JPS63259711A - クロツク切替回路 - Google Patents

クロツク切替回路

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JPS63259711A
JPS63259711A JP62094401A JP9440187A JPS63259711A JP S63259711 A JPS63259711 A JP S63259711A JP 62094401 A JP62094401 A JP 62094401A JP 9440187 A JP9440187 A JP 9440187A JP S63259711 A JPS63259711 A JP S63259711A
Authority
JP
Japan
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clock
output
gate
circuit
logic level
Prior art date
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Pending
Application number
JP62094401A
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English (en)
Inventor
Michio Adachi
安達 道生
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデジタル回路におけるクロック切替回路に関す
る。
〔従来の技術〕
第5図は、この種のクロック切替回路をブラック・ボッ
クスで示したもので、入力クロックCLに1゜CLK2
. CLに3の中からいずれか1つを、2ビット選択信
号5EL1.5EL2で選択し、またリセット状態では
゛L″レベルを出力クロックCLKOとして出力するも
のである。
第6図はこの種のクロック切替回路の従来例の回路図、
第7図はそのタイミング図である。
このクロック切替回路は、リセット信号RESETを反
転するインバータ26と、2ビット選択信号5ELI、
 5EL2をそれぞれ反転するインバータ21゜22と
、反転された2ビット選択信号5ELI、 5EL2の
論理積をとるアンドゲート23と、選択信号5ELI、
 5EL2の論理積をとるアンドゲート24と、選択信
号5ELI、 5EL2の論理積をとるアンドゲート2
5と、アンドゲート23の出力が゛Hパで、かつインバ
ータ26の出力がH″のとき、入力クロックCLK1を
出力する3人カアンドゲート27と、アンドゲート24
の出力がH″で、かつ1インバータ26の出力がH″の
とき、入力クロックCLに2を出力する3人カアンドゲ
ート28と、アンドゲート25の出力がHHで、かつイ
ンバータ26の出力が11 HIIのとき、入力クロッ
クCLに3を出力する3人カアンドゲート29と、3人
カアンドゲート27,28.29のそれぞれの出力であ
る入力クロックCLKI、 CLK2. CLK3のう
ちいずれかを、出力クロックCLKOとして出力するオ
アゲート30で構成されている。
この回路では、リセット状態(リセット信号RESET
 −” H” ) r ハ出力’1 ロックCLKOト
Lr゛L t+レベルが出力されている。リセット状態
で、選択信号5EL1−“L″” 、 5EL2= ”
 L ” トLr入力クロックCLに1を選択するよう
にしておき、次にリセットを解除すると、タイミングに
よっては符号31のようなスパイクもしくは不正パルス
幅クロックが出力クロックCLKOに発生する。また、
次に、選択信号5EL1= ” I−1” 、 5EL
2= ” L ” トL/、入力クロックCLK2に選
択しなおすように指示すると、やはり、タイミングによ
って符号32のようなスパイクが発生する。さらに、5
EL1= ” L ” 、 5EL2= 11 H11
とし、入力クロックCLK3を選択しなおすように指示
しても、タイミングにより符号33゜34のようなスパ
イクや不正パルス幅クロックが出力クロックCLKOに
発生する。さらに、リセット信号RESET = ” 
H”とし、再リセットをかけると、符号35のような不
正パルス幅クロックが発生する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のクロック切替回路は、出力CLKOにス
パイクが発生したり、不正パルス幅クロックが発生した
りするが、これらはリセット信号RESETと2ビット
選択信号5ELI、 5EL2を変化させるタイミング
により生じたり、生じなかったりし、また入力クロック
CLに1. CLK2. CLに3間の位相差、周波数
差によっても発生する場合と、そうでない場合があり、
さらにデバイス間のばらつきや電源電圧変動、温度変動
により発生したり、しなかったりし、このため出力クロ
ックC[に0を後段の回路のクロックとして使用すると
き、この後段の回路の動作が一意的に定まらなくなると
いう欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のクロック切替回路は、全く非同期な第1、第2
、…、第mのクロックとnビット(ただし、2n=m)
の選択信号を入力し、リセット状態では“L″ルベル、
リセット解除状態ではnビットの選択信号の第1.第2
の論理レベルの組合わせに応じて、第1.第2、…、第
mのクロックをそれぞれ出力クロックとして出力する、
クロック切替回路であって、 リセット状態では第1の論理レベルを出力し、リセット
状態の解除後、nビット選択信号の論理レベルの変化を
、その変化後の出力クロックの最初の立上りによりラッ
チするラッチ回路と、第1.第2、…、第mのゲート信
号が第2の論理レベルのとき、それぞれ第1.第2、…
、第mのクロックを出力する第1.第2、…、第mのゲ
ート回路と、 第1.第2、…、第mのゲート回路から出力された第1
または第2または…第mのクロックを出力クロックとし
て出力する出力段のゲート回路と、nビットの選択信号
のラッチ回路出力をもとに、nビット選択信号の第1.
第2の論理レベルの組合わせに応じて、前記出力段のゲ
ート回路に出力すべき信号を、第1.第2、…、第mの
クロックの中から選択するように、リセット解除状態で
第1、第2、…、第mのクロックに指示する信号を発生
し、リセット状態では本指示信号をすべてについて第1
の論理レベルとして出力するデコーダと、と、 第1.第2、…、第mのゲート信号のすべてが第1の論
理レベルにあるとき、第2の論理レベルを、それ以外で
は第1の論理レベルを出力する制御用ゲート回路と、 デコーダの出力が第1の論理レベルに変化する毎に、そ
の変化後の第1または第2または…第mのクロックの最
初の立下りにより第2の論理レベルから第1の論理レベ
ルに変化し、前記制御用ゲート回路の出力が第2の論理
レベルにあったとき、デコーダの出力が第2の論理レベ
ルに変化する毎に、その変化後の第1または第2または
…第mのクロックの最初の立下りにより第1の論理レベ
ルから第2の論理レベルに変化する前記第1.第2、…
、第mのゲート信号をそれぞれ発生するm個のゲート開
閉回路とを有する。
(作用) このようにして、nビットの選択信号を出力クロックの
立上りでラッチし、かつ、先に出力されていたクロック
がその立下りのタイミングでゲート回路で阻止され、こ
れを持って、次に、出力が指示されているクロックがそ
の立下りのタイミングでゲート回路を通過するようにす
ることにより、出力クロックにスパイクや不正パルス幅
クロックを発生させることなく、m本のクロック間で自
由にクロック切替が出来る。しかも、リセット解除時は
、あらかじめ出力が指示されているクロックがその立下
りでゲート回路を通過し、また、再リセット時も最後に
出力が続いていたクロックが、その立下りでゲート回路
で阻止されるため、リセット信号に起因するスパイクや
不正パルス幅のクロックも発生しない。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明のクロック切替回路の一実施例の回路図
、第2図はそのタイミング図である。
フリップフロップ1はリセット状態では“L ITレベ
ルを出力し、リセット状態解除後はnビット選択信号5
EL1〜5ELnを出力クロックCLに0の立上りでラ
ッチする。デコーダ2はフリップフロップ1の出力であ
る内部選択信号S1〜snを2進数とみて、出力Yl〜
Ym(m=2n)のうち、それに対応する出力を118
 ITレベルとし、またリセット人力R−“H″に対し
てY1〜YmすべてをL IIレベルとする。ゲート開
閉回路31,32、…、3mは全く同じ機能を有するも
のであり、D I = ” L ”のときはCK大入力
立下りに同期してQ→“シ″となり、また、[)1=“
H″のときはD2−“H″のときに限り、GK大入力立
下りに同期してQ→II H11となるものである。ア
ンドゲート41はゲート信号G1がH++のとき入力ク
ロックCLに1を出力し、アンドゲート42はゲート信
号G2がH″のとき人力クロックCLK2を出力し、…
、アンドゲート4mはゲート信号Gmが“HIIのとき
入力クロックC[にmを出力する。オアゲート5は、ア
ンドゲート41〜4mから出力された入力クロックCL
に1.C[に2、…、C[にmを出力りロックCしに0
として出力する。ノアゲート6はゲート開閉回路31〜
3mのゲート信号G1〜Qmを入力し、共通セット信号
Goを出力する。
次に、本実施例の動作を第2図を参照しながら説明する
。まず、リセット信号RESET = ” H” 。
nビット選択信号5ELI〜5ELn= ” L”が入
力として与えられているものとする。このとき、nビッ
ト内部選択信Q81〜S n −” L ”であり、ま
たデコーダ2の出力はY1〜Ym=”L”である。
よって、ゲート開閉回路31〜3mの機能よりゲート信
号G1〜Gm−“L IIであるからノアゲート6の出
力共通セット信号GOは、GO=“)」′であり、また
アンドゲート41〜4mの出力はすべてl L II、
従ってオアゲート5の出力CLに0=“L″である。こ
の状態で時刻t1にリセット信号RESETをL″にし
てリセット状態を解除すると、この時刻t1でデコーダ
2の第1の出力Y1= rl L ++→II H11
となる。すなわち、ゲート開閉回路31の入力D1−“
H”、D2=’“F(TIであるから、時刻t1のあと
の入力クロックCLKIの最初の立下りエツジのある時
刻t2でゲート開閉回路31の出力、すなわち第1のゲ
ート信号G1=111 II→11 H11となり、ア
ンドゲート41の出力、従ってオアゲート5の出力CL
に0には入力クロックCLに1が現われ、また共通セッ
ト信号GO=“HII→11 L IIとなる。
次に時刻t3でnビット選択信号5ELI−“H″。
5EL2−…= 5ELn=″゛L”としたものとする
。このあと時刻t4の出力クロックC[に0の最初の立
上りエツジでnビット選択信号5EL1、…、 5EL
nはラッチされ、内部選択信号はSl−“L u→“l
 H!l。
S2=…−8n−“L″となり、またデコーダ2の出力
はYl−“HII→4L L II 、 Y 2 = 
1′L II→”H” 、Y3=・=Ym= ”L”と
なる。コ(7)ときゲート開閉回路31の入力はD 1
 = Y 1 = ” L ”であるから、このあとの
クロック人力σX1すなわち時刻t5の入力クロックC
Lに1の最初の立下りに同期して出力Q1すなわち、第
1のゲート信号G1=“H”→“L IIとなり、アン
ドゲート41の出力、従ってオアゲート5の出力C[に
0には、入カフロックCLK1は現われなくなり、また
共通セット信号G O= ” L ”→II H11と
なる。このとき、アンドゲート42、従ってオアゲート
5の出力C1に0にはCLK2は現われていない。次に
、ゲート開閉回路32をみると、Y2= ”l−(” 
、Go−“H″であるから、入力D1−゛H” 、D2
= ”H”となっており、時刻t5のあとの入力クロッ
クCLK2の最初の立下り時刻t6で出力Q1すなわち
第2のゲート信号G 2 = ” L ”→″゛H″と
なり、アンドゲート42、従ってオアゲート5の出力C
LKOには入力クロックCLK2が現われ、また共通セ
ット信号GO=”H”→II L IIとなる。
以上でリセット解除および出力クロックC[に0に対す
る入力クロックCLK1からCLK2への切替えが、ス
パイクや不正パルス幅クロックを発生させることなく完
了した。回路の規則性により他の任意の人力クロック間
の切替もnビット選択信号5ELI〜5ELnを変化さ
せることにより、スパイクや不正パルス幅クロックを発
生させることなく行なうことができ、第2図上、時刻t
7〜t +oは入力クロッりCLに2からCLKlへの
切替えを説明したものである。
次に、時刻t 11にリセット信号RESETをH″と
し、再びリセット状態とするとき、この時刻で内部選択
信号S1=…−3rl = ” L ” 、デコーダ2
の出力Y1 = ”)l” −+ ”L” 、Y2=・
=Ym−“L″となる。すなわち、ゲート開閉回路31
の入力D I = ” L ”であるから、時刻tnの
あとの最終的に選択されていたクロックCLに1の最初
の立下り時刻t 12で出力Q1すなわち第1のゲート
信号G1=”H”→11 L IIとなり、アンドゲー
ト41の出力、従ってオアゲート5の出力C[に0には
入力クロックCLK1は現われなくなり、また共通セッ
ト信号GO−“L″→“H″となる。よって、これで再
リセットも出力りOツクC[に0にスパイクや不正パル
ス幅クロックを生じることなく完了した。
第3図は本発明の他の実施例の回路図、第4図はそのタ
イミング図である。
本実施例は第1の実施例でn=1としたものに対応し、
3本の入力クロック間でのクロック切替を行なうもので
あり、第1の実施例におけるゲート開閉回路31〜3m
として、それぞれ入力クロックCLに1. CLに2.
 CLK3のゲート信号G1.G2゜G3を生成する、
J入力にアンドゲートを有するJKフリップフロップ1
3,14.15を備えたものである。明らかに、このJ
Kフリップフロップ13〜15は第1図のゲート開閉回
路31〜3mと同じ機能を有している。
次に、本実施例の動作を第4図を参照しながら説明する
まず、リセット信号RESET = ” H” 、 2
ビット選択信号5ELI、 5EL2= ” L ”が
入力として与えられているものとする。このとき、2ビ
ツト内部選択信号81.S2−”L”であり、またデコ
ーダ12の出力はY1=Y2=Y3−”L”である。
すなわち、JKフリップフロップ13〜15のJ入カー
LL L II 、 K入力= ll L IIである
から、そのQ出力であるゲート信号は、G1=G2=G
3−L IIで、ノアゲート20の出力である共通セッ
ト信号GO−”H”であり、またアンドゲート16.1
7.18の出力はすべて“l L IT、従ってオアゲ
ート19の出力は、CLにO=“L″である。
この状態で時刻t1にリセット信号RESETを“L 
”にしてリセット状態を解除すると、この時刻t1でデ
コーダ12の第1の出力Y1−“L II→11 HI
Iとなる。すなわちJKフリップ70ツブ13のJ入力
−“’H”、に人力−“′H″であるから、時刻t1の
あとの入力クロックCLに1の最初の立下りエツジであ
る時刻t2で、JKフリップ70ツブ13の出力Q1す
なわち第1のゲート信号G1−II L II→11 
HIIとなり、アンドゲート16の出力、従ってオアゲ
ート19の出力クロックC[に0には入力クロックCL
に1が現われ、また共通セット信号G O= ” H”
→゛L ITとなる。次に、時刻t3に2ビット選択信
号5EL1−” H” 、 5EL2= ’“L′′と
したものとする。このあと、時刻t4の出力クロックC
[に0の最初の立下りエツジで2ビット選択信号5EL
1.5EL2はラッチされ、内部選択信号はS1=゛L
”→“’H”、S2−“L″となり、また、デコーダ1
2の出力はY1=“H″→“l L II。
= 16− Y2=″′1″→”H”、Y3−゛L″となる。このと
き、JKフリップフロップ13の入力は、J入力−“L
”、に人力−“L″であるから、このあとの時刻t5の
入力クロックCLに1の最初の立下りに同期して、出力
Q、すなわち、第1のゲート信号G 1 = ” I−
1”→11 L IIとなり、アンドゲート16の出力
、従ってオアゲート19の出力CLに0に入力クロック
CLに1は現われなくなり、また、共通リセット信号G
 O= ” L ”→11 HIIとなる。このとき、
アンドゲート17、従ってオアゲート19の出力CLに
0には入力クロックCLK2は未だ現われていない。次
に、JKフリップフロップ14をみると、Y2= ”)
−1” 、GO=“H″であるからJ入力=゛H”、に
−人力“H″となっており、時刻t5のあとの最初の入
力クロックCLに2の立下り時刻t6で出力Q1すなわ
ち、第2のゲート信号G 2 = ” L ”→゛Hj
+となり、アンドゲート17、従ってオアゲート19の
出力CLKOには入力クロックCLに2が現われ、また
共通信号GO−”H”→“L″となる。
以上でリセット解除および出力クロックCLKOに対す
る入力クロックCLに1からCLに2への切替えが、ス
パイクや不正パルス幅クロックを発生させることなく完
了した。回路の規則性より他の任意の入力クロック間の
切替も2ビット選択信号5ELI 。
5EL2を変化させることにより、スパイクや不正パル
ス幅クロックを発生させることなく行なうことができ、
第4図上、時刻t4〜t 1oは入力クロックC[に2
から入力クロックCしに1への切替を説明したものであ
る。
次に、時刻t 11にリセット信号RESE丁を“HI
Iとし、再びリセット状態とするとき、この時刻で内部
選択信号S 1 = 82−” L ” 、デコーダ2
の出力Y1=”H”→”L”、Y2=“L″となる。
すなわち、JKフリップ70ツブ13のJ入カー″’L
”、に人力−II L 11であるから、時刻t il
のあとの最終的に選択されていたクロックCLに1の最
初の立下り時刻t 12で出力Q、すなわち、第1のゲ
ート信号G1=”)l”→11 L IIとなり、アン
ドゲート16の出力、従ってオアゲート19の出力CL
に0には入力クロックCLK1は現われなくなり、また
共通セット信号G O= ” L ”→゛L I+とな
る。
よって、これで再リセットも出力クロックCLに0にス
パイクや不正パルス幅クロックを生じることなく完了し
た。
(発明の効果) 以上説明したように本発明は、nビットの選択信号を選
択されているクロックでラッチする回路と、このラッチ
回路の出力をデコードするデコーダと、全く非同期な入
力クロックのそれぞれのゲート信号を生成するゲート開
閉回路と、いずれか1つのゲート信号が第2の論理レベ
ルのとき第1の論理レベルを出力するゲート回路を有し
、選択信号を出力クロックの立上りでラッチし、かつ、
先に出力されていたクロックがその立下りのタイミング
回路で阻止され、これを待って他方のクロックがその立
下りのタイミングでゲート回路を通過するようにするこ
とにより、出力クロックにスパイクや不正パルス幅クロ
ックを発生させることなく、複数の入力クロック間で任
意にクロック切替でき、しかもリセット解除時はあらか
じめ出力が指示されているクロックがその立下りでゲー
ト回路を通過し、また、再リセット時も最後に出力が続
いていたクロックがその立下りでゲート回路で阻止され
るため、リセット信号に起因するスパイクや不正パルス
幅クロックも出力クロックに発生しないという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクロック切替回路の一実論例の回路図
、第2図はそのタイミング図、第3図は本発明の他の実
施例の回路図、第4図はそのタイミング図、第5図はク
ロック切替回路をブラックボックスで示す図、第6図は
クロック切替回路の従来例の回路図、第7図はそのタイ
ミング図である。 1.11…nビットDフリップフロップ、2.12…n
−2nデコーダ、 31.32、…、3m…ゲート開閉回路、16.17.
18.41,42、…、4m…アンドゲート、 5.19…オアゲート、 6.20…ノアゲート、 13.14.15…JKフリップ70ツブ、CLKl、
 CLに2. CLに3.−、 CLKm…入力クロッ
ク、C[に0…出力クロック、 5EL1.5EL2.−、5ELn・nビット選択信号
、RESET…リセット信号、 81.82、…、3n…nビット内部選択信号、Yl、
Y2、…、Ym…デコーダ出力、G 1 、 G 2 
、−、 Cim・’y’ −ト信号、GO…共通セット
信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 全く非同期な第1、第2、…、第mのクロックとnビッ
    ト(ただし、2^n=m)の選択信号を入力し、リセッ
    ト状態では第1の論理レベルを、リセット解除状態では
    nビットの選択信号の第1、第2の論理レベルの組合わ
    せに応じて第1のクロック、第2のクロック、…、第m
    のクロックをそれぞれ出力クロックとして出力するクロ
    ック切替回路であって、 リセット状態では第1の論理レベルを出力し、リセット
    状態の解除後、nビットの選択信号の論理レベルの変化
    を、その変化後の出力クロックの最初の立上りによりラ
    ッチするラッチ回路と、第1、第2、…、第mのゲート
    信号が第2の論理レベルのとき、それぞれ第1、第2、
    …、第mのクロックを出力する第1、第2、…、第mの
    ゲート回路と、 第1、第2、…、第mのゲート回路から出力された第1
    または第2または…第mのクロックを出力クロックとし
    て出力する、出力段のゲート回路と、 nビットの選択信号のラッチ回路出力をもとに、nビッ
    トの選択信号の第1、第2の論理レベルの組合わせに応
    じて、前記出力段のゲート回路に出力すべき信号を第1
    、第2、…、第mのクロックの中から選択するように、
    リセット解除状態で第1、第2、…、第mのクロックに
    指示する信号を発生し、リセット状態では本指示信号を
    すべてについて第1の論理レベルとして出力するデコー
    ダと、 第1、第2、…、第mのゲート信号のすべてが第1の論
    理レベルにあるとき、第2の論理レベルを、それ以外で
    は第1の論理レベルを出力する制御用ゲート回路と、 デコーダの出力が第1の論理レベルに変化する毎に、そ
    の変化後の第1または第2または…第mのクロックの最
    初の立下りにより第2の論理レベルから第1の論理レベ
    ルに変化し、前記制御用ゲート回路の出力が第2の論理
    レベルにあったとき、デコーダの出力が第2の論理レベ
    ルに変化する毎にその変化後の第1または第2または…
    第mのクロックの最初の立下りにより第1の論理レベル
    から第2の論理レベルに変化する前記第1、第2、…、
    第mのゲート信号をそれぞれ発生するm個のゲート開閉
    回路とを有するクロック切替回路。
JP62094401A 1987-04-17 1987-04-17 クロツク切替回路 Pending JPS63259711A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7944241B1 (en) * 2010-01-29 2011-05-17 Stmicroelectronics Pvt. Ltd. Circuit for glitchless switching between asynchronous clocks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7944241B1 (en) * 2010-01-29 2011-05-17 Stmicroelectronics Pvt. Ltd. Circuit for glitchless switching between asynchronous clocks

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