CN105095129B - 一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，外部输入端有八路控制信号CPI0～CPI7，对应八路事件输入，分别控制CPU的八个定时器，输出端有八路对应的捕获中断CPIINT0～CPIINT7；由事件捕获状态寄存器指示八路捕获中断相对应的状态；由事件捕获时间寄存器保存捕获有效沿时刻相应定时器的值；当外部有事件输入时，立刻捕获当前对应的定时器值，存储在事件时间FIFO中，并产生中断信号。本发明设计了一种硬件实现的八通道的定时器事件实时捕获方法，可以极大的提高捕获精度，达到系统运行中的捕获实时性。在单核或多核系统中，应用灵活，功能强大，并且极大的提高了捕获的可靠性。

Description

一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法
技术领域
本发明属于半导体集成电路中定时器事件捕获技术领域，尤其涉及多路实时事件捕获保护电路。
背景技术
目前，在通信系统中，经常利用数字信号处理器（DSP）的定时器来完成系统中的一部分重要功能，比如产生一个定时事件、进行时间计数、产生定时脉冲、发送同步事件。定时器实际上是一个计数器，它可以以特定的状态位实现停止、启动、重启动或禁止。但是在测量精度要求比较高的场合，比如周期性信号测距、测频、脉宽调制、回波测量等，常用的定时器捕获方法存在一定的精度误差，因为DSP通过软件发出指令到采集信号存在延迟，采集精度不能达到实时性。利用DSP定时器进行测距、捕获应用均存在精度不高、实时性差等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，提高了捕获的实时性和可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，其特征是，外部输入端有八路控制信号CPI0～CPI7，对应八路事件输入，分别控制CPU的八个定时器，输出端有八路对应的捕获中断CPIINT0～CPIINT7；
由事件捕获状态寄存器指示八路捕获中断相对应的状态；由事件捕获时间寄存器保存捕获有效沿时刻相应定时器的值；
当外部有事件输入时，立刻捕获当前对应的定时器值，存储在事件时间FIFO中，并产生中断信号。
由多路事件捕获器检测CPU核中的定时器，对输入端口的相关事件进行捕获，并在事件发生时保存相关定时器的当前值，同时产生中断信号。
相关事件包括输入端口的以下两种事件：上升沿、下降沿。
事件发生之后的捕获值包括CPU的定时值0或定时值1，至多可同时捕获四个CPU的相关事件，通过CPU核的事件捕获分配寄存器，分别产生中断送给对应的CPU。
多路事件捕获器共有8路捕获结构相同、相互独立的事件捕获器，均配置为可捕获四个CPU的8个定时器中任意一个定时器的值。
事件检测器检测到事件发生时，根据事件捕获状态寄存器中的定时器选择信号CPIxSEL选择捕获的Timer，把相应DSP的定时值0或定时值1存储到相应事件捕获时间寄存器中。
事件检测器检测到相应的跳变沿后，把事件发生引起的中断状态及时间信息同时存入事件状态FIFO队列和事件时间FIFO队列中；
如果事件捕获状态寄存器和事件捕获时间寄存器为空，当读取相应寄存器信息时，对应的FIFO队列记载的信息被推入相应寄存器内，并根据读取操作，FIFO队列记载信息一次前进一步。
事件捕获器输出8个中断信号，分别对应8路事件输入；CPU根据查询的8路中断信号的状态，通过访问相应寄存器，获知具体的中断信息。
本发明所达到的有益效果：
本发明设计了一种硬件实现的八通道定时器事件实时捕获方法，可以极大的提高捕获精度，达到系统运行中的捕获实时性。在单核或多核系统中，应用灵活，功能强大，并且极大的提高了捕获的可靠性。
附图说明
图1是八通道定时器事件实时捕获电路结构图；
图2是事件检测器模块；
图3是时间存储及管理模块结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，外部输入端有八路控制信号CPI0～CPI7，对应八路事件输入，分别控制CPU的八个定时器，电路输出端有八路对应的捕获中断CPIINT0～CPIINT7，另外还有两个32位寄存器CPISTA和CPIMR，CPISTA是事件捕获状态寄存器，指示八路捕获中断相对应的状态。CPIMR是事件捕获时间寄存器，用于保存捕获有效沿时刻相应定时器的值。
当外部有事件输入时，立刻捕获当前的定时器值，存储在事件时间FIFO中，并产生中断信号。具体功能描述如下：
多路事件捕获器主要检测CPU核中的定时器，实现对输入端口的相关事件进行捕获，并在事件发生时保存相关定时器的当前值，同时产生中断信号。在这里，相关事件包括输入端口的以下两种事件：上升沿、下降沿。事件发生之后的捕获值包括CPU的定时值0即Timer0或定时值1即Timer1，至多可同时捕获四个CPU的相关事件，通过CPU核的事件捕获分配寄存器，分别产生中断送给对应的CPU。
在设计中共有8路捕获结构相同、相互独立的事件捕获器，均可配置为捕获四个CPU的8个定时器中任意一个定时器的值。电路结构如图1所示。
电路工作原理：
（1）事件检测器
事件检测器每个状态周期对外部状态采样，如发生变化，检测到外部事件。用户可通过配置事件捕获控制寄存器CPIxCTL，选择对事件的跳变可检测：无捕获功能、正跳沿捕获、负跳沿捕获、正、负跳沿捕获。产生触发信号传送给其他模块。结构如下图2所示。
（2）时间存储及管理模块
事件检测器检测到事件发生时，并根据事件捕获状态寄存器中的定时器选择信号CPIxSEL选择捕获的定时器值，把相应DSP的定时值0即Timer0或定时值1即Timer1存储到相应事件捕获时间寄存器中，结构如下图3所示。
（3）事件状态FIFO模块和事件时间FIFO模块
事件检测器检测到相应的跳变沿后，把事件发生引起的中断状态及时间信息同时存入事件状态FIFO队列和事件时间FIFO队列中。如果事件捕获状态寄存器和事件捕获时间寄存器是空的，当读取相应寄存器信息时，对应的FIFO队列记载的信息被推入相应寄存器内，并根据读取操作，FIFO队列记载信息一次前进一步。
（4）中断设置
事件捕获器输出8个中断信号，分别对应8路事件输入，CPU可以查询8路中断信号的状态，并通过访问相应寄存器，获知具体的中断信息，决定后续的操作。
本发明设计一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，在单核或多核SoC系统中，只要带有定时器功能，利用该专利方法，就可以实时捕获外部事件，进行信号测距、测频等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，其特征是，外部输入端有八路控制信号CPI0～CPI7，对应八路事件输入，分别控制CPU的八个定时器，输出端有八路对应的捕获中断CPIINT0～CPIINT7；
由事件捕获状态寄存器指示八路捕获中断相对应的状态；由事件捕获时间寄存器保存捕获有效沿时刻相应定时器的值；
当外部有事件输入时，立刻捕获当前对应的定时器值，存储在事件时间FIFO中，并产生中断信号；
由多路事件捕获器检测CPU核中的定时器，对输入端口的相关事件进行捕获，并在事件发生时保存相关定时器的当前值，同时产生中断信号；
相关事件包括输入端口的以下两种事件：上升沿、下降沿；
事件发生之后的捕获值包括CPU的定时值0或定时值1，至多可同时捕获四个CPU的相关事件，通过CPU核的事件捕获分配寄存器，分别产生中断送给对应的CPU。
2.根据权利要求1所述的硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，其特征是，多路事件捕获器共有8路捕获结构相同、相互独立的事件捕获器，均配置为可捕获四个CPU的8个定时器中任意一个定时器的值。
3.根据权利要求1所述的硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，其特征是，事件检测器检测到事件发生时，根据事件捕获状态寄存器中的定时器选择信号CPIxSEL选择捕获的Timer，把相应DSP的定时值0或定时值1存储到相应事件捕获时间寄存器中。
4.根据权利要求1所述的硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，其特征是，事件检测器检测到相应的跳变沿后，把事件发生引起的中断状态及时间信息同时存入事件状态FIFO队列和事件时间FIFO队列中；
如果事件捕获状态寄存器和事件捕获时间寄存器为空，当读取相应寄存器信息时，对应的FIFO队列记载的信息被推入相应寄存器内，并根据读取操作，FIFO队列记载信息一次前进一步。
5.根据权利要求4所述的硬件实现的多路定时器事件实时捕获方法，其特征是，事件捕获器输出8个中断信号，分别对应8路事件输入；CPU根据查询的8路中断信号的状态，通过访问相应寄存器，获知具体的中断信息。
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