JP2719071B2 - タイミング制御信号発生回路 - Google Patents

タイミング制御信号発生回路

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JP2719071B2 JP4109521A JP10952192A JP2719071B2 JP 2719071 B2 JP2719071 B2 JP 2719071B2 JP 4109521 A JP4109521 A JP 4109521A JP 10952192 A JP10952192 A JP 10952192A JP 2719071 B2 JP2719071 B2 JP 2719071B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパルス幅が常に一定であ
る各種タイミング制御信号発生回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】各種タイミング制御信号の内、HIGH
レベルの期間あるいはLOWレベルの期間が常に一定で
あるタイミング制御信号の発生回路は図3に示すような
回路構成が知られている。同図において、入力端子30
にはクロック信号CKが供給され8ビットカウンタ4
3,44,Dフリップフロップ45のクロック端子に入
力されている。
【0003】入力端子36にはある一定の周期を持った
ロード信号LOADが供給され、8ビットカウンタ43
及び44のロード信号入力端子LDに入力されている。
【0004】また、該8ビットカウンタ43,44の2
つのカウントイネーブル端子の内、CET端子は共に電
源に接続されている。そして、8ビットカウンタ43の
リップルキャリー出力端子RCはインバータ回路46の
入力端子及びナンド回路47の一方の入力端子に接続さ
れ、8ビットカウンタ44のリップルキャリー出力端子
RCはインバータ回路54の入力端子に接続されてい
る。
【0005】インバータ回路46の出力端子は8ビット
カウンタ43のもう1つのカウントイネーブル端子CE
P端子に接続され、インバータ回路47の出力端子は8
ビットカウンタ44のもう1つのカウントイネーブル端
子CEP及びナンド回路48の他方の入力端子に接続さ
れている。
【0006】そして、該ナンド回路48の出力端子はD
フリップフロップ45のデータ入力端子に接続され、該
DフリップフロップのQ出力は出力端子42に接続され
OUT信号として出力される。
【0007】また、8ビットカウンタ43のデータ入力
端子P0乃至P7においてはP7,P5は電源に,P6
はグランドに接続され、その他のP0乃至P4の5個の
入力については図3のように遅延調整用端子37乃至4
1が接続され、夫々Y0乃至Y4の信号として各データ
入力端子に供給される。
【0008】一方、8ビットカウンタ44のデータ入力
端子P0乃至P7においてもP7は電源に,P6,P5
はグランドに接続され、その他のP0乃至P4について
は同じく図3のように遅延調整用入力端子31乃至35
が接続され、夫々Z0乃至Z4の信号として各データ入
力端子に供給される。
【0009】次に、図4を用いて従来回路の動作につい
て説明する。従来回路は基本的にLOWレベルの期間が
常に10クロック分あるタイミング制御信号であり、ロ
ード信号の立ち下がりからこのLOWレベルまでの遅延
量を遅延調整用端子31乃至35,37乃至41より設
定せしめるものである。
【0010】まず、8ビットカウンタ43のデータ入力
端子P7,P6,P5は101と固定されており、P4
乃至P0には入力端子41乃至37よりY4乃至Y0と
して00100が設定されている、即ち、全体としてP
7乃至P0は10100100(10進表記で「16
4」)が設定されている。
【0011】同様に、8ビットカウンタ51のデータ入
力端子P7,P6,P5は100で固定されており、P
4〜P0には入力端子35〜31よりZ4〜Z0として
11010が設定されている、つまり、全体として10
011010(10進表記で「154」)が設定されて
いる。
【0012】図4に示すように、入力端子36より供給
されるロード信号LOADは1クロックの間LOWで、
その他はHIGHレベルのある一定周期を持ったパルス
である。ロード信号LOADがLOWレベルの時8ビッ
トカウンタ43,44は共にロード機能として動作し、
入力端子30より供給されるクロック信号CKが立ち上
がると8ビットカウンタ43の出力端子Q0乃至Q7に
は初期設定値である「164」(10進表記)が、8ビ
ットカウンタ44の出力端子Q0乃至Q7には「15
4」(10進表記)が夫々出力される。
【0013】8ビットカウンタ43,44のリップルキ
ャリー出力は共に出力端子Q0乃至Q7がすべてHIG
Hレベルの時にHIGHレベルとなり、それ以外の時は
LOWレベルであるのでこの時は共にLOWが出力され
る。
【0014】そして、カウンタ43のリップルキャリー
出力信号はインバータ46により反転されHIGHとな
り、該カウンタ43のもう1つのカウントイネーブル端
子CEPに供給される。また、該リップルキャリー出力
はナンド回路48の一方の入力端子にも供給され、該リ
ップルキャリー出力がLOWであることから該ナンド回
路48の出力はHIGHとなり、Dフリップフロップ4
5のデータ入力端子に供給される。
【0015】一方、カウンタ44のリップルキャリー出
力信号はインバータ47により反転されHIGHとな
り、該カウンタ44のもう1つのカウントイネーブル端
子CEP及びナンド回路48の他方入力端子へ供給され
る。
【0016】そして、端子36より供給されるロード信
号LOADが図4に示すようなタイミングでHIGHに
なると、カウンタ43及び44は次のクロック信号の立
ち上がりからカウントアップ動作になり、またDフリッ
プフロップ45のQ出力はこのクロック信号の立ち上が
りにより、該Dフリップフロップ55のデータ入力端子
に供給されているHIGHレベルが出力され、出力端子
42のOUT信号はHIGHとなる。
【0017】以降、クロック信号CKが立ち上がるごと
にこのカウントアップ動作はカウンタ43の出力Q0乃
至Q7がすべてHIGHとなるまで続けられ、出力端子
42のOUT信号もHIGHが保持される。そして、カ
ウンタ43の出力Q0乃至Q7がすべてHIGHになる
と該カウンタ43のリップルキャリー出力はHIGHと
なりナンド回路48の一方入力端子に供給され、該ナン
ド回路48の他方入力端子がHIGHであることから該
ナンド回路48の出力はLOWとなってDフリップフロ
ップ45のデータ入力端子に供給される(図4のB2の
出力波形参照)。
【0018】また、このリップルキャリー出力信号は接
続されているインバータ46により反転されてLOWと
なり該カウンタ43のカウントイネーブル端子CEPに
供給され該カウンタ43はカウントストップ状態とな
り、リップルキャリー出力は、以後該カウンタ43のロ
ード入力端子LDにLOWが供給されるまでクロックが
変化してもこのHIGHレベルが保持される(図4のB
0,反転B0の出力波形参照)。
【0019】一方、カウンタ44はこの時、出力Q7乃
至Q0が「245」(10進表記)であることからカウ
ントアップ動作が続けられる。そして、次のクロック信
号CKの立ち上がりがくるとDフリップフロップ45の
Q出力はLOWレベルとなり、出力端子42のOUT信
号もLOWレベルとなる。
【0020】次に、カウンタ43のリップルキャリー出
力がHIGHになってから10クロック後、カウンタ4
4の出力Q0乃至Q7にはすべてHIGHが出力され、
該カウンタ44のリップルキャリー出力もHIGHとな
る。そして、この信号がインバータ47により反転され
LOWレベルとなり、ナンド回路48の他方の入力端子
に供給され、該ナンド回路48の出力はHIGHとなる
(図4のB1,反転B1,B2の出力波形参照)。ま
た、該インバータ47のLOWレベル出力は該カウンタ
44のカウントイネーブル端子CEPに供給され、該カ
ウンタ44はカウントストップ状態となり、該カウンタ
44のリップルキャリー出力は、以後該カウンタ44の
ロード入力端子LDにLOWが供給されるまでクロック
信号が変化してもHIGHレベルが保持される。
【0021】そして、次のクロック信号CKの立ち上が
りがくるとDフリップフロップのQ出力はHIGHレベ
ルとなり、出力端子42のOUT信号もHIGHとな
る。上記で述べた出力端子42のOUT信号の波形を表
したのが図4のタイミングチャートにおけるOUT2の
出力波形である。この波形より判るように、カウンタ4
3,44がロード信号LOADによりロード機能として
動作するクロック信号CKの立ち上がりよりカウントし
て92クロック間HIGH,10クロック間LOWレベ
ルで、以後次に入力端子36よりLOWレベルが供給さ
れ、カウンタ43のリップルキャリー出力RCが再びL
OW→HIGHレベルに変化するまでOUT信号はHI
GHレベルを保持し続けるようなタイミング制御信号と
なる。
【0022】次に、データ入力端子41乃至37より供
給されるY4乃至Y0が00000である時、即ち、カ
ウンタ43のデータロード値が「160」(10進表
記)である時は、カウンタ44のデータ入力端子には1
0クロック間LOWレベルという条件があるため、入力
端子35乃至31より供給されるZ4乃至Z0は101
10、即ち「150」(10進表記)というデータが入
力されねばならない。
【0023】そして、これらのロード値が入力された時
の動作も基本的には上述したような動作をし、その出力
波形を示したものが図4のタイミングチャートにおける
OUT3の波形となる。このデータ設定時のOUT3の
出力信号は、カウンタ43,44がロード信号LOAD
によりロード機能として動作するクロック信号CKの立
ち上がりよりカウントして96クロック間HIGH,1
0クロック間LOWレベルで、以後ロード信号LOAD
にLOWレベルが供給されるごとに上記動作を繰り返す
ようなタイミング制御信号となる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の遅延
制御回路においてはカウンタ43及び44には遅延調整
用端子が5本ずつあり、カウンタ43においてはそのロ
ード値は「160〜191」,カウント44においては
「128〜159」まで設定可能であるが、LOWパル
スの期間が常に10クロック間必要であるという制約が
あるため、実際に制御できる遅延設定量はカウンタ43
においては「160〜169」,カウンタ44において
は「150〜159」までしか設定できず、遅延調整用
端子数に比べてその調整量が少なすぎるという課題があ
った。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みて発明されたものであり、クロック信号が供給される
nビットカウンタと、該カウンタ回路のnビット出力デ
ータとある定数を加算する加算器と、該nビットカウン
タのリップルキャリー出力と加算器のキャリー出力を入
力とする論理ゲートを有し、該nビットカウンタは外部
ロード信号によりその初期状態が設定され、かつnビッ
トのデータ入力端子の内のmビット分の端子を遅延制御
のための遅延調整端子としたタイミング信号発生回路を
提供するものであり、更に本発明では上記nビットカウ
ンタからのリップルキャリー出力を反転回路を介して上
記論理ゲートに供給するようにしたものである。
【0026】
【作用】本発明は上記のように構成されるものであるか
ら、nビットカウンタを一方の遅延設定に使用するため
遅延調整用端子を大幅に削減でき、かつ遅延調整量もそ
のnビットカウンタの調整可能量がそのまま使用でき
る。
【0027】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細
に説明する。図1において入力端子1にはクロック信号
CKが供給され、8ビットカウンタ10及びDフリップ
フロップ14のクロック入力端子に接続されている。
【0028】一方、入力端子2にはロード信号LOAD
が供給され、8ビットカウンタ10のロード信号入力端
子LDに接続されており、該8ビットカウンタ10のカ
ウントイネーブル端子の内、端子CETは電源に接続さ
れている。また、8ビットカウンタ10のデータ入力端
子P0乃至P7の内、P7は電源に,P6,P5はグラ
ンドにその電圧レベルが固定され、P0乃至P4は図示
のように入力端子3乃至7より遅延調整用信号(X0乃
至X4)が供給される。
【0029】また、該8ビットカウンタ10の出力端子
Q0乃至Q7はキャリー信号出力のみ検出する加算器1
1のデータ入力端子A0乃至A7にLSB乃至MSBの
順で接続され、該加算器11の他方のデータ入力端子B
7乃至B0はMSB乃至LSBの順で00001011
(10進表記で「11」)に、また、キャリーイン入力
端子CIPはグランドにレベル固定されている。該加算
器11のキャリービット出力端子COUTはナンド回路
13の一方の入力端子に接続されている。
【0030】そして、8ビットカウンタ10のリップル
キャリー出力端子RCはインバータ回路12の入力端子
に接続され、該インバータ12の出力端子は8ビットカ
ウンタ10のもう1つのカウントイネーブル端子CEP
とナンド回路13の他方の入力端子に接続されている。
該ナンド回路13の出力端子はDフリップフロップ14
のデータ入力端子に接続され、該Dフリップフロップ1
4のQ出力は出力端子8にOUT信号として供給され
る。まず、8ビットカウンタ10のデータ入力端子の
内、P7がHIGH,P6,P5はLOWに固定されて
おり、P4乃至P0の設定は入力端子7乃至3よりX4
〜X0の信号として11010が供給され、従って、入
力端子P7乃至P0のデータ設定値は10011010
(10進表記で「154」)に設定されている。
【0031】入力端子2より供給されるロード信号LO
ADは従来例と同様に1クロック間LOWレベルで、そ
の他はHIGHレベルのある一定の周期を持ったパルス
である。
【0032】ロード信号LOADがLOWレベルの時、
8ビットカウンタ10はロード機能として動作し、入力
端子1より供給されるクロック信号CKの立ち上がりに
より、該8ビットカウンタ10の出力端子Q7乃至Q0
にはデータ入力端子P7乃至P0に設定されている10
011010(10進表記で「154」)が出力され
る。
【0033】この時、該カウンタ10のリップルキャリ
ー出力端子RCは出力端子Q0乃至Q7がすべてHIG
Hレベルである時のみHIGHレベル(10進表記で
「255」)となるので、このロード機能として上記
「154」が出力された場合にはLOWレベルが出力さ
れインバータ12の入力端子へ供給され、該インバータ
12の出力はHIGHレベルとなり、該カウンタ10の
もう1つのカウントイネーブル端子CEP及びナンド回
路13の他方入力端子へと供給される。
【0034】一方、カウンタ10の出力端子Q7乃至Q
0が入力端子A7乃至A0に接続されている加算器11
は他方の入力端子B0乃至B7に供給されている「1
1」(10進表記)と、該カウンタ10の端子Q7乃至
Q0の出力「154」(10進表記)と加算を行い、そ
の加算結果は「165」となる。
【0035】ここで、加算器11のキャリー出力COU
TはAi+Bi(i=0乃至7)の加算結果が「25
6」(10進表記)以上でHIGHとなり、加算結果が
「255」以下の時はLOWレベルとなるので加算結果
が上記のように「165」の場合はCOUTはLOWと
なる。そして、該加算器11のリップルキャリー出力端
子COUTの出力はナンド回路13の一方の入力端子に
接続されているため、該ナンド回路13の出力はHIG
Hレベルとなる。
【0036】次に、図2に示すタイミングチャートのよ
うに入力端子2より供給されるロード信号LOADがH
IGHレベルになるとカウンタ10はカウントアップ機
能となり、次のクロック信号CKの立ち上がりよりカウ
ントアップ動作を始める。また、このクロック信号の立
ち上がりによりDフリップフロップ14のQ出力には、
該Dフリップフロップ14のデータ入力端子に供給され
ているHIGHレベルの信号が出力され、出力端子8の
OUT信号はHIGHレベルとなる。
【0037】クロック信号CKの立ち上がりがくるごと
にカウンタ10のカウントアップ動作が続き、加算器1
1の加算結果もクロックが立ち上がるごとに1ずつ増加
するが、該加算器11の加算結果が「256」以上にな
るまでは該加算器11のキャリー出力端子COUTの出
力はLOWレベルを保持し、かつカウンタ10のリップ
ルキャリー出力端子RCの出力も該カウンタ出力Q0乃
至Q7がすべてHIGHレベルになるまではLOWレベ
ルを保持するため、出力端子8のOUT信号もHIGH
レベルを保持し続ける。そして、カウントアップ動作が
続きカウンタ10の出力端子Q0乃至Q7の出力が「2
45」(10進表記)になった時、加算器11の加算結
果は「256」となり該加算器11のキャリー出力端子
COUTの出力はHIGHレベルとなる。このキャリー
出力端子COUTの出力がHIGHレベルになったこと
により、ナンド回路13の出力は2つの入力がともにH
IGHレベルであることからLOWレベルとなり、Dフ
リップフロップ14のデータ入力端子に供給される(図
2のA0,A2の出力波形参照)。
【0038】また、この時カウンタ10の端子Q0乃至
Q7の出力はすべてHIGHレベルとなっていないの
で、該カウンタ10のリップルキャリー出力端子RCの
出力はLOWレベルを保持し、カウントアップ動作が続
けられる。そして、次のクロック信号CKの立ち上がり
によりDフリップフロップ14のQ出力には、該Dフリ
ップフロップ14のデータ入力端子に供給されているL
OWレベルが出力され、出力端子8のOUT信号はLO
Wレベルなり、以後入力端子2より供給されるロード信
号LOADにLOWレベルがきてカウンタ10がロード
機能動作となるまで加算器11のキャリー出力端子CO
UTの出力はHIGHレベルを保持し続ける。
【0039】加算器11のキャリー出力端子COUTの
出力がHIGHレベルになってから10クロック後、カ
ウンタ10の端子Q0乃至Q7の出力はすべてHIGH
レベルとなり、該カウンタ10のリップルキャリー出力
端子RCもHIGHレベルとなる。そして、カウンタ1
0のリップルキャリー出力端子がHIGHレベルになる
とこの信号はインバータ12により反転されてLOWレ
ベルとなり、該カウンタ10のカウントイネーブル端子
CEPに供給され、カウンタ10は端子Q0乃至Q7の
出力及びリップルキャリー出力端子RCのHIGHレベ
ルを保持したままカウントストップ状態となる。
【0040】また、該インバータ12の出力はナンド回
路13の他方の入力端子に接続されていることから該ナ
ンド回路13の出力はHIGHレベルとなり、Dフリッ
プフロップ14のデータ入力端子に供給される(図2の
A1,反転A1,A2の出力波形参照)。
【0041】そして、次のクロック信号の立ち上がりで
Dフリップフロップ14のQ出力にはHIGHレベルが
出力され出力端子8のOUT信号はHIGHレベルとな
り、以後次に入力端子2より供給されるロード信号LO
ADがLOWレベルになり、カウンタ10がロード機能
動作になるまで該カウンタ10のカウントストップ状態
は保持され、また、OUT信号も次に加算器11のキャ
リー出力端子COUTの出力がLOWからHIGHレベ
ルに変化するまでHIGHレベルが保持される。
【0042】以上に述べたタイミング信号の出力波形を
表したのが図2のOUT0の波形であり、カウンタ10
がロード信号LOADによりロード機能として動作する
クロック信号CKからカウントして、92クロック間H
IGH,10クロック間LOWレベルとなるようなタイ
ミング制御信号となる。
【0043】次に、入力端子7乃至3より供給されるX
4乃至X0が10110、即ちカウンタ10のデータ入
力端子P7乃至P0に10010110(10進表記で
「150」)が設定されている場合にもその回路動作は
基本的に上記で説明したものと同じ動作をし、その出力
波形を示したものが図2のタイミングチャートのOUT
1であり、この場合はカウンタ10がロード信号LOA
Dによりロード機能として動作するクロック信号CKの
立ち上がりよりカウントして96クロック間HIGH,
10クロック間LOWレベルで、以後次のロード信号に
LOWレベルが供給され加算器11のキャリー出力端子
COUTがLOW→HIGHに変化するまでHIGHレ
ベルを保持するタイミング制御信号となり、従来回路と
全く同じ動作を実現できる。
【0044】また、加算器11のB0乃至B7の入力端
子に供給される定数を変えることによってLOWパルス
の幅を10クロックに限らず、さまざまなパルス幅に変
化させることができるのはいうまでもない。
【0045】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されるもので
あるから、遅延調整用端子が従来の半分の数(実施例で
は従来の10本に対し5本)で済み、しかも、かつ遅延
調整量も従来では10クロック間LOWレベルが必要と
いう条件のためにカウンタのデータ設定値もかなり制約
されていたが、本発明回路においてはその調整量はLO
Wレベルのパルス幅を変えることなくnビットカウンタ
の設定可能なデータ量がそのまま使用でき、かつ遅延調
整量は大幅に増加させることが可能となり特にLSI化
する際にはピン数を大幅に削減できることになり、また
加算器もキャリー出力のみに必要な論理ゲートだけで構
成すればゲート数も大幅に削減され、高集積化にも大変
有効なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るタイミング制御信号発生回路の
一実施例を示すブロック的電気回路図。
【図2】 本発明に係るタイミング制御信号発生回路の
動作説明に供された波形図。
【図3】 従来のタイミング制御信号発生回路を示すブ
ロック的電気回路図。
【図4】 従来のタイミング制御信号発生回路の動作説
明に供された波形図。
【符号の説明】
10 8ビットカウンタ 11 加算器 12 インバータ回路 13 ナンド回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号を受けこれをカウントする
    nビットカウンタ回路と、 該nビットカウンタのnビット出力データと或る定数を
    加算する加算器と、 上記nビットカウンタのリップルキャリー出力と上記加
    算器のキャリー出力信号を入力とする論理ゲートとを有
    し、 上記nビットカウンタは外部ロード信号によりその初期
    状態が設定され、かつnビットのデータ入力端子の内の
    mビット分の端子を遅延制御のための遅延調整端子とし
    たことを特徴とするタイミング制御信号発生回路。
  2. 【請求項2】 上記論理ゲートはその一方の端子に受け
    る上記nビットカウンタからのリップルキャリー出力を
    反転回路を介して受けるようにして成る請求項1に記載
    されたタイミング制御信号発生回路。
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