DE10010960A1

DE10010960A1 - Ringoszillatortaktfrequenz-Messverfahren, Ringoszillatortaktfrequenz-Messschaltung und Mikrocomputer

Info

Publication number: DE10010960A1
Application number: DE10010960A
Authority: DE
Inventors: Yasufumi Morimoto; Takeshi Fujii
Original assignee: Renesas Design Corp; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Renesas Design Corp; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-01-18
Also published as: JP2001013179A; US6442704B1

Abstract

Eine Ringoszillatortaktfrequenz-Meßschaltung beinhaltet einen Referenztakt-Zählzeitgeber und einen Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber. Der Referenztakt-Zählzeitgeber startet sein Zählen eines Referenztaktsignals als Reaktion auf eine Startanweisung, die von einer CPU zugeführt wird, und gibt ein Überlaufsignal aus, wenn sein Zählen einen im voraus eingestellten Wert erreicht. Der Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber startet sein Zählen von Pulsen eines Ringoszillatortaktsignals als Reaktion auf die Startanweisung, die von der CPU zugeführt wird, und setzt sein Zählen fort, bis der Referenztakt-Zählzeitgeber das Überlaufsignal erzeugt. Die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals wird aus dem Zählwert des Ringoszillatortakt-Zählzeitgebers erzielt. Dies ermöglicht es, die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals mit einer hohen Genauigkeit zu messen und die Stromaufnahme durch Betreiben der CPU auf der Grundlage des Ringoszillatortaktsignals nach der Messung zu verringern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ringoszillator taktfrequenz-Meßverfahren und eine Ringoszillatortaktfre quenz-Meßschaltung zum Messen der Frequenz eines Ringoszil latortaktsignals, das von einem Ringoszillator bzw. Recht eckpulsgenerator erzeugt wird, und einen Mikrocomputer, der auf der Grundlage des Ringoszillatortaktsignals arbeitet.

Ein Pulszug, der von einem Ringoszillator erzeugt wird, weißt aufgrund von externen Faktoren, wie zum Beispiel Tem peratur- und Prozeßparametern, große Frequenzschwankungen auf und daher ist ein externer Oszillator, wie ein Keramik oszillator, für ein System erforderlich, das eine hohe Fre quenzgenauigkeit erfordert. Daher kann kein herkömmliches System, das eine hohe Frequenzgenauigkeit erfordert, ein Ringoszillatortaktsignal verwenden, sondern verwendet einen externen Oszillator mit einer größeren Stromaufnahme als der Ringoszillator.

Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 58- 219625/1983 offenbart Verfahren über eine derartige Ringos zillatortaktfreguenz-Messung und einen Mikrocomputer im Stand der Technik. Fig. 5 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, das ein Erzeugen eines herkömmlichen Ringoszillatortaktsig nals darstellt, das in dieser Druckschrift offenbart ist. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen a2 die Ausgangswel lenform eines externen Oszillators, wie zum Beispiel eines Kristalloszillators, und bezeichnet das Bezugszeichen a3 die Ausgangswellenform eines Ringoszillators in einem Mi krocomputer. Der Mikrocomputer arbeitet unter Verwendung des Ausgangssignals a3 des Ringoszillators als ein Taktsig nal. In diesem Fall startet der Ringoszillator seine Oszil lation zu einem genauen Zeitpunkt auf der Grundlage des Ausgangssignals a2 des externen Oszillators mit einer hohen Frequenzgenauigkeit und wenn er eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Pulsen (in Fig. 5 beträgt die An zahl 15) geschwungen ist, hält er seine Oszillation bis zu dem nächsten Zeitpunkt an. Daher wird die Frequenz der auf einanderfolgenden Pulse, die aus dem Ringoszillator ausge geben werden, nicht immer konstant gehalten, so daß der Mi krocomputer, der den Pulszug als das Taktsignal verwendet, in Intervallen t3 und t4 eine unterschiedliche Verarbei tungsgeschwindigkeit aufweisen kann.

Als eine weitere Druckschrift, die bezüglich eines der artigen Verfahrens im Stand der Technik bekannt ist, das sich auf eine Ringoszillatortaktfrequenz-Messung und einen Mikrocomputer bezieht, ist die Japanische Patentoffenle gungsschrift Nr. 8-316826/1996 bekannt. Sie bezieht sich auf einen Taktgenerator, der die Frequenz eines externen Taktsignals Pin mit n multipliziert.

Da das herkömmliche Ringoszillatortaktsignal erzeugt wird, wie es zuvor beschrieben worden ist, kann es nicht an einem System angewendet werden, das eine hohe Frequenzge nauigkeit erfordert. Daher gibt es, um die Frequenzgenauig keit zu verbessern, darin ein Problem, daß ein externer Os zillator mit einer größeren Stromaufnahme als der Ringos zillator verwendet werden muß.

Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um das vorhergehende Problem zu lösen. Es ist demgemäß eine Auf gabe der vorliegenden Erfindung, ein Ringoszillatortaktfre quenz-Meßverfahren und eine Meßschaltung zum Messen der Frequenz des Ringoszillatortaktsignals mit einer hohen Ge nauigkeit zu schaffen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mikrocomputer mit einer niedrigen Stromaufnahme zu schaffen, der mittels des Ringoszillatortaktsignals arbei tet.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit den in den Ansprüchen 1 bis 3 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ringozillatortaktfrequenz-Meßverfahren geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist: Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Referenztaktsignals, das extern zugeführt wird, und einer Anzahl von Pulsen eines Ringozillatortakt signals, das aus einem Ringoszillator ausgegeben wird, wäh rend eines gleichen Zeitintervalls; und Erzielen einer Fre quenz des Ringoszillatortaktsignals durch Vergleichen der Anzahl von Pulsen des Ringoszillatortaktsignals mit der An zahl von Pulsen des Referenztaktsignals.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ringoszillatortaktfrequenz-Meßschaltung geschaf fen, die aufweist: einen Referenztakt-Zählzeitgeber zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Referenztaktsignals, das von einem Referenztaktgenerator erzeugt wird, wobei der Referenztakt-Zählzeitgeber sein Zählen als Reaktion auf eine Startanweisung startet und ein Überlaufsignal ausgibt, wenn das Zählen zu einem im voraus eingestellten Wert fort schreitet; und einen Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Ringoszillatortaktsig nals, das von einem Ringoszillatorpulsgenerator erzeugt wird, wobei der Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber sein Zäh len als Reaktion auf die Startanweisung startet, das Zählen als Reaktion auf das Überlaufsignal anhält, das aus dem Re ferenztakt-Zählzeitgeber ausgegeben wird, und einen Zähl wert ausgibt, der während eines Zeitintervalls von dem Start bis zu dem Anhalten des Zählens erzielt wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mikrocomputer geschaffen, der aufweist: einen Ringoszillatorpulsgenerator zum Erzeugen eines Ringoszilla tortaktsignals, das von einem Mikrocomputer als sein Takt pulszug verwendet wird; einen Referenztakt-Zählzeitgeber zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Referenztaktsig nals, das von einem Referenztaktgeber erzeugt wird, der sich außerhalb des Mikrocomputers befindet, wobei der Refe renztakt-Zählzeitgeber sein Zählen durch eine Startanwei sung startet und ein Überlaufsignal ausgibt, wenn das Zäh len zu einem im voraus eingestellten Wert fortschreitet; einen ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Ringoszillatortaktsignals, das von dem Ringozillatorpulsgenerator zugeführt wird, wo bei der erste Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber sein Zählen als Reaktion auf die Startanweisung startet, sein Zählen als Reaktion auf das Überlaufsignal anhält, das von dem Re ferenztakt-Zählzeitgeber zugeführt wird, und einen Zählwert während eines Zeitintervalls von dem Start bis zu dem An halten des Zählens ausgibt; einen zweiten Ringoszillator takt-Zählzeitgeber zum Zählen einer Anzahl von Pulsen des Ringoszillatortaktsignals, das von dem Ringoszillatorpuls generator erzeugt wird, wobei der zweite Ringoszillator takt-Zählzeitgeber sein Herabzählen startet, wenn der Zähl wert des ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgebers auf den des zweiten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber eingestellt ist, und ein Überlaufsignal ausgibt, wenn sein Herabzählen zu Null fortschreitet; und eine CPU die bewirkt, daß der Referenztaktgenerator ein Erzeugen des Referenztaktsignals als Reaktion auf das Überlaufsignals anhält, das von dem Referenztakt-Zählzeitgeber zugeführt wird, die bewirkt, das der Referenztaktgenerator ein Erzeugen des Referenztaktsig nals als Reaktion auf das Überlaufsignal erneut startet, das von dem zweiten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber zuge führt wird, und die die Startanweisung dem Referenztakt- Zählzeitgeber und dem ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitge ber zuführt.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich darin von dem herkömmlichen Erzeugen eines Ringoszillatortaktsignals, das in der vorhergehend erwähnten Japanischen Patentoffen legungsschrift Nr. 58-219625/1983 offenbart ist, daß sie Pulse des Ringoszillatortaktsignals für eine feste Zeit dauer zählt, die durch das Referenztaktsignal definiert ist, und dann danach einen Mikrocomputer lediglich mittels das Ringoszillatortaktsignal betreibt, dessen Frequenz der Mikrocomputer kennt.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich darin von dem herkömmlichen Erzeugen eines Ringoszillatortaktsignals, das in der vorhergehend erwähnten Japanischen Patentoffen legungsschrift Nr. 8-316826/1996 offenbart ist, daß die vorliegende Erfindung die Frequenzgenauigkeit durch Messen der Frequenz des Ringoszillatortaktsignals und durch Be treiben des Mikrocomputers auf der Grundlage des Ringoszil latortaktsignals, dessen Frequenz bekannt (aber nicht gere gelt) ist, verbessert.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Zeitablaufsdiagramm eines Prinzips eines Ring oszillatortaktfrequenz-Meßvefahrens gemäß einem er sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ringoszillatortaktfre quenz-Meßschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Mikrocomputers gemäß ei nem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Zeitablaufsdiagramm einer Funktionsweise des Mikrocomputers gemäß dem zweiten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 ein Zeitablaufsdiagramm eines Beispiels des Erzeu gens eines Ringoszillatortaktsignals im Stand der Technik.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1 stellt ein Prinzip der Ringoszillatortaktsignal frequenz-Messung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 1 bezeichnet das Be zugszeichen a0 den Ausgangspulszug eines externen Referenz taktgenerators und bezeichnet das Bezugszeichen a1 den Aus gabepulsug eines Ringoszillators. Das Bezugszeichen t be zeichnet ein festes Zeitintervall, in welchem die Frequenz gemessen wird, das Bezugszeichen b0 bezeichnet die Anzahl von Pulsen des Referenztaktsignals während des festen Zeit intervalls t und das Bezugszeichen b1 bezeichnet die Anzahl von Pulsen des Ringoszillatortaktsignals während des festen Zeitintervalls t. Das Bezugszeichen f0 bezeichnet die Fre quenz des Referenztaktsignals und das Bezugszeichen f1 be zeichnet die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals.

Hierbei wird die Beziehung zwischen der Referenztakt signalfreguenz f0 und der Ringoszillatortaktsignalfrequenz f1 durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt.

f1 = f0 × b1/b0 (1)

Daher ermöglicht es ein Zählen der Anzahl b1 der Aus gangspulse des Ringoszillators während des festen Zeitin tervalls t und ein Vergleichen von ihm mit der Anzahl b0 der Ausgangspulse des Referenztaktgenerators, wie zum Bei spiel einem externen Keramikoszillator, dessen Frequenz f0 konstant ist, die Ringoszillatortaktsignalfrequenz f1 mit einer hohen Genauigkeit zu messen.

Zum Beispiel beträgt, wenn die Referenztaktsignalfre quenz f0 1 MHz beträgt, die Anzahl b0 von Pulsen des Refe renzgtaktsignals während des festen Zeitintervalls t = 1 ms, b0 = 1000. Dann ist, wenn der Pulszählwert b1 des Ring oszillatortaktsignals während des festen Zeitintervalls t = 1 ms b1 = 100 beträgt, die Ringoszillatortaktfrequenz f1 durch die folgende Gleichung gegeben.

f1 = 1 (MHz) × 100/1000 = 100 (kHz) (2)

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Ringoszilla tortaktfrequenz-Meßschaltung gemäß dem ersten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung zum Messen der Frequenz des Ringoszillatortaktsignals auf der Grundlage des Prin zips darstellt, wie es zuvor in Verbindung mit Fig. 1 be schrieben worden ist. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszei chen 1 einen Referenztaktgenerator zum Erzeugen eines Refe renztaktsignals. Er besteht aus einem Keramikoszillator oder einem Kristalloszillator, der extern mit einem Mikro computer verbunden ist. Er startet, das Referenztaktsignal zu erzeugen, wenn eine Startanweisung über eine Signallei tung A von einer CPU 5 zugeführt wird, gibt das Referenz taktsignal über die Signalleitung B aus und stoppt ein Er zeugen des Referenztaktsignals, wenn eine Stoppanweisung über die Signalleitung A zugeführt wird. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Referenztakt-Zählzeitgeber. Er startet, wenn eine Startanweisung über eine Signalleitung D von der CPU 4 zugeführt wird, zählt das Referenztaktsignal, das über die Signalleitung B zugeführt wird, zählt, bis der Zählwert eine vorbestimmte Anzahl erreicht, und gibt ein Überlaufsignal über Signalleitungen E und G aus. Das Be zugszeichen 3 bezeichnet einen Ringoszillatorpulsgenerator zum Ausgeben eines Ringoszillatortaktsignals über eine Sig nalleitung C. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Ringos zillatortakt-Zählzeitgeber zum Zählen des Ringoszillator taktsignals, das von der Signalleitung C zugeführt wird, als Reaktion auf die Startanweisung, die über die Signal leitung D von der CPU 5 zugeführt wird. Er stoppt ein Zäh len als Reaktion auf das Überlaufsignal, das über die Sig nalleitung E von dem Referenztakt-Zählzeitgeber 2 zugeführt wird und gibt über einen Datenbus F den Zählwert b1 aus, der während dieses Intervalls gezählt wird. Das Bezugszei chen 5 bezeichnet die CPU zum Zuführen der Start/Stoppanweisung über die Signalleitung A zu dem Refe renztaktgenerator 1, zum Zuführen der Startanweisung der Zeitgeber 2 und 4 über die Signalleitung D und zum Erzielen der Frequenz des Ringoszillatortaktsignals aus dem Zählwert b1, der über den Datenbus F zugeführt wird.

Als nächstes wird die Funktionsweise des ersten Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Wenn die Startanweisung über die Signalleitung A von der CPU 5 aufgenommen wird, startet der Referenztaktgenera tor 1 seinen Betrieb und gibt das Referenztaktsignal über die Signalleitung B aus. Zu ungefähr dem gleichen Zeitpunkt (genauer gesagt, zu einem Zeitpunkt, zu welchem das Refe renztaktsignal stabil wird) führt die CPU 5 dem Referenz takt-Zählzeitgeber 2 und dem Ringoszillator-Zählzeitgeber 4 die Startanweisung über die Signalleitung D zu.

Wenn die Startanweisung aufgenommen wird, startet der Referenztakt-Zählzeitgeber 2, die Pulse des Referenztakt signals a0 zu zählen und startet der Ringoszillatortakt- Zählzeitgeber 4 zu dem gleichen Zeitpunkt, die Pulse des Ringoszillatortaktsignals a1 zu zählen. Hierbei wird ein im vorraus eingestellter Wert b0 im voraus in dem Referenz takt-Zählzeitgeber 2 eingestellt. Wenn der Referenztakt- Zählzeitgeber 2 das Referenztaktsignal bis zu dem im voraus eingestellten Wert b0 zählt, beendet er sein Zählen und führt dem Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 4 und der CPU 5 das Überlaufsignal über die Signalleitung E bzw. die Sig nalleitung G zu.

Wenn das Überlaufsignal über die Signalleitung G aufge nommen wird, führt die CPU 5 dem Referenztaktgenerator 1 über die Signalleitung A das Stoppsignal zu, so daß der Re ferenztaktgenerator 1 ein Erzeugen des Referenztaktsignals als Reaktion auf das Stoppsignal stoppt. Andererseits stoppt, wenn das Überlaufsignal über die Signalleitung E aufgenommen wird, der Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 4 ein Zählen der Pulse des Ringoszillatortaktsignals, das von dem Ringoszillatorpulsgenerator 3 zugeführt wird. Wenn der Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 4 ein Zählen der Pulse des Ringoszillatortaktsignals stoppt, führt er der CPU 5 den Zählwert b1 zu diesem Zeitpunkt über den Datenbus F zu.

Wenn der Zählwert b1 aus dem Ringoszillatortakt-Zähl zeitgeber 4 aufgenommen wird, berechnet die CPU 5 die Fre quenz des Ringoszillatortaktsignals mittels der Gleichung (1). Genauer gesagt erzielt die CPU 5 die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals durch Vergleichen der Anzahl von Pulsen b0 des Referenztaktsignals mit der Anzahl von Pulsen b1 des Ringoszillatortaktsignals während des Zeitintervalls t. Daher steuert die CPU 5 den Betrieb des Mikrocomputers in Übereinstimmung mit der erzielten Frequenz.

Wie es zuvor beschrieben worden ist zählt das erste Ausführunsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Ringos zillatortaktsignal für das feste Zeitintervall und erzielt die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals durch Verglei chen des Zählwerts des Ringoszillatortaktsignals mit dem des Referenztaktsignals. Dies bietet den Vorteil, imstande zu sein, den Mikrocomputer mit einer hohen Frequenz unter Verwendung des Ringoszillatortaktsignals, dessen Frequenz bekannt ist, auch in einem System zu betreiben, das eine hohe Frequenzgenauigkeit erfordert.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Mikrocomputers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 6 einen Referenztaktgenerator, der aus einem Keramikoszillator oder dergleichen besteht, der extern mit dem Mikrocomputer ver bunden ist. Er gibt ein Referenztaktsignal a0 über eine Signalleitung I als Reaktion auf eine Startanweisung aus, die von einer CPU 11 über eine Signalleitung H zugeführt wird, und stoppt ein Erzeugen des Referenztaktsignal a0 als Reaktion auf eine Stopanweisung. Das Bezugszeichen 7 be zeichnet einen Referenztakt-Zählzeitgeber, der ein Zählen des Referenztaktsignals, das über die Signalleitung I zuge führt wird, als Reaktion auf eine Startanweisung startet, die von der CPU 11 über eine Signalleitung K zugeführt wird, und ein Überlaufsignal über eine Signalleitung L aus gibt, wenn er das Referenztaktsignal bis zu einem im voraus eingestellten Wert zählt. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Ringoszillatorpulsgenerator zum Ausgeben eines Ring oszillatortaktsignals a1 über eine Signalleitung J. Diese Komponenten sind die gleichen wie ihre Gegenstücke in dem zuvor bechriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, das heißt, der Referenztaktgenerator 1, der Referenztakt-Zählzeitgeber 2 und der Ringoszillatorpulsgenerator 3.

Das Bezugszeichen 9 bezeichnet einen ersten Ringoszil latortakt-Zählzeitgeber, der dem Ringoszillatortakt-Zähl zeitgeber 4 des vorhergehend beschriebenen ersten Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung entspricht, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Er zählt das Ringoszillatortakt signal a1. das von dem Ringoszillatorpulsgenerator 8 über die Signalleitung J zugeführt wird, als Reaktion auf die Startanweisung, die von der CPU 11 über die Signalleitung K zugeführt wird, von Null aufwärts, stoppt sein Zählen als Reaktion auf das Überlaufsignal, das von dem Referenztakt- Zählzeitgeber 7 über die Signalleitung L zugeführt wird, und gibt einen sich ergebenden Zählwert b1 über einen Da tenbus M aus. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen zweiten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber, in welchem der Zählwert b1 eingestellt wird, welcher von dem ersten Ringoszillator takt-Zählzeitgeber 9 über den Datenbus M zugeführt wird. Er zählt das Ringoszillatortaktsignal, das über die Signallei tung J zugeführt wird, von dem eingestellten Wert b1 herab und gibt ein Überlaufsignal über eine Signalleitung N aus, wenn der Zählwert Null wird.

Das Bezugszeichen 11 bezeichnet die CPU des Mikrocompu ters. Sie führt dem Referenztakt-Zählzeitgeber 7 und dem ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 die Startanwei sung über die Signalleitung K zu. Sie führt ebenso dem Re ferenztaktgenerator 6 die Stoppanweisung über die Signal leitung H als Reaktion auf das Überlaufsignal, das von dem Referenztakt-Zählzeitgeber 7 über die Signalleitung L zuge führt wird, und die Startanweisung über die Signalleitung H als Reaktion auf das Überlaufsignal zu, das von dem zweiten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 10 über die Signalleitung N zugeführt wird.

Als nächstes wird die Funktionsweise des zweiten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Wenn die Startanweisung von der CPU 11 über die Signal leitung H aufgenommen wird, startet der Referenztaktgenera tor 6, das Referenztaktsignal a0 zu erzeugen, und gibt es über die Signalleitung I aus. Ungefähr zu dem gleichen Zeitpunkt (genauer gesagt, zu dem Zeitpunkt, zu welchem das Referenztaktsignal a0 auf der Signalleitung I stabil wird), führt die CPU 11 dem Referenztakt-Zählzeitgeber 7 und dem ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 die Startanwei sung über die Signalleitung K zu. Wenn die Startanweisung aufgenommen wird, startet der Referenztakt-Zählzeitgeber 7, die Pulse des Referenztaktsignals a0 zu zählen und startet der erste Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 zu dem glei chen Zeitpunkt, die Pulse des Ringoszillatortaktsignals a1 zu zählen. In diesem Fall wird der Referenztakt-Zählzeitge ber 7 im voraus auf einen im voraus eingestellten Wert b0 eingestellt, so daß er, wenn sein Zählwert den im voraus eingestellten Wert b0 erreicht, das Überlaufsignal dem er sten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 und der CPU 11 über die Signalleitung L zuführt.

Wenn das Überlaufsignal über die Signalleitung L aufge nommen wird, führt die CPU 11 das Stopsignal dem Referenz taktgenerator 6 über die Signalleitung H zu, so daß der Re ferenztaktgenerator 6 ein Erzeugen des Referenztaktsignals stoppt. Der erste Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 stoppt andererseits ein Zählen des Ringoszillatortaktsignals a1. das von dem Ringoszillatorpulsgenerator 8 zugeführt wird, als Reaktion auf das Überlaufsignal, das über die Signal leitung L zugeführt wird. Der erste Ringoszillatortakt- Zählzeitgeber 9, welcher ein Zählen des Ringoszillatortakt signals stopt, stellt den Zählwert b1 zu diesem Zeitpunkt über den Datenbus M an dem zweiten Ringoszillatortakt-Zähl zeitgeber 10 ein. Als Reaktion auf den Zählwert b1, der über den Datenbus M eingestellt wird, startet der zweite Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 10 das Ringoszillatortakt signal, das von dem Ringoszillatorpulsgenerator 8 über die Signalleitung J zugeführt wird, von dem eingestellten Wert b1 zu Null herabzuzählen.

Daher führt der zweite Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 10 sein Zählen aus, nachdem der Zählwert b1 des ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgebers 9 eingestellt worden ist. Dies ermöglicht es, ein Zeitintervall t1, das von dem zwei ten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 gezählt wird, auf ungefähr das gleiche Intervall, wie ein Zeitintervall t0 einzustellen, das von dem ersten Ringoszillatortakt-Zähl zeitgeber 9 gezählt worden ist. In diesem Intervall t1 wird das Referenztaktsignal a0 angehalten, so daß der Mikrocom puter auf der Grundlage des Ringoszillatortaktsignals a1 mit der Frequenz f1 arbeitet.

Der zweite Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 10 beendet sein Zählen, wenn der Zählwert 0 erreicht, und gibt das Überlaufsignal über die Signalleitung N aus. Wenn das Über laufsignal über die Signalleitung N aufgenommen wird, führt die CPU 11 dem Referenztaktgenerator 6 das Startsignal über die Signalleitung H zu. Als Reaktion auf das Startsignal startet der Referenztaktgenerator 6 das Erzeugen des Refe renztaktsignals erneut. Zu dem gleichen Zeitpunkt gibt die CPU 11 das Startsignal über die Signalleitung K aus. Als Reaktion auf das Startsignal startet der Referenztakt-Zähl zeitgeber 7 erneut, das Referenztaktsignal a0 bis zu dem eingestellten Wert b0 zu zählen, und startet der erste Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 erneut, das Ringoszil latortaktsignal a1 zu zählen. Wenn der Referenztakt-Zähl zeitgeber 7 den im voraus eingestellten Wert b0 zählt, be endet er sein Zählen und gibt das Überlaufsignal über die Signalleitung L aus. Als Reaktion auf das Überlaufsignal hält der erste Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 9 ein Zäh len an und führt den Zählwert b1 zu diesem Zeitpunkt dem zweiten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber 10 über den Daten bus M zu.

Daher wird die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals in jedem festen Zeitintervall durch Wiederholen der vorher gehenden Funktionsweise gemessen. Dies ermöglicht es, daß der Mikrocomputer seinen Betrieb in Übereinstimmung mit dem intermittierenden Betrieb des Referenztaktgenerators 6 aus führt.

Daher befreit der Mikrocomputer gemäß dem zweiten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die CPU 11 von der Notwendigkeit zum Berechnen der Frequenz durch Zuführen des Zählwerts des ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgebers 9 nicht zu der CPU 11, sondern zu dem zweiten Ringoszil latortakt-Zählzeitgeber 10, wodurch die Last der CPU 11 verringert wird.

Die Funktionsweise des Mikrocomputers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun de taillierter unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Fig. 4 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm des Referenztaktsignals a0 und des Ringoszillatortaktsignals a1. wenn der Mikrocompu ter in der Schaltung arbeitet, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 0 einen Be reich, der dem Zeitintervall t0 zugewiesen ist, während welchem die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals gemessen wird (und der Mikrocomputer auf der Grundlage des Ringos zillatortaktsignals arbeitet) und bezeichnet das Bezugszei chen P einen Bereich, der dem Zeitintervall t1 zugewiesen ist, während welchem der Mikrocomputer auf der Grundlage der Frequenz des Ringoszillatortaktsignals arbeitet, das während des Bereichs O gemessen wird. Das Bezugszeichen Q bezeichnet einen Bereich, der dem Zeitintervall t0 zugewie sen ist, während welchem die Frequenz des Ringoszillator taktsignals gemessen wird (und der Mikrocomputer auf der Grundlage der Frequenz des Ringoszillatortaktsignals arbei tet) und bezeichnet das Bezugszeichen R einen Bereich, der dem Zeitintervall t1 zugewiesen ist, während welchem der Mikrocomputer auf der Grundlage der Frequenz des Ringoszil latortaktsignals arbeitet, die während des Bereichs Q ge messen wird. Der Referenztaktgenerator 6 hält seinen Be trieb in den Bereichen P und R an.

Der Zählwert b1 des Ringoszillatortaktsignals während des Zeitintervalls t0 in dem Bereich O wird in dem Zeitin tervall t1 in dem nächsten Bereich P eingestellt. Auf eine ähnliche Weise wird der Zählwert b1 des Ringoszillatortakt signals während des Zeitintervalls t0 in dem Bereich Q in dem Zeitintervall t2 in dem nächsten Bereich R eingestellt.

Dies ermöglicht es, die Zeitintervalle t1 und t2 in den Be reichen O und Q bei dem Zeitintervall t0 unabhängig von der Frequenz des Ringoszillatortaktsignals einzustellen. Der Mikrocomputer arbeitet ebenso auf der Grundlage des Ringos zillatortaktsignals a1 in den Bereichen O und Q.

Ein derartiges Wiederholen der intermittierenden Ring oszillatortaktfrequenzmessung ermöglicht es, auch dann, wenn die Frequenz schwankt, die Information über die Fre quenzschwankungen nach der Frequenzmessung zu erzielen. Dies ermöglicht es, daß der Mikrocomputer die Frequenz schwankungen des Ringoszillatortaktsignals bei jedem festen Zeitintervall in Übereinstimmung mit dem Meßergebnis korri giert, und daher, einen stabilen Betrieb zu erzielen.

Daher wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Referenztaktsignal mit einer Wartezeit versehen. Dies bietet den Vorteil, imstande zu sein, das Verringern der Stromaufnahme während des Betriebs des Mikrocomputers durchzuführen.

Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird erfindungsge mäß eine Ringoszillatortaktfrequenz-Meßschaltung geschaf fen, die einen Referenztakt-Zählzeitgeber und einen Ring oszillatortakt-Zählzeitgeber beinhaltet. Der Referenztakt- Zählzeitgeber startet sein Zählen eines Referenztaktsignals als Reaktion auf eine Startanweisung, die von einer CPU zu geführt wird, und gibt ein Überlaufsignal aus, wenn sein Zählen einen im voraus eingestellten Wert erreicht. Der Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber startet sein Zählen von Pulsen eines Ringoszillatortaktsignals als Reaktion auf die Startanweisung, die von der CPU zugeführt wird, und setzt sein Zählen fort, bis der Referenztakt-Zählzeitgeber das Überlaufsignal erzeugt. Die Frequenz des Ringoszillator taktsignals wird aus dem Zählwert des Ringoszillatortakt- Zählzeitgebers erzielt. Dies ermöglicht es, die Frequenz des Ringoszillatortaktsignals mit einer hohen Genauigkeit zu messen und die Stromaufnahme durch Betreiben der CPU auf der Grundlage des Ringoszillatortaktsignals nach der Mes sung zu verringern.

Claims

1. Ringoszillatortaktfrequenz-Meßverfahren, das die fol genden Schritte aufweist:
Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Referenztaktsig nals, das extern zugeführt wird, und einer Anzahl von Pulsen eines Ringoszillatortaktsignals, das aus einem Ringoszillator ausgegeben wird, während eines gleichen Zeitintervalls; und
Erzielen einer Frequenz des Ringoszillatortaktsignals durch Vergleichen der Anzahl von Pulsen des Ringoszil latortaktsignals mit der Anzahl von Pulsen des Refe renztaktsignals.

2. Ringoszillatortaktfrequenz-Meßschaltung, die aufweist:
einen Referenztakt-Zählzeitgeber (2) zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Referenztaktsignals, das von einem Referenztaktgenerator (1) erzeugt wird, wobei der Referenztakt-Zählzeitgeber (2) sein Zählen als Reaktion auf eine Startanweisung startet und ein Überlaufsignal ausgibt, wenn das Zählen zu einem im voraus eingestell ten Wert forschreitet; und
einen Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber (4) zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Ringoszillatortaktsig nals, das von einem Ringoszillatorpulsgenerator (3) er zeugt wird, wobei der Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber (4) sein Zählen als Reaktion auf die Startanweisung startet, das Zählen als Reaktion auf das Überlaufsignal anhält, das aus dem Referenztakt-Zählzeitgeber (2) aus gegeben wird, und einen Zählwert ausgibt, der während eines Zeitintervalls von dem Start bis zu dem Anhalten des Zählens erzielt wird.

3. Mikrocomputer, der aufweist:
einen Ringoszillatorpulsgenerator (8) zum Erzeugen ei nes Ringoszillatortaktsignals, das von einem Mikrocom puter als sein Taktpulszug verwendet wird;
einen Referenztakt-Zählzeitgeber (7) zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Referenztaktsignals, das von einem Referenztaktgenerator (6) erzeugt wird, dar sich außerhalb des Mikrocomputers befindet, wobei der Refe renztakt-Zählzeitgeber (7) sein Zählen durch eine Startanweisung startet und ein Überlaufsignal ausgibt, wenn das Zählen zu einem im voraus eingestellten Wert fortschreitet;
einen ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber (9) zum Zählen einer Anzahl von Pulsen eines Ringoszillator taktsignals, das von dem Ringoszillatorpulsgenerator (8) zugeführt wird, wobei der erste Ringoszillatortakt- Zählzeitgeber (9) sein Zählen als Reaktion auf die Startanweisung startet, sein Zählen als Reaktion auf das Überlaufsignal anhält, das von dem Referenztakt- Zählzeitgeber (7) zugeführt wird und einen Zählwert während eines Zeitintervalls von dem Start bis zu dem Anhalten des Zählens ausgibt;
einen zweiten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber (10) zum Zählen einer Anzahl von Pulsen des Ringoszillatortakt signals, das von dem Ringoszillatorpulsgenerator (8) erzeugt wird, wobei der zweite Ringoszillatortakt-Zähl zeitgeber sein Herabzählen startet, wenn der Zählwert des ersten Ringoszillatortakt-Zählzeitgebers (9) auf den des zweiten Ringoszillatortakt-Zählzeitgebers (9) eingestellt ist, und ein Überlaufsignal ausgibt, wenn sein Herabzählen zu Null fortschreitet; und
eine CPU (11), die bewirkt, daß der Referenztaktgenera tor (6) ein Erzeugen des Referenztaktsignals als Reak tion auf das Überlaufsignal anhält, das von dem Refe renztakt-Zählzeitgeber (7) zugeführt wird, die bewirkt, daß der Referenztaktgenerator (6) ein Erzeugen des Re ferenztaktsignals als Reaktion auf das Überlaufsignal erneut startet, das von dem zweiten Ringoszillatortakt- Zählzeitgeber (10) zugeführt wird, und die die Startan weisung dem Referenztakt-Zählzeitgeber (7) und dem er sten Ringoszillatortakt-Zählzeitgeber (9) zuführt.