专利名称：实现多个计数的计数器及其方法
技术领域：
本发明一般来说涉及计数器电路，更加具体地说，涉及可以写入在不同时间用不同方法跟踪多个连续事件的不同计数值的计数器电路。
背景技术：
计数器已经出现许多年了。诸如仿真器、逻辑分析器、以及其它逻辑数字应用场合之类的许多系统都使用计数器作为测量时间长度的装置和用于计数事件发生的特定数目的装置。在许多这样的系统中，通常期望得到时间上连续的多个计数。当前，对于多个连续计数的应用，大多数系统对于每个连续的计数使用单个计数器。
因此，存在提供改进的能够代替多个单个计数器的计数器电路的需要。这个改进的计数器电路可以是一个可写入的计数器。这个可写入的计数器应该能写入不同的计数值，用于以不同的计数跟踪多个连续的事件。
本发明的概述按照本发明的一个实施例，本发明的一个目的是提供一种改进的计数器电路。
本发明的另一个目的是提供一种改进的可写入的计数器电路。
本发明的下一个目的是提供一种改进和可写入的计数器电路，所述的可写入的计数器电路可以写入不同的计数值，以便以不同的计数跟踪多个连续的事件。
本发明的下一个目的是提供一种改进的可以替换多个单个计数器的计数器电路。
按照本发明的一个实施例，公开了一种能够实现多个连续计数的一种可写入的计数器电路。可写入的计数器电路使用了可以监视一系列特定事件的一个计数器。将一个数据存储器件连接到这个计数器上，以便给这个计数器写入每个连续计数的计数器值。一个控制逻辑电路连接到计数器并且连接到数据存储电路，以便给计数器和数据存储器件写入计数器的值。
按照本发明的另一个实施例，公开了一种提供可写入的计数器电路的方法，所述的可写入的计数器电路能够实现多个连续的计数。这个方法包括如下步骤提供用于监视一系列特定事件的一个计数器；提供连接到计数器的一个数据存储器件，用于给计数器写入每个连续计数的计数器值；和，提供连接到计数器并且连接到数据存储电路的一个控制逻辑电路，用于给计数器和数据存储器件写入计数器值。
从以下结合
的本发明的优选实施例的更加具体的描述中，本发明的上述目的和其它目的、特征、和优点都将变成显而易见。
附图的简要说明图1是用于实现多个连续计数的一个计数器的简化功能方块图。
优选实施例的详细描述现在参照图1，其中表示用于实现多个连续计数的一个可写入的计数器电路10(下面称之为可写入的计数器电路10)。可写入的计数器电路10使用计数器12监视一系列特定的事件。计数器12有一个时钟输入端(CK)，用于接收运行时间时钟信号。计数器12还有一个计数起动(EN)输入端，用于接收起动和禁止计数器12的信号，并且还有一个数据写入输入端(LD)，用于接收通知计数器12写入一个新的计数值的信号。在图1所示的实施例中，计数器12是一个8位的递减计数器。因此，计数器12有8个输入端，用于接收要写入计数器12的数据。应该注意的是，计数器12可以是一个递增的或递减的计数器，并且可以是任何位数。计数器12的容量和类型不应看成是对本发明的范围的限制。
计数器12连接到一个数据写入设备14。使用数据写入设备14给计数器12写入所述的可写入的计数器电路10要完成的每个连续的计数的计数器值。数据是通过数据总线16写入数据写入设备14的。在图1所示的实施例中，数据写入设备14是一个多寄存器流水线。多寄存器流水线由多个寄存器18A-18C构成。在图1所示的实施例中，表示出3个寄存器流水线。然而，这个流水线数据通道可以包含任何数目的寄存器18A-18C。通过移动数据使其经过多寄存器流水线数据通道进入计数器12，就可把数据经总线16写入计数器12。
可写入的计数器电路10使用多个信号线给计数器12写入新的计数器值。NPCNTWR是用来使数据时钟信号输入计数器12和多个寄存器18A-18C的一个信号线。对于图1所示的实施例，NPCNTWR信号是一个低电平有效的信号。进而，在本实施例中，当给计数器12写入一个值时，NPCNTWR信号必须经流水线寄存器18写入4个相继的计数值。这些值对应于每个连续的计数序列的计数值。
使用一个“LOAD”信号线来起动计数器12以写入数据。在图1所示的实施例中，“LOAD”信号是一个高电平有效的信号。当要为计数器12写入一个数据值时，“LOAD”信号必须被认定为高电平。
使用一个“COUNTEN”信号来起动计数器12操作以增加/减小(取决于计数器12的类型)计数器值。在图1所示的实施例中，“COUNTEN”信号是一个高电平有效的信号。所以，当计数器12装有初始的计数值时，“COUNTEN”信号被认定为低电平。当在运行时间要为计数器12写入一个新的值时，“COUNTEN”信号是高电平。
可写入的计数器电路10还还使用一个“CLOCK“信号。“CLOCK”信号是一个高速时钟信号，向计数器12提供运行时间时钟信号。
可写入的计数器电路10有一个控制逻辑电路20。控制逻辑电路20用于控制在计数器12和数据写入设备14中的数据值的写入。控制逻辑电路20由多个逻辑门组成。或门22的一个输入端连接到“CLOCK”信号。“CLOCK”信号与“COUNTEN”信号和计数器12输出的一个反向最终计数信号进行或操作。或门22的输出(COUNT_CLK)通过一个与门，并且用作计数器12的一个时钟信号(CNT-CLK)。
当计数器12到达它的最终计数时，计数器12的最终计数输出(TC)认定为高电平。TC输出作为计数器的最终计数值(CNT-TC)的输入信号反馈到控制逻辑电路20。使用CNT-TC信号作为或门26的一个输入信号。CNT-TC信号在或门26与“LOAD”信号进行或操作。当计数器12到达最终计数时，迫使或门26的输出(CNT-LOAD)为高电平。“CNT-TC”信号还要在或门22与“CLOCK“信号进行或操作，以便“接入”“COUNT-CLK”或“RUN-LOAD-CLK”。
“COUNTEN”信号由反相器32反相，并且用作或门30的一个输入。“CLOCK”信号也由反相器34反相，并且用作或门30的第二个输入。当“CNT-TC”信号为高电平时，计数器12的TC输出CNT-TC由反相器28反相，这又使一个反相的时钟信号(NCLOCK)能通过或门30并且以一个新的计数器值锁存，所述的新的计数器值当前正保持在数据写入设备14的最后一个寄存器18C中。这样就通过信号“RUN-LOAD-CLK”和“LOAD-CLK”使保持在寄存器18A和18B中的流水线数据还前移。一旦一个新的值写入计数器12，“CNT-TC”认定为低电平，“CNT-LOAD”为低电平，“RUN-LOAD-CLK”为高电平，并且“COUNT-CLK”为低电平(在或门22经CLOCK信号)，从而使计数器12可以在下一个CLOCK信号的上升沿增加/减小计数。在每个最终计数都要发生这个过程。
虽然参照本发明的优选实施例具体地表示并描述了本发明，但本领域的普通技术人员可以理解，在不偏离本发明的构思和范围的条件下可以进行上述的和其它的形式上的和细节方面的改变。
权利要求
1．一种能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，包括以下的组合一个计数器，用于监视一系列指定的事件；一个数据存储器件，它连接到所述的计数器，用于对于每个所述的连续的计数给所述的计数器写入计数器值；一个控制逻辑电路，连接到所述的计数器并且连接到所述的数据存储器件，用于给所述计数器和所述数据存储器件写入所述计数器值。
2．根据权利要求1所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述的数据存储器件是至少一个寄存器。
3．根据权利要求1所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述的数据存储器件是多个寄存器，其中所述多个寄存器中的每个寄存器都连接到它后边的紧接着的一个寄存器上，并且所述的多个寄存器中的最后一个寄存器连接到所述的计数器。
4．根据权利要求3所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于还包括一个数据总线，所述的数据总线连接到所述多个寄存器中的第一个寄存器，用于给所述的多个寄存器写入所述的计数器值。
5．根据权利要求1所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述的可写入的计数器还包括一个起动信号，它耦合到所述计数器，当所述计数器写入所述的计数器值之一时能用于起动所述计数器和用于禁止所述的计数器。
6．根据权利要求5所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述的控制逻辑电路包括第一时钟信号线，对写入所述数据存储器件的数据计时；写入信号线，向所述计数器发出信号要从所述数据存储器件写入下一个计数器值；第二时钟信号线，用于向所述计数器提供一个运行时间时钟信号；最终计数信号线，它连接到所述控制逻辑电路，向所述控制逻辑电路发出信号要给所述的计数器写入一个新的计数器值。
7．根据权利要求6所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述的控制逻辑电路还包括第一逻辑门，它的第一输入端连接到一个反相起动信号，它的第二输入端连接到所述第二时钟信号线，它的第三输入端连接到所述最终计数信号线；第二逻辑门，它的第一输入端连接到所述反相起动信号，它的第二输入端连接到一个反相第二时钟信号线，它的第三输入端连接到一个反相最终计数信号线；第三逻辑门，它的第一输入端连接到所述最终计数信号线，它的第二输入端连接到所述写入信号线；第四逻辑门，它的第一输入端连接到所述第二逻辑门的输出，它的第二输入端连接到所述第一时钟信号线；第五逻辑门，它的第一输入端连接到所述第四逻辑门的输出，它的第二输入端连接到所述第一逻辑门的输出。
8．根据权利要求7所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述第一逻辑门、所述第二逻辑门、所述第三逻辑门全是或门。
9．根据权利要求7所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述第四逻辑门和所述第五逻辑门全是与门。
10．一种能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，包括以下的组合一个计数器，用于监视一系列指定的事件；一个数据存储器件，它连接到所述的计数器，用于对于每个所述的连续的计数给所述的计数器写入计数器值，其中所述的数据存储器件是多个寄存器，所述多个寄存器中的每一个连接到后面紧跟着的寄存器，所述多个寄存器中的最后一个寄存器连接到所述计数器；一个数据总线，它连接到所述多个寄存器中的第一个寄存器，用于为所述多个寄存器写入所述计数器值；一个起动信号，它耦合到所述计数器，当所述计数器写入所述计数器值之一时用于起动所述计数器和用于禁止所述计数器；和控制逻辑电路，它连接到所述计数器并且连接到所述数据存储器件，用于给所述计数器和所述数据存储器件写入所述计数器值，所述的控制逻辑电路包括第一时钟信号线，对写入所述数据存储器件的数据计时；写入信号线，向所述计数器发出信号要从所述数据存储器件写入下一个计数器值；第二时钟信号线，用于向所述计数器提供一个运行时间时钟信号；最终计数信号线，它连接到所述控制逻辑电路，向所述控制逻辑电路发出信号要给所述的计数器写入一个新的计数器值；第一逻辑门，它的第一输入端连接到一个反相起动信号，它的第二输入端连接到所述第二时钟信号线，它的第三输入端连接到所述最终计数信号线；第二逻辑门，它的第一输入端连接到所述反相起动信号，它的第二输入端连接到一个反相第二时钟信号线，它的第三输入端连接到一个反相最终计数信号线；第三逻辑门，它的第一输入端连接到所述最终计数信号线，它的第二输入端连接到所述写入信号线；第四逻辑门，它的第一输入端连接到所述第二逻辑门的输出端，它的第二输入端连接到所述第一时钟信号线；第五逻辑门，它的第一输入端连接到所述第四逻辑门的输出端，它的第二输入端连接到所述第一逻辑门的输出端。
11．根据权利要求10所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述第一逻辑门、所述第二逻辑门、所述第三逻辑门全是或门。
12．根据权利要求10所述的能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路，其特征在于所述第四逻辑门和所述第五逻辑门全是与门。
13.一种提供能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路的方法，包括以下的步骤提供一个计数器，用于监视一系列指定的事件；提供一个数据存储器件，它连接到所述的计数器，用于对于每个所述的连续的计数给所述的计数器写入计数器值；提供一个控制逻辑电路，连接到所述的计数器并且连接到所述的数据存储器件，用于给所述计数器和所述数据存储器件写入所述计数器值。
14．根据权利要求13所述的方法，其特征在于提供所述的数据存储器件的所述步骤还包括如下步骤提供多个寄存器，其中所述多个寄存器中的每个寄存器都连接到它后边的紧接着的一个寄存器上，并且所述的多个寄存器中的最后一个寄存器连接到所述的计数器。
15．根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括如下步骤提供一个数据总线，所述的数据总线连接到所述多个寄存器中的第一个寄存器，用于给所述的多个寄存器写入所述的计数器值。
16．根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述的提供可写入的计数器的说步骤还包括如下步骤提供一个起动信号，它耦合到所述计数器，当所述计数器写入所述的计数器值之一时用于起动所述计数器和用于禁止所述的计数器。
17．根据权利要求14所述的方法，其特征在于提供所述的控制逻辑电路的所述步骤包括如下步骤提供第一时钟信号线，对写入所述数据存储器件的数据计时；提供写入信号线，向所述计数器发出信号要从所述数据存储器件写入下一个计数器值；提供第二时钟信号线，用于向所述计数器提供一个运行时间时钟信号；提供最终计数信号线，它连接到所述控制逻辑电路，向所述控制逻辑电路发出信号要给所述的计数器写入一个新的计数器值。
18．根据权利要求17所述的方法，其特征在于提供所述的控制逻辑电路的所述步骤还包括如下步骤提供第一逻辑门，一个反相起动信号耦合到它的第一输入端，它的第二输入端连接到所述第二时钟信号线，它的第三输入端连接到所述最终计数信号线；提供第二逻辑门，它的第一输入端连接到所述反相起动信号，它的第二输入端连接到一个反相第二时钟信号线，它的第三输入端连接到一个反相最终计数信号线；提供第三逻辑门，它的第一输入端连接到所述最终计数信号线，它的第二输入端连接到所述写入信号线；提供第四逻辑门，它的第一输入端连接到所述第二逻辑门的输出端，它的第二输入端连接到所述第一时钟信号线；提供第五逻辑门，它的第一输入端连接到所述第四逻辑门的输出，它的第二输入端连接到所述第一逻辑门的输出端。
19．根据权利要求18所述的方法，其特征在于所述第一逻辑门、所述第二逻辑门、所述第三逻辑门全是或门。
20．根据权利要求18所述的方法，其特征在于所述第四逻辑门和所述第五逻辑门全是与门。
全文摘要
一种能够实现多个连续计数的可写入的计数器电路。可写入的计数器电路使用一个计数器,用于监视一系列指定的事件。一个数据存储器件连接到计数器,用于对于每个所述的连续的计数给所述的计数器写入计数器值。一个控制逻辑电路连接到计数器并且连接到数据存储器件,用于给计数器和数据存储器件写入计数器值。
文档编号H03K23/00GK1287715SQ99801893
公开日2001年3月14日 申请日期1999年10月20日 优先权日1998年10月26日
发明者保罗·巴纳 申请人:密克罗奇普技术公司