JP2572448B2 - 矩形波信号発生装置 - Google Patents

矩形波信号発生装置

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JP2572448B2
JP2572448B2 JP1167254A JP16725489A JP2572448B2 JP 2572448 B2 JP2572448 B2 JP 2572448B2 JP 1167254 A JP1167254 A JP 1167254A JP 16725489 A JP16725489 A JP 16725489A JP 2572448 B2 JP2572448 B2 JP 2572448B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明はリモートコントロール送信機などに用いら
れる矩形波信号発生装置に関する。
(b)従来の技術 従来、例えば赤外線を用いたリモートコントロール装
置において、送信機は、押しボタンスイッチなどの操作
に応じて、特定のキャリア周波数で赤外線発光ダイオー
ドを駆動するとともに、送信すべきコードデータに応じ
て出力を断続して赤外線パルス信号列を発生するように
構成されている。
前記キャリア周波数としては、例えば40kHz、37.9kH
z,36.7kHzなどメーカー毎あるいはセット毎に異なった
キャリア周波数が採択されている。このように所定周波
数の矩形波信号を扱う制御回路は、例えばリモートコン
トロール送信機用ICなど専用のICを除いて、一般にマイ
クロコンピュータによって演算および信号処理が行わ
れ、前記キャリア信号のような所定の矩形波信号はマイ
クロコンピュータのシステムクロックを整数分周するこ
とによって作成されている。例えば、40kHzの矩形波信
号を用いる場合にはシステムクロックを480kHzとし、こ
れを1/12分周することにより発生させ、37.9kHzの矩形
波信号を用いる場合には、システムクロックを455kHzと
し、これを1/12分周することによって発生させ、また3
6.7kHzの矩形波信号を用いる場合には、システムクロッ
クを440kHzとし、これを1/12分周することによって発生
させている。
(c)発明が解決しようとする課題 例えば、前述の赤外線リモートコントロール装置にお
いて、送信機用1チップマイクロコンピュータは、各セ
ットメーカーが採用している複数のキャリア周波数の何
れにも対応できるようにすることが重要である。このこ
とは同一品種のLSIを大量生産することによってコスト
ダウンする場合、また、同一のリモコン送信機を用いて
複数のセットをコントロールする場合に必要となる。
ところが、一般に、システムクロック信号を分周する
ことによって所定周波数の矩形波信号を作成する装置に
おいては、矩形波の周波数はシステムクロック信号の周
波数と分周比によってのみ定まり、周波数が近接してい
て、且つ異なる周波数信号を発生させる、といったこと
はできなかった。すなわち、一つの目的とする周波数を
実現するようシステムクロックを決定した時点で、他に
実現することのできる周波数が決定してしまうため、飛
び飛びの周波数しか発生させることができなかった。す
なわち、単一のシステムクロックで実現することのでき
る2つの矩形波信号の周波数の比は、最も近接させても
n:n+1(n=1,2,3,・・・)である。
たとえば、一般的なリモートコントロール送信機に用
いられるクロック周波数は400〜500kHzであり、キャリ
ア周波数は30〜40kHzであるので、一例としてクロック
周波数を440kHzとし、これを1/11に分周すると40kHz、1
/12分周すると36.7kHzが得られるが、例えば37.9kHzな
どの近接した他の周波数のキャリア信号を得ることは出
来なかった。
そこで、従来は、例えばシステムクロックの周波数を
2MHzや4MHzなどの高い周波数にし、このクロック周波数
を基に整数分周して所定周波数のキャリア信号を発生さ
せていた。
しかしながら、このようにシステムクロック周波数を
高くすれば、その周波数に略比例して消費電流も増大す
るため、電池の寿命が短くなり、また、従来通りの寿命
を確保しようとすると、大容量の電池が必要となり、リ
モコン送信機全体が大型化する。さらに、高いクロック
周波数で作動する高価な1チップマイクロコンピュータ
を用いなければならず、装置全体がコスト高になるとい
う問題があった。
この発明の目的は、システムクロック周波数を特に高
くすることなく、周波数の近接する複数種の矩形波信号
を発生させるようにして、前記従来の問題点を解消し
た、矩形波信号発生装置を提供することにある。
(d)課題を解決するための手段 この発明の矩形波信号発生装置は、一定周波数のクロ
ック信号を発生するクロック信号発生手段と、前記クロ
ック信号をカウントするとともに、そのカウント値が予
め定めた複数の所定値に達したときそれぞれ出力信号を
出力するカウンタ(10)と、選択信号の状態に応じて前
記カウンタのいずれかの出力を選択出力する選択回路
(15,16,17,18)と、該選択回路の出力信号に基づき前
記カウンタをリセットするカウンタリセット回路(12)
と、前記選択回路の出力信号を入力する毎に状態を周期
的に変化させるとともに、前記選択信号を発生する選択
信号発生回路(20,13,14)と、前記カウンタのいずれか
の出力信号によってリセットされ、前記選択回路の出力
によってセットされて矩形波信号を出力する矩形波信号
発生用回路(19)とからなる。
(e)作用 この発明の矩形波信号発生装置の構成図を第1図に示
す。クロック信号発生手段1は一定周波数のクロック信
号を発生し、分周手段2はそのクロック信号を整数分周
して矩形波信号を発生する。分周比切替制御手段3は一
定周期で分周手段2の分周比を偶数比と奇数比とに交互
に切り替える。
この分周比切替制御手段の制御により得られる矩形波
信号の例を第2図(A)〜(E)に示す。第2図におい
て(A)と(B)は比較例として示した矩形波信号の波
形図であり、図中の数字は、その区間に含まれるクロッ
ク数を示している。すなわち、同図(A)の例はクロッ
ク信号を1/12分周した例であり、T1が繰り返しの最小単
位となる。また、同図(B)の例はクロック信号を1/11
分周した例であり、T2が繰り返しの最小単位となる。
第1図に示した分周比切替制御手段3が分周手段2の
出力である矩形波信号の立ち上がり毎に分周比を1/12と
1/11とに交互に切り替えた場合、第2図(C)に示すよ
うな矩形波信号が得られる。すなわち、1/12分周によっ
て6クロックの“H"レベルと6クロックの“L"レベルが
発生し、続いて1/11分周によって、6クロックの“H"レ
ベルと5クロックの“L"レベルが生じる。この2サイク
ルの区間T3が繰り返し周期の最小単位となる。
第2図(C)に示した例では、1/12分周のとき“H"区
間と“L"レベル区間との比が6:6となり、1/11分周のと
き“H"レベル区間と“L"レベル区間の比が6:5となる例
であったが、例えば第2図(D)に示すように、1/12分
周のとき“H"レベル区間と“L"レベル区間の比が4:8、1
/11分周のとき、“H"レベル区間と“L"レベル区間の比
が4:7となっても良い。何れの場合でも繰り返し周期T3
またはT4内に含まれる全クロック数23を、その区間に含
まれるサイクル数2で除した値11.5が等価的な分周比と
なる。
第1図に示した分周比切替制御手段3が分周手段2か
ら出力される矩形波信号の最初の立ち上がりで分周比を
1/12とし、続く立ち上がりで分周比を1/11に切り替え、
これに続く2回目の立ち上がりまで1/11分周を続ける制
御を行った場合、第2図(E)に示す矩形波信号が得ら
れる。すなわち、最初の1/12分周によって4クロックの
“H"レベル区間,8クロックの“L"レベル区間が生じ、続
く1/11分周により4クロックの“H"レベル区間,7クロッ
クの“L"レベル区間,4クロックの“H"レベル区間,7クロ
ックの“L"レベル区間が順に生じ、このT5を繰り返し周
期とする矩形波信号となる。T5に含まれるサイクル数は
3、全クロック数は34であるため、分周比は3/34=1/1
1.33となる。
このように分周比を一定周期で偶数比と奇数比とに交
互に切り替えることによって、等価的に整数以下を含む
分周比で分周することができ、周波数の近接した複数種
の矩形波を、比較的低周波の同一のクロック信号から得
ることができる。
(f)実施例 この発明の実施例である矩形波信号発生装置の回路図
を第3図に示す。第3図においてカウンタ10は例えば4
ビットのバイナリーカウンタと、その内容が特定値に等
しくなったことを検出する複数のデコーダからなり、ク
ロック信号CLKの立ち上がりでその内容をカウンタアッ
プし、内容が“4"になったときa、“10"になったとき
b、“11"になったときcの信号をそれぞれ出力する。
インバータ11はクロック信号CLKの反転信号を得る。D
型フリップフロップ12は信号dが“H"のときCLKの立ち
下がり時にカウンタ10に対してリセット信号RESを発生
する。ANDゲート13は信号d′が“H"でCLKが“L"になっ
たときT型フリップフロップ14の状態を反転させる。T
型フリップフロップ14は信号eを発生して、次に述べる
ゲート回路によってカウンタ10の出力信号bまたはcの
何れか一方を選択する。インバータ15は信号eの反転信
号をANDゲート16へ入力する。このインバータ15と2つ
のANDゲート16,17およびORゲート18は、信号eが“H"の
とき信号bを信号dとして発生し、eが“L"のとき、信
号cを信号dとして発生する。フリップフロップ19はカ
ウンタ10の出力信号aによりリセットされ、前記信号d
によりセットされ、矩形波信号CARを発生する。D型フ
リップフロップ20は信号dをクロック信号CLKの立ち上
がりから次のCLKの立ち上がりまで保持し、信号d′を
発生する。
第3図に示した15,16,17,18からなる回路が本願発明
に係る選択回路に対応し、フリップフロップ12が本願発
明に係るカウンタリセット回路に対応し、20,13,14から
なる回路が本願発明に係る選択信号発生回路に対応し、
フリップフロップ19が本願発明に係る矩形波信号出力回
路に相当する。
以上に示した回路のタイミングチャートを第4図に示
す。最初カウンタ10がクリア状態、フリップフロップ12
および14がリセット状態、フリップフロップ19がセット
状態であるものとする。この状態からクロック信号CLK
が供給されると、カウンタ10は0からカウントアップを
始め、その内容が“4"となったときaが“H"になる。こ
れによりフリップフロップ19がリセットされて矩形波信
号CARが“L"レベルとなる。その後、カウンタ10の内容
が“10"になったとき、bが“H"レベルになる。このと
きフリップフロップ14はリセット状態であり、eが“L"
レベルであるため、信号dは“L"レベルのままである。
その後、カウンタ10の内容が“11"となったとき、cが
“H"になる。このとき、eが“L"であるため、ANDゲー
ト16の出力が“H"になり、ORゲート18の出力dが“H"に
なる。このことにより、フリップフロップ19がセットさ
れ、矩形波信号CARが“H"レベルとなる。また、D型フ
リップフロップ20が信号dによりセット状態となる。そ
の後、クロック信号CLKが立ち下がったときANDゲート13
の出力が“H"になり、T型フリップフロップ14の状態が
反転する。これにより、T型フリップフロップ14がセッ
ト状態になる。また、CLKの立ち下がりでD型フリップ
フロップ12がセットされるため、カウンタ10に対してリ
セット信号RESが与えられ、カウンタ10がクリアされ
る。これにより、dが“L"になり、その後のCLKの立ち
下がりでD型フリップフロップ12がリセットされる。こ
れにより、カウンタ10に対するリセット信号RESが解除
される。したがって、カウンタ10は続くクロック信号CL
Kを0からカウンタアップすることになる。その後、カ
ウンタ10の内容が“4"となったとき、aが“H"になり、
フリップフロップ19がリセットされる。これにより矩形
波信号CARが“L"レベルとなる。その後、カウンタ10の
内容が“10"となったとき、bが“H"になる。このとき
T型フリップフロップ14がセット状態であるため、AND
ゲート17の出力が“H"になり、dが“H"になる。これに
より、フリップフロップ19がセットされ、矩形波信号CA
Rが“H"レベルとなる。また、D型フリップフロップ20
が信号dによりセット状態となる。その後、クロック信
号CLKが立ち下がったときANDゲート13の出力が“H"にな
り、T型フリップフロップ14の状態が反転(リセット)
される。また、CLKの立ち下がりでD型フリップフロッ
プ12がセットされ、カウンタ10に対しリセット信号RES
が与えられる。これにより、dは“L"になる。その後、
CLKの次の立ち下がりでD型フリップフロップ12がリセ
ットされ、続くCLKによりカウンタ10がカウントアップ
を始める。この状態は第4図に示した最初の状態と同一
であり、以降第4図中Tで示す周期を繰り返す。
第3図に示した矩形波信号発生回路は第4図のタイミ
ングチャートから明らかなように、信号eが“L"のと
き、クロック信号を1/12分周して5クロックの“H"レベ
ル区間と7クロックの“L"レベル区間を発生し、信号e
が“H"のとき、クロック信号を1/11分周し、5クロック
の“H"レベル区間と6クロックの“L"レベル区間を発生
する。したがって、全体として1/11.5の分周比で分周す
ることになる。なお、第3図に示した回路で、信号aは
矩形波信号CARの立ち下がりタイミングを定め、信号b
およびcは矩形波信号CARの立ち上がりから次の立ち上
がりまでの時間を定めるため、これらの信号の発生タイ
ミングを適宜選択することによってデューティ比および
分周比を変更することができる。また、T型フリップフ
ロップ14の状態に係わらず、信号eを強制的に“H"また
は“L"に切り替える回路を設けることによって、1/11分
周と1/12分周とを任意に切り替えることができる。この
ような矩形波信号発生回路を、1チップマイクロコンピ
ュータ内に設け、前記信号a,b,cおよびeの発生条件を
コントロールレジスタの内容によって設定するよう回路
を構成することができる。このような1チップマイクロ
コンピュータを例えば、前述した例のように赤外線リモ
ートコントロール装置の送信機に用いる場合、クロック
信号の周波数を例えば440kHzとし、これを1/11分周する
ことによって40kHzのキャリア信号を発生させ、1/12分
周することによって36.7kHzのキャリア信号を発生さ
せ、さらに1/11.5分周することによって38kHzにごく近
接した周波数のキャリア信号を発生させることができ
る。
なお、クロック信号の分周比を偶数比と奇数比とに交
互に切り替えることによって得られる矩形波信号の周波
数スペクトラムには3次高調波も含まれる場合がある
が、例えば前述のように赤外線リモートコントロール装
置の受信器側では、フィルタによって基本周波数成分の
み濾波されるため、高調波成分の影響は問題とはならな
い。
(g)発明の効果 この発明によれば、システムクロック周波数を特に高
めることなく、近接する周波数で数種類の矩形波を発生
させることができる。このため、例えば赤外線リモコン
送信機のコントローラに適用することによって、キャリ
ア周波数の異なる信号形式にも対応させることができ、
しかも消費電流の少ない小型で安価な装置を構成するこ
とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の構成を示すブロック図である。第2
図(A)〜(E)はその作用を説明する波形図である。
第3図はこの発明の実施例である矩形波信号発生回路の
回路図、第4図はその各部の波形図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定周波数のクロック信号を発生するクロ
    ック信号発生手段と、前記クロック信号をカウントする
    とともに、そのカウント値が予め定めた複数の所定値に
    達したときそれぞれ出力信号を出力するカウンタ(10)
    と、選択信号の状態に応じて前記カウンタのいずれかの
    出力を選択出力する選択回路(15,16,17,18)と、該選
    択回路の出力信号に基づき前記カウンタをリセットする
    カウンタリセット回路(12)と、前記選択回路の出力信
    号を入力する毎に状態を周期的に変化させるとともに、
    前記選択信号を発生する選択信号発生回路(20,13,14)
    と、前記カウンタのいずれかの出力信号によってリセッ
    トされ、前記選択回路の出力によってセットされて矩形
    波信号を出力する矩形波信号出力回路(19)とからなる
    矩形波信号発生装置。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62279713A (ja) * 1986-05-28 1987-12-04 Nec Corp 56KHzクロツク発生回路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62279713A (ja) * 1986-05-28 1987-12-04 Nec Corp 56KHzクロツク発生回路

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