JP2010278868A - Reset set flip-flop circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】出力信号に発生するスキューを防止することができるリセットセットフリップフロップ回路を提供すること
【解決手段】本発明にかかるリセットセットフリップフロップ回路は、電源110と出力端子310の間に設けられたスイッチ101と、接地111と出力端子310の間に設けられたスイッチ102と、電源110と前記出力端子311の間に設けられたスイッチ103と、接地111と出力端子311の間に設けられたスイッチ104を備える。各スイッチは、制御回路200のセット入力に入力される信号がハイレベルでありかつリセット入力に入力される信号がロウレベルである場合は、スイッチ101とスイッチ104をオン状態に制御する。セット入力に入力される信号がロウレベルでありかつリセット入力に入力される信号がハイレベルである場合は、スイッチ102とスイッチ103をオン状態に制御する。
【選択図】図1A reset set flip-flop circuit capable of preventing skew generated in an output signal is provided. A reset set flip-flop circuit according to the present invention is provided between a power supply and an output terminal. Switch 101, switch 102 provided between ground 111 and output terminal 310, switch 103 provided between power supply 110 and output terminal 311, and provided between ground 111 and output terminal 311. A switch 104 is provided. Each switch controls the switch 101 and the switch 104 to be in an ON state when the signal input to the set input of the control circuit 200 is high level and the signal input to the reset input is low level. When the signal input to the set input is at a low level and the signal input to the reset input is at a high level, the switches 102 and 103 are controlled to be turned on.
[Selection] Figure 1
Description
本発明はリセットセットフリップフロップ回路に関し、特にスイッチを備えるリセットセットフリップフロップ回路に関する。 The present invention relates to a reset set flip-flop circuit, and more particularly to a reset set flip-flop circuit including a switch.
コンピュータの主記憶装置やキャッシュメモリを構成する基本回路の一つにリセットセットフリップフロップ(RS−FF(Reset Set Flip Flop))回路がある。RS−FF回路は、Set信号及びReset信号により動作し、1ビットの情報を一時的に「0」又は「1」の状態として保持する論理回路である。 One of basic circuits constituting a computer main memory and a cache memory is a reset set flip-flop (RS-FF) circuit. The RS-FF circuit is a logic circuit that operates in accordance with the Set signal and the Reset signal and temporarily holds 1-bit information in a “0” or “1” state.
特許文献1に開示されたRS−FF回路の動作について図10を用いて説明する。RS−FF回路に入力されるSet信号をS0、Reset信号をR0とする。信号S0は、NAND回路1と、AND回路2とに入力される。R0信号は、NAND回路1と、AND回路3とに入力される。NAND回路1は、信号S0と信号R0とに設定されている論理値を演算し、信号FをAND回路2及びAND回路3に出力する。AND回路2は、取得した信号S0と信号Fとに設定されている論理値を演算し、信号SをNAND回路4に出力する。AND回路3は、取得した信号R0と信号Fとに設定されている論理値を演算し、信号RをNAND回路5に出力する。NAND回路4は、取得した信号Sに設定されている論理値を反転し、NAND回路6に出力する。NAND回路5は、取得した信号Rに設定されている論理値を反転し、NAND回路7に出力する。NAND回路6は、NAND回路4から取得した信号と、NAND回路7から取得した信号とに設定されている論理値を演算し、信号Qを出力する。NAND回路7は、NAND回路5から取得した信号と、NAND回路6から取得した信号とに設定されている論理値を演算し、信号QBを出力する。この時、各信号の論理値を示す真理値表を、図11に示す。
The operation of the RS-FF circuit disclosed in
特許文献2には、入力された論理信号に基づいて動作するスイッチにより構成される排他的論理和回路/排他的否論理和回路の構成について開示されている。 Patent Document 2 discloses a configuration of an exclusive OR circuit / exclusive OR circuit composed of switches that operate based on an input logic signal.
特許文献1に開示しているRS−FF回路においては、以下のような問題が生じる。ここでは、出力信号Qにロウレベルが設定され、出力信号QBにハイレベルが設定されている状況で、Set信号S0をロウレベルからハイレベルに切り替え、Reset信号R0にロウレベルを設定した場合について説明する。
The RS-FF circuit disclosed in
Set信号S0にハイレベル、Reset信号R0にロウレベルを設定した場合、図11の真理値表より、信号Sは、ハイレベルが設定され、信号Rは、ロウレベルが設定される。次に、NAND回路6は、NAND回路4からロウレベルが設定された信号を取得する。これより、出力信号Qは、ハイレベルが設定される。 When the set signal S0 is set to the high level and the reset signal R0 is set to the low level, the signal S is set to the high level and the signal R is set to the low level from the truth table of FIG. Next, the NAND circuit 6 obtains a signal with a low level set from the NAND circuit 4. Thus, the output signal Q is set to a high level.
NAND回路7は、NAND回路5からハイレベルが設定された信号を取得する。さらに、NAND回路6から、新たにハイレベルが設定された信号を取得する。これより、出力信号QBは、ロウレベルが設定される。このようにして、NAND回路6の出力信号Qの値が決定された後にその決定された値に基づいて、NAND回路7は、出力信号QBの値を決定する。この出力信号の生成方法により、出力信号Q、QBの間にNAND回路7の処理時間に伴うスキューが発生する。出力信号Q、QBに発生するスキューによって、Setup/Holdの劣化が引き起こされる、という問題が生じる。 The NAND circuit 7 acquires a signal set to a high level from the NAND circuit 5. Further, a signal with a newly set high level is acquired from the NAND circuit 6. Thus, the output signal QB is set to a low level. Thus, after the value of the output signal Q of the NAND circuit 6 is determined, the NAND circuit 7 determines the value of the output signal QB based on the determined value. Due to this output signal generation method, a skew accompanying the processing time of the NAND circuit 7 occurs between the output signals Q and QB. There arises a problem that the setup / hold deterioration is caused by the skew generated in the output signals Q and QB.
本発明の第1の実施の態様にかかるリセットセットフリップフロップ回路は、第1の電源と第1の出力端子との間に設けられた第1のスイッチと、第2の電源と前記第1の出力端子との間に設けられた第2のスイッチと、前記第1の電源と前記第2の出力端子との間に設けられた第3のスイッチと、前記第2の電源と前記第2の出力端子との間に設けられた第4のスイッチと、を有するスイッチ回路と、セット入力に入力される信号に基づいて前記第1のスイッチと前記第4のスイッチとを制御し、リセット入力に入力される信号に基づいて、前記第2のスイッチと前記第3のスイッチとを制御する制御回路と、前記スイッチ回路と、前記第1の出力端子及び前記第2の出力端子との間にラッチ回路と、を備え、前記制御回路は、前記セット入力に入力される信号がハイレベルでありかつ前記リセット入力に入力される信号がロウレベルである場合は、前記第1のスイッチをオン状態に制御し、かつ前記第4のスイッチをオン状態に制御し、前記セット入力に入力される信号がロウレベルでありかつ前記リセット入力に入力される信号がハイレベルである場合は、前記第2のスイッチをオン状態に制御し、かつ前記第3のスイッチをオン状態に制御するものである。 The reset set flip-flop circuit according to the first embodiment of the present invention includes a first switch provided between a first power supply and a first output terminal, a second power supply, and the first power supply. A second switch provided between the output terminal, a third switch provided between the first power supply and the second output terminal, the second power supply and the second switch. A switch circuit having a fourth switch provided between the output terminal and the first switch and the fourth switch on the basis of a signal input to a set input; Based on the input signal, the control circuit that controls the second switch and the third switch, the switch circuit, and a latch between the first output terminal and the second output terminal And the control circuit includes the set. When the signal input to the input is at a high level and the signal input to the reset input is at a low level, the first switch is controlled to be on and the fourth switch is controlled to be on. When the signal input to the set input is at a low level and the signal input to the reset input is at a high level, the second switch is controlled to be on, and the third switch is It controls to the on state.
Set信号もしくはReset信号に基づいて第1の電源に接続されるスイッチと第2の電源に接続されるスイッチとを制御することにより、出力信号にスキューが発生することを防止することができる。 By controlling the switch connected to the first power supply and the switch connected to the second power supply based on the Set signal or Reset signal, it is possible to prevent the output signal from being skewed.
本発明により、出力信号に発生するスキューを防止することができるリセットセットフリップフロップ回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a reset set flip-flop circuit capable of preventing skew generated in an output signal.
(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態1にかかるリセットセットフリップフロップ回路の構成例を示す。リセットセットフリップフロップ回路は、スイッチ回路100と、制御回路200と、ラッチ回路300とを備えている。スイッチ回路100は、スイッチ151〜154と、電源110〜111とから構成されている。スイッチ151とスイッチ153は、電源110に接続されている。スイッチ152とスイッチ154は、電源111に接続されている。スイッチ151とスイッチ152は、直列に接続されている。スイッチ153とスイッチ154は、直列に接続されている。スイッチ151〜154は、ラッチ回路300に接続されている。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 shows a configuration example of a reset set flip-flop circuit according to a first embodiment of the present invention. The reset set flip-flop circuit includes a
制御回路200は、入力端子210〜211から信号が入力される。入力端子210に入力された信号は、スイッチ151とスイッチ154とに出力される。入力端子211に入力された信号は、スイッチ152とスイッチ153とに出力される。
The
ラッチ回路300は、出力端子310と311とに接続されている。ラッチ回路300は、電源110及び電源111から出力される電圧レベルを取得し、出力端子310及び出力端子311に出力する。
The
次に、図2を用いて本発明の実施の形態1にかかるリセットセットフリップフロップ回路の詳細な構成例について説明する。リセットセットフリップフロップ回路は、スイッチ回路100と、制御回路200と、ラッチ回路300と、を備えている。
Next, a detailed configuration example of the reset set flip-flop circuit according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The reset set flip-flop circuit includes a
スイッチ回路100は、スイッチ101〜106と、電源110〜111とから構成されている。制御回路200は、インバータ201〜204及び206と、NAND回路205と、入力端子210〜211とから構成されている。ラッチ回路300は、インバータ301〜302から構成され、出力端子310〜311に接続されている。
The
次に、スイッチ回路100の接続構成について説明する。スイッチ101とスイッチ103は、電源110に接続されている。スイッチ102とスイッチ104は、電源111に接続されている。スイッチ101とスイッチ102は、直列に接続されている。スイッチ103とスイッチ104は、直列に接続されている。スイッチ101とスイッチ104は、インバータ201とインバータ202に接続されている。スイッチ102とスイッチ103は、インバータ203とインバータ204とに接続されている。スイッチ105は、ラッチ回路300に接続されている。さらに、スイッチ105は、スイッチ101及びスイッチ102とも接続されている。スイッチ106は、ラッチ回路300に接続されている。さらに、スイッチ106は、スイッチ103及びスイッチ104とも接続されている。スイッチ105とスイッチ106は、NAND回路205とインバータ206とに接続されている。
Next, the connection configuration of the
次に、制御回路200の接続構成について説明する。入力端子210は、インバータ201とNAND回路205とに接続されている。入力端子211は、インバータ203とNAND回路205とに接続されている。インバータ201は、インバータ202とスイッチ回路100とに接続されている。インバータ202は、インバータ201とスイッチ回路100とに接続されている。インバータ203は、インバータ204とスイッチ回路100とに接続されている。インバータ204は、インバータ203とスイッチ回路100とに接続されている。
Next, the connection configuration of the
次に、ラッチ回路300の接続構成について説明する。インバータ301とインバータ302は、出力端子310〜311の間に並列に接続されている。この時、インバータ301とインバータ302は、インバータ301の出力側とインバータ302の入力側が接続され、インバータ301の入力側とインバータ302の出力側とが接続される。出力端子310は、インバータ301の入力側、インバータ302の出力側及びスイッチ105と接続される。出力端子311は、インバータ301の出力側、インバータ302の入力側及びスイッチ106と接続される。
Next, the connection configuration of the
次に、スイッチ回路100の各構成要素について説明する。電源110は、出力端子に電源電圧(VDD)を出力する。電源111は、出力端子の接地(GND)を行う。スイッチ101〜106は、N型MOSトランジスタ(以下、NMOS)とP型MOSトランジスタ(以下、PMOS)から構成される。これより、スイッチ101とスイッチ103とのPMOSのソースとNMOSのドレインは、電源110に接続される。スイッチ102とスイッチ104とのPMOSのドレインとNMOSのソースは、電源111に接続される。スイッチ105のPMOSのドレインとNMOSのソースは、出力端子310に接続される。スイッチ106のPMOSのドレインとNMOSのソースは、出力端子311に接続される。スイッチ101のPMOSのドレインとNMOSのソースは、スイッチ102とスイッチ105とのPMOSのソースとNMOSのドレインとに接続される。スイッチ103のPMOSのドレインとNMOSのソースは、スイッチ104とスイッチ106とのPMOSのソースとNMOSのドレインとに接続される。NMOSは、信号がハイレベル状態のときにオンとなる。PMOSは、信号がロウレベル状態のときにオンとなる。
Next, each component of the
制御回路200から出力されるSet信号もしくはReset信号により、スイッチ101がオンとなった場合に、電源110は、出力端子310の電圧を、電源電圧(VDD)レベルに設定する。ここでは、電源電圧(VDD)レベルを、ハイレベルとする。また、スイッチ103がオンとなった場合に、電源110は、出力端子311の電圧を電源電圧(VDD)レベルに設定する。
When the
スイッチ102がオンとなった場合に、電源111は、出力端子310の電圧を、接地(GND)レベルに設定する。ここでは、接地(GND)レベルを、ロウレベルとする。スイッチ104がオンとなった場合に、電源111は、出力端子311の電圧を、接地(GND)レベルに設定する。
When the
次に、リセットセットフリップフロップ回路の信号の流れについて説明する。入力端子210に入力されたSet信号は、インバータ201と、NAND回路205とに出力される。インバータ201は、Set信号に設定されている論理値を反転した信号を、インバータ202とスイッチ101のPMOSとスイッチ104のPMOSとに出力する。インバータ202は、取得した信号に設定されている論理値を反転した信号を、スイッチ101のNMOSとスイッチ104のNMOSとに出力する。
Next, the signal flow of the reset set flip-flop circuit will be described. The Set signal input to the
入力端子211に入力されたReset信号は、インバータ203と、NAND回路205とに出力される。インバータ203は、Reset信号に設定されている論理値を反転した信号を、インバータ204とスイッチ102のPMOSとスイッチ103のPMOSとに出力する。インバータ204は、取得した信号に設定されている論理値を反転した信号をスイッチ102のNMOSとスイッチ103のNMOSとに出力する。
The Reset signal input to the
NAND回路205は、取得したSet信号とReset信号とに基づいて、NAND論理演算を行う。NAND回路205は、NAND論理演算を行った演算結果を設定した信号をインバータ206とスイッチ105のNMOSとスイッチ106のNMOSとに出力する。インバータ206は、取得した信号に設定されている論理値を反転した信号をスイッチ105のPMOSとスイッチ106のPMOSとに出力する。
The
スイッチ101とスイッチ104は、ともにPMOSでインバータ201の出力信号を取得し、NMOSでインバータ202からの出力信号を取得する。また、インバータ201及びインバータ202と、スイッチ101及びスイッチ104との間の経路には、処理回路が何も接続されていない。これより、スイッチ101とスイッチ104は、インバータ201及びインバータ202の出力信号に基づいてほぼ同時にオン状態もしくはオフ状態に遷移する。同様に、スイッチ102とスイッチ103は、インバータ203及びインバータ204の出力信号に基づいてほぼ同時にオン状態もしくはオフ状態に遷移する。
Both the
スイッチ105とスイッチ106は、NAND回路205とインバータ206とから取得した信号に基づいて、オン状態又はオフ状態となる。スイッチ105は、オン状態となった場合、スイッチ101を介して入力されたハイレベルの信号又はスイッチ102を介して入力されたロウレベルの信号を出力端子310に出力する。スイッチ106は、オン状態となった場合、スイッチ103を介して入力されたハイレベルの信号又はスイッチ104を介して入力されたロウレベルの信号を出力端子311に出力する。スイッチ105とスイッチ106は、オフ状態の場合、出力端子310と出力端子311とに信号を出力しない。
The
インバータ301は、スイッチ105から入力された信号を、出力端子311に出力する。インバータ302は、スイッチ106から入力された信号を、出力端子310に出力する。
The
ここで、スイッチ101〜104がオフ状態又はスイッチ105とスイッチ106とがオフ状態となることにより、ラッチ回路300に信号が入力されない場合、ラッチ回路300は、現在入力されている値を保持する。例えば、出力端子310にハイレベルの信号が出力され、出力端子311にロウレベルの信号が出力されている状態で、スイッチ回路100からラッチ回路300への信号入力が行われなくなった場合について説明する。この場合、出力端子310に出力されるハイレベルの信号は、出力端子310に出力されるとともに、インバータ301を介して出力端子311とインバータ302とにロウレベルの信号として出力される。インバータ302が取得したロウレベルの信号は、ハイレベルの信号として出力端子310とインバータ301とに出力される。このようにして、インバータ301と302を介して、ハイレベルの信号とロウレベルの信号とがやり取りされている間、ラッチ回路300は、現在入力されている値を保持する。
Here, when no signal is input to the
次に、図3を用いて、入力端子210、211に入力される論理値と、スイッチ101〜106の状態と、出力端子310、311に出力される論理値との関係について説明する。入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルの場合、スイッチ101〜104は、オフ状態となり、スイッチ105〜106は、オン状態となる。これより、出力端子310〜311には信号が出力されず、出力端子310、311は、現在入力されている値を保持する。
Next, the relationship between the logical values input to the
入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルの場合、スイッチ101、104及びスイッチ105〜106は、オン状態となる。スイッチ102〜103はオフ状態となる。出力端子310に入力される信号は、ハイレベルとなり、出力端子311に入力される信号は、ロウレベルとなる。スイッチ101とスイッチ104は、入力端子210に入力されたSet信号に基づいてほぼ同時にオン状態となることにより、出力端子310と出力311とには、ほぼ同時に信号が出力される。
When the Set signal input to the
入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がハイレベルの場合、スイッチ102〜103及びスイッチ105〜106は、オン状態となる。スイッチ101とスイッチ104は、オフ状態となる。出力端子310に入力される信号は、ロウレベルとなり、出力端子311に入力される信号は、ハイレベルとなる。スイッチ102とスイッチ103は、入力端子211に入力されたReset信号に基づいてほぼ同時にオン状態となることにより、出力端子310と出力311とには、ほぼ同時に信号が出力される。
When the Set signal input to the
入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がハイレベルの場合、スイッチ101〜104は、オン状態となり、スイッチ105〜106はオフ状態となる。これより、出力端子310〜311には信号が出力されず、出力端子310、311は、現在入力されている値を保持する。
When the Set signal input to the
以上説明したように、本発明の実施の形態1にかかるリセットセットフリップフロップ回路を用いることにより、電源電圧(VDD)に接続されるスイッチと、接地(GND)に接続されるスイッチをほぼ同時に切り替えることができるため、出力端子間に生じるスキューの発生を防止することができる。 As described above, by using the reset set flip-flop circuit according to the first exemplary embodiment of the present invention, the switch connected to the power supply voltage (VDD) and the switch connected to the ground (GND) are switched almost simultaneously. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of skew between the output terminals.
また、スイッチ105及びスイッチ106をラッチ回路の前段に接続することにより、ラッチ回路は、Set信号とReset信号とがハイレベルとなった場合においても、信号の入力を遮断することができる。これより、Set信号とReset信号とがハイレベルとなった場合の、回路の誤作動を防止することができる。
In addition, by connecting the
(実施の形態2)
次に、図4を用いて本発明の実施の形態2にかかるリセットセットフリップフロップ回路の構成例について説明する。図4は、スイッチ回路100とラッチ回路300との構成については図2と同様であるため、説明を省略する。制御回路200は、EX−OR(Exclusive-OR)回路207と、インバータ208とから構成され、入力端子210〜211に接続されている。
(Embodiment 2)
Next, a configuration example of the reset set flip-flop circuit according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 is the same as that of FIG. 2 in the configuration of the
次に、制御回路200の接続構成について説明する。入力端子210は、EX−OR回路207と、スイッチ101及びスイッチ104のNMOSと、スイッチ102及びスイッチ103のPMOSとに接続されている。入力端子211は、EX−OR回路207と、スイッチ101及びスイッチ104のPMOSと、スイッチ102及びスイッチ103のNMOSとに接続されている。EX−OR回路207は、インバータ208と、スイッチ105及びスイッチ106のNMOSとに接続されている。インバータ208は、スイッチ105及びスイッチ106のPMOSに接続されている。
Next, the connection configuration of the
次に、実施の形態2にかかるリセットセットフリップフロップ回路の信号の流れについて説明する。入力端子210に入力されるSet信号は、EX−OR回路207と、スイッチ101及びスイッチ104のNMOSと、スイッチ102及びスイッチ103のPMOSに出力される。入力端子211に入力されるReset信号は、EX−OR回路207と、スイッチ101及びスイッチ104のPMOSと、スイッチ102及びスイッチ103のNMOSとに出力される。
Next, a signal flow of the reset set flip-flop circuit according to the second embodiment will be described. The Set signal input to the
次に、図5を用いて、入力端子210、211に入力される論理値と、スイッチ101〜106の状態と、出力端子310、311に出力される論理値との関係について説明する。入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルの場合、スイッチ105〜106は、オフ状態となる。これより、スイッチ101〜104の状態にかかわらず、出力端子310〜311には信号が出力されず、出力端子310、311は、現在入力されている値を保持する。入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がハイレベルの場合も同様に、出力端子310、311は、現在入力されている値を保持する。
Next, the relationship between the logical values input to the
入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルの場合、スイッチ101とスイッチ104とスイッチ105とスイッチ106とは、オン状態となる。スイッチ102〜103は、オフ状態となる。出力端子310に出力される信号は、ハイレベルとなり、出力端子311に出力される信号は、ロウレベルとなる。スイッチ101とスイッチ104とのNMOSは、入力端子210に入力されたセット信号に基づいてほぼ同時にオン状態となり、スイッチ101とスイッチ104とのPMOSは、入力端子211に入力されたリセット信号に基づいてほぼ同時にオン状態となる。セット信号とリセット信号は、排他信号であるため、ほぼ同時に入力端子210及び211に入力される。これより、出力端子310と出力311には、ほぼ同時に信号が出力される。
When the Set signal input to the
入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がハイレベルの場合、スイッチ102〜103とスイッチ105〜106は、オン状態となる。スイッチ101とスイッチ104は、オフ状態となる。出力端子310に出力される信号は、ロウレベルとなり、出力端子311に出力される信号は、ハイレベルとなる。この場合も、入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルの場合と同様に、出力端子310と出力311には、ほぼ同時に信号が出力される。
When the Set signal input to the
以上説明したように、本発明の実施の形態2にかかるリセットセットフリップフロップ回路を用いることにより、電源電圧(VDD)に接続されるスイッチと、接地(GND)に接続されるスイッチをほぼ同時に切り替えることができるため、出力端子間に生じるスキューの発生を防止することができる。 As described above, by using the reset set flip-flop circuit according to the second embodiment of the present invention, the switch connected to the power supply voltage (VDD) and the switch connected to the ground (GND) are switched almost simultaneously. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of skew between the output terminals.
さらに、入力端子210〜211に入力される信号が排他状態となった場合に、スイッチ101〜104の状態が先に変化し、EX−OR回路207とインバータ208との処理後に信号を取得するスイッチ105〜106が後から変化することになる。これより、スイッチ101〜104の切り替えタイミングがずれた場合においても、スイッチ101〜104が切り替えられた後にスイッチ105〜106が切り換えられるため、出力端子310〜311に信号を出力するタイミングはほぼ同時になる。このため、出力端子間に生じるスキューの発生をさらに精度良く防止することができる。
Further, when the signals input to the
(実施の形態3)
次に、図6を用いて本発明の実施の形態3にかかるリセットセットフリップフロップ回路の構成例について説明する。図6は、制御回路200とラッチ回路300との構成については図2と同様であるため、説明を省略する。
(Embodiment 3)
Next, a configuration example of the reset set flip-flop circuit according to the third exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is the same as FIG. 2 in the configuration of the
初めに、スイッチ回路100の構成例について説明する。スイッチ回路100は、スイッチ101〜104と、スイッチ121〜124とから構成されている。スイッチ101〜104は、図2と同様の構成である。スイッチ121〜122は、スイッチ101とスイッチ102との間に直列に接続されている。スイッチ121〜122は、出力端子310と接続されている。スイッチ123〜124は、スイッチ103とスイッチ104との間に直列に接続されている。スイッチ123〜124は、出力端子311と接続されている。
First, a configuration example of the
制御回路200のNAND回路205は、スイッチ121〜124のNMOSと接続される。インバータ206は、スイッチ121〜124のPMOSと接続される。
The
次に、図7を用いて、入力端子210〜211に入力される論理値と、スイッチ101〜104とスイッチ121〜124の状態と、出力端子310〜311に出力される論理値との関係について説明する。入力端子210〜211に入力される論理値と、スイッチ101〜104の状態と、出力端子310〜311に出力される論理値との関係は、実施の形態1にて説明した図3と同様である。ここでは、主に、スイッチ121〜124の状態について説明する。
Next, with reference to FIG. 7, the relationship between the logical values input to the
入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がハイレベルとなる組み合わせ以外の場合、スイッチ121〜124は、すべてオン状態となる。この場合の動作は、実施の形態1と同様である。入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がハイレベルの場合、スイッチ121〜124はオフ状態となる。この場合、出力端子310〜311には信号が出力されず、出力端子310〜311は、現在入力されている値を保持する。また、この場合、スイッチ101〜104は、オン状態となっている。そのため、スイッチ121〜124がオフ状態なっていることから、電源110から電源111へ流れ込む貫通電流の発生を防止することができる。
In a combination other than a combination in which the Set signal input to the
以上説明したように、本発明の実施の形態3にかかるリセットセットフリップフロップ回路を用いることにより、出力端子間に発生するスキューを防止するとともに、Set信号とReset信号がハイレベルのときに発生しうる貫通電流の発生も防止することができる。 As described above, by using the reset set flip-flop circuit according to the third embodiment of the present invention, skew generated between the output terminals can be prevented and also generated when the Set signal and the Reset signal are at a high level. It is also possible to prevent the generation of through current.
(実施の形態4)
次に、図8を用いて本発明の実施の形態4にかかるリセットセットフリップフロップ回路の構成例について説明する。スイッチ回路100とラッチ回路300の構成は図2、図4と同様であるため、説明を省略する。制御回路200は、図2と同様に、インバータ202、204、206と、NAND回路205とを備えている。さらに、インバータ220〜222と、NAND回路223と、インバータ230〜232と、NAND回路233とを備えている。
(Embodiment 4)
Next, a configuration example of the reset set flip-flop circuit according to the fourth exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the configurations of the
インバータ220〜222は、入力端子210とNAND回路223との間に直列に接続されている。インバータ230〜232は、入力端子211とNAND回路233との間に直列に接続されている。入力端子210は、インバータ220と、NAND回路223とに接続されている。入力端子211は、インバータ230と、NAND回路233とに接続されている。NAND回路223は、NAND回路205と、インバータ202と、スイッチ101のPMOSと、スイッチ104のPMOSとに接続されている。NAND回路233は、NAND回路205と、インバータ204と、スイッチ102のPMOSと、スイッチ103のPMOSとに接続されている。
The
次に、図9を用いて、入力端子210、211に入力される論理値と、スイッチ101〜106の状態と、出力端子310、311に出力される論理値の関係について説明する。
Next, the relationship between the logical values input to the
入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルからハイレベルに切り替わりかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルもしくはハイレベルの場合、NAND回路223は、入力端子210からハイレベル信号を取得する。さらに、NAND回路223は、インバータ220〜222を経由した信号を取得する。この時、インバータ220〜222を経由する信号は、インバータ220〜222の処理を行うため、入力端子210から直接NAND回路223へ出力される信号よりも遅延して、NAND回路223に出力される。そのため、Set信号がハイレベルに切り替わった直後は、NAND回路223は、入力端子210からハイレベル信号を取得し、インバータ220〜222からは、Set信号が切り替わる前の信号であるハイレベル信号を取得する。これより、スイッチ101とスイッチ104はオン状態となる。さらに、NAND回路205は、NAND回路223からロウレベルの信号を取得する。この時、NAND回路233からはハイレベルの信号を取得しているため、スイッチ101と104がオン状態となった後に、スイッチ105とスイッチ106は、オフ状態からオン状態に切り替わる。これより、出力端子310に出力される信号は、ハイレベルとなり、出力端子311に出力される信号は、ロウレベルとなる。その後、インバータ220〜222を経由する信号が、Set信号が切り替わった後の信号であるロウレベル信号を取得することにより、スイッチ101とスイッチ104とはオフ状態となり、さらに、スイッチ105とスイッチ106もオフ状態となり、出力端子310〜311へ信号は出力されなくなる。この場合、出力端子310〜311は、Set信号が切り替わり直後に入力された論理値を保持する。
When the Set signal input to the
入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルもしくはハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルからハイレベルに切り替わった場合も、入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルからハイレベルに切り替わりかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルもしくはハイレベルの場合と同様に、動作する。
Even when the Set signal input to the
入力端子210に入力されるSet信号がハイレベルからロウレベルに切り替わりかつ入力端子211に入力されるReset信号がロウレベルもしくはハイレベルの場合、又は、入力端子210に入力されるSet信号がロウレベルもしくはハイレベルかつ入力端子211に入力されるReset信号がハイレベルからロウレベルに切り替わった場合、NAND回路223及びNAND回路233から出力される信号は、ハイレベルが設定される。この場合、入力信号が切り替わる前と変化がないため、出力端子310、311には信号は出力されない。
When the Set signal input to the
以上説明したように、本発明の実施の形態4にかかるリセットセットフリップフロップ回路を用いることにより、出力端子間に発生するスキューを減少させるとともに、Set信号とReset信号入力のDutyに影響されず、信号をロウレベルからハイレベルに切り替えるRise Edgeだけでスイッチを制御することができる。そのため、Set/Reset信号のRise Edgeの間隔で決まるDutyの出力信号を得ることができる。 As described above, by using the reset set flip-flop circuit according to the fourth embodiment of the present invention, the skew generated between the output terminals is reduced, and the Duty of the Set signal and the Reset signal input is not affected. The switch can be controlled only by Rise Edge that switches the signal from low level to high level. Therefore, it is possible to obtain a duty output signal determined by the interval of the rise edge of the Set / Reset signal.
また、インバータ220〜222及びインバータ230〜232の構成において、インバータの数は3個の例について説明したが、インバータの数は3個に限られるものではない。
Moreover, in the configuration of the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態1、3、4の制御回路に用いたNAND回路205を、実施の形態2の制御回路に用いたEX−OR回路207に置き換えても、同様の効果を得られる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the same effect can be obtained by replacing the
100 スイッチ回路
101〜106 スイッチ
121〜124 スイッチ
151〜154 スイッチ
110〜111 電源
200 制御回路
201〜204、206、208 インバータ
207 EX−OR回路
205 NAND回路
210〜211 入力端子
220〜222、230〜232 インバータ
223、233 NAND回路
300 ラッチ回路
301〜302 インバータ
310〜311 出力端子
DESCRIPTION OF
Claims (6)
セット入力に入力される信号に基づいて前記第1のスイッチと前記第4のスイッチとを制御し、リセット入力に入力される信号に基づいて、前記第2のスイッチと前記第3のスイッチとを制御する制御回路と、
前記スイッチ回路と、前記第1の出力端子及び前記第2の出力端子との間にラッチ回路と、を備え
前記制御回路は、
前記セット入力に入力される信号がハイレベルでありかつ前記リセット入力に入力される信号がロウレベルである場合は、前記第1のスイッチをオン状態に制御し、かつ前記第4のスイッチをオン状態に制御し、
前記セット入力に入力される信号がロウレベルでありかつ前記リセット入力に入力される信号がハイレベルである場合は、前記第2のスイッチをオン状態に制御し、かつ前記第3のスイッチをオン状態に制御する、リセットセットフリップフロップ回路。 A first switch provided between a first power supply and a first output terminal; a second switch provided between a second power supply and the first output terminal; and the first power supply. And a third switch provided between the second output terminal and a fourth switch provided between the second power source and the second output terminal;
The first switch and the fourth switch are controlled based on a signal input to a set input, and the second switch and the third switch are controlled based on a signal input to a reset input. A control circuit to control;
A latch circuit between the switch circuit and the first output terminal and the second output terminal;
When the signal input to the set input is at a high level and the signal input to the reset input is at a low level, the first switch is controlled to be turned on, and the fourth switch is turned on. Control to
When the signal input to the set input is at a low level and the signal input to the reset input is at a high level, the second switch is controlled to be in an on state and the third switch is in an on state. Control the reset set flip-flop circuit.
前記第1のインバータの出力側と前記第2のインバータの入力側と前記第2の出力端子とを接続し、前記第1のインバータの入力側と前記第2のインバータの出力側と前記第1の出力端子とを接続することを特徴とする請求項1記載のリセットセットフリップフロップ回路。 The latch circuit includes a first inverter and a second inverter,
The output side of the first inverter, the input side of the second inverter, and the second output terminal are connected, and the input side of the first inverter, the output side of the second inverter, and the first The reset set flip-flop circuit according to claim 1, wherein the reset set flip-flop circuit is connected to the output terminal of the reset set flip-flop circuit.
前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチと前記第1の出力端子との間に設けられた第5のスイッチと、
前記第3のスイッチ及び前記第4のスイッチと前記第2の出力端子との間に設けられた第6のスイッチと、をさらに備え、
前記第5のスイッチ及び前記第6のスイッチは、前記セット入力に入力される信号及びリセット入力に入力される信号がハイレベルである場合は、オフ状態とすることを特徴とする請求項1又は2記載のリセットセットフリップフロップ回路。 The switch circuit is
A fifth switch provided between the first switch and the second switch and the first output terminal;
A third switch provided between the third switch and the fourth switch and the second output terminal;
The fifth switch and the sixth switch are turned off when a signal input to the set input and a signal input to the reset input are at a high level. 3. The reset set flip-flop circuit according to 2.
前記第3のスイッチと前記第2の出力端子との間に設けられた第9のスイッチと前記第4のスイッチと前記第2の出力端子との間に設けられた第10のスイッチとを直列に接続し、
前記第7〜第10のスイッチは、前記セット入力に入力される信号及びリセット入力に入力される信号がハイレベルである場合は、オフ状態とすることを特徴とする請求項1〜2記載のいずれか1項に記載のリセットセットフリップフロップ回路。 A seventh switch provided between the first switch and the first output terminal, an eighth switch provided between the second switch and the first output terminal are connected in series. Connected to
A ninth switch provided between the third switch and the second output terminal, a tenth switch provided between the fourth switch and the second output terminal are connected in series. Connected to
3. The switch according to claim 1, wherein the seventh to tenth switches are turned off when a signal input to the set input and a signal input to the reset input are at a high level. The reset set flip-flop circuit according to claim 1.
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