JPH0529925A - 11分周回路 - Google Patents

11分周回路

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JPH0529925A
JPH0529925A JP18663091A JP18663091A JPH0529925A JP H0529925 A JPH0529925 A JP H0529925A JP 18663091 A JP18663091 A JP 18663091A JP 18663091 A JP18663091 A JP 18663091A JP H0529925 A JPH0529925 A JP H0529925A
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JP
Japan
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output signal
flip
dff
flop
gate
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JP18663091A
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Takeshi Yanaka
武 谷中
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NEC Engineering Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号を11分の1の周波数に分周し、入
力信号と等しいデューティ比を有する出力信号を得る。 【構成】 Dフリップフロップ11、12、13はシフ
トレジスタAを構成し、入力信号aを駆動源とする。D
フリップフロップ14、15、16はシフトレジスタB
を構成し、入力信号aの反転信号を駆動源とする。Dフ
リップフロップ13とDフリップフロップ16の各反転
出力信号を入力とするアンドゲート18の出力信号がシ
フトレジスタA、Bに供給される。アンドゲート18の
出力信号の周期は、入力信号aの周期の11/2倍とな
る。アンドゲート18の出力信号を2分周するように構
成されたDFF17により、入力信号aとデューティ比
が等しい11分周された出力信号bが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は11分周回路に係わり、
特にデューティ比の等しいある周波数の入力信号を分周
して11分の1の周波数の出力信号に変換する11分周
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の11分周回路は、たとえ
ば図3に表すように構成されている。この11分周回路
は、4個のD型フリップフロップ(以下DFFと称す
る。)30〜33と、アンドゲート34、35と、排他
的ノアゲート36〜38、オアゲート39、40および
ナンドゲート41を備えている。
【0003】この回路は、ナンドゲート41とアンドゲ
ート34、35を除けば、DFF30の出力信号を最上
位ビット(MSB)、DFF33の出力信号を最下位ビ
ット(LSB)とする4ビットの同期式ダウンカウンタ
と同じ構成である。ナンドゲート41は、DFF30〜
33の各反転出力信号(Qバー)を入力とし、いずれか
のDFFの正転出力信号(Q)がHレベル(ハイレベ
ル)である間、すなわちカウンタ値が0でない間“1”
を出力するようになっている。ナンドゲート41の出力
信号が“1”である間、アンドゲート34は排他的ノア
ゲート37の出力信号を、アンドゲート35はDFF3
3の反転出力信号をそれぞれ通すことによって、DFF
33には同期式ダウンカウンタの下位ビットとしての動
作を、DFF32にはその上位ビットとしての動作を、
そしてDFF31にはさらにその上位ビットとしての動
作をさせるようになっている。
【0004】逆に、ナンドゲート41の出力信号が
“0”なら、2つのアンドゲート34、35は閉じて
“0”を出力する。なお、入力信号aは、DFF30〜
33の各クロック入力端子に入力されるようになってい
る。
【0005】次に、図4(a)〜(k)を参照しつつ従
来の11分周回路の動作を説明する。
【0006】まず、初期状態で、DFF30およびDF
F32の正転出力信号が“1”、DFF31、33の各
正転出力信号がそれぞれ“0”であったとする(カウン
タ値10)。このとき、ナンドゲート41の出力信号は
“1”となる。よってアンドゲート34は排他的ノアゲ
ート37の出力信号を、アンドゲート35はDFF33
の反転出力信号を通すようになる。この状態では、この
回路全体が同期式ダウンカウンタと同一の動作となり、
最初の入力信号aの立ち上がりでDFF30、33の各
正転出力信号が“1”、DFF31、32の正転出力信
号が“0”となる(カウンタ値9)。以後、カウンタ値
が“0”になるまで、入力信号aが立ち上がる毎にカウ
ンタ値はひとつずつデクリメントされる。
【0007】10番目の入力信号aの立ち上がりで、D
FF30〜33の各正転出力信号はすべて“0”となる
(カウンタ値0)。これによりナンドゲート41の出力
信号は“0”となり、したがってアンドゲート34、3
5はゲートを閉じ、出力信号として“0”を出す。DF
F31〜33の各正転出力信号が“0”のため、オアゲ
ート39の出力信号は“0”になり、よって排他的ノア
ゲート36の出力信号は“1”となる。
【0008】これらのデータは、11番目の入力信号a
の立ち上がりでDFF30〜33に取り込まれ、DFF
30、32の正転出力信号が“1”、DFF31、33
の各正転出力信号が“0”となる(カウンタ値10)。
これは初期状態と同じである。よってこれ以後11個の
入力信号aの立ち上がり毎に上記の手順が繰り返され
る。
【0009】上記の動作において、DFF30の正転出
力信号は、常に、カウンタ値10〜8の間だけHレベ
ル、カウンタ値7〜0の間はLレベル、周期は11入力
信号周期分で動作している。よって、DFF30の正転
出力信号(出力信号b)は入力信号aの11分周信号と
なる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
11分周回路は、入力信号aの11分周信号として出力
信号bを出力することができるが、入力信号aのデュー
ティ比が1対1であるにもかかわらず、図4の(j)か
らも明らかなように、出力信号bのデューティ比が3対
8になってしまうという問題があった。
【0011】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、入力信号を11分の1の周波数に分
周し、かつデューティ比が入力信号と等しい出力信号を
出力することができる11分周回路を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の11分周回路
は、入力信号を反転させて出力するインバータと、この
インバータの出力信号をクロック入力とする第1のDフ
リップフロップと、この第1のDフリップフロップの正
転出力信号をデータ入力とし、前記インバータの出力信
号をクロック入力とする第2のDフリップフロップと、
この第2のDフリップフロップの正転出力信号をデータ
入力とし、前記インバータの出力信号をクロック入力と
する第3のDフリップフロップと、前記入力信号をクロ
ック入力とする第4のDフリップフロップと、この第4
のDフリップフロップの正転出力信号をデータ入力と
し、前記入力信号をクロック入力とする第5のDフリッ
プフロップと、この第5のDフリップフロップの正転出
力信号をデータ入力とし、前記入力信号をクロック入力
とする第6のDフリップフロップと、前記第3のDフリ
ップフロップの反転出力信号および前記第6のDフリッ
プフロップの反転出力信号の論理積信号を前記第1のD
フリップフロップおよび前記第4のDフリップフロップ
の各データ入力端子にそれぞれ出力するアンドゲート
と、このアンドゲートの出力信号をクロック入力とし、
自己の反転出力信号をデータ入力として前記入力信号に
対する11分周の出力信号を出力する第7のDフリップ
フロップとを具備している。
【0013】本発明の11分周回路では、前記インバー
タに等しい遅延時間を有するバッファをさらに備え、こ
のバッファの出力信号を前記第4のDフリップフロッ
プ、第5のDフリップフロップおよび第6のDフリップ
フロップのクロック入力端子に供給させる態様としても
よく、さらに前記アンドゲートの代わりに、前記第3の
Dフリップフロップおよび第6のDフリップフロップの
各反転出力信号をそれぞれ入力とし、その出力信号を前
記第7のフリップフロップの各クロック入力端子に供給
させるノアゲートを用いる構成としてもよい。
【0014】このような構成により、本発明の11分周
回路では、入力信号を11分の1の周波数に分周できる
とともに、この出力信号のデューティ比を入力信号のそ
れと等しくすることができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0016】図1は本発明の一実施例に係わる11分周
回路の構成を表すものである。
【0017】この11分周回路は、入力信号aを反転し
て出力するインバータ20と、入力信号aを受けてイン
バータ20に等しい遅延時間の出力信号を得るバッファ
19と、インバータ20の出力信号をクロック入力とす
る第1のDフリップフロップ14(以下、DFF14と
称する。)と、このDFF14の正転出力信号をデータ
入力とし、インバータ20の出力信号をクロック入力と
する第2のDフリップフロップ15(以下、DFF15
と称する。)と、このDFF15の正転出力信号をデー
タ入力とし、バッファ19の出力信号をクロック入力と
する第3のDフリップフロップ16(以下、DFF16
と称する。)と、バッファ19の出力信号をクロック入
力とする第4のDフリップフロップ11(以下、DFF
11と称する。)と、このDFF11の正転出力信号を
データ入力とし、バッファ19の出力信号をクロック入
力とする第5のDフリップフロップ12(以下、DFF
12と称する。)と、このDFF12の正転出力信号Q
をデータ入力とし、インバータ20の出力信号をクロッ
ク入力とする第6のDフリップフロップ13(以下、D
FF13と称する。)と、DFF13の反転出力信号お
よびDFF16の反転出力信号を入力とし、その論理積
信号をDFF11およびDFF11のデータ入力端子に
それぞれ出力するアンドゲート18と、このアンドゲー
ト18の出力信号をクロック入力とし、自己の反転出力
信号をデータ入力とする第7のDフリップフロップ17
(以下、DFF17と称する。)とにより構成されてい
る。ここに、DFF11〜13によりシフトレジスタA
が構成され、DFF14〜16によりシフトレジスタB
が構成されている。
【0018】次に、本実施例の11分周回路の動作を図
2のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【0019】まず、初期状態として、DFF11〜17
の各正転出力信号はすべて“0”であるとする。よって
DFF13およびDFF16の反転出力信号は“1”な
ので、アンドゲート18の出力信号は“1”となる。
【0020】初期状態は、最初の入力信号aの立ち上が
り、すなわちバッファ19の出力信号の立ち上がりでD
FF11に取り込まれ、その正転出力信号は“1”とな
る。また、初期状態のDFF11の正転出力信号および
DFF12の正転出力信号が“0”であったので、DF
F12の正転出力信号は“0”、DFF13の反転出力
信号は“1”のままである。よってアンドゲート18の
出力信号も“1”のままである。
【0021】次の入力信号の立ち下がり、すなわちイン
バータ20の出力信号の立ち上がりで、このアンドゲー
ト18の出力信号はDFF14に取り込まれ、その正転
出力信号は“1”となる。前時点でのDFF14正転出
力信号もDFF15の正転出力信号も“0”であるの
で、DFF15の正転出力信号も“0”、DFF16の
反転出力信号も“1”のままであり、よってアンドゲー
ト18の出力信号も“1”のままである。
【0022】2番目の入力信号の立ち上がりでは、アン
ドゲート18の出力信号とDFF12の正転出力信号が
変化しなかったので、DFF11の正転出力信号および
DFF13の反転出力信号も変化しないが、DFF12
の正転出力信号は前にDFF11の正転出力信号が
“1”になっているので、“1”に遷移する。アンドゲ
ート18の出力信号はDFF13の反転出力信号の変化
がないので、“1”のままである。
【0023】2番目の入力信号の立ち下がりでも、アン
ドゲート18の出力信号とDFF15の正転出力信号が
変化していないので、DFF14の正転出力信号および
DFF16の反転出力信号は変化しない。しかし、DF
F15の正転出力信号は前にDFF14の正転出力信号
が“1”になっているので、“1”に遷移する。アンド
ゲート18の出力信号はDFF16の反転出力信号の変
化がないので、“1”のままである。
【0024】3番目の入力信号の立ち上がりでは、アン
ドゲート18の出力信号が変化していないので、DFF
11の正転出力信号も変化しない。また、DFF12の
正転出力信号は、前時点でのDFF11の正転出力信号
が“1”のままなので、やはり変化しない。DFF13
の反転出力信号は、DFF12の正転出力信号が“1”
になったことを受けて“0”になる。したがって、アン
ドゲート18の出力信号は“0”に遷移する。
【0025】3番目の入力信号の立ち下がりでは、アン
ドゲート18の出力信号が“0”なのでDFF14の正
転出力信号も“0”になる。DFF15の正転出力信号
は前時点でのDFF14の正転出力信号が変化していな
いので、“1”に保持される。DFF16の反転出力信
号はDFF15の正転出力信号が“1”になったことを
受けて“0”に遷移する。したがってアンドゲート18
の出力信号も“0”のままである。
【0026】4番目の入力信号の立ち上がりでは、アン
ドゲート18の出力信号が“0”なので、DFF11の
正転出力信号は“0”に遷移する。前時点のDFF11
の正転出力信号およびDFF12の正転出力信号は変化
がないので、DFF12の正転出力信号およびDFF1
3の反転出力信号は変化しない。したがって、アンドゲ
ート18の出力信号も変化しない。
【0027】4番目の入力信号の立ち下がりでは、前に
DFF14の正転出力信号が“0”になっているので、
DFF15の正転出力信号は“0”に遷移する。DFF
14の正転出力信号およびDFF16の反転出力信号
は、アンドゲート18の出力とDFF15の正転出力信
号とが変化していないので、変わらない。したがってア
ンドゲート18の出力信号にも変化はない。
【0028】5番目の入力信号の立ち上がりでも、アン
ドゲート18の出力信号に変化がないので、DFF11
の正転出力信号は“0”のままである。また、DFF1
3の反転出力信号も、DFF12の正転出力信号が
“1”のままなので変わらない。DFF12の正転出力
信号は、DFF11の正転出力信号が“0”になったこ
とを受けて“0”に遷移する。この場合もアンドゲート
18の出力信号は変化しない。
【0029】5番目の入力信号の立ち下がりでは、DF
F14の正転出力信号およびDFF15の正転出力信号
は、アンドゲート18の出力信号もDFF14の正転出
力信号も変化していないので変わらない。DFF16の
反転出力信号はDFF15の正転出力信号が“0”にな
っているので、“1”に遷移する。DFF16の反転出
力信号は“1”になったが、DFF13の反転出力信号
がまだ“0”のため、アンドゲート18の出力信号は
“0”のままである。
【0030】6番目の入力信号の立ち上がりでは、アン
ドゲート18の出力信号およびDFF11の正転出力信
号が“0”のままなので、DFF11の正転出力信号お
よびDFF12の正転出力信号は“0”のままである。
DFF13の反転出力信号は、DFF12の正転出力信
号が“0”となったので、“1”に遷移する。これを受
けてアンドゲート18の出力信号は“1”に遷移する。
このアンドゲート18の出力信号はDFF17のクロッ
ク入力端子にも入力され、その正転出力信号は“1”に
遷移する。
【0031】6番目の入力信号の立ち下がりでは、アン
ドゲート18の出力信号が“1”になっているので、D
FF14の正転出力信号も“1”になる。DFF15の
正転出力信号とDFF16の反転出力信号は、直前のD
FF14の正転出力信号およびDFF15の正転出力信
号に変化がないので、状態遷移しない。よってアンドゲ
ート18の出力信号も変化しない。
【0032】7番目の入力信号の立ち上がりでは、アン
ドゲート18の出力信号が“1”であるので、DFF1
1の正転出力信号は“1”に遷移する。しかし、DFF
12の正転出力信号とDFF13の反転出力信号につい
ては、前時点でのDFF11の正転出力信号およびDF
F12の正転出力信号の値が変化していないので、それ
ぞれ“0”、“1”のままである。よってアンドゲート
18の出力信号も“1”のままである。
【0033】7番目の入力信号の立ち下がりでは、アン
ドゲート18の出力信号とDFF15の正転出力信号が
変化しなかったので、DFF14の正転出力信号および
DFF16の反転出力信号は変化しないが、DFF15
の正転出力信号は前にDFF14の正転出力信号が
“1”になっているので、“1”に遷移する。アンドゲ
ート18の出力信号はDFF16の反転出力信号の変化
がないので、“1”のままである。
【0034】8番目の入力信号の立ち上がりでも、アン
ドゲート18の出力信号とDFF12の正転出力信号が
変化しないので、DFF11の正転出力信号およびDF
F13の反転出力信号は変化しないが、DFF12の正
転出力信号は前にDFF11の正転出力信号が“1”に
なっているので、“1”に遷移する。ここでも、アンド
ゲート18の出力信号はDFF13の反転出力信号の変
化がないので、“1”のままである。
【0035】8番目の入力信号の立ち下がりでは、アン
ドゲート18の出力信号がまだ“1”であるので、DF
F14の正転出力信号は変化しない。また、DFF15
の正転出力信号もDFF14の正転出力信号が“1”の
ままなので、同様に変化しない。DFF15の正転出力
信号は“1”に変化しているので、DFF16の反転出
力信号は“0”になる。よって、アンドゲート18の出
力信号は“0”に遷移する。
【0036】9番目の入力信号の立ち上がりでは、アン
ドゲート18の出力信号が“0”になったので、DFF
11の正転出力信号も“0”になる。DFF12の正転
出力信号は前時点でのDFF11の正転出力信号が変化
していないので“1”に保持される。DFF13の反転
出力信号はDFF12の正転出力信号が“1”になった
ことを受けて、“0”に遷移する。アンドゲート18の
出力信号は“0”のままである。
【0037】9番目の入力信号の立ち下がりでは、アン
ドゲート18の出力信号が“0”なので、DFF14の
正転出力信号は“0”に遷移する。前時点でのDFF1
4の正転出力信号およびDFF15の正転出力信号は変
化していないので、DFF15の正転出力信号およびD
FF16の反転出力信号も変化しない。よってアンドゲ
ート18の出力信号も変化しない。
【0038】10番目の入力信号の立ち上がりでは、前
にDFF11の正転出力信号が“0”になっているの
で、DFF12の正転出力信号も“0”に遷移する。D
FF11の正転出力信号およびDFF13の反転出力信
号はアンドゲート18の出力信号もDFF12の正転出
力信号も変化していないので変わらない。したがってア
ンドゲート18の出力信号にも変化はない。
【0039】10番目の入力信号の立ち下がりでも同様
に、DFF14の正転出力信号が“0”になっているの
で、DFF15の正転出力信号も“0”に遷移する。D
FF14の正転出力信号およびDFF16の反転出力信
号も、アンドゲート18の出力信号とDFF15の正転
出力信号が変化していないので変わらない。したがって
アンドゲート18の出力信号も変化しない。
【0040】11番目の入力信号の立ち上がりでは、ア
ンドゲート18の出力信号に変化がないので、DFF1
1の正転出力信号は“0”のままである。DFF12の
正転出力信号もDFF11の正転出力信号が“0”のま
まなので、“0”となる。しかし、DFF12の正転出
力信号が“0”になったことを受けて、DFF13の反
転出力信号は“1”に遷移する。DFF13の反転出力
信号は“1”になったが、DFF16の反転出力信号が
まだ“0”のため、アンドゲート18の出力信号はまだ
“0”のままである。
【0041】11番目の入力信号の立ち下がりでは、ア
ンドゲート18の出力信号およびDFF14の正転出力
信号が“0”のままなので、DFF14の正転出力信号
およびDFF15の正転出力信号は“0”のままであ
る。DFF16の反転出力信号は、DFF15の正転出
力信号が“0”になったので“1”に遷移する。これを
受けてアンドゲート18の出力信号は“1”に遷移す
る。このアンドゲート18の出力信号はDFF17のク
ロック入力端子に供給され、その結果正転出力信号は
“0”に遷移する。
【0042】この11番目の入力信号の立ち下がりによ
って、DFF11〜17の正転出力信号はすべて“0”
になり、初期状態と同じになる。以後、11対の入力信
号aの立ち上がりおよび立ち下がり毎に、上記の動作が
繰り返され、アンドゲート18の出力信号の立ち上がり
は入力信号aの11回の遷移毎に起きる。よって、DF
F17の正転出力端子(Q)からは、デューティ比が1
対1の11分周の出力信号bが出力される。
【0043】なお、上記実施例において、バッフア19
は、インバータ20に等しい遅延時間を得て、入力信号
aの立ち上がりによるDFF13の反転出力信号と立ち
下がりによるDFF16の反転出力信号のスキューの影
響を小さくするために設けてあるが、入力信号aの周波
数が低かったり、インバータ20による遅延時間が十分
小さい場合は、特に設ける必要はない。
【0044】また、アンドゲート18は、同等の論理構
成を持つ他の論理素子、例えばDFF13の反転出力信
号とDFF16の反転出力信号とを入力とするノアゲー
トなどと置き換えてもよい。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし3記
載の11分周回路によれば、入力信号を反転させて出力
するインバータと、このインバータの出力信号をクロッ
ク入力とする第1のDフリップフロップと、この第1の
Dフリップフロップの正転出力信号をデータ入力とし、
前記インバータの出力信号をクロック入力とする第2の
Dフリップフロップと、この第2のDフリップフロップ
の正転出力信号をデータ入力とし、前記インバータの出
力信号をクロック入力とする第3のDフリップフロップ
と、前記入力信号をクロック入力とする第4のDフリッ
プフロップと、この第4のDフリップフロップの正転出
力信号をデータ入力とし、前記入力信号をクロック入力
とする第5のDフリップフロップと、この第5のDフリ
ップフロップの正転出力信号をデータ入力とし、前記入
力信号をクロック入力とする第6のDフリップフロップ
と、前記第3のDフリップフロップの反転出力信号およ
び前記第6のDフリップフロップの反転出力信号の論理
積信号を前記第1のDフリップフロップおよび前記第4
のDフリップフロップの各データ入力端子にそれぞれ出
力するアンドゲートと、このアンドゲートの出力信号を
クロック入力とし、自己の反転出力信号をデータ入力と
して前記入力信号に対する11分周の出力信号を出力す
る第7のDフリップフロップとを具備するようにしたの
で、入力信号を11分の1の周波数に分周し、デューテ
ィ比が入力信号に等しい出力信号を発生することができ
るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる11分周回路の構成
図である。
【図2】図1の11分周回路の動作を表わすタイムチャ
ートである。
【図3】従来の11分周回路の構成図である。
【図4】従来の回路の動作を表わすタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
11〜17 D型フリップフロップ 18 アンドゲート 19 バッファ 20 インバータ A、B シフトレジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を反転させて出力するインバー
    タと、 このインバータの出力信号をクロック入力とする第1の
    Dフリップフロップと、 この第1のDフリップフロップの正転出力信号をデータ
    入力とし、前記インバータの出力信号をクロック入力と
    する第2のDフリップフロップと、 この第2のDフリップフロップの正転出力信号をデータ
    入力とし、前記インバータの出力信号をクロック入力と
    する第3のDフリップフロップと、 前記入力信号をクロック入力とする第4のDフリップフ
    ロップと、 この第4のDフリップフロップの正転出力信号をデータ
    入力とし、前記入力信号をクロック入力とする第5のD
    フリップフロップと、 この第5のDフリップフロップの正転出力信号をデータ
    入力とし、前記入力信号をクロック入力とする第6のD
    フリップフロップと、 前記第3のDフリップフロップの反転出力信号および前
    記第6のDフリップフロップの反転出力信号の論理積信
    号を前記第1のDフリップフロップおよび前記第4のD
    フリップフロップの各データ入力端子にそれぞれ出力す
    るアンドゲートと、 このアンドゲートの出力信号をクロック入力とし、自己
    の反転出力信号をデータ入力として前記入力信号に対す
    る11分周の出力信号を出力する第7のDフリップフロ
    ップとを具備したことを特徴とする11分周回路。
  2. 【請求項2】 前記インバータに等しい遅延時間を有す
    るバッファをさらに備え、このバッファの出力信号を前
    記第4のDフリップフロップ、第5のDフリップフロッ
    プおよび第6のDフリップフロップの各クロック入力端
    子に供給することを特徴とする請求項1記載の11分周
    回路。
  3. 【請求項3】 前記アンドゲートの代わりに、前記第3
    のDフリップフロップおよび第6のDフリップフロップ
    の各反転出力信号をそれぞれ入力とし、その出力信号を
    前記第7のフリップフロップのクロック入力端子に供給
    させるノアゲートを用いたことを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の11分周回路。
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