JPH1065545A - バイナリカウンタ読み出し回路 - Google Patents

バイナリカウンタ読み出し回路

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JPH1065545A
JPH1065545A JP8235925A JP23592596A JPH1065545A JP H1065545 A JPH1065545 A JP H1065545A JP 8235925 A JP8235925 A JP 8235925A JP 23592596 A JP23592596 A JP 23592596A JP H1065545 A JPH1065545 A JP H1065545A
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binary counter
gray code
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秀彰 高橋
Takayuki Nagai
孝之 永井
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K21/00Details of pulse counters or frequency dividers
    • H03K21/08Output circuits
    • H03K21/12Output circuits with parallel read-out

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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バイナリカウンタの読み出しデータの信頼性
を向上させる非同期読み出し回路を提供する。 【解決手段】 バイナリカウンタ101が計数用クロッ
クに従って生成する計数データをグレイエンコーダ10
2によってグレイコードに変換する。そのグレイコード
計数データは、サンプリング回路103によって計数用
クロックとは非同期のタイミング信号に従ってサンプリ
ングされ、そのサンプリングされたグレイコード計数デ
ータがグレイデコーダ106によってバイナリ計数デー
タに復号化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカウンタ読み出し回
路に係り、特にバイナリカウンタから計数値を非同期で
読み出すバイナリカウンタ読み出し回路に関する。
【0002】
【従来の技術】バイナリカウンタ非同期読み出し回路で
は、バイナリカウンタの計数処理タイミングとは無関係
な外部のタイミングを用いてバイナリ計数値を読み出し
ている。
【0003】図2は、従来の非同期読み出し回路の一例
を示すブロック図である。バイナリカウンタ201は、
計数用クロックCLKにより計数処理を行い、バイナリ
計数デー夕CBをサンプリング回路202へ出力する。
サンプリング回路202は、計数用クロックCLKとは
非同期の計数値読出信号TASのタイミングで、バイナリ
カウンタ201の計数データCBを一旦サンプリング
し、そのサンプリング値をバイナリ計数値として出力す
る。したがって、バイナリカウンタ201がカウントア
ップするタイミングで計数値読出信号TASが入力した時
でも、計数値読出信号TASのタイミングでサンプリング
したバイナリ計数データCBを出力することになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、N(正
の整数)ビットのバイナリカウンタの計数データはハミ
ング距離が1〜Nであるから、非同期のサンプリングタ
イミングで読み出しを行うと、バイナリカウンタの計数
処理とは無関係なデータがサンプリングされ出力される
可能性が存在する。その際、従来の非同期読み出し回路
では、サンプリング値をそのまま読み出すために、デー
タの精度が全く保証されない。
【0005】そこで、本発明の目的は、バイナリカウン
タの読み出しデータの信頼性を向上させる非同期読み出
し回路を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、予め定
められた周波数のクロックに従って2進計数処理を行い
計数データを生成するバイナリカウンタの計数データ読
み出し回路において、計数データをグレイコードに変換
し第1符号化計数データを生成する符号化手段と、クロ
ックと非同期のタイミング信号に従って第1符号化計数
データをサンプリングし第2符号化計数データを生成す
るサンプリング手段と、第2符号化計数データをグレイ
コードから計数データに復号化する復号化手段と、から
なることを特徴とする。
【0007】本発明の第1の側面によれば、バイナリカ
ウンタの計数データをグレイコードに変換した後、非同
期タイミングでサンプリングし、そのサンプリングされ
たグレイコードデータを元のバイナリデータに逆変換す
る。言い換えれば、グレイコードデータの状態で非同期
タイミングによるサンプリングを行う。グレイコードは
バイナリカウンタのビット数に関係なく隣接符号間のハ
ミング距離が常に1であるから、外部からの非同期の計
数値読み出し信号のタイミングとバイナリカウンタが出
力するバイナリ計数データの変化点とが一致した時であ
っても、データ保証されたバイナリ計数データを読み出
すことができる。
【0008】更に、本発明によれば、予め定められた周
波数のクロックに従って2進計数処理を行い計数データ
を生成するバイナリカウンタの計数データ読み出し回路
において、計数データをグレイコードに変換し第1符号
化計数データを生成する符号化手段と、クロックに基づ
いてクロックより予め定められた時間だけ遅延した第1
タイミング信号を生成するタイミング生成手段と、第1
タイミング信号に従って第1符号化計数データをサンプ
リングし第2符号化計数データを生成する第1サンプリ
ング手段と、クロックと非同期の第2タイミング信号に
従って第2符号化計数データをサンプリングし第3符号
化計数データを生成する第2サンプリング手段と、第3
符号化計数データをグレイコードから計数データに復号
化する復号化手段と、からなることを特徴とする。
【0009】本発明の第2の側面によれば、バイナリカ
ウンタの計数データをグレイコードに変換した後、計数
用のクロックより若干遅延したタイミングでグレイコー
ドデータをサンプリングし、更にそのサンプリングされ
たグレイコードデータを非同期タイミングでサンプリン
グする。そして、非同期サンプリングされたグレイコー
ドデータを元のバイナリデータに逆変換する。符号化手
段によって得られるグレイコードデータは、バイナリカ
ウンタの計数データが変化する時点でグリッチが発生す
るが、クロックより若干遅延したタイミングでグレイコ
ードデータを一旦サンプリングしておくことで、安定し
たグレイコードデータを得ることができ、非同期読み出
しデータの安定性を更に向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるバイナリカ
ウンタ読み出し回路の一実施形態を示すブロック構成図
である。バイナリカウンタ101は計数用クロックCL
Kに従って計数処理を行い、バイナリ計数データCBを
生成する。グレイエンコーダ102は、バイナリカウン
タ101が出力するバイナリ計数データCBをグレイコ
ード化し、グレイコード計数データDGE1を生成する。
サンプリング回路103は、サンプルタイミング生成器
104によって生成されたサンプルタイミング信号TSS
に従って、グレイエンコーダ102から入力するグレイ
コード計数データDGE1をサンプリングし、グレイコー
ド計数データDGE2を生成する。更に、サンプリング回
路105は、計数用クロックCLKとは非同期の計数値
読出信号TASに従って、サンプリング回路103から入
力するグレイコード計数データDGE2をサンプリング
し、グレイコード計数データDGE3を生成する。最後
に、グレイデコーダ106は、サンプリング回路105
が出力するグレイコード計数データDGE3をバイナリデ
ータに変換し、バイナリ計数値を出力する。
【0011】サンプルタイミング生成器104は計数用
クロックCLKに基づいてサンプルタイミング信号TSS
を生成する。サンプルタイミング信号TSSはクロックC
LKよりも若干遅延したタイミングで生成され、サンプ
リング回路103へ供給される。このようなサンプルタ
イミング信号TSSによって、サンプリング回路103で
はグリッチを回避したグレイコード計数データDGE1を
サンプリングすることができる。より詳しくは、グレイ
エンコーダ102から出力されるグレイコード計数デー
タDGE1には、バイナリカウンタ101のバイナリ計数
データCBがカウントアップするタイミングでグリッチ
が発生する。従って、クロックCLKよりも若干遅延し
たサンプルタイミング信号TSSによってグレイコード計
数データDGE1をサンプリングすることにより、サンプ
リング回路103はグリッチ発生後の安定したグレイコ
ード計数データDGE1をサンプリングし、グレイコード
計数データDGE2を出力することができる。
【0012】ここで、サンプルタイミング生成器104
からのサンプルタイミング信号TSSによりサンプリング
回路103が出力するグレイコード計数データDGE2が
サンプリング前の値とサンプリング後の値との過渡的な
状態にあり、この時に外部からの計数値読出信号TASが
サンプリング回路105に入力したと仮定する。このと
き、サンプリング回路105では、サンプリング前ある
いはサンプリング後のいずれかのグレーコード計数デー
タDGE2がサンプリングされるが、グレイコード化され
ているため、サンプリング前とサンプリング後の2符号
間のハミング距離はバイナリカウンタ101のビット数
に関わらず、常に1である。従って、サンプリング回路
105では、バイナリカウンタ101のカウントアップ
前のグレイコード計数データあるいはカウントアップ後
のグレイコード計数データのいずれかがサンプリングさ
れる。言い換えれば、非同期タイミングで読み出しを行
っても、バイナリカウンタ101の計数処理と全くかけ
離れた計数値が読み出されることはない。こうして得ら
れたグレイコード計数データDGE3がグレイデコーダ1
06によってバイナリデータに変換される。
【0013】これに対して従来の読み出し回路では、N
ビットのバイナリカウンタの出力をサンプリングする場
合、バイナリカウンタの出力のハミング距離は1〜nで
あるから、サンプリングタイミングによっては、計数処
理とは無関係なデータが読み出される可能性があり、し
かもそのようなデータがそのまま読み出されてしまう。
【0014】以上説明したように、本発明によれば、バ
イナリカウンタの出力に対してグレイコード化を行い、
非同期の読み出しタイミングで、一旦グレイコード化し
た計数値をサンプリングする。続いて、サンプリングさ
れた計数値をバイナリデータにデコードして取り出すた
めに、バイナリカウンタの出力がハミング距離2以上の
ときに計数値を読み出しても、正確な計数値を読み出す
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバイナリカウンタ読み出し回路の
一実施形態を示すブロック構成図である。
【図2】従来のバイナリカウンタ読み出し回路の一例を
示すブロック構成図である。
【符号の説明】
101 バイナリカウンタ 102 グレイエンコーダ 103 サンプリング回路 104 サンプルタイミング生成器 105 サンプリング回路 106 グレイデコーダ CLK 計数用クロック

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め定められた周波数のクロックに従っ
    て2進計数処理を行い計数データを生成するバイナリカ
    ウンタの計数データ読み出し回路において、 前記計数データをグレイコードに変換し第1符号化計数
    データを生成する符号化手段と、 前記クロックと非同期のタイミング信号に従って、前記
    第1符号化計数データをサンプリングし、第2符号化計
    数データを生成するサンプリング手段と、 前記第2符号化計数データをグレイコードから前記計数
    データに復号化する復号化手段と、 からなることを特徴とするバイナリカウンタ読み出し回
    路。
  2. 【請求項2】 予め定められた周波数のクロックに従っ
    て2進計数処理を行い計数データを生成するバイナリカ
    ウンタの計数データ読み出し回路において、 前記計数データをグレイコードに変換し第1符号化計数
    データを生成する符号化手段と、 前記クロックに基づいて前記クロックより予め定められ
    た時間だけ遅延した第1タイミング信号を生成するタイ
    ミング生成手段と、 前記第1タイミング信号に従って、前記第1符号化計数
    データをサンプリングし、第2符号化計数データを生成
    する第1サンプリング手段と、 前記クロックと非同期の第2タイミング信号に従って、
    前記第2符号化計数データをサンプリングし、第3符号
    化計数データを生成する第2サンプリング手段と、 前記第3符号化計数データをグレイコードから前記計数
    データに復号化する復号化手段と、 からなることを特徴とするバイナリカウンタ読み出し回
    路。
  3. 【請求項3】 前記第1タイミング信号の前記クロック
    に対する遅延時間は、前記計数データの変化時において
    発生する前記符号化手段の過渡状態の継続時間より長く
    設定されることを特徴とする請求項2記載のバイナリカ
    ウンタ読み出し回路。
  4. 【請求項4】 前記第1サンプリング手段は、前記第1
    符号化計数データのグリッチ発生後の安定した状態で前
    記第1符号化計数データをサンプリングすることを特徴
    とする請求項2又は3に記載のバイナリカウンタ読み出
    し回路。
  5. 【請求項5】 予め定められた周波数のクロックに従っ
    て2進計数処理を行い計数データを生成するバイナリカ
    ウンタの計数データ読み出し方法において、 前記計数データをグレイコードに変換し第1符号化計数
    データを生成し、 前記クロックと非同期のタイミング信号に従って、前記
    第1符号化計数データをサンプリングすることで第2符
    号化計数データを生成し、 前記第2符号化計数データをグレイコードから前記計数
    データに復号化する、 ことを特徴とするバイナリカウンタ読み出し方法。
  6. 【請求項6】 予め定められた周波数のクロックに従っ
    て2進計数処理を行い計数データを生成するバイナリカ
    ウンタの計数データ読出方法において、 前記計数データをグレイコードに変換して第1符号化計
    数データを生成し、 前記クロックより予め定められた時間だけ遅延したタイ
    ミングで前記第1符号化計数データをサンプリングする
    ことで第2符号化計数データを生成し、 前記クロックと非同期の第2タイミング信号に従って、
    前記第2符号化計数データをサンプリングすることで第
    3符号化計数データを生成し、 前記第3符号化計数データをグレイコードから前記計数
    データに復号化する、 ことを特徴とするバイナリカウンタ読み出し方法。
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US08/918,586 US5923718A (en) 1996-08-19 1997-08-19 Binary counter reading circuit

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