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JPS6242413B2 - - Google Patents
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JPS6242413B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6242413B2
JPS6242413B2 JP55024678A JP2467880A JPS6242413B2 JP S6242413 B2 JPS6242413 B2 JP S6242413B2 JP 55024678 A JP55024678 A JP 55024678A JP 2467880 A JP2467880 A JP 2467880A JP S6242413 B2 JPS6242413 B2 JP S6242413B2
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JP
Japan
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output
frequency
down counter
full adder
latch circuit
Prior art date
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Application number
JP55024678A
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Japanese (ja)
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JPS56122227A (en
Inventor
Hajime Kuwabara
Yutaka Ono
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YOKOKAWA DENKI KK
Original Assignee
YOKOKAWA DENKI KK
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Publication date
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Publication of JPS56122227A publication Critical patent/JPS56122227A/en
Publication of JPS6242413B2 publication Critical patent/JPS6242413B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/78Generating a single train of pulses having a predetermined pattern, e.g. a predetermined number

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主としてステツピングモータを駆動
するためのパルス発生回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates primarily to a pulse generation circuit for driving a stepping motor.

一般に、ステツピングモータのトルク一回転数
特性は第1図に示すようなものとなる。第1図に
おいて、縦軸にトルクを横軸に回転数をとつてあ
る。同図において、は瞬時駆動、瞬時停止がで
きる領域即ちプルイン領域、はそれ以外の領域
即ちプルアウト領域である。プルアウト領域で
は瞬時駆動、瞬時停止はできない。このようなス
テツピングモータの特性を最大限まで引き出すた
めには、プルアウト領域まで使用する必要があ
る。従つて、ステツピングモータの駆動時と停止
時には、第2図のaに示すような速度−時間特性
になるように加減速制御を行わなければならな
い。
Generally, the torque-to-revolutions characteristic of a stepping motor is as shown in FIG. In FIG. 1, the vertical axis represents torque and the horizontal axis represents rotational speed. In the figure, indicates an area where instantaneous driving and instantaneous stopping can be performed, that is, a pull-in area, and indicates an area other than that, that is, a pull-out area. Instantaneous drive and instantaneous stopping are not possible in the pullout area. In order to maximize the characteristics of such a stepping motor, it is necessary to use it up to the pull-out region. Therefore, when the stepping motor is driven and stopped, acceleration and deceleration control must be performed so that the speed-time characteristic is as shown in FIG. 2A.

第2図のaにおいて、縦軸に速度を横軸に時間
をとつてある。同図において1は三角特性、2は
台形特性を示す。図中に示す矢印は、時間の経過
を示している。即ち、駆動時には低速で動作さ
せ、その後プルアウト領域の速度まで上昇させ、
停止時には再び低速にするような制御を行うとス
テツピングモータの特性を最大限まで引き出すこ
とができる。しかしながら、このような特性を持
たせてもまだ問題が残る。
In FIG. 2a, the vertical axis represents speed and the horizontal axis represents time. In the figure, 1 indicates a triangular characteristic, and 2 indicates a trapezoidal characteristic. The arrows shown in the figure indicate the passage of time. That is, when driving, it is operated at a low speed, and then the speed is increased to the pull-out region.
When the stepping motor is stopped, the characteristics of the stepping motor can be maximized by controlling the motor to slow down again. However, even if such characteristics are provided, problems still remain.

第2図のbはaに示す特性図の加速度曲線を示
す図である。図中破線で示してある方はa図1に
示す三角特性の加速度曲線を示している。また図
中にはa図の変化点A,B,C,D,Gに対応し
たこれら変化点の位置を示してある。一般に、ス
テツピングモータの負荷トルク特性は第3図の負
荷トルク曲線に示すように高速になる程低下す
る。従つて、第2図bのA,B点に比較してC,
D点では加速度の大きさは同一であるが後者の方
が出力トルクが小さいので振動が発生しやすく、
場合によつては脱調を引き起こす可能性がある。
FIG. 2b is a diagram showing the acceleration curve of the characteristic diagram shown in a. The broken line in the figure indicates the triangular characteristic acceleration curve shown in FIG. Also shown in the figure are the positions of these change points corresponding to change points A, B, C, D, and G in figure a. Generally, the load torque characteristics of a stepping motor decrease as the speed increases, as shown in the load torque curve in FIG. Therefore, compared to points A and B in Figure 2b, C,
At point D, the magnitude of acceleration is the same, but the output torque is smaller at point D, so vibration is more likely to occur.
In some cases, it may cause loss of synchronicity.

このような欠点を無くするためには第4図のa
に示すような特性となるように加減速制御を行え
ばよい。即ち、A点とC点及びD点とB点の間に
それぞれ変化点E,Fを新しく設け加速度の変化
を鈍化させるようにしたものである。同図のbは
aに示す特性図の加速度曲線を示す。bよりわか
るように加速度の変化量が第2図に示すそれより
も小さくなつていることがわかる。従つて動作に
必要なトルクも小さくてすむので振動、脱調等が
起きなくなる。
In order to eliminate such drawbacks, see a in Figure 4.
Acceleration/deceleration control may be performed to obtain the characteristics shown in FIG. That is, new change points E and F are provided between points A and C and between points D and B, respectively, to slow down the change in acceleration. b in the same figure shows the acceleration curve of the characteristic diagram shown in a. As can be seen from b, the amount of change in acceleration is smaller than that shown in FIG. Therefore, the torque required for operation is small, and vibrations, step-outs, etc. do not occur.

しかしながら、第2図ましてや第4図に示すよ
うな特性のパルス発生回路を得ることは容易では
なく、近似的に第2図或いは第4図に示す特性を
得ているにすぎない。一方、最近のマイコン技術
の発達により、第4図に示すような特性をメモリ
にプログラムしておくこともできるようになつ
た。このようなプログラム方式だと確かに第4図
に示すような特性のパルス発生回路を得ることが
できる。しかしながら、マイコンのマシンサイク
ルが遅いことにより発生パルスの上限速度が制約
をうける、プログラムするためのメモリを多量に
必要とする、特性を簡単に変更することができな
い等の問題がある。
However, it is not easy to obtain a pulse generating circuit having the characteristics as shown in FIG. 2 or 4, and the characteristics shown in FIG. 2 or 4 can only be obtained approximately. On the other hand, with the recent development of microcomputer technology, it has become possible to program the characteristics shown in FIG. 4 into memory. With such a programming method, it is certainly possible to obtain a pulse generating circuit with characteristics as shown in FIG. However, there are problems such as the upper limit speed of the generated pulses being restricted due to the slow machine cycle of the microcomputer, the need for a large amount of memory for programming, and the inability to easily change the characteristics.

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成により第4図に示すような特性を
もつパルス発生回路を実現したものである。以
下、本発明を図面を参照しながら詳しく説明す
る。
The present invention has been made in view of these points, and has realized a pulse generating circuit having characteristics as shown in FIG. 4 with a simple configuration. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第5図は、本発明の一実施例を示す電気的接続
図である。同図において、1はアツプダウンカウ
ンタ、2は第1のラツチ回路、3は全加算器、4
は第2のラツチ回路、5はクロツク周波数切換回
路、6,7はダウンカウンタ、8は1/2分周器、
9〜15は各種ゲートである。
FIG. 5 is an electrical connection diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an up-down counter, 2 is a first latch circuit, 3 is a full adder, and 4 is an up-down counter.
is a second latch circuit, 5 is a clock frequency switching circuit, 6 and 7 are down counters, 8 is a 1/2 frequency divider,
9 to 15 are various gates.

アツプダウンカウンタ1にはアツプダウン切換
信号とCLOCK1が入力する。CLOCK1はスイ
ツチSWで、周波数f0かf0/2のうちのいずれか
一方が選択されるようになつている。アツプダウ
ンカウンタ1の出力は第1のラツチ回路2に入
る。第1のラツチ回路2にはゲート11よりスト
ローブ信号が入力されており、アツプダウンカウ
ンタ1から与えられたデータはこのストローブ信
号でラツチされる。
The up-down switching signal and CLOCK1 are input to the up-down counter 1. CLOCK1 is a switch SW, which selects either frequency f 0 or f 0 /2. The output of the up-down counter 1 enters the first latch circuit 2. A strobe signal is inputted to the first latch circuit 2 from the gate 11, and data applied from the up-down counter 1 is latched by this strobe signal.

第1のラツチ回路2の出力は全加算器3に入
る。全加算器3は前記ラツチ回路2の出力を受け
るとともにその出力は第2のラツチ回路4に入
る。第2のラツチ回路4には前記全加算器3の出
力とCLOCK2が入力されている。全加算器3の
出力はこのCLOCK2によりラツチされる。この
ラツチされた第2のラツチ回路4の出力はそのま
ま前記全加算器3の入力部に帰還されている。全
加算器3は、第1及び第2のラツチ回路の出力を
受けているので、その内容が定格値を超えるたび
ごとに桁上り信号を発生する。即ち、全加算器3
と第2のラツチ回路4からなる回路は、第1のラ
ツチ回路2の出力を導入し、桁上がり信号を出力
するパルス発振回路を構成している。
The output of the first latch circuit 2 enters the full adder 3. The full adder 3 receives the output of the latch circuit 2, and the output thereof is input to the second latch circuit 4. The output of the full adder 3 and CLOCK2 are input to the second latch circuit 4. The output of full adder 3 is latched by CLOCK2. The latched output of the second latch circuit 4 is fed back to the input section of the full adder 3 as it is. Since the full adder 3 receives the outputs of the first and second latch circuits, it generates a carry signal every time its contents exceed the rated value. That is, full adder 3
A circuit including the second latch circuit 4 and the second latch circuit 4 constitutes a pulse oscillation circuit that receives the output of the first latch circuit 2 and outputs a carry signal.

全加算器3の桁上り信号は、ゲート9を介して
ダウンカウンタ6,7及び1/2分周器8に入力し
ている。この1/2分周器8の出力V0が第5図に示
すパルス発生回路の出力となる。一方、ダウンカ
ウンタ6,7には発生パルス数が設定できるよう
になつている。発生パルス数とは、図に示すパル
ス発生回路が発生させることができるパルスの数
であり例えば、NCマシン等の場合にはこの発生
パルス数だけステツピングモータを動作させて位
置決めを行う。また、例えば発生パルス数を50と
すると、ダウンカウンタ6,7共に50を設定する
ようになつている。ダウンカウンタ6のゼロ検出
信号は、インバータ14、ゲート15を介してダ
ウンカウンタ7に入力されるとともに、前記アツ
プダウンカウンタ1にも入力しアツプダウン切換
信号として用いられる。更にゲート13を介して
自分自身にも入力している。一方、ダウンカウン
タ7のゼロ検出信号は、ゲート9に入力し同じく
ゲート9に入力する全加算器3の桁上り信号の通
過の制御を行う。ゲート9の出力は前述した1/2
分周器8の他にダウンカウンタ7にもゲート15
を介して入力している。
The carry signal from the full adder 3 is input to the down counters 6 and 7 and the 1/2 frequency divider 8 via the gate 9. The output V 0 of this 1/2 frequency divider 8 becomes the output of the pulse generation circuit shown in FIG. On the other hand, the number of generated pulses can be set in the down counters 6 and 7. The number of generated pulses is the number of pulses that can be generated by the pulse generation circuit shown in the figure. For example, in the case of an NC machine, positioning is performed by operating a stepping motor by this number of generated pulses. Further, for example, if the number of generated pulses is 50, the down counters 6 and 7 are both set to 50. The zero detection signal of the down counter 6 is input to the down counter 7 via an inverter 14 and a gate 15, and is also input to the up/down counter 1, where it is used as an up/down switching signal. Furthermore, it is also input to itself via the gate 13. On the other hand, the zero detection signal of the down counter 7 is input to the gate 9 and controls the passage of the carry signal of the full adder 3 which is also input to the gate 9. The output of gate 9 is 1/2 as mentioned above.
In addition to the frequency divider 8, the down counter 7 also has a gate 15.
I am entering it through.

アツプダウンカウンタ1の第Nビツト目(Nは
1より大きい整数)の出力はインバータ10を介
してゲート11に入力するとともにゲート12に
入力している。ゲート11の他方の入力には
CLOCK3が入力され、その出力は前述した第1
のラツチ回路2のストローブ信号としてラツチ回
路2に印加されている。ゲート12の他方の入力
にはアツプダウンカウンタの任意のビツト例えば
(N−1)ビツト目の出力が印加されている。こ
のゲート12の出力は前記周波数切換スイツチ
SWを制御するようになつている。第6図は第5
図各部の信号の関係を示したタイムチヤートであ
る。第6図の左端に示した名称は信号の名称であ
る。この第6図を参照しながら第5図の回路動作
を説明する。
The output of the Nth bit (N is an integer greater than 1) of the up-down counter 1 is input to the gate 11 via the inverter 10 and also to the gate 12. The other input of gate 11 has
CLOCK3 is input, and its output is the first
is applied to the latch circuit 2 as a strobe signal for the latch circuit 2. The other input of the gate 12 is applied with the output of an arbitrary bit of the up-down counter, for example, the (N-1)th bit. The output of this gate 12 is the frequency changeover switch.
It has come to control SW. Figure 6 is the 5th
This is a time chart showing the relationship of signals in each part of the figure. The names shown at the left end of FIG. 6 are the names of the signals. The operation of the circuit shown in FIG. 5 will be explained with reference to FIG.

まず、第6図を用いて、本発明の動作概要を説
明する。スタート時はアツプダウンカウンタ1へ
周波数f0のCLOCK1を加え、このカウンタ1の
出力値が或る値[例えば(N−1)ビツト目が
“1”]となつたら、スイツチSWを切替え、カウ
ンタ1には周波数f0/2を加える。従つて、アツ
プダウンカウンタ1の入力CLOCK1は第6図の
aのように変化する。
First, an outline of the operation of the present invention will be explained using FIG. 6. At the start, CLOCK1 with frequency f 0 is added to up-down counter 1, and when the output value of counter 1 reaches a certain value [for example, the (N-1)th bit is "1"], switch SW is changed and the counter Add the frequency f 0 /2 to 1. Therefore, the input CLOCK1 of the up-down counter 1 changes as shown in a of FIG.

アツプダウンカウンタ1はこの第6図のaの
CLOCK1を当初はアツプカウントするので、時
間の経過とともにその出力は増大する。そして、
或る時点を境に今度はダウンカウントに変るので
その出力値は次第に減少しついには“0”とな
る。即ち、アツプダウンカウンタ1の出力は、あ
たかも第6図のaのCLOCK1のパルス数を積分
したように推移する。
The up-down counter 1 is
Since CLOCK1 is initially counted up, its output increases as time passes. and,
After a certain point, the count changes to a down count, so the output value gradually decreases and finally reaches "0". That is, the output of the up-down counter 1 changes as if the number of pulses of CLOCK1 in a of FIG. 6 was integrated.

第1のラツチ2は、アツプダウンカウンタ1の
Nビツト目が“1”となるまでは[第6図のbの
C点]アツプダウンカウンタ1の出力を導入する
と直ちに出力する。そして、Nビツト目が“1”
となると、そのときのアツプダウンカウンタ1の
出力を保持するので、ラツチ2の出力D0は第6
図のbのように推移する。即ち、第1のラツチ2
の出力D0は、第4図のa図と相似形になつてい
る。なお、第6図は紙面の都合上、第4図のF,
B部分の図示を省略している。
The first latch 2 outputs the output as soon as the output of the up-down counter 1 is introduced until the Nth bit of the up-down counter 1 becomes "1" [point C in b in FIG. 6]. Then, the Nth bit is “1”
Then, since the output of up-down counter 1 at that time is held, the output D0 of latch 2 is the 6th one.
It changes as shown in b in the figure. That is, the first latch 2
The output D 0 of is similar to diagram a in FIG. In addition, due to space limitations, Figure 6 shows F and F in Figure 4.
The illustration of part B is omitted.

全加算器3は或る容量を持ち、ラツチ2,4の
出力信号を加算する。そして加算結果がその容量
を越えると1発の桁上がり信号をゲート9に出力
し、再びラツチ2,4の出力を加算し、その容量
を越えるたびに桁上がり信号(パルス信号)を出
力する。一方、全加算器3に加えられるラツチ2
の出力信号D0は第6図のbのように推移する信
号であり、また、全加算器3自身の出力もラツチ
4を介して再び導入しているので、全加算器3か
ら出力される桁上がり信号は、第6図のcに示す
ように推移する。即ち、桁上がり信号は、当初低
い発生頻度からスタートするが、第6図のbのA
−E間の傾斜に応じて次第に高い発生頻度とな
る。そして、第6図のbのE−C間では傾斜が緩
かになるので、桁上がり信号の発生頻度の増加傾
向も緩かに推移する。そして第6図のbのC−D
間では、傾斜がOであるから、桁上がり信号の発
生頻度の増加が止まり一定周期で発生する。そし
て、第6図bのDを経過後は、マイナスの傾斜と
なるので、次第に桁上がり信号の発生頻度も低く
なる。このようにして、全加算器3の桁上がり信
号は第6図のcに示すように推移する。
Full adder 3 has a certain capacity and adds the output signals of latches 2 and 4. When the addition result exceeds the capacity, one carry signal is output to the gate 9, and the outputs of latches 2 and 4 are added again, and a carry signal (pulse signal) is output each time the addition result exceeds the capacity. On the other hand, latch 2 added to full adder 3
The output signal D 0 of is a signal that changes as shown in b in FIG. The carry signal changes as shown in c in FIG. That is, the carry signal initially starts with a low frequency of occurrence, but at A of b in FIG.
The frequency of occurrence becomes higher depending on the slope between -E. Since the slope becomes gentle between E and C in b of FIG. 6, the increasing tendency of the occurrence frequency of the carry signal also changes gradually. And C-D in b of Fig. 6
In between, since the slope is O, the frequency of occurrence of carry signals stops increasing and occurs at a constant period. After passing D in FIG. 6B, the slope becomes negative, so the frequency of occurrence of the carry signal gradually decreases. In this way, the carry signal of the full adder 3 changes as shown in c in FIG.

この桁上がり信号は、ゲート9と1/2分周器8
を介して出力されるので、本発明に係る第5図の
回路からは第6図のcに示す信号を1/2に間引い
たパルス信号V0が出力される。
This carry signal is passed through gate 9 and 1/2 frequency divider 8.
Therefore, the circuit of FIG. 5 according to the present invention outputs a pulse signal V 0 which is obtained by thinning the signal shown in c of FIG. 6 to 1/2.

このパルス信号V0でステツピングモータを駆
動すれば、第4図のaで示した特性となる。
If the stepping motor is driven with this pulse signal V 0 , the characteristics shown by a in FIG. 4 will be obtained.

即ち、ステツピングモータは第6図cに示すパ
ルスを1発(実際には1/2分周器8で1/2に分周さ
れている)導入するごとに一定角度ステツプずつ
回転する。従つて、第6図cのパルス発生頻度が
高くなれば、ステツピングモータの回転速度は速
くなる。ここで第6図bのA−E期間において、
第6図cに示すパルスの発生頻度は、第6図bの
E−C間やC−D間における発生頻度より低い
が、その発生頻度の増加率は一番高い。即ち、第
6図のbのA−E期間においてはステツピングモ
ータの回転速度は低いが、その回転速度の増加率
は一番高い。
That is, the stepping motor rotates by a fixed angle step each time one pulse shown in FIG. Therefore, as the frequency of pulse generation in FIG. 6c increases, the rotational speed of the stepping motor increases. Here, in the period A-E of FIG. 6b,
Although the frequency of occurrence of the pulse shown in FIG. 6c is lower than the frequency of occurrence between E and C and between C and D in FIG. 6B, the rate of increase in the frequency of occurrence is the highest. That is, during the period A-E of FIG. 6b, the rotational speed of the stepping motor is low, but the rate of increase in the rotational speed is the highest.

そして、第6図bのE−C期間において、第6
図cに示すパルス発生頻度はA−E間の発生頻度
より高いがその増加率は低くなる。従つて、第6
図bのE−C期間においてはステツピングモータ
の回転速度はA−E期間より高いが、その回転速
度の増加率は低くなる。
Then, in the E-C period of FIG. 6b, the 6th
The pulse generation frequency shown in FIG. c is higher than the generation frequency between A and E, but the rate of increase is lower. Therefore, the sixth
Although the rotational speed of the stepping motor is higher in the period E-C in FIG. 2B than in the period A-E, the rate of increase in the rotational speed is lower.

そして、第6図bのC−D期間において、第6
図cに示すパルス発生頻度はE−C期間の発生頻
度より更に高いが、その発生頻度は一定となつて
いる。従つて、第6図bのC−D期間においては
ステツピングモータの回転速度は最高速となる
が、その回転速度は一定値である。
Then, in the CD period of FIG. 6b, the 6th
The frequency of pulse occurrence shown in FIG. c is higher than the frequency of occurrence during the EC period, but the frequency of occurrence remains constant. Therefore, during the period CD in FIG. 6b, the rotational speed of the stepping motor is at its highest speed, but the rotational speed is a constant value.

以下、第6図bのD以降も同様な動作によりス
テツピングモータは第6図cのパルス発生頻度に
応じて回転する。
Thereafter, the stepping motor rotates in accordance with the pulse generation frequency shown in FIG. 6c by the same operation after D in FIG. 6b.

従つて、ステツピングモータの速度の変化を時
間推移で表現すると第4図のようになる。
Therefore, the change in speed of the stepping motor can be expressed as a time course as shown in FIG. 4.

以下、詳細に動作説明を行なう。 The operation will be explained in detail below.

スタートの時点においては、全ての素子はリセ
ツトされている。また、ダウンカウンタ6,7に
は発生パルス数が設定されている。アツプダウン
カウンタ1は、ダウンカウンタ6からのアツプダ
ウン切換信号を受けて加算(アツプカウントとも
言う)モードになつている。リセツト状態ではア
ツプダウンカウンタ1の出力は全て0で、これら
出力を受けるゲート12の出力も0でCLOCK1
はf0側に設定されている。
At the start, all elements are reset. Further, the number of generated pulses is set in the down counters 6 and 7. The up-down counter 1 receives an up-down switching signal from the down counter 6 and is in an addition (also called up-count) mode. In the reset state, all the outputs of the up-down counter 1 are 0, and the output of the gate 12 that receives these outputs is also 0 and CLOCK 1.
is set on the f 0 side.

スタートと同時にCLOCK1がアツプダウンカ
ウンタ1に、CLOCK2が第2のラツチ回路4
に、CLOCK3がゲート11に入力される。
At the same time as the start, CLOCK1 becomes the up-down counter 1, and CLOCK2 becomes the second latch circuit 4.
Then, CLOCK3 is input to gate 11.

ここで、CLOCK1とCLOCK2とCLOCK3の
タイミング関係を述べる。CLOCK1とCLOCK
3とは同期した関係(例えば、スイツチSWから
アツプダウンカウンタ1へ加えられる信号をfi
とすれば、CLOCK3とfiを同じ信号とする)に
ある。
Here, the timing relationship between CLOCK1, CLOCK2, and CLOCK3 will be described. CLOCK1 and CLOCK
3 is a synchronous relationship (for example, the signal applied from switch SW to up-down counter 1 is f i
Then, CLOCK3 and f i are the same signal).

なお、CLOCK1が周波数切換回路5によりf0
からf0/2となれば、これにつれてCLOCK3も
f0からf0/2に切替わる。
Note that CLOCK1 is set to f 0 by the frequency switching circuit 5.
If it becomes f 0 /2, CLOCK3 will also change accordingly.
Switches from f 0 to f 0 /2.

一方、CLOCK2はCLOCK1の位相と無関係
な信号であり、CLOCK1が周波数切換回路5に
よりf0からf0/2と変化しても、CLOCK2の周
波数は影響されず一定である。
On the other hand, CLOCK2 is a signal unrelated to the phase of CLOCK1, and even if CLOCK1 changes from f 0 to f 0 /2 by the frequency switching circuit 5, the frequency of CLOCK2 is unaffected and remains constant.

このような状態でアツプダウンカウンタ1は、
第6図のaに示す周波数f0のCLOCK1を加算す
るので、アツプダウンカウンタ1の内容は時間の
経過とともに増大する。
In this state, up-down counter 1 is
Since CLOCK1 of frequency f 0 shown in FIG. 6A is added, the contents of up-down counter 1 increase with the passage of time.

このアツプダウンカウンタ1の0〜(N−1)
ビツトの出力は第1のラツチ回路2に加えられ
る。この時点においては、アツプダウンカウンタ
1の第Nビツト目の出力は、“0”であるから、
この“0”の信号はインバータ10で信号反転さ
れ、ゲート11には“1”の信号として加わる。
従つてゲート11は開いた状態となるからラツチ
のタイミングはCLOCK3のタイミングで決定さ
れる。ここでCLOCK3は上述したように、
CLOCK1と同期した信号であるから、第1のラ
ツチ2の出力値D0の値の変化はアツプダウンカ
ウンタ1の出力変化と同期したものとなる。従つ
て、第1のラツチ回路2の出力D0は、第6図の
aのパルス数を積分したように推移し、第6図の
bに示すようになる。なお、第6図bに付した
A,E,C,Dは第4図の同符号に相当し、第6
図b中の(N−1)、Nの記号はアツプダウンカ
ウンタ1の内容を示している。
0 to (N-1) of this up-down counter 1
The output of the bit is applied to the first latch circuit 2. At this point, the output of the Nth bit of up-down counter 1 is "0", so
This "0" signal is inverted by the inverter 10 and is applied to the gate 11 as a "1" signal.
Therefore, since the gate 11 is in an open state, the latch timing is determined by the CLOCK3 timing. Here, CLOCK3 is as mentioned above,
Since the signal is synchronized with CLOCK1, the change in the output value D0 of the first latch 2 is synchronized with the change in the output of the up-down counter 1. Therefore, the output D 0 of the first latch circuit 2 changes as if the number of pulses a in FIG. 6 is integrated, and becomes as shown in b in FIG. 6. Note that A, E, C, and D labeled in Figure 6b correspond to the same symbols in Figure 4, and
The symbols (N-1) and N in FIG. b indicate the contents of the up-down counter 1.

ラツチ回路2の出力D0は全加算器3に入り、
全加算器3の出力は第2のラツチ回路4を介して
全加算器3自身に帰還される。
The output D 0 of the latch circuit 2 enters the full adder 3,
The output of the full adder 3 is fed back to the full adder 3 itself via the second latch circuit 4.

従つて、全加算器3は第1及び第2のラツチ回
路2,4のそれぞれの出力を加算することにな
る。そしてCLOCK2は、CLOCK3に対して同
じか又は高い周波数であるため、ラツチ回路2の
出力D0の変化は直ちにラツチ回路4の出力変化
となる。全加算器3は或る容量を持ちこの容量を
越えるごとに1発の桁上がり信号を出力するもの
であり、この全加算器3と第2のラツチ回路4と
でパルス発振回路を構成している。第1のラツチ
回路2の出力D0は第6図のbのように推移する
ので、全加算器3から出力される桁上がり信号は
第6図のcのようになる。ここで第6図のcの説
明をする。当初、全加算器3に加えられるラツチ
回路2の出力D0は第6図のbのように小さな値
であるため(従つてラツチ回路4の出力値も小さ
い)、全加算器3の容量が満杯となるには時間が
係る。従つて、桁上がり信号は第6図cのように
スタート時は低い発生頻度となる。しかし、第6
図のbのA−E間の勾配が急なため、桁上がり信
号の発生頻度は、急激に上昇する。
Therefore, the full adder 3 adds the respective outputs of the first and second latch circuits 2 and 4. Since CLOCK2 has the same or higher frequency than CLOCK3, a change in the output D0 of latch circuit 2 immediately becomes a change in the output of latch circuit 4. The full adder 3 has a certain capacity and outputs one carry signal every time this capacity is exceeded.This full adder 3 and the second latch circuit 4 constitute a pulse oscillation circuit. There is. Since the output D 0 of the first latch circuit 2 changes as shown in FIG. 6b, the carry signal output from the full adder 3 becomes as shown in FIG. 6c. Here, c in FIG. 6 will be explained. Initially, the output D 0 of the latch circuit 2 applied to the full adder 3 is a small value as shown in b in FIG. 6 (therefore, the output value of the latch circuit 4 is also small), so the capacity of the full adder 3 is It takes time to fill up. Therefore, the carry signal occurs at a low frequency at the start, as shown in FIG. 6c. However, the sixth
Since the slope between A and E in b of the figure is steep, the frequency of occurrence of carry signals increases rapidly.

更に、第8図を用いて全加算器3の桁上がり出
力が上述のようになる[第6図cのようなる]動
作を説明する。第8図は第6図の時間軸を更に拡
大したものであり、CLOCK1〜3を用いて、第
1のラツチ回路2の出力D0と、全加算器3の桁
上がり出力との関係を描いた図である。上述した
ようにCLOCK1と3は同期した信号であり、第
8図のaとbにこの2つのCLOCKを示す。従つ
て、アツプダウンカウンタ1の出力を導入してい
る第1のラツチ回路2の出力D0は第8図Cに示
すように階段状に推移する。もつとも、ラツチ回
路2の出力D0はデジタル値であるが、概念的に
分り易くするため第8図では階段状に示したもの
である。なお、第6図bでは縮小して描いている
ため滑かな傾斜となつている。この階段状波形に
付した数値は、ラツチ回路2の内容(アツプダウ
ンカウンタ1のカウント数)である。
Furthermore, the operation in which the carry output of the full adder 3 is as described above [as shown in FIG. 6c] will be explained using FIG. Figure 8 is a further enlargement of the time axis of Figure 6, and depicts the relationship between the output D 0 of the first latch circuit 2 and the carry output of the full adder 3 using CLOCKs 1 to 3. This is a diagram. As mentioned above, CLOCKs 1 and 3 are synchronized signals, and these two CLOCKs are shown in a and b of FIG. 8. Therefore, the output D0 of the first latch circuit 2 into which the output of the up-down counter 1 is introduced changes stepwise as shown in FIG. 8C. Although the output D 0 of the latch circuit 2 is a digital value, it is shown in a stepwise manner in FIG. 8 to make it conceptually easier to understand. In addition, in FIG. 6b, it is drawn in a reduced scale, so it has a smooth slope. The numerical value attached to this stepwise waveform is the content of the latch circuit 2 (the count number of the up-down counter 1).

第8図dはCLOCK2を示し、通常CLOCK1
より高い周波数である。第8図dでは、CLOCK
1の10倍の周波数の場合を描いている。
Figure 8d shows CLOCK2, usually CLOCK1
It is a higher frequency. In Figure 8d, CLOCK
The case where the frequency is 10 times that of 1 is depicted.

ここで、今、全加算器3の内容と、その出力D
A(ラツチ回路4へ加える出力)が共に“0”で
あり、全加算器3に入力するラツチ回路2の出力
D0=Y(一定)になつたとする。D0=Yである
から、全加算器3の出力DA=Yとなる。このDA
=Yの値はラツチ回路4に加えられ、CLOCK2
が1発印加されると、この“Y”の値はラツチ回
路4を経由して全加算器3に加えられる。従つ
て、全加算器3は、D0=Yと、ラツチ回路4か
ら帰還された“Y”とを加算して、DA=2Yをラ
ツチ回路4へ加える。そして、次のCLOCK2が
1発印加されると、この“2Y”の値はラツチ回
路4を経由して全加算器3に帰還される。従つ
て、全加算器3は、D0=Yと、ラツチ回路4か
ら帰還された“2Y”とを加算してDA=3Yをラツ
チ回路4へ加える。このように、全加算器3の内
容はCLOCK2が1発印加されるたびに、“Y”
ずつ増加するように動作する。即ち、CLOCK2
がn発加えられれば、n・Yだけ増加する。な
お、全加算器3は第1のラツチ2の出力D0
“Y”に変化した際にも、この“Y”だけ内容が
増加するので、D0=Yへ変化し、この状態で
CLOCK2がn発加えられれば、全加算器3の内
容は(n+1)Yだけ増加する。
Now, the contents of full adder 3 and its output D
A (outputs applied to latch circuit 4) are both “0”, and output of latch circuit 2 input to full adder 3
Suppose that D 0 =Y (constant). Since D 0 =Y, the output D A of the full adder 3 becomes Y. This D A
=Y value is added to latch circuit 4 and CLOCK2
When is applied once, the value of "Y" is added to the full adder 3 via the latch circuit 4. Therefore, the full adder 3 adds D 0 =Y and "Y" fed back from the latch circuit 4, and applies D A =2Y to the latch circuit 4. Then, when the next CLOCK2 is applied one time, this value of "2Y" is fed back to the full adder 3 via the latch circuit 4. Therefore, the full adder 3 adds D 0 =Y and "2Y" fed back from the latch circuit 4, and adds D A =3Y to the latch circuit 4. In this way, the contents of full adder 3 change to “Y” every time CLOCK2 is applied once.
It operates in such a way that it increases by increments. That is, CLOCK2
If n shots are added, it will increase by n·Y. Furthermore, even when the output D 0 of the first latch 2 changes to "Y", the content of the full adder 3 increases by this "Y", so it changes to D 0 =Y, and in this state,
If CLOCK2 is applied n times, the content of full adder 3 increases by (n+1)Y.

第8図dはCLOCK2の周波数が、CLOCK1
の10倍の例を示したものであり、ここで全加算器
3の内容が、“64”となるたびに桁上がり出力を
1発出すものとすれば、第8図eのようになる。
即ち、全加算器3の桁上がり出力端子の通常時
は、highレベルであるが、その内容が“64”にな
ると瞬時間lowレベルへ立下がつた後、再びhigh
レベルに戻るようになつている。このような動作
は全加算器3に単安定マルチバイブレータ(図示
せず)を内蔵することで容易に実現できる。即
ち、桁上がり出力端子がlowレベルになつている
期間は、この内蔵された単安定マルチバイブレー
タの時定数で決定できる。
In Figure 8 d, the frequency of CLOCK2 is
This shows an example of 10 times the value of 10. If it is assumed that one carry output is issued each time the content of the full adder 3 becomes "64", the result will be as shown in FIG. 8e.
That is, the carry output terminal of full adder 3 is normally at high level, but when its content becomes "64", it momentarily falls to low level and then becomes high again.
I'm starting to get back to level. Such an operation can be easily realized by incorporating a monostable multivibrator (not shown) in the full adder 3. That is, the period during which the carry output terminal is at low level can be determined by the time constant of this built-in monostable multivibrator.

第8図eとなる動作を具体的数値を用いて説明
する。第8図cとdの間に記入した数値は全加算
器3の内容である。全加算器の初期値は0であ
る。ラツチ2の出力D0=1となると、全加算器
3の内容(以下、単に“内容”と記す)は1とな
る。次にCLOCK2が発生するたびに“内容”は
1ずつ増加し、10発目のCLOCK2が発生する
と、“内容”は11となる。その次にラツチ2の出
力D0=2となると“内容”は(11+2=13)と
なる。続いてCLOCK2が発生するたびに“内
容”は2ずつ増加し、D0=2の状態で10発目の
CLOCK2が発生すると“内容”は33となる。次
にD0=3となると“内容”は(33+3=36)と
なる。D0=3の状態で10発目のCLOCK2が発生
すると“内容”は(64+2)となる。従つて、64
をオーバーするので全加算器3は1発目の桁上が
りパルスを出力すると共に、“内容”はオーバー
フローした残りの2となり、2を初期値として新
たに加算を開始する。次にD0=4となると“内
容”は(2+4=6)となる。以下、CLOCK2
が発生するたびに“内容”は4ずつ増加する。次
にD0=5となり、D0=5の状態で3発目の
CLOCK2が発生すると“内容”は(64+2)と
なり、2発目のパルスを出力する。以下同様な動
作により第8図eのような波形となる。
The operation shown in FIG. 8e will be explained using specific numerical values. The numerical values written between c and d in FIG. 8 are the contents of the full adder 3. The initial value of the full adder is 0. When the output D 0 of latch 2 becomes 1, the content of full adder 3 (hereinafter simply referred to as "content") becomes 1. Next, each time CLOCK2 occurs, the "content" increases by 1, and when the 10th CLOCK2 occurs, the "content" becomes 11. Then, when the output D 0 of latch 2 becomes 2, the "content" becomes (11+2=13). Subsequently, each time CLOCK2 occurs, the “content” increases by 2, and when D 0 = 2, the 10th shot
When CLOCK2 occurs, the "content" becomes 33. Next, when D 0 =3, the "content" becomes (33+3=36). When the 10th CLOCK2 occurs in the state of D 0 =3, the "content" becomes (64+2). Therefore, 64
, the full adder 3 outputs the first carry pulse, and the "content" becomes the overflowed remaining 2, and a new addition is started with 2 as the initial value. Next, when D 0 =4, the "content" becomes (2+4=6). Below, CLOCK2
Each time ``content'' occurs, the ``content'' increases by 4. Next, D 0 = 5, and in the state of D 0 = 5, the third shot
When CLOCK2 occurs, the "content" becomes (64+2) and the second pulse is output. Thereafter, similar operations result in a waveform as shown in FIG. 8e.

第8図fはCLOCK2の周波数が、CLOCK1
の5倍の例を示したものであり、上述と同様に全
加算器3の内容が、“64”となるたびに桁上がり
出力を1発出すものとすれば、第8図gのように
なる。
Figure 8 f shows that the frequency of CLOCK2 is CLOCK1
This shows an example of 5 times the value of 1. If we assume that the full adder 3 outputs one carry output each time the content of the full adder 3 becomes "64" as described above, the result will be as shown in Figure 8g. Become.

第8図gとなる動作を具体的数値を用いて説明
する。第8図eとfの間に記入した数値は全加算
器3の内容である。全加算器の初期値は0であ
る。ラツチ2の出力D0=1となると、“内容”は
1となる。次にCLOCK2が発生するたびに“内
容”は1ずつ増加し、D0=1の状態で5発目の
CLOCK2が発生すると“内容”は6となる。次
にD0=2の状態となり5発目のCLOCK2が発生
すると“内容”は18となる。次にD0=3の状態
となつてから5発目のCLOCK2が発生すると
“内容”は36となる。次にD0=4の状態となつて
から5発目のCLOCK2が発生すると“内容”は
60となる。次にD0=5となると“内容”は(64
+1)となり、1発目の桁上がりパルスが出力さ
れることとなる。全加算器3は、オーバーフロー
した残りの1から再び加算を開始し、D0=6の
状態で5発目のCLOCK2が発生すると“内容”
は62となる。次にD0=7となると“内容”は
(64+5)となり、2発目の桁上がりパルスが出
力されることとなる。以下同様な動作により第8
図gのような波形となる。
The operation shown in FIG. 8g will be explained using specific numerical values. The numerical values written between e and f in FIG. 8 are the contents of the full adder 3. The initial value of the full adder is 0. When the output D 0 of latch 2 becomes 1, the "content" becomes 1. Next, each time CLOCK2 occurs, the “content” increases by 1, and when D 0 = 1, the 5th shot
When CLOCK2 occurs, the "content" becomes 6. Next, when the state of D 0 =2 occurs and the fifth CLOCK2 occurs, the "content" becomes 18. Next, when the fifth CLOCK2 occurs after D 0 =3, the "content" becomes 36. Next, when the fifth CLOCK2 occurs after D 0 = 4, the “content” is
It will be 60. Next, when D 0 = 5, the “content” is (64
+1), and the first carry pulse is output. Full adder 3 starts adding again from the remaining 1 that overflowed, and when the fifth CLOCK2 occurs in the state of D 0 = 6, the “content”
becomes 62. Next, when D 0 =7, the "content" becomes (64+5), and the second carry pulse is output. Following the same operation, the 8th
The waveform will be as shown in Figure g.

以上の説明の如く、ラツチ回路2の出力D0
1の状態では、CLOCK2が10発印加されても、
全加算器3の内容は、“10”しか増加せず、次に
D0=2の状態に移り、続いてCLOCK2が10発印
加されても、全加算器3の内容は、初めの状態か
ら“10+20”しか増加しない。このようにD0
値が小さい時は、CLOCK2が多数印加されて
も、全加算器3はなかなか満杯にならない。
As explained above, the output D 0 of the latch circuit 2 =
In state 1, even if CLOCK2 is applied 10 times,
The contents of full adder 3 only increase by “10” and then
Even if the state shifts to D 0 =2 and CLOCK2 is subsequently applied 10 times, the content of the full adder 3 increases by only "10+20" from the initial state. In this way, when the value of D 0 is small, the full adder 3 does not become full easily even if a large number of CLOCK2 signals are applied.

一方、例えばD0=8の状態では、CLOCK2が
1発印加されるたびに、全加算器3の内容は
“8”ずつ増加するのでCLOCK2が8発加えら
れれば“64”増加するので満杯となり、1発の桁
上がり出力が生じる。
On the other hand, in a state where D 0 = 8, for example, the contents of the full adder 3 increase by "8" each time CLOCK2 is applied once, so if CLOCK2 is applied 8 times, it increases by "64" and becomes full. , one carry output occurs.

このようにラツチ回路2の出力D0が大きくな
るにしたがい、全加算器3から出力される桁上が
り信号の発生頻度は急激に上昇する。従つて、第
6図cに示すように変化する。
In this manner, as the output D 0 of the latch circuit 2 increases, the frequency of occurrence of the carry signal output from the full adder 3 rapidly increases. Therefore, it changes as shown in FIG. 6c.

なお、アツプダウンカウンタ1の内容は、
CLOCK1を加算しているので時間に比例して増
大する。このようにして、アツプダウンカウンタ
1の(N−1)ビツト目に“1”が立つまで増加
する領域が第4図aのAからEまでの領域であ
る。
The contents of up-down counter 1 are as follows:
Since CLOCK1 is added, it increases in proportion to time. The area from A to E in FIG. 4a is the area in which the up-down counter 1 increases until the (N-1)th bit becomes ``1''.

アツプダウンカウンタ1の(N−1)ビツト目
に“1”が立つと、ゲート12の出力が“1”に
なり、今度は周波数切換えスイツチSWをf0/2
側に設定する[第6図のa,b参照]。
When the (N-1)th bit of the up-down counter 1 becomes "1", the output of the gate 12 becomes "1", and the frequency changeover switch SW is set to f 0 /2.
[See a and b in Figure 6].

このとき、モータの速度は最高速度N0の1/2に
なるように即ちN0/2となるように整数Nを選
んである。CLOCK1の周波数がf0からf0/2に
切換わつた後アツプダウンカウンタ1は今度は前
よりも2倍遅い速度で加算を進める。従つて、ラ
ツチ2の出力D0も第6図bのE−Cのように傾
斜が緩かになる。この状態が第4図aに示すEか
らCまでの領域である。加算が進んでいくとNビ
ツト目に“1”が立つ。この点が第4図aと第6
図bに示すC点である。
At this time, the integer N is selected so that the speed of the motor is 1/2 of the maximum speed N 0 , that is, N 0 /2. After the frequency of CLOCK 1 switches from f 0 to f 0 /2, up-down counter 1 now adds up at a rate twice as slow as before. Therefore, the output D 0 of latch 2 also has a gentle slope as shown by E-C in FIG. 6b. This state corresponds to the region E to C shown in FIG. 4a. As the addition progresses, "1" is set at the Nth bit. This point is shown in Figures 4a and 6.
This is point C shown in Figure b.

Nビツト目に“1”が立つと、この“1”の信
号はインバータ10で反転されゲート11には
“0”が印加されるのでゲート11は閉じてしま
う。従つて、第1のラツチ回路2にはストローブ
信号が入力しなくなりラツチ回路2の入力データ
は刻々と変化しているにもかかわらず第1のラツ
チ回路2の出力D0は一定となる。この状態が第
4図aと第6図bに示すC点から始まるフラツト
な領域である。このため全加算器3と第2のラツ
チ回路4とで構成されるパルス発振回路の桁上が
り出力の発生頻度は時間の経過によらず一定とな
る[第6図c参照]。桁上がり出力の発生頻度は
一定であるがアツプダウンカウンタ1の内容は漸
次増大し続ける。
When "1" is set at the Nth bit, this "1" signal is inverted by the inverter 10 and "0" is applied to the gate 11, so that the gate 11 is closed. Therefore, the strobe signal is no longer input to the first latch circuit 2, and the output D0 of the first latch circuit 2 remains constant even though the input data to the latch circuit 2 is constantly changing. This state is a flat region starting from point C shown in FIGS. 4a and 6b. Therefore, the frequency of occurrence of the carry output of the pulse oscillation circuit composed of the full adder 3 and the second latch circuit 4 remains constant regardless of the passage of time [see FIG. 6c]. Although the frequency of occurrence of carry output is constant, the contents of up-down counter 1 continue to increase gradually.

しかし、アツプダウンカウンタ1の内容が無限
に増大し続けて、Nビツト目が再び“1”→
“0”となることがないように予め設定すること
ができる。即ち、本発明に係るパルス発生回路
は、NCマシンや、ロボツトのアームや、プロツ
タの記録ペンの駆動用等に使用されるステツピン
グモータに用いられる。これらの装置の可動部の
移動距離(本発明のパルス発生回路から出力する
パルス数)は、どれも限界があるのでアツプダウ
ンカウンタ1の内容が無限に増大することはな
い。そして、最大の移動距離も予め設計段階で分
ることであるゆえ、Nビツト目が再び“1”→
“0”となることがないように設定することがで
きる。
However, the contents of up-down counter 1 continue to increase infinitely, and the Nth bit becomes "1" again.
It can be set in advance so that it never becomes "0". That is, the pulse generating circuit according to the present invention is used in a stepping motor used for driving an NC machine, a robot arm, a recording pen of a plotter, and the like. Since the moving distance of the movable parts of these devices (the number of pulses output from the pulse generating circuit of the present invention) has a limit, the contents of the up-down counter 1 will not increase infinitely. Since the maximum moving distance is also known in advance at the design stage, the Nth bit becomes “1” again →
It can be set so that it never becomes "0".

このアツプダウンカウンタ1がCLOCK1の加
算を続けている間に、ダウンカウンタ6の全加算
器3の桁上がり信号のパルス数を計数し、ついに
はその内容が“0”になる。ここでダウンカウン
タ6,7の動作を第6図を参照しながら説明す
る。第6図のd〜gはダウンカウンタ6,7の内
容と、ゼロ検出信号の状態を示したものである。
While this up-down counter 1 continues to add CLOCK 1, it counts the number of pulses of the carry signal of the full adder 3 of the down counter 6, and the content finally becomes "0". The operation of the down counters 6 and 7 will now be explained with reference to FIG. d to g in FIG. 6 show the contents of the down counters 6 and 7 and the state of the zero detection signal.

パルス発生のスタート時は第6図eとgに示す
ようにダウンカウンタ6と7のゼロ検出信号はと
もに“high”となつているので、このゼロ検出信
号が加えられるゲート9とゲート13は、ゲート
が開いた状態となる。一方、ゲート15は、イン
バータ14により極性が反転されたゼロ検出信号
が印加されているため、ゲートは閉じている。
At the start of pulse generation, the zero detection signals of the down counters 6 and 7 are both "high" as shown in FIG. 6e and g, so the gates 9 and 13 to which these zero detection signals are applied are The gate will be open. On the other hand, since the zero detection signal whose polarity is inverted by the inverter 14 is applied to the gate 15, the gate is closed.

従つて、スタート時は全加算器3から出力され
る桁上がり信号は、ゲート9とゲート13を通過
してダウンカウンタ6に加えられる。一方、ダウ
ンカウンタ7はゲート15が閉じているため、こ
の桁上がり信号は入力されない。即ち、ダウンカ
ウンタ6と7は桁上がり信号を計数する手段を構
成し、ゲート13,14,15はダウンカウンタ
6を動作させた後、ダウンカウンタ7を動作させ
る手段を構成している。
Therefore, at the start, the carry signal output from the full adder 3 passes through the gates 9 and 13 and is added to the down counter 6. On the other hand, since the gate 15 of the down counter 7 is closed, this carry signal is not input. That is, the down counters 6 and 7 constitute means for counting carry signals, and the gates 13, 14, and 15 constitute means for operating the down counter 7 after operating the down counter 6.

このようにして、スタート時においては第6図
のdに示すようにダウンカウンタ6が第6図cに
示す桁上がり信号のパルス数を計数する。ダウン
カウンタ6に初期値として例えば50が設定された
場合を第6図では示している。ダウンカウンタ6
は、桁上がり信号のパルスが加えられるごとにそ
の内容をダウンさせていき、ついにはその内容が
“0”となる。
In this way, at the start, the down counter 6 counts the number of pulses of the carry signal as shown in FIG. 6c, as shown in FIG. 6d. FIG. 6 shows a case where, for example, 50 is set as an initial value in the down counter 6. down counter 6
, its contents are lowered each time a pulse of the carry signal is added, and finally its contents become "0".

この内容が“0”となると、ダウンカウンタ6
はゼロ検出信号のレベルを“high”→“low”へ
変化させる[第6図e参照]。
When this content becomes “0”, the down counter 6
changes the level of the zero detection signal from "high" to "low" [see Figure 6e].

このダウンカウンタ6のゼロ検出信号が
“low”となつたことに起因して、次の変化が生
じる。
The following change occurs due to the zero detection signal of the down counter 6 becoming "low".

アツプダウンカウンタ1は今までの加算モー
ドから減算モードに反転する。
The up-down counter 1 is inverted from the previous addition mode to the subtraction mode.

ゲート13は、“low”が加えられるのでゲ
ートが閉じ、ゲート15はインバータ14を介
して“high”が加えられるのでゲートが開く。
なお、ダウンカウンタ7のゼロ検出信号は状態
が変化していないのでゲート9は開いたままで
ある。以上の結果、今度はダウンカウンタ7の
方に桁上がり信号が加えられ、その内容が減少
し始める[第6図のf参照]。
The gate 13 is closed because "low" is applied, and the gate 15 is opened because "high" is applied via the inverter 14.
Incidentally, since the state of the zero detection signal of the down counter 7 has not changed, the gate 9 remains open. As a result of the above, a carry signal is now added to the down counter 7, and its contents begin to decrease [see f in FIG. 6].

アツプダウンカウンタ1の減算が進み、再びN
ビツト目が0に戻る。この点が第4図aに示すD
点である。Nビツト目が0に戻るとゲート11が
再び開き第1のラツチ回路2にストローブ信号が
印加されるようになる。従つて、アツプダウンカ
ウンタ1の内容の減少とともに出力パルスの周波
数も漸次減少する。更に時間が経過すると今度は
アツプダウンカウンタの(N−1)ビツト目も0
になる。ここまでの状態が第4図aに示すDから
Fまでの領域である。(N−1)ビツト目が0に
なつた時点が第4図aのF点である。
The up-down counter 1 continues to decrement and returns to N.
The bit returns to 0. This point is D shown in Figure 4a.
It is a point. When the Nth bit returns to 0, the gate 11 opens again and a strobe signal is applied to the first latch circuit 2. Therefore, as the content of the up-down counter 1 decreases, the frequency of the output pulse also gradually decreases. As more time passes, the (N-1)th bit of the up-down counter also becomes 0.
become. The state up to this point corresponds to areas D to F shown in FIG. 4a. The point in time when the (N-1)th bit becomes 0 is point F in FIG. 4a.

(N−1)ビツト目が0になるとゲート12の
出力が0になつて、今度はCLOCK1の周波数が
f0/2からf0に切換わり減少速度が上昇する。ダ
ウンカウンタ1の減算が更に進み、ダウンカウン
タ7の内容が0になつてゼロ検出信号が出力され
た時点でゲート9が閉じてこの回路はパルスの出
力を停止する。即ち、ダウンカウンタ7は、開い
ているゲート9と15を介して桁上がり出力を導
入し、桁上がり出力が発生するたびにその内容が
減少する。そしてダウンカウンタ7が計数を開始
してから50発目の桁上がり出力があると、ダウン
カウンタ7のゼロ検出信号は“low”となる。従
つて、全加算器3の桁上がり出力端子の状態
(high、low)にかかわらず、ゲート9の出力
は、“low”に固定される。即ち、ゲート9は閉
じられ、もはや桁上がり出力は1/2分周器8に印
加されることはない。ここまでの状態が第4図a
のFからBまでの領域である。このようにして、
第5図に示す回路は第4図aに示すような特性の
パルスを発生することのできるパルス発生回路と
なる。
When the (N-1)th bit becomes 0, the output of gate 12 becomes 0, and the frequency of CLOCK1 becomes 0.
Switching from f 0 /2 to f 0 , the rate of decrease increases. As the down counter 1 continues to subtract, and when the contents of the down counter 7 reach 0 and a zero detection signal is output, the gate 9 closes and the circuit stops outputting pulses. That is, down counter 7 introduces a carry output through open gates 9 and 15, and its content is decreased each time a carry output occurs. When there is a 50th carry output after the down counter 7 starts counting, the zero detection signal of the down counter 7 becomes "low". Therefore, regardless of the state (high, low) of the carry output terminal of the full adder 3, the output of the gate 9 is fixed to "low". That is, the gate 9 is closed and the carry output is no longer applied to the 1/2 frequency divider 8. The state up to this point is shown in Figure 4a.
This is the area from F to B. In this way,
The circuit shown in FIG. 5 is a pulse generating circuit capable of generating pulses having characteristics as shown in FIG. 4a.

今までの説明でわかるように、このパルス発生
回路は設定パルス数の2倍のパルスを発生させる
ので、1/2分周器8により本来のパルス数に変換
している。そして1/2分周器8の出力V0がこの回
路の出力となる。
As can be seen from the above explanation, this pulse generation circuit generates twice the set number of pulses, so the 1/2 frequency divider 8 converts it to the original number of pulses. The output V 0 of the 1/2 frequency divider 8 becomes the output of this circuit.

第5図では、CLOCK1の周波数をf0、f0/2
という2倍に選んだが2倍に限る必要はなくそれ
ぞれ任意の値でもよい。またスイツチSWによる
周波数の切換を2点にしたが2点に限る必要はな
く任意の数の周波数を持ち、これらを順次切換え
るようにしてもよい。
In Figure 5, the frequency of CLOCK1 is f 0 , f 0 /2
Although the value is selected to be 2 times, it is not necessary to limit it to 2 times, and any value may be used. Further, although the frequency switching by the switch SW is set to two points, it is not necessary to limit the frequency to two points, and any number of frequencies may be provided, and these may be sequentially switched.

また、アツプダウンカウンタ1に加える
CLOCK1の周波数f0の値を変えることにより、
全加算器3の桁上がり信号の発生頻度を調節する
ことができる。即ち、第5図のパルス発生回路の
出力V0の周波数を可変することができる。その
理由は上述の動作説明から明らかであるため省略
する。
Also, add it to updown counter 1
By changing the value of frequency f 0 of CLOCK1,
The frequency of occurrence of the carry signal of the full adder 3 can be adjusted. That is, the frequency of the output V 0 of the pulse generating circuit shown in FIG. 5 can be varied. The reason for this will be omitted since it is clear from the above explanation of the operation.

また、ゲート12に加える(N−1)ビツト目
の信号に代えて別のビツト、例えば(N−k)ビ
ツト目を加えれば第4図のE,F点の折点位置を
変えることができる。
Also, if you add another bit, for example, the (N-k)th bit, in place of the (N-1)th bit signal applied to the gate 12, the corner positions of points E and F in Fig. 4 can be changed. .

また、以上ではCLOCK2の周波数値を一定と
して説明したが、CLOCK2を変化させるように
しても第5図のパルス発生回路の出力信号V0
周波数を変化させることができる。この場合は第
7図に示すような特性[第4図のaに対応した時
間−速度特性]を得ることができる。第7図のよ
うな特性を得ることができる理由を以下に説明す
る。第8図fは上述したCLOCK2の周波数即
ち、第8図dを1/2に変化させた場合を示したも
のである。CLOCK2の周波数を1/2にすれば、
全加算器3に帰還するラツチ回路4からの信号回
数が半分に減少するので、全加算器3の桁上がり
出力の発生頻度は第8図gのようになる。即ち、
CLOCK2の周波数が1/2となつたので第8図g
に示す桁上がり出力の発生頻度は、第8図eの1/
2に減少する。この減少の割合は、第4図に示す
A点からB点まで全域を通して均一であるので、
CLOCK2の周波数を変化させることにより第7
図のような特性を得ることができる。このような
動作を以下定量的に説明する。全加算器3は、一
般に2nの容量を持つ回路であり、この全加算器
3と第2のラツチ回路4とで構成するパルス発振
回路は所謂DDA(digital differential analyzer
……計数型微分解析器)と呼ばれる回路である。
このDDAの出力、即ち、桁上がり信号の周波数
をfD、CLOCK2の周波数をfC2、第1のラツチ
回路の出力をD0とすると、次式の関係がある。
Further, although the above description has been made assuming that the frequency value of CLOCK2 is constant, the frequency of the output signal V0 of the pulse generation circuit shown in FIG. 5 can also be changed by changing CLOCK2. In this case, a characteristic as shown in FIG. 7 [time-velocity characteristic corresponding to a in FIG. 4] can be obtained. The reason why the characteristics as shown in FIG. 7 can be obtained will be explained below. FIG. 8f shows the case where the frequency of CLOCK2 mentioned above, that is, the frequency of FIG. 8d is changed to 1/2. If you reduce the frequency of CLOCK2 to 1/2,
Since the number of times the signal from the latch circuit 4 is fed back to the full adder 3 is reduced by half, the frequency of occurrence of carry output from the full adder 3 becomes as shown in FIG. 8g. That is,
Since the frequency of CLOCK2 has become 1/2, Figure 8g
The frequency of occurrence of the carry output shown in Figure 8e is 1/
Reduced to 2. This rate of decrease is uniform throughout the entire area from point A to point B shown in Figure 4, so
By changing the frequency of CLOCK2, the 7th
The characteristics shown in the figure can be obtained. Such an operation will be quantitatively explained below. The full adder 3 is generally a circuit with a capacity of 2n , and the pulse oscillation circuit composed of the full adder 3 and the second latch circuit 4 is a so-called DDA (digital differential analyzer).
...This circuit is called a counting type differential analyzer).
Assuming that the frequency of the output of this DDA, that is, the carry signal, is f D , the frequency of CLOCK2 is f C2 , and the output of the first latch circuit is D 0 , the following equation holds.

D=(D0/2n)・fC2 従つて、CLOCK2の周波数fC2の値を変化させ
れば、桁上がり信号の周波数fDを全体に変化さ
せることができるので、第7図に示す特性を得る
ことができる。
f D = (D 0 /2 n )・f C2 Therefore, by changing the value of the frequency f C2 of CLOCK2, the frequency f D of the carry signal can be changed as a whole, so as shown in Fig. 7. The characteristics shown can be obtained.

即ち、アツプダウンカウンタ1の出力が固定さ
れた場合には、CLOCK2の周波数を変えてやる
ことにより第5図のパルス発生回路の出力V0
周波数を変えることができる。
That is, when the output of the up-down counter 1 is fixed, the frequency of the output V0 of the pulse generating circuit shown in FIG. 5 can be changed by changing the frequency of CLOCK2.

以上、詳細に説明したように、本発明によれば
ステツピングモータの特性を最大限まで引き出し
て使用できかつ高速回転時における振動、脱調の
無いパルス発生回路を簡単な構成で実現すること
ができる。
As explained above in detail, according to the present invention, it is possible to realize a pulse generation circuit with a simple configuration that can maximize the characteristics of a stepping motor and that does not cause vibration or step-out during high-speed rotation. can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、ステツピングモータの特性を示す
図、第2図はステツピングモータの駆動特性を示
す図、第3図はステツピングモータのトルク特性
を示す図である。第4図は、本発明に係るステツ
ピングモータの駆動特性を示す図、第5図は本発
明の一実施例を示す電気的接続図、第6図と第8
図は第5図各部の信号のタイムチヤート、第7図
はCLOCK2の周波数を変化させた場合の時間−
速度特性を示す図である。 1……アツプダウンカウンタ、2,4……ラツ
チ回路、3……全加算器、5……周波数切換回
路、6,7……ダウンカウンタ、8……1/2分周
器、9〜15……ゲート。
FIG. 1 is a diagram showing the characteristics of a stepping motor, FIG. 2 is a diagram showing the driving characteristics of the stepping motor, and FIG. 3 is a diagram showing the torque characteristics of the stepping motor. FIG. 4 is a diagram showing the driving characteristics of the stepping motor according to the present invention, FIG. 5 is an electrical connection diagram showing an embodiment of the present invention, and FIGS.
The figure is the time chart of the signals of each part in Figure 5, and Figure 7 is the time chart when changing the frequency of CLOCK2.
FIG. 3 is a diagram showing speed characteristics. 1... Up-down counter, 2, 4... Latch circuit, 3... Full adder, 5... Frequency switching circuit, 6, 7... Down counter, 8... 1/2 frequency divider, 9 to 15 ……Gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1のクロツクを導入するとともにゼロ検出
信号を導入して加算と減算の2つのモードを切換
えてカウントすることができるアツプダウンカウ
ンタと、 このアツプダウンカウンタの任意のビツトを導
入し、この任意のビツトの状態が変化したことに
同期して前記第1のクロツクの周波数を切換える
切換回路と、 前記アツプダウンカウンタの0〜(N−1)ビ
ツトの出力を導入する第1のラツチ回路と、 前記アツプダウンカウンタ出力の次の上位ビツ
トであるNビツト目と第3のクロツクを導入し、
このNビツト目の“high”又は“low”状態によ
りストローブ信号の発生を制御し、このストロー
ブ信号を第1のラツチ回路へ加えるストローブ信
号発生回路11と、 前記第1のラツチ回路の出力を導入する全加算
器と、この全加算器の出力を導入するとともに第
2のクロツクを導入する第2のラツチ回路と、を
備え、この第2のラツチ回路の出力を前記全加算
器に帰還し、全加算器の桁上がり信号をその出力
とするパルス発振回路と、 このパルス発振回路の桁上がり信号を受けるゲ
ート9と、 前記ゲート9を経由したパルス発振回路の出力
を計数する第1と第2のカウンタ6,7と、第1
のカウンタを動作させた後第2のカウンタを動作
させる構成とを備え、第1のカウンタが設定され
たパルス数になるとゼロ検出信号を前記アツプダ
ウンカウンタに加えて前記モードを切換え、第2
のカウンタが設定されたパルス数になるとゼロ検
出信号を前記ゲート9に加えて前記パルス発振回
路の出力を停止させる計数手段と、 より構成されるパルス発生回路。
[Claims] 1. An up-down counter that can count by switching between two modes, addition and subtraction, by introducing a first clock and a zero detection signal, and an arbitrary bit of this up-down counter. a switching circuit that switches the frequency of the first clock in synchronization with a change in the state of the arbitrary bit; and a switching circuit that switches the frequency of the first clock in synchronization with the change in the state of the arbitrary bit; 1 latch circuit, the Nth bit which is the next most significant bit of the up-down counter output, and a third clock,
Introducing a strobe signal generation circuit 11 that controls the generation of a strobe signal based on the "high" or "low" state of this Nth bit and applies this strobe signal to the first latch circuit, and the output of the first latch circuit. a second latch circuit that introduces the output of the full adder and a second clock, and feeds back the output of the second latch circuit to the full adder; A pulse oscillation circuit whose output is the carry signal of the full adder, a gate 9 which receives the carry signal of this pulse oscillation circuit, and first and second gates which count the output of the pulse oscillation circuit via the gate 9. counters 6 and 7, and the first
a second counter is operated after operating a second counter, and when the first counter reaches a set number of pulses, a zero detection signal is applied to the up-down counter to switch the mode;
a counting means for applying a zero detection signal to the gate 9 to stop the output of the pulse oscillation circuit when the counter reaches a set number of pulses;
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