一种毛刺消除可编程计数器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种毛刺消除可编程计数器，包括异步计数器主体电路、可编程逻辑电路、复位脉冲产生电路、计数器输出产生电路四部分；其中异步计数器主体电路上设有N位分频输出端(Q0…QN-1)、可编程输入端P以及D触发器；可编程逻辑电路分成可编程部分和非可编程部分，可编程部分采用与非逻辑，非可编程部分采用或非逻辑；复位脉冲产生电路上设有两个输入端R0、S0以及三个输出端；计数器输出产生电路上设有两个输入端R1、S1以及一个输出端。本实用新型专利技术设计简单，电路结构新颖，毛刺消除能力强，易于实现等特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种毛刺消除可编程计数器，主要应用于射频锁相环中的可编程 分频器电路。
技术介绍
在射频锁相环电路中，可编程分频器电路是其中的主要模块，为整个环路提供可 变的分频比，实现锁相环在不同频率点上的精确锁定。可编程计数器是实现可编程分频器 的主要方式。通过输入不同的分频比控制字，可编程分频器输出不同的分频比。在实际的电路设计中，可编程分频电路中的可编程计数器由数字逻辑实现，可分 成计数器主体电路和可编程逻辑电路两部分。计数器主体电路实际上是一个分频电路，通 常由多个D触发器级联构成，将分频输出端输入可编程逻辑电路，便可实现可变的计数位 数，从而实现不同的分频比。然而，对于多个D触发器级联构成的可编程计数器，由于每个D 触发器具有自身的延时，使得后级的分频输出端较前级有一定的滞后。各分频输出端输入 后续的可编程逻辑电路时，由于可编程逻辑电路是由逻辑门构成，而逻辑门在多个输入信 号中间存在不同时刻的翻转式，会产生竞争-冒险现象，使得输出端得到错误的逻辑，在可 编程逻辑电路内部，以毛刺的形式出现。此种毛刺会使得可编程计数器产生误计数，产生错 误的分频比，可编程分频电路发生误分频，锁相环锁定在错误的频点上。为了消除上诉由于 组合逻辑电路的竞争-冒险产生的输出毛刺，一般的做法是引入D触发器对可编程逻辑电 路的输出进行同步，然而此种方法同样存在误计数的危险，如果毛刺出现在D触发器的时 钟上升沿到来时，同样会将毛刺传输至输出端，使计数输出错误。因此，消除毛刺的最彻底 方法是通过合理的设计可编程逻辑电路，避免组合逻辑电路内部的竞争-冒险现象，彻底 的消除毛刺，才可将可编程计数器的误计数危机消除。
技术实现思路
技术目的针对上述现有技术的问题和不足，本技术的目的是提供一种 毛刺消除的可编程计数器，在可编程计数器的可编程逻辑电路内部彻底消除毛刺。通过消 除可编程逻辑电路内部逻辑门的竞争-冒险现象，彻底的将毛刺消除，避免可编程计数器 误计数的产生。技术方案为达到上述目的，本技术的技术方案为一种毛刺消除可编程计数 器，包括异步计数器主体电路、可编程逻辑电路、复位脉冲产生电路、计数器输出产生电路 四部分；其中异步计数器主体电路上设有N位分频输出端α^0···0Ν-1)、可编程输入端P以 及D触发器；可编程逻辑电路分成可编程部分和非可编程部分，可编程部分采用与非逻辑， 非可编程部分采用或非逻辑；复位脉冲产生电路上设有两个输入端R0、SO以及三个输出 端；计数器输出产生电路上设有两个输入端Rl、Sl以及一个输出端；异步计数器主体电路的N位分频输出端0 0···( Ν-1)分别连接可编程逻辑电路的 非可编程部分，异步计数器主体电路的可编程输入端P分别连接可编程逻辑电路的可编程部分，可编程部分和非可编程部分的输出端分别连接复位脉冲产生电路的两个输入端R0、 S0，复位脉冲产生电路的一个输出端与异步计数器主体电路中所有D触发器的复位端连 接，同时复位脉冲产生电路的另外两个输出端分别连接计数器输出产生电路的两个输入端 RUSl0所述异步计数器主体电路由N位D触发器级联产生，每个D触发器的输入D端和 输出Q端连接，构成二分频器，N个D触发器的N位分频输出端0 0···( Ν-1)与N位的可编 程输入端(Ρ0···ΡΝ-1)分别输入可编程逻辑电路O)，异步计数器主体电路中的参考时钟由 第一个级联D触发器的D端输入。所述可编程逻辑电路中N个D触发器的N位分频输出端Ο Ο··· Ν-1)与N位的可 编程输入端(Ρ0···ΡΝ-1)分别输入可编程逻辑电路的可编程部分，可编程部分由N个异或门 (XO-XN-I)和N-I个与门(Α0···ΑΝ-2)构成，N个D触发器的N位分频输出端(QO…QN-1) 与N位的可编程输入端(Ρ0···ΡΝ-1)分别输入N个异或门(Χ0···ΧΝ-1)，ΧΝ-1和ΧΝ-2的输出 端连接ΑΝ-2，ΑΝ-2和ΧΝ-3的输出端连接ΑΝ_3，ΑΝ-3和ΧΝ-4的输出端连接ΑΝ-4…以此类 推，Al的和XO的输出端连接AO，AO的输出连接复位脉冲产生电路的SO输入端，N个D触 发器的N位分频输出端(Q0…QN-1)分别输入可编程逻辑电路的非可编程部分，非可编程部 分由N-I个或门(Β0…ΒΝ-2)和一个反相器Ν4构成，QN-I和QN-2连接ΒΝ-2，QN-3和ΒΝ-2 的输出端连接BN-3，QN-4和ΒΝ-3的输出端连接ΒΝ-4…以此类推，QO和Bl的输出端连接 BO, BO的输出端连接反相器Ν4，Ν4的输出端连接复位脉冲输出产生电路的RO输入端。所述复位脉冲产生电路由两个D触发器(D6、D7)和四个反相器(NO，Ni, Ν2, Ν3) 构成，两个D触发器的时钟与异步计数器主体电路的“时钟”信号端连接，可编程逻辑电路 的可编程部分连接D6的D输入端，可编程逻辑电路的可编程部分连接D7的D输入端，D6的 输出通过两个级联反相器(Ν0，Ν1)产生输入与计数器输出产生电路的R端连接，D7的输出 通过两个级联反相器(Ν2，Ν3)产生输入与计数器输出产生电路的S端连接，“复位”信号， 由反相器NO的输出产生，连接异步计数器主体电路中所有D触发器的复位端。所述计数器输出产生电路由一个RS触发器RSO构成，RSO的R输入端连接复位信 号产生电路中m的输出端，S输入端连接复位信号产生电路中N3的输出端，RSO的Q输出 端产生计数结束脉冲“溢出”信号。有益效果本技术通过合理的设计可编程逻辑电路，简单的在可编程部分采 用与非逻辑，非可编程部分采用或非逻辑，便可彻底的将毛刺消除，消除了潜在的误计数危 机。与传统的毛刺消除结构相比，具有设计简单，电路结构新颖，毛刺消除能力强，易于实现 等特点。附图说明图1为本技术的可编程计数器电路框图；图2为本技术的N位可编程计数器电路原理图；图3为本技术的六位可编程计数器电路原理图；图4为本技术的RS触发器R输入端、S输入端，计数器计数“溢出”端以及计 数器“复位”端波形图；图5为本技术的逻辑门毛刺消除机制示意图；图6为本技术的可编程逻辑电路非可编程部分，或非逻辑毛刺消除机制示意 图7为本技术的可编程逻辑电路可编程部分，与非逻辑毛刺消除机制示意具体实施方式以下结合附图和具体实施例，进一步阐明本技术，应理解这些实施例仅用于 说明本技术而不用于限制本技术的范围，在阅读了本技术之后，本领域技术 人员对本技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本技术所述的一种毛刺消除可编程计数器，采用异步计数器为核心计数电 路，通过将各分频输出端和可编程控制字输入可编程逻辑电路，在计数结束可编程控制字 输入的脉冲个数后，输出计数结束脉冲，进入下一次计数周期。本技术所述的一种毛刺消除可编程计数器电路框图和电路图分别如图1、图 2所示。此种可编程计数器可分成四部分异步计数器主体电路1、可编程逻辑电路2、复位 脉冲产生电路3、计数器输出产生电路4。可编程逻辑电路2分成可编程部分和非可编程部 分。可编程部分采用与非逻辑，非可编程部分采用或非逻辑。可编程部分和非可编程部分 分别采用与非逻辑和或非逻辑，可以明显的消除可编程逻辑电路2输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种毛刺消除可编程计数器，其特征在于：该计数器包括异步计数器主体电路（１）、可编程逻辑电路（２）、复位脉冲产生电路（３）、计数器输出产生电路（４）四部分；其中异步计数器主体电路（１）上设有Ｎ位分频输出端、可编程输入端Ｐ以及Ｄ触发器；可编程逻辑电路（２）分成可编程部分和非可编程部分，可编程部分采用与非逻辑，非可编程部分采用或非逻辑；复位脉冲产生电路（３）上设有两个输入端Ｒ０、Ｓ０以及三个输出端；计数器输出产生电路（４）上设有两个输入端Ｒ１、Ｓ１以及一个输出端；异步计数器主体电路（１）的Ｎ位分频输出端分别连接可编程逻辑电路（２）的非可编程部分，异步计数器主体电路（１）的可编程输入端Ｐ分别连接可编程逻辑电路（２）的可编程部分，可编程部分和非可编程部分的输出端分别连接复位脉冲产生电路（３）的两个输入端Ｒ０、Ｓ０，复位脉冲产生电路（３）的一个输出端与异步计数器主体电路（１）中所有Ｄ触发器的复位端连接，同时复位脉冲产生电路（３）的另外两个输出端分别连接计数器输出产生电路（４）的两个输入端Ｒ１、Ｓ１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建辉，杨世铎，张萌，陈招娣，吉新春，陈超，竺磊，徐毅，徐震，时龙兴，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：实用新型
国别省市：84