專利名稱：一種低功耗可編程分頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種毛刺消除可編程計(jì)數(shù)器，主要應(yīng)用于射頻鎖相環(huán)中的可編程 分頻器電路。具有毛刺消除能力強(qiáng)，功耗低，可編程范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，思路新穎等特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
在射頻收發(fā)機(jī)前端電路中，頻率綜合器為信號(hào)的上混頻、下混頻提供穩(wěn)定，低噪聲 的本振信號(hào)，并且信號(hào)的傳輸提供頻帶的切換。射頻鎖相環(huán)是實(shí)現(xiàn)頻率綜合器的一種有效 結(jié)構(gòu)。在射頻鎖相環(huán)電路中，可編程分頻器是其中的主要模塊，通過(guò)控制其自身的分頻比， 實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻帶的切換?？删幊谭诸l器的實(shí)現(xiàn)方法有多種，包括二分頻級(jí)聯(lián)可編程分頻器、基于雙模前置 預(yù)分頻的可編程分頻器以及基于可編程除N計(jì)數(shù)器的可編程分頻器。二分頻級(jí)聯(lián)可編程分 頻器實(shí)現(xiàn)的分頻比范圍較窄，只能是2的整數(shù)倍?；陔p模前置預(yù)分頻的可編程分頻器和 基于可編程除N計(jì)數(shù)器的可編程分頻器，實(shí)現(xiàn)的分頻比較寬；然而基于可編程除N計(jì)數(shù)器結(jié) 構(gòu)的可編程分頻器，由于可編程負(fù)載較大，使得電路內(nèi)部有較大的延時(shí)，影響了可編程分頻 器的速度?；陔p模前置預(yù)分頻的可編程分頻器結(jié)構(gòu)速度較快，可編程范圍較寬，在這三種 結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛。傳統(tǒng)的基于雙模前置預(yù)分頻的可編程分頻器結(jié)構(gòu)框圖如圖7所示。該可編程分頻 器由三部分構(gòu)成N/N+1雙模前置分頻器，P位可編程計(jì)數(shù)器和S位吞咽計(jì)數(shù)器。N/N+1雙 模前置分頻器的分頻輸出作為P位可編程計(jì)數(shù)器和S位吞咽計(jì)數(shù)器的參考頻率。在電路工 作之初，P位可編程計(jì)數(shù)器和S位吞咽計(jì)數(shù)器同時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，S位吞咽計(jì)數(shù)器輸出的模控制 信號(hào)控制N/N+1雙模前置分頻器實(shí)現(xiàn)N+1分頻，當(dāng)S位吞咽計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)了 S個(gè)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù) 結(jié)束，使得輸出模控制信號(hào)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，控制N/N+1雙模前置分頻器實(shí)現(xiàn)N分頻，此時(shí)P位可 編程計(jì)數(shù)器繼續(xù)計(jì)數(shù)，指導(dǎo)計(jì)數(shù)結(jié)束，輸出復(fù)位脈沖，可編程分頻器開(kāi)始下一階段的分頻工 作?？删幊谭诸l器最終可以實(shí)現(xiàn)的分頻比為PN+S(P彡N，N > S)，對(duì)于一個(gè)確定的設(shè)計(jì)，N 定值，P和S為可編程變量。為實(shí)現(xiàn)連續(xù)的分頻，對(duì)一個(gè)確定的N值，若P也固定，S的取值 需從0 P-I連續(xù)取值，那么總的分頻比就能實(shí)現(xiàn)從PN PN+(P-I)連續(xù)；對(duì)一個(gè)確定的N 值，P每變化一次，S從0 P-I連續(xù)取值，就可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的分頻要求。這種結(jié)構(gòu)的連續(xù)最小 分頻比為P2，最大的分頻比為NPmax+Smax。此種可編程分頻器最大的缺點(diǎn)是，P位可編程計(jì)數(shù) 器和S位吞咽計(jì)數(shù)器分別需要一個(gè)D觸發(fā)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成的計(jì)數(shù)器主體電路，為電路帶來(lái)了大 量的延時(shí)，功耗也相對(duì)較大。本實(shí)用新型中涉及的一種可編程范圍較寬的可編程分頻器， 巧妙的將P位可編程計(jì)數(shù)器和S位吞咽計(jì)數(shù)器合而為一，共用一個(gè)D觸發(fā)器鏈，有效的降低 了功耗和延時(shí)，提高了可編程分頻器的性能。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種低功耗可編程分頻器，其可以將可編 程計(jì)數(shù)器和吞咽計(jì)數(shù)器合而為一，共用一個(gè)D觸發(fā)器鏈構(gòu)成的計(jì)數(shù)器主體電路，有效的降低了功耗和延時(shí)，同時(shí)采用合理的設(shè)計(jì)可編程計(jì)數(shù)控制電路和吞咽計(jì)數(shù)控制電路，消除了 組合邏輯內(nèi)部的潛在毛刺，進(jìn)一步優(yōu)化了噪聲性能。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為一種低功耗可 編程分頻器，該可編程分頻器電路包括N/N+1雙模前置分頻器電路和與N/N+1雙模前置分 頻器電路通訊的可編程計(jì)數(shù)器電路，N自然數(shù)，其中可編程計(jì)數(shù)器電路包括異步計(jì)數(shù)器主 體電路、可編程計(jì)數(shù)控制電路、吞咽計(jì)數(shù)控制電路、復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路和計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電 路；可編程計(jì)數(shù)器電路的頻率輸入由N/N+1雙模前置分頻器輸入，N/N+1雙模前置分 頻器電路分頻以后的輸出作為可編程計(jì)數(shù)器電路的計(jì)數(shù)時(shí)鐘，?？刂菩盘?hào)由可編程計(jì)數(shù)器 電路的計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路產(chǎn)生，控制N/N+1雙模前置分頻器實(shí)現(xiàn)N分頻或N+1分頻；計(jì)數(shù)時(shí)鐘通過(guò)異步計(jì)數(shù)器主體電路產(chǎn)生6位分頻輸出信號(hào)，該6位分頻輸出信號(hào) 分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路和吞咽計(jì)數(shù)控制電路；可編程計(jì)數(shù)控制字和6位分頻輸出信 號(hào)同時(shí)輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路產(chǎn)生可編程計(jì)數(shù)輸出；吞咽計(jì)數(shù)控制字和6位分頻輸出信 號(hào)同時(shí)輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路產(chǎn)生吞咽計(jì)數(shù)輸出；可編程計(jì)數(shù)輸出和吞咽計(jì)數(shù)輸出分別 輸入復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路，產(chǎn)生的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)分別輸入計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電 路后產(chǎn)生?？刂菩盘?hào)；復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路的復(fù)位信號(hào)輸出連接異步計(jì)數(shù)器主體電路的復(fù)位 端；可編程控制字由可編程計(jì)數(shù)控制字和吞咽計(jì)數(shù)控制字兩部分組成，可編程計(jì)數(shù)輸 出和吞咽計(jì)數(shù)輸出均可以被改變，使得可編程計(jì)數(shù)器電路的可編程范圍展寬。優(yōu)選的，異步計(jì)數(shù)器主體電路由6個(gè)D觸發(fā)器級(jí)聯(lián)產(chǎn)生，每個(gè)D觸發(fā)器的輸入端和 輸出端連接，構(gòu)成二分頻器，所述6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端與6位的可編程計(jì)數(shù)控制 字分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路；6位分頻輸出端與6位的吞咽計(jì)數(shù)控制字分別輸入吞咽 計(jì)數(shù)控制電路；異步計(jì)數(shù)器主體電路中的參考時(shí)鐘由N/N+1雙模前置分頻器產(chǎn)生，從第一 個(gè)級(jí)聯(lián)D觸發(fā)器的D端輸入，所述可編程分頻器的頻率輸出由異步計(jì)數(shù)器主體電路的最后 一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端端輸出。優(yōu)選的，異步計(jì)數(shù)器主體電路的6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端與6位的可編程 計(jì)數(shù)控制字分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路；可編程計(jì)數(shù)控制電路由6個(gè)可編程計(jì)數(shù)控制電路異或門和5個(gè)可編程計(jì)數(shù)控制電 路與門構(gòu)成；異步計(jì)數(shù)器主體電路的6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端與6位的可編程計(jì)數(shù) 控制字分別輸入6個(gè)可編程計(jì)數(shù)控制電路異或門；可編程計(jì)數(shù)控制電路第六個(gè)異或門和可 編程計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)異或門的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)與門，可編程計(jì) 數(shù)控制電路第五個(gè)與門和可編程計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控 制電路第四個(gè)與門，可編程計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)與門和可編程計(jì)數(shù)控制電路異第三個(gè)或門 的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)與門，以此類推，可編程計(jì)數(shù)控制電路第二個(gè)與 門的和可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)異或門的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門， 可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門的輸出連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路的輸入端，6個(gè)D觸發(fā)器的6 位分頻輸出端分別輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路；吞咽計(jì)數(shù)控制電路與可編程計(jì)數(shù)控制電路結(jié)構(gòu)相同，由6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電路異 或門和5個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電路與門構(gòu)成，6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電路D觸發(fā)器的6位分頻輸出端與6位的吞咽計(jì)數(shù)控制字分別輸入6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電路異或門，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第六 個(gè)異或門和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)異或門的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)與門， 吞咽計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)異或門和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門的輸出端連接吞咽計(jì) 數(shù)控制電路第四個(gè)與門，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)異或 門的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)與門，以此類推，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第二個(gè)與門 的和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)異或門的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門，吞咽計(jì) 數(shù)控制電路與門的輸出連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路的輸入端。優(yōu)選的，復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路由兩個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路D觸發(fā)器和四個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn) 生電路反相器構(gòu)成，兩個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路D觸發(fā)器的時(shí)鐘與異步計(jì)數(shù)器主體電路的計(jì)數(shù) 時(shí)鐘信號(hào)連接，吞咽計(jì)數(shù)控制電路連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端，可編 程計(jì)數(shù)控制電路連接接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第二個(gè)D觸發(fā)器的輸入端；復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第 一個(gè)D觸發(fā)器的輸出通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)反相器與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路的輸入端端連接，復(fù)位脈 沖產(chǎn)生電路第二個(gè)D觸發(fā)器的輸出通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)反相器與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路的輸入端 端連接；復(fù)位信號(hào)由第二個(gè)反相器的輸出產(chǎn)生，連接異步計(jì)數(shù)器主體電路中所有D觸發(fā)器 的復(fù)位端。優(yōu)選的，計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路由一個(gè)RS觸發(fā)器構(gòu)成；RS觸發(fā)器的輸入端連接復(fù)位 信號(hào)產(chǎn)生電路中第一個(gè)反相器的輸出端，RS觸發(fā)器的輸入端連接復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路中第三 個(gè)反相器的輸出端；RS觸發(fā)器RSO的輸出端產(chǎn)生?？刂菩盘?hào)。優(yōu)選的，N/N+1雙模前置分頻器電路由同步計(jì)數(shù)器主體電路和?？刂齐娐穬刹糠?構(gòu)成；同步計(jì)數(shù)器主體電路包括三個(gè)同步計(jì)數(shù)器主體電路D觸發(fā)器和一個(gè)同步計(jì)數(shù)器 主體電路與門；頻率輸入連接三個(gè)同步計(jì)數(shù)器主體電路D觸發(fā)器的時(shí)鐘，構(gòu)成同步計(jì)數(shù)結(jié) 構(gòu)；同步計(jì)數(shù)器主體電路或門的輸出端連接同步計(jì)數(shù)器主體電路第三個(gè)D觸發(fā)器的輸入 端，構(gòu)成初始輸入；同步計(jì)數(shù)器主體電路第三個(gè)D觸發(fā)器的輸出端與同步計(jì)數(shù)器主體電路 與門的一個(gè)輸入端連接；同步計(jì)數(shù)器主體電路與門的輸出與同步計(jì)數(shù)器主體電路第二個(gè)D 觸發(fā)器的輸入端連接；同步計(jì)數(shù)器主體電路第二個(gè)D觸發(fā)器的輸出端與同步計(jì)數(shù)器主體電 路第一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端連接；同步計(jì)數(shù)器主體電路第一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端分別與同 步計(jì)數(shù)器主體電路與門和同步計(jì)數(shù)器主體電路或門的另外一個(gè)輸入端連接；?？刂齐娐酚蓛蓚€(gè)?？刂齐娐稤觸發(fā)器和三個(gè)?？刂齐娐坊蜷T構(gòu)成；?？刂齐娐?D觸發(fā)器的輸入端分別和各自的輸出端連接，構(gòu)成二分頻電路；參考時(shí)鐘由同步計(jì)數(shù)器主 體電路的第一個(gè)D觸發(fā)器輸出端提供，輸入?？刂齐娐返谝粋€(gè)D觸發(fā)器的時(shí)鐘端；?？刂齐?路第一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端和模控制電路第二個(gè)D觸發(fā)器的輸入時(shí)鐘連接；?？刂齐娐返?兩個(gè)D觸發(fā)器的輸出端分別輸入?？刂齐娐返诙€(gè)或門，而后與?？刂菩盘?hào)分別輸入?？?制電路第三個(gè)或門；模控制電路第三個(gè)或門的輸出與?？刂齐娐返谝粋€(gè)或門的另外一個(gè)輸 入連接，輸入同步計(jì)數(shù)器主體電路；?？刂菩盘?hào)可以控制N/N+1雙模前置分頻器電路的分 頻比，當(dāng)模控制為0時(shí)N/N+1雙模前置分頻器電路產(chǎn)生N+1分頻；當(dāng)模控制為1時(shí)，N/N+1 雙模前置分頻器電路產(chǎn)生N分頻；計(jì)數(shù)時(shí)鐘由?？刂齐娐返牡诙€(gè)D觸發(fā)器的輸出端產(chǎn)生， 連接可編程計(jì)數(shù)器電路的計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。有益效果本實(shí)用新型中所述的一種可編程范圍較寬的低功耗可編程分頻器，通過(guò)設(shè)計(jì)可編程計(jì)數(shù)器和吞咽計(jì)數(shù)器，將兩部分合而為一，共用一個(gè)D觸發(fā)器鏈構(gòu)成的計(jì)數(shù) 器主體電路，使得整個(gè)可編程分頻器的功耗顯著降低。同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)可編程計(jì)數(shù)控制電路 和吞咽計(jì)數(shù)控制電路，兩部分均采用與門邏輯，消除了組合邏輯內(nèi)部由于競(jìng)爭(zhēng)-冒險(xiǎn)產(chǎn)生 的毛刺，在功耗和噪聲方面均有所貢獻(xiàn)。與傳統(tǒng)的可編程分頻器結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)具有可編 程范圍寬，功耗低，毛刺消除能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的可編程分頻器電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型的可編程計(jì)數(shù)器電路電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型的16/17雙模前置分頻器電路電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型的可編程分頻器中的RS觸發(fā)器的S輸入端、R輸入端，?？刂?以及復(fù)位信號(hào)的波形圖；圖5為本實(shí)用新型的16/17雙模前置分頻器電路的頻率輸入，?？刂埔约坝?jì)數(shù)時(shí) 鐘輸出的波形圖(?？刂菩盘?hào)為低電平時(shí))；圖6為本實(shí)用新型的16/17雙模前置分頻器電路的頻率輸入，?？刂埔约坝?jì)數(shù)時(shí) 鐘輸出的波形圖(模控制信號(hào)為高電平時(shí))；圖7為傳統(tǒng)的可編程分頻器電路結(jié)構(gòu)框圖；其中，N/N+1雙模前置分頻器電路1，可編程計(jì)數(shù)器電路2，異步計(jì)數(shù)器主體電路 21、可編程計(jì)數(shù)控制電路22、吞咽計(jì)數(shù)控制電路23、復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M和計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn) 生電路25。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型中所述的一種可編程范圍較寬的低功耗可編程分頻器，在傳統(tǒng)的可編 程分頻器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將可編程計(jì)數(shù)器和吞咽計(jì)數(shù)器合而為一，共用一個(gè)D觸發(fā)器鏈構(gòu)成 的計(jì)數(shù)器主體電路，圖1所示為本設(shè)計(jì)的可編程分頻器結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)用新型中所述的一種可編程范圍較寬的低功耗可編程分頻器主要由N/N+1 雙模前置分頻器電路1和可編程計(jì)數(shù)電路2組成?？删幊逃?jì)數(shù)器電路2由異步計(jì)數(shù)器主體 電路21、可編程計(jì)數(shù)控制電路22、吞咽計(jì)數(shù)控制電路23、復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路和計(jì)數(shù)器輸出 產(chǎn)生電路25五部分組成。N自然數(shù)?？删幊逃?jì)數(shù)器電路2的頻率輸入由N/N+1雙模前置分頻器1輸入，N/N+1雙模前 置分頻器電路1分頻以后的輸出作為可編程計(jì)數(shù)器電路2的計(jì)數(shù)時(shí)鐘，?？刂菩盘?hào)由可編 程計(jì)數(shù)器電路2的計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25產(chǎn)生，控制N/N+1雙模前置分頻器1實(shí)現(xiàn)N分頻 或N+1分頻；計(jì)數(shù)時(shí)鐘通過(guò)異步計(jì)數(shù)器主體電路21產(chǎn)生6位分頻輸出信號(hào)QO…Q5，該6位分 頻輸出信號(hào)QO…Q5分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路22和吞咽計(jì)數(shù)控制電路23 ；可編程計(jì)數(shù) 控制字PO…P5和6位分頻輸出信號(hào)QO…Q5同時(shí)輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路22產(chǎn)生可編程 計(jì)數(shù)輸出P ；吞咽計(jì)數(shù)控制字SO…S5和6位分頻輸出信號(hào)QO…Q5同時(shí)輸入吞咽計(jì)數(shù)控制 電路23產(chǎn)生吞咽計(jì)數(shù)輸出S ；可編程計(jì)數(shù)輸出P和吞咽計(jì)數(shù)輸出S分別輸入復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M，產(chǎn)生的第一輸出信號(hào)PP和第二輸出信號(hào)SS分別輸入計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25后產(chǎn) 生?？刂菩盘?hào)；復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M的復(fù)位信號(hào)輸出連接異步計(jì)數(shù)器主體電路21的復(fù)位 端；可編程控制字由可編程計(jì)數(shù)控制字PO…P5和吞咽計(jì)數(shù)控制字SO…S5兩部分組 成，可編程計(jì)數(shù)輸出P和吞咽計(jì)數(shù)輸出S均可以被改變，使得可編程計(jì)數(shù)器電路2的可編程 范圍展寬。異步計(jì)數(shù)器主體電路21由6個(gè)D觸發(fā)器DO…D5級(jí)聯(lián)產(chǎn)生，每個(gè)D觸發(fā)器的輸入 端D和輸出端Q連接，構(gòu)成二分頻器，所述6個(gè)D觸發(fā)器DO…D5的6位分頻輸出端QO…Q5 與6位的可編程計(jì)數(shù)控制字PO…P5分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路22 ；6位分頻輸出端Q(l··· Q5與6位的吞咽計(jì)數(shù)控制字SO…S5分別輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路23 ；異步計(jì)數(shù)器主體電路 21中的參考時(shí)鐘由N/N+1雙模前置分頻器產(chǎn)生，從第一個(gè)級(jí)聯(lián)D觸發(fā)器的D端輸入，所述可 編程分頻器的頻率輸出由異步計(jì)數(shù)器主體電路21的最后一個(gè)D觸發(fā)器D5的輸出端Q端輸 出ο異步計(jì)數(shù)器主體電路21的6個(gè)D觸發(fā)器DO…D5的6位分頻輸出端QO…Q5與6 位的可編程計(jì)數(shù)控制字PO…P5分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路22 ；可編程計(jì)數(shù)控制電路22由6個(gè)可編程計(jì)數(shù)控制電路異或門ΡΧ0···Ρ)(5和5個(gè)可編 程計(jì)數(shù)控制電路與門PAO…ΡΑ4構(gòu)成；異步計(jì)數(shù)器主體電路21的6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻 輸出端QO…Q5與6位的可編程計(jì)數(shù)控制字PO…Ρ5分別輸入6個(gè)可編程計(jì)數(shù)控制電路異 或門ΡΧ0···Ρ)(5 ；可編程計(jì)數(shù)控制電路第六個(gè)異或門Ρ)(5和可編程計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)異或 門ΡΧ4的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)與門ΡΑ4，可編程計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)與 門ΡΑ4和可編程計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門ΡΧ3的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè) 與門ΡΑ3，可編程計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)與門ΡΑ3和可編程計(jì)數(shù)控制電路異第三個(gè)或門ΡΧ2的 輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)與門ΡΑ2，以此類推，可編程計(jì)數(shù)控制電路第二個(gè)與 門PAl的和可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)異或門PXO的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第一 個(gè)與門ΡΑ0，可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門PAO的輸出連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M的輸入 端P，6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端QO…Q5分別輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路23。吞咽計(jì)數(shù)控制電路23與可編程計(jì)數(shù)控制電路22結(jié)構(gòu)相同，由6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制 電路異或門SX(>"S)(5和5個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電路與門SA0 "SA4構(gòu)成，6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電 路D觸發(fā)器的6位分頻輸出端QO…Q5與6位的吞咽計(jì)數(shù)控制字SO…S5分別輸入6個(gè)吞咽 計(jì)數(shù)控制電路異或門SXO…SX5，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第六個(gè)異或門S)(5和吞咽計(jì)數(shù)控制電路 第五個(gè)異或門SX4的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)與門SA4，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第 五個(gè)異或門SX4和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門SX3的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第 四個(gè)與門SA3，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門SX3和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)異或門SX2 的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)與門SA2，以此類推，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第二個(gè)與門 SAl的和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)異或門SXO的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門 SA0，吞咽計(jì)數(shù)控制電路與門SAO的輸出連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M的輸入端S。復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M由兩個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路D觸發(fā)器D6、D7和四個(gè)復(fù)位脈沖 產(chǎn)生電路反相器NO，Ni, N2, N3構(gòu)成，兩個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路D觸發(fā)器D6、D7的時(shí)鐘與異 步計(jì)數(shù)器主體電路21的計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)連接，吞咽計(jì)數(shù)控制電路23連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第一個(gè)D觸發(fā)器D6的輸入端D，可編程計(jì)數(shù)控制電路22連接接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第二個(gè)D 觸發(fā)器D7的輸入端D ；復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第一個(gè)D觸發(fā)器D6的輸出通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)反相器 NO, Nl與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25的輸入端R端連接，復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第二個(gè)D觸發(fā)器D7 的輸出通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)反相器N2，N3與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25的輸入端S端連接；復(fù)位信號(hào) 由第二個(gè)反相器N2的輸出產(chǎn)生，連接異步計(jì)數(shù)器主體電路21中所有D觸發(fā)器DO…D5的復(fù) 位端。計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25由一個(gè)RS觸發(fā)器RSO構(gòu)成；RS觸發(fā)器RSO的輸入端R連 接復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路M中第一個(gè)反相器m的輸出端，RS觸發(fā)器RSO的輸入端S連接復(fù) 位信號(hào)產(chǎn)生電路M中第三個(gè)反相器N3的輸出端；RS觸發(fā)器RSO的輸出端Q產(chǎn)生?？刂菩盘?hào)。N/N+1雙模前置分頻器電路1由同步計(jì)數(shù)器主體電路和模控制電路兩部分構(gòu)成；同步計(jì)數(shù)器主體電路包括三個(gè)同步計(jì)數(shù)器主體電路D觸發(fā)器DFFO…DFF2和一個(gè) 同步計(jì)數(shù)器主體電路與門ANDO ；頻率輸入連接三個(gè)同步計(jì)數(shù)器主體電路D觸發(fā)器DFF(l··· DFF2的時(shí)鐘，構(gòu)成同步計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)；同步計(jì)數(shù)器主體電路或門ORO的輸出端連接同步計(jì)數(shù)器 主體電路第三個(gè)D觸發(fā)器DFF2的輸入端D，構(gòu)成初始輸入；同步計(jì)數(shù)器主體電路第三個(gè)D觸 發(fā)器DFF2的輸出端Q與同步計(jì)數(shù)器主體電路與門ANDO的一個(gè)輸入端連接；同步計(jì)數(shù)器主 體電路與門ANDO的輸出與同步計(jì)數(shù)器主體電路第二個(gè)D觸發(fā)器DFFl的輸入端D連接；同 步計(jì)數(shù)器主體電路第二個(gè)D觸發(fā)器DFFl的輸出端Q與同步計(jì)數(shù)器主體電路第一個(gè)D觸發(fā) 器DFFO的輸入端D連接；同步計(jì)數(shù)器主體電路第一個(gè)D觸發(fā)器DFFO的輸出端Q分別與同 步計(jì)數(shù)器主體電路與門ANDO和同步計(jì)數(shù)器主體電路或門ORO的另外一個(gè)輸入端連接。模控制電路由兩個(gè)?？刂齐娐稤觸發(fā)器DFF3，DFF4和三個(gè)?？刂齐娐坊蜷TORO… 0R2構(gòu)成；模控制電路D觸發(fā)器DFF3，DFF4的輸入端D分別和各自的輸出端Q連接，構(gòu)成二 分頻電路；參考時(shí)鐘由同步計(jì)數(shù)器主體電路的第一個(gè)D觸發(fā)器DFFO輸出端Q提供，輸入模 控制電路第一個(gè)D觸發(fā)器DFF3的時(shí)鐘端；?？刂齐娐返谝粋€(gè)D觸發(fā)器DFF3的輸出端Q和 ?？刂齐娐返诙€(gè)D觸發(fā)器DFF4的輸入時(shí)鐘連接；?？刂齐娐返膬蓚€(gè)D觸發(fā)器DFF3，DFF4 的輸出端Q分別輸入?？刂齐娐返诙€(gè)或門0R1，而后與?？刂菩盘?hào)分別輸入?？刂齐娐?第三個(gè)或門0R2 ；模控制電路第三個(gè)或門0R2的輸出與?？刂齐娐返谝粋€(gè)或門ORO的另外 一個(gè)輸入連接，輸入同步計(jì)數(shù)器主體電路；模控制信號(hào)可以控制N/N+1雙模前置分頻器電 路1的分頻比，當(dāng)模控制為0時(shí)N/N+1雙模前置分頻器電路1產(chǎn)生N+1分頻；當(dāng)模控制為 1時(shí)，N/N+1雙模前置分頻器電路1產(chǎn)生N分頻；計(jì)數(shù)時(shí)鐘由模控制電路的第二個(gè)D觸發(fā)器 DFF4的輸出端(Q)產(chǎn)生，連接可編程計(jì)數(shù)器電路2的計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。具體的，可編程計(jì)數(shù)器電路2僅采用一個(gè)異步計(jì)數(shù)器主體電路21便可同時(shí)對(duì)可編 程計(jì)數(shù)控制電路22和吞咽計(jì)數(shù)控制電路23進(jìn)行控制。傳統(tǒng)的可編程分頻器，可編程計(jì)數(shù) 器和吞咽計(jì)數(shù)器需要分別設(shè)計(jì)，分別需要一個(gè)計(jì)數(shù)器主體電路，而此種可編程分頻器將可 編程計(jì)數(shù)器和吞咽計(jì)數(shù)器合而為一，共用一個(gè)異步計(jì)數(shù)器主體電路，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)?？删幊谭?頻器的頻率輸入由N/N+1雙模前置分頻器1輸入，分頻以后的輸出作為可編程計(jì)數(shù)器電路 22的計(jì)數(shù)時(shí)鐘，?？刂菩盘?hào)由可編程計(jì)數(shù)器電路22產(chǎn)生，控制16/17雙模前置分頻器1實(shí) 現(xiàn)N分頻或N+1分頻。計(jì)數(shù)時(shí)鐘通過(guò)異步計(jì)數(shù)器主體電路1產(chǎn)生6位分頻輸出QO…Q5，分 別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路22和吞咽計(jì)數(shù)控制電路23?？删幊逃?jì)數(shù)控制字PO…P5和6位分頻輸出信號(hào)QO…Q5同時(shí)輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路22產(chǎn)生可編程計(jì)數(shù)輸出P ；吞咽計(jì) 數(shù)控制字SO…S5和6位分頻輸出信號(hào)QO…Q5同時(shí)輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路23產(chǎn)生吞咽計(jì) 數(shù)輸出S。可編程控制字分別由PO…P5和SO…S5兩部分輸入，可編程計(jì)數(shù)和吞咽計(jì)數(shù)均 可以被改變，使得可編程分頻器的可編程范圍展寬?？删幊逃?jì)數(shù)輸出P和吞咽計(jì)數(shù)輸出S 分別輸入復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路對(duì)，產(chǎn)生的輸出信號(hào)PP和SS分別輸入技術(shù)器輸出產(chǎn)生電路25 產(chǎn)生?？刂菩盘?hào)。復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路4的復(fù)位信號(hào)輸出連接異步計(jì)數(shù)器主體電路1的復(fù)位 端，使得異步計(jì)數(shù)器主體電路1在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候復(fù)位。如圖2所示為可編程計(jì)數(shù)器電路2的電路結(jié)構(gòu)圖。可編程計(jì)數(shù)器2由異步計(jì)數(shù)器 主體電路21、可編程計(jì)數(shù)控制電路22、吞咽計(jì)數(shù)控制電路23、復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M和計(jì)數(shù) 器輸出產(chǎn)生電路25五部分組成。異步計(jì)數(shù)器主體電路21由6位D觸發(fā)器級(jí)聯(lián)產(chǎn)生，每個(gè)D 觸發(fā)器的輸入D端和輸出Q端連接，構(gòu)成二分頻器。6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端Q(l··· Q5與6位的可編程計(jì)數(shù)控制字PO…P5分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路22 ；6位分頻輸出端 QO…Q5與6位的吞咽計(jì)數(shù)控制字SO…S5分別輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路23。異步計(jì)數(shù)器主 體電路21中的參考時(shí)鐘由16/17雙模前置分頻器1產(chǎn)生，從第一個(gè)級(jí)聯(lián)D觸發(fā)器的D端輸 入。可編程分頻器的頻率輸出由異步計(jì)數(shù)器主體電路21的最后一個(gè)D觸發(fā)器D5的Q端輸 出ο可編程計(jì)數(shù)控制電路22和吞咽計(jì)數(shù)控制電路23是本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。6個(gè) D觸發(fā)器的6位分頻輸出端QO…Q5與6位的可編程計(jì)數(shù)控制字PO…P5分別輸入可編程 計(jì)數(shù)控制電路22?？删幊逃?jì)數(shù)控制電路22由6個(gè)異或門ΡΧ0···Ρ)(5和5個(gè)與門ΡΑ0···ΡΑ4 構(gòu)成。6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端QO…Q5與6位的可編程計(jì)數(shù)控制字PO…Ρ5分別 輸入6個(gè)異或門PXO…ΡΧ5。ΡΧ5和ΡΧ4的輸出端連接ΡΑ4，ΡΑ4和ΡΧ3的輸出端連接ΡΑ3， ΡΑ3和ΡΧ2的輸出端連接ΡΑ2···以此類推，PAl的和PXO的輸出端連接ΡΑ0，PAO的輸出連接 復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M的P輸入端。6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端QO…Q5分別輸入吞咽 計(jì)數(shù)控制電路3。吞咽計(jì)數(shù)控制電路23與可編程計(jì)數(shù)控制電路22結(jié)構(gòu)相同，由6個(gè)異或 門SX(>"S)(5和5個(gè)與門SA0"*SA4構(gòu)成。6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端QO…Q5與6位 的吞咽計(jì)數(shù)控制字SO... S5分別輸入6個(gè)異或門SXO-SX5。SX5和SX4的輸出端連接SA4， SA4和SX3的輸出端連接SA3，SA3和SX2的輸出端連接SA2…以此類推，SAl的和SXO的輸 出端連接SAO，SAO的輸出連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M的S輸入端。復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路M由兩個(gè)D觸發(fā)器D6、D7和四個(gè)反相器N0，Ni，N2，N3構(gòu)成。 兩個(gè)D觸發(fā)器的時(shí)鐘與異步計(jì)數(shù)器主體電路21的計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)連接。吞咽計(jì)數(shù)控制電路 23連接D6的D輸入端，可編程計(jì)數(shù)控制電路22連接D7的D輸入端。D6的輸出通過(guò)兩個(gè) 級(jí)聯(lián)反相器NO，Nl與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25的R端連接，D7的輸出通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)反相器 N2，N3與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25的S端連接。復(fù)位信號(hào)，由反相器N2的輸出產(chǎn)生，連接異 步計(jì)數(shù)器主體電路21中所有D觸發(fā)器的復(fù)位端。計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路25由一個(gè)RS觸發(fā)器RSO構(gòu)成。RSO的R輸入端連接復(fù)位信 號(hào)產(chǎn)生電路M中m的輸出端，S輸入端連接復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路M中N3的輸出端。RSO的 Q輸出端產(chǎn)生?？刂菩盘?hào)。本實(shí)用新型中的N/N+1雙模前置分頻器1由同步計(jì)數(shù)器主體電路和?？刂齐娐穬?部分構(gòu)成。同步計(jì)數(shù)器主體電路包括三個(gè)D觸發(fā)器DFF(>"DFF2和一個(gè)與非門AND0。頻率輸入連接三個(gè)D觸發(fā)器DFF(>"DFF2的時(shí)鐘，構(gòu)成同步計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)。或門ORO的輸出端連接 DFF2的D輸入端，構(gòu)成初始輸入。DFF2的輸出Q端與與門ANDO的一個(gè)輸入端連接。ANDO 的輸出與DFFl的D輸入端連接。DFFl的輸出Q端與DFFO的輸入D端連接。DFFO的輸出 Q端反饋回去，分別與ANDO和ORO的另外一個(gè)輸入端連接。模控制電路由兩個(gè)D觸發(fā)器 DFF3-DFF4和三個(gè)或門ORO…0R2構(gòu)成。DFF3和DFF4的D端分別和各自的Q端連接，構(gòu)成 二分頻電路。參考時(shí)鐘由同步計(jì)數(shù)器主體電路的DFFO輸出Q端提供，輸入DFF3的時(shí)鐘端。 DFF3的輸出Q端和DFF4的輸入時(shí)鐘連接。DFF3和DFF4的輸出Q端分別輸入或門ORl，而 后與?？刂菩盘?hào)分別輸入或門0R2。0R2的輸出與ORO的另外一個(gè)輸入連接，輸入同步計(jì)數(shù) 器主體電路。?？刂菩盘?hào)可以控制雙模前置分頻器的分頻比，當(dāng)?？刂茷?時(shí)，雙模前置分 頻器產(chǎn)生17分頻；當(dāng)?？刂茷?時(shí)，雙模前置分頻器產(chǎn)生16分頻。計(jì)數(shù)時(shí)鐘由DFF4的輸 出Q端產(chǎn)生，連接可編程計(jì)數(shù)器電路O)的計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。本實(shí)用新型中所述的一種可編程范圍較寬的可編程分頻器，假設(shè)N/N+1雙模前置 分頻器的N = 16，圖3為可編程分頻器的16/17雙模前置分頻器1。最小分頻比為N2 = 162 =256，最大的分頻比為NPmax+Smax = 16X63+63 = 1071，可獲得的分頻比范圍為256至 1071?？删幊谭诸l器輸入2. 5GHz頻率信號(hào)時(shí)，對(duì)其性能進(jìn)行仿真，輸入可編程計(jì)數(shù)控制 字P5…PO = 000111、吞咽計(jì)數(shù)控制字S5…SO = 000011。如圖4所示為該可編程分頻器 中的RS觸發(fā)器的S輸入端、R輸入端，?？刂埔约皬?fù)位信號(hào)的波形圖。可編程計(jì)數(shù)器電路 2開(kāi)始工作時(shí)，?？刂菩盘?hào)為低電平，復(fù)位信號(hào)為高電平，當(dāng)計(jì)數(shù)了 4個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘周期時(shí)，模 控制信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平，又計(jì)數(shù)了 4個(gè)脈沖周期后，復(fù)位信號(hào)翻轉(zhuǎn)為低電平，異步計(jì)數(shù)器主 體電路的各D觸發(fā)器復(fù)位，本次計(jì)數(shù)周期結(jié)束，進(jìn)入下一次計(jì)數(shù)周期。圖5和圖6分別 為16/17雙模前置分頻器電路1的頻率輸入，模控制以及計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。如 圖5所示，當(dāng)模控制信號(hào)為低電平時(shí)，雙模前置分頻器的分頻比為17 ；如圖6所示，當(dāng)?？?制信號(hào)為高電平時(shí)，雙模前置分頻器的分頻比為16。通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型中所述的可編程范 圍較寬的可編程分頻器進(jìn)行功耗仿真可得，在1. 8V的工作電壓下，該可編程分頻器在一個(gè) 周期內(nèi)消耗的電流平均值為0. 75mA，而對(duì)如圖7所示傳統(tǒng)的可編程分頻器進(jìn)行功耗仿真， 其在一個(gè)周期內(nèi)消耗的電流平均值為1.078mA?？梢悦黠@的看出，相對(duì)于傳統(tǒng)的可編程分 頻器結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型中所述的可編程分頻器節(jié)省了 25%的電流。如果將工作頻率較高的 16/17雙模前置分頻器電路1去除，本設(shè)計(jì)中的可編程計(jì)數(shù)器電路2在一個(gè)周期內(nèi)消耗的電 流平均值僅為209. 2uA，相同工作條件下，傳統(tǒng)的可編程計(jì)數(shù)器在一個(gè)周期內(nèi)消耗的電流平 均值為374. 5uA。相對(duì)于傳統(tǒng)的可編程計(jì)數(shù)器，本實(shí)用新型中的可編程計(jì)數(shù)器節(jié)省了 44% 以上的電流。因此，本實(shí)用新型中所述的可編程范圍較寬的低功耗可編程分頻器電路結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，可編程范圍較寬，相對(duì)于傳統(tǒng)的可編程分頻器，功耗得到了明顯的降低。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不以上述實(shí) 施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變 化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種低功耗可編程分頻器，其特征在于該可編程分頻器電路包括N/N+1雙模前置 分頻器電路(1)和與N/N+1雙模前置分頻器電路(1)通訊的可編程計(jì)數(shù)器電路0)，N為 自然數(shù)，其中可編程計(jì)數(shù)器電路( 包括異步計(jì)數(shù)器主體電路(21)、可編程計(jì)數(shù)控制電路 (22)、吞咽計(jì)數(shù)控制電路(23)、復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路04)和計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路05)；可編程計(jì)數(shù)器電路的頻率輸入由N/N+1雙模前置分頻器(1)輸入，N/N+1雙模前 置分頻器電路(1)分頻以后的輸出作為可編程計(jì)數(shù)器電路的計(jì)數(shù)時(shí)鐘，?？刂菩盘?hào)由 可編程計(jì)數(shù)器電路的計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路0 產(chǎn)生，控制N/N+1雙模前置分頻器(1) 實(shí)現(xiàn)N分頻或N+1分頻；計(jì)數(shù)時(shí)鐘通過(guò)異步計(jì)數(shù)器主體電路產(chǎn)生6位分頻輸出信號(hào)(QO…Q5)，該6位分頻 輸出信號(hào)Ο ο···陰)分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路0 和吞咽計(jì)數(shù)控制電路；可編程 計(jì)數(shù)控制字(ΡΟ···Κ)和6位分頻輸出信號(hào)0 0···( 5)同時(shí)輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路02) 產(chǎn)生可編程計(jì)數(shù)輸出(P)；吞咽計(jì)數(shù)控制字(S0" S5)和6位分頻輸出信號(hào)0 0···( 5)同時(shí) 輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路產(chǎn)生吞咽計(jì)數(shù)輸出( ；可編程計(jì)數(shù)輸出(P)和吞咽計(jì)數(shù)輸出 (S)分別輸入復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路(M)，產(chǎn)生的第一輸出信號(hào)(PP)和第二輸出信號(hào)(SS)分 別輸入計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路0 后產(chǎn)生?？刂菩盘?hào)；復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路04)的復(fù)位信號(hào) 輸出連接異步計(jì)數(shù)器主體電路的復(fù)位端；可編程控制字由可編程計(jì)數(shù)控制字(ΡΟ···Κ)和吞咽計(jì)數(shù)控制字(SO···^)兩部分組 成，可編程計(jì)數(shù)輸出(P)和吞咽計(jì)數(shù)輸出( 均可以被改變，使得可編程計(jì)數(shù)器電路(2)的 可編程范圍展寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗可編程分頻器，其特征在于異步計(jì)數(shù)器主體電路 (21)由6個(gè)D觸發(fā)器Φ0··· 5)級(jí)聯(lián)產(chǎn)生，每個(gè)D觸發(fā)器的輸入端⑶和輸出端(Q)連接， 構(gòu)成二分頻器，所述6個(gè)D觸發(fā)器Φ0··· 5)的6位分頻輸出端0 0···( 5)與6位的可編程計(jì) 數(shù)控制字(ΡΟ···Κ)分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路0 ；6位分頻輸出端Ο Ο·· 陰)與6位 的吞咽計(jì)數(shù)控制字(SO···^)分別輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路；異步計(jì)數(shù)器主體電路中的參考時(shí)鐘由N/N+1雙模前置分頻器產(chǎn)生，從第一個(gè)級(jí)聯(lián)D觸發(fā)器的D端輸入，所述可編 程分頻器的頻率輸出由異步計(jì)數(shù)器主體電路的最后一個(gè)D觸發(fā)器(M)的輸出端(Q) 端輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗可編程分頻器，其特征在于異步計(jì)數(shù)器主體電路 (21)的6個(gè)D觸發(fā)器Φ0··· 5)的6位分頻輸出端Ο 0···05)與6位的可編程計(jì)數(shù)控制字 (Ρ0···Ρ5)分別輸入可編程計(jì)數(shù)控制電路02)；可編程計(jì)數(shù)控制電路0 由6個(gè)可編程計(jì)數(shù)控制電路異或門(PXO…PXQ和5個(gè)可編 程計(jì)數(shù)控制電路與門(ΡΑ0···ΡΑ4)構(gòu)成；異步計(jì)數(shù)器主體電路的6個(gè)D觸發(fā)器的6位分 頻輸出端Ο ο···陰)與6位的可編程計(jì)數(shù)控制字(ΡΟ···Κ)分別輸入6個(gè)可編程計(jì)數(shù)控制電 路異或門(PXO…PXQ ；可編程計(jì)數(shù)控制電路第六個(gè)異或門(PXO和可編程計(jì)數(shù)控制電路第 五個(gè)異或門(ΡΧ4)的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)與門(ΡΑ4)，可編程計(jì)數(shù)控制 電路第五個(gè)與門(ΡΑ4)和可編程計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門(ΡΧ:3)的輸出端連接可編程計(jì) 數(shù)控制電路第四個(gè)與門(ΡΑ； )，可編程計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)與門(Ρ??； )和可編程計(jì)數(shù)控制 電路異第三個(gè)或門(ΡΧ2)的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)與門(ΡΑ》，以此類推， 可編程計(jì)數(shù)控制電路第二個(gè)與門(PAl)的和可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)異或門(PXO)的輸出端連接可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門(PAO)，可編程計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門(PAO) 的輸出連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路04)的輸入端(P)，6個(gè)D觸發(fā)器的6位分頻輸出端(Q(l··· Q5)分別輸入吞咽計(jì)數(shù)控制電路03)；吞咽計(jì)數(shù)控制電路與可編程計(jì)數(shù)控制電路0 結(jié)構(gòu)相同，由6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制 電路異或門(SXO…SXQ和5個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電路與門(SA0 "SA4)構(gòu)成，6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控 制電路D觸發(fā)器的6位分頻輸出端0 0···( 5)與6位的吞咽計(jì)數(shù)控制字(S0" S5)分別輸入 6個(gè)吞咽計(jì)數(shù)控制電路異或門(SXO…SXQ，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第六個(gè)異或門(SXO和吞咽 計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)異或門(SX4)的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)與門(SA4)，吞 咽計(jì)數(shù)控制電路第五個(gè)異或門(SX4)和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門(SX;3)的輸出端連 接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)與門(SA!3)，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第四個(gè)異或門(SX;3)和吞咽計(jì) 數(shù)控制電路第三個(gè)異或門(SX》的輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第三個(gè)與門(SA》，以此 類推，吞咽計(jì)數(shù)控制電路第二個(gè)與門(SAl)的和吞咽計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)異或門(SXO)的 輸出端連接吞咽計(jì)數(shù)控制電路第一個(gè)與門(SAO)，吞咽計(jì)數(shù)控制電路與門(SAO)的輸出連 接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路04)的輸入端(S)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低功耗可編程分頻器，其特征在于復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路04) 由兩個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路D觸發(fā)器(D6、D7)和四個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路反相器(N0，Ni，N2， N3)構(gòu)成，兩個(gè)復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路D觸發(fā)器(D6、D7)的時(shí)鐘與異步計(jì)數(shù)器主體電路Ql)的 計(jì)數(shù)時(shí)鐘信號(hào)連接，吞咽計(jì)數(shù)控制電路連接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第一個(gè)D觸發(fā)器(D6) 的輸入端(D)，可編程計(jì)數(shù)控制電路0 連接接復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第二個(gè)D觸發(fā)器(D7)的 輸入端⑶；復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第一個(gè)D觸發(fā)器(D6)的輸出通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)反相器(N0，N1) 與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路0 的輸入端(R)端連接，復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路第二個(gè)D觸發(fā)器(D7) 的輸出通過(guò)兩個(gè)級(jí)聯(lián)反相器(N2，N3)與計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路05)的輸入端(S)端連接； 復(fù)位信號(hào)由第二個(gè)反相器(擬)的輸出產(chǎn)生，連接異步計(jì)數(shù)器主體電路中所有D觸發(fā) 器Φ0··· 5)的復(fù)位端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低功耗可編程分頻器，其特征在于計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路 (25)由一個(gè)RS觸發(fā)器(RSO)構(gòu)成；RS觸發(fā)器(RSO)的輸入端(R)連接復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電路 (24)中第一個(gè)反相器(Ni)的輸出端，RS觸發(fā)器(RSO)的輸入端( 連接復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生電 路04)中第三個(gè)反相器(N； )的輸出端；RS觸發(fā)器RSO的輸出端(Q)產(chǎn)生模控制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低功耗可編程分頻器，其特征在于N/N+1雙模前置分頻器電 路(1)由同步計(jì)數(shù)器主體電路和?？刂齐娐穬刹糠謽?gòu)成；同步計(jì)數(shù)器主體電路包括三個(gè)同步計(jì)數(shù)器主體電路D觸發(fā)器(DFF(>"DFm)和一個(gè)同 步計(jì)數(shù)器主體電路與門(ANDO)；頻率輸入連接三個(gè)同步計(jì)數(shù)器主體電路D觸發(fā)器(DFF(l··· DFF2)的時(shí)鐘，構(gòu)成同步計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)；同步計(jì)數(shù)器主體電路或門(ORO)的輸出端連接同步計(jì)數(shù) 器主體電路第三個(gè)D觸發(fā)器(DFM)的輸入端(D)，構(gòu)成初始輸入；同步計(jì)數(shù)器主體電路第 三個(gè)D觸發(fā)器(DFF2)的輸出端(Q)與同步計(jì)數(shù)器主體電路與門(ANDO)的一個(gè)輸入端連接； 同步計(jì)數(shù)器主體電路與門(ANDO)的輸出與同步計(jì)數(shù)器主體電路第二個(gè)D觸發(fā)器(DFFl)的 輸入端(D)連接；同步計(jì)數(shù)器主體電路第二個(gè)D觸發(fā)器(DFFl)的輸出端(Q)與同步計(jì)數(shù)器 主體電路第一個(gè)D觸發(fā)器(DFFO)的輸入端(D)連接；同步計(jì)數(shù)器主體電路第一個(gè)D觸發(fā)器 (DFFO)的輸出端(Q)分別與同步計(jì)數(shù)器主體電路與門(ANDO)和同步計(jì)數(shù)器主體電路或門(ORO)的另外一個(gè)輸入端連接；模控制電路由兩個(gè)?？刂齐娐稤觸發(fā)器(DFF3，DFF4)和三個(gè)?？刂齐娐坊蜷T(0R(l··· 0R2)構(gòu)成；?？刂齐娐稤觸發(fā)器(DFF3，DFF4)的輸入端(D)分別和各自的輸出端(Q)連接， 構(gòu)成二分頻電路；參考時(shí)鐘由同步計(jì)數(shù)器主體電路的第一個(gè)D觸發(fā)器(DFFO)輸出端(Q)提 供，輸入?？刂齐娐返谝粋€(gè)D觸發(fā)器(DFF!3)的時(shí)鐘端；?？刂齐娐返谝粋€(gè)D觸發(fā)器(DFF3) 的輸出端(Q)和模控制電路第二個(gè)D觸發(fā)器(DFF4)的輸入時(shí)鐘連接；?？刂齐娐返膬蓚€(gè)D 觸發(fā)器(DFF3，DFF4)的輸出端(Q)分別輸入?？刂齐娐返诙€(gè)或門(ORl)，而后與?？刂?信號(hào)分別輸入?？刂齐娐返谌齻€(gè)或門(0R2)；?？刂齐娐返谌齻€(gè)或門(0R2)的輸出與模控 制電路第一個(gè)或門(ORO)的另外一個(gè)輸入連接，輸入同步計(jì)數(shù)器主體電路；?？刂菩盘?hào)可 以控制N/N+1雙模前置分頻器電路(1)的分頻比，當(dāng)?？刂茷?時(shí)N/N+1雙模前置分頻器 電路(1)產(chǎn)生N+1分頻；當(dāng)?？刂茷?時(shí)，N/N+1雙模前置分頻器電路(1)產(chǎn)生N分頻；計(jì) 數(shù)時(shí)鐘由?？刂齐娐返牡诙€(gè)D觸發(fā)器(DFF4)的輸出端(Q)產(chǎn)生，連接可編程計(jì)數(shù)器電路 (2)的計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低功耗可編程分頻器，其特征在于該可編程分頻器電路包括N/N+1雙模前置分頻器電路(1)和與N/N+1雙模前置分頻器電路(1)通訊的可編程計(jì)數(shù)器電路(2)，N自然數(shù)，其中可編程計(jì)數(shù)器電路(2)包括異步計(jì)數(shù)器主體電路(21)、可編程計(jì)數(shù)控制電路(22)、吞咽計(jì)數(shù)控制電路(23)、復(fù)位脈沖產(chǎn)生電路(24)和計(jì)數(shù)器輸出產(chǎn)生電路(25)；可編程計(jì)數(shù)器電路(2)的頻率輸入由N/N+1雙模前置分頻器(1)輸入。本實(shí)用新型將P位可編程計(jì)數(shù)器和S位吞咽計(jì)數(shù)器合而為一，共用一個(gè)D觸發(fā)器鏈，有效的降低了功耗和延時(shí)，提高了可編程分頻器的性能。
文檔編號(hào)H03K23/66GK201887747SQ20102064823
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者吉新春, 吳建輝, 張萌, 時(shí)龍興, 李紅, 楊世鐸, 陳招娣 申請(qǐng)人:東南大學(xué)