JPS639771B2 - - Google Patents

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JPS639771B2
JPS639771B2 JP18356781A JP18356781A JPS639771B2 JP S639771 B2 JPS639771 B2 JP S639771B2 JP 18356781 A JP18356781 A JP 18356781A JP 18356781 A JP18356781 A JP 18356781A JP S639771 B2 JPS639771 B2 JP S639771B2
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JP
Japan
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transistor
collector
level
shifts
output
Prior art date
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JP18356781A
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Japanese (ja)
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JPS5884539A (en
Inventor
Hiroshi Mizuguchi
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to DE8282302838T priority patent/DE3273701D1/en
Priority to US06/384,173 priority patent/US4509182A/en
Priority to EP82302838A priority patent/EP0067034B1/en
Publication of JPS5884539A publication Critical patent/JPS5884539A/en
Publication of JPS639771B2 publication Critical patent/JPS639771B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/58Gating or clocking signals not applied to all stages, i.e. asynchronous counters

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は従来よりも少ないゲート数で単位ステ
ージを構成することが出来るバイナリーカウンタ
を提供するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a binary counter whose unit stage can be configured with a smaller number of gates than conventional ones.

従来より多用されているカウンタ(分周器も含
む)はよく知られている様に、その基本的な論理
構成が6個のNANDゲートもしくは6個のNOR
ゲートの相互接続によるエツジトリガータイプの
Tフリツプフロツプ回路によつて単位ステージが
構成されているが、この種のカウンタがあらゆる
デイジタルシステム、特にデイジタルLSIの中心
的な存在になつているため、近年、カウンタの単
位ステージを構成するTフリツプフロツプ回路の
ゲート数を削減しようとする試みが盛んに行なわ
れている。
As is well known, counters (including frequency dividers) that have been widely used in the past have a basic logic configuration of 6 NAND gates or 6 NOR gates.
A unit stage is constructed by an edge-trigger type T flip-flop circuit with interconnected gates.In recent years, this type of counter has become a central part of all digital systems, especially digital LSIs. Many attempts are being made to reduce the number of gates in the T flip-flop circuit that constitutes the unit stage of.

特にI2L・ICではアナログ回路とデイジタル回
路の混載が可能であるため、カメラやウオツチあ
るいはマイクロモータの制御回路などの分野への
応用がめざましく、従来は6〜8素子(単なる2
分の1分周を行なうだけの場合と、リセツト機能
を付加する場合とで素子数が異なる。)によつて
構成されていた単位ステージを4素子にまで削減
させた事例も発表された。
In particular, since I 2 L ICs allow analog and digital circuits to be mixed together, their application to fields such as cameras, watches, and micromotor control circuits is remarkable.
The number of elements differs depending on whether the frequency is simply divided by a factor of 1 or when a reset function is added. ) was also announced, in which the unit stage was reduced to four elements.

これらの事例は、IEEE JOURNAL OF
SOLID−STATE CIRCUITS、Vol.SC−11、No.
6(1976)のPP847−851のP.A.TUCCI and L.K.
RUSSEL;“An I2L Watch Chip With Direct
LED Drive”や同IEEE誌のVol.SC−14、No.3
(1979)のPP657−660のU.ABLASSMEIER;
“Camparison of Various Binary Dividers in
I2L”において紹介されている。
These cases can be found in the IEEE JOURNAL OF
SOLID-STATE CIRCUITS, Vol.SC-11, No.
6 (1976) PP847-851 PATUCCI and LK
RUSSEL; “An I 2 L Watch Chip With Direct
LED Drive” and the same IEEE magazine Vol.SC-14, No.3
(1979) PP657−660 U.ABLASSSMEIER;
“Camparison of Various Binary Dividers in
I 2 L”.

しかしながら、これらの4素子フリツプフロツ
プ回路は出力信号として反転出力が得られなかつ
たり、従来とは異なる特別な構造にする必要があ
つた。
However, these four-element flip-flop circuits cannot provide an inverted output as an output signal, or require a special structure different from conventional ones.

また、後者の論文にも示されている様に、これ
らの4素子フリツプフロツプ回路はその特殊な構
成のため、使用限界周波数が著しく低下してしま
うと言う問題があつた。
Furthermore, as shown in the latter paper, these four-element flip-flop circuits had a problem in that the usable limit frequency was significantly lowered due to their special configuration.

本発明はその基本回路が5個の一致ゲートによ
つて構成された単位ステージを有するカウンタを
提供し、以上の様な問題を解消するものである。
The present invention solves the above problems by providing a counter whose basic circuit has a unit stage constituted by five matching gates.

第1図は本発明の一実施例における4ビツトバ
イナリーカウンタの論理構成図であり、端子T0
はクロツク信号が印加される入力端子、端子Q0
Q1,Q2,Q3はそれぞれ1ビツト目、2ビツト目、
3ビツト目、4ビツト目のカウント出力端子であ
る。
FIG. 1 is a logical configuration diagram of a 4-bit binary counter in an embodiment of the present invention .
is the input terminal to which the clock signal is applied, terminal Q 0 ,
Q 1 , Q 2 , Q 3 are the 1st bit, 2nd bit, and
These are count output terminals for the 3rd and 4th bits.

第1図では、NANDゲート11,12,13,
14,15,16によつて1ビツト目の単位ステ
ージ100が構成されており、前記単位ステージ
100は本発明を適用した2ビツト目の単位ステ
ージ200にトリガ信号を供給するための単位ス
テージであり、通常のTフリツプフロツプ回路の
出力側に微分パルス発生回路を付加したのと同じ
機能を有している。
In FIG. 1, NAND gates 11, 12, 13,
14, 15, and 16 constitute a first bit unit stage 100, and the unit stage 100 is a unit stage for supplying a trigger signal to a second bit unit stage 200 to which the present invention is applied. , it has the same function as a normal T flip-flop circuit with a differential pulse generation circuit added to the output side.

前記単位ステージ200において、各々の入力
端子と出力端子がクロスカツプリング接続された
NANDゲート21とNANDゲート22によつて
第1のゲート対201が構成され、同様に接続さ
れたNANDゲート23とNANDゲート24によ
つて第2のゲート対202が構成されている。
In the unit stage 200, each input terminal and output terminal are cross-coupled.
A first gate pair 201 is configured by a NAND gate 21 and a NAND gate 22, and a second gate pair 202 is configured by a similarly connected NAND gate 23 and a NAND gate 24.

また、前記NANDゲート21,22の出力端
子には、それぞれ前記NANDゲート23,24
の別の入力端子が接続され、前記NANDゲート
21,22の第2の入力端子はいずれもNAND
ゲート25の出力端子に接続され、第3の入力端
子はそれぞれ前記NANDゲート24,23の出
力端子に接続されている。
Further, the output terminals of the NAND gates 21 and 22 are connected to the NAND gates 23 and 24, respectively.
Another input terminal of the NAND gates 21 and 22 are connected to each other, and the second input terminals of the NAND gates 21 and 22 are both NAND gates.
The third input terminal is connected to the output terminal of the gate 25, and the third input terminal is connected to the output terminal of the NAND gates 24 and 23, respectively.

さらに、前記NANDゲート25の第1の入力
端子25aは単位ステージ100を構成する
NANDゲート11の出力端子に接続され、第2
の入力端子25bは前記NANDゲート21の出
力端子に接続され、前記NANDゲート22の第
4、第5の入力端子22d,22eはそれぞれ次
段の単位ステージ300を構成するNANDゲー
ト31,32の出力端子に接続され、前記
NANDゲート21の出力端子には次段のNAND
ゲート35の第1の入力端子が接続されている。
Furthermore, the first input terminal 25a of the NAND gate 25 constitutes a unit stage 100.
Connected to the output terminal of the NAND gate 11, the second
The input terminal 25b of is connected to the output terminal of the NAND gate 21, and the fourth and fifth input terminals 22d and 22e of the NAND gate 22 are connected to the output terminals of the NAND gates 31 and 32 constituting the next unit stage 300, respectively. Connected to the terminal and said
The output terminal of the NAND gate 21 is connected to the next stage NAND.
A first input terminal of gate 35 is connected.

単位ステージ300はNANDゲート31,3
2,33,34,35によつて単位ステージ20
0と同じ様に構成され、単位ステージ400は
NANDゲート41,42,43,44,45に
よつて単位ステージ100と同じ様に構成されて
いる。
The unit stage 300 has NAND gates 31, 3
Unit stage 20 by 2, 33, 34, 35
0, the unit stage 400 is
It is constructed in the same manner as the unit stage 100 by NAND gates 41, 42, 43, 44, and 45.

なお、前記単位ステージ300を構成する
NANDゲート32の第4、第5の入力端子は、
それぞれ前記単位ステージ400を構成する
NANDゲート41,42の出力端子に接続され、
NANDゲート33の出力信号が前記単位ステー
ジ400にトリガ信号として供給される。
Note that the unit stage 300 is composed of
The fourth and fifth input terminals of the NAND gate 32 are
each constitutes the unit stage 400.
Connected to the output terminals of NAND gates 41 and 42,
The output signal of the NAND gate 33 is supplied to the unit stage 400 as a trigger signal.

さて、第1図に示した回路は特にI2Lにおいて
実施すると素子数低減の効果が大きいので、単位
ステージ100および200をI2Lトランジスタ
によつて構成した回路結線図に基づいて動作の概
要を説明する。
Now, since the circuit shown in FIG. 1 is particularly effective in reducing the number of elements when implemented in I 2 L, we will summarize the operation based on the circuit connection diagram in which the unit stages 100 and 200 are configured with I 2 L transistors. Explain.

まず、第2図は第1図の単位ステージ100の
論理構成をI2L回路で実現した回路結線図であり、
第2図においてトランジスタ101のベースはク
ロツクパルス入力端子0に接続され、同第1コ
レクタ1aはトランジスタ102のベースに接続
され、同第2コレクタ1bはトランジスタ103
のベースに接続され、同第3コレクタ1cはトラ
ンジスタ106のベースに接続されている。前記
トランジスタ102の第1コレクタ2aはドライ
ブ用出力端子0に接続され、同第2コレクタ2
bは前記トランジスタ103のベースに接続さ
れ、同第3コレクタ2cはトランジスタ107の
ベースに接続され、同第4コレクタ2dはトラン
ジスタ104のベースに接続されている。前記ト
ランジスタ103の第1コレクタ3aは前記トラ
ンジスタ102のベースに接続され、同第2コレ
クタ3bは前記トランジスタ107のベースに接
続され、同第3コレクタ3cはトランジスタ10
5のベースに接続されている。
First, FIG. 2 is a circuit connection diagram in which the logical configuration of the unit stage 100 in FIG. 1 is realized by an I 2 L circuit.
In FIG. 2, the base of transistor 101 is connected to clock pulse input terminal 0 , the first collector 1a is connected to the base of transistor 102, and the second collector 1b is connected to transistor 103.
The third collector 1c is connected to the base of the transistor 106. The first collector 2a of the transistor 102 is connected to the drive output terminal 0 , and the second collector 2a of the transistor 102 is connected to the drive output terminal 0.
b is connected to the base of the transistor 103, the third collector 2c is connected to the base of the transistor 107, and the fourth collector 2d is connected to the base of the transistor 104. The first collector 3a of the transistor 103 is connected to the base of the transistor 102, the second collector 3b is connected to the base of the transistor 107, and the third collector 3c is connected to the base of the transistor 102.
It is connected to the base of 5.

また、前記トランジスタ104の第1コレクタ
4aは前記トランジスタ105のベースに接続さ
れ、同第2コレクタ4bは1ビツト目の出力端子
Q0に接続され、同第3コレクタ4cは前記トラ
ンジスタ103のベースに接続されている。前記
トランジスタ105の第1コレクタ5aは前記ト
ランジスタ104のベースに接続され、同第2コ
レクタ5bは1ビツト目の反転出力端子0に接
続され、同第3コレクタ5cは前記トランジスタ
102のベースに接続されている。
Further, the first collector 4a of the transistor 104 is connected to the base of the transistor 105, and the second collector 4b is connected to the first bit output terminal.
The third collector 4c is connected to the base of the transistor 103. The first collector 5a of the transistor 105 is connected to the base of the transistor 104, the second collector 5b is connected to the 1st bit inverted output terminal 0 , and the third collector 5c is connected to the base of the transistor 102. ing.

さらに、前記トランジスタ106の第1コレク
タ6aは前記トランジスタ107のベースに接続
され、同第2コレクタ6bは前記トランジスタ1
03のベースに接続され、同第3コレクタ6cは
前記トランジスタ102のベースに接続されてい
る。前記トランジスタ107の第1コレクタ7a
は前記トランジスタ106のベースに接続されて
いる。
Furthermore, the first collector 6a of the transistor 106 is connected to the base of the transistor 107, and the second collector 6b of the transistor 106 is connected to the base of the transistor 107.
The third collector 6c is connected to the base of the transistor 102. The first collector 7a of the transistor 107
is connected to the base of the transistor 106.

さて、第3図は第2図の回路の各部の信号波形
を示したもので、各トランジスタの第2、第3、
第4コレクタの信号波形はそれぞれ第1、第2、
第3コレクタの信号波形に対して、ゲート間の信
号伝達遅れの2分の1に相当する分だけの遅れを
有しているものと仮定している。第3図のaはク
ロツクパルス入力端子0に入力されるクロツク
パルス、b〜d,e〜h,i〜k,l〜n,o〜
q,r〜tおよびuはそれぞれトランジスタ10
1の第1〜第3コレクタ、トランジスタ102の
第1〜第4コレクタ、トランジスタ103の第1
〜第3コレクタ、トランジスタ104の第1〜第
3コレクタ、トランジスタ105の第1〜第3コ
レクタ、トランジスタ106の第1〜第3コレク
タおよびトランジスタ107の第1コレクタの信
号波形を示したもので、実際の回路では、例えば
前記トランジスタ101の第1コレクタ1aは前
記トランジスタ103,105,106のコレク
タ3a,5c,6cと共通接続されているので、
第3図に示した信号波形とは異なつた波形が現わ
れるが、第3図では動作の説明をわかり易くする
ために、各コレクタを他のコレクタと分離した場
合のそれぞれのコレクタ波形を示している。な
お、第2図中のイは1ゲートあたりの遅れ時間、
ロは1コレクタあたりの遅れ時間を示している。
Now, Fig. 3 shows the signal waveforms of each part of the circuit of Fig. 2, and the second, third, and
The signal waveforms of the fourth collector are the first, second, and
It is assumed that the signal waveform of the third collector has a delay equivalent to one half of the signal transmission delay between gates. In Fig. 3, a indicates the clock pulse input to clock pulse input terminal 0 , b~d, e~h, i~k, l~n, o~
q, rt and u are each transistor 10
1, the first to third collectors of the transistor 102, the first to fourth collectors of the transistor 103, and the first to fourth collectors of the transistor 103.
-Signal waveforms of the third collector, the first to third collectors of the transistor 104, the first to third collectors of the transistor 105, the first to third collectors of the transistor 106, and the first collector of the transistor 107 are shown. In an actual circuit, for example, the first collector 1a of the transistor 101 is commonly connected to the collectors 3a, 5c, and 6c of the transistors 103, 105, and 106.
A waveform different from the signal waveform shown in FIG. 3 appears, but in order to make the explanation of the operation easier to understand, FIG. 3 shows the respective collector waveforms when each collector is separated from the other collectors. In addition, A in Figure 2 is the delay time per gate,
B indicates the delay time per collector.

さて、第2図のトランジスタ101,104,
107の出力レベルが“0”でトランジスタ10
2,103,105,106の出力レベルが
“1”になつているもとで、時刻t1において前記
トランジスタ101のベースのレベルが第3図a
に示す様に、“1”から“0”に移行したとする
と、続いて前記トランジスタ101の第1コレク
タ1aのレベルが“1”に移行し、さらに同第2
コレクタ1b、同第3コレクタ1cのレベルが
次々と“1”に移行する。
Now, the transistors 101, 104 in FIG.
When the output level of 107 is “0”, transistor 10
With the output levels of transistors 2, 103, 105, and 106 being "1", the level of the base of the transistor 101 at time t1 is as shown in FIG.
As shown in , if the level of the first collector 1a of the transistor 101 shifts from "1" to "0", then the level of the first collector 1a of the transistor 101 shifts to "1", and then the level of the second collector 1a of the transistor 101 shifts to "1".
The levels of the collector 1b and the third collector 1c shift to "1" one after another.

前記トランジスタ101の第1コレクタ1aの
レベルが“1”に移行すると、あらかじめトラン
ジスタ103の第1コレクタ3a、トランジスタ
105の第3コレクタ5c、トランジスタ106
の第3コレクタ6cのレベルがいずれも“1”に
なつているので、トランジスタ102の第1コレ
クタ2aのレベルが“0”に移行し、さらに同第
2コレクタ2b、同第3コレクタ2c、同第4コ
レクタ2dが次々と“0”に移行する。
When the level of the first collector 1a of the transistor 101 shifts to "1", the first collector 3a of the transistor 103, the third collector 5c of the transistor 105, and the transistor 106
Since the level of the third collector 6c of the transistor 102 is all "1", the level of the first collector 2a of the transistor 102 shifts to "0", and the level of the second collector 2b, the third collector 2c, and the transistor 102 shifts to "0". The fourth collector 2d shifts to "0" one after another.

前記トランジスタ102の第3コレクタ2cの
レベルが“0”に移行するとトランジスタ107
の第1コレクタ7aの出力レベルが“1”に移行
し、この時点で前記トランジスタ101の第3コ
レクタ1cのレベルが“1”になつているので、
トランジスタ106の第1コレクタ6aのレベル
が“0”に移行し、さらに同第2コレクタ6b、
同第3コレクタ6cのレベルが次々と“0”に移
行する。
When the level of the third collector 2c of the transistor 102 shifts to "0", the transistor 107
The output level of the first collector 7a of the transistor 101 shifts to "1", and at this point the level of the third collector 1c of the transistor 101 becomes "1".
The level of the first collector 6a of the transistor 106 shifts to "0", and the level of the second collector 6b,
The level of the third collector 6c shifts to "0" one after another.

前記トランジスタ106の第3コレクタ6cの
レベルが“0”に移行すると前記トランジスタ1
02の第1コレクタ2aのレベルは“1”に戻
り、同第2コレクタ2b、同第3コレクタ2c、
同第4コレクタ2dのレベルも次々と“1”に戻
る。
When the level of the third collector 6c of the transistor 106 shifts to "0", the transistor 1
The level of the first collector 2a of 02 returns to "1", and the level of the second collector 2b, the third collector 2c,
The level of the fourth collector 2d also returns to "1" one after another.

一方、前記トランジスタ102の第4コレクタ
2dのレベルが“1”に戻る以前に“1”から
“0”に移行した時点で、トランジスタ104の
第1コレクタ4aのレベルが“1”に移行し、続
いて同第2コレクタ4b、同第3コレクタ4cの
レベルも“1”に移行する。
On the other hand, at the time when the level of the fourth collector 2d of the transistor 102 shifts from "1" to "0" before returning to "1", the level of the first collector 4a of the transistor 104 shifts to "1", Subsequently, the levels of the second collector 4b and the third collector 4c also shift to "1".

前記トランジスタ104の第1コレクタ4aの
レベルが“1”に移行すると、あらかじめトラン
ジスタ103の第3コレクタ3cのレベルが
“1”になつているので、トランジスタ105の
第1コレクタ5aのレベルが“0”に移行し、同
第2コレクタ5b、同第3コレクタ5cのレベル
が次々と“0”に移行する。
When the level of the first collector 4a of the transistor 104 shifts to "1", since the level of the third collector 3c of the transistor 103 has already become "1", the level of the first collector 5a of the transistor 105 shifts to "0". ", and the levels of the second collector 5b and the third collector 5c successively shift to "0".

時刻t2において、前記トランジスタ101のベ
ースのレベルが“1”に移行すると、前記トラン
ジスタ101の第1コレクタ1aのレベルが
“0”に移行し、続いて同第2コレクタ1b、同
第3コレクタ1cのレベルも次々と“0”に移行
する。
At time t2 , when the level of the base of the transistor 101 shifts to "1", the level of the first collector 1a of the transistor 101 shifts to "0", followed by the level of the second collector 1b and the third collector. The level of 1c also shifts to "0" one after another.

前記トランジスタ101の第3コレクタ1cの
レベルが“0”に移行すると、トランジスタ10
6の第1コレクタ6a、第2コレクタ6b、第3
コレクタ6cのレベルが続々と“1”に移行し、
前記トランジスタ106の第1コレクタ6aのレ
ベルの“1”への移行によつてトランジスタ10
7の第1コレクタ7aのレベルは“0”に移行し
て時刻t3におけるクロツクパルスのリーデイング
エツジの到来に備える。
When the level of the third collector 1c of the transistor 101 shifts to "0", the transistor 10
6 first collector 6a, second collector 6b, third collector
The level of collector 6c moves to "1" one after another,
By shifting the level of the first collector 6a of the transistor 106 to "1", the transistor 10
The level of the first collector 7a of clock pulse 7 shifts to "0" in preparation for the arrival of the leading edge of the clock pulse at time t3 .

時刻t3において、トランジスタ101のベース
のレベルが“0”に移行すると、同第1〜第3コ
レクタのレベルは“1”に移行する。
At time t3 , when the level of the base of the transistor 101 shifts to "0", the level of the first to third collectors shifts to "1".

前記トランジスタ101の第2コレクタ1bの
レベルが“1”に移行すると、あらかじめトラン
ジスタ102の第2コレクタ2b、トランジスタ
104の第3コレクタ4c、トランジスタ106
の第2コレクタ6bのレベルがいずれも“1”に
なつているので、トランジスタ103の第1コレ
クタ3aのレベルが“0”に移行し、続いて同第
2コレクタ3b、同第3コレクタ3cのレベルも
“0”に移行する。
When the level of the second collector 1b of the transistor 101 shifts to "1", the second collector 2b of the transistor 102, the third collector 4c of the transistor 104, and the transistor 106
Since the level of the second collector 6b of the transistor 103 is "1", the level of the first collector 3a of the transistor 103 shifts to "0", and then the level of the second collector 3b and third collector 3c of the transistor 103 shifts to "0". The level also shifts to "0".

前記トランジスタ103の第2コレクタ3bの
出力レベルの“0”への移行によつてトランジス
タ107の第1コレクタ7aのレベルが“1”に
移行し、一方、前記トランジスタ103の第3コ
レクタ3cの出力レベルの“0”への移行によつ
てトランジスタ105の第1コレクタ5aのレベ
ルが“1”に移行する。
As the output level of the second collector 3b of the transistor 103 shifts to "0", the level of the first collector 7a of the transistor 107 shifts to "1", and on the other hand, the output level of the third collector 3c of the transistor 103 shifts to "1". As the level shifts to "0", the level of the first collector 5a of the transistor 105 shifts to "1".

前記トランジスタ107の第1コレクタ7aの
レベルが“1”に移行すると、トランジスタ10
6の第1コレクタ6aのレベルが“0”に移行
し、さらに同第2コレクタ6b、同第3コレクタ
6cのレベルも“0”に移行し、前記トランジス
タ106の第2コレクタ6bのレベルの“0”へ
の移行によつて前記トランジスタ103の第1コ
レクタ3aのレベルは“1”に戻る。
When the level of the first collector 7a of the transistor 107 shifts to "1", the transistor 10
The level of the first collector 6a of the transistor 106 shifts to "0", and the level of the second collector 6b and third collector 6c of the transistor 106 also shifts to "0", and the level of the second collector 6b of the transistor 106 shifts to "0". Due to the transition to "0", the level of the first collector 3a of the transistor 103 returns to "1".

なお、この間に前記トランジスタ105の第1
コレクタ5aのレベルの“1”への移行によつて
トランジスタ104の出力レベルは“0”に移行
する。
Note that during this time, the first
As the level of the collector 5a shifts to "1", the output level of the transistor 104 shifts to "0".

時刻t4において、トランジスタ101のベース
のレベルが“1”に移行すると、時刻t2のときと
同様に、前記トランジスタ101の出力レベルが
“0”に移行し、その結果、トランジスタ106
の出力レベルが“1”に移行し、さらにトランジ
スタ107の出力レベルが“0”に移行する。
At time t4 , when the level of the base of the transistor 101 shifts to "1", the output level of the transistor 101 shifts to "0", as at time t2 , and as a result, the level of the base of the transistor 101 shifts to "0".
The output level of transistor 107 shifts to "1", and further the output level of transistor 107 shifts to "0".

以後、同様にして前記トランジスタ101のベ
ースのレベルが変化する毎に、言い換えればクロ
ツクパルス入力端子0のレベルが変化する毎に
各トランジスタの出力レベルは変化を繰り返し、
第2図の回路のクロツクパルス入力端子0のレ
ベルが第3図aに示す如く変化したとき、ドライ
ブ用出力端子0、1ビツト目の出力端子Q0、1
ビツト目の反転出力端子0には、それぞれ第3
図e,m,pに示す様な信号波形が現われる。
Thereafter, in the same way, each time the level of the base of the transistor 101 changes, in other words, each time the level of the clock pulse input terminal 0 changes, the output level of each transistor changes repeatedly.
When the level of the clock pulse input terminal 0 of the circuit shown in FIG . 2 changes as shown in FIG.
The third bit is connected to the inverted output terminal 0 .
Signal waveforms as shown in figures e, m, and p appear.

つまり、第2図の回路は普通のTフリツプフロ
ツプ回路に微分パルス発生回路の機能を付加した
回路であると見なすことが出来る。
In other words, the circuit shown in FIG. 2 can be considered to be a circuit in which the function of a differential pulse generation circuit is added to an ordinary T flip-flop circuit.

さて、第4図は第1図の単位ステージ200お
よび300の論理構成をI2L回路で実現した回路
結線図であり、第4図において、ベースがトリガ
信号入力端子1に接続されたトランジスタ20
1の第1コレクタ201aはトランジスタ202
のベースに接続され、同第2コレクタ201bは
トランジスタ203のベースに接続されている。
前記トランジスタ202の第1コレクタ202a
は前記トランジスタ201のベースに接続され、
同第2コレクタ202bはドライブ用出力端子
P1に接続され、同第3コレクタ202cはトラ
ンジスタ204のベースに接続され、同第4コレ
クタ202dは前記トランジスタ203のベース
に接続され、前記トランジスタ203の第3コレ
クタ203cはトランジスタ205のベースに接
続され、同第4コレクタ203dは前記トランジ
スタ202のベースに接続されている。
Now, FIG. 4 is a circuit connection diagram in which the logical configuration of the unit stages 200 and 300 in FIG. 1 is realized by an I 2 L circuit.
1, the first collector 201a is the transistor 202
The second collector 201b is connected to the base of the transistor 203.
the first collector 202a of the transistor 202;
is connected to the base of the transistor 201,
The second collector 202b is a drive output terminal
The third collector 202c is connected to the base of the transistor 204, the fourth collector 202d is connected to the base of the transistor 203, and the third collector 203c of the transistor 203 is connected to the base of the transistor 205. The fourth collector 203d is connected to the base of the transistor 202.

さらに、前記トランジスタ204の第1コレク
タ204aは2ビツト目の出力端子Q1に接続さ
れ、同第2コレクタ204bは前記トランジスタ
205のベースに接続され、同第3コレクタ20
4cは前記トランジスタ203のベースに接続さ
れている。前記トランジスタ205の第1コレク
タ205aは前記トランジスタ204のベースに
接続され、同第2コレクタ205bは前記トラン
ジスタ202のベースに接続されている。
Furthermore, the first collector 204a of the transistor 204 is connected to the second bit output terminal Q1 , the second collector 204b is connected to the base of the transistor 205, and the third collector 204b is connected to the base of the transistor 205.
4c is connected to the base of the transistor 203. A first collector 205a of the transistor 205 is connected to the base of the transistor 204, and a second collector 205b of the transistor 205 is connected to the base of the transistor 202.

単位ステージ300はトランジスタ301,3
02,303,304,305によつて構成さ
れ、それらの相互接続は単位ステージ200と同
じであるが、トランジスタ302およびトランジ
スタ303の第3コレクタ302c,303cが
共通接続されて、さらに前記トランジスタ203
(単位ステージ200)のベースに接続されてい
る。
The unit stage 300 includes transistors 301 and 3
02, 303, 304, and 305, and their interconnection is the same as that of the unit stage 200, but the third collectors 302c and 303c of the transistor 302 and the transistor 303 are commonly connected, and the transistor 203
(unit stage 200).

これは第1図においてNANDゲート22の第
4、第5の出力端子が、それぞれ次段のNAND
ゲート31,32の出力端子に接続されているの
と等価である。
This means that the fourth and fifth output terminals of the NAND gate 22 in FIG.
This is equivalent to being connected to the output terminals of gates 31 and 32.

なお、第4図において、2ビツト目のドライブ
用出力端子1は3ビツト目のトリガ信号入力端
子に接続され、さらに図示していないが、2ビツ
トの出力端子2が3ビツト目の第2図と同じ回
路の入力端子3に接続され、トランジスタ30
3のベースが接続されたx線路には第2図のトラ
ンジスタ102,103に相当するトランジスタ
のコレクタが接続されるものとする。
In FIG. 4, the 2nd bit drive output terminal 1 is connected to the 3rd bit trigger signal input terminal, and although not shown, the 2nd bit output terminal 2 is connected to the 3rd bit in FIG. is connected to input terminal 3 of the same circuit as transistor 30
It is assumed that the collectors of transistors corresponding to transistors 102 and 103 in FIG. 2 are connected to the x line to which the base of No. 3 is connected.

ただし、コレクタが4ビツト構成ではなくて、
もつとビツト数が多ければ、第4図の単位ステー
ジ300と同一構成の回路が繰り返して用いら
れ、次段のトリガ信号入力端子にはドライブ用出
力端子2が接続され、MSBだけ異なる構成(例
えば第2図と同じ回路構成)がとられる。
However, since the collector is not a 4-bit configuration,
If the number of bits is large, a circuit with the same configuration as the unit stage 300 shown in FIG. The same circuit configuration as in FIG. 2) is used.

次に第4図の動作について第5図ア〜メの信号
波形図を参照して説明する。
Next, the operation shown in FIG. 4 will be explained with reference to the signal waveform diagrams shown in FIGS.

今、第4図のトランジスタ201,204,3
01,304の出力レベルが“0”で、それ以外
のトランジスタの出力レベルが“1”になつてい
るもとで時刻t11において前記トランジスタ20
1のベースのレベルが第5図アに示す様に“1”
から“0”に移行したとすると、続いて前記トラ
ンジスタ201の第1コレクタ201a、さらに
は同第2コレクタ201bのレベルが“1”に移
行する。
Now, the transistors 201, 204, 3 in FIG.
01,304 is "0" and the output levels of the other transistors are "1" at time t11 .
The base level of 1 is “1” as shown in Figure 5 A.
When the level of the first collector 201a and the second collector 201b of the transistor 201 change to "1", the level of the transistor 201 changes to "1".

前記トランジスタ201の第1コレクタ201
aのレベルが“1”に移行すると、あらかじめト
ランジスタ203の第4コレクタ203d、トラ
ンジスタ205の第2コレクタ205bのレベル
がともに“1”になつているので、トランジスタ
202の第1コレクタ202aのレベルが“0”
に移行し、さらに同第2コレクタ202b、同第
3コレクタ202c、同第4コレクタ202dの
レベルが次々と“0”に移行する。
the first collector 201 of the transistor 201;
When the level of a shifts to "1", the level of the fourth collector 203d of the transistor 203 and the second collector 205b of the transistor 205 are both "1" in advance, so the level of the first collector 202a of the transistor 202 changes. “0”
Then, the levels of the second collector 202b, the third collector 202c, and the fourth collector 202d successively shift to "0".

前記トランジスタ202の第3コレクタ202
cのレベルが“0”に移行すると、続いてトラン
ジスタ204の第1コレクタ204aのレベルが
“1”に移行し、さらに同第2コレクタ204b、
同第3コレクタ204cのレベルが次々と“1”
に移行する。
the third collector 202 of the transistor 202;
When the level of c shifts to "0", the level of the first collector 204a of the transistor 204 shifts to "1", and then the level of the second collector 204b,
The level of the third collector 204c becomes “1” one after another.
to move to.

前記トランジスタ204の第2コレクタ204
bのレベルが“1”に移行すると、あらかじめト
ランジスタ203の第3コレクタ203cのレベ
ルが“1”になつているので、トランジスタ20
5の第1コレクタ205aのレベルが“0”に移
行し、続いて同第2コレクタ205bのレベルも
“0”に移行する。
a second collector 204 of the transistor 204;
When the level of b shifts to "1", since the level of the third collector 203c of the transistor 203 has become "1" in advance, the level of the transistor 20
The level of the first collector 205a of No. 5 shifts to "0", and subsequently the level of the second collector 205b also shifts to "0".

前記トランジスタ205の第2コレクタ205
bのレベルが“0”に移行すると前記トランジス
タ202の出力レベルは“1”に戻り、同第1コ
レクタ202a、同第2コレクタ202b、同第
3コレクタ202c、同第4コレクタ202dの
レベルが次々と“1”に戻る。
the second collector 205 of the transistor 205;
When the level of b shifts to "0", the output level of the transistor 202 returns to "1", and the levels of the first collector 202a, the second collector 202b, the third collector 202c, and the fourth collector 202d increase one after another. and returns to “1”.

前記トランジスタ202の第1コレクタ202
aのレベルが“1”に戻つた時点において、トリ
ガ信号入力端子1のレベルが“1”に移行して
いるとすると、トランジスタ201の第1コレク
タ201a、同第2コレクタ201bのレベルは
次々と“0”に移行する。
the first collector 202 of the transistor 202;
Assuming that the level of the trigger signal input terminal 1 has shifted to "1" at the time when the level of a returns to "1", the levels of the first collector 201a and the second collector 201b of the transistor 201 will change one after another. Shifts to “0”.

一方、時刻t11の直後にトランジスタ202の
第2コレクタ202bのレベルが“1”から
“0”に移行するが、これによつてトランジスタ
301の第1コレクタ301a、同第2コレクタ
301bのレベルが次々と“1”に移行し、前記
トランジスタ301の第1コレクタ301aのレ
ベルの“1”への移行によつてトランジスタ30
2の第1コレクタ302a、同第2コレクタ30
2b、同第3コレクタ302c、同第4コレクタ
302d、同第5コレクタ302eのレベルが
次々と“0”に移行する。
On the other hand, immediately after time t11 , the level of the second collector 202b of the transistor 202 shifts from "1" to "0", but this causes the levels of the first collector 301a and the second collector 301b of the transistor 301 to change. As the level of the first collector 301a of the transistor 301 shifts to "1", the transistor 30
2 first collector 302a, second collector 30
2b, the third collector 302c, the fourth collector 302d, and the fifth collector 302e transition to "0" one after another.

前記トランジスタ302の第4コレクタ302
dのレベルが“0”に移行すると、続いてトラン
ジスタ304の第1コレクタ304aのレベルが
“1”に移行し、同第2コレクタ304b、同第
3コレクタ304cのレベルも次々と“1”に移
行する。
the fourth collector 302 of the transistor 302;
When the level of d shifts to "0", the level of the first collector 304a of the transistor 304 shifts to "1", and the levels of the second collector 304b and third collector 304c also shift to "1" one after another. Transition.

前記トランジスタ304の第2コレクタ304
bのレベルが“1”に移行すると、続いてトラン
ジスタ305の第1コレクタ305a、同第2コ
レクタ305b、同第3コレクタ305cのレベ
ルが次々と“0”に移行し、前記トランジスタ3
05の第3コレクタ305cのレベルの“0”へ
の移行によつて前記トランジスタ302の出力レ
ベルは“1”に戻り、さらに前記トランジスタ3
01の出力レベルは“0”に移行する。
a second collector 304 of the transistor 304;
When the level of the transistor 305 shifts to "1", the levels of the first collector 305a, the second collector 305b, and the third collector 305c of the transistor 305 successively shift to "0", and the transistor 3
As the level of the third collector 305c of the transistor 305 changes to "0", the output level of the transistor 302 returns to "1", and furthermore, the output level of the transistor 302 returns to "1".
The output level of 01 shifts to "0".

ところで、第5図の時刻t12において、トラン
ジスタ202の第4コレクタ202dのレベルが
“1”に戻るタイミングとトランジスタ201の
第2コレクタ201bのレベルが“1”に戻るタ
イミングが一致しているが、配線容量やトランジ
スタの特性の微妙なばらつきなどによつて前記ト
ランジスタ201の出力レベルが“0”になる時
刻が少し遅れることは充分に起こり得る。
By the way, at time t12 in FIG. 5, the timing at which the level of the fourth collector 202d of the transistor 202 returns to "1" and the timing at which the level of the second collector 201b of the transistor 201 returns to "1" coincide. There is a good possibility that the time at which the output level of the transistor 201 becomes "0" is slightly delayed due to subtle variations in wiring capacitance and transistor characteristics.

したがつて、トランジスタ203のベースに次
段の単位ステージ300を構成するトランジスタ
302,303の出力が印加されていない場合に
は前記トランジスタ202の出力レベルが“1”
に移行した直後に前記トランジスタ203の出力
レベルが“0”に移行してしまう(誤動作をひき
起こす)危険性があるが、本発明の構成では時刻
t12の前後のAで示した区間、すなわち前記トラ
ンジスタ302の第3コレクタ302cのレベル
が“0”になつている区間においては前記トラン
ジスタ203の出力レベルが“0”になるのを禁
止しているので誤動作の恐れはない。
Therefore, when the outputs of the transistors 302 and 303 constituting the next unit stage 300 are not applied to the base of the transistor 203, the output level of the transistor 202 is "1".
There is a risk that the output level of the transistor 203 will shift to "0" immediately after the transition to "0" (causing a malfunction).
In the interval indicated by A before and after t12 , that is, in the interval in which the level of the third collector 302c of the transistor 302 is "0", the output level of the transistor 203 is prohibited from becoming "0". There is no risk of malfunction.

また、単位ステージ300を構成するトランジ
スタ303のベースにも同様にして次段の回路の
出力(ここでは次段の回路は第2図と同一構成に
なつているので、トランジスタ102およびトラ
ンジスタ103の出力)を印加することによつて
前記トランジスタ303の誤動作を防ぐことが出
来る。(第5図の点線で示した信号波形は次段の
単位ステージ400を構成するトランジスタ10
2の第1コレクタ2a、同第2コレクタ2b、同
第3コレクタ2c、同第4コレクタ2dに現われ
る信号波形である。) なお、単位ステージ200において、トランジ
スタ202の第1コレクタ202aをトランジス
タ201のベースに接続したことが、この様な誤
動作の危険性を作つているのであるが(前記接続
を行なうことによつてトランジスタ201の出力
レベルが“0”になるのはトランジスタ202の
出力レベルが“1”に戻つた後になる。)、前記接
続には別の理由がある。
In addition, the base of the transistor 303 constituting the unit stage 300 is similarly connected to the output of the next stage circuit (here, since the next stage circuit has the same configuration as in FIG. 2, the output of the transistor 102 and the transistor 103 ) can prevent the transistor 303 from malfunctioning. (The signal waveform indicated by the dotted line in FIG.
These are signal waveforms appearing at the first collector 2a, the second collector 2b, the third collector 2c, and the fourth collector 2d of No. 2. ) In the unit stage 200, the fact that the first collector 202a of the transistor 202 is connected to the base of the transistor 201 creates a risk of such a malfunction. (The output level of transistor 201 becomes "0" after the output level of transistor 202 returns to "1".) There is another reason for the connection.

すなわち、前記トランジスタ202の第2コレ
クタ202bに現われる出力信号はドライブ信号
として次段に供給される訳であるが、前記接続を
行なわない場合には前記トランジスタ202の出
力信号のリーデイングエツジとトレイリングエツ
ジの両方が入力トリガ信号のリーデイングエツジ
とトレイリングエツジによつて規制されてしまい
入力トリガ信号のパルス幅よりも広いパルス幅の
ドライブ信号を次段へ供給することは出来なくな
る。
That is, the output signal appearing at the second collector 202b of the transistor 202 is supplied to the next stage as a drive signal, but if the connection is not made, the leading edge and trailing edge of the output signal of the transistor 202 are Both are regulated by the leading edge and trailing edge of the input trigger signal, making it impossible to supply a drive signal with a pulse width wider than the pulse width of the input trigger signal to the next stage.

この様な状態でトリガ信号が何段もの単位ステ
ージを伝播していくうちに配線容量や負荷容量な
どによつてパルス幅が徐々に狭くなつて、ついに
は消滅してしまうことになる。
As the trigger signal propagates through many unit stages in this state, the pulse width gradually becomes narrower due to wiring capacitance, load capacitance, etc., and eventually disappears.

第4図に示した回路では、例えば単位ステージ
200について説明すると、トランジスタ202
の第1コレクタ202aをトランジスタ201の
ベースに接続することにより、少なくとも次段に
供給するドライブ信号のトレイリングエツジは入
力トリガ信号のトレイリングエツジには規制され
ずに、単位ステージ内の各トランジスタの信号伝
達時間に依存する様にしているので、言い換えれ
ば、たとえ入力トリガ信号のパルス幅が極端に狭
くなつていたとしても、単位ステージ内で再びパ
ルス幅を広くして次段へ供給する機能をもたせて
いるので、トリガ信号が途中で消滅することはな
い。
In the circuit shown in FIG. 4, for example, to explain the unit stage 200, the transistor 202
By connecting the first collector 202a of the unit stage to the base of the transistor 201, at least the trailing edge of the drive signal supplied to the next stage is not restricted by the trailing edge of the input trigger signal, but the trailing edge of each transistor in the unit stage is In other words, even if the pulse width of the input trigger signal becomes extremely narrow, it is possible to widen the pulse width again within the unit stage and supply it to the next stage. The trigger signal does not disappear midway.

さて、時刻t13において入力トリガ信号のリー
デイングエツジが到来し、トランジスタ201の
ベースのレベルが“0”に移行すると、前記トラ
ンジスタ201の第1コレクタ201a、同第2
コレクタ201bのレベルが“1”に移行し、そ
の時点ではトランジスタ202の第4コレクタ2
02d、トランジスタ204の第3コレクタ20
4c、さらにはトランジスタ302の第3コレク
タ302c、トランジスタ303の第3コレクタ
303cのレベルがすべて“1”になつているの
で、トランジスタ203の出力レベルは“0”に
移行し、同第3コレクタ203c、同第4コレク
タ203dのレベルが次々と“0”に移行する。
(前記トランジスタ203の第1、第2コレクタ
はここでは使われていない。) 前記トランジスタ203の第3コレクタ203
cのレベルが“0”に移行すると、トランジスタ
205の出力レベルが“1”に移行し、続いてト
ランジスタ204の出力レベルが“0”に移行す
る。
Now, when the leading edge of the input trigger signal arrives at time t13 and the level of the base of the transistor 201 shifts to "0", the first collector 201a of the transistor 201 and the second collector
The level of the collector 201b shifts to "1", and at that point the level of the fourth collector 2 of the transistor 202 shifts to "1".
02d, third collector 20 of transistor 204
4c, furthermore, the level of the third collector 302c of the transistor 302 and the third collector 303c of the transistor 303 are all "1", so the output level of the transistor 203 shifts to "0", and the third collector 303c of the transistor 303 , the level of the fourth collector 203d shifts to "0" one after another.
(The first and second collectors of the transistor 203 are not used here.) The third collector 203 of the transistor 203
When the level of c shifts to "0", the output level of transistor 205 shifts to "1", and then the output level of transistor 204 shifts to "0".

一方、時刻t14において入力トリガ信号のトレ
イリングエツジが到来すると、トランジスタ20
1の出力レベルが“0”に移行し、同第2コレク
タ201bのレベルが“0”に移行するので、ト
ランジスタ203の出力レベルは“1”に移行す
る。
On the other hand, when the trailing edge of the input trigger signal arrives at time t14 , the transistor 2
Since the output level of the transistor 203 shifts to "0" and the level of the second collector 201b shifts to "0", the output level of the transistor 203 shifts to "1".

なお、前記トランジスタ203の第2コレクタ
203bのレベルが“1”に移行する以前に前記
トランジスタ201の第1コレクタ201aのレ
ベルが“0”に移行しているので、この時点でト
ランジスタ202の出力レベルが“0”になつて
誤動作をひきおこすことはない。
Note that before the level of the second collector 203b of the transistor 203 shifts to "1", the level of the first collector 201a of the transistor 201 shifts to "0", so at this point the output level of the transistor 202 changes. will not become "0" and cause malfunction.

時刻t15において、入力トリガ信号のリーデイ
ングエツジが到来すると、単位ステージ200は
時刻t11のときと同様に動作してトランジスタ2
02が次段の単位ステージ300にドライブ信号
を供給する。
At time t15 , when the leading edge of the input trigger signal arrives, unit stage 200 operates in the same manner as at time t11 , and transistor 2
02 supplies a drive signal to the next unit stage 300.

前記トランジスタ202の第2コレクタ202
bのレベルが“0”に移行すると、トランジスタ
301の出力レベルが“1”に移行し、続いてト
ランジスタ303の出力レベルが“0”に移行
し、さらにトランジスタ305の出力レベルが
“1”に移行して、その結果、トランジスタ30
4の出力レベルが“0”に移行する。
a second collector 202 of the transistor 202;
When the level of b shifts to "0", the output level of transistor 301 shifts to "1", then the output level of transistor 303 shifts to "0", and then the output level of transistor 305 shifts to "1". As a result, transistor 30
4's output level shifts to "0".

前記トランジスタ304の第3コレクタ304
cのレベルが“0”に移行すると前記トランジス
タ303の出力レベルは“1”に戻り、続いて前
記トランジスタ301の出力レベルが“0”に移
行して一連の動作が終了する。
the third collector 304 of the transistor 304;
When the level of c shifts to "0", the output level of the transistor 303 returns to "1", and then the output level of the transistor 301 shifts to "0", and the series of operations ends.

時刻t16において、トランジスタ201の第2
コレクタ201bのレベルが“0”に移行するの
と同時にトランジスタ202の第4コレクタ20
2dが“1”に移行しているが、B区間がトラン
ジスタ303によつてトランジスタ203の出力
レベル変化を禁止された区間であるので、この場
合にも単位ステージ200が誤動作を起こすこと
はない。
At time t16 , the second
At the same time as the level of the collector 201b shifts to "0", the fourth collector 20 of the transistor 202
2d has shifted to "1", but the unit stage 200 will not malfunction in this case as well, since the B period is the period in which the output level of the transistor 203 is prohibited from changing by the transistor 303.

この様に本発明のバイナリーカウンタは従来よ
りも少ないゲート数で単位ステージを構成するこ
とが出来るので、カウンタ回路が多く用いられて
いるデイジタルLSIに本発明を適用すればICのチ
ツプサイズが縮少されるだけでなく、消費電力の
低減が可能になる。
In this way, the binary counter of the present invention can configure a unit stage with fewer gates than conventional ones, so if the present invention is applied to digital LSIs where many counter circuits are used, the chip size of the IC can be reduced. In addition, it is possible to reduce power consumption.

また、単位ステージあたり、従来と同じ消費電
力を許容するなら、ゲートあたりの許容消費電力
が増大するので従来よりも高い周波数まで動作さ
せることが出来る。
Furthermore, if the same power consumption as before is allowed per unit stage, the allowable power consumption per gate increases, so it is possible to operate at a higher frequency than before.

なお本発明の詳細な説明においてはトランジス
タ数の削減の効果が最も大きい(リセツト機能な
しの場合で従来の7トランジスタが、本発明を適
用することにより5トランジスタになる。)I2L回
路にて行なつたが、CMOSやnMOSなどの他のプ
ロセスのICに本発明を適用しても効果があるこ
とはいうまでもない。
In the detailed explanation of the present invention, the effect of reducing the number of transistors is greatest (the conventional 7 transistors without the reset function are reduced to 5 transistors by applying the present invention) in the I 2 L circuit. However, it goes without saying that the present invention is also effective when applied to ICs of other processes such as CMOS and nMOS.

また、本発明の実施形態は必ずしも第1図や第
4図の回路構成に限定されるものではなく、必要
に応じて種々の等価変換や省略を行なうことも出
来る。例えば第6図は本発明を分周器に適用した
例であり、第1図の各ビツト出力端子Q0,Q1
Q2,……は省略され、5入力NANDゲート22
は4入力NANDゲート26に置き換えられ、そ
の代わりに次段にANDゲート37が追加されて
いる。
Furthermore, the embodiments of the present invention are not necessarily limited to the circuit configurations shown in FIGS. 1 and 4, and various equivalent conversions and omissions can be made as necessary. For example, FIG. 6 shows an example in which the present invention is applied to a frequency divider, and each bit output terminal Q 0 , Q 1 ,
Q 2 , ... are omitted, and the 5-input NAND gate 22
is replaced with a 4-input NAND gate 26, and in its place an AND gate 37 is added at the next stage.

また、第6図では単位ステージ400,50
0,……800は単位ステージ300と同一構成
となつているが、例えば単位ステージ300で発
生されたトリガ信号が単位ステージ400の入力
側で消滅してしまうことはまず起こり得ないの
で、単位ステージ500と単位ステージ700に
だけ本発明を適用して残りの単位ステージを第7
図に示す様な、より簡単な構成にすることも可能
である。
In addition, in FIG. 6, unit stages 400, 50
0, . . . 800 have the same configuration as the unit stage 300, but since it is unlikely that the trigger signal generated by the unit stage 300 disappears on the input side of the unit stage 400, the unit stage The present invention is applied only to unit stage 500 and unit stage 700, and the remaining unit stages are
A simpler configuration as shown in the figure is also possible.

同じ理由からMSBには必らずしも第6図の単
位ステージ900と同じ構成にする必要はなく、
MSBから他の回路に印加するトリガ信号を取り
出さないのならばMSBは第7図に示した構成で
充分である。
For the same reason, the MSB does not necessarily have the same configuration as the unit stage 900 in FIG.
If a trigger signal to be applied to other circuits is not extracted from the MSB, the configuration of the MSB shown in FIG. 7 is sufficient.

また、必要に応じて各単位ステージのリセツト
やプリセツト機能を付加することも出来る。
Furthermore, a reset or preset function for each unit stage can be added as necessary.

例えば第4図において、単位ステージ200,
300をリセツトするにはトランジスタ205お
よびトランジスタ305のベースにリセツト用ト
ランジスタ(図示していない)のコレクタを接続
すれば良いし、〔1、1〕にプリセツトする場合
にはプリセツト用トランジスタ(図示していな
い)のコレクタをトランジスタ204,304の
ベースに接続すれば良い。
For example, in FIG. 4, the unit stage 200,
To reset 300, connect the collector of a reset transistor (not shown) to the bases of transistors 205 and 305, and to preset to [1, 1], connect the collector of a reset transistor (not shown) to the bases of transistors 205 and 305. It is sufficient to connect the collectors of the transistors 204 and 304 to the bases of the transistors 204 and 304.

なお、第1図、第6図の論理構成図では
NANDゲートとANDゲートが用いられている
が、NORゲートやORゲートなどの他の一致ゲー
トによつても実現出来る。
In addition, in the logical configuration diagrams of Figures 1 and 6,
Although NAND gates and AND gates are used, other matching gates such as NOR gates and OR gates can also be used.

以上の様に本発明のバイナリーカウンタは、そ
の論理構成において、各々の第1の入力端子と出
力端子がクロスカツプリング接続された第1、第
2の一致ゲートによる第1の一致ゲート対(20
1に相当)と、第3、第4の一致ゲートによる第
2の一致ゲート対(202に相当)と、前記第
1、第2の一致ゲートの第2の入力端子に出力信
号を供給する第5の一致ゲート(NANDゲート
25に相当)を備え、前記第3、第4の一致ゲー
トの第2の入力端子に、それぞれ前記第1、第2
の一致ゲートの出力信号を供給し、前記第1、第
2の一致ゲートの第3の入力端子に、それぞれ前
記第2の一致ゲート対の出力信号を供給し、前記
第5の一致ゲートの第1の入力端子に前段からの
トリガ信号を供給し、前記第1の一致ゲートの出
力信号を前記第5の一致ゲートの第2の入力端子
に供給するとともに次段にトリガ信号として供給
し、前記第1〜第5の一致ゲートによつて単位ス
テージを構成するとともに、前記第2の一致ゲー
トの第4、第5の入力端子に、それぞれ次段の単
位ステージを構成する第1、第2の一致ゲートの
出力信号を供給するように構成したものであり、
従来より少ない論理ゲート数で単位ステージを構
成することが出来、その結果、ICのチツプサイ
ズの縮少や消費電力の低減が可能になるなど、大
なる効果を奏するものである。
As described above, in its logical configuration, the binary counter of the present invention has a first match gate pair (20
a second matching gate pair (corresponding to 202) comprising a third and fourth matching gate; 5 matching gates (corresponding to the NAND gate 25), and the first and second matching gates are connected to second input terminals of the third and fourth matching gates, respectively.
a third input terminal of the first and second match gates, respectively, an output signal of the second match gate pair; a trigger signal from the previous stage is supplied to one input terminal, an output signal of the first coincidence gate is supplied to a second input terminal of the fifth coincidence gate, and is supplied as a trigger signal to the next stage; The first to fifth coincidence gates constitute a unit stage, and the first and second coincidence gates constituting the next unit stage are connected to the fourth and fifth input terminals of the second coincidence gate, respectively. It is configured to supply the output signal of the coincidence gate, and
It is possible to configure a unit stage with a smaller number of logic gates than before, and as a result, it has great effects such as reducing IC chip size and power consumption.

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

第1図は本発明の一実施例に係るバイナリーカ
ウンタの論理構成図、第2図は第1図の単位ステ
ージ100をI2L回路で構成した回路結線図、第
3図のaからuは第2図における各部の信号波形
図、第4図は第1図の単位ステージ200,30
0をI2L回路で構成した回路結線図、第5図のア
からメは第4図における各部の信号波形図、第6
図は本発明の別の実施例を示す論理構成図、第7
図は単位ステージの別の構成例を示す論理構成図
である。 100,200,300,400……単位ステ
ージ、201,202……ゲート対。
FIG. 1 is a logical configuration diagram of a binary counter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit connection diagram in which the unit stage 100 of FIG. 1 is configured with an I 2 L circuit, and a to u in FIG. The signal waveform diagram of each part in Fig. 2, and Fig. 4 are the unit stages 200 and 30 of Fig. 1.
0 is a circuit connection diagram composed of an I 2 L circuit, A to M in Fig. 5 are signal waveform diagrams of each part in Fig.
FIG. 7 is a logical configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
The figure is a logical configuration diagram showing another example of the configuration of the unit stage. 100, 200, 300, 400... unit stage, 201, 202... gate pair.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 各々の第1の入力端子と出力端子がクロスカ
ツプリング接続された第1、第2の一致ゲートに
よる第1の一致ゲート対と、第3、第4の一致ゲ
ートによる第2の一致ゲート対と、前記第1、第
2の一致ゲートの第2の入力端子に出力信号を印
加する第5の一致ゲートを備え、前記第3、第4
の一致ゲートの第2の入力端子にそれぞれ前記第
1、第2の一致ゲートの出力信号を供給し、前記
第1、第2の一致ゲートの第3の入力端子にそれ
ぞれ前記第2の一致ゲート対の出力信号を供給
し、前記第5の一致ゲートの第1の入力端子に前
段からのトリガ信号を供給し、前記第1の一致ゲ
ートの出力信号を前記第5の一致ゲートの第2の
入力端子に供給するとともに次段にトリガ信号と
して供給し、前記第1、第2、第3、第4、第5
の一致ゲートによつて単位ステージを構成すると
ともに、前記第2の一致ゲートの第4、第5の入
力端子にそれぞれ次段の単位ステージを構成する
第1、第2の一致ゲートの出力信号を供給するよ
うに構成したことを特徴とするバイナリーカウン
タ。 2 特許請求の範囲第1項の記載において、前記
第1の一致ゲートの第3の入力端子を前記第4の
一致ゲートの出力端子に接続し、前記第2の一致
ゲートの第3の入力端子を前記第3の一致ゲート
の出力端子に接続したことを特徴とするバイナリ
ーカウンタ。
[Claims] 1. A first matching gate pair including first and second matching gates whose respective first input terminals and output terminals are cross-coupled, and a third and fourth matching gate pair. a second match gate pair; and a fifth match gate for applying an output signal to second input terminals of the first and second match gates;
supplying the output signals of the first and second coincidence gates to second input terminals of the coincidence gates, respectively; a trigger signal from a previous stage to a first input terminal of said fifth coincidence gate; and an output signal of said first coincidence gate to a second input terminal of said fifth coincidence gate. It is supplied to the input terminal as well as to the next stage as a trigger signal, and the first, second, third, fourth and fifth
A unit stage is formed by the matching gates, and the output signals of the first and second matching gates forming the next unit stage are inputted to the fourth and fifth input terminals of the second matching gate, respectively. A binary counter configured to supply 2. The third input terminal of the first coincidence gate is connected to the output terminal of the fourth coincidence gate, and the third input terminal of the second coincidence gate is connected to the third input terminal of the second coincidence gate. is connected to the output terminal of the third coincidence gate.
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