JPH11220384A - 周波数発生装置 - Google Patents

周波数発生装置

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JPH11220384A
JPH11220384A JP10020827A JP2082798A JPH11220384A JP H11220384 A JPH11220384 A JP H11220384A JP 10020827 A JP10020827 A JP 10020827A JP 2082798 A JP2082798 A JP 2082798A JP H11220384 A JPH11220384 A JP H11220384A
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JP
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pulse
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residual
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Pending
Application number
JP10020827A
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English (en)
Inventor
Toshiro Yamashita
俊郎 山下
Tetsuya Takahashi
哲也 高橋
Koji Morita
孝司 森田
Toshiaki Shimoda
敏章 下田
Yoshiro Nishimoto
善郎 西元
Kazushige Harada
和茂 原田
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えばマイコンシステム等の基準クロックを
用いて音声再生用のクロックパルスを生成する場合,カ
ウンタを用いた従来周波数発生装置では,生成されたク
ロックパルスに残差が生じてしまう場合があった。 【解決手段】 本発明は,各分周パルスに残差を均等に
分配して所定周波数のパルスを生成することにより,上
記所定周波数のパルスを基準周波数によらず正確に得る
ことを図ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は,周波数発生装置に
係り,詳しくは,マイコンシステム等で用いられる基準
クロックを利用して,音声再生のためのサンプルクロッ
ク等,所定周波数のクロックを生成する周波数発生装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えばディジタル−アナログ変換器を介
して音声再生を行う場合,該変換器にはサンプリング間
隔に応じた様々なクロックが与えられる。これらのクロ
ックは音声品質に応じて,48kHz,44.1kH
z,22.05kHz,16kHz,11.025kH
z,8kHzといった周波数に設定されるのが一般的で
ある。ところで,上記のような音声再生機構がマイクロ
コンピュータとその周辺回路からなるマイコンシステム
等に付加される場合,該マイコンシステム等の基準クロ
ックに加えて上記音声再生用の複数のクロックが必要と
なる。これら音声再生用の複数のクロックは,分周器を
用いることにより,上記マイコンシステム等の基準クロ
ックから生成することが可能である。上記分周器は基本
的に,入力されるパルスの数をカウンタを用いて数え,
その数が所定の数になった時に後段の回路へパルスを出
力するものである。例えばマイコンシステム等の基準ク
ロックを上記音声再生用の複数のクロックの公倍数の値
(1058.4kMHz×n)に設定すれば,上記分周
器から整数分の一の周波数のパルスが出力され,上記音
声再生用のクロックが正確に生成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記マ
イコンシステム等の基準クロックは,上記マイコンシス
テム等における諸回路の動作速度や規格に沿って予め設
定されるため,例えば30MHz,33MHz,40M
Hzといった上記音声再生用のクロックとは必ずしも関
係しない周波数に設定されることも多い。従って,単に
分周器を用いて上記マイコンシステム等の基準クロック
を分周した場合,上記音声再生用のクロックに対して幾
らか残差のあるクロックが生成されることになる。即
ち,マイコンシステム等の基準クロックの周波数を
0 ,上記音声再生用のクロック等要求されるクロック
の周波数をC1 ,カウンタのカウント数をK0 とする
と, C0 ÷C1 =K0 …C2 (1) という,余り(残差)C2 が生じることになる。本発明
は,このような従来の技術における課題を解決するため
に,周波数発生装置を改良し,残差を出力パルスに均等
に分配することによって,所望のクロック周波数にでき
るだけ近いクロック周波数を生成することのできる周波
数発生装置を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は,入力される基準周波数のパルスから所定周
波数のパルスを生成する周波数発生装置において,上記
基準周波数のパルスを分周することにより生成された分
周パルスと上記基準周波数のパルスとの残差を,各分周
パルスに均等に分配して,上記所定周波数のパルスを生
成してなることを特徴とする周波数発生装置として構成
されている。上記周波数発生装置によれば,各分周パル
スに残差が均等に分配されて所定周波数のパルスが生成
されるため,上記所定周波数のパルスを基準周波数によ
らず正確に得ることができる。従って,マイコンシステ
ム等に音声再生機構を付加する場合等でも,上記マイコ
ンシステム等の基準クロックを利用する場合でも,音質
の良い音声再生を行うことが可能となる。また,上記周
波数発生装置は,例えば上記基準周波数C0 のパルスを
整数値K 0 を用いて分周し上記所定周波数C1 のパルス
を生成する分周手段と,上記所定周波数C1 のパルスを
整数値K1 を用いて分周し上記分周手段の分周により生
じた残差周波数C2 のパルスを生成し,上記分周手段に
より生成されるパルスを補正する第1補正手段と,残差
周波数Ci (iは2以上の整数)のパルスを整数値Ki
を用いて分周し第(i−1)補正手段の分周により生じ
た残差周波数Ci+1のパルスを生成し,第(i−1)補
正手段から出力されるパルスを補正する第i補正手段と
を具備することにより構成することができる。また,上
記周波数発生装置において,例えば入力されるパルスの
数を計数し,計数されたパルスの数が所定の値になった
時にパルスを出力する複数のカウンタを直列に接続し,
最後段のカウンタを除く各カウンタは直ぐ後段にあるカ
ウンタからパルスが出力される度にそのカウントを遅延
させることにより,最前段のカウンタに入力される上記
基準周波数のパルスを基に上記最前段のカウンタから上
記所定の周波数のパルスを出力すれば,各カウンタに大
きなものを用いる必要がなくなる。
【0005】
【発明の実施の形態】以下,添付図面を参照して,本発
明の実施の形態につき説明し,本発明の理解に供する。
尚,以下の実施の形態は,本発明の具体的な一例であっ
て,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。本実施の形態に係る周波数発生装置は,入力される
基準周波数C0 のパルスから所定周波数のパルスC1
生成する周波数発生装置であって,上記基準周波数C0
のパルスを分周することにより生成された分周パルスと
上記基準周波数C0のパルスとの残差が,各分周パルス
に均等に分配され,上記所定周波数C1 のパルスが生成
される。上記周波数発生装置によれば,(1)式の余り
(残差)C2 は,C1 分周中に均等に分配される。 即ち,C1 ÷C2 =K1 …C3 (2) となる。(2)式は,C1 分周中にC2 個の補正カウン
トを行わせるために,新たなカウンタを用意し,K1
カウントさせる必要があることを意味する。しかしなが
ら,残差C3 による誤差が依然として存在するため,さ
らに残差C3 がC 2 分周中に均等に分配される。 即ち,C2 ÷C3 =K2 …C4 (3) となる。この(3)式はK2 を補正カウントさせるため
に更に他のカウンタが必要なことを意味する。さらに,
(3)式を一般化すれば, Ci ÷Ci+1 =Ki …Ci+2 (4) 但し,iは2以上の整数 となる。余りの項Ci+2 を均等に分配して残差を解消す
るためには,(4)式の余りC i+2 を最終的に0又はそ
れに近い値にすればよい。その値は必要とされるクロッ
ク精度に基づいて適宜定めればよい。
【0006】本実施の形態においては,図1に示すよう
に,上記周波数発生装置は6個のカウンタcntr0,
…,cntr5を有するものとする。ここで,カウンタ
cntr0が分周手段,カウンタcntr1が第1補正
手段,カウンタcntr2,…,cntr5が第i補正
手段(第2補正手段,第3補正手段,第4補正手段,第
5補正手段)に相当する。各カウンタcntr0,…,
cntr5は,カスケード状に接続される。マイコンシ
ステム等の基準周波数のクロックC0 は,最前段のカウ
ンタcntr0に入力される。カウンタcntr0の出
力C1 は,直後段のカウンタcntr1とフリップフロ
ップFF0に供給される。このフリップフロップFF0
から出力されたパルスが,例えば音声再生用の要求クロ
ックとして用いられる。また,カウンタcntr1の出
力C2 は直後段のカウンタcntr2と,直前段のカウ
ンタcntr0に供給される。このカウンタcntr1
からのパルスC2 によって上記カウンタcntr0から
出力されるパルスC1 が補正される。これは最後段のカ
ウンタcntr5を除いた他のカウンタcntr1,
…,cntr4についても同様である。このようなカス
ケード接続を行うことによって,C1 ,…,C5 を生成
するカウンタを設ける必要をなくすと共に,各カウンタ
のカウント数を抑えることができる。尚,各カウンタc
ntr0,…,cntr5のカウント数は,それぞれ整
数値K0 ,…,K5 で与えられる。ここで,図2は上記
カウンタの内部構造を示す図である。図2に示すよう
に,上記カウンタcntr0,…,cntr5は,カウ
ンタ100自体の他に,比較器101,エッジ検出器1
02,クロックイネーブル回路103等を有する。上記
エッジ検出器102には,入力クロックC0 ,又は直前
段のカウンタから出力されたパルスがカウンタクロック
として,直後段のカウンタから出力されたパルスがEx
tend信号として入力される。Extend信号が入
力されると,カウンタ100は自身のカウントを一旦止
め,カウントを一つ遅延させる。即ち,最後段のカウン
タcntr5を除く各カウンタcntr0,…,cnt
r4は直ぐ後段のカウンタからパルスが出力される度に
そのカウントを一つ遅延させる。この機構により各カウ
ンタの出力パルスが補正される。また,各カウンタcn
tr0,…,cntr5は,比較器101によって所定
の値とデータとを比較させ,互いの値が一致するとクリ
アされる。従って,上記所定の値をNに設定すれば,N
カウンタを構成することができる。
【0007】ここで,図3は本発明をマイコンシステム
に適用した具体的な例を説明するための図である。例え
ば小型音楽信号再生装置等に搭載されるマイコンシステ
ムの基準クロックが40MHz,30MHz,33MH
zの場合の各カウンタのカウント数は図3(a),
(b),(c)にそれぞれ示すようになる。40MHz
の基準クロックを用いて44.1kHzのパルスを得る
場合(図3(a)参照),周波数発生装置は4つのカウ
ンタから構成される。この4つのカウンタのカウント数
はそれぞれ,907,33,1,12に設定され,図1
に示したようにカスケード状に接続される。これによ
り,各カウンタで生じる残差が補正され,40MHzの
基準クロックから,ほぼ正確な44.1kHzのパルス
が得られる。一方,30MHzの基準クロックを用いて
16kHzのパルスを得る場合,残差が生じないので,
一つのカウンタにより正確なパルスが生成される。ま
た,30MHzの基準クロックを用いて44.1kHz
のパルスを得る場合(図3(b)参照),周波数発生装
置は5つのカウンタから構成される。この5つのカウン
タのカウント数はそれぞれ,680,3,1,2,13
に設定され,上記と同様にカスケード状に接続される。
これにより,最後段のカウンタを除く各カウンタで生じ
る残差が補正され,30MHzの基準クロックから,ほ
ぼ正確な44.1kHzのパルスが得られる。一方,3
0MHzの基準クロックを用いて16kHzのパルスを
得る場合,残差が生じないので,一つのカウンタにより
正確なパルスが生成される。また,30MHzの基準ク
ロックを用いて44.1kHzのパルスを得る場合(図
3(c)参照),周波数発生装置は5つのカウンタから
構成される。この5つのカウンタのカウント数はそれぞ
れ,748,3,2,1,14に設定され,上記と同様
にカスケード状に接続される。これにより,最後段のカ
ウンタを除く各カウンタで生じる残差が補正され,30
MHzの基準クロックから,ほぼ正確な44.1kHz
のパルスが得られる。一方,30MHzの基準クロック
を用いて16kHzのパルスを得る場合,周波数発生装
置は2つのカウンタから構成される。この2つのカウン
タのカウント数はそれぞれ,2062,2に設定され,
上記と同様にカスケード状に接続される。これにより,
最前段のカウンタで生じる残差が補正され,33MHz
の基準クロックから,ほぼ正確な16kHzのパルスが
得られる。このように,本実施の形態に係る周波数発生
装置によれば,基準周波数のパルスを分周することによ
り生成された分周パルスと上記基準周波数のパルスとの
残差を,各分周パルスに均等に分配することにより,マ
イコンシステム等の基準周波数によらず,正確な所望周
波数のパルスを得ることができる。
【0008】
【実施例】上記実施の形態では,音声再生用のクロック
を生成していたが,これに限るものではない。また,基
準クロックもマイコンシステム等に限らず,他の同期回
路についても適用可能である。このような周波数発生装
置も本発明における周波数発生装置の一例である。ま
た,上記実施の形態で説明した以外の数のカウンタを用
いることももちろん可能である。カウンタの数は,例え
ば残差周波数が0,又は要求されるクロック精度から0
とみなされる値となるように設定される。また,上記実
施の形態では,クロック出力を固定させた例を説明した
が,上記比較器101にセットする値を任意に変化させ
ることにより,クロック出力を可変に設定することが可
能となる。さらに,複数の要求クロックについてそれぞ
れカウンタを設ける必要はなく,多段カスケード状に接
続された複数のカウンタをスイッチ等により接続又は分
離可能に構成し,要求されるクロック毎に接続するカウ
ンタの数と,カウント数の設定を変更するようにしても
よい。このような周波数発生装置も本発明における周波
数発生装置の一例である。
【0009】
【発明の効果】上記のように本発明は,入力される基準
周波数のパルスから所定周波数のパルスを生成する周波
数発生装置において,上記基準周波数のパルスを分周す
ることにより生成された分周パルスと上記基準周波数の
パルスとの残差を,各分周パルスに均等に分配して,上
記所定周波数のパルスを生成してなることを特徴とする
周波数発生装置として構成されている。上記周波数発生
装置によれば,各分周パルスに残差が均等に分配されて
所定周波数のパルスが生成されるため,上記所定周波数
のパルスを基準周波数によらず正確に得ることができ
る。従って,マイコンシステム等に音声再生機構を付加
する場合等でも,上記マイコンシステム等の基準クロッ
クを利用して,音質の良い音声再生を行うことが可能と
なる。また,上記周波数発生装置は,例えば上記基準周
波数C0 のパルスを整数値K 0 を用いて分周し上記所定
周波数C1 のパルスを生成する分周手段と,上記所定周
波数C1 のパルスを整数値K1 を用いて分周し上記分周
手段の分周により生じた残差周波数C2 のパルスを生成
し,上記分周手段により生成されるパルスを補正する第
1補正手段と,残差周波数Ci (iは2以上の整数)の
パルスを整数値Ki を用いて分周し第(i−1)補正手
段の分周により生じた残差周波数Ci+1のパルスを生成
し,第(i−1)補正手段から出力されるパルスを補正
する第i補正手段とを具備することにより構成すること
ができる。また,上記周波数発生装置において,例えば
入力されるパルスの数を計数し,計数されたパルスの数
が所定の値になった時にパルスを出力する複数のカウン
タを直列に接続し,最後段のカウンタを除く各カウンタ
は直ぐ後段にあるカウンタからパルスが出力される度に
そのカウントを遅延させることにより,最前段のカウン
タに入力される上記基準周波数のパルスを基に上記最前
段のカウンタから上記所定の周波数のパルスを出力すれ
ば,各カウンタに大きなものを用いる必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態に係る周波数発生装置
の概略構成を示す図。
【図2】 上記周波数発生装置におけるカウンタの内部
構造を説明するための図。
【図3】 上記周波数発生装置におけるカウンタの具体
的なカウント数を示す図。
【符号の説明】
100…カウンタ C0 …基準周波数 C1 …所定周波数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H03K 5/00 H03K 5/00 F (72)発明者 下田 敏章 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 西元 善郎 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 原田 和茂 東京都千代田区丸の内1丁目8番2号 株 式会社神戸製鋼所東京本社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力される基準周波数のパルスから所定
    周波数のパルスを生成する周波数発生装置において,上
    記基準周波数のパルスを分周することにより生成された
    分周パルスと上記基準周波数のパルスとの残差を,各分
    周パルスに均等に分配して,上記所定周波数のパルスを
    生成してなることを特徴とする周波数発生装置。
  2. 【請求項2】 上記基準周波数C0 のパルスを整数値K
    0 を用いて分周し上記所定周波数C1 のパルスを生成す
    る分周手段と,上記所定周波数C1 のパルスを整数値K
    1 を用いて分周し上記分周手段の分周により生じた残差
    周波数C2 のパルスを生成し,上記分周手段により生成
    されるパルスを補正する第1補正手段と,残差周波数C
    i (iは2以上の整数)のパルスを整数値Ki を用いて
    分周し第(i−1)補正手段の分周により生じた残差周
    波数Ci+1 のパルスを生成し,第(i−1)補正手段か
    ら出力されるパルスを補正する第i補正手段とを具備し
    てなる請求項1に記載の周波数生成装置。
  3. 【請求項3】 入力されるパルスの数を計数し,計数さ
    れたパルスの数が所定の値になった時にパルスを出力す
    る複数のカウンタが直列に接続され,最後段のカウンタ
    を除く各カウンタは直ぐ後段にあるカウンタからパルス
    が出力される度にそのカウントを遅延させることによ
    り,最前段のカウンタに入力される上記基準周波数のパ
    ルスを基に上記最前段のカウンタから上記所定周波数の
    パルスが出力されてなる請求項1又は2に記載の周波数
    発生装置。
JP10020827A 1998-02-02 1998-02-02 周波数発生装置 Pending JPH11220384A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104506753A (zh) * 2015-01-07 2015-04-08 中国科学院光电技术研究所 一种相机曝光控制实时误差补偿外同步信号产生方法
CN105245205A (zh) * 2015-09-18 2016-01-13 清华大学 一种便携式脉冲声音发生器
CN105306014A (zh) * 2015-09-18 2016-02-03 清华大学 一种脉冲声音发生的方法

Cited By (4)

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CN104506753B (zh) * 2015-01-07 2017-09-12 中国科学院光电技术研究所 一种相机曝光控制实时误差补偿外同步信号产生方法
CN105245205A (zh) * 2015-09-18 2016-01-13 清华大学 一种便携式脉冲声音发生器
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