JPS624799B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS624799B2
JPS624799B2 JP55125758A JP12575880A JPS624799B2 JP S624799 B2 JPS624799 B2 JP S624799B2 JP 55125758 A JP55125758 A JP 55125758A JP 12575880 A JP12575880 A JP 12575880A JP S624799 B2 JPS624799 B2 JP S624799B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
circuit
clock
shift register
transmission gate
Prior art date
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Expired
Application number
JP55125758A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5750391A (en
Inventor
Yukihiro Saeki
Tomohisa Shigematsu
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
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP55125758A priority Critical patent/JPS5750391A/en
Publication of JPS5750391A publication Critical patent/JPS5750391A/en
Publication of JPS624799B2 publication Critical patent/JPS624799B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C19/00—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers

Landscapes

  • Shift Register Type Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は集積回路に好適な双方向シフトレジス
タに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a bidirectional shift register suitable for integrated circuits.

一般にシフトレジスタは、デイジタル集積回路
においてデータの保持、遅延などに非常によく用
いられる回路である。たとえばデータを2進数に
変換し、それをビツトシリアルに転送する場合、
タイミング合せ回路として使用される。このと
き、データを最下位桁から始めて最上位桁で終る
ように転送した場合、1ビツトの遅延を挿入する
ことは、この遅延を入れない場合に比べて1桁だ
け桁上げを行なつたことに相当し、換言すれば
「2」を乗じたことになる。一方、遅延を挿入さ
れたデータから見れば、遅延なしのデータは1桁
だけ桁下げを行なわれたことになり、「2」で割
られたデータということになる。このように、あ
るデータに対してそれを1ビツト遅らせたデータ
は「2」がかけられ、1ビツト進めたデータは
「2」で割られたデータとなる。このように、デ
ータを2倍、22倍、23倍、…もしくは1/2、1/2
2、1/23、…としたい場合は双方向シフトレジス
タがあれば非常に便利である。
In general, shift registers are circuits that are very often used for data retention, delay, etc. in digital integrated circuits. For example, if you want to convert data to binary and transfer it to bit serial,
Used as a timing alignment circuit. In this case, if the data is transferred starting from the least significant digit and ending at the most significant digit, inserting a 1-bit delay means that the carry is carried up by one digit compared to not inserting this delay. In other words, it is multiplied by "2". On the other hand, when looking at the data with the delay inserted, the data without the delay has been downgraded by one digit, and is thus the data divided by "2". In this way, data obtained by delaying certain data by 1 bit is multiplied by 2, and data obtained by advancing 1 bit becomes data divided by 2. In this way, data can be doubled, 2 2 times, 2 3 times, etc., or 1/2, 1/2
If you want to do 2 , 1/2 3 , etc., it would be very convenient to have a bidirectional shift register.

従来のこのような双方向シフトレジスタは、第
1図に示すような回路構成となつていた。なお、
この例では4ビツト分のシフトレジスタ構成とな
つている。すなわち、各ビツトごとのデータ転送
は、D形フリツプフロツプ1,2,3,4により
クロツクパルスCPに同期して行われ、各フリツ
プフロツプ1,2,3,4の入力側にはアンド回
路5,6とオア回路7が接続されている。そし
て、右シフトと左シフトの切り換えは切換信号
R/によつて行われ、この切換信号R/が
“1”のとき右シフト動作となり、右シフトデー
タ入力端子IRから入力されたデータが右シフト
データ出力端子ORに転送される。一方、切換信
号R/が“0”のとき左シフト動作となり、左
シフトデータ入力端子ILから入力されたデータ
が左シフトデータ出力端子OLに転送される。
Such a conventional bidirectional shift register had a circuit configuration as shown in FIG. In addition,
In this example, the shift register configuration is for 4 bits. That is, data transfer for each bit is performed by D-type flip-flops 1, 2, 3, and 4 in synchronization with the clock pulse CP, and AND circuits 5 and 6 are connected to the input sides of each flip-flop 1, 2, 3, and 4. An OR circuit 7 is connected. Switching between the right shift and the left shift is performed by the switching signal R/, and when this switching signal R/ is "1", the right shift operation is performed, and the data input from the right shift data input terminal I R is shifted to the right. The shift data is transferred to the output terminal OR . On the other hand, when the switching signal R/ is "0", a left shift operation is performed, and the data input from the left shift data input terminal I L is transferred to the left shift data output terminal O L.

ところが、上述した従来の双方向シフトレジス
タでは、各フリツプフロツプ1,2,3,4の入
力側にはアンド、アンド、オアという複雑なゲー
ト回路が必要であり、しかも配線が複雑であるば
かりでなく、集積回路の設計製造においては配線
およびゲート回路による面積の増大につながると
いう重大な欠点があつた。
However, in the conventional bidirectional shift register described above, complex gate circuits such as AND, AND, and OR are required on the input side of each flip-flop 1, 2, 3, and 4, and the wiring is not only complicated but also However, in the design and manufacture of integrated circuits, there has been a serious drawback in that wiring and gate circuits lead to an increase in area.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、2つのクロツク同期論理
回路の一方の入力を他方の出力にそれぞれ接続
し、その接続端の一方にトランスミツシヨンゲー
トを接続して1ビツト分を構成することにより、
素子数の低減を図り、きわめて簡単な回路で集積
回路上での面積を縮少することができる双方向シ
フトレジスタを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to connect the input of one of two clock synchronous logic circuits to the output of the other, and connect a transmission gate to one of the connection ends. By connecting and configuring 1 bit,
The object of the present invention is to provide a bidirectional shift register that can reduce the number of elements and reduce the area on an integrated circuit with an extremely simple circuit.

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は双方向シフトレジスタの1ビツト分を
示すもので、2つのクロツク同期論理回路、たと
えばクロツクドインバータ21,22を互いに一
方の入力と他方の出力とをそれぞれ接続し、その
一方の接続端23にトランスミツシヨンゲート2
4を接続して1ビツト分の回路を構成している。
FIG. 2 shows one bit of a bidirectional shift register, in which two clock synchronized logic circuits, for example clocked inverters 21 and 22, are connected to each other with one input and the other output connected. Transmission gate 2 at connection end 23
4 are connected to form a circuit for one bit.

このような構成において動作を説明する。な
お、トランスミツシヨンゲート24は、そのゲー
トに入力されるクロツクφ1が“1”のときオン
となり、“0”のときオフとなるものとする。こ
の回路で右シフトの場合、データはトランスミツ
シヨンゲート24および一方のクロツクドインバ
ータ21を通つて右へ転送される。このときクロ
ツクφLは“0”としておくことにより、他方の
クロツクドインバータ22の出力は高インピーダ
ンス状態となるため、転送するデータには影響を
与えない。一方、左シフトの場合、データは他方
のクロツクドインバータ22およびトランスミツ
シヨンゲート24を通つて左へ転送される。この
ときクロツクφRは“0”としておくことによ
り、一方のクロツクドインバータ21の出力は高
インピーダンス状態となる。
The operation in such a configuration will be explained. It is assumed that the transmission gate 24 is turned on when the clock φ1 input to the gate is "1" and turned off when it is "0". In the case of a right shift in this circuit, data is transferred to the right through transmission gate 24 and one clocked inverter 21. At this time, by setting the clock φL to "0", the output of the other clocked inverter 22 is in a high impedance state, so that it does not affect the data to be transferred. On the other hand, in the case of a left shift, data is transferred to the left through the other clocked inverter 22 and transmission gate 24. At this time, by setting the clock φR to "0", the output of one clocked inverter 21 becomes a high impedance state.

第3図にクロツクドインバータの具体的な回路
構成例を示す。すなわち、4つの電界効果トラン
ジスタ31,32,33,34と隣り合うトラン
ジスタの間でソースとドレインとを接続し、一方
端側のトランジスタ31のソースに電源VDDを接
続し、他方端側のトランジスタ34のドレインを
接地する。そして、トランジスタ32,33のゲ
ートを共通接続して入力端子35に接続し、その
ソース・ドレイン共通接続点を出力端子36に接
続してなる。しかして、トランジスタ34のゲー
トに印加されるクロツクφが“1”のとき、出力
端子36には入力端子35の反転信号が得られ、
クロツクφが0”のときは出力が高インピーダン
ス状態となる。またこのように構成される1ビツ
ト分の双方向シフトレジスタは、第2図において
クロツクドインバータ1個が4素子よりなるか
ら、全体で9素子であり、使用素子数が少なくて
済む。
FIG. 3 shows an example of a specific circuit configuration of a clocked inverter. That is, the sources and drains of the four field effect transistors 31, 32, 33, and 34 and adjacent transistors are connected, the source of the transistor 31 on one end is connected to the power supply V DD , and the transistor on the other end is Ground the drain of 34. The gates of the transistors 32 and 33 are connected in common and connected to an input terminal 35, and the source/drain common connection point is connected to an output terminal 36. Therefore, when the clock φ applied to the gate of the transistor 34 is "1", the inverted signal of the input terminal 35 is obtained at the output terminal 36,
When the clock φ is 0'', the output is in a high impedance state.In addition, in the 1-bit bidirectional shift register constructed in this way, one clocked inverter consists of four elements in FIG. There are nine elements in total, so the number of elements used can be small.

このように構成され動作する1ビツト分の双方
向シフトレジスタをカスケード接続することによ
り、任意ビツト数の双方向シフトレジスタが構成
できる。たとえば第4図に4ビツト分カスケード
接続した場合の回路例を示す。なお、第2図と同
一部分には同一符号を付して説明する。すなわ
ち、第2図に示す構成の1ビツト分のシフトレジ
スタを4ビツト分カスケード接続し、さらに左シ
フト時の入力端にトランスミツシヨンゲート41
を接続して構成される。そして、各クロツクドイ
ンバータ21,22のクロツクゲートにはアンド
ゲート回路42,43を介してクロツクφ2が印
加され、また各トランスミツシヨンゲート24の
ゲートにはクロツクφ1が印加され、さらにトラ
ンスミツシヨンゲート41のゲートにはアンド回
路44を介してクロツクφ1が印加されるように
構成されている。
By cascading 1-bit bidirectional shift registers constructed and operated in this manner, a bidirectional shift register with an arbitrary number of bits can be constructed. For example, FIG. 4 shows an example of a circuit in which 4 bits are connected in cascade. Note that the same parts as in FIG. 2 will be described with the same reference numerals. That is, 1-bit shift registers having the configuration shown in FIG. 2 are cascade-connected for 4 bits, and a transmission gate 41 is connected to the input terminal for left shifting.
It is configured by connecting. A clock φ2 is applied to the clock gates of each clocked inverter 21 and 22 via AND gate circuits 42 and 43, and a clock φ1 is applied to the gate of each transmission gate 24. A clock φ1 is applied to the gate of the mission gate 41 via an AND circuit 44.

このように構成された双方向レジスタは第5図
に示す2相のクロツクφ1,φ2に同期したダイ
ナミツク動作となる。そして、アンド回路42に
印加される制御信号R(第5図参照)は右シフト
時に“1”となり、これによつて右シフト動作と
なり、またアンド回路43,44に印加される制
御信号L(第5図参照)は左シフト時に“1”と
なり、これによつて左シフト動作となる。したが
つて、第2図においてクロツクドインバータ2
1,22に入力されるクロツクφR,φLは、第4
図ではそれぞれR×φ2およびL×φ2(第5図
参照)という信号になつている。なお、トランス
ミツシヨンゲート41は左シフト時の入力信号を
クロツクφ1に同期させるために挿入されたもの
である。
The bidirectional register configured in this manner operates dynamically in synchronization with the two-phase clocks φ 1 and φ 2 shown in FIG. Then, the control signal R (see FIG. 5) applied to the AND circuit 42 becomes "1" at the time of right shift, resulting in a right shift operation, and the control signal L (see FIG. 5) applied to the AND circuits 43 and 44 becomes "1". (see FIG. 5) becomes "1" during a left shift, thereby resulting in a left shift operation. Therefore, in FIG. 2, the clocked inverter 2
The clocks φ R and φ L input to the fourth
In the figure, the signals are R×φ 2 and L×φ 2 (see FIG. 5), respectively. Note that the transmission gate 41 is inserted to synchronize the input signal during left shift with the clock φ1 .

すなわち、右シフトさせる場合は、アンド回路
42に第5図に示すクロツクφ2および制御信号
Rを印加することにより、アンド回路42の出力
には第5図に示すパルスR・φ2が得られ、この
パルスR・φ2が各クロツクドインバータ21,
21…に印加される。これにより、右シフトデー
タ入力端子45から入力されたデータはシフトレ
ジスタを順次転送され、右シフトデータ出力端子
46に転送入力が得られ、一方、左シフトさせる
場合は、アンド回路43,44に第5図に示すク
ロツクφ1,φ2および制御信号Lを印加するこ
とにより、アンド回路43の出力には第5図に示
すパルスL・φ2が得られ、このパルスL・φ2
が各クロツクドインバータ22,22,…に印加
される。これにより、左シフトデータ入力端子4
7から入力されたデータは上記の場合とは逆方向
に順次転送され、左シフトデータ出力端子48に
転送出力が得られる。
That is, when shifting to the right, by applying the clock φ 2 and the control signal R shown in FIG. 5 to the AND circuit 42, the pulse R·φ 2 shown in FIG. 5 is obtained at the output of the AND circuit 42. , this pulse R· φ2 is applied to each clocked inverter 21,
21... is applied. As a result, the data input from the right shift data input terminal 45 is sequentially transferred through the shift register, and a transfer input is obtained at the right shift data output terminal 46. On the other hand, when shifting to the left, the data is transferred to the AND circuits 43 and 44. By applying the clocks φ 1 and φ 2 and the control signal L shown in FIG. 5, the pulse L·φ 2 shown in FIG.
is applied to each clocked inverter 22, 22, . As a result, left shift data input terminal 4
The data input from 7 is sequentially transferred in the opposite direction to the above case, and a transfer output is obtained at the left shift data output terminal 48.

このように構成された双方向シフトレジスタ
は、クロツクドインバータとトランスミツシヨン
ゲートとからなるきわめて簡単な回路構成で実現
できる。また、トランスミツシヨンゲートを右シ
フトおよび左シフトの両方に用いることができる
ので、素子数の低減を図ることができる。したが
つて、回路上での面積を著しく縮少することがで
きる。
A bidirectional shift register configured in this manner can be realized with an extremely simple circuit configuration consisting of a clocked inverter and a transmission gate. Furthermore, since the transmission gate can be used for both right shifting and left shifting, the number of elements can be reduced. Therefore, the area on the circuit can be significantly reduced.

なお、前記実施例におけるトランスミツシヨン
ゲートはPチヤンネルMOS―FETとNチヤンネ
ルMOS―FETとからなるCMOS回路で構成して
もよい。また、クロツク同期論理回路はクロツク
ドインバータに限らず、他の回路であつても同様
に実施し得る。また、クロツクはφ1,φ2の2
相の場合を例にあげたが、一相クロツクφを用
い、φをφ1に、その反転をφ2に対応させて
用いても機能は変わらない。
Note that the transmission gate in the embodiment described above may be constituted by a CMOS circuit consisting of a P-channel MOS-FET and an N-channel MOS-FET. Furthermore, the clock synchronization logic circuit is not limited to a clocked inverter, but may be implemented in other circuits as well. Also, the clock is 2 of φ 1 and φ 2 .
Although the case of a phase is given as an example, the function does not change even if a one-phase clock φ is used, and φ is used to correspond to φ1 , and its inversion is used to correspond to φ2 .

以上詳述したように本発明によれば、2つのク
ロツク同期論理回路の一方の入力を他方の出力に
それぞれ接続し、その接続端の一方にトランスミ
ツシヨンゲートを接続して1ビツト分を構成する
ことにより、素子数の低減を図り、きわめて簡単
な回路で集積回路上での面積を縮少することがで
きる双方向シフトレジスタを提供できる。
As detailed above, according to the present invention, one input of two clock synchronized logic circuits is connected to the output of the other, and a transmission gate is connected to one of the connection ends to configure one bit. By doing so, it is possible to provide a bidirectional shift register that can reduce the number of elements and reduce the area on an integrated circuit with an extremely simple circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の双方向シフトレジスタの構成を
示す回路図、第2図ないし第5図は本発明の一実
施例を示すもので、第2図は1ビツト分の双方向
シフトレジスタの構成を示す回路図、第3図は第
2図におけるクロツクドインバータの具体的な回
路例を示す構成図、第4図は第2図のシフトレジ
スタを4ビツト分カスケード接続した場合の回路
構成図、第5図は第4図の動作を説明するための
タイミングチヤートである。 21,22…クロツクドインバータ(クロツク
同期論理回路)、24,41…トランスミツシヨ
ンゲート、42,43,44…アンド回路。
Figure 1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional bidirectional shift register, Figures 2 to 5 show an embodiment of the present invention, and Figure 2 is the configuration of a 1-bit bidirectional shift register. 3 is a configuration diagram showing a specific circuit example of the clocked inverter in FIG. 2, and FIG. 4 is a circuit configuration diagram when the shift registers shown in FIG. 2 are connected in cascade for 4 bits. , FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 4. 21, 22...Clocked inverter (clock synchronous logic circuit), 24, 41...Transmission gate, 42, 43, 44...AND circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 2つのクロツク同期論理回路の一方の入力を
他方の出力にそれぞれ接続し、その接続端の一方
にトランスミツシヨンゲートを接続してなること
を特徴とする双方向シフトレジスタ。 2 クロツク同期論理回路はクロツクドインバー
タである特許請求の範囲第1項記載の双方向シフ
トレジスタ。 3 トランスミツシヨンゲートはCMOS回路で構
成したものである特許請求の範囲第1項記載の双
方向シフトレジスタ。
[Claims] 1. A bidirectional shift register characterized in that the input of one of two clock synchronous logic circuits is connected to the output of the other, and a transmission gate is connected to one of the connection ends. . 2. The bidirectional shift register according to claim 1, wherein the clock synchronous logic circuit is a clocked inverter. 3. The bidirectional shift register according to claim 1, wherein the transmission gate is constructed of a CMOS circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5920196B2 (en) * 1976-07-28 1984-05-11 株式会社東芝 bidirectional shift register
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