JPH04111522A - チャタリング等の誤検出防止回路 - Google Patents

チャタリング等の誤検出防止回路

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JPH04111522A
JPH04111522A JP2227986A JP22798690A JPH04111522A JP H04111522 A JPH04111522 A JP H04111522A JP 2227986 A JP2227986 A JP 2227986A JP 22798690 A JP22798690 A JP 22798690A JP H04111522 A JPH04111522 A JP H04111522A
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JP
Japan
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key input
clock
chattering
signal
circuit
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JP2227986A
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Nobuyoshi Mizoo
溝尾 信義
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 キー操作時に発生するのチャタリングや一般のノイズ等
に対する誤検出防止回路に関し、正規のキー入力信号の
みを正しく検出して、チャタリングや一般のノイズ等に
よる誤検出を確実に防止することを目的とし、 キー操作時に発生するチャタリングや一般のノイズによ
る誤検出を防止するチャタリング等の誤検出防止回路に
おいて、所定周波数のクロック信号を発生するクロック
発生回路と、クロック発生回路から入力されるクロック
信号の通過を制御するクロック制御回路と、キー入力信
号がオンである期間中のみ前記クロック制御回路より供
給されるクロックをカウントするカウンタと、カウンタ
のカウント値が所定数に達したときに、入力されたキー
入力信号を正規のものとして検出するとともに、前記ク
ロック制御回路がクロック信号の通過を阻止するように
制御するキー入力検出回路を設けるように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、オペレーション・パネル等に於けるキー操作
時に発生するチャタリングや一般のノイズ等に基づく誤
検出を防止するチャタリング等の誤検出防止回路に関す
る。
〔従来の技術〕
オペレータの操作を必要とする各種の装置においては、
多くの場合、オペレータと装置間のインタフェースとし
てオペレーション・パネルが使用される。オペレータは
このオペレーション・パネル上のキーを操作することに
より、装置にデータや制御信号等を入力している。
オペレーション・パネルにおけるキーのオン/オフは通
常メカニカルな機構によって行われるため、オン/オフ
操作時に機械的な振動、すなわちチャタリングが発生し
やすい。このため、−度しか押されていないキーを、何
度も押されたと誤検出する不都合が生じる。
また、キー入力信号が加えられる入力線上にノイズが混
入されると、キーが押されていないにもかかわらず、装
置側ではキーが押されたと誤検出するようになる。
このようなチャタリングや一般のノイズ等によるキー入
力の誤検出を防止するため、従来は例えば第4図に示す
ような、アナログのチャタリング等の誤検出防止回路を
使用していた。
第4図において、AND回路21には、図示しないオペ
レーション・パネルにあるキーを操作することにより、
キー入力信号NKEYO〜NKEY7  (一般に複数
個)が入力される。
オペレーション・パネルにあるいずれのキーも押されな
いときは、キー入力信号NKEYO〜キーNKEY7は
すべて高レベルHになり、AND回路21の出力もHレ
ベルになって抵抗22を介してコンデンサ23をHレベ
ルに充電する。したがって、キー操作が行われない状態
では、コンデンサ23はHレベルに保持されている。
この抵抗22及びコンデンサ23は、チャタリングやノ
イズを除去するためのフィルタ24を構成している。
この状態で、オペレーション・パネル上のいずれかのキ
ーが押されると、対応するキー入力信号ハ低レベルLに
なり、AND回路21はLレベルになる。
この結果、コンデンサ23の電荷は、抵抗22及びAN
D回路21を通って急速に放電するので、コンデンサ2
3の端子電圧は急速にLレベルになる。このLレベル信
号は、インバータ25によりHレベルに反転されて、D
フリップフロップ(D−FFで示す)26に入力される
D−FF26は、インバータ25からのHレベル信号を
受けることによりキー入力信号のあったことを検出し、
割り込み信号を発生して図示しない処理装置に送る。
いま、キーのオン又はオフ時にチャタリングが発生する
と、チャタリングの幅は、人が実際にキーを押した場合
に発生するキー入力信号の幅に比べて極めて狭い値であ
る。
したがって、チャタリングによりAND回路21がLレ
ベルになっても、その期間は瞬間的であってコンデンサ
23の電荷の放電量は僅かであるので、コンデンサ23
の端子電圧の変化は少なく、Hレベル状態が維持される
この結果、D−FF26の入力レベルはLレベルを維持
するので、キー入力の検出は行われず、チャタリングに
よる誤検出を防止することができる。
また、一般のノイズの幅もチャタリングと同様に狭いの
で、前述のチャタリングの場合と同様にして、D−FF
26によるキー入力の検出は行われず、ノイズによる誤
憲出を防止することができる。
除去しようとするチャタリングやノイズの幅を変更した
い場合には、所望する除去対象のチャタリングやノイズ
の信号幅に対応して、抵抗22及びコンデンサ23の値
が種々に調整される。
このように、抵抗22及びコンデンサ23からなるフィ
ルタ23のフィルタ作用により、チャタリングやノイズ
を除去され、これらによるキー入力信号の誤検出を防止
することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のチャタリング等の誤検出防止回路は、前述のよう
に、抵抗及びコンデンサといったアナログ部品で構成さ
れたフィルタを使用してチャタリングやノイズを除去し
、これらによるキー入力信号の誤検出を防止するように
していた。
このように従来回路はアナログの部品を使用していたた
め、ロジック部品だけでは回路を組めなくなり、それに
伴って、次に例示するような種々の不都合が生じていた
■ この誤検出防止回路をLSI化しようとすると、抵
抗やコンデンサ等のアナログ回路部分はL S I内に
は組み込めないので、このアナログ回路部分はLSIの
外に出して設計しなければならないので、部品点数が増
加する。
■ アナログの抵抗やコンデンサの分だけ、基板上での
実装面積が大きくなるので、結果的にコストアップにな
る。
■ 除去しようとするチャタリングやノイズの幅等を変
更する場合は、抵抗やコンデンサの値を変更したり、そ
れらの部品を変更する必要がありために、その変更処理
に手間が掛かる。
本発明は、正規のキー入力信号のみを正しく検出して、
チャタリングやノイズ等による誤検出を確実に防止でき
るように改良したチャタリング等の誤検出防止回路を提
供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
チャタリングや一般のノイズが発生している時間を調べ
ると、人間が実際にキーを押している時間、すなわち正
規のキー入力信号が発生している時間よりも遥かに短い
という性質がある。本発明はチャタリングや一般のノイ
ズにおけるこの性質を利用して、チャタリングやノイズ
を除去して、正規のキー入力信号のみを正しく検出する
できるようにしたものである。
以下、前述の課題を解決するために本発明が採用した手
段を、第1図を参謂して説明する。第1図は、本発明の
原理説明図である。
第1図において、11はクロック発生回路であり、所定
周波数のクロック信号を発生する。
12はクロック制御回路であり、クロック発生回路11
から入力されるクロック信号の通過を制御する。
13はカウンタであり、キー入力信号がオンである期間
中のみ前記クロック制御回路12より供給されるクロッ
クをカウントする。
14はキー入力検出回路であり、カウンタ13のカウン
ト値が所定数に達したときに、入力されたキー入力信号
を正規のものとして検出するとともに、前記クロック制
御回路12がクロック信号の通過を阻止するように制御
する。
〔作 用〕
クロック発生回路11は所定周波数のクロックを発生し
て、クロック制御回路12に供給する。
このクロック周波数は、除去しようとするチャタリング
やノイズの信号幅及び人間が実際にキーを押したときに
発生する正規のキー入力信号の信号幅等を考慮して選定
される。
クロックlit]御回路12は、動作開始時はクロック
発生回路11から入力されるクロックを通過させるよう
に制御されている。
一方、カウンタ13は、図示しないオペレーションパネ
ル等にあるキーがオンされて、キー入力信号がオンにな
ったときに初めてカウント動作を開始する構成になって
いるが、チャタリングやノイズが混入すると、それによ
ってもカウントを開始するようになる。
キー入力信号がオンになると、カウンタI3はクロック
制御回路12より供給されるクロックのカウントを開始
する。
キー入力検出回路14は、カウンタ13のカウント値が
所定数に達したときに、入力されたキー入力信号を正規
のものとして検出する。この所定カウント数は、除去し
ようとするチャタリングやノイズの信号幅に対応して選
定される。
キー入力検出回路14は、更にカウンタ13のカウント
値が所定数に達したときに、前記クロック制御回路12
がクロックパルスの通過を阻止するように制御する。こ
れにより、以降のカウンタ13のカウンタ動作は行われ
なくなり、キー入力信号が不必要に長時間入力されても
、キー入力検出信号が続けて誤って発生することが防止
される。
いま、チャタリングやノイズがキー入力信号の入力線に
混入すると、カウンタ13は、クロック制御回路12か
ら供給されるクロックのカウント動作を開始する。
しかし、チャタリングやノイズの信号幅はキー入力信号
の信号幅に比べて濫かに狭いため、カウンタ13が所定
クロック数をカウントしないうちにチャタリングやノイ
ズはオフとなって、リセットされる。チャタリングやノ
イズが複数個存在しても、同様にしてカウンタ13はリ
セットを繰り返すので、そのカウント数が所定のカウン
ト数に達することはない。
したがって、キー入力検出回路14からキー入力検出信
号は発生されず、これにより、チャタリングやノイズを
確実に除去して、キー入力信号のみを正しく検出するこ
とができる。
また、クロック発生回路IIが発生するクロック周波数
を高くすると、カウンタ13が所定数カウントするに要
する時間は短くなるので、短い時間幅のチャタリングや
ノイズを除去することができる。一方、クロック周波数
を低くすると、カウンタ13が所定数カウントするに要
する時間は長くなるので、長い時間幅のチャタリングや
ノイズを除去することができる。このように、クロック
発生回路11の発生するクロック周波数を調整すること
により、任意の時間幅のチャタリングやノイズを選択的
に除去することができる。
以上のように、カウンタ13を設けて、キー入力信号が
オンである期間中のみクロックをカウントし、所定数カ
ウントしたときにキー入力の検出を行うようにしたので
、実際のキー操作により発生したキー入力信号のみを正
しく検出して、チャタリングやノイズ等による誤検出を
確実に防止することができる。
また、チャタリング等の誤検出防止回路は、すべてロジ
ック部品のみで構成することが可能であるので、設計が
容易であり、LSI化等の場合にも、抵抗やコンデンサ
が不要であることから、部品点数が減少されて基板の実
装面積もLSI分に減少されるようになり、コストを低
減することができる。
更に、クロックの周波数を調整することにより、除去し
たいチャタリングやノイズの幅を任意に変更することが
できるので、実際に発生するチャタリングやノイズの幅
に対応してクロック周波数を選定することにより、チャ
タリングやノイズをより確実に除去して誤検出を防止す
ることができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を、第2図及びび3図を参照して説明
する。第2図は本発明の一実施例の構成の説明図、第3
図は同実施例の動作タイミングチャートである。
(A)  実施例の構成 第2図において、クロック発生回路11、クロック制御
回路12、カウンタ13及びキー入力検出回路14につ
いては、第1図で説明したとおりである。
本実施例では、クロック発生回路11は、中心周波数を
10KHz (周期はO,1m5ec)とする可変周波
数のクロンク信号CLKを発生する。
クロック制御回路12は、NAND回路で構成される。
N480回路の一方の入力端子にクロック発生回路12
からの出力が加えられ、他方の入力端子にキー入力検出
回路14のクロック制御信号が加えられる。
カウンタ13は、本実施例では4ビツトのカウンタであ
り、出力端子口A、QB、QC,QDに、1.2.4.
8ビツトの各出力が発生される。CKはクロック端子で
あり、クロック制御回路12からのクロック信号が供給
される。CLはリセット信号が入力されるクリア端子で
あり、キー入力信号がオンになると、リセット信号がH
レベルになってリセットが解除され、カウンタ13にそ
のカウント動作を開始させる。
キー入力検出回路14において、141はN480回路
であり、カウンタ13の出力端子QA及びQDからの1
及び8ビツト出力が加えられ、そのナンド出力がクロッ
ク制御信号としてクロック制御回路12のN480回路
の他方の端子に加えられる。このクロック制御信号は、
カウンタ13がクロック信号CLKの9個目をカウント
して、その出力端子QA及びQOがともに1 (Hレベ
ル)になったときに発生される。
142はインバータであり、カウンタ13の出力端子Q
Dの1ビツト出力を反転する。143はAND回路であ
り、クロック発生回路11、クロック制御回路12のN
480回路及びカウンタ13の8ビツト出力端子口りか
らの各入力のアンド出力を発生する。
144はD−FFであり、D端子に5ボルトの正電圧を
加えられ、クロック端子CKには、AND回路143か
らの出力が加えられる。xOは出力端子であり、キー入
力検出信号が出力される。本実施例では、このキー入力
検出信号は、割り込み信号NIRQとして使用される。
 CLはクリア端子であり、リセット信号が加えられる
これより、本実施例では、キー入力検出信号はカウンタ
13がクロック信号CLKを8個カウントしたとき、す
なわちキーが0.8m5ec以上押されたときに発生し
、その場合に正規のキー入力信号として検出される。こ
れに対し、0.8■secより狭い幅の信号は、ノイズ
と判断されて、正規のキー入力検出信号として検出され
ない。
15はN480回路であり、図示しないオペレーション
パネルにあるキーが押されたときに発生するキー入力信
号NKEYO〜NKEY7  (一般に複数個)が入力
され、そのNAND出力を発生する。
16はAND回路であり、システムリセット信号NR3
T及びNAND回路15のアンド出力としてリセット信
号を発生し、カウンタ13のクリア端子CLに加える。
なお、システムリセット信号NRSTはハード的なリセ
ット信号であり、例えば、電源投入時に図示しないシス
テムコントローラから入力される。
17はAND回路であり、システムリセット信号NR3
T及びイネーブル信号ENBのアンド出力としてリセッ
ト信号を発生し、D−FF 144のクリア端子CLに
加える。なお、イネーブル信号ENBはチャタリング等
の誤検出防止回路をイネーブルにする信号であり、図示
しないシステムコントローラから入力され、Hルベルの
とき割り込みはイネーブル状態になり、Lレベルのとき
マスク状態になる。
(B)実施例の動作 実施例の動作を、チャタリングが発生した場合を例にと
り、第3図の動作タイミングチャートを参照して説明す
る。
クロック発生回路11は、第3図(a)に示す周波数が
10KHzのクロック信号CLKを発生する。このクロ
ック信号CLKは、クロック制御回路12を通ってカウ
ンタ13のクロック端子CLに入力されるが、その波形
は第3図(ロ)に示すように、クロック信号CLKを反
転したものとなる。
図示しないシステムコントローラは、電源投入時にシス
テムリセット信号NR3Tを発生してAND回路17に
加え、次いでイネーブル信号ENBを発生してAND回
路17に加える(第3図(ロ)及び(c))。
システムリセット信号NRST及びイネーブル信号EN
BがともにHレベルになると、AND回路17の発生す
るリセット信号は、第3図(e)に示すように時点T2
においてHレベルとなり、1)−FF144はリセット
を解除して、ネーブル、すなわち割り込み可能になる。
図示しないオペレーションパネルのキーが押されないと
きは、キー入力信号NKEYO−NKEY7はすべてH
レベルであるので、NAND回路15の出力はLレベル
となる。これにより、へND回路16の発生するリセッ
ト信号はLレベルとなって、カウンタ13はリセット状
態を維持し、その出力端子QA〜QDの出力はオールO
にクリアされた状態を維持する。
この状態で図示しないオペレーションパネル上の一つの
キーが押されると、対応するキー入力信号(例えばNK
EYO)が発生される(第3図(d))。
キー入力信号NKEYO−NKEY7は、対応するキー
が押されないときはHレベルであるが、キーが押された
ときはLレベルになる。
キー入力信号NKEYO〜NKEY7の何れか(図の場
合は、はNKEYO)が時点T、においてオンすなわち
Lレベルになると、NAND回路15の出力はHレベル
となるので、AND回路160発生するはりセット信号
は、第3図げ)に示すように時点T3においてHレベル
となる。これにより、カウンタ13はリセットを解除さ
れて、カウント動作を開始する。
いま、キーが押されたときに、第3図(d)に示すよう
なチャタリングC31〜C33が発生すると、チャタリ
ングC5+〜C3,がHレベルになる毎にカウンタ13
はリセットされてその出力端子QA−QDの出力はオー
ル0にクリアし、Lレベルになる毎にカウント動作を再
開することを繰り返す。これにより、出力端子QA−Q
Dの出力は、第3図(濁及び(5)に示すように変化す
る。
しかしながら、チャタリングC5i ””C53の信号
幅は、キー入力検出信号として検出される信号の幅0.
81ISeCより温かに狭いので、カウンタ13が所定
の8個のクロック信号CLKをカウントしない間にリセ
ットされ、次に説明するチャタリング終了後の動作から
分かるように、キー入力検出信号は発生されない。
次に、第3図(d)に示すように、時点T、。において
チャタリングが終了して、キー入力信号NKEYOが定
常的にLレベルになると、カウンタ13はクロック信号
CLKのカウントを再開する。
これにより、カウンタ13の出力端子QAの出力は、時
点T、。以降は第3図(濁にように、クロック信号CL
Kの1/2の周期でHレベルとLレベルに変化する。
カウンタ13が第3図(2)に示す8個のクロック信号
CLK(1〜8)をカウントした時点’Lsで、出力端
子OAの出力はLレベルになるので、それを反転したイ
ンバータ143の出力はHレベJしになる。また、出力
端子QDの出力は、第3図(ハ)に示すように、8個の
クロック信号CLKをカウントした時点TII以降はH
レベルになっている。
したがって、次の時点T+9で第3図(a)に示す9個
目のHレベルのロック信号CLKが入力されたとき、へ
ND回路143の3入力がともにHレベルになり、その
出力は第3図(i)に示すように、それまでのLレベル
からHレベルに立ち上がる。
これにより、D−FF144のクロック端子CKもそれ
までのLレベルからHレベルに立ち上がり、その出力端
子XQは、時点T3.においてそれまでのHレベルから
Lレベルに低下して、キー入力検出信号(割り込み信号
NIRQ)を発生する(第3図(1)の719時点参照
)。
一方、カウンタ13が、第3図(2)に示す8個のクロ
ック信号CLK(1〜8)をカウントすると、9個目の
ツク信号CLKの立ち上がり時点T2゜で、カウンタ1
3の出力端子口A及びQDがともに1  (Hレベル)
になる。
これにより、NAND回路141の発生するクロック制
御信号は、第3図(j)に示すように、時点TtOにお
いてLレベルになるので、クロック制御回路12のNA
ND回路は閉じ、カウンタ13に対するクロック信号C
IJの供給が遮断されて、そのカンウド動作は停止され
、その出力端子QA及びQDがともに1 (Hレベル)
状態を保持し続ける。
この結果、AND回路143の出力は、第3図(i)に
示すように、時点T2゜において再びLレベルに低下す
るので、D−FF144に次のクロックは入力されず、
その出力端子×Qは、Lレベルのキー入力検出信号(割
り込み信号NIRQ)を発生し続ける。
この割り込み信号NIRQを受けて、所定の割り込み処
理が終了すると、図示しないシステムコントローラは、
システムリセット信号NRSTを発行してカウンタ13
をクリアし、次のキー入力動作を可能にする。以下、オ
ペレーション・パネル上のキーが押される毎に、前述の
動作が繰り返される。
キーを押したときにチャタリングcs、−CS3か発生
しても、チャタリングCS+〜C8,の信号幅はキー入
力検出信号として検出される信号の幅0.8m5ecよ
り遥かに狭いので、カウンタ13が所定の8個のクロッ
ク信号CLKをカウントしない間にリセットされる。し
たがって、前述の説明から明らかなように、キー入力検
出信号(割り込み信号NIRQ)は発生されず、これら
の信号の誤検出は確実に防止されることになる。
以上、キーが押されたときに発生するチャタリングによ
る誤検出を防止する動作について説明したが、チャタリ
ング以外の一般のノイズについても、同様にしてそれに
よる誤検出を防止することができる。
また、防止対象となるチャタリングやノイズのの種類は
、オペレーション・パネルの構成や装置の設置場所、周
囲の環境によって変化するので、チャタリングやノイズ
による誤検出を確実に防止するためには、実際に発生す
るチャタリングやノイズに合わせて、防止対象となるチ
ャタリングやノイズの信号幅を変更することが必要であ
る。
しかし、本発明によれば、クロック発生回路11の周波
数を調整することにより、簡単かつ正確に防止対象とな
るチャタリングやノイズの信号幅を変更することが可能
であるので、チャタリングやノイズによる誤検出を確実
に防止することできる。
〔効 果〕
以上説明したように、本発明によれば、次の諸効果が得
られる。
(1)カウンタを設けて、キー入力信号がオンである期
間中のみクロックをカウントし、所定数カウントしたと
きにキー入力の検出を行なうようにしたので、実際のキ
ー操作により発生したキー入力信号のみを正しく検出し
て、チャタリングやノイズ等による誤検出を確実に防止
することができる。
(2)チャタリング等の誤検出防止回路は、すべてロジ
ック部品のみで構成することが可能であるので、設計が
容易であり、LSI化等の場合にも、抵抗やコンデンサ
が不要であることがら、部品点数が減少されて基板の実
装面積もLSI分に減少されるようになり、コストを低
減することができる。
(3)クロックの周波数を調整することにより、除去し
たいチャタリングやノイズの幅を任意に変更することが
できるので、実際に発生するチャタリングやノイズの幅
に対応してクロック周波数を選定することにより、チャ
タリングやノイズをより確実に除去して誤検出を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の一実施例の構成の説明図、第3図は同
実施例の動作タイミングチャート、第4図は従来のチャ
タリング等の誤検出防止回路の説明図である。 第1図及び第2図において、 11・・・クロック発生回路、12・・・クロック制御
回路、13・・・カウンタ、14・・・キー入力検出回
路、15・・・NAND回路、16・・・AND回路。 季f叩。禿埋悦叶目 第1■ 従来の肇イ9ソ〉ゲ透の1夫矛針弘帖正ビ■を第4 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)キー操作時に発生するチャタリングや一般のノイ
    ズによる誤検出を防止するチャタリング等の誤検出防止
    回路において、 (a)所定周波数のクロック信号を発生するクロック発
    生回路(11)と、 (b)クロック発生回路(11)から入力されるクロッ
    ク信号の通過を制御するクロック制御回路(12)と、 (b)キー入力信号がオンである期間中のみ前記クロッ
    ク制御回路(12)より供給されるクロックをカウント
    するカウンタ(13)と、(c)カウンタ(13)のカ
    ウント値が所定数に達したときに、入力されたキー入力
    信号を正規のものとして検出するとともに、前記クロッ
    ク制御回路(12)がクロック信号の通過を阻止するよ
    うに制御するキー入力検出回路(14)、 を備えたことを特徴とするチャタリング等の誤検出防止
    回路。
  2. (2)クロック発生回路(11)が可変周波数のクロッ
    ク発生回路であり、クロック制御回路(12)、カウン
    タ(13)及びキー入力検出回路(14)等の各回路が
    、すべてディジタル回路て構成されることを特徴とする
    請求項(1)記載のチャタリング等の誤検出防止回路。
JP2227986A 1990-08-31 1990-08-31 チャタリング等の誤検出防止回路 Pending JPH04111522A (ja)

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