JP2833603B2 - 発振装置 - Google Patents

発振装置

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JP2833603B2
JP2833603B2 JP8322838A JP32283896A JP2833603B2 JP 2833603 B2 JP2833603 B2 JP 2833603B2 JP 8322838 A JP8322838 A JP 8322838A JP 32283896 A JP32283896 A JP 32283896A JP 2833603 B2 JP2833603 B2 JP 2833603B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、スイッチ手段からのス
イッチパルスに応じてパルスの発振開始と発振停止を行
う発振装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プッシ
ュスイッチからのスイッチパルスに応じてパルスの発振
開始と発振停止を行う発振装置は、従来、電子体温計等
の電子機器の動作クロックの供給源として用いられてい
るが、従来のこの種の発振装置においては外来ノイズに
よって誤動作することがあった。 【0003】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、プッシュスイッチを押したとき、及び離したとき
のチャタリングによる誤動作を防止すると共に、外来ノ
イズによる誤動作をも防止することによって、プッシュ
スイッチの押下動作の繰り返しにより誤動作なく発振の
開始と停止を繰り返すことができる発振装置を提供する
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】上記の目的を達成するた
めに、本発明の発振装置は、スイッチパルスを発生させ
るプッシュスイッチ手段と、プッシュスイッチ手段から
のスイッチパルスに基づいて所定の周波数のパルスの発
振開始と発振停止を行う発振回路とを備える発振装置で
あって、複数段のフリップフロップにより構成され、発
振回路から発振されたパルスを計数して、半周期が少な
くとも前記プッシュスイッチ手段におけるチャタリング
が生じている時間よりも長くなされた検出パルスを出力
する検出パルス出力手段と、論理回路により構成され、
検出パルス出力手段からの検出パルスの状態と、スイッ
チパルスの状態とにより、スイッチパルスが検出パルス
の時間持続したか否かを判定する判定手段と、論理回路
により構成され、検出パルス出力手段の最終段から1段
前のフリップフロップの出力であって、最終段のフリッ
プフロップの検出パルスを出力する端子と同極性の端子
から出力されるパルスの状態と、判定手段の出力の状態
とによって、発振回路がパルスを発振しているときに判
定手段によって次のスイッチパルスが所定の時間持続さ
れたことが判定されたときには発振回路の発振を停止さ
せてその状態を持続させ、発振回路が発振を停止してい
る状態で前記プッシュスイッチ手段が押されたときは前
記プッシュスイッチ手段が押されたと同時に発振を開始
させ、前記判定手段によって更にスイッチパルスが所定
の時間持続されたことが判定されたときには発振回路の
発振を持続させる状態保持手段とを備えることを特徴と
する。 【0005】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ発明の実
施の形態について説明する。なお、以下においてはD型
フリップフロップ(以下、単にFFと記す)の二つの出
力のうち、図においてQの上にバーを付した出力につい
ては便宜的にQバー出力と記載することにする。 【0006】図1は本発明に係る発振装置の一実施形態
を示す図である。この発振装置では、電源電圧Vssに接
続された抵抗2と電源電圧Vddに接続されたプッシュス
イッチ1(以下、単にスイッチ1と記す)の接続点をF
F3及びFF4の各D入力端子と、FF10のR(リセ
ット)入力端子へ与える。FF3のCL(クロック)入
力端子にはFF20のQ出力24が与えられ、FF4の
CL入力端子にはFF20のQ出力24をインバーター
5により反転した信号が与えられる。 【0007】FF3のQバー出力25及びFF4のQバ
ー出力26はノア回路6へ与えられ、この出力27がF
F7のR入力端子へ与えられる。FF7のD入力端子に
は電源電圧Vddが導入され、そのCL入力端子にはFF
19のQ出力23が与えられている。FF7のQバー出
力28はFF8のCL入力端子およびノア回路9に与え
られる。FF8のQバー出力はFF8のD入力端子に帰
還されている。即ち、このFF8は1/2分周回路を構
成している。FF8のQ出力29はノア回路9に与えら
れ、このノア回路9の出力30はFF10のD入力端子
へ与えられる。 【0008】FF10のCL入力端子にはクロック信号
22が与えられ、このFF10のQ出力31は分周回路
を構成している各FF17〜20の各R入力へ与えられ
る。一方、FF10のQバー出力32はナンド回路11
へ与えられる。 【0009】このナンド回路11、インバーター12、
13、14、抵抗15及びコンデンサー16はCR発振
回路を構成しており、このCR発振回路のインバーター
14から出力されたクロック信号22がFF17〜20
で構成される分周回路に供給され、分周される。即ち、
FF17のCL入力端子にはクロック信号22が入力さ
れ、FF17のQバー出力はFF17のD入力端子に帰
還され、そのQ出力はFF18のCL入力端子に与えら
れる。同様に、FF18のQバー出力はFF18のD入
力端子に帰還され、そのQ出力は次段のFFのCL入力
端子に与えられる。 【0010】同様の接続が繰り返され、FF19のCL
入力端子には前段のFFのQ出力が入力され、そのQバ
ー出力はFF19のD入力端子に帰還され、そのQ出力
23は次段のFF20のCL入力端子と、FF7のCL
入力端子に与えられる。FF20のQバー出力はFF2
0のD入力端子に帰還され、そのQ出力24は、FF3
のCL入力端子及びインバーター5を介してFF4のC
L入力端子に与えられる。 【0011】なお、図1ではCR発振回路は、FF10
のQバー出力32がハイレベルのときにクロック信号2
2を発振するものとする。また、図1には図示していな
いが、CR発振回路の出力であるクロック信号22は、
当該発振装置が搭載される電子体温計等の電子機器の動
作クロックとして供給されるものであることは当然であ
る。 【0012】以上の構成において、スイッチ1は本発明
におけるプッシュスイッチ手段を形成するものであり、
ナンド回路11、インバーター12、13、14、抵抗
15及びコンデンサー16からなるCR発振回路は本発
明における発振回路を形成するものであり、FF17〜
FF20からなる分周回路は本発明における検出パルス
出力手段を形成するものであり、FF3、FF4、イン
バーター5及びノア回路6は本発明における判定手段を
形成するものであり、FF7、FF8、ノア回路9、F
F10は本発明における状態保持手段を形成するもので
ある。これらの意味は後述する動作の説明からより明ら
かになるであろう。 【0013】図1に示す発振装置の動作を図2に示すタ
イミングチャートを参照して説明する。 【0014】いま、CR発振回路がクロック信号22を
発振していないとし、この状態においてスイッチ1を押
したとすると、信号線21のレベルはスイッチパルスに
よってハイレベルとなるので、この立ち上がりのタイミ
ングでFF10がリセットされ、FF10のQバー出力
32がハイレベルとなってCR発振回路はクロック信号
22の発振を開始する。即ち、このスイッチ操作によっ
てナンド回路11がアクティブ状態となり、ナンド回路
11、インバーター12、13、14、抵抗15、コン
デンサー16で構成されるCR発振回路が発振状態とな
るのである。 【0015】そして、このとき同時にFF10のQ出力
31はローレベルとなり、分周回路を構成するFF17
〜20のリセットが解除されるので、FF17〜20か
らなる分周回路はクロック信号22の分周を開始する。 【0016】FF3はFF20のQ出力であるクロック
信号24をクロック入力とし、クロック信号24の立ち
下がりエッジでD入力端子のレベルを読み込むようにな
されている。従って、スイッチ1が押されている状態で
は、信号線21はハイレベルであり、従ってFF3のD
入力端子はハイレベルとなるので、クロック信号24の
立ち下がりエッジでハイレベルが読み込まれ、FF3の
Qバー出力25はローレベルとなる。つまり、このFF
3は、クロック信号24の立ち下がりエッジのときに信
号線21のレベルを検出しているということができる。 【0017】FF4は、FF20のQ出力であるクロッ
ク信号24をインバーター5で反転したものをクロック
入力とし、そのクロック入力の立ち下がりエッジでD入
力端子のレベルを読み込むようになされている。従っ
て、スイッチ1が押されている状態では、FF4のD入
力端子はハイレベルなので、クロック入力の立ち下がり
エッジでハイレベルが読み込まれ、FF4のQバー出力
26はローレベルとなる。つまり、このFF4は、クロ
ック入力の立ち下がりエッジのときに信号線21のレベ
ルを検出しているということができる。 【0018】ところで、FF4のクロック入力はクロッ
ク信号24を反転したものであるので、FF4ではクロ
ック信号24の立ち上がりエッジのときの信号線21の
レベルを検出しているということができる。一方、FF
3はクロック信号24の立ち下がりエッジのときの信号
線21のレベルを検出しているのであるから、FF3と
FF4ではクロック信号24の半周期毎に信号線21の
レベルが検出されるということができる。 【0019】ノア回路6は、FF3のQバー出力25と
FF4のQバー出力26とのノア(NOR)を取るもの
である。従って、信号線21のレベルがクロック信号2
4の1周期よりも長い時間ハイレベルまたはローレベル
に保持されている場合には、ノア回路6の出力27は同
じレベルに保持されることになる。 【0020】このことから、クロック信号24の1周期
を適当に選ぶことによって、スイッチ1を押したとき、
あるいは離したときのチャタリングを防止できることが
分かる。つまり、クロック信号24の半周期をスイッチ
1のチャタリングが生じている時間より長くすれば、ス
イッチ1を押したとき、あるいは離したときにチャタリ
ングが生じたとしても、そのチャタリングによってノア
回路6の出力27が何度も変化することを回避すること
ができ、チャタリングによる誤動作を防止できるのであ
る。 【0021】このことは図1に示す回路構成の動作を詳
細に検討すれば明らかである。例えば、クロック信号2
4の半周期をスイッチ1のチャタリングが生じている時
間より長くすれば、図2に示すクロック信号24の最初
の立ち上がりの時点ではチャタリングは既に収まってい
るから、このクロック信号24の最初の立ち上がりエッ
ジにおいてFF4はチャタリングによる影響を受けるこ
となくD入力端子のハイレベルを読み込むことができる
のである。 【0022】さて、スイッチ1が押されている状態では
ノア回路6の出力27はハイレベルとなるので、FF7
はリセットされ、そのQバー出力28はローレベルから
ハイレベルとなる。このFF7のQバー出力28はFF
8のCL入力端子に供給されるが、FF8はクロック入
力の立ち下がりエッジで状態を反転するようになされて
いるので、このときにはFF8の状態は変化せず、その
Q出力29は前のレベルを保持する。この場合にはロー
レベルを保持する。 【0023】以上のように、FF7のQバー出力28は
ハイレベルであり、FF8のQ出力29はローレベルで
あるので、このときにはノア回路9の出力30はローレ
ベルとなる。 【0024】FF10は、クロック信号22の立ち下が
りエッジでD入力端子のレベルを読み込むようになされ
ているので、このときにはクロック信号22の立ち下が
りエッジでD入力端子のローレベルを読み込むことにな
り、そのQバー出力32はハイレベルとなるので、CR
発振回路はクロック信号22の発振を継続することにな
る。 【0025】以上のようにして、スイッチ1が押されて
いる間はCR発振回路はクロック信号22の発振を継続
する。 【0026】次に、CR発振回路が発振を停止している
ときにスイッチ1を押し、ある時間押し続けた後にスイ
ッチ1を離した場合の動作について説明する。 【0027】スイッチ1を離すと信号線21のレベルは
SS、即ちローレベルになるが、スイッチ1を離した直
後のクロック信号24の最初の立ち上がりエッジまたは
立ち下がりエッジによって、FF3のQバー出力25、
FF4のQバー出力26の一方は必ずハイレベルとな
り、ノア回路6の出力27はローレベルとなる。そし
て、それ以降スイッチ1が離され続けている間はFF3
のQバー出力25、FF4のQバー出力26は共にハイ
レベルとなるので、ノア回路6の出力27はローレベル
を保持することになる。 【0028】スイッチ1を離したときにチャタリングが
生じた場合にも同様である。その例を図3に示す。ここ
ではFF3を例にとって説明する。 【0029】いま、クロック信号24が図3の(a)の
ようであったとする。また、クロック信号24の半周期
がスイッチ1のチャタリングが生じている時間より長く
設定されているものとする。そして、図3(b)のよう
にt1 のときに押し続けていたスイッチ1を離したと
し、そのときに破線で示す期間チャタリングが発生して
いてt3 のときにチャタリングが収まったとする。 【0030】この場合、FF3はt2 のときに信号線2
1のレベルを読み込むのであるが、このときFF3が認
識する信号線21のレベルはハイレベルかローレベルの
何れかである。ハイレベルになるか、ローレベルになる
かはチャタリングの発生の態様によって変わるが、何れ
にしてもハイレベルかローレベルになる。 【0031】そして、t2 の時点でFF3が信号線21
のレベルをローレベルと認識すれば、FF3のQバー出
力25は図3(c)に示すようにハイレベルとなるが、
2の時点でハイレベルと認識すれば、FF3のQバー
出力25は図3(d)のようにクロック信号24の次の
立ち下がり(t5 )でハイレベルとなる。このようにF
F3のQバー出力25がローレベルからハイレベルにな
るタイミングはチャタリングの発生の仕方によって変わ
るものの、何れにしても誤動作無くハイレベルになるの
である。これがクロック信号24の半周期をスイッチ1
のチャタリングが発生している時間より長くすることの
効用であり、このことは図1に示す回路構成の動作を詳
細に検討すれば明らかである。 【0032】このように、クロック信号24の半周期が
スイッチ1のチャタリングが生じている時間より長く設
定されている場合には、FF3はスイッチ1を操作した
ときにチャタリングが発生したとしても、それによって
誤動作することはないのである。このことはFF4につ
いても同様である。 【0033】さて、ノア回路6の出力27がローレベル
となると、FF7のリセットが解除される。FF7はク
ロック入力であるクロック信号23の立ち下がりエッジ
でD入力端子のレベルVDD、即ちハイレベルを読み込む
ようになされているので、リセットが解除されると、F
F7のQバー出力28はローレベルとなる。即ち、スイ
ッチ1が離されるとFF7のQバー出力28はハイレベ
ルからローレベルに変化するのである。 【0034】このことによって、FF8の状態が反転し
て、そのQバー出力29はハイレベルとなり、ノア回路
9の出力30はローレベルを保持する。従って、FF1
0はクロック信号22の立ち下がりエッジでこのローレ
ベルを読み込むので、そのQバー出力32はハイレベル
となりCR発振回路はクロック信号22の発振を継続す
る。また、このときFF10のQ出力31はローレベル
となるので、分周回路はクロック信号22の分周を継続
することになる。 【0035】以上のように、CR発振回路が発振を停止
しているときにスイッチ1を押し、ある時間押し続けた
後にスイッチ1を離した場合にはクロック信号22の発
振が継続されるのである。 【0036】次に、CR発振回路がクロック信号22の
発振を継続しているときにスイッチ1を押した場合の動
作について説明する。 【0037】このときには信号線21はハイレベルにな
るので、FF10はリセットされ、そのQバー出力32
はハイレベルを保持する。従って、スイッチ1が押され
ているときにはCR発振回路はクロック信号22の発振
を継続する。 【0038】一方、FF3、FF4のD入力端子はハイ
レベルとなり、それらのQバー出力25、26は共にロ
ーレベルとなるのでノア回路6の出力27はハイレベル
となって、FF7はリセットされ、そのQバー出力28
はハイレベルとなる。従って、ノア回路9の出力30は
ローレベルとなる。そして、FF10はクロック信号2
2の立ち下がりエッジでノア回路9の出力30のローレ
ベルを読み込むので、そのQバー出力32はハイレベ
ル、Q出力はローレベルとなる。以上の動作によって、
スイッチ1が押されている状態ではCR発振回路はクロ
ック信号22の発振を継続し、分周回路はクロック信号
22の分周動作を継続する。 【0039】次に、上記した状態からスイッチ1を離し
た場合の動作について説明する。 【0040】このときには信号線21はローレベルとな
るので、FF10はリセットが解除され、FF3、FF
4のD入力端子は共にローレベルとなる。従って、FF
3,FF4のQバー出力25、26は共にハイレベルと
なるので、ノア回路6の出力27はローレベルとなり、
FF7のリセットが解除される。 【0041】従って、FF7のQバー出力28は、リセ
ットが解除された後のクロック信号23の最初の立ち下
がりエッジでD入力端子のハイレベルが読み込まれるの
で、ローレベルとなる。つまり、FF7のQバー出力2
8はハイレベルからローレベルに変化する。 【0042】このことによって、FF8の状態が変化す
るので、そのQ出力29はハイレベルからローレベルに
なり、ノア回路9の出力30はハイレベルになる。 【0043】ノア回路9の出力30がハイレベルになる
と、FF10はクロック信号22の立ち下がりエッジで
このハイレベルを読み込むので、そのQ出力31はハイ
レベル、Qバー出力32はローレベルとなり、この結
果、CR発振回路はクロック信号22の発振を停止し、
分周回路はリセットされてクロック信号22の分周動作
を停止する。 【0044】次に、スイッチ1を離しているがCR発振
回路がクロック信号22の発振を継続しているときにノ
イズが混入して信号線21のレベルがハイレベルになっ
た場合の動作について説明する。 【0045】この外来ノイズがクロック信号24のレベ
ルがハイレベルまたはローレベルに保持されている期間
内に混入したのであれば、当該外来ノイズはFF3、F
F4によっては検出されないので、誤動作が生じること
はない。 【0046】外来ノイズによって信号線21がハイレベ
ルになっているときにクロック信号24が立ち下がった
場合、このときにはFF3のQバー出力25はローレベ
ルとなるが、このときFF4のQバー出力26は上述し
たようにハイレベルであるので、ノア回路6の出力27
は依然としてローレベルを保持することになる。従っ
て、FF7のQバー出力28はローレベルを保持し、F
F8のQ出力29はハイレベルを保持するのでノア回路
9の出力30はローレベルを保持し、FF10はクロッ
ク信号22の立ち下がりエッジでそのローレベルを読み
込むのでFF10のQバー出力32はハイレベルを保持
し、CR発振回路はクロック信号22の発振を継続する
ことになる。このことは外来ノイズによって信号線21
がハイレベルになっているときにクロック信号24が立
ち上がった場合においても同様である。 【0047】つまり、外来ノイズが混入しても、その外
来ノイズがクロック信号24の半周期よりも短ければ、
当該外来ノイズによって誤動作することはないのであ
る。 【0048】以上のように、この発振装置は、クロック
信号24の半周期を外来ノイズ及びチャタリングが生じ
ている時間よりも長くすることによって、スイッチ1を
押したとき、離したときに生じるチャタリングによる誤
動作、外来ノイズによる誤動作を防止することができ、
スイッチ1の押下動作の繰り返しに応じてサイクリック
にクロック信号22の発振の開始と停止を繰り返すこと
ができるのである。 【0049】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明の発振装
置は、スイッチパルスを発生させるプッシュスイッチ手
段と、プッシュスイッチ手段からのスイッチパルスに基
づいて所定の周波数のパルスの発振開始と発振停止を行
う発振回路とを備える発振装置であって、複数段のフリ
ップフロップにより構成され、発振回路から発振された
パルスを計数して、半周期が少なくとも前記プッシュス
イッチ手段におけるチャタリングが生じている時間より
も長くなされた検出パルスを出力する検出パルス出力手
段と、論理回路により構成され、検出パルス出力手段か
らの検出パルスの状態と、スイッチパルスの状態とによ
り、スイッチパルスが検出パルスの時間持続したか否か
を判定する判定手段と、論理回路により構成され、検出
パルス出力手段の最終段から1段前のフリップフロップ
の出力であって、最終段のフリップフロップの検出パル
スを出力する端子と同極性の端子から出力されるパルス
の状態と、判定手段の出力の状態とによって、発振回路
がパルスを発振しているときに判定手段によって次のス
イッチパルスが所定の時間持続されたことが判定された
ときには発振回路の発振を停止させてその状態を持続さ
せ、発振回路が発振を停止している状態で前記プッシュ
スイッチ手段が押されたときは前記プッシュスイッチ手
段が押されたと同時に発振を開始させ、前記判定手段に
よって更にスイッチパルスが所定の時間持続されたこと
が判定されたときには発振回路の発振を持続させる状態
保持手段とを備えるので、発振回路が発振を行っている
ときに、外来ノイズあるいはチャタリングによって発振
回路が発振を停止してしまうという誤動作を防止するこ
とができ、発振装置の信頼性を向上させることができ
る。 【0050】更に、発振回路が発振を停止しているとき
には、判定手段によってスイッチパルスが検出パルスの
時間持続したと判定された場合以外には発振回路は発振
を開始しないので、低消費電力を実現できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明に係る発振装置の一実施形態を示す回
路図である。 【図2】 図1に示す発振装置の動作を説明するための
タイミングチャートである。 【図3】 図1に示す発振装置において、スイッチ1を
離したときにチャタリングが生じた場合の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。 【符号の説明】 1…プッシュスイッチ 2…抵抗 3、4…D型フリップフロップ 5…インバーター 6…ノア回路、 7、8…D型フリップフロップ 9…ノア回路 10…D型フリップフロップ 11…ナンド回路 12、13、14…インバーター 15…抵抗 16…コンデンサ 17、18、19、20…D型フリップフロップ

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.スイッチパルスを発生させるプッシュスイッチ手段
    と、 プッシュスイッチ手段からのスイッチパルスに基づいて
    所定の周波数のパルスの発振開始と発振停止を行う発振
    回路とを備える発振装置であって、 複数段のフリップフロップにより構成され、発振回路か
    ら発振されたパルスを計数して、半周期が少なくとも前
    記プッシュスイッチ手段におけるチャタリングが生じて
    いる時間よりも長くなされた検出パルスを出力する検出
    パルス出力手段と、 論理回路により構成され、検出パルス出力手段からの検
    出パルスの状態と、スイッチパルスの状態とにより、ス
    イッチパルスが検出パルスの時間持続したか否かを判定
    する判定手段と、 論理回路により構成され、検出パルス出力手段の最終段
    から1段前のフリップフロップの出力であって、最終段
    のフリップフロップの検出パルスを出力する端子と同極
    性の端子から出力されるパルスの状態と、判定手段の出
    力の状態とによって、発振回路がパルスを発振している
    ときに判定手段によって次のスイッチパルスが所定の時
    間持続されたことが判定されたときには発振回路の発振
    を停止させてその状態を持続させ、発振回路が発振を停
    止している状態で前記プッシュスイッチ手段が押された
    ときは前記プッシュスイッチ手段が押されたと同時に発
    振を開始させ、前記判定手段によって更にスイッチパル
    スが所定の時間持続されたことが判定されたときには発
    振回路の発振を持続させる状態保持手段とを備えること
    を特徴とする発振装置。
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