JPH0156571B2 - - Google Patents
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- JPH0156571B2 JPH0156571B2 JP57181707A JP18170782A JPH0156571B2 JP H0156571 B2 JPH0156571 B2 JP H0156571B2 JP 57181707 A JP57181707 A JP 57181707A JP 18170782 A JP18170782 A JP 18170782A JP H0156571 B2 JPH0156571 B2 JP H0156571B2
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
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- H03K21/16—Circuits for carrying over pulses between successive decades
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- H03K23/00—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
- H03K23/58—Gating or clocking signals not applied to all stages, i.e. asynchronous counters
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- H03K23/00—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
- H03K23/58—Gating or clocking signals not applied to all stages, i.e. asynchronous counters
- H03K23/62—Gating or clocking signals not applied to all stages, i.e. asynchronous counters reversible
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- Shift Register Type Memory (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はデイジタル回路で多用されるバイナリ
ーカウンタに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a binary counter that is frequently used in digital circuits.
従来例の構成とその問題点
従来より、例えばCMOSを用いたバイナリー
カウンタの単位ステージの構成としては、第1図
および第2図に例示するようなフリツプフロツプ
回路が多用されてきた。Conventional Structures and Their Problems Conventionally, flip-flop circuits such as those illustrated in FIGS. 1 and 2 have been frequently used as unit stage structures of binary counters using CMOS, for example.
第1図は従来のスタテイツク型のフリツプフロ
ツプ回路を示したもので、構成素子数はPチヤネ
ルMOSトランジスタとNチヤネルMOSトランジ
スタを合わせて16であり、第2図のダイナミツク
型のフリツプフロツプ回路の10素子に比べるとか
なり多くの素子を必要とし、それだけ消費電力も
多くなり、最高動作周波数も低くなる。 Figure 1 shows a conventional static flip-flop circuit, with a total of 16 elements including P-channel MOS transistors and N-channel MOS transistors, compared to 10 elements in the dynamic flip-flop circuit shown in Figure 2. In comparison, it requires significantly more elements, consumes more power, and has a lower maximum operating frequency.
また、回路内部の配線がかなり複雑であり、さ
らには次段との連結線数が2本必要である(この
点に関してはインバータを追加して、18素子の構
成にすれば解消するが素子数が増加する。)など
の問題がある。 In addition, the wiring inside the circuit is quite complicated, and two connection lines with the next stage are required (this point can be solved by adding an inverter and creating an 18-element configuration, but the number of elements (increases).
一方、第2図の回路はフリツプフロツプの状態
保持にゲート容量を利用しているため、信頼性の
点から10KHz以下の周波数では使用できないと言
う問題がある。 On the other hand, since the circuit shown in FIG. 2 uses gate capacitance to maintain the state of the flip-flop, there is a problem in that it cannot be used at frequencies below 10 KHz from the viewpoint of reliability.
したがつて、一般的には第1図のフリツプフロ
ツプ回路を基本にしたものが最も多く用いられ、
第3図のようなプログラマブルカウンタを構成す
る場合、各単位ステージ10,20,30,40
の内部構成は第4図に示すようにかなり複雑なも
のとなる。 Therefore, in general, a circuit based on the flip-flop circuit shown in Figure 1 is most often used.
When configuring a programmable counter as shown in Fig. 3, each unit stage 10, 20, 30, 40
The internal structure of the device is quite complicated as shown in FIG.
ちなみに第3図は4ビツトのプログラマブルカ
ウンタ(分周器)の一例を示したもので端子5
0,60,70,80は各ビツトのプログラム値
が印加されるプログラム端子であり、端子90は
クロツク信号入力端子、端子100は分周出力端
子である。 By the way, Figure 3 shows an example of a 4-bit programmable counter (frequency divider).
0, 60, 70, and 80 are program terminals to which the program values of each bit are applied, terminal 90 is a clock signal input terminal, and terminal 100 is a frequency division output terminal.
単位ステージ10,20,30,40は縦続接
続されてダウンカウンタ構成しており、例えばプ
ログラム値が2進数の〔1000〕であつたとする
と、この値からダウンカウントが行なわれ、カウ
ンタの出力が〔0000〕になつた時点で検出ゲート
110が出力信号を発生し、NANDゲート12
0とNANDゲート130によつて構成されたRS
フリツプフロツプがクロツク信号入力端子90に
印加されるクロツク信号の論理が1の期間だけ各
単位ステージのプリセツトイネーブル信号を発生
し、カウンタは再び〔1000〕にプリセツトされ
る。 The unit stages 10, 20, 30, and 40 are connected in cascade to form a down counter. For example, if the program value is a binary number [1000], a down count is performed from this value, and the output of the counter is [1000]. 0000], the detection gate 110 generates an output signal, and the NAND gate 12
RS configured by 0 and NAND gate 130
The flip-flop generates a preset enable signal for each unit stage for a logic 1 period of the clock signal applied to the clock signal input terminal 90, and the counter is again preset to [1000].
したがつて、分周出力端子100からはクロツ
ク信号の8分の1の繰り返し周波数を有する出力
信号が得られる。 Therefore, an output signal having a repetition frequency of one-eighth of the clock signal is obtained from the frequency-divided output terminal 100.
さて、第4図のフリツプフロツプ回路を
CMOSで構成する場合、2入力NORゲートは4
素子を必要とし、2入力ANDゲートは個別に構
成すると6素子を必要とするので、単位ステージ
あたり38もの素子数となり、この種のカウンタを
用いたデイジタル回路を集積化する際のチツプサ
イズの縮小の妨げとなつていた。 Now, the flip-flop circuit in Figure 4 is
When configured with CMOS, the 2-input NOR gate has 4
A two-input AND gate requires 6 elements when configured individually, resulting in a number of 38 elements per unit stage, which makes it difficult to reduce the chip size when integrating digital circuits using this type of counter. It was a hindrance.
なお、2入力ANDゲートと2入力NORゲート
についてはAND−NOR構成とすることにより、
単位ステージあたりの素子数が30にまで削減させ
ることも可能であるが、その場合には給電線路間
に直列に接続される素子の数が増加して動作速度
が遅くなつたり、配線の自由度が少なくなつて配
線が複雑になるという問題があつた。 Note that the 2-input AND gate and the 2-input NOR gate have an AND-NOR configuration.
It is possible to reduce the number of elements per unit stage to 30, but in that case, the number of elements connected in series between the feed lines will increase, slowing down the operation speed, and reducing the freedom of wiring. There was a problem that the wiring became complicated as the number of wires decreased.
発明の目的
本発明は単位ステージを構成するためのチツプ
サイズを従来以上に小さくできる、言い換えれば
より少ない配線数や素子数で単位ステージを構成
することのできるバイナリーカウンタを実現する
ものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention realizes a binary counter in which the chip size for constructing a unit stage can be made smaller than before, or in other words, a unit stage can be constructed with a smaller number of wires and elements.
発明の構成
本発明炉のバイナリーカウンタは、クロツク信
号が論理0のときに帰還ループが閉じて保持状態
となる双安定回路と、前記双安定回路の出力が供
給されて前記クロツク信号が論理0のときに前記
双安定回路の出力に依存した出力を発生するバツ
フア手段と、前記クロツク信号が論理1のときに
前記バツフア手段の出力を前記双安定回路に供給
するスイツチ手段と、入力端子に少なくとも前記
クロツク信号と前記バツフア手段の出力が供給さ
れた論理ゲートによつて単位ステージを構成し、
前記論理ゲートの出力を次段の単位ステージのク
ロツク信号として供給することによつて複数の単
位ステージを連結したことを特徴とするもので、
これによつて単位ステージあたりの素子数あるい
は配線数を削減するものである。Structure of the Invention The binary counter of the inventive reactor includes a bistable circuit that closes a feedback loop and enters a holding state when the clock signal is logic 0, and a bistable circuit that is supplied with the output of the bistable circuit so that the clock signal becomes logic 0. buffer means for generating an output depending on the output of the bistable circuit when the clock signal is at logic 1; switch means for supplying the output of the buffer means to the bistable circuit when the clock signal is logic 1; a unit stage is constituted by a logic gate supplied with a clock signal and the output of the buffer means;
A plurality of unit stages are connected by supplying the output of the logic gate as a clock signal to the next unit stage,
This reduces the number of elements or wires per unit stage.
実施例の説明
以下、本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第5図は本発明の一実施例におけるバイナリー
カウンタの単位ステージの回路結線図を示したも
のである。同図において、1は負論理のクロツク
信号入力端子であり、前記クロツク信号入力端子
1にはインバータ11の入力端子と両方向スイツ
チ12および13を構成するNチヤンネルMOS
トランジスタのゲート電極、両方向スイツチ14
を構成するPチヤネルMOSトランジスタのゲー
ト電極が接続され、前記インバータ11の出力端
子には前記両方向スイツチ12および13を構成
するPチヤネルMOSトランジスタのゲート電極、
前記両方向スイツチ14を構成するNチヤネル
MOSトランジスタのゲート電極、さらには2入
力NANDゲート15の一方の入力端子が接続さ
れている。 FIG. 5 shows a circuit connection diagram of a unit stage of a binary counter in an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a negative logic clock signal input terminal.
Gate electrode of transistor, bidirectional switch 14
The output terminal of the inverter 11 is connected to the gate electrode of the P-channel MOS transistor constituting the bidirectional switches 12 and 13.
N channel constituting the bidirectional switch 14
The gate electrode of the MOS transistor and one input terminal of the two-input NAND gate 15 are connected.
また、インバータ16とインバータ17、さら
に前記両方向スイツチ13によつて、クロツク信
号のレベルが“H”になつたときに帰還ループが
前記両方向スイツチ13によつて閉じられる双安
定回路140が構成されている。 Furthermore, the inverter 16, the inverter 17, and the bidirectional switch 13 constitute a bistable circuit 140 in which the feedback loop is closed by the bidirectional switch 13 when the level of the clock signal becomes "H". There is.
前記双安定回路140の出力は前記クロツク信
号のレベルが“H”になつたときに閉じる両方向
スイツチ12を介してインバータ18の入力端子
に供給され、前記インバータ18の出力は前記
NANDゲート15の他方の入力端子に供給され
るとともに、前記クロツク信号のレベルが“L”
になつたときに閉じる両方向スイツチ14を介し
て前記NANDゲート16の入力端子に供給され
ている。 The output of the bistable circuit 140 is supplied to the input terminal of the inverter 18 via the bidirectional switch 12, which is closed when the level of the clock signal becomes "H".
The clock signal is supplied to the other input terminal of the NAND gate 15, and the level of the clock signal is "L".
The signal is supplied to the input terminal of the NAND gate 16 via a bidirectional switch 14 that closes when the voltage becomes low.
さらに、前記NANDゲート15の出力は次段
の単位ステージにクロンク信号を供給するための
出力端子2に供給され、前記インバータ17の出
力はステージの状態出力端子3に供給されてい
る。 Further, the output of the NAND gate 15 is supplied to an output terminal 2 for supplying a clock signal to the next unit stage, and the output of the inverter 17 is supplied to a status output terminal 3 of the stage.
さて、第6図は第5図の回路の動作を説明する
ためのタイムチヤートであり、第6図を参照して
第5図の回路の動作の説明を行なう。 Now, FIG. 6 is a time chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 5, and the operation of the circuit of FIG. 5 will be explained with reference to FIG.
第6図の1aはクロツク信号入力端子1に供給
されるクロツク信号波形であり第6図の12S,
13S,14Sはそれぞれ両方向スイツチ12,
13,14の開閉状態を示すタイムチヤートで、
実線部分を閉状態を示し、破線部分が開状態を示
している。 1a in FIG. 6 is the clock signal waveform supplied to the clock signal input terminal 1, and 12S in FIG.
13S and 14S are bidirectional switches 12,
A time chart showing the open/closed status of 13 and 14.
The solid line portion indicates the closed state, and the broken line portion indicates the open state.
また、第6図の16a,17a,18a,11
a,15aはそれぞれインバータ16,17,1
8,11、NANDゲート15の出力信号波形で
ある。 Also, 16a, 17a, 18a, 11 in FIG.
a, 15a are inverters 16, 17, 1, respectively.
8, 11 is the output signal waveform of the NAND gate 15.
第5図の回路において時刻t1以前にクロツク信
号入力端子のレベルが“H”で、双安定回路14
0の出力レベルが“L”になつているものとする
と、両方向スイツチ12,13が閉状態であり、
両方向スイツチ14が開状態となり、インバータ
18の出力レベルが“H”で、NANDゲート1
5の出力レベルも“H”となつている。 In the circuit shown in FIG. 5, the level of the clock signal input terminal is "H" before time t1 , and the bistable circuit 14
Assuming that the output level of 0 is "L", the bidirectional switches 12 and 13 are in the closed state,
The bidirectional switch 14 is open, the output level of the inverter 18 is "H", and the NAND gate 1
The output level of No. 5 is also "H".
時刻t1においてクロツク信号のレベルが“H”
から“L”に移行すると、前記両方向スイツチ1
2,13が開状態となり、前記両方向スイツチ1
4が閉状態となり、その結果、前記インバータ1
8の出力が前記インバータ16の入力端子に伝達
され、前記インバータ16の出力レベルが“L”
に移行し、さらに前記インバータ17の出力レベ
ルは“H”に移行し、前記NANDゲート15の
出力レベルは“L”に移行する。 At time t1 , the clock signal level is “H”
When the switch shifts from 1 to “L”, the bidirectional switch 1
2 and 13 are in the open state, and the bidirectional switch 1
4 is in a closed state, and as a result, the inverter 1
8 is transmitted to the input terminal of the inverter 16, and the output level of the inverter 16 is "L".
Then, the output level of the inverter 17 goes to "H", and the output level of the NAND gate 15 goes to "L".
時刻t2においてクロツク信号のレベルが“L”
から“H”に移行すると、前記両方向スイツチ1
2,13が閉状態となり、前記両方向スイツチ1
4が開状態となり、その結果、前記双安定回路1
40の帰還ループが閉じて保持状態となり、一
方、前記インバータ18の入力端子には前記両方
向スイツチ12を介して前記双安定回路140の
出力が供給されるので、前記インバータ18の出
力レベルは“L”に移行し、また、前記NAND
ゲート15の出力レベルもインバータ11の出力
レベルの“L”への移行によつて“H”に移行す
る。 At time t2 , the clock signal level is “L”
to "H", the two-way switch 1
2 and 13 are closed, and the bidirectional switch 1
4 becomes open, so that the bistable circuit 1
40 is closed and becomes a holding state, and on the other hand, the output of the bistable circuit 140 is supplied to the input terminal of the inverter 18 via the bidirectional switch 12, so the output level of the inverter 18 is "L". ” and also said NAND
The output level of the gate 15 also shifts to "H" as the output level of the inverter 11 shifts to "L".
時刻t3においてクロツク信号のレベルが“H”
から“L”に移行すると、各両方向スイツチなら
びに各インバータ、さらには前記NANDゲート
15は時刻t1のときと同様に動作し、以後も同様
の動作を繰り返す。 At time t3 , the clock signal level is “H”
When the level changes from t1 to "L", each bidirectional switch, each inverter, and the NAND gate 15 operate in the same manner as at time t1 , and the same operation is repeated thereafter.
第6図の1aと第6図の17aの信号波形を比
べると明らかなように、第5図の回路も一般のマ
スタースレイブ型のフリツプフロツプを構成して
いることがわかる。 As is clear from comparing the signal waveforms 1a in FIG. 6 and 17a in FIG. 6, it can be seen that the circuit in FIG. 5 also constitutes a general master-slave type flip-flop.
さて、第5図の回路において双安定回路140
は従来の第1図の回路と同一の構成であり、この
部分については入力クロツク周波数の高低に関り
なく、動作の確実性が保証されるが、インバータ
18の入力端子の容量(MOSトランジスタでは
ゲート電極の容量)にインバータ17の出力レベ
ルを保持させておく方法については、第2図のダ
イナミツクカウンタと同一であり、その動作の確
実性については入力クロツク周波数に支配され
る。 Now, in the circuit of Fig. 5, the bistable circuit 140
has the same configuration as the conventional circuit shown in FIG. The method of keeping the output level of the inverter 17 held by the capacitance of the gate electrode is the same as that of the dynamic counter shown in FIG. 2, and the reliability of its operation is governed by the input clock frequency.
具体的には、第5図のクロツク信号入力端子1
に供給されるクロツク信号の“L”レベル期間が
50μsec以内(デユーテイが50%ならば周波数に換
算して10KHz以上)であることが要求される。 Specifically, the clock signal input terminal 1 in FIG.
The “L” level period of the clock signal supplied to
It is required to be within 50 μsec (if the duty is 50%, it is converted into a frequency of 10 KHz or more).
しかしながら、第5図のフリツプフロツプ回路
ではクロツク信号が“L”レベルにある期間だけ
が規制されるのであつて、従来のダイナミツクカ
ウンタのように入力周波数そのものが規制される
訳ではない。 However, in the flip-flop circuit shown in FIG. 5, only the period during which the clock signal is at the "L" level is regulated, and unlike the conventional dynamic counter, the input frequency itself is not regulated.
すなわち、第6図からもわかるように、次段の
単位ステージへはNANDゲート15によつて、
入力クロツク信号と同じ“L”レベル期間を有す
るクロツク信号が作り出されて送られるため、カ
ウンタのLSBの単位ステージに印加されるクロ
ツク信号の周波数が10KHz以上であればカウンタ
の段数には関数なく動作の確実性は保証される。 That is, as can be seen from FIG. 6, the next unit stage is connected to the NAND gate 15.
A clock signal with the same “L” level period as the input clock signal is generated and sent, so if the frequency of the clock signal applied to the LSB unit stage of the counter is 10KHz or higher, the counter will operate regardless of the number of stages. certainty is guaranteed.
したがつて、従来のダイナミツクカウンタのよ
うに、カウンタのMSBの反転周波数が10KHz以
上である必要はないので、クロツク信号の原発振
周波数が10KHz以下になるような特殊なシステム
を除いて殆んどのデイジタルシステムに使用する
ことができる。 Therefore, unlike conventional dynamic counters, the inversion frequency of the MSB of the counter does not need to be 10KHz or higher, so it cannot be used in most cases except for special systems where the original oscillation frequency of the clock signal is 10KHz or lower. Can be used in any digital system.
さて、第1図の従来のスタテイツク型のフリツ
プフロツプ回路と第5図のフリツプフロツプ回路
を比べると、その基本構成においては複雑さはさ
ほど変わらない。 Now, when comparing the conventional static type flip-flop circuit shown in FIG. 1 with the flip-flop circuit shown in FIG. 5, there is not much difference in complexity in their basic configurations.
しかしながら、第5図に示したフリツプフロツ
プ回路の考え方を適用して第7図に示すようなプ
ログラマブルカウンタを構成した場合には従来回
路に対する本発明の優位性は歴然としてくる。 However, when a programmable counter as shown in FIG. 7 is constructed by applying the concept of the flip-flop circuit shown in FIG. 5, the superiority of the present invention over the conventional circuit becomes clear.
第7図は第3図と同様の4ビツトのプログラマ
ブルカウンタを示したもので各単位ステージ21
0,220,230の実際の構成は第8図に示す
ようなフリツプフロツプ回路となる。 Figure 7 shows a 4-bit programmable counter similar to Figure 3, with each unit stage 21
The actual configuration of 0, 220, and 230 is a flip-flop circuit as shown in FIG.
なお、4ビツト目(MSB)の単位ステージの
構成は第8図のフリツプフロツプ回路から
NANDゲート15を取り除いた回路でもよいし、
第9図に示すような、はるかに簡単な構成とする
こともできる。 The configuration of the 4th bit (MSB) unit stage is based on the flip-flop circuit shown in Figure 8.
A circuit with the NAND gate 15 removed may also be used,
A much simpler configuration as shown in FIG. 9 is also possible.
第8図の回路構成と、従来回路であるところの
第4図の回路構成を比較してみると、従来回路で
は単位ステージあたり38もの素子を必要として
いたのが、本発明の第8図のフリツプフロツプ回
路では24素子で単位ステージを構成することがで
き、しかも前段との連結は唯一のクロツク端子し
か必要としない。 Comparing the circuit configuration in Figure 8 with the conventional circuit configuration in Figure 4, it is found that the conventional circuit required 38 elements per unit stage, but the circuit configuration in Figure 8 of the present invention requires 38 elements per unit stage. In a flip-flop circuit, a unit stage can be constructed with 24 elements, and only one clock terminal is required for connection to the previous stage.
また、第9図に示したような回路構成をMSB
に用いるとすれば、MSBはわずか12素子で構成
できることになる。 In addition, the circuit configuration shown in Figure 9 can be
If used for this purpose, the MSB can be constructed with only 12 elements.
このような本発明を適用したフリツプフロツプ
回路を単位ステージに用いることによつて従来の
プログラマブルカウンタのほぼ3分の2の素子数
でプログラマブルカウンタが実現できるのは、次
段の単位ステージをトリガするためのクロツク信
号をNANDゲート15によつて得ていることに
よる。 By using such a flip-flop circuit to which the present invention is applied as a unit stage, a programmable counter can be realized with approximately two-thirds the number of elements of a conventional programmable counter. This is because the clock signal is obtained by the NAND gate 15.
このもようを第7図の4ビツトプログラマブル
カウンタを例にとつて説明する。 This process will be explained using the 4-bit programmable counter shown in FIG. 7 as an example.
第7図の単位ステージ210,220,230
には第8図のフリツプフロツプ回路を用い、単位
ステージ240には第9図に示したフリツプフロ
ツプ回路を用いるものとして動作の概要を説明す
ると、前記単位ステージ210,220,23
0,240によつてダウンカウンタ構成されてお
りその出力が〔0000〕になつた時点で、NAND
ゲート110が出力信号を発生し、NANDゲー
ト120の出力レベルが“L”から“H”に移行
し、NANDゲート130の出力レベルは“H”
から“L”に移行する。 Unit stages 210, 220, 230 in FIG.
An outline of the operation will be explained assuming that the flip-flop circuit shown in FIG. 8 is used for the unit stage 240, and the flip-flop circuit shown in FIG. 9 is used for the unit stage 240.
0,240 constitutes a down counter, and when its output reaches [0000], the NAND
The gate 110 generates an output signal, the output level of the NAND gate 120 transitions from "L" to "H", and the output level of the NAND gate 130 goes "H".
to “L”.
前記NANDゲート120の出力レベルが“H”
に移行すると、NANDゲート150を介して前
記単位ステージ210に供給されていたクロツク
信号がデイスエイプルされ、前記NANDゲート
150の出力レベルは“H”に固定される。 The output level of the NAND gate 120 is “H”
When the clock signal is transferred to the unit stage 210 via the NAND gate 150, the clock signal that has been supplied to the unit stage 210 is disabled, and the output level of the NAND gate 150 is fixed at "H".
したがつて第8図のクロツク信号入力端子1の
レベルも“H”に固定され、NANDゲート15
0の出力レベルも“L”に固定され、次段の単位
ステージに供給されるクロツク信号のレベルも
“H”となる。 Therefore, the level of the clock signal input terminal 1 in FIG. 8 is also fixed to "H", and the NAND gate 15
The output level of 0 is also fixed at "L", and the level of the clock signal supplied to the next unit stage also becomes "H".
この時点において、両方向スイツチ12および
13が閉状態となり、両方向スイツチ14は開状
態となる。 At this point, bidirectional switches 12 and 13 are closed and bidirectional switch 14 is open.
また、各単位ステージの出力レベルが“L”
(ここでは論理0とレベル“L”を対応させてい
る。)になつており、プログラムイネイブル端子
5のレベルが“H”になつている。 Also, the output level of each unit stage is “L”
(Here, logic 0 and level "L" correspond.), and the level of program enable terminal 5 is "H".
したがつて、データ入力端子6のレベルが
“L”であればプリセツト用のNANDゲート21
の出力レベルは“H”を維持し、前記NANDゲ
ート19の出力レベルは“L”から変化しない
が、前記データ入力端子6のレベルが“H”にな
つていると、前記NANDゲート21の出力レベ
ルは前記プログラムイネイブル端子5のレベルが
“H”に移行した直後に“L”に移行し、その結
果、前記NANDゲート19の出力レベルが“H”
に移行し、続いてインバータ16の出力レベルが
“L”に移行してプリセツトが完了する。 Therefore, if the level of the data input terminal 6 is "L", the NAND gate 21 for preset
maintains the output level of the NAND gate 21 at "H", and the output level of the NAND gate 19 does not change from "L"; however, when the level of the data input terminal 6 becomes "H", the output level of the NAND gate 21 The level shifts to "L" immediately after the level of the program enable terminal 5 shifts to "H", and as a result, the output level of the NAND gate 19 goes "H".
Then, the output level of the inverter 16 shifts to "L" and the preset is completed.
MSBに用いられる第9図の回路についても同
様の動作が行なわれる。 A similar operation is performed for the circuit of FIG. 9 used for MSB.
すなわち、第7図のNANDゲート120から
プログラムイネイブル信号(正論理)が供給され
る直前にはNANDゲート22の出力レベルが
“L”でNANDゲート23,24の出力レベルが
“H”になつているが、前記プログラムイネイブ
ル信号が供給された直後に第9図のクロツク信号
入力端子1のレベルは“H”に移行する。 That is, immediately before the program enable signal (positive logic) is supplied from the NAND gate 120 in FIG. 7, the output level of the NAND gate 22 is "L" and the output level of the NAND gates 23 and 24 is "H". However, immediately after the program enable signal is supplied, the level of the clock signal input terminal 1 in FIG. 9 shifts to "H".
したがつて、データ入力端子6のレベルが
“H”になつておれば前記NANDゲート24の出
力レベルは“H”に移行し、MSBはプリセツト
される。 Therefore, if the level of the data input terminal 6 is "H", the output level of the NAND gate 24 shifts to "H", and the MSB is preset.
第7図のプログラマブルカウンタにおいて、例
えばプログラムデータとして〔1101〕が与えられ
ているものとすると、カウンタの出力が〔0000〕
になつた時点で各単位ステージにプログラムイネ
イブル信号が供給され、カウンタの出力は
〔1101〕にプリセツトされる。 In the programmable counter shown in Fig. 7, for example, if [1101] is given as the program data, the output of the counter is [0000].
At the point in time, a program enable signal is supplied to each unit stage, and the output of the counter is preset to [1101].
クロツク信号入力端子90に供給されるクロツ
ク信号のレベルが“L”に移行すると、NAND
ゲート130の出力レベルは“H”に戻り、その
時点では各単位ステージのプリセツト動作が完了
していてNANDゲート110の出力レベルは
“H”に戻つているので、NANDゲート120の
出力レベルは“L”に戻る。 When the level of the clock signal supplied to the clock signal input terminal 90 shifts to "L", the NAND
The output level of the gate 130 returns to "H", and at that point, the preset operation of each unit stage is completed and the output level of the NAND gate 110 returns to "H", so the output level of the NAND gate 120 becomes "H". Return to L”.
前記クロツク信号入力端子90のレベルが
“H”に移行すると、カウンタは〔1101〕からダ
ウンカウントを再開し、結局、分周出力端子10
0からは入力クロツク周波数の13分の1の繰り返
し周波数を有する出力信号が得られる。 When the level of the clock signal input terminal 90 shifts to "H", the counter restarts down counting from [1101], and eventually the frequency division output terminal 10
From 0, an output signal having a repetition frequency of 1/13 of the input clock frequency is obtained.
従来のこの種のプログラマブルカウンタでは、
プログラム時に、各単位ステージを構成するすべ
てのフリツプフロツプ回路にプリセツト信号かリ
セツト信号かのいずれかを供給する必要があつた
が、本発明を適用したプログラマブルカウンタで
は、プリセツトすべき単位ステージにのみプリセ
ツト信号を供給すればよいので、従来回路に比べ
て構成がきわめて簡単になる。 In conventional programmable counters of this type,
During programming, it was necessary to supply either a preset signal or a reset signal to all flip-flop circuits constituting each unit stage, but in the programmable counter to which the present invention is applied, the preset signal is supplied only to the unit stage to be preset. The configuration is extremely simple compared to conventional circuits.
従来、カウンタにおいて、プログラム時にはす
べての単位ステージにプリセツト信号もしくはリ
セツト信号を供給する必要があるのは、第3図に
も示されているように、各単位ステージのクロツ
ク信号として前段の単位ステージの出力信号その
ものを用いている点にある。 Conventionally, when programming a counter, it is necessary to supply a preset signal or a reset signal to all unit stages. The point is that the output signal itself is used.
例えば第3図の初段の単位ステージ10をプリ
セツトしたとすると、その出力端子Qおよびの
レベルがそれぞれ“L”から“H”、“H”から
“L”に移行し、この変化が次段の単位ステージ
20に伝達されてしまうので、前記単位ステージ
20をプリセツトしないとしても、前段の単位ス
テージ10のプリセツトタイミングと同じタイミ
ングでリセツト信号を供給する必要が生じる。 For example, if the first unit stage 10 in FIG. Since the reset signal is transmitted to the unit stage 20, even if the unit stage 20 is not preset, it is necessary to supply the reset signal at the same timing as the preset timing of the preceding unit stage 10.
ところが、第7図に示したカウンタでは、各単
位ステージの状態出力端子Qと次段の単位ステー
ジにクロツク信号を供給するための出力端子が
動作的に分離されているため、プリセツト時に前
記出力端子のレベルがアクテイブレベルの
“L”に移行するのを禁止することができる。 However, in the counter shown in FIG. 7, since the status output terminal Q of each unit stage and the output terminal for supplying a clock signal to the next unit stage are operationally separated, the output terminal can be prohibited from shifting to the active level "L".
具体的にはこの禁止がNANDゲート150に
よつて行なわれ、第8図からも明らかなように、
各単位ステージのクロツク信号入力端子1のレベ
ルが“H”に移行すると、次段への出力端子の
レベルも“H”に固定される。 Specifically, this prohibition is performed by the NAND gate 150, and as is clear from FIG.
When the level of the clock signal input terminal 1 of each unit stage shifts to "H", the level of the output terminal to the next stage is also fixed to "H".
つまり、第5図に示した本発明の基本回路に戻
つて説明するならば、一方の入力端子に前段から
のクロツク信号が供給されたNANDゲート15
の出力を次段の単位ステージのクロツク信号とし
て用いたことが本発明の最大の特徴であり、その
結果、カウンタを構成する各単位ステージの構成
を従来に比べて簡素化することができる。 In other words, returning to the basic circuit of the present invention shown in FIG. 5, the NAND gate 15 has one input terminal supplied with the clock signal from the previous stage.
The greatest feature of the present invention is that the output of the counter is used as a clock signal for the next unit stage, and as a result, the configuration of each unit stage constituting the counter can be simplified compared to the conventional one.
ところで、第7図に示したプログラマブルカウ
ンタはダウンカウント形式の分周器を構成してお
り、プログラムイネイブル信号が発生する直前に
はすべての単位ステージの出力レベルが“L”に
なつているので、好都合(必要な単位ステージの
みプリセツトを行なえばよい。)であるが、通流
はこのような使われ方をされるのは少なく、カウ
ンタの出力とは無関係にプリセツト動作を要求さ
れることが多い。 By the way, the programmable counter shown in Figure 7 constitutes a down-count type frequency divider, and the output level of all unit stages is "L" immediately before the program enable signal is generated. This is convenient (only the necessary unit stages need be preset), but current flow is rarely used in this way, and preset operations are often required regardless of the counter output. many.
このような場合には、第10図に示すように、
各単位ステージにリセツト信号供給端子7を設け
ておき、プリセツトイネイブル信号に先行してリ
セツト信号を供給することによつて対処できる。 In such a case, as shown in Figure 10,
This problem can be solved by providing a reset signal supply terminal 7 in each unit stage and supplying the reset signal prior to the preset enable signal.
すなわち、双安定回路140を構成する
NANDゲート25と、次段の単位ステージにク
ロツク信号を供給するNANDゲート151のそ
れぞれの一方の入力端子に“L”レベルの信号を
印加することによつて単位ステージはリセツトさ
れるので、その後にプリセツトイネイブル信号が
印加されるように構成すればよい。 That is, the bistable circuit 140 is configured
The unit stage is reset by applying an "L" level signal to one input terminal of each of the NAND gate 25 and the NAND gate 151 that supplies a clock signal to the next unit stage. The configuration may be such that a preset enable signal is applied.
なお、前記NANDゲート151にもリセツト
信号を供給しているが、これはプリセツトイネイ
ブル信号と同じように初段のクロツク供給ゲート
150(第7図)に印加すればよく、カウンタの
ビツト数がきわめて大きい場合には、クロツク信
号伝達素子(第8図においてはインバータ11と
NANDゲート15を構成する素子)の遅延時間
とリセツトパルス幅を考慮して、例えば4ビツト
目、8ビツト目、12ビツト目、……と言つた具合
に節目ごとにNANDゲート15にもリセツト信
号を供給するようにすればよい。(プリセツトイ
ネイブル信号についても同様の考え方が摘用でき
る。)
さて、第8図および第10図に示したフリツプ
フロツプ回路はいずれも第5図の回路を基本に拡
張されたものであるが、本発明のバイナリーカウ
ンタの単位ステージを構成するフリツプフロツプ
回路は必ずしも第5図もしくは、これを基本とす
るもの限定される訳ではない。 Note that the reset signal is also supplied to the NAND gate 151, but this can be applied to the first stage clock supply gate 150 (FIG. 7) in the same way as the preset enable signal, and the number of bits of the counter is If it is extremely large, the clock signal transmission element (inverter 11 in Figure 8)
Considering the delay time and reset pulse width of the elements constituting the NAND gate 15, a reset signal is also sent to the NAND gate 15 at each milestone, for example, the 4th bit, the 8th bit, the 12th bit, etc. All you have to do is supply it. (A similar concept can be applied to the preset enable signal.) Now, the flip-flop circuits shown in FIGS. 8 and 10 are both basically expanded versions of the circuit shown in FIG. The flip-flop circuit constituting the unit stage of the binary counter of the present invention is not necessarily limited to the one shown in FIG. 5 or the one based thereon.
例えば、第5図の回路を縦続接続した場合、負
方向エツジトリガタイプのダウンカウンタが構成
されるが、第11図に示すように、NANDゲー
ト15をNORゲート26に置き換えるだけで正
方向エツジトリガタイプのアツプカウンタとな
る。 For example, when the circuits shown in FIG. 5 are connected in cascade, a negative edge trigger type down counter is constructed, but as shown in FIG. type up counter.
また、第5図の回路は両方向スイツチ12,1
3,14を用いているが、これらは、ただちに3
ステートバツフア(3ステートインバータ)に置
き換えることができる。 In addition, the circuit of FIG.
3 and 14 are used, but these are immediately replaced by 3.
It can be replaced with a state buffer (3-state inverter).
第12図は3個の3ステートインバータ27,
28,29と2個のインバータ11,17、さら
には1個のNANDゲート15を用いて本発明の
バイナリーカウンタの単位ステージを構成した例
を示したもので、第12図においてインバータ1
7と3ステートインバータ28が双安定回路14
0を構成している。 FIG. 12 shows three three-state inverters 27,
12 shows an example in which a unit stage of the binary counter of the present invention is constructed using 28, 29, two inverters 11, 17, and one NAND gate 15.
7 and 3-state inverter 28 form a bistable circuit 14
It constitutes 0.
3ステートインバータは等価的にはインバータ
の出力側にスイツチを付加したものである。 A three-state inverter is equivalently an inverter with a switch added to the output side.
なお、第12図のフリツプフロツプ回路を
CMOSの回路結線図で表現すると第13図のよ
うになり、単位ステージあたりの基本素子数は20
となる。 In addition, the flip-flop circuit in Fig. 12 is
When expressed as a CMOS circuit connection diagram, it is shown in Figure 13, and the basic number of elements per unit stage is 20.
becomes.
また、第13図の回路の3ステートインバータ
29を取り除いて、NANDゲート15の出力側
とインバータ17の入力側の間に両方向スイツチ
31を接続することにより、第14図に示すよう
に、回路構成はさらに簡単になる。 Furthermore, by removing the 3-state inverter 29 from the circuit of FIG. 13 and connecting the bidirectional switch 31 between the output side of the NAND gate 15 and the input side of the inverter 17, the circuit configuration as shown in FIG. becomes even easier.
第15図は第14図のフリツプフロツプ回路の
動作を説明するためのタイムチヤートであり、第
15図の1aはクロツク信号入力端子1に供給さ
れるクロクツ信号の信号波形図、11a,17
a,15aはそれぞれインバータ11,17、
NANDゲートの出力信号波形図、28a,27
aはそれぞれ3ステートインバータ28,27の
出力状態を表わすタイムチヤート、そして、31
Sは両方向スイツチ31の開閉状態を表わすタイ
ムチヤートである。 FIG. 15 is a time chart for explaining the operation of the flip-flop circuit shown in FIG.
a and 15a are inverters 11 and 17, respectively.
NAND gate output signal waveform diagram, 28a, 27
a is a time chart representing the output states of the three-state inverters 28 and 27, respectively, and 31
S is a time chart representing the open/closed state of the bidirectional switch 31.
時刻t1以前にクロツク信号入力端子1のレベル
が“H”でインバータ17の出力レベルが“L”
になつているものとすると、その時点においては
3ステートインバータ28,27、NANDゲー
ト15の出力レベルはいずれも“H”であり、両
方向スイツチ31は開状態となつている。 Before time t1 , the level of clock signal input terminal 1 is "H" and the output level of inverter 17 is "L".
At that point, the output levels of the three-state inverters 28, 27 and the NAND gate 15 are all "H", and the bidirectional switch 31 is in the open state.
時刻t1において、クロツク信号のレベルが
“L”に移行すると、続いてインバータ11の出
力レベルが“H”に移行し、前記3ステートイン
バータ27および28はいずれもハイインピーダ
ンス状態となり、前記両方向スイツチは閉状態に
移行する。 At time t1 , when the level of the clock signal shifts to "L", the output level of the inverter 11 subsequently shifts to "H", the 3-state inverters 27 and 28 both enter a high impedance state, and the bidirectional switch transitions to the closed state.
前記NANDゲート15の一方の入力端子15
xのレベルは時刻t1以前までは前記3ステートイ
ンバータ27によつて“H”に保持されており、
前記3ステートインバータ27の出力がハイイン
ピーダンス状態に移行してからも蓄積電荷によつ
て“H”レベルが接続するので、前記NANDゲ
ート15の出力レベルは“L”に移行し、その結
果、インバータ17の出力レベルが“H”に移行
する。 One input terminal 15 of the NAND gate 15
The level of x is held at "H" by the three-state inverter 27 until time t1 ,
Even after the output of the 3-state inverter 27 shifts to the high impedance state, the "H" level is connected due to the accumulated charge, so the output level of the NAND gate 15 shifts to "L", and as a result, the inverter The output level of No. 17 shifts to "H".
時刻t2において、クロツク信号のレベルが
“H”に移行すると、続いて前記インバータ11
の出力レベルが“L”に移行し、ほぼ同時に前記
3ステートインバータ27および28の出力レベ
ルが“L”に移行するとともに前記両方向スイツ
チ31は開状態に移行する。 At time t2 , when the level of the clock signal shifts to "H", the inverter 11
At the same time, the output level of the three-state inverters 27 and 28 shifts to "L", and the bidirectional switch 31 shifts to the open state.
また、前記インバータ11の出力レベルの
“L”への移行によつて前記NANDゲート15の
出力レベルは“H”に戻る。 Further, as the output level of the inverter 11 shifts to "L", the output level of the NAND gate 15 returns to "H".
時刻t3において、クロツク信号のレベルが、
“L”に移行すると、続いて前記インバータ11
の出力レベルが“H”に移行し、前記3ステート
インバータ27および28の出力がハイインピー
ダンス状態に移行するとともに前記両方向スイツ
チ31は閉状態に移行する。 At time t3 , the level of the clock signal is
When it shifts to "L", the inverter 11
The output level of the three-state inverters 27 and 28 shifts to a high impedance state, and the bidirectional switch 31 shifts to a closed state.
このとき、前記NANDゲート15の一方の入
力端子15xのレベルは、それ以前の“L”レベ
ルのままになつているので、前記NANDゲート
15の出力レベルは“H”から変化せず、それが
前記両方向スイツチ31を介して前記インバータ
17の入力端子に伝達されるから、前記インバー
タ17の出力レベルは“L”に移行する。 At this time, the level of one input terminal 15x of the NAND gate 15 remains at the previous "L" level, so the output level of the NAND gate 15 does not change from "H"; Since the signal is transmitted to the input terminal of the inverter 17 via the bidirectional switch 31, the output level of the inverter 17 shifts to "L".
時刻t4において、クロツク信号のレベルが
“H”に移行すると、続いて前記インバータ11
の出力レベルが“L”に移行し、前記3ステート
インバータ27および28の出力レベルが“H”
に移行するとともに前記両方向スイツチ31は開
状態に移行する。 At time t4 , when the level of the clock signal shifts to "H", the inverter 11
The output level of the three-state inverters 27 and 28 shifts to "L", and the output level of the three-state inverters 27 and 28 shifts to "H".
At the same time, the bidirectional switch 31 shifts to the open state.
以後、同様にして前記インバータ17はクロツ
ク信号のレベルの“H”から“L”への遷移時に
その出力レベルが変化する。 Thereafter, similarly, the output level of the inverter 17 changes when the level of the clock signal changes from "H" to "L".
さて、第14図に示したフリツプフロツプ回路
に外部セツト端子を設けると、その回路構成は第
16図のようになる。 Now, when an external set terminal is provided in the flip-flop circuit shown in FIG. 14, the circuit configuration becomes as shown in FIG. 16.
第16図において、3ステートインバータ28
の代りに3ステートNOR32が用いられ、その
一方の入力端子がインバータ17の出力端子に接
続され、他方の入力端子は外部セツト端子101
に接続されている。 In FIG. 16, the three-state inverter 28
Instead, a three-state NOR 32 is used, one input terminal of which is connected to the output terminal of the inverter 17, and the other input terminal connected to the external set terminal 101.
It is connected to the.
第16図に示されたフリツプフロツプ回路を単
位ステージとして、第3図と同様の4ビツトプロ
グラマブルカウンタを構成すると、第17図のよ
うになる。 If a 4-bit programmable counter similar to that shown in FIG. 3 is configured using the flip-flop circuit shown in FIG. 16 as a unit stage, it will be as shown in FIG. 17.
第17図において、単位ステージ250,26
0,270はいずれも第16図に示されたフリツ
プフロツプ回路であり、単位ステージ280には
第18図に示すような簡単なフリツプフロツプ回
路を用いることができる。 In FIG. 17, unit stages 250, 26
0 and 270 are both flip-flop circuits shown in FIG. 16, and a simple flip-flop circuit as shown in FIG. 18 can be used for the unit stage 280.
第17図において、PチヤネルMOSトランジ
スタ51,61,71,81とNチヤネルMOS
トランジスタ52,62,72,82はそれぞれ
トグルスイツチを構成しており、カウンタがカウ
ント動作をしている間はNANDゲート130の
出力レベルが“H”になつているので、Nチヤネ
ルMOSトランジスタがオン状態にあり、第16
図の3ステートNOR32は、3ステートインバ
ータとして働き、第18図のNANDゲート22
は単なるインバータとして働くが、前記NAND
ゲート130の出力レベルが“L”になると、N
チヤネルMOSトランジスタ52〜82はすべて
オフ状態となり、代りにPチヤネルMOSトラン
ジスタ51〜91がオン状態となつてプリセツト
動作が行なわれる。 In FIG. 17, P-channel MOS transistors 51, 61, 71, 81 and N-channel MOS
The transistors 52, 62, 72, and 82 each constitute a toggle switch, and while the counter is counting, the output level of the NAND gate 130 is "H", so the N-channel MOS transistor is turned on. state, 16th
The 3-state NOR 32 in the figure works as a 3-state inverter, and the NAND gate 22 in FIG.
works just as an inverter, but the NAND
When the output level of the gate 130 becomes “L”, N
All channel MOS transistors 52-82 are turned off, and instead, P-channel MOS transistors 51-91 are turned on to perform a preset operation.
第16図および第17図に示したプログラマブ
ルカウンタでは、トグルスイツチも含めて単位ス
テージあたりわずか22素子で構成することがで
き、従来に比べて大幅に素子数が削減される。 The programmable counters shown in FIGS. 16 and 17 can be configured with only 22 elements per unit stage, including toggle switches, and the number of elements is significantly reduced compared to the conventional one.
ところで、以上の説明では従来例および本発明
の実施例ともにCMOS回路を例に挙げたが、本
発明のバイナリーカウンタはCMOS回路に限定
されるものではなく、実施効果の度合いの差はあ
るが、NMOSやPMOSさらにはバイポーラ回路
にも適用することができる。 By the way, in the above explanation, CMOS circuits were used as examples for both the conventional example and the embodiment of the present invention, but the binary counter of the present invention is not limited to CMOS circuits, and although there are differences in the degree of implementation effect, It can be applied to NMOS, PMOS, and even bipolar circuits.
発明の効果
以上のように本発明は、クロツク信号が論理0
(実施例の説明では“L”レベルと“H”レベル
と言う表現を用いているが、“H”レベルが論理
0に対応するときには“L”レベルが論理1に対
応し、反対に“L”レベルが論理0に対応すると
きには“H”レベルが論理1に対応する。)のと
きに帰還ループが閉じて保持状態となる双安定回
路と、前記双安定回路の出力が供給されて前記ク
ロツク信号が論理0のときに前記双安定回路の出
力に依存した出力を発生するバツフア手段(第5
図、第8図、第10図、第11図の実施例では両
方向スイツチ12とインバータ18がバツフア手
段を構成し、第12図、第13図、第14図、第
16図の実施例では3ステートインバータ27が
バツフア手段を構成している。)と、前記クロツ
ク信号が論理1のときに前記バツフア手段の出力
を前記双安定回路に供給するスイツチ手段(前記
両方向スイツチ14あるいは31、もしくは3ス
テートインバータ29に相当)と、入力端子に少
なくとも前記クロツク信号と前記バツフア手段の
出力が供給される論理ゲート(前記NANDゲー
ト15あるいはNORゲート26に相当)によつ
て単位ステージを構成し、前記論理ゲートの出力
を次段の単位ステージのクロツク信号として供給
するたとによつて複数の単位ステージを連結した
ことを特徴とするもので、前記論理ゲートの出力
を次段の単位ステージのクロツク信号として用い
ると言う新規な構成により、リセツトおよびセツ
ト機能を備えない基本回路においても従来よりも
その構成が簡単になり、リセツト機能やセツト機
能、さらにはプログラマブル機能など、単位ステ
ージの機能が複雑になるにつれて従来回路に対す
る素子数あるいは配線数の減少度合いが大きくな
り、その結果、この種のカウンタを組み込んだシ
ステムの規模が縮少され、システムをIC化した
場合のチツプサイズの縮少はもちろんのこと、消
費電力の低減や信頼性の向上、生産歩留りの向上
につながるなど、本発明の効果は大なるものがあ
る。Effects of the Invention As described above, in the present invention, the clock signal is set to logic 0.
(In the explanation of the embodiment, the expressions "L" level and "H" level are used, but when "H" level corresponds to logic 0, "L" level corresponds to logic 1, and conversely, "L" level corresponds to logic 1. ``When the level corresponds to logic 0, the ``H'' level corresponds to logic 1. Buffer means (fifth
In the embodiments shown in FIGS. 8, 10, and 11, the bidirectional switch 12 and the inverter 18 constitute the buffer means, and in the embodiments shown in FIGS. 12, 13, 14, and 16, the State inverter 27 constitutes buffer means. ), a switch means (corresponding to the bidirectional switch 14 or 31, or the three-state inverter 29) for supplying the output of the buffer means to the bistable circuit when the clock signal is logic 1; A unit stage is constituted by a logic gate (corresponding to the NAND gate 15 or NOR gate 26) to which a clock signal and the output of the buffer means are supplied, and the output of the logic gate is used as a clock signal for the next unit stage. It is characterized by a plurality of unit stages connected together depending on the logic gate supplied, and has a reset and set function by using a novel configuration in which the output of the logic gate is used as a clock signal for the next unit stage. Even basic circuits that do not have a conventional circuit have simpler configurations than before, and as the functions of unit stages become more complex, such as reset functions, set functions, and even programmable functions, the number of elements or wires is reduced compared to conventional circuits. As a result, the scale of a system incorporating this type of counter has been reduced, which not only reduces the chip size when converting the system to an IC, but also reduces power consumption, improves reliability, and improves production yield. The effects of the present invention, such as connection, are significant.
また、第5図の実施例ならびに第14図の実施
例は最も効果的に本発明の目的を達成するもの
で、いずれも必要最低限の素子数と配線数で単位
ステージが構成されている。 Further, the embodiment shown in FIG. 5 and the embodiment shown in FIG. 14 most effectively achieve the object of the present invention, and in both cases, a unit stage is constructed with the minimum necessary number of elements and wiring.
第1図および第2図は従来のバイナリーカウン
タの単位ステージを示す回路結線図、第3図は従
来のプログラマブルカウンタを示す回路結線図、
第4図は第3図のカウンタの単位ステージの構成
を示す回路結線図、第5図は本発明の一実施例を
示す回路結線図、第6図は第5図の回路動作を説
明するためのタイムチヤート、第7図は本発明を
適用したプログラマブルカウンタの回路結線図、
第8図はその単位ステージの回路結線図、第9図
はカウンタのMSBの構成例を示す回路結線図、
第10図、第11図、第12図、第13図、第1
4図はいずれも本発明の別の実施例を示す回路結
線図、第15図は第14図の回路動作を説明する
ためのタイムチヤート、第16図は本発明の別の
実施例を示す回路結線図、第17図は本発明を適
用したプログラマブルカウンタの別の構成例を示
す回路結線図、第18図は第17図のカウンタの
MSBに用いることができる単位ステージの構成
例を示す回路結線図である。
14……両方向スイツチ、140……双安定回
路、15……NANDゲート、26……NORゲー
ト、31……両方向スイツチ、27……3ステー
トインバータ、29……3ステートインバータ、
18……インバータ、12……両方向スイツチ。
1 and 2 are circuit wiring diagrams showing unit stages of a conventional binary counter, and FIG. 3 is a circuit wiring diagram showing a conventional programmable counter.
4 is a circuit connection diagram showing the configuration of the unit stage of the counter in FIG. 3, FIG. 5 is a circuit connection diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is for explaining the circuit operation of FIG. 5. 7 is a circuit wiring diagram of a programmable counter to which the present invention is applied,
Fig. 8 is a circuit wiring diagram of the unit stage, Fig. 9 is a circuit wiring diagram showing an example of the configuration of the MSB of the counter,
Figure 10, Figure 11, Figure 12, Figure 13, Figure 1
4 is a circuit connection diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 15 is a time chart for explaining the circuit operation of FIG. 14, and FIG. 16 is a circuit showing another embodiment of the present invention. Connection diagram, FIG. 17 is a circuit connection diagram showing another configuration example of a programmable counter to which the present invention is applied, and FIG. 18 is a circuit connection diagram of the counter in FIG. 17.
FIG. 2 is a circuit wiring diagram showing a configuration example of a unit stage that can be used for MSB. 14... Bidirectional switch, 140... Bistable circuit, 15... NAND gate, 26... NOR gate, 31... Bidirectional switch, 27... 3-state inverter, 29... 3-state inverter,
18...Inverter, 12...Bidirectional switch.
Claims (1)
閉じて保持状態となる双安定回路と、前記双安定
回路の出力が供給されて前記クロツク信号が論理
0のときに前記双安定回路の出力に依存した出力
を発生するバツフア手段と、前記クロツク信号が
論理1のときに前記バツフア手段の出力を前記双
安定回路に供給するスイツチ手段と、入力端子に
少なくとも前記クロツク信号と前記バツフア手段
の出力が供給される論理ゲートによつて単位ステ
ージを構成し、前記論理ゲートの出力を次段の単
位ステージのクロツク信号として供給することに
よつて複数の単位ステージを連結したことを特徴
とするバイナリーカウンタ。 2 双安定回路の出力側に第2のスイツチ手段を
介してインバータの入力端子を接続し、前記第2
のスイツチ手段と前記インバータによつてバツフ
ア手段を構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のバイナリーカウンタ。 3 インバータと第1の3ステートインバータに
よつて双安定回路を構成し、第2の3ステートイ
ンバータによつてバツフア手段を構成し、一方の
入力端子にクロツク信号が供給され、他方の入力
端子に前記第2の3ステートインバータの出力が
供給される論理ゲートの出力端子と前記インバー
タの入力端子の間に前記クロツク信号の論理レベ
ルに応じて開閉されるスイツチ手段を接続したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のバイ
ナリーカウンタ。[Scope of Claims] 1. A bistable circuit whose feedback loop closes and enters a holding state when the clock signal is logic 0; buffer means for generating an output dependent on the output of the ballast circuit; switch means for supplying the output of the buffer means to the bistable circuit when the clock signal is logic 1; A unit stage is configured by a logic gate to which the output of the buffer means is supplied, and a plurality of unit stages are connected by supplying the output of the logic gate as a clock signal to the next unit stage. A binary counter with . 2 Connect the input terminal of the inverter to the output side of the bistable circuit via a second switch means, and
2. The binary counter according to claim 1, wherein the switch means and the inverter constitute buffer means. 3. The inverter and the first 3-state inverter constitute a bistable circuit, the second 3-state inverter constitutes a buffer means, a clock signal is supplied to one input terminal, and a bistable circuit is supplied to the other input terminal. A patent characterized in that a switch means which is opened and closed according to the logic level of the clock signal is connected between the output terminal of the logic gate to which the output of the second three-state inverter is supplied and the input terminal of the inverter. A binary counter according to claim 1.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181707A JPS5970320A (en) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | Binary counter |
| US06/542,195 US4587665A (en) | 1982-10-15 | 1983-10-14 | Binary counter having buffer and coincidence circuits for the switched bistable stages thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181707A JPS5970320A (en) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | Binary counter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970320A JPS5970320A (en) | 1984-04-20 |
| JPH0156571B2 true JPH0156571B2 (en) | 1989-11-30 |
Family
ID=16105447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57181707A Granted JPS5970320A (en) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | Binary counter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970320A (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5267559A (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-04 | Toshiba Corp | Counter |
| JPS5914930B2 (en) * | 1976-04-27 | 1984-04-06 | 株式会社東芝 | programmable counter |
| JPS6053929B2 (en) * | 1977-09-26 | 1985-11-28 | 株式会社東芝 | programmable counter |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57181707A patent/JPS5970320A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5970320A (en) | 1984-04-20 |
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