JPH05299985A - デジタル処理装置及びデジタルローパスフィルタ回路 - Google Patents

デジタル処理装置及びデジタルローパスフィルタ回路

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JPH05299985A
JPH05299985A JP4122592A JP12259292A JPH05299985A JP H05299985 A JPH05299985 A JP H05299985A JP 4122592 A JP4122592 A JP 4122592A JP 12259292 A JP12259292 A JP 12259292A JP H05299985 A JPH05299985 A JP H05299985A
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JP
Japan
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circuit
level
pass filter
frequency
digital
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Application number
JP4122592A
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English (en)
Inventor
Hideo Matsui
秀夫 松井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発振回路4をマイクロコンピュータ等の各種
回路に接続したときに、誤動作の原因と考えられるノイ
ズを発振波形より除去できるデジタル処理装置を得る。 【構成】 発振回路4より発生され、インバータ5で波
形整形されたクロックパルスを分周する分周回路7の前
段に、当該分周回路7の入力が、LレベルからHレベル
に変化するとき及びHレベルからLレベルに変化すると
きに遅延するデジタルローパスフィルタ6を設ける。 【効果】 ノイズに対して信頼性の高い発振源を構成で
き、接続する回路の誤動作をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロコンピュー
タやロジックLSI等の各種回路に使用される発振回路
の発振波形に乗るノイズを除去するためのデジタル処理
装置及びデジタルローパスフィルタ回路に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のデジタル処理装置の一例
を示すブロック図であり、図において、1はインバータ
ゲート、2は水晶振動子、3はコンデンサであり、これ
らで発振回路4を構成する。5は波形整形回路としての
シュミット・トリガの特性を内蔵したインバータゲート
で、上記発振回路4からの発振正弦波形を方形波に変換
する。7はクロック発生用のフリップフロップ等の分周
回路である。
【0003】次に動作について説明する。図7におい
て、インバータゲート1と水晶振動子2の共振で発振す
る正弦波状のパルスがインバータゲート5を介して方形
波に整形され、クロック発生用の分周回路7へと伝わ
り、分周されたクロック波形が出力される。このクロッ
クがマイクロコンピュータやロジックLSI等の各種回
路に使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル処理装
置は、以上のように構成されているので、発振回路4の
発振波形にいったんノイズが載ると、インバータ波形
は、例えば図8と図9に示すような波形となる。このた
め、分周回路7の出力波形が変化する。例えば、この分
周回路7をマイクロコンピュータ等に接続した場合に、
図8では波形の周期が分周周期より長いので、マイクロ
コンピュータの動作は遅くなるが、誤動作はしない。し
かし、図9では波形の周期が分周周期より短く、マイク
ロコンピュータの最大動作周波数を上回れば、特にアダ
ーやプログラムカウンタ等の誤動作を引起こす。このよ
うに従来装置では、ノイズに対して信頼性の低い発振源
となり、マイクロコンピュータ等の誤動作を引起してし
まうものであった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ノイズに対して信頼性の高い発
振源を構成でき、分周回路に接続されるマイクロコンピ
ュータ等の回路に誤動作が起きないようにできるデジタ
ル処理装置及びこの装置に適用するデジタルローパスフ
ィルタ回路を得ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1のデ
ジタル処理装置は、発振回路より発生され、波形整形回
路で波形整形されたクロックパルスを分周する分周回路
を備えたデジタル処理装置において、上記分周回路の前
段に、当該分周回路の入力が、LレベルからHレベルに
変化するとき及びHレベルからLレベルに変化するとき
に遅延するデジタルローパスフィルタを設けた。
【0007】また、この発明の請求項2のデジタル処理
装置は、上記デジタルローパスフィルタのカットオフ周
波数を、上記分周回路に接続されるマイクロコンピュー
タやロジックLSI等の各種回路の最大動作周波数より
若干低く設定したものである。
【0008】この発明の請求項3によるデジタルローパ
スフィルタ回路は、入力される信号がLレベルからHレ
ベルに変化するときに遅延を生じさせる第1のフィルタ
部と、入力される信号がHレベルからLレベルに変化す
るときに遅延を生じさせる第2のフィルタ部と、これら
第1,第2のフィルタ部の出力が接続されるフリップフ
ロップとより構成した。
【0009】
【作用】この発明の請求項1に係るデジタル処理装置に
よれば、デジタルローパスフィルタにより発振波形に乗
ったノイズによる高周波成分が分周回路に入る手前でカ
ットされる。
【0010】また、請求項2のデジタル処理装置によれ
ば、分周回路に接続する各種回路の最大動作周波数より
高い周波数の高周波ノイズがデジタルローパスフィルタ
によりカットされる。
【0011】この発明の請求項3のデジタルローパスフ
ィルタ回路によれば、発振回路と分周回路との間に挿入
することで、発振波形に乗るノイズを除去して分周回路
に出力する。
【0012】
【実施例】実施例1.図1はこの発明によるデジタル処
理装置の一実施例を示す全体構成図である。図1におい
て、1はインバータゲート回路、2は水晶振動子、3は
コンデンサであり、これらで発振回路4を構成する。5
は波形整形回路としてのシュミット・トリガの特性を内
蔵したインバータゲートであり、発振回路4より得られ
る発振正弦波形を方形波に変換する。6はインバータゲ
ート5の出力信号に乗った高周波成分のノイズを除去す
るデジタルローパスフィルタ、7はデジタルローパスフ
ィルタ6で高周波成分を除去したクロックパルスを分周
するフリップフロップ等の分周回路である。
【0013】図2は、上記デジタルローパスフィルタ6
の回路の一例を示す図である。このデジタルローパスフ
ィルタ回路60は入力信号が立ち上がるときに遅延が起
きる第1のフィルタ部としてのL→Hフィルタ部60a
と、入力信号が立ち下がるときに遅延が起きる第2のフ
ィルタ部としてのH→Lフィルタ部60bと、これらL
→Hフィルタ部60a,H→Lフィルタ部60bの出力
端子が接続されるRSフリップフロップ60cとより成
る。上記フィルタ部60a,60bはインバータゲート
とNANDゲートの2種類のゲートを用いて構成されて
いる。RSフリップフロップ60cのQ出力がこのフィ
ルタ回路の出力信号となる。
【0014】上記L→Hフィルタ部60aは信号入力側
よりインバータゲート61を2個、その後二入力NAN
Dゲート62とインバータゲート61を交互に直列につ
なぎ、最後のNANDゲート62の出力をRSフリップ
フロップ60cのS端子に接続している。またH→Lフ
ィルタ部60bは上記L→Hフィルタ部60aの構成の
入力側にインバータゲート61を設けて成り、最後のN
ANDゲート62の出力をRSフリップフロップ60c
のR端子に接続している。尚、二入力NANDゲート6
2の一方の入力には入力信号を接続している。
【0015】フィルタ部60a,60bに入力される信
号はゲートの回路定数(出力抵抗,内部静電容量等)に
より遅延する。すなわち、フィルタ部60a,60bを
通過する信号はゲートを通るごとに遅延する。従って、
NANDゲート61の一方に入力信号を入れることで、
L→Hフィルタ部60aでは入力信号立ち下がりの遅延
を消し、L→H変化時(立ち上がり)だけを遅延させる
ようにしている。また、H→Lフィルタ部60bでは入
力信号の反転信号の立ち上がりを遅延させることで、入
力信号のH→L変化時(立ち下がり)だけを遅延させ
る。各フィルタ部60a,60bそれぞれの合計遅延時
間、すなわちカットオフ周波数はマイクロコンピュー
タ,ロジックLSI等各種回路の実際(カタログ値でな
く)の最大動作周波数より若干低く設定する。これは、
フィルタ部60a,60bのゲートの個数、回路定数に
より設定すればよい。尚、デジタルローパスフィルタ回
路60と分周回路7とは同一チップ上に形成される。
【0016】次に上記実施例1の動作を図1,図2,図
3,図9を参照しながら説明する。まず、図9に示すよ
うなノイズの乗った発振波形が図1におけるインバータ
5を通り、図3の入力波形として、方形波がデジタルロ
ーパスフィルタ回路60に入力されたときについて考え
る。図3において、入力にH側ノイズN1が入るとき、
L→Hフィルタ部60aを通過すると、a→b→c(図
2における各点を示す)の波形のように、N1の立ち上
がりが遅延してゆく。しかし、N1が立ち下がると、L
→Hフィルタ部60aでは遅延は起こらないので、ただ
ちに立ち下がる。こうして、cのN1の波形のように、
ノイズが極小なものになり、N1は無視することができ
る。次に、入力にL側ノイズN2が入ると、H→Lフィ
ルタ部60bでは入力の立ち下がりのときに遅延が起こ
るので、d,e,fの波形のように、N2が遅延する。
このときは、入力が立ち上がるときは遅延しないので、
N2はd→e→fと通過するごとに、小さなものとな
り、無視できる。この結果、デジタルローパスフィルタ
回路60の入力に乗った高周波成分のノイズN1,N2
は、デジタルローパスフィルタ回路60を通過すると除
去され、出力に示すような方形波が得られる。
【0017】実施例2.また、上記実施例では、デジタ
ルローパスフィルタ回路として、H側ノイズとL側ノイ
ズをフィルタしたが、H側ノイズだけでよい場合や、L
側ノイズだけでよい場合は、図2のL→Hフィルタ部6
0aだけの使用や、H→Lフィルタ部60bだけの使用
で、効果が発揮できる。
【0018】実施例3.また、上述したフィルタ部はイ
ンバータゲート61とNANDゲート62で構成した
が、図4のようにANDゲート63や図5のようにNO
Rゲート64,さらにその他のゲートでも構成できる。
【0019】実施例4.また、図6に示すように、デジ
タルローパスフィルタ6と分周回路7との間にセレクタ
9を設け、フィルタバイパス配線9aを設ければ、動作
確認用、またはデジタルローパスフィルタ6を通したく
ないときに信号をバイパスさせることができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のデジタ
ル処理装置によれば、分周回路の前段に、当該分周回路
の入力が、LレベルからHレベルに変化するとき及びH
レベルからLレベルに変化するときに遅延するデジタル
ローパスフィルタを設けたので、発振波形に乗るノイズ
を除去することができ、信頼性の高い発振源となって、
接続する回路の誤動作をなくすことができる。
【0021】また、上記デジタルローパスフィルタのカ
ットオフ周波数を、上記分周回路に接続されるマイクロ
コンピュータやロジックLSI等の各種回路の最大動作
周波数より若干低く設定して成るので、接続する各種回
路の最大動作周波数を越える高周波ノイズを除去でき、
回路の誤動作をなくすことができる。
【0022】また、この発明のデジタルローパスフィル
タ回路によれば、入力される信号がLレベルからHレベ
ルに変化するときに遅延を生じさせる第1のフィルタ部
と、入力される信号がHレベルからLレベルに変化する
ときに遅延を生じさせる第2のフィルタ部と、これら第
1,第2のフィルタ部の出力が接続されるフリップフロ
ップとより構成したので、発振回路と分周回路との間に
挿入することで、発振波形に乗るノイズを除去して、分
周回路に出力させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるデジタル処理装置の一実施例を
示す全体構成図である。
【図2】この発明のデジタルローパスフィルタ回路の一
実施例を示す構成図である。
【図3】デジタルローパスフィルタ回路内部の信号波形
を示す図である。
【図4】この発明のデジタルローパスフィルタ回路の他
の実施例を示す構成図である。
【図5】この発明のデジタルローパスフィルタ回路の他
の実施例を示す構成図である。
【図6】この発明のデジタル処理装置の他の例を示す全
体構成図である。
【図7】従来のデジタル処理装置の一例を示す全体構成
図である。
【図8】マイクロコンピュータの最大動作周波数を越え
ない周波数のノイズが乗った発振波形を示す図である。
【図9】マイクロコンピュータの最大動作周波数を越え
る周波数のノイズが乗った発振波形を示す図である。
【符号の説明】
1 インバータゲート 2 水晶振動子 4 発振回路 5 インバータゲート(波形整形回路) 6 デジタルローパスフィルタ 7 分周回路 60 デジタルローパスフィルタ回路 60a L→Hフィルタ部(第1のフィルタ部) 60b H→Lフィルタ部(第2のフィルタ部) 60c フリップフロップ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月31日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のデジタル処理装置の一例
を示すブロック図であり、図において、1はインバータ
ゲート、2は水晶振動子、3はコンデンサであり、これ
らで発振回路4を構成する。5は波形整形回路としての
シュミット・トリガの特性を内蔵したインバータゲート
で、上記発振回路4からの発振正弦波形を方形波に変換
する。7はクロック発生用のフリップフロップ等の分周
回路である。尚、Rはインバータゲート1の入力と出力
レベルを中間値にバイアスするための帰還抵抗である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振回路より発生され、波形整形回路で
    波形整形されたクロックパルスを分周する分周回路を備
    えたデジタル処理装置において、上記分周回路の前段
    に、当該分周回路の入力が、LレベルからHレベルに変
    化するとき及びHレベルからLレベルに変化するときに
    遅延するデジタルローパスフィルタを設けたことを特徴
    とするデジタル処理装置。
  2. 【請求項2】 上記デジタルローパスフィルタのカット
    オフ周波数を、上記分周回路に接続されるマイクロコン
    ピュータやロジックLSI等の各種回路の最大動作周波
    数より若干低く設定したことを特徴とする請求項第1項
    記載のデジタル処理装置。
  3. 【請求項3】 入力される信号がLレベルからHレベル
    に変化するときに遅延を生じさせる第1のフィルタ部
    と、入力される信号がHレベルからLレベルに変化する
    ときに遅延を生じさせる第2のフィルタ部と、これら第
    1,第2のフィルタ部の出力が接続されるフリップフロ
    ップとより成ることを特徴とするデジタルローパスフィ
    ルタ回路。
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