DE3619666C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Frequenzmeßeinrichtung mit
einem Mikrocomputer zur Messung der Impulsfolgefrequenz
eines Impulssignals einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
eines Fahrzeugs nach dem Anspruch 1.
Aus der Zeitschrift "Elektronik", 1982, Heft 22, Seiten
111 bis 112, "Digitalisierung mit Mikroprozessor als Frequenzzähler",
ist bereits eine Frequenzmeßeinrichtung mit
einem Mikrocomputer bekannt. Dabei ist das Prinzip der Digitalisierung
mit Mikroprozessor als Frequenzzähler realiisert,
und zwar bei einer Schaltungsanordnung, die eine
Eingangsstufe und einen der Eingangsstufe nachgeschalteten
Optokoppler aufweist, dessen Ausgang einen Mikroprozessor
speist, wobei der Optokoppler über ein Torsteuersignal des
Mikroprozessors gesteuert werden kann. Mit Hilfe dieser
bekannten Schaltungsanordnung wird somit die Möglichkeit
geschaffen, eine Frequenzmessung oder auch Periodenmessung
eines impulsförmigen Signals mit Hilfe eines Mikroprozessors
durchzuführen. Für die Frequenzmessung wird einerseits
eine flankenempfindliche Eingangsstufe verwendet und
andererseits ist der Mikroprozessor mit einem Zählregister
ausgestattet, wobei eine Torsteuerung durchgeführt werden
kann, deren Torzeit vom Mikroprozessor selbst erzeugt
wird. Um eine bestimmte gewünschte Zeit bzw. die gesamte
Meßzeit einzuhalten, läuft die Torzeit über verschiedene
Zeitabschnitte hinweg, deren Zeiteinstellung durch Interrupt-Service-Routinen
vorgenommen wird.
Aus der DE 31 49 165 A1 ist ein Verfahren zum Messen der
Frequenz einer Wechselspannung bekannt, bei dem mittels
aus der Wechselspannung gewonnenen Zeitsteuerimpulsen jeweils
ein Zeitintervall bestimmt wird und in diesem Zeitintervall
Impulse eines Taktgenerators in einen Zähler
eingezählt werden, wobei auf einen den Beginn des jeweiligen
Zeitintervalls bestimmenden Steuerimpuls hin eine
Zeitstufe mit einer festen Zeitablaufdauer angelassen
wird. Dieses bekannte Verfahren beruht somit auf dem bekannten
Prinzip der Erzeugung eines Zeitfensters, wobei
die Impulse einer zu messenden Wechselspannung dazu verwendet
werden, um das Zeitfenster zu öffnen und um das
Zeitfenster wieder zu schließen. In dem Zeitintervall,
welches der Öffnungsdauer des Zeitfensters entspricht,
werden Impulse - die gewöhnlich eine höhere Impulsfolgefrequenz
haben - gezählt, so daß am Ende des Zeitfensters
der Zählerinhalt eines Zählers der Periodendauer des zu
messenden Signals proportional ist. Das wesentliche dieses
bekannten Verfahrens besteht darin, daß eine Zeitstufe mit
einer Zeitablaufdauer verwendet wird, die der kürzesten
erwarteten Periode der Wechselspannung entspricht, daß
nach Ablauf der Zeitstufe der Zähler angelassen wird und
durch den nachfolgenden Steuerimpuls gestoppt wird und daß
aus dem Zählerstand in einem Rechenwerk die Frequenz errechnet
wird.
Ein ähnliches Meßprinzip, bei dem ein Zeitfenster realisiert
wird, ist aus der Literaturstelle Philips: les
fr´quence mètres à haute r´solution PM 6667/68. In: Toute
l'Electronique, No. 456, Août-Septembre 1980, Seiten 71
bis 74, bekannt. Die hier verwendete Schaltungsanordnung
verwendet lediglich noch eine zusätzliche Torsteuerschaltung,
um eine Synchronisation des Rechenvorgangs mit dem
Meßvorgang durchzuführen. Diese bekannte Schaltungsanordnung
enthält neben der Torsteuerschaltung, die von einer
Eingangsstufe ein invertierbares Synchronisationssignal
einerseits und von einem Mikrocomputer ein Zeitgabesignal
andererseits empfängt, zwei Ausblendschaltungen, die mit dem
Ausgang der Torsteuerschaltung verbunden sind und auch mit
einem Eingang des Mikrocomputers verbunden sind. Diese bekannte
Schaltungsanordnung arbeitet kontinuierlich, d. h.
die Torsteuerschaltung wird vollkommen unabhängig von der
Frequenz des Eingangssignals oder der Impulsfolgefrequenz
eines Impulseingangssignals immer betätigt, wobei zwei Meßzeitabschnitte
möglich sind, und zwar 1 Sekunde gemäß einem
normalen und 200 Millisekunden gemäß einem schnellen Betrieb.
Aus der Literaturstelle KARTASCHOFF, P.: Frequency and
Time. Academic Press, London, New York, San Francisco,
1978, Seite 147, ist es bekannt, eine Frequenzverhältnismessung
vorzunehmen, wobei aber auch hier wiederum das
Prinzip der Erzeugung eines Zeitfensters realisiert wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
eine Frequenzmeßeinrichtung mit einem Mikrocomputer zu
schaffen, welche eine bessere Anpassung der Meßoperation an
die Rechenoperation des Mikrocomputers ermöglicht, um dadurch
die Meßgenauigkeit insgesamt zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch
1 aufgeführten Merkmale gelöst, wobei der Kern der
Erfindung insbesondere in den Punkten 1.4 bis 1.6 zu sehen
ist.
Die vorliegende Erfindung basiert dabei auf der folgenden
Erkenntnis:
Wenn für eine Frequenzmessung eines impulsförmigen Signals
ein Mikrocomputer eingesetzt wird, so ist eine Frequenzmessung
nun dann sinnvoll möglich, wenn die für eine Frequenzmessung
bzw. -berechnung erforderliche Zeit kürzer ist als
die Periode eines zu messenden Signals, da nämlich dann
sehr kurz aufeinanderfolgende Frequenzmessungen bzw. Frequenzberechnungen
vorgenommen werden können und dadurch
beispielsweise die Frequenz eines impulsförmigen Signals
fortlaufend sehr genau überwacht werden kann.
Wenn jedoch ab einer bestimmten Impulsfolgefrequenz des
Impulssignals die Berechnungszeit, die von dem Mikrocomputer
für die Messung bzw. Berechnung einer Periode bzw. der
Frequenz erforderlich ist, länger wird als die Periodendauer
selbst, ergibt sich die Situation, daß dem Mikrocomputer
Zeitsteuersignale zugeführt werden, obwohl er mit einer
Messung bzw. Berechnung noch nicht fertig ist, so daß dadurch
die Rechenoperation selbst gestört werden kann, insbesondere
sich dabei aber Fehlsynchronisationen für die
Meßoperation selbst und auch für die Rechenoperation einstellen
können.
Dieses Problem wird durch die vorliegende Erfindung dadurch
gelöst, daß ab einer bestimmten Impulsfolgefrequenz eine
Signalausblendeinrichtung wirksam geschaltet wird, durch
die dann erreicht wird, daß während der Rechenzeit der Perioden-Recheneinrichtung
oder auch der Frequenz-Recheneinrichtung
kein Signal mehr zu diesen Recheneinrichtungen
durchdringen kann und daher auch erst mit einer nächsten
Rechenfolge begonnen werden kann, wenn eine vorausgehende
Rechenoperation vollständig abgeschlossen wurde. Es wird
also sichergestellt, daß dann, wenn die Periodendauer des
Impulssignals kürzer wird als die benötigte Rechenzeit, dem
Mikrocomputer keine Zeitsteuersignale mehr zugeführt werden,
und zwar so lange, bis der Mikrocomputer einen Rechenvorgang
vollständig abgeschlossen hat.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Grundausführung einer
Frequenzmeßeinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer
Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung mit einer
Frequenzmeßeinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 3 ein Flußdiagramm, welches ein Programm darstellt,
das in einem in Fig. 2 dargestellten Mikrocomputer
auszuführen ist; und
Fig. 4 und 5 Diagramme, welche den Ausführungszustand jedes
in Fig. 3 dargestellten Programms wiedergeben.
Ein Blockdiagramm in Fig. 1 gibt die Grundausführung einer
Frequenzmeßeinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung wieder. Eine Frequenzmeßeinrichtung
1, welche mit Hilfe eines Mikrocomputers
gebildet ist, mißt die Frequenz eines Signals S, welches als
ein Unterbrechungssignal an dem Mikrocomputer angelegt wird.
Die Frequenzmeßeinrichtung 1 hat eine Impulsformerstufe 2,
welche das Signal S über eine Signalausblendeinrichtung 3 erhält,
und Zeitdaten Dt abgibt, welche den Zeitpunkt des Anlegens
des Signals S darstellen. Die Impulsformerstufe 2 kann mit
Hilfe eines Durchlaufzählers gebildet werden. Die Zeitdaten
Dt werden an eine Perioden-Recheneinrichtung 4 angelegt, um die
Periode des Signals S entsprechend den Zeitdaten Dt zu messen;
das gemessene Ergebnis wird an eine Frequenz-Recheneinrichtung 5
angelegt, um die Frequenz des Signals S in vorgeschriebenen
Zeitintervallen auf der Basis der Meßergebnisse zu berechnen.
Die Einrichtung 1 weist ferner eine erste Einrichtung 6 auf,
welche auf das Signal S und auf ein Zeitsignal
CT anspricht, welches die Zeit der Durchführung
der Frequenzberechnung in der Recheneinheit 5 anzeigt; die
erste Einrichtung 6 erzeugt ein Signal F₁, welches entsprechend
einem vorgegebenen Zeitpunkt des Signals S gesetzt
und entsprechend dem Zeitsignal CT rückgesetzt
wird; ferner weist sie eine zweite Einheit 7 auf, um
ein Sperrsignal F₂ zu erzeugen, welches entsprechend dem
Signal S gesetzt wird, und welches die vorgeschriebene Zeitmessung
anzeigt, wenn das Signal F₁ gesetzt ist, und
welches entsprechend dem Zeitsignal CT
rückgesetzt wird. Die Signalausblendeinrichtung 3 spricht auf das
Sperrsignal F₂ an und sperrt, um eine Übertragung des
Signals S zu unterbinden, das an die Impulsformerstufe
2 anzulegen ist, wenn das Sperrsignal F₂ gesetzt
ist. Eine Information, welche den Betriebszustand der Signalausblendeinrichtung
3 betrifft, wird über eine Leitung 8 an die Perioden-Recheneinrichtung 4
angelegt.
Wenn die Periode des Signals S länger als das vorgeschriebene
Zeitintervall zur Durchführung der Berechnung in der Frequenz-Recheneinrichtung
5 ist, ist, selbst wenn das Signal F₁ bei der vorgeschriebenen
zeitlichen Steuerung des Signals in einen gesetzten
Zustand gebracht ist, das Signal F₁ rückgesetzt
worden, bevor die nächste vorgeschriebene Zeitsteuerung
des Signals S kommt. Folglich wird das Sperrsignal F₂
nicht in einen gesetzten Zustand gebracht, so daß die Signalausblendeinrichtung
3 nicht arbeitet. Folglich arbeitet bei jeder vorgeschriebenen
zeitlichen Steuerung des Signals S die Impulsformerstufe
2 entsprechend dem Signal S, und die Periode des
Signals S wird durch die Perioden-Recheneinrichtung 4 gemessen. Die Operation
ist dieselbe, wenn die Periode des Signals S gleich dem
vorgeschriebenen Zeitintervall zur Durchführung der Berechnung
in der Frequenz-Recheneinrichtung 5 ist.
Wenn die Periode des Signals S kürzer als das vorgeschriebene
Zeitintervall zur Durchführung der Berechnung in der Frequenz-Recheneinrichtung
5 ist, wird die Ausblendoperation für das Signal S auf
folgende Weise durchgeführt. Das Signal F₁ und das
Sperrsignal F₂ werden rückgesetzt, unmittelbar nachdem die
Frequenzberechnung in der Recheneinrichtung 5 durchgeführt ist.
Wenn das Signal S in diesem Zustand die vorgeschriebene Zeitbedingung
erfüllt, wird das Signal F₁ gesetzt, und die
Zeitdaten Dt, welche diese Zeitbedingung anzeigen, werden
von der Impulsformerstufe 2 erzeugt und in die Perioden-Recheneinrichtung 4 eingegeben.
Wenn das Signal S die vorgeschriebene Zeitbedingung
erfüllt, bevor die Berechnung der Frequenz in der
Recheneinrichtung 5 durchgeführt ist, wird das Sperrsignal
F₂ infolge des gesetzten Zustands des Signals F₁ in
einen gesetzten Zustand gebracht, und die Signalausblendeinrichtung 3
wird aktiv. Folglich wird das Signal S danach nicht an die
Impulsformerstufe 2 angelegt. Der Ausgang von der Impulsformerstufe
2 zu dem Zeitpunkt, an welchem das Sperrsignal F₂
gesetzt ist, wird auch in die Recheneinrichtung 4 eingegeben, und
gleichzeitig wird das Sperrsignal F₂ im gesetzten Zustand
an die Recheneinrichtung angelegt. Folglich wird die Periode
des Signals S auf der Basis der Zeitdaten Dt von der Impulsformerstufe
2, welche zu dem vorherigen Zeitpunkt erhalten
worden sind, und die Zeitdaten Dt von der Impulsformerstufe 2
zu diesem Zeitpunkt gemessen, und das Meßergebnis wird an
die Recheneinrichtung 5 angelegt. Folglich wird das Signal S
nicht der Impulsformerstufe 2 zugeführt. Danach werden die
Signale F₁ und F₂ zu dem Zeitpunkt rückgesetzt,
wenn die Frequenzberechnung durchgeführt ist, und
die Ausblendung durch die Signalausblendeinrichtung 3 wird aufgehoben.
Im Ergebnis wird dann das Messen der Periode nicht häufiger
als die Berechnung in der Recheneinheit 5 durchgeführt, so
daß die Unterbrechung zum Durchführen einer Frequenzmessung
mit der minimal notwendigen Häufigkeit durchgeführt werden
kann.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer
Verbrennungsmotor-Steuereinrichtung, bei welcher eine Frequenzmeßeinrichtung
mit Merkmalen nach der Erfindung verwendet ist. Die
Motorsteuereinheit 11 dient zum elektronischen Steuern des
Betriebs eines Verbrennungsmotors 12, beispielsweise eines
Benzinmotors, eines Dieselmotors u. ä., und ist in der Weise
ausgeführt, daß ein Steuerteil 13 zum Regulieren eines gewünschten
Parameters des Verbrennungsmotors 12 mit Hilfe eines
Mikrocomputers 14 gesteuert wird. Der Mikrocomputer 14 ist
in herkömmlicher Weise ausgeführt und weist eine Zentraleinheit
(CPU) 15, einen Festwertspeicher (ROM) 16 und einen
Randomspeicher (RAM) 17 auf. Eine Sensoreinheit 18 stellt einen
vorherbestimmten Betriebszustand des Verbrennungsmotors 12
fest und erzeugt ein Signal DS, welches die festgestellten
Ergebnisse darstellt. Das Signal DS wird mittels
eines Analog/Digital-(A/D)-Umsetzers 19 in eine Digitalform
umgesetzt. Der Ausgang des A/D-Umsetzers 19 wird in die
Zentraleinheit (CPU) 15 als Betriebszustandsdaten eingegeben,
welche den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 12 darstellen.
Ein Drehzahlfühler 20 gibt ein Impulssignal
PS ab, dessen Frequenz der Drehzahl des Verbrennungsmotors
12 entspricht; das Impulssignal PS wird als ein
Unterbrechungssignal in die Zentraleinheit (CPU) 15 eingegeben.
Ein vorgeschriebenes Steuerprogromm zum Steuern eines Steuerteils
13 ist in dem Festwertspeicher (ROM) 16 gespeichert.
Ein Flußdiagramm, welches dieses Steuerprogramm darstellt,
ist in Fig. 3 wiedergegeben. Dieses Steuerprogramm besteht
aus einem Unterbrechungsprogramm 30, dessen Durchführung bei
jedem Impuls des Impulssignals PS gestartet wird
und die Periode des Impulssignals PS zu jedem
Zeitpunkt entsprechend dem Impulssignal PS mißt,
um Periodendaten zu erhalten, welche das Meßergebnis darstellen,
aus einem Frequenzberechnungsprogramm 50, welches
wiederholt in festen Zeitintervallen gestartet wird und die
Frequenz des Impulssignals PS zu diesem Zeitpunkt auf der Basis
der Periodendaten berechnet, welche mittels des Unterbrechungsprogramms
30 erhalten worden sind, um Frequenzdaten
zu erhalten, welche das Rechenergebnis darstellen, und aus
einem Hauptsteuerprogramm 60, welches dazu dient, das Steuerteil
16 in dem geeignetesten Zustand zu steuern, der entsprechend
dem Betriebszustand des Motors jeden Augenblick
auf der Basis der Frequenzdaten und der Betriebszustandsdaten
festgelegt wird. Zuerst werden das Unterbrechungsprogramm
30 und das Frequenzberechnungsprogramm 50
beschrieben. Wenn entsprechend der
Rückflanke des Impulssignals PS unterbrochen wird,
wird mit der Durchführung des Hauptsteuerprogramms 60 vorübergehend
aufgehört, und die Durchführung des Unterbrechungsprogramms
30 wird gestartet. In dem Unterbrechungsprogramm geht
die Operation auf Schritt 31 über, bei welchem festgelegt
wird, ob der Zählwert A eine 0 ist oder nicht. Der Zählwert
A wird dazu verwendet, um zu zeigen, wie oft der Wert
eines Zeitgebers 21, welcher in der Zentraleinheit (CPU) 15
gebildet worden ist, nach der Durchführung der Frequenzberechnung
aufgrund des Frequenzberechnungsprogramms 50 gelesen
worden ist. Daher wird, wenn das Unterbrechungsprogramm 30
das erste Mal nach der Durchführung des Frequenzberechnungsprogramms
50 ausgeführt wird, die Entscheidung beim Schritt
31 ja, und die Operation geht auf Schritt 32 über, bei welchem
entschieden wird, ob ein Hinweis B "1" ist. Der Hinweis
B wird dazu verwendet, um anzuzeigen, ob die Zentraleinheit
(CPU) 15 in dem Sperrzustand ist, in welchem das Starten des
Unterbrechungsprogramms 30 durch das Impulssignal
PS unterbunden ist, wenn das Frequenzberechnungsprogramm 50
in etwa durchzuführen ist.
Wenn das Unterbrechungsprogramm 30 das erste Mal nach der
Durchführung des Frequenzberechnungsprogramms 50 durchzuführen
ist, geht, wenn das Entscheidungsergebnis beim Schritt 32
nein ist, die Operation auf Schritt 33 über, wenn der Zeitgeberwert
TMn zu diesem Zeitpunkt eingelesen wird. Bei dem
nächsten Schritt 34 wird die Periode des Impulssignals
PS zu diesem Teitpunkt auf der Basis des Zeitgeberwerts
TMn-1, der bei der vorherigen Durchführung des Unterbrechungsprogramms
30 erhalten worden ist, und auf der Basis
des Zeitgeberwerts TMn berechnet, der zu diesem Zeitpunkt
erhalten worden ist. Danach geht die Operation auf Schritt
35 über, bei welchem der Zählwert A um 1 inkrementiert wird,
so daß die Tatsache, daß der Zeitgeberwert einmal gelesen
worden ist, durch einen Zählwert A dargestellt werden kann,
und die Notwendigkeit für eine Unterbrechung, welche bei dem
Fallen bzw. Abnehmen des Impulssignals PS sich ergeben
hat, in dem folgenden Schritt 36 gelöscht wird.
Wenn das Unterbrechungsprogramm 30 das erste Mal nach der
Durchführung des Frequenzberechnungsprogramms 50 durchzuführen
ist, geht, wenn das Entscheidungsergebnis beim Schritt 32
ja ist, die Operation auf Schritt 39 über, bei welchem der
Hinweis B rückgesetzt wird. Danach wird der Zeitgeberwert
beim Schritt 40 eingelesen, und die Operation geht auf
Schritt 35 über. In diesem Fall wird die Berechnung durchgeführt,
um die Periode eines Impulssignals PS zu
erhalten.
Obwohl das Unterbrechungsprogramm 30 wieder bei der nächsten
Rückflanke des Impulssignals PS gestartet wird,
hängt der Betrieb des Unterbrechungprogramms 30 davon ab,
ob das Frequenzberechnungsprogramm 50 bereits durchgeführt
worden ist oder nicht. Daher wird zuerst der Fall beschrieben,
daß das Frequenzberechnungsprogramm 50 vor der nächsten
Rückflanke des Impulssignals PS durchgeführt wurde.
Mit anderen Worten, es wird der Fall beschrieben, daß die
Periode des Impulssignals PS länger als die Durchführungsperiode
Ta des Frequenzberechnungsprogramms 50 ist.
In dem Frequenzberechnungsprogramm 50 wird beim Schritt 51
zuerst eine Umsetzung durchgeführt, um Daten zu erhalten,
welche die Frequenz des Impulssignals PS auf der
Basis der Periode des Impulssignals PS darstellen, welche beim
Schritt 34 des Unterbrechungsprogramms 30 erhalten worden
ist. Danach geht die Operation beim Schritt 52 weiter, bei
welchem das Zählergebnis A auf null gebracht wird, und der
Sperrzustand, welcher verhindert, daß die Unterbrechung
entsprechend dem Impulssignal PS durchgeführt wird, wird beim
Schritt 53 annulliert. Folglich wird in diesem Fall der
Zählwert A null, so daß der Betrieb des Unterbrechungsprogramms
30 in dem Fall, in welchem wieder entsprechend dem Impulssignal
PS unterbrochen wird, genau dieselbe ist,
wie oben beschrieben. Wenn der Betrieb der Einrichtung 11
in diesem Zustand stabil ist, ist der Hinweis B immer "0",
so daß die Schritte 39 und 40 des Unterbrechungsprogramms
30 nicht durchgeführt werden.
Nunmehr wird die Operation für den Fall beschrieben, daß
das Unterbrechungsprogramm 30 gestartet wird, um wieder
durchgeführt zu werden, bevor das Frequenzberechnungsprogramm
50 durchgeführt wird. In diesem Fall wird die Entscheidung
beim Schritt 31 nein, da der Schritt 52 noch nicht durchgeführt
worden ist, und die Operation geht auf Schritt 37
über, bei welchem eine Sperrung durchgeführt wird. Danach
wird der Hinweis B in dem nachfolgenden Schritt 38 gesetzt,
und dann werden die Schritte 33 bis 36 durchgeführt. Folglich
wird in diesem Fall die Periode des Impulssignals
PS auf der Basis des Zeitgeberwerts TMn+1, der beim Schritt
33 zu diesem Zeitpunkt erhalten worden ist, und auf der
Basis des Zeitgeberwerts TMn berechnet, welcher bei der
vorherigen Durchführung des Unterbrechungsprogramms 30 erhalten
worden ist. Da, wie oben beschrieben, der Sperrzustand
bei dem Schritt 37 erhalten worden ist, wird, selbst
wenn eine Rückflanke des Impulssignals PS vor dem
durchzuführenden Frequenzberechnungsprogramm 50 auftritt,
die Durchführung des Unterbrechungsprogramms 30 entsprechend
dem Impulssignals PS nicht gestartet, wenn
das Programm 50 durchgeführt wird, nachdem der Start des
Unterbrechungsprogramms 30 durch die Sperr-Setzoperation
gesperrt worden ist, wird die Frequenzberechnung auf der
Basis des häufigsten Periodenwerts TMn-1-TMn durchgeführt,
welcher bei dem Unterbrechungsprogramm 30 erhalten worden
ist, der Zählwert A wird auf null gebracht, und der Sperrzustand
wird aufgehoben.
Folglich werden, wenn das Unterbrechungsprogramm 30 entsprechend
dem Impulssignal PS danach durchgeführt
wird, die Entscheidungen bei den beiden Schritten 31 und 32
ja, so daß die Operation beim Schritt 39 weitergeht, bei welchem
der Hinweis B rückgesetzt wird. Danach wird der Zeitgeberwert
zu diesem Zeitpunkt eingelesen (Schritt 40). Wenn die
nächste Unterbrechungsoperation vorkommt, wird A=1, so
daß die Schritte 33 und 34 über die Schritte 37 und 38 durchgeführt
werden, und die Periode des Impulssignals
PS wird aus dem Zeitwert, welcher beim Schritt 40 bei
der vorherigen Unterbrechungsoperation erhalten worden ist
und aus dem Zeitwert berechnet, welcher bei dem Schritt
33 erhalten worden ist.
Das Hauptsteuerprogramm 60 wird wiederholt durchgeführt. Wenn
die Durchführung des Hauptsteuerprogramms 60 begonnen hat,
werden Daten D und die Frequenzdaten, welche in dem Frequenzberechnungsprogramm
50 erhalten worden sind, beim Schritt 61
eingelesen, und beim Schritt 62 wird eine vorgeschriebene
Steuerberechnung durchgeführt. Danach werden Daten, welche
das Ergebnis dieser Steuerberechnung darstellen, beim Schritt
63 ausgegeben, und die Durchführung ist beendet.
Das Unterbrechungsprogramm 30 wird vor den anderen Programmen
entsprechend der Rückflanke des Impulssignals
PS durchgeführt, so daß die Durchführung des Hauptsteuerprogramms
60 unterbrochen wird, wenn diese Unterbrechung
vorkommt. Jedoch ist, in der vorliegenden Ausführungsform
die Einrichtung entsprechend ausgeführt, um eine unnötige
Ausführung des Unterbrechungsprogramms zu unterbinden, so
daß die Ausführung des Unterbrechungsprogramms immer angesichts
des Ausführungszustands des Frequenzberechnungsprogramms
richtig durchgeführt wird, so daß, selbst wenn die
Periode des Impulssignals PS kurz ist, eine sinnlose
Unterbrechung der Durchführung des Hauptsteuerprogramms
60 verhindert werden kann und somit der Mikrocomputer mit
einem höheren Wirkungsgrad betrieben werden kann.
Nachstehend wird die vorherige Operation anhand von Fig. 4 und
5 beschrieben. Fig. 4 zeigt den Ausführungszustand jedes
Programms in dem Fall, daß die Periode des Impulssignals
PS länger als die Ausführungsperiode Ta des Frequenzberechnungsprogramms
50 ist. In Fig. 4 zeigen die ausgezogenen
Linien eine Programmdurchführung und die gestrichelten
Linien eine Unterbrechung einer Programmdurchführung
an. In Fig. 4 fällt der Pegel des Impulssignals PS bei t=t₁,
so daß das Unterbrechungsprogramm 30 durchgeführt wird, und
die Durchführung des Unterbrechungsprogramms 30 ist bei
t=t₂ beendet. Danach wird die Durchführung des Frequenzberechnungsprogramms
50 zum Zeitpunkt t=t₃ begonnen, und
sobald die Durchführung des Frequenzberechnungsprogramms 50
zum Zeitpunkt t=t₄ beendet ist, beginnt die Durchführung
des Hauptsteuerprogramms 60. Die Durchführung des Hauptsteuerprogramms
60 ist zum Zeitpunkt t=t₅ beendet, und
die Durchführung des Frequenzberechnungsprogramms 50 wird
zum Zeitpunkt t=t₆ wieder aufgenommen, wenn eine Zeit
ta später liegt, als t₃. Die Periodendaten, die zu dieser
Zeit verwendet worden sind, sind identisch mit den Daten,
die zum Zeitpunkt t=t₂ erhalten worden sind. Sobald die
Frequenzdaten zum Zeitpunkt t₇ erhalten sind, wird
das Hauptsteuerprogramm 60 gestartet. Jedoch startet die
Durchführung des Unterbrechungsprogramms 30 zum Zeitpunkt
t₈, und diese Durchführung ist zum Zeitpunkt t₉ beendet.
Im Ergebnis wird dann das Hauptsteuerprogramm 60 während
des Intervalls zwischen den Zeitpunkten t₈ und t₉ in einen
unterbrochenen Zustand gebracht. Die Operation ist in dem
Fall dieselbe, daß die Periode des Impulssignals
PS mit der Durchführungsperiode des Frequenzberechnungsprogramms
50 übereinstimmt.
In diesem Fall gibt es keine Gelegenheit, bei welcher die
Durchführung des Hauptprogramms 60 unnötigerweise durch das
Unterbrechungsprogramm 30 unterbrochen wird.
In Fig. 5 ist ein Beispiel des Ausführungszustands der
jeweiligen Programme für den Fall dargestellt, daß die
Periode des Impulssignals PS kürzer als die Ausführungsperiode
Ta des Frequenzberechnungsprogramms 50 ist.
In diesem Fall beginnt die Durchführung des Programms 50
zum Zeitpunkt t₁₁, und danach beginnt eine Durchführung des
Hauptsteuerprogramms 60 zum Zeitpunkt t=t₁₂. Wenn der
Pegel des Impuls PS zum Zeitpunkt t₁₃ während der Durchführung
des Hauptprogramms 60 abnimmt, wird die Unterbrechung
durchgeführt, da der Sperrzustand durch die Ausführung des
Frequenzberechnungsprogramms 50 beseitigt ist, und ein Unterbrechungsprogramm
30 durchgeführt wird. Obwohl die Durchführung
des Unterbrechungsprogramms 30 zum Zeitpunkt t₁₄ beendet
ist, wird das Unterbrechungsprogramm 30 bis zu dem
Zeitpunkt der nächsten Abnahme im Pegel des Impulses P, d. h.
bis zum Zeitpunkt t=t₁₅ durchgeführt, da die Sperrbedingung
nicht eingebracht worden ist. Somit kann das Zeitintervall
von t=t₁₃ bis t=t₁₅ gemessen werden, und die
Periode des Impulssignals PS zu diesem Zeitpunkt
wird erhalten. Die Durchführung des Unterbrechungsprogramms
30, welche zum Zeitpunkt t=t₁₅ begonnen wird, führt den
Sperrzustand ein. Folglich wird, selbst wenn zum Zeitpunkt
t=t₁₇ der Pegel des Impulssignals PS abnimmt, das Unterbrechungsprogramm
30 nicht durchgeführt. Ferner wird während
der Zeitabschnitte t₁₃≦t≦t₁₄ und t₁₅≦t₁₆t≦t₁₆
die Durchführung des Hauptprogramms 60 infolge der Durchführung
des Unterbrechungsprogramms 30 unterbrochen.
Die Periodendaten, welche, wie oben beschrieben erhalten
worden sind, werden verwendet, wenn das Frequenzberechnungsprogramm
50, welches zum Zeitpunkt t=t₁₈ gestartet wird,
durchgeführt wird, das Rechenergebnis wird verwendet, wenn
das Hauptprogramm 60, welches zum Zeitpunkt t₁₉ gestartet
wird, ausgeführt wird. Da der Sperrzustand, um die Durchführung
des Unterbrechungsprogramms 30 zu verhindern, dann
aufgehoben wird, wenn das Frequenzberechnungsprogramm 50
zum Zeitpunkt t=t₁₈ durchzuführen ist, startet die Durchführung
des Unterbrechungsprogramms 30 zum Zeitpunkt t₂₀
bzw. t₂₁.
Das Unterbrechungsprogramm 30 wird nur in den geforderten
Grenzen durchgeführt, selbst wenn die Perriode des Impulssignals
PS kürzer als die Ausführungsperiode des Frequenzberechnungsprogramms
50 ist. Somit wird die Durchführung des Hauptprogramms
nicht unnötig unterbrochen, so daß eine Störung der Durchführung
des Hauptsteuerprogramms und das Auftreten von Fehlern
bei der Steueroperation mit hoher Wirksamkeit unterbunden
und verhindert werden kann.
Ferner wurde die vorstehend bestehende Ausführungsform für
den Fall erläutert, daß der Ausführungsabschnitt des Frequenzberechnungsprogramms
50 festgelegt ist. Die Erfindung ist
jedoch auch in der gleichen Weise in dem Fall anwendbar,
daß die Ausführungsperiode des Frequenzberechnungsprogramms
50 nicht festgelegt ist und es kann dann derselbe Effekt
geschaffen werden.
Claims (4)
1. Frequenzmeßeinrichtung mit einem Mikrocomputer zur
Messung der Impulsfolgefrequenz eines Impulssignals
einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung eines Fahrzeugs,
- 1.1 mit einer Impulsformerstufe (2), welche aus dem Impulssignal Periodenmeßsignale erzeugt,
- 1.2 mit einer Perioden-Recheneinrichtung (4), die auf eine Folge von zwei Periodenmeßsignalen anspricht, um die Periode des Impulssignals zu berechnen,
- 1.3 mit einer Frequenz-Recheneinrichtung (5), die auf das Berechnungsergebnis der Perioden-Recheneinrichtung (4) anspricht, um die Impulsfolgefrequenz des Impulssignals bei gegebenen Zeitintervallen wiederholt zu berechnen,
- 1.4 mit einer ersten Einrichtung (6) zum Erzeugen eines Signals (F1), welches durch das Impulssignal auslösbar ist und welches durch ein die Berechnungszeit der Frequenzrecheneinrichtung (5) wiedergegebenes Zeitsignal (CT) löschbar ist,
- 1.5 mit einer zweiten Einrichtung (7), welche in Abhängigkeit eines gleichzeitigen Auftretens des Impulssignals und des Signals (F1) ein Sperrsignal (F2) erzeugt, und
- 1.6 mit einer Signalausblendeinrichtung (3), die auf das Sperrsignal (F2) anspricht und den Durchgang des Impulssignals zur Frequenz-Recheneinrichtung (5) sperrt.
2. Frequenzmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sperrsignal (F2) der zweiten
Einrichtung durch das Zeitsignal (CT) löschbar ist.
3. Frequenzmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sperrsignal (F2) der
Perioden-Recheneinrichtung (4) zugeführt ist.
4. Frequenzmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulsformerstufe (2) einen
Durchlaufzähler aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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