JP3896037B2 - プログラマブル・デジタル信号発生回路 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタル信号を任意の計数値で計数して分周信号を得たり、その計数値に応じた遅延信号を得るためのデジタル信号発生回路に関し、特に出力パターン信号を任意に発生させるためのプログラマブル・デジタル信号発生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のデジタル信号発生回路につき、図6を参照して説明する。
【0003】
タイミングカウント回路26には、リセット信号101、クロック信号102、トリガ信号103が入力される。タイミングカウント回路26は、リセット信号101がアクティブになると初期化される。またタイミングカウント回路26は、トリガ信号103がアクティブになると、初期化された後にクロック信号102によるカウント動作が開始され、トリガ信号103が次にアクティブになるまでは初期化されずにカウント動作が継続され、カウントデータ134が出力される。
【0004】
組み合わせ回路27は、タイミングカウント回路27から出力されるカウントデータ134を入力し、一意のタイミングで一意のパターンを生成し、出力信号135として外部に出力する。また組み合わせ回路28は、タイミングカウント回路26から出力されるカウントデータ134を入力信号とし、一意のタイミングで一意のパターンを生成し、出力信号136として外部に出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデジタル信号発生回路は、所望の出力信号を得るために、組み合わせ回路を用いて構成されており、異なる出力信号を複数得るためには、それぞれに異なる組み合わせ回路が必要とされていた。また、さらに新たな出力信号の異なるデジタル信号発生回路を必要とするような場合には、改めて構成し直さなければならなかった。
【0006】
本発明の目的は、出力信号の出力タイミングや、そのパターンを内部に備えた記憶回路の記憶内容を更新することにより、プログラマブルに変更することが可能なデジタル信号発生回路を実現することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を考慮して、本発明のプログラマブル・デジタル信号発生回路は、リセット信号によって初期化され、トリガ信号によって初期化された後にカウント動作が開始され、前記トリガ信号が次にアクティブになるまでカウント動作を継続しカウントデータを出力するタイミングカウント回路と、あらかじめ定められたスタートおよびストップタイミングからなるタイミングデータを複数組記憶し、イネーブル信号により前記タイミングデータを初期値として読み出し、前記カウントデータが前記読み出されたタイミングデータと一致するごとに、次のタイミングデータに更新して出力する、要求されるパターン出力数と同数のタイミング発生回路と、 前記リセット信号により初期化され、前記タイミング信号を累積加算してアドレス信号を生成し、前記累積加算されたアドレス信号に応じて予め格納されたパターン信号を発生するパターン発生回路と、前記パターン信号を前記タイミングデータのスタートタイミングおよびストップタイミングで出力許可する、要求されるパターン出力数と同数のゲート回路とにより構成されることを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプログラマブル・デジタル信号発生回路の実施形態につき、図面を参照して説明する。
【0009】
このプログラマブル・デジタル信号発生回路は、タイミングカウント回路1と、パターン発生回路4と、プログラマブル・デジタル信号発生回路の出力信号数nと同じ数のタイミング発生回路2−1〜2−nと、ゲート回路3−1〜3−nで構成される。入力信号は、リセット信号101、クロック信号102、トリガ信号103の3入力で構成される。
【0010】
タイミングカウント回路1は、従来技術と同様に、リセット信号101がアクティブになると初期化される。また、トリガ信号103がアクティブになると、初期化された後にクロック信号102によるカウント動作が開始され、トリガ信号103が次にアクティブになるまでは初期化されずにカウント動作が継続され、カウントデータ104が出力される。
【0011】
続いてタイミング発生回路2および3の詳細な構成について図2を参照して説明する。なお今後は、説明文の冗長化を避けるために、このタイミング発生回路2と3のように「対称な構成で、入出力信号などが一部異なる二つの装置」については、対称装置とこれに対応する信号の符号を中かっこで付記することとする。
【0012】
タイミング発生回路2(3)は、複数のスタートタイミングを記憶するスタートタイミングデータ記憶回路7と、複数のストップタイミングを記憶するストップタイミングデータ記憶回路8と、カウントデータ104とスタートタイミング設定信号120の一致を検出する第1の一致検出回路9と、カウントデータ104とストップタイミング設定信号121の一致を検出する第2の一致検出回路10と、割り込み信号110(112)を入力する第1の論理和回路11と、割り込み信号111(113)を検出する第2の論理和回路12と、セット信号124およびリセット信号125を入力し、タイミング信号114(115)を出力するセットリセット回路13で構成される。
【0013】
続いてパターン発生回路4の詳細な構成について図3を参照して説明する。パターン発生回路4は、リセット信号101、クロック信号102、トリガ信号103、およびタイミング信号114を入力し、出力するパターンをカウントするパターンカウント回路14と、リセット信号101、クロック信号102、トリガ信号103、およびタイミング信号115を入力し、出力するパターンをカウントするパターンカウント回路15と、これら各々に対応して発生するパターンを記憶する記憶回路16および17で構成される。
【0014】
さらに、スタートタイミングデータ記憶回路7とストップタイミングデータ記憶回路8の詳細な構成については図4を用いて説明する。スタートタイミングデータ記憶回路7(8)は、イネーブル信号106(107)と、一致信号122を入力し、カウントイネーブル信号128を出力する第3の論理和回路18と、クロック信号102を入力してその反転信号を反転クロック信号129として出力する否定回路19と、カウントイネーブル信号128と反転クロック信号129を入力して、カウントイネーブル信号128がアクティブの時には反転クロック信号129をカウント信号130として出力する第1の論理積回路20と、リセット信号101とカウント信号130を入力してリセット信号101がアクティブの時に初期化され、そうでない時にはカウント信号130によりカウント動作を行ってアドレス信号131を出力するカウント回路21と、タイミングデータ105とアドレス信号131を入力して設定データ120(121)を出力する記憶回路22で構成される。一致回路9および一致回路10は、さらに図5に示す通り、排他的否定論理和回路23および24と、第2の論理積回路25とで構成されている。
【0015】
続いて、本発明の実施形態の動作につき、図面を参照して詳細に説明する。図1に示すように、タイミングカウント回路1は本発明のプログラマブル・デジタル信号発生回路の基本タイミングを生成する。
【0016】
まず、タイミングカウント回路1は、リセット信号101により初期化される。その後トリガ信号103が1クロックの間アクティブ(例えば“1”)になると初期化され、クロック信号102によりカウント動作が開始される。カウント動作が継続し、再びトリガ信号103がアクティブになると、タイミングカウント回路1は再び初期化される。すなわち、タイミングカウント回路1は、トリガ信号103が入力されるたびに初期化される。タイミングカウント回路1はカウント値をカウントデータ104として出力する。
【0017】
次に図2、図4を参照してタイミング発生回路2(3)の動作について詳細に説明する。タイミング発生回路2(3)は、カウントデータ104と、タイミングデータ105と、リセット信号101と、クロック信号102と、イネーブル信号106および107(108および109)と、割込み信号110および111(112および113)が入力される。
【0018】
図4はタイミング発生回路2(3)内のスタートタイミングデータ記憶回路7、あるいはストップタイミングデータ記憶回路8の構成を示す。スタートタイミングデータ記憶回路7内の第3の論理和回路18には、タイミングデータ105を記憶回路22にロードするときに用いるイネーブル信号106(107)と一致信号122が入力される。そして、イネーブル信号106(107)と一致信号122のいずれか一方がアクティブになった際、その信号をカウントイネーブル信号128として出力する。否定回路19は、クロック信号102を反転させ、反転クロック信号129として出力する。論理積回路20は、カウントイネーブル信号128がアクティブの時に、反転クロック信号129をカウント信号130として出力する。
【0019】
カウント回路21はリセット信号101により初期化され、カウント信号130がアクティブになるたびにカウント動作を行い、そのカウント値をアドレス信号131として出力する。
【0020】
スタートタイミングデータ記憶回路7(ストップタイミングデータ記憶回路8)内の記憶回路22は、タイミングデータ105を記憶する回路であり、タイミングデータ105とアドレス信号131を入力し、アドレス信号131がインクリメントされるたびに、そのアドレスに記憶されたデータをスタートタイミング設定信号120(ストップタイミング設定信号121)として出力する。
【0021】
スタートタイミング設定信号120(ストップタイミング設定信号121)およびカウントデータ104は、一致検出回路9(10)に入力される。一致検出回路9(10)では、スタートタイミング設定信号(120)とカウントデータ104が一致しているか否かにつき判定が行われ、一致しているときに一致信号122(123)を出力する。
【0022】
図5は一致検出回路9の内部構成を示す。否定排他的論理和回路23は、カウントデータ104とスタートタイミング設定信号120(ストップタイミング設定信号121)の最上位ビットを入力し、その否定排他的論理和をビット一致信号132として出力する。これに対して否定排他的論理和回路24は、カウントデータ104とスタートタイミング設定信号120(ストップタイミング設定信号121)の最下位ビットを入力し、その否定排他的論理和をビット一致信号133として出力する。最上位ビットと最下位ビットの間のビットについても同様に否定排他的論理和をとる。論理積回路25は、否定排他的論理和回路23から否定排他的論理和回路24までの信号を入力し、その論理積をとって、一致信号122(123)を出力する。この一致信号122(123)は、スタートタイミングデータ記憶回路7(ストップタイミングデータ記憶回路8)にフィードバックされる。
【0023】
スタートタイミングデータ記憶回路7(ストップタイミング記憶回路8)は、一致信号122(123)がアクティブになるたび、すなわちカウントデータ104と設定データ120(121)が一致するたびに、次のデータを出力する。
【0024】
第一の論理和回路11は、通常は一致信号122をそのまま出力しているが、割込み信号110がアクティブになると、これをセット信号124として出力する。第二の論理和回路12も同様に、通常は一致信号123をそのまま出力しているが、割込み信号111がアクティブになると、これをリセット信号125として出力する。
【0025】
タイミング発生回路2(3)内のセットリセット回路13は、セット信号124とリセット信号125を入力して、タイミング信号114(115)を出力する。このセットリセット回路13は、セット信号124がアクティブになるとタイミング信号114(115)をセットし、リセット信号125がアクティブになるとタイミング信号114(115)をリセットする。
【0026】
次に、パターン発生回路4の動作について、図3を参照して説明する。
【0027】
パターン発生回路4内のパターンカウント回路14(15)は、リセット信号101と、クロック信号102と、トリガ信号103と、タイミング信号114(115)が入力され、アドレス信号126(127)を出力する。このパターンカウント回路14(15)は、リセット信号101がアクティブになると初期化され、タイミング信号114(115)がアクティブの間、カウント動作が行われ、そのカウント値をアドレス信号126(127)として出力する。
【0028】
記憶回路16(17)は、アドレス信号126(127)が入力され、パターン信号116(117)を出力する。そしてアドレス信号126(127)がインクリメントされるたびに、そのアドレスに対応するパターンデータをパターン信号116(117)として出力する。
【0029】
パターン信号116(117)は、ゲート回路5(6)へと入力され、タイミング信号114(115)がアクティブになるごとにパターン出力信号118(119)として出力される。
【0030】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明のプログラマブル・デジタル信号発生回路は、初期設定時に、内部に備えた記憶回路に、パターンをいつ発生するかの情報、すなわちパターン発生タイミング情報と、そのパターンの内容を記憶しておくことにより、任意のタイミングで任意のパターンを発生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のプログラマブル・デジタル回路信号発生回路の全体的な構成を示すブロック図である。
【図2】 タイミング信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図3】 パターン信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【図4】 タイミング信号発生回路内の、(スタートあるいはストップ)タイミングデータ記憶回路の構成を示すブロック図である。
【図5】 タイミング信号発生回路内の、一致検出回路の構成を示すブロック図である。
【図6】 従来のデジタル信号発生回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 タイミングカウント回路
2 タイミング発生回路
3 タイミング発生回路
4 パターン発生回路
5 ゲート回路
6 ゲート回路
7 スタートタイミングデータ記憶回路
8 ストップタイミングデータ記憶回路
9 第1の一致検出回路
10 第2の一致検出回路
11 第1の論理和回路
12 第2の論理和回路
13 セットリセット回路
14 パターンカウント回路
15 パターンカウント回路
16 記憶回路
17 記憶回路
18 第3の論理和回路
19 否定回路
20 第1の論理積回路
21 カウント回路
22 記憶回路
23 排他的否定論理和回路
24 排他的否定論理和回路
25 第2の論理積回路
26 タイミングカウント回路
27 組合せ回路
28 組合せ回路

Claims (1)

  1. リセット信号によって初期化され、トリガ信号によって初期化された後にカウント動作が開始され、前記トリガ信号が次にアクティブになるまでカウント動作を継続しカウントデータを出力するタイミングカウント回路と、
    あらかじめ定められたスタートおよびストップタイミングからなるタイミングデータを複数組記憶し、イネーブル信号により前記タイミングデータを初期値として読み出し、前記カウントデータが前記読み出されたタイミングデータと一致するごとに、次のタイミングデータに更新して出力する、要求されるパターン出力数と同数のタイミング発生回路と、
    前記リセット信号により初期化され、前記タイミング信号を累積加算してアドレス信号を生成し、前記累積加算されたアドレス信号に応じて予め格納されたパターン信号を発生するパターン発生回路と、
    前記パターン信号を前記タイミングデータのスタートタイミングおよびストップタイミングで出力許可する、要求されるパターン出力数と同数のゲート回路とにより構成されたことを特徴とするプログラマブル・デジタル信号発生回路。
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