JPS6126735B2 - - Google Patents

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JPS6126735B2
JPS6126735B2 JP53107595A JP10759578A JPS6126735B2 JP S6126735 B2 JPS6126735 B2 JP S6126735B2 JP 53107595 A JP53107595 A JP 53107595A JP 10759578 A JP10759578 A JP 10759578A JP S6126735 B2 JPS6126735 B2 JP S6126735B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
counting
type flip
signal
ffs
Prior art date
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Expired
Application number
JP53107595A
Other languages
English (en)
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JPS5534572A (en
Inventor
Kyoshi Aoki
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP10759578A priority Critical patent/JPS5534572A/ja
Publication of JPS5534572A publication Critical patent/JPS5534572A/ja
Publication of JPS6126735B2 publication Critical patent/JPS6126735B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/40Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters
    • H03K23/50Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters using bi-stable regenerative trigger circuits
    • H03K23/502Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters using bi-stable regenerative trigger circuits with a base or a radix other than a power of two
    • H03K23/505Gating or clocking signals applied to all stages, i.e. synchronous counters using bi-stable regenerative trigger circuits with a base or a radix other than a power of two with a base which is an odd number
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K21/00Details of pulse counters or frequency dividers
    • H03K21/38Starting, stopping or resetting the counter

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、D型フリツプフロツプ回路で構成さ
れ誤動作防止機能を備えた計数回路に関する。
デジタル回路に広く用いられる回路の一つにD
型フリツプフロツプ回路(以下、D−FFと略記
する)がある。このD−FFは例えば第1図aに
示すように複数のナンドゲート回路で構成され、
データ信号Dとクロツク信号CPとによつてその
出力Q,を第1図bに示す如く変化させること
はよく知られるところである。D−FFをN個、
例えばここで第2図に示すように5個のD−FF
1〜5をループ状に縦続接続し、信号の1つをリ
セツト端子Rに接続することにより、9進の計数
回路を構成した場合、一般に第3図aに示すクロ
ツク信号CPにより同図bの如く出力信号を得る
ことができる。ただし6はインバータとなるナン
ドゲート回路である。ところが、この9進動作が
正常に行われらる為には5個のD−FF1,2,
3,4,5が初期状態において全てリセツトされ
て全零の状態にある必要がある。換言すれば、例
えばD−FF1,2,3,4,5の各状態が
(0,1,0,0,1)であつたとしてクロツク
信号CPを印加すると、この計数出力は第3図c
に示されるように9進でないものとなる。そこで
従来より、D−FFのリセツト端子にリセツト信
号を印加して全零の初期設定をなし、しかるのち
に計数動作を行わせるようにしていた。然しなが
らリセツト端子を設けてD−FFによる計数回路
を構成することは半導体回路の集積度の低下を招
き、且つ回路の複雑化を招いた。
本発明はこのような不具合を解消し、D型フリ
ツプフロツプ回路の初期状態にかかわらず誤動作
を招くことなく安定な計数動作を行うことがで
き、しかも簡易な構成で高集積度に、例えば同一
半導体基板上に実装することのできる計数回路を
実現し、提供することにある。
本発明の概要は、N(N≦5)個のD型フリツ
プフロツプ回路をループ状に縦続に接続して構成
される(2N)もしくは(2N−1)進の計数回路
において、計数回路の異常動作時に特定された隣
り合う2つのD型フリツプフロツプ回路の論理積
信号を、その前段に位置する(N−4)個のフリ
ツプフロツプ回路のデータ信号として割り込ませ
るようにしたものである。これによつてD型フリ
ツプフロツプの計数動作は、初期状態のいかんに
かかわらず数個のクロツク信号の計数以後、安定
して行われることになる。従つてリセツト端子等
を格別に設ける必要もなくなり、結果的に構成の
簡略化と高集積化をはかることができる。
以下、図面を参照して本発明回路の実施例を説
明する。
第4図は本発明の第1の実施例を示す概略構成
図である。図中11,12,13,14,15は
D型フリツプフロツプ(D−FF)である。D−
FF11は、D−FF15のQ出力信号をリセツト
端子Rに、またそれをインバータとなるナンド回
路16に供給して反転出力をデータ端子Dに入力
し、他のD−FF12,13,14,15はそれ
ぞれ前段のD−FF11,12,13,14のQ
出力信号をデータ端子Dに入力するようにループ
状に縦続接続されて構成されている。そして、
各、D−FF11,12,13,14,15はク
ロツク信号CPを共通に入力されてそれぞれ作動
している。またD−FF14のQ出力信号とD−
FF15のQ出力信号はナンド回路17に入力さ
れ否定的論理積がとられている。このナンド回路
17による論理積信号は前記D−FF12とD−
FF13との間に介在されたアンド回路18に供
給され、上記D−FF13のデータ入力として強
制的に割り込むようになつている。
このように構成された本回路の正常動作は、ク
ロツク信号CPの入力に従つてD−FF11〜15
の各々の状態(Q11,Q12,Q13,Q1
4,Q15)が次のように〜へと変化し、こ
れらを繰り返えすことである。
(0,0,0,0,0) (1,0,0,0,0) (1,1,0,0,0) (1,1,1,0,0) (1,1,1,1,0) (1,1,1,1,1) (0,1,1,1,1) (0,0,1,1,1) (0,0,0,1,1) (0,0,0,0,1) (0,0,0,0,0)……状態 ここで、仮りに各D−FF11,12,13,
14,15の初期におけるセツト状態が(0,
1,0,0,1)であつたとすると、ナンド回路
16の出力信号は「0」となる。この状態でクロ
ツク信号CPを1個加えると、各D−FF11,1
2,13,14,15はそれぞれ前段のD−FF
11,12,13,14,15の出力をラツチし
ようとするが、このとき、D−FF13の入力は
アンド回路18によつて阻止される。従つてD−
FF11,12,13,14,15の各状態は
(0,0,0,0,0)となる。この状態設定に
よつてナンド回路17の出力信号は(1)となり、ア
ンド回路18はゲートが開かれて、以後通常の計
数動作を行う。故に第2図に示す従来回路構成の
ものと全く同様に計数動作することになる。次に
各D−FF11,12,13,14,15の各状
態が(1,1,0,1,0)の場合について考え
てみる。このとき、ナンド回路17の出力信号は
(1)の状態にある。従つて1個のクロツク信号の印
加によつて各D−FF11,12,13,14,
15の状態は(0,1,1,0,1)に変化す
る。この変化によつてナンド回路16の出力は
(0)となり、次のクロツク信号によつてD−FF
11,12,13,14,15の状態は(0,
0,0,1,0)と変化する。さらに次のクロツ
ク信号により(0,0,0,1)となる故にこの
状態以降は、先に示した状態のときと同様に安定
した計数動作に移行する。
これに対して、ナンド回路17及びアンド回路
18の無い従来の計数回路では、上述した正常状
態〜〓のいずれにも戻らない異常動作を起こす
場合が生じる。例えばカウント動作の開始時もし
くはカウント中に雑音が入りD−FF11〜15
が(0,1,0,0,1)の状態になつたとす
る。この場合、従来の計数回路では次のように
〜への変化を繰り返えし、リングカウンタの正
常動作にはならなくなつてしまう。
(0,1,0,0,1) (0,0,1,0,0) (1,0,0,1,0) 〓 (1,1,0,0,1) (0,1,1,0,0) (1,0,1,1,0) (1,1,0,1,1) (0,1,1,0,1) (0,0,1,1,0) (1,0,0,1,1) (0,1,0,0,1)……状態 一方、上述した実施例によれば、D−FF1
1,12,13,14,15の初期状態のいかん
にかかわらず、高々数個のクロツク信号によつ
て、回路動作条件が正常に復帰する。従つて各D
−FF11,12,13,14,15を予めリセ
ツトする必要がなく、故に各D−FF12,1
3,14,15にリセツト端子を設ける等の複雑
化を招くこともない。またI2L回路によれば容易
にワイヤード論理をとることができる。
従つて、アンド回路18を格別に設けることな
く、単にナンド回路17の出力信号をD−FF1
3の入力端に供給することによつて強制的な割り
込みを行い得る。またナンド回路17もワイヤー
ド論理したのち、マルチエミツタを用いて信号出
力するようにすればよいので、構成が非常に簡略
化される。かくしてI2Lの高集積度の利点を十分
に活かして、僅かなチツプ面積上で誤動作防止機
能を備えた計数回路を構成することができる。
第5図、及び第6図は前述した第4図に示す回
略を変形した本発明の第2及び第3の実施例とし
て10進計数回路を示す概略構成図である。第5図
に示す回路は、D−FF11のQ出力信号と、D
−FF12の出力信号との論理積信号を、その
前段に位置するD−FF15に強制的に割り込ま
せるようにしたものである。また、第6図に示す
回路は、D−FF15の出力信号ただし第6図
では出力信号として、Q出力信号をナンド回路
16で反転した出力を用いた。)と、D−FF11
のQ出力信号との論理積信号をその前段のD−
FF14に強制的に割り込ませるようにしたもの
である。このように構成された各回路においても
前記第4図に示す回路と同様に誤動作が防止され
ることは明白である。
即ち、5個のD−FF11,12,13,1
4,15のうち、隣り合う2つのD−FFの各出
力信号の論理積信号をその前段に位置する1つの
D−FFの入力信号とし強制的に割り込ませるこ
とにより、誤動作を招くD−FFの状態を除くこ
とが可能となる。
尚、本発明は上記各実施例に限定されるもので
はなく、一般にN個のD−FFをループ状に縦続
に接続して構成される(2N−1)進の計数回路
に同様に適用することができる。例えば第7図に
示すように6個のD−FF21〜26を用いた11
進計数回路及び第8図に示すように7個のD−
FF21〜27を用いた13進計数回路にもアンド
回路18a〜18cを用いて同様に効果を発揮す
る。換言すれば、N個のD−FFを用いた(2N−
1)進計数回路において、隣り合う2つのD−
FFの論理積信号を用いて、上記2つのD−FFの
前段を構成する(N−4)個のD−FFの各入力
信号に強制的に割り込ませることにより、その目
的、つまり誤動作を防止することができる。また
隣り合う2つのD−FFの設定は任意のものでよ
く、上記条件を満たすように回路接続すればよ
い。
分周回路の構成は第2図のようなものに限るこ
となく、例えば第9図のようなD−FF31〜3
5とアンド回路36からなる構成の10進の奇数分
周回路でもよい。この場のにも第2図の場合と、
同様に誤動作防止回路を設けることができる。即
ち例えば第4図、第5図の例と同じように、第1
0図,第11図のようにナンド回路37とアンド
回路38を付加して10進計数回路とすることがで
きる。
なお、D−FFの形としては、第1図のものに
限ることなく、第12図のようにJ・K−FFよ
り形成したものでも第13図のようにトランスミ
ツシヨンゲートを用いたCMOSにより形成したも
のでもよい。
更に、上記説明ではI2L回路の場合に特にその
効果を発揮すると述べたが、CMOS,ECLや
TTL等、各種論理回路においても同様に適用す
ることができる。要するに本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。
以上述べたように本回路によれば極めて簡単な
回路構成で、初期状態に起因する誤動作を末然に
防ぐことができる。しかも高々数個のクロツク信
号により正常動作化をはかることができる。従つ
て、1チツプの半導体基板上に集積するに際し
て、チツプ面積を小さくし、且つ動作の安定化が
はかれる等の種々格別な利点を発揮することがで
きる。かくしてここに、誤動作防止機能を備えた
実用性の高い計数回路を実現し提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はD型フリツプフロツプ回路の基本構成
とその動作を示す図、第2図は従来回路の一例を
示す構成図、第3図は従来回路の計数動作を示す
図、第4図から第8図はそれぞれ本発明の実施例
回路を示す構成図、第9図は従来回路の他の例を
示す構成図、第10図、第11図は本発明の他の
実施例を示す構成図、第12図、第13図は
DFFの他の構成例を示す図である。 11,12,13,14,15……D型フリツ
プフロツプ回路、16……インバータ、17……
ナンド回路、18……アンド回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 N(N≧5)個のD型フリツプフロツプ回路
    をループ状に縦続接続して2N進もしくは(2N−
    1)進計数を行う計数回路において、前記D型フ
    リツプフロツプ回路のうち隣り合う2つのD型フ
    リツプフロツプ回路の出力信号の論理積信号と、
    上記隣り合う2つのD型フリツプフロツプ回路の
    前段をなす(N−4)個のD型フリツプフロツプ
    回路の更に前段の出力データ信号との論理積信号
    を該(N−4)個のD型フリツプフロツプ回路の
    データ信号として供給するようにしたことを特徴
    とする計数回路。
JP10759578A 1978-09-04 1978-09-04 Counting circuit Granted JPS5534572A (en)

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