JPS6013612B2 - プログラマブルカウンタ - Google Patents
プログラマブルカウンタInfo
- Publication number
- JPS6013612B2 JPS6013612B2 JP11382578A JP11382578A JPS6013612B2 JP S6013612 B2 JPS6013612 B2 JP S6013612B2 JP 11382578 A JP11382578 A JP 11382578A JP 11382578 A JP11382578 A JP 11382578A JP S6013612 B2 JPS6013612 B2 JP S6013612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- input
- output
- nand
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K23/00—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
- H03K23/64—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains with a base or radix other than a power of two
- H03K23/66—Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains with a base or radix other than a power of two with a variable counting base, e.g. by presetting or by adding or suppressing pulses
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は動作伝播遅延時間が小さく、使用トランジスタ
素子数の少ない相補型MOS構成によるプログラマプル
カウン外こ関するものである。
素子数の少ない相補型MOS構成によるプログラマプル
カウン外こ関するものである。
周知のように、プログラマブルカウンタはあらかじめ任
意のカウント数を設定することが可能であり、所望周期
のタイミング信号発生器、その他として各分野で使用さ
れている。第1図はこの種の従来のプログラマブルカウ
ンタの1ビット分の回路構成例を示したもので、CPは
クロツクパルス入力端子、LOADはプログラムデータ
を設定可能とする制御信号入力端子、Piはプログラム
データのiビット入力端子、CEPはカウントの実行を
制御する制御信号入力端子、CETはカウントの実行と
カウン夕出力を制御する制御信号入力端子であり、11
はィンバータ、12,13はANDゲート、14は排他
的NORゲート、15はANDゲート、1 6はORゲ
ート、1 7はプログラマブルカウンタのiビット目を
構成するD型フリツプフロツプである。第1図の動作は
、プログラムデータを設定するとき、LOAD端子をロ
ウにする。
意のカウント数を設定することが可能であり、所望周期
のタイミング信号発生器、その他として各分野で使用さ
れている。第1図はこの種の従来のプログラマブルカウ
ンタの1ビット分の回路構成例を示したもので、CPは
クロツクパルス入力端子、LOADはプログラムデータ
を設定可能とする制御信号入力端子、Piはプログラム
データのiビット入力端子、CEPはカウントの実行を
制御する制御信号入力端子、CETはカウントの実行と
カウン夕出力を制御する制御信号入力端子であり、11
はィンバータ、12,13はANDゲート、14は排他
的NORゲート、15はANDゲート、1 6はORゲ
ート、1 7はプログラマブルカウンタのiビット目を
構成するD型フリツプフロツプである。第1図の動作は
、プログラムデータを設定するとき、LOAD端子をロ
ウにする。
この時、プログラムデータ入力端子Piがハイであると
、ANDゲート12の出力はハイとなり、クロック端子
CPのハイのタイミングでフリツプフロツプ17の入力
はハイに設定され、データ入力端子Piがロウであると
、ANDゲート12の出力はロウとなり、フリップフロ
ップ17の入力はロウに設定される。この場合、AND
ゲート15の動作は禁止状態にある。次に、LOAD端
子をハィ、同様にCEPおよびCET端子のいずれもハ
イにすると、ANDゲート1 2の出力はロウとなり、
該ANDゲート12の動作は禁止される。一方、このと
きANDゲート13の出力はハイとなり、フリツプフロ
ップ17のQ出力がハィであると、排他的NORゲート
14の出力はロウで、ANDゲート15の出力はロウと
なり、クロツク端子CPのハイのタイミングでフリツプ
フロツプ17のD入力(Q出力)がロゥに反転する。又
、フリップフロップ17のQ出力がロウであると、排他
的NORゲート14の出力はハイで、ANDゲート15
の出力はハイとなり、クロツク端子CPのハイのタイミ
ングでフリツプフロツプ17のD入力はハイに反転する
。以下、クロック端子CPが/・ィになるごとにフリッ
プフロップ17の状態は反転し、カウント動作が進行す
る。ところが、第1図の構成の場合、クロック様子CP
がハィとなってフリッブフロップ17が駆動し、次の○
入力が確定するまでの伝播遅延時間は、フリップフロッ
プ17の遅延、排他的NORゲート1 4の遅延、AN
Dゲート15の遅延、ORゲート16の遅延の総和とな
る。
、ANDゲート12の出力はハイとなり、クロック端子
CPのハイのタイミングでフリツプフロツプ17の入力
はハイに設定され、データ入力端子Piがロウであると
、ANDゲート12の出力はロウとなり、フリップフロ
ップ17の入力はロウに設定される。この場合、AND
ゲート15の動作は禁止状態にある。次に、LOAD端
子をハィ、同様にCEPおよびCET端子のいずれもハ
イにすると、ANDゲート1 2の出力はロウとなり、
該ANDゲート12の動作は禁止される。一方、このと
きANDゲート13の出力はハイとなり、フリツプフロ
ップ17のQ出力がハィであると、排他的NORゲート
14の出力はロウで、ANDゲート15の出力はロウと
なり、クロツク端子CPのハイのタイミングでフリツプ
フロツプ17のD入力(Q出力)がロゥに反転する。又
、フリップフロップ17のQ出力がロウであると、排他
的NORゲート14の出力はハイで、ANDゲート15
の出力はハイとなり、クロツク端子CPのハイのタイミ
ングでフリツプフロツプ17のD入力はハイに反転する
。以下、クロック端子CPが/・ィになるごとにフリッ
プフロップ17の状態は反転し、カウント動作が進行す
る。ところが、第1図の構成の場合、クロック様子CP
がハィとなってフリッブフロップ17が駆動し、次の○
入力が確定するまでの伝播遅延時間は、フリップフロッ
プ17の遅延、排他的NORゲート1 4の遅延、AN
Dゲート15の遅延、ORゲート16の遅延の総和とな
る。
一方、これらの回路を相補型MOSで実現するには、A
NDゲート15は、ORゲート16をそれぞれ(NAN
D+インバータ)、(NOR+ィンバ−夕)で構成する
必要がある。従って、第1図に示す従釆の相補型MOS
構成によるプログラマブルカウンタにおいては、NAN
Dゲート、NORゲート以外に、更にィンバ−夕の数だ
けの遅延増加を伴なうクC点があった。更に、排他的N
ORゲート1 4をNAND、NOR等の論理ゲートで
構成すると、伝播遅延時間としては3〜4ゲート分の遅
延を伴ない、又、ゲート数としては4〜5程度必要とす
る欠点があつた。本発明は上述の欠点を解決するため、
第1図のANDゲート15、ORゲート16及び排他的
NORゲート16などをNANDゲート、トランスミツ
ションゲートで構成するようにしたもので、以下、実施
例にもとづいて本発明を詳細に説明する。
NDゲート15は、ORゲート16をそれぞれ(NAN
D+インバータ)、(NOR+ィンバ−夕)で構成する
必要がある。従って、第1図に示す従釆の相補型MOS
構成によるプログラマブルカウンタにおいては、NAN
Dゲート、NORゲート以外に、更にィンバ−夕の数だ
けの遅延増加を伴なうクC点があった。更に、排他的N
ORゲート1 4をNAND、NOR等の論理ゲートで
構成すると、伝播遅延時間としては3〜4ゲート分の遅
延を伴ない、又、ゲート数としては4〜5程度必要とす
る欠点があつた。本発明は上述の欠点を解決するため、
第1図のANDゲート15、ORゲート16及び排他的
NORゲート16などをNANDゲート、トランスミツ
ションゲートで構成するようにしたもので、以下、実施
例にもとづいて本発明を詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例であって、相補型 ‐MOS
構成によるプログラマブルカウンタの1ビット分の回路
構成を示したものである。図において、端子CP、LO
AD、P,、CEP、CETは第1図と同じである。2
1はLOAD入力の否定をとるインバータ、22はイン
バータ21の出力とプログラムデータPiを入力とする
2入力NANDゲートである。
構成によるプログラマブルカウンタの1ビット分の回路
構成を示したものである。図において、端子CP、LO
AD、P,、CEP、CETは第1図と同じである。2
1はLOAD入力の否定をとるインバータ、22はイン
バータ21の出力とプログラムデータPiを入力とする
2入力NANDゲートである。
23はCEPとCET信号を入力とする2入力NAND
ゲ−ト、24はNANDゲート23の出力の否定をとる
ィンバータである。
ゲ−ト、24はNANDゲート23の出力の否定をとる
ィンバータである。
25はpチャンネルMOSトランジスタ26とnチヤン
ネルMOSトランジスタ27とからなるトランスミッシ
ョンゲート、同様に28はnチャンネルMOSトランジ
スタ29とpチヤンネルM○Sトランジスタ30とから
なるトランスミッションゲートである。
ネルMOSトランジスタ27とからなるトランスミッシ
ョンゲート、同様に28はnチャンネルMOSトランジ
スタ29とpチヤンネルM○Sトランジスタ30とから
なるトランスミッションゲートである。
NANDゲート23の出力はpチャンネルMOSトラン
ジスタ26とnチヤンネルMOSトランジスタ29のゲ
−ト入力となり、インバータ24の出力はnチャンネル
MOSトランジスタ27とpチャンネルMOSトランジ
スタ30のゲート入力となる。31はしOAD信号とト
ランスミッション25,28の共通接続された出力を入
力とする2入力NANDゲート、32はNANDゲート
22,31の出力を入力とする2入力NANDゲートで
ある。
ジスタ26とnチヤンネルMOSトランジスタ29のゲ
−ト入力となり、インバータ24の出力はnチャンネル
MOSトランジスタ27とpチャンネルMOSトランジ
スタ30のゲート入力となる。31はしOAD信号とト
ランスミッション25,28の共通接続された出力を入
力とする2入力NANDゲート、32はNANDゲート
22,31の出力を入力とする2入力NANDゲートで
ある。
33はプログラマブルカウンタのiビット目を構成する
O型フリツプフロップで、NANDゲート32の出力が
該フリツプフロップの○入力となり、又、該フリツプフ
ロツプのQ出力はトランスミッションゲート25の入力
、Q出力はトランスミッションゲート28の入力となる
。
O型フリツプフロップで、NANDゲート32の出力が
該フリツプフロップの○入力となり、又、該フリツプフ
ロツプのQ出力はトランスミッションゲート25の入力
、Q出力はトランスミッションゲート28の入力となる
。
今、LOAD端子をロワにすると、NANDゲート31
の入力は禁止され、出力は/・ィとなる。
の入力は禁止され、出力は/・ィとなる。
この時、プログラムデータ入力端子Piがハイであると
、NANDゲート22の出力は。ウ、NANDゲート3
2の出力はハイとなり、フリツプフロツプ33のD入力
はハィに設定され、又、プログラムデータ入力端子Pi
がロウであると、NANDゲート22の出力ハイは、N
ANDゲート32の出力はロウで、D入力はロウに設定
される。次に、LOAD端子をハィにすると、NAND
ゲート22の入力が禁止され、出力はハイとなる。この
場合、CEPあるいはCET端子のどちらか少なくとも
一方がロウ状態であると、NANDゲート23の出力が
ハイ、インバータ24の出力がロウでトランスミッショ
ンゲート28がオン状態となり、クロツク端子CPが/
・ィとなってもNANDゲート32の出力(D入力)は
フリップフロッブ33のQ出力の状態をとり、フリップ
フロップ33は前の状態に保持される。CEPおよびC
ET端子がともにハィをとると、トランスミッションゲ
ート25がオン状態となり、クロック端子CPがハィに
なるごとにNANDゲート32の出力はフリツプフロツ
プ33のQ出力の状態をとってフリツプフロツプ33は
反転し、カウントが進行する。このカウントが行なわれ
ている場合のフリツプフロップ33の動作からそのD入
力が確定するまでの伝播遅延は、フリップフロップ33
の遅延、トランスミッションゲート25の遅延、NAN
Dゲート31,32の遅延からなる。
、NANDゲート22の出力は。ウ、NANDゲート3
2の出力はハイとなり、フリツプフロツプ33のD入力
はハィに設定され、又、プログラムデータ入力端子Pi
がロウであると、NANDゲート22の出力ハイは、N
ANDゲート32の出力はロウで、D入力はロウに設定
される。次に、LOAD端子をハィにすると、NAND
ゲート22の入力が禁止され、出力はハイとなる。この
場合、CEPあるいはCET端子のどちらか少なくとも
一方がロウ状態であると、NANDゲート23の出力が
ハイ、インバータ24の出力がロウでトランスミッショ
ンゲート28がオン状態となり、クロツク端子CPが/
・ィとなってもNANDゲート32の出力(D入力)は
フリップフロッブ33のQ出力の状態をとり、フリップ
フロップ33は前の状態に保持される。CEPおよびC
ET端子がともにハィをとると、トランスミッションゲ
ート25がオン状態となり、クロック端子CPがハィに
なるごとにNANDゲート32の出力はフリツプフロツ
プ33のQ出力の状態をとってフリツプフロツプ33は
反転し、カウントが進行する。このカウントが行なわれ
ている場合のフリツプフロップ33の動作からそのD入
力が確定するまでの伝播遅延は、フリップフロップ33
の遅延、トランスミッションゲート25の遅延、NAN
Dゲート31,32の遅延からなる。
こ)でトランスミッションゲート25の遅延はほゞィン
バータ1段の遅延と同程度である。したがって、第2図
の回路の伝播遅延時間は従来の回路よりもおおよそィン
バータ2段およびゲート3〜4段分小さくなる。またゲ
ート数も約6ゲート(2入力NANDゲートを1ゲート
とする)と、従来よりも4〜5ゲート分少ない素子数で
回路を構成できる。第3図に第2図のタイミングチャー
トを示す。
バータ1段の遅延と同程度である。したがって、第2図
の回路の伝播遅延時間は従来の回路よりもおおよそィン
バータ2段およびゲート3〜4段分小さくなる。またゲ
ート数も約6ゲート(2入力NANDゲートを1ゲート
とする)と、従来よりも4〜5ゲート分少ない素子数で
回路を構成できる。第3図に第2図のタイミングチャー
トを示す。
凶の時間内ではLOAD端子がロウ状態であり、プログ
ラムデータ入力端子Piが設定可能な状態にある。すな
わち、PiのデータがD入力に設定される。次の‘Bー
の時間内はCEP、CET及びLOAD端子がともに/
・ィの状態で、カウント動作が行われている状態である
。すなわち、クロック端子CPがロゥから/・ィへ変化
する時、フリップフロップ33のQ,Q出力は前の状態
から反転し、D入力はQ状態となり、カウント動作が進
行する。次のに}の時間内はCEPあるいはCET端子
の少なくともどちらかがoウ状態となった場合で、カウ
ント動作を禁止する状態にある。すなわち、CEPとC
ETの積の信号(CEP・CET)がロウ状態になると
、D入力はQ出力状態となり、以後、クロツク端子CP
の入力がいくつ入力されてもQ,Q出力は前の状態のま
まとなり、カウント動作は停止されている。ここで℃E
P・CET端子信号はカウントの実行を制御する信号で
あるが、CET端子の信号には後述する第4図に示した
ように、カウント出力を制御する機能も付加されている
。第2図の回路を適用した4ビットのプログラマビル・
バィナリ・カウン夕を第4図に示す。
ラムデータ入力端子Piが設定可能な状態にある。すな
わち、PiのデータがD入力に設定される。次の‘Bー
の時間内はCEP、CET及びLOAD端子がともに/
・ィの状態で、カウント動作が行われている状態である
。すなわち、クロック端子CPがロゥから/・ィへ変化
する時、フリップフロップ33のQ,Q出力は前の状態
から反転し、D入力はQ状態となり、カウント動作が進
行する。次のに}の時間内はCEPあるいはCET端子
の少なくともどちらかがoウ状態となった場合で、カウ
ント動作を禁止する状態にある。すなわち、CEPとC
ETの積の信号(CEP・CET)がロウ状態になると
、D入力はQ出力状態となり、以後、クロツク端子CP
の入力がいくつ入力されてもQ,Q出力は前の状態のま
まとなり、カウント動作は停止されている。ここで℃E
P・CET端子信号はカウントの実行を制御する信号で
あるが、CET端子の信号には後述する第4図に示した
ように、カウント出力を制御する機能も付加されている
。第2図の回路を適用した4ビットのプログラマビル・
バィナリ・カウン夕を第4図に示す。
動作は第2図と同じてあり、LOAD端子をロウにする
ことにより、端子Po〜P3のプログラムデータがD型
フリツプフロップ33。〜333に設定される。このフ
リツプフロツプ33。〜333はバイナリ・カウンタを
礎成しており、LOAD端子をハイ、又、CEPおよび
CET端子のいずれもハイにすることにより、クロツク
CPがハイになるごとにバィナリ・カウント動作を行い
、その値が出力端子Q〜Q3に現われる。なお、RCは
リップル・キヤリー出力端子で、Qo〜Q3がすべてハ
イのときハイとなる。以上説明したように、本発明によ
れば、プログラマブルカウンタの各ビット構成の回路素
子数を大幅に削減でき、更に伝播遅延時間を4・さくで
きるので、カウント数の大きい相補型MOS構成による
プログラマブルカウンタ、高速動作を必要とする相補型
MOS構成によるプログラマブルカウンタに有効である
。
ことにより、端子Po〜P3のプログラムデータがD型
フリツプフロップ33。〜333に設定される。このフ
リツプフロツプ33。〜333はバイナリ・カウンタを
礎成しており、LOAD端子をハイ、又、CEPおよび
CET端子のいずれもハイにすることにより、クロツク
CPがハイになるごとにバィナリ・カウント動作を行い
、その値が出力端子Q〜Q3に現われる。なお、RCは
リップル・キヤリー出力端子で、Qo〜Q3がすべてハ
イのときハイとなる。以上説明したように、本発明によ
れば、プログラマブルカウンタの各ビット構成の回路素
子数を大幅に削減でき、更に伝播遅延時間を4・さくで
きるので、カウント数の大きい相補型MOS構成による
プログラマブルカウンタ、高速動作を必要とする相補型
MOS構成によるプログラマブルカウンタに有効である
。
第1図は従来の相補型MOS機成によるプログラマブル
カゥンタの1ビット分の回路構成例を示す図、第2図は
本発明の一実施例である相補型MOS構成によるプログ
ラマブルカウンタの1ビット分の回路構成を示す図、第
3図は第2図の動作を説明するためのタイミング図、第
4図は第2図の回路を適用したプログラマプル・4ビッ
ト・バイナリ・カウンタを示す図である。 21,24……インバータ、22,23,31,32・
・・・・・2入力NANDゲート、25,28・・・…
トランスミツシ,ョンゲート、33……O型フリツブフ
ロツプ。 第1図 第2図 第3図 第4図
カゥンタの1ビット分の回路構成例を示す図、第2図は
本発明の一実施例である相補型MOS構成によるプログ
ラマブルカウンタの1ビット分の回路構成を示す図、第
3図は第2図の動作を説明するためのタイミング図、第
4図は第2図の回路を適用したプログラマプル・4ビッ
ト・バイナリ・カウンタを示す図である。 21,24……インバータ、22,23,31,32・
・・・・・2入力NANDゲート、25,28・・・…
トランスミツシ,ョンゲート、33……O型フリツブフ
ロツプ。 第1図 第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- 1 あらかじめプログラムデータを設定することが可能
なプログラマブルカウンタにおいて、クロツクパルスを
トリガ入力とするD型フリツプフロツプと、前記プログ
ラムデータと該プログラムデータを設定可能とする信号
(LOAD信号)の否定出力とを入力とする第1NAN
Dゲートと、相補型MOSトランジスタよりなり、その
pチヤンネルMOSトランジスタのゲート入力として、
カウントの実行を制御する信号(CEP信号)とカウン
トの実行およびカウント出力を制御する信号(CET信
号)とのNAND出力が印加され、nチヤンネルMOS
トランジスタのゲート入力として前記NAND出力を否
定した信号が印加される第1トランスミツシヨンゲート
と、同じく相補型MOSトランジスタよりなり、そのn
チヤンネルMOSトランジスタのゲート入力として前記
CEP信号とCET信号とのNAND出力が印加され、
pチヤンネルMOSトランジスタのゲート入力として前
記NAND出力を否定した信号が印加される第2トラン
スミツシヨンゲートと、前記LOAD信号と前記第1お
よび第2トランスミツシヨンゲートの出力とを入力とす
る第2NANDゲートと、前記第1NANDゲートと前
記第2NANDゲートの出力を入力とする第3NAND
ゲートとを具備し、前記第3NANDゲートの出力を前
記D型フリツプフロツプのD入力とし、該D型フリツプ
フロツプの■出力を前記第1トランスミツシヨンゲート
の入力とし、Q出力を前記第2トランスミツシヨンゲー
トの入力とする回路を1ビツト分とし、該回路を所定の
ビツト数だけ有することを特徴とするプログラマブルカ
ウンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11382578A JPS6013612B2 (ja) | 1978-09-16 | 1978-09-16 | プログラマブルカウンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11382578A JPS6013612B2 (ja) | 1978-09-16 | 1978-09-16 | プログラマブルカウンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5541018A JPS5541018A (en) | 1980-03-22 |
| JPS6013612B2 true JPS6013612B2 (ja) | 1985-04-08 |
Family
ID=14621981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11382578A Expired JPS6013612B2 (ja) | 1978-09-16 | 1978-09-16 | プログラマブルカウンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6013612B2 (ja) |
-
1978
- 1978-09-16 JP JP11382578A patent/JPS6013612B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5541018A (en) | 1980-03-22 |
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