JP2012227692A - Pwm signal generation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PWM signal generation device that can output a PWM signal of double resolution in a simple circuit without doubling the frequency of a reference clock, and can reduce power consumption.SOLUTION: The PWM signal generation device that operates on an input clock signal includes: a first PWM output control circuit for outputting a PWM signal in response to a leading edge clock of the clock signal; a second PWM output control circuit for outputting a PWM signal in response to a trailing edge clock of the clock signal different from the leading edge clock; and a switching circuit for switching the output between the first PWM output control circuit and the second PWM output control circuit.

Description

本発明は、PWM信号生成装置に関し、特に、複写機やプリンタに搭載される、モーター制御や画像制御等の制御用ASICの省電力技術に関する。   The present invention relates to a PWM signal generation apparatus, and more particularly, to a power saving technique of a control ASIC for motor control, image control, and the like mounted in a copying machine or a printer.

従来、PWM信号生成回路では、クロック信号の片エッジをトリガとし、そのクロック信号の1周期をPWM信号の分解能の最小単位としてカウンタ回路でカウントし、PWM信号のON/OFF時間を制御する技術が提案されている(特許文献1、2参照)。   Conventionally, in a PWM signal generation circuit, one edge of a clock signal is used as a trigger, and one cycle of the clock signal is counted by a counter circuit as a minimum unit of resolution of the PWM signal, and the ON / OFF time of the PWM signal is controlled. It has been proposed (see Patent Documents 1 and 2).

図15は、従来のPWM信号生成装置の概略構成を示すブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional PWM signal generation device.

図15において、カウンタ101は、自走のnビット(一般的にはニブルの整数倍)で構成されたバイナリカウンタである。レジスタ(ACC)102は、カウンタ101と同一ビット長(レジスタ長)で構成されたレジスタである。   In FIG. 15, a counter 101 is a binary counter composed of free-running n bits (generally an integer multiple of a nibble). The register (ACC) 102 is a register having the same bit length (register length) as the counter 101.

デジタルコンパレータ105は、カウンタ101、レジスタ102のそれぞれに対応するLSB(Least Significant Bit)からMSB(Most Significant Bit)をビット毎に比較する。そして、全ビットの値が一致したときにデジタルコンパレータ105の出力が「1」となる。その出力「1」は、信号線110に出力され、Tフリップフロップ(TFF)106のT入力端子に供給され、また、同時にCPU104の割り込み入力端子に供給される。   The digital comparator 105 compares MSB (Most Significant Bit) from LSB (Least Significant Bit) corresponding to each of the counter 101 and the register 102 for each bit. When all the bit values match, the output of the digital comparator 105 becomes “1”. The output “1” is output to the signal line 110, supplied to the T input terminal of the T flip-flop (TFF) 106, and simultaneously supplied to the interrupt input terminal of the CPU 104.

ROM103には、CPU104により実行されるプログラムやデータが格納されている。CPU104は、レジスタ102の出力信号を信号線109を介して入力する。また、CPU104は、信号線112を介してレジスタ102に接続されている。   The ROM 103 stores programs executed by the CPU 104 and data. The CPU 104 inputs the output signal of the register 102 via the signal line 109. The CPU 104 is connected to the register 102 via the signal line 112.

クロック信号は、信号線107を介して、カウンタ101、CPU104、及びデジタルコンパレータ105に供給されている。カウンタ101の制御信号入力端子Rは、信号線113を介して、CPU104の制御信号出力端子に接続されている。   The clock signal is supplied to the counter 101, the CPU 104, and the digital comparator 105 via the signal line 107. A control signal input terminal R of the counter 101 is connected to a control signal output terminal of the CPU 104 via a signal line 113.

CPU104がシステム動作可能な状態になると、ROM103からPWM信号の制御情報、例えば、生成するPWM信号波形のLレベルの期間のデータを取り出し、レジスタ102にセットする。次に、CPU104は、信号線113を通じて、カウンタ101にカウント開始情報を送出する。カウンタ101は、信号線107を介して入力されるクロック信号に同期してカウントアップする。デジタルコンパレータ105は、カウンタ101のカウンタ値とレジスタ102にセットされたデータとの一致を検出すると、信号線110上に「1」の信号を出力する。なお、CPU104は、予め信号線114を通じてクリア信号をTFF106に送り、TFF106をリセットしておく。   When the CPU 104 is ready for system operation, the control information of the PWM signal, for example, the data of the L level period of the generated PWM signal waveform is extracted from the ROM 103 and set in the register 102. Next, the CPU 104 sends count start information to the counter 101 through the signal line 113. The counter 101 counts up in synchronization with a clock signal input via the signal line 107. When the digital comparator 105 detects a match between the counter value of the counter 101 and the data set in the register 102, the digital comparator 105 outputs a signal “1” on the signal line 110. The CPU 104 sends a clear signal to the TFF 106 through the signal line 114 in advance to reset the TFF 106.

デジタルコンパレータ105から信号線110を介してTFF106に「1」の信号が入力されると、TFF106の出力信号が反転し、出力端子111の信号状態が「L」から「H」に変化する。一方、デジタルコンパレータ105から信号線110上に出力された「1」の信号は、割り込み信号として、CPU104の割り込み信号入力端子に供給される。CPU104は、その割り込み信号を検出し、ROM103から、PWM信号の波形を新たに生成するためのHレベルの期間のデータを取り出す。そして、CPU104は、ROM103から取り出されたHレベルの期間のデータと、信号線109を介してレジスタ102から入力されるレジスタデータとの和をとり、その結果をレジスタ102に再設定する。その際、和のキャリーは切り捨てられる。そして、上述したデジタルコンパレータ105による比較動作が繰り返され、カウンタ値とデータが一致するとTFF106の出力信号が反転する。そして、CPU104は、次のLレベルの期間のデータをROM103から読み出してレジスタ102に設定する。以上の動作を繰り返すことで、出力端子111には所望の信号が出力される。   When a signal “1” is input from the digital comparator 105 to the TFF 106 via the signal line 110, the output signal of the TFF 106 is inverted, and the signal state of the output terminal 111 changes from “L” to “H”. On the other hand, the signal “1” output from the digital comparator 105 onto the signal line 110 is supplied to the interrupt signal input terminal of the CPU 104 as an interrupt signal. The CPU 104 detects the interrupt signal, and extracts from the ROM 103 data of an H level period for newly generating a PWM signal waveform. Then, the CPU 104 calculates the sum of the H level period data extracted from the ROM 103 and the register data input from the register 102 via the signal line 109, and resets the result in the register 102. At that time, the Japanese carry is discarded. The comparison operation by the digital comparator 105 described above is repeated, and when the counter value matches the data, the output signal of the TFF 106 is inverted. Then, the CPU 104 reads data for the next L level period from the ROM 103 and sets the data in the register 102. By repeating the above operation, a desired signal is output to the output terminal 111.

特許第3248698号Japanese Patent No. 3248698 特開平04−354206号公報JP 04-354206 A

上記従来のPWM信号生成装置では、PWM信号の分解能を倍にしようとすると、原発クロック信号も倍にし、且つカウンタやPWM信号生成装置内に1ビットの追加分解能分の回路を追加する必要がある。その結果、PWM信号生成装置内のPWM信号生成回路で消費される電力が倍以上になってしまう。   In the conventional PWM signal generation device, if the resolution of the PWM signal is to be doubled, it is also necessary to double the primary clock signal and add a circuit for an additional resolution of 1 bit in the counter or the PWM signal generation device. . As a result, the power consumed by the PWM signal generation circuit in the PWM signal generation device is more than doubled.

また、PWM信号生成回路を特に高速にする場合は、例えば、トグル動作のフリップフロップによるカウンタを、シフトレジスタ的に動作するリングカウンタ構成に設計変更する工夫が必要となる。   Further, when making the PWM signal generation circuit particularly high speed, for example, it is necessary to devise a design change to a ring counter configuration in which a counter using a toggle flip-flop operates like a shift register.

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、基準クロックを倍の周波数にすることなく、簡単な回路でPWM信号の分解能を倍にして出力することができると共に、消費電力を低減することが可能なPWM信号生成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can double the output of the PWM signal with a simple circuit without reducing the reference clock frequency and reduce power consumption. An object of the present invention is to provide a PWM signal generation apparatus capable of performing the above.

上記目的を達成するために、本発明のPWM信号生成装置は、入力されるクロック信号で動作するPWM信号生成装置において、前記クロック信号の立ち上がりクロックに応じてPWM信号を出力する第1のPWM出力制御回路と、前記クロック信号の立ち上がりクロックとは異なる立ち下がりクロックに応じてPWM信号を出力する第2のPWM出力制御回路と、前記第1のPWM出力制御回路と前記第2のPWM出力制御回路の出力を切り替える切替回路とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a PWM signal generation device according to the present invention is a first PWM output that outputs a PWM signal in response to a rising clock of the clock signal in a PWM signal generation device that operates with an input clock signal. A control circuit; a second PWM output control circuit that outputs a PWM signal in response to a falling clock different from a rising clock of the clock signal; the first PWM output control circuit; and the second PWM output control circuit. And a switching circuit for switching the output of.

本発明によれば、基準クロックを倍の周波数にすることなく、PWM信号の分解能を倍にして出力することができると共に、消費電力を低減することが可能となる。また、高価な高速動作用の専用回路を用いなくとも回路の高速化を図ることができ、コスト削減効果も生じる。   According to the present invention, the resolution of the PWM signal can be doubled and output without making the reference clock double the frequency, and the power consumption can be reduced. In addition, the speed of the circuit can be increased without using an expensive dedicated circuit for high-speed operation, resulting in a cost reduction effect.

本発明の第1の実施形態に係るPWM信号生成装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the PWM signal generation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific circuit structural example of the PWM signal generation apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図2における2つのタイミング回路の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of two timing circuits in FIG. 2. 図2のPWM信号生成回路における入出力信号のタイムチャートである。3 is a time chart of input / output signals in the PWM signal generation circuit of FIG. 2. 本発明の第2の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific circuit structural example of the PWM signal generation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5におけるクロック信号切替回路の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the clock signal switching circuit in FIG. 本発明の第3の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific circuit structural example of the PWM signal generation apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. (a)はタイミング回路17−1,18−1の回路構成の概略を示す図、(b)は図8(a)に示すフルアダー701,702の入出力信号の関係を真理値表で表した図である。(A) is a diagram showing an outline of the circuit configuration of the timing circuits 17-1 and 18-1, and (b) is a truth table showing the relationship between input and output signals of the full adders 701 and 702 shown in FIG. 8 (a). FIG. (a)は出力選択制御回路24の詳細な回路構成を示す図、(b)は出力選択制御回路24の入出力値とセレクタ13−1が選択する出力の関係を示す図である。(A) is a diagram showing a detailed circuit configuration of the output selection control circuit 24, (b) is a diagram showing the relationship between the input / output values of the output selection control circuit 24 and the output selected by the selector 13-1. 図7のPWM信号生成回路における入出力信号のタイムチャートである。It is a time chart of the input / output signal in the PWM signal generation circuit of FIG. 本発明の第4の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the specific circuit structural example of the PWM signal generation apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. デコーダ回路802の入力信号に対する出力信号の関係を示す図である。6 is a diagram illustrating a relationship of output signals with respect to input signals of a decoder circuit 802. FIG. 各モードの画像データとPWM波形の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the image data of each mode, and a PWM waveform. 図11のPWM信号生成回路における入出力信号のタイムチャートである。12 is a time chart of input / output signals in the PWM signal generation circuit of FIG. 11. 図11のPWM信号生成回路における入出力信号のタイムチャートである。12 is a time chart of input / output signals in the PWM signal generation circuit of FIG. 11. 図11における1ショット回路の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the 1 shot circuit in FIG. 従来のPWM信号生成回路の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the conventional PWM signal generation circuit.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るPWM信号生成装置の概略構成を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a PWM signal generation device according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すPWM信号生成装置は、図15に示す従来のPWM信号生成装置に対して、インバータ150、TFF151、セレクタ152が追加されている。また、CPU104による処理が追加され、さらにTFF106が同期型TFFに変更されている。   The PWM signal generation device shown in FIG. 1 has an inverter 150, a TFF 151, and a selector 152 added to the conventional PWM signal generation device shown in FIG. Further, processing by the CPU 104 is added, and the TFF 106 is changed to a synchronous TFF.

インバータ150の入力端子は信号線107に接続され、インバータ150の出力端子がTFF151のクロック信号入力端子に接続されている。TFF151のリセット端子は信号線114に接続され、TFF151のQ出力端子はセレクタ152の一方の入力端子に接続されている。   The input terminal of the inverter 150 is connected to the signal line 107, and the output terminal of the inverter 150 is connected to the clock signal input terminal of the TFF 151. The reset terminal of the TFF 151 is connected to the signal line 114, and the Q output terminal of the TFF 151 is connected to one input terminal of the selector 152.

セレクタ152の他方の入力端子はTFF106のQ出力端子に接続され、セレクタ152の出力端子は出力端子111に接続されている。セレクタ152の制御信号入力端子は、CPU104の制御信号出力端子に接続されている。TFF106のクロック信号入力端子は、信号線107に接続されている。TFF151,106のT入力端子は、共に信号線110に接続されている。   The other input terminal of the selector 152 is connected to the Q output terminal of the TFF 106, and the output terminal of the selector 152 is connected to the output terminal 111. The control signal input terminal of the selector 152 is connected to the control signal output terminal of the CPU 104. The clock signal input terminal of the TFF 106 is connected to the signal line 107. The T input terminals of the TFFs 151 and 106 are both connected to the signal line 110.

ROM103に格納されたオンタイム情報、オフタイム情報のLSB(Least Significant Bit)は、立ち上がりクロックまたは立下りクロックで制御された回路を切り替えるための情報である。すなわちLSB情報が「0」のとき、TFF106のQ出力が出力端子111に出力され、LSB情報が「1」のときはTFF151のQ出力が出力端子111に出力されるように動作するように制御するための情報である。LSB情報が0のとき、PWM信号生成装置は従来例とほぼ同じ動作をするが、TFF106の出力信号がセレクタ152の出力に出力され、かつ、TFF106の出力信号が信号線107のクロック信号の立ち上がりに同期して出力される点が異なる。   LSB (Least Significant Bit) of on-time information and off-time information stored in the ROM 103 is information for switching a circuit controlled by a rising clock or a falling clock. That is, when the LSB information is “0”, the Q output of the TFF 106 is output to the output terminal 111, and when the LSB information is “1”, the Q output of the TFF 151 is controlled to be output to the output terminal 111. It is information to do. When the LSB information is 0, the PWM signal generation device operates almost the same as the conventional example, but the output signal of the TFF 106 is output to the output of the selector 152, and the output signal of the TFF 106 is the rising edge of the clock signal of the signal line 107. It is different in that it is output in synchronization with.

一方、LSB情報が「1」のときは、その逆相クロック信号で制御された回路からの信号が選ばれ出力されるモードとなる。この場合、CPU104は、TFF151のQ出力信号がセレクタ152を介して出力端子111に出力されるように、予めセレクタ152に制御信号を送出する。そのため、従来例(LSB情報が「0」のとき)に対して、出力端子111の出力信号が半クロック信号分ずれて出力される。   On the other hand, when the LSB information is “1”, a mode is selected in which a signal from a circuit controlled by the opposite phase clock signal is selected and output. In this case, the CPU 104 sends a control signal to the selector 152 in advance so that the Q output signal of the TFF 151 is output to the output terminal 111 via the selector 152. For this reason, the output signal of the output terminal 111 is shifted by a half clock signal with respect to the conventional example (when the LSB information is “0”).

なお、数値演算的には、LSBの加算で桁上げが生じる場合、その桁上げ情報を、CPU104が、それ以降に加算するLSBを除くオンタイム情報、オフタイム情報に1加算等の演算処理を施すことで、生成するPWM信号で誤差が生じないように補正を行う。   In terms of numerical calculation, when a carry is generated by addition of LSB, the carry information is subjected to a calculation process such as adding 1 to the on-time information and off-time information excluding LSB added by the CPU 104 thereafter. As a result, correction is performed so that no error occurs in the generated PWM signal.

本実施形態では、回路の構成から、その1加算演算処理が必要な条件が、LSB毎の加算結果が「0」から「1」になったとき実施する構成となっている。当然、TFF151は、TFF106と同時に初期化されているものとする。   In the present embodiment, the condition for which the 1 addition operation processing is necessary is performed from the circuit configuration when the addition result for each LSB is changed from “0” to “1”. Naturally, the TFF 151 is initialized at the same time as the TFF 106.

図2は、本発明の第1の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the PWM signal generation device according to the first embodiment of the present invention.

図2のカウンタ1は図1のカウンタ101に対応し、レジスタ2は図1のレジスタ102に対応する。また、コンパレータ3は図1のデジタルコンパレータ105に対応し、インバータ19がインバータ150に対応する。さらに、TFF12がTFF151に対応し、TFF11がTFF106に対応する。   The counter 1 in FIG. 2 corresponds to the counter 101 in FIG. 1, and the register 2 corresponds to the register 102 in FIG. The comparator 3 corresponds to the digital comparator 105 in FIG. 1, and the inverter 19 corresponds to the inverter 150. Further, TFF 12 corresponds to TFF 151, and TFF 11 corresponds to TFF 106.

図2の回路を簡単に説明すると、フリーランカウンタの値とレジスタ値をクロック信号のカウント毎に比較し、それらの値が一致するタイミングで、一致したときのレジスタ値にオンタイム情報とオフタイム情報を交互にアダー14で加算する。そして、それをレジスタに再設定する。また、それらの値が一致するタイミング毎にTFF11,12のQ出力信号はトグルする。なお、本実施形態では、簡単のために2進フリーランカウンタを用いるが、それら以外のカウンタ等を用いてもよい。   The circuit of FIG. 2 will be briefly explained. The value of the free-run counter and the register value are compared for each count of the clock signal, and the on-time information and the off-time are added to the register value when the values match. Information is alternately added by the adder 14. Then reset it in the register. Further, the Q output signals of the TFFs 11 and 12 are toggled at every timing when these values match. In the present embodiment, a binary free-run counter is used for simplicity, but other counters may be used.

フリーランカウンタ値とレジスタ値が一致するタイミングでトグルするTFFとして、クロック信号の立ち上がりでトグルするTFF11(第1のPWM出力制御回路)、クロック信号の立ち下りでトグルするTFF12(第2のPWM出力制御回路)を利用する。逆相クロック信号でPWM信号が出力すべきタイミングでは、クロック信号の立ち下りでトグルするレジスタの出力をPWM出力信号として選択する。一方、正相クロック信号でPWM信号が出力すべきタイミングでは、クロック信号の立ち上がりでトグルするレジスタの出力をPWM出力信号として選択する。このようにPWM信号の出力を所定のタイミングで切り替える(切替回路)。切り替えタイミングは、タイミング回路17,18で作られた情報を基に設定される。具体的には、PWMデータとして与えられたオンタイム情報及びオフタイム情報のLSB情報を、逆相クロック信号でPWM信号が出力すべきタイミングか、正相クロック信号でPWM信号が出力すべきタイミングかを指示する情報とする。そして、与えられたオンタイム情報及びオフタイム情報をビット毎で加算し、そのLSBの加算結果が0のときは、クロック信号の立ち上がりでトグルするTFFの出力をPWM出力信号として選択するように動作させる。一方、加算結果が「1」のときは、クロック信号の立ち下がりでトグルするTFFの出力をPWM出力信号として選択するように動作させる。   As TFFs that toggle when the free-run counter value coincides with the register value, TFF11 (first PWM output control circuit) that toggles at the rising edge of the clock signal, and TFF12 (second PWM output) that toggles at the falling edge of the clock signal Control circuit). At the timing when the PWM signal should be output by the reverse phase clock signal, the output of the register that toggles at the falling edge of the clock signal is selected as the PWM output signal. On the other hand, at the timing when the PWM signal should be output with the positive phase clock signal, the output of the register that toggles at the rising edge of the clock signal is selected as the PWM output signal. In this way, the output of the PWM signal is switched at a predetermined timing (switching circuit). The switching timing is set based on information created by the timing circuits 17 and 18. Specifically, whether the LSB information of on-time information and off-time information given as PWM data is a timing at which a PWM signal should be output with a reverse phase clock signal or a timing at which a PWM signal should be output with a normal phase clock signal Is used as the information for instructing. Then, the given on-time information and off-time information are added bit by bit, and when the addition result of the LSB is 0, the TFF output that toggles at the rising edge of the clock signal is selected as the PWM output signal. Let On the other hand, when the addition result is “1”, the TFF output that toggles at the falling edge of the clock signal is selected as the PWM output signal.

また、LSBの加算結果が「0」から「1」に変化したとき、「1」の値を余計にレジスタ2に加算することで(オンタイム情報、オフタイム情報をレジスタに加算するタイミングで)、PWM信号と制御データの対応が正しく取れるようにデータが補正される。   Also, when the LSB addition result changes from “0” to “1”, the value “1” is added to the register 2 (at the timing when the on-time information and off-time information are added to the register). The data is corrected so that the correspondence between the PWM signal and the control data can be correctly taken.

本実施形態では、アダーでPWMのオンタイム、オフタイム情報を逐次加算し、その加算結果とカウンタ値が一致するタイミングで次のPWM信号の変化タイミングを決める様にPWM回路が構成されている。そのため、その最小ビット同志の加算でも、必要な桁上げをして上位ビットにキャリー情報を桁上げしないと、正しいPWM信号が生成されなくなる。   In this embodiment, the PWM circuit is configured such that PWM on-time and off-time information are sequentially added by an adder, and the change timing of the next PWM signal is determined at the timing when the addition result matches the counter value. Therefore, even in the addition of the minimum bits, a correct PWM signal cannot be generated unless the necessary carry is carried and carry information is carried to the upper bits.

本実施形態では、最小ビット毎の加算結果が「0」から「1」に変化したタイミングで、上位PWMデータにさらに1加算情報を加えることで、正しいPWM信号を生成できる回路構成となっている。   In this embodiment, the circuit configuration is such that a correct PWM signal can be generated by adding 1 addition information to the upper PWM data at the timing when the addition result for each minimum bit changes from “0” to “1”. .

次に、図2のPWM信号生成回路の具体的な動作について説明する。   Next, a specific operation of the PWM signal generation circuit of FIG. 2 will be described.

図2において、カウンタ1は、Nビットのフリーランバイナリカウンタである。レジスタ2は、カウンタ1と同じビット幅Nのレジスタであり、ビット毎にコンパレータ3で比較され、その全ビット値が一致したとき、その出力信号が「1」となるように動作する。コンパレータ3の出力端子は、TFF11,12のT入力端子及びDFF4のD入力端子に接続されている。TFF11,12は、T入力端子の入力信号が「1」のとき、及びクロック信号入力端子の入力信号が「L」から「H」に立ち上がるときに、その出力信号が反転するように動作する(第1の出力反転手段、第2の出力反転手段)。   In FIG. 2, counter 1 is an N-bit free-running binary counter. The register 2 is a register having the same bit width N as that of the counter 1. The register 2 is compared for each bit by the comparator 3, and operates so that the output signal becomes “1” when all the bit values match. The output terminal of the comparator 3 is connected to the T input terminals of the TFFs 11 and 12 and the D input terminal of the DFF 4. The TFFs 11 and 12 operate so that the output signal is inverted when the input signal at the T input terminal is “1” and when the input signal at the clock signal input terminal rises from “L” to “H” ( First output inversion means, second output inversion means).

TFF11のクロック信号入力端子はCLK_IN端子20に接続され、クロック信号が入力される。インバータ19の入力端子も、CLK_IN端子20に接続されている。TFF12のクロック信号入力端子は、インバータ19の出力端子に接続され、CLK_IN端子20に入力されるクロック信号が反転入力される。   The clock signal input terminal of the TFF 11 is connected to the CLK_IN terminal 20 and receives a clock signal. The input terminal of the inverter 19 is also connected to the CLK_IN terminal 20. The clock signal input terminal of the TFF 12 is connected to the output terminal of the inverter 19, and the clock signal input to the CLK_IN terminal 20 is inverted and input.

CLK_IN端子20は、同時にカウンタ1のクロック信号入力端子に接続され、さらに、DFF4のクロック信号入力端子に接続されている。TFF11,12のQ出力端子は、それぞれセレクタ13の入力端子に接続されている。   The CLK_IN terminal 20 is simultaneously connected to the clock signal input terminal of the counter 1 and further connected to the clock signal input terminal of the DFF 4. The Q output terminals of the TFFs 11 and 12 are respectively connected to the input terminal of the selector 13.

セレクタ13の出力端子は、PWMOUT端子21に接続されている。そして、TFF11,12のQ出力信号は、セレクタ13の選択制御端子に印加されるクロック選択信号によってどちらかが選択されて、PWMOUT端子21に出力される。セレクタ13の選択制御端子は、タイミング回路18の制御信号出力端子に接続されている。タイミング回路18の制御信号出力端子は、後述する図3のOUTSEL1端子210に相当する。TFF11のQ出力端子は、さらにDFF10のD入力端子に接続されている。   The output terminal of the selector 13 is connected to the PWMOUT terminal 21. One of the Q output signals of the TFFs 11 and 12 is selected by the clock selection signal applied to the selection control terminal of the selector 13 and is output to the PWMOUT terminal 21. The selection control terminal of the selector 13 is connected to the control signal output terminal of the timing circuit 18. The control signal output terminal of the timing circuit 18 corresponds to an OUTSEL1 terminal 210 of FIG. The Q output terminal of the TFF 11 is further connected to the D input terminal of the DFF 10.

図3は、図2のタイミング回路17,18の概略構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the timing circuits 17 and 18 of FIG.

タイミング回路17は、XORゲート201と、DFF202と、ANDゲート204とを備える。XORゲート201の一方の入力端子はDFF202のQ出力端子に接続され、XORゲート201の他方の入力端子205は、図2のセレクタ8の出力端子に接続されている。そして、XORゲート201の出力端子は、DFF202のD入力端子と、ANDゲート204の一方の入力端子と、タイミング回路18内のDFF208のD入力端子に接続されている。   The timing circuit 17 includes an XOR gate 201, a DFF 202, and an AND gate 204. One input terminal of the XOR gate 201 is connected to the Q output terminal of the DFF 202, and the other input terminal 205 of the XOR gate 201 is connected to the output terminal of the selector 8 in FIG. The output terminal of the XOR gate 201 is connected to the D input terminal of the DFF 202, one input terminal of the AND gate 204, and the D input terminal of the DFF 208 in the timing circuit 18.

DFF202のクロック信号入力端子は、クロック信号入力端子206に接続され、図2のDFF5のQ出力端子に接続されている。DFF202のQバー出力端子は、ANDゲート204の他方の入力端子に接続されている。ANDゲート204の出力端子207は、図2のセレクタ16の制御信号入力端子に接続されている。   The clock signal input terminal of the DFF 202 is connected to the clock signal input terminal 206 and is connected to the Q output terminal of the DFF 5 in FIG. The Q bar output terminal of the DFF 202 is connected to the other input terminal of the AND gate 204. The output terminal 207 of the AND gate 204 is connected to the control signal input terminal of the selector 16 in FIG.

タイミング回路18は、DFF208で構成される回路である。DFF208のQ出力端子は、OUTSEL1端子210に接続されている。DFF208のクロック信号入力端子は、CP端子209に接続され、図2のDFF4のQ出力端子に接続されている。   The timing circuit 18 is a circuit composed of the DFF 208. The Q output terminal of the DFF 208 is connected to the OUTSEL1 terminal 210. The clock signal input terminal of the DFF 208 is connected to the CP terminal 209 and is connected to the Q output terminal of the DFF 4 in FIG.

図2に戻り、DFF4のQ出力端子は、さらにレジスタ2のクロック信号入力端子と、DFF5のD入力端子に接続されている。   Returning to FIG. 2, the Q output terminal of the DFF 4 is further connected to the clock signal input terminal of the register 2 and the D input terminal of the DFF 5.

DFF5のQ出力端子は、DFF10のクロック信号入力端子に接続されている。DFF5のクロック信号入力端子は、CLK_IN端子20に接続されている。なお、DFF5はクロックの立下りで動作するDFFで、クロック信号の立ち下がり毎にD入力の信号がQ出力端子に出力するように動作する。   The Q output terminal of the DFF 5 is connected to the clock signal input terminal of the DFF 10. The clock signal input terminal of the DFF 5 is connected to the CLK_IN terminal 20. The DFF 5 is a DFF that operates at the falling edge of the clock, and operates so that a D-input signal is output to the Q output terminal every time the clock signal falls.

オフタイムレジスタ6及びオンタイムレジスタ7は、PWMを生成するための波形データ入力用レジスタであり、それぞれのLSBの1ビットの信号がセレクタ8の入力端子にそれぞれ入力される。セレクタ8は、その選択信号入力端子の入力信号に応じて、オフタイムレジスタ6及びオンタイムレジスタ7から入力されたLSB信号のいずれか一方を選択して、その出力端子から出力する。   The off-time register 6 and the on-time register 7 are waveform data input registers for generating PWM, and a 1-bit signal of each LSB is input to the input terminal of the selector 8. The selector 8 selects either one of the LSB signals input from the off-time register 6 and the on-time register 7 according to the input signal of the selection signal input terminal, and outputs it from the output terminal.

一方、オフタイムレジスタ6及びオンタイムレジスタ7のLSBを除く上位ビットの信号は、セレクタ9の入力端子にそれぞれ入力される。セレクタ9は、選択信号入力端子の入力信号に応じて、オフタイムレジスタ6及びオンタイムレジスタ7から入力された、LSBを除く上位ビットの信号のいずれか一方を選択して出力端子から出力する。セレクタ8,9の選択信号入力端子は、共にDFF10のQ出力端子に接続されている。   On the other hand, the high-order bit signals excluding the LSBs of the off-time register 6 and the on-time register 7 are respectively input to the input terminals of the selector 9. The selector 9 selects one of the higher-order bit signals except the LSB input from the off-time register 6 and the on-time register 7 according to the input signal of the selection signal input terminal, and outputs it from the output terminal. The selection signal input terminals of the selectors 8 and 9 are both connected to the Q output terminal of the DFF 10.

アダー14は、非同期に動作する加算回路であり、セレクタ9から出力された信号とレジスタ2から出力された信号を加算して、出力端子から出力する。アダー14の出力端子は、セレクタ16の一方の入力端子群と、アダー15の一方の入力端子に接続されている。アダー15の出力端子は、セレクタ16の他方の入力端子群に接続されている。   The adder 14 is an adder circuit that operates asynchronously, adds the signal output from the selector 9 and the signal output from the register 2, and outputs the result from the output terminal. The output terminal of the adder 14 is connected to one input terminal group of the selector 16 and one input terminal of the adder 15. The output terminal of the adder 15 is connected to the other input terminal group of the selector 16.

アダー15の他方の入力端子には、22の定数値「1」が入力される。アダー15は、アダー14の出力値に非同期に1加算して、出力端子から出力するように動作する。なお、アダー15のビット幅は、カウンタ1、レジスタ2と同じビット幅Nで構成されている。この構成で、カウンタやレジスタがオーバーフローして「0」にイニシャライズしても、持続的にPWMの信号を生成することができるカウンタ構成、レジスタ構成、アダー構成が必要である。原則、バイナリーで演算する場合、バイナリカウンタを用いることがもっともシンプルな構成となるが、他の手法でも可能である。   A constant value “1” of 22 is input to the other input terminal of the adder 15. The adder 15 operates so as to asynchronously add 1 to the output value of the adder 14 and output the result from the output terminal. Note that the bit width of the adder 15 is the same as the bit width N of the counter 1 and the register 2. With this configuration, a counter configuration, a register configuration, and an adder configuration are required that can continuously generate a PWM signal even if the counter or register overflows and is initialized to “0”. In principle, when performing operations in binary, using a binary counter is the simplest configuration, but other methods are also possible.

セレクタ16の出力端子は、レジスタ2の入力端子に接続されている。   The output terminal of the selector 16 is connected to the input terminal of the register 2.

次に、図2のPWM信号生成回路の動作例を図4のタイムチャートを用いて説明する。図示例では、N=8とする。   Next, an operation example of the PWM signal generation circuit of FIG. 2 will be described with reference to the time chart of FIG. In the illustrated example, N = 8.

図4は、図2のPWM信号生成回路における入出力信号のタイムチャートである。   FIG. 4 is a time chart of input / output signals in the PWM signal generation circuit of FIG.

図2、図3の回路図では、リセット回路が記載されていないが、リセット時にカウンタ1と、オフタイムレジスタ6、オンタイムレジスタ7を除き全てのDFFのQ出力端子から出力される値は非同期に「0」に初期化されるものとする。レジスタ2も同様であり、TFF11,12もQ出力端子から出力される値は「0」に初期化される。同時に、カウンタ1及びレジスタ2のビット長は8ビットとし、カウンタ1はリセット時、そのQ出力端子の出力値がFFにリセットされるものとする。本実施形態では、リセット解除後の動作例を説明する。なお、予めオフタイムレジスタ6には7Hの値が、オンタイムレジスタ7には4Hの値が設定されているものとする。   The reset circuit is not described in the circuit diagrams of FIGS. 2 and 3, but the values output from the Q output terminals of all the DFFs except the counter 1, the off-time register 6, and the on-time register 7 at the time of reset are asynchronous. Is initialized to “0”. The register 2 is the same, and the values output from the Q output terminals of the TFFs 11 and 12 are initialized to “0”. At the same time, the bit length of the counter 1 and the register 2 is 8 bits, and when the counter 1 is reset, the output value of its Q output terminal is reset to FF. In this embodiment, an operation example after reset release will be described. It is assumed that a value of 7H is set in advance in the off-time register 6 and a value of 4H is set in the on-time register 7.

リセット解除後(リセット信号が「1」から「0」に遷移後)、カウンタ1は、CLK_IN端子20のクロック信号の立ち上がり毎に1カウントアップする。1クロック信号が立ち上がるとカウンタFFから1カウントアップして「00」となり、レジスタ2のレジスタ値と同じ値となる。これは、リセットでレジスタ2も「00」に初期化されているためである。その結果、そのタイミングでコンパレータ3の出力の値が「1」となる。その次のクロック信号の立ち下がりで、TFF12のQ出力端子の出力値が「1」となり、その次のクロック信号の立ち上がりでDFF4のQ出力端子の出力値が「1」となる。同時に、TFF11のQ出力端子の出力値も「1」となる。その結果、レジスタ2にオンタイムレジスタ7のLSB1ビットを除く全てのビット情報とレジスタ2のレジスタ値0の加算結果がラッチされる。具体的には、2Hの値(オンタイムレジスタ7のオンタイムレジスタ値4Hを1ビットLSB側にシフトした値)が設定される。すなわち、リセット時、DFF10のQ出力端子の出力値は「0」に初期化されており、その条件では、オンタイムレジスタ7のデータが、セレクタ8,9を通じて、予めアダー14、タイミング回路17,18の入力データとして設定される。この場合、オンタイムレジスタ7のLSB値は「0」のため、XORゲート201の入力端子205には「0」が印加される。DFF202は予めリセットされているので、そのQ出力端子の出力値が「0」となり、XORゲート201の出力端子から「0」が出力される。そのため、DFF4のQ出力端子に信号「1」が入力されたタイミングで、XORゲート201の出力信号「0」がDFF208にラッチされる。そして、その次のDFF208のラッチのタイミングまでセレクタ13は、TFF11のQ出力端子の信号をPWMOUT端子21に出力するモードとなる。そしてこの遷移タイミングまでは、XORゲート201の出力端子の出力値が「0」となるために、タイミング回路17の出力端子207の出力値は「0」であり、セレクタ16は、アダー14の出力端子が直接レジスタ2に接続されるモードである。上記遷移のタイミングで、カウンタ1は、1カウントアップされて1となり、コンパレータ3の出力端子の出力値が「0」になる。   After reset is released (after the reset signal transitions from “1” to “0”), the counter 1 is incremented by 1 every time the clock signal at the CLK_IN terminal 20 rises. When one clock signal rises, the counter FF counts up by 1 and becomes “00”, which is the same value as the register value of the register 2. This is because the register 2 is also initialized to “00” by reset. As a result, the value of the output of the comparator 3 becomes “1” at that timing. The output value of the Q output terminal of the TFF 12 becomes “1” at the next falling edge of the clock signal, and the output value of the Q output terminal of the DFF 4 becomes “1” at the next rising edge of the clock signal. At the same time, the output value of the Q output terminal of the TFF 11 is also “1”. As a result, the register 2 latches the addition result of all bit information except the LSB1 bit of the on-time register 7 and the register value 0 of the register 2. Specifically, a value of 2H (a value obtained by shifting the on-time register value 4H of the on-time register 7 to the 1-bit LSB side) is set. In other words, at the time of resetting, the output value of the Q output terminal of the DFF 10 is initialized to “0”. 18 input data. In this case, since the LSB value of the on-time register 7 is “0”, “0” is applied to the input terminal 205 of the XOR gate 201. Since the DFF 202 has been reset in advance, the output value of its Q output terminal becomes “0”, and “0” is output from the output terminal of the XOR gate 201. Therefore, the output signal “0” of the XOR gate 201 is latched in the DFF 208 at the timing when the signal “1” is input to the Q output terminal of the DFF 4. Then, the selector 13 enters a mode in which the signal at the Q output terminal of the TFF 11 is output to the PWMOUT terminal 21 until the next latch timing of the DFF 208. Until this transition timing, since the output value of the output terminal of the XOR gate 201 is “0”, the output value of the output terminal 207 of the timing circuit 17 is “0”, and the selector 16 outputs the output of the adder 14. In this mode, the terminal is directly connected to the register 2. At the timing of the above transition, the counter 1 is incremented by 1 to 1 and the output value of the output terminal of the comparator 3 becomes “0”.

次のCLK_IN端子20に入力されるクロック信号の立ち下がりで、DFF4のQ出力端子の出力値「1」が、DFF5のQ出力端子にラッチされる。そして、DFF10のQ出力端子に、TFF11のQ出力端子から出力された「1」の値がラッチされ、セレクタ8,9の選択制御端子に入力される信号が「0」から「1」に変更される。その結果、セレクタ8,9は、オフタイムレジスタ6のデータが出力されるモードとなる。即ち、セレクタ9の出力信号は、オンタイムレジスタ7のLSBを除く全データから、オフタイムレジスタ6のLSBを除く全データに切り替えられ、2Hから3Hに変化する(7Hを右に1ビットシフトした値)。   The output value “1” of the Q output terminal of the DFF 4 is latched at the Q output terminal of the DFF 5 at the falling edge of the clock signal input to the next CLK_IN terminal 20. Then, the value of “1” output from the Q output terminal of the TFF 11 is latched at the Q output terminal of the DFF 10, and the signal input to the selection control terminal of the selectors 8 and 9 is changed from “0” to “1”. Is done. As a result, the selectors 8 and 9 are in a mode in which the data of the off-time register 6 is output. That is, the output signal of the selector 9 is switched from all data except the LSB of the on-time register 7 to all data except the LSB of the off-time register 6 and changes from 2H to 3H (7H is shifted to the right by 1 bit) value).

また、セレクタ8の出力信号は、オンタイムレジスタ7のLSBのビットデータからオフタイムレジスタ6のLSBのビットデータに代わり、「0」から「1」に立ち上がる。この「1」の値がDFF202のQ出力端子のデータ「0」とXORされて、DFF202及びDFF208のD入力端子に供給される。その結果、タイミング回路17の出力端子207には、「1」が出力する。その後、CP端子209からの信号が次に立ち上がるときまで持続する。そして、DFF4のQ信号が「0」から「1」に遷移するとき、この値(「1」)がDFF208のQ出力端子にもラッチされる。すなわち、DFF4のQ信号が「0」から「1」に遷移するときは、カウンタ値が2となる。そして、コンパレータ3が一致信号を出力したその次にCLK_IN端子20から入力されるクロック信号の立ち上がり信号に同期して、Q信号の「1」がDFF208のQ出力端子にラッチされる。同時に、このCP端子209のクロック信号の立ち上がりに同期して、アダー14で加算されたレジスタ2のレジスタ値と、オフタイムレジスタ6のLSBビットを除いた他の全ビットの値にアダー15でさらに1加算される。その加算結果が、セレクタ16を通じて、レジスタ2にラッチされる。そして、CLK_IN端子20にクロック信号が入力されて立ち上がるたびに、カウンタ1は1ずつカウントアップされ、カウンタ1とレジスタ2の値が一致する度に、上記と同等な動作を繰り返すようになる。   The output signal of the selector 8 rises from “0” to “1” instead of the LSB bit data of the off-time register 6 from the LSB bit data of the on-time register 7. The value “1” is XORed with the data “0” of the Q output terminal of the DFF 202 and supplied to the D input terminals of the DFF 202 and the DFF 208. As a result, “1” is output to the output terminal 207 of the timing circuit 17. After that, it continues until the signal from the CP terminal 209 rises next time. When the Q signal of the DFF 4 transitions from “0” to “1”, this value (“1”) is also latched at the Q output terminal of the DFF 208. That is, when the Q signal of the DFF 4 transitions from “0” to “1”, the counter value becomes 2. Then, “1” of the Q signal is latched at the Q output terminal of the DFF 208 in synchronization with the rising signal of the clock signal input from the CLK_IN terminal 20 after the comparator 3 outputs the coincidence signal. At the same time, in synchronization with the rising edge of the clock signal at the CP terminal 209, the register value of the register 2 added by the adder 14 and the values of all other bits except for the LSB bit of the off-time register 6 are further added by the adder 15. One is added. The addition result is latched in the register 2 through the selector 16. Each time the clock signal is input to the CLK_IN terminal 20 and rises, the counter 1 is incremented by one, and the same operation as described above is repeated every time the values of the counter 1 and the register 2 match.

なお、レジスタ2にオンタイム情報が加算され、カウンタ2のカウント値と値が一致するまでPWMOUT端子21から「1」が出力される。一方、レジスタ2にオフタイム情報が加算され、その値が、カウンタ2のカウント値と一致するまでは、PWMOUT端子21から「0」が出力される。   The on-time information is added to the register 2 and “1” is output from the PWMOUT terminal 21 until the count value of the counter 2 matches the value. On the other hand, “0” is output from the PWMOUT terminal 21 until the off-time information is added to the register 2 and the value matches the count value of the counter 2.

TFF11,12には、CLK_IN端子20に入力されるクロック信号の半クロック位相が異なるクロック信号が加わっている。そして、オフタイムレジスタ6、オンタイムレジスタ7のLSBのデータの累積加算値(1ビットデータのみの)、即ち、XORゲート201の出力値の「0」から「1」または「1」から「0」に変化する情報がDFF208でラッチされる。その結果に基づいて、セレクタ13は、TFF11,12のQ出力を切り替え、正しいPWM信号がPWMOUT端子21から出力するように制御信号を生成する。その結果、オンタイムレジスタ7、オフタイムレジスタ6のLSBの情報も正確にPWMOUT端子21から出力されるPWM信号に反映させることができる。   Clock signals having different half clock phases of the clock signal input to the CLK_IN terminal 20 are added to the TFFs 11 and 12. Then, the cumulative addition value (only 1-bit data) of the LSB data of the off-time register 6 and the on-time register 7, that is, the output value of the XOR gate 201 is “0” to “1” or “1” to “0”. The information that changes to “” is latched by the DFF 208. Based on the result, the selector 13 switches the Q outputs of the TFFs 11 and 12 and generates a control signal so that a correct PWM signal is output from the PWMOUT terminal 21. As a result, the LSB information of the on-time register 7 and the off-time register 6 can be accurately reflected in the PWM signal output from the PWMOUT terminal 21.

また、レジスタ6,7のLSBの累積加算値(1ビットデータのみの)を用いたタイミング回路17が、レジスタ2のデータにセレクタ9の出力を加算するとき、必要な「1」の加算が実現できるように、セレクタ16を適切なタイミングで制御することができる。   Further, when the timing circuit 17 using the cumulative addition value of LSB (only 1-bit data) of the registers 6 and 7 adds the output of the selector 9 to the data of the register 2, the necessary addition of “1” is realized. As can be done, the selector 16 can be controlled at an appropriate timing.

[第2の実施形態]
図5は、本発明の第2の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。なお、図2と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。以下に、上記第1の実施の形態と異なる点のみを説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the PWM signal generation device according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted. Only differences from the first embodiment will be described below.

本第2の実施形態では、上記第1の実施形態に対して、出力PWM信号を切り替える方法が異なる。   The second embodiment is different from the first embodiment in the method of switching the output PWM signal.

図5に示す回路構成では、図2の回路構成からセレクタ13が削除され、出力反転手段であるTFF12に入力するクロック信号を制御するためにクロック信号切替回路23が新たに挿入されている。そして、図2におけるインバータ19、TFF11,12、セレクタ13によるPWM出力の切り替え動作が、クロック信号切替回路23、インバータ19とTFF12で実現できる構成となっている。   In the circuit configuration shown in FIG. 5, the selector 13 is deleted from the circuit configuration shown in FIG. 2, and a clock signal switching circuit 23 is newly inserted to control the clock signal input to the TFF 12 that is the output inversion means. The PWM output switching operation by the inverter 19, TFFs 11 and 12 and the selector 13 in FIG. 2 can be realized by the clock signal switching circuit 23, the inverter 19 and the TFF 12.

クロック信号切替回路23には、インバータ19の出力信号、CLK_IN端子20からの信号、DFF4のQ出力端子からの信号、タイミング回路18の出力端子からの信号が入力される。クロック信号切替回路23の出力端子は、TFF12のクロック信号入力端子に接続されている。TFF12のQ出力端子は、PWMOUT端子21に直接接続されている。TFF11のQ出力端子は、DFF10のD入力端子にのみ接続されている。   The clock signal switching circuit 23 receives an output signal from the inverter 19, a signal from the CLK_IN terminal 20, a signal from the Q output terminal of the DFF 4, and a signal from the output terminal of the timing circuit 18. The output terminal of the clock signal switching circuit 23 is connected to the clock signal input terminal of the TFF 12. The Q output terminal of the TFF 12 is directly connected to the PWMOUT terminal 21. The Q output terminal of the TFF 11 is connected only to the D input terminal of the DFF 10.

次に、クロック信号切替回路23の内部構成について図6を参照して説明する。   Next, the internal configuration of the clock signal switching circuit 23 will be described with reference to FIG.

図6は、クロック信号切替回路23の概略構成を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the clock signal switching circuit 23.

図6において、入力端子211は、図5のCLK_IN端子20に接続されている。逆相クロック信号入力端子220は、図5のインバータ19の出力端子に接続されている。CLK_OUT端子213は、図5のTFF12のクロック信号入力端子に接続されている。クロックマスク信号の入力端子218は、DFF4のQ出力端子に接続されている。クロック信号を切り替えるための信号の入力端子212は、タイミング回路18の制御信号出力端子に接続されている。   In FIG. 6, the input terminal 211 is connected to the CLK_IN terminal 20 of FIG. The negative phase clock signal input terminal 220 is connected to the output terminal of the inverter 19 of FIG. The CLK_OUT terminal 213 is connected to the clock signal input terminal of the TFF 12 in FIG. The clock mask signal input terminal 218 is connected to the Q output terminal of the DFF 4. A signal input terminal 212 for switching the clock signal is connected to a control signal output terminal of the timing circuit 18.

クロックマスク信号の入力端子218は、インバータ219の入力端子に接続されている。インバータ219の出力端子は、ANDゲート217の一方の入力端子に接続されている。ANDゲート217の出力端子は、CLK_OUT端子213に接続されている。セレクタ216の出力端子は、ANDゲート217の他方の入力端子に接続されている。   The input terminal 218 for the clock mask signal is connected to the input terminal of the inverter 219. The output terminal of the inverter 219 is connected to one input terminal of the AND gate 217. The output terminal of the AND gate 217 is connected to the CLK_OUT terminal 213. The output terminal of the selector 216 is connected to the other input terminal of the AND gate 217.

セレクタ216の制御信号入力端子は、クロック信号を切り替えるための信号の入力端子212に接続されている。セレクタ216の一方の信号入力端子は、入力端子211に接続され、もう一方の入力端子は、逆相クロック信号入力端子220に接続されている。   The control signal input terminal of the selector 216 is connected to the signal input terminal 212 for switching the clock signal. One signal input terminal of the selector 216 is connected to the input terminal 211, and the other input terminal is connected to the reverse phase clock signal input terminal 220.

次に、クロック信号切替回路23の動作について説明する。   Next, the operation of the clock signal switching circuit 23 will be described.

セレクタ216は、入力端子212の信号レベルがHのときに、入力端子211に入力されるクロック信号の反転信号をその出力端子に出力する。そのため、タイミング回路18の出力がHレベルのときは、入力端子211に入力されるクロック信号の反転信号がセレクタ216から出力される。一方、タイミング回路18の出力がLレベルのときは、入力端子211に入力されるクロック信号がセレクタ216からそのまま出力される。また、DFF4のQ出力端子の信号レベルがHのときには、セレクタ216の出力はANDゲート217でマスクされ、T入力端子の信号レベルがHのときにクロック信号にヒゲがのらない構成となっている。   The selector 216 outputs an inverted signal of the clock signal input to the input terminal 211 to its output terminal when the signal level of the input terminal 212 is H. Therefore, when the output of the timing circuit 18 is at the H level, an inverted signal of the clock signal input to the input terminal 211 is output from the selector 216. On the other hand, when the output of the timing circuit 18 is at the L level, the clock signal input to the input terminal 211 is output from the selector 216 as it is. Further, when the signal level of the Q output terminal of the DFF 4 is H, the output of the selector 216 is masked by the AND gate 217, and when the signal level of the T input terminal is H, the clock signal does not have a beard. Yes.

なお、ゲートの遅延を確実に考慮し、ANDゲート217でのクロックマスク信号の入力端子218の信号によるマスクが、入力端子212の信号によるセレクタ216のセレクタ動作より確実に早く動作することが前提である。   Note that the gate delay is surely taken into consideration, and it is assumed that the masking of the clock mask signal in the AND gate 217 by the signal at the input terminal 218 is surely performed earlier than the selector operation of the selector 216 by the signal at the input terminal 212. is there.

このようにクロック信号切替回路23が動作する。その結果、タイミング回路18の出力端子の信号レベルがHのときは、LからHに変化した次の1クロック信号区間を除き、TFF12のクロック信号入力端子にCLK_IN端子20に印加されるクロック信号の逆相クロック信号が送出される。一方、タイミング回路18の出力信号レベルがLのときは、HからLに変化した次の1クロック区間を除き、TFF12のクロック信号入力端子にCLK_IN端子20に印加されるクロック信号の同相のクロック信号が送出される。その結果、第1の実施形態におけるPWMOUT端子21から出力されるPWM信号と同等のPWM信号を、第2の実施形態の回路で実現することができる。   In this way, the clock signal switching circuit 23 operates. As a result, when the signal level of the output terminal of the timing circuit 18 is H, the clock signal applied to the CLK_IN terminal 20 is applied to the clock signal input terminal of the TFF 12 except for the next one clock signal section that has changed from L to H. A reverse phase clock signal is transmitted. On the other hand, when the output signal level of the timing circuit 18 is L, the clock signal having the same phase as that of the clock signal applied to the CLK_IN terminal 20 is applied to the clock signal input terminal of the TFF 12 except for the next one clock period that has changed from H to L. Is sent out. As a result, a PWM signal equivalent to the PWM signal output from the PWMOUT terminal 21 in the first embodiment can be realized by the circuit of the second embodiment.

[第3の実施形態]
図7は、本発明の第3の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。なお、図2と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。以下に、上記第1の実施の形態と異なる点のみを説明する。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the PWM signal generation device according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted. Only differences from the first embodiment will be described below.

本第3の実施形態では、上記第1の実施形態に対して、オンタイムレジスタ、オフタイムレジスタに、基準クロック1サイクル未満の分解能に対応する情報が2ビットある点が異なる。   The third embodiment is different from the first embodiment in that the on-time register and the off-time register have 2 bits of information corresponding to the resolution of less than one cycle of the reference clock.

図7に示す回路構成では、図2の回路構成に遅延バッファ25,26、TFF31,32、出力選択制御回路24が追加されている。また、タイミング回路17,18とセレクタ13の内部制御回路が変更されタイミング回路17−1、タイミング回路18−1、セレクタ13−1となっている。また、セレクタ8が2ビット同時に選択可能なセレクタ8−1に変更されている。   In the circuit configuration shown in FIG. 7, delay buffers 25 and 26, TFFs 31 and 32, and an output selection control circuit 24 are added to the circuit configuration of FIG. Also, the timing circuits 17 and 18 and the internal control circuit of the selector 13 are changed to a timing circuit 17-1, a timing circuit 18-1, and a selector 13-1. Further, the selector 8 is changed to a selector 8-1 that can select two bits simultaneously.

第1の実施形態では、レジスタ6,7のLSBの1ビットがセレクタ8の入力端子に入力されたが、レジスタ6−1、レジスタ7−1のLSBを含めてLSBから各々2ビットがセレクタ8−1の入力端子に入力されるように変更されている。   In the first embodiment, 1 bit of the LSB of the registers 6 and 7 is input to the input terminal of the selector 8, but 2 bits each from the LSB including the LSB of the register 6-1 and the register 7-1 are the selector 8. The input terminal of -1 is changed.

セレクタ8−1の出力端子は、2信号線でタイミング回路17−1に接続されている。具体的には、図8に示すように、タイミング回路17−1の2つの入力端子708(LSB+1ビット目),205(LSB側)と接続するように変更されている。   The output terminal of the selector 8-1 is connected to the timing circuit 17-1 by two signal lines. Specifically, as shown in FIG. 8, the timing circuit 17-1 is changed to be connected to the two input terminals 708 (LSB + 1 bit) and 205 (LSB side).

上記第1の実施形態では、セレクタ13の選択制御端子は、タイミング回路18の制御信号出力端子に直接接続されている。一方、本第3の実施形態では、セレクタ13に対応するセレクタ13−1の選択制御端子は、出力選択制御回路24の4本の出力端子に接続されている。そして、出力選択制御回路24の入力端子が、タイミング回路18−1の制御信号出力端子に接続されている。   In the first embodiment, the selection control terminal of the selector 13 is directly connected to the control signal output terminal of the timing circuit 18. On the other hand, in the third embodiment, the selection control terminal of the selector 13-1 corresponding to the selector 13 is connected to the four output terminals of the output selection control circuit 24. The input terminal of the output selection control circuit 24 is connected to the control signal output terminal of the timing circuit 18-1.

セレクタ13−1は、4つの入力端子を有し、これらがTFF11のQ出力端子、TFF12のQ出力端子、TFF31のQ出力端子、TFF32のQ出力端子に接続されている。セレクタ13−1は、4つのTFFのうち、いずれか1つのTFFのQ出力端子からの信号を選択して、PWMOUT端子21にPWM信号として出力する。   The selector 13-1 has four input terminals, which are connected to the Q output terminal of the TFF 11, the Q output terminal of the TFF 12, the Q output terminal of the TFF 31, and the Q output terminal of the TFF 32. The selector 13-1 selects a signal from the Q output terminal of any one of the four TFFs, and outputs the selected signal to the PWMOUT terminal 21 as a PWM signal.

TFF31のクロック信号入力端子は、遅延バッファ25の出力端子に接続されている。遅延バッファ25の入力端子は、CLK_IN端子20に接続されている。TFF32のクロック信号入力端子は、遅延バッファ26の出力端子に接続されている。遅延バッファ26の入力端子は、インバータ19の出力端子に接続されている。   The clock signal input terminal of the TFF 31 is connected to the output terminal of the delay buffer 25. The input terminal of the delay buffer 25 is connected to the CLK_IN terminal 20. The clock signal input terminal of the TFF 32 is connected to the output terminal of the delay buffer 26. The input terminal of the delay buffer 26 is connected to the output terminal of the inverter 19.

次に、タイミング回路17−1,18−1について図8(a)、図8(b)を参照して説明する。   Next, the timing circuits 17-1 and 18-1 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B.

図8(a)は、タイミング回路17−1,18−1の回路構成の概略を示す図である。図8(b)は、図8(a)に示すフルアダー701,702の入出力信号の関係を真理値表で表した図である。   FIG. 8A is a diagram showing an outline of the circuit configuration of the timing circuits 17-1 and 18-1. FIG. 8B is a truth table showing the relationship between the input and output signals of the full adders 701 and 702 shown in FIG.

図8(a)において、フルアダー701,702は、2つのデータ入力端子A,B、キャリー入力端子Ci、キャリー出力端子C、加算結果を出力する出力端子Sを備える。フルアダーは、図8(b)に示す真理値表のように、非同期に動作する。   In FIG. 8A, the full adders 701 and 702 include two data input terminals A and B, a carry input terminal Ci, a carry output terminal C, and an output terminal S that outputs the addition result. The full adder operates asynchronously as in the truth table shown in FIG.

フルアダー701において、Ci入力端子はGNDに接続されており、常に0が入るように構成されている。A入力端子は、入力端子205に接続されている。また、S出力端子は、DFF202のD入力端子に接続されている。DFF202のQ出力端子は、フルアダー701のB入力端子に接続されている。フルアダー701のC(キャリー)出力端子は、フルアダー702のCi入力端子に接続されている。   In the full adder 701, the Ci input terminal is connected to GND, and is configured so that 0 is always input. The A input terminal is connected to the input terminal 205. The S output terminal is connected to the D input terminal of the DFF 202. The Q output terminal of the DFF 202 is connected to the B input terminal of the full adder 701. The C (carry) output terminal of the full adder 701 is connected to the Ci input terminal of the full adder 702.

フルアダー702において、A入力端子は入力端子708に接続されている。S出力端子は、DFF710のD入力端子に接続されている。DFF710のQ出力端子は、フルアダー702のB入力端子に接続されている。フルアダー702のC出力端子は、ANDゲート705の一方の入力端子に接続されている。   In the full adder 702, the A input terminal is connected to the input terminal 708. The S output terminal is connected to the D input terminal of the DFF 710. The Q output terminal of the DFF 710 is connected to the B input terminal of the full adder 702. The C output terminal of the full adder 702 is connected to one input terminal of the AND gate 705.

クロック信号入力端子206は、DFF202,710のクロック信号入力端子に接続されていると同時に、DFF5のQ出力端子に接続されている。DFF202のQバー出力端子は、ANDゲート704の一方の入力端子に接続されている。DFF202のD入力端子は、また、ORゲート703の一方の入力端子に接続されている。DFF710のD入力端子は、また、ORゲート703の他方の入力端子に接続されている。ORゲート703の出力端子は、ANDゲート705,704の他方の入力端子に接続されている。   The clock signal input terminal 206 is connected to the clock signal input terminals of the DFFs 202 and 710 and simultaneously connected to the Q output terminal of the DFF 5. The Q bar output terminal of the DFF 202 is connected to one input terminal of the AND gate 704. The D input terminal of the DFF 202 is also connected to one input terminal of the OR gate 703. The D input terminal of the DFF 710 is also connected to the other input terminal of the OR gate 703. The output terminal of the OR gate 703 is connected to the other input terminals of the AND gates 705 and 704.

ANDゲート705,704の出力端子は、ORゲート706の入力端子にそれぞれ接続されている。ORゲート706の出力端子は、出力端子207に接続されている。   The output terminals of the AND gates 705 and 704 are connected to the input terminal of the OR gate 706, respectively. The output terminal of the OR gate 706 is connected to the output terminal 207.

タイミング回路18−1において、DFF208,707のクロック信号入力端子は、CP端子209に接続されている。DFF208のQ出力端子は、OUTSEL1出力端子210に接続されている。DFF707のQ出力端子は、OUTSEL2出力端子709に接続されている。   In the timing circuit 18-1, the clock signal input terminals of the DFFs 208 and 707 are connected to the CP terminal 209. The Q output terminal of the DFF 208 is connected to the OUTSEL1 output terminal 210. The Q output terminal of the DFF 707 is connected to the OUTSEL2 output terminal 709.

また、DFF208のデータ入力端子Dは、フルアダー701のS出力端子に接続されている。DFF707のデータ入力端子Dは、フルアダー702のS出力端子に接続されている。   The data input terminal D of the DFF 208 is connected to the S output terminal of the full adder 701. The data input terminal D of the DFF 707 is connected to the S output terminal of the full adder 702.

第1の実施形態のタイミング回路18に相当する回路がDFF707,208であり、図3のタイミング回路18に対して、タイミング回路18−1ではDFF707が追加されている。2ビットのOUTSEL1出力端子210,OUTSEL2出力端子709が出力選択制御回路24に接続され、その出力選択制御回路24の制御信号出力端子が、セレクタ13−1の制御信号入力端子に接続されている。   Circuits corresponding to the timing circuit 18 of the first embodiment are DFFs 707 and 208, and a DFF 707 is added in the timing circuit 18-1 to the timing circuit 18 in FIG. A 2-bit OUTSEL1 output terminal 210 and an OUTSEL2 output terminal 709 are connected to the output selection control circuit 24, and a control signal output terminal of the output selection control circuit 24 is connected to a control signal input terminal of the selector 13-1.

図8(a)に示す出力端子207は、第1の実施形態と同じように、セレクタ16の制御信号入力端子に接続されている。また、CP端子209は、第1の実施形態と同じく、DFF4のQ出力端子に接続されている。   The output terminal 207 shown in FIG. 8A is connected to the control signal input terminal of the selector 16 as in the first embodiment. The CP terminal 209 is connected to the Q output terminal of the DFF 4 as in the first embodiment.

次に、出力選択制御回路24の詳細な回路構成について図9(a)を用いて説明する。   Next, a detailed circuit configuration of the output selection control circuit 24 will be described with reference to FIG.

出力選択制御回路24はデコーダ回路となっており、2つの入力端子からの4つの組み合わせ情報に応じて、異なった信号を出力することでセレクタ13−1を制御する。出力選択制御回路24は、タイミング回路18−1の2ビットのOUTSEL1,2出力端子の信号条件に応じて、TFF11,12,31,32のQ出力端子のどれかの出力信号をPWMOUT端子21から出力するようにセレクタ13−1を制御可能である。   The output selection control circuit 24 is a decoder circuit, and controls the selector 13-1 by outputting different signals according to the four combination information from the two input terminals. The output selection control circuit 24 outputs one of the output signals from the Q output terminals of the TFFs 11, 12, 31, and 32 from the PWMOUT terminal 21 according to the signal condition of the 2-bit OUTSEL1 and 2 output terminals of the timing circuit 18-1. The selector 13-1 can be controlled to output.

出力選択制御回路24は、ANDゲート501〜504、インバータ505,506から構成されている。タイミング回路18−1のOUTSEL1出力端子210に接続される入力端子INSEL1が、ANDゲート502,504の一方の入力端子に接続され、さらにインバータ505の入力端子に接続されている。   The output selection control circuit 24 includes AND gates 501 to 504 and inverters 505 and 506. An input terminal INSEL1 connected to the OUTSEL1 output terminal 210 of the timing circuit 18-1 is connected to one input terminal of the AND gates 502 and 504, and further connected to an input terminal of the inverter 505.

インバータ505の出力端子は、ANDゲート503,501の一方の入力端子に接続されている。タイミング回路18−1のOUTSEL2出力端子709に接続される入力端子INSEL2が、ANDゲート503,504の他方の入力端子に接続され、さらに、インバータ506の入力端子に接続されている。インバータ506の出力端子は、ANDゲート501,502の他方の入力端子に接続されている。   The output terminal of the inverter 505 is connected to one input terminal of the AND gates 503 and 501. An input terminal INSEL2 connected to the OUTSEL2 output terminal 709 of the timing circuit 18-1 is connected to the other input terminals of the AND gates 503 and 504, and is further connected to an input terminal of the inverter 506. The output terminal of the inverter 506 is connected to the other input terminals of the AND gates 501 and 502.

次に、出力選択制御回路24の動作例について図9(b)を参照して説明する。   Next, an operation example of the output selection control circuit 24 will be described with reference to FIG.

図9(b)は、出力選択制御回路24の入出力値とセレクタ13−1が選択する出力の関係を示す図である。   FIG. 9B shows the relationship between the input / output values of the output selection control circuit 24 and the outputs selected by the selector 13-1.

出力選択制御回路24では、入力端子INSEL2,1の入力値が00,01、10,11の組み合わせに対して、00のときは、ANDゲート501の出力のみが1となる。また、01のときは、ANDゲート502の出力のみが1となる。また、10のときは、ANDゲート503の出力のみが1となる。また、11のときは、ANDゲート504の出力のみが1となる。その結果、入力端子INSEL2,1の入力値が00のときは、PWMOUT端子21からTFF11のQ出力信号が出力される。また、INSEL2,1の入力値が10のときは、PWMOUT端子21からTFF12のQ出力信号が出力される。また、INSEL2,1の入力値01のときは、PWMOUT端子21からTFF31のQ出力信号が出力される。さらに、INSEL2,1の入力値が11のときは、PWMOUT端子21からTFF32のQ出力信号が出力される。   In the output selection control circuit 24, when the input value of the input terminals INSEL2 and 1 is 00, when the input value is 00, only the output of the AND gate 501 becomes 1. In the case of 01, only the output of the AND gate 502 is 1. When it is 10, only the output of the AND gate 503 is 1. In the case of 11, only the output of the AND gate 504 is 1. As a result, when the input value of the input terminals INSEL2, 1 is 00, the Q output signal of the TFF 11 is output from the PWMOUT terminal 21. When the input value of INSEL2,1 is 10, the Q output signal of the TFF 12 is output from the PWMOUT terminal 21. When the input value is 01 of INSEL2, 1, the Q output signal of the TFF 31 is output from the PWMOUT terminal 21. Further, when the input value of INSEL2, 1 is 11, the Q output signal of the TFF 32 is output from the PWMOUT terminal 21.

次に、図8(a)のタイミング回路17−1,18−1の動作例について説明する。   Next, an operation example of the timing circuits 17-1 and 18-1 in FIG.

セレクタ8−1は、DFF10のQ出力信号に応じて、レジスタ7−1のオンタイム情報のLSB2ビットと、レジスタ6−1のオフタイム情報のLSB2ビットの情報とを、第1の実施形態と同じタイミングで切り替える。すなわち、入力端子205には、レジスタ6−1,7−1のLSBの情報が相互に切り替えて入力される。一方、入力端子708には、レジスタ6−1,7−1のLSB+1ビットの情報が相互に切り替えて入力される。   In accordance with the Q output signal of the DFF 10, the selector 8-1 converts the LSB 2 bit of the on-time information of the register 7-1 and the LSB 2 bit information of the off-time information of the register 6-1 to the first embodiment. Switch at the same timing. That is, the LSB information of the registers 6-1 and 7-1 is input to the input terminal 205 while switching between them. On the other hand, the LSB + 1 bit information of the registers 6-1 and 7-1 is input to the input terminal 708 by switching between them.

タイミング回路17−1の出力端子207に「1」をたてて、レジスタ2のレジスタ値に余分な1を加算するための条件は、以下の2つである。   There are the following two conditions for setting “1” to the output terminal 207 of the timing circuit 17-1 and adding an extra 1 to the register value of the register 2.

1:入力端子708,205に入力されるレジスタ6−1,7−1の下位2ビットの情報を、その直前までDFF710,202に加算してきた2ビットの加算情報に、さらに加算したとき。2ビットのデータが両者とも0から(直前までの加算結果が0)どちらかが1入力端子なった場合。なお、レジスタ6−1,7−1の下位2ビットの情報は、2ビットのヘキサデータとして扱う。   1: When the lower 2-bit information of the registers 6-1 and 7-1 input to the input terminals 708 and 205 is further added to the 2-bit addition information that has been added to the DFFs 710 and 202 until immediately before. When both of the 2-bit data are 0 (both the previous addition results are 0) and one of them is a 1-input terminal. The information of the lower 2 bits of the registers 6-1 and 7-1 is handled as 2-bit hexa data.

2:上記2ビットの情報を、その都度その直前まで印加された度に加算してきた2ビットの情報に、さらに加算したとき、加算結果の2ビットのデータが、どちらかが1で、かつフルアダー702のC端子からキャリーが出力される場合。   2: When the above 2-bit information is further added to the 2-bit information added each time it is applied immediately before that, either of the 2-bit data of the addition result is 1 and full adder When carry is output from the C terminal of 702.

図8(a)に示す回路は、上述した論理を成立させるための回路構成となっている。すなわち、フルアダー701は、DFF202のラッチ情報と、入力端子205に新たに入力されるLSBのビット情報を非同期に加算する。そして、そのキャリー情報を、フルアダー701のC出力端子を通じて、フルアダー702のCi入力端子に出力する。   The circuit shown in FIG. 8A has a circuit configuration for establishing the above-described logic. That is, the full adder 701 asynchronously adds the latch information of the DFF 202 and the bit information of the LSB newly input to the input terminal 205. Then, the carry information is output to the Ci input terminal of the full adder 702 through the C output terminal of the full adder 701.

フルアダー702は、フルアダー701が生成したキャリー情報と、DFF710のラッチ情報と、入力端子708に新たに入力されるLSBから2ビット目のビット情報を非同期に加算し、その結果のキャリー情報をANDゲート705の入力端子に出力する。   The full adder 702 asynchronously adds the carry information generated by the full adder 701, the latch information of the DFF 710, and the bit information of the second bit from the LSB newly input to the input terminal 708, and the resulting carry information is an AND gate. Output to the input terminal 705.

LSB情報及びLSBから2ビット目の情報をそのタイミング以前の加算された2ビットの情報にさらに加算したとき、2ビットとも0の状態からどちらかのビットが1になった場合、ORゲート706から「1」を出力にするように論理構成されている。また、どちらかのビットが1で且つフルアダー702のC端子からキャリーが出力される場合、ORゲート706の出力が1に成るように論理構成されている。   When the LSB information and the information of the second bit from the LSB are further added to the added 2-bit information before that timing, if either bit becomes 1 from the state where both 2 bits are 0, the OR gate 706 Logically configured to output “1”. In addition, when either bit is 1 and a carry is output from the C terminal of the full adder 702, the logic configuration is such that the output of the OR gate 706 is 1.

次に、図7のPWM信号生成回路の動作例を図10のタイムチャートを用いて説明する。   Next, an operation example of the PWM signal generation circuit of FIG. 7 will be described using the time chart of FIG.

図10は、図7のPWM信号生成回路における入出力信号のタイムチャートである。図示例では、基準クロック1サイクル未満の分解能に対する情報が2ビットずつある、ON情報とOFF情報が利用される。   FIG. 10 is a time chart of input / output signals in the PWM signal generation circuit of FIG. In the illustrated example, ON information and OFF information, each having 2 bits of information for a resolution of less than one cycle of the reference clock, are used.

図7、図8(a)の回路図は、リセット回路が記載されていないが、リセット時にカウンタを除き全てのDFFのQ出力端子から出力される値は「0」に初期化されるものとする。レジスタ2も同様であり、TFF11,12もQ出力端子から出力される値は「0」に初期化されている。同時に、カウンタ1及びレジスタ2のビット長は8ビットとし、カウンタ1はリセット時、そのQ出力端子の値がFFにリセットされるものとする。また、アダー14のビット幅も8ビットとする。本実施形態では、リセット解除後の動作例を説明する。   In the circuit diagrams of FIGS. 7 and 8A, the reset circuit is not described, but the values output from the Q output terminals of all the DFFs except the counter are initialized to “0” at the time of reset. To do. The register 2 is the same, and the values output from the Q output terminals of the TFFs 11 and 12 are initialized to “0”. At the same time, the bit length of the counter 1 and the register 2 is 8 bits, and when the counter 1 is reset, the value of its Q output terminal is reset to FF. The bit width of the adder 14 is also 8 bits. In this embodiment, an operation example after reset release will be described.

カウンタ1は、CLK_IN端子20からのクロック信号の立ち上がりの毎に1カウントアップし、リセット解除後、1クロック信号が立ち上がるとカウンタFFから1カウントアップして00となり、レジスタ2のレジスタ値と同じ値となる。これは、リセットでレジスタ2も「00」に初期化されているためである。その結果、そのタイミングでコンパレータ3の出力の値が1となり、その次のクロック信号の立ち下がりで、TFF12のQ出力端子からの値が1となる。その次のクロック信号の立ち上がりでカウンタ値は1となり、DFF4のQ出力端子の出力値が「1」にセットされる。同時に、TFF11のQ出力端子の出力値も「1」にセットされる。   The counter 1 is incremented by 1 every time the clock signal from the CLK_IN terminal 20 rises, and after the reset is released, when the 1 clock signal rises, the counter FF counts up by 1 and becomes 00, which is the same value as the register value of the register 2 It becomes. This is because the register 2 is also initialized to “00” by reset. As a result, the output value of the comparator 3 becomes 1 at that timing, and the value from the Q output terminal of the TFF 12 becomes 1 at the next fall of the clock signal. At the next rising edge of the clock signal, the counter value becomes 1, and the output value of the Q output terminal of the DFF 4 is set to “1”. At the same time, the output value of the Q output terminal of the TFF 11 is also set to “1”.

遅延バッファ25,26は、デレー値がCLK_IN端子20に入力されるクロック信号の1/4の周期の時間の遅延する遅延バッファとする。この場合、TFF31のQ出力端子の出力値は、カウンタ値が0でコンパレータ3の出力値が「1」となり、その次のクロック信号の立ち下がるまでのちょうど半分のタイミングで「1」となる。TFF32のQ出力端子は、コンパレータ3の出力の値が1となり、その次のクロック信号の立ち下がりからその次のクロック信号の立ち上がるまでのちょうど半分のタイミングで「1」に立ち上がる。   The delay buffers 25 and 26 are delay buffers whose delay values are delayed by a period of ¼ of the clock signal input to the CLK_IN terminal 20. In this case, the output value of the Q output terminal of the TFF 31 is “1” at exactly half the timing until the counter signal is 0 and the output value of the comparator 3 is “1” and the next clock signal falls. The value of the output of the comparator 3 becomes 1 at the Q output terminal of the TFF 32 and rises to “1” at exactly half the timing from the fall of the next clock signal to the rise of the next clock signal.

カウンタ値0でコンパレータ3から一致信号「1」が出力されたのち、その次のCLK_IN端子20に入力されるクロック信号の立ち上がりタイミングでDFF4のQ出力端子に1がセットされる。すると、レジスタ2にオンタイムレジスタ7−1のLSBから2ビットを除く他の全てのビットの情報とレジスタ値0の加算結果にアダー15で定数1が加算された演算結果がラッチされる。具体的には、3Hの値が設定される。   After the coincidence signal “1” is output from the comparator 3 with the counter value 0, 1 is set to the Q output terminal of the DFF 4 at the rising timing of the clock signal input to the next CLK_IN terminal 20. Then, the operation result obtained by adding the constant 1 by the adder 15 to the addition result of the register value 0 and the information of all the bits other than 2 bits from the LSB of the on-time register 7-1 is latched in the register 2. Specifically, a value of 3H is set.

リセット時、図8(a)に示すタイミング回路18−1,17−1のモジュールを構成するDFFのQ出力端子の出力値は全て「0」に初期化される。その結果、OUTSEL1出力端子、OUTSEL2出力端子の出力が共に「0」となり、TFF11のQ出力端子の信号が、セレクタ13−1を通じて、PWMOUT端子21から出力されるモードとなっている。また、DFF710,202のQ出力端子の出力値も「0」に初期化されており、その条件下で、最初のオンタイムレジスタ7−1に設定されているONデータの下位2ビットの値「1」と「0」がそれぞれ入力端子708,205に入力される。さらに、その直前のDFF710,202のQ出力端子からの出力値「0」が非同期に加算された結果が、フルアダー701のS出力端子、フルアダー702のS出力端子に出力され、フルアダー702のS出力端子が「1」となる。その結果、ORゲート703の出力が「1」となり、かつ、DFF202のQバー端子の出力が「1」なので、タイミング回路17−1の出力端子207から「1」が出力され、セレクタ16がアダー15の出力を、レジスタ2の入力端子に入力するように設定される。   At reset, the output values of the Q output terminals of the DFFs constituting the modules of the timing circuits 18-1 and 17-1 shown in FIG. 8A are all initialized to “0”. As a result, both the OUTSEL1 output terminal and the OUTSEL2 output terminal output are “0”, and the signal at the Q output terminal of the TFF 11 is output from the PWMOUT terminal 21 through the selector 13-1. In addition, the output value of the Q output terminal of the DFFs 710 and 202 is also initialized to “0”. Under the condition, the value of the lower 2 bits of the ON data set in the first on-time register 7-1 is “ “1” and “0” are input to the input terminals 708 and 205, respectively. Further, the result of the asynchronous addition of the output value “0” from the Q output terminals of the DFFs 710 and 202 immediately before that is output to the S output terminal of the full adder 701 and the S output terminal of the full adder 702, and the S output of the full adder 702 is output. The terminal becomes “1”. As a result, since the output of the OR gate 703 is “1” and the output of the Q bar terminal of the DFF 202 is “1”, “1” is output from the output terminal 207 of the timing circuit 17-1, and the selector 16 is added. 15 outputs are set to be input to the input terminal of the register 2.

その結果、カウンタ値0でコンパレータ3から一致信号「1」が出力された後は以下のように動作する。すなわち、その次のCLK_IN端子20に入力されるクロック信号の立ち上がりタイミングで、DFF4のQ出力端子に1がセットされるタイミングで、アダー15を通じて22の固定値「1」が加算される。そして、アダー14の出力信号が、レジスタ2の入力端子にラッチされるように動作する。   As a result, after the coincidence signal “1” is output from the comparator 3 with the counter value 0, the operation is as follows. That is, the fixed value “1” of 22 is added through the adder 15 at the timing when 1 is set to the Q output terminal of the DFF 4 at the rising timing of the clock signal input to the next CLK_IN terminal 20. Then, the operation is performed so that the output signal of the adder 14 is latched at the input terminal of the register 2.

このタイミングまでセレクタ13−1の選択制御端子には、リセット時のタイミング回路18−1のOUTSEL1出力端子、OUTSEL2出力端子の値「0」、「0」の場合の出力選択制御回路24の出力値が加わっている。そして、TFF11のQ出力端子に出力される信号は、PWMOUT端子21に出力されるように選択されている。カウンタの値が0から1になるカウントアップのタイミング、すなわちDFF4のQ出力端子の出力が「0」から「1」になる上記タイミングで以下の動作を行う。すなわち、下位2ビットのデータ同士の加算結果をDFF208,707がラッチし、OUTSEL1出力端子に「0」、OUTSEL2出力端子に「1」が設定される。そして、このONデータで出力すべき信号選択を出力選択制御回路24に指示する。この場合、TFF12のQ出力端子に出力される信号が、PWMOUT端子21に出力されるように選択され、図9(a)に示すSEL02の出力が「1」となる。同時に、カウンタ1は、1カウントアップされ1となり、コンパレータ3の出力が0になる。   Until this timing, the selection control terminal of the selector 13-1 has the output value of the output selection control circuit 24 when the values of the OUTSEL1 output terminal and OUTSEL2 output terminal of the timing circuit 18-1 at the time of reset are “0” and “0”. Is added. The signal output to the Q output terminal of the TFF 11 is selected so as to be output to the PWMOUT terminal 21. The following operation is performed at the count-up timing when the counter value becomes 0 to 1, that is, at the above timing when the output of the Q output terminal of the DFF 4 becomes “1”. That is, the DFF 208 and 707 latch the addition result of the lower two bits of data, and “0” is set to the OUTSEL1 output terminal and “1” is set to the OUTSEL2 output terminal. Then, the output selection control circuit 24 is instructed to select a signal to be output by the ON data. In this case, the signal output to the Q output terminal of the TFF 12 is selected so as to be output to the PWMOUT terminal 21, and the output of SEL02 shown in FIG. 9A becomes “1”. At the same time, the counter 1 is incremented by 1 and becomes 1 and the output of the comparator 3 becomes 0.

その次のCLK_IN端子20に入力されるクロック信号の立ち下がりで、DFF4のQ出力の値「1」が、DFF5のQ出力端子にラッチされ、フルアダー701,702のS出力端子のデータが、それぞれDFF202,710にラッチされる。また、同時に、DFF10のQ出力端子にTFF11のQ出力端子にセットされていた「1」の値がラッチされ、セレクタ8−1とセレクタ9の選択制御端子の選択情報が「1」から「0」に変更される。そして、セレクタ8−1,9の出力端子には、オフタイムレジスタ6−1のデータが出力されるモードとなる。すなわち、セレクタ9の出力端子の出力信号は、オンタイムレジスタ7−1のレジスタ値のLSBから2ビットを除く全データから、オフタイムレジスタ6−1のレジスタ値のLSBから2ビットをLSBを除く全データに切り替えられ、2Hから3Hに変化する。   At the falling edge of the next clock signal input to the CLK_IN terminal 20, the Q output value “1” of the DFF4 is latched to the Q output terminal of the DFF5, and the data of the S output terminals of the full adders 701 and 702 are respectively It is latched by the DFFs 202 and 710. At the same time, the value “1” set in the Q output terminal of the TFF 11 is latched in the Q output terminal of the DFF 10, and the selection information of the selection control terminals of the selector 8-1 and the selector 9 is changed from “1” to “0”. Is changed. Then, the mode is such that the data of the off-time register 6-1 is output to the output terminals of the selectors 8-1, 9. That is, the output signal of the output terminal of the selector 9 is obtained by removing 2 bits from the LSB of the register value LSB of the off-time register 6-1 from all data except 2 bits from the LSB of the register value of the on-time register 7-1. Switch to all data and change from 2H to 3H.

また、セレクタ8−1の出力は、オンタイムレジスタ7−1のLSBから2ビットのデータから、オフタイムレジスタ6−1のLSBから2ビットのデータに代わり、「10」が「01」に変更される。この「01」の値がDFF202のQ出力端子、DFF710のQ出力端子のデータ1,0とそれぞれ加算される。その結果(この場合、1,1)、フルアダー702のC端子にキャリー信号は生成せず、DFF202のQバー信号は0となるため、出力端子207には、0の信号が出力される。この結果、セレクタ16のセレクタ制御信号入力端子に0が入力される。そして、その次にコンパレータが一致信号を出力するタイミング(カウンタ値3で)、20のクロック信号の立ち上がり、タイミングでDFF4のQ出力信号に「1」が出力されるタイミングでDFF208,707のQ出力端子に出力される。同時に、セレクタ16のセレクタ制御信号入力端子に0が入力されているのでレジスタ2のレジスタ値とオフタイムレジスタ6−1のLSBから2ビットを除いた他の全ビットの値のアダー14で加算される。その結果が直接、セレクタ16を通じてレジスタ2にラッチされるように動作する。   The output of the selector 8-1 is changed from “10” to “01” instead of the 2-bit data from the LSB of the on-time register 7-1 to the 2-bit data from the LSB of the off-time register 6-1. Is done. The value “01” is added to the data 1 and 0 of the Q output terminal of the DFF 202 and the Q output terminal of the DFF 710, respectively. As a result (in this case, 1 and 1), a carry signal is not generated at the C terminal of the full adder 702, and the Q bar signal of the DFF 202 is 0, so that a 0 signal is output to the output terminal 207. As a result, 0 is input to the selector control signal input terminal of the selector 16. Then, the Q outputs of the DFFs 208 and 707 are output when “1” is output to the Q output signal of the DFF 4 at the timing when the comparator outputs a coincidence signal (with a counter value of 3), the rising edge of the 20 clock signal, and the timing. Output to the terminal. At the same time, since 0 is input to the selector control signal input terminal of the selector 16, the register value of the register 2 and the adder 14 of the values of all other bits excluding 2 bits from the LSB of the off-time register 6-1 are added. The The result is directly latched in the register 2 through the selector 16.

さらに、CLK_IN端子20からクロック信号が入力され、カウンタ1がカウントアップされてゆき、カウンタ1とレジスタ2の値が一致する毎に、上記と同様の動作を繰り返すようになる。なお、TFF11のQ出力端子が「1」のときには、セレクタ9の出力には、オフタイム情報が出力される。そして、TFF11のQ出力端子が「0」のときには、セレクタ9の出力には、オンタイム情報が出力される。このように、オンタイム情報とオフタイム情報が逐次入れ替わり、レジスタ2のレジスタ値と加算できる。   Further, a clock signal is input from the CLK_IN terminal 20, the counter 1 is incremented, and the same operation as described above is repeated each time the values of the counter 1 and the register 2 match. When the Q output terminal of the TFF 11 is “1”, off-time information is output as the output of the selector 9. When the Q output terminal of the TFF 11 is “0”, on-time information is output to the output of the selector 9. In this way, the on-time information and the off-time information are sequentially switched and can be added to the register value of the register 2.

また、TFF11,12,31,32は、互いにCLK_IN端子20に入力されるクロック信号を基準に、互いに1/4の位相が異なるクロック信号が加わっている。セレクタ13で、レジスタ6,7のLSBからの2ビットの情報を切り替えながら、逐次それ以前の2ビットの加算情報と加算する。そして、その加算結果を元に、TFF11,12のQ出力を図10に示すタイミングで図9(b)のルールで切り替え、正しいPWM信号がPWMOUT端子21に出力できるように制御信号を作る。その結果、オンタイム情報、オフタイム情報のどちらも正確にPWMOUT端子21に出力されるPWM信号に反映させることができる。なお、インバータ19の遅延は、無視できるほど小さな値とする。   Further, the TFFs 11, 12, 31, and 32 are added with clock signals having phases different from each other by ¼ with reference to the clock signals input to the CLK_IN terminal 20. The selector 13 sequentially adds the previous 2-bit addition information while switching the 2-bit information from the LSB of the registers 6 and 7. Based on the addition result, the Q outputs of the TFFs 11 and 12 are switched according to the rule of FIG. 9B at the timing shown in FIG. 10, and a control signal is generated so that a correct PWM signal can be output to the PWMOUT terminal 21. As a result, both on-time information and off-time information can be accurately reflected in the PWM signal output to the PWMOUT terminal 21. Note that the delay of the inverter 19 is set to a value that is negligible.

図7の回路は、オンタイム、オフタイムどちらのデータに対しても、図10のタイムチャートのように動作するので、基本クロック信号の1/4の周期のタイミングでPWMデータ長の微調整が可能となる。その他の動作に関しては、第1の実施形態に準じるため、説明を省略する。   The circuit of FIG. 7 operates for both on-time and off-time data as shown in the time chart of FIG. 10, so that the PWM data length can be finely adjusted at the timing of a quarter cycle of the basic clock signal. It becomes possible. Since other operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

[第4の実施形態]
図11は、本発明の第4の実施形態に係るPWM信号生成装置の具体的な回路構成例を示す図である。同図は、上記第1の実施形態を画像形成装置に適用した場合の例である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 is a diagram illustrating a specific circuit configuration example of the PWM signal generation device according to the fourth embodiment of the present invention. This figure shows an example in which the first embodiment is applied to an image forming apparatus.

図11に示す回路構成では、図2の回路におけるレジスタ6,7、TFF11,12に代えて、レジスタ801〜823、12の回路で置き換えや追加したので、まずその追加部分に関して説明する。   In the circuit configuration shown in FIG. 11, instead of the registers 6 and 7 and the TFFs 11 and 12 in the circuit of FIG. 2, the circuits of the registers 801 to 823 and 12 are replaced or added.

具体的には、809,810を除く801から821の回路は、画像信号インタフェースのための回路である。809,810,822,823,824、901は、画像データのPWM信号生成装置内のPWM回路として動作させるためにカスタマイズした回路である。これらは、PWMの動作可能のパルス幅が、CLK_IN端子20に入力されるクロック信号の1周期の幅まで可能とするための修正と、PWMデータに「0」が持続する場合と「1」が持続する場合にPWMが対応できるための回路変更である。   Specifically, circuits 801 to 821 except for 809 and 810 are circuits for image signal interface. Reference numerals 809, 810, 822, 823, 824, and 901 are circuits customized to operate as PWM circuits in the PWM signal generation apparatus for image data. These are corrections for enabling the PWM operable pulse width up to the width of one cycle of the clock signal input to the CLK_IN terminal 20, and the case where “0” is sustained in the PWM data and “1” is This is a circuit change so that PWM can cope with the case where it persists.

805は4ビットのビデオバスであり、外部から入力される画像信号データが、video_CLK端子807に入力されるビデオクロック信号に同期して入力される。そして、画像信号データが、4ビットのレジスタ801に、video_CLK端子807から入力されるクロック信号の立ち下がり毎にラッチされる。   Reference numeral 805 denotes a 4-bit video bus, and image signal data input from the outside is input in synchronization with a video clock signal input to the video_CLK terminal 807. Then, the image signal data is latched into the 4-bit register 801 every time the clock signal input from the video_CLK terminal 807 falls.

同様に、806は各画像データのMODE信号入力端子であり、1ビットの制御モードを切り替える情報が、video_CLK端子807に入力されるビデオクロック信号に同期して入力される。そして、その制御モードを切り替える情報が、レジスタ804にvideo_CLK端子807に入力されるビデオクロック信号の立ち下がり毎にラッチされる。   Similarly, reference numeral 806 denotes a MODE signal input terminal for each image data, and information for switching a 1-bit control mode is input in synchronization with a video clock signal input to the video_CLK terminal 807. Information for switching the control mode is latched in the register 804 every time the video clock signal input to the video_CLK terminal 807 falls.

デコーダ回路(ルックアップテーブル)802は、ビデオバス805に入力される画像データと、MODE信号入力端子806に入力されるモード情報から、必要な画像情報を図12Aに示すような表形式で抽出する。そして、そのQ0からQ9の出力端子に出力するように動作する。そのため、そのD0からD3の入力端子は、それぞれ対応するレジスタ801のQ0からQ3の出力端子に接続され、D4入力端子は、レジスタ(DFF)804のQ出力端子に接続されている。デコーダ回路802のQ0からQ9の出力端子は、10ビットのレジスタ803の10ビット入力端子D0〜D9にそれぞれ接続され、video_CLK端子807に印加されるビデオクロック信号の立ち下がり毎にレジスタ803にラッチされる。そのような動作の実現のため、レジスタ801,803,804のクロック制御端子は、video_clk端子807に接続されている。なお、全て、立ち下がりでラッチされるDFFで構成されている。   The decoder circuit (lookup table) 802 extracts necessary image information in a tabular form as shown in FIG. 12A from image data input to the video bus 805 and mode information input to the MODE signal input terminal 806. . Then, it operates to output to the output terminals of Q0 to Q9. Therefore, the input terminals D0 to D3 are connected to the output terminals Q0 to Q3 of the corresponding register 801, respectively, and the D4 input terminal is connected to the Q output terminal of the register (DFF) 804. The output terminals Q0 to Q9 of the decoder circuit 802 are connected to the 10-bit input terminals D0 to D9 of the 10-bit register 803, respectively, and are latched in the register 803 every time the video clock signal applied to the video_CLK terminal 807 falls. The In order to realize such an operation, the clock control terminals of the registers 801, 803, and 804 are connected to the video_clk terminal 807. In addition, all are comprised by DFF latched by falling.

レジスタ803のQ4〜Q0の5ビットのデータは、5ビットのレジスタ815の入力端子D4〜D0にそれぞれ接続され、レジスタ803のQ9〜Q5の5ビットのデータは、5ビットのレジスタ813の入力端子D9〜D5にそれぞれ接続されている。なお、以下の説明では、各レジスタの入出力端子のQ及びDの添え字の値の最小がそのレジスタに入出力されるデータの組のLSBを示し、最大がMSBを示すものとし、DとQの添え字はそれぞれ同じ値同士が対応して、接続されるものとする。同様に、多ビットセレクタのビット毎にペアーとなる入力端子をそれぞれDSA,DSBとし、その添え字の値の最小がそのデータの組のLSBを示し、最大がMSBを示すものとする。そして、DSAとDSBの添え字はそれぞれ同じ値同士が対応して、他のレジスタ等のIOに接続されるものとする。また、多ビットセレクタの出力端子DSOの添え字の値の最小がそのデータの組のLSBを示し、最大がMSBを示すものとし、その添え字はそれぞれ同じ値同士が対応して他のレジスタや、セレクタのIO等と接続されるものとする。多ビットのセレクタの動作としては、DSA、DSBの入力の同じ添え字同士の入力データがその制御信号入力端子の信号に応じてその添え字に対応するDSO出力端子に出力されるように動作する。   The 5-bit data Q4 to Q0 of the register 803 is connected to the input terminals D4 to D0 of the 5-bit register 815, respectively, and the 5-bit data of Q9 to Q5 of the register 803 is the input terminal of the 5-bit register 813. D9 to D5 are respectively connected. In the following description, the minimum of the subscript values of Q and D at the input / output terminals of each register indicates the LSB of the data set input / output to / from the register, and the maximum indicates the MSB. The subscripts of Q are connected with the same values corresponding to each other. Similarly, the input terminals paired for each bit of the multi-bit selector are DSA and DSB, respectively, and the minimum subscript value indicates the LSB of the data set, and the maximum indicates the MSB. The DSA and DSB subscripts correspond to each other and are connected to IOs such as other registers. Further, the minimum subscript value of the output terminal DSO of the multi-bit selector indicates the LSB of the data set, and the maximum indicates the MSB. The subscripts correspond to the same values, and other registers or , And connected to the IO of the selector. As the operation of the multi-bit selector, the input data of the same subscripts of the DSA and DSB inputs operates so as to be output to the DSO output terminal corresponding to the subscript according to the signal of the control signal input terminal. .

5ビットのレジスタ815の出力端子Q4〜Q0は、5ビットのレジスタ816の入力端子D4〜D0にそれぞれ接続されている。5ビットのレジスタ816の出力端子Q4〜Q0のMSBは、セレクタ818の一方の入力端子DSA4に接続され、セレクタ818の他方の入力端子DSB4は、レジスタ815のMSBの出力端子D4に接続されている。   Output terminals Q4 to Q0 of the 5-bit register 815 are connected to input terminals D4 to D0 of the 5-bit register 816, respectively. The MSBs of the output terminals Q4 to Q0 of the 5-bit register 816 are connected to one input terminal DSA4 of the selector 818, and the other input terminal DSB4 of the selector 818 is connected to the MSB output terminal D4 of the register 815. .

同様に、5ビットのレジスタ816の下位4ビットの出力端子Q3〜Q0は、4組のセレクタ821の一方の入力端子DSA3〜DSA0にそれぞれ接続されている。セレクタ821の他方の4組の入力端子DSB3〜DSB0は、レジスタ815の出力端子の下位4ビットQ3〜Q0に接続されている。   Similarly, the lower 4 bits of the output terminals Q3 to Q0 of the 5-bit register 816 are connected to one input terminals DSA3 to DSA0 of the four sets of selectors 821, respectively. The other four sets of input terminals DSB 3 to DSB 0 of the selector 821 are connected to the lower 4 bits Q 3 to Q 0 of the output terminal of the register 815.

セレクタ818,821の出力端子は、ラッチ回路819の入力端子D0〜D4にそれぞれ対応する添え字順に接続され、レジスタ815,816から出力される信号を、セレクタ818,821で切り替えてラッチ回路819に入力できるように接続されている。   The output terminals of the selectors 818 and 821 are connected in the order of subscripts corresponding to the input terminals D0 to D4 of the latch circuit 819. The signals output from the registers 815 and 816 are switched by the selectors 818 and 821 to the latch circuit 819. Connected for input.

レジスタ813,814,816のクロック信号入力端子は、video_clk端子807に接続されている。なお、レジスタ815のみは、バッファ808を通じてvideo_clk端子807に接続されている。具体的には、バッファ808の出力端子が、レジスタ815のクロック信号入力端子に接続されおり、バッファ808の入力端子がvideo_clk端子807に接続されている。   The clock signal input terminals of the registers 813, 814, and 816 are connected to the video_clk terminal 807. Note that only the register 815 is connected to the video_clk terminal 807 through the buffer 808. Specifically, the output terminal of the buffer 808 is connected to the clock signal input terminal of the register 815, and the input terminal of the buffer 808 is connected to the video_clk terminal 807.

セレクタ818,821の制御端子には、DFF811のQ出力端子が接続され、DFF811のデータ入力端子Dは、VDDにプルアップされている。DFF811のクロック信号入力端子は、TFF809のQ出力端子に接続されている。DFF811のリセット入力端子R(「0」でリセット)は、外部からRSTX信号が入力できるように構成されている。そのRSTX信号は、リセット回路の明示のないPWM信号生成装置内のPWM回路の全てのDFF、カウンタ等の回路の非表示のリセット回路に接続されている。ただし、画像信号インタフェースのための回路を除く。さらに、インバータ820の入力端子にRSTX信号が接続されている。インバータ820の出力端子は、NORゲート812の一方の入力端子に接続されており、さらにORゲート824の一方の入力端子に接続されている。NORゲート812の他方の入力端子には、TFF809のQ出力端子が接続されている。   The Q output terminal of the DFF 811 is connected to the control terminals of the selectors 818 and 821, and the data input terminal D of the DFF 811 is pulled up to VDD. The clock signal input terminal of the DFF 811 is connected to the Q output terminal of the TFF 809. The reset input terminal R (reset with “0”) of the DFF 811 is configured so that an RSTX signal can be input from the outside. The RSTX signal is connected to a non-display reset circuit of circuits such as all DFFs and counters of the PWM circuit in the PWM signal generation device without an explicit reset circuit. However, the circuit for the image signal interface is excluded. Further, the RSTX signal is connected to the input terminal of the inverter 820. An output terminal of the inverter 820 is connected to one input terminal of the NOR gate 812 and further connected to one input terminal of the OR gate 824. The Q output terminal of the TFF 809 is connected to the other input terminal of the NOR gate 812.

NORゲート812の出力端子は、ラッチ回路819のラッチ制御入力端子に接続されている。また、ORゲート824の他方の入力端子は、1ショット回路823の出力端子に接続され、1ショット回路823の入力端子は、遅延バッファ822の出力端子に接続され、遅延バッファ822の入力端子は、DFF5のQ出力端子に接続されている。また、ORゲート824の出力端子は、DFF4,5のリセット端子に接続されている。   The output terminal of the NOR gate 812 is connected to the latch control input terminal of the latch circuit 819. The other input terminal of the OR gate 824 is connected to the output terminal of the one-shot circuit 823, the input terminal of the one-shot circuit 823 is connected to the output terminal of the delay buffer 822, and the input terminal of the delay buffer 822 is It is connected to the Q output terminal of DFF5. The output terminal of the OR gate 824 is connected to the reset terminals of the DFFs 4 and 5.

また、5ビットのレジスタ813の出力端子Q9〜Q5は、5ビットのレジスタ814の入力端子D9〜D5にそれぞれ接続され、5ビットのレジスタ814の出力端子Q9〜Q5は、5ビットのラッチ回路817の入力端子D9〜D5にそれぞれ接続されている。ラッチ回路817,819のLSB信号(817の場合はQ5信号、819の場合はQ0信号)が、それぞれセレクタ8の入力端子に接続されている。また、ラッチ回路817,819のMSB信号(817の場合はQ9信号、819の場合はQ4信号)が、それぞれセレクタ901の入力端子に接続されている。   The output terminals Q9 to Q5 of the 5-bit register 813 are connected to the input terminals D9 to D5 of the 5-bit register 814, respectively. The output terminals Q9 to Q5 of the 5-bit register 814 are connected to the 5-bit latch circuit 817. Input terminals D9 to D5. The LSB signals (the Q5 signal in the case of 817 and the Q0 signal in the case of 819) of the latch circuits 817 and 819 are connected to the input terminal of the selector 8, respectively. The MSB signals of the latch circuits 817 and 819 (Q9 signal in the case of 817 and Q4 signal in the case of 819) are connected to the input terminals of the selector 901, respectively.

また、ラッチ回路817,819のMSB,LSB信号を除く信号が、それぞれ、セレクタ9の入力端子にそれぞれ対応するビット毎に接続されている。ラッチ回路817のQ1の信号と、ラッチ回路819のQ6の信号がそれぞれ対応し、その選択されたどちらかの出力が、アダー14の一方の加算信号入力端子のLSBに接続される。同様に、ラッチ回路817のQ2の信号と、ラッチ回路819のQ7の信号がそれぞれ対応し、その選択されたどちらかの出力が、アダー14の一方の加算信号入力端子のLSBから2ビット目に接続される。同様に、ラッチ回路817のQ3の信号と、ラッチ回路819のQ8の信号がそれぞれ対応し、その選択されたどちらかの出力が、アダー14の一方の加算信号入力端子のLSBから3ビット目に接続される。   Further, signals other than the MSB and LSB signals of the latch circuits 817 and 819 are connected to the respective input terminals of the selector 9 for each bit. The Q1 signal of the latch circuit 817 and the Q6 signal of the latch circuit 819 correspond to each other, and one of the selected outputs is connected to the LSB of one addition signal input terminal of the adder 14. Similarly, the Q2 signal of the latch circuit 817 and the Q7 signal of the latch circuit 819 correspond to each other, and one of the selected outputs is the second bit from the LSB of one addition signal input terminal of the adder 14. Connected. Similarly, the Q3 signal of the latch circuit 817 and the Q8 signal of the latch circuit 819 correspond to each other, and one of the selected outputs is the third bit from the LSB of one addition signal input terminal of the adder 14. Connected.

セレクタ901の出力端子は、DFF810,12のデータ入力端子Dに接続されている。ラッチ回路817のラッチ制御入力端子は、TFF809のQ出力端子に接続されている。   The output terminal of the selector 901 is connected to the data input terminal D of the DFFs 810 and 12. The latch control input terminal of the latch circuit 817 is connected to the Q output terminal of the TFF 809.

第1の実施形態におけるTFF11,12は、TFF11はTFF809、DFF810に置き換えられ、TFF12はDFF12−1、DFF12−2に置き換えられている。   In the first embodiment, TFFs 11 and 12 are replaced by TFF 809 and DFF 810, and TFF 12 is replaced by DFF 12-1 and DFF 12-2.

DFF810のクロック端子は、DFF4のQ出力端子に接続されている。DFF12−1のクロック端子は、DFF12−2のQ出力端子に接続されている。DFF810とDFF12−1のデータ端子にセレクタ901の出力端子が接続されている。DFF12−2のクロック端子が、インバータ19の出力端子に接続されている。DFF12−2のD入力端子が、コンパレータ3の出力端子に接続されている。セレクタ901、DFF12−1,12−2で、図2のTFF12と同等の機能を実行する。ただし、DFF810とDFF12−1は、セレクタ901からのデータをラッチし、PWMOUTから出力するPWMの信号をセレクタ901のデータでコントロールできるようにするラッチとして機能する。また、図2のTFF11と同等の機能をTFF809,DFF4,DFF810,セレクタ901で実現している。本実施形態では、上記第1の実施形態と同タイミングでPWMOUTの出力切り替えができるように構成されている。   The clock terminal of the DFF 810 is connected to the Q output terminal of the DFF 4. The clock terminal of the DFF 12-1 is connected to the Q output terminal of the DFF 12-2. The output terminal of the selector 901 is connected to the data terminals of the DFF 810 and the DFF 12-1. The clock terminal of the DFF 12-2 is connected to the output terminal of the inverter 19. The D input terminal of the DFF 12-2 is connected to the output terminal of the comparator 3. The selector 901 and the DFFs 12-1 and 12-2 execute functions equivalent to those of the TFF 12 in FIG. However, the DFF 810 and the DFF 12-1 function as a latch that latches the data from the selector 901 and allows the PWM signal output from the PWMOUT to be controlled by the data of the selector 901. In addition, functions equivalent to those of the TFF 11 in FIG. 2 are realized by the TFF 809, DFF 4, DFF 810, and the selector 901. In the present embodiment, the PWMOUT output can be switched at the same timing as in the first embodiment.

DFF810,12−1のQ出力端子は、第1の実施形態と同じく、セレクタ13の入力端子にそれぞれ接続されている。TFF809のT入力端子は、コンパレータ3の出力端子に接続されている。TFF809のクロック信号入力端子は、CLK_IN端子20に接続されている。TFF809のQ出力端子は、DFF10のデータ入力端子Dに接続されている。その他は、第1の実施形態と同等であるので、説明は省略する。   The Q output terminals of the DFFs 810 and 12-1 are respectively connected to the input terminals of the selector 13, as in the first embodiment. The T input terminal of the TFF 809 is connected to the output terminal of the comparator 3. The clock signal input terminal of the TFF 809 is connected to the CLK_IN terminal 20. The Q output terminal of the TFF 809 is connected to the data input terminal D of the DFF 10. Others are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

次に、図11のPWM信号生成回路の動作例について図13A及び図13Bに示すタイムチャートを用いて説明する。   Next, an operation example of the PWM signal generation circuit in FIG. 11 will be described with reference to time charts shown in FIGS. 13A and 13B.

図13A及び図13Bは、図11のPWM信号生成回路における入出力信号のタイムチャートである。   13A and 13B are time charts of input / output signals in the PWM signal generation circuit of FIG.

CLK_IN端子20に入力されるクロック信号は、video_clk信号が8逓倍して出力される、video_clk信号に同期した信号である。クロック信号の8回の立ち上がりに同期して、video_clk信号は1回立ち上がるように動作する。それに対して、画像制御データの分解能は、video_clk信号の1クロック分に対して、16分解能必要な情報と成っている(16画素でvideo_clk信号の1クロック分の周期の画像情報)。   The clock signal input to the CLK_IN terminal 20 is a signal synchronized with the video_clk signal output by multiplying the video_clk signal by eight. The video_clk signal operates so as to rise once in synchronization with eight rises of the clock signal. On the other hand, the resolution of the image control data is information that requires 16 resolutions for one clock of the video_clk signal (image information having a period of one pixel of the video_clk signal with 16 pixels).

不図示のコントローラが送出する符号化された画像情報は、コントローラの制御信号HENABLEXが1から0となったタイミングで、コントローラから送出される。そして、ビデオバス805を通して801の入力端子にデータ情報として、MODE信号入力端子806の入力端子にモード情報としてPWM信号生成装置内のPWM回路に入力される。それらは、レジスタ801,804で一旦video_clk信号の立ち下がりに同期してラッチされ、デコーダ回路802の入力端子に入力される。そのデコーダ回路802の動作を示す表を図12Aに示す。   Encoded image information sent by a controller (not shown) is sent from the controller at the timing when the control signal HENABLEX of the controller changes from 1 to 0. Then, the data signal is input to the input terminal 801 through the video bus 805 and the mode information is input to the input terminal of the MODE signal input terminal 806 to the PWM circuit in the PWM signal generation device. They are once latched by the registers 801 and 804 in synchronization with the falling edge of the video_clk signal and input to the input terminal of the decoder circuit 802. A table showing the operation of the decoder circuit 802 is shown in FIG. 12A.

MODEの情報0,1及びビデオバス805の入力端子に入力端子0〜Fの16種のビデオクロック信号の1クロック信号幅中のPWM変調用画像情報が、図12AのQ0〜Q9の情報に変換されて非同期に出力される。video_clk信号の1クロック分の幅の中で、Lレベルの信号区間、Hレベルの信号区間の数を、クロック信号の8逓倍されたクロック信号の半周期のクロック幅を基準値として、PWM信号に変換している。そして、その信号を、レジスタ803でvideo_clk信号の立ち下がりに同期してラッチする。それを、2つの制御データ(第1の実施形態のオンタイム情報と、オフタイム情報に相当する)に分け、別々に制御できるように、レジスタ803のQ0からQ4を、レジスタ815でvideo_clk信号の立ち上がりに同期してラッチする。そして、レジスタ803のQ5からQ9を、レジスタ813でvideo_clk信号の立ち上がりに同期してラッチする。レジスタ815で一度ラッチされたデータは、さらに、video_clk信号の立ち上がりに同期して、レジスタ816にラッチされる。   Image information for PWM modulation in one clock signal width of 16 kinds of video clock signals of input terminals 0 to F at the input terminals of MODE information 0 and 1 and video bus 805 is converted into information of Q0 to Q9 in FIG. 12A. And output asynchronously. Within the width of one clock of the video_clk signal, the number of L-level signal sections and H-level signal sections is set to the PWM signal using the clock width of the half cycle of the clock signal multiplied by 8 as the reference value. It has been converted. Then, the signal is latched by the register 803 in synchronization with the falling edge of the video_clk signal. It is divided into two pieces of control data (corresponding to the on-time information and off-time information of the first embodiment), and Q0 to Q4 of the register 803 and Q0 to Q4 of the video_clk signal in the register 815 are controlled separately. Latch in sync with the rising edge. Then, Q5 to Q9 of the register 803 are latched by the register 813 in synchronization with the rising edge of the video_clk signal. The data once latched by the register 815 is further latched by the register 816 in synchronization with the rising edge of the video_clk signal.

同様に、レジスタ813で一度ラッチされたデータは、さらに、video_clk信号の立ち上がりに同期して、レジスタ814にラッチされる。   Similarly, the data once latched by the register 813 is further latched by the register 814 in synchronization with the rising edge of the video_clk signal.

808,812,814,816〜21の回路は、これらの画像データと、図1のPWM信号生成装置内のPWM回路のタイミングインタフェースを取るための回路である。また、DFF811、NORゲート812、インバータ820、セレクタ818,821は、PWM信号生成装置内のPWM回路のリセット状態から動作状態の初期化動作時にも必要な回路である。RSTXに「0」のリセット信号が入ると、DFF811のQ出力端子が0となり、セレクタ818,821は、レジスタ816の出力信号を、ラッチ回路819のデータ入力端子に出力するように動作する。同時に、ラッチ回路819(LパスHラッチ動作のラッチ回路)の制御入力端子には、0の信号が入力され、ラッチ回路819はパス状態となり、レジスタ816の出力端子の信号が、直接セレクタ9,901,8の入力端子に入力される状態となっている。   Circuits 808, 812, 814, and 816 to 21 are circuits for taking a timing interface between these image data and the PWM circuit in the PWM signal generation device of FIG. Further, the DFF 811, the NOR gate 812, the inverter 820, and the selectors 818 and 821 are necessary circuits during the initialization operation from the reset state of the PWM circuit in the PWM signal generation device. When a reset signal of “0” is input to RSTX, the Q output terminal of the DFF 811 becomes 0, and the selectors 818 and 821 operate so as to output the output signal of the register 816 to the data input terminal of the latch circuit 819. At the same time, a 0 signal is input to the control input terminal of the latch circuit 819 (latch circuit for L path H latch operation), the latch circuit 819 enters the pass state, and the signal at the output terminal of the register 816 is directly input to the selectors 9 and 9. In this state, the signals are input to the input terminals 901 and 8.

また、RSTXに0のリセット信号が入ると、DFF10も初期化され、そのQ出力端子の出力値は「0」となる。セレクタ8,9、901は、ラッチ回路819の出力信号を選択して出力するように動作するので、RSTXが「0」の初期化時、レジスタ816の出力データのうち、Q4のデータは、DFF810,12−1のD入力端子の初期値として与えられる。一方、Q3からQ1は、アダー14の被加算PWMデータ入力端子に、初期値として与えられ、Q0が、タイミング回路17の入力端子の初期値データとして与えられる。   When a reset signal of 0 is input to RSTX, the DFF 10 is also initialized, and the output value of its Q output terminal becomes “0”. Since the selectors 8, 9, and 901 operate so as to select and output the output signal of the latch circuit 819, the Q4 data out of the output data of the register 816 is DFF 810 when RSTX is initialized to “0”. , 12-1 are given as initial values of the D input terminals. On the other hand, Q3 to Q1 are given as initial values to the added PWM data input terminal of the adder 14, and Q0 is given as initial value data of the input terminal of the timing circuit 17.

本実施形態の場合は、第1の実施形態がTFFのトグルでPWMの出力レベルを切り替えていたのに対して、ラッチ回路817,819のMSBにラッチされるデータが、PWM信号の出力情報となっている(レジスタ803のQ9,Q4のデータ)。このデータは、予めセレクタ9を通じて、DFF810,12−1のD入力端子に入力され、制御データ毎に、PWMOUT信号のHレベル、Lレベルを制御することが可能と成っている。   In the case of the present embodiment, the PWM output level is switched by the TFF toggle in the first embodiment, whereas the data latched in the MSB of the latch circuits 817 and 819 is the output information of the PWM signal. (Q9 and Q4 data in register 803). This data is input in advance to the D input terminals of the DFFs 810 and 12-1 through the selector 9, and the H level and L level of the PWMOUT signal can be controlled for each control data.

本PWM信号生成装置内のPWM回路のカウンタ1は、RSTXが0のとき、0に初期化されるカウンタとなっている。この場合、レジスタ2も0に初期化されているので、初期化状態でコンパレータ3の出力は1と成る。そのため、CLK_IN端子20からのクロック信号の立ち下がりに同期してRSTXが「0」から「1」になった次のクロック信号の立ち上がりで、TFF809のQ出力端子は、T入力が1のため、0から1に変化する。そして、DFF811のQ出力端子の出力値が、それによって「1」となり、以後、上記RSTXが「0」に成るまで、DFF811のQ出力端子はこの値を持続する。その結果、このタイミング以降RSTXが次に「0」に成るまでは、レジスタ815の出力信号が、セレクタ818,821を通じて、ラッチ回路819の入力端子に入力するようになる。RSTXが「0」から「1」になった次のクロック信号の立ち上がりと同時に、ラッチ回路817のラッチ信号入力端子の信号も「0」から「1」となり、レジスタ814のデータ出力信号が、ラッチ回路817にラッチされるように動作する。   The counter 1 of the PWM circuit in this PWM signal generator is a counter that is initialized to 0 when RSTX is 0. In this case, since the register 2 is also initialized to 0, the output of the comparator 3 becomes 1 in the initialized state. For this reason, the Q output terminal of the TFF 809 is 1 at the rising edge of the next clock signal when RSTX changes from “0” to “1” in synchronization with the falling edge of the clock signal from the CLK_IN terminal 20. It changes from 0 to 1. Then, the output value of the Q output terminal of the DFF 811 becomes “1” thereby, and thereafter, the Q output terminal of the DFF 811 maintains this value until the RSTX becomes “0”. As a result, the output signal of the register 815 is input to the input terminal of the latch circuit 819 through the selectors 818 and 821 until RSTX becomes “0” after this timing. Simultaneously with the rise of the next clock signal when RSTX changes from “0” to “1”, the signal at the latch signal input terminal of the latch circuit 817 also changes from “0” to “1”, and the data output signal of the register 814 is latched. It operates so as to be latched by the circuit 817.

TFF809は、PWMの信号出力には直接関係しないが、PWMの入力データの切り替えタイミングを生成する重要なTFFと成っている(第2の実施形態におけるTFF11と同等の動作をする)。   The TFF 809 is not directly related to the PWM signal output, but is an important TFF that generates the switching timing of the PWM input data (the same operation as the TFF 11 in the second embodiment).

また、RSTXが0から1となり、初期化状態が解除されたタイミングからの動作は、ラッチ回路817が第2の実施形態のレジスタ6に相当し、ラッチ回路819が第2の実施形態のレジスタ7に相当するように動作する。そのため、レジスタ814のデータ出力信号が、ラッチ回路817にラッチされた以後のタイミングでは、PWM信号生成装置内のPWM回路の上述の差異部以外の回路の動作に関しては、第1の実施形態と同じなので、その部分の説明は省略する。そして、変更された動作部分に関して、図13A及び図13Bのタイムチャートを参照して説明する。   The operation from the timing when RSTX is changed from 0 to 1 and the initialization state is released is that the latch circuit 817 corresponds to the register 6 of the second embodiment, and the latch circuit 819 is the register 7 of the second embodiment. It works to correspond to. Therefore, at the timing after the data output signal of the register 814 is latched by the latch circuit 817, the operation of the circuits other than the above-described different portions of the PWM circuit in the PWM signal generation device is the same as in the first embodiment. Therefore, the description of that part is omitted. The changed operation portion will be described with reference to the time charts of FIGS. 13A and 13B.

第1の実施形態と特に異なってくるのが、外部の画像データとのデータ受け渡しタイミングと、モード切り替え、データが0の持続、1の持続時のPWM信号の生成方法である。   What is particularly different from the first embodiment is a data transfer timing with external image data, mode switching, and a method of generating a PWM signal when the data is 0-sustained and 1-sustained.

外部の画像データは、video_clk信号の1クロック信号毎にデータが入力される。PWM信号生成装置内のPWM回路とのタイミングを取るため、RSTX信号は、801から804及び、813から819の回路は、リセット回路を付加せず、それ以外の図8の同期回路は全て、RSTXの信号が0のとき非同期に初期化されるものとする。そして、その初期化解除のタイミングと、ビデオバス805に入力され、レジスタ814,815の出力端子にPWM用に変換されて出力される画像データとのタイミングを図13A及び図13Bのようなタイミングとする。これにより、外部画像信号と、PWM回路のインタフェースを取ることができるようになる。   External image data is input for each clock signal of the video_clk signal. In order to take timing with the PWM circuit in the PWM signal generator, the RSTX signal is not added to the circuits 801 to 804 and 813 to 819, and the other synchronous circuits in FIG. It is assumed that the signal is initialized asynchronously when the signal is zero. The timing of the initialization cancellation and the timing of the image data input to the video bus 805, converted to PWM for output to the output terminals of the registers 814 and 815, and the timing as shown in FIGS. 13A and 13B To do. As a result, the interface between the external image signal and the PWM circuit can be taken.

また、画像データは、通常、video_clk信号の立ち上がり毎に外部から入力され、PWM制御データ入力端子変換されて、レジスタ803からレジスタ813,814,や、ラッチ回路817に逐次データがシフトされる。また、レジスタ803からレジスタ815,816、ラッチ回路819に逐次データがシフトされる。   Also, the image data is normally input from the outside every time the video_clk signal rises, converted to a PWM control data input terminal, and the data is sequentially shifted from the register 803 to the registers 813, 814 and the latch circuit 817. In addition, data is sequentially shifted from the register 803 to the registers 815 and 816 and the latch circuit 819.

PWM信号生成装置内のPWM回路側では、タイミングを合わせるために、レジスタ803のQ1〜Q3から送出されたデータが、アダー14でレジスタ2のレジスタ値と加算される。そして、再度レジスタ2に値が設定されるタイミングで、Q5〜Q9から送出されたデータをラッチ回路817にラッチするように構成されている。   On the PWM circuit side in the PWM signal generation device, the data sent from Q1 to Q3 of the register 803 is added to the register value of the register 2 by the adder 14 in order to match the timing. Then, the data sent from Q5 to Q9 is latched in the latch circuit 817 at the timing when the value is set in the register 2 again.

また、レジスタ803のQ6〜Q8から送出されたデータが、アダー14でレジスタ2のレジスタ値と加算され、再度レジスタ2に値が設定されるタイミングで、Q0〜Q4から送出されたデータがラッチ回路819にラッチされる。このように、ラッチ回路817とラッチ回路819のラッチタイミングが交互にずれるように構成されている。   Further, the data sent from Q6 to Q8 of the register 803 is added to the register value of the register 2 by the adder 14, and the data sent from Q0 to Q4 is latched at the timing when the value is set again in the register 2. 819 is latched. As described above, the latch timings of the latch circuit 817 and the latch circuit 819 are configured to be alternately shifted.

また、本回路における画像データの1画素長は、CLK_IN端子20に入力されるクロック信号の8クロック分で固定されている。レジスタ814のレジスタ出力値をラッチ回路817でラッチするタイミングは、必ず、レジスタ814の画像データ変更タイミングからCLK_IN端子20に入力されるクロック信号の1クロック分のマージンを取ってラッチされる設計となっている。そのため、データは問題なく更新され、PWM信号生成装置内のPWM回路に反映される。   Further, the length of one pixel of the image data in this circuit is fixed by eight clock signals input to the CLK_IN terminal 20. The timing at which the register output value of the register 814 is latched by the latch circuit 817 is always designed to be latched with a margin of one clock of the clock signal input to the CLK_IN terminal 20 from the image data change timing of the register 814. ing. Therefore, the data is updated without any problem and reflected in the PWM circuit in the PWM signal generation device.

さらにタイミング的に問題のない、PWM信号生成装置内のPWM回路の動作を実現するため、バッファ808で遅延させる。そして、TFF809のQ出力の立ち上がり時に、レジスタ815のレジスタ値をラッチ回路819でラッチした後、レジスタ815のQ出力値が確実に更新されるようなタイミング調整が必要となる。   Further, in order to realize the operation of the PWM circuit in the PWM signal generation device that is not problematic in terms of timing, it is delayed by the buffer 808. Then, at the rise of the Q output of the TFF 809, after the register value of the register 815 is latched by the latch circuit 819, timing adjustment is required so that the Q output value of the register 815 is reliably updated.

また、本PWM信号生成装置内のPWM回路の最小ON幅は、本設計回路ではCLK_IN端子20に入力される1クロック信号分(2分解能の幅)は必要であり、最小OFF幅も同様に、1クロック信号分(2分解能の幅)が必要となる。   Further, the minimum ON width of the PWM circuit in the present PWM signal generation device requires one clock signal (two resolution width) input to the CLK_IN terminal 20 in this design circuit, and the minimum OFF width is also the same. One clock signal (2 resolution width) is required.

ON状態、OFF状態の持続について、本実施形態では、PWM信号の幅に対して、その出力レベル0,1をレジスタ803のQ4出力端子のデータ及びQ9出力端子のデータで自由に設定できる構成としている。すなわち、第1の実施形態では、TFF11,12でPWM信号のトグルさせるタイミングで、本実施形態ではDFF810,12−1でセレクタ901の出力信号をラッチすることができるように構成されているためである。そのため、図13A及び図13Bに示すタイミングチャートのように、連続する2つの画像情報のモードを逐次切り替える画像情報に対しても、それを簡単にPWM信号として反映できる。例えば、レジスタ803のQ4出力端子のデータ及びQ9出力端子のデータを共に「0」にすることで、PWMを持続的に0にすることが可能となる。また、「1」にすることでPWM信号を持続的に1にすることが可能となる。   In this embodiment, regarding the duration of the ON state and the OFF state, the output levels 0 and 1 can be freely set by the data of the Q4 output terminal and the data of the Q9 output terminal of the register 803 with respect to the width of the PWM signal. Yes. In other words, in the first embodiment, the output signal of the selector 901 can be latched by the DFFs 810 and 12-1 at the timing when the TFFs 11 and 12 toggle the PWM signal. is there. Therefore, as in the timing charts shown in FIGS. 13A and 13B, it can be easily reflected as PWM signals on image information that sequentially switches between two consecutive image information modes. For example, by setting both the data of the Q4 output terminal and the data of the Q9 output terminal of the register 803 to “0”, the PWM can be continuously set to 0. Further, by setting “1”, the PWM signal can be continuously set to 1.

第1の実施形態は、CLK_IN端子20に入力されるクロック信号のクロック幅が、2クロック信号分即ち4分解能の幅が必要なPWM信号であったが、本実施形態では、それを半分に圧縮するように回路が工夫されている。具体的には、遅延バッファ822、1ショット回路823、ORゲート824でDFF4,5をリセット可能な必要最小限のリセット信号を生成する。そして、DFF5のQ出力端子に「1」がたった後、必要最小限の遅延時間後、これらの回路でDFF4,5を強制的にリセットする。これにより、タイミング回路17,18での信号処理を、CLK_IN端子20に入力されるクロック信号の1クロック分以内で実現することができる。その結果、PWMの最小クロック幅を、CLK_IN端子20に入力される1クロック信号の範囲で、PWM信号を生成できる。なお、タイミング回路17,18の動作は、第1の実施形態におけるタイミング回路17,18と同じなので、それらの説明は省略する。   In the first embodiment, the clock width of the clock signal input to the CLK_IN terminal 20 is a PWM signal that requires two clock signals, that is, a width of four resolutions. In this embodiment, the PWM signal is compressed in half. The circuit is devised to do. Specifically, the minimum necessary reset signal that can reset the DFFs 4 and 5 is generated by the delay buffer 822, the one-shot circuit 823, and the OR gate 824. Then, after “1” is applied to the Q output terminal of the DFF 5, after the necessary minimum delay time, the DFFs 4 and 5 are forcibly reset by these circuits. Thereby, the signal processing in the timing circuits 17 and 18 can be realized within one clock of the clock signal input to the CLK_IN terminal 20. As a result, the PWM signal can be generated with the minimum PWM width within the range of one clock signal input to the CLK_IN terminal 20. Since the operations of the timing circuits 17 and 18 are the same as those of the timing circuits 17 and 18 in the first embodiment, their description is omitted.

また、本実施形態では、遅延バッファ822,823が加わったので、DFF4,5は明示的にRSTXが0のときに初期化され、そのQ出力端子の出力が「0」に成るように、ORゲート824の一端と、インバータ820を通じて、RSTXの信号が入力される。   In this embodiment, since the delay buffers 822 and 823 are added, the DFFs 4 and 5 are explicitly initialized when RSTX is 0, and the OR of the Q output terminal is set to “0”. An RSTX signal is input through one end of the gate 824 and the inverter 820.

以上のように構成されているので、入力されるデータの更新レートの8逓倍のクロック信号を基本クロック信号として用いて16分解能のPWM信号を生成することができ、同じ分解能のPWM信号を生成するのに消費電力を半減できる。   Since it is configured as described above, a 16-resolution PWM signal can be generated using a clock signal that is eight times the update rate of input data as a basic clock signal, and a PWM signal having the same resolution is generated. However, power consumption can be halved.

また、Video_CLKが50MHZのように高速になっても、PWM信号生成装置内のPWM回路を特殊な高速回路設計にせずに実現することができる。これは、従来は800MHZのクロック信号が必要であった回路が、本発明により400MHZのクロック信号で本実施形態のような簡単な回路で実現できるためである。   Even if Video_CLK is as fast as 50 MHZ, the PWM circuit in the PWM signal generation device can be realized without special high-speed circuit design. This is because a circuit that conventionally required a clock signal of 800 MHZ can be realized by a simple circuit like this embodiment with a clock signal of 400 MHZ according to the present invention.

図14は、図11における1ショット回路823の回路構成例を示す図である。   FIG. 14 is a diagram illustrating a circuit configuration example of the one-shot circuit 823 in FIG.

入力端子INは、ANDゲート507の一方の入力端子に接続され、同時に、大きな遅延量を持つインバータ508の入力端子に接続されている。インバータ508の出力端子は、ANDゲート507の他方の入力端子に接続され、ANDゲート507の出力端子が1ショット回路の出力端子である1SHOT_OUTに接続されている。   The input terminal IN is connected to one input terminal of the AND gate 507 and at the same time is connected to the input terminal of the inverter 508 having a large delay amount. The output terminal of the inverter 508 is connected to the other input terminal of the AND gate 507, and the output terminal of the AND gate 507 is connected to 1SHOT_OUT which is the output terminal of the one-shot circuit.

次に、図示の回路の動作を説明する。   Next, the operation of the illustrated circuit will be described.

入力端子INからの入力が0のとき、インバータ508の出力は1となる。次に、入力端子INからの入力が0から1に遷移すると、入力端子INに直接接続されているANDゲート507の入力が1となる。一方、インバータ508の出力は、インバータ508の遅延時間後に0と成る。その結果、ANDゲート507の出力は、インバータ508の遅延時間の幅の1ショットパルスを生成できることが可能となる。   When the input from the input terminal IN is 0, the output of the inverter 508 is 1. Next, when the input from the input terminal IN transitions from 0 to 1, the input of the AND gate 507 directly connected to the input terminal IN becomes 1. On the other hand, the output of the inverter 508 becomes 0 after the delay time of the inverter 508. As a result, the output of the AND gate 507 can generate a one-shot pulse having a delay time width of the inverter 508.

インバータ508の遅延時間は、遅延バッファ822と同等の遅延時間を持ち、DFF4,5を確実にリセットできる構成となっている。1ショット信号が確実に生成されるため、DFF5がリセットされても、1ショット回路823の出力する1ショット信号が確実に出力されるように、遅延バッファ822が挿入されている。   The delay time of the inverter 508 has a delay time equivalent to that of the delay buffer 822, and the DFFs 4 and 5 can be reliably reset. Since one shot signal is reliably generated, the delay buffer 822 is inserted so that the one shot signal output from the one shot circuit 823 is reliably output even when the DFF 5 is reset.

第4の実施形態によれば、PWMの変調用画像情報の値をPWMの出力に反映できる回路構造としたので、複数PWMデータにわたる同じ値のPWM値の保持が可能となる。また、その結果、画像の連続した0の値、1の値を当該PWMで実現できる。さらに、ルックアップテーブルをモード毎にもっているので、画像の左寄せ、右寄せ制御にも容易に対応できる。   According to the fourth embodiment, since the circuit structure that can reflect the value of the PWM modulation image information in the output of the PWM, it is possible to hold the same PWM value over a plurality of PWM data. As a result, continuous 0 value and 1 value of the image can be realized by the PWM. Furthermore, since the look-up table is provided for each mode, it is possible to easily cope with left and right alignment control of an image.

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。   The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

1 カウンタ
2 レジスタ
3 コンパレータ
4,5,10 DFF(Dタイプフリップフロップ)
8,9,13,16 セレクタ
11,12,31,32 TFF(Tタイプフリップフロップ)
14,15 アダー
17,18 タイミング回路
19 インバータ
104 CPU
1 Counter 2 Register 3 Comparator 4, 5, 10 DFF (D type flip-flop)
8, 9, 13, 16 Selector 11, 12, 31, 32 TFF (T-type flip-flop)
14, 15 Adder 17, 18 Timing circuit 19 Inverter 104 CPU

Claims (8)

入力されるクロック信号で動作するPWM信号生成装置において、
前記クロック信号の立ち上がりクロックに応じてPWM信号を出力する第1のPWM出力制御回路と、
前記クロック信号の立ち上がりクロックとは異なる立ち下がりクロックに応じてPWM信号を出力する第2のPWM出力制御回路と、
前記第1のPWM出力制御回路と前記第2のPWM出力制御回路の出力を切り替える切替回路とを備えることを特徴とするPWM信号生成装置。
In a PWM signal generator that operates with an input clock signal,
A first PWM output control circuit that outputs a PWM signal in response to a rising clock of the clock signal;
A second PWM output control circuit that outputs a PWM signal according to a falling clock different from a rising clock of the clock signal;
A PWM signal generation device comprising: a switching circuit that switches an output of the first PWM output control circuit and the second PWM output control circuit.
前記第1及び前記第2のPWM出力制御回路は、それぞれのPWM信号の出力を切り替えるためのデータ入力端子を備え、
前記データ入力端子に入力される信号のレベルに応じて、前記PWM信号の出力が制御されることを特徴とする請求項1記載のPWM信号生成装置。
The first and second PWM output control circuits each include a data input terminal for switching the output of each PWM signal,
2. The PWM signal generation apparatus according to claim 1, wherein the output of the PWM signal is controlled in accordance with the level of the signal input to the data input terminal.
クロック信号をカウントするカウンタと、前記カウンタと同じビット幅のレジスタと、前記カウンタのカウンタ値と前記レジスタのレジスタ値とを比較し、それらが一致するタイミングで一致信号を出力するコンパレータとを備えるPWM信号生成装置において、
前記クロック信号が入力され、前記コンパレータからの入力信号に応じて出力信号を反転する第1の出力反転手段と、
前記クロック信号と逆相のクロック信号が入力され、前記コンパレータからの入力信号に応じて出力信号を反転する第2の出力反転手段と、
前記第1及び前記第2の出力反転手段から出力される信号のいずれか一方を選択してPWM信号として出力するセレクタと、
前記セレクタからのPWM信号の出力のタイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とするPWM信号生成装置。
PWM comprising: a counter that counts a clock signal; a register having the same bit width as the counter; and a comparator that compares the counter value of the counter with the register value of the register and outputs a coincidence signal at a timing when they coincide In the signal generator,
First output inverting means for receiving the clock signal and inverting an output signal in accordance with an input signal from the comparator;
A second output inversion means for inputting a clock signal having a phase opposite to that of the clock signal and inverting an output signal in accordance with an input signal from the comparator;
A selector that selects one of the signals output from the first and second output inverting means and outputs the selected signal as a PWM signal;
And a control means for controlling the output timing of the PWM signal from the selector.
前記第1の出力反転手段及び前記第2の出力反転手段を制御するためのオンタイム情報とオフタイム情報を格納する格納手段をさらに備え、
前記オンタイム情報と前記オフタイム情報のLSB情報から1ビットを除いたデータを、前記クロック信号と逆相のクロック信号で前記PWM信号が出力すべきタイミングか、前記クロック信号で前記PWM信号が出力すべきタイミングかを指示する情報とし、
前記第1の出力反転手段及び前記第2の出力反転手段を、前記オンタイム情報及び前記オフタイム情報をビット毎で加算し、その加算値が0のときは、前記クロック信号の立ち上がりでトグルする出力を前記PWM信号として選択するように動作させることを特徴とする請求項3記載のPWM信号生成装置。
Storage means for storing on-time information and off-time information for controlling the first output inversion means and the second output inversion means;
The data obtained by removing one bit from the LSB information of the on-time information and the off-time information is the timing at which the PWM signal should be output with a clock signal having a phase opposite to the clock signal, or the PWM signal is output with the clock signal Information that indicates when it should be
The first output inversion means and the second output inversion means add the on-time information and the off-time information bit by bit, and when the addition value is 0, toggle at the rising edge of the clock signal. 4. The PWM signal generation device according to claim 3, wherein the PWM signal generation device is operated so as to select an output as the PWM signal.
前記オンタイム情報と前記オフタイム情報のLSB情報を演算し、その結果をもとに前記LSB情報を除く前記オンタイム情報と前記オフタイム情報に固定値を累積加算した累積加算値を、前記LSB情報を除く前記オンタイム情報と前記オフタイム情報に置き換えることを特徴とする請求項4記載のPWM信号生成装置。   The LSB information of the on-time information and the off-time information is calculated, and a cumulative addition value obtained by cumulatively adding a fixed value to the on-time information and the off-time information excluding the LSB information is calculated based on the result. 5. The PWM signal generation apparatus according to claim 4, wherein the on-time information excluding information and the off-time information are replaced. 前記第1の出力反転手段及び前記第2の出力反転手段を制御するためのオンタイム情報とオフタイム情報を格納する格納手段をさらに備え、
前記オンタイム情報と前記オフタイム情報のLSB情報から2ビットを除いたデータを、前記クロック信号と逆相のクロック信号で前記PWM信号が出力すべきタイミングか、前記クロック信号で前記PWM信号が出力すべきタイミングかを指示する情報とし、
前記第1の出力反転手段及び前記第2の出力反転手段を、前記オンタイム情報及び前記オフタイム情報をビット毎で加算し、その加算値が0のときは、前記クロック信号の立ち上がりでトグルする出力を前記PWM信号として選択するように動作させることを特徴とする請求項3記載のPWM信号生成装置。
Storage means for storing on-time information and off-time information for controlling the first output inversion means and the second output inversion means;
The data obtained by removing 2 bits from the LSB information of the on-time information and the off-time information is the timing at which the PWM signal should be output with a clock signal having a phase opposite to the clock signal, or the PWM signal is output with the clock signal Information that indicates when it should be
The first output inversion means and the second output inversion means add the on-time information and the off-time information bit by bit, and when the addition value is 0, toggle at the rising edge of the clock signal. 4. The PWM signal generation device according to claim 3, wherein the PWM signal generation device is operated so as to select an output as the PWM signal.
前記オンタイム情報と前記オフタイム情報のLSB情報から2ビットまでの2ビットのデータ同士を演算し、その結果をもとに前記LSB情報から2ビットのビット情報を除く前記オンタイム情報と前記オフタイム情報に固定値を累積加算した累積加算値を、前記LSB情報を除く前記オンタイム情報と前記オフタイム情報に置き換えることを特徴とする請求項6記載のPWM信号生成装置。   Two bits of data from the LSB information of the on-time information and the off-time information up to 2 bits are calculated, and based on the result, the on-time information excluding the 2-bit bit information from the LSB information and the off-time information The PWM signal generation apparatus according to claim 6, wherein a cumulative addition value obtained by cumulatively adding a fixed value to time information is replaced with the on-time information and the off-time information excluding the LSB information. 入力されるクロック信号で動作するPWM信号生成装置において、
PWM信号の出力を切り替えるためのタイミング回路と、
前記クロック信号と、前記クロック信号と逆相のクロック信号とが入力され、前記タイミング回路から入力される信号のレベルに応じて、前記PWM信号の出力を切り替える切替回路と、
前記切替回路からの信号に応じて、前記PWM信号を出力するPWM出力制御回路とを備えることを特徴とするPWM信号生成装置。
In a PWM signal generator that operates with an input clock signal,
A timing circuit for switching the output of the PWM signal;
A switching circuit that receives the clock signal and a clock signal having a phase opposite to that of the clock signal, and switches the output of the PWM signal according to the level of the signal input from the timing circuit;
And a PWM output control circuit that outputs the PWM signal in response to a signal from the switching circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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