JPH04127617A - 位相差パルス信号の分周装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、位相差パルス信号の分周装置に係り、特に、
２つのパルス信号の位相差を保守したままで分周を行う
のに好適な位相差パルス信号の分周装置に間する。

［従来の技術］ サーホコントローラ等では、エンコーダかう出力される
位相差パルス信号、即ちその相対的な位相関係が回転体
の回転方向により逆転する２つのパルス信号が用いられ
る。エンコーダからの位相差パルス信号は、分周してよ
り長い周期のパルス列としても用いられ、そのための分
周方法が開発されている。この分周方法の従来例には、
位相差パルス信号の１つのパルス信号を１／Ｎに分周す
る場合に、エンコーダが逆転したときでも、１／Ｎ倍の
周波数の位相差パルスを出力するエンコーダを用いた場
合と同し位相のパルス信号が出力されるようにしたもの
が特開昭６０−８０３２１号公報に示されている。

［発明が解決しようとするＮ！ｉコ 上記の従来技術は、位相差パルス信号を分周して１つの
パルス信号を生成するもので、分周した後も位相差パル
ス信号として利用しようとする場合には適用てきないと
いう問題がある。

本発明の目的は、位相差パルス信号を分周してより長い
周期の位相差パルス信号を発生させ、かつその発生させ
た位相差パルス信号が、分周前の位相差パルス信号と同
期して同し位相差を有するようにするための位相差パル
ス信号の分周装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的は、第１及び第２の入力パルス列信号からな
る入力位相差パルス信号を分周してより長い周期で同一
位相関係をもつ第１及び第２の出力パルス列信号を生成
するための位相差パルス信号の分周方法において、上記
第１及び第２の入力パルス列信号の全ての立ち上がり及
び立ち下がり時点でパルスを発生して逓倍パルス信号を
出力する第１の手段と、上記第１の入力パルス列信号が
第２の入力パルス列信号より進んでいるときハイレベル
となり遅れているときローレベルとなる極性信号を出力
する第２の手段と、上記極性信号のレベルが変化したと
きに１個の補正パルスを出力する第３の手段と、上記極
性信号がハイレベルの時カウントアツプモードで動作し
ローレベルの時カウントダウンモードで動作するところ
のカウンタと、該カウンタへのセットデータを格納する
第４の手段とを設け、上記補正パルスが出力されたとき
には該出力直前の上記極性信号のレベルに応じたモード
で当該補正パルスを上記カウンタにカウントさせ、上記
逓倍パルス信号のパルスが発生したときにはその時点の
上記極性信号のレベルに応じたモードで当該パルスを上
記カウンタにカウントさせるとともに、上記極性信号が
ハイレベルにありかつ上記カウンタのカウント値が上記
セットデータと等しくなったときには、上記カウンタの
カウント値をクリアすると同時に上記第１及び第２の出
力パルス列信号が同一レベルにあれば上記第１の出力パ
ルス列信号のレベルを反転し異なるレベルにあれば上記
第２の出力パルス列信号のレベルを反転し、また上記極
性信号がローレベルになりかつ上記カウンタのカウント
値が０と等しくなったときには、上記カウンタのカウン
ト値を上記セットデータの値にセットすると同時に上記
第１及び第２の出力パルス列信号が同一レベルにあれば
上記第２の出力パルス列信号のレベルを反転し異なるレ
ベルにあれば上記第１の出力パルス列信号のレベルを反
転することによって、達成される。

［作用］ 入力位相差パルスに極性の反転がなく補正パルスが発生
していないときには、セットデータをｎ（整数）とする
とカウンタはカウントアツプ／ダウンいずれのモードに
おいても入力位相差パルスの立ち上がりまたは立ち下が
りのｎ個ごとにクリア／セットされる。そしてそのクリ
ア／セットごとに出力パルスのレベル反転、つまり出力
パルスの立ち上げまたは立ち下げが２つの出力パルス列
信号に対して交互に行われるから、出力位相差パルスは
入力位相差パルスをｎ分周したものとなり、その位相差
の大きさ（符号を除いた絶対値）も入力と同じ値に保た
れる。位相差の符号、即ちどちらのパルス列信号が進む
かの制御は、入力の第１パルス列が進んでいるときは極
性信号がハイレベルでこのときは出力も第１パルス列が
先にレベル反転するように制御され、遅れているときは
極性信号がローレベルでこのときは出力も第２パルス列
が先にレベル反転するように制御されるから、入出力間
で同一となる０入力位相差信号に極性反転が生じたとき
は、補正パルスを１個余計にカウントすることによって
極性反転部分の乱れを補正でき、こうして常に入力と同
期し、位相差を保守した分周位相差パルス信号を得るこ
とができる。

［実施例］ 以下、本発明を一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る分周回路における処理
手順のフローチャートで、第２図は分周回路の一構成図
である０本実施例は、９０度の位相差を持つ位相差パル
ス信号Ａｉ、Ｂｉを任意の分周比１：ｎ（ｎ≧１、整数
）に分周して、同しく９０度の位相差を持つ位相差パル
ス信号ＡＯ１ＢＯを発生するものである。なお、第１ｒ
！！ｉの各処理は、後述の４逓倍パルスや補正パルスの
生成をハードウェアで行い、それらを用いたソフトウェ
ア処理により実現できるが、以下ではすべてハードウェ
ア処理を行う第２図の実施例によって説明する。

第２図において、９０度位相差パルス信号を構成するパ
ルス信号Ａｉ、Ｂｉは４逓倍回ｍ５及び位相極性検出口
１ｉ１７へ入力され、４逓倍パルス信号ＰＬＳＡと極性
信号５ＩＧＡが生成される。

第３図はこれらの回！１５．７の動作を示すタイミング
チャートで、同図（ａ）はパルス信号Ａｉがパルス信号
Ｂｉに対して、位相極性反転の時刻を墳として９０度進
んだ状態から９０度進れた状態へ移る閏の長い時間帯の
動作を示している。これに対して同図（ｂ）は４逓倍パ
ルス信号ＰＬＳＡのパルスＰ１〜Ｐ６が、パルス信号Ａ
ｊ、Ｂｉの立ち上がり、立ち下がりの直後のシステムロ
ックＳＣＫに同期して発生している様子を拡大して示し
ており、また、同図（ｃ）は位相極性反転前後で極性信
号５ＩＧＡがハイレベル（ＡｉがＢｒより９０度進んで
いる）からローレベル（ＡｊがＢｉより９０度遅れてい
る）へと変化する部分を拡大して示している。

第４図は補正パルス発生口ｉ１０の動作を示すタイミン
グチャートで、クロックＳＣＫに同期した極性信号５Ｉ
ＧＡを入力とし、その立ち下がり及び立ち上がり時点に
補正パルス信号ＰＬＳＢを発生する。また第５８！Ｉは
パルス合成回１１２の動作を示すタイミングチャートで
、４逓倍パルス信号ＰＬＳＡをクロックＳＣＫの２クロ
ック分遅らせたものと補正パルス信号ＰＬＳＢとのＯＲ
をとった合成パルス信号ＣＫを生成する。

第６図はカウンタ制御回ｌｌｌ６の動作を示すタイミン
グチャートで、極性信号５ｒＧＡをシステムクロックＳ
ＣＫの２クロック分遅らせたカウンタ制御信号５ＩＧＢ
を生成する。カウンタ１６は、信号５ＩＧＢがハイレベ
ルのとき合成パルス信号ＣＫをカウントアツプし、ロー
レベルの時カウントダウンする。

以上の回路によるカウンタの動作を第１図の処理と対比
すると次のようになる。まず、パルス信号Ａｉ、Ｂｉを
取り込み（第１図ステップ１００）、位相極性検出口ｗ
ｉ７の出力である極性信号５ＩＧＡの変化の冑無によっ
て動作が分かれる（ステップ１０１）、ｊ！１７ち変化
が無いときは補正パルス信号ＰＬＳＢは発生しないから
この補正パルス信号のカウントはなく、処理は第１図の
ステップ１０５へ移る。しかし信号ＳＩＣ；Ａに変化が
あれば補正パルス信号ＰＬＳＢが発生し、これがパルス
合成回路１２で信号ＣＫに加えられる。このとき、信号
５ＩＧＡがハイからローレベルへ変化しているとする。

その変化によってカウンタ制御信号ＳＩＧＢがローレベ
ルへ変化するのは、第６図に示したようにシステムクロ
ックＳＣＫの２クロック分だけ遅れ、一方信号ＰＬＳＢ
は合成回路１２を遅れなして通過してカウンタ１６へ入
力されるから、信号ＰＬＳＢはカウンタ制御信号ＳＴＣ
；Ｂがハイの状態、つまりカウントアツプモートでカウ
ントされる（第１図ステップ１０２．１０３）。

逆に信号５ＩＧＡの変化がローからハイレベルへ変化し
たときは、上記と同様に補正パルス信号ＰＬＳＢはカウ
ンタ１６でカウントダウンモートてカウントされる（ス
テップ１０２．１０４）。以上の補正パルス信号ＰＬＳ
Ｂ発生時のカウント動作が終わり、システムクロックＳ
ＣＫの２クロック分が経過すると、４逓倍パルス信号が
合成回路１２から出力され（第５１！！Ｉ）、同時にカ
ウンタ制御信号５ＩＧＢは極性信号５ＩＧＡと同一のレ
ベルになるから（第６図）、カウンタ１６はカウンタ制
御信号５ＩＧＢがハイかローかに応じて４逓倍パルス信
号ＰＬＳＡのカウントアツプまたはカウントダウンを行
う（ステップ１０５〜１０７）。

第６図はカウンタ１６、分周比設定手段１７、分周比比
較制御回路１８、及び位相差パルス信号発生回路１９の
動作タイミングチャートである。

カウンタ１６は前述のように合成パルス信号ＣＫのパル
スが入力されることに、カウンタ制御信号５ＩＧＢがハ
イかローかに応してカウントアツプまたはカウントダウ
ン動作を行う。分周比比較制御回路１８は、分周比設定
手段１７にセットされているセットデータ（ＳＥＴＤＡ
ＴＡ）２１とカウンタ１６のカウントＭ　（ＯＵＴＰＵ
ＴＤＡＴＡ）２０とを常時比較している。そして極性信
号５ＩＧＡ及びカウンタ制御信号５ＩＧＢが共にハイレ
ベルの場合て上記比較結果が一致の時にクリア信号ＣＬ
Ｒを出力し、ともにローレベルの場合でカウント値２０
が０となったときにセット信号ＳＥＴを出力する。カウ
ンタ１６は、クリア信号ＣＬＲが入力されるとそのカウ
ント値２０をセットデータ２１にセットする。第７図は
セットデータ２１が“２”の場合を示しており、時刻ｔ
１てカウント値＝“２″となったときＳＩＣ；Ａ、ＳＩ
Ｃ；Ｂはともにハイレベルであるからクリア信号ＣＬＲ
がその次のシステムクロックＳＣＫのタイミングｔ２で
出力され、カウント値は０にクリアされている。また時
刻ｔ３、ｔ６でカウント値＝“０″となったとき、５Ｉ
ＧＡ、５ＩＣＢはともにローレベルであるから、セット
信号ＳＥＴがその次のタイミングｔ４、ｔ６で出力され
、カウント値はセットデータ２１の値“２”にセットさ
れている０以上のカウンタ１６、分周比設定手段１７、
及び比較制御回ｇ１１１８の動作は第１図の処理ステッ
プ１０８〜１１１に対応している。

位相差パルス信号発生口ｖｓ１９は、カウンタ制御信号
ＳＩＣ；Ｂ、クリア信号ＣＬＲ、セット信号ＳＥＴの値
に応じて出力の位相差パルス信号Ａｏ、Ｂｏのレベルを
変化させる。その変化のさせ方は第１図のステップ１２
０〜１３７の処理に示されており、これを要約するとＳ
ＩＣ；Ｂ＝Ｈ（ハイレベル）でクリア信号ＣＬＲが入力
されたとき（ステップ１０５．１０９）、そのときまで
の出力Ａｏ、Ｂｏが同じレベルにあればＡｏを反転させ
、異なるレベルにあればＢＯを反転させる（ステップ１
２０〜１２３．１３０〜１３３）、この動作は、ＳＩＣ
；Ｂ＝Ｈのときは入力のパルス信号Ａｉが同Ｂ１より進
んでいることを意味するから、クリア信号ＣＬＲ入力時
、即ちカウンタＩ６のカラン）［がカウントアツプによ
りその最大値になったときに出力信号レベルを、Ａｏの
方が先に変化するように変化させるもので、これにより
入力と同時に出力パルスＡｏの方がＢＯより進むように
することができる。また、５ＩＧＢ＝Ｌ（ローレベル）
てセット信号ＳＥＴが入力されたとき（ステップ１０５
．１１１）、そのときまでの出力Ａｏ、Ｂｏが同じレベ
ルにあればＢＯを反転させ、異なるレベルにあればＡｏ
を反転させる（ステップ１２４〜１２７．１３４〜１３
７）。この動作により、上記と同時にＳ　Ｉ　ＧＢ＝Ｌ
で示される、入力ＡｌがＢｉより遅れている状態が、そ
のまま出力ＡＯ１Ｂｏへ反映される。なお第１１！Ｉス
テツプ１２０の“Ｌ、Ｌ？”は“Ａｏ＝Ｌ、Ｂｏ＝Ｌ？
”の省略したもので、ステップ１２１〜１２７について
も左側がＡＯ１右側がＢｏのレベルにあるかを調べるス
テップである。

以上で第２図の回路の各部の動作と第１図のフローチャ
ートとを対応づけた説明を行ったが、この全体を通して
の分周動作を次に説明する。まず、極性反転がなく、従
って補正パルス信号ＰＬＳＢも発生していない状態を考
える。いま、入力信号Ａｉが８１より９０度進んでいる
、従って５ＩＧＢ＝Ｈの状態とすると、カウンタ１６は
合成パルス信号ＣＫ（今の場合は４逓倍パルス信号ＰＬ
ＳＡをクロックＳＣＫで２タイミング分遅らせただけの
もの）をカウントアツプし、そのカウント値２０がセッ
トデータ２】と等しくなる毎にクリア信号ＣＬＲにより
リセットされ、かつ第１図ステ・ンブ１３０〜１３３の
処理て出力ＡｏまたはＢＯのレベルが反転される。セッ
トデータの罐＝ｎとすると、信号ＰＬＳＡは入力Ａｉ、
Ｂｉのいづれかのレベル変化点毎に発生するパルス列で
あったから、このｎ個に１個の割で出力パルスＡ　ｏ　
−Ｂｏのレベル変化が生じる。即ち出力パルスＡｏ、Ｂ
ｏの周波数は入力の１　／　ｎ倍となってｎ分周され、
しかもその変化の時間間隔は入力のｎ倍であるから、出
力ＡＯ１ＢＯのパルスの位相差は入力と同し値９０度に
保持される。進み、連れの関係はステップ１２０〜１３
７の処理で説明した通りで入力と同じ関係に保たれ、こ
のようにして入力位相差パルス信号Ａｉ、Ｂｊはｎ分周
された同一位相差の位相差パルス信号Ａｏ、Ｂｏとして
出力される０以上の動作は入力の極性反転がなく、入力
信号ＡＩがＢｉより９０度遅れている（ＳＩＧＢ＝Ｌ）
場合も同様である。

入力の極性反転があったときには、もし第１図のステッ
プ１０３または１０４での補正パルスのカウントを行わ
ないと、分周後の出力ＡＯ１Ｂ。

の位相関係が極性反転前後で入力Ａ１、Ｂｉに対して乱
れる場合が生じる。これは従来例の特開昭６０−８０３
２１号公報に詳細に説明されているもので、本実施例で
は極性反転が生じてカウンタ１６のモードがカウントア
ツプからカウントダウンへ変わるときには（Ｓ　Ｉ　Ｇ
ＡがＨからＬのとき）、補正パルス信号ＰＬＳＢにより
カウント値を＋１してからモードを切り換え（ステップ
１０３）、逆の場合（ＳＩＧＡがＬからＨのとき）はカ
ウント値を−１してからモードを切り換える（ステップ
１０４）ことにより上記の乱れを防止している。

なお、逓倍回路、位相極性検出回路、及び位相差パルス
信号発生回路を、２つのパルス信号ではなくＮ個のパル
ス信号からなる位相差パルス信号用にすれば、そのＮ相
（Ｎ≧２）の位相差パルス信号を任意の分周比ｎで分周
した位相差パルス信号を得ることができる。また、第２
図の回路構成によると全ての回路をゲート回路のみで構
成できるため、集積化が容易に行える。

［発明の効果コ 本発明によれば、分周前と同じ位相差を有する分周した
位相差パルスが得られるという効果があり、また分周比
設定手段のセットデータを適当に選び、カウンタのカウ
ント能力及び分周比比較制御回路１８の比較能力を十分
にとれば、分周比ｎは必要なだけの値にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の方法の一実施例を示す処理フローチャ
ート、第２図は第１ｆ！ｌの方法を実行する分周回路の
一実施例を示すブロック図、第３図。 第４図、第５図、第６図、第７図は第２図の各部分回路
の動作を示すタイミングチャートである。 ５・・・逓倍回路、７・・・位相極性検出回路、１０・
・・補正パルス発生回路、１２・・・パルス合成回路、
１４・・・カウンタ制御回路、１６・・・カウンタ、１
７・・・分周比設定手段、１８・・・分周比比較制御回
路、１９・・・位相差パルス信号発生回路。 第 図 第 図 第 図 第 図 Ｓ　ｌ１３Ａ 、５１（ｉβ ＣＫ 第 図 第 凹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、第１及び第２の入力パルス列信号からなる入力位相
   差パルス信号を分周してより長い周期で同一位相関係を
   もつ第１及び第２の出力パルス列信号を生成するための
   位相差パルス信号の分周装置において、上記第１及び第
   ２の入力パルス列信号の全ての立ち上がり及び立ち下が
   り時点でパルスを発生して逓倍パルス信号を出力する第
   １の手段と、上記第１の入力パルス列信号が第２の入力
   パルス列信号より進んでいるときハイレベルとなり遅れ
   ているときローレベルとなる極性信号を出力する第２の
   手段と、上記極性信号のレベルが変化したときに１個の
   補正パルスを出力する第３の手段と、上記極性信号がハ
   イレベルの時カウントアップモードで動作しローレベル
   の時カウントダウンモードで動作するところのカウンタ
   と、該カウンタへのセットデータを格納する第４の手段
   とを設け、上記補正パルスが出力されたときには該出力
   直前の上記極性信号のレベルに応じたモードで当該補正
   パルスを上記カウンタにカウントさせ、上記逓倍パルス
   信号のパルスが発生したときにはその時点の上記極性信
   号のレベルに応じたモードで当該パルスを上記カウンタ
   にカウントさせるとともに、上記極性信号がハイレベル
   にありかつ上記カウンタのカウント値が上記セットデー
   タと等しくなったときには、上記カウンタのカウント値
   をクリアすると同時に上記第１及び第２の出力パルス列
   信号が同一レベルにあれば上記第１の出力パルス列信号
   のレベルを反転し異なるレベルにあれば上記第２の出力
   パルス列信号のレベルを反転し、また上記極性信号がロ
   ーレベルになりかつ上記カウンタのカウント値が０と等
   しくなつたときには、上記カウンタのカウント値を上記
   セットデータの値にセットすると同時に上記第１及び第
   ２の出力パルス列信号が同一レベルにあれば上記第２の
   出力パルス列信号のレベルを反転し異なるレベルにあれ
   ば上記第１の出力パルス列信号のレベルを反転すること
   によって出力位相差パルス信号を生成することを特徴と
   する位相差パルス信号の分周装置。