JPH118536A - パルス発生回路 - Google Patents

パルス発生回路

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JPH118536A
JPH118536A JP9173073A JP17307397A JPH118536A JP H118536 A JPH118536 A JP H118536A JP 9173073 A JP9173073 A JP 9173073A JP 17307397 A JP17307397 A JP 17307397A JP H118536 A JPH118536 A JP H118536A
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JP
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signal
frequency
noise
clock
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JP9173073A
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Masahiko Hirai
昌彦 平井
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NEC Corp
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    • H03K5/1252Suppression or limitation of noise or interference
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マイクロコンピュータのクロック信号パルス発
生回路におけるノイズ除去の電源電圧依存性を低減する
パルス発生回路の提供。 【解決手段】発振器101のクロックパルスを整形後、
分周回路103で分周し、この分周回路103の入力信
号または出力信号から任意の信号を選択する選択回路1
04の後段にノイズ除去回路を設け、広範囲の動作電源
電圧に対して、ノイズの影響を受けないパルスを発生で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス発生回路に
関し、特に、マイクロコンピュータ等の動作クロックを
生成するためのパルス発生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロコンピュータの動作クロックを
生成する際に用いられるパルス発生回路の従来技術とし
て、例えば特開平5−299985号公報の記載が参照
される。上記公報には、発振回路をマイクロコンピュー
タ等の各種回路に接続したとき誤動作の原因と考えられ
るノイズを発振波形より除去できる構成として、発振回
路により発生され波形整形回路で波形整形されたクロッ
クパルスを分周する分周回路の前段に、分周回路の入力
の立ち上がりおよび立ち下がりの変化を遅延させるディ
ジタルローパスフィルタを設けた回路構成が提案されて
いる。
【0003】マイクロコンピュータの動作クロックを生
成するための従来のパルス発生回路は、図5に示される
ような構成とされている。
【0004】すなわち、図5を参照すると、インバータ
ゲート506と水晶振動子507の共振で発振した結果
生じる正弦波が、シュミット・トリガ回路502で波形
整形される。波形整形後の信号は、ノイズ除去回路50
3でノイズが除去された後、分周回路504で分周され
る。
【0005】分周回路504の次段に設けられた選択回
路505は、分周回路504の出力信号または入力信号
から任意の信号を選択する。そして、選択回路505で
選択された信号が、マイクロコンピュータの動作クロッ
クであるシステムクロックとなる。
【0006】なお、図5に示したパルス発生回路は、上
記公報に記載の構成に基づくものである(但し、分周回
路が複数の分周出力信号を出力し、選択回路にて分周回
路の入力信号およぶ分周回路の出力信号を選択してシス
テムクロックとする構成は上記公報記載の回路に追加さ
れたものである)。
【0007】次に、従来のマイクロコンピュータの動作
クロック生成におけるノイズ除去動作について説明す
る。
【0008】図5において、ノイズ除去回路503は、
例えば、図6に示すような構成とされる。図6に示した
ノイズ除去回路の動作を、図7の信号波形図を参照して
以下に説明する。なお、図7において、703は遅延回
路601の出力ノード703の信号、704はANDゲ
ート602の出力ノード704の信号、705はNOR
ゲート603の出力ノード705の信号、706はNO
Rゲート604の出力ノード706の信号(インバータ
606の入力信号)をそれぞれ示している。
【0009】図6及び図7を参照すると、遅延時間Tの
遅延回路601と、ANDゲート602により、入力信
号701の立ち上がりが遅れた信号704が得られる。
また、遅延回路601とNORゲート603により、入
力信号701の立ち下がりが遅れた信号の反転信号70
5が得られる。
【0010】出力と入力が交差接続されたNORゲート
604、605と、インバータゲート602より成るフ
リップフロップ回路により、入力信号701より時間T
遅れた出力信号702が得られる。なお遅延回路601
は縦続接続されたインバータ607、608、及びイン
バータ607の出力に接続される容量609からなる。
【0011】入力信号701に、遅延回路601の遅延
時間Tよりも短いノイズがのっている場合について、図
6及び図8のタイミング波形図を参照して以下に説明す
る。なお、図8において、801は図6の遅延回路60
1の入力信号、803は遅延回路601の出力ノード7
03の信号、804はANDゲート602の出力ノード
704の信号、705はNORゲート603の出力ノー
ド705の信号、806はNORゲート604の出力ノ
ード706の信号(インバータ606の入力信号)、8
02はインバータゲート606の出力信号をそれぞれ示
している。
【0012】遅延回路6の遅延時間Tよりも短いハイレ
ベル幅のノイズ(図8の入力信号801のtpw1参
照)は、遅延回路601と、ANDゲート602により
除去され、遅延時間Tよりも短いローレベル幅のノイズ
(図8の入力信号801のtpw2参照)は、遅延回路
601とNORゲート603により除去される。従っ
て、どちらのタイプのノイズも出力信号802にはのっ
てこない。
【0013】ここで、図6の遅延回路601について詳
しく説明する。容量609は、配線容量やMOSトラン
ジスタのゲート容量といった寄生容量、または人為的に
作製した容量であり、インバータゲート607内部のM
OSトランジスタが、この容量609を充放電する。充
放電するための時間が遅延回路の遅延時間を決定する。
【0014】従って、遅延回路601の遅延時間Tを決
定するためには、容量609の容量値と、この容量を充
放電するインバータゲート607内部のMOSトランジ
スタのゲート幅とゲート長を決定すれば良い。
【0015】しかしながら、この遅延時間はMOSトラ
ンジスタの特性から、電圧依存性を有し、動作電源電圧
が高くなると、遅延時間が小さくなり、動作電源電圧が
低くなると遅延時間が増大する。
【0016】従って、動作電源電圧が最低のときでも、
波形整形後の発振器の出力信号を通過させることができ
るように、遅延回路601の設計をしなければならな
い。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の動作ク
ロック用のパルス発生回路では、動作電源電圧が下がる
と、ノイズ除去回路に使用している遅延回路の遅延時間
が大きくなるために、動作電源電圧が最低のときに、発
振器本来の信号を除去しないように、設計しなければな
らない。
【0018】この結果、動作電源電圧が高いときには、
ノイズ除去の効果が低下してしまうという問題点があっ
た。
【0019】通常、動作電源電圧範囲の広いマイクロコ
ンピュータでは、動作電源電圧の高いときには、高速の
動作クロックを選択して、高速動作が可能となり、動作
電源電圧が低いときには、低速の動作クロックを選択し
て、低速動作させる、という仕様になっている。そし
て、ユーザが多用するのは、最高速での動作、すなわ
ち、動作電源電圧を高くしたときの動作である。
【0020】しかしながら、前述したように、動作電源
電圧が高いときの方が、ノイズ除去効果が低く、ノイズ
が内部に達してしまうということは、マイクロコンピュ
ータの誤動作を起こす可能性が高くなってしまう、とい
うことである。
【0021】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、マイクロコンピ
ュータのクロック信号パルスを発生する回路に用いて好
適とされる、ノイズ除去の電源電圧依存性を低減するパ
ルス発生回路を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るマイクロコンピュータのクロック信号
パルス発生回路は、発振器の出力信号を波形整形したク
ロックパルス信号を分周する分周回路と、前記分周回路
の出力または前記分周回路の入力から任意の信号を選択
する選択回路と、を備えたマイクロコンピュータにおい
て、前記選択回路の後段にノイズ除去回路を設けたこと
を特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明のパルス発生回路は、その好ましい
実施の形態において、発振器の出力信号を波形整形した
クロックパルス信号を分周する分周回路と、この分周回
路の1又は複数の分周出力、及び、この分周回路の入力
のうちから任意の信号を選択する選択回路と、この選択
回路からの出力信号を入力してノイズ除去を行いマイク
ロコンピュータ等のディジタル回路の動作を制御するシ
ステムクロック信号を出力するノイズ除去回路と、を備
えている。そして、ノイズ除去回路としては、例えば、
所定の遅延時間Tのパルス幅のノイズを入力信号から除
去するための遅延回路、論理ゲートを備えて構成され
る。
【0024】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して以下
に説明する。
【0025】[実施例1]図1は、本発明の第1の実施
例をなすクロック生成用パルス発生回路の構成を示す図
ある。
【0026】図1を参照すると、発振器101の出力が
シュミット・トリガ回路102で波形整形される。波形
整形後の信号は分周回路103で分周される。分周回路
103の次段に設けられた選択回路104は、分周回路
103の任意の分周出力信号または入力信号を選択し、
選択回路104で選択された信号は、ノイズ除去回路1
05を通り、ノイズが除去される。ノイズ除去後の信号
が、マイクロコンピュータの動作クロックであるシステ
ムクロック113となる。
【0027】ここで、ノイズ除去回路105の回路構成
は、例えば、図6に示したような構成から成る。ここ
で、遅延回路601の遅延時間Tは、図1に示した選択
回路104が高速の動作クロックを選択できるような動
作電源電圧のときに、発振器101の出力信号と同じ周
波数のクロック信号を通過させることができるように、
設定されている。
【0028】ユーザは、動作電源電圧が高い場合には、
システムクロックとして高速なクロックを選択可能で、
動作電源電圧が低い場合には、システムクロックとして
低速なクロックを選択する。
【0029】図2は、本発明の第1の実施例の動作を説
明するためのタイミング波形図である。図1及び図2を
参照して、本発明の第1の実施例の動作について以下に
説明する。
【0030】図2において、211はシュミット・トリ
ガ回路102を通った波形整形後の発振器出力信号であ
り、図1のノード111における信号である。この信号
211の周波数は、発振器101に使用する水晶振動子
107によって決まる固定値である。信号211は、図
1の分周回路103により、信号211よりも低い周波
数の信号に変換される。
【0031】ユーザが選択回路104により、分周回路
103の入力信号、または、出力信号より任意の信号を
選択し、選択回路104の出力ノード112に出力され
る。ノード112における信号が、図2の212−H、
212−Lである。このうち、212−Hは、分周回路
103の入力信号を選択した場合の信号であり、212
−Lは、分周回路103により2分周された信号であ
る。高い周波数と低い周波数の使い分け方は、動作電源
電圧が十分に高い場合には、図2の212−Hのよう
な、発振器101の出力信号と同じ高い周波数をそのま
ま使用し、動作電源電圧が低い場合には、図2の212
−Lのように、分周回路103で分周後の低い周波数の
信号を使用する。
【0032】ユーザにより選択された信号212−H、
212−Lは、図1のノイズ除去回路105を通り、そ
れぞれ、図2の213−H、213−Lのようなシステ
ムクロックになる。ここで、信号213−Hは、信号2
12−Hに対して、時間T1の遅延を持ち、信号213
−Lは、信号212−Lに対して、時間T2の遅延を持
つ。ここで、時間T1やT2は、ノイズ除去回路105
の内部に使用してている遅延回路の遅延時間であり、T
1は動作電源電圧が高いときの遅延時間、T2は動作電
源電圧の低いときの遅延時間である。
【0033】図3は、発振器101の出力信号にノイズ
がのってきた場合の一例を示すタイミング波形図であ
る。発振器101の出力信号に、図3に311として示
すようなノイズがのっている場合を説明する。ノイズが
のった発振器出力信号311が、図1の分周回路103
を通過することにより、信号312−Hや信号312−
Lが得られる。
【0034】動作電源電圧が高いときには、遅延時間T
1よりも短いパルスのノイズは除去されるので、信号3
13−Hのように、ノイズが除去された信号が得られ、
動作電源電圧が低いときには、遅延時間T2よりも短い
パルスのノイズが除去されるので、信号313−Lのよ
うに、ノイズが除去された信号が得られる。
【0035】[実施例2]次に、本発明の第2の実施例
について図面を参照して説明する。
【0036】図4は、本発明の第2の実施例をなすパル
ス発生回路の構成を示す図である。図4を参照すると、
発振器401の出力がシュミット・トリガ回路402を
通り、第1のノイズ除去回路403に入る。ここでは、
次段の分周回路404が誤動作するような極めて短いパ
ルスのノイズを除去する。
【0037】第1のノイズ除去回路403により、短い
パルスのノイズが除去された信号は、分周回路404で
分周され、さらに、選択回路405で選択された任意の
分周信号が第2のノイズ除去回路406を通り、ノイズ
が除去される。ノイズが除去された信号が、マイクロコ
ンピュータのシステムクロックとなる。ここで、第1、
第2のノイズ除去回路403、406としては、例え
ば、図6に示したような構成から成る。
【0038】本実施例は、前記第1の実施例よりも、回
路規模が大きくなるが、より安全性を強化できるという
利点がある。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノイズ除去回路を発振器の出力信号を分周する分周回路
と、分周信号を選択する選択回路の後に配置するため、
ノイズ除去回路の動作電源電圧依存性による制約を回避
することが可能となり、広い動作電源電圧でノイズを除
去する効果を発揮することができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のパルス発生回路の構成
を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施例のパルス発生回路の動作
を説明するための信号波形図である。
【図3】本発明の第1の実施例のパルス発生回路の動作
を説明するための信号波形図である。
【図4】本発明を用いた第2の実施例のパルス発生回路
の構成を示す図である。
【図5】従来のパルス発生回路の構成を示す図である。
【図6】本発明の実施例、及び従来のパルス発生回路で
用いられるノイズ除去回路の一例を示す図である。
【図7】図6の遅延回路の動作を説明するための信号波
形図である。
【図8】図6の遅延回路の動作を説明するための信号波
形図である。
【符号の説明】
101 発振器 102 シュミット・トリガ回路 103 分周回路 104 選択回路 105 ノイズ除去回路 106 インバータゲート 107 水晶振動子 108 抵抗 109、110 容量 211 図1の111における信号 212−H 図1の112における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 213−H 図1の113における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 212−L 図1の112における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 213−L 図1の112における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 311 図1の111における信号 312−H 図1の112における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 313−H 図1の113における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 312−L 図1の112における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 313−L 図1の112における信号(分周前の周波
数を選択した場合) 401 発振器 402 シュミット・トリガ回路 403、406 ノイズ除去回路 404 分周回路 501 発振器 502 シュミット・トリガ回路 503 ノイズ除去回路 504 分周回路 505 選択回路 506 インバータゲート 507 水晶振動子 508 抵抗 509、510 容量 601 遅延回路 602 ANDゲート 603、604、605 NORゲート 606、607、608 インバータゲート 609 容量 701 図6の701における信号 702 図6の702における信号 703 図6の703における信号 704 図6の704における信号 705 図6の705における信号 706 図6の706における信号 801 図6の701における信号 802 図6の702における信号 803 図6の703における信号 804 図6の704における信号 805 図6の705における信号 806 図6の706における信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発振器の出力信号を波形整形したクロック
    パルス信号を分周する分周回路と、 前記分周回路の出力または前記分周回路の入力から任意
    の信号を選択する選択回路と、 を備えたマイクロコンピュータにおいて、 前記選択回路の後段にノイズ除去回路を設けたことを特
    徴とするマイクロコンピュータのクロック信号パルス発
    生回路。
  2. 【請求項2】発振器の出力信号を波形整形したクロック
    パルス信号を分周する分周回路と、 前記分周回路の1又は複数の分周出力、及び、前記分周
    回路の入力のうちから任意の信号を選択する選択回路
    と、 前記選択回路からの出力信号を入力してノイズ除去を行
    いマイクロコンピュータ等のディジタル回路の動作を制
    御するシステムクロック信号を出力するノイズ除去回路
    と、 を少なくとも備えたことを特徴とするパルス発生回路。
  3. 【請求項3】前記分周回路の前段に波形整形したクロッ
    クパルス信号のノイズ除去を行う第2のノイズ除去回路
    を備えたことを特徴とする請求項2記載のパルス発生回
    路。
JP9173073A 1997-06-13 1997-06-13 パルス発生回路 Pending JPH118536A (ja)

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