02-02 1995-02-02 シフトレジスタ Pending JPH08212794A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100437830C (zh) * 2005-09-13 2008-11-26 友达光电股份有限公司 移位寄存电路
US7564440B2 (en) 2005-01-18 2009-07-21 Tpo Displays Corp. Shift register unit
US8000432B2 (en) 2008-08-08 2011-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Shift register

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US8000432B2 (en) 2008-08-08 2011-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Shift register
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