DE3818546C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulsgeneratorschaltung und insbesondere eine Pulssignalgeneratorschaltung in einem Mikrocomputersystem, die ein Pulssignal als Ausgangssignal des Systems erzeugt und im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher beschrieben ist.

Das Pulssignal, das beispielsweise durch Pulsbreiten- bzw. Pulsdauermodulation (PDM) erzeugt wird und abwechselnd einen hohen oder niedrigen Pegel besitzt, wird in verschiedener Form als Steuersignal beispielsweise für ein Betätigungsglied verwendet.

Zum besseren Verständnis des Ausgangspunkts der Erfindung wird bereits an dieser Stelle auf die Zeichnungen Bezug genommen.

In Fig. 1 ist exemplarisch ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Pulsgeneratorschaltung in einem Ein-Chip- Mikrocomputer dargestellt, in dem hauptsächlich Realzeitverarbeitung durchgeführt wird und der in der US-PS 43 26 247 beschrieben ist.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Zentralprozessoreinheit CPU des Mikrocomputers bezeichnet, die verschiedene Datenausgangssignale an einen Datenbus 3 abgibt und von diesem Datenbus Daten einführt.

Mit dem Bezugszeichen 2 ist ein Zähler gekennzeichnet, der über den Datenbus 3 mit der CPU 1 verbunden ist. An einem Takteingang CK wird dem Zähler 2 ein Takt als Zählerobjekt zugeführt, der von einer Taktgeneratorschaltung 4, die im nachfolgenden beschrieben wird, erzeugt wird. Der Takt beginnt beispielsweise auch den Zählvorgang, so daß der gezählte Wert, wenn er einen vorbestimmten Wert erreicht hat, überläuft und auf 0 zurückgesetzt wird und ein vorbestimmtes Signal an die CPU 1 abgibt.

Mit dem Bezugszeichen 4 ist eine Taktgeneratorschaltung gekennzeichnet, die einen Taktimpuls für den Mikrocomputer erzeugt und ihn an die CPU 1 und über die Taktleitung 5 an den Zähler 2 abgibt.

Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein Vergleichswertregister gekennzeichnet, das über den Datenbus 3 mit der CPU 1 verbunden ist. Der Vergleichswert zur Bestimmung der Zeit zum Umwandeln eines Pegels des Ausgangsimpulses wird beim Vergleichswertregister 6 durch die CPU 1 eingestellt.

Mit dem Bezugszeichen 7 ist ein Digitalkomparator gekennzeichnet. Dem Digitalkomparator 7 wird an einem ersten Eingang ein Zählwert vom Zähler 2 und an einem zweiten Eingang der in dem obenbeschriebenen Vergleichswertregister 6 eingestellten Vergleichswert zugeführt, und er vergleicht die beiden digitalen Eingangssignale, und gibt ein Koinzidenzsignal CO an einen Puffer-Port (Puffer-Anschluß) 8 ab, wenn die beiden Eingangssignale miteinander koinzident sind.

Am Puffer-Port 8 wird durch die CPU 1 das Datensignal eingestellt, nämlich auf eine logische "1" oder "0", entsprechend dem hohen oder niedrigen Pegel des letztlich auszugebenden Pulsausgangssignals, und der Puffer- Port 8 gibt das eingestellte Datensignal an eine Ausgangs-Latch-Schaltung (Ausgangs-Selbsthalteschaltung) 9 ab, wenn das Koinzidenzsignal CO von dem Digitalkomparator 7 abgegeben wird.

Die Ausgangs-Latch-Schaltung 9 hält das von dem Puffer- Port 8 abgegebene Datensignal und führt es einer Ausgangsklemme OT zu, die entsprechend dem Datensignal einen Ausgangspegel des Pulssignals abgibt, der hohen oder niedrigen Pegel aufweist.

Im nachfolgenden wird die Arbeitsweise der herkömmlichen Pulsgeneratorschaltung unter Bezugnahme auf das Zeitablaufdiagramm in Fig. 2 beschrieben.

Der Zähler 2 zählt jeweils die von der Taktgeneratorschaltung 4 gelieferten Taktsignale, erhöht den Zählwert nacheinander bei jedem Takt und wiederholt, wie es in der oberen Hälfte von Fig. 2 dargestellt ist, diesen Vorgang so, daß der Wert 0 auf den vorbestimmten Wert erhöht wird, der Wert dann überläuft und der Zählwert auf 0 zurückgesetzt wird.

Wenn sich der Ausgangsimpuls an der Ausgangsklemme OT auf niedrigem Pegel befindet, wie es links in Fig. 2 dargestellt ist, wird, um die Zeit (T 23 in Fig. 2) zu bestimmen, zu der der Ausgangsimpuls von der Ausgangsklemme OT in einen hohen Pegel umgewandelt wird, der Vergleichswert von der CPU 1 (zum Zeitpunkt T 21 in Fig. 2) über den Datenbus 3 im Vergleichswertregister 6 eingestellt. Zusätzlich dazu liegt der Vergleichswert natürlich zwischen dem Zählwert 0 und dem Überlaufwert des Zählers 2.

Darüber hinaus werden in den Puffer-Port 8 Daten eingeschrieben, im konkreten Fall eine logische "1", um den Pegel des auszugebenden Impulses nach der Pegelumwandlungszeit T 23 des Ausgangsimpulses zu bestimmen, der durch den vorbestimmten Vergleichswert (die Zeit T 22 in Fig. 2) bestimmt wird.

Damit wird die Initialisierung der Zeit und des Pegels zum Umwandeln des Pegels des Ausgangsimpulses beendet. Zusätzlich dazu wird die Initialisierung durch ein Signal gestartet, das aufgrund eines Übertrags des Zählers 2 von der CPU 1 abgegeben wird.

Wenn nach der obenbeschriebenen Initialisierung der Zählwert des Zählers 2 den im Vergleichswertregister 6 (zum Zeitpunkt T 23 in Fig. 2) eingestellten Vergleichswert erreicht, stellt der Digitalkomparator 7 die Koinzidenz der beiden Werte fest und gibt das Koinzidenzsignal CO an den Puffer-Port 8 ab. Damit wird das in den Puffer-Port 8 eingeschriebene Datum "1" durch die Ausgangs-Latch-Schaltung 9 gehalten und ein dem Datum entsprechendes Signal mit hohem Pegel wird von der Ausgangsklemme OT abgegeben. In anderen Worten, der Ausgangsimpuls von der Ausgangsklemme OT wird vom niedrigen Pegel in hohen Pegel umgewandelt.

Die obenbeschriebene herkömmliche Pulsgeneratorschaltung weist verschiedene Probleme auf.

Allgemein erfordert das Pulssignal je nach Betriebsart eine Veränderung in der Zyklusdauer und der Pulsbreite, was bei der herkömmlichen Pulsgeneratorschaltung problematisch ist.

Das erste Problem besteht darin, daß es für die Umwandlung des Pegels des Pulsausgangssignals erforderlich ist, auf jeden Fall den Vergleichswert in das Vergleichswertregister 6 und das Datum in den Puffer-Port 8 einzuschreiben, bevor die Pegelumwandlung durchgeführt wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Da diese beiden Vorgänge durch die CPU mittels Software durchgeführt werden, hängt die für die Ausführung erforderliche Zeit von der Programmverarbeitungsgeschwindigkeit der CPU 1 ab. Wenn damit das Pulssignal, nach der Umwandlung von einem zum anderen Pegel, wieder in den anderen Pegel umgewandelt wird, wird eine bestimmte Zeitdauer benötigt. In anderen Worten, die von der Ausgangsklemme OT abgegebene Impulsbreite kann nicht kleiner sein als die Summe der Zeit, die zum Einschreiben des Vergleichswerts durch die CPU 1 in das Vergleichswertregister 6 und das Einschreiben des Datums in den Puffer-Port 8 benötigt wird. Wenn beispielsweise in Fig. 3 der Vergleichswert V 31 zum Zeitpunkt T 31 in das Vergleichswertregister 6 und das Datum "1" zum Zeitpunkt T 32 in den Puffer-Port 8 eingeschrieben wird, so wird der Pegel des Pulses zum Zeitpunkt T 33 vom niedrigen in den hohen Pegel umgewandelt. Selbst wenn danach der Pegel des Ausgangspulses sofort wieder auf den niedrigen Pegel umgewandelt wird, ist das Einschreiben des Vergleichswerts V 32 in das Vergleichswertregister 6 erst zum Zeitpunkt T 34 und das des Datums "0" in den Puffer-Port 8 erst zum Zeitpunkt T 35 abgeschlossen. Damit ist es unmöglich, vor dem Zeitpunkt T 35 den Ausgangsimpuls auf den niedrigen Pegel umzuwandeln. In anderen Worten, die Zeitdauer, d. h. die Impulsbreite, in der die Pegelumwandlung, nach der Umwandlung des Pegels von einem zum anderen Pegel, wieder zum einen Pegel durchgeführt wird, kann nicht kleiner sein als die Zeitdauer vom Zeitpunkt T 33 bis T 35, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Das zweite Problem besteht darin, daß der Zählanfangswert und der Überlaufwert des Zählers 2 fest sind. In dem Fall, in dem die Pegelumwandlung des Ausgangspulses bei einer Zyklusdauer durchgeführt wird, die von der vom Zählbeginn des Zählers 2 bis zum Zeitpunkt, an dem der Zähler 2 überläuft und zurückgesetzt wird, verschieden ist, ist es erforderlich, in jeder Zyklusdauer des Pulsausgangssignals den, im Vergleichswertregister 6 zu setzenden Vergleichswert zu berechnen. Wenn damit die Zyklusdauer des Pulsausgangssignals relativ kurz ist, nimmt die Gesamtzeit bezüglich der CPU 1 zu, was zu einer Verminderung des Durchsatzes des gesamten Mikrocomputers führt.

Aus EP-00 76 129 A2 ist ein Pulsgenerator mit einem Zähler, mehreren Registern, einem Komparator zum Vergleich von Zählerstand und Wert im Vergleichsregister, einer Steuerschaltung und einer Ausgangspegel-Speichereinrichtung bekannt. Der Pulsgenerator enthält jedoch keine Puffereinrichtung, in die ein Wert eingespeichert und zum Nachladen in ein Register bereitgestellt werden kann. Der Nachteil dieser Pulsgeneratorschaltung besteht darin, daß in die Register mit Hilfe eines Prozessors wiederholt ein Bitmuster eingeschrieben werden muß, um ein einfaches Wiederholungs-Bitmuster zu erzeugen, mit dem eine entsprechende Pegelumwandlung des Ausgangspulses erreicht werden soll.

Aus DE-27 46 743 C2 ist ein Verfahren zur computergesteuerten Erzeugung von Impulsintervallen bekannt. Dies geschieht im wesentlichen unter Verwendung eines Verzögerungsglieds und eines programmierbaren Speichers. Eine derartige Schaltung nimmt jedoch einen relativ großen Raum ein und ist mit erheblichen Kosten verbunden, so daß sich diese Schaltung im vorliegenden Fall nicht anbietet, wo die Pulsgeneratorschaltung für einen Ein-Typ-Mikrocomputer vorgesehen ist.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Pulsgeneratorschaltung zu schaffen, bei der das Pulsausgangssignal unabhängig von der Software-Verarbeitungsgeschwindigkeit der CPU optimal eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Vergleichswert-Register abwechselnd ein erster Vergleichswert zur Bestimmung des Zeitpunkts der Vorderflanke des Grundpulses des auszugebenden Pulssignals und ein zweiter Vergleichswert zur Bestimmung des Zeitpunkts der Rückflanke des Grundpulses gesetzt wird, und daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Ausgangspegel-Speichereinrichtung, in der vorher Datensignale entsprechend dem Pegel des auszugebenden Pulssignals gespeichert werden und die - bei Auftreten des Koinzidenzsignals vom Digitalkomparator - die gesetzten Datensignale ausgibt, eine Puffereinrichtung für das Vergleichswert-Register, die den im Vergleichswert-Register zu setzenden zweiten Vergleichswert speichert und die - bei Auftreten des Koinzidenzsignals vom Digitalkomparator - den zweiten Vergleichswert im Vergleichswert-Register setzt, eine Steuerschaltung, die ermöglicht, daß im Vergleichswert-Register der erste Vergleichswert, in der Puffereinrichtung der zweite Vergleichswert und in der Ausgangspegel-Speichereinrichtung das Datensignal für jeden Grundpuls des auszugebenden Pulssignals gespeichert wird. Damit ist die minimale Pulsbreite des Ausgangspulses steuerbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Puffereinrichtung, die einen Anfangswert des Zählers zur Bestimmung jeder Zyklusdauer des auszugebenden Pulssignals speichert und den gespeicherten Wert dem Zähler zuführt, wenn dieser den vorbestimmten Wert erreicht, und eine Steuerschaltung vorgesehen, die ermöglicht, daß der Zähleranfangswert für jeden Grundpuls des auszugebenden Pulssignals in der Puffereinrichtung gespeichert wird. Damit wird ein leichtes Verändern der Zyklusdauer des Ausgangspulses ermöglicht.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ausgangspegel-Speichereinrichtung ein Schieberegister, in dem der Speicherinhalt in Schleifenform verschoben wird.

Mit der Erfindung wird eine neue und vorteilhafte Pulsgeneratorschaltung geschaffen, bei der der Ausgangspegel des Pulssignals, insbesondere dann, wenn der Wechsel vom hohen zum niedrigen Pegel und umgekehrt oft wiederholt wird, eingestellt werden kann, ohne daß dies von der Software abhängig ist.

Insbesondere bei ihrer Verwendung in einem Ein-Chip-Computer ist es mit der Erfindung möglich, in einfacher Weise und mit einer geringen Anzahl von Schaltungselementen Wiederholungs-Bitmuster zu erzeugen, mit dem eine entsprechende Pegelumwandlung des Ausgangspulses erreicht werden soll.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Pulsgeneratorschaltung;

Fig. 2 und 3 Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung der Betriebsweise der herkömmlichen Pulsgeneratorschaltung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulsgeneratorschaltung und

Fig. 5, 6 und 7 Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Pulsgeneratorschaltung zusammen mit einem Mikrocomputer in einem Chip aufgebaut. Dabei sind die einzelnen Bauteile, soweit sie gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gekennzeichnet.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Zentralprozessoreinheit CPU des Mikrocomputers gekennzeichnet, die verschiedene Datensignale an den Datenbus 3 abgibt und von diesem Datensignale übernimmt.

Mit dem Bezugszeichen 2 ist ein Zähler gekennzeichnet, der über den Datenbus 3 mit der CPU 1 verbunden ist und in dem ein Zählanfangswert als ein Nachladewert von der CPU 1 eingestellt wird. Wenn der Zählwert des Zählers 2 einen Überlaufwert erreicht, wird von der Überlaufklemme OVF ein Überlaufunterbrechungssignal OVF 1 an den Zähler 2 und an ein Verknüpfungsglied 10 G und die CPU 1 abgegeben. Der Zähler 2 ist auch über das Verknüpfungsglied 10 G mit einer Puffereinrichtung 10 für den Zähler 2 so verbunden, daß das Überlaufunterbrechungssignal OVF 1 dem Verknüpfungsglied 10 G zugeführt wird, um dieses zu öffnen, wobei ein in der Zählerpuffereinrichtung 10 gespeicherter Wert im Zähler 2 als Nachladewert eingestellt wird.

Mit dem Bezugszeichen 4 ist eine Taktgeneratorschaltung gekennzeichnet, die den Grundtakt (internen Takt) für den Mikrocomputer erzeugt und diesen der CPU 1 und über eine Taktleitung 5 einer Taktschaltung 11 zuführt.

Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein Vergleichswertregister gekennzeichnet, das über den Datenbus 3 mit der CPU 1 verbunden ist und in dem ein erster Vergleichswert V 1 zur Bestimmung der Pegelumwandlungszeit des Pulssignals von der CPU 1 eingestellt wird. Über ein Verknüpfungsglied 14 G ist das Vergleichswertregister 6 mit einer Registereinrichtung 14 für das Register 6 die später beschrieben wird, so verbunden, daß dann, wenn das Koinzidenzsignal CO von einem Digitalkomparator 7 gegeben wird, das Verknüpfungsglied 14 G öffnet und der in der Registerpuffereinrichtung 14 gespeicherte zweite Vergleichswert V 2 im Register 6 eingestellt wird.

Dem Digitalkomparator 7 wird an einem ersten Eingang der Vergleichswert des Zählers 2 und an einem zweiten Eingang der erste Vergleichswert V 1 oder der zweite Vergleichswert V 2, die im Vergleichswertregister 6 gesetzt sind, zugeführt. Der Digitalkomparator 7 vergleicht beide digitalen Eingangssignale und gibt das Koinzidenzsignal CO ab, wenn diese beiden miteinander übereinstimmen, wobei das Koinzidenzsignal CO als Taktverschiebesignal einem Schieberegister 15 mit Rückkopplungsschleife, zu dem Verknüpfungsglied 14 G als Steuersignal und der CPU 1 als Vergleichswert-Unterbrechungssignal CO 1 zugeführt wird.

Das Schieberegister 15 mit Rückkopplungsschleife besteht beispielsweise in der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform aus 4 Stufen Q 0 bis Q 3, in denen das Datensignal, das heißt eine logische "1" oder eine "0" entsprechend dem hohen oder niedrigen Pegelsignal des auszugebenden Pulssignals beispielsweise in jeder Stufe alternativ durch die CPU 1 eingestellt wird. Das Schieberegister 15 gibt einen Wert einer der 4 Stufen an die Ausgangsklemme OT ab, so daß zu jedem Zeitpunkt, zu dem dem Schieberegister 15 das Koinzidenzsignal CO als Schiebetakt von dem digitalen Komparator 7 zugeführt wird, der Inhalt der entsprechenden Stufen Q 0 bis Q 3 nacheinander in Schleifenform verschoben wird, um damit den Inhalt der neuen Stufe an die Ausgangsklemme OT abzugeben.

Der Taktschaltung 11 wird an ihrer internen Taktklemme INT der von der Taktgeneratorschaltung 4 abgegebene Takt und an ihrer externen Taktklemme EXT der von der Takteingangsklemme 13 der externen Taktgeneratorschaltung (nicht dargestellt) zugeführte Takt zugeführt und sie liefert entweder den internen Takt oder den externen Takt an einen Vorteiler 12.

Der Vorteiler 12 ist ein Frequenzteiler, der den eingegebenen Takt in die für den Zähler 2 erforderliche Frequenz einteilt, wobei die Teilfrequenz an den Zähler 2 abgegeben wird.

Im nachfolgenden wird nun die Betriebsweise der obenbeschriebenen erfindungsgemäßen Pulsgeneratorschaltung anhand der in Fig. 5 dargestellten Zeitablauffolge beschrieben. Zusätzlich zu der in Fig. 2 dargestellten Zeitablauffolge zeigt die in Fig. 5 dargestellte Zeitablauffolge den Fall, in dem der Nachladewert des Zählers 2 auf N eingestellt und nicht verändert wird.

Der Zähler 2 wird durch die CPU 1 auf einen Zählanfangswert eingestellt und der Nachladewert wird in der Zählerpuffereinrichtung 10 gespeichert. Der Zähler 2 zählt die jeweils vom Frequenzteiler 12 abgegebenen Takte, wobei der Zählwert bei jedem Takt um 1 erhöht wird. Der Zählwert des Zählers 2 nimmt, wie es in der oberen Hälfte von Fig. 5 dargestellt ist, vom Nachladewert N bis zum Überlaufwert zu und läuft zu einem Zeitpunkt über, an dem das Überlaufunterbrechungssignal OVF 1 vom Zähler 2 an das Verknüpfungsglied 10 G abgegeben wird, so daß der Zähler 2 mit einem neuen Nachladewert von der Puffereinrichtung 10 (in Fig. 5 ist dieser auf den Konstantwert N fixiert) eingestellt wird, wodurch der Vorgang des Einstellens auf den Nachladewert wiederholt wird.

Damit ist die Zählzyklusdauer des Zählers 2, die Zeitdauer, in der der Nachladewert im Anfangszustand von der CPU 1 und danach von der Zählerpuffereinrichtung 10 in den Zähler 2 nachgeladen wird, so daß der Zähler 2 überläuft, wobei die Zyklusdauer eine Grundzeitdauer der erfindungsgemäßen Pulsgeneratorschaltung ist.

Das Überlaufunterbrechungssignal OVF 1, das dann abgegeben wird, wenn der Zähler 2 überläuft, wird auch an die CPU 1 abgegeben, damit die CPU 1 einen im Puffer 10 zu setzenden Nachladewert des Zählers 2 berechnet, wenn eine Änderung gewünscht wird und das Ergebnis der Rechnung in den Puffer 10 schreibt.

Wenn beispielsweise das Pulsausgangssignal an der Ausgangsklemme OT sich zum Anfangszeitpunkt auf niedrigem Pegel befindet, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, setzt das Schieberegister 15 an der Stufe Q 3 eine logische "0". Um die Zeit (T 54 in Fig. 5) zu bestimmen, an dem der Ausgangspuls an der Ausgangsklemme OT auf hohen Pegel umgewandelt werden soll, wird von der CPU 1 über den Datenbus 3 der erste Vergleichswert - zum Zeitpunkt T 51 in Fig. 5 - direkt im Vergleichswertregister 6 gesetzt, wobei der Vergleichswert V 1 natürlich zwischen dem Nachladewert N des Zählers 2 und dem Überlaufwert liegt.

Der zweite Vergleichswert V 2 wird von der CPU 1 über den Datenbus 3 - zum Zeitpunkt T 52 in Fig. 5 - im Puffer 14 gesetzt, um den Zeitpunkt zu bestimmen, an dem der Pegel des vom ersten Vergleichswert V 1 umgewandelten Ausgangspulses an der Ausgangsklemme OT wieder auf den niedrigen Pegel umgewandelt wird, wobei der zweite Vergleichswert V 2 selbstverständlich zwischen dem Nachladewert N des Zählers 2 und dem Überlaufwert liegt.

Darüber hinaus werden in das Schieberegister 15 Daten eingeschrieben, konkret eine logische "1" oder "0" (eine logische "1" im Falle von Fig. 5), um den Pegel des auszugebenden Pulses nach der Zeit T 54 des Umwandelns des Pegels durch den obenbeschriebenen ersten Vergleichswert V 1 bestimmten Ausgangspulses zu bestimmen und konkret eine logische "1" oder "0" (eine logische "0" im Falle von Fig. 5), um den Pegel des auszugebenden Pulses nach der Zeit T 55 des Umwandelns des Pegels des durch den obenbeschriebenen zweiten Vergleichswert V 2 (die Zeit T 53 in Fig. 5) bestimmten Ausgangspulses zu bestimmen.

Damit ist die Anfangseinstellung der Pegelumwandlung des Ausgangspulses beendet.

Der interne Takt, der durch die Taktgeneratorschaltung 4 erzeugt wird, oder der externe Takt, der durch eine externe Taktgeneratorschaltung (nicht dargestellt) erzeugt wird, wird über die Taktschaltung 11 dem Frequenzteiler 12 zugeführt, der den Eingangstakt in die für den Zähler 2 gewünschte Frequenz teilt und die den geteilten Takt dem Zähler 2 zuführt.

Wenn der Zählwert des Zählers 2 den im Vergleichswertregister 6 (zum Zeitpunkt T 54 in Fig. 2) eingestellten Vergleichswert erreicht, wird vom Digitalkomparator 7 das Koinzidenzsignal CO abgegeben. Da das Koinzidenzsignal CO dem Schieberegister 15 als Schiebetakt zugeführt wird, wird das Schieberegister um eine Stufe verschoben, so daß das in der Stufe Q 2 eingeschriebene Datum "1" ausgegeben wird. Das Datum "1" wird an die Ausgangsklemme OT abgegeben, durch ein Signal mit hohem Pegel, entsprechend dem Datum "1" an der Ausgangsklemme OT abgegeben und von einem niedrigen Pegel in den hohen Pegel umgewandelt wird.

Das vom Digitalkomparator 7 ausgegebene Koinzidenzsignal CO wird dem Verknüpfungsglied 14 G als Steuersignal zugeführt. Damit wird das Verknüpfungsglied 14 G so geöffnet, daß der im Puffer 14 gespeicherte zweite Vergleichswert V 2 im Vergleichswertregister 6 gesetzt wird.

Wenn der Zählwert des Zählers 2 den zweiten Vergleichswert V 2 erreicht, fallen der Zählwert des Zählers 2 und der Inhalt des Vergleichswertregisters 6 wieder miteinander zusammen, wodurch der digitale Vergleicher 7 wieder das Koinzidenzsignal CO abgibt. Damit wird, wie in der oben beschriebenen Weise, das Schieberegister um eine weitere Stufe verschoben und gibt den Inhalt (eine logische "0") der Stufe Q 1 ab, wodurch der Ausgangspuls an der Ausgangsklemme OT auf niedrigen Pegel umgewandelt wird.

Damit ist die Dauer des hohen Pegels des Ausgangspulses, in anderen Worten die Pulsbreite, die Zeitdauer zwischen dem Zeitpunkt T 54 und T 55, wobei jedoch keine Softwareverarbeitung durch die CPU 1 dazwischen existiert. In anderen Worten, die Zeitdauer zwischen der Zeit T 54 und T 55 kann auf eine Zyklusdauer des Taktes als Taktobjekt für den Zähler 2 reduziert werden. Noch detaillierter, der Frequenzteiler 12 teilt die Frequenz des internen Takts oder des externen Takts in vernünftiger Weise, wodurch die minimale Pulsbreite des Ausgangspulses an der Ausgangsklemme OT steuerbar ist.

Zusätzlich dazu wird das Koinzidenzsignal CO zum zweiten Mal von dem Komparator 7 abgegeben, wodurch der Vergleichswert V 2 wieder vom Puffer 14 an das Vergleichswertregister 6 abgegeben und darin gesetzt wird, so daß dann, wenn die Zeit für den nächsten Ausgang mit hohem Pegel gesetzt wird, ein neuer erster Vergleichswert von der CPU 1 direkt in das Vergleichsregister 6 eingeschrieben wird.

Fig. 6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm für den Fall, in dem der Puls wiederholt ausgegeben wird, während die Betriebsart, wie etwa Pulsbreitenmodulation verändert wird.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform sind der Nachladewert N für den Zähler 2 der erste Vergleichswert V 1 für das Vergleichswertregister 6 konstant und der zweite Vergleichswert für den Puffer 14 wird verändert und nimmt allmählich zu, wie es durch die Werte V 21, V 22 und V 23 dargestellt ist. In anderen Worten, zum Zeitpunkt T 60 werden beispielsweise (Q 0, Q 1, Q 2, Q 3) = ("1", "0", "1", "0") in das Schieberegister 15 so eingeschrieben, daß das Ausgangssignal abwechselnd einen hohen und niedrigen Pegel aufweist. Die CPU 1 schreibt den ersten Vergleichswert V 1 in das Vergleichswertregister 6, entsprechend dem Überlaufunterbrechungssignal OVF 1, das dann gegeben wird, wenn der Zähler 2 überläuft (die Zeitpunkte T 61, T 65 und T 69 in Fig. 6) und die Vergleichswerte V 21, V 22 und V 23 werden nacheinander in den Puffer 14 eingeschrieben (zu den Zeitpunkten T 62, T 66, T 70 in Fig. 6).

Damit wiederholt der Zähler 2 den Überlauf zur selben Zyklusdauer (die zum Berechnen der Werte zwischen dem Nachladewert N und den Überlaufwert erforderliche Zeit). Der Puls mit hohem Pegel wird an den Anfangspunkten T 63, T 67 bzw. T 71 der gleichen Zählwerte (der erste Vergleichswert V 1) zwischen dem entsprechenden Überlauf erzeugt. Der entsprechende Puls dauert bis zum Zeitpunkt T 64, T 68 bzw. T 72, an dem der Zählwert des Vergleichswertregister 6 mit dem im Puffer 14 gespeicherten Vergleichswert V 21, V 22 bzw. V 23 übereinstimmt.

Eine derartige Verarbeitung verlängert allmählich die Breite der Dauer des hohen Pegels des Ausgangspulses, so daß die Breite zwischen den entsprechenden Hochpegeldauern des Ausgangsimpulses, d. h. die Zeitdauer zwischen der Zeit T 63 und T 64, T 67 und T 68 bzw. T 71 und T 72 allmählich länger wird.

Fig. 7 zeigt das Ablaufdiagramm für den Fall, bei dem die CPU 1 den in den Puffer 10 einzuschreibenden Nachladewert verändert. Zusätzlich dazu werden bei dieser Ausführungsform die in das Vergleichswertregister 6 und den Puffer 14 eingeschriebenen ersten und zweiten Vergleichswerte V 1 und V 2 konstant gemacht.

In anderen Worten, am Anfang werden zum Zeitpunkt T 80 die Daten, beispielsweise (Q 0, Q 1, Q 2, Q 3) = ("1", "0", "1", "0"), so daß der hohe und der niedrige Pegel des Ausgangssignals alternieren, in das Schieberegister 15 eingeschrieben. Die CPU 1 schreibt die ersten und zweiten Vergleichswerte V 1 und V 2, die beide konstant sind, nacheinander zu den vorbestimmten Zeitpunkten (in Fig. 7 nicht dargestellt) in das Vergleichswertregister 6 und den Puffer 14, entsprechend dem Überlaufunterbrechungssignal OVF 1, das dann gegeben wird, wenn der Zähler 2 überläuft.

Die CPU 1 schreibt auch in den Puffer 10 die fortlaufend ansteigenden Nachladewerte N 1, N 2, N 3 zu den vorbestimmten Zeitpunkten T 81, T 83, T 85und T 87 ein, die etwas vor den entsprechenden Überlaufzeitpunkten liegen.

Damit wiederholt der Zähler 2 den Überlauf an fortwährend abnehmenden Zyklendauern, wobei eine Zeitdauer mit P 1 gekennzeichnet ist, die zum Zählen vom Nachladewert N 1 bis zum Überlaufwert erforderlich ist, mit P 2 vom Nachladewert N 2 bis zum Überlaufwert und mit P 3 vom Nachladewert N 3 bis zum Überlaufwert. Der Puls mit hohem Pegel wird zu den Zeitpunkten T 82, T 84, T 86 . . . als Anfangspunkt erzeugt, wenn der Zählwert des Zählers 2 den ersten Vergleichswert V 1 zwischen den entsprechenden Überlaufwerten erreicht. In diesem Fall nimmt die Zeitdauer zwischen dem entsprechenden Anfangszeitpunkt und dem vorhergehenden Überlaufzeitpunkt des Zählers 2 fortlaufend ab.

Damit wird der in dem Puffer 10 von der CPU 1 gespeicherte Nachladewert verändert, um ein leichtes Verändern der Zyklusdauer des Ausgangspulses zu ermöglichen.

Bei der obenbeschriebenen Ausführungsform wurde der Betrieb für den Fall erläutert, bei dem der im Puffer 10 eingestellte Nachladewert konstant ist, so daß die im Vergleichswertregister 6 und Puffer 14 eingestellten ersten und zweiten Vergleichswerte verändert werden und für den Betrieb im umgekehrten Falle, bei dem die im Vergleichswertregister 6 und Puffer 14 eingestellten ersten und zweiten Vergleichswerte konstant sind, so daß der im Puffer 10 eingestellte Nachladewert verändert wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, beide Werte gleichzeitig zu ändern.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Pulsgeneratorschaltung selbstverständlich in der gleichen Weise in einem Ein-Chip-Mikrocomputer untergebracht werden wie bei der herkömmlichen Ausführungsform und sie kann auch getrennt konstruiert und mit der CPU im Betriebsfall verbunden werden.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird in der erfindungsgemäßen Pulsgeneratorschaltung dann, wenn durch die Feststellung der Koinzidenz durch den digitalen Komparator der Pegel des Ausgangspulses von einem zum anderen Pegel umgewandelt wird, ein Vergleichswert zur Bestimmung der Zeit der nächsten Pegelumwandlung von der Register-Puffereinrichtung an das Vergleichswertregister abgegeben, wodurch die erneute Umwandlung des Pegels des Ausgangspulses unabhängig von der Verarbeitung der CPU als Steuerschaltung durchgeführt wird. Damit ist es möglich, die Impulsbreite, das heißt die Impulsdauer extrem zu vermindern. Da auch der Zählanfangswert des Zählers zur Bestimmung der Zyklusdauer des Ausgangspulses jederzeit eingestellt werden kann, kann die Pulszyklusdauer leicht verändert werden.

Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsformen sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung.

Claims (3)

1. Pulsgeneratorschaltung mit einem Zähler, der den Takt zählt und zurückgesetzt wird, wenn der Zählwert einen vorbestimmten Wert erreicht hat, einem Vergleichswert-Register zum Setzen eines Vergleichswerts, einem Digitalkomparator, der den Zählwert mit dem Vergleichswert im Vergleichswert-Register vergleicht und, wenn die beiden Werte übereinstimmen, ein Koinzidenzsignal abgibt, durch das eine Pegelumwandlung des Ausgangspulses an der Ausgangsklemme erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Vergleichswert-Register (6) abwechselnd ein erster Vergleichswert (V 1) zur Bestimmung des Zeitpunkts der Vorderflanke des Grundpulses des auszugebenden Pulssignals und ein zweiter Vergleichswert (V 2) zur Bestimmung des Zeitpunkts der Rückflanke des Grundpulses gesetzt wird,
und daß weiterhin vorgesehen sind:
eine Ausgangspegel-Speichereinrichtung (15), in der vorher Datensignale entsprechend dem Pegel des auszugebenden Pulssignals gespeichert werden und die - bei Auftreten des Koinzidenzsignals (C 0) vom Digitalkomparator (7) - die gesetzten Datensignale ausgibt,
eine Puffereinrichtung (14) für das Vergleichswert-Register (6), die den im Vergleichswert-Register (6) zu setzenden zweiten Vergleichswert (V 2) speichert und die - bei Auftreten des Koinzidenzsignals (C 0) vom Digitalkomparator (7) - den zweiten Vergleichswert (V 2) im Vergleichswert-Register (6) setzt,
eine Steuerschaltung (14 G), die ermöglicht, daß im Vergleichswert-Register (6) der erste Vergleichswert (V 1), in der Puffereinrichtung (14) der zweite Vergleichswert (V 2) und in der Ausgangspegel-Speichereinrichtung (15) das Datensignal für jeden Grundpuls des auszugebenden Pulssignals gespeichert wird.

2. Pulsgeneratorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen ist:
eine Puffereinrichtung (10), die einen Anfangswert des Zählers (2) zur Bestimmung jeder Zyklusdauer des auszugebenden Pulssignals speichert und den gespeicherten Wert dem Zähler (2) zuführt, wenn dieser den vorbestimmten Wert erreicht,
und eine Steuerschaltung (10 G), die ermöglicht, daß der Zähleranfangswert für jeden Grundpuls des auszugebenden Pulssignals in Puffereinrichtung (10) gespeichert wird.

3. Pulsgeneratorschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangspegel-Speichereinrichtung ein Schieberegister (15) ist, in dem der Speicherinhalt in Schleifenform verschoben wird.