JPH0491513A - クロック信号サンプリング回路 - Google Patents

クロック信号サンプリング回路

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JPH0491513A
JPH0491513A JP20850190A JP20850190A JPH0491513A JP H0491513 A JPH0491513 A JP H0491513A JP 20850190 A JP20850190 A JP 20850190A JP 20850190 A JP20850190 A JP 20850190A JP H0491513 A JPH0491513 A JP H0491513A
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JP
Japan
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signal
sampling
output
clock signal
circuit
Prior art date
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Application number
JP20850190A
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Inventor
Takashi Sakamoto
隆 坂本
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクロック信号サンプリング回路に関し、特にイ
ンバータ遅延を用いてクロック信号をサンプリングし、
クロック信号の高レベルの幅。
及び低レベルの幅を算出してその値を出力するクロック
信号サンプリング回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のクロック信号サンプリング回路は、第4
図に示すように、トリガ信号TRGを順次反転遅延する
複数のインバータIVを備え、各インバータIVの入力
端、出力端からサンプリングパルスDXO〜DXkを出
力する遅延線11と、複数のフリップフロップFFを備
え、サンプリング信号DXO〜DXkに従ってクロック
信号CKを順次サンプリングして出力するサンプリング
回路12と、複数の論理ゲートGを備え、サンプリング
回路12の出力信号からタロツク信号CKの立上り変化
点及び立下り変化点を検出して立上り変化点検出信号H
oo〜Hoo及び立下り変化点検出信号L oo〜L 
Oat L Ofm+1 )〜L Qnを出力する変化
点検出回路13と、立上り変化点検出信号Loo〜LO
+++を入力してこれら信号により基準点から立下り変
化点までのサンプリング数Aを算出するデコーダ14A
と、立上り変化点検出信号)(o。
〜HOnを入力してこれら信号により基準点から立上り
変化点までのサンプリング数Bを算出するデコーダ14
 Bと、立下り変化点検出信号り。(m+41〜Loゎ
を入力してこれら信号により基準点から次の立下り変化
点までのサンプリング数Cを算出するデコーダ14cと
、サンプリング数Bからサンプリング数Aを引いてクロ
ック信号CKの低レベルの幅のサンプリング数を出力信
号0TJTIとして出力する減算器15Aと、サンプリ
ング数Cがらサンプリング数Bを引いてクロック信号C
Kの高レベルの幅のサンプリング数を出力信号○UT2
として出力する減算器15aとを有する構成となってい
た。
第5図はこの回路の動作を説明するための各部信号のタ
イミング及びサンプリング数との関係を示す波形図であ
る。
遅延線11にトリガ信号TRGが入力されると各インバ
ータIVの入力端、出力端から順次サンプリングパルス
DXO〜DXkか出力される。サンプリング回路12は
、これらサンプリングパルスDXO〜DXkの立上りで
タロツク信号CKをサンプリングする。
変化点検出回路13は、サンプリング回路12の隣接す
るフリップフロップFFの出力(反転出力を含む)かち
高レベルから低レベルへ、低レベルから高レベルへ変化
する点を検出し、立下り変化点検出信号LOO〜LOn
及び立上り変化点信号)(oo〜Honのその点の信号
を能動レベルにする。
デコーダ14A〜14cは、立下り変化点検出信号り。
0〜LOn及び立上り変化点検出信号H60〜HOnか
ら、基準点からの2つの立下り変化点までと1つの立上
り変化点まで(2つの立上り変化点までと1つの立下り
変化点までとすることもできる)のサンプリング数A、
C,Bを求め、減算器15A、15Bによりこれらサン
プリング数の差(B−A)、(C−B)を求め、これを
クロック信号CKの低レベル、高レベルの幅の値として
出力信号○UTI、○tJT2により出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のタロツク信号サンプリング回路は、サン
プリングパルスDXO〜DXkを生成するのにインバー
タIVの遅延を利用した遅延線11を用いているため、
少なくともクロック信号CKの一周期分/)最大遅延時
間を持つ遅延線が必要であり、また精度を上げようとす
るとインバータIVやフリップフロップFF、論理ケー
ト等の数が精度に比例して多くなり、回路規模が大きく
なるという欠点がある。
本発明の目的は、クロック信号の周期が長くなっても、
また精度を上げても回路規模が増大することのないクロ
ック信号サンプリング回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のクロック信号サンプリング回路は、第1の入力
端にトリガ信号を入力し第2の入力端に最終段の出力信
号を入力する第1の論理ゲート、この第1の論理ゲート
の出力信号を順次反転遅延する複数のインバータ、及び
第1の入力端に前記複数のインバータの最後段の出力信
号を入力し前記最終段の出力信号を出力する第2の論理
ゲートを備え、前記トリガ信号が所定のレベルのとき発
振して前記各インバータの入力端、出力端及び第2の論
理ゲートの出力端から立上り(又は立下り)エツジが均
一時間間隔のサンプリングパルスを順次巡還して出力す
るリング発振器と、このリング発振器の各サンプリング
パルスの立上り(又は立下り)エツジによりクロック信
号をそれぞれサンプリングし出力するサンプリング回路
と、このサンプリング回路の各サンプリング値を格納す
るバッファ回路と、このバッファ回路に格納されている
各サンプリング値から前記クロック信号の立上り変化点
及び立下り変化点を検出する変化点検出回路と、前記リ
ング発振器の発振周期をカウントするカウンタと、この
カウンタのカウント値と前記立上り変化点及び立下り変
化点の検出信号と前記リング発振器の所定の出力信号と
から前記クロック信号の高レベルの期間及び低レベルの
期間を算出して出力するパルス幅演算手段とを有してい
る。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。
この実施例は、第1の入力端にトリガ信号TRGを入力
し第2の入力端に最終段の出力信号(S7)を入力する
NAND型の論理ゲートGl、この論理ゲートGlの出
力信号(P7)を順次反転遅延する複数のインバータI
V、及び第1の入力端に複数のインバータIVの最後段
の出力信号を入力し第2の入力端に最後段から3番目の
インバータI’V出力信号(PO)を入力し前記最終段
の出力信号を出力するNOR型の論理ゲートG2を備え
、トリガ信号TRGが高レベルのとき発振して各インバ
ータIVの入力端、出力端及び論理ゲートG2の出力端
から立上りエツジが均一時間間隔のサンプリングパルス
PO〜P7.SO〜S7を順次巡還して出力する微分機
能をもつリング発振器1と、複数のフリップフロップF
 F AF F sをそれぞれ対応して備え、それぞれ
対応する各サンプリングパルスSO〜S7.PO〜P7
の立上りエツジによりクロック信号CKをサンプリング
して出力するサンプリング回路2A2Bと、これらサン
プリング回路2A’、2Bの各サンプリング値をそれぞ
れ対応して格納するバッファ回路3A、3aと、これら
対応するバッファ回路3A、3Bに格納されている各サ
ンプリング値からクロック信号CKの立上り変化点及び
立下り変化点をそれぞれ検出して立上り変化点検出信号
HO〜H7−、H8〜H15及び立下り変化点検出信号
LO〜L7.L8〜L15を出力する変化点検出回路4
A 、4aと、リング発振器1の発振周期をサンプリン
グパルスS7.P7によりそれぞれ対応してカウントす
るカウンタ5A、5Bと、カウンタ5Aのカウント値を
2倍する演算器6Aと、カウンタ5Bのカウント値を2
倍して“′1”を引く演算器6Bと、レジスタ71.タ
イミング算出回路72.セレクタ73A、 73m 、
減算器74A、74B、フリップフロップFFC,FF
D、及び論理ゲートG3を備え、演算器6A。
6Bの出力信号CNTH,CNTLと立上り変化点検出
信号HO〜H15及び立下り変化点検出信号LO〜L1
5とサンプリングパルス5O34,PO,P4とを入力
し、これら信号からタロツク信号CKの高レベルの期間
及び低レベルの期間を算出して出力信号0UTI、○U
T2として出力するパルス幅演算回路7とを有する構成
となっている。
次に、この実施例の動作について説明する。
第2図〜第3図はこの実施例の動作を説明するための各
部信号のタイミング図である。
リング発振器1は、トリガ信号TRGが高レベルになる
と発振し、この高レベルの期間、第2図に示すように、
立上りエツジが等間隔のサンプリングパルスPO〜P7
.SO〜S7を順次サイクリックに出力する。
サンプリング回路2A  (及び2B、以下2Bと関連
する記号は()内に示す)は、複数のフリップフロップ
FFA(FFB)によりサンプリングパルスSO〜S7
 (PO〜P7)の立上りエツジでクロック信号CKを
サンプリングし、その出力をバッファ回路3A(3B>
に格納させる。
バッファ回路3^ (3B)に格納されている信号はサ
ンプリングパルスP4 (S4)の立上りエツジで変化
点検出回路4A(4B)に入力され、変化点検出回路4
^ (4B)は、入力された信号の隣接するものが低レ
ベルから高レベルになる点を検出して立上り変化点検出
信号HO〜H7(H8〜H15)の対応するものをアク
ティブにして出力し、また高レベルから低レベルになる
点を検出して立下り変化点検出信号LO〜L7 (L8
〜L15)の対応するものをアクティブにして出力する
サンプリングパルスSO〜S7.PO〜P7が一巡する
とまた上述の動作がくり返される。
カウンタ5A 、5Bは、サンプリングパルスSO〜S
7.PO〜P7の巡還が何回あったかを計数するカウン
タである。カウンタ5Aの出力値は演算器6Aで2倍さ
れ出力信号CNTHとして出力され、またカウンタ5B
の出力値は演算器6Bで2倍された後“1′°が減じら
れ出力信号CNTLとして出力される。すなわち、出力
信号CNTLは、サンプリングパルスPO−P7が出力
されるごとに“1”→“3”→“5”と奇数値を出力し
、出力信号CNTHは、サンプリングパルスSO〜S7
が出力されるごとに“2”→“4”→“6”と偶数値を
出力する。
次に、パルス幅演算回路7について説明する。
レジスタ71は、トリガ信号TRGが高レベルになって
から立下り変化点検出信号LO〜L7の中に最初にアク
ティブな信号を検出した場合、サンプリングパルスSO
のタイミングで出力信号CNTHと立下り変化点検出信
号LO〜L7とをラッチし、立下り変化点検出信号し8
〜L15の中に最初にアクティブな信号を検出した場合
、サンプリングパルスPOのタイミングで出力信号CN
TLと立下り変化点検出信号L8〜L15とをラッチし
、第1LレジスタRGLI (CNTH又はCNTLを
ラッチした出力はRGLICNT、LO〜L7又はL8
〜L15をラッチした出力はRGLIRF(0〜7)と
し、これらを含む〉として出力する。
次に、立下り変化点検出信号LO〜L7.L8〜L15
の中に2番目のアクティブな信号が存在することを検出
すると、第2Lレジスタ信号RGL2 (RGL2CN
T、RGL2RF (0〜7)を含む)として同様に出
力する。
また、立上り変化点検出信号HO〜H7,H8〜H15
についても同様に、第1Hレジスタ信号RGHI  (
RGHICNT、  RGHIRF  (0〜7)、第
2Hレジスタ信号RGH2(RGH2CNT、RGHR
F (0〜7)を出力する。
ここで、第1Lレジスタ信号RGLIRF (0〜7)
及び第1Hレジスタ信号RGLIRF(0〜7)はそれ
ぞれ2ビツト以上のアクティブな信号をもっている可能
性があるため、タイミング算出回路72は、第1Lレジ
スタ信号RGL I RF(0〜7)、第2Lレジスタ
信号RGL2RF(0〜7)から早いタイミング順に2
ビツトのアクティブな信号を選択しエンコードした後、
第1しレジスタ信号RGLIRF (0〜7)をエンコ
ードした場合は第1Lレジスタ信号RGLICNTと組
合わせて早いタイミングのものをLF倍信号2番目のタ
イミングのものをLS信号として出力する。また、第1
Hレジスタ信号RGH1第2Hレジスタ信号RGH2か
らも同様にHF信号、H33倍を作成し出力する。
これら信号とトリガ信号TRG、クロック信号CKとの
関係を第3図に示す、第3図には、トリガ信号TRGが
立上ってからクロック信号CKの低レベルから高レベル
への変化点、高レベルから低レベルへの変化点がそれぞ
れ2回検出された場合の例が示されている。
次に、最初の変化が低レベルから高レベルだった場合、
初期状態用のフリップフロップFFDの出力PIPNは
低レベルとなり1、セレクタ73A、73B、減算器7
4A 、74aにより、タロツク信号CKの高レベル幅
はLF倍信号値からHF信号の値を減算し、低レベル幅
はH33倍の値からLF倍信号値を減算してそれぞれ出
力信号0UT1.0UT2として出力される。また最初
の変化が高レベルから低レベルだった場合、フリツブフ
ロップF F nの出力PIPNは高レベルとなり、ク
ロック信号CKの高レベル幅はLS信号の値からHS信
号を減算し、低レベル幅はHS信号の値からLF部信号
値を減算してそれぞれ出力信号○UTI、0UT2とし
て出力される。
このように、本発明においては、サンプリングパルスP
O〜P7.So〜S7を発生するのに、リング発振器1
を使用しているので、クロック信号CKの1周期が長く
なってもインバータIVの数を増す必要がなく、また精
度を上げる場合でも各インバータの遅延時間を短かくす
ればよいので、回路規模を増大させなくて済む。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、クロック信号をサンプリ
ングするためのサンプリングパルスを、インバータ遅延
を用いたリング発振器により発生する構成とすることに
より、サンプリングパルスがリング発振器により巡還し
て出力されるので、クロック信号の1周期が長くなって
も、従来のようにインバータの数を増やす必要がなく、
精度を上げる場合でも各インバータの遅延時間を短かく
するだけでよいので、何れの場合でも回路規模を増大さ
せなくて済み、同一の回路規模で、幅広い範囲のクロッ
ク周期及び精度に対処することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図及び第
3図は第1図に示された実施例の動作を説明するための
各部信号のタイミング図、第4図及び第5図はぞれぞれ
従来のクロック信号サンプリング回路の一例を示す回路
図及びこの例の動作を説明するため各部信号のタイミン
グ図である。 1・・・リング発振器、2A、2B・・・サンプリング
回路、3A 、3B・・・バッファ回路、4A、4B・
・・変化点検出回路、5A、5B・・・カウンタ、6A
。 6B・・・演算器、7・・・パルス幅演算回路、11・
・・遅延線、12・・・サンプリング回路、13・・・
変化点検出回路、14 A 〜14 c−デコーダ、1
5A15a・・・減算器、71・・・レジスタ、72・
・・タイミンク算出回路、73A 、73B・・・セレ
クタ、74A 、74B・・・減算器、FF、FFA〜
FFD・・・フリップフロップ、G、Gl〜G3・・・
論理ゲート、IV・・・インバータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の入力端にトリガ信号を入力し第2の入力端に最終
    段の出力信号を入力する第1の論理ゲート、この第1の
    論理ゲートの出力信号を順次反転遅延する複数のインバ
    ータ、及び第1の入力端に前記複数のインバータの最後
    段の出力信号を入力し前記最終段の出力信号を出力する
    第2の論理ゲートを備え、前記トリガ信号が所定のレベ
    ルのとき発振して前記各インバータの入力端、出力端及
    び第2の論理ゲートの出力端から立上り(又は立下り)
    エッジが均一時間間隔のサンプリングパルスを順次巡還
    して出力するリング発振器と、このリング発振器の各サ
    ンプリングパルスの立上り(又は立下り)エッジにより
    クロック信号をそれぞれサンプリングし出力するサンプ
    リング回路と、このサンプリング回路の各サンプリング
    値を格納するバッファ回路と、このバッファ回路に格納
    されている各サンプリング値から前記クロック信号の立
    上り変化点及び立下り変化点を検出する変化点検出回路
    と、前記リング発振器の発振周期をカウントするカウン
    タと、このカウンタのカウント値と前記立上り変化点及
    び立下り変化点の検出信号と前記リング発振器の所定の
    出力信号とから前記クロック信号の高レベルの期間及び
    低レベルの期間を算出して出力するパルス幅演算手段と
    を有することを特徴とするクロック信号サンプリング回
    路。
JP20850190A 1990-08-07 1990-08-07 クロック信号サンプリング回路 Pending JPH0491513A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH104353A (ja) * 1996-06-17 1998-01-06 Denso Corp A/d変換器
JP2019169776A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 セイコーエプソン株式会社 遷移状態取得装置、時間デジタル変換器及びa/d変換回路

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