JP2000138588A - パルス幅信号変換回路 - Google Patents

パルス幅信号変換回路

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JP2000138588A
JP2000138588A JP10313384A JP31338498A JP2000138588A JP 2000138588 A JP2000138588 A JP 2000138588A JP 10313384 A JP10313384 A JP 10313384A JP 31338498 A JP31338498 A JP 31338498A JP 2000138588 A JP2000138588 A JP 2000138588A
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JP
Japan
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pulse width
clock
width signal
signal
conversion
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JP10313384A
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English (en)
Inventor
Kazuo Sato
一男 佐藤
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画一的にかつ確実にパルス幅信号を変換可能
なパルス幅信号変換回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 PWM信号Diをパラレルのデジタルデ
ータに変換する際に、エッジ検出回路102によりPW
M信号Diの立上がりエッジを検出し、ゲート103に
よて変換用クロックCLKをエッジ検出したタイミング
で同期し、遅延回路104により所定時間遅延してカウ
ント用クロックSCKを出力し、アップ/ダウンカウン
タ101では、エッジ検出したタイミングでリセット
し、PWM信号Diをカウント用クロックSCKでカウ
ントアップまたはカウントダウンする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス幅信号をパ
ラレルのデジタルデータに変換するパルス幅信号変換回
路に係り、特に、パルス幅信号を生成するためのクロッ
クと該パルス幅信号をパラレルのデジタルデータに変換
するためのクロックとの間に差があっても画一的にかつ
正確に変換を行うパルス幅信号変換回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、パルス幅変調(以下、PWM
(Pulse Wide Modulation)と略記する)による信号伝
送は、高速にデジタルデータを簡単に伝えるために、し
ばしば用いられている。すなわち、PWM信号を生成す
る側では、生成用のクロックに基づき、データに比例し
た一定周期のPWM信号を生成し、該PWM信号を受け
取って使用する側では、これをPWM信号変換回路でパ
ラレルのデジタルデータに変換して使用する。従来のパ
ルス幅信号変換回路としては、例えば、図3に示すよう
なものがある。同図に示す従来のパルス幅信号変換回路
は、タイミング発生回路302およびアップ/ダウンカ
ウンタ301を備えた構成である。図中、Diは入力さ
れるPWM信号であり、CLKは変換用のクロックでP
WM信号生成用のクロックに相当する周波数を持つもの
である。タイミング発生回路302では、PWM信号D
iに基づきアップ/ダウンカウンタ301をクリアする
タイミング信号(負論理信号)を生成する。すなわち、
該タイミング信号がカウンタのCLRに供給されて、該
タイミング信号の立下がりエッジのタイミングでクリア
され、変換用クロックCLKで計数する。この時、PW
M信号DiがカウンタのU/Dに供給されており、PW
M信号Diがハイレベルの時にカウント用クロックCL
Kでカウントアップし、PWM信号Diがロウレベルの
時にカウント用クロックCLKでカウントダウンする。
すなわち、アップ/ダウンカウンタ301の出力Do’
がパラレルのデジタルデータとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパルス幅信号変換回路にあっては、PWM信号を生
成するためのクロックと該PWM信号をパラレルのデジ
タルデータに変換するためのクロックCLKとで差があ
る場合、同じデータであっても異なる結果を生成してし
まうという問題点があった。本発明は、上記従来の問題
点に鑑みてなされたものであって、PWM信号を生成す
るためのクロックと該PWM信号をパラレルのデジタル
データに変換するためのクロックに差があっても画一的
にかつ正確に変換を行うパルス幅信号変換回路を提供す
ることを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に係るパルス幅信号変換回路は、
パルス幅信号の立上がりまたは立下がりエッジを検出す
るエッジ検出手段と、前記パルス幅信号をパラレルデー
タに変換する変換用クロックを前記エッジ検出手段によ
り検出したタイミングで同期させたカウント用クロック
を出力する同期手段と、前記エッジ検出手段により検出
したタイミングでリセットされ、前記パルス幅信号を前
記カウント用クロックでカウントアップまたはカウント
ダウンするアップ/ダウンカウンタとを具備するもので
ある。また、請求項2に係るパルス幅信号変換回路は、
請求項1に記載のパルス幅信号変換回路において、前記
同期手段は、前記変換用クロックを前記エッジ検出手段
により検出したタイミングで同期させ、所定時間遅延さ
せて前記カウント用クロックを出力するものである。本
発明のパルス幅信号変換回路では、パルス幅信号をパラ
レルのデジタルデータに変換する際に、エッジ検出手段
によりパルス幅信号の立上がりまたは立下がりエッジを
検出し、同期手段により変換用クロックをエッジ検出手
段により検出したタイミングで同期させたカウント用ク
ロックとして出力し、アップ/ダウンカウンタでは、エ
ッジ検出手段による検出タイミングでリセットし、パル
ス幅信号を同期クロックでカウントアップまたはカウン
トダウンするようにしている。なお、同期手段において
は、変換用クロックをエッジ検出手段による検出タイミ
ングで同期させ、所定時間遅延させてカウント用クロッ
クを出力する。このように、パルス幅信号をカウント用
クロックでカウントアップまたはカウントダウンするの
で、パルス幅信号を生成するためのクロックと該パルス
幅信号をパラレルのデジタルデータに変換するための変
換用クロックとの間に差がある場合でも、同期手段にお
いて変換用クロックがエッジ検出したタイミングに同期
し、所定時間の信号遅延が付加されることによって、該
クロック差を吸収することとなるので、結果として、画
一的にかつ正確にパルス幅信号を変換することができ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明のパルス幅信号変換
回路の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明
する。図1は本発明の一実施形態に係るパルス幅信号変
換回路の構成図である。同図において、本実施形態のパ
ルス幅信号変換回路は、アップ/ダウンカウンタ10
1、エッジ検出回路102、ゲート103および遅延回
路104を備えて構成されている。図中、Diは入力さ
れるPWM信号(パルス幅信号)であり、Doは出力デ
ータ(変換したパラレルのデジタルデータ)であり、C
LKはPWM信号Diを出力データDoに変換するため
の変換用クロックである。エッジ検出回路102は、例
としてPWM信号Diの立上がりエッジを検出して、エ
ッジ検出信号を出力する。また、ゲート103および遅
延回路104は特許請求の範囲にいう同期手段に該当
し、ゲート103のデータ入力として変換用クロックC
LKを、制御入力としてエッジ検出信号をそれぞれ入力
することにより、変換用クロックCLKをエッジ検出し
たタイミングに同期し、さらに遅延回路104によって
所定時間だけ遅延させカウント用クロックSCKを出力
する。ここで、遅延回路104の遅延時間は、クロック
差を吸収するため、例えば概ね変換用クロックCLKの
4分の1周期程度の時間とする。さらに、アップ/ダウ
ンカウンタ101では、エッジ検出信号はカウンタのC
LRに入力し、該エッジ検出信号の立上がりエッジのタ
イミングでクリアされ、カウンタのCKに供給されるカ
ウント用クロックSCKにより計数する。この時、PW
M信号DiがカウンタのU/Dに供給されており、PW
M信号Diがハイレベルの時にカウントアップし、PW
M信号Diがロウレベルの時にカウントダウンする。す
なわち、アップ/ダウンカウンタ101の出力Doがパ
ラレルのデジタルデータとなる。
【0006】図2は、本実施形態のパルス幅信号変換回
路の動作を説明するタイミングチャートである。尚、こ
こでは、図2(a)は入力となるPWM信号Diであ
り、図2(b)はクロックが早い場合の変換用クロック
CLK、図2(c)はクロックが早い場合のカウント用
クロックSCK、図2(d)はクロックが遅い場合の変
換用クロックCLK、図2(e)はクロックが遅い場合
のカウント用クロックSCKのそれぞれ信号波形を示
す。 まず、図2(b)および(c)に示される変換用
クロックCLKが早い場合について考察する。従来例の
構成(図3)により、図2(b)に示す変換用クロック
CLKをそのままカウンタのCKに供給したのでは、ア
ップダウン/カウンタ301の計数結果は、本来予定さ
れている計数値よりも”1”多い値となって誤った値を
生成することになる。これに対して本実施形態の構成
(図1)により、ゲート103によって同期し、遅延回
路104の遅延時間だけ遅れた図2(c)に示すカウン
ト用クロックSCKをカウンタのCKに供給したときに
は、生成用クロックCLKとの差が同期および信号遅延
によって吸収されることとなって、出力データDoに影
響が及ぶことがなくなる。次に、図2(d)および
(e)に示される変換用クロックCLKが遅い場合につ
いて考察する。従来例の構成(図3)により、図2
(d)に示す変換用クロックCLKをそのままカウンタ
のCKに供給したのでは、アップダウン/カウンタ30
1の計数結果は、本来予定されている計数値よりも”
1”少ない値となって誤った値を生成することになる。
これに対して本実施形態の構成(図1)により、ゲート
103によって同期(エッジ検出したタイミングにかか
る変換用クロックCLKのパルスの前衛部がカット)さ
れ、遅延回路104の遅延時間だけ遅れた図2(e)に
示すカウント用クロックSCKをカウンタのCKに供給
したときには、生成用クロックCLKとの差が同期およ
び信号遅延によって吸収されることとなって、出力デー
タDoに影響が及ぶことがなくなる。以上のように本実
施形態のパルス幅信号変換回路では、PWM信号Diを
パラレルのデジタルデータに変換する際に、エッジ検出
回路102によりPWM信号Diの立上がりエッジを検
出し、ゲート103によて変換用クロックCLKをエッ
ジ検出したタイミングで同期し、遅延回路104により
所定時間遅延してカウント用クロックSCKを出力し、
アップ/ダウンカウンタ101では、エッジ検出のタイ
ミングでリセットし、PWM信号Diをカウント用クロ
ックSCKでカウントアップまたはカウントダウンす
る。これにより、PWM信号Diを生成するためのクロ
ックと該PWM信号Diをパラレルのデジタルデータに
変換するための変換用クロックCLKとの間に差があっ
ても、ゲート103による同期および遅延回路104に
よる信号遅延によって吸収されるので、結果として、画
一的にかつ正確にパルス幅信号を変換することができ
る。
【0007】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパルス幅
信号変換回路によれば、パルス幅信号をパラレルのデジ
タルデータに変換する際に、エッジ検出手段によりパル
ス幅信号の立上がりまたは立下がりエッジを検出し、同
期手段により変換用クロックをエッジ検出手段により検
出したタイミングで同期させたカウント用クロックとし
て出力し、アップ/ダウンカウンタでは、エッジ検出手
段により検出したタイミングでリセットし、パルス幅信
号を同期クロックでカウントアップまたはカウントダウ
ンすることとしたので、パルス幅信号を生成するための
クロックと該パルス幅信号をパラレルのデジタルデータ
に変換するための変換用クロックとの間に差がある場合
でも、同期手段において変換用クロックがエッジ検出し
たタイミングで同期され、所定時間の信号遅延が付加さ
れることによって該クロック差が吸収されるので、結果
として、画一的にかつ正確にパルス幅信号を変換し得る
パルス幅信号変換回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るパルス幅信号変換回
路の構成図である。
【図2】実施形態のパルス幅信号変換回路の動作を説明
するタイミングチャートである。
【図3】従来のパルス幅信号変換回路の構成図である。
【符号の説明】 101,301 アップ/ダウンカウンタ 102 エッジ検出回路 103 ゲート(同期手段) 104 遅延回路(同期手段) 302 タイミング発生回路 Di PWM信号 CLK 変換用クロック Do,Do’ 出力データ(変換したパラレルのデジ
タルデータ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス幅信号の立上がりまたは立下がり
    エッジを検出するエッジ検出手段と、 前記パルス幅信号をパラレルデータに変換する変換用ク
    ロックを前記エッジ検出手段により検出したタイミング
    で同期させたカウント用クロックを出力する同期手段
    と、 前記エッジ検出手段により検出したタイミングでリセッ
    トされ、前記パルス幅信号を前記カウント用クロックで
    カウントアップまたはカウントダウンするアップ/ダウ
    ンカウンタと、を有することを特徴とするパルス幅信号
    変換回路。
  2. 【請求項2】 前記同期手段は、前記変換用クロックを
    前記エッジ検出手段により検出したタイミングで同期さ
    せ、所定時間遅延させて前記カウント用クロックを出力
    することを特徴とする請求項1に記載のパルス幅信号変
    換回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027676A1 (ja) * 2014-08-19 2016-02-25 ソニー株式会社 Pwm復調回路、ならびに受信装置および伝送システム
CN112558514A (zh) * 2020-11-17 2021-03-26 中山大学 一种多设备硬件同步方法
CN112771736A (zh) * 2018-09-26 2021-05-07 Asml荷兰有限公司 在光刻系统中提供高精度延迟的装置和方法

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