JPS589612B2 - counter - Google Patents

counter

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JPS589612B2
JPS589612B2 JP49133888A JP13388874A JPS589612B2 JP S589612 B2 JPS589612 B2 JP S589612B2 JP 49133888 A JP49133888 A JP 49133888A JP 13388874 A JP13388874 A JP 13388874A JP S589612 B2 JPS589612 B2 JP S589612B2
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JP
Japan
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state
stage
output
delay circuit
input
Prior art date
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Application number
JP49133888A
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Japanese (ja)
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JPS5159264A (en
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橋本昭
平沢正孝
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子時計の分周器その他一般にディジタル電子
機器のクロックパルス発生器や各種のタイミングパルス
発生回路等に使用される、N個の遅延回路(シフトレジ
スタ,フリツプフロツプ等)を順次に接続し最終段の出
力を反転して初段の入力に供給することによって得られ
るカウンタに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to N delay circuits (shift registers, flip-flops, etc.) used in frequency dividers of electronic watches, clock pulse generators of digital electronic equipment, various timing pulse generation circuits, etc. ) are connected in sequence and the output of the final stage is inverted and supplied to the input of the first stage.

従来入力端子に与えられた入力状態をクロックパルスに
従って一定時間後に出力端子に出力状態として出力する
遅延回路を第1図に示すようにクロツクパルス源を同一
としてN段縦続接続すると共に最終段(N段目)出力を
反転して初段目の入力とすればこの回路は一般に(2×
N)進カウンタとなることが知られている。
Conventionally, a delay circuit that outputs an input state applied to an input terminal as an output state to an output terminal after a certain period of time according to a clock pulse is connected in cascade in N stages with the same clock pulse source as shown in Figure 1, and a final stage (N stage). 2) If the output is inverted and used as the input for the first stage, this circuit generally becomes (2×
N) It is known that it becomes a base counter.

このカウンタにおいては電源投入時の各遅延回路の状態
(初期状態)は不定で予知できないがクロツクパルスが
N回供給されると各遅延回路は初期状態の反転状態を出
力し更にクロツクパルスがN回供給されると各遅延回路
は初期状態の反転状態を反転して初期状態を出力する。
In this counter, the state (initial state) of each delay circuit when the power is turned on is indefinite and cannot be predicted, but when clock pulses are supplied N times, each delay circuit outputs the inverted state of the initial state, and clock pulses are supplied N more times. Then, each delay circuit inverts the inverted state of the initial state and outputs the initial state.

即ちクロックパルスがN回供給される毎に各遅延回路は
交互に初期状態とその反転状態を出力することによって
(2×N)進カウンタ動作を行なうことになる。
That is, each delay circuit alternately outputs an initial state and its inverted state every time a clock pulse is supplied N times, thereby performing a (2×N) base counter operation.

このカウンタの構成は簡単であるが第1に前述のように
初期状態とその反転状態とで示されるカウンタの状態を
或る所定の状態に設定できないこと例えば電源が一旦O
FFした後に再び電源を投入しても電源をOFFする前
と電源投入後のカウンタ状態は異なり且つ不定でその検
出が不可能なこと、第2に動作中にクロックパルス、電
極、あるいは各遅延回路に外乱が加わることによってカ
ウンタの状態が変化してもその変化を検出不可能でカウ
ンタの状態を外乱が印加される前の状態に戻し得ないこ
と等のためにディジタル回路にはこのまゝの形(第1図
)では使用し得ないものであった。
The configuration of this counter is simple, but as mentioned above, the first problem is that the state of the counter, which is represented by the initial state and its inverted state, cannot be set to a certain predetermined state.
Even if the power is turned on again after the FF is turned off, the counter status before and after the power is turned off is different and undefined, making it impossible to detect.Secondly, during operation, clock pulses, electrodes, or each delay circuit Even if the state of the counter changes when a disturbance is applied to it, the change cannot be detected and the state of the counter cannot be returned to the state before the disturbance was applied. The shape (Fig. 1) made it unusable.

この回路の改良として初期状態を或る所定の状態に設定
する機能を付加されたものとしては例えば第2図のよう
なものであった。
An example of an improved circuit to which a function of setting the initial state to a predetermined state was added is shown in FIG. 2.

以下では説明を簡略にするため動作振幅の高電位電源V
DDを論理“1”(セット状態)、低電位電源VSS論
理“0”(リセット状態)とする正論理を用いて行う。
Below, in order to simplify the explanation, the high potential power supply V of the operating amplitude
This is performed using positive logic in which DD is logic "1" (set state) and low potential power supply VSS is logic "0" (reset state).

第2図においては初期状態設定のための信号(S1)を
VDDとVSS間に直列接続されたコンデンサCと抵抗
Hの接続点を入力端とするインバータIの出力から得て
おり、この信号と最終段(N段目出力のNAND出力を
初段目入力として与えている。
In Fig. 2, a signal (S1) for setting the initial state is obtained from the output of an inverter I whose input terminal is the connection point of a capacitor C and a resistor H connected in series between VDD and VSS, and this signal and The NAND output of the final stage (Nth stage output) is given as the first stage input.

電源スイッチOFFのときCとRの接続点はVSSとな
っているが電源スイッチが投入されると同時にそのCと
Rの接続点はVDDとなりその後時定数をCRとして時
間経過と共にVSSに低下する。
When the power switch is OFF, the connection point between C and R is at VSS, but as soon as the power switch is turned on, the connection point between C and R becomes VDD, and then decreases to VSS as time passes with the time constant being CR.

従ってインバータIの出力状態即ち初期状態設定のため
の信号S1 は電源投入直後から接続点電位がインバー
タの反転電圧以下になるまではVSS即ち論理“0”で
ありその後はVDD即ち論理“1”である。
Therefore, the output state of the inverter I, that is, the signal S1 for setting the initial state, is VSS, that is, logic "0", from immediately after the power is turned on until the connection point potential becomes less than the inverting voltage of the inverter, and thereafter, it is VDD, that is, logic "1". be.

この初期状態設定のための信号(S1)が常に最初はリ
セットであるから初段目の入力状態はもとの状態に関係
なくセットに特定されるものである。
Since the signal (S1) for setting the initial state is always reset at first, the input state of the first stage is specified as set regardless of the original state.

この期間内にクロックパルスがN回以上供給されれば各
遅延回路の出力状態はセットされることになる。
If the clock pulse is supplied N times or more within this period, the output state of each delay circuit will be set.

初期状態設定のための信号(S1)がセットし最終段出
力が初段に負帰還されると同時に正常な(2×N)進カ
ウンタとして動作するものである。
When the signal (S1) for setting the initial state is set and the final stage output is negatively fed back to the first stage, it simultaneously operates as a normal (2×N) base counter.

第3図はこのような動作波形を示したものである。FIG. 3 shows such operating waveforms.

この場合、各遅延回路の初期状態はセット状態であって
最終段の出力状態によって他の全ての出力状態を知るこ
とができる。
In this case, the initial state of each delay circuit is a set state, and all other output states can be known from the output state of the final stage.

しかし乍らこのような初期状態を設定する機能を有する
(2×N)進カウンタも動作中は第1図の回路と全く同
様であるから外乱に対して自己復帰の機能を有しないも
のであり、又この回路を集積回路化する場合に初期状態
設定のための信号を発生するのに必要なコンデンサCを
同一集積回路チップ上に形成することが極めて困難であ
るという欠点を有するものであった。
However, since the (2×N)-adic counter that has the function of setting such an initial state is exactly the same as the circuit shown in Figure 1 during operation, it does not have a self-recovery function in response to disturbances. Moreover, when this circuit is integrated into an integrated circuit, it is extremely difficult to form the capacitor C necessary for generating the signal for setting the initial state on the same integrated circuit chip. .

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので例えば第1図
のような(2×N)進カウンタの出力状態から各遅延回
路の状態を設定する状態設定信号を得て各遅延回路の出
力状態をある特定の状態にすることが可能であり、この
状態設定信号により外乱に対して自己復帰が可能であり
、更にこの状態設定信号を任意段の遅延回路をN段目と
してその入出力状態から容易に構成できるような(2×
N)進カウンタを得ることを目的としてなされたもので
ある。
The present invention has been made in view of the above points. For example, a state setting signal for setting the state of each delay circuit is obtained from the output state of a (2×N) base counter as shown in FIG. 1, and the output of each delay circuit is obtained. It is possible to set the state to a certain specific state, and self-recovery is possible in response to disturbances using this state setting signal.Furthermore, this state setting signal can be used to change the input/output state of an arbitrary stage delay circuit as the Nth stage. (2×
N) This was done for the purpose of obtaining a base counter.

以下実施例によりその詳細を説明する。The details will be explained below using examples.

一般にN個の遅延回路によるN段縦続接続回路の最終段
出力を初段の入力に負帰還して構成される(2×N)進
カウンタに於ける或る段の遅延回路は或るクロツクパル
スのときにセット状態を出力すればそのときからN個の
クロックパルス期間後にはリセット状態を出力し、更に
N個のクロックパルス期間後にはセット状態を出力する
Generally, in a (2×N)-adic counter, which is constructed by negatively feeding back the output of the final stage of an N-stage cascade circuit consisting of N delay circuits to the input of the first stage, the delay circuit of a certain stage in a clock pulse If a set state is output at , a reset state is output after N clock pulse periods from that time, and a set state is output after another N clock pulse periods.

従って連続した(2×N)個のクロツクパルス期間内に
出力がセットからリセットするスイッチ状態と出力がリ
セットからセットするスイッチ状態とがN個のクロック
パルス期間を置いて少なくとも1回ずつは存在すること
になる。
Therefore, within consecutive (2×N) clock pulse periods, a switch state in which the output goes from set to reset and a switch state in which the output goes from reset to set exist at least once with N clock pulse periods in between. become.

即ちスイッチ後のセット状態はスイッチ前の入力のセッ
ト状態、スイッチ後のリセット状態はスイッチ前の入力
のリセット状態であるから入出力状態が各々論理“0”
と“1”であるクロツクパルス期間と入出力状態が各々
論理“1”と“0”であるクロックパルス期間とが連続
したN個のパルス期間をへだてて1回は存在する。
In other words, the set state after the switch is the set state of the input before the switch, and the reset state after the switch is the reset state of the input before the switch, so the input and output states are each logic "0".
A clock pulse period in which the input/output state is logic "1" and "1" and a clock pulse period in which the input/output state is logic "1" and "0", respectively, exist once separated by N consecutive pulse periods.

各入力状態は前段の出力状態に対応することは云うまで
もない。
It goes without saying that each input state corresponds to the output state of the previous stage.

第4〜6図は本発明の状態設定例を示すカウンタの状態
図で、第4図は状態設定前の状態図、第5図及び第6図
は状態設定の過程を示す図である。
4 to 6 are state diagrams of a counter showing examples of state setting according to the present invention. FIG. 4 is a state diagram before state setting, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the process of state setting.

或るクロックパルスのタイミングtiで例えば最終段即
ちN段目の遅延回路の出力Onが“1”、(N−1)段
目の遅延回路の出力O。
At a timing ti of a certain clock pulse, for example, the output On of the final stage, that is, the Nth stage delay circuit is "1", and the output O of the (N-1)th stage delay circuit.

−1が“0”であるとすると、通常は?4図に示される
ように初段目から(N−2)段目までの出力状態U1〜
U,2はそれぞれ初期状態あるいは外乱等により“0”
,“1”のどちらの状態か分らない不確定状態を示す
If -1 is "0", what is the normal situation? As shown in Figure 4, the output states U1~ from the first stage to the (N-2)th stage
U and 2 each become “0” due to the initial state or disturbance, etc.
, "1" indicates an uncertain state in which the state is unknown.

第5図に示すようにO。O as shown in FIG.

−の“0”とOnの“1”から状態設定信号sDを“1
”としてこの“1”によりタイミングtiにおける初段
目から少なくとも(N−2)段目の各出力01 ,02
・・・・・・On−2をリセットすればtiで不確定で
あったU1〜Un−2の状態もti +1 において
はすべて“0”に統一される。
The state setting signal sD is set to “1” from “0” of - and “1” of On.
”, this “1” causes each output 01, 02 of at least the (N-2)th stage from the first stage at timing ti.
...If On-2 is reset, the states of U1 to Un-2, which were uncertain at ti, are all unified to "0" at ti +1.

従ってこの状態設定を用いれば不確定な初期状態にて動
作を開始したカウンタもOn−1が“0”でO。
Therefore, if this state setting is used, a counter that starts operating in an uncertain initial state will also become O when On-1 is "0".

が“1”となルト他ノスべての遅延回路の出力は“0”
となり動作状態が・特定される。
is “1”, the output of all other delay circuits is “0”
The operating state is then specified.

更に外乱によってこの特定された動作状態が変化しても
次にO が“0”でOnが“1”となるときに01
,o2・・・・・・On−1が“0”でOnが“1”
なる特定且つ正常な動作状態に戻されることにより自己
復帰機能を有するも?である。
Furthermore, even if this specified operating state changes due to a disturbance, the next time O becomes "0" and On becomes "1", 01
, o2...On-1 is "0" and On is "1"
Does it have a self-recovery function by being returned to a specific and normal operating state? It is.

第6図はOn−1が“0”でonが“1”となることに
よって状態設定信号を“0”としてこの状態設定信号の
“0”により動作状態を0、,02・・・・・・On−
1がそれぞれ“0”でOnが“1”である特定の動作状
態の設定例を示す状態図である。
In Fig. 6, when On-1 becomes "0" and On becomes "1", the state setting signal is set to "0", and the operating state is changed to 0, 02, etc. by "0" of this state setting signal.・On-
1 is a state diagram showing a setting example of a specific operating state in which 1 is "0" and On is "1"; FIG.

又他の設定例としてOn−1が“1”、Ooが“0”の
ときにO、j O2、・・・・On−1が“1”でOn
が“0”である特定状態を設定できることは上例から容
易に理解できる。
Another setting example is O when On-1 is "1" and Oo is "0", j O2,... On-1 is "1" and On
It is easy to understand from the above example that a specific state in which is "0" can be set.

ここで、タイミングti 十、 における初段の出力
0は、タイミングtiにおける最終段の出力Onの“1
”の反転状態“0”と一意に定まるため、状態設定信号
で初段出力をリセットする必要性は必ずしもないが複雑
さを避けるため以後状態?定信号で初段もリセットする
ものとして説明する。
Here, the output 0 of the first stage at timing ti 10, is "1" of the output ON of the final stage at timing ti.
Since it is uniquely determined as the inverted state "0" of "0", it is not necessarily necessary to reset the first stage output with the state setting signal, but in order to avoid complexity, the following description will be made assuming that the first stage is also reset with the state setting signal.

第7図は第5図の状態設定機能を有する(2×N)進カ
ウンタのブロック図、第8図は第6図の状態設定機能を
有する(2×N)進カウンタのブロック図である。
7 is a block diagram of the (2×N)-base counter having the state setting function shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a block diagram of the (2×N)-base counter having the state setting function shown in FIG.

On−、が“1”で0。が“0”から“0”なる状態設
定信号を得てO1 r、02 ,・・・・・・On−1
がそれぞれ“1”でOnが“0”なる特定動作状態とな
る状態設定機能を有する(2×N)進カウンタのブロッ
ク図と、On−1が“1”でOnが“0”から“1”な
る状態設定信号を得て01,0 ,・・・・・・On−
1がそれぞれ“1”でOnが“0”である特定動作状態
となる状態設定機能を有する(2×N)進カウンタのブ
ロック図は負論理でこれらを考えればそ?ぞれ正論理の
第7図,第8図とそれぞれ同一表示となる。
On-, is “1” and is 0. O1 r, 02 , . . . On-1
A block diagram of a (2×N)-adic counter with a state setting function that sets a specific operating state where On-1 is "1" and On is "0", respectively, and On-1 is "1" and On is "0" to "1". “I got the status setting signal 01,0,...On-
The block diagram of a (2×N)-adic counter that has a state setting function that sets a specific operating state where 1 is "1" and On is "0" is negative logic? The display is the same as in FIGS. 7 and 8 for positive logic, respectively.

第7図の初段から(N−1)段目の遅延回路はクロツク
パルス例えば読み込みパルスφ1 と読み出しパルスφ
2を同一源とし前段の出力を入力とする第1の入力端子
■1 と状態設定信号sDが与えられる第2の入力端子
■2 とを有しているものである。
The (N-1)th delay circuit from the first stage in FIG. 7 uses clock pulses such as read pulse φ1 and read pulse φ
2 as the same source and has a first input terminal (1) which receives the output of the previous stage as an input, and a second input terminal (2) to which a state setting signal sD is applied.

この遅延回路の或るクロックパルスのタイミングti及
びti 1に於ける両入力状態及び状態設定信号を各
々■(1−1),■2(i)及びSD(iL出力状態を
0(i)とすればこの遅延回路は前記状態設定の過程か
ら明らかなように0 (i) = II Ci −1)
’ I2 (i)或は0(i)一L(iヨ)−]買肩
なる機能を有するものである。
Both input states and state setting signals at timings ti and ti1 of a certain clock pulse of this delay circuit are respectively (1-1), (2) and SD (iL output state is 0 (i)). Then, this delay circuit becomes 0 (i) = II Ci -1) as is clear from the process of setting the state above.
'I2 (i) or 0(i)-L(iyo)-] It has the function of being a buyer's shoulder.

このような遅延回路を以後第1の遅延回路(Dよ)と略
称する。
Hereinafter, such a delay circuit will be abbreviated as a first delay circuit (D).

N段目の遅延回路は前記クロックパルスを共通して印加
され(N−1)段目の出力を入力とする第1の入力端子
■1 のみを有し0 (i) 一It ( i −t
)なる機能を有するもので以後第2の遅延回路(D2)
と略称する。
The Nth stage delay circuit has only a first input terminal ■1 to which the clock pulse is commonly applied and inputs the output of the (N-1)th stage.
) and will be referred to as the second delay circuit (D2).
It is abbreviated as.

第7図においては(N−1)段目(Xn−1 )は第1
の遅延回路(D1)としたが第2の遅延(D2)として
状態設定信号(SDX)の供給を止めてもよい。
In Figure 7, the (N-1)th stage (Xn-1) is the first
However, the supply of the state setting signal (SDX) may be stopped as a second delay circuit (D2).

第8図においては少なくとも最終段(Yn)は前記第2
の遅延回路(D2)が用いられる。
In FIG. 8, at least the final stage (Yn) is
A delay circuit (D2) is used.

そして少なくとも初段(Y1)から(N−2)段目(Y
n−2 )に用いられる遅延回路はこの場合O(i)=
■l(1−1)・■2(i)或は0(i)=I1・(i
−1)’・SD (i)なる機能が要求されるもので、
この機能を有するものを第3の遅延回路(D3)と略称
する。
And at least the first stage (Y1) to (N-2) stage (Y
In this case, the delay circuit used for (n-2) is O(i)=
■l(1-1)・■2(i) or 0(i)=I1・(i
-1)'・SD (i) The function is required,
A circuit having this function is abbreviated as a third delay circuit (D3).

(N−1)段目(Yn ,)は第7図同様第2,第3の
いずれの遅延回路(D2又はD3)を用いてもよい。
The (N-1)th stage (Yn,) may use either the second or third delay circuit (D2 or D3) as in FIG.

第7図に用いられる状態設定信号(SDX)は最終段の
入力状態と出力状態の反転状態とを2つの入力とするN
ORゲートの出力信号又は最終段の入力の反転状態と出
力状態のAND信号として得るのが一番簡単である。
The state setting signal (SDX) used in FIG. 7 has two inputs: the input state of the final stage and the inverted state of the output state.
It is easiest to obtain it as an output signal of an OR gate or an AND signal of the inverted state of the input of the final stage and the output state.

又第8図に用いられる状態設定信号(SDY)は最終段
の入力状態の反転状態と出力状態とを2つの入力とする
NANDゲートの出力信号又は最終段の入力状態と出力
の反転状態のOR信号として得るのが一番簡単である。
The state setting signal (SDY) used in FIG. 8 is the output signal of a NAND gate whose two inputs are the inverted state of the input state and the output state of the final stage, or the OR of the input state of the final stage and the inverted state of the output. The easiest way to obtain it is as a signal.

第9図は第7〜8図回路の動作波形図である。FIG. 9 is an operation waveform diagram of the circuit of FIGS. 7 and 8.

クロックパルスとしては同図?示されたような位相の異
なるφ1 とφ2をそれぞれ遅延回路の読み込みパルス
と読み出しパルスとして用い得るほか、更に位相の異な
る多数のクロックパルスを用いだり又1つのクロックパ
ルスCPを用いてこのCPを読み込みパルス(φ1 )
、その反転パルスCPを読み出しパルス(φ2 )とす
る1相式としたり、前記φ とφ2 として異なる周波
数のものも用い得るものである。
Is it the same figure as a clock pulse? In addition to using φ1 and φ2 with different phases as shown as the reading pulse and readout pulse of the delay circuit, respectively, it is also possible to use a number of clock pulses with different phases or to read this CP using one clock pulse CP. Pulse (φ1)
It is also possible to use a one-phase system in which the inverted pulse CP is used as the readout pulse (φ2), or to use the pulses having different frequencies as φ and φ2.

これらの動作はφ2に一番近い前のφ1がそのφ2の読
み込みパルスとして作用しφ1に一番近い後のφ2がそ
のφ1で読み込まれた入力状態を読み出すと考えればよ
い。
These operations can be considered that the previous φ1 closest to φ2 acts as a read pulse for that φ2, and the subsequent φ2 closest to φ1 reads the input state read by that φ1.

以上においては第7図及び第8図のように状態設定信号
( SDX或はSDY)は初段(X,或はY1)から少
なくとも(N−2)段目(Xn−2或はY。
In the above, as shown in FIGS. 7 and 8, the state setting signal (SDX or SDY) is applied to at least the (N-2)th stage (Xn-2 or Y) from the first stage (X, or Y1).

−2 )まで供給するものとして説明を簡略化しだがさ
らに機能条件を詳細に述べれば次の通りである。
The explanation will be simplified by assuming that it supplies up to -2), but the functional conditions will be described in more detail as follows.

即ち前記状態設定信号の供給はNが偶数の場合は初段か
ら少なくとも?N−2)/2段目まで、又Nが奇数の場
合は初段から少なくとも(N−1)/2段目までで十分
であり、他の段の遅延回路は前記第2の遅延回路で十分
である。
That is, if N is an even number, the state setting signal is supplied from the first stage at least? N-2)/2nd stage, or if N is an odd number, from the first stage to at least (N-1)/2nd stage is sufficient, and the second delay circuit is sufficient for the other stage delay circuits. It is.

第10図はこの十分条件を説明する(2×N)進の状態
図である。
FIG. 10 is a (2×N)-adic state diagram explaining this sufficient condition.

同図におけるj段目までは状態設定信号を入力として有
する第1の遅延回路であり、(j+1)段目から最終段
までは第2の遅延回路である。
The stages up to the jth stage in the figure are first delay circuits that receive the state setting signal as input, and the stages from the (j+1)th stage to the final stage are second delay circuits.

今、あるクロックパルスのタイミングtiにOn−1が
“0” onが“1”になると、前述により状態設定信
号sDは“1”となり初段からJ段目の出力01,0
,・・・・・・0・はそれぞれ“0”となる。
Now, when On-1 becomes "0" and on becomes "1" at timing ti of a certain clock pulse, the state setting signal sD becomes "1" as described above, and the outputs 01, 0 of the Jth stage from the first stage.
, . . . 0. are each “0”.

このとき(J+1)段目から(N−2)段目の出力は不
確定のままである。
At this time, the outputs from the (J+1)th stage to the (N-2)th stage remain uncertain.

これらをそれぞれU1 ・・・・・・Ul・・・・・・
・・・・・・Uk( k =n−2−j )で示すとU
1 ・・・・・・Ul・・・・・・Ukは“0”或は“
1”のいずれか一方の論理値を有するものである。
These are respectively U1...Ul...
・・・・・・Denoted by Uk (k = n-2-j), U
1...Ul...Uk is "0" or "
It has one of the logical values of 1''.

しかしこれら不確定状態の中には一般に少くとも1つの
論理“1”が存在する(すべてが“0”であれば状態は
確定している)からU1 ・・・・・・Ul ,は“0
”でUlが“1”(l=1〜k)と考えて一般性を失う
ことはない。
However, in general, there is at least one logic "1" in these uncertain states (if all are "0", the state is fixed), so U1...Ul is "0"
”, it is possible to consider that Ul is “1” (l=1 to k) without loss of generality.

次に、タイミングt では初段の出力O,は最終段
の出力Onの“1”の反転状態“0”となり初段から(
j+1)段目の出力が全て“0”となり、Oj+2〜O
nにそれぞれU1〜Ukが、Ooに“0”が順次シフト
する。
Next, at timing t, the output O of the first stage becomes "0", which is the inverted state of "1" of the output On of the final stage, and from the first stage (
The outputs of the j+1)th stage all become “0”, and Oj+2 to O
U1 to Uk are sequentially shifted to n, and "0" is sequentially shifted to Oo.

従ってt1からクロツクパルスが( k−d+2 )回
加わったクロツクパルス時点ti−1−( k−1+2
)ではUl−,が“0”,Ulが“1”である状態が
それぞれOn−1 ,Onとなって現われることにより
初段からJ段目までの出力、0、,02,・・・・・・
0・は再びすべて“0”となる。
Therefore, the clock pulse time ti-1-(k-1+2) when the clock pulse is applied (k-d+2) times from t1
), the states where Ul-, is "0" and Ul is "1" appear as On-1 and On, respectively, so that the outputs from the first stage to the Jth stage are 0, ,02,...・
0. becomes all "0" again.

従ってこの各段ヘシフトして来た不確定状態Ul+1
,U l +2・・・・・・,■Tとそれにつぐ状態“
1”がすべて、Ol−1の“0”とUlの“1”とによ
ってリセットされれば、即ちJ)k−l+1の関係が成
立しているならば、この時最終段の出力状態のみ“1”
で他の段はすべて“0”の出力状態が設定できる。
Therefore, the uncertain state Ul+1 that has been shifted to each stage
, U l +2...,■T and the state that follows it"
1" are all reset by "0" of Ol-1 and "1" of Ul, that is, if the relationship J)k-l+1 is established, then only the output state of the final stage is " 1”
The output state of all other stages can be set to "0".

従ってN=j+2+kとk≦j+1−1から求められる
jh(N−1−l)/2においてlが最小の場合jのと
り得る最小値が最大、即ちl−1のときJ〉(N−2)
/2となる。
Therefore, when l is the minimum in jh(N-1-l)/2 found from N=j+2+k and k≦j+1-1, when the minimum value that j can take is maximum, that is, l-1, J>(N-2 )
/2.

Jは整数でなければならないから最小のjは、Nが偶数
の場合j=(N−2)/2,Nが奇数の場合j=(N−
1)/2となるものである。
J must be an integer, so the minimum j is j = (N-2)/2 if N is even, and j = (N-2) if N is odd.
1)/2.

第11図及び第12図は以上の考えを導入した一般的な
カウンタのブロック図でそれぞれ第7図及び第8図に対
応するものである。
FIGS. 11 and 12 are block diagrams of a general counter incorporating the above idea, and correspond to FIGS. 7 and 8, respectively.

同図中のjは上記条件を満足する整数で(j+1)段目
から(N−1)段目までの遅延回路は前記第1,第2い
ずれの遅延回路でもよいものである。
j in the figure is an integer that satisfies the above conditions, and the delay circuits from the (j+1)th stage to the (N-1)th stage may be either the first or second delay circuit.

第13〜20図は特に大規模集積回路(LSI)化に適
し、■G一FETを用いて構成された前記第2の遅延回
路例を示したものである。
13 to 20 show an example of the second delay circuit, which is particularly suitable for large-scale integration (LSI) and is constructed using a G-FET.

第13〜14図は負荷がエンハンスメント形で単チャン
ネル例えばPチャンネル形■G一FETのみによるもの
、第15〜16図は負荷がデイプレッション形で単チャ
ンネル例えばPチャンネル形IG一FETのみによるも
の、第17〜18図はP,N両チャンネル形IG−FE
Tを用いた相補のもの、第19〜20図は他の相補IG
−FETを用いたものである。
Figures 13 and 14 show cases in which the load is an enhancement type, with a single channel such as a P-channel type G-FET, and Figures 15 and 16 show cases where the load is a depletion type and consists of a single channel, such as a P-channel IG-FET. Figures 17 and 18 show both P and N channel type IG-FE.
Complementary one using T, Figures 19-20 are other complementary IG
-It uses FET.

これらの各遅延回路例はIG一FETのゲート入力が高
入力インピーダンス(1000MΩ以上)で容量性であ
る特長を用いて構成されたもので一般にダイナミック形
と称される。
Each of these examples of delay circuits is constructed using the characteristics that the gate input of the IG-FET has a high input impedance (1000 MΩ or more) and is capacitive, and is generally referred to as a dynamic type.

これらの回路は正常動作を行なうクロックパルスの周波
数の下限が存在するため第13〜20図を基本として安
定回路を付加されるが、これら安定回路を有するもので
あっても第2の遅延回路として使用し得ることは云うま
でもない。
These circuits have a lower limit of the clock pulse frequency for normal operation, so stabilizing circuits are added based on Figures 13 to 20, but even those with these stabilizing circuits cannot be used as a second delay circuit. Needless to say, it can be used.

さらに、第1あるいは第3の遅延回路はIG−FET回
路を知る者であれば第2の遅延回路から容易に構成する
ことができるものである。
Further, the first or third delay circuit can be easily constructed from the second delay circuit by a person who knows IG-FET circuits.

また以上の説明では最終段の出力を帰還する場合、初段
の入力部にインバータを配置したが第21〜22図のよ
うにすれば最終段を反転帰還するためのインバータは一
般に初段の入力端に限らず初段から最終段間の任意の段
に配置できる。
Furthermore, in the above explanation, when feeding back the output of the final stage, an inverter is placed at the input of the first stage, but if the inverter is placed at the input of the first stage as shown in Figs. It can be placed at any stage between the first stage and the last stage.

第21図は第11図と、第22図は第12図と同一機能
となる。
21 has the same function as FIG. 11, and FIG. 22 has the same function as FIG. 12.

これらの動作は第9図に示された動作波形の01 〜O
j−1波形のみを反転して置き換えたものとなる。
These operations correspond to the operation waveforms 01 to 0 shown in FIG.
Only the j-1 waveform is inverted and replaced.

第21図、第22図の変形としてそれぞれ第23図、第
24図が得られる。
FIGS. 23 and 24 are obtained as modifications of FIGS. 21 and 22, respectively.

この場合、第23図に示された第4の遅延回路(D4)
の有する機能は0 (i) 一L (i −t )+
I2 ( i )或は0(i)一It ( i −1)
+SD(i) であり、第24図に示された第5の遅
延回路(D5)有する機能は0(i)=I1(i −
t ) +Tπ石或は0( i) 一I t(i−l)
十田只刀である。
In this case, the fourth delay circuit (D4) shown in FIG.
The function of is 0 (i) -L (i −t )+
I2(i) or 0(i)-It(i-1)
+SD(i), and the function of the fifth delay circuit (D5) shown in FIG. 24 is 0(i)=I1(i −
t) +Tπ stone or 0(i) -It(i-l)
This is Tadashi Toda.

第23図、第24図の動作波形はそれぞれ第21図、第
22図の場合のそれと同じである。
The operating waveforms in FIGS. 23 and 24 are the same as those in FIGS. 21 and 22, respectively.

又上記説明では遅延回路に初段〜最終段等の名称を付し
て行なったが最終段は初段に接続されていわば環状接続
されているものであるから回路配置上では任意の段を最
終段としこれにつゞく段を初段として前記の説明を適用
できるものである。
Also, in the above explanation, the delay circuits were given names such as the first stage to the final stage, but since the final stage is connected to the first stage and is connected in a ring, any stage can be considered the final stage in terms of circuit layout. The above explanation can be applied to the stage following this as the first stage.

即ち本発明における最終段とはその段の入出力状態から
状態設定信号を設定される遅延回路であると定義づける
ことができる。
That is, the final stage in the present invention can be defined as a delay circuit to which a state setting signal is set based on the input/output state of that stage.

又、本発明(2×N)進カウンタの状態設定信号はクロ
ックパルスの基本周期のパルス幅(1進分のパルス幅)
で設定信号を発生させるから、この状態設定信号を(2
×N)進カウンタの最終状態を示すパルスとして用いれ
ば論理設計上極めて有効である。
In addition, the state setting signal of the (2×N) base counter of the present invention is the pulse width of the basic cycle of the clock pulse (pulse width for one base).
Since a setting signal is generated in
It is extremely effective for logic design if used as a pulse indicating the final state of the xN)-adic counter.

また、上記の各実施例では状態設定信号を(2×N)進
の最終のクロツクパルス期間としているがこれを第1ク
ロツクパルス期間とすることもできる。
Further, in each of the above embodiments, the state setting signal is set as the final (2×N) clock pulse period, but it can also be set as the first clock pulse period.

なお以上(2×N)進カウンタとして説明したが本発明
は最終段出力の帰還ループを初段からP段まで増加する
ことによって得られる(2N−P)進カウンタにも適用
し得るものであって本発明要旨内での種々の変形も可能
である。
Although the above description has been made for a (2×N)-base counter, the present invention can also be applied to a (2N-P)-base counter obtained by increasing the feedback loop of the final stage output from the first stage to the P stage. Various modifications within the scope of the invention are also possible.

本発明は以上のようになるものであって、この種カウン
タの基本要求である初期状態の特定と動作状態の検出機
能及び外乱に対する自己復帰機能を兼ね供えているほか
集積回路化が容易である等の効果を奏するものである。
The present invention is as described above, and in addition to providing the basic requirements of this type of counter, such as identifying the initial state, detecting the operating state, and self-restoring against disturbances, it is also easy to integrate into an integrated circuit. It has the following effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は一般の(2×N)進カウンタの原理図、第2図
は従来の(2×N)進カウンタのブロック図、第3図は
その動作波形図、第4〜6図は本発明の状態設定例を示
すカウンタの状態図、第7〜8図は本発明実施例のブロ
ック図、第9図はその動作波形図、第10図は本発明の
他の状態設定例を示すカウンタの状態図、第11〜12
図は第10図の動作を行う実施例のブロック図、第13
〜20図は本発明回路で用いられる遅延回路例を示す回
路図、第21〜24図は本発明変形例を示すブロック図
である。 X,〜X n 5 y,〜Yn・・・・・・遅延回路、
■1・・・・・・第1の入力、■2・・・・・・第2の
入力。
Figure 1 is a principle diagram of a general (2xN)-base counter, Figure 2 is a block diagram of a conventional (2xN)-base counter, Figure 3 is its operating waveform diagram, and Figures 4-6 are from this book. A state diagram of a counter showing an example of the state setting of the invention, FIGS. 7 and 8 are block diagrams of an embodiment of the invention, FIG. 9 is an operation waveform diagram thereof, and FIG. 10 is a counter state setting example of another state setting example of the invention. State diagram, 11th-12th
The figure is a block diagram of an embodiment that performs the operation shown in Figure 10, and Figure 13.
20 are circuit diagrams showing examples of delay circuits used in the circuit of the present invention, and FIGS. 21 to 24 are block diagrams showing modified examples of the present invention. X, ~X n 5 y, ~Yn...delay circuit,
■1...First input, ■2...Second input.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 順次に縦続接続され、クロツクパルスにより制御さ
れる複数個の遅延回路と、最終段の遅延回路出力を反転
して初段遅延回路の入力に供給する反転回路と、上記最
終段の遅延回路の入力信号及び出力信号を受けて状態設
定信号を発生する発生回路と、この状態設定信号を最終
段の遅延回路を除く他の遅延回路に供給することによっ
て上記他の遅延回路をリセット状態にし、且つ次のクロ
ツクパルスタイミングに全ての遅延回路の出力をリセッ
ト状態にする手段とを具備したことを特徴とするカウン
タ。
1. A plurality of delay circuits that are sequentially connected in cascade and are controlled by clock pulses, an inverting circuit that inverts the output of the final stage delay circuit and supplies it to the input of the first stage delay circuit, and an input signal to the final stage delay circuit. and a generation circuit that receives the output signal and generates a state setting signal, and supplies this state setting signal to other delay circuits other than the final stage delay circuit to reset the other delay circuits, and 1. A counter comprising means for resetting the outputs of all delay circuits at clock pulse timing.
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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ELECTORONIC DESIGN *

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