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STB設計の勘所 : Ⅷ.デジタル回路編

バイナリ・カウンタの設計方法

before

カウンタ

セットトップボックスでバイナリ・カウンタを使う場合は、バイナリ・カウンタの問題において、何らかの拍子に同期信号とカウンタ出力のタイミングがずれると、回路が停止するまでカウンタ出力がずれたままになる場合があります。これはバイナリ・カウンタのLDにロードする信号を保持するフリップフロップのリセット忘れが原因となることが多くなっています。

ビフォーアフター
after

カウンタ

上記の場合、遅延計算をして通常設計で問題がない場合は、ロード信号の伝搬遅延に起因するディレイがあった場合でも、上記のようにロード部分を修正し、後ろのDフリップフロップにもロードすればカウンタ出力がずれたりする問題は発生しなくなります。

バイナリ・カウンタ出力がずれた場合、リセットのタイミングが合わなくなりカウンタの回路が動作しなくなってしまいます。タイミングを合わせるために安易にゲートICを追加するのではなく、ロード信号の出力も変えるようにしましょう。