CN103135661A - 时间测量装置、微型控制器、程序以及时间测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及时间测量装置、微型控制器、程序以及时间测量方法，时间测量装置具备：对第1基本时钟信号的时钟数进行计数的计数单元；导出单元，其使用比第1基本时钟信号的振荡频率低且振荡精度高的第2基本时钟信号的规定周期下的由计数单元计数出的第1基本时钟信号的时钟数和作为与第2基本时钟信号的规定周期对应的第1基本时钟信号的时钟数而预先计数的基准时钟数，导出表示计数单元计数的时钟数相对于基准时钟数的变动量的物理量；修正单元，其根据导出的物理量，修正表示与作为测量对象的时间对应的第1基本时钟信号的时钟数的期待计数值；输出单元，当计数单元计数的第1基本时钟信号的时钟数达到修正期待计数值时，其输出对应的时间信息。

Description

时间测量装置、微型控制器、程序以及时间测量方法

技术领域

本发明涉及进行计算机处理的装置中的使用了计时器的时间测量技术，尤其涉及适于以低成本进行高速动作时的时间测量动作的高精度化的时间测量装置、微型控制器、程序以及时间测量方法。

背景技术

作为进行计算机处理的装置，存在一种将计算机系统整体集成于1个半导体芯片的微型控制器。通常，该微型控制器具备多个用于生成动作时钟的振荡器，能够根据目的、用途来切换CPU（Central ProcessingUnit）、计时器等外围电路的动作时钟。

例如，在通常动作中，为了抑制消耗电力而选择低速的时钟作为这些动作时钟，需要以高速进行处理时，切换为高速的时钟。

作为一个例子，在进行无线通信的系统中，在利用无线开始接收指令前，处于以低速的时钟进行动作，等待接收指令的状态。由此，能够减少等待接收指令的状态下的消耗电力。

这里，存在一种进行无线通信的系统，具有状态以一定间隔发生变化，并利用无线发送该状态的装置a、和利用无线接收装置a的状态，以与装置a相同的间隔切换与装置a的状态对应的动作的装置b，即使在因某些妨碍切断了来自装置a的无线时，装置b也以以前接收到的间隔为基础继续动作。

在该系统中，为了装置b在来自装置a的无线被切断的情况下也能够与装置a取得同步，需要准确地测量接收到的指令的时间间隔，该情况下，需要提高测量指令的时间间隔的计时器的精度。

作为用于该用途的安装于微型控制器的时钟振荡器的代表，可以举出晶体振荡器、RC振荡器。

晶体振荡器是在外部附加石英振子来使用的振荡器，能够生成高精度的时钟。

另外，RC振荡器由于不需要在微型控制器的外部安装部件，而能够在内部集成部件，因此能够比晶体振荡器更廉价地构建。

但是，在RC振荡器中，与晶体振荡器相比，不能生成高精度的时钟。因此，RC振荡器不能用于需要准确的测量时间的用途。

为解决该问题，专利文献1提出了下述技术，即在利用使用了RC振荡器的计时器的情况下也可以进行准确的时间测量。使用图15的时序图来说明该专利文献1所述的微型控制器的动作。

如图15所示，根据因RC振荡器的基本时钟的上升而产生的中断请求寄存器的中断请求信号的上升，检测RC振荡器的时钟的1个周期的前端（图中，用带圆圈的1表示）与1个周期的结束（图中，用带圆圈的2表示），进行该期间发生的高精度、高频率的晶体振荡器的基本时钟的计数值（count值）的确认。

这样，通过利用高精度、高频率的晶体振荡器，测量RC振荡器的时钟的1个周期，来求RC振荡器的实际的准确的周期，并计算求得的实际的周期与RC振荡器的正常时的周期（期待计数值）的比率，基于算出的比率来求修正系数。然后，通过将该修正系与以RC振荡器作为输入的计时器的计数值相乘，来进行基于计时器的测量时间的修正。

但是，该技术存在以下的问题。

第1个问题点在于下述方面，即专利文献1的技术需要可以直接测量RC振荡器的时钟周期那样的高频率、且昂贵的石英振子，从而会丧失RC振荡电路带来的低成本化的优点。

通常，晶体振荡器的频率越高，价格越昂贵，因此在以高频率的振荡时钟动作的计算机系统中，对计时器的控制使用晶体振荡器会提高成本。

因此，为了使微型控制器的动作能够实现廉价且高速化，优选使RC振荡器的时钟高速化而用作系统时钟。但是，该情况下，专利文献1的技术还需要高频率的石英振子。

此外，在专利文献1的微型控制器中，虽然选择晶体振荡器的时钟作为高速动作时的系统时钟而使用，但为使该微型控制器更高速地动作，需要昂贵的晶体振荡器，因此成本变高。

第2个问题点在于下述方面，即、在利用专利文献1的技术求准确的修正系数时，RC振荡器必须比晶体振荡器的频率低，因此不能提高以该低频率的RC振荡器的基本时钟为输入的计时器的分辨能力。

在提高计时器的分辨能力时，必须使用使高频率的基本时钟振荡的RC振荡器。RC振荡器是高频率的也是较廉价的，在专利文献1的技术中，为了提高计时器的分辨能力，必须同时使用高频率的晶体振荡器，因此成本会变高。

此外，如专利文献1中记载的那样，若对RC振荡器的频率进行分频，则使用低频率的晶体振荡器也能够提高计时器的分辨能力。但是，该情况下，必须新增加分频器。此外，作为分频器，例如存在专利文献2所述的分频器。

另外，在这样使用了分频器的情况下，RC振荡器的基本时钟的1个周期被分频而变长，因此在求修正系数时进行的、对RC振荡器的1个时钟期间产生的晶体振荡器的时钟进行计数的处理的时间会增加。

第3个问题点在于下述方面，即、在专利文献1中通过进行轮询实现修正系数计算时进行的晶体振荡器的时钟的前端与终端的检索、和使用计时器修正系数来进行端口输出的技术，因此微型控制器内的CPU总是处于动作的状态，不能切换为节能模式。另外，轮询过程中，CPU不能执行其他的处理。

第4个问题点在于下述方面，即、在求修正系数时，使用以高频率的晶体振荡器的时钟为输入的计时器针对低频率的RC振荡器的1个周期进行计数，因此在RC振荡器与晶体振荡器的速度差大的情况下，计时器的计数值有时会溢出。

此外，作为用于控制由计时器执行的对振荡器的时钟数的计数动作的技术，例如在专利文献3、4中有记载。

在专利文献3中，公开了下述技术，即：为了修正第1时钟信号的频率的误差，以比第1时钟信号的频率低的第2时钟信号为输入，利用脉冲数计数器来对该第2时钟信号的1个周期所包含的第1时钟信号的脉冲数进行计数，在运算部中，使用该脉冲数计数器计数出的脉冲数和预先确定的基准脉冲数来计算修正信息，在修正信号输出部中，基于运算部计算出的修正信息来输出时钟修正信号，在输出端口，基于修正信号输出部输出的时钟修正信号来修正第1时钟信号的输出。

但是，该技术是基于由晶体振荡器生成的第2时钟信号的1个周期，针对向计时器输入的由RC振荡器等生成的第1时钟信号的一部分，按照不向计时器传递方式切去信号，对时钟自身进行加工的技术，因此需要增加构成。

另外，在专利文献4中公开了下述技术，即：按每一个基准振荡器的1个周期对RC振荡器的频率进行计数，若计数值在某一定值以上，则增加开关晶体管的数量，增加RC振荡器中的全部电容值来减小输出振荡频率，若计数数比某一定值小，则减少开关晶体管的数量，减少RC振荡器中的全部电容值来增大输出振荡频率，通过反复进行这一步骤，按照利用内部的其他的基准振荡器自动地将振荡频率稳定为目标值的方式进行控制，该专利文献4中的技术要增加开关晶体管的数量来加工时钟，与专利文献3同样需要使构成增加。

专利文献1：日本特开平10－49251号公报

专利文献2：日本特开平05－48433号公报

专利文献3：日本特开2006－309479号公报

专利文献4：日本特开平08－139593号公报

发明内容

本发明为解决上述问题点而提出，目的在于提供一种能够以低成本进行设置在计算机装置中计时器进行高速动作时的高精度的时间测量的时间测量装置、微型控制器，程序以及时间测量方法。

为了达成上述目的，本发明的时间测量装置具备下述构成：计数单元，其对第1基本时钟信号的时钟数进行计数；导出单元，其使用比所述第1基本时钟信号的振荡频率低、且振荡精度高的第2基本时钟信号的规定周期下的由所述计数单元计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数、和作为与所述第2基本时钟信号的规定周期对应的所述第1基本时钟信号的时钟数而预先计数出的基准时钟数，来导出表示所述计数单元计数的时钟数相对于所述基准时钟数的变动量的物理量；修正单元，其根据所述导出单元导出的所述物理量，对表示与作为测量对象的时间对应的所述第1基本时钟信号的时钟数的期待计数值进行修正；以及输出单元，当所述计数单元计数的所述第1基本时钟信号的时钟数达到所述修正单元修正后的修正期待计数值时，其输出表示已经达到该修正期待计数值的时间信息。

另外，为了达成上述目的，本发明的微型控制器构成为具备上述记载的时间测量装置。

另外，为了达成上述目的，本发明的程序是用于使计算机作为上述记载的时间测量装置中的各单元而发挥作用的程序。

另外，为了达成上述目的，本发明的时间测量方法是利用基于程序的计算机装置来测量时间的方法，该方法包括：计数步骤，对第1基本时钟信号的时钟数进行计数；导出步骤，使用比所述第1基本时钟信号的振荡频率低、且振荡精度高的第2基本时钟信号的规定周期下的通过所述计数步骤计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数和作为与所述第2基本时钟信号的规定周期对应的所述第1基本时钟信号的时钟数而预先计数的基准时钟数，来导出表示由所述计数步骤计数的时钟数相对于所述基准时钟数的变动量的物理量；修正步骤，根据由所述导出步骤导出的所述物理量，对表示与作为测量对象的时间对应的所述第1基本时钟信号的时钟数的期待计数值进行修正；以及输出步骤，当在所述计数步骤中计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数达到由所述修正步骤修正后的修正期待计数值时，输出表示已经达到该修正期待计数值的时间信息。

发明的效果

根据本发明，能够以低成本进行设置在计算机装置中的计时器的高速动作时的高精度的时间测量。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的微型控制器所具备的时间测量装置的功能构成例的框图。

图2是表示设置了本发明所涉及的时间测量装置的微型控制器的第1构成例的框图。

图3是表示图2中的微型控制器的本发明所涉及的第1处理动作例的流程图。

图4是表示图2中的微型控制器的时间测量修正时的第1动作例的时序图。

图5是表示图2中的微型控制器的本发明所涉及的第2处理动作例的流程图。

图6是表示图2中的微型控制器的时间测量修正时的第2动作例的时序图。

图7是表示设置了本发明所涉及的时间测量装置的微型控制器的第2构成例的框图。

图8是表示图7中的微型控制器的本发明所涉及的第1处理动作例的流程图。

图9是表示图7中的微型控制器的本发明所涉及的第2处理动作例的流程图。

图10是表示图7中的微型控制器的时间测量修正时的动作例的时序图。

图11是表示图7中的微型控制器的本发明所涉及的第3处理动作例的流程图。

图12是表示图7中的微型控制器的本发明所涉及的第4处理动作例的流程图。

图13是表示设置了本发明所涉及的时间测量装置的微型控制器的第3构成例的框图。

图14是表示设置了本发明所涉及的时间测量装置的微型控制器的第4构成例的框图。

图15是表示现有的微型控制器中的时间测量修正时的动作例的时序图。

其中，附图标记的说明如下：

1、1a、1b、1c、100微型控制器；2RC振荡器；2a PLL振荡电路；3基本时钟（第1基本时钟）；4晶体振荡器；5基本时钟（第2基本时钟）；6基本时钟选择器；7系统时钟；8计时器（计数单元）；9中断请求寄存器（同步信号生成单元）；10中断请求信号；11总线；12端口；13CPU；14、14a、14b ROM；15时钟波形；16时间；17时钟波形；18时间；19修正时间；20中断控制器；21计时器；22分频器；100微型控制器；101时间测量装置；101a计数单元；101b导出单元；101c修正单元；101d输出单元；101e期待计数值。

具体实施方式

以下，使用附图，对实施本发明用的方式例进行说明。

图1表示本发明所涉及的微型控制器100所具备的时间测量装置101的功能构成例，本例的时间测量装置101具备计数部101a、导出部101b、修正部101c以及输出部101d作为执行本发明所涉及的动作的功能。

计数部101a对第1基本时钟信号的时钟数进行计数，导出部101b使用比第1基本时钟信号的振荡频率低、振荡精度高的第2基本时钟信号的规定周期下的由计数部101a计数出的第1基本时钟信号的时钟数、和作为与第2基本时钟信号的规定周期对应的第1基本时钟信号的时钟数而预先计数的基准时钟数，导出表示计数部101a计数出的时钟数相对于基准时钟数的变动量的物理量，修正部101c根据导出部101b导出的物理量，对表示与作为测量对象的时间对应的第1基本时钟信号的时钟数的、存储在存储装置中的期待计数值101e进行修正，当计数部101a计数出的第1基本时钟信号的时钟数达到由修正部101c修正过的修正期待计数值时，输出部101d输出表示达到该修正期待计数值的时间信息。

通过具备设置有这样的各处理部的构成的时间测量装置101，微型控制器100能够以低成本进行基于高速动作时的计时器功能的高精度的时间测量。

接下来，使用图2～图14，对具备这样的时间测量装置的微型控制器进行详细的说明。

图2是表示本发明的第1方式例的微型控制器的构成图，本例的微型控制器1具备：ROM14，其保存控制包含本发明的时间测量方法的微型控制器1的处理动作的程序；CPU13，其读出保存在ROM14中的各程序来执行计算机处理；微型控制器内部的数据通行的总线11；系统时钟7；进行与外部接口的端口12；生成第1基本时钟3的RC振荡器2；生成第2基本时钟5的晶体振荡器4；基本时钟选择器6，其选择将第1以及第2基本时钟的哪一个作为系统时钟7输出；计时器8，其将系统时钟7计数为时间信息；以及与第2基本时钟5同步地输出中断请求信号的中断请求寄存器9。

此外，通过CPU13读取并执行存储在ROM14中的本发明所涉及的时间测量用程序，构成包含本发明的导出单元、修正单元以及输出单元等各单元。另外，计时器8相当于本发明的计数单元，中断请求寄存器9相当于本发明的同步信号生成单元。

在本例的微型控制器1中，RC振荡器2生成振荡频率高的第1基本时钟3，晶体振荡器4生成比RC振荡器2的振荡频率低的高精度的第2基本时钟5。而且，基本时钟选择器6选择第1基本时钟3与第2基本时钟5中的任意一个作为系统时钟7，计时器8对基本时钟选择器6选择的第1基本时钟3与第2基本时钟5的任意一个的系统时钟7的时钟数进行计数，CPU13在计时器8的计数值成为与预先设定的时间相当的值（期待计数值）之前，反复进行确认计时器8的计数值的动作。

在这样的构成中，本例的微型控制器1使用来自RC振荡器2的高频率的振荡时钟信号，即第1基本时钟3作为系统时钟7，来进行高速的处理动作，使用来自晶体振荡器4的低频率的振荡时钟信号，即基本时钟5作为系统时钟7，来进行低速的处理动作。

这样，图4所示的本例的微型控制器1使用来自RC振荡器2的振荡频率高的基本时钟3作为系统时钟，能够以低成本进行高速的处理。

但是，在RC振荡器2中，与晶体振荡器4相比，不能生成高精度的时钟信号，因此高速处理时的计时器8中的计数动作会产生误差，不能测量准确的时间。

为了避免该问题，在本例的微型控制器1中，通过CPU13读出并执行存储在ROM14中的本发明的时间测量用的程序，从而使用来自RC振荡器2的振荡频率高的基本时钟3作为系统时钟，来修正进行高速处理时的使用了计时器8的时间测量处理中产生的误差。

即、CPU13利用执行存储于ROM14中的程序而安装的时间测量功能，当计时器8计数出的高速处理时的来自RC振荡器2的基本时钟3的时钟数变为预先确定的期待计数值时，输出与该期待计数值建立了对应关系的时间信息，这样，在开始读取基本时钟3的时钟数前，利用CPU13执行存储在ROM14中的程序而安装的导出单元、修正单元以及输出单元等各功能，如以下那样，进行伴随RC振荡器2的振荡动作误差的计时器8的时间测量的修正。

首先，CPU13利用导出单元的功能，判别是否被输入了来自振荡精度高的晶体振荡器4的第2基本时钟5，若被输入了该第2基本时钟5，则取得该第2基本时钟5的1个周期下的计时器8计数出的第1基本时钟3的时钟数，导出表示得到的实际的时钟数相对于预先对第2基本时钟5的1个周期规定的基本时钟3的时钟数（基准时钟数）的变动量的物理量，然后，利用修正单元的功能，根据利用导出功能导出的物理量来修正期待计数值。

此外，在本例中导出得到的实际的时钟数与基准时钟数的比率作作为表示变动量的物理量，根据这样导出的比率，来修正期待计数值。

然后，若输出计时器8计数出的基本时钟3的时钟数成为利用修正单元的功能修正而得的期待计数值，CPU13则利用输出单元的功能来输出时间信息。

这样，在本例的微型控制器1中，在由基于振荡频率高的RC振荡器2的第1基本时钟3的高速处理动作中的计时器8进行时间测量时，使用从振荡频率低但精度高的晶体振荡器4输入的第2基本时钟5作为控制信号，进行针对时间测量所使用的RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数的变动的修正，从而高精度地进行高速的处理动作中的使用计时器8进行时间测量，并且以低成本且高精度地进行高速的处理。

以下，使用图3～图6，详细说明这样的微型控制器1中的本例所涉及的计时器修正技术。

首先，使用图3的流程图，说明用于求出以RC振荡器2生成的高速的第1基本时钟3使图2的计时器8动作时的、用于提高使用了计时器8的时间测量的精度的计时器修正系数的、CPU13基于程序而执行的处理。

按照选择来自RC振荡器2的基本时钟3作为由计时器8计数的时钟的方式来设定基本时钟选择器6（步骤S1），并将中断请求寄存器9清零（初始化）（步骤S2）。

通过轮询（polling），判别有无来自中断请求寄存器9的中断请求信号的输出（步骤S3），若有该中断请求信号的输出，则将中断请求寄存器9和计时器8的值清零（初始化）（步骤S4、S5），通过继续确认是否输出了下一个来自中断请求寄存器9的中断请求信号，来寻找下一个晶体振荡器4的时钟的1个周期的前端（步骤S6）。

在该步骤S6的处理期间，通过计时器8对来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数进行计数。

在步骤S6的处理中，若发现下1个周期的前端，则读取在该步骤S6的处理中计时器8计数出的值，即、来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数（步骤S7）。

之后，根据该步骤S7的处理中读取到的计时器8的计数值，求出计时器修正系数（步骤S8）。

在本例中，该修正系数按照如下方式而求出。即，若将步骤S7的处理中实际读取到的时钟数作为实际时钟数A，将来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期中的预先成为基准的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数作为基准时钟数B，则修正系数C用以下的式子求出。

“C＝A/B”

使用图4的时序图说明求这样的修正系数时的、来自RC振荡器2的第1基本时钟3、来自晶体振荡器4的第2基本时钟5以及中断请求寄存器9的中断请求信号10的各信号的动作关系。

图4中的RC振荡器的基本时钟3以及晶体振荡器的基本时钟5分别相当于图2中的RC振荡器2的第1基本时钟3以及晶体振荡器4的第2基本时钟5，另外，图4中的S2～S4、S6对应图3中的各处理步骤的附图标记S2～S4、S6。

在S2时刻，图2的CPU13通过图3中的步骤S2的处理，将中断请求寄存器9清零（初始化）。在S3时刻，中断请求寄存器9检测来自晶体振荡器4的第2基本时钟5中的1个周期的前端，生成中断请求信号10。

CPU13通过轮询来探测该中断请求寄存器9的中断请求信号10的生成，在S4时刻，将中断请求寄存器9的值清零（初始化）。此外，计时器8在该S3时刻一旦被清零（初始化）后，开始对来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数进行计数。

在S6时刻，中断请求寄存器9检测来自晶体振荡器4的第2基本时钟5中的下一个周期的前端，并生成中断请求信号10。CPU13通过轮询，探测该中断请求寄存器9的下一中断请求信号10的生成，并对中断请求寄存器9的值清零（初始化）。

这样，CPU13读取实际的来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数，求出修正系数。

然后，基于图5说明使用这样求出的修正系数，来提高使用了计时器8的时间测量的精度时的处理内容。

首先，利用基本时钟选择器6，将由计时器8计数的时钟设定为来自RC振荡器2的基本时钟3（步骤S9）。

此外，预先，将由计时器8测量的所希望的时间除以预先规定的基准时钟数而得的值作为所希望的计时器8的期待值（期待计数值）求出，并存储在ROM14等存储装置中（步骤S10），并且将对在通过该步骤S10的处理求出的所希望的计时器的期待计数值乘以在图3的步骤S8的处理中求出的计时器修正系数而得值作为修正后的计时器的期待计数值（修正期待计数值）求出，并存储在ROM14等存储装置中（步骤S11）。即、基于“修正后的计时器的期待值＝所希望的计时器的期待值×计时器修正系数”的式子来计算。预先规定的基准时钟数为所希望的RC振荡器2的周期、即来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的来自正常时的RC振荡器2的第2基本时钟的时钟数。

然后，将计时器8暂时清零（初始化）（步骤S12），读取之后的计时器8的计数值（步骤S13），在该计时器8的计数值小于修正后的计时器的期待计数值的期间（步骤S14），返回进行步骤S13的处理，当计时器8的计数值达到修正后的计时器的期待计数值时，经由端口12输出表示与该期待计数值相当的时间已经经过的时间信息（步骤S15）。

使用图6的时序图说明求上述的修正系数的处理、以及使用求出的修正系数来修正计时器的时间测量动作时的误差的处理的详细内容。

这里，作为求修正系数的例子，将来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的振荡周期设为1.0msec，将正常动作时的所希望的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的振荡周期如图6中的时钟波形15所示那样设为1.0μsec。

如果，当来自RC振荡器2的第1基本时钟3的实际的振荡周期如图6的时钟波形17所示那样变动成1.1μsec时，在图3的步骤S7的处理中读取的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数为909。

即、来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期为1.0msec，来自RC振荡器2的第1基本时钟3的实际的振荡周期变动成1.1μsec时，计时器8在第2基本时钟5的1个周期的1.0msec期间读取的第1基本时钟3的时钟数为“1.0msec/1.1μsec＝909”。

当来自RC振荡器2的第1基本时钟3的振荡周期为希望的振荡周期1.0μsec时，在来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的周期1.0msec中，由计时器8计数的基准时钟数为1000计数。

因此，当在图3的步骤S7的处理中读取到的第1基本时钟3的时钟数为909时，根据“修正系数C＝实际时钟数A/基准时钟数B”，计时器8的修正系数C为“0.909＝909/1000”，计时器8的修正系数C＝0.909被求出。

然后，说明使用这样求出的计时器修正系数（C＝0.909），来提高来自RC振荡器2的高振荡频率下的、使用了计时器8的时间测量的精度的技术。

在进行修正前的微型控制器1中，如果，RC振荡器2的希望周期1.0μsec延长为1.1μsec，则如图6中的时间16与时钟波形17、18所示那样，使用计时器8测量的时间会从希望的1.0msec延长至1.1msec。

为了修正这样的不良状况，首先，基于“所希望的计时器的期待值＝所希望的测量对象时间/所希望的基本时钟的周期”的式子，将图5的步骤S10的处理中存储的所希望的计时器的期待值（期待计数值）求出为“1000＝1.0msec/1.0μsec”。

然后，对这样求出的所希望的计时器的期待计数值（＝1000）乘以以基于图3的步骤S8的处理而求出的计时器修正系数（＝0.909），来求修正后的计时器的期待计数值（修正期待计数值）。在本图6的例子中，修正期待计数值为“1000×0.909＝909”。

之后，开始计时器8中的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数的计数，在该计时器8的计数值达到修正期待计数值（＝909）之前，读取计时器8计数的时钟数。在图6的例子中，由于修正后的计时器的期待计数值（修正期待计数值）为909，所以在909×1.1μsec＝1.0msec期间，反复进行计时器8的计数值的读取。结果为，使用计时器8测量的时间为1.0msec，测量的时间被修正。

例如，当经由微型控制器1的端口12从外部端子产生1.0msec的脉冲信号时，若不使用该修正控制技术，则为1.1msec，若使用本例的修正控制技术，则能够产生1.0msec的脉冲信号宽度。

如以上那样，在第1方式例中，以来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个时钟的周期为基准，以基于测量该1个周期下的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数所得的结果的比率为基础，来修正输入了来自RC振荡器2的第1基本时钟3的计时器8的时间测量中使用的期待计数值。

因此，求出准确的修正系数的情况，以使用高频率的RC振荡器2和低频率的晶体振荡器4为条件。

为提高计时器8的分辨能力，需要使用高频率的RC振荡器2，但在本例中，在使用高振荡频率的RC振荡器2进行计时器8中的时钟数的计数的情况下也能够使用低频率、且廉价的高精度的晶体振荡器4来进行使用了计时器8的时间测量的修正。

为了提高计时器8的分辨能力，如现有的专利文献1所记载的技术那样，对来自晶体振荡器4的第2基本时钟进行分频也是有效的，但在本例中，使用高频率的RC振荡器2，不对来自晶体振荡器4的第2基本时钟进行分频也能够提高计时器8的分辨能力，与进行分频的现有技术相比，计算修正系数的处理时间变短。

以上，如使用图2～图6说明的那样，在本第1方式例中，CPU13读取并执行存储在ROM14中的本发明的时间测量用的程序，从而构成本发明的时间测量装置中的包括导出单元、修正单元以及输出单元的各单元，通过使用这些各单元，能够以低成本实现将振荡频率高的RC振荡器2的时钟数作为系统时钟来进行高速的处理动作的计算机装置中的计时器的时间测量动作的高精度化。

即、如图2所示，在本例的微型控制器1中，利用计时器8（计数单元），对用作高速处理时的系统时钟的来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）的时钟数进行计数，利用作为CPU13的导出单元的功能，在被输入了来自晶体振荡器4的、比第1基本时钟信号的振荡频率低且振荡精度高的基本时钟5（第2基本时钟信号）的情况下，使计时器8对输入的第2基本时钟信号的1个周期下的第1基本时钟信号的时钟数进行计数，使用计时器8计数出的时钟数与针对第2基本时钟信号的1个周期而预先确定的第1基本时钟信号的时钟数，即、基准时钟数，导出表示计时器8计数出的第2基本时钟信号的1个周期下的第1基本时钟信号的时钟数相对于基准时钟数的变动量的物理量，根据这样导出的物理量，利用作为修正单元的功能，来修正对第1基本时钟信号的时钟数预先确定的期待计数值，而且，利用作为输出单元的功能，读取计时器8计数出的第1基本时钟信号的时钟数，当读取到的时钟数达到用修正单元的功能修正过的期待计数值时，输出表示与该期待计数值相当的时间已经经过的时间信息。

其中，在本第1方式例的微型控制器1中，具备按每一个第2基本时钟信号的周期生成同步信号的中断请求寄存器9（生成单元），CPU13利用作为导出单元的功能进行轮询，判别中断请求寄存器是否生成了同步信号，若生成同步信号，则在生成下一个同步信号前的期间，使计时器8执行对来自晶体振荡器4的基本时钟5（第2基本时钟信号）的1个周期下的来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）的时钟数的计数，并依次读取该计数值，从而读取来自晶体振荡器4的基本时钟5（第2基本时钟信号）的1个周期下的来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）的时钟数，并将读取到的时钟数与基准时钟数的比率作为物理量导出，利用作为修正单元的功能，根据用导出单元的功能导出的比率，来修正期待计数值，利用作为输出单元的功能，进行轮询，判别计时器8计数的来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）的时钟数是否达到了利用修正单元的功能修正后的期待计数值，若达到，则输出时间信息。

另外，利用基本时钟选择器6，将来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）和来自晶体振荡器4的基本时钟5（第2基本时钟信号）的任意一个选择为系统时钟7，计时器8对基本时钟选择器6选择出的系统时钟7的时钟数进行计数。

然后，使用图7～图10对第2方式例进行说明。在上述的第1方式例中，通过轮询来执行在开始本发明的修正动作时作为控制信号输入的来自晶体振荡器4的基本时钟5，在第2方式例中，通过中断处理，输入来自晶体振荡器4的基本时钟5。

如图7所示，本第2方式例中的微型控制器1a为代替设置图4所示的第1方式例中的微型控制器1中的中断请求寄存器9，而设置了中断控制器20的构成，其他的构成相同，关于各构成要素的说明在这里省略。

中断控制器20按每一个晶体振荡器4的周期产生中断，并且在计时器8的计数值达到例如设置在中断控制器20内的未图示的计时器数据寄存器中的期待计数值的情况下，产生中断。

即使在由这样的构成组成的本第2方式例的微型控制器1a中，也能够通过基于来自RC振荡器2的高频率的振荡时钟信号，即、基本时钟3，来进行高速的处理动作，能够以低成本进行高速的处理。

而且，为了避免基于RC振荡器2的基本时钟3的高速处理时的计时器8中的时间测量动作的不良状况，即使在本例的微型控制器1a中，也通过CPU13读出并执行保存在ROM14a中的用于执行本发明的时间测量的程序，来修正高速处理时的使用了计时器8的时间测量动作中产生的误差。

这里，CPU13取得在基本时钟5的1个周期中，由计时器8计数的基本时钟3的时钟数，并将得到的时钟数与针对基本时钟5的1个周期预先确定为所希望的计数值的基本时钟3的时钟数的比率作为变动量导出，根据导出的比率，来修正期待计数值。

由此，即使在本例的微型控制器1a中，也能够高精度地进行执行基于来自RC振荡器2的高频率的振荡时钟信号的高速的处理动作时的、使用了计时器8的时间测量，能够以低成本、且高精度进行高速的处理。

并且，本第2方式例的微型控制器1a例如具有节能模式，在该节能模式下，通过形成为使CPU13的动作停止，仅使外围电路动作的状态来降低微型控制器1a的消耗电力。

第1方式例的微型控制器1通过CPU13轮询中断请求寄存器9来实现图3所示的计算修正系数时进行的晶体振荡器4的时钟的前端与终端的检索，因此CPU13始终处于动作的状态，无法切换到节能模式。

同样地，在图5所示的流程图的步骤S15中的端口输出处理中，第1方式例的微型控制器1的CPU13轮询计时器8的计数值，当计时器8的计数值比修正后的计时器的期待计数值大时，进行端口输出，也无法切换到节能模式。

与此相对，第2方式例的微型控制器1a通过设置有中断控制器20，从而会使由于晶体振荡器4的时钟的上升而产生中断。

这样，通过利用中断控制器20的中断，检测在修正系数计算时进行的晶体振荡器4的时钟的前端与终端的检索，从而由于CPU13不需要动作，所以在晶体振荡器4的时钟的前端与终端的检索中，能够将微型控制器1a向节能模式切换。

另外，通过在图5所示的流程图的步骤S15中的端口输出处理中，在成为修正后的计时器的期待计数值时，中断控制器20发生中断，从而在计时器8计数的期间，也能够将微型控制器1a切换到节能模式。

以下，使用图8～图10，对这样的第2方式例的微型控制器1a中的本发明的时间测量处理动作进行说明。

使用图8，说明在以RC振荡器2生成的高频率的基本时钟3使图7的计时器8动作时，为提高使用了计时器8的时间测量精度而使用的计时器修正系数的求法。

利用基本时钟选择器6，选择来自RC振荡器2的高频率的基本时钟3作为输入计时器8的系统时钟（步骤S1’），在从中断控制器20产生晶体振荡器4的时钟的1个周期的前端（时钟的上升）的中断之前待机（步骤S2’）。

若产生来自中断控制器20的水晶振荡的中断，CPU13则参照表示该中断是否是第1次的中断的标记信息（flg：初期值＝0），判别该中断是否是第1次的中断（flg＝0）（步骤S20）。

若是第1次的中断（flg＝0），则将计时器8的值清零（初始化）（步骤S21），建立通知发生了第1次的中断（1个周期的前端）的标记flg（flg＝1）（步骤S22）。

之后，在产生来自中断控制器20的、晶体振荡器4的时钟的1个周期的结束（下1个周期的开头）的中断之前待机（步骤S3’）。

若产生下1个周期的中断（步骤S20），则读取在该晶体振荡器4的1个周期的时间内，由计时器8计数的第1基本时钟3的时钟数（步骤S23），将标记flg清零（初始化）(flg＝0）（步骤S24），根据读取到的计时器8的值求出计时器修正系数（步骤S4’）。

使用图9说明这样使用步骤S4’的处理中求出的计时器修正系数，来提高使用了来自RC振荡器2的高振荡频率的基本时钟3的计时器8的时间测量动作的精度的技术。

首先，控制基本时钟选择器6，按照来自RC振荡器2的基本时钟3输入至计时器8的方式进行设定（步骤S5’）。

此外，预先，将用由计时器8测量的希望的时间除以所希望的RC振荡器2的周期、即作为来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的来自正常时的RC振荡器2的第2基本时钟的时钟数而预先求出的基准时钟数而得的值，作为所希望的计时器8的期待值（期待计数值）来求出（步骤S6’），将对通过该步骤S6’的处理求出的所希望的计时器的期待计数值乘以图8的步骤S4’的处理中求出的计时器修正系数而得的值，作为修正后的计时器的期待计数值（修正期待计数值）（步骤S7’求出，保存在例如设置在中断控制器20内的计时器数据寄存器中（步骤S8’）。

而且，将计时器8暂时清零（初始化）后（步骤S9’），启动（开始）计时器8的计数动作（步骤S10’）。

而且，在进入基于计时器8的计数结果的来自中断控制器20的中断之前待机。在该待机中，CPU13能够停止或者进行其他的处理。

当计时器8的计数值达到修正后的计时器的期待计数值（修正期待计数值）时，来自中断控制器20的中断信号（计时器中断）被输入，因此CPU13经由端口12输出表示与该修正期待计数值相当的时间已经经过的时间信息（步骤S30）。

这样，在第2方式例的微型控制器1a中，利用中断控制器20通过中断实现了在修正系数计算时进行的晶体振荡器4的时钟的前端与终端（下一前端）的检索、和进行使用了计时器修正系数的端口输出的处理。

因此，能够在中断事件发生前停止CPU13的动作，如图10所示那样，能够形成节能模式的区间。因此，能够降低微型控制器1a的消耗电力。另外，在节能动作模式的区间中，CPU13还能够进行其他的处理。

在图10中，示出了第2方式例的各信号的动作时刻，作为各信号，示出端口输出、晶体振荡器中断、计时器中断、晶体振荡器的基本时钟（第2基本时钟）以及RC振荡器的基本时钟（第1基本时钟）。

图10中的符号S2’、S3’、S10’、S11’分别与图8以及图9中的步骤S2’、S3’、S10’、S11’的处理时刻相当。

若在S2’时刻，晶体振荡器的基本时钟（第2基本时钟）上升，则晶体振荡器中断信号上升，计时器8执行的RC振荡器的基本时钟（第1基本时钟）的计数开始，在S3’时刻下一个晶体振荡器的基本时钟（第2基本时钟）上升，晶体振荡器中断信号上升之前，反复进行计时器8执行的RC振荡器的基本时钟（第1基本时钟）的计数。

在利用该计时器8反复进行RC振荡器的基本时钟（第1基本时钟）的计数的期间，CPU13成为节能模式。

若在S3’时刻，下一个晶体振荡器的基本时钟（第2基本时钟）上升，晶体振荡器中断信号上升，CPU13则进行图8所示的修正系数的计算处理和期待计数值的修正处理。

在修正系数的计算处理和期待计数值的修正处理结束后的S10’时刻，针对修正后的期待计数值的计时器8的RC振荡器的基本时钟（第1基本时钟）的计数动作开始（计时器启动）。

在该计时器8执行RC振荡器的基本时钟（第1基本时钟）的计数时，CPU13成为节能模式。

若在S11’时刻，计时器8计数的RC振荡器的基本时钟（第1基本时钟）的计数值达到修正后的期待计数值，则产生计时器中断信号，与此相伴，CPU13执行图9的步骤S30中的端口输出处理。

如以上说明那样，在本第2方式例的微型控制器1a中，如图7所示那样具备中断控制器20，按每一个来自晶体振荡器4的基本时钟5（第2基本时钟信号）的周期输出第1中断信号，并且当计时器8计数的来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）的时钟数成为CPU13通过修正单元功能修正后的期待计数值时，输出第2中断信号，CPU13利用作为导出单元的功能，当从中断控制器20输出第1中断信号时，使计时器8开始第1基本时钟信号的时钟数的计数，并在下一个中断信号被输出前待机，当下一个中断信号被输出时，获取至此由计时器8计数的第1基本时钟信号的时钟数作为第2基本时钟信号的1个周期下的第1基本时钟的时钟数，并将得到的时钟数、与预先针对第2基本时钟信号的1个周期确定的第1基本时钟信号的时钟数的比率作为物理量导出，利用作为修正单元的功能，根据用导出单元的功能导出的比率，来修正期待计数值，在利用修正单元的功能对期待计数值修正后，利用作为输出单元的功能，使计时器8开始第1基本时钟信号的时钟数的计数，并在从中断控制器20输出表示计时器8的计数值达到修正后的期待计数值的第2中断信号之前待机，当从中断控制器20输出第2中断信号时，进行输出时间信息的动作。

另外，在本第2方式例的微型控制器1a中，如图7～图9所示那样，CPU13利用作为导出单元的功能，当从中断控制器20输出第1中断信号时，判别是否是第1次中断，若是第1次中断，则将计时器8的计数值初始化，并设定表示发生了第1次中断的标记信息，若不是第1次中断，则获取至此由计时器8计数的来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）的时钟数作为来自晶体振荡器4的基本时钟5（第2基本时钟信号）的1个周期下的基本时钟3的时钟数，进行初始化标记信息的设定的动作。

另外，在本第2方式例的微型控制器1a中，如图7所示，按照下述方式进行动作，即CPU13利用作为导出单元的功能，将用得到的计时器8计数出的计时器8对来自晶体振荡器4的基本时钟5（第2基本时钟信号）的1个周期下的来自RC振荡器2的基本时钟3（第1基本时钟信号）计数的时钟数除以预先对基本时钟3的1个周期确定的基本时钟3的时钟数而得的值作为比率而导出，利用作为修正单元的功能，对期待计数值乘以用导出单元功能导出的比率来进行修正。

这样，在本第2方式例的微型控制器1a中，利用中断控制器20通过中断来实现在修正系数计算时进行的来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的前端与终端的检索、和使用计时器修正系数进行端口输出的处理动作，因此在中断事件发生前，能够停止CPU13的动作，如图10所示那样，能够形成节能模式的区间。结果，能够降低微型控制器1a的消耗电力。另外，在节能动作模式的区间中还能够进行其他的处理。

然后，使用图11、图12对第3方式例进行说明。其中，本第3方式例中的微型控制器的构成与图7所示的第2方式例的微型控制器1a为相同的构成，故这里省略其详细的说明。

对于上述的第1、第2方式例而言，在求修正系数时，在计时器8中，对来自晶体振荡器4的低频率的基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的高频率的基本时钟3的时钟数进行计数，但当RC振荡器2与晶体振荡器4的速度差（振荡频率的差）大时，会导致计时器8的计数值溢出（overflow）。该情况下，不能用RC振荡器2的时钟数对晶体振荡器4的1个周期进行计数。

在第3方式例中，为了还能够应对这样计时器8的计数值溢出的情况，若当计时器8执行的晶体振荡器4的基本时钟5的1个周期下的RC振荡器2的基本时钟3的时钟数的计数时产生溢出，则中断控制器20经由总线11检测该溢出的产生，输出中断信号。

根据该中断信号，CPU13对溢出的次数进行计数，将对该计数值与成为该溢出的时钟数相乘后的值和未溢出的情况下计时器8计数出的RC振荡器2的基本时钟3的时钟数相加，将相加后的值作为计时器8计数的晶体振荡器4的基本时钟5的1个周期下的RC振荡器2的基本时钟3的时钟数的计数值而取得，修正系数的计算如图11、图12所示那样进行。

以下，说明使用了图7所示的构成的微型控制器1a的第3方式例的动作。

这里，说明在以RC振荡器2生成的新频率高的基本时钟3使图7的计时器8动作时，用于提高使用了计时器8的时间测量动作的精度的CPU13执行的计时器修正系数的求法。

在图11中，控制基本时钟选择器6，设定来自RC振荡器2的第1基本时钟3作为输入计时器8的系统时钟7（步骤S1”），在由中断控制器20产生晶体振荡器4的时钟的1个周期的前端（时钟的上升）的中断前待机（步骤S2”）。

若产生来自中断控制器20的水晶振荡的中断，CPU13则参照表示该中断是否是第1次中断的标记信息（flg：初期值＝0），判别该中断是否是第1次中断（flg＝0）（步骤S40）。

若是第1次的中断（flg＝0），则将例如存储在ROM14a等存储装置中的、表示CPU13自身计数的计时器8的溢出次数的计数值cnt清零（初始化）（cnt＝0）（步骤S41），并且将计时器8的值清零（初始化）（步骤S42），建立通知发生了第1次中断（1个周期的前端）的标记flg（flg＝1）（步骤S43）。

之后，在产生来自中断控制器20的晶体振荡器4的时钟的1个周期的结束（下1个周期的开头）的中断前待机（步骤S3”）。其中，在该待机中产生了计时器8的溢出的情况下，对其次数进行计数。

若产生下1个周期的中断（步骤S3”），则标记信息flg为“1”，从步骤S40移向步骤S44的处理，首先，读取在来自晶体振荡器4的第2基本时钟的1个周期的时间内由计时器8计数出的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数（步骤S44），对该读取出的时钟数上加上步骤S”中的在待机中计数出的计时器8的溢出次数，作为在来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期的期间，由计时器8计数出的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的计数值（count值）（步骤S45），将标记信息flg清零（初始化）（flg＝0）（步骤S46），并进行图8所示的处理，由此根据读取出的计时器8的值求出计时器修正系数（步骤S4”）。

这样，CPU13使用步骤S4”的处理中求出的计时器修正系数，来进行图9所示的修正处理，提高使用了来自RC振荡器2的高振荡频率的基本时钟3的计时器8的时间测量动作的精度。

在图12中，示出图11的步骤S3”的待机中的CPU13执行的处理内容，在产生来自中断控制器20的、晶体振荡器4的时钟的1个周期的结束（下1个周期的开头）的中断之前的待机中，每当发生计时器8的溢出时（步骤S50），对存储在ROM14a等存储装置中的溢出次数cnt加1（cnt＋＋）（步骤S60）。

这样，在第3方式例中，通过在图11所示的处理中计算修正系数，即使在RC振荡器2与晶体振荡器4的速度差（振荡频率的差）大、且在来自RC振荡器2的高频率的基本时钟3的计数时计时器8溢出的情况下，也能够进行计时器8执行的晶体振荡器4的每一个周期的RC振荡器2的时钟数的计数。

如以上说明那样，在作为第3方式例的微型控制器1b中，CPU13利用作为溢出计数单元（第2计数单元）的功能，对计时器8执行的对来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数的计数时产生的溢出次数进行计数，利用作为导出单元的功能，将用溢出计数单元功能计数出的溢出次数与作为该溢出的时钟数相乘后的值和未产生溢出的情况下由计时器8计数出的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数相加，将相加后的值作为计时器8计数的来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数的计数值而取得。

另外，在作为第3方式例的微型控制器1b中，利用中断控制器20中的作为第3中断单元的功能，检测计时器8的溢出的发生，每当输出第3中断信号时，CPU13利用作为溢出计数单元的功能，对溢出的次数进行计数，并且判别该中断是否是第1次中断，若是第1次的中断，则将作为溢出计数单元功能的计数值初始化，并将计时器8的计数值初始化，设定表示发生了第1次中断的标记信息，若不是第1次的中断，则读取至此由计时器8计数出的第1基本时钟信号的时钟数和用溢出计数单元功能计数出的溢出的发生次数，进行相乘和相加，来将标记信息的设定初始化。

这样，在第3方式例中，通过将计算修正系数的处理变更为如图11所示的处理内容，即使在RC振荡器2与晶体振荡器4的速度差大、且计时器8产生溢出的情况下，也能够通过计数溢出的次数，来计数来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的每1个周期的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数。

然后，使用图13，对第4方式例进行说明。图13中的微型控制器1b为在图7所示的微型控制器1a中进一步设置了计时器21和分频器22的构成。

在第1～3的方式例中，使用了一个计时器，而在图13中的微型控制器1b中，进一步增加了一个计时器21，从而能够使用不同的计时器8、21进行修正系数的计算和计时器修正。

例如，将计时器8用于对来自晶体振荡器4的基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的基本时钟3的时钟数的计数，将计时器21用于对与期待计数值比较的RC晶体振荡器2的基本时钟3的时钟数的计数。由此，即使在必须总是以一定间隔进行端口输出的系统中，也能够一边进行计时器的修正，一边进行端口的输出。

另外，图13中的微型控制器1b具备分频器22，利用该分频器22对来自晶体振荡器4的基本时钟5进行分频，从而在RC振荡器2与晶体振荡器4没有速度差（振荡频率的差）的情况下，也能够放大晶体振荡器4的1个周期的时间来计数RC振荡器2的基本时钟3的振荡频率，能够提高时间测量精度。

这样，在作为本第4方式例的微型控制器1b中，作为计时器，具备用于第2基本时钟5的1个周期下的第1基本时钟3的时钟数的计数的计时器8（第3计数单元）、和用于与期待计数值比较的第1基本时钟3的时钟数的计数的计时器21（第4计数单元）。

这样，增加一个计时器，以便能够使用不同的计时器进行修正系数计算和计时器修正，从而即使在必须总是以一定间隔进行端口输出的系统中，也能够一边进行计时器的修正，一边进行端口的输出。

另外，在作为本第4方式例的微型控制器1b中，具备对来自晶体振荡器4的第2基本时钟5进行分频的分频器22，计时器8对分频器22分频后的第2基本时钟5的1个周期下的来自RC振荡器2的第2基本时钟3的时钟数进行计数。

这样，通过对晶体振荡器4增加分频器22，即使在RC振荡器2与晶体振荡器4没有速度差的情况下，也能够放大晶体振荡器4的1个周期的时间来进行测量，能够提高时间测量精度。

然后，使用图14，对第5方式例进行说明。图14中的微型控制器1c为代替设置图7所示的微型控制器1a中的RC振荡器，而设置了PLL（Phase Locked Loop：锁相环）振荡电路的构成。

在第1～3方式例中，是使以RC振荡器2生成的时钟动作的计时器8的时间测量精度提高的技术，如图14所示的微型控制器1c那样，在代替使用由RC振荡器2生成的时钟，而由PLL振荡电路2a生成的时钟的情况下，也与在高速的动作用中使用了RC振荡器2的情况同样，能够修正计时器8的时间测量动作。

以上，如使用图1～图14说明的那样，在本例中，通过CPU13读取并执行存储在ROM14中的本发明的时间测量用程序，从而构成本发明的时间测量装置101中的包括导出单元101b、修正单元101c以及输出单元101d的各单元，通过使用这各单元，能够以低成本实现将振荡频率高的RC振荡器2的时钟数作为系统时钟来进行高速的处理动作的计算机装置中的计时器的时间测量动作的高精度化，在本例的微型控制器1～1c、100中，通过设置有本发明的时间测量装置101的功能，能够解决现有技术的问题点。

例如，本例的微型控制器1～1c、100不需要在测量高频率的RC振荡器2的时钟周期时使用高频、昂贵的石英振子，且不会丧失RC振荡电路2的低成本化的优点。

另外，在在本例的微型控制器1～1c、100中，RC振荡器2能够产生比晶体振荡器4高频率的时钟，不需要如专利文献1那样使用高频率的晶体振荡器，能够避免成本高。

另外，不需要如专利文献1的技术那样，RC振荡器比晶体振荡器的频率低，在求针对RC振荡器的准确的修正系数的情况下，也可以使用高频率的RC振荡器，不需要新设置针对RC振荡器的分频器来进行分频。

由此，在如专利文献1那样使用了分频器的情况下，由于RC振荡器的1个周期变长，因此在求修正系数时进行的、对RC振荡器1个时钟的期间产生的晶体振荡器的时钟进行计数的处理时间会增加的问题也被消除。

另外，在本例的微型控制器1b、1c中，能够不通过轮询而使用中断请求处理来实现作为基准的振荡器（晶体振荡器4）的时钟（第2基本时钟）的前端与终端的检索、和使用计时器修正系数来进行端口输出的技术。由此，CPU13不需要始终动作，而需要能够将CPU13切换为节能模式，而且在中断待机中能够使CPU13执行其他的处理。

另外，在本例的微型控制器1b中，对求修正系数时产生的计时器8中的溢出次数进行计数，并将该计算值用于修正系数的导出，当RC振荡器2和晶体振荡器4的速度差大时，计时器8的计数值即使溢出也能够对应。

此外，本发明不限于使用图1～图14说明的例子，在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。例如，在本例中，通过CPU13读取并执行存储在ROM14、14a、14b中的本发明的时间测量用程序，从而构成本发明的时间测量装置中的包括导出单元101b、修正单元101c以及输出单元101d的各单元，这样，可以通过程序化的计算机处理实现各构成要素的功能的一部分或者全部，或者也可以用由逻辑元件电路构成的硬件构成来实现。

另外，关于本发明中的修正系数的求法，在本例中，也如图3说明的那样，使用在步骤S7的处理中实际读取到的实际时钟数A、来自晶体振荡器4的第2基本时钟5的1个周期下的预先作为基准的来自RC振荡器2的第1基本时钟3的时钟数，即、基准时钟数B，通过“修正系数C＝实际时钟数A/基准时钟数B”的式子求出修正系数C，例如，还可以用“修正系数C＝基准时钟数B/实际时钟数A”的式子来求得。该情况下，将在图5的步骤S11中求的修正后的计时器的期待值的式子，即、“修正后的计时器的期待值＝所希望的计时器的期待值×计时器修正系数”这一式子，设为“修正后的计时器的期待值＝所希望的计时器的期待值/计时器修正系数”即可。

另外，对于本例而言，在微型控制器1中，使计时器8对被输入的第2基本时钟信号的1个周期下的第1基本时钟信号的时钟数进行计数，但不限于第2基本时钟信号的1个周期，还可以对预先确定的周期（规定周期）下的第1基本时钟信号的时钟数进行计数。

Claims (23)

1.一种时间测量装置，其特征在于，具备：

计数单元，其对第1基本时钟信号的时钟数进行计数；

导出单元，其使用在比所述第1基本时钟信号的振荡频率低、且振荡精度高的第2基本时钟信号的规定周期下由所述计数单元计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数、和作为与所述第2基本时钟信号的规定周期对应的所述第1基本时钟信号的时钟数而预先计数出的基准时钟数，来导出表示所述计数单元计数出的时钟数相对于所述基准时钟数的变动量的物理量；

修正单元，其根据所述导出单元导出的所述物理量，对表示与作为测量对象的时间对应的所述第1基本时钟信号的时钟数的期待计数值进行修正；以及

输出单元，其在所述计数单元计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数达到所述修正单元修正后的修正期待计数值的情况下，输出表示已经达到该修正期待计数值的时间信息。

2.根据权利要求1所述的时间测量装置，其特征在于，

具备：

第1中断单元，其按每一个所述第2基本时钟信号的周期输出第1中断信号；以及

第2中断单元，当所述计数单元计数的所述第1基本时钟信号的时钟数成为所述修正单元修正后的所述修正期待计数值时，其输出第2中断信号，

其中，当从所述第1中断单元输出所述第1中断信号时，所述导出单元使所述计数单元开始对所述第1基本时钟信号的时钟数的计数，在下一个所述中断信号被输出前一直进行待机，当下一个所述中断信号被输出时，取得至此计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数来作为所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟的时钟数，导出所得到的所述时钟数与所述基准时钟数的比率来作为所述物理量，

所述修正单元根据所述导出单元导出的所述比率，对所述期待计数值进行修正，

所述输出单元在所述修正单元修正所述期待计数值后，使所述计数单元开始对所述第1基本时钟信号的时钟数的计数，在从所述第2中断单元输出所述第2中断信号前一直进行待机，当从所述第2中断单元输出所述第2中断信号时，输出所述时间信息。

3.根据权利要求2所述的时间测量装置，其特征在于，

若从所述第1中断单元输出了所述第1中断信号，则所述导出单元判别是否是第1次中断，如果是第1次中断，则对所述计数单元的计数值进行初始化，设定表示第1次中断已发生的标记信息，如果不是第1次中断，则取得至此所述计数单元计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数来作为所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟的时钟数，并对所述标记信息的设定进行初始化。

4.根据权利要求2或3所述的时间测量装置，其特征在于，

所述导出单元导出用所述计数单元计数出的所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟的时钟数除以所述基准时钟数而得的值来作为所述比率，

所述修正单元将所述导出单元导出的比率与所述期待计数值相乘来进行所述修正。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的时间测量装置，其特征在于，

具备第2计数单元，其对由所述计数单元对所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数进行计数时产生的溢出的次数进行计数，

所述导出单元对所述第2计数单元计数出的溢出的次数与成为该溢出的时钟数相乘而得的值、和在未产生溢出的情况下所述计数单元计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数相加，并取得相加而得的值来作为所述计数单元所计数的所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数的计数值。

6.根据权利要求5所述的时间测量装置，其特征在于，

具备第3中断单元，若产生所述计数单元的所述溢出，则该第3中断单元输出第3中断信号，

若从所述第3中断单元输出所述第3中断信号，则所述第2计数单元进行对所述溢出的次数的计数，

所述导出单元判别利用所述第1中断信号进行的中断是否是第1次中断，如果是第1次中断，则对所述第2计数单元的计数值进行初始化，并且对所述计数单元的计数值进行初始化，设定表示第1次中断已发生的标记信息，如果不是第1次中断，则读取至此所述计数单元计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数和所述第2计数单元计数出的溢出的产生次数，进行所述乘法运算和所述加法运算，对所述标记信息的设定进行初始化。

7.根据权利要求1所述的时间测量装置，其特征在于，

具备按每一个所述第2基本时钟信号的周期生成同步信号的生成单元，

所述导出单元通过轮询来判别所述生成单元是否生成了所述同步信号，若生成了所述同步信号，则在生成下一个所述同步信号为止的期间，使所述计数单元执行对所述第1基本时钟信号的时钟数的计数，并依次读取该计数值，从而读取所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数，并导出读取出的所述时钟数与所述基准时钟数的比率来作为所述物理量，

所述修正单元根据所述导出单元导出的所述比率，对所述期待计数值进行修正，

所述输出单元通过轮询来判别所述计数单元计数的所述第1基本时钟信号的时钟数是否达到所述修正单元修正后的所述修正期待计数值，若达到，则输出所述时间信息。

8.根据权利要求1~7中任意一项所述的时间测量装置，其特征在于，具备：

生成所述第1基本时钟信号的RC振荡器或者PLL振荡器中的任意一个；以及

产生所述第2基本时钟信号的晶体振荡器。

9.根据权利要求1~8中任意一项所述的时间测量装置，其特征在于，

作为所述计数单元，具备第3计数单元和第4计数单元，

其中，所述第3计数单元用于所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数的计数，

所述第4计数单元用于与所述修正期待计数值比较的所述第1基本时钟信号的时钟数的计数。

10.根据权利要求1~9中任意一项所述的时间测量装置，其特征在于，

具备对所述第2基本时钟信号进行分频的分频单元，

所述计数单元对所述分频单元分频后的所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数进行计数。

11.根据权利要求1~10中任意一项所述的时间测量装置，其特征在于，

具备选择所述第1基本时钟信号与所述第2基本时钟信号中的任意一个作为所述系统时钟信号的选择单元，

所述计数单元对所述选择单元选择出的系统时钟信号的时钟数进行计数。

12.一种微型控制器，其特征在于，

具备权利要求1~11中任意一项所述的时间测量装置。

13.一种时间测量方法，是利用基于程序的计算机装置来测量时间的方法，该方法包括：

计数步骤，对第1基本时钟信号的时钟数进行计数；

导出步骤，使用在比所述第1基本时钟信号的振荡频率低、且振荡精度高的第2基本时钟信号的规定周期下通过所述计数步骤计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数、和作为与所述第2基本时钟信号的规定周期对应的所述第1基本时钟信号的时钟数而预先计数出的基准时钟数，导出表示由所述计数步骤计数出的时钟数相对于所述基准时钟数的变动量的物理量；

修正步骤，根据由所述导出步骤导出的所述物理量，对表示与作为测量对象的时间对应的所述第1基本时钟信号的时钟数的期待计数值进行修正；以及

输出步骤，当在所述计数步骤中计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数达到在所述修正步骤中修正后的修正期待计数值时，输出表示已经达到该修正期待计数值的时间信息。

14.根据权利要求13所述的时间测量方法，其特征在于，

包括：

第1中断步骤，按每一个所述第2基本时钟信号的周期输出第1中断信号；以及

第2中断步骤，当在所述计数步骤中计数的所述第1基本时钟信号的时钟数成为在所述修正步骤中修正后的所述修正期待计数值时，输出第2中断信号，其中，

在所述导出步骤中，若通过所述第1中断步骤输出所述第1中断信号，则开始由所述计数步骤执行的对所述第1基本时钟信号的时钟数的计数，在下一个所述中断信号被输出前一直进行待机，若下一个所述中断信号被输出，则取得至此计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数来作为所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟的时钟数，并导出所得到的所述时钟数与所述基准时钟数的比率来作为所述物理量，

在所述修正步骤中，根据由所述导出步骤导出的所述比率，对所述期待计数值进行修正，

在所述输出步骤中，在所述修正步骤中修正了所述期待计数值后，开始由所述计数步骤执行的对所述第1基本时钟信号的时钟数的计数，在通过所述第2中断步骤输出所述第2中断信号前一直进行待机，当通过所述第2中断步骤输出所述第2中断信号时，输出所述时间信息。

15.根据权利要求14所述的时间测量方法，其特征在于，

在所述导出步骤中，若通过所述第1中断步骤输出所述第1中断信号，则判别是否是第1次中断，如果是第1次中断，则对所述计数步骤中计数的计数值进行初始化，设定表示第1次中断已发生的标记信息，如果不是第1次中断，则取得至此在所述计数步骤中计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数来作为所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟的时钟数，并对所述标记信息的设定进行初始化。

16.根据权利要求14或15所述的时间测量方法，其特征在于，

在所述导出步骤中，导出用在所述计数步骤中计数出的所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟的时钟数除以所述基准时钟数而得的值来作为所述比率，

在所述修正步骤中，将所述期待计数值与在所述导出步骤中导出的比率相乘来进行所述修正。

17.根据权利要求13~16中的任意一项所述的时间测量方法，其特征在于，

包括第2计数步骤，对在所述计数步骤中执行的对所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数进行计数时产生的溢出的次数进行计数，

在所述导出步骤中，将在所述第2计数步骤中计数出的溢出的次数与成为该溢出的时钟数相乘而得的值、和在未产生溢出的情况下在所述计数步骤中计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数相加，并取得相加而得的值来作为在所述计数步骤中计数出的所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数的计数值。

18.根据权利要求17所述的时间测量方法，其特征在于，

包括第3中断步骤，当所述计数步骤产生所述溢出时，输出第3中断信号，

在所述导出步骤中，若通过所述第3中断步骤输出所述第3中断信号，则通过所述第2计数步骤对所述溢出的次数进行计数，并且判别该中断是否是第1次中断，如果是第1次中断，则对所述第2计数步骤中的计数值进行初始化，对所述计数步骤中的计数值进行初始化，并设定表示第1次中断已发生的标记信息，如果不是第1次中断，则读取至此通过所述计数步骤计数出的所述第1基本时钟信号的时钟数和在所述第2计数步骤中计数出的溢出发生次数，进行所述乘法运算和所述加法运算，对所述标记信息的设定进行初始化。

19.根据权利要求13所述的时间测量方法，其特征在于，

包括按每一个所述第2基本时钟信号的周期生成同步信号的生成步骤，

在所述导出步骤中，通过轮询来判别是否在所述生成步骤中生成了所述同步信号，若生成了所述同步信号，则在生成下一个所述同步信号为止的期间，执行由所述计数步骤进行的对所述第1基本时钟信号的时钟数的计数，并依次读取该计数值，从而读取所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数，并导出读取出的所述时钟数与所述基准时钟数的比率来作为所述物理量，

在所述修正步骤中，根据用所述导出步骤导出的所述比率，对所述期待计数值进行修正，

在所述输出步骤中，通过轮询来判别在所述计数步骤中计数的所述第1基本时钟信号的时钟数是否达到在所述修正步骤中修正后的所述修正期待计数值，若达到，则输出所述时间信息。

20.根据权利要求13~19中任意一项所述的时间测量方法，其特征在于，包括：

利用RC振荡器或者PLL振荡器的任意一个生成所述第1基本时钟信号的步骤；以及

利用晶体振荡器生成所述第2基本时钟信号的步骤。

21.根据权利要求13~20中任意一项所述的时间测量方法，其特征在于，

所述计数步骤包括：使用第1计数单元来进行对所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数的计数的步骤；以及使用第2计数单元来进行对与所述修正期待计数值比较的所述第1基本时钟信号的时钟数的计数的步骤。

22.根据权利要求13~21中任意一项所述的时间测量方法，其特征在于，

包括利用分频单元对所述第2基本时钟信号进行分频的步骤，

在所述计数步骤中，对所述分频单元分频后的所述第2基本时钟信号的规定周期下的所述第1基本时钟信号的时钟数进行计数。

23.根据权利要求13~22中任意一项所述的时间测量方法，其特征在于，

包括使用选择单元选择所述第1基本时钟信号与所述第2基本时钟信号中的任意一个来作为所述系统时钟信号的选择步骤，

在所述计数步骤中，对在所述选择步骤中选择出的系统时钟信号的时钟数进行计数。

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