JPH0750577A - ステートマシン - Google Patents

ステートマシン

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Publication number
JPH0750577A
JPH0750577A JP19606493A JP19606493A JPH0750577A JP H0750577 A JPH0750577 A JP H0750577A JP 19606493 A JP19606493 A JP 19606493A JP 19606493 A JP19606493 A JP 19606493A JP H0750577 A JPH0750577 A JP H0750577A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
output
flip
flop
Prior art date
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Pending
Application number
JP19606493A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisao Aso
久夫 麻生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0750577A publication Critical patent/JPH0750577A/ja
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステートを出力するJKフリップフロップを
使用したジョンソンカウンタと、ジョンソンカウンタを
制御する信号を出力するデコーダとの接続関係にかかわ
らず、規則性をもった状態遷移を実現できるステートマ
シンを得る。 【構成】 複数のデコーダの出力信号をひとつの信号に
合成する合成手段としてのOR回路8を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、論理回路で構成され
る制御装置において利用されるステートマシンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】図7は、例えばCQ出版社発行の「PL
Dの論理回路設計法」の図9.11に記述されたものと同様
な従来のJKフリップフロップを使用したステートマシ
ンの一例を示す回路図であり、この例ではデコーダ4個
とJKフリップフロップ2個を用いた4ステートのステ
ートマシンを示している。図において、1は複数の信号
で構成されたバス幅をもつ入力信号、2a,2b,2
c,2dはデコーダ、3a,3b,3c,3dは各デコ
ーダ2からの出力信号である。4a,4b,4c,4d
はAND回路、5はクロック、6a,6bはJKフリッ
プフロップ、7a,7bはステータス信号である。デコ
ード信号3aはAND回路4aへ、3bは4bへ、3c
は4cへ、3dは4dへそれぞれ印加されるべく接続さ
れている。なお、入力信号1はクロック5と同期してい
るとして述べる。
【0003】次に動作について説明する。ステータス7
aが0レベル、ステータス7bが1レベルの状態から説
明する。まず、入力信号1がその値に対応するデコーダ
2に印加される。例えば2dに印加されると、出力され
るデコード信号3dはJKフリップフロップ6aのQ−
出力信号(なお便宜上、本明細書においてはQ信号の反
転信号をQ−で表すものとする)とともにAND回路4
dに印加し、JKフリップフロップ6bのK入力信号と
なる。このとき、JKフリップフロップ6aのQ−出力
信号は1であるから、JKフリップフロップ6bのK入
力信号は1となり、JKフリップフロップ6bのQ−出
力信号は1、すなわちステータス7bは0になる。つま
り、デコード信号3dが出力された時、クロック5に同
期して状態遷移が起こり、ステータス7a,7bがとも
に0レベルとなる。デコード信号3dが無くなると、次
にデコード信号3aが出力されるまで、ステータス7
a,7bはそれぞれ0レベルを保持する。
【0004】続いて入力信号1がデコーダ2aに印加す
ることでデコード信号3aが出力されると、その出力信
号3aはJKフリップフロップ6bのQ−出力信号とと
もにAND回路4aに印加し、JKフリップフロップ6
aのJ入力信号となる。このとき、JKフリップフロッ
プ6bのQ−出力信号は1であるから、JKフリップフ
ロップ6aのJ入力信号は1となり、JKフリップフロ
ップ6aのQ出力信号は1、すなわちステータス7aは
1になる。つまり、デコード信号3aが出力された時、
クロック5に同期して状態遷移が起こり、ステータス7
a,7bはそれぞれ1,0レベルとなる。デコード信号
3aが無くなると、次にデコード信号3bが出力される
まで、ステータス7a,7bはそれぞれ1,0レベルを
保持する。
【0005】以下同様にして、入力信号1がデコーダ2
に印加されるごとに、図8に示すような規則性をもった
状態遷移が起こる。また、図9は各デコード信号とステ
ータスとの関係を示した図である。以上のように、デコ
ード信号(2a,2b,2c,2d)が1レベルになる
順番、および各デコーダとJKフリップフロップとの接
続位置を設定することによって、規則性のある状態遷移
が実現される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のステートマシン
は以上のように構成されているので、目的の規則性をも
った状態遷移を実現するためには、複数のデコーダから
出力されるデコード信号が1レベルになる順番、および
各デコーダとJKフリップフロップとの接続関係を遵守
する必要があった。また、その接続関係が複雑となるた
めに、接続が間違い易く誤動作してしまうといった問題
点があった。さらに、ジョンソンカウンタに使用してい
るクロックとは非同期である信号をデコードした場合に
は、図10に示すように、同期した1周期分の信号を生
成するための1ショットパルス生成回路9がデコーダの
数だけ必要で、回路が繁雑になってしまうといった問題
点があった。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、各デコーダとJKフリッブフロ
ップとの接続関係にかかわらず規則性のある状態遷移を
実現できるステートマシンを得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係るステート
マシンは、複数のデコーダの出力信号をOR回路によっ
てひとつの信号に合成する手段を備えている。
【0009】また、デコーダから出力される信号がジョ
ンソンカウンタに使用しているクロックとは非同期であ
る場合、OR回路から出力される信号を入力しクロック
に同期した1周期分のパルスを生成する1ショットパル
ス生成回路を備えている。
【0010】
【作用】この発明においては、複数のデコーダの出力信
号がOR回路によってひとつの信号に合成され、このひ
とつの信号をJKフリップフロップの各入力端子の前段
に接続されたAND回路に印加することによってジョン
ソンカウンタが制御される。
【0011】また、1ショットパルス生成回路から出力
される信号をJKフリップフロップの各入力端子の前段
に接続されたAND回路に印加することによってジョン
ソンカウンタが制御される。
【0012】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はデコーダ4個とJKフリップフロップ2個
を用いた4ステートのステートマシンの回路図である。
図において、1〜7は従来のものと同一または相当部分
を示す。8はデコーダ2a,2b,2c,2dから出力
されるデコード信号3a,3b,3c,3dを合成する
OR回路であり、8aはOR回路から出力される合成信
号である。合成信号8aはJKフリップフロップの前段
にあるAND回路4a,4b,4c,4dに印加される
べく接続されている。なお、入力信号1はクロック5に
同期した信号として述べる。
【0013】次に、動作について説明する。ステータス
7aが0レベル、ステータス7bが1レベルの状態から
説明する。このとき、AND回路4aの入力端子の一方
にはJKフリップフロップ6bのQ−出力信号(0レベ
ル)が印加されている。また、AND回路4bの入力端
子の一方にはJKフリップフロップ6aのQ出力信号
(0レベル)が、AND回路4cの入力端子の一方には
JKフリップフロップ6bのQ出力信号(1レベル)
が、AND回路4dの入力端子の一方にはJKフリップ
フロップ6aのQ−出力信号(1レベル)がそれぞれ印
加されており、次に各AND回路の入力端子の他方に信
号が入力されると、AND回路4cおよび4dだけがO
Nする状態にある。ここで、入力信号1がその値に対応
するデコーダ2に印加される。例えば2dに印加される
と、出力されるデコード信号3dはOR回路8に印加さ
れて合成され、合成信号8aを生成する。合成信号8a
はすべてのAND回路に印加されるが、AND回路4c
と4dとだけがONする状態にあるので、JKフリップ
フロップ6aのK入力信号およびJKフリップフロップ
6bのK入力信号はともに1レベルとなる。したがっ
て、ステータス7aおよびステータス7bは0レベルと
なる。つまり、デコード信号3dが出力された時、クロ
ック5に同期して状態遷移が起こり、ステータス7a,
7bがともに0レベルとなる。
【0014】デコード信号3dが無くなると、次にデコ
ード信号3aが出力されるまで、合成信号8aは0レベ
ルとなり、ステータス7a,7bはそれぞれ0レベルを
保持する。この状態においては、AND回路4aの入力
端子の一方にはJKフリップフロップ6bのQ−出力信
号(1レベル)が、AND回路4bの入力端子の一方に
はJKフリップフロップ6aのQ出力信号(0レベル)
が、AND回路4cの入力端子の一方にはJKフリップ
フロップ6bのQ出力信号(0レベル)が、AND回路
4dの入力端子の一方にはJKフリップフロップ6aの
Q−出力信号(1レベル)がそれぞれ印加されており、
次に各AND回路の入力端子の他方に信号が入力される
と、AND回路4aおよび4dだけがONする状態にあ
る。ここで、入力信号1がデコーダ2aに印加すること
でデコード信号3aが出力されると、デコード信号3a
はOR回路8に印加されて合成され、合成信号8aを生
成する。同様に合成信号8aはすべてのAND回路に印
加されるが、AND回路4aと4dとだけがONする状
態なので、JKフリップフロップ6aのJ入力信号およ
びJKフリップフロップ6bのK入力信号は1レベルと
なる。したがって、ステータス7aは1レベル、ステー
タス7bは0レベルとなる。つまり、デコード信号3a
が出力された時、クロック5に同期して状態遷移が起こ
り、ステータス7a,7bがそれぞれ1,0レベルとな
る。
【0015】以下同様にして、入力信号1がデコーダ2
に印加されるごとに合成信号8aが生成され、この合成
信号8aによって従来と同じ規則性をもった状態遷移が
実現される。図2にデコード信号(合成信号を含む)と
ステータスとの関係を示す。以上により、各デコーダと
JKフリップフロップの接続関係にかかわらず、簡単な
接続によって規則性をもった状態遷移を実現することが
できる。なお、デコード信号が1レベルになる順番を3
d,3a,3b,3c,3d,・・・として説明した
が、本実施例においては、その順番にかかわらず合成信
号8aが出力されて規則性をもった状態遷移が実現され
るので、デコード信号が1レベルになる順番を設定する
必要がなくなる。
【0016】実施例2.なお、実施例1では入力信号を
JKフリップフロップが使用しているクロックと同期し
た信号の場合を示したが、非同期信号の場合にも同様な
効果を奏する。以下、実施例2について説明する。図3
は、本例によるステートマシンの回路図であり、図にお
いて1〜8は実施例1のものと同一または相当部分であ
る。ただし、入力信号1は本例ではクロック5と非同期
であるとする。9は1ショットパルス生成回路で合成信
号8aを入力し、クロックと同期した信号9aを出力す
る。この1ショットパルス信号9aはJKフリップフロ
ップの前段にある各AND回路に印加されるべく接続さ
れている。
【0017】次に動作について説明する。なお、デコー
ド信号3が合成されて合成信号8aが出力されるまでの
動作と1ショットパルス9aが出力されたあとの動作と
は実施例1と同一であるので、合成信号8aを入力して
1ショットパルス9aを出力する1ショットパルス生成
回路の動作を重点に述べる。図4は1ショットパルス生
成回路9の回路図で、図5は1ショットパルス生成回路
の動作のタイムチャートである。入力信号8aが1レベ
ルになり、クロック5が1レベルになると、Dフリップ
フロップ10aのQ出力信号11aは1レベルとなる。
次にクロック5が1レベルに立ち上がると、Dフリップ
フロップ10bのQ−出力信号11bは1レベルから0
レベルとなるため、出力信号11aと11bとをAND
回路で合成することにより、クロックと同期した1周期
のパルス信号9aを生成することになる。このパルスは
入力信号8aを入力するたびに生成される。
【0018】以上の動作とステータス7aおよび7bの
状態遷移との関係を図6のタイムチャートに示す。デコ
ード信号3dの出力により合成信号8aが出力され、こ
の合成信号8aによってクロックに同期した1周期のパ
ルス信号9aが出力されると、実施例1と同様に、クロ
ック5に同期してステータス7bが1レベルから0レベ
ルになる。次にデコード信号3aの出力により合成信号
8aが出力され、この合成信号8aによって1周期のパ
ルス信号9aが出力されると、今度はステータス7aが
0レベルから1レベルになる。以上のように、ジョンソ
ンカウンタが使用しているクロックとは非同期である信
号を入力する場合にも、ひとつの1ショットパルス生成
回路を用いた簡単な回路で、規則性をもった状態遷移を
実現することが可能となる。
【0019】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば複数の
デコーダから出力されるデコード信号をOR回路によっ
てひとつの信号に合成し、この合成信号によってジョン
ソンカウンタを制御するようにしたので、各デコーダと
ジョンソンカウンタに使用しているJKフリップフロッ
プとの接続関係にかかわらず、規則性をもった状態遷移
を実現することが可能となる。また、デコード信号がジ
ョンソンカウンタに使用しているクロックとは非同期で
ある場合に、クロックと同期した信号を生成するために
デコーダに接続される1ショットパルス生成回路がひと
つでよく、回路が簡素化されるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1によるステートマシンを示
す回路図である。
【図2】図1のデコード信号とステータスとの関係を示
した図である。
【図3】この発明の実施例2によるステートマシンを示
す回路図である。
【図4】図3の1ショットパルス生成回路を示す回路図
である。
【図5】図4の1ショットパルス生成回路の動作を示す
タイムチャートである。
【図6】図3によるステートマシンの動作を示すタイム
チャートである。
【図7】従来のステートマシンを示す回路図である。
【図8】規則性をもった状態遷移の例を示した図であ
る。
【図9】図7のデコード信号とステータスとの関係を示
した図である。
【図10】従来のステートマシンにおいて、非同期信号
を入力する場合を示す回路図である。
【符号の説明】
1 入力信号 2a,2b,2c,2d デコーダ 3a,3b,3c,3d デコード信号 5 クロック 6a,6b JKフリップフロップ 7a,7b ステータス 8 合成手段 8a 合成信号 9 1ショットパルス生成回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 JKフリップフロップとその各入力端子
    の前段に接続されたAND回路とを使用したジョンソン
    カウンタを備え、複数のデコーダから出力される信号を
    所定の上記AND回路に入力することによって、上記ジ
    ョンソンカウンタを制御し状態遷移を生成するステート
    マシンにおいて、 上記複数のデコーダの出力信号をOR回路によってひと
    つの信号に合成する手段を備え、上記OR回路から出力
    される信号を上記AND回路に入力することを特徴とす
    るステートマシン。
  2. 【請求項2】 デコーダから出力される信号がジョンソ
    ンカウンタに使用しているクロックとは非同期である場
    合、OR回路から出力される信号を入力しクロックに同
    期した1周期分のパルスを生成する1ショットパルス生
    成回路を備え、この1ショットパルス生成回路から出力
    される信号をAND回路に入力することを特徴とする請
    求項1記載のステートマシン。
JP19606493A 1993-08-06 1993-08-06 ステートマシン Pending JPH0750577A (ja)

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JP19606493A JPH0750577A (ja) 1993-08-06 1993-08-06 ステートマシン

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