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JPH0693609B2 - Data holding circuit - Google Patents

Data holding circuit

Info

Publication number
JPH0693609B2
JPH0693609B2 JP63200005A JP20000588A JPH0693609B2 JP H0693609 B2 JPH0693609 B2 JP H0693609B2 JP 63200005 A JP63200005 A JP 63200005A JP 20000588 A JP20000588 A JP 20000588A JP H0693609 B2 JPH0693609 B2 JP H0693609B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
node
circuit
supplied
channel
data
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP63200005A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0250397A (en
Inventor
恭輔 小川
寧 佐藤
正治 河内
和哉 山口
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
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP63200005A priority Critical patent/JPH0693609B2/en
Publication of JPH0250397A publication Critical patent/JPH0250397A/en
Publication of JPH0693609B2 publication Critical patent/JPH0693609B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は入力データを保持するスタティック型のデー
タ保持回路に係り、特にCMOS型半導体集積回路で使用す
るのに好適なデータ保持回路に関する。
The present invention relates to a static type data holding circuit for holding input data, and particularly to data suitable for use in a CMOS type semiconductor integrated circuit. Relating to the holding circuit.

(従来の技術) レジスタやカウンタを構成するフリップフロップ回路に
は、データを保持するという基本的な機能がある。第14
図ないし第16図はそれぞれ従来のデータ保持回路の構成
を示す図である。
(Prior Art) A flip-flop circuit forming a register or a counter has a basic function of holding data. 14th
FIG. 16 to FIG. 16 are diagrams each showing a configuration of a conventional data holding circuit.

第14図のデータ保持回路は、それぞれ2個のPチャネル
MOSトランジスタ111,112及びNチャネルMOSトランジス
タ113,114からなるクロックドインバータ115と、それぞ
れ1個のPチャネルMOSトランジスタ116及びNチャネル
MOSトランジスタ117からなるインバータ118と、それぞ
れ2個のPチャネルMOSトランジスタ119,120及びNチャ
ネルMOSトランジスタ121,122からなるクロックドインバ
ータ123とで構成されている。
The data holding circuit in FIG. 14 has two P channels each.
A clocked inverter 115 consisting of MOS transistors 111, 112 and N-channel MOS transistors 113, 114, and one P-channel MOS transistor 116 and N-channel, respectively.
An inverter 118 including a MOS transistor 117 and a clocked inverter 123 including two P-channel MOS transistors 119 and 120 and N-channel MOS transistors 121 and 122, respectively.

このデータ保持回路で、クロック信号▲▼が“L"
レベルでクロック信号CLKが“H"レベルのとき、クロッ
クドインバータ115が動作し、入力データINはこのクロ
ックドインバータ115で反転されてインバータ118に入力
される。すなわち、このときは入力データINの取込みが
行なわれ、インバータ118は入力された信号を反転す
る。このとき、クロックドインバータ123は動作しな
い。次にクロック信号▲▼が“H"レベル,クロッ
ク信号CLKが“L"レベルのときは、クロックドインバー
タ123が動作し、インバータ118の出力はこのクロックド
インバータ123で反転されてインバータ118の入力に帰還
される。このとき、データの保持がインバータ118とク
ロックドインバータ123とで行なわれる。保持データOUT
がインバータ118から出力される。
In this data holding circuit, the clock signal ▲ ▼ is "L"
When the clock signal CLK is "H" level at the level, the clocked inverter 115 operates and the input data IN is inverted by the clocked inverter 115 and input to the inverter 118. That is, at this time, input data IN is taken in, and inverter 118 inverts the input signal. At this time, the clocked inverter 123 does not operate. Next, when the clock signal ▲ ▼ is at "H" level and the clock signal CLK is at "L" level, the clocked inverter 123 operates and the output of the inverter 118 is inverted by this clocked inverter 123 and input to the inverter 118. Be returned to. At this time, the data is held by the inverter 118 and the clocked inverter 123. Hold data OUT
Is output from the inverter 118.

ところで、上記従来のデータ保持回路では使用されるト
ランジスタの数が多いという問題がある。近年、LSIの
システム規模は拡大する傾向にあるため、第13図のよう
な回路を1チップ上に多数形成すると、チップサイズが
増大し、製造コストが大きくなってしまう。
By the way, there is a problem that the number of transistors used in the conventional data holding circuit is large. In recent years, since the system scale of LSI tends to expand, if many circuits as shown in FIG. 13 are formed on one chip, the chip size increases and the manufacturing cost increases.

第15図のデータ保持回路は、トランジスタの数を削減す
るため、第14図回路のクロックドインバータ123の代り
に、それぞれ1個のPチャネルMOSトランジスタ124及び
NチャネルMOSトランジスタ125からなるインバータ126
を用いるようにしたものである。すなわち、このデータ
保持回路の場合、クロックドインバータ115が動作し、
入力データINの取込みが行なわれると、2個のインバー
タ118,126によってデータの保持が行なわれる。
In order to reduce the number of transistors, the data holding circuit of FIG. 15 has an inverter 126, which is composed of one P-channel MOS transistor 124 and one N-channel MOS transistor 125, instead of the clocked inverter 123 of the circuit of FIG.
Is used. That is, in the case of this data holding circuit, the clocked inverter 115 operates,
When the input data IN is taken in, the two inverters 118 and 126 hold the data.

しかし、この回路では次のような問題がある。すなわ
ち、予め2個のインバータ118,126によって保持されて
いるデータと、次にクロックドインバータ115によって
取込みが行なわれる入力データINのレベルが逆の場合、
電源VDDと接地との間に貫通電流が流れてしまう。例え
ば、インバータ126の出力が“H"レベルとなるようにデ
ータ保持(OUT=“L"レベル)が行なわれているとき
に、クロックドインバータ115によって“H"レベルの入
力データINの取込みが行なわれると、インバータ126内
のPチャネルMOSトランジスタ124と、クロックドインバ
ータ115内のNチャネルMOSトランジスタ113及び114を介
して電源VDDと接地との間に電流が流れる。これとは反
対に、インバータ126の出力が“L"レベルとなるように
データ保持(OUT=“H"レベル)が行なわれているとき
に、クロックドインバータ115によって“L"レベルの入
力データINの取込みが行なわれると、クロックドインバ
ータ115内のPチャネルMOSトランジスタ111,112及びイ
ンバータ126内のNチャネルMOSトランジスタ125を介し
て電源VDDと接地との間に電流が流れる。従って、デー
タを正確にOUTまで伝達させるためには、インバータ118
の回路閾値電圧を満足するようにPチャネルMOSトラン
ジスタ111,112,124とNチャネルMOSトランジスタ113,11
4,125の寸法を設計しなければならない。一方、この回
路の動作速度は、PチャネルMOSトランジスタ111,112,1
16とNチャネルMOSトランジスタ113,114,117のオン抵抗
値が小さい程、かつPチャネルMOSトランジスタ124とN
チャネルMOSトランジスタ125のオン抵抗値が大きい程、
速くなる。また上記のような電源VDDと接地との間に流
れる電流の大きさはインバータ126内の両トランジスタ1
24,125のオン抵抗値に依存する。従って、上記両トラン
ジスタ124,125のオン抵抗値を、トランジスタ111,112,1
13,114のオン抵抗値に比べて十分大きくすることによ
り、正確なデータの伝達が可能になると共に電源VDD
接地との間に流れる電流も小さく押さえることができ
る。すなわち、結果的にはトランジスタ124,125のオン
抵抗値を大きくすることになり、これは両トランジスタ
のチャネル幅Wを小さくし、チャネル長Lを大きく設計
することにより実現できる。しかし、チャネル幅Wを小
さくすることは、集積回路の製造上の限界があり、ま
た、チャネル長Lを大きくすることはチップ面積の増大
につながる。また、一般的に全て同一寸法のトランジス
タで構成されるゲート・アレイ等の集積回路では、この
第15図のような回路を構成することは不可能である。
However, this circuit has the following problems. That is, when the levels of the data previously held by the two inverters 118 and 126 are opposite to the levels of the input data IN which is next fetched by the clocked inverter 115,
A through current flows between the power supply V DD and the ground. For example, when data is held (OUT = “L” level) so that the output of the inverter 126 becomes “H” level, the clocked inverter 115 takes in the “H” level input data IN. Then, a current flows between the power supply V DD and the ground via the P-channel MOS transistor 124 in the inverter 126 and the N-channel MOS transistors 113 and 114 in the clocked inverter 115. On the contrary, when data is held (OUT = “H” level) so that the output of the inverter 126 becomes “L” level, the clocked inverter 115 inputs the “L” level input data IN. Is taken in, a current flows between the power supply V DD and the ground through the P-channel MOS transistors 111 and 112 in the clocked inverter 115 and the N-channel MOS transistor 125 in the inverter 126. Therefore, in order to transmit the data accurately to OUT, the inverter 118
P-channel MOS transistors 111, 112, 124 and N-channel MOS transistors 113, 11 so as to satisfy the circuit threshold voltage of
4,125 dimensions must be designed. On the other hand, the operating speed of this circuit is that P-channel MOS transistors 111, 112, 1
16 and the N-channel MOS transistors 113, 114, 117 have smaller on-resistance values, and the P-channel MOS transistors 124 and N
The larger the on-resistance value of the channel MOS transistor 125,
Get faster In addition, the magnitude of the current flowing between the power source V DD and the ground as described above depends on both transistors 1 in the inverter 126.
Depends on 24,125 ON resistance. Therefore, the on-resistance values of both transistors 124 and 125 are
By sufficiently increasing the on-resistance values of 13,114, accurate data transmission becomes possible and the current flowing between the power supply V DD and the ground can be suppressed small. That is, as a result, the on-resistance values of the transistors 124 and 125 are increased, and this can be realized by reducing the channel width W and increasing the channel length L of both transistors. However, reducing the channel width W has a limit in manufacturing an integrated circuit, and increasing the channel length L leads to an increase in chip area. Further, in general, it is impossible to construct a circuit as shown in FIG. 15 with an integrated circuit such as a gate array which is composed of all transistors of the same size.

また、第16図のデータ保持回路は、前記第15図回路に対
してトランジスタの数を削減するため、前記クロックド
インバータ115の代りにPチャネルMOSトランジスタ127
とNチャネルMOSトランジスタ128とを並列接続して構成
されたトランスファゲート129を用いるようにしたもの
である。しかし、この回路の場合にも第15図回路と同様
にトランジスタ124,125のオン抵抗値を大きくする必要
がある。
The data holding circuit of FIG. 16 has a P-channel MOS transistor 127 instead of the clocked inverter 115 in order to reduce the number of transistors as compared with the circuit of FIG.
And a N-channel MOS transistor 128 are connected in parallel to each other to use a transfer gate 129. However, also in the case of this circuit, it is necessary to increase the on-resistance values of the transistors 124 and 125 as in the circuit of FIG.

他方、第17図及び第18図はそれぞれ、上記第14図及び第
15図に示すようなデータ保持回路を2つ用い、かつ出力
データをリセット信号もしくはセット信号に基づいて一
義的に設定できるようにした従来のセット・リセット型
ディレイドフリップフロップ回路の構成を示す図であ
る。
On the other hand, FIGS. 17 and 18 show the above-mentioned FIG. 14 and FIG.
15 is a diagram showing a configuration of a conventional set / reset type delayed flip-flop circuit in which two data holding circuits as shown in FIG. 15 are used and output data can be uniquely set based on a reset signal or a set signal. is there.

第17図のフリップフロップ回路はリセット優先のもので
あり、それぞれ2個のPチャネルMOSトランジスタ131,1
32、NチャネルMOSトランジスタ133,134からなりクロッ
ク信号▲▼,CLK1に同期して入力データINを反
転するクロックドインバータ135、PチャネルMOSトラン
ジスタ136,137,138及びNチャネルMOSトランジスタ139,
140,141からなり上記クロックドインバータ135の出力、
リセット信号Reset及びセット信号▲▼が供給さ
れるリセット優先型の論理回路142、それぞれ2個のP
チャネルMOSトランジスタ143,144、NチャネルMOSトラ
ンジスタ145,146からなりクロック信号CLK1,▲
▼に同期して上記論理回路142の出力を反転し論理回路1
42の入力側に帰還するクロックドインバータ147、それ
ぞれ2個のPチャネルMOSトランジスタ148,149、Nチャ
ネルMOSトランジスタ150,151からなりクロック信号▲
▼,CLK2に同期して上記論理回路42の出力を反転
するクロックドインバータ152、PチャネルMOSトランジ
スタ153,154,155及びNチャネルMOSトランジスタ156,15
7,158からなり上記クロックドインバータ152の出力、リ
セット信号Reset及びセット信号▲▼が供給され
るリセット優先型の論理回路159、それぞれ2個のPチ
ャネルMOSトランジスタ160,161、NチャネルMOSトラン
ジスタ162,163からなりクロック信号CLK2,▲▼
に同期して上記論理回路159の出力を反転し論理回路159
の入力側に帰還するクロックドインバータ164から構成
されている。
The flip-flop circuit shown in FIG. 17 has a reset priority, and it has two P-channel MOS transistors 131 and 1 respectively.
32, a clocked inverter 135 composed of N-channel MOS transistors 133, 134 for inverting the input data IN in synchronization with clock signals ▲ ▼, CLK1, P-channel MOS transistors 136, 137, 138 and N-channel MOS transistors 139,
The output of the clocked inverter 135, which consists of 140 and 141,
A reset priority type logic circuit 142 to which a reset signal Reset and a set signal ▲ ▼ are supplied, and two P
Clock signal CLK1, ▲ composed of channel MOS transistors 143 and 144 and N channel MOS transistors 145 and 146
In synchronization with ▼, the output of the logic circuit 142 is inverted and the logic circuit 1
A clocked inverter 147 that feeds back to the input side of 42, two P-channel MOS transistors 148 and 149, and two N-channel MOS transistors 150 and 151, respectively.
, A clocked inverter 152 for inverting the output of the logic circuit 42 in synchronization with CLK2, P-channel MOS transistors 153, 154, 155 and N-channel MOS transistors 156, 15
7,158, a reset-priority type logic circuit 159 to which the output of the clocked inverter 152, the reset signal Reset and the set signal ▲ ▼ are supplied, and two P-channel MOS transistors 160 and 161, N-channel MOS transistors 162 and 163, respectively. CLK2, ▲ ▼
The output of the logic circuit 159 is inverted in synchronization with
Of the clocked inverter 164 that feeds back to the input side of.

第18図のフリップフロップ回路は、上記第17図回路内の
リセット優先型の論理回路142の代りに、PチャネルMOS
トランジスタ165,166,167及びNチャネルMOSトランジス
タ168,169,170からなり前記クロックドインバータ138の
出力、リセット信号Reset及びセット信号▲▼が
供給されるセット優先型の論理回路171を設けると共
に、第17図回路内のリセット優先型の論理回路159の代
りに、PチャネルMOSトランジスタ172,173,174及びNチ
ャネルMOSトランジスタ175,176,177からなり前記クロッ
クドインバータ152もしくは164の出力、リセット信号Re
set及びセット信号▲▼が供給されるセット優先
型の論理回路178を設けるようにしたものである。
The flip-flop circuit shown in FIG. 18 is a P-channel MOS instead of the reset priority type logic circuit 142 in the circuit shown in FIG.
A set priority type logic circuit 171 comprising transistors 165, 166, 167 and N channel MOS transistors 168, 169, 170 and supplied with the output of the clocked inverter 138, a reset signal Reset and a set signal ▲ ▼ is provided, and a reset priority type circuit in FIG. Of the clocked inverter 152 or 164, and a reset signal Re, in place of the logic circuit 159 of FIG. 1 of P-channel MOS transistors 172, 173, 174 and N-channel MOS transistors 175, 176, 177.
A set-priority type logic circuit 178 to which the set and the set signal ▲ ▼ are supplied is provided.

第17図の従来回路において、ノードEに得られる出力デ
ータOUTは、このフリップフロップ回路が集積回路に内
蔵されている場合、次段回路に入力として供給される。
従って、このノードEには次段回路の入力容量や配線に
よる浮遊容量が存在する。そして、この浮遊容量はスイ
ッチングスピードを遅らせることになる。例えば、OUT
=“H"、CLK2=“L"、▲▼=“L"のときに、リセ
ット信号Resetが“H"に変化したときの動作を考える。
リセット信号Resetが“H"レベルになると、論理回路159
内のNチャネルMOSトランジスタ158がオンするから、ノ
ードEの信号は“H"レベルから“L"レベルに変化しよう
とする。このとき、ノードEの浮遊容量が大きいと、そ
の立ち下がり時間が遅くなる。また、ノードDを“H"レ
ベルに設定するためには、クロックドインバータ164が
ノードEの出力の伝達することにより行なわれるから、
ノードEの出力データOUTの立ち下がり時間が大きくな
ると、それだけノードDのレベル設定に時間がかかるこ
とになる。この結果、出力データOUTのレベル設定が遅
れることになる。また、リセット信号Resetが“H"レベ
ルから“L"レベルに変化するときやセット信号▲
▼が変化するときでも同様である。これらを解決するた
めには論理回路159内の各トランジスタのチャネル幅W
を大きくする方法や、ノードDやノードEにバッファを
挿入する方法が考えられる。しかし、論理回路159内で
はこれらのトランジスタが直列に接続されているため、
各トランジスタのチャネル幅Wを大きくする方法では出
力データOUTの立ち上がり、立ち下がりの改善効果は半
減するため、チャネル幅Wをより大きく設定しなければ
ならない。他方、ノードDやノードEにバッファを挿入
する方法は、それだけ素子数が多くなる。従って、これ
らの方法は集積回路化する際に製造価格の上昇をもたら
す。また、このようなことは第18図のセット優先のセッ
ト・リセット型ディレイドフリップフロップ回路につい
ても同様である。
In the conventional circuit of FIG. 17, the output data OUT obtained at the node E is supplied as an input to the next stage circuit when the flip-flop circuit is built in the integrated circuit.
Therefore, the node E has an input capacitance of the next stage circuit and a stray capacitance due to the wiring. Then, this stray capacitance slows down the switching speed. For example, OUT
Consider the operation when the reset signal Reset changes to "H" when = "H", CLK2 = "L", and ▲ ▼ = "L".
When the reset signal Reset goes high, the logic circuit 159
Since the N-channel MOS transistor 158 therein is turned on, the signal at the node E tends to change from "H" level to "L" level. At this time, if the stray capacitance of the node E is large, its fall time is delayed. Further, since the clocked inverter 164 transmits the output of the node E to set the node D to the “H” level,
The longer the fall time of the output data OUT of the node E, the longer it takes to set the level of the node D. As a result, the level setting of the output data OUT will be delayed. Also, when the reset signal Reset changes from “H” level to “L” level,
The same applies when ▼ changes. To solve these problems, the channel width W of each transistor in the logic circuit 159 is
May be increased, or a buffer may be inserted into the node D or the node E. However, since these transistors are connected in series in the logic circuit 159,
With the method of increasing the channel width W of each transistor, the effect of improving the rising and falling of the output data OUT is halved, so the channel width W must be set larger. On the other hand, in the method of inserting the buffer in the node D or the node E, the number of elements increases accordingly. Therefore, these methods bring about an increase in manufacturing cost when integrated into an integrated circuit. The same applies to the set / reset type delayed flip-flop circuit of FIG.

(発明が解決しようとする課題) このように従来のデータ保持回路では、電源と接地との
間に貫通電流が流れないようにするために、多くのトラ
ンジスタを設けたり、また上記貫通電流の値を小さくす
るためにトランジスタのオン抵抗値を大きくする必要が
あり、これによって集積回路化の際にチップ面積が増大
したり、ゲート・アレイ等の集積回路上では構成が不可
能になるという欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional data holding circuit, in order to prevent the through current from flowing between the power supply and the ground, many transistors are provided, and the value of the above through current is set. It is necessary to increase the on-resistance value of the transistor in order to reduce the power consumption, which increases the chip area when integrated into a circuit, and it is not possible to configure it on an integrated circuit such as a gate array. is there.

さらにセット・リセット機能を持つ従来のデータ保持回
路では、セットもしくはリセット動作を高速に行なわせ
るために素子数の増加や素子サイズの増大を招き、集積
回路化する際に製造価格が上昇するという欠点がある。
Further, in the conventional data holding circuit having the set / reset function, the number of elements and the element size are increased in order to perform the set or reset operation at high speed, and the manufacturing cost is increased when integrated into an integrated circuit. There is.

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、電源と接地との間に流れる貫通電流
の値が小さくでき、集積回路化の際にチップ面積が増大
することを防止することができ、かつゲート・アレイ等
の集積回路上で容易に構成できるデータ保持回路を提供
することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to reduce a value of a through current flowing between a power supply and a ground and to increase a chip area when integrated into an integrated circuit. Another object of the present invention is to provide a data holding circuit which can prevent the above-mentioned problem and can be easily configured on an integrated circuit such as a gate array.

さらにこの発明は、集積回路化する際に製造価格の上昇
を伴わないセット・リセット機能を有するデータ保持回
路を提供することにある。
A further object of the present invention is to provide a data holding circuit having a set / reset function that does not increase the manufacturing cost when integrated into an integrated circuit.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 第1の発明のデータ保持回路は、入力データを取り込む
CMOS型の入力データ取込回路と、上記入力データ取込回
路によって取り込まれたデータが入力されるCMOS型の第
1の反転回路と、上記第1の反転回路の出力をその入力
に帰還するCMOS型の第2の反転回路と、上記第2の反転
回路の出力と上記第1の反転回路の入力との間に挿入さ
れた抵抗素子とを具備し、上記入力データ取込回路は、
出力ノードである第1のノードと第2のノードとの間に
直列接続され、ゲートに入力データ及び第1のクロック
信号がそれぞれ供給されるPチャネルの第1及び第2の
MOSトランジスタと、上記第1のノードと上記第2のノ
ードとの間に接続され、ゲートに第1の制御信号が供給
されるPチャネルの第3のMOSトランジスタと、上記第
2のノードと第1の電源との間に接続され、ゲートに第
2の制御信号が供給されるPチャネルの第4のMOSトラ
ンジスタと、上記第1のノードと第2の電源との間に直
列接続され、ゲートに入力データ、上記第1のクロック
信号と相補な関係にある第2のクロック信号及び上記第
1の制御信号がそれぞれ供給されるNチャネルの第5、
第6及び第7のMOSトランジスタと。上記第1のノード
と上記第2の電源との間に接続され、ゲートに上記第2
の制御信号が供給されるNチャネルの第8のMOSトラン
ジスタとから構成されてなることを特徴とする。
[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problem) The data holding circuit of the first invention captures input data.
A CMOS type input data capturing circuit, a CMOS type first inverting circuit to which the data captured by the input data capturing circuit is input, and a CMOS for returning the output of the first inverting circuit to its input A second inverting circuit of a mold and a resistance element inserted between the output of the second inverting circuit and the input of the first inverting circuit, the input data capturing circuit comprising:
The P-channel first and second P-channels are connected in series between the first node and the second node, which are output nodes, and the gates are supplied with the input data and the first clock signal, respectively.
A MOS transistor, a P-channel third MOS transistor connected between the first node and the second node, and having a gate supplied with the first control signal; a second node; A P-channel fourth MOS transistor connected to the first power supply and having a gate supplied with the second control signal, and connected in series between the first node and the second power supply. Input data, a second clock signal having a complementary relationship to the first clock signal, and the fifth control signal of the N channel, to which the first control signal is supplied,
6th and 7th MOS transistors. The second node is connected between the first node and the second power source, and the gate is connected to the second node.
And an N-channel eighth MOS transistor to which the control signal is supplied.

第2の発明のデータ保持回路は、入力データを取り込む
CMOS型の入力データ取込回路と、上記入力データ取込回
路によって取り込まれたデータが入力されるCMOS型の第
1の反転回路と、上記第1の反転回路の出力をその入力
に帰還するCMOS型の第2の反転回路と、上記第2の反転
回路の出力と上記第1の反転回路の入力との間に挿入さ
れた抵抗素子とを具備し、上記入力データ取込回路は、
第1の電源と出力ノードである第1のノードとの間に直
列接続され、ゲートに第1の制御信号、第1のクロック
信号及び入力データがそれぞれ供給されるPチャネルの
第1、第2及び第3のMOSトランジスタと、上記第1の
電源と上記第1のノードとの間に接続され、ゲートに第
2の制御信号が供給されるPチャネルの第4のMOSトラ
ンジスタと、上記第1のノードと第2のノードとの間に
直列接続され、ゲートに入力データ及び上記第1のクロ
ック信号と相補な関係にある第2のクロック信号がそれ
ぞれ供給されるNチャネルの第5及び第6のMOSトラン
ジスタと、上記第1のノードと上記第2のノードとの間
に接続され、ゲートに上記第1の制御信号が供給される
Nチャネルの第7のMOSトランジスタと、上記第2のノ
ードと第2の電源との間に接続され、ゲートに上記第2
の制御信号が供給されるNチャネルの第8のMOSトラン
ジスタとから構成されてなることを特徴とする。
The data holding circuit according to the second aspect of the invention takes in input data.
A CMOS type input data capturing circuit, a CMOS type first inverting circuit to which the data captured by the input data capturing circuit is input, and a CMOS for returning the output of the first inverting circuit to its input A second inverting circuit of a mold and a resistance element inserted between the output of the second inverting circuit and the input of the first inverting circuit, the input data capturing circuit comprising:
First and second P-channels connected in series between the first power supply and the first node which is an output node, and having the gate supplied with the first control signal, the first clock signal and the input data, respectively. And a third MOS transistor, a P-channel fourth MOS transistor connected between the first power supply and the first node and having a gate supplied with a second control signal, and the first MOS transistor. Fifth and sixth N-channels connected in series between the second node and the second node, and supplied to the gate with input data and a second clock signal having a complementary relationship with the first clock signal, respectively. MOS transistor, an N-channel seventh MOS transistor connected between the first node and the second node and having the gate supplied with the first control signal, and the second node Between the second power supply and It is continued, the gate second
And an N-channel eighth MOS transistor to which the control signal is supplied.

第3の発明のデータ保持回路は、第1の電源と第1のノ
ードとの間に直列接続され、ゲートに第1の制御信号、
第1のクロック信号及び入力データがそれぞれ供給され
るPチャネルの第1、第2及び第3のMOSトランジス
タ、第1の電源と上記第1のノードとの間に接続され、
ゲートに第2の制御信号が供給されるPチャネルの第4
のMOSトランジスタ、上記第1のノードと第2のノード
との間に直列接続され、ゲートに上記データ及び上記第
1のクロック信号と相補な関係にある第2のクロック信
号がそれぞれ供給されるNチャネルの第5及び第6のMO
Sトランジスタ、上記第1のノードと上記第2のノード
との間に接続され、ゲートに上記第1の制御信号が供給
されるNチャネルの第7のMOSトランジスタ、上記第2
のノードと第2の電源との間に接続され、ゲートに上記
第2の制御信号が供給されるNチャネルの第8のMOSト
ランジスタからなる論理回路と、上記第1のノードに入
力ノードが接続され、出力ノードがデータ出力ノードに
接続された第1のCMOS反転回路と、上記データ出力ノー
ドに入力ノードが接続され、出力ノードが上記第1のノ
ードに接続された第2のCMOS反転回路とを具備したこと
を特徴とする。
A data holding circuit of a third invention is connected in series between a first power supply and a first node, and has a gate having a first control signal,
P-channel first, second and third MOS transistors, to which the first clock signal and the input data are respectively supplied, are connected between the first power supply and the first node,
The fourth P-channel whose gate is supplied with the second control signal
N MOS transistors connected in series between the first node and the second node, and supplied to the gate with the data and the second clock signal having a complementary relationship with the first clock signal, respectively. Channel 5th and 6th MO
An S-transistor, an N-channel seventh MOS transistor connected between the first node and the second node and having the gate supplied with the first control signal, the second transistor
Connected to a second power supply and having a gate to which the second control signal is supplied, the logic circuit including an N-channel eighth MOS transistor, and the first node to which an input node is connected. A first CMOS inverting circuit having an output node connected to the data output node, and a second CMOS inverting circuit having an input node connected to the data output node and an output node connected to the first node Is provided.

第4の発明のデータ保持回路は、第1の電源と第1のノ
ードとの間に接続され、ゲートに第1の制御信号が供給
されるPチャネルの第1のMOSトランジスタ、上記第1
のノードと第2のノードとの間に直列接続され、ゲート
に第1のクロック信号及び入力データがそれぞれ供給さ
れるPチャネルの第2及び第3のMOSトランジスタ、上
記第1のノードと第2のノードとの間に接続され、ゲー
トに第2の制御信号が供給されるPチャネルの第4のMO
Sトランジスタ、上記第2のノードと第2の電源との間
に直列接続され、ゲートに上記入力データ、上記第1の
クロック信号と相補な関係にある第2のクロック信号及
び上記第2の制御信号がそれぞれ供給されるNチャネル
の第5、第6及び第7のMOSトランジスタ、上記第2の
ノードと第2の電源との間に接続され、ゲートに上記第
1の制御信号が供給されるNチャネルの第8のMOSトラ
ンジスタからなる論理回路と、上記第2のノードに入力
ノードが接続され、出力ノードがデータ出力ノードに接
続された第1のCMOS反転回路と、上記データ出力ノード
に入力ノードが接続され、出力ノードが上記第2のノー
ドに接続された第2のCMOS反転回路とを具備したことを
特徴とする。
A data holding circuit according to a fourth invention is a P-channel first MOS transistor connected between a first power supply and a first node and having a gate supplied with a first control signal.
Second and third MOS transistors of P-channel, which are connected in series between the first node and the second node, and whose gates are supplied with the first clock signal and the input data, respectively. The fourth MO of the P-channel connected to the node of the P-channel and having the gate supplied with the second control signal.
S-transistor, serially connected between the second node and the second power supply, and having a gate, the input data, a second clock signal having a complementary relationship with the first clock signal, and the second control N-channel fifth, sixth and seventh MOS transistors, to which signals are respectively supplied, are connected between the second node and the second power supply, and the gate is supplied with the first control signal. Input to the data output node, and a first CMOS inversion circuit having an N-channel eighth MOS transistor, an input node connected to the second node, and an output node connected to the data output node. A second CMOS inversion circuit in which a node is connected and an output node is connected to the second node.

(作用) 入力データ取込回路によって取り込まれたデータと、第
2の反転回路の出力データのレベルが逆の場合、入力デ
ータ取込回路と第2の反転回路とを介して電源と接地と
の間に流れる貫通電流の値は、抵抗素子を挿入すること
によって削減される。このため、入力データ取込回路と
第1及び第2の反転回路を構成するMOSトランジスタは
全て同一の寸法のものを使用することができる。
(Operation) When the levels of the data captured by the input data capturing circuit and the output data of the second inverting circuit are opposite, the power source and the ground are connected via the input data capturing circuit and the second inverting circuit. The value of the through current flowing therebetween is reduced by inserting the resistance element. Therefore, the MOS transistors forming the input data fetch circuit and the first and second inversion circuits can all have the same size.

またセット・リセット機能を持つデータ保持回路では、
データ出力ノードに第1のCMOS反転回路の出力ノードを
接続するようにしており、セット・リセット信号に相当
する第1、第2の制御信号が供給される論理回路はその
前段に設けるようにしているので、第1のCMOS反転回路
を構成するPチャネル及びNチャネルMOSトランジスタ
の素子サイズをそれ程大きくすることなしにセット、リ
セット時に出力データを高速に設定することができる。
Also, in the data holding circuit with set / reset function,
The output node of the first CMOS inversion circuit is connected to the data output node, and the logic circuit to which the first and second control signals corresponding to the set / reset signal are supplied is provided in the preceding stage. Therefore, the output data can be set at a high speed at the time of setting and resetting without increasing the element sizes of the P-channel and N-channel MOS transistors forming the first CMOS inversion circuit.

(実施例) 以下、図面を参照してこの発明を実施例により説明す
る。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described by examples with reference to the drawings.

第1図はこの発明のデータ保持回路の第1の実施例によ
る構成を示す回路図である。この実施例によるデータ保
持回路は、それぞれ2個のPチャネルMOSトランジスタ1
1,12及びNチャネルMOSトランジスタ13,14からなるクロ
ックドインバータ15と、それぞれ1個のPチャネルMOS
トランジスタ16及びNチャネルMOSトランジスタ17から
なるインバータ18と、それぞれ1個のPチャネルMOSト
ランジスタ19及びNチャネルMOSトランジスタ20からな
るクロックドインバータ21と、抵抗22とから構成されて
いる。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a data holding circuit according to a first embodiment of the present invention. The data holding circuit according to this embodiment has two P-channel MOS transistors 1 each.
Clocked inverter 15 consisting of 1, 12 and N-channel MOS transistors 13, 14 and one P-channel MOS each
An inverter 18 including a transistor 16 and an N-channel MOS transistor 17, a clocked inverter 21 including a P-channel MOS transistor 19 and an N-channel MOS transistor 20, respectively, and a resistor 22.

上記クロックドインバータ15のPチャネルMOSトランジ
スタ11のゲートにはクロック信号▲▼が、Pチャ
ネルMOSトランジスタ12及びNチャネルMOSトランジスタ
13の各ゲートには入力データINが、NチャネルMOSトラ
ンジスタ14のゲートにはクロック信号CLKがそれぞれ供
給される。上記インバータ18のPチャネルMOSトランジ
スタ16及びNチャネルMOSトランジスタ17の各ゲートに
は上記クロックドインバータ15の出力ノードAの信号が
供給される。上記インバータ21のPチャネルMOSトラン
ジスタ19及びNチャネルMOSトランジスタ20の各ゲート
には上記インバータ18の出力ノードBの信号が供給され
る。そして、上記インバータ18の出力ノードBの信号は
保持データOUTとして出力され、上記インバータ21の出
力ノードCの信号は抵抗22を介して上記インバータ18の
入力に帰還される。
A clock signal ▲ ▼ is applied to the gate of the P-channel MOS transistor 11 of the clocked inverter 15 and the P-channel MOS transistor 12 and the N-channel MOS transistor
Input data IN is supplied to each gate of 13 and a clock signal CLK is supplied to the gate of the N-channel MOS transistor 14. The signal of the output node A of the clocked inverter 15 is supplied to the gates of the P-channel MOS transistor 16 and the N-channel MOS transistor 17 of the inverter 18. The signal of the output node B of the inverter 18 is supplied to the gates of the P-channel MOS transistor 19 and the N-channel MOS transistor 20 of the inverter 21. The signal at the output node B of the inverter 18 is output as the holding data OUT, and the signal at the output node C of the inverter 21 is fed back to the input of the inverter 18 via the resistor 22.

この実施例回路で、クロック信号▲▼が“L"レベ
ルでクロック信号CLKが“H"レベルのとき、クロックド
インバータ15が動作し、入力データINはこのクロックド
インバータ15で反転されてインバータ18に入力される。
このとき、入力データINの取込みが行なわれ、インバー
タ18は入力された信号を反転する。さらに、このインバ
ータ18の出力はインバータ21で反転され、抵抗22を介し
てインバータ18の入力に正帰還され、保持データOUTが
インバータ18から出力される。
In the circuit of this embodiment, when the clock signal ▲ ▼ is at "L" level and the clock signal CLK is at "H" level, the clocked inverter 15 operates and the input data IN is inverted by the clocked inverter 15 and the inverter 18 Entered in.
At this time, the input data IN is taken in, and the inverter 18 inverts the input signal. Further, the output of the inverter 18 is inverted by the inverter 21, is positively fed back to the input of the inverter 18 via the resistor 22, and the held data OUT is output from the inverter 18.

すなわち、このデータ保持回路では、前記第14図の従来
回路と同様に、クロックドインバータ15が動作し、入力
データINの取込みが行なわれると、2個のインバータ1
8,21によってデータの保持が行なわれる。
That is, in this data holding circuit, like the conventional circuit of FIG. 14, when the clocked inverter 15 operates and the input data IN is taken in, two inverters 1 are provided.
Data is held by 8,21.

そして、例えばインバータ21の出力ノードCの信号が
“H"レベルのときに、クロックドインバータ15が動作
し、入力データINの取込みが行なわれてこのクロックド
インバータ15の出力ノードAに“L"レベルのデータが出
力されるときの、ノードAの電位VA1は、トランジスタ1
9,13,14のオン抵抗をRp19,Rn13,Rn14、抵抗22の抵抗値
をR22とすると、次式で与えられる。
Then, for example, when the signal at the output node C of the inverter 21 is at the "H" level, the clocked inverter 15 operates, the input data IN is taken in, and the output node A of the clocked inverter 15 becomes "L". The potential V A1 of the node A when the level data is output is
When the ON resistances of 9,13,14 are Rp19, Rn13, Rn14 and the resistance value of the resistor 22 is R22, it is given by the following equation.

ここで、抵抗22の値R22がRn13+Rn14に比べて十分大き
くなるように設定しておけば、電位VA1をほぼ接地電位
の0Vにすることができる。例えば、R22=1MΩ、Rn13=R
n14=1KΩ、Rp19=10KΩ、VDD=5Vとすれば、VA1は次式
で示されるように約0.01Vになる。
Here, if the value R22 of the resistor 22 is set to be sufficiently larger than Rn13 + Rn14, the potential V A1 can be made approximately 0 V which is the ground potential. For example, R22 = 1MΩ, Rn13 = R
If n14 = 1KΩ, Rp19 = 10KΩ, and V DD = 5V, V A1 becomes about 0.01V as shown by the following equation.

また、予め2個のインバータ18,21によって保持されて
いるデータと、次にクロックドインバータ15によって取
込みが行なわれる入力データINのレベルが逆の場合、電
源VDDと接地との間には次式で与えられるような貫通電
流I1が流れる。
When the levels of the data previously held by the two inverters 18 and 21 are opposite to the levels of the input data IN which is next fetched by the clocked inverter 15, the power supply V DD and the ground are connected next to each other. A through current I 1 as given by the formula flows.

I1=VDD /(Rp19+R22+Rn13+Rn14) …3 上記3式に上記のような各値を代入すると、この貫通電
流I1はほぼ0.0049mAと極めて小さな値になる。また、こ
の貫通電流はインバータ18の出力ノードBが“H"レベル
になれば、インバータ21の出力ノードCが“L"レベルに
なるため、その時点で流れなくなる。
I 1 = V DD / (Rp19 + R22 + Rn13 + Rn14) 3 By substituting the above values into the above three equations, the through current I 1 becomes an extremely small value of approximately 0.0049 mA. Further, this shoot-through current stops flowing at that time because the output node C of the inverter 21 becomes "L" level when the output node B of the inverter 18 becomes "H" level.

他方、インバータ21の出力ノードCの信号が“L"レベル
のときに、クロックドインバータ15が動作し、入力デー
タINの取込みが行なわれてこのクロックドインバータ15
の出力ノードAに“H"レベルのデータが出力されるとき
の、ノードAの電位VA2は、トランジスタ11,12,20のオ
ン抵抗をRp11,Rp21,Rn20とすると次式で与えられる。
On the other hand, when the signal at the output node C of the inverter 21 is at the "L" level, the clocked inverter 15 operates and the input data IN is fetched and the clocked inverter 15 is fetched.
The potential V A2 of the node A when the “H” level data is output to the output node A of the above is given by the following equation, where the ON resistances of the transistors 11, 12, 20 are Rp11, Rp21, Rn20.

VA2=(P22+Rn20)・VDD /Rp11+Rp12+R22+Rn20 …4 ここで、前記と同様に抵抗22の値R22がRp11+Rp12に比
べて十分大きくなるように設定しておけば、電位VA2
ほぼ電源電位VDDにすることができる。例えば、R22=1M
Ω、Rp11=Rp12=1KΩ、Rn20=10KΩ、VDD=5Vとすれ
ば、VA2は次式で示すように4.99Vになる。
V A2 = (P22 + Rn20) · V DD / Rp11 + Rp12 + R22 + Rn20 ... 4 Here, if the value R22 of the resistor 22 is set to be sufficiently larger than Rp11 + Rp12 as in the above, the potential V A2 will be approximately the power supply potential V DD. Can be For example, R22 = 1M
Ω, Rp11 = Rp12 = 1KΩ, Rn20 = 10KΩ, and V DD = 5V, V A2 becomes 4.99V as shown in the following equation.

また、このとき、電源VDDと接地との間には次式で与え
られるような貫通電流I2が流れる。
At this time, a through current I 2 given by the following equation flows between the power supply V DD and the ground.

I2=VDD /(Rp11+Rp12+R22+Rn20) …6 上記6式に上記の各値を代入すると、この貫通電流I2
I1と同様にほぼ0.0049mAと極めて小さな値になり、この
貫通電流はインバータ18の出力ノードBが“L"レベルに
なれば、インバータ21の出力ノードCが“H"レベルにな
るため、その時点で流れなくなる。
I 2 = V DD / (Rp11 + Rp12 + R22 + Rn20) ... 6 By substituting the above values into the above 6 equation, this through current I 2 becomes
As in the case of I 1 , it becomes an extremely small value of approximately 0.0049 mA, and if the output node B of the inverter 18 becomes the “L” level, this shoot-through current becomes the “H” level of the output node C of the inverter 21. At that point it will stop flowing.

このようにインバータ21の出力とインバータ18の入力と
の間に抵抗22を挿入することにより、前記第14図の従来
回路に比べてトランジスタの数を2個少なくできる。な
お、この実施例回路では抵抗22を1個余分に設ける必要
があるが、一般に集積回路では抵抗とMOSトランジスタ
との占有面積を比較した場合、抵抗はMOSトランジスタ
と同等もしくはそれ以下にすることができる。このた
め、データ保持回路が多数設けられた集積回路では、そ
のチップサイズを従来に比べて小さくすることができ
る。
By thus inserting the resistor 22 between the output of the inverter 21 and the input of the inverter 18, the number of transistors can be reduced by two compared with the conventional circuit shown in FIG. It is necessary to provide one extra resistor 22 in the circuit of this embodiment, but generally in an integrated circuit, when comparing the occupied area of the resistor and the MOS transistor, the resistor should be equal to or less than that of the MOS transistor. it can. Therefore, the chip size of the integrated circuit provided with a large number of data holding circuits can be made smaller than that of the conventional one.

また、上記実施例回路では抵抗22を設けることによって
電源と接地との間に流れる貫通電流の削減を図るように
しているので、全てのトランジスタの寸法を同一に設計
してもよい。このため、前記第15図もしくは第16図の従
来回路のように、貫通電流の削減を図るためにある特定
のトランジスタの寸法を変える必要がなくなる。従っ
て、これによってもチップサイズの縮小化を図ることが
でき、同一寸法のトランジスタで構成されるゲート・ア
レイ等の集積回路上にこの実施例回路を構成することが
可能になる。
Further, in the circuit of the above embodiment, since the through current flowing between the power supply and the ground is reduced by providing the resistor 22, all transistors may be designed to have the same size. Therefore, unlike the conventional circuit shown in FIG. 15 or FIG. 16, there is no need to change the size of a specific transistor in order to reduce the shoot-through current. Therefore, also by this, the chip size can be reduced, and the circuit of this embodiment can be formed on an integrated circuit such as a gate array formed of transistors of the same size.

第2図はこの発明のデータ保持回路の第2の実施例によ
る構成を示す回路図である。この実施例によるデータ保
持回路は、上記第1図の実施例回路におけるクロックド
インバータ15の代りに、ゲートにクロック信号CLKが供
給されるPチャネルMOSトランジスタ23と、ゲートにク
ロック信号CLKが供給されるNチャネルMOSトランジスタ
24のソース・ドレイン間を並列接続して構成されるCMOS
型のトランスファーゲート25を用いるようにしたもので
ある。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the data holding circuit according to the second embodiment of the present invention. In the data holding circuit according to this embodiment, a P-channel MOS transistor 23 having a gate supplied with a clock signal CLK and a gate supplied with a clock signal CLK instead of the clocked inverter 15 in the embodiment circuit shown in FIG. N-channel MOS transistor
CMOS with 24 sources and drains connected in parallel
The transfer gate 25 of the mold is used.

このようにトランスファーゲート25を入力データINの取
込回路に使用したデータ保持回路では、予め2個のイン
バータ18,21によって保持されているエータと、次にト
ランスファーゲート25によって取込みが行なわれる入力
データINのレベルが逆の場合に、電源VDDと接地との間
には入力データINを発生する回路とインバータ21との間
で前記のような貫通電流が流れる。ところが、この場合
にも抵抗22が設けられているため、トランジスタ19,20
のオン抵抗を大きくすることなしに、電源VDDと接地と
の間に流れる貫通電流の値を小さくすることができる。
As described above, in the data holding circuit using the transfer gate 25 as the input data IN receiving circuit, the data held in advance by the two inverters 18 and 21 and the input data to be subsequently taken in by the transfer gate 25 are input. When the level of IN is opposite, a through current as described above flows between the power supply V DD and the ground between the circuit generating the input data IN and the inverter 21. However, even in this case, since the resistor 22 is provided, the transistors 19, 20
The value of the through current flowing between the power supply V DD and the ground can be reduced without increasing the on-resistance of.

第3図はこの発明のデータ保持回路の第3の実施例によ
る構成を示す回路図である。この実施例によるデータ保
持回路は、上記第1図の実施例回路におけるクロックド
インバータ15の代りに、セット信号Setに基づいて保持
データOUTを“H"レベルに設定するためのCMOS型の論理
回路30を設けるようにしたものである。この論理回路30
は電源VDDと出力ノードAとの間にソース・ドレイン間
が直列接続され、各ゲートにセット信号Set,クロック信
号▲▼及び入力データINが供給される3個のPチ
ャネルMOSトランジスタ31,32,33と、出力ノードAと接
地との間にソース・ドレイン間が直列接続され、各ゲー
トに入力データIN及びクロック信号CLKが供給される2
個のNチャネルMOSトランジスタ34,35と、出力ノードA
と接地との間にソース・ドレイン間が接続され、ゲート
にセット信号Setが供給されるNチャネルMOSトランジス
タ36とから構成されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the data holding circuit according to the third embodiment of the present invention. The data holding circuit according to this embodiment is a CMOS type logic circuit for setting the held data OUT to "H" level based on the set signal Set instead of the clocked inverter 15 in the embodiment circuit shown in FIG. 30 is provided. This logic circuit 30
Has three P-channel MOS transistors 31, 32 whose source and drain are connected in series between the power supply V DD and the output node A, and the set signal Set, clock signal ▲ ▼ and input data IN are supplied to each gate. , 33, the source and drain are connected in series between the output node A and the ground, and the input data IN and the clock signal CLK are supplied to each gate 2
N-channel MOS transistors 34 and 35 and output node A
It is composed of an N-channel MOS transistor 36 whose source and drain are connected between the gate and ground and whose gate is supplied with the set signal Set.

この実施例回路において、セット信号Setが“H"レベル
にされているときは、論理回路30内のPチャネルMOSト
ランジスタ31がオフし、NチャネルMOSトランジスタ36
がオンするため、出力ノードAは入力データINにかかわ
らず“L"レベルに設定される。従って、インバータ18の
出力ノードBの信号、すなわち保持データOUTは"H"レベ
ルにされる。
In the circuit of this embodiment, when the set signal Set is at the "H" level, the P channel MOS transistor 31 in the logic circuit 30 is turned off and the N channel MOS transistor 36 is turned on.
Is turned on, the output node A is set to the "L" level regardless of the input data IN. Therefore, the signal of the output node B of the inverter 18, that is, the held data OUT is set to "H" level.

他方、セット信号Setが“L"レベルにされているときは
PチャネルMOSトランジスタ31がオンし、NチャネルMOS
トランジスタ36がオフするため、この論理回路30は第1
図中のクロックドインバータ15と同様にクロック信号▲
▼,CLKに同期して入力データINの反転を行なうこ
とになる。
On the other hand, when the set signal Set is at "L" level, the P-channel MOS transistor 31 turns on and the N-channel MOS transistor
Since the transistor 36 is turned off, this logic circuit 30 is
Like the clocked inverter 15 in the figure, the clock signal ▲
▼, The input data IN is inverted in synchronization with CLK.

この実施例の場合でも、抵抗22の値R22を論理回路30内
のNチャネルMOSトランジスタ34,35のそれぞれのオン抵
抗値の和(Rn34+Rn35)及びNチャネルMOSトランジス
タ35のオン抵抗Rn36に比べて十分大きくなるように設定
しておけば、“H"レベルの入力データINが供給されたと
き及びセット信号Setが“H"レベルにされたときにノー
ドAの電位をほぼ接地電位の0Vに設定することができ
る。さらに抵抗22の値R22を論理回路30内のPチャネルM
OSトランジスタ31,32,33のそれぞれのオン抵抗値の和
(Rp31+Rp32+Rp33)に比べて十分大きくなるように設
定しておけば、“L"レベルの入力データINが供給された
ときにノードAの電位をほぼ電源電位VDDにすることが
できる。
Also in the case of this embodiment, the value R22 of the resistor 22 is sufficient compared with the sum (Rn34 + Rn35) of the on-resistance values of the N-channel MOS transistors 34 and 35 in the logic circuit 30 and the on-resistance Rn36 of the N-channel MOS transistor 35. If it is set to be large, the potential of the node A is set to approximately 0V of the ground potential when the “H” level input data IN is supplied and when the set signal Set is set to the “H” level. be able to. Further, the value R22 of the resistor 22 is set to the P channel M in the logic circuit 30.
If it is set to be sufficiently larger than the sum of the on-resistance values of the OS transistors 31, 32, 33 (Rp31 + Rp32 + Rp33), the potential of the node A when the "L" level input data IN is supplied. Can be almost at the power supply potential V DD .

第4図はこの発明のデータ保持回路の第4の実施例によ
る構成を示す回路図である。この実施例によるデータ保
持回路は、上記第1図の実施例回路におけるクロックド
インバータ15の代りに、リセット信号Resetに基づいて
保持データOUTを“L"レベルに設定するためのCMOS型の
論理回路40を設けるようにしたものである。この論理回
路40は電源VDDと出力ノードAとの間にソース・ドレイ
ン間が直列接続され、各ゲートにクロック信号▲
▼及び入力データINが供給される2個のPチャネルMOS
トランジスタ41,42と、電源VDDと出力ノードAとの間に
ソース・ドレイン間が接続され、ゲートにリセット信号
▲▼が供給されるPチャネルMOSトランジス
タ43と、出力ノードAと接地との間にソース・ドレイン
間が接続され、各ゲートに入力データIN,クロック信号C
LK及びリセット信号▲▼が供給される3個の
NチャネルMOSトランジスタ4,45,46とから構成されてい
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the data holding circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The data holding circuit according to this embodiment is a CMOS type logic circuit for setting the held data OUT to "L" level based on a reset signal Reset instead of the clocked inverter 15 in the embodiment circuit shown in FIG. 40 is provided. In this logic circuit 40, the source and drain are connected in series between the power supply V DD and the output node A, and the clock signal ▲ is supplied to each gate.
▼ and two P-channel MOSs supplied with input data IN
Between the transistors 41 and 42, the P-channel MOS transistor 43 whose source and drain are connected between the power supply V DD and the output node A, and the reset signal ▲ ▼ is supplied to the gate, and between the output node A and the ground. The source and drain are connected to and the input data IN and clock signal C are input to each gate.
It is composed of three N-channel MOS transistors 4, 45 and 46 to which the LK and the reset signal () are supplied.

この実施例回路において、リセット信号▲▼
が“L"レベルにされているときは、論理回路40内のPチ
ャネルMOSトランジスタ43がオンし、NチャネルMOSトラ
ンジスタ46がオフするため、出力ノードAは入力データ
INにかかわらず“H"レベルに設定される。従って、イン
バータ18の出力ノードBの信号、すなわち保持データOU
Tは“L"レベルにされる。
In the circuit of this embodiment, the reset signal ▲ ▼
Is at the "L" level, the P-channel MOS transistor 43 in the logic circuit 40 is turned on and the N-channel MOS transistor 46 is turned off, so that the output node A receives the input data.
Set to "H" level regardless of IN. Therefore, the signal of the output node B of the inverter 18, that is, the held data OU
T is set to "L" level.

他方、リセット信号▲▼が“H"レベルにされ
ているときはPチャネルMOSトランジスタ43がオフし、
NチャネルMOSトランジスタ46がオンするため、この論
理回路40は第1図中のクロックドインバータ15と同様に
クロック信号▲▼,CLKに同期して入力データINの
反転を行なうことになる。
On the other hand, when the reset signal ▲ ▼ is at "H" level, the P-channel MOS transistor 43 turns off,
Since the N-channel MOS transistor 46 is turned on, the logic circuit 40 inverts the input data IN in synchronization with the clock signals {circle around ()} and CLK, like the clocked inverter 15 in FIG.

この実施例の場合でも、抵抗22の値R22を論理回路40内
のNチャネルMOSトランジスタ44,45,46のそれぞれのオ
ン抵抗値の和(Rn44+Rn45+Rn46)に比べて十分大きく
なるように設定しておけば、“H"レベルの入力データIN
が供給されたときにノードAの電位をほぼ接地電位の0V
に設定することができる。さらに抵抗22の値R22を論理
回路40内のPチャネルMOSトランジスタ41,42のそれぞれ
のオン抵抗値の和(Rp41+Rp42)及びPチャネルMOSト
ランジスタ43のオン抵抗Rp43に比べて十分大きくなるよ
うに設定しておけば、“L"レベルの入力データINが供給
されたとき及びリセット信号▲▼が“L"レベ
ルにされたときにノードAの電位をほぼ電源電位VDD
することができる。
Even in the case of this embodiment, the value R22 of the resistor 22 should be set to be sufficiently larger than the sum (Rn44 + Rn45 + Rn46) of the on-resistance values of the N-channel MOS transistors 44, 45 and 46 in the logic circuit 40. For example, “H” level input data IN
Is supplied, the potential of the node A is almost grounded to 0V.
Can be set to. Further, the value R22 of the resistor 22 is set to be sufficiently larger than the sum (Rp41 + Rp42) of the on-resistance values of the P-channel MOS transistors 41 and 42 in the logic circuit 40 and the on-resistance Rp43 of the P-channel MOS transistor 43. In this case, the potential of the node A can be made approximately the power supply potential V DD when the “L” level input data IN is supplied and when the reset signal ▲ ▼ is set to the “L” level.

第5図はこの発明のデータ保持回路の第5の実施例によ
る構成を示す回路図である。この実施例によるデータ保
持回路は。上記第1図の実施例回路におけるクロックド
インバータ15の代りに、セット・リセット機能を持つセ
ット優先型のCMOS型の論理回路50を設けるようにしたも
のである。すなわち、この論理回路50は、電源VDDとノ
ードDとの間にソース・ドレイン間が接続され、ゲート
にセット信号Setが供給されるPチャネルMOSトランジス
タ51と、上記ノードDと出力ノードAとの間にソース・
ドレイン間が直列接続され、各ゲートにクロック信号▲
▼及び入力データINが供給される2個のPチャネ
ルMOSトランジスタ52,53と、上記ノードDと出力ノード
Aとの間にソース・ドレイン間が接続され、ゲートにリ
セット信号▲▼が供給されるPチャネルMOS
トランジスタ54と、出力ノードAと接地との間にソース
・ドレイン間が直列接続され、各ゲートに入力データI
N,クロック信号CLK及びリセット信号▲▼が
供給される3個のNチャネルMOSトランジスタ55,56,57
と、出力ノードAと接地との間にソース・ドレイン間が
接続され、ゲートにセット信号Setが供給されるNチャ
ネルMOSトランジスタ58とから構成されている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the data holding circuit according to the fifth embodiment of the present invention. The data holding circuit according to this embodiment is. Instead of the clocked inverter 15 in the embodiment circuit shown in FIG. 1, a set priority type CMOS logic circuit 50 having a set / reset function is provided. That is, in the logic circuit 50, the source and drain are connected between the power supply V DD and the node D, and the P-channel MOS transistor 51 having the gate supplied with the set signal Set, the node D and the output node A. Source between
Drains are connected in series, and clock signal is supplied to each gate.
And the two P-channel MOS transistors 52 and 53 to which the input data IN is supplied, the source and drain are connected between the node D and the output node A, and the reset signal ▲ is supplied to the gate. P-channel MOS
The source / drain is connected in series between the transistor 54, the output node A and the ground, and the input data I is input to each gate.
Three N-channel MOS transistors 55, 56, 57 to which N, clock signal CLK and reset signal ▲ ▼ are supplied
And an N-channel MOS transistor 58 whose source and drain are connected between the output node A and ground and whose gate is supplied with the set signal Set.

この実施例回路において、セット信号Setが“H"レベル
にされているときは、論理回路50内のNチャネルMOSト
ランジスタ58がオンすることにより、出力ノードAは入
力データINにかかわらず“L"レベルに設定される。従っ
て、インバータ18の出力ノードBの信号、すなわち保持
データOUTは“H"レベルにされる。
In the circuit of this embodiment, when the set signal Set is at "H" level, the N-channel MOS transistor 58 in the logic circuit 50 is turned on, so that the output node A becomes "L" regardless of the input data IN. Set to level. Therefore, the signal at the output node B of the inverter 18, that is, the held data OUT is set to "H" level.

他方、セット信号Setが“L"レベルのときにリセット信
号▲▼が“L"レベルにされることにより、論
理回路50内のPチャネルMOSトランジスタ51,54がオンす
る。このときは、出力ノードAが入力データINにかかわ
らず“H"レベルに設定される。従って、インバータ18の
出力ノードBの信号、すなわち保持データOUTは“L"レ
ベルにされる。
On the other hand, the P-channel MOS transistors 51 and 54 in the logic circuit 50 are turned on by setting the reset signal ▲ ▼ to the “L” level when the set signal Set is at the “L” level. At this time, the output node A is set to the "H" level regardless of the input data IN. Therefore, the signal of the output node B of the inverter 18, that is, the held data OUT is set to "L" level.

この実施例の場合でも、抵抗22の値R22を論理回路50内
のNチャネルMOSトランジスタ55,56,57のそれぞれのオ
ン抵抗値の和(Rn55+Rn56+Rn57)に比べて十分大きく
なるように設定しておけば、“H"レベルの入力データIN
が供給されたときにノードAの電位をほぼ接地電位の0V
に設定することができる。さらに抵抗22の値R22を論理
回路50内のPチャネルMOSトランジスタ51,54それぞれの
オン抵抗値の和(Rp51+Rp54)に比べて十分大きくなる
ように設定しておけば、セット信号Setが“L"レベルの
ときに“L"レベルのリセット信号Resetが供給された場
合に、ノードAの電位をほぼ電源電位VDDにすることが
できる。さらに上記抵抗22の値R22を論理回路50内のN
チャネルMOSトランジスタ58のオン抵抗Rn58に比べて十
分大きくなるように設定しておけば、“H"レベルのセッ
ト信号Setが供給された場合に、ノードAの電位をほぼ
接地電位の0Vにすることができる。
Also in the case of this embodiment, the value R22 of the resistor 22 should be set to be sufficiently larger than the sum (Rn55 + Rn56 + Rn57) of the on-resistance values of the N-channel MOS transistors 55, 56 and 57 in the logic circuit 50. For example, “H” level input data IN
Is supplied, the potential of the node A is almost grounded to 0V.
Can be set to. Furthermore, if the value R22 of the resistor 22 is set to be sufficiently larger than the sum (Rp51 + Rp54) of the on-resistance values of the P-channel MOS transistors 51 and 54 in the logic circuit 50, the set signal Set becomes "L". When the "L" level reset signal Reset is supplied at the time of the level, the potential of the node A can be made approximately the power supply potential V DD . Further, the value R22 of the resistor 22 is set to N in the logic circuit 50.
If the setting is made to be sufficiently larger than the on-resistance Rn58 of the channel MOS transistor 58, the potential of the node A becomes approximately 0V of the ground potential when the "H" level set signal Set is supplied. You can

第6図はこの発明のデータ保持回路の第6の実施例によ
る構成を示す回路図である。この実施例によるデータ保
持回路は、上記第1図の実施例回路におけるクロックド
インバータ15の代りに、セット・リセット機能を持つリ
セット優先型のCMOS型の論理回路60を設けるようにした
ものである。すなわち、この論理回路60は、電源VDD
出力ノードAとの間にソース・ドレイン間が直列接続さ
れ、各ゲートにセット信号Set,クロック信号▲▼
及び入力データINが供給される3個のPチャネルMOSト
ランジスタ61,62,63と、電源VDDと出力ノードAとの間
にソース・ドレイン間が接続され、ゲートにリセット信
号▲▼が供給されるPチャネルMOSトランジ
スタ64と、出力ノードAとノードEとの間にソース・ド
レイン間が直列接続され、各ゲートに入力データIN及び
クロック信号CLKが供給される2個のNチャネルMOSトラ
ンジスタ65,66と、上記ノードEと接地との間にソース
・ドレイン間が接続され、ゲートにリセット信号▲
▼が供給されるNチャネルMOSトランジスタ67
と、出力ノードAと上記ノードEとの間にソース・ドレ
イン間が接続され、ゲートにセット信号Setが供給され
るNチャネルMOSトランジスタ68とから構成されてい
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a structure of a data holding circuit according to a sixth embodiment of the present invention. In the data holding circuit according to this embodiment, a reset priority type CMOS logic circuit 60 having a set / reset function is provided in place of the clocked inverter 15 in the embodiment circuit shown in FIG. . That is, in the logic circuit 60, the source and drain are connected in series between the power supply V DD and the output node A, and the set signal Set and the clock signal ▲ ▼ are connected to each gate.
And the three P-channel MOS transistors 61, 62 and 63 to which the input data IN is supplied, the source and drain are connected between the power supply V DD and the output node A, and the reset signal ▲ ▼ is supplied to the gate. A P-channel MOS transistor 64, and two N-channel MOS transistors 65 whose source and drain are connected in series between the output node A and the node E and whose gates are supplied with the input data IN and the clock signal CLK. A source / drain is connected between 66 and the node E and the ground, and a reset signal is supplied to the gate.
N-channel MOS transistor 67 supplied with ▼
And an N-channel MOS transistor 68 whose source and drain are connected between the output node A and the node E and whose gate is supplied with the set signal Set.

この実施例回路において、リセット信号▲▼
が“L"レベルにされているときは、論理回路60内のPチ
ャネルMOSトランジスタ64がオンすることにより、出力
ノードAは入力データINにかかわらず“H"レベルに設定
される。従って、インバータ18の出力ノードBの信号、
すなわち保持データOUTは“L"レベルにされる。
In the circuit of this embodiment, the reset signal ▲ ▼
Is set to the "L" level, the P-channel MOS transistor 64 in the logic circuit 60 is turned on, so that the output node A is set to the "H" level regardless of the input data IN. Therefore, the signal at the output node B of the inverter 18,
That is, the held data OUT is set to the “L” level.

他方、リセット信号▲▼が“H"レベルのとき
にセット信号Setが“H"レベルにされることにより、論
理回路60内のNチャネルMOSトランジスタ67,68がオンす
る。このときは、出力ノードAが入力データINにかかわ
らず“L"レベルに設定される。従って、インバータ18の
出力ノードBの信号、すなわち保持データOUTは“H"レ
ベルにされる。
On the other hand, the N-channel MOS transistors 67 and 68 in the logic circuit 60 are turned on by setting the set signal Set to the “H” level when the reset signal ▲ ▼ is at the “H” level. At this time, output node A is set to "L" level regardless of input data IN. Therefore, the signal at the output node B of the inverter 18, that is, the held data OUT is set to "H" level.

この実施例の場合でも、抵抗22の値R22を論理回路60内
のNチャネルMOSトランジスタ65,66,67のそれぞれのオ
ン抵抗値の和(Rn65+Rn66+Rn67)に比べて十分大きく
なるように設定しておけば、“H"レベルの入力データIN
が供給されたときにノードAの電位をほぼ接地電位の0V
に設定することができる。さらに抵抗22の値R22を論理
回路60内のPチャネルMOSトランジスタ61,62,63のそれ
ぞれのオン抵抗値の和(Rp61+Rp62+Rp63)に比べて十
分大きくなるように設定しておけば、“L"レベルの入力
データINが供給されたときにノードAの電位をほぼ電流
電位VDDにすることができる。
Also in the case of this embodiment, the value R22 of the resistor 22 should be set to be sufficiently larger than the sum (Rn65 + Rn66 + Rn67) of the on-resistance values of the N-channel MOS transistors 65, 66 and 67 in the logic circuit 60. For example, “H” level input data IN
Is supplied, the potential of the node A is almost grounded to 0V.
Can be set to. Furthermore, if the value R22 of the resistor 22 is set to be sufficiently larger than the sum (Rp61 + Rp62 + Rp63) of the on-resistance values of the P-channel MOS transistors 61, 62 and 63 in the logic circuit 60, the "L" level When the input data IN of is supplied, the potential of the node A can be made approximately the current potential V DD .

第7図はこの発明に係るデータ保持回路が構成される集
積回路の一例を示すパターン平面図である。この集積回
路は全面に同一寸法のMOSトランジスタを多数敷きつめ
た、いわゆる全面敷きつめ型ゲート・アレイのものであ
り、81は内部素子及び配線領域、82は周辺に配置された
パッドである。
FIG. 7 is a pattern plan view showing an example of an integrated circuit in which the data holding circuit according to the present invention is constructed. This integrated circuit is a so-called full-faced gate array in which a large number of MOS transistors of the same size are laid all over the surface, 81 is an internal element and wiring region, and 82 is a pad arranged in the periphery.

第8図は上記第7図に示す集積回路において、内部素子
及び配線領域81を拡大して示すパターン平面図である。
図中、81pは多数のPチャネルMOSトランジスタ83が構成
される内部素子及び配線領域であり、各PチャネルMOS
トランジスタ83はソース・ドレインとなる一対のp型拡
散領域84と、その中央に配置され例えば多結晶シリコン
層等で構成されたゲート電極85とから構成されている。
他方、81nは多数のNチャネルMOSトランジスタ86が構成
される内部素子及び配線領域であり、各NチャネルMOS
トランジスタ86はソース・ドレインとなる一対のn型拡
散領域87とその中央に配置され例えば多結晶シリコン層
等で構成されたゲート電極88とから構成されている。な
お、第9図に1個のNチャネルMOSトランジスタ86のA
−A′線に沿った断面構造の一例を示す。図中、89はゲ
ート絶縁膜であり、90は層間絶縁膜である。
FIG. 8 is an enlarged pattern plan view showing internal elements and wiring regions 81 in the integrated circuit shown in FIG.
In the figure, 81p is an internal element and a wiring region in which a large number of P-channel MOS transistors 83 are formed.
The transistor 83 is composed of a pair of p-type diffusion regions 84 serving as a source / drain and a gate electrode 85 arranged in the center thereof and formed of, for example, a polycrystalline silicon layer.
On the other hand, 81n is an internal element and wiring region in which a large number of N-channel MOS transistors 86 are formed, and each N-channel MOS transistor
The transistor 86 is composed of a pair of n-type diffusion regions 87 serving as a source / drain and a gate electrode 88 arranged in the center thereof and composed of, for example, a polycrystalline silicon layer or the like. In addition, in FIG. 9, the A of one N-channel MOS transistor 86 is shown.
An example of a cross-sectional structure taken along the line -A 'is shown. In the figure, 89 is a gate insulating film and 90 is an interlayer insulating film.

このような全面敷きつめ型ゲート・アレイの集積回路に
おいて前記のようなデータ保持回路を構成する場合に、
前記抵抗22はMOSトランジスタとして使用しない位置の
NチャネルもしくはPチャネルMOSトランジスタのゲー
ト電極材料を選択的に高抵抗にして使用する。すなわ
ち、通常、MOSトランジスタのゲート電極として使用す
る場合にはこのゲート電極材料である多結晶シリコン層
に対して不純物を打込んで低抵抗化する。しかし、前記
抵抗22として使用する場合には不純物を打ち込まず、あ
るいは打ち込み量(注入量)を制限することによって高
抵抗状態にする。
In the case where the data holding circuit as described above is formed in the integrated circuit of such a full-faced gate type gate array,
The resistor 22 is used by selectively increasing the resistance of the gate electrode material of the N-channel or P-channel MOS transistor at a position not used as a MOS transistor. That is, normally, when used as a gate electrode of a MOS transistor, an impurity is implanted into the polycrystalline silicon layer which is the material of the gate electrode to reduce the resistance. However, when it is used as the resistor 22, impurities are not implanted, or the implantation amount (implantation amount) is limited to obtain a high resistance state.

第10図はこの発明に係るデータ保持回路が構成される集
積回路の一例を示すパターン平面図である。この集積回
路は全面敷きつめ型でないゲート・アレイのものであ
り、91は内部素子領域、92は配線領域、93は周辺に配置
されたパッドである。
FIG. 10 is a pattern plan view showing an example of an integrated circuit in which the data holding circuit according to the present invention is constructed. This integrated circuit is of a gate array that is not a full-faced type, and 91 is an internal element region, 92 is a wiring region, and 93 is a pad arranged in the periphery.

第11図は上記第10図に示す集積回路において、内部素子
領域91と配線領域92とを拡大して示すパターン平面図で
ある。各内部素子領域91内にはそれぞれPチャネルMOS
トランジスタ94とNチャネルMOSトランジスタ95とが混
在して形成されている。
FIG. 11 is an enlarged pattern plan view showing the internal element region 91 and the wiring region 92 in the integrated circuit shown in FIG. A P channel MOS is provided in each internal element region 91.
The transistor 94 and the N-channel MOS transistor 95 are formed in a mixed manner.

このような全面敷きつめ型でないゲート・アレイ、スタ
ンダードセルもしくはフルカスタム等のように、内部素
子領域と配線領域とが別れて形成される集積回路で前記
のようなデータ保持回路を構成する場合に、前記抵抗22
は内部素子領域相互間に配置された配線領域92に構成さ
れる。
When the data holding circuit as described above is configured by an integrated circuit in which the internal element region and the wiring region are formed separately, such as a gate array, a standard cell or a full custom, which is not a full-faced type, The resistor 22
Are formed in the wiring regions 92 arranged between the internal element regions.

また、この発明に係るデータ保持回路を、MOSスタティ
ック型ランダムアクセスメモリを内蔵した集積回路内に
構成する場合は、メモリセルで使用され高抵抗負荷素子
と同一の材料を用いて前記抵抗22を構成すればよい。
Further, when the data holding circuit according to the present invention is constructed in an integrated circuit having a built-in MOS static random access memory, the resistor 22 is constructed by using the same material as the high resistance load element used in the memory cell. do it.

第12図及び第13図はそれぞれこの発明を、出力データの
セット・リセット機能を持つデータ保持回路に実施し
た、この発明の第7及び第8の実施例による構成を示す
回路図である。
12 and 13 are circuit diagrams showing configurations according to seventh and eighth embodiments of the present invention in which the present invention is applied to a data holding circuit having a set / reset function for output data.

第12図は出力データのセット・リセット機能を持つリセ
ット優先型のデータ保持回路の構成を示すものである。
このデータ保持回路には、前記第6図の実施例回路にお
けるリセット優先のCMOS型の論理回路60と同様にPトラ
ンジスタ61,62,63,64及びNトランジスタ65,66,67,68か
らなり、セット信号Set、リセット信号▲
▼、入力データIN及びクロック信号▲▼,CLK1
が供給される論理回路60−1と、前記第6図の実施例回
路内のインバータ18と同様にPトランジスタ16及びNト
ランジスタ17からなり、上記論理回路60−1の出力が供
給されるインバータ18−1と、前記第6図の実施例回路
内のインバータ21と同様にPトランジスタ19及びNトラ
ンジスタ20からなり、上記インバータ18−1の出力を反
転して上記論理回路60−1の入力側に帰還するインバー
タ21−1とで構成された前段のデータ保持部201が設け
られている。さらに、このデータ保持回路には、クロッ
ク信号して上記とは異なる▲▼,CLK2が供給さ
れるリセット優先のCMOS型の論理回路60−2と、この論
理回路60−2の出力が供給されるインバータ18−2と、
このインバータ18−2の出力を反転して上記論理回路60
−2の入力側に帰還するインバータ21−2とで構成され
た後段のデータ保持部202が設けられている。
FIG. 12 shows the structure of a reset priority type data holding circuit having a set / reset function for output data.
This data holding circuit comprises P-transistors 61, 62, 63, 64 and N-transistors 65, 66, 67, 68, like the reset-priority CMOS type logic circuit 60 in the embodiment circuit of FIG. Set signal Set, reset signal ▲
▼, input data IN and clock signal ▲ ▼, CLK1
And a logic circuit 60-1 to which the output of the logic circuit 60-1 is supplied and which is composed of a P-transistor 16 and an N-transistor 17 like the inverter 18 in the embodiment circuit of FIG. -1, and a P-transistor 19 and an N-transistor 20 similar to the inverter 21 in the embodiment circuit of FIG. 6, which inverts the output of the inverter 18-1 to the input side of the logic circuit 60-1. A data storage unit 201 at the previous stage, which is composed of a feedback inverter 21-1, is provided. Further, the data holding circuit is supplied with a reset-priority CMOS type logic circuit 60-2, which is supplied with ▲ ▼, CLK2 different from the above as a clock signal, and an output of the logic circuit 60-2. An inverter 18-2,
The output of this inverter 18-2 is inverted and the logic circuit 60
-2 is provided with a rear-stage data holding unit 202 including an inverter 21-2 that feeds back to the input side.

このような構成のデータ保持回路は、前段のデータ保持
部201をマスター側フリップフロップ回路、後段のデー
タ保持部202をスレーブ側フリップフロップ回路とする
セット・リセット機能付リセット優先のディレイド型フ
リップフロップとして作用し、その前段のデータ保持部
201の真理値表は、下記のI表に示す通りである。
The data holding circuit having such a configuration is a reset-type delayed flip-flop with a set / reset function in which the preceding data holding unit 201 is a master side flip-flop circuit and the subsequent data holding unit 202 is a slave side flip-flop circuit. Acts as a pre-stage data holder
The truth table for 201 is as shown in Table I below.

上記実施例回路において、前段のデータ保持部201と後
段のデータ保持部202とはクロック信号が異なるだけで
あり、その他の構成は同じであるために両回路は同様の
動作を行なう。従って、以下に前段のデータ保持部201
の動作についてのみ説明するが、後段のデータ保持部20
2の動作はこれと同様である。
In the circuit of the above embodiment, the data holding unit 201 in the preceding stage and the data holding unit 202 in the succeeding stage differ only in the clock signal, and since the other configurations are the same, both circuits perform the same operation. Therefore, in the following,
Only the operation of the data holding unit 20
The operation of 2 is similar to this.

いま、セット信号Setが“L"レベル、リセット信号▲
▼が“H"レベル(Reset=“L")のとき、論理
回路60−1内ではPトランジスタ61がオン、Pトランジ
スタ64がオン、Nトランジスタ67がオン、Nトランジス
タ68がオフとなる。このとき、クロック信号▲
▼が“L"レベルに、CLK1が“H"レベルにそれぞれ変化す
ると、Pトランジスタ62及びNトランジスタ66がオン
し、この論理回路60−1は供給される入力データINに対
してインバータとして動作し、その出力ノードAに入力
データINの反転データを出力する。例えば、インバータ
18−1の出力が“L"レベルのとき、入力データINが“L"
レベルから“H"レベルに変化すると、論理回路60−1内
のPトランジスタ63がオフ、Nトランジスタ65がオンと
なるため、この論理回路60−1の出力ノードBは“L"レ
ベルになろうとする。このとき、このノードBはインバ
ータ21−1の出力により予め“H"レベルにされている。
従って、このときは、インバータ21−1内のPトランジ
スタ19、論理回路60−1内の3個のNトランジスタ65,6
6,67を介して電源電圧VDDと接地電圧との間に電流が流
れる。そして、このときのノードBの電位VB(L)は、
上記Pトランジスタ19及びNトランジスタ65,66,67それ
ぞれのオン抵抗をRp19,Rn65,Rn66,Rn67とする次の式で
与えられる。
Now, the set signal Set is at the “L” level and the reset signal ▲
When ▼ is at "H" level (Reset = "L"), the P transistor 61 is turned on, the P transistor 64 is turned on, the N transistor 67 is turned on, and the N transistor 68 is turned off in the logic circuit 60-1. At this time, the clock signal ▲
When ▼ changes to "L" level and CLK1 changes to "H" level, the P-transistor 62 and N-transistor 66 turn on, and this logic circuit 60-1 operates as an inverter for the input data IN supplied. , The inverted data of the input data IN is output to the output node A. For example, an inverter
When the output of 18-1 is "L" level, the input data IN is "L"
When the level changes to "H" level, the P transistor 63 in the logic circuit 60-1 turns off and the N transistor 65 turns on, so that the output node B of this logic circuit 60-1 tries to go to "L" level. To do. At this time, the node B has been previously set to "H" level by the output of the inverter 21-1.
Therefore, at this time, the P transistor 19 in the inverter 21-1 and the three N transistors 65, 6 in the logic circuit 60-1
A current flows between the power supply voltage V DD and the ground voltage via 6,67. Then, the potential V B (L) of the node B at this time is
The ON resistances of the P-transistor 19 and the N-transistors 65, 66, 67 are given by the following equations, which are Rp19, Rn65, Rn66, Rn67.

そして、インバータ18−1がノードBの電位VB(L)を
“L"レベルとして検知するためには、このインバータ18
−1の回路閾値電圧VTH18はVB(L)<VTH18を満足する
必要がある。従って、VB<VTH18の関係を満足するため
には下記の式のような条件がみたされればよい。
In order for the inverter 18-1 to detect the potential V B (L) of the node B as the “L” level, this inverter 18-1
The circuit threshold voltage V TH 18 of −1 needs to satisfy V B (L) <V TH 18. Therefore, in order to satisfy the relationship of V B <V TH 18, the following conditions should be satisfied.

Rp19>>Rn65+Rn66+Rn67 …8 さらにこのときに流れる電流の値を小さくするために
は、Pトランジスタ19のオンRp19を十分に大きくすれば
良く、これは上記8式の条件とを矛盾することはない。
そして、ノードCがインバータ18−1の出力により“H"
レベルにされると、インバータ21−1内のPトランジス
タ19がオフするため、Pトランジスタ19及び3個のNト
ランジスタ65,66,67を介して電源電圧VDDと接地電圧と
の間に流れる電流は流れなくなる。
Rp19 >> Rn65 + Rn66 + Rn67 ... 8 In order to further reduce the value of the current flowing at this time, it is sufficient to make ON Rp19 of the P-transistor 19 sufficiently large, which does not contradict the condition of the above expression 8.
Then, the node C is set to "H" by the output of the inverter 18-1.
When the voltage is set to the level, the P-transistor 19 in the inverter 21-1 is turned off, so that the current flowing between the power supply voltage V DD and the ground voltage via the P-transistor 19 and the three N-transistors 65, 66, 67. Does not flow.

他方、IN=“L"レベル、ノードC=“H"レベルのときに
クロック信号▲▼が“L"レベルに、CLK1が“H"
レベルにそれぞれ変化した場合を考える。この場合に
は、Pトランジスタ61,62,63及びNトランジスタ20がオ
ンするため、これらのトランジスタを介して電源電圧V
DDと接地電圧との間に電流が流れる。そして、このとき
のノードBの電位VB(H)は、上記Pトランジスタ61,6
2,63及びNトランジスタ20それぞれのオン抵抗をRp61,R
p62,Rp63,Rn20とすると次の式で与えられる。
On the other hand, when IN = “L” level and node C = “H” level, clock signal ▲ ▼ becomes “L” level and CLK1 becomes “H” level.
Consider the case where each level changes. In this case, since the P-transistors 61, 62, 63 and the N-transistor 20 are turned on, the power supply voltage V
A current flows between DD and the ground voltage. The potential V B (H) of the node B at this time is the same as the P transistors 61, 6
Set the on resistance of each of 2,63 and N transistor 20 to Rp61, R
Given p62, Rp63, and Rn20, they are given by the following equation.

そして、インバータ18−1がこのときのノードBの電位
VB(H)を“H"レベルとして検知するためは、このイン
バータ18−1の回路閾値電圧VTH18はVB(H)>VTH18を
満足する必要がある。従って、このVB(H)>VTH18の
関係を満足するためには下記の式のような条件がみたさ
れればよい。
The potential of the node B at this time is the inverter 18-1.
In order to detect V B (H) as "H" level, the circuit threshold voltage V TH 18 of the inverter 18-1 needs to satisfy V B (H)> V TH 18. Therefore, in order to satisfy the relationship of V B (H)> V TH 18, the following equation should be satisfied.

Rn20>>Rp61+Rp62+Rp63 …10 さらにこのときに流れる電流の値を小さくするために
は、Nトランジスタ20のオン抵抗Rn20を十分に大きくす
れば良く、これは上記の10式の条件と矛盾することはな
い。そして、ノードCがインバータ18−1の出力により
“L"レベルにされると、インバータ21−1内のNトラン
ジスタ20がオフするため、3個のPトランジスタ61,62,
63及びNトランジスタ20を介して電源電位VDDと接位電
圧との間に流れる電流は流れなくなる。
Rn20 >> Rp61 + Rp62 + Rp63 ... 10 In order to further reduce the value of the current that flows at this time, the on-resistance Rn20 of the N-transistor 20 should be made sufficiently large, which does not contradict the condition of the above formula 10. . When the node C is brought to the "L" level by the output of the inverter 18-1, the N transistor 20 in the inverter 21-1 is turned off, so that the three P transistors 61, 62,
The current flowing between the power supply potential V DD and the contact voltage through 63 and the N-transistor 20 stops flowing.

Set=Reset=“L"レベル、CLK1=“L"レベルのときは論
理回路60−1は動作しない。そして、2個のインバータ
18−1,21−1はノードB及びCの信号を保持する働きを
する。
When Set = Reset = “L” level and CLK1 = “L” level, the logic circuit 60-1 does not operate. And two inverters
18-1 and 21-1 function to hold the signals of the nodes B and C.

Set=“L"レベル、Reset=“H"レベルのときはPトラン
ジスタ61,64がオン、Nトランジスタ67,68がオフである
ため、クロック信号CLK1のレベルにかかわりなくノード
Bは“H"レベルに設定される。ただし、このとき、ノー
ドCのレベルが予め“H"レベルに設定されており、イン
バータ21−1内のNトランジスタ20がオンしているとき
は、上記Pトランジスタ64及びNトランジスタ20を介し
て電源電位VDDと接地電圧との間に電流が流れる。この
とき、ノードBの電位VBは、上記Pトランジスタ64とN
トランジスタ20それぞれのオン抵抗をRp64,Rn20とする
と次の式で与えられる。
When Set = "L" level and Reset = "H" level, since the P transistors 61 and 64 are on and the N transistors 67 and 68 are off, the node B is at "H" level regardless of the level of the clock signal CLK1. Is set to. However, at this time, when the level of the node C is set to the “H” level in advance and the N transistor 20 in the inverter 21-1 is turned on, the power is supplied via the P transistor 64 and the N transistor 20. A current flows between the potential V DD and the ground voltage. At this time, the potential V B of the node B is the same as that of the P transistor 64 and N
When the on resistance of each transistor 20 is Rp64 and Rn20, it is given by the following equation.

そして、インバータ18−1がこのノードBの電位VB
“H"レベルとして検知するためには、このインバータ18
−1の回路閾値電圧VTH18はVB>VTH18を満足する必要が
ある。従って、VB>VTH18の関係を満足するためには下
記の式のような条件がみたされればよい。
In order for the inverter 18-1 to detect the potential V B of the node B as "H" level, the inverter 18-1
The circuit threshold voltage V TH 18 of −1 needs to satisfy V B > V TH 18. Therefore, in order to satisfy the relationship of V B > V TH 18, the following conditions should be satisfied.

Rn20>>Rp64 …12 さらにこのときに流れる電流の値を小さくするためには
前記と同様にRn20を十分に大きくすれば良く、これは上
記12式の条件と矛盾することはない。そして、ノードC
がインバータ18−1の出力により“L"レベルにされる
と、インバータ21−1内のNトランジスタ20がオフする
ため、電流電圧VDDと接地電圧との間に流れる電流は流
れなくなる。
Rn20 >> Rp64 ... 12 Further, in order to reduce the value of the current flowing at this time, Rn20 may be sufficiently increased in the same manner as described above, and this does not contradict the condition of the above expression 12. And node C
Is brought to the "L" level by the output of the inverter 18-1, the N transistor 20 in the inverter 21-1 is turned off, so that the current flowing between the current voltage V DD and the ground voltage stops flowing.

Set=“H"レベル、Reset=“L"レベルのときはPトラン
ジスタ61,64がオフ、Nトランジスタ67,68がオンである
ため、クロック信号CLK1及び入力データINのレベルにか
かわりなくノードBは“L"レベルに設定される。ただ
し、このとき、ノードCのレベルが予め“L"レベルに設
定されており、インバータ21−1内のPトランジスタ19
がオンしているときは、Pトランジスタ19と2個のNト
ランジスタ68,67を介して電源電圧VDDと接地電圧との間
に電流が流れる。このとき、ノードBの電位VBは、上記
Nトランジスタ67,68とPトランジスタ19それぞれのオ
ン抵抗をRn67,Rn68,Rp19とすると次の式で与えられる。
When Set = "H" level and Reset = "L" level, the P-transistors 61 and 64 are off and the N-transistors 67 and 68 are on. Therefore, the node B is irrespective of the levels of the clock signal CLK1 and the input data IN. Set to “L” level. However, at this time, the level of the node C is previously set to the “L” level, and the P transistor 19 in the inverter 21-1 is
When is on, a current flows between the power supply voltage V DD and the ground voltage through the P transistor 19 and the two N transistors 68 and 67. At this time, the potential V B of the node B is given by the following equation, where the ON resistances of the N transistors 67, 68 and the P transistor 19 are Rn67, Rn68, Rp19.

そして、インバータ18−1がこのノードBの電位VB
“L"レベルとして検知するためには、このインバーダ18
−1の回路閾値電圧VTH18はVB<VTH18を満足する必要が
ある。従って、VB<VTH18の関係を満足するためには下
記の式のような条件がみたされればよい。
In order for the inverter 18-1 to detect the potential V B of the node B as the "L" level, the inverter 18-1
The circuit threshold voltage V TH 18 of −1 needs to satisfy V B <V TH 18. Therefore, in order to satisfy the relationship of V B <V TH 18, the following conditions should be satisfied.

Rp19>>Rn67+Rn68 …14 さらにこのときに流れる電流の値を小さくするためには
前記と同様にRp19を十分に大きくすれば良く、これは上
記14式の条件と矛盾することはない。そして、ノードC
がインバータ18−1の出力により“H"レベルにされる
と、インバータ21−1内のPトランジスタ19がオフする
ため、電源電圧VDDと接地電圧との間に流れる電流は流
れなくなる。
Rp19 >> Rn67 + Rn68 ... 14 Further, in order to reduce the value of the current flowing at this time, Rp19 should be made sufficiently large as described above, which does not contradict the condition of the above-mentioned formula 14. And node C
Is brought to the "H" level by the output of the inverter 18-1, the P transistor 19 in the inverter 21-1 is turned off, so that the current flowing between the power supply voltage V DD and the ground voltage stops flowing.

すなわち、この実施例回路で、Pトランジスタ19のオン
抵抗Rp19が、Nトランジスタ63のオン抵抗Rn63、Nトラ
ンジスタ67のオン抵抗Rn67、Nトランジスタ68のオン抵
抗Rn68と比べて十分に大きな値であり、同様にNトラン
ジスタ20のオン抵抗Rn20が、Pトランジスタ62のオン抵
抗Rp62、Pトランジスタ63のオン抵抗Rp63、Pトランジ
スタ64のオン抵抗Rp64と比べて十分に大きな値であれ
ば、ディレイド型フリップフロップとして安定に動作す
る。
That is, in the circuit of this embodiment, the on-resistance Rp19 of the P-transistor 19 is sufficiently larger than the on-resistance Rn63 of the N-transistor 63, the on-resistance Rn67 of the N-transistor 67, and the on-resistance Rn68 of the N-transistor 68. Similarly, if the on-resistance Rn20 of the N-transistor 20 is a sufficiently large value as compared with the on-resistance Rp62 of the P-transistor 62, the on-resistance Rp63 of the P-transistor 63, and the on-resistance Rp64 of the P-transistor 64, it is a delayed flip-flop. It works stably.

ところで、この実施例回路における大きな特徴は、出力
データOUTを得るノードEを駆動する回路がPトランジ
スタとNトランジスタとから構成された単純なインバー
タ18−2になっているということである。このノードE
に外部回路の大きな負荷容量が接続される場合に、Pト
ランジスタ16とNトランジスタ17のチャネル幅Wを大き
くして高速動作を可能にすることは、前記第17図に示す
従来回路において直列接続された多数のトランジスタの
チャネル幅を大きくする場合に比べて容易になる。この
ため、従来に比べて集積回路化の際にチップ面積を小さ
くしても高速動作が可能になる。
By the way, a major feature of the circuit of this embodiment is that the circuit for driving the node E for obtaining the output data OUT is a simple inverter 18-2 composed of a P-transistor and an N-transistor. This node E
When a large load capacitance of an external circuit is connected to the circuit, increasing the channel width W of the P-transistor 16 and the N-transistor 17 to enable high speed operation is performed in series in the conventional circuit shown in FIG. This is easier than the case of increasing the channel width of a large number of transistors. For this reason, even when the chip area is reduced when integrated into a circuit as compared with the conventional case, high speed operation becomes possible.

また、第17図に示す従来回路において、例えばノードD
のレベルがリセット信号Resetに基づいて決定されるた
めには、クロック信号CLK2が“H"レベルのときはノード
Cの電位がクロックドインバータ152を通じて、クロッ
ク信号CLK2が“L"レベルのときはノードEの電位がクロ
ックドインバータ164を通じてそれぞれ行なわれる。こ
のため、リセット動作を高速に行なわせるためには、ク
ロックドインバータ164を構成する各トランジスタのチ
ャネル幅Wを大きくする必要がある。ところが、この実
施例回路の場合には常に同じ経路によって決定される。
つまり、ノードDの電位を決定するのは論理回路60−
2、ノードEの電位を決定するのはインバータ18−2で
あり、インバータ21−2はこのときの電位設定とは関係
ない。従って、インバータ21−2を構成するトランジス
タは小さなチャネル幅にでき、集積回路化の際にチップ
面積を小さくすることができる。また、チップ面積が小
さくなることにより、集積回路化の際に製造価格の上昇
は伴わない。
In the conventional circuit shown in FIG. 17, for example, node D
Is determined based on the reset signal Reset, the potential of the node C passes through the clocked inverter 152 when the clock signal CLK2 is "H" level, and the node C when the clock signal CLK2 is "L" level. The potential of E is applied through the clocked inverter 164. Therefore, in order to perform the reset operation at high speed, it is necessary to increase the channel width W of each transistor forming the clocked inverter 164. However, in the case of this embodiment circuit, it is always determined by the same path.
That is, it is the logic circuit 60-that determines the potential of the node D.
2. It is the inverter 18-2 that determines the potential of the node E, and the inverter 21-2 has nothing to do with the potential setting at this time. Therefore, the transistors forming the inverter 21-2 can have a small channel width, and the chip area can be reduced when integrated into an integrated circuit. Further, since the chip area is reduced, the manufacturing cost does not increase when integrated into a circuit.

第13図は出力データのセット・リセット機能を持つセッ
ト優先型のデータ保持回路の構成を示すものである。こ
のデータ保持回路には、前記第5図の実施例回路におけ
るセット優先のCMOS型の論理回路50と同様にPトランジ
スタ51,52,53,54及びNトランジスタ55,56,57,58からな
り、セット信号Set、リセット信号▲▼、入
力データIN及びクロック信号▲▼,CLK1が供給
される論理回路50−1と、前記第5図の実施例回路内の
インバータ18と同様にPトランジスタ16及びNトランジ
スタ17からなり、上記論理回路50−2の出力が供給され
るインバータ18−3と、前記第5図の実施例回路内のイ
ンバータ21と同様にPトランジスタ19及びNトランジス
タ20からなり、上記インバータ18−3の出力を反転して
上記論理回路50−1の入力側に帰還するインバータ21−
3とで構成された前段のデータ保持部211が設けられて
いる。さらに、このデータ保持回路には、クロック信号
して上記とは異なる▲▼,CLK2が供給されるリ
セット優先のCMOS型の論理回路50−2と、この論理回路
50−2の出力が供給されるインバータ18−4と、このイ
ンバータ18−4の出力を反転して上記論理回路50−2の
入力側に帰還するインバータ21−4とで構成された後段
のデータ保持部212が設けられている。
FIG. 13 shows the configuration of a set priority type data holding circuit having a set / reset function for output data. This data holding circuit comprises P-transistors 51, 52, 53, 54 and N-transistors 55, 56, 57, 58 as in the set-priority CMOS logic circuit 50 in the embodiment circuit of FIG. The logic circuit 50-1 to which the set signal Set, the reset signal ▲ ▼, the input data IN and the clock signal ▲ ▼, CLK1 are supplied, and the P-transistor 16 and N like the inverter 18 in the embodiment circuit of FIG. An inverter 18-3 which is composed of a transistor 17 and which is supplied with the output of the logic circuit 50-2, and a P transistor 19 and an N transistor 20 which are similar to the inverter 21 in the embodiment circuit of FIG. Inverter 21- for inverting the output of 18-3 and feeding back to the input side of the logic circuit 50-1
The data holding unit 211 of the preceding stage constituted by 3 and 3 is provided. Further, this data holding circuit is provided with a reset-priority CMOS type logic circuit 50-2, which is supplied with ▲ ▼, CLK2 different from the above as a clock signal, and this logic circuit.
Data of the latter stage composed of an inverter 18-4 to which the output of 50-2 is supplied and an inverter 21-4 which inverts the output of this inverter 18-4 and feeds back to the input side of the logic circuit 50-2. A holding part 212 is provided.

このような構成のデータ保持回路は、前段及び後段の論
理回路50−1と50−2がセット優先型であることのみが
異なるだけであり、上記第12図の実施例回路のものと同
様に、出力データOUTを得るノードEを駆動する回路が
PトランジスタとNトランジスタとから構成された単純
なインバータ18−4になっている。このため、Pトラン
ジスタ16とNトランジスタ17のチャネル幅Wを大きくし
て高速動作させることは、前記第18図に示す従来回路に
おいて直列接続された多数のトランジスタのチャネル幅
を大きくする場合に比べて容易になる。このため、従来
に比べて集積回路化の際にチップ面積を小さくしても高
速動作が可能になる。さらに、ノードDの電位を決定す
るのは論理回路50−2、ノードEの電位を決定するのは
インバータ18−4であり、インバータ21−4はこのとき
の電位設定とは関係ない。従って、インバータ21−4を
構成するトランジスタは小さなチャネル幅にでき、集積
回路化の際にチップ面積を小さくすることができる。
The data holding circuit having such a configuration is different only in that the logic circuits 50-1 and 50-2 at the front stage and the rear stage are of the set priority type, and are similar to those of the embodiment circuit of FIG. 12 described above. , A circuit for driving the node E for obtaining the output data OUT is a simple inverter 18-4 composed of a P-transistor and an N-transistor. For this reason, increasing the channel width W of the P-transistor 16 and the N-transistor 17 for high-speed operation is more effective than increasing the channel width of a large number of transistors connected in series in the conventional circuit shown in FIG. It will be easier. For this reason, even when the chip area is reduced when integrated into a circuit as compared with the conventional case, high speed operation becomes possible. Further, it is the logic circuit 50-2 that determines the potential of the node D and the inverter 18-4 that determines the potential of the node E, and the inverter 21-4 has nothing to do with the potential setting at this time. Therefore, the transistors forming the inverter 21-4 can have a small channel width, and the chip area can be reduced when integrated into an integrated circuit.

なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く種々の変形が可能であることはいうまでもない。例え
ば上記第5図の実施例回路では、論理回路50内において
電源VDDとノードDとの間に、ゲートにセット信号Setが
供給されるPチャネルMOSトランジスタ51のソース・ド
レイン間を接続する場合について説明したが、これはゲ
ートにセット信号Setが供給されるPチャネルMOSトラン
ジスタをトランジスタ51の他にもう1個設け、Pチャネ
ルMOSトランジスタ54のソースをノードDに接続する代
りに、このゲートにセット信号Setが供給されるPチャ
ネルMOSトランジスタのソース・ドレイン間を介して電
源VDDに接続するように構成してもよい。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made. For example, in the circuit of the embodiment shown in FIG. 5, when the source and drain of the P-channel MOS transistor 51 whose set signal Set is supplied to the gate are connected between the power supply V DD and the node D in the logic circuit 50. However, instead of connecting the source of the P-channel MOS transistor 54 to the node D, another P-channel MOS transistor whose gate is supplied with the set signal Set is provided in addition to the transistor 51. The P-channel MOS transistor supplied with the set signal Set may be connected to the power supply V DD via the source and drain.

また、同様に第6図の実施例回路では、論理回路60内に
おいて接地とノードEとの間に、ゲートにリセット信号
▲▼が供給されるNチャネルMOSトランジス
タ67のソース・ドレイン間を接続する場合について説明
したが、これはゲートにリセット信号▲▼が
供給されるNチャネルMOSトランジスタをトランジスタ6
7の他にもう1個設け、NチャネルMOSトランジスタ68の
ソースをノードEに接続する代りに、このゲートにリセ
ット信号▲▼が供給されるNチャネルMOSト
ランジスタのドレイン・ソース間を介して接地するよう
に構成してもよい。さらに第12図及び第13図の実施例回
路においても、これと同様にセット信号もしくはリセッ
ト信号が供給されるトランジスタを2個設けるように構
成してもよい。
Similarly, in the circuit of the embodiment of FIG. 6, in the logic circuit 60, between the ground and the node E, the source and drain of the N-channel MOS transistor 67 whose gate is supplied with the reset signal ▲ ▼ are connected. As described above, this is an N-channel MOS transistor whose gate is supplied with the reset signal ▲ ▼.
In addition to 7, the source of the N-channel MOS transistor 68 is connected to the node E, and grounded through the drain and source of the N-channel MOS transistor whose gate is supplied with the reset signal ▲ ▼. It may be configured as follows. Further, also in the embodiment circuits shown in FIGS. 12 and 13, two transistors to which the set signal or the reset signal is supplied may be provided similarly.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、電源と接地と
の間に流れる貫通電流の値が小さくでき、集積回路化の
際にチップ面積が増大することを防止することができ、
かつゲート・アレイ等の集積回路上で容易に構成できる
データ保持回路を提供することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the value of the through current flowing between the power supply and the ground, and to prevent the chip area from increasing when integrated into a circuit. You can
Further, it is possible to provide a data holding circuit which can be easily configured on an integrated circuit such as a gate array.

さらにこの発明によれば、集積回路化する際に製造価格
の上昇を伴わないセット・リセット機能を有するデータ
保持回路を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a data holding circuit having a set / reset function which does not cause an increase in manufacturing cost when integrated into a circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明のデータ保持回路の一実施例による構
成を示す回路図、第2図ないし第6図はそれぞれこの発
明の他の実施例による構成を示す回路図、第7図はこの
発明に係るデータ保持回路が構成される集積回路の一例
を示すパターン平面図、第8図は第7図の集積回路の一
部を拡大して示すパターン平面図、第9図は第8図中の
1個のトランジスタ断面図、第10図はこの発明に係るデ
ータ保持回路が構成される集積回路の一例を示すパター
ン平面図、第11図は上記第10図に示す集積回路の一部を
拡大して示すパターン平面図、第12図及び第13図はそれ
ぞれこの発明の他の実施例による構成を示す回路図、第
14図ないし第18図はそれぞれ従来の回路図である。 15……クロックドインバータ、18,18−1,18−2,18−3,1
8−4,21,21−1,21−2,21−3,21−4……インバータ、22
……抵抗、25……トランスファゲート、30,40,50,60,50
−1,50−2,60,60−1,60−2……論理回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration according to an embodiment of the data holding circuit of the present invention, FIGS. 2 to 6 are circuit diagrams showing a configuration according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 8 is a pattern plan view showing an example of an integrated circuit in which the data holding circuit according to the present invention is configured, FIG. 8 is an enlarged pattern plan view showing a part of the integrated circuit of FIG. 7, and FIG. One transistor sectional view, FIG. 10 is a pattern plan view showing an example of an integrated circuit in which a data holding circuit according to the present invention is constructed, and FIG. 11 is an enlarged view of a part of the integrated circuit shown in FIG. FIG. 12 is a plan view showing a pattern, FIG. 12 and FIG. 13 are circuit diagrams showing a configuration according to another embodiment of the present invention, respectively.
14 to 18 are conventional circuit diagrams. 15 ... Clocked inverter, 18,18-1,18-2,18-3,1
8-4, 21, 21-1, 21-2, 21-3, 21-4 ... Inverter, 22
...... Resistance, 25 ...... Transfer gate, 30,40,50,60,50
-1,50-2,60,60-1,60-2 ... Logic circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河内 正治 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 山口 和哉 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイコンエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−150314(JP,A) 特開 昭61−53814(JP,A) 特開 昭60−70817(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shoji Kawauchi, 25-1, Ekimaehonmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Toshiba Microcomputer Engineering Co., Ltd. (72) Kazuya Yamaguchi, 25-1, Ekimaehonmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Microcomputer Engineering Co., Ltd. (56) Reference JP-A-60-150314 (JP, A) JP-A-61-53814 (JP, A) JP-A-60-70817 (JP, A)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力データを取り込むCMOS型の入力データ
取込回路と、 上記入力データ取込回路によって取り込まれたデータが
入力されるCMOS型の第1の反転回路と、 上記第1の反転回路の出力をその入力に帰還するCMOS型
の第2の反転回路と、 上記第2の反転回路の出力と上記第1の反転回路の入力
との間に挿入された抵抗素子とを具備し、 上記入力データ取込回路は、 出力ノードである第1のノードと第2のノードとの間に
直列接続され、ゲートに入力データ及び第1のクロック
信号がそれぞれ供給されるPチャネルの第1及び第2の
MOSトランジスタと、 上記第1のノードと上記第2のノードとの間に接続さ
れ、ゲートに第1の制御信号が供給されるPチャネルの
第3のMOSトランジスタと、 上記第2のノードと第1の電源との間に接続され、ゲー
トに第2の制御信号が供給されるPチャネルの第4のMO
Sトランジスタと、 上記第1のノードと第2の電源との間に直列接続され、
ゲートに入力データ、上記第1のクロック信号と相補な
関係にある第2のクロック信号及び上記第1の制御信号
がそれぞれ供給されるNチャネルの第5、第6及び第7
のMOSトランジスタと、 上記第1のノードと上記第2の電源との間に接続され、
ゲートに上記第2の制御信号が供給されるNチャネルの
第8のMOSトランジスタとから構成されてなることを特
徴とするデータ保持回路。
1. A CMOS type input data capturing circuit for capturing input data, a CMOS type first inverting circuit to which data captured by the input data capturing circuit is input, and the first inverting circuit. A second CMOS inverting circuit that feeds back the output of the first inverting circuit to its input, and a resistance element inserted between the output of the second inverting circuit and the input of the first inverting circuit, The input data acquisition circuit is connected in series between a first node and a second node, which are output nodes, and has first and second P-channels whose input data and first clock signal are supplied to the gates, respectively. 2's
A MOS transistor, a P-channel third MOS transistor connected between the first node and the second node, and having a gate supplied with the first control signal; and the second node and the second node. The fourth MO of the P channel connected to the power supply of No. 1 and having the gate supplied with the second control signal.
And an S-transistor connected in series between the first node and the second power supply,
N-th channel fifth, sixth, and seventh channels to which input data, a second clock signal complementary to the first clock signal, and the first control signal are supplied to the gate, respectively.
Connected between the first MOS transistor and the first node and the second power source,
A data holding circuit comprising an N-channel eighth MOS transistor whose gate is supplied with the second control signal.
【請求項2】前記抵抗素子としてMOSトランジスタのゲ
ート電極を構成する導電体層を使用するようにした請求
項1記載のデータ保持回路。
2. The data holding circuit according to claim 1, wherein a conductor layer forming a gate electrode of a MOS transistor is used as the resistance element.
【請求項3】前記抵抗素子が素子領域及び配線領域を有
する半導体集積回路の配線領域に形成されている請求項
1記載のデータ保持回路。
3. The data holding circuit according to claim 1, wherein the resistance element is formed in a wiring region of a semiconductor integrated circuit having an element region and a wiring region.
【請求項4】前記抵抗素子がCMOSスタティック型ランダ
ムアクセスメモリ装置のメモリセルで使用される負荷素
子と同一の材料で構成されている請求項1記載のデータ
保持回路。
4. The data holding circuit according to claim 1, wherein the resistance element is made of the same material as a load element used in a memory cell of a CMOS static random access memory device.
【請求項5】入力データを取り込むCMOS型の入力データ
取込回路と、 上記入力データ取込回路によって取り込まれたデータが
入力されるCMOS型の第1の反転回路と、 上記第1の反転回路の出力をその入力に帰還するCMOS型
の第2の反転回路と、 上記第2の反転回路の出力と上記第1の反転回路の入力
との間に挿入された抵抗素子とを具備し、 上記入力データ取込回路は、 第1の電源と出力ノードである第1のノードとの間に直
列接続され、ゲートに第1の制御信号、第1のクロック
信号及び入力データがそれぞれ供給されるPチャネルの
第1、第2及び第3のMOSトランジスタと、 上記第1の電源と上記第1のノードとの間に接続され、
ゲートに第2の制御信号が供給されるPチャネルの第4
のMOSトランジスタと、 上記第1のノードと第2のノードとの間に直列接続さ
れ、ゲートに入力データ及び上記第1のクロック信号と
相補な関係にある第2のクロック信号がそれぞれ供給さ
れるNチャネルの第5及び第6のMOSトランジスタと、 上記第1のノードと上記第2のノードとの間に接続さ
れ、ゲートに上記第1の制御信号が供給されるNチャネ
ルの第7のMOSトランジスタと、 上記第2のノードと第2の電源との間に接続され、ゲー
トに上記第2の制御信号が供給されるNチャネルの第8
のMOSトランジスタとから構成されてなることを特徴と
するデータ保持回路。
5. A CMOS type input data capturing circuit for capturing input data, a CMOS type first inverting circuit to which the data captured by the input data capturing circuit is input, and the first inverting circuit. A second CMOS inverting circuit that feeds back the output of the first inverting circuit to its input, and a resistance element inserted between the output of the second inverting circuit and the input of the first inverting circuit, The input data receiving circuit is connected in series between the first power supply and the first node which is an output node, and the gate is supplied with the first control signal, the first clock signal and the input data, respectively. Connected to the first, second and third MOS transistors of the channel, between the first power supply and the first node,
The fourth P-channel whose gate is supplied with the second control signal
Of the MOS transistor and the first node and the second node are connected in series, and the gate is supplied with the input data and the second clock signal having a complementary relationship with the first clock signal. An N-channel seventh MOS transistor connected between the N-channel fifth and sixth MOS transistors and the first node and the second node and having the gate supplied with the first control signal. An N-channel eighth transistor connected between the transistor and the second node and the second power supply, and having the gate supplied with the second control signal.
A data holding circuit comprising:
【請求項6】前記抵抗素子としたMOSトランジスタのゲ
ート電極を構成する導電体層を使用するようにした請求
項5記載のデータ保持回路。
6. The data holding circuit according to claim 5, wherein a conductor layer forming a gate electrode of the MOS transistor used as the resistance element is used.
【請求項7】前記抵抗素子が素子領域及び配線領域を有
する半導体集積回路の配線領域に形成されている請求項
5記載のデータ保持回路。
7. The data holding circuit according to claim 5, wherein the resistance element is formed in a wiring region of a semiconductor integrated circuit having an element region and a wiring region.
【請求項8】前記抵抗素子がCMOSスタティック型ランダ
ムアクセスメモリ装置のメモリセルで使用される負荷素
子と同一の材料で構成されている請求項5記載のデータ
保持回路。
8. The data holding circuit according to claim 5, wherein the resistance element is made of the same material as a load element used in a memory cell of a CMOS static random access memory device.
【請求項9】第1の電源と第1のノードとの間に直列接
続され、ゲートに第1の制御信号、第1のクロック信号
及び入力データがそれぞれ供給されるPチャネルの第
1、第2及び第3のMOSトランジスタ、 第1の電源と上記第1のノードとの間に接続され、ゲー
トに第2の制御信号が供給されるPチャネルの第4のMO
Sトランジスタ、 上記第1のノードと第2のノードとの間に直列接続さ
れ、ゲートに上記入力データ及び上記第1のクロック信
号と相補な関係にある第2のクロック信号がそれぞれ供
給されるNチャネルの第5及び第6のMOSトランジス
タ、 上記第1のノードと上記第2のノードとの間に接続さ
れ、ゲートに上記第1の制御信号が供給されるNチャネ
ルの第7のMOSトランジスタ、 上記第2のノードと第2の電源との間に接続され、ゲー
トに上記第2の制御信号が供給されるNチャネルの第8
のMOSトランジスタからなる論理回路と、 上記第1のノードに入力ノードが接続され、出力ノード
がデータ出力ノードに接続された第1のCMOS反転回路
と、 上記データ出力ノードに入力ノードが接続され、出力ノ
ードが上記第1のノードに接続された第2のCMOS反転回
路と を具備したことを特徴とするデータ保持回路。
9. A P-channel first and a first P-channel connected in series between a first power source and a first node and having a gate supplied with a first control signal, a first clock signal and input data, respectively. 2 and a third MOS transistor, a P-channel fourth MO connected between the first power supply and the first node and having a gate supplied with the second control signal.
An S-transistor, which is connected in series between the first node and the second node and is supplied to the gate with the input data and the second clock signal having a complementary relationship with the first clock signal, respectively. Channel fifth and sixth MOS transistors, an N-channel seventh MOS transistor connected between the first node and the second node and having the gate supplied with the first control signal, An eighth N-channel connected between the second node and a second power supply and having the gate supplied with the second control signal.
, A first CMOS inversion circuit having an input node connected to the first node and an output node connected to a data output node, and an input node connected to the data output node, A second CMOS inverting circuit having an output node connected to the first node, and a data holding circuit.
【請求項10】第1の電源と第1のノードとの間に接続
され、ゲートに第1の制御信号が供給されるPチャネル
の第1のMOSトランジスタ、 上記第1のノードと第2のノードとの間に直列接続さ
れ、ゲートに第1のクロック信号及び入力データがそれ
ぞれ供給されるPチャネルの第2及び第3のMOSトラン
ジスタ、 上記第1のノードと第2のノードとの間に接続され、ゲ
ートに第2の制御信号が供給されるPチャネルの第4の
MOSトランジスタ、 上記第2のノードと第2の電源との間に直列接続され、
ゲートに上記入力データ、上記第1のクロック信号と相
補な関係にある第2のクロック信号及び上記第2の制御
信号がそれぞれ供給されるNチャネルの第5、第6及び
第7のMOSトランジスタ、 上記第2のノードと第2の電源との間に接続され、ゲー
トに上記第1の制御信号が供給されるNチャネルの第8
のMOSトランジスタからなる論理回路と、 上記第2のノードに入力ノードが接続され、出力ノード
がデータ出力ノードに接続された第1のCMOS反転回路
と、 上記データ出力ノードに入力ノードが接続され、出力ノ
ードが上記第2のノードに接続された第2のCMOS反転回
路と を具備したことを特徴とするデータ保持回路。
10. A P-channel first MOS transistor connected between a first power supply and a first node, and having a gate supplied with a first control signal, said first node and second node. P-channel second and third MOS transistors connected in series with the node and supplied with the first clock signal and the input data at the gates, respectively, and between the first node and the second node. A fourth P-channel connected to the gate of which the second control signal is supplied.
A MOS transistor, connected in series between the second node and the second power supply,
N-channel fifth, sixth and seventh MOS transistors whose gates are supplied with the input data, a second clock signal having a complementary relationship with the first clock signal and the second control signal, respectively. An eighth N-channel connected between the second node and a second power supply and having the gate supplied with the first control signal.
, A first CMOS inversion circuit having an input node connected to the second node and an output node connected to a data output node, and an input node connected to the data output node, And a second CMOS inversion circuit having an output node connected to the second node.
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