DE19827026A1 - Synchronous counter for high clock rates - Google Patents

Synchronous counter for high clock rates

Info

Publication number
DE19827026A1
DE19827026A1 DE1998127026 DE19827026A DE19827026A1 DE 19827026 A1 DE19827026 A1 DE 19827026A1 DE 1998127026 DE1998127026 DE 1998127026 DE 19827026 A DE19827026 A DE 19827026A DE 19827026 A1 DE19827026 A1 DE 19827026A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flip
counter
flops
flop
logic circuit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE1998127026
Other languages
German (de)
Other versions
DE19827026C2 (en
Inventor
Axel Seeger
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1998127026 priority Critical patent/DE19827026C2/en
Publication of DE19827026A1 publication Critical patent/DE19827026A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19827026C2 publication Critical patent/DE19827026C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/40Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters
    • H03K23/50Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters using bi-stable regenerative trigger circuits

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

The counter has toggle stages and gates. At least the higher value counter toggle stages (CL) apart from the highest value stage each have an associated additional memory toggle stage. The inputs of the higher value counter toggle stages are each connected to a logic circuit. The output signal of the previous lower value counter toggle stage and its associated memory stage are fed to the logic circuit. Preferably the toggle stages are D type flip flops. Alternatively the counter toggle stages may be a JK flip flops. The logic circuit may be an AND gate which outputs a logic signal.

Description

Die Erfindung betrifft einen synchronen Zähler für hohe Tak­ traten mit Kippstufen und Logikschaltungen, die den Eingängen der Zähler-Kippstufen vorgeschaltet sind.The invention relates to a synchronous counter for high clock occurred with flip-flops and logic circuits, the inputs the counter flip-flops are upstream.

Synchrone Zähler/Frequenzteiler sind in der Digitaltechnik seit langem bekannt. Sie werden als integrierte Schaltungen hergestellt oder in Asics realisiert. Zur Steuerung der Kipp­ stufen sind in Dateneingängen der höherwertigen Kippstufen Logikschaltungen vorgeschaltet. Dieser Zählertyp ist bei­ spielsweise in "Halbleiter-Schaltungstechnik" von Tietze und Schenk, Springer Verlag, 9. Auflage auf den Seiten 243-247 erläutert.Synchronous counters / frequency dividers are in digital technology known for a long time. They are called integrated circuits manufactured or realized in Asics. To control the tilt stages are in data inputs of the higher-order flip-flops Logic circuits upstream. This counter type is at for example in "semiconductor circuit technology" from Tietze and Schenk, Springer Verlag, 9th edition on pages 243-247 explained.

Bei den Zählerschaltungen tritt das Problem auf, daß entweder die Logikschaltungen kaskadiert werden müssen oder aber - insbesondere bei D-Kippstufen - besonders komplizierte Logik­ schaltungen erforderlich sind, deren Eingängen die Ausgänge sämtlicher vorhergehender Kippstufen zugeführt werden müssen.The problem with the counter circuits is that either the logic circuits have to be cascaded or - especially with D flip-flops - particularly complicated logic circuits are required, the inputs of which are the outputs all previous flip-flops must be fed.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen einfach zu reali­ sierenden Zähler für hohe Frequenzen anzugeben.The object of the invention is therefore to reali a simple specifying counter for high frequencies.

Ein Zähler gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen wie­ dergegeben.A counter according to the invention is described in claim 1. Advantageous further developments are in the subclaims given.

Vorteilhaft ist besonders die regelmäßige Architektur des Zählers, so daß dieser für die Integration und Realisation im Gate Arrays geeignet ist.The regular architecture of the Counter, so that this for integration and implementation in Gate arrays is suitable.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Figuren näher beschrieben. Embodiments of the invention are based on figures described in more detail.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1 shows a first embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit D-Kippstufen und Fig. 2 shows an embodiment with D flip-flops and

Fig. 3 Beispiele der Logikschaltungen. Fig. 3 examples of logic circuits.

In Fig. 1 ist ein synchroner Zähler mit JK-Kippstufen darge­ stellt. Diese Kippstufen weisen eine interne Rückkopplung vom Ausgang zum Eingang auf, die dann aktiviert wird, wenn der entsprechende Dateneingang und der Takteingang auf der logi­ schen 1 sind. Wenn beide Dateneingänge auf der logischen 1 sind, ändert sich nach dem nächsten Taktimpuls der logische Zustand der Kippstufe.In Fig. 1 is a synchronous counter with JK flip-flops Darge provides. These flip-flops have internal feedback from the output to the input, which is activated when the corresponding data input and the clock input are at logic 1. If both data inputs are at logic 1, the logic state of the flip-flop changes after the next clock pulse.

Der binäre Synchronzähler enthält Zählerkippstufen CF0-CFn (FF - Flip-Flop/Kippstufe). Die niederwertigste am häufigsten ihren Zustand ändernde Kippstufe ist mit CF0 bezeichnet, die höchstwertige mit CFn. Diese Kippstufen geben das niederwer­ tigste Bit LSB bzw. das höchstwertige Bit MSB ab.The binary synchronous counter contains counter flip-flops CF0-CFn (FF - flip-flop / flip-flop). The least significant most often their state-changing flip-flop is designated CF0, which highest quality with CFn. These flip-flops give that down tigest bit LSB or the most significant bit MSB.

Jeder Zählerkippstufen CF1-CFn-1 ist jeweils eine Gedächt­ niskippstufe MS1-MSn-1 (M - Memory) zugeordnet, deren Da­ teneingang D jeweils mit einem Datenausgang Q der Zählerkipp­ stufe verbunden ist. Die niederwertigste Zählerkippstufe än­ dert sich mit jedem Taktimpuls, der Zustand der zweiten Kipp­ stufe CF1 mit jedem zweiten Taktimpuls usw. Die logischen Zu­ stände der Kippstufen MF1-MFn-1 entsprechen denen der zu­ geordneten Kippstufe - sie sind jedoch um den Abstand zweier aufeinanderfolgender Taktimpulse verzögert. Diese zeitliche Verzögerung wird ausgenutzt, um auf möglichst einfache Weise über Logikschaltungen L2-Ln einen Zeitbereich zwischen zwei Taktimpulsen innerhalb der Zählperiode der betroffenen Zäh­ lerkippstufen herauszugattern, um eine Zustandsänderungen der nächsthöherwertigen Kippstufe zu veranlassen. Bei Verwendung JK-Kippstufen kann dies durch eine UND-Verknüpfung erfolgen (bzw. ODER-Verknüpfung je nach den gewählten Eingangssigna­ len). Each counter flip-flop CF1-CFn-1 is a memory niskippstufe MS1-MSn-1 (M - Memory) assigned, the Da input D each with a data output Q the counter flip stage is connected. The least significant counter flip level än changes with each clock pulse, the state of the second tilt stage CF1 with every second clock pulse, etc. The logical close Levels of flip-flops MF1-MFn-1 correspond to those of ordered flip-flop - however, they are spaced two consecutive clock pulses delayed. This temporal Delay is exploited to be as simple as possible via logic circuits L2-Ln a time range between two Clock pulses within the counting period of the affected count tipping out to change the state of the to initiate the next higher flip-flop. Using JK flip-flops can do this by an AND operation (or OR link depending on the selected input signal len).  

Bei den niederwertigen Zählerkippstufen kann auf die Gedächt­ niskippstufe verzichtet werden; in Fig. 1 ist dies lediglich bei der niederwertigsten Kippstufe geschehen.With the low-level counter flip-flops, the memory flip flop can be dispensed with; in Fig. 1 this has only happened at the least significant flip-flop.

Fig. 2 zeigt einen synchronen mit D-Kippstufen aufgebauten Zähler. Diese Kippstufen übernehmen das am Dateneingang D an­ liegende logische Signal jeweils mit dem nächsten Taktimpuls. Die Zählerschaltung ist prinzipiell wieder in derselben Weise aufgebaut. Den Eingängen der D-Kippstufen CD0-CDn ist wie­ derum eine Logikschaltung CD0 bis CDn vorgeschaltet. Diese besteht bei der niederwertigsten Kippstufen CD0 aus einem In­ verter, der zwischen Ausgang Q und Dateneingang D eingeschal­ tet ist (oder es wird der invertierende Datenausgang direkt mit dem Dateneingang verbunden) Bei der nächsthöherwertigen D-Zählerkippstufe CD1 besteht die Logikschaltung CL1 aus einem Exklusiv-ODER-Gatter (Exklusiv-NOR-Gatters) und bei den höherwertigeren Kippstufen jeweils aus der Kombination eines UND-Gatters und eines Exklusiv-ODER-Gatters (Fig. 3). Fig. 2 shows a synchronous counter constructed with D flip-flops. These flip-flops take over the logic signal at data input D with the next clock pulse. In principle, the counter circuit is constructed in the same way. A logic circuit CD0 to CDn is connected upstream of the inputs of the D flip-flops CD0-CDn. With the least significant flip-flops CD0, this consists of an inverter that is switched on between output Q and data input D (or the inverting data output is connected directly to the data input). For the next higher-order D counter flip-flop CD1, the logic circuit CL1 consists of an exclusive OR gate (exclusive NOR gate) and in the higher order flip-flops each from the combination of an AND gate and an exclusive OR gate ( Fig. 3).

Mit Hilfe der Gedächtnis-Kippstufen MF1-MFn-1 wird jeweils der Zustand herausgegattert, bei dem ausgehend vom Zähler­ stand 0 die Zählerkippstufe auf die logische 1 geht und der logische Zustand der Gedächtnis-Kippstufe noch auf der logi­ schen 0 ist.With the help of the memory flip-flops MF1-MFn-1 each the state gated out, starting from the counter was 0 the counter flip-flop goes to logical 1 and the logical state of the memory flip-flop still on the logi is 0.

Bei beiden Zählern wird hierdurch eine Zählweise erreicht, die zwar nicht der dualen Zählweise entspricht aber ebenfalls alle Kombinationen umfaßt, so daß dieselbe Zählperiode er­ zielt wird.A counting method is achieved for both counters, which does not correspond to the dual counting method, however includes all combinations so that the same count period is aimed.

In Fig. 3 ist die Logikschaltung für die Zählerkippstufen CF2-CFn dargestellt, die aus einem UND-Gatter, das einen invertierenden Eingang aufweist, und einem Exklusiv-ODER-Gat­ ter besteht. In Fig. 3, the logic circuit for the counter flip-flops CF2-CFn is shown, which consists of an AND gate, which has an inverting input, and an exclusive OR gate ter.

Fig. 4 zeigt die Realisierung mit einem Multiplexer MUX, dessen Eingängen A und B der Datenausgang Q bzw. der inver­ tierte Datenausgang Q quer zugeführt ist und dessen Steuer­ eingang S mit dem Ausgang eines der Und-Gatters AND verbunden ist. Boolsche Umformungen sind natürlich möglich. Fig. 4 shows the implementation with a multiplexer MUX, the inputs A and B of the data output Q or the inverted data output Q is fed across and the control input S is connected to the output of one of the AND gates AND. Boolean transformations are of course possible.

Die Realisierung eines schnellen synchronen Zählers ist nicht auf die Verwendung der in dem Beispielen vorgesehenen Kipp­ stufenarten beschränkt.The realization of a fast synchronous counter is not on the use of the tilt provided in the examples step types limited.

Claims (5)

1. Synchroner Zähler mit Kippstufen und Gattern, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die höherwertigen Zählerkippstufen (CL1-CLn-1) - außer der höchstwertigen Zählerkippstufe (CLn) - jeweils eine weitere Gedächtnis-Kippstufe (HF1 bis HFn-1) zugeordnet ist, die den logischen Zustand der Zähler-Kippstufe ein Zähl­ taktimpuls später übernimmt, und
daß Eingängen der höherwertigen Zähler-Kippstufen (CF3 bis CFn-1) jeweils eine Logikschaltung (L2,. .;CL0, CL2,. . .) vorgeschaltet ist, der das Ausgangssignal der vorherge­ henden niederwertigeren Zählerkippstufe (CF1-CFn-1; CD1-­ CDn-1) und deren zugeordneter Gedächtnis-Kippstufe (NF1-­ MFn-1) zugeführt ist.
1. Synchronous counter with flip-flops and gates, characterized in
that at least the higher-order counter flip-flops (CL1-CLn-1) - apart from the highest-order counter flip-flop (CLn) - are each assigned a further memory flip-flop (HF1 to HFn-1), which adopts the logical state of the counter flip-flop one clock pulse later , and
that inputs of the higher-order counter flip-flops (CF3 to CFn-1) each have a logic circuit (L2, ...; CL0, CL2, ...) connected upstream, which outputs the output signal of the previous lower-order counter flip-flop (CF1-CFn-1; CD1 - CDn-1) and their associated memory flip-flop (NF1-MFn-1) is supplied.
2. Synchroner Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zähler-Kippstufen JK-Kippstufen (CF0-CFn) vorgese­ hen sind.2. Synchronous counter according to claim 1, characterized, that provided as counter flip flops JK flip flops (CF0-CFn) hen are. 3. Synchroner Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zähler- und Gedächtnis-Kippstufen D-Kippstufen, die einen Dateneingang (D) aufweisen, vorgesehen sind und daß der Logikschaltungen (CL1 bis CLn) einer höherwertigeren Zähler­ kippstufe (CD2 -CDn-1) jeweils ein Ausgangssignal der vorher­ gehenden niederwertigeren Zählerkippstufe (CD1- CDn-1) und deren zugeordneter Gedächtnis-Kippstufe (MF1-MFn-1) und ihr eigenes Ausgangssignal zugeführt ist,3. Synchronous counter according to claim 1, characterized, that as counter and memory flip flops D flip flops, the have a data input (D), are provided and that the Logic circuits (CL1 to CLn) of a higher order counter flip-flop (CD2-CDn-1) each have an output signal from the previous going lower-order counter flip-flop (CD1-CDn-1) and their assigned memory flip-flop (MF1-MFn-1) and her own output signal is supplied, 4. Synchroner Zähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Logikschaltung eine UND-Verknüpfung vorgesehen ist, die ein logisches Signal abgibt. 4. Synchronous counter according to claim 2, characterized, that an AND operation is provided as the logic circuit, which emits a logical signal.   5. Synchroner Zähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Logikschaltung eine UND-Verknüpfung mit nachgeschal­ teter Exklusiv-ODER/NOR-Verknüpfung vorgesehen ist.5. Synchronous counter according to claim 2, characterized, that as a logic circuit an AND operation with nachgeschal Exclusive OR / NOR link is provided.
DE1998127026 1998-06-17 1998-06-17 Synchronous counter for high clock rates Expired - Fee Related DE19827026C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998127026 DE19827026C2 (en) 1998-06-17 1998-06-17 Synchronous counter for high clock rates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998127026 DE19827026C2 (en) 1998-06-17 1998-06-17 Synchronous counter for high clock rates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19827026A1 true DE19827026A1 (en) 1999-12-30
DE19827026C2 DE19827026C2 (en) 2000-05-18

Family

ID=7871189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998127026 Expired - Fee Related DE19827026C2 (en) 1998-06-17 1998-06-17 Synchronous counter for high clock rates

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19827026C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403047A2 (en) * 1989-06-12 1990-12-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha A frequency divider circuit
DE4214612A1 (en) * 1992-05-02 1993-11-04 Philips Patentverwaltung Frequency divider with flip=flops in chain circuit - has logic circuit supplied with output signals from selected number of flip=flops

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403047A2 (en) * 1989-06-12 1990-12-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha A frequency divider circuit
DE4214612A1 (en) * 1992-05-02 1993-11-04 Philips Patentverwaltung Frequency divider with flip=flops in chain circuit - has logic circuit supplied with output signals from selected number of flip=flops

Also Published As

Publication number Publication date
DE19827026C2 (en) 2000-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4206082C1 (en)
DE19531748C2 (en) Voltage controlled oscillator
DE112007000895T5 (en) Digitally controlled ring oscillator
EP0588112B1 (en) Device for clock recovery
DE2548265C3 (en) Circuit arrangement for symmetrical frequency division by an odd number
DE10130122B4 (en) Delay locked loop
DE4004195C2 (en) Circuit arrangement for generating a signal coupled to a reference signal
DE10130123A1 (en) Delay control loop for generating complementary clock signals
DE2514388B2 (en) Circuit arrangement for a digital-to-analog converter
DE102009047452A1 (en) Pulse delay circuit and the A / D converter having the pulse delay circuit
DE2201939B2 (en) A encoder with automatic charge balancing
EP0692878A2 (en) Transmission system
DE19827026C2 (en) Synchronous counter for high clock rates
EP0230337B1 (en) Frequency-division circuit arrangement
EP0460274A1 (en) Phase comparison circuit and method therefor
DE102008064063A1 (en) A control signal generating circuit for setting a period value of a generated clock signal as the period of a reference signal multiplied by or divided by an arbitrary real number
DE2435057A1 (en) Synchronisation pulse generator - delivers pulse at specified instant of each binary pulse train
DE3144513C1 (en) Circuit arrangement in MOS technology for generating a subsequent clock from at least one set clock
DE3643947C2 (en) Circuit arrangement for adjusting the frequency of an oscillator
DE3531599C2 (en)
EP0448744A1 (en) Clock synchronization circuit
DE4132325A1 (en) Automatic clock adjustment circuit for IC(s) with D type flip=flops for data acceptance - synchronises data inputs to clock signal by delaying clock signal w.r.t. gate rise-fall and flip=flop transition-set times
EP1145439A2 (en) Phase detector
DE4201776C1 (en) Synchronous dual counter stage using flip=flops - has AND=gate receiving all flip=flop outputs controlling memory flip=flop coupled to transfer output of dual counter stage
DE3924907A1 (en) REDUNDANT CLOCK ARRANGEMENT

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee