JPH0630442B2 - リングカウンタ - Google Patents

リングカウンタ

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JPH0630442B2
JPH0630442B2 JP19944587A JP19944587A JPH0630442B2 JP H0630442 B2 JPH0630442 B2 JP H0630442B2 JP 19944587 A JP19944587 A JP 19944587A JP 19944587 A JP19944587 A JP 19944587A JP H0630442 B2 JPH0630442 B2 JP H0630442B2
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circuit
flip
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circuits
clock
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JP19944587A
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亨 小杉
隆弘 古川
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 入力パルスをカウントすることにより2N分周したパル
スを発生するリングカウンタに関し、 リングカウンタの不安定状態(正常なカウンタサイクル
から逸脱した異常動作の状態)におけるスパイクの除去
及びリングカウンタ内一段目のフリップフロップの入力
側のセットアップ時間のマージン取り、例えば数百MH
zのクロックLKにも余裕を持って対応出来るリングカ
ウンタを実現することを目的とし、 N段のフリップフロップを縦続接続したパルス作成手段
に、その各出力からの論理構成条件にクロックを加え、
ノイズを抑えたリングカウンタを自動的に正常サイクル
に戻す初期状態設定手段と、リングカウンタの第1段目
のフリップフロップの入力条件をセットアップするタイ
ミングの余裕を、1クロック分もたせるためにもうけた
セットアップ時間設定手段とを付加した構成でなされて
いる。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、入力パルスをカウントすることにより2N分
周したパルスを発生するリングカウンタに関する。
例えば、ディジタルデータ伝送系にあって、伝送するデ
ータの同期方式の1つにバッファメモリを介して同期を
取る方式が実用化されている。
このバッファメモリは、所定容量を有する複数メモリ素
子から構成され、これら複数メモ素子に対応して複数の
データが書込まれ、これを所定速度の読出しクロックで
読出すことにより、同期が取られる。
従って、各メモリ素子をアクセスするタイミングを有す
る書込みクロック及び読出しクロックが必要であり、こ
のような複数位相のクロックを、所定状態のパルスをカ
ウントすることにより2N(偶数)相の分周パルスを発
生するリングカウンタにて作成している。
一方、ディジタルデータ伝送系を構成する各装置は集積
回路技術の発展に伴い、小型化される傾向にあり、しか
も高速な処理にも耐えうるものが必要となる。
かかる状況に鑑み、リングカウンタも簡易な構成でしか
も高速な処理にも安定した動作を行うものが要求され
る。
〔従来の技術〕
第4図は従来例を説明するブロック図、第5図は従来例
におけるタイムチャートを説明する図をそれぞれ示す。
第4図は6相のパルスを発生するリングカウンタの構成
例を示し、2値状態を記憶するD型のフリップフロップ
回路(以下D−F.F回路と称する)1〜3を3段縦続
接続することにより、パルスの立ち上がり時点の位相が
6相のパルスを発生する場合である。
第4図に示す回路構成の場合、6相のパルスは各段のD
−F.F回路1〜3の第1,第2の出力Q,*Q(但
し、出力Qの反転極性を有する)から取出し、その出力
波形は第5図に示す出力状態φ1〜φ6で示す状態とな
る。
尚、φ1〜φ3はD−F.F回路1〜3の第1の出力Q
(正出力)から取出され、φ4〜φ6はD−F.F回路
1〜3の第2の出力*Q(反転出力)から取出され、D
−F.F回路1〜3の状態を変化させる速度は、D−
F.F回路1〜3の巡回のタイミングを取るクロックC
LKの速度となる。
D−F.F回路1〜3の出力状態φ1〜φ3の否定論理
和回路(以下NOR回路と称する)4で否定論理和され
て、NOR回路6の一方の入力端子へ送出される。
又、出力状態φ4〜φ6はNOR回路5で否定論理和さ
れて、NOR回路7の一方の入力端子へ送出される。
尚、NOR回路6の他方の入力端子はNOR回路7の出
力端子と接続され、同様にNOR回路7の他方の入力端
子はNOR回路6の出力端子と接続されている。
NOR回路7の出力状態は、NOR回路5の出力及びN
OR回路6の出力の否定論理和をし、D−F.F回路1
の入力側にフィードバックさせることにより、D−F.
F回路1の初期設定を行っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のように、例えば6相のパルスを発生するリングカ
ウンタの第4図に示す例の場合は、出力するパルス数の
半分の段数のD−F.F回路1〜3で実現出来、しかも
自動的にリングカウンタとしての正常な動作状態を作り
だすことが出来る。
しかし、第5図に示すように、例えば同一クロックCL
Kの立上がり時にD−F.F回路2,3の出力状態を変
化させて出力状態φ5,φ6を取出す場合、D−F.F
回路2,3を構成する素子の僅かなバラッキにより変化
時間がずれることがある。
従って、出力状態φ1〜φ6の否定論理和をするNOR
回路4,NOR回路5にあっては、このバラツキがスパ
イクとして発生する可能性がある。
もし、NOR回路4,NOR回路5の否定論理和にスパ
イクが発生すると、NOR回路4,NOR回路5の否定
論理和出力が不安定状態となり、D−F.F回路1の初
期設定状態が正常なカウントサイクル波形の状態からは
ずれる可能性が生まれる。
本発明は、リングカウンタがこの様な正常なカウントサ
イクルから逸脱した異常動作状態のときに発生する可能
性のあるスパイクの除去及び1段目のD−F.F回路1
の入力側のセットアップ時間のマージンを取り、例えば
数百MHzのクロックLにも余裕を持って対応出来るリ
ングカウンタを実現することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 第1図は本発明の原理を説明するブロック図を示す。
第1図に示す本発明の原理ブロック図は、第4図で説明
したリングカウンタと同様な機能を有するカウンタ100
の構成概要を示しその構成は、1段目のフリップフロッ
プの正出力を、2段目のフリップフロップの入力に接続
する構成をN段縦続接続するパルス作成手段(10)と、前
記パルス作成手段(10)の第1から第(N-1)段迄のフリッ
プフロップのそれぞれの正出力とクロックとの第1の否
定論理和回路と、該フリップフロップのそれぞれの反転
出力とクロックとの第2の否定論理和回路と、及び該第
1及び第2の否定論理和回路の出力をそれぞれ入力とす
るRSフリップフロップとからなる初期状態設定手段(2
0)と、前記第1及び第2の否定論理和回路の各出力と該
状態設定手段(20)の各出力のそれぞれとを第3及び第4
の各否定論理和回路にそれぞれ入力し、該回路のそれぞ
れの出力を入力とするRSフリップフロップからなるセ
ットアップ時間設定手段(30)を設け、該セットアップ時
間設定手段(30)の反転出力を前記パルス作成手段(10)の
第1フリップフロップの入力とすることでなされてい
る。
〔作用〕
2値状態を記憶するフリップフロップを、発生する位相
数の半分の段数で縦続接続し、これら各フリップフロッ
プの2つの出力状態を出力パルスとする。
一方、これらの出力から論理を構成して入力とし、入力
処理するためのタイミングを、フリップフロップの記憶
状態を巡回させる同一クロックCLKで取り、複数フリ
ップフロップの出力状態とクロックCLKとの否定論理
和をして1段目のフリップフロップの入力状態が決定さ
れた時点から1周期後のクロックKの立上げでセットア
ップするように構成することにより、小型でしかも電源
投入時も安定した動作が可能で、更に高速処理理りも耐
えうるリングカウンタを実現することが可能となる。
〔実施例〕
以下本発明の要旨を第2図、第3図に示す実施例により
具体的に説明する。
第2図は本発明の実施例を説明するブロック図、第3図
は本発明の実施例におけるタイムチャートを説明する図
をそれぞれ示す。尚、全図を通じて同一符号は同一対象
物を示す。
第2図に示す本実施例は、第4図で説明したのと同様
に、パルス立ち上がり時点の位相が6相のパルスを発生
するリングカウンタ100aの構成概要を示す。
又、第2図に示す本実施例は、第1図で説明したパルス
作成手段10として第4図で説明したのと同一の3段に縦
続接続されたD−F.F回路1〜3からなるパルス作成
部10a、 初期状態設定手段20として第4図で説明したのと同一の
3入力のNOR回路4,5と、RSフリップフロップ
(以下RS−F.Fと称する)6,7からなる初期状態
設定部20a、 セットアップ時間設定手段30として2入力のNOR回路
31,32とRS−F.F33〜34からなるセットアップ時間
設定部30aとした例である。
立ち上がり時点の位相が6相のパルスは、各D−F.F
回路1〜3の第1の出力端子Q(正出力)と、第2の出
力端子*Q(反転出力)とから取出され、その波形は第
3図に示すφ1〜φ6の通りである。
尚、各回路D−F.F回路1〜3の状態変化を行うタイ
ミングは所定速度(例えば、数百MHz)を有するクロ
ックCLKにて行う。
初期状態設定部20aを構成するNOR回路4は出力状態
φ1,φ2とクロックCLKとのNOR条件を取り、出
力状態φ1,φ2が“”の時、クロックLKの立下がり
で“1”となる。
一方、NOR回路5は出力状態φ4,φ5とクロックC
LKとNOR条件を取り、同様に出力状態φ4,φ5が
“L”の時、クロックCLKの立下がりで“1”とな
り、それぞれRS−D−F.F6側NOR回路31及び
RS−F.F側,NOR回路32の一方の入力端子に送出
される。
又RS−F.F6,7の出力はNOR回路31,32の他の
入力端子にそれぞれ送出され、その出力はRS−F.F
33,34のそれぞれの入力に接続される。
又、セットアップ時間設定部30aのRS−F.Fの反転
出力34は、パルス作成部10aの1段目のD−F.F回路
1のデータ端子(D)にフィードバックされている。
この様な回路構成のリングカウンタで、電源投入直後又
はノイズで、D−F.F回路の出力φ1〜φ3が例えば
それぞれ“0”,“1”,“0”と誤動作したとき(第
3図の状態)、次のクロックCLKで各D−FF.Fが
反転するが、その時の反転時間のバラツキによって第3
図のNOR4、NOR5の出力の様にスパイクノイズが
発生する可能性がある。この時NOR回路の入力条件に
クロックCLKがあると、反転の時間幅をクロックCL
Kの“H”の時間の間で抑制されスパイクノイズを吸収
する効果がある。
又第4図の従来例に、このノイズ抑止のため、NOR回
路4,5の入力にクロックCLKを付加すると、NOR
条件によりクロックCLKがLOWになるまでの半クロ
ック分だけ付加しない場合に比べて遅れて、クロックC
LKの立ち下がり時点で第1段目のD−F.Fの入力条
件ができるため、セットアップ時間が半クロックの余裕
しなかいことになる。
このために、NOR回路31,32とRSフリップフロップ
33,34よりなるセットアップ時間設定部を付加すること
で、1クロック分の余裕をもったタイミングでセットア
ップが可能となり、クロックCLKの速度が数百MHz
であっても十分に追従した動作が出来るリングカウンタ
を構成することが可能となる。
〔発明の効果〕
以上のような本発明によれば、小型でしかも電源投入時
も安定し、更に高速動作にも十分追従した動作が出来る
リングカウンタを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を説明するブロック図、 第2図は本発明の実施例を説明するブロック図、 第3図は本発明の実施例におけるタイムチャートを説明
する図、 第4図は従来例を説明するブロック図、 第5図は従来例におけるタイムチャートを説明する図、 をそれぞれ示す。 図において、 1〜3はD−F.F回路、4〜7,31〜34はNOR回
路、 10はパルス作成手段、10aはパルス作成部、 20は初期状態設定手段、20aは初期状態設定部、 30はセットアップ時間設定手段、 30aはセットアップ時間設定部、 100,100aはリングカウンタ、 をそれぞれ示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力パルスをカウントすることにより、2
    N分周されたパルスを出力するリングカウンタ(100)で
    あって、 1段目のフリップフロップの正出力を、2段目のフリッ
    プフロップの入力に接続する構成をN段縦続接続するパ
    ルス作成手段(10)と、 前記パルス作成手段(10)の第1から第(N-1)段迄のフリ
    ップフロップのそれぞれの正出力とクロックとの第1の
    否定論理和回路と、該フリップフロップのそれぞれの反
    転出力とクロックとの第2の否定論理和回路と、及び該
    第1及び第2の否定論理和回路の出力をそれぞれ入力と
    するRSフリップフロップとからなる初期状態設定手段
    (20)と、 前記第1及び第2の否定論理和回路の各出力と該状態設
    定手段(20)の各出力のそれぞれとを第3及び第4の各否
    定論理和回路にそれぞれ入力し、該回路のそれぞれの出
    力を入力とするRSフリップフロップからなるセットア
    ップ時間設定手段(30)を設け、 該セットアップ時間設定手段(30)の反転出力を前記パル
    ス作成手段(10)の第1フリップフロップの入力として構
    成することを特徴とするリングカウンタ。
JP19944587A 1987-08-10 1987-08-10 リングカウンタ Expired - Lifetime JPH0630442B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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