JPH06168048A - パルス波形生成回路 - Google Patents

パルス波形生成回路

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JPH06168048A
JPH06168048A JP4320513A JP32051392A JPH06168048A JP H06168048 A JPH06168048 A JP H06168048A JP 4320513 A JP4320513 A JP 4320513A JP 32051392 A JP32051392 A JP 32051392A JP H06168048 A JPH06168048 A JP H06168048A
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signal
bit
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JP4320513A
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Masashi Masuda
雅士 増田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】複雑なパルス信号を生成する際の比較値の書き
換え操作回数を減少し、CPUの負担を軽くすることを
目的とする。 【構成】本発明は、基本クロックをカウントして複数ビ
ットのカウント値を出力するカウント手段と、該カウン
ト値の各ビットと任意の比較値の各ビットとを比較して
ビット毎の一致を判定する判定手段と、該判定手段によ
るビット毎の判定結果のうち、指定された1つ又は複数
ビットの判定結果に基づいて出力波形の遷移タイミング
を決定する遷移タイミング決定手段と、前記判定手段に
与えるための比較値を書き換え可能に保持する比較値保
持手段と、前記遷移タイミング決定手段に与えるための
指定ビット情報を書き換え可能に保持する指定ビット情
報保持手段と、を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス波形生成回路に
関し、例えば、マイクロコンピュータに内蔵若しくは外
付けされるタイマ回路に適用して有効なパルス波形生成
回路に関する。一般に、各種の自動制御では、センサ部
によって測定した制御対象の物理量と目標値とに基づい
て制御対象の操作量を演算し、この操作量をアクチュエ
ータに与えて制御対象の物理量を操作するという一連の
系を構成する。
【0002】ここで、演算によって求められた操作量
は、演算要素がマイクロコンピュータであれば2進化デ
ィジタルデータであり、アクチュエータに与えるために
は、何等かの信号変換操作が必要になる。タイマ回路は
かかる信号変換操作を行うためのものである。例えば、
自動車用エンジンの燃料噴射制御系では、タイマ回路を
内蔵(若しくは外付け)したマイクロコンピュータを用
い、マイクロコンピュータによって演算された燃料噴射
量に応じたパルス幅を持つ信号をタイマ回路で生成し、
このパルス信号をアクチュエータ、すなわち入力パルス
信号がHレベルにある間に開弁して燃料をエンジン内部
に噴射する燃料噴射弁に与えている。
【0003】燃料噴射量の調節は、パルス信号のパルス
幅を拡げたり狭めたりすることによって行うが、加速等
の過渡運転性能を向上する際には、基本の主パルス信号
の後に、増量補正用の副パルス信号を連続させることが
あり、複雑なパルス信号を効率よく生成できるパルス波
形生成回路が求められる。
【0004】
【従来の技術】この種のパルス波形生成回路の公知技術
としては、例えば、特開平1−137315号公報に記
載された「タイマ回路」がある。この公知技術によれ
ば、図9にその概略構成を示すように、基本クロックC
LKをカウントするカウンタ1と、第1比較値Aを格納
する第1比較レジスタ2と、第2比較値Bを格納する第
2比較レジスタ3と、カウンタ1のカウント値Cと第1
比較値A及び第2比較値Bとを比較して、A=C又はB
=Cのときに一致信号を出力する比較器4とを備えてい
る。なお、カウント値Cは所定周期(多数の基本クロッ
クCLKを含む周期)ごとに発生するクリア信号CLR
に従ってリセットされ、また、第1比較値Aと第2比較
値BはCPU(central processing unit)によってい
つでも任意の値に書き換えられるようになっている。
【0005】このような構成において、例えば、図10
(a)の下段に示すようなパルス信号、すなわち、CL
R信号の発生から時間T1 後に立ち上がり、かつ時間T
1 +T2 経過後に立ち下がるような単一のパルス信号を
生成する場合は、T1 に相当する値を第1比較値Aにセ
ットすると共に、T1 +T2 に相当する値を第2比較値
Bにセットすればよい。A=Cとなった時点t1 が立上
りのタイミングであり、また、B=Cとなった時点t2
が立ち下がりのタイミングであるから、最初の一致信号
(A=C)の出力時点で信号をLレベルからHレベルへ
と遷移させ、その後の一致信号(B=C)の発生時点で
同信号をHレベルからLレベルへと遷移させれば、所望
のパルス信号が得られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のパルス波形生成回路にあっては、カウント値Cと
第1比較値A及び第2比較値Bとを比較し、A=C又は
B=Cのときを信号の遷移タイミングとして決定するも
のであったため、例えば、いくつかのパルス信号を連続
させる場合には、それぞれのパルス信号毎に第1比較値
Aと第2比較値Bを書き換えなければならず、CPUの
負担が大きくなるといった問題点がある。
【0007】例えば、図10(b)に示すようなダブル
パルス信号、すなわち、CLR信号の発生から時間T3
後に立ち上がり、かつ時間T3 +T4 経過後に立ち下が
る主パルスと、CLR信号の発生から時間T5 後に立ち
上がり、かつ時間T5 +T6経過後に立ち下がる副パル
スとからなるパルス信号を生成する場合には、まず、T
3 に相当する値を第1比較値Aにセットすると共に、T
3 +T4 に相当する値を第2比較値Bにセットし、その
後、T5 に相当する値を第1比較値Aにセットすると共
に、T5 +T6 に相当する値を第2比較値Bにセットし
なければならないから、結局、各々の組み合せパルス
(ここでは主パルスと副パルスの2つ)ごとにCPUに
よる第1比較値Aと第2比較値Bの書き換え操作が必要
となっていた。 [目的]そこで、本発明は、複雑なパルス信号を生成す
る際の比較値の書き換え操作回数を減少し、CPUの負
担を軽くすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためその原理図を図1に示すように、基本クロッ
クをカウントして複数ビットのカウント値を出力するカ
ウント手段と、該カウント値の各ビットと任意の比較値
の各ビットとを比較してビット毎の一致を判定する判定
手段と、該判定手段によるビット毎の判定結果のうち、
指定された1つ又は複数ビットの判定結果に基づいて出
力波形の遷移タイミングを決定する遷移タイミング決定
手段と、前記判定手段に与えるための比較値を書き換え
可能に保持する比較値保持手段と、前記遷移タイミング
決定手段に与えるための指定ビット情報を書き換え可能
に保持する指定ビット情報保持手段と、を備えたことを
特徴とする。
【0009】
【作用】比較値を便宜的に「0011(2) 」とすると、
カウント値が「0011(2) 」に到達した時点で出力波
形の遷移タイミングが決定される。今、仮に、判定結果
の下位2ビットを指定すれば、カウント値=「0011
(2) 」に加えて、さらに、「0111(2) 」の時点、
「1011(2) 」の時点、又は「1111(2) 」の時点
でも遷移タイミングが決定される。すなわち、1つの比
較値から複数の遷移タイミングが決定されることにな
る。
【0010】したがって、複数のパルスを連続させるよ
うな複雑なパルス信号、例えば、図10(b)に示すよ
うなダブルパルス信号を生成する場合には、上記の比較
手段、比較値保持手段、指定ビット情報保持手段及び遷
移タイミング決定手段をパルスの立上りと立ち下がりに
合わせて2つずつ設け、かつ、2つの比較値保持手段の
それぞれに「T3 」に相当する値と「T3 +T4 」に相
当する値とを書き込むと共に、さらに、2つの指定ビッ
ト情報保持手段のそれぞれに「T5 −T3 +T 4 」に相
当する値を表現するための指定ビット情報と「T5 +T
6 −T3 +T4」に相当する値を表現するための指定ビ
ット情報とを書き込めばよく、2つの比較値保持手段へ
の書き込み動作は、信号生成の開始時に1回だけ行えば
よいから、CPUの負担を軽減することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2〜図8は本発明に係るパルス波形生成回路の
一実施例を示す図である。まず、構成を説明する。図2
において、10はCPUの内部クロック又は外部クロッ
ク(以下基本クロックCLK)をカウントするカウント
手段としてのnビットのタイマカウンタ(以下カウンタ
と略す)であり、ここでは、8ビットのカウンタを想定
する。すなわち、カウンタ10は、所定のクリア信号C
LRの周期内に、基本クロックCLKをカウントし、そ
のカウント値Cを「00000000(2) 」から「11
111111(2) 」まで順次に増加させるものである。
但し、クリア信号CLRの一周期が基本クロックCLK
の「11111111(2) 」倍、すなわち256倍に満
たなければ、カウント値Cの最大値はクリア信号CLR
の一周期を基本クロックCLKの一周期で割った値に制
限される。
【0012】11はカウント値Cと第1比較値Aとを比
較する第1比較器、12は同カウント値Cと第2比較値
Bとを比較する第2比較器であり、第1比較値A及び第
2比較値Bは、それぞれ第1比較レジスタ(比較値保持
手段)13と第2比較レジスタ(比較値保持手段)14
に格納されている。第1比較器11(又は第2比較器1
2)は、カウント値Cの各ビットと第1比較値A(又は
第2比較値B)の各ビットとを比較してビット毎の一致
を判定し、各ビット毎の判定結果のうち、指定された1
つ又は複数ビットの判定結果に基づいて出力波形の遷移
タイミングを決定するもので、何れも、発明の要旨に記
載の判定手段及び遷移タイミング決定手段の機能を併せ
持つものである。Tmaは第1比較器11から出力され
る遷移タイミング決定信号、Tmbは第2比較器12か
ら出力される遷移タイミング決定信号である。
【0013】15は第1比較器11に与えるための第1
指定ビット情報Baを保持する第1比較制御レジスタ
(指定ビット情報保持手段)、16は第2比較器12に
与えるための第2指定ビット情報Bbを保持する第2比
較制御レジスタ(指定ビット情報保持手段)である。な
お、17は出力制御回路、18は出力制御レジスタであ
り、出力制御回路17は、信号Tma、Tmb及び出力
制御レジスタ18に格納された情報に従って、(1)出
力をHレベルに遷移させるか、(2)Lレベルに遷移さ
せるか、(3)信号が入力される度にHレベルとLレベ
ルを繰り返させるか、(4)レベルを変化させないでそ
のまま維持させるかを決定し、出力パルス信号の波形を
制御するものである。
【0014】カウンタ10、第1比較値レジスタ13、
第2比較値レジスタ14、第1比較制御レジスタ15、
第2比較制御レジスタ16及び出力制御レジスタ18
は、モジュール内バス19及びバスインターフェース2
0を介してCPUの内部バス21に接続されており、C
PUから随時にアクセスできるようになっている。すな
わち、カウント値CをCPUに読み出したり、あるい
は、各レジスタ(13、14、15、16及び18)の
内容を任意の書き換えたりできるようになっている。
【0015】図3は各レジスタ(13、14、15、1
6及び18)に共通の構成例であり、この例では、レジ
スタのビット数nに応じた数(例えば8ビット構成であ
れば8個)のデータ保持部221 〜22n を備えてい
る。ここで、図3のレジスタを第1比較制御レジスタ1
5とすると、このレジスタには、モジュール内バス19
を介してCPUからの8ビットの指定ビット情報D1
n が入力され、指定ビット情報Di (iは1〜n)
は、ライト信号WRのタイミングで前段ラッチ23 i
保持されると共に、基本クロックCLKのタイミングで
後段ラッチ24i から第1比較器11へと出力される。
なお、リード信号RDをLレベルにすると、ノアゲート
25i が単なるインバータゲートとして動作し、後段ラ
ッチ24i の内容(レジスタの保持内容)に応じてトラ
ンジスタ26i がオン/オフするから、CPUにその保
持内容を読み取らせることができる。
【0016】図4は第1比較器11と第2比較器12に
共通の構成例である。ここでは第1比較器11として説
明する。第1比較器11は、n(ここではn=8)個の
イクスクルーシブオア(以下、EOR)ゲート271
27n と、同じくn個のアンドゲート281 〜28
n と、1個のn入力ノアゲート29とから構成されてい
る。EORゲート271 〜27n のそれぞれの一方入力
には、カウンタ10のnビットのカウント値Cがビット
毎に与えられ、他方入力には、第1比較レジスタ13の
nビットの比較値(第1比較値A)がビット毎に与えら
れている。また、アンドゲート281 〜28n のそれぞ
れの一方入力には、EORゲート271 〜27n の出力
が与えられ、他方入力には、第1比較制御レジスタ15
のnビットの出力(第1指定ビット情報Ba)がビット
毎に与えられている。
【0017】EORゲート271 〜27n は、カウント
値Cと比較値(第1比較値A)の各ビットを比較してビ
ット毎の一致を判定するもので、一致が判定されたビッ
トの出力はLレベルになる。また、アンドゲート281
〜28n は、EORゲート271 〜28n によるビット
毎の判定結果のうち、指定された1つ又は複数ビットの
判定結果を選択するものであり、さらに、n入力ノアゲ
ート29は、アンドゲート281 〜28n によって選択
された判定結果の全てがLレベルのときに、出力波形の
遷移タイミング信号Tmaをアクティブ(Hレベル)に
するものである。
【0018】図5は出力制御回路17の構成例である。
出力制御回路17は、出力信号のレベルを設定するため
のRS−FF30と、設定された出力信号のレベルを保
持するラッチ31と、信号Tmaを取り込むための第1
入力部32と、信号Tmbを取り込むための第2入力部
33と、出力制御レジスタ18の内容(ここではOC0
0、OC01、OC10、OC11の4ビット情報)を
デコードする第1デコーダ34及び第2デコーダ35と
を備える。
【0019】第1及び第2入力部32、33は、それぞ
れ、第1及び第2デコーダ34、35のデコード結果
〜に対応した4つのアンドゲート36〜39(第2入
力部32にあっては40〜43)と、アンドゲート39
(又は43)の出力とラッチ31の出力とのアンド論理
を取るアンドゲート44(第2入力部32にあっては4
5)と、アンドゲート39(又は43)の出力を反転す
るインバータゲート46(第2入力部32にあっては4
7)と、インバータゲート46(又は47)の出力とラ
ッチ31の出力とのアンド論理を取るアンドゲート48
(第2入力部32にあっては49)とを個別に備えると
共に、アンドゲート37、41、44及び45の出力の
オア論理を取る4入力ORゲート50と、アンドゲート
38、42、48及び49のオア論理を取る4入力オア
ゲート51とを共通に備える。なお、52はアンドゲー
ト36、40の出力のオア論理を取る2入力オアゲート
であり、この2入力オアゲート52は、ラッチ31の近
傍に記載したインバータゲート53、2個のアンドゲー
ト54、55と共に、ラッチ31の保持タイミングを決
定するものである。
【0020】出力制御回路17の動作は、第1及び第2
デコーダ34、35のデコード結果〜すなわち出力
制御レジスタ18内のビット情報に依存する。例えば、
図6に示すように、OC11とOC10(又はOC01
とOC00)が共に「00」の組み合せであれば、その
出力信号をレベル固定とし、又は、「01」であればL
レベルへと遷移させ、「10」であればHレベルへと遷
移させ、あるいは「11」であればレベルを反転させる
ように動作する。
【0021】上記実施例のパルス波形生成回路において
は、図10(b)に示すようなダブルパルス信号、すな
わち、CLR信号の発生から時間T3 後に立ち上がり、
かつ時間T3 +T4 経過後に立ち下がる主パルスと、C
LR信号の発生から時間T5後に立ち上がり、かつ時間
5 +T6 経過後に立ち下がる副パルスとからなるパル
ス信号を、CPUの負担を軽くしつつ生成できるという
作用が得られる。
【0022】すなわち、信号生成に先立ち、まず、第1
比較値レジスタ13にT3 に相当する値をセットしてこ
れを第1比較値Aとすると共に、第2比較レジスタ14
にT 3 +T4 に相当する値をセットしてこれを第2比較
値Bとする。このとき、第1比較制御レジスタ15と第
2比較制御レジスタ16には、何れもオール「1」をセ
ットして第1指定ビット情報Baと第2指定ビット情報
Bbとを全ビット指定にしておく。
【0023】この状態でクリア信号CLRが入力する
と、カウンタ10のカウント値Cがゼロにリセットさ
れ、その後、基本クロックCLKが入力する度に、カウ
ント値Cが逐次にカウントアップされていく。そして、
カウント値Cが第1比較値A(時間T3 に相当する値)
に到達すると、第1比較器11の全てのEORゲート2
1 〜27n の出力が「0」となり、かつ、第1指定ビ
ット情報Baがオール「1」にセットされているから、
第1比較器11の全てのアンドゲート281 〜28 n
出力に「0」が揃い、その結果、第1比較器11のn入
力ノアゲート29の出力が「1」となって、図10
(b)に示す主パルスの立上りを指示するHレベルの遷
移タイミング決定信号Tmaが取り出される。
【0024】そしてまた、カウント値Cが第2比較値B
(時間T3 +T4 に相当する値)に到達すると、第2比
較器12の全てのEORゲート(図示を略しているので
第1比較器11のEORゲート271 〜27n を参照)
の出力が「0」となり、かつ、第2指定ビット情報Bb
がオール「1」にセットされているから、第2比較器1
2の全てのアンドゲート(図示を略しているので第1比
較器11のアンドゲート281 〜28n を参照)の出力
に「0」が揃い、その結果、第2比較器12のn入力ノ
アゲート(図示を略しているので第1比較器11のn入
力ノアゲート29を参照)の出力が「1」となって、図
10(b)に示す主パルスの立ち下がりを指示するHレ
ベルの遷移タイミング決定信号Tmbが取り出される。
【0025】このように、主パルスの生成時において
は、第1指定ビット情報Baと第2指定ビット情報Bb
を共にオール「1」とすることにより、冒頭の従来例と
同様に、カウント値Cと第1比較値A(第2比較値B)
の全ビットの一致判定結果、すなわち全てのEORゲー
ト271 〜27n の出力に基づいて、遷移タイミング信
号Tma(Tmb)を発生できる。
【0026】本実施例では、これに加え、第1指定ビッ
ト情報Baと第2指定ビット情報Bbに任意の値をセッ
トすることにより、第1比較値Aと第2比較値Bの値を
書き換えることなく、主パルスの後に続けて副パルスを
出力できるという波形制御を行うことができる。図7
は、第1比較制御レジスタ15の内容(第1指定ビット
情報Ba)、第2比較制御レジスタ16の内容(第2指
定ビット情報Bb)、第1比較レジスタ13の内容(第
1比較値A)及び第2比較レジスタ14の内容(第2比
較値B)を示す例である。ここでは、多ビットデータの
下位6ビット分を代表的に示している。第1指定ビット
情報Baと第2指定ビット情報Bbは、何れも下位の2
ビットが「1」であり、これは、ビット0とビット1が
指定ビットであることを表している。また、第1比較値
Aは少なくとも下位の6ビット分がオールゼロを有する
値、第2比較値Bは少なくとも下位の6ビットのうち最
下位のビットが「1」である値である。なお、これらの
各値は、あくまでも説明のための便宜値であり、例えば
図10(b)に示すダブルパルス信号とは対応していな
い。
【0027】図8はカウント値Cと出力波形の関係図で
ある。但し、カウント値Cは、指定ビットに対応させて
下位の2ビット分のみを記載している。これによれば、
カウント値Cの下位2ビットが「00」のときは、第1
比較値Aの下位2ビット「00」と一致するので、第1
比較器11から遷移信号Tmaが出力され、また、カウ
ント値Cの下位2ビットが「01」のときは、第2比較
値Bの下位2ビット「01」と一致するので、第2比較
器12から遷移信号Tmbが出力される。従って、あら
かじめ、出力制御レジスタ18のOC11を「1」、O
C10を「0」、OC01を「0」、OC00を「1」
にセットしておけば(図6参照)、信号Tmbの出力時
点でHレベルに遷移し、かつ、信号Tmaの出力時点で
Lレベルに遷移するような出力パルス信号を生成するこ
とができる。
【0028】以上のように、本実施例では、カウント値
Cと第1比較値A(第2比較値B)とをビット毎に一致
判定し、そのビット毎の判定結果のうち、第1指定ビッ
ト情報Ba(第2指定ビット情報Bb)で指定された1
つ又は複数ビットの判定結果に基づいて、出力波形の遷
移タイミングを決定するようにしたので、例えば、図1
0(b)に示すような複雑なパルス信号を生成する際の
第1比較値Aと第2比較値Bの書き換え動作を不要にす
ることができ、CPUの負担を軽くすることができる。
勿論、第1指定ビット情報Baと第2指定ビット情報B
bをセットするのにCPUの介在を否めないが、冒頭の
従来例では、主パルスと副パルスのそれぞれ、すなわち
クリア信号CLRの周期内に2回も第1比較値Aと第2
比較値Bの書き換えが必要となるのに比べ、1/2の介
在であり、CPUの負担は明らかに軽い。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、カウント値の各ビット
と任意の比較値の各ビットとを比較してビット毎の一致
を判定し、ビット毎の判定結果のうち、指定された1つ
又は複数ビットの判定結果に基づいて出力波形の遷移タ
イミングを決定するように構成したので、複雑なパルス
信号を生成する際の比較値の書き換え操作回数を減少で
き、CPUの負担を軽くすることができるという特有の
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】一実施例のブロック構成図である。
【図3】一実施例のレジスタの構成図である。
【図4】一実施例の比較器の構成図である。
【図5】一実施例の出力制御回路の構成図である。
【図6】一実施例の出力制御レジスタのビット情報とデ
コード結果の対応図である。
【図7】一実施例の指定ビット情報及び比較値の一例ビ
ットフォーマット図である。
【図8】一実施例のカウント値と出力波形の対応図であ
る。
【図9】従来例の概念構成図である。
【図10】従来例の信号波形図である。
【符号の説明】
A:第1比較値(比較値) B:第2比較値(比較値) Ba:第1指定ビット情報(指定ビット情報) Bb:第2指定ビット情報(指定ビット情報) C:カウント値 CLK:基本クロック 10:カウンタ(カウント手段) 11:第1比較器(判定手段、遷移タイミング決定手
段) 12:第2比較器(判定手段、遷移タイミング決定手
段) 13:第1比較レジスタ(比較値保持手段) 14:第2比較レジスタ(比較値保持手段) 15:第1比較制御レジスタ(指定ビット情報保持手
段) 16:第2比較制御レジスタ(指定ビット情報保持手
段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基本クロックをカウントして複数ビットの
    カウント値を出力するカウント手段と、 該カウント値の各ビットと任意の比較値の各ビットとを
    比較してビット毎の一致を判定する判定手段と、 該判定手段によるビット毎の判定結果のうち、指定され
    た1つ又は複数ビットの判定結果に基づいて出力波形の
    遷移タイミングを決定する遷移タイミング決定手段と、 前記判定手段に与えるための比較値を書き換え可能に保
    持する比較値保持手段と、 前記遷移タイミング決定手段に与えるための指定ビット
    情報を書き換え可能に保持する指定ビット情報保持手段
    と、を備えたことを特徴とするパルス波形生成回路。
JP4320513A 1992-11-30 1992-11-30 パルス波形生成回路 Withdrawn JPH06168048A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007124156A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Canon Inc 周波数制御回路、モータ駆動装置、周波数制御方法、モータ駆動装置の制御方法、及び、制御方法をコンピュータに実行させるプログラム
JP2008035586A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Sanyo Electric Co Ltd 駆動波発生回路
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JP2013240220A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路およびその動作方法

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