JPH1093427A - プログラマブル分周器の分解能を２倍にする回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意の分解能を必要とするプログラマブル分
周器において、原発振信号の周波数を上げずに分解能を
２倍にするプログラマブル分周器の回路を提供すること
を目的とする。 【構成】 原発振信号を反転するか非反転にするかを制
御する反転・非反転制御回路１と、スイッチやＣＰＵの
出力信号等により該反転・非反転制御回路１を選択的に
有効または無効に制御する反転・非反転選択信号Ｐ０を
プログラマブル分周器に具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部デジタルデー
タ設定により分周回路の分周比を変えられる機能を有す
るプログラマブル分周器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、デューティ比が５０：５０の
信号を出力するプログラマブル分周器は、主としてプロ
グラマブルカウンタと２分周器から構成されている。

【０００３】アップダウンカウンタ等で構成された内部
カウンタを有するプログラマブルカウンタは、原発振信
号の立ち上がり信号もしくは立ち下がり信号の何れかの
信号のタイミングで前記内部カウンタを変化させてゆ
き、スイッチやＣＰＵ出力等の外部データにより設定さ
れた値でキャリ信号を２分周器へ出力すると共に、前記
内部カウンタのデータをリセットしてカウントを繰り返
す。このキャリ信号は、プログラマブル分周器でもあ
る。２分周器は、前記キャリ信号の立ち上がり信号もし
くは立ち下がり信号で変化して２分周器信号を出力す
る。この２分周器信号は、デューティ比５０：５０のプ
ログラマブル分周器の出力信号でもある。

【０００４】図１は、８ビットの前記従来のプログラマ
ブル分周器の一例を示すブロック図である。図２は、図
１のプログラマブル分周器のタイミングチャートであ
る。

【０００５】図１において、１０はプログラマブルカウ
ンタ、１１は２分周器、Ｐ１乃至Ｐ８は外部データ設定
信号であり、図２において、（ａ）は原発振信号のタイ
ミングチャート、（ｂ）はプログラマブルカウンタから
出力したキャリ信号のタイミングチャート、（ｃ）は２
分周器から出力した２分周器信号のタイミングチャート
である。

【０００６】以下に図１および図２を用いて、プログラ
マブルカウンタを立ち上がり変化、２分周器を立ち下が
り変化、プログラマブルカウンタを５カウントに設定し
た場合の動作について説明する。

【０００７】プログラマブルカウンタ１０は、原発振信
号の４パルス目の立ち上がりのタイミングでキャリ出力
をしてキャリ信号をＬｏｗからＨｉｇｈに変化させ、原
発振信号の５パルス目の立ち上がりのタイミングで再び
キャリ出力をしてキャリ信号をＨｉｇｈからＬｏｗに変
化させる。前記原発振信号の５パルス目の立ち上がりの
キャリ出力は、前記プログラマブルカウンタ１０のデー
タをリセットしてカウントを繰り返させるとともに、２
分周器１１へ入力する。前記２分周器１１は、入力され
たキャリ信号のタイミングで２分周器信号をＬｏｗから
Ｈｉｇｈに変化させる。

【０００８】リセットされた前記プログラマブルカウン
タ１０は、リセット後の原発振信号の４パルス目、つま
り一番初めから数えると９パルス目の立ち上がりのタイ
ミングでキャリ出力をしてキャリ信号をＬｏｗからＨｉ
ｇｈに変化させ、リセット後の原発振信号の５パルス
目、つまり一番初めから数えると１０パルス目の立ち上
がりのタイミングで再びキャリ出力をしてキャリ信号を
ＨｉｇｈからＬｏｗに変化させる。前記原発振信号の５
パルス目、つまり一番初めから数えると１０パルス目の
立ち上がりのキャリ出力は、前記プログラマブルカウン
タ１０のデータをリセットしてカウントを繰り返させる
とともに、前記２分周器１１へ入力される。前記２分周
器１１は、入力されたキャリ信号のタイミングで前記２
分周器出力信号をＨｉｇｈからＬｏｗに変化させる。

【０００９】以後この動作が繰り返され、前記キャリ信
号は、前記原発振信号の４パルス目以降５パルス毎にＬ
ｏｗからＨｉｇｈに変化し、前記原発振信号の５パルス
目以降５パルス毎にＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。従
って前記キャリ信号は、前記原発振信号の５パルス毎に
１パルスの波形を出力するプログラマブル分周器の出力
波形となる。

【００１０】また、前記２分周器信号は、前記原発振信
号の５パルス目以降１０パルス毎にＬｏｗからＨｉｇｈ
に変化し、前記原発振信号の１０パルス目以降１０パル
ス毎にＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。従って前記２分
周器信号は、１０分周のデューティ比５０：５０のプロ
グラマブル分周器の出力波形となる。

【００１１】同様に、ｎを任意の整数、Ｍをプログラマ
ブルカウンタのビット数とした時、２≦ｎ≦２^M −１が
成り立つ。プログラマブルカウンタをｎカウントに設定
した場合のキャリ信号は、原周期のｎ倍の周期で１パル
スの波形を出力するプログラマブル分周器信号になる。
２分周器信号は、原周期の２×ｎ倍の周期でデューティ
比５０：５０の波形を出力するデューティ比５０：５０
のプログラマブル分周器信号になる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
プログラマブル分周器では、プログラマブルカウンタの
変化のタイミングが原発振信号の立ち上がりまたは立ち
下がりのいずれか一方のタイミングになるために、プロ
グラマブル分周器の分解能が原発振の２倍になり粗くな
ってしまった。

【００１３】また、原発振信号の立ち上がりおよび立ち
下がりの両方を検出し、原発振信号の周波数を実質的に
２倍にすることでプログラマブル分周器の分解能を２倍
にする手段があったが、プログラマブルカウンタの動作
としては、原発振信号の周波数を２倍にしたのと同じこ
とである。

【００１４】従来のプログラマブル分周器において、周
波数の分解能を上げるには、原発振信号の周波数を高く
するしかなかった。しかし、一般的に回路を構成するう
えで、周波数を高くするとリップルや消費電流が増加
し、回路全体の信頼性が損なわれたり部品のコストアッ
プ等につながる等の問題があった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、原発振信号を
反転するか非反転にするかを制御する反転・非反転制御
回路と、外部設定により該反転・非反転制御回路を選択
的に有効または無効に制御する選択手段をプログラマブ
ル分周器に具備することにより前述の問題点を解決し
た。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明によるプログラマブル分周
器の分解能を２倍にする回路は、原発振信号をプログラ
マブルカウンタへ入力する途中で、原発振信号をｎカウ
ントで反転させることにより、原発振信号との関係にお
いて、ｎカウント目の立ち上がり，立ち下がりの交互に
１パルスの波形を出力するキャリ信号を形成できる。該
キャリ信号を２分周器を介して出力されるデューティ比
５０：５０のプログラマブル分周器信号波形は、従来の
デューティ比５０：５０のプログラマブル分周器信号波
形の間で変化することとなる。従って、従来のデューテ
ィ比５０：５０のプログラマブル分周器信号波形と組み
合わせることにより、プログラマブル分周器の分解能を
２倍にすることが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明におけるプログラマブル分周器
の分解能を２倍にする回路の一実施例を図面を参照して
説明する。

【００１８】図３は、本発明における一例で８ビットの
プログラマブル分周器を示すブロック図、図４は、反転
・非反転制御回路の実施例、図５は、図３のプログラマ
ブル分周器のタイミングチャートである。

【００１９】図３および図４において、１は反転・非反
転制御回路、３０は遅延回路、Ｉは反転・非反転制御回
路カウンタ信号、Ｐ０は反転・非反転選択信号、Ｐ１乃
至Ｐ８は外部データ設定信号であり、図５において、
（ａ）乃至（ｃ）はプログラマブルカウンタの設定を５
カウント、反転・非反転制御回路１を無効にした場合
で、（ａ）は原発振信号のタイミングチャート、（ｂ）
はプログラマブルカウンタから出力したキャリ信号のタ
イミングチャート、（ｃ）は２分周器から出力した２分
周器信号のタイミングチャート、（ｄ）乃至（ｆ）はプ
ログラマブルカウンタの設定を４カウント、反転・非反
転制御回路１を無効にした場合で、（ｄ）は原発振信号
のタイミングチャート、（ｅ）はプログラマブルカウン
タから出力したキャリ信号のタイミングチャート、
（ｆ）は２分周器から出力した２分周器信号のタイミン
グチャート、（ｇ）乃至（ｊ）はプログラマブルカウン
タの設定を４カウント、反転・非反転制御回路１を有効
にした場合で、（ｇ）は原発振信号のタイミングチャー
ト、（ｈ）は反転・非反転制御回路１信号のタイミング
チャート、（ｉ）はプログラマブルカウンタから出力し
たキャリ信号のタイミングチャート、（ｊ）は２分周器
から出力した２分周器信号のタイミングチャートであ
る。

【００２０】本実施例では、前述のような従来のプログ
ラマブル分周器のプログラマブルカウンタへ入力される
原発振信号ラインの途中に反転・非反転制御回路１を配
設し、該反転・非反転制御回路１に反転・非反転選択信
号Ｐ０と、反転・非反転制御回路カウンタ信号Ｉを接続
する構成とした。反転・非反転制御回路１は、一例とし
て図４に示すように、論理和回路と排他的論理和回路で
構成される。また、反転・非反転制御回路カウンタ信号
Ｉを安定させるために、２分周器信号を直接反転・非反
転制御回路１に入力するのではなく、遅延回路３０介し
て反転・非反転制御回路１に入力する構成にした。反転
・非反転選択信号Ｐ０は、プログラマブル分周器の変化
タイミングを原発振信号に対して、立ち上がりもしくは
立ち下がりの一方のタイミングで変化させることを指定
する信号すなわち反転・非反転制御回路１を無効にする
信号と、立ち上がり，立ち下がりの交互のタイミングで
変化させることを指定する信号すなわち反転・非反転制
御回路１を有効にする信号を出力可能とし、スイッチや
ＣＰＵの出力信号等の外部設定部により、反転・非反転
制御回路１を有効にするか無効にするかを出力する信号
ラインである。

【００２１】反転・非反転制御回路１を無効にする反転
・非反転選択信号Ｐ０を反転・非反転制御回路１に入力
し、プログラマブルカウンタの設定を５カウント、キャ
リ信号を立ち上がり変化、２分周器信号を立ち下がり変
化にした場合、図５の（ａ）乃至（ｃ）に示すように、
従来のプログラム分周器の信号波形になる。つまり、プ
ログラマブル分周器の出力は原発振信号の５分周であ
り、デューティ比５０：５０のプログラマブル分周器信
号は１０分周である。また、反転・非反転制御回路１を
無効にする反転・非反転選択信号Ｐ０を反転・非反転制
御回路１に入力し、プログラマブルカウンタの設定を４
カウント、キャリ信号を立ち上がり変化、２分周器信号
を立ち下がり変化にした場合、図５の（ｄ）乃至（ｆ）
に示すように、従来のプログラム分周器の信号波形にな
る。つまり、プログラマブル分周器の出力は原発振信号
の４分周であり、デューティ比５０：５０のプログラマ
ブル分周器信号は８分周である。さらに、反転・非反転
制御回路１を有効にする反転・非反転選択信号Ｐ０を反
転・非反転制御回路１に入力し、プログラマブルカウン
タの設定を４カウント、キャリ信号を立ち上がり変化、
２分周器信号を立ち下がり変化にした場合、図５の
（ｇ）乃至（ｊ）に示すように、反転・非反転制御回路
１の出力信号は、原発振信号の４パルス目の立ち下がり
のタイミングで反転した信号波形が出力され、以降、９
パルス目の立ち上がり、１３パルス目の立ち下がり、１
８パルス目の立ち上がりの順で反転・非反転制御回路１
の出力信号が反転して出力される。つまり、プログラマ
ブル分周器の出力は原発振信号の４．５分周であり、デ
ューティ比５０：５０のプログラマブル分周器信号は９
分周である。

【００２２】次に、反転・非反転制御回路１を有効にし
た場合の動作を説明する。この時、プログラマブル分周
器は、Ｈｉｇｈの時に原発振信号を反転し、Ｌｏｗの時
に原発振信号を反転しない回路とする。実際の回路で
は、プログラマブル分周器信号の出力変化するタイミン
グと、原発振信号が変化するタイミングの素子上の遅延
時間により、どちらが早いかで回路が安定しない事が生
じかねないため、プログラマブル分周器出力を半周期遅
延させる。

【００２３】プログラマブル分周器信号出力がＬｏｗの
時、原発振信号の反転・非反転制御回路１は無効にな
り、原発振信号の３パルス目の立ち上がりでキャリ出力
はＬｏｗからＨｉｇｈに変化し、４パルス目の立ち上が
りでキャリ出力がＨｉｇｈからＬｏｗに変化するととも
に、プログラマブルカウンタがリセットされ、かつ、２
分周器信号出力がＬｏｗからＨｉｇｈに変化する。リセ
ットされたプログラマブルカウンタは、半周期後、原発
振信号の反転・非反転制御回路１が有効になり、リセッ
ト後の原発振信号の反転・非反転制御回路１の３パルス
目の立ち上がりでキャリ出力をＬｏｗからＨｉｇｈに
し、４パルス目の立ち上がりでＨｉｇｈからＬｏｗに変
化させる。これは、原発振の３周期半分、４周期半分に
相当する。４パルス目の立ち上がり信号は、プログラマ
バブルカウンタをリセットし、かつ、２分周器信号をＨ
ｉｇｈからＬｏｗに変化する。リセットされたプログラ
マブルカウンタは、半周期後、有効だった原発振信号の
反転・非反転制御回路１が無効になり、リセット後の原
発振信号の反転・非反転制御回路１の３パルスの立ち上
がりで、キャリ出力をＬｏｗからＨｉｇｈにし、４パル
ス目の立ち上がりで、ＨｉｇｈからＬｏｗに変化させ
る。これは、原発振信号の３周期半分、４周期半分に相
当する。４パルス目の立ち上がり信号は、プログラマバ
ブルカウンタをリセットし、かつ、２分周器信号をＨｉ
ｇｈからＬｏｗに変化する。以後、この動作が繰り返さ
れ、プログラマブル分周器信号の出力は原発振信号の
４．５分周であり、デューティ比５０：５０のプログラ
マブル分周器信号は９分周のプログラマブル分周器の出
力が得られる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特定の分解能を必要とするプログラマブル分周器におい
て、原発振信号の周波数を上げずに分解能を２倍にする
プログラマブル分周器の回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】８ビットの前記従来のプログラマブル分周器の
一例を示すブロック図である。

【図２】図１のプログラマブル分周器のタイミングチャ
ートである。

【図３】本発明の一例で８ビットのプログラマブル分周
器を示すブロック図である。

【図４】反転・非反転制御回路の実施例である。

【図５】図３のプログラマブル分周器のタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 反転・非反転制御回路 １０ プログラマブルカウンタ １１ ２分周器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラマブル分周器において、原発振
   信号を反転するか非反転にするかを制御する反転・非反
   転制御回路と、外部設定により該反転・非反転制御回路
   を選択的に有効または無効に制御する選択手段を有する
   ことを特徴とするプログラマブル分周器の分解能を２倍
   にする回路。