8/12/2019 time-adjustable delay circuit.pdf
1/8
United S t a t e s Patent [ 1 9 1
Yamamoto
t a ] .
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I M I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I | I | I | l | l I I I I
5 , 7 6 8 , 3 2 5
J u n .
1 6 , 1 9 9 8
[ 1 1 ] P a t e n t
Number:
[ 4 5 ]
Date
of
P a t e n t :
[ 5 4 ]
TIlVlE-ADJUSTABLE
DELAY
CIRCUIT
5 , 4 0 6 , 5 l 8
4/1995 Sun
et a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3 6 5/194
[ 7 5 ]
I n v e n t o r s :
R i e k o
Yamamoto;
S h i n j i S a t o .
b o t h o f
mm
UBLICATIONS
T k y ~ J a p a n MOS I n t e g r a t e d C i r c u i t
( n P D 4 2 1 0 l ) .
H i g h - S p e e d L i n e
_
_
Bu?er o r
NT
C TM
NEC
o r p o r a t i o n .
1 9 8 9 .
[ 7 3 ] A s s r g n e e : NEC
C o r p o r a ti o n . T o k y o .
J a p a n
P r i m a r y E x a m i n e r ? g t e p h e n C h i n
N o :
A s s i s t a n t DCppC
,
A t t o r n e y ,
A g e n t , o r
F i r m - S c u l l y .
S c o t t .
Murphy
r e s s e r
22
F i l
d : 25
1 9 9 6
[ 1 6 J a n [ 5 7 ]
ABSTRACT
[30] Foreign Application
Priority
Data
_ v
A e l a y
c i r c u i t
e x t e r n a l l y a d j u s t a b l e f o r t h e
d e l a y
t i m e
1 1
1 2 1 1 1 . 2 6 , 1 9 9 5 [ J P ]
J a p a n
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-0l0504
a s d c s i l - c d which comprises a
FIFO
( F I R S T _ I _ N _ mg]:
[ 5 1 ] I n t . C l . 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
H04L
5 / 3 6 OUT) t y p ? memory a s c l f ' l o a d C o u n t e r
and
a dccod?
[ 5 2 ]
U S C] 3 7 5 , 3 7 2 , 365,189
0 4
c i r c u i t . I n a d d i t i o n t o a d a t a
s i g n a l , an i n p u t
c l o c k i s i n p u t t e d
5 8 F , l d wsBnig?psllgg t o
t h e
memory a s t h e W r i t e c l o c k a n d
t h e r e a d c l o c k . The
[ 1
1 e
0
8 : 6 5
9 4
1 8 9
( W
K I D / ' 1 0 : ;
s e l f - l o a d
c o u n t e r
o p e r a t e s
i n
s y n c h r o n i z a t i o n
w i t h
t h e i n p u t
clock. and loads a
setting
o f a load value-designating signal
. a t
a prescribed number
o f
c o u n t s . The
decoder c i r c u i t
[ 5 6 ]
R e f e r e n c e s
C l t e d r e c e i v e s t h e o u t p u t o f t h e
s e l f - l o a d
c o u n t e r
which h a s
a
US. PATENT
DOCUMENTS
p r e s c r i b e d
c y c l e .
and
o u t p u t s a r e s e t s i g n a l w i t h t h e same
,
c y c l e
t o t h e
memory.
T h i s
c y c l e d e t e r m i n e s t h e d e l a y t i m e .
?st ]
The d e l a y c i r c u i t
a l l o w s
a
g r e a t l y
r e d u c e d number
o f I C s
4 8 7 6 ' 6 7 O
1 0 / 1 9 8 9
N a k a b
_ ' 3 6 5 / 1 9 4
u s e d a s c o m p a r e d
w i t h
t h e p r i o r a r t . e v e n f o r
i n c r e a s e d
d e l a y
4 , 9 5 3 , 1 2 3 8 / 1 9 9 0 Kawai etal.
. . . . . . .
. 365/194 mes
4,96l,169
10 /1990
Matsumura
e t
a l .
.
3 6 5 1 1 8 9 1 2
$07 3,7 3 3 1 2 / 1 9 9 1
Tanno
e t a 1 .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
3 2 7 / 2 6 1 3
Claims,
4
Drawing
Sheets
/
_____ _ _ _ _ _
_ __|
I I
| I
5 I
| I
I 6 I
I
I 5
I
:
W C K R C K
:
l I
I
F l
F0 TYPE i
: ME MO Y |
l
| 9
I 4
-
I
I it
_
|
= -
RSTW
RSTR
- =
I
I
I k
8
I
17
I
I
_
_ _ _ _ _ ___ _ _.1
S E
LF-LOAD
DECODER
C O U N T E R
6 ; /
q
( N R 1
0 )
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U S. P a t e n t
Data
s i g n o i
Clock
J u n .
1 6 , 1 9 9 8
4
SHIFT
REGISTER
S h e e t
1
o f
4
7
l 2
F I G ]
( P R I O R ART)
SELECTOR
CIRCUIT
5 , 7 6 8 , 3 2 5
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US.
Patent J u n .
1 6 ,
1 9 9 8 S h e e t 2 0 f 4
5 , 7 6 8 , 3 2 5
o 0\
n o2on
/
w ea
o
o0
\N
B
o
o
o
n
/ F
o;eoon
| _
8
: 3
o
o
~ _2
. 5
m3 2 0
c o ?8 0
P 5 2O E a V
C m
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4/8
US. Patent
J u n .
1 6 , 1 9 9 8 S h e e t 3 0 f
4 5 , 7 6 8 , 3 2 5
RCK
FlFO TYPE
MEMORY
1 3 E
L
ECO
DER
I
SELF-LOAD
COUNTER
F165
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5 . 7 6 8 . 3 2 5
TIME-ADJUSTABLE DELAY CIRCUIT
BACKGROUND
OF THE
INVENTION
F i e l d
o f
t h e I n v e n t i o n
The r e s e n t in v e n t i o n r e l a t e s t o a d e l a y c i r c u i t . and more
p a r t i c u l a r l y
t o a d e l a y c i r c u i t w h i c h a l l o w s d e l a y i n g o f d a t a
s i g n a ? s i n p u t t e d n
s y n c h r o n i z a t i o n w i t h
a c l o c k . b y
a
d e s i r e d
number
o f
c l o c k s on a c l o c k - b y - c l o c k b a s i s .
With
d e l a y c i r c u i t s
o f
t h e p r i o r a r t . a
c l o c k and
a d a t a
s i g n a l s y n c h r o n i z e d w i t h t h e
c l o c k
a r e i n p u t t e d t o a s h i f t
r e g i s t e r . a n d t h i s s h i f t r e g i s t e r o u t p u t s N (N i s a p o s i t i v e
i n t e g e r )
s e r i a l d a t a
s i g n a l s
d e l a y e d o n a c l o c k - b y - c l o c k
b a s i s .
These
N e r i a l
d a t a
s i g n a l s c o n s i s t o f a d a t a
s i g n a l
d e l a y e d o n e c l o c k t o a
d a t a
s i g n a l d e l a y e d
N
l o c k s b e h i n d
t h e i n p u t d a t a s i g n a l .
The N s e r i a l
d a t a
s i g n a l s mentioned a b o v e a r e
t h e n
i n p u t t e d
t o
a
s e l e c t o r
c i r c u i t .
and
a
s e l e c t i o n
c o n t r o l
s i g n a l
i s
i n p u t t e d
t o t h e s e l e c to r
c i r c u i t
a s w e l l . The s e l e c t o r
c i r c u i t
s e l e c t s
a n d o u t p u t s a s i n g l e
d a t a
s i g n a l h a v i n g
a
d e l a y t i m e
d e s i g n a t e d b y t h e s e l e c t i o n c o n t r o l s i g n a l
among
h e N e r i a l
d a t a
s i g n a l s .
With
t h e c o n v e n t i o n a l d e l a y c i r c u i t s a s mentioned a b o v e .
h o w e v e r .
N e r i a l d a t a s i g n a l s d e l a y e d from
one
t o N
l o c k s
b e h i n d a n i n p u t d a t a
s i g n a l
on a c l o c k - b y - c l o c k b a s i s must
b e
p r e p a r e d i n
a d v a n c e . a n d a
s i n g l e
d a t a
s i g n a l s e l e c t e d
f r o m
among
t h e m
i s
o u t p u t t e d . T h i s p r e s e n t s t h e
p r o b l e m
t h a t t h e c i r c u i t s i z e
i n c r e a s e s
a s t h e
d e l a y
t i m e i n c r e a s e s .
F o r
e x a m p l e .
i n c a s e s where
a n 8 - b i t s h i f t r e g i s t e r i s u s e d
a s t h e
s h i f t
r e g i s t e r . and an
8 - 1
s e l e c t o r which s e l e c t s a
s i n g l e
d a t a s i g n a l
f r o m
e i g h t
d a t a
s i g n a l s i s u s e d a s t h e
s e l e c t o r
c i r c u i t .
i n c r e a s e i n t h e
d e l a y
t i m e n
r e s u l t s i n
a
d r a s t i c i n c r e a s e i n t h e
t o t a l
number f I C s
u s e d .
a s shown n
t h e f o l l o w i n g
T a b l e
1 :
TABLE
N o .
o f
N o .
o f
S e l e c t o r
T o t a l
N o .
I t
S h i f t R e g i s t e r s C i r c u i t s
( S e l e c t o r s )
o f I C s
8 l l 2
l 6 2 3 5
24 3 4
7
3 2 4
5
9
4 O 5 6
l l
48 6
7 1 3
S6 7 8 1 5
64 8
9
1 7
72
9
1 2 2 1
8O 1O 1 3 2 3
SUMMARY OF THE
INVENTION
I t
i s
an
o b j e c t o f t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n
t o p r o v i d e a
d e l a y
c i r c u i t w h i c h d e l a y s a d a t a s i g n a l i n p u t t e d i n s y n c h r o n i z a
t i o n w i t h a c l o c k b y a
d e s i r e d
d e l a y t i m e n ( n c l o c k s ) b y
e x t e r n a l s e t t i n g . w i t h o u t i n c r e a s i n g t h e c i r c u i t s i z e e v e n f o r
a n i n c r e a s e d d e l a y
t i m e n .
I n
o r d e r t o a c c o m p l i s h t h i s o b j e c t . t h e d e l a y
c i r c u i t
a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n c o m p r i s e s
a memory. a
s e lf - l o a d c o u n t e r . and a decoder
c i r c u i t .
T he memory.
t o
which
a n
i n p u t
c l o c k
i s
i n p u t t e d a s t h e w r i t e
c l o c k
and
t h e
r e a d
c l o c k .
s t o r e s
i n p u t d a t a s i g n a l s
i n
s y n c h r o n i z a t i o n w i t h
t h e w r i t e c l o c k . a n d o u t p u t s t h e i n p u t
d a t a
s i g n a l s i n o r d e r
o f
s t o r a g e .
s y n c h r o n i z e d w i t h t h e r e a d c l o c k . The s e l f - l o a d
c o u n t e r o p e r a t e s u n d e r t h e c o n t r o l o f t h e i n p u t c l o c k
men
t i o n e d a b o v e . a n d
l o a d s
a s e t t i n g o f a l o a d v a l u e - d e s i g n a t i n g
s i g n a l
a t a
p r e s c r i b e d
number o f
c o u n t s . The d e c o d e r c i r c u i t
10
3 5
4 5
5 0
6 5
2
r e c e i v e s o u t p u t s
o f t h e s e l f - l o a d c o u n t e r . a n d
o u t p u t s a
0
i n c a s e s
where t h e o u t p u t m a t c h e s t h e
p r e s c r i b e d number
f
c o u n t s mentioned a b o v e . and a 1 f o r
o t h e r
numbers
o f
c o u n t s . These o u t p u t s a r e i n p u t t e d t o t h e
memory
mentioned
above
a s t h e w r i t e
a d d r e s s
r e s e t s i g n a l and t h e
r e a d a d d r e s s
r e s e t s i g n a l
f o r t h e m e m o r y .
W i t h t h i s c o n ? g u r a t i o n
o f t h e
c i r c u i t .
t h e
d e l a y c i r c u i t
a c c o r d i n g
t o t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n a v o i d s
t h e n e c e s s it y f o r
i n c r e a s i n g t h e number
o f
I C s t o b e u s e d e v e n f o r i n c r e a s e d
d e l a y t i m e s .
BRIEF
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The a b o v e
a n d o t h e r
o b j e c t s .
f e a t u r e s a n d a d v a n t a g e s o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n w i l l become a p p a r e n t from t h e f o l
l o w i n g d e t a i l e d
d e s c r i p t i o n
when t a k e n
w i t h t h e accompa
n y i n g d r a w i n g s i n w h i c h :
F I G .
1
i s
a
b l o c k d i a g r a m
i l l u s t r a t i v e
o f
a
d e l a y c i r c u i t
a c c o r d i n g
t o
t h e p r i o r
a r t ;
F I G .
2 A t h r o u g h F I G . 2 G a r e t i m e
c h a r t s
f o r t h e d e l a y
c i r c u i t
a c c o r d i n g
t o t h e
p r i o r a r t ;
F I G . 3
i s
a
b l o c k diagram i l l u s t r a t i v e o f a n
embodiment
o f
t h e
d e l a y c i r c u i t a c c o r d i n g
t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ;
F I G . 4A
h r o u g h F I G . 4D
r e
t i m e c h a r t s i l l u s t r a t i v e o f t h e
o p e r a t i o n o f t h e
d e l a y
c i r c u i t shown i n F I G . 3 :
a n d
F I G . 5A t h r o u g h F I G . 5 D a r e a d d i t i o n a l t i m e c h a r t s
i l l u s t r a t i v e o f
t h e o p e r a t i o n o f
t h e d e l a y c i r c u i t shown
i n
F I G . 3 .
D E TAILE D
DESCRIPTION OF THE
PREFERRED EMBODIMENTS
F i r s t .
a
b r i e f
e x p l a n a t i o n
w i l l
b e g i v e n
r e g a r d i n g a d e l a y
c i r c u i t o f
t h e p r i o r
a r t .
w i t h r e f e r e n c e t o
F I G . 1 and
F I G .
2 A
t h r o u g h F I G .
2 G .
I n F I G .
1 .
a
c l o c k 5 and
a d a t a
s i g n a l
4
i n
s y n c h r o n i z a t i o n
w i t h t h e
c l o c k
5 a r e
i n p u t t e d
t o
a s h i f t
r e g i s t e r 1 0 . a n d t h i s
s h i f t
r e g i s t e r 1 0
o u t p u t s a
t o t a l
o f
N
e r i a l d a t a s i g n a l s
1 2
d e l a y e d o n a c l o c k - b y - c l o c k
b a s i s
b e h i n d t h e d a t a
s i g n a l 4 .
These
N e r i a l
d a t a s i g n a l s
1 2
a r e
i n p u t t e d t o
a s e l e c t o r
c i r c u i t
1 1 . A e l e c t i o n c o n t r o l s i g n a l 1 3 i s i n p u t t e d t o t h i s
s e l e c t o r
c i r c u i t
1 1 .
and a s i n g l e
s e r i a l
d a t a s i g n a l
among t h e
N e r i a l d a t a s i g n a l s 1 2
w h i c h h a s
b e e n d e l a y e d b y t h e
d e l a y
t i m e s e t by t h e s e l e c t i o n
c o n t r o l s ig n a l
13 s
o u t p u t t e d
a s an
o u t p u t d a t a s i g n a l
1 4 .
T h a t i s . t h e
s e t t i n g
o f t h e s e l e c t i o n
c o n t r o l s i g n a l
1 3 d e t e r m i n e s t h e d e l a y
t i m e .
F I G .
2 A
t h r o u g h F I G .
2 G l l u s t r a t e
t h e
d a t a s i g n a l
4 .
t h e
c l o c k
5 .
a n d
t h e
N
e r i a l
d a t a s i g n a l s
1 2
shown n
F I G . 1 . A
s i n g l e d a t a s i g n a l d e t e r m i n e d b y t h e s e l e c t i o n
c o n t r o l s i g n a l
1 3 i s s e l e c t e d f r o m
among
t h e N e r i a l d a t a s i g n a l s 1 2 .
An embodiment o f t h e
d e l a y
c i r c u i t
a c c o r d i n g
t o t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n w i l l
n ow
b e e x p l a i n e d . F I G . 3 i s
a
block
d i a g r a m
i l l u s t r a t i v e o f a n
embodiment
o f t h e d e l a y c i r c u i t
a c c o r d i n g t o
t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n . I n
a d d i t i o n .
F I G . 4 A
t h r o u g h F I G . 4 D . a n d F I G . 5 A t h r o u g h F I G . 5 D a r e t i m e
c h a r t s i l l u s t r a t i v e o f t h e o p e r a t i o n o f
t h e d e l a y
c i r c u i t shown
i n F I G . 3 .
F i r s t . t h e FIFO ( F I R S T - I N . FIRST-OUT) t y p e memory 1
shown
i n t h e b l o c k d i a g r a m d e s i g n a t e d a s F I G .
3
i s a
p u b l i c l y
known MOS
I C ( u P D 4 2 1 0 1 )
m a n u f a c t u r e d
b y
NEC
CORPORATION. As
d e s c r i b e d i n t h e d a t a book
t h e r e o n . t h i s
IC
may b e con?gured a s i l l u s t r a t e d i n
F I G .
3 .
and r e s e t i n a g i v e n
c y c l e f o r i t s
u s e a s a d e l a y l i n e w i t h
d e l a y b i t
n u m b e r s
m a t c h i n g t h e c y c l e s o f
r e s e t s i g n a l s
(RSTW. R S T R ) . An i n p u t d a t a
s i g n a l 4 i s
i n p u t t e d t o
t h e
memory 1 . a c l o c k 5 f u n c t i o n i n g
a s
t h e w r i t e c l o c k ( WCK )
8/12/2019 time-adjustable delay circuit.pdf
7/8
5 , 7 6 8 , 3 2 5
3
1 5
i s
i n p u t t e d t o t h e i n p u t b u t t e r a n d t h e w r i t e
a d d r e s s
p o i n t e r
o f t h e
memory 1 . a n d
t h e
s a m e
c l o c k
5 f u n c t i o n i n g
a s t h e
r e a d
c l o c k (RCK) 1 6 i s i n p u t t e d t o t h e o u t p u t b u f f e r
a n d
t h e
r e a d a d d r e s s p o i n t e r o f t h e memory .
The
i n p u t d a t a
4 a r e s t o r e d i n s e q u e n t i a l o r d e r .
s y n c h r o n i z e d
w i t h t h e w r i t e
c l o c k 1 5 . and
t h e s t o r e d
i n p u t
d a t a 4 a r e
o u t p u t t e d
i n o r d e r
o f
s t o r a g e . i n r e s p o n s e t o t h e r e a d c l o c k 1 6 .
The c l o c k
5 i s a l s o i n p u t t e d
t o
a n
8 - b i t
c o u n t e r
which
s e r v e s a s a s e l f - l o a d counter 2 .
This
s e l f - l o a d counter
2
o p e r a t e s u n d e r t h e c o n t r o l
o f
t h e c l o c k 5 . a n d a u t o m a t i c a l l y
l o a d s
a
s e t t i n g
o f a
l o a d v a l u e - d e s i g n a ti n g
s i g n a l 6
when t h e
number
o f c o u n t s h a s
a t t a i n e d a f u l l c o u n t . The
o u t p u t
7
o f
t h e number o f c o u n t s by t h e c o u n t e r 2 i s
i n p u t t e d
t o a
d e c o d e r
c i r c u i t
3 . The
o u t p u t
o f t h e d e c o d e r c i r c u i t 3 s
t h e n
i n p u t t e d
t o t h e FIFO t y p e memory 1 a s t h e w r i t e r e s e t s i g n a l
1 7
a n d
t h e
r e a d r e s e t s i g n a l 1 8 .
The o p e r a t i o n o f t h e d e l a y
c i r c u i t
shown
i n
F I G . 3 w i l l
now b e e x p l a i n e d
w i t h r e f e r e n c e
t o F I G .
4 A t h r o u g h
F I G .
4 D .
a n d F I G . 5 A t h r o u g h F I G .
5 D .
The FIFO t y p e memory
1
( p P D 4 2 l 0 1
m a n u f a c t u r e d
b y
NEC
CORPORATION)
o p e r a t e s a s a d e l a y
c i r c u i t
w h i c h p r o d u c e s a d e l a y t i m e
d e t e r m i n e d by
t h e r e s e t
c y c l e o f
t h e
r e s e t
s i g n a l 8 i n
c a s e s
where t h e same c l o c k i s u s e d a s t h e w r i t e
c l o c k
1 5 and t h e
r e a d c l o c k 1 6 . and t h e same e s e t
s i g n a l
i s u s e d
a s
t h e
w r i t e
a d d r e s s
r e s e t s i g n a l (RSTW)
1 7 a n d
t h e r e a d a d d r e s s r e s e t
s i g n a l (RSTR) 1 8 .
A c c o r d i n g l y .
a n y
d e s i r e d d e l a y
t i m e w i t h
a n u p p e r l i m i t d e t e r m i n e d by
t h e
c a p a c i t y o f t h e memory
e l l
a r r a y o f t h e
FIFO t y p e memory 1
may
b e s e t
by
e x t e r n a l l y
v a r y i n g t h e r e s e t c y c l e s o f
t h e
w r i t e a d d r e s s
r e s e t s i g n a l
1 7
and
t h e
r e a d a d d r e s s r e s e t s i g n a l 1 8 .
I n o r d e r
t o
g e n e r a t e a
r e s e t s i g n a l
w i t h a
f r e e l y
c h a n g e a b l e
r e s e t c y c l e . t h e p r e s e n t i n v e n t i o n p r o v i d e s t h e s e l f - l o a d
c o u n t e r 2 a n d
t h e d e c o d e r
c i r c u i t
3 a s
t h e c h a r a c t e r i s t i c
m e m b e r s . a n d
t h e
l o a d
v a l u e - d e s i g n a t i n g
s i g n a l
6
i n d i c a t i v e
o f t h e d e l a y t i m e
n
i s i n p u t t e d t o
t h e
s e l f - l o a d c o u n t e r 2 .
F I G .
4A h r o u g h
F I G .
4D r e t i m e
c h a r t s
i l l u s t r a t i v e
o f t h e
o p e r a t i o n s o f
t h e
s e l f - l o a d c o u n t e r 2 and
t h e
d e c o d e r c i r c u i t
3 . On
t h e
o t h e r
h a n d .
F I G . 5 A t h r o u g h F I G . 5 D
a r e
t i m e
c h a r t s
i l l u s t r a t i v e o f t h e
d e l a y i n g o p e r a t i o n .
A c c o r d i n g
t o t h e
p r e s e n t
embodiment.
t h e s e l f - l o a d
c o u n t e r
2
i s
an
8 - b i t
c o u n t e r . a n d t h e s e t t i n g
o f
t h e
l o a d v a l u e - d e s i g n a t i n g
s i g n a l
6 s
2 5 2 . The c o u n t e r
2
c o u n t s
t h e c l o c k 5 .
and
t h e v a l u e
2 5 2 o f
t h e
l o a d v a l u e - d e s i g n a t i n g s i g n a l 6 s l o a d e d i n c a s e
t h a t t h e f u l l
c o u n t 2 5 5
i s r e a c h e d . T h e r e a f t e r . t h e
o u t p u t 7
o f
t h e
c o u n t e r 2 r a n g e s o v e r t h e f o u r v a l u e s
from
25 2 t o
2 5 5 . t h e f u l l c o u n t v a l u e o f t h e 8 - b i t
c o u n t e r .
The o u t p u t
7
o f
t h e c o u n t e r 2 r a n g i n g
o v e r
t h e s e f o u r v a l u e s i s i n p u t t e d
t o
t h e d e c o d e r c i r c u i t 3 .
The d e c o d e r
c i r c u i t 3
o u t p u t s a
0 i n c a s e
t h a t t h e v a l u e
o f t h e
o u t p u t
7 o f t h e
c o u n t e r
2
i s
t h e f u l l c o u n t 2 5 5 .
o r a
1 i n o t h e r
c a s e s .
A s a
r e s u l t . a
r e s e t s i g n a l 8 with a
4-clock
w i d e
c y c l e
i s g e n e r a t e d . T h i s r e s e t s i g n a l 8 i s i n p u t t e d
t o t h e
FIFO t y p e memory 1
a s
t h e
w r i t e
a d d r e s s r e s e t
s i g n a l 1 7 and
t h e r e a d
a d d r e s s
r e s e t
s i g n a l 1 8 .
As
l l u s t r a t e d
i n F I G . 5 A
h r o u g h
F I G . 5 D . t h e r e s e t
s i g n a l
8 s y n c h r o n i z e d w i t h t h e c l o c k 5
i s
s i m u l t a n e o u s l y i n p u t t e d
t o t h e w r i t e a d d r e s s p o i n t e r a n d t h e
r e a d
a d d r e s s p o i n t e r o f
t h e FIFO
t y p e
memory 1 a s t h e w r i t e
a d d r e s s
r e s e t
s i g n a l
1 7
a n d
t h e
r e a d
a d d r e s s r e s e t
s i g n a l 1 8 . r e s p e c t i v e l y . a n d t h e s e
p o i n t e r s a r e
i n i t i a l i z e d a t
t h e t i m e o f t h e
i n i t i a l
0
( L - s t a t e ) .
I n p u t d a t a
s i g n a l s
4
o r
f o u r
c l o c k s
a r e
w r i t t e n
i n
s y n c h r o
n i z a t i o n
w i t h
t h e c l o c k 5 s t a r t i n g
w i t h
t h e
n e x t c l o c k . The
p o i n t e r s
a r e
r e i n i t i a l i z e d
i n r e s p o n s e t o t h e r e s e t s i g n a l 8 a t
t h e
f o u r t h c l o c k . a n d w r i t i n g o f
t h e
s u b s e q u e n t d a t a s i g n a l
b e g i n s . w h i l e t h e a l r e a d y w r i t t e n d a t a s i g n a l s
b e g i n t o b e
r e a d o u t . H e r e . a n o u t p u t d a t a s i g n a l 9 d e t e r m i n e d by n=4 o r
d e l a y e d b y
a
4 - c l o c k
w i d t h
i s o u t p u t t e d .
3O
35
4 5
4
V a r y i n g t h e
v a l u e
o f t h e l o a d v a l u e - d e s i g n a t in g
s i g n a l
6
r e s u l t s i n c h a n g e o f
t h e
r e s e t c y c l e o f
t h e
r e s e t s i g n a l 8 a s
d e s i r e d . a n d i n s e t t i n g a
d e s i r e d d e l a y t i m e
f o r t h e i n p u t
d a t a
s i g n a l
4 .
The
e t t a b l e
r a n g e
o f
t h e d e l a y
t i m e n
may
e e x p a n d e d
b y
a
power f 2 by
i n c r e a s i n g
t h e h i t
number f
t h e s e l f - l o a d
c o u n t e r 2 . I n a d d i t i o n . i n c a s e s where t h e l o a d v a l u e
d e s i g n a t i n g
s i g n a l
6
h a s a n n - b i t
l e n g t h .
t h e
s e l f - l o a d
c o u n t e r
2 must
be
an n - b i t c o u n t e r a s
w e l l .
I n t h i s
c a s e .
t h e range o f
t h e d e l a y t i m e may
e
s e t
up
t o 2 . I n a d d i t i o n . a s s u m i n g t h a t
t h e s e l f - l o a d c o u n t e r 2 i s an 1 1 b i t t y p e . t h e l o a d
v a l u e
d e s i g n a t i n g s i g n a l 6 w h i c h s e t s a n m - c l o c k w i d e d e l a y
t i m e
i s a s s i g n e d a
v a l u e
o f ( 2 m ) .
The o u t p u t d a t a
s i g n a l 9
w i t h a
n e w l y
s e t d e l a y t i m e i s
o u t p u t t e d o n l y a f t e r t h e v a r i e d
s e t t i n g
o f t h e l o a d v a l u e
d e s i g n a t i n g s i g n a l
6
i s
l o a d e d
i n t o t h e
s e l f - l o a d
c o u n t e r
2 .
and
t h e
r e s e t s i g n a l 8 w i t h a new c y c l e i s i n p u t t e d from
t h e
d e c o d e r
c i r c u i t 3 t o
t h e
FIFO
t y p e
memory 1 a s
t h e w r i t e
a d d r e s s
r e s e t s i g n a l
1 7
a n d
t h e
r e a d
a d d r e s s
r e s e t s i g n a l 1 8 .
A c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t e m b o d i m e n t . t h e i n p u t d a t a
s i g n a l 4
i s
w r i t t e n . a n d t h e
o u t p u t d a t a
s i g n a l 9 i s
c o n c u r
r e n t l y
o u t p u t t e d . b o t h i n
s y n c h r o n i z a t i o n w i t h t h e c l o c k 5 .
The
c l o c k f r e q u e n c y
i s on t h e
o r d e r
o f
1 9
MHz o 20 MHz.
b u t
i s n o t l i m i t e d t h e r e t o .
I n some c a s e s . t h e l e v e l s
o f
t h e W r i t e
c l o c k 1 5 .
t h e
r e a d
c l o c k
1 6 .
t h e
w r i t e
a d d r e s s
r e s e t s i g n a l 1 7 . and
t h e r e a d
a d d r e s s r e s e t
s i g n a l 1 8 a r e
i n v e r t e d
and
i n p u t t e d
d e p e n d i n g
on
t h e
p a r t i c u l a r
v a r i e t i e s o f
t h e FIFO
t y p e
memory 1 .
R e g a r d i n g t h e I C s a v a i l a b l e
f o r
u s e a c c o r d i n g t o
t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n . a c a r r y - o u t p u t . 4 b i t c o u n t e r m a y be u s e d
a s
t h e s e l f - l o a d c o u n t e r 2 . The FIFO t y p e mem ory 1 a v a i l
a b l e f o r u s e h a s a
s t o r a g e
c a p a c i t y
on
t h e o r d e r o f 1 . 0 0 0
b i t s .
The
d e c o d e r
c i r c u i t
3
may
b e
a n
8 - i n p u t
NAND i r c u i t .
a n d
p a r t i c u l a r l y a
c o m b i n a t i o n c i r c u i t composed
o f o n e S - i n p u t
NAND i r c u i t
and two 4-inputAND
c i r c u i t s i n
c a s e s where
t h e d e l a y
t i m e
n
i s
257 o r
g r e a t e r .
W i t h t h e s e
I C s .
t h e d e l a y t i m e
n
a n d
t h e
number o f
I C s
u s e d a r e r e l a t e d
a s p r e s e n t e d
i n t h e
f o l l o w i n g
T a b l e 2 :
TABLE
No. o f No. o f No. o f T o t a l No.
I t
C o u n t e r s FlFOs Decoder C i r c u i t s o f ICs
16 l 1 1 3
256
2 l l 4
1 000
3
I
3 7
T a b l e 2 s h o w s
g r e a t l y r e d u c e d
n u m b e r s o f
I C s u s e d i n
t h e
d e l a y c i r c u i t s
a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n
a s com
p a r e d w i t h
t h e n u m b e r s
o f
t h e
I C s u s e d
i n t h e
d e l a y c i r c u i t s
o f t h e p r i o r a r t
which
a r e r e p o r t e d i n T a b l e l . The e ? e c t o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n becomes p a r t i c u l a r l y n o t a b l e
a s
t h e
d e l a y t i m e
i n c r e a s e s .
As
d e s c r i b e d a b o v e . t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n a l l o w s
a n
i n c r e a s e d
d e l a y
t i m e
n .
which
may b e
v a r i e d
a s
d e s i r e d .
t o
b e e s t a b l i s h e d w i t h i n t h e l i m i t s o f t h e s t o r a g e c a p a c i t y o f t h e
used
memory. w i t h a minimum-sized c i r c u i t which does n o t
need any a d d i t i o n a l c i r c u i t
e l e m e n t .
Even
i n c a s e s
where a
d e l a y
t i m e
i s n e e d e d w h i c h
e x c e e d s
t h e s t o r a g e c a p a c i t y . a l l
t h a t
i s
n e e d e d
i s
a d d i t i o n o f a memory. t h u s a l l o w i n g
m i n i m i z a t i o n o f t h e
e n t i r e s i z e
o f t h e c i r c u i t .
While t h e p r e s e n t i n v e n t io n h a s been d e s c r i b e d i n con
n e c t i o n w i t h c e r t a i n p r e f e r r e d ? e m b o d i m e n t s . i t i s t o
b e
u n d e r s t o o d t h a t t h e s u b j e c t m a t t e r e n c o m p a s s e d b y t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n
i s n o t l i m i t e d t o t h o s e s p e c i ? c embodi
m e n t s . On t h e c o n t r a r y . i t
i s
i n t e n d e d t o i n c l u d e a l l
8/12/2019 time-adjustable delay circuit.pdf
8/8
5 , 7 6 8 , 3 2 5
5
a l t e r n a t i v e s . m o d i ? c a t i o n s . and
e q u i v a l e n t s
a s can b e
i n c l u d e d w i t h i n
t h e
s p i r i t a n d
s c o p e o f
t h e f o l l o w i n g
c l a i m s .
What
s
c l a i m e d i s :
l . A i m e - a d j u s t a b l e d e l a y
c i r c u i t . c o m p r i s i n g :
a
memo ry
t o
which
an
i n p u t
c l o c k
i s
i n p u t t e d
a s
a
w r i t e
c l o c k and a r e a d c l o c k . and which s t o r e s
i n p u t d a t a
s i g n a l s i n s y n c h r o n i z a t i o n
w i t h t h e
w r i t e c l o c k . a n d
o u t p u t s
t h e i n p u t d a t a
s i g n a l s i n o r d e r
o f
s t o r a g e .
s y n c h r o n i z e d w i t h t h e r e a d c l o c k ;
a
s e l f - l o a d
c o u n t e r which o p e r a t e s u n d e r t h e c o n t r o l o f
s a i d
i n p u t
c l o c k . s a i d
s e l f - l o a d
c o u n t er h a v i n g
a
p r e
s c r i b e d number
o f
c o u n t s
a n d b e i n g l o a d e d
w i t h a
s e t t i n g
o f a l o a d
v a l u e - d e s i g n a t i n g
s i g n a l
f o r
c o u n t i n g
f r o m s a i d
s e t t i n g
t o s a i d p r e s c r i b e d number o f c o u n t s ;
and
6
a d e c o d e r c i r c u i t
which
r e c e i v e s
t h e
o u t p u t
o f
s a i d s e l f
l o a d c o u n t e r . and o u t p u t s a 0 i n c a s e t h a t
s a i d
o u t p u t
m a t c h e s
s a i d p r e s c r i b e d number f c o u n t s . and a
1 i n
c a s e t h a t s a i d
o u t p u t i s a n o t h e r
number
o f
c o u n t s .
t h e
o u t p u t o f
s a i d
d e c o d e r
c i r c u i t
b e i n g
i n p u t t e d
t o
s a i d
memo ry a s a w r i t e a d d r e s s r e s e t s i g n a l and a read
a d d r e s s r e s e t
s i g n a l f o r
s a i d memory.
2 .
A
e l a y c i r c u i t a s c l a i m e d i n c l a i m 1 . w h e r e i n s a i d
memory
s a
FIFO ( F I R S T - I N . FIRST-OUT)
t y p e
memory.
3 . Adelay i r c u i t a s c l a i m e d i n c l a i m . w h e r e i n s a i d
w r i t e
c l o c k . s a i d r e a d c l o c k . s a i d w r i t e a d d r e s s r e s e t s i g n a l . a n d
s a i d r e a d a d d r e s s r e s e t s i g n a l a r e i n v e r t e d
a n d
i n p u t t e d t o
s a i d F I F O ( F I R S T - 1 N . F I R S T - O U T )
t y p e
m e m o r y .
* * * * *