DE19911945A1 - Frequenzteiler - Google Patents

Frequenzteiler

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DE19911945A1
DE19911945A1 DE19911945A DE19911945A DE19911945A1 DE 19911945 A1 DE19911945 A1 DE 19911945A1 DE 19911945 A DE19911945 A DE 19911945A DE 19911945 A DE19911945 A DE 19911945A DE 19911945 A1 DE19911945 A1 DE 19911945A1
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frequency
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DE19911945A
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Hitoshi Arimitsu
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NEC Electronics Corp
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NEC Corp
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K21/00Details of pulse counters or frequency dividers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0331Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop with a digital phase-locked loop [PLL] processing binary samples, e.g. add/subtract logic for correction of receiver clock

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Frequenzteiler, der eine Kostenerhöhung verhindert und einen Takt, der eine gewünschte Frequenz hat, aus einem beliebigen Takt erzeugt, wobei eine Frequenzteilungsschaltung (1) ein ersten Frequenzteilungssignal (S2) und ein zweites Frequenzteilungssignal (S3) auf der Basis eines Referenztakts (S1) erzeugt und ein Auswähler (2) das erste Frequenzteilungssignal (S2) von der Frequenzteilungsschaltung (1) als Frequenzteilungstakt (S4) ausgibt, wenn ein Vergleichssignal (S7) einen ersten Zustand angibt, wohingegen das zweite Frequenzteilungssignal (S3) von der Frequenzteilungsschaltung (1) als Frequenzteilungstakt (S4) ausgegeben wird, wenn das Vergleichssignal (S7) einen zweiten Zustand angibt, und wobei weiterhin eine Umschaltsteuereinrichtung (3A, 3B und 3C) ein Umschaltsignal erzeugt, das den ersten Zustand und den zweiten Zustand auf der Basis der Frequenz des Frequenzteilungstakts (S4) von dem Auswähler (2) angibt.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Frequenzteiler zum Tei­ len der Frequenz eines Taktes und genauer einen Frequenzteiler zum Teilen der Frequenz eines Taktes, um einen Takt mit einer gewünschten Frequenz erzeugen zu können.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Überlicherweise enthält eine Vorrichtung auf der Sendeseite in einer Datensendevorrichtung mit Start-Stop-Synchronisation eine Datenpaket-Erzeugungseinrichtung. Die Datenpaket-Sendeeinrich­ tung erzeugt ein Paket, das mit einem Kommunikationsprotokoll definiert wird, und sendet Daten mit der Hilfe des Pakets zu einer Vorrichtung auf der Empfangsseite. Das vorstehend erwähnte Datenpaket wird durch Kennzeichnen eines Fehlerkorrekturcodes und durch Kennzeichnen einer Bestimmungsadresse für die Sendeda­ ten erzeugt. Die Datenpaket-Erzeugungseinrichtung enthält für gewöhnlich eine CPU, mit der das Paket erzeugt wird.
Bei der Übertragung des erzeugten Datenpakets ist es notwendig, daß das Datenpaket einem Sendetakt folgend gesendet wird, der eine Frequenz hat, die durch das vorstehend erwähnte Sendeproto­ koll spezifiziert wird. Für diesen Zweck enthält die zuvor er­ wähnte Vorrichtung, die sich auf der Sendeseite befindet, eine Sendeeinrichtung in einer nachgeordneten Stufe der Datenpaket- Erzeugungseinrichtung. Die Sendeeinrichtung sendet das Datenpa­ ket unter Verwendung des Sendetakts. Für gewöhnlich erzeugt ein Taktgenerator in der Datenpaket-Erzeugungseinrichtung einen Re­ ferenztakt unter Verwendung eines Quarzoszillators. Im Stand der Technik tritt nun die Schwierigkeit auf, daß der Sendetakt, den die Sendeeinrichtung benötigt, häufig mit dem Referenztakt nicht übereinstimmt.
Um dieses Problem zu lösen, enthält die Sendeeinrichtung eine Oszillationsschaltung zum Erzeugen des Sendetakts. In einer Kon­ figuration enthält die Sendeeinrichtung eine PLL (Phase Locked Loop) -Schaltung, mit der der Sendetakt aus dem Referenztakt er­ zeugt wird.
Zum Beispiel stellt ein Kommunikationsstandard für Infrarot der IRDA (Infrared Data Association) zwei Kommunikationsmodi bereit: Der erste hat eine Kommunikationsgeschwindigkeit von 4 Mbps und der zweite hat eine Kommunikationsgeschwindigkeit von 1,152 Mbps. Um diese beiden Kommunikationsgeschwindigkeiten leicht einrichten zu können, können einfach zwei Oszillatoren bzw. Schwingkreise verwendet werden, wobei jedoch die erforderlichen Kosten für die Teile der beiden Oszillatoren, für das Gebiet, das von der Fläche der Oszillatoren belegt ist, und für die Ein­ stellkosten das Zweifache oder mehr als im Fall eines einzigen Oszillators betragen. Weiterhin ist es schwierig, kommerziell einen Quarzoszillator mit einer spezifizierten Frequenz von 1,152 Mbps zu erhalten. Auch wenn er erhältlich sein sollte, ist er teuer, da seine Stückzahl nur niedrig ist. Wenn eine Resonanz zwischen einer Spule und einem Kondensator für die Schwingung verwendet wird, wird zwar die gewünschte Schwingungsfrequenz eingehalten, aber es ist eine Schaltungsauslegung und eine Fre­ quenzeinstellung zum Verhindern notwendig, daß sich die Frequenz aufgrund von Schwankungen der Temperatur und der Versorgungs­ spannung ändert.
In dem Fall, daß die Takte, die den beiden Sendegeschwindigkei­ ten entsprechen, unter Verwendung eines einzigen Oszillators er­ zeugt werden, kann ein Takt mit dem kleinsten gemeinsamen Viel­ fachen der beiden Sendegeschwindigkeiten erzeugt werden, d. h., ein Takt mit 4,608 GHz. Unter der Voraussetzung, daß die Fre­ quenz dieses Taktes durch 4000 dividiert wird, wird ein 1,152 MHz Takt erhalten, und weiterhin wird unter der Voraussetzung, daß der 4,608 GHz Takt durch 1152 geteilt wird, ein 4 MHz Takt erhalten.
Die Oszillationsfrequenz ist jedoch sehr hoch und unter der Vor­ aussetzung, daß diese Frequenz mit einer halbleiterintegrierten Schaltung realisiert werden soll, werden zwei Schritte eines Herstellungsvorgangs für mehrere 10 MHz und ein Herstellungspro­ zeß für mehrere GHz benötigt, was erhöhte Herstellungskosten er­ gibt.
Es entsteht jedoch noch ein weiteres Problem, das darin besteht, daß, da viele hohe Frequenzen verwendet werden, ein verbrauchter Strom erhöht wird, der durch die Frequenzteilungsschaltung ge­ leitet wird. Auch wenn eine PLL-Schaltung anstelle der Frequenz­ teilungsschaltung verwendet wird, kann dieses Problem auftreten.
Als weiteres Verfahren kann die Konfiguration verwendet werden, bei der eine Oszillationsfrequenz von zum Beispiel 48 MHz ver­ wendet wird, um die beiden Kommunikationsgeschwindigkeiten zu erzeugen. Wenn diese Frequenz durch 12 geteilt wird, wird genau ein 4 MHz Takt erhalten. Wenn sie aber durch 41 geteilt werden würde, würde ein 1,170 MHz Takt resultieren und, wenn sie durch 42 geteilt werden würde, würde ein 1,140 MHz Takt resultieren. Unter der Voraussetzung, daß 1,152 MHz verwendet werden, ist ein Fehler von 1% bezüglich den 1,152 MHz gegeben, was so lange kein Problem ist, so lange die Datenpaketlänge kurz ist. Aber wenn ein langes Datenpaket gesendet wird, kommen die Daten an einem Endpunkt, zum Beispiel, wenn 100 Byte von Daten gesendet werden, um ungefähr einen Takt abweichend von dem vorgegebenen Timing verzögert an. Die Vorrichtung auf der Empfangsseite kann deshalb die richtigen Daten nicht wiedergewinnen.
Überblick über die Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die zuvor erwähnten Probleme des Stands der Technik zu lösen und hat die Aufgabe, einen Frequenzteiler bereitzustellen, bei dem weder die Kosten noch der Herstellungsaufwand erhöht wird und der einen Takt mit einer gewünschten Frequenz aus einem beliebigen Takt erzeugen kann.
Diese Aufgabe wird durch den Frequenzteiler des Anspruchs 1 ge­ löst. Demnach umfaßt ein Frequenzteiler gemäß der vorliegenden Erfindung eine Frequenzteilungseinrichtung zum Erzeugen eines ersten Takts und eines zweiten Taktes auf der Basis eines Ein­ gangstakts, eine Umschalteinrichtung zum Ausgeben des ersten Taktes von der Frequenzteilungseinrichtung als einen Ausgang­ stakt, wenn ein eingegebenes Umschaltsignal einen ersten Zustand angibt, und weiterhin zum Ausgeben des zweiten Taktes von der Frequenzteilungseinrichtung als einen Ausgangstakt, wenn das zu­ vor erwähnte Umschaltsignal einen zweiten Zustand angibt, und eine Umschaltsteuereinrichtung zum Erzeugen des Umschaltsignals, das den ersten Zustand oder den zweiten Zustand angibt, und zum Ausgeben des erzeugten Umschaltsignals zu der Umschalteinrich­ tung auf der Basis der Frequenz des Ausgangstaktes von der Um­ schalteinrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist der Frequenzteiler der Erfindung mit dem Merkmal verse­ hen, daß die Frequenzteilungseinrichtung die Frequenz des Ein­ gangstaktes bzw. eingegebenen Takts herunterteilt, um den er­ wähnten ersten Takt zu erzeugen, und die Frequenz des Eingang­ staktes mit einem unterschiedlichen Wert gegenüber einem Fre­ quenzteilungsquotienten beim Erzeugen des ersten Taktes zu tei­ len, um den zweiten Takt zu erzeugen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist ein Frequenzteiler der Erfindung weiterhin auf: einen ersten Zähler zum Ausgeben immer dann, wenn der Eingangstakt gezählt wird und ein Überlauf vorliegt, eines Signals, das den Überlauf angibt, als den ersten Takt und eine erste Vergleichseinrichtung, in der ein erster Setzwert zuvor gesetzt wurde, zum Ausgeben jedesmal dann, wenn es detektiert wird, daß der Zählwert des ersten Zählers mit dem ersten Setzwert übereinstimmt, eines Signals, das das Detekti­ onsergebnis angibt, als den zweiten Takt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung umfaßt ein Frequenzteiler weiterhin: einen zweiten Zähler zum Zählen des Eingangstaktes, eine zweite Vergleichseinrich­ tung, in der ein zweiter Setzwert zuvor gesetzt wurde, zum Aus­ geben immer dann, wenn es detektiert wird, daß der Zählwert des zweiten Zählers mit dem zuvor erwähnten zweiten Setzwert über­ einstimmt, eines Signales, das das Detektionsergebnis als den ersten Takt angibt, und eine dritte Vergleichseinrichtung, in der ein dritter Setzwert zuvor gesetzt wird, zum Ausgeben immer dann, wenn es detektiert wird, daß der Zählwert des zweiten Zäh­ lers mit dem dritten Setzwert übereinstimmt, eines Signales, das das Detektionsergebnis angibt, als den zweiten Takt.
Ein Frequenzteiler der Erfindung hat eine Umschalt-Steuerein­ richtung, die bevorzugt weiterhin aufweist: einen dritten Zähler zum Zählen des Ausgangstaktes und eine vierte Vergleichseinrich­ tung, in der ein vierter Setzwert zuvor gesetzt wird, zum Erzeu­ gen des Umschaltsignales, das den ersten Zustand oder den zwei­ ten Zustand angibt, in Abhängigkeit davon, ob der Zählwert des dritten Zählers mit dem Setzwert übereinstimmt oder nicht.
Ein Frequenzteiler der Erfindung ist mit einer Umschalt-Steu­ ereinrichtung versehen, die weiterhin vorzugsweise aufweist: einen vierten Zähler zum Zählen des Ausgangstaktes, eine fünfte Vergleichseinrichtung, der ein fünfter Setzwert zuvor zugeführt wird, zum Erzeugen des Umschaltsignals, das den ersten Zustand oder den zweiten Zustand in Abhängigkeit davon angibt, ob der Zählwert des vierten Zählers mit dem fünften Setzwert überein­ stimmt, und eine sechste Vergleichseinrichtung, der ein sechster Setzwert zuvor zugeführt wird, zum Zurücksetzen des vierten Zäh­ lers, wenn der Zählwert des vierten Zählers mit dem fünften Set­ zwert übereinstimmt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Weitere Vorteile, vor­ teilhafte Weiterbildungen und Anwendungsmöglichkeiten der vor­ liegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt und erläutert;
Fig. 2 eine Ansicht von Signalverläufen, die die Situation der Erzeugung eines Vergleichssignals durch den Frequenztei­ ler der Fig. 1 zeigt und erläutert;
Fig. 3 eine Ansicht von Signalverläufen, die die Situation der Frequenzteilung mittels des Frequenzteilers der Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt und erläutert;
Fig. 5 Ansichten von Signalverläufen, die die Situation der Er­ zeugung eines Vergleichssignals durch den Frequenzteiler der Fig. 4 zeigen;
Fig. 6 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt und erläutert;
Fig. 7 eine Ansicht von Signalverläufen, die die Situation der Erzeugung eines Vergleichssignals durch den Frequenztei­ ler der Fig. 6 zeigt;
Fig. 8 ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer vierten, bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 9 eine Ansicht von Signalverläufen, die die Situation der Erzeugung eines Vergleichssignals durch den Frequenztei­ ler der Fig. 8 zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nachfol­ gend detaillierter beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Ansicht mit Signalverläufen, die die Situation bei der Erzeugung eines Vergleichssignals durch den Frequenztei­ ler von Fig. 1 zeigt. Fig. 3 ist eine Ansicht mit Signalverläu­ fen, die den Vorgang bei der Frequenzteilung durch den Frequenz­ teiler erläutern. In der Fig. 1 geben dünne Signallinien S2, S3 einzelne Signalleitungen an und die dicken Signalleitungen S5, S6 kennzeichnen jeweils eine Vielzahl von Signalleitungen.
Der Frequenzteiler wird in einer Sendeeinrichtung zum Senden eines (Daten) Pakets bei einem spezifizierten Sendetakt in einer Sendevorrichtung (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit z. B. einer Start-Stop-Synchronisation verwendet.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Referenztakt S1, der als ein Eingangstakt eingegeben wird, an die Frequenzteilungsschaltung 1 angelegt, in der er in der Frequenz geteilt wird. Der Referenz­ takt S1 wird aus der Schwingung eines Taktgenerators (nicht ge­ zeigt) in der zuvor erwähnten Vorrichtung, die sich auf der Sen­ deseite befindet, erhalten. Die Frequenzteilungsschaltung 1 er­ zeugt ein Frequenzteilungssignal S2 durch Dividieren der Fre­ quenz des Referenztakts S1 durch D1 (eine ganze Zahl) in Über­ einstimmung mit einem zuvor gesetzten Frequenzteilungsquotienten und sendet das Frequenzteilungssignal S2 an einen Eingangsan­ schluß eines Auswählers 2. Die Frequenzteilungsschaltung 1 er­ zeugt weiterhin ein Frequenzteilungssignal S3 durch Teilen der Frequenz des Referenztaktes S1 durch D2 (eine ganze Zahl) in Übereinstimmung mit dem zuvor gesetzten Frequenzteilungsquo­ tienten und sendet es zu dem anderen Eingangsanschluß 2B des Auswählers 2.
Der Auswähler 2 dient dazu, einen Umschaltbetrieb zwischen dem Frequenzteilungssignal S2, das an dem Anschluß 2A eingegeben wird, und dem Frequenzteilungssignal S3, das an dem Anschluß 2B eingegeben wird, auf der Basis eines Vergleichssignals S7 von einem Vergleicher 3B auszuführen. Genauer verwendet der Auswäh­ ler 2 das Vergleichssignal S7 als Umschaltsignal. Wenn das Ver­ gleichssignal S7 einen Wert "0" hat, gibt der Auswähler 2 das Frequenzteilungssignal S2, das an dem Anschluß 2A eingegeben wird, als den Frequenzteilungstakt S4 aus. Im Unterschied hierzu gibt, wenn das Vergleichssignal S7 gleich "1" ist, der Auswähler 2 das Frequenzteilungssignal S3, das an dem Anschluß 2B eingege­ ben wird, als den Frequenzteilungstakt S4 aus. Der Frequenztei­ lungstakt S4, der derart erzeugt wird, wird als der zuvor er­ wähnte Sendetakt der Sendeeinrichtung verwendet.
Ein Zähler 3A, der mit dem Vergleicher 3B und dem Auswähler 2 verbunden ist, ist ein m-adic Zähler (bzw. ein asynchroner Zäh­ ler mit zwei Eingängen) zum Zählen des Frequenzteilungstaktes S4, der von dem Auswähler 2 ausgegeben wird. Der Zähler 3A gibt einen Zählwert S5, der einem gezählten Ergebnis entspricht, in den Vergleicher 3B ein. Da der Zähler 3A ein m-adic Zähler, gibt er "0" bis "m-1" als Zählwert S5 aus. Wenn der Zählwert S5, der ein Ergebnis des Zählens des Frequenzteilungstaktes S4 ist, mit "m-1" übereinstimmt, liegt ein Überlauf des Zählers 3A vor. Der Zähler 3A löscht (clear) dann den Zählwert S5 und startet mit dem Zählen des Frequenzteilungstaktes S4 von dem Anfangszustand "0" aus.
Ein Vergleichswertgeber 3C (compare), der mit dem Vergleicher 3B verbunden ist, sendet einen Vergleichswert S6 zum Teilen der Frequenz des Referenztaktes S1 zu dem Teiler 3B. Der Vergleichs­ wert S6 ist ein Setzwert bzw. gesetzter Wert, der zuvor in dem Vergleichswertgeber 3C gesetzt wurde, wobei dieser Wert kleiner als der maximale Zählwert "m-1" sein muß.
Der Vergleicher 3B erzeugt das Vergleichssignal S7 auf der Basis des Vergleichswertes S6 von dem Vergleichswertgeber 3C. Genauer vergleicht der Vergleicher 3B, wie in der Fig. 2 gezeigt ist, den Zählwert S5 und den Vergleichswert S6 miteinander. Wenn der Zählwert S5 kleiner als der Vergleichswert S6 ist, erzeugt der Vergleicher 3B das Vergleichssignal S7 mit einem Wert "0", der einen ersten Zustand angibt. Wenn der Zählwert S5 den Ver­ gleichswert S6 überschreitet, erzeugt der Vergleicher 3B das Vergleichssignal S7 mit einem Wert "1", der einen zweiten Zu­ stand angibt.
Der Vergleicher 3B erzeugt das Vergleichssignal S7 als solches und ändert Intervalle des ersten Zustands und des zweiten Zu­ stands durch Ändern des Vergleichswertes S6 des Vergleichswert­ gebers 3C.
Nachfolgend wird der Betrieb der ersten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung beschrieben. Wie in der Fig. 3 gezeigt ist, erzeugt der Taktgenerator den Referenztakt S1, wobei dieser Takt wiederum der Frequenzteilungsschaltung 1 eingegeben wird. Auf der Basis des Referenztakts S1 erzeugt die Frequenzteilungs­ schaltung 1 das Frequenzteilungssignal S2 und das Frequenztei­ lungssignal S3 und diese erzeugten Frequenzteilungssignale S3 und S2 werden dem Auswähler 2 an seinem Anschluß 2A bzw. seinem Anschluß 2B eingegeben. Es wird nun davon ausgegangen, daß der Zähler 3A ein 6-adic Zähler ist und daß das Frequenzteilungssig­ nal S2 erhalten wird, indem die Frequenz des Referenztaktes S1 durch 2(D1) geteilt wird und das Frequenzteilungssignal durch Teilen der Frequenz des gleichen Taktes S1 durch 4(D2) geteilt wird. Die Frequenzteilungsschaltung 1 erzeugt das Frequenztei­ lungssignal S2 durch Zählen des Referenztakts S1 und durch Er­ zeugen eines Impulses, d. h., des Frequenzteilungssignals S2, wenn der Referenztakt S1 gleich "1" ist, für eine Dauer bzw. Pe­ riode, wenn der Zählwert gleich "2" ist, und löscht den Zähl­ wert.
Ähnlich erzeugt die Frequenzteilungsschaltung 1 das Frequenztei­ lungssignal S3 durch Zählen des Referenztaktes S1 und durch Er­ zeugen eines Impulses, d. h., des Frequenzteilungssignals S3, wenn der Referenztakt S1 gleich "1" ist, für eine Zeitdauer bzw. Periode, wenn der Zählwert gleich "4" ist, und löscht den Zähl­ wert.
Im Unterschied hierzu gibt der Vergleicher 3B das Vergleichssig­ nal S7 mit einem Wert "0", der den zuvor erwähnten ersten Zu­ stand angibt, in den Auswähler 2 ein. Auf der Basis des Ver­ gleichssignals S7 gibt der Auswähler 2 das Frequenzteilungssignal S2 als den Frequenzteilungstakt S4 aus. Der Zähler 3A zählt den Frequenzteilungstakt S4 und gibt den Zählwert S5, der ein Zäh­ lergebnis ist, in den Vergleicher 3B ein. In dem Vergleichswert­ geber 3C wurde zuvor "3" als Vergleichswert S6 gesetzt und der Vergleichswertgeber 3C gibt den Vergleichswert S6 in den Ver­ gleicher 3B ein. Der Vergleicher 3B vergleicht den Zählwert S5 von dem Zähler 3A und den Vergleichswert S6 miteinander. Wenn der Zählwert S5 kleiner als der Vergleichswert S6 ist, erzeugt der Vergleicher 3B ein Vergleichssignal S7 mit einem Wert "0", der den ersten Zustand angibt, und gibt es in den Auswähler 2 ein.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird der Zählwert des Zählers 3A zum Zeitpunkt t0 gelöscht (cleared) und sein Ausgang wird "0". Da der Ausgang des Vergleichers S7 gleich "0" ist, gibt der Auswäh­ ler 2 das Frequenzteilungssignal S2 als das Taktsignal S4 aus.
Zum Zeitpunkt t1, wenn der Referenztakt S1 "1" wird, wird das Frequenzteilungssignal S2 auch "1". Zum Zeitpunkt t2, wenn der Referenztakt "1" wird, wird das Frequenzteilungssignal S2 zu "0" und an einer hinteren bzw. abfallenden Flanke zählt der Zähler 3A bis auf "1" hoch.
Beim Zeitpunkt t3, wenn der Referenztakt S1 "1" wird, werden die Frequenzteilungssignale S2 und S3 auch "1". Zum Zeitpunkt t4, wenn der Referenztakt S1 "1" wird, wird das Frequenzteilungssig­ nal S2 "0" und der Zähler 3A wird bei einer abfallenden Flanke des Frequenzteilungssignals S2 auf "2" inkrementiert.
Bei den Zeitpunkten t5 bis t7 wird der gleiche Betrieb wieder­ holt.
Zum Zeitpunkt t8, wenn der Zählwert S5 des Zählers 3A auf "4" inkrementiert wird und den Vergleichswert S6 überschreitet, d. h., den Wert 3, erzeugt der Vergleicher 3B ein Vergleichssig­ nal S7 mit einem Wert von "1", der den zweiten Zustand angibt, und gibt es dem Auswähler 2 ein. Auf der Basis des Vergleichs­ signals S7 gibt der Auswähler das Frequenzteilungssignal S3 als Frequenzteilungstakt S4 aus.
Zum Zeitpunkt t16, wenn der Zählwert S5 des Frequenzteilungstak­ tes S4 überläuft, löscht der Zähler 3A den Zählwert S5 auf "0" und beginnt mit dem Zählen des Frequenzteilungstaktes S4 von dem Anfangszustand aus. Der Zählwert S5 wird kleiner als der Ver­ gleichswert S6 von "3" und der Vergleicher 3B erzeugt das Ver­ gleichssignal S7 mit einem Wert "0", der den ersten Zustand an­ gibt.
Danach werden auf der Basis des Vergleichssignals S7 bzw. in Ab­ hängigkeit von dem Vergleichssignal von dem Vergleicher 3B das Frequenzteilungssignal S2 im ersten Zustand und das Frequenztei­ lungssignal S3 im zweiten Zustand wiederholt ausgegeben.
Der Frequenzteilungstakt S4 wird somit mit dem Frequenzteilungs­ signal S2 in dem ersten Zustand und dem Frequenzteilungssignal S3 in dem zweiten Zustand erzeugt, wobei der Takt S4 eine Fre­ quenz hat, die durch Teilen der Frequenz des Referenztakts S1 durch ein Frequenzteilungsverhältnis bzw. -quotienten (nachfol­ gend als Frequenzteilungswert bezeichnet) erhalten wird, das durch die folgende Formel (1) wiedergegeben wird:
Frequenzteilungswert = CLK1.(COP1/CON1) + CLK2.(1 - (COP1/CON1)) (1)
In der Formel (1) ist "CLK1" ein Frequenzteilungswert des Fre­ quenzteilungssignals S2 und "CLK2" ist ein Frequenzteilungswert des Frequenzteilungssignals S3.
"CON1" ist ein Überlaufwert des Zählers 3A. Wenn der Zähler 3A ein m-adic Zähler ist, hat "CON1" den Wert "m". "COP1" ist der Vergleichswert S6. Wenn als Vergleichswert S6 "a" gesetzt ist, der 0 als Anfangswert annimmt, nimmt "COP1" einen Wert "a + 1" an. Wenn z. B. "3" als Vergleichswert S6 gesetzt ist, hat "COP1" einen Wert "4".
Im Fall der Fig. 3 hat "CLK1" einen Wert "2", da das Frequenz­ teilungssignal S2 eine Frequenz hat, die durch Teilen des Refe­ renztakts S1 durch 2 erhalten wird, und das Frequenzteilungssig­ nal S3 hat eine Frequenz, die durch Teilung des Referenztakts S1 durch 4 erhalten wird. Da der Zähler 3A ein 6-adic Zähler ist, hat "CON1" einen Wert von "6". Weiterhin nimmt, da im Fall der Fig. 3 der Vergleichswertgeber 3C auf "3" als Vergleichswert S6 gesetzt ist, "COP1" den Wert "4" an. Auf der Basis dieser Werte ergibt sich der Frequenzteilungswert im Fall der Fig. 3 unter Verwendung der Formel (1) zu:
Frequenzteilungswert = 2 × 4/6 + 4 × (1 - 4/6) = 16/6
Zum Beispiel werden ein Frequenzteilungssignal, das durch Tei­ lung der Frequenz des 48 MHz Referenztakts S1 durch 41 erhalten wird, und ein Frequenzteilungssignal S3 erzeugt, das durch Tei­ lung des Referenztakts durch 42 erhalten wird, und es wird vor­ ausgesetzt, daß der Zählwert 3A ein 3-adic Zähler ist, und wei­ terhin wird davon ausgegangen, daß der Vergleichswert S6 gleich "0" ist:
Frequenzteilungswert = 41 × 1/3 + 42 × (1 - 1/3) = 41,66666
Wenn 48 MHz durch den Frequenzteilungswert geteilt werden, ist die Durchschnittsfrequenz des Frequenzteilungstakts S4 wie folgt:
Durchschnittsfrequenz = 48/41.66666 = 1,152000
Weiterhin können, wie zuvor beschrieben wurde, zur Erzeugung von 4 MHz 48 MHz durch 12 unter der Verwendung des bekannten Fre­ quenzteilers geteilt werden. Es wird somit leicht erreicht, daß zwei Sendegeschwindigkeiten auf der Basis eines Referenztakts sichergestellt werden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die Fre­ quenz des Frequenzteilungstakts S4 auf der Basis des Vergleichs­ wertes S6, der in dem Vergleichswertgeber 3C gesetzt ist, derart geändert werden, daß die gewünschte Frequenz durch Teilen der Frequenz des Referenztakts S1 sichergestellt wird. Weiterhin kann die Frequenz des Referenztakts S1 derart geändert werden, daß ein kommerzieller Quarzoszillator zum Erzeugen des Referenz­ takts S1 erhältlich ist. Es kann folglich verhindert werden, daß die Datensendevorrichtung kostenaufwendig wird.
Da die Frequenz des Referenztakts S1 geändert werden kann, ist weiterhin ein Takt, der durch eine andere Schaltung verwendet wird, als Referenztakt S1 verwendbar.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Frequenzteilungswerte für die Frequenzteilungssignale S3, S2 beliebige ganze Zahlen anneh­ men können, aber eine Differenz zwischen diesen beiden Frequenz­ teilungswerten kann auch kleiner sein. Unter der Voraussetzung, daß die Frequenzteilungswerte der Frequenzteilungssignale S2, S3 sehr unterschiedlich sind, können Schwankungen der Periode bzw. Dauer des Frequenzteilungstakts S4, d. h. der Jitter, nachteilig erhöht werden, wenn diese Signale in dem Auswähler 2 umgeschal­ tet werden und von diesem ausgegeben werden. Die Frequenztei­ lungswerte der Frequenzteilungssignale S2, S3 sind deshalb be­ vorzugterweise benachbarte ganze Zahlen. Ein Frequenzunterschied zwischen den Frequenzteilungssignalen S2, S3 sollte reduziert sein, da dann auch der Jitter reduziert ist.
Auf der anderen Seite kann unter der Voraussetzung, daß dieser Jitter mehr oder weniger zugelassen ist und auch der Frequenzun­ terschied zwischen den Frequenzteilungssignalen S2, S3 mehr oder weniger zulässig ist, die Anzahl der Stufen des Frequenzteilers zum Erzeugen der Frequenzteilungssignale S2, S3 reduziert wer­ den.
Der maximale Zählwert "m" des Zählers 3A sollte auch kleiner als die Datenpaketlänge der Sendedaten sein. Unter der Vorausset­ zung, daß der maximale Zählwert "m" größer als die Datenpaket­ länge ist, wird ein Fehler zwischen dem Frequenzteilungstakt S4, der gerade vor dem Umschalten des Auswählers 2 vorliegt, und dem Takt, der ursprünglich vorhanden war, derart erhöht, daß eine Wahrscheinlichkeit auftritt, daß Daten fälschlich auf der Emp­ fangsseite moduliert bzw. demoduliert werden. Der maximale Zähl­ wert "m" ist vorzugsweise deshalb gleich der Hälfte der Datenpa­ ketlänge oder kleiner.
Obwohl in der vorliegenden ersten Ausführungsform der Erfindung, wenn der Zählwert S5 den Vergleichswert S6 in dem Vergleicher 3B überschreitet, das Vergleichssignal S6 derart beschrieben wurde, daß es den zweiten Zustand annimmt, kann das Vergleichssignal S6 in den zweiten Zustand gebracht werden, unter der Voraussetzung, daß der Zählwert S5 gleich dem Vergleichswert S6 oder größer wird. Obwohl die Frequenzteilungssignale S3, S2 so beschrieben wurden, daß ein Impuls derart erzeugt wird, daß der Referenztakt S1 "1" für eine Periode bzw. Dauer ist und der Zählwert hier­ durch gelöscht wird, kann unter der Voraussetzung, daß eine an­ steigende Flanke als Takt verwendet wird, ein Impuls mit einem 50% Tastverhältnis erzeugt werden.
Weiterhin kann der maximale Zählwert "m" des Zählers 3A und der Vergleichswert S6 festgelegt sein oder sie können bezüglich ih­ rer Setzwerte von einer CPU geändert werden.
Die Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer zweiten bevorzugten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Fig. 5 zeigt Ansichten von Signalverläufen, die die Erzeugung des Vergleichs­ signals in dem Frequenzteiler der Fig. 4 erläutern.
In der Fig. 4 weist der vorliegende Frequenzteiler einen Auswäh­ ler 2, Zähler 3A und 11, Vergleicher 3B und 12 und Vergleichs­ wertgeber 3C und 13 auf und anstelle der Frequenzteilungsschal­ tung 1 gibt es einen Zähler 11, einen Vergleicher 12 und einen Vergleichswertgeber 13. In der Figur sind gleiche Bezugszeichen für ähnliche bzw. gleiche Komponenten wie in der Fig. 1 verwen­ det. Die diesbezügliche Beschreibung wird deshalb zur Vermeidung von Wiederholungen nachfolgend weggelassen.
In der Fig. 4 ist der Zähler 11 ein n-adic Zähler zum Zählen des Referenztakts S1 und zum Ausgeben von "0" bis "n - 1" als Zähl­ wert. Der Zähler 11 gibt einen Zählwert S11, der ein Zählergeb­ nis ist, in den Vergleicher 12 ein. Da der Zähler 11 der n-adic Zähler ist, ist ein designierter Wert "n - 1" zuvor in dem Zäh­ ler 11 gesetzt. Wenn der Zählwert S11 des Referenztakts S1 mit dem designierten Wert übereinstimmt, gibt der Zähler 11 einen Impuls aus und der Zähler 11 hat einen Überlauf beim nächsten Takt. Der Zähler 11 löscht dann den Zählwert S11 und startet da­ mit, den Referenztakt S1 von einem Anfangszustand aus zu zählen.
Der Zählwert S11 ist als rechteckiger Verlauf in der Fig. 5(a) eingezeichnet, der fortgesetzt in der Fig. 5(b) gezeigt ist. Genauer wird der Zählwert S11 schrittweise mit dem Zeitablauf geändert und, wenn der Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S12 übereinstimmt, werden Impulse P1 erzeugt. Der Zählwert S11 wird auf "0" gelöscht bzw. zurückgesetzt, sobald der nächste Refe­ renztakt S1 eingegeben wird.
Der Zähler 11 verwendet einen Impuls des Frequenzteilungstakts S4, der von dem Auswähler 2 ausgegeben wird, als Löschsignal (clear signal). Genauer wird, sobald der Impuls des Frequenztei­ lungstakts S4 in einen Anschluß CSR des Zählers 11 eingegeben wird, der Zähler 11 in einen Anfangszustand gelöscht bzw. zu­ rückgesetzt. Der Zähler 11 erzeugt Impulse, wenn der Überlauf auftritt und das Löschen auftritt und gibt die Impulse in den Anschluß 2A des Auswählers 2 als Frequenzteilungssignal S13 ein. Der Vergleichswertgeber 13 gibt einen Vergleichswert S12 zum Er­ zeugen des Frequenzteilungssignals S14 ein. Der Vergleichswert ist ein Setzwert, der zuvor in dem Vergleichswertgeber 13 ge­ setzt wurde.
Der Vergleicher 12 erzeugt ein Vergleichssignal auf der Basis des Zählwerts S11 von dem Zähler 11 und des Vergleichswertes S12 von dem Vergleichswertgeber 13. Genauer vergleicht der Verglei­ cher 12 den Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S12 und erzeugt das Vergleichssignal mit dem Wert "0", wenn der Zählwert S11 kleiner als der Vergleichswert S12 ist. Wenn der Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S12 übereinstimmt, erzeugt der Ver­ gleichswertgeber S12 einen Vergleichssignal-Impuls. Der Verglei­ cher 12 ändert das Timing, um die Vergleichssignal-Impulse in Antwort auf den Vergleichswert S12 von dem Vergleichswertgeber 13 zu erzeugen. Der Vergleicher 12 gibt das Vergleichssignal, das so erzeugt wurde, in den Anschluß 2B des Auswählers 2 als Frequenzteilungssignal S14 ein.
Nachfolgend wird der Betrieb der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wenn der Taktgenerator (nicht gezeigt) einen Referenztakt S1 erzeugt, wird der Refe­ renztakt S1 in den Zähler 11 eingegeben. Wie in der Fig. 5A ge­ zeigt ist, zählt der Zähler 11 den Referenztakt S1 und wenn der Überlauf OF1 auftritt, erzeugt er einen Impuls P1, der später beschrieben wird. In dem Vergleichswertgeber 13 wird der Ver­ gleichswert S12 zuvor gesetzt und er gibt den Vergleichswert S12 dem Vergleicher 12 ein.
Der Vergleicher 12 vergleicht den Zählwert S11 von dem Zähler 11 mit dem Vergleichswert S12 von dem Vergleichswertgeber 13. Wenn der Zählwert S11 kleiner als der Vergleichswert S12 ist, erzeugt der Vergleicher 12 das Vergleichssignal "0".
Der Zählwert S11 wird danach erhöht und, wenn der Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S12 übereinstimmt, erzeugt der Verglei­ cher 12 den Vergleichssignal-Impuls. Der Vergleicher 12 gibt das Vergleichssignal dem Auswähler 2 als Frequenzteilungssignal S14 ein. Der erzeugte Impuls ist ein Impuls P2, der in der Fig. 5 (a) gezeigt ist und später erläutert wird.
Im Unterschied hierzu gibt der Vergleicher 3B das Vergleichssig­ nal S7 mit einem Wert "0", der den ersten Zustand angibt, in den Auswähler 2 ein. Der Auswähler 2 gibt das Frequenzteilungssignal S13 von dem Zähler 11 als das Frequenzteilungssignal S4 auf der Basis des Vergleichssignals S7 aus.
Daraufhin erzeugt der Zähler 11 den früheren Impuls P1 für jeden Überlauf F1, der durch das Hochzählen des Referenztakts S1 ver­ ursacht wird. Das Frequenzteilungssignal S13, das den Impuls P1 enthält, wird von dem Auswähler 2 als der Frequenzteilungstakt S4 ausgegeben.
Der Zählwert S5 des Zählers 3A wird daraufhin erhöht und, wenn der Zählwert S5 den Vergleichswert S6 überschreitet, erzeugt der Vergleicher 3B das Vergleichssignal S7 mit einem Wert "1", der den zweiten Zustand angibt, und gibt es dem Auswähler 2 ein. Der Auswähler 2 gibt das Frequenzteilungssignal S14 als den Fre­ quenzteilungstakt S4 auf der Basis des Vergleichssignals S7 aus.
Im Unterschied hierzu wird in dem Vergleichswertgeber 13 der Vergleichswert S12 zuvor gesetzt und der Vergleichswertgeber 13 gibt den Vergleichswert S12 in den Vergleicher 12 ein. Der Ver­ gleicher 12 vergleicht den Zählwert S11 von dem Zähler 11 mit dem Vergleichswert S12 von dem Vergleichswertgeber 13. Wenn der Zählwert S11 niedriger als der Vergleichswert S12 ist, erzeugt der Vergleicher 12 das Vergleichssignal mit dem Wert "0".
Danach wird der Zählwert S11 erhöht und, wenn der Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S12 übereinstimmt, erzeugt der Verglei­ cher 12 das Vergleichssignal mit einem Impuls P2, der in der Fig. 5 (a) gezeigt ist, und gibt das erzeugte Vergleichssignal in den Auswähler 2 als Frequenzteilungssignal S14 ein. Der Ver­ gleicher 12 erzeugt den Impuls P2 immer dann, wenn der Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S12 übereinstimmt. Das Frequenztei­ lungssignal S14, das den Impuls P2 enthält, wird von dem Auswäh­ ler 2 als Frequenzteilungstakt S4 ausgegeben. Gleichzeitig wird der Zähler 11 mit dem Impuls P2 in seinen Anfangszustand zurück­ gesetzt. Danach werden das Ausgeben des Frequenzteilungssignals S13 mit dem ersten Zustand und das Ausgeben des Frequenztei­ lungssignals S14 mit dem zweiten Zustand auf der Basis des Ver­ gleichssignals S7 von dem Vergleicher 3B wiederholt, um den Fre­ quenzteilungstakt S4 zu erzeugen.
Der Frequenzteilungstakt S4 nimmt deshalb eine Frequenz an, die durch Teilen des Referenztakts S1 durch einen Frequenzteilungs­ wert erhalten wird, der durch die nachfolgende Formel (2) ange­ geben ist:
Frequenzteilungswert = (COP1.CON2 + COP2.(CON1 - COP1))/CON1 (2)
In der Formel (2) ist "CON2" ein Wert zum Löschen des Zählers 11. Wenn der Zähler 3A ein m-adic Zähler ist, nimmt "CON2" einen Wert "m" an. "COP2" ist der Vergleichswert S12.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden zweiten Ausführungsform kann die Frequenz des Referenztakts S1 auf einen gewünschten Wert bzw. auf einen Sollwert geändert werden, und zwar auf der Basis des Vergleichswertes S6, der in dem Vergleichswertgeber 3C gesetzt ist. Da das Timing für die Erzeugung des Impulses des Frequenzteilungssignals S14 auf der Basis des Vergleichswertes S12, der in dem Vergleichswertgeber 13 gesetzt ist, geändert werden kann, kann die Frequenz des Referenztakts S1 auch auf der Basis des Vergleichswertes S12 auf einen gewünschten Wert bzw. Sollwert geändert werden.
Da es hier erhöhte bzw. größere Parameter (Variablen) gibt, ist es einfacher, den Frequenzteilungswert auf einen gewünschten Wert zu ändern als in der ersten Ausführungsform.
Die Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Fig. 7 ist eine Ansicht von Signalverläufen, die die Erzeugung des Vergleichssignals in dem Frequenzteiler der Fig. 6 erläutert.
Der Frequenzteiler enthält, wie in der Fig. 6 dargestellt ist, einen Auswähler 2, Zähler 3A und 11, Vergleicher 3B, 12 und 21 und Vergleichswertgeber 3C, 13 und 22.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von dem Fre­ quenzteiler der Fig. 4 dadurch, daß die vorliegende Ausführungs­ form zusätzlich einen Vergleicher 21 und einen Vergleichswertge­ ber 22 zu dem Frequenzteiler der Fig. 4 aufweist. Gleiche Symbo­ le der Fig. 6 werden auch für diejenigen Elemente verwendet, die bereits in den Fig. 1 und 4 gezeigt sind.
Wie in der Fig. 6 gezeigt ist, gibt der Vergleichswertgeber 22 den Vergleichswert S21 zum Erzeugen des Frequenzteilungssignals S22, das später beschrieben wird, in den Vergleicher 21 ein. Der Vergleichswert S21 ist ein Setzwert, der zuvor in dem Ver­ gleichswertgeber 22 gesetzt wurde.
Der Vergleicher 21 erzeugt das Vergleichssignal auf der Basis des Zählwerts S11 von dem Zähler 11 und des Vergleichswerts S21 vom Vergleichswertgeber 22.
Genauer vergleicht der Vergleicher 21 den Zählwert S11 und den Vergleichswert S21. Wenn der Zählwert S11 kleiner als der Ver­ gleichswert S21 ist, erzeugt der Vergleicher 21 das Vergleichs­ signal mit dem Wert "0". Wenn der Zählwert S11 mit dem Ver­ gleichswert S21 übereinstimmt, erzeugt der Vergleicher 21 einen Vergleichssignal-Impuls. Der Vergleicher 21 ändert somit das Ti­ ming für die Erzeugung des Impulses in Antwort auf den Ver­ gleichswert S21 von dem Vergleichswertgeber 22.
Der Vergleicher 21 gibt das Vergleichssignal, das so erzeugt wurde, in den Anschluß 2A des Auswählers 2 ein.
Nachfolgend wird der Betrieb der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 be­ schrieben.
Der Taktgenerator (nicht gezeigt) erzeugt den Referenztakt S1 und der Referenztakt S1 wird dem Zähler 11 eingegeben. Der Zäh­ ler 11 zählt den Referenztakt S1 und gibt den Zählwert S11 in die Vergleicher 12 und 21, wie in der Fig. 7 gezeigt ist, ein. Der Vergleicher 12 erzeugt das Frequenzteilungssignal S11 zusam­ men mit dem Vergleichswertgeber 13 unter Verwendung des Zähl­ werts S11.
In dem Vergleichswertgeber 22 wird zuvor der Vergleichswert S21 gesetzt und der Vergleichswertgeber 22 gibt den Vergleichswert S21 in den Vergleicher 21 ein. Der Vergleicher 21 vergleicht den Zählwert S11 von dem Zähler 11 mit dem Vergleichswert S21 vom Vergleichswertgeber 22. Wenn der Zählwert S11 kleiner als der Vergleichswert S21 ist, erzeugt der Vergleicher 21 das Ver­ gleichssignal mit dem Wert "0".
Danach wird der Zählwert S11 des Zählers 3A erhöht und, wenn der Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S21 übereinstimmt, erzeugt der Vergleicher 21 einen Vergleichssignal-Impuls. Der Verglei­ cher 21 gibt das Vergleichssignal in den Anschluß 2A des Auswäh­ lers 2 als das Frequenzteilungssignal S22 ein. Der so erzeugte Impuls ist ein Impuls P3, der in der Fig. 7 gezeigt ist und spä­ ter beschrieben wird.
Im Unterschied hierzu gibt der Vergleicher 3B das Vergleichssig­ nal S7 mit einem Wert "0", der den ersten Zustand angibt, in den Auswähler 2 ein.
Der Auswähler 2 gibt das Frequenzteilungssignal 22 von dem Ver­ gleicher 21 als Frequenzteilungstakt S4 auf der Basis des Ver­ gleichssignals S7 aus.
Wie zuvor beschrieben wurde, vergleicht der Vergleicher 21 den Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S21. Immer dann, wenn der Zählwert S11 mit dem Vergleichswert S21 übereinstimmt, erzeugt der Vergleicher 21 das Vergleichssignal mit dem Impuls P3, das in der Fig. 7 gezeigt ist. Gleichzeitig mit dem Impuls P3 wird der Zähler 11 in seinen Anfangszustand zurückgesetzt.
Danach, wenn der Zählwert S5 des Zählers 3A den Vergleichswert S6 überschreitet, d. h., wenn S5 < S6 ist, erzeugt der Verglei­ cher 3B das Vergleichssignal S7 mit dem Wert "1", der den zwei­ ten Zustand angibt, und gibt es in den Auswähler 2 ein.
Mit dem Vergleichssignal S7 gibt der Auswähler 2 das Frequenz­ teilungssignal S14 von dem Vergleicher 12 als Frequenzteilungs­ takt S4 aus.
Danach werden in dieser Ausführungsform das Ausgeben des Fre­ quenzteilungssignals S22 mit dem ersten Zustand und das Ausgeben des Frequenzteilungssignals S14 mit dem zweiten Zustand auf der Basis des Vergleichssignals S7 von dem Vergleicher 3B wieder­ holt, um den Frequenzteilungstakt S4 zu erzeugen.
Hierdurch erhält der Frequenzteilungstakt S4 eine Frequenz, die durch Teilen der Frequenz des Referenztakts S1 mit dem Frequenz­ teilungswert erhalten wird, der durch die Formel (3) angegeben ist. Da die Anzahl der Parameter erhöht wird, ist es hier leich­ ter als in der zweiten Ausführungsform, den Frequenzteilungswert auf einen gewünschten Wert zu ändern bzw. einzustellen.
Frequenzteilungswert = (COP1.COP3 + COP2.(CON1 - COP1))/CON1 (3)
In der Formel (3) ist "COP3" der Vergleichswert S21.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die Fre­ quenz des Referenztakts S1 auf der Basis der Vergleichswerte S6 und S12, die in dem Vergleichswertgeber 3C bzw. in dem Ver­ gleichswertgeber 13 gesetzt sind, geändert werden. Da das Timing für die Generierung des Impulses des Frequenzteilungssignals S22 auf der Basis des Vergleichswertes S21 bzw. in Abhängigkeit von dem Vergleichswert S21, der in dem Vergleichswertgeber 22 ge­ setzt ist, geändert werden kann, kann die Frequenz des Referenz­ takts S1 auf einen gewünschten Wert mit dem Vergleichswert S21 eingestellt bzw. geändert werden.
Die Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines Frequenzteilers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Fig. 9 ist eine Ansicht von Signalverläufen, die die Erzeugung des Vergleichssignals mit dem Frequenzteiler zeigt.
Der Frequenzteiler enthält, wie in der Fig. 8 gezeigt ist, einen Auswähler 2, Zähler 3A und 11, Vergleicher 3B, 12, 21 und 31, Vergleichswertgeber 3C, 13, 22 und 32. Für Elemente der Fig. 8, für die gleiche Elemente bereits in den Fig. 1, 4 und 6 vor­ handen sind, werden in der Fig. 8 wiederum die gleichen Be­ zugszeichen verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform sind ein Vergleicher 31 und ein Vergleichswertgeber 32 zusätzlich zu den Komponenten des Frequenzteilers der Fig. 6 vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist weiterhin die Verbindung des Zählers 3A derart geändert, daß der Zählwert S5 vom Zähler 3A aus in den Vergleicher 31 eingegeben wird.
Der Vergleichswertgeber 32 gibt den Vergleichswert S31 zum Er­ zeugen eines Löschsignals S33, das später beschrieben wird, in den Vergleicher 31 ein.
Der Vergleicher 31 erzeugt das Vergleichssignal auf der Basis des Zählwerts S5 von dem Zähler 3A und des Vergleichswertes S31 von dem Vergleichswertgeber 32.
Genauer vergleicht der Vergleicher 31 den Zählwert S5 mit dem Vergleichswert S31 und, wenn der Zählwert S5 kleiner als der Vergleichswert S31 ist, erzeugt der Vergleicher 31 das Ver­ gleichssignal mit einem Wert "0". Der Vergleicher 31 erzeugt wei­ terhin einen Vergleichssignal-Impuls, wenn der Zählwert S5 mit dem Vergleichswert S31 übereinstimmt. Der Vergleicher 31 ändert somit das Timing für die Erzeugung des Vergleichssignal-Impulses in Antwort auf den Vergleichswert S31 vom Vergleichswertgeber 32. Der Vergleicher 31 gibt das so erzeugte Vergleichssignal in den Anschluß CLR des Zählers 3A als Löschsignal S33 ein.
Nachfolgend wird der Betrieb dieser Ausführungsform mit Bezug auf die Fig. 9 beschrieben.
Der Referenztakt S1, der durch den Taktgenerator (nicht gezeigt) erzeugt wird, wird in den Zähler 11 eingegeben. Der Zähler 11 zählt den Referenztakt S1 und gibt den Zählwert S11 in die Ver­ gleicher 12 und 21 ein, wie in der Fig. 9 gezeigt ist. Der Ver­ gleicher 12 erzeugt das Frequenzteilungssignal S14 zusammen mit dem Vergleichswertgeber 13 unter Verwendung des Zählwertes S11. Der Vergleicher 21 erzeugt weiterhin das Frequenzteilungssignal S22 zusammen mit dem Vergleichswertgeber 22 unter Verwendung des Zählwerts S11.
Im Unterschied hierzu gibt der Vergleicher 3B das Vergleichssig­ nal S7 mit einem Wert "0", das den ersten Zustand angibt, in den Auswähler 2 ein. Auf der Basis des Vergleichssignals S7 gibt der Auswähler 2 das Frequenzteilungssignal S22 von dem Vergleicher 21 als den Frequenzteilungstakt S4 aus.
Hierdurch zählt der Zähler 3A das Frequenzteilungssignal S22.
Danach wird der Zählwert S5 des Zählers 3A erhöht und, wenn der Zählwert S5 den Vergleichswert S6 überschreitet, erzeugt der Vergleicher 3B das Vergleichssignal S7 mit einem Wert "1", der den zweiten Zustand angibt, und gibt es in den Auswähler 2 ein. Auf der Basis des Vergleichssignals S7 gibt der Auswähler 2 das Frequenzteilungssignal S14 von dem Vergleicher 12 zu dem Fre­ quenzteilungstakt S4 aus. Der Zähler 3A zählt den Impuls bzw. die Impulse des so erzeugten Frequenzteilungstakts S4. Der Ver­ gleicher 31 vergleicht den Vergleichswert S31 von dem Vergleichs­ wertgeber 32 mit dem Zählwert S5 von dem Zähler 3A. Nachdem der Zählwert S5 mit dem Vergleichswert S31 übereinstimmt, erzeugt der Vergleicher 31 das Löschsignal 33.
Hierdurch kann das Intervall des zweiten Zustands in Antwort auf den Vergleichswert S31 geändert werden und deshalb kann die An­ zahl der Peaks bzw. Spitzen des Impulses bzw. Pulses P2 des zweiten Zustands eingestellt werden. Der Frequenzteilungstakt S4 erhält somit eine Frequenz, die durch Teilen der Frequenz des Referenztakts S1 durch einen Frequenzteilungswert erhalten wird, der durch die nachfolgende Formel (4) wiedergegeben ist:
Frequenzteilungswert = (COP1.COP3 + COP2.(COP4 - COP1))/COP4 (4)
In der Formel (4) ist "COP4" der Vergleichswert S31.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann die Fre­ quenz des Referenztakts S1 auf einen gewünschten Wert auf der Basis der Vergleichswerte S6, S12 und S21 abgeändert werden, die in den Vergleichswertgebern 3C, 13 und 22 gesetzt sind. Da die Frequenz des Frequenzteilungstakts S4 durch Ändern des Inter­ valls des zweiten Zustands auf der Basis des Vergleichswertes S31 eingestellt wird, der in dem Vergleichswertgeber 32 gesetzt ist, kann die Frequenz des Referenztakts S1 auf einen gewünsch­ ten Wert auch auf der Basis des Vergleichswerts S31 eingestellt werden bzw. geändert werden. Da die Anzahl der Parameter erhöht wird, kann deshalb der Frequenzteilungswert einfacher auf einen gewünschten Wert als bei der dritten Ausführungsform der Erfin­ dung gebracht werden.
Obwohl die erste, die zweite, die dritte und die vierte bevor­ zugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben worden sind, ist der konkrete Aufbau der vorliegen­ den Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und eine Modifikation des Aufbaus der vorliegenden Erfindung kann durchgeführt werden, ohne daß vom Inhalt der vorliegenden Erfin­ dung abgewichen wird.
Zum Beispiel kann der Referenztakt S1 unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Quarzoszillators als Taktgenerator er­ zeugt werden. Desweiteren kann ein Takt, der in einer anderen Schaltung verwendet wird, als Referenztakt S1 verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie zuvor beschrieben wurde, werden ein erster Takt und ein zweiter Takt, die unterschiedli­ che Frequenzen haben, unter Verwendung eines Eingangstakts er­ zeugt und dann wird der erste Takt und der zweite Takt umge­ schaltet, um einen Ausgangstakt zu erzeugen. Hierdurch kann die Frequenz des Eingangstakts auf eine gewünschte Frequenz abgeän­ dert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Frequenz des Eingang­ stakts auf einen gewünschten Wert durch Einstellen jedes Setz­ wertes geändert werden.
Es ist somit offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor erläuterten Ausführungsformen beschränkt ist, son­ dern daß sie geändert und modifiziert werden kann, ohne daß vom Schutzbereich der Erfindung abgewichen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Frequenzteiler (vgl. Fig. 1), der eine Kostenerhöhung verhindert und einen Takt, der eine gewünschte Frequenz hat, aus einem beliebigen Takt erzeugt, wobei eine Frequenzteilungsschaltung 1 ein erstes Frequenztei­ lungssignal S2 und ein zweites Frequenzteilungssignal S3 auf der Basis eines Referenztakts S1 erzeugt und ein Auswähler 2 das er­ ste Frequenzteilungssignal S2 von der Frequenzteilungsschaltung 1 als Frequenzteilungstakt S4 ausgibt, wenn ein Vergleichssignal S7 einen ersten Zustand angibt, wohingegen das zweite Frequenz­ teilungssignal S3 von der Frequenzteilungsschaltung 1 als der Frequenzteilungstakt S4 ausgegeben wird, wenn das Vergleichssig­ nal S7 einen zweiten Zustand angibt, und wobei weiterhin eine Umschaltsteuereinrichtung 3A, 3B und 3C ein Umschaltsignal er­ zeugt, das den ersten Zustand und zweiten Zustand auf der Basis der Frequenz des Frequenzteilungstakts S4 von dem Auswähler 2 angibt.
Schließlich beansprucht die vorliegende Anmeldung die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 10-070527, die am 19. März 1998 eingereicht wurde und auf die hier vollinhaltlich Be­ zug genommen wird.

Claims (6)

1. Frequenzteiler, der aufweist:
eine Frequenzteilungseinrichtung (1) zum Erzeugen eines er­ sten Taktes und eines zweiten Taktes auf der Basis eines Ein­ gangstakts;
eine Umschalteinrichtung (2) zum Ausgeben des ersten Taktes von der Frequenzteilungseinrichtung als einen Ausgangstakt, wenn ein eingegebenes Umschaltsignal einen ersten Zustand an­ gibt, wohingegen der zweite Takt von der Frequenzteilungsein­ richtung als ein Ausgangstakt ausgegeben wird, wenn das Um­ schaltsignal einen zweiten Zustand angibt;
eine Umschaltsteuereinrichtung (3A, 3B, 3C) zum Erzeugen des Umschaltsignals, das den ersten Zustand oder den zweiten Zu­ stand angibt, und zum Ausgeben des erzeugten Umschaltsignals zu der Umschalteinrichtung auf der Basis der Frequenz des Ausgangstakts von der Umschalteinrichtung (3A, 3B, 3C).
2. Frequenzteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteilungseinrichtung (1) die Frequenz des Eingang­ stakts teilt, um den ersten Takt zu erzeugen, und die Fre­ quenz des Eingangstakts durch einen unterschiedlichen Wert zu einem Frequenzteilungsverhältnis bei der Erzeugung des ersten Taktes teilt, um den zweiten Takt zu erzeugen.
3. Frequenzteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteilungseinrichtung (1) weiterhin aufweist:
einen ersten Zähler (3A) zum Ausgeben jedesmal dann, wenn der Eingangstakt gezählt wird und ein Überlauf vorliegt, eines Signales, das den Überlauf angibt, als den ersten Takt; und
eine erste Vergleichseinrichtung (3B), in der ein erster Set­ zwert zuvor gesetzt wird, zum Ausgeben jedesmal dann, wenn es detektiert wird, daß ein Zählwert des ersten Zählers (3A) mit dem ersten Setzwert übereinstimmt, eines Signals, das das De­ tektionsergebnis angibt, als den zweiten Takt.
4. Frequenzteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteilungseinrichtung (1) weiterhin aufweist:
einen zweiten Zähler (11) zum Zählen des Eingangstakts;
eine zweite Vergleichseinrichtung (12), in der ein zweiter Setzwert zuvor gesetzt wird, zum Ausgeben jedesmal dann, wenn es detektiert wird, daß ein Zählwert des zweiten Zählers (11) mit dem zweiten Setzwert übereinstimmt, eines Signales, das das Detektionsergebnis angibt, als den ersten Takt; und
eine dritte Vergleichseinrichtung (21), in der ein dritter Setzwert zuvor gesetzt wird, zum Ausgeben jedesmal dann, wenn ein Zählwert des zweiten Zählers (11) mit dem dritten Set­ zwert übereinstimmt, eines Signales, das ein Detektionsergeb­ nis angibt, als den zweiten Takt.
5. Frequenzteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltsteuereinrichtung (3A, 3B, 3C) weiterhin auf­ weist:
einen dritten Zähler zum Zählen des Ausgangstakts; und
eine vierte Vergleichseinrichtung (21), in der ein vierter Setzwert zuvor gesetzt wird, zum Erzeugen des Umschaltsig­ nals, das den ersten Zustand oder den zweiten Zustand in Ab­ hängigkeit davon angibt, ob der Zählwert des dritten Zählers mit dem vierten Setzwert übereinstimmt oder nicht.
6. Frequenzteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltsteuereinrichtung (3A, 3B, 3C) weiterhin auf­ weist:
einen vierten Zähler zum Zählen des Ausgangstakts;
eine fünfte Vergleichseinrichtung, in der ein fünfter Set­ zwert zuvor gesetzt wird, zum Erzeugen des Umschaltsignals, das den ersten Zustand oder den zweiten Zustand in Abhängig­ keit davon angibt, ob der Zählwert des vierten Zählers mit dem fünften Setzwert übereinstimmt;
und eine sechste Vergleichseinrichtung zum Zurücksetzen des vierten Zählers, wenn der Zählwert des vierten Zählers mit dem fünften Setzwert übereinstimmt.
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