DE4443235C2 - Verfahren und Zeit-Mikrosteuergerät zum Erzeugen eines Zeitbasis-Signals sowie elektronische Zeitmeßvorrichtung - Google Patents
Verfahren und Zeit-Mikrosteuergerät zum Erzeugen eines Zeitbasis-Signals sowie elektronische ZeitmeßvorrichtungInfo
- Publication number
- DE4443235C2 DE4443235C2 DE4443235A DE4443235A DE4443235C2 DE 4443235 C2 DE4443235 C2 DE 4443235C2 DE 4443235 A DE4443235 A DE 4443235A DE 4443235 A DE4443235 A DE 4443235A DE 4443235 C2 DE4443235 C2 DE 4443235C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cycle
- time
- value
- frequency
- setting data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G3/00—Producing timing pulses
- G04G3/02—Circuits for deriving low frequency timing pulses from pulses of higher frequency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
Elektronische Zeitmeßvorrichtungen sind oft in Audio-
und Videogeräten wie Videokassettenrekorder einge
baut, in denen sie die wichtige Funktion haben, Sen
dungen für die automatische Aufzeichnung zu vorbe
stimmten Zeiten freizugeben. Es ist selbstverständ
lich, daß diese Funktion eine genaue Zeitmessung er
fordert.
Der Kristalloszillator in einer elektronischen Zeit
meßvorrichtung ist Teil einer Oszillatorschaltung,
die Widerstände, Kondensatoren und andere elektroni
sche Schaltungselemente aufweist. Die Schaltung os
zilliert mit einer Frequenz, die durch die Abmessun
gen und Eigenschaften des Kristalls und dieser ande
ren Schaltungselemente bestimmt ist. Obwohl ein Kri
stall mit einer vergleichsweise stabilen und genauen
Eigenfrequenz oszilliert, können leichte Abweichungen
seiner Eigenfrequenz von dem Nennwert sowie Verände
rungen hinsichtlich des Widerstands oder Kapazitäts
wertes sowie anderer elektrischer Eigenschaften in
der Oszillatorschaltung bewirken, daß die Ausgangs
frequenz der Oszillatorschaltung beträchtlich von
ihrem beabsichtigten Wert abweicht. Zeitfehler, die
eine Minute pro Monat überschreiten, können nicht
vernachlässigt werden. Fehler dieser Größe sind nicht
akzeptierbar, so daß sie bei der Einstellung der
Zeitmeßvorrichtung bei der Herstellung korrigiert
werden müssen.
Ein gemeinsamen Einstellverfahren verwendet einen
variablen Trimmerkondensator in der Oszillatorschal
tung; jedoch wird dieses Verfahren weitgehend als
nicht zufriedenstellend angesehen. Ein Trimmerkonden
sator ist ein teures Schaltungselement und muß manu
ell eingestellt werden; ein Vorgang, der zu mensch
lichen Fehlern und Arbeitskosten führt, Zeit bean
sprucht und an sich ungenau ist. Darüber hinaus kann
die manuelle Einstellung ein wiederkehrendes Ärgernis
sein, da, wenn ein Element der Oszillatorschaltung
ersetzt wird, die Einstellung wieder durchgeführt
werden muß.
Ein bekanntes Verfahren, die Probleme der manuellen
Einstellung zu vermeiden, besteht darin, die Zeitmeß
vorrichtung mit einem programmierbaren Frequenzteiler
zu versehen, der durch einen in einem nicht flüchti
gen Speicher gespeicherten Wert gesteuert wird. Die
Ausgangsfrequenz kann dann durch Einschreiben geeig
neter Daten in den nicht flüchtigen Speicher einge
stellt werden. Gemäß einer nicht konventionellen Ver
sion dieses Verfahrens speichert der nicht flüchtige
Speicher den vollen Wert des Frequenzteilungsverhält
nisses. Nach einer anderen Version speichert der
nicht flüchtige Speicher die Abweichung dieses Wertes
von einem Nennwert.
Es wird der gewöhnliche Fall eines Kristalls mit ei
ner Eigenfrequenz von angenähert 4,194304 MHz be
trachtet, die angenähert durch die zweiundzwanzigste
Potenz von zwei (2²²) geteilt wird, um ein 1-Hz-Aus
gangssignal zu erhalten. Wenn der nicht flüchtige
Speicher das gesamte Frequenzteilungsverhältnis spei
chert, muß er einen 23 Bit-Wert speichern. Selbst
wenn er nur die Abweichung vom Nennwert speichert,
muß der nicht flüchtige Speicher, um alle möglichen
Abweichungen mit einem hohen Sicherheitsgrad zu er
fassen, noch eine beträchtlich große Anzahl von Bits
speichern. Der Hersteller kann ziemlich zuversicht
lich sein, daß der Frequenzfehler beispielsweise
zweihundert Teile pro Million (+/- 200 ppm) nicht
überschreitet; jedoch für einen 4,194304-MHz-Kristall
bedeutet dies +/- 839 Hz, so daß 11 Bits gespeichert
werden müssen (einschließlich eines Vorzeichenbits).
Es wäre wünschenswert, die gespeicherte Information
auf acht Bits zu reduzieren, so daß nur bis zu einem
Byte des nicht flüchtigen Speichers verwendet wird;
jedoch beträgt der Maximalwert mit Vorzeichen, der in
einem Byte ausgedrückt werden kann, nur +/- 127.
Aus der DE 30 21 863 C2 ist eine elektronische Uhr
mit einer Zeitbasis bekannt, die mit einer Zeitan
zeigeeinrichtung über mindestens eine Zeitbasis-Fre
quenzteilerkette in Verbindung steht. An diese ist
eine Kompensationsschaltungsanordnung zur Kompensa
tion der Abweichung einer Zeitbasisfrequenz von einer
Normalfrequenz, insbesondere infolge Temperaturdrift
durch Beeinflussung der Anzahl der von der Zeitbasis
an die Zeitanzeigeeinrichtung übertragenen Zeitbasis-
Impulse angeschlossen. Diese elektronische Uhr soll
in der Weise ausgebildet werden, daß möglichst viele
Korrekturwerte zur genauen Kompensation der Tempera
turdrift im Arbeitsbereich der Uhr rationell und zu
verlässig eingespeichert werden, um eine Temperatur
drift-Kennlinie einer Zeitbasis, insbesondere eines
Schwingquarzes, zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck
ist zur selbsttätigen Einspeicherung von Korrektur
zahlen in einen Korrekturwertspeicher, der durch Tem
peratursignale adressierbar ist, ein temperaturstabi
lisiertes Frequenznormal an eine Normalfrequenz-Teil
erkette koppelbar.
Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, ein Verfahren anzugeben, durch das bei der Er
zeugung eines einstellbaren Zeitbasis-Signals die
Anzahl der zu speichernden Bits der Einstelldaten
reduziert wird, sowie eine dieses Verfahren durchfüh
rende elektronische Zeitmeßvorrichtung zu schaffen.
Die Erfindung besteht auch darin, ein Zeitgeber-Mi
krosteuergerät so zu programmieren, daß es dieses
Verfahren durchführt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren
durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des An
spruchs 9 und für das Zeit-Mikrosteuergerät durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 14
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungs
gemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Zeitmeßvor
richtung und des erfindungsgemäßen Zeit-Mikrosteuer
geräts ergeben sich aus den jeweils zugeordneten Un
teransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das ein erstes
Ausführungsbeispiel der Erfindung il
lustriert,
Fig. 2 die detaillierte Ausbildung des ein
stellbaren Frequenzteilers nach Fig.
1,
Fig. 3 eine Veränderung der Einstellvorrich
tung nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Veränderung des einstellbaren
Frequenzteilers nach Fig. 1,
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines zweiten Aus
führungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 6 die Verdrahtung eines Tastenschalters
in Fig. 5,
Fig. 7 ein Blockschaltbild des Zeitgeber-Mi
krosteuergeräts in Fig. 5,
Fig. 8 ein schematisches Diagramm eines Zeit
gebers nach Fig. 7,
Fig. 9 in dem Speicher mit wahlweisem Zugriff
(RAM) des Zeitgeber-Mikrosteuergeräts
gespeicherte Informationen,
Fig. 10 ein Flußdiagramm des Hauptprogramms
des Zeitgeber-Mikrosteuergeräts,
Fig. 11 ein teilweises Flußdiagramm des Unter
brechungshantierers des ersten Zeitge
bers des Zeitgeber-Mikrosteuergeräts,
Fig. 12 ein Flußdiagramm des verbleibenden
Teils des Unterbrechungshantierers des
ersten Zeitgebers, und
Fig. 13 ein Flußdiagramm eines Programms zum
Schreiben von Einstelldaten in den
nicht flüchtigen Speicher.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das die allgemeine
Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfin
dung zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine
herkömmliche Oszillatorschaltung 1 mit einem Kristal
loszillator 2, einem Paar von Ladekondensatoren 3,
einem Paar von Widerständen 4 und einem Komplementär-
Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS)-Inverter 5 auf. Die Kon
densatoren 3 sind nicht vom trimmbaren Typ, sondern
haben feste Kapazitätswerte. Der Aufbau und die Ar
beitsweise dieser Oszillatorschaltung 1 sind gut be
kannt, so daß auf deren nähere Beschreibung verzich
tet wird. Die Oszillatorschaltung 1 gibt ein Oszilla
tor-Taktsignal X aus, das eine Oszillatorfrequenz fs
mit einem bestimmten nominellen Wert ft hat.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die nominelle
Frequenz ft 4,194304 MHz, wobei die Erfindung selbst
verständlich nicht auf einen bestimmten Wert von ft
beschränkt ist. Es wird angenommen, daß fs von ft um
nicht mehr als ± 200 ppm oder ± 839 Hz abweicht. Die
se Annahme ist vernünftig, da der Frequenzfehler nor
malerweise ein Zehntel dieser Größe nicht überschrei
tet.
Das Oszillator-Taktsignal X wird in einen neuen ein
stellbaren Frequenzteiler 6 eingegeben, dessen inne
rer Aufbau nachfolgend beschrieben wird. Der ein
stellbare Frequenzteiler 6 teilt die Oszillatorfre
quenz fs in einer nachfolgend erläuterten Weise, wo
bei er in einem nicht flüchtigen Speicher 7 gespei
cherte Einstelldaten ΔM verwendet, um ein Zeitbasis-
Signal B zu schaffen, welches er zu einem Frequenz
teiler 8 liefert. Der Frequenzteiler 8 teilt weiter
hin die Frequenz dieses Zeitbasis-Signals B, um ein
1-Hz-Signal zu erhalten, welches er zu einer Zeit-
und Tag-Zählschaltung 9 sendet. Die Zeit- und Tag-
Zählschaltung 9 erzeugt Signale, die die Sekunde,
Minute, Stunde und den Tag der Woche anzeigt. Diese
Signale steuern eine Anzeigevorrichtung 10, auf wel
cher die Zeit und der Tag angezeigt sind.
Im Innern weist die Zeit- und Tag-Zählschaltung 9
vier in Kaskade geschaltete Zähler 11, 12, 13 und 14
auf, die jeweils Sekunden, Minuten, Stunden und Tage
zählen. Der Sekundenzähler 11 beispielsweise zählt
das vom Frequenzteiler 8 ausgegebene 1-Hz-Signal,
wobei der Zählzyklus von null bis neunundfünfzig
geht, kehrt dann zu null zurück und beginnt wieder.
Jedesmal, wenn der Zähler zu null zurückkehrt, gibt
der Sekundenzähler 11 einen Impuls an den Minutenzäh
ler 12 aus. Der Minutenzähler 12 zählt diese Impulse
in ähnlicher Weise und gibt einen Impuls pro Stunde
an den Stundenzähler 13 aus. Der Stundenzähler 13 und
der Tageszähler 14 arbeiten in einer analogen Weise.
Die Zählwerte in den Zählern 11, 12, 13 und 14 erge
ben die Basis für die zu der Anzeigevorrichtung 10
gelieferten Daten.
Die Zähler 11, 12, 13 und 14 sind mit zugeordneten
Tasten 15, 16, 17 und 18 gekoppelt, durch welche ihre
Zählwerte eingestellt werden können. Wenn beispiels
weise die Tagestaste 18 gedrückt wird, wird der Ta
geszähler 14 um eins erhöht. Wenn die Sekundentaste
15 gedrückt wird, wird der Sekundenzähler 11 um eins
erhöht und ein Rücksetzsignal wird zu den Frequenz
teilern 6 und 8 gesandt, so daß die Zeit mit einer
Genauigkeit eingestellt werden kann, die besser ist
als eine Sekunde.
Das von der Oszillatorschaltung 1 ausgegebene Oszil
lator-Taktsignal X wird auch zu einem Inverter 19
geführt, um an einem Ausgangsanschluß 20a ein Testsi
gnal zu erzeugen. Ein Eingangsanschluß 20b ist mit
dem nicht flüchtigen Speicher 7 gekoppelt, um Daten
für das Einschreiben in den nicht flüchtigen Speicher
7 freizugeben. Die Anschlüsse 20a und 20b werden als
Einstellanschlüsse 20 bezeichnet. Eine Einstellvor
richtung 21 kann mit den Einstellanschlüssen 20 ge
koppelt sein, um den Frequenzfehler der Oszillator
frequenz fs zu messen und die Einstelldaten ΔM zu
bestimmen.
Das von dem Anschluß 20a in den Frequenzzähler 22
eingegebene Signal wird wieder durch das Oszillator-
Taktsymbol X bezeichnet. Das Signal am Anschluß 20a
ist tatsächlich die Umkehrung von X, jedoch ist die
ser Unterschied unerheblich, da X und seine Umkehrung
dieselbe Frequenz fs haben.
Die Einstellvorrichtung 21 weist einen Frequenzzähler
22, eine Einstelldaten-Rechenvorrichtung 23 und einen
Einstellschalter 24 auf. Der Frequenzzähler 22 mißt
die Frequenz fs des von dem Anschluß 20a empfangenen
Signal X. Aus dem Ausgangssignal des Frequenzzählers
22 berechnet die Einstelldaten-Rechenvorrichtung 23
den Frequenzfehler und die Einstelldaten ΔM, welche
sie zum Anschluß 20b sendet, wenn der Einstellschal
ter 24 gedrückt ist.
Fig. 2 zeigt den inneren Aufbau des einstellbaren
Frequenzteilers 6, welcher einen Einstellzyklus-Zäh
ler 25, einen Programmierbaren Zähler 26, eine Vor
einstell-Schaltung 27 und einen Addierer 28 aufweist.
Die Voreinstell-Schaltung 27 und der Addierer 28 sind
Elemente einer Steuerschaltung 29.
Der Einstellzyklus-Zähler 25 ist ein teile durch N-
Zähler, der das von der Oszillatorschaltung 1 ausge
gebene Oszillator-Taktsignal X zyklisch zählt, um
einen Einstellzyklus zu bilden. Bei jedem N-ten Os
zillator-Taktimpuls läuft der Einstellzyklus-Zähler
25 über, setzt sich selbst auf einen anfänglichen
Wert wie null zurück und erzeugt einen Einstell-Zeit
impuls A.
Der programmierbare Zähler 26 zählt auch das Oszilla
tor-Taktsignal X zyklisch, wobei die Zykluslänge in
diesem Fall ein voreingestellter Wert C ist. Bei der
C-ten Zählung läuft der Programmierbare Zähler 26
über, setzt sich selbst auf einen Anfangswert zurück
und beginnt wieder mit dem Zählen. Bei jedem Überlauf
setzt der programmierbare Zähler 26 auch das Zeitba
sis-Signal B beispielsweise auf einen bestimmten po
sitiven Spannungspegel, setzt dann das Signal B bei
spielsweise auf den Yetpegel zurück, wodurch ein Aus
gangsimpuls erzeugt wird. Das Zeitbasis-Signal B be
steht somit aus Überlaufimpulsen des programmierbaren
Zählers 26.
Der voreingestellte Wert C wird von neuem von der Vor
einstell-Schaltung 27 jedesmal, wenn der programmier
bare Zähler 26 überläuft, in den programmierbaren
Zähler 26 geladen. Die Voreinstell-Schaltung 27 ist
so ausgebildet, daß sie normalerweise einen nominel
len voreingestellten Wert M lädt, welcher geringer
ist als N.
Wenn der Einstellzyklus-Zähler 25 einen Einstell-
Zeitimpuls A erzeugt, lädt jedoch beim nächsten Über
laufimpuls B vom programmierbaren Zähler 26 die Vor
einstell-Schaltung 27 einen vom Addierer 28 geliefer
ten Wert M + ΔM. In seinem nächsten Zyklus läuft der
programmierbare Zähler 26 bei der (m + ΔM)-ten Zäh
lung über anstelle der M-ten Zählung. Nach diesem
nächsten Überlauf lädt die Voreinstell-Schaltung 27
wieder den nominellen voreingestellten Wert M. Der
Wert von ΔM kann positiv, negativ oder null sein.
Der Addierer 28 speichert den Wert von M intern und
erhält ΔM vom nicht flüchtigen Speicher 7. Bei Emp
fang eines Einstell-Zeitimpulses A vom Frequenzzähler
22 addiert der Addierer 28 diese beiden Werte und
gibt ihre Summe M + ΔM als voreingestellte Daten D an
die Voreinstell-Schaltung 27.
Die Erfindung ist nicht aufirgendwelche besonderen
Werte von M und N beschränkt, aber es ist erforder
lich, daß N größer ist als M, und zweckmäßig, wenn M
und N jeweils eine Potenz von zwei sind. In diesem
Ausführungsbeispiel wird M gleich 2048 (2¹¹) und N
wird gleich 524 288 (2¹⁹) sein. Demgemäß hat der Zeit
basis-Zyklus eine nominelle Länge, ausgedrückt in
Sekunden, von 2048/fs, während die Länge des Ein
stellzyklus gleich 524 288/fs ist.
Im allgemeinen gibt es N/M nominelle Zeitbasis-Zyklen
pro Einstellzyklus. In diesem Ausführungszyklus ist
N/M gleich 256 (2⁸), so daß es im wesentlichen 256
Zeitbasis-Zyklen pro Einstellzyklus gibt. Der pro
grammierbare Zähler 26 wird auf den nominellen Wert M
in 255 aus diesen 256 Zyklen voreingestellt und auf
den eingestellten Wert M + ΔM einmal für jeweils 256
Zyklen.
Wenn die Sekundentaste 15 in Fig. 1 gedrückt ist,
setzt das sich ergebende Rücksetzsignal den Einstell
zyklus-Zähler 25 und den programmierbaren Zähler 26
auf ihren jeweiligen Anfangswert zurück.
Die in Fig. 2 gezeigten Zählerschaltungen sind für
den Fachmann gut bekannt, so daß auf die Beschreibung
weiterer struktureller Details verzichtet wird. Der
nicht flüchtige Speicher 7 kann beispielsweise ein
elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspei
cher (EEPROM) oder ein batteriegestützter statischer
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAN) sein.
Als nächstes wird der Vorgang der Bestimmung des im
nicht flüchtigen Speicher 7 zu speichernden Wertes ΔM
beschrieben.
Wenn die Einstellvorrichtung 21 mit den Einstellan
schlüssen 20 gekoppelt ist, zählt gemäß Fig. 1 der
Frequenzzähler 22 die Frequenz fs des Oszillator-
Taktsignals X. Der Inverter 19 dient zum Isolieren
der Oszillatorschaltung 1 vom Frequenzzähler 22, so
daß die Oszillatorfrequenz durch die Anwesenheit des
Frequenzzählers 22 nicht beeinträchtigt wird. Durch
Zählen während einer genau bekannten Zeitperiode er
hält der Frequenzzähler 22 die Oszillatorfrequenz fs
auf den am nächsten kommenden ganzzahligen Hertz-Wert
und gibt diesen Wert zur Einstelldaten-Rechenvorrich
tung 23 aus. Die Einstelldaten-Rechenvorrichtung 23
subtrahiert die nominelle Frequenz ft zur Bestimmung
des Frequenzfehlers Δf, multipliziert dann diesen
Frequenzfehler Δfd mit einem konstanten Wert, um den
Wert ΔM zu berechnen. Wenn der Einstellschalter 24
gedrückt ist, wird dieser Wert ΔM über den Anschluß
20b gesandt und in den nicht flüchtigen Speicher 7
geschrieben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ft gleich
4,194304 MHz und N ist 524 288, so daß es acht Ein
stellzyklen pro Sekunde gibt, und der Frequenzfehler
Δf muß mit 1/8 multipliziert werden, um die Einstell
daten ΔM zu erhalten. Dies wird nachfolgend mathema
tisch demonstriert, wobei das Symbol Tp zur Darstel
lung der durchschnittlichen Zykluslänge des program
mierbaren Zählers 26 verwendet wird, d. h. die durch
schnittliche Zykluslänge eines Zeitbasis-Signals B.
Wie in Fig. 2 erläutert ist, ist der im programmier
baren Speicher 26 voreingestellte Wert normalerweise
M, aber er wird einmal für jeweils N/M Zyklen durch
ΔM abgeglichen. Die Länge eines normalen Zeitbasis-
Zyklus ist M/fs, und die-Länge eines abgeglichenen
Zeitbasis-Zyklus ist (M + ΔM)/fs. Die durchschnitt
liche Zeitbasis-Zykluslänge Tp ist daher:
Tp = {((N/M) - 1] × M/fs + (M + ΔM)/fs} × m/N.
Die Multiplikation der beiden Seiten dieser Gleichung
mit fs ergibt
Tp × fs = {[(N/M) - 1] × M + (M + ΔM)} × M/N
= (N + ΔM) × M/N.
Da fs = ft + ΔF ist, ergibt sich
Tp × (ft + Δf) = M + (ΔM × M/N).
Damit die Abstimmung korrekt ist, muß Tp gleich M/ft
sein, so daß
M/ft × (ft + Δf) = M + (ΔM × M/N).
Nach Ordnung der Ausdrücke erhält man
Δf/ft = ΔM/N
ΔM = Δf × (N/ft).
Wie bereits festgestellt wurde, sind im vorliegenden
Ausführungsbeispiel N gleich 524 288 oder 2¹⁹ und ft
gleich 4 194 304 Hz oder 2²². Demgemäß ist
ΔM = Δf × 524 288/4 194 304
= Δf × 1/8.
Unter der Annahme, daß der Frequenzfehler Δf ± 200
ppm oder ± 839 Hz nicht überschreitet, übersteigt der
Wert für ΔM in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
nicht ± 105. Der nicht flüchtige Speicher 7 benötigt
demgemäß eine Kapazität von nur acht Bits (ein Byte)
einschließlich des Vorzeichenbits, um die Einstell
daten ΔM zu speichern.
Wenn die Zeitmeßvorrichtung nach der Erfindung in
einem Audio- oder Videogerät wie einem Videokasset
tenrecorder verwendet wird, kann ΔM in einem freien
Byte in einem nicht flüchtigen Speicher, der für ir
gendeinen anderen Zweck verwendet wird, gespeichert
werden; beispielsweise in einem Speicher, der zum
Speichern voreingestellter Frequenzen zum TV- oder
FM-Abstimmen verwendet wird. Dies ermöglicht, daß die
Erfindung mit geringen Kosten ausgeführt werden kann.
Der Vorteil, ΔM innerhalb eines Byts zu halten, liegt
darin, daß ein freies Byte mit größerer Wahrschein
lichkeit verfügbar ist als ein freier Zwei-Byte-Be
reich oder ein noch größerer Speicherbereich.
Nachdem der Wert ΔM in den nicht flüchtigen Speicher
7 geschrieben wurde und die Einstellvorrichtung 21
von den Einstellanschlüssen 20 getrennt wurde, arbei
tet der einstellbare Frequenzteiler 6 wie vorbe
schrieben und erzeugt ein Zeitbasis-Signal B mit ei
ner Durchschnittsperiode Tp von M/ft, das heißt, mit
einer Frequenz von ft/M. Der Frequenzteiler 8 teilt
diese Frequenz durch den weiteren Faktor ft/M, um ein
1 Hz-Signal zu erhalten. Im vorliegenden Ausführungs
beispiel ist ft/M gleich 2048 Hz (2²² Hz/2¹¹), so daß
der Frequenzteiler 8 die Frequenz des Zeitbasis-Si
gnals B durch 2048 teilen sollte.
Die Vorgänge des Subtrahierens von ft von fs und des
Teilens durch acht können nahezu augenblicklich durch
eine einfache arithmetische Schaltung durchgeführt
werden, die in die Einstelldaten-Rechenvorrichtung
eingebaut ist. Demgemäß hat die Bedienungsperson nur
die Einstellvorrichtung 21 mit den Einstellanschlüs
sen 20 zu verbinden, kurz auf die Beendigung der Fre
quenzmessung zu warten und dann den Einstellschalter
24 zu drücken. Sowie der Wert ΔM in den nicht flüch
tigen Speicher 7 eingeschrieben wurde, kann die Ein
stellvorrichtung 21 getrennt werden. Die gesamte Ein
stellung kann in einer sehr kurzen Zeit beendet wer
den, wobei wenig Möglichkeiten für einen menschlichen
Fehler bestehen, da die Berechnungen automatisch er
folgen.
Die arithmetischen Vorgänge und die Voreinstellvor
gänge, die von der Steuerschaltung 29 in Fig. 2
durchgeführt werden, brauchen nur mit einer Geschwin
digkeit von fs/N zu erfolgen: im vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel mit einer Geschwindigkeit von 8 Hz
(achtmal pro Sekunde). Diese vergleichsweise geringe
Geschwindigkeit bedeutet, daß ein Mikrosteuergerät
zum Ausführen der Funktionen der Steuerschaltung 29
in Fig. 2 programmiert werden kann, ohne eine be
trächtliche Belastung für die zentrale Verarbeitungs
einheit darzustellen.
Wenn die EinStelldaten-Rechenvorrichtung 23 Δf mit
1/8 multipliziert, um ΔM zu berechnen, verliert sie
die drei geringstwertigen Bits von Δf. Die Durch
schnittsfrequenz des Zeitbasis-Signals B kann demge
mäß einen Fehler bis zu 8 Hz oder grob ± 1 ppm haben.
Dies ergibt einen Fehler von nur etwa drei Sekunden
pro Monat, was jedoch geringer ist als der erwartete
Fehler aufgrund von Umgebungstemperaturschwankungen,
und liegt gut innerhalb des zufriedenstellenden Be
reichs für die praktische Verwendung.
Fig. 3 zeigt einen anderen Typ von Einstellvorrich
tung, die bei der erfindungsgemäßen Zeitmeßvorrich
tung anstelle der Einstellvorrichtung 21 in Fig. 1
verwendet werden kann. Die Einstellvorrichtung 30 in
Fig. 3 weist einen Einkreis-Zähler 31, einen Bezugs
frequenz-Generator 32, ein UND-Glied 33, einen Im
pulszähler 34, eine Einstelldaten-Rechenvorrichtung
35 und einen Einstellschalter 36 auf. Anstelle des
Zählens des Oszillator-Taktsignals X vom Anschluß 21a
für eine genau bestimmte Zeitperiode zählt diese Ein
stellvorrichtung 30 Impulse, die von dem Bezugsfre
quenz-Generator 32 während einer Zeitperiode ausgege
ben wurden, die durch Verwendung des Oszillator-Takt
signals X gemessen wurde.
Der Einkreis-Zähler 31 in Fig. 3 zählt das vom An
schluß 21a erhaltene Oszillator-Taktsignal X und gibt
ein Torsignal G aus. Genauer gesagt, der Einkreis-
Zähler 31 setzt das Torsignal G auf den hohen Pegel,
zählt 524 288 Oszillator-Taktzyklen und setzt dann
das Torsignal G auf den niedrigen Pegel, wodurch ein
Torsignal mit einer Hochimpulsbreite Tg von
524 288/fs erzeugt wird. Der Bezugsfrequenz-Generator
32 gibt ein Impulssignal mit einer genau kalibrierten
Frequenz von 4 194 304 MHz aus. Während das Torsignal
G vom Einkreis-Zähler 31 hoch ist, führt das UND-
Glied 33 die Impulse vom Bezugsfrequenz-Generator 32
zum Impulszähler 34, welcher diese zählt. Wenn das
Frequenz-Ausgangssignal des Bezugsfrequenz-Generators
32 als ft und Δf wie vorher als Differenz zwischen fs
und ft bezeichnet werden, da fs = ft + Δf ist, wird
Tg = 524 288/(ft + Δf).
Während dieser Periode Tg zählt der Impulszähler 34
Pn Impulse, wobei
Pn = ft × Tg
= ft × 524 288/(ft + Δf).
Wenn die Frequenz fs der Oszillatorschaltung 1 den
nominellen Wert ft hätte, dann hätte die Anzahl der
von dem Impulszähler 34 gezählten Impulse den nomi
nellen Wert Pt von 524 288. Wenn fs nicht gleich ft
ist, unterscheidet sich die tatsächliche Anzahl Pn
der gezählten Impulse um einen Betrag ΔPt von Pt, so
daß Pn = Pt + ΔPt ist. Somit ist
Pt + ΔPt = ft × 524 288/(ft + Δf).
Durch Multiplizieren beider Seiten mit (ft + Δf) und
Einsetzen von Pt = 524 288 ergibt sich:
(524 288 + ΔPt) × (ft + Δf) = ft × 524 288
(524 288 × ft) + (ΔPt × ft) + (524 288 + ΔPt)
× Δf = ft × 524 288
(ΔPt × ft) + (524 288 + ΔPt) × Δf = 0
Δf = -(ΔPt × ft)/(524 288 + ΔPt).
Wie vorher festgestellt wurde, ist es sinnvoll anzu
nehmen, daß ΔPt + 200 ppm mit Bezug auf Pt nicht
überschreitet, welches 524 288 beträgt. Das Behandeln
von (524 288 + ΔPt) als gleich mit 524 288 im Nenner
der obigen Gleichung wird demgemäß nicht einen Fehler
von mehr als ± 200 ppm oder als eins zu fünftausend
bewirken. Da ft = 4 194 304 MHz ist, was 8 × 524 288
Hz entspricht, ist innerhalb eins zu fünftausend
Δf = -8 ΔPt.
Da ΔM gleich Δf/8 ist, folgt, daß ΔM im wesentlichen
gleich -ΔPt ist. Da -ΔPt = Pt-Pn ist, hat zum Be
rechnen von ΔM die Einstelldaten-Rechenvorrichtung 35
nur Pn von Pt, d. h. von 524 288 zu subtrahieren. Die
ser Vorgang kann nahezu augenblicklich durch eine
einfache arithmetische Schaltung in der Einstellda
ten-Rechenvorrichtung 35 durchgeführt werden. Der
Frequenzfehler wird tatsächlich mit 1/8 multipli
ziert, indem Pn während 1/8 einer Sekunde anstelle
einer vollen Sekunde gezählt wird.
Wie vorher hat die Bedienungsperson nur die Einstell
vorrichtung 30 mit den Einstellanschlüssen 20 zu ver
binden, kurz auf die Beendigung der Impulszählung zu
warten, dann den Einstellschalter 36 zu drücken, da
mit die Einstelldaten-Rechenvorrichtung 35 ΔM in den
nicht flüchtigen Speicher 7 einschreibt. Wenn die
Einstellvorrichtung 30 in eine automatische Testvor
richtung eingesetzt ist, kann der gesamte Einstell
vorgang in einem Bruchteil einer Sekunde automatisch
durchgeführt werden.
Fig. 4 zeigt eine mögliche Änderung der inneren
Struktur des einstellbaren Frequenzteilers 6. Der
einstellbare Frequenzteiler 6 in Fig. 4 weist einen
Einstellzyklus-Zähler 25 in Fig. 2, einen program
mierbaren Zähler 37 und eine einen Einkreis-Zähler 38
enthaltende Steuerschaltung 29 auf.
Der programmierbare Zähler 37 in Fig. 4 zählt das
Oszillator-Taktsignal X mit einer Zykluslänge von M
(2048), M + 1 (2049) oder M - 1 (2047), wie durch ein
Steuersignal E ausgewählt wird. Das Steuersignal E
wird durch die Steuerschaltung 29 entsprechend dem
vom Einstellzyklus-Zähler 25 erhaltenen Einstell-
Zeitimpuls A und dem vom nicht flüchtigen Speicher 7
empfangenen Wert für ΔM erzeugt, wobei der Einkreis-
Zähler 38 verwendet wird. Alle drei Zähler im ein
stellbaren Frequenzteiler 6 werden durch das Rück
setzsignal von der Sekundentaste 15 in Fig. 1 zurück
gesetzt, und der Einkreis-Zähler 38 wird ebenfalls
durch den Einstell-Zeitimpuls A zurückgesetzt.
Wenn die Steuerschaltung 29 zurückgesetzt ist, sendet
sie dem programmierbaren Zähler 37 ein Steuersignal
E, welches bewirkt, daß der programmierbare Zähler 37
die Frequenz des Oszillatorsignals durch M + 1 (2049)
teilt, wenn ΔM positiv ist, und durch M - 1 (2047),
wenn ΔM negativ ist. Der Einkreis-Zähler 38 zählt
dann das vom programmierbaren Zähler 37 ausgegebene
Zeitbasis-Signal B. Wenn der Zählwert den absoluten
Wert von ΔM erreicht, ändert die Steuerschaltung 29
das Steuersignal E, um dem programmierbaren Zähler 37
zu befehlen, durch M (2048) zu teilen.
Die obigen Vorgänge werden jedesmal wiederholt, wenn
der Einstellzyklus-Zähler 25 einen Zeitimpuls A er
zeugt, das heißt einmal für jeweils N (524 288) Zäh
lungen des Oszillator-Taktsignals X. Wenn ΔM null
ist, dann ist, wenn der Einkreis-Zähler 38 durch ei
nen Zeitimpuls A auf null zurückgesetzt wird, der
Zählwert im Einkreis-Zähler 38 bereits dem absoluten
Wert von ΔM angepaßt, so daß die Steuerschaltung 29
sofort dem programmierbaren Zähler 37 befiehlt, durch
M (2048) zu teilen.
Nach Fig. 2 hat der einstellbare Frequenzteiler 6
eine Korrektur von ΔM nur einmal pro Einstellzyklus
angewandt, während nach Fig. 4 der einstellbare Fre
quenzteiler 6 eine Korrektur von +1 oder -1 anwen
det, dies jedoch |ΔM|-mal während jedes Einstell
zyklus durchführt. Es sollte klar sein, daß die Nutz
wirkung dieselbe ist. Der einstellbare Frequenzteiler
6 in Fig. 4 hat den Vorteil, ein glatteres Ausgangs
signal zu erzeugen, da die Zykluslänge des Zeitbasis-
Signals B niemals mehr als +1 oder -1 Oszillator-
Taktsignal von seinem nominellen Wert M abweicht.
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, bei welchem ein Mikrosteuergerät verwendet
wird, mit Bezug auf die Fig. 5 bis 13 beschrieben.
Das Mikrosteuergerät ist von dem Typ, der gewöhnlich
in einem Videokassettenrecorder für die Zeitsteuerung
verwendet wird.
Fig. 5 zeigt die Systemausbildung, und es werden die
selben Bezugszahlen wie in Fig. 1 verwendet, um die
Oszillatorschaltung 1 mit ihrem Kristalloszillator 2,
den nicht flüchtigen Speicher 7, die Anzeigevorrich
tung 10, die Sekunden-, Minuten-, Stunden- und Tages
taste 15, 16, 17 und 18 sowie den Einstellschalter 24
zu bezeichnen. Eine detaillierte Beschreibung dieser
Elemente wird ausgelassen mit Ausnahme der Bemerkung,
daß der nicht flüchtige Speicher 7 ein EEPROM vom
Standard-93C46-Typ ist, die Anzeigevorrichtung 10
eine dynamisch angetriebene Vakuum-Leuchtstoffanzeige
ist und der Kristall 2 in der Oszillatorschaltung 1
nun eine nominelle Frequenz ft von 8,388608 MHz hat.
Die neuen Elemente in Fig. 5 sind ein System-Mikro
steuergerät 39, ein Fernsteuerempfänger 40, ein Rück
setzschalter 41, ein Zeit-Mikrosteuergerät 42 und
Bandsteuertasten 43. Die Oszillatorschaltung 1 mit
Ausnahme des Kristalloszillators 2 und seiner
Ladekondensatoren 3 ist im Zeit-Mikrosteuergerät 42 ent
halten.
Die Tasten und Schalter 15, 16, 17, 18, 24 und 43
sind als Kreise an den Schnittpunkten von Tasten-Ein
gangsleitungen und Tastenabtast-Ausgangsleitungen des
Zeit-Mikrosteuergeräts 42 dargestellt. Gemäß Fig. 6
ist jede dieser Tasten ein Kontaktschalter, der eine
Tasten-Eingangsleitung mit einer Tastenabtast-Aus
gangsleitung koppelt. (Die Tasten-Eingangsleitung und
die Tastenabtast-Ausgangsleitung sind in der Zeich
nung an ihrem Schnittpunkt nicht direkt miteinander
verbunden.)
Gemäß Fig. 7 ist das Zeit-Mikrosteuergerät 42 ein
Mitsubishi M3817M8, der eine zentrale Prozessorein
heit (CPU) 44, einen Festwertspeicher (ROM) 45, einen
Speicher mit wahlweisem Zugriff (RAM) 46 und einen
Satz von sechs Zeitgliedern 47 aufweist. Von diesen
sechs Zeitgliedern 47 wird nur das erste Zeitglied 48
bei der vorliegenden Erfindung verwendet, wodurch die
anderen Zeitglieder für andere Zwecke verfügbar sind.
Der ROM 45 speichert verschiedene Programme, die von
der CPU 44 ausgeführt werden. Die Programme, die für
die vorliegende Erfindung relevant sind, sind ein
Hauptprogramm 49 und ein erster Zeitgeber-Unterbre
chungs-Hantierer 50.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das
M3817M8-Mikrosteuergerät und den 93C46 EEPROM be
schränkt. Andere Vorrichtungen mit äquivalenten Funk
tionen können statt dessen verwendet werden.
Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm des ersten
Zeitglieds 48. Eine gründliche Beschreibung dieses
Diagramms wird ausgelassen, da es die Erfindung mit
vielen nutzlosen Details belasten würde; jedoch wird
auf die folgenden Merkmale hingewiesen. XIN ist ein
Eingangsanschluß, der die nominellen 8,388 608 MHz-
Oszillator-Taktsignale empfängt. Wenn die beiden
Taktsignal-Auswahlschalter 51 wie gezeigt eingestellt
sind, wird die Frequenz bei XIN durch sechzehn ge
teilt, und das sich ergebende Signal wird in einen
8-Bit-Zähler 52 eingegeben und in diesem gezählt. Der
8-Bit-Zähler 52 läuft bei einem Zählwert über, der
durch einen in einer 8-Bit-Verriegelung 53 einge
stellten Wert bestimmt wird. Wenn dieser Wert null
ist, läuft der 8-Bit-Zähler 52 einmal bei jeweils 256
Zählungen über, d. h. mit einer Geschwindigkeit von
8,388 608 MHz/(16 × 256) oder 2048 Hz. Jeder Überlauf
erzeugt eine Unterbrechungsanforderung. Wenn die
T1OUT-Funktion des P46/T1OUT-Stiftes gewählt ist,
kippt jeder Überlauf auch ein Ausgangssignal an die
sem Stift. Wenn T1OUT-Funktion nicht gewählt ist,
funktioniert P46/T1OUT als ein Eingangs/Ausgangs-
(I/O)-Tor für allgemeine Zwecke.
Gemäß Fig. 9 enthält der RAM 46 im Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 Bereiche zum Speichern eines Eine-Sekunde-
Kennzeichens, von Zeitdaten 55, von Vakuum-Leucht
stoffanzeige (VFD)-Daten 56, eines Zwei-Byte-Zeitba
sis-Zählwertes 57, von Ein-Byte-Einstelldaten ΔM 58,
eines Drei-Byte-Einstellzyklus-Zählwerstes 59, eines
Alt-Bit-Elf-Kennzeichens 60 und eines Negativeinstell
ungs-Kennzeichens 61. Er hat auch einen Zwei-Byte-
Ein/Ausgabe-I/O-Puffer 62, der zum Übertragen von
EEPROM-Daten verwendet wird.
Aus Gründen der Klarheit sind die drei Kennzeichen
54, 60 und 61 getrennt gezeigt; jedoch benötigt jedes
Kennzeichen nur ein Bit, so daß alle drei Kennzei
chen in demselben Byte gespeichert werden können.
Das Eine-Sekunde-Kennzeichen 54 ist ein Signal von
dem erste Zeitgeber-Unterbrechungs-Hantierer 50 zum
Hauptprogramm 49 und ist äquivalent dem Zeitbasis-
Signal B in Fig. 1.
Die Zeitdaten 55 umfassen Sekunden-, Minuten-, Stun
den- und Tageszählungen entsprechend den durch die
Zähler 11, 12, 13 und 14 in Fig. 1 gehaltenen. Die
Vakuum-Leuchtstoffanzeige-Daten 56 umfassen diese in
die Form von Daten zum Treiben der Anzeigevorrichtung
10 umgewandelten Zählwerte auf.
Der Zeitbasis-Zählwert 57 wird verwendet zur Errich
tung des Zeitbasis-Zyklus durch zyklisches Zählen der
Unterbrechungsanforderungen des ersten Zeitgebers.
Die Zykluslänge ist programmierbar, wie nachfolgend
erläutert wird, hat jedoch eine nominelle Länge von
2048 Zählungen. Da Unterbrechungsanforderungen des
ersten Zeitgebers mit einer Geschwindigkeit von 2048
Hz auftreten, hat die Zählung eine nominelle Zyklus
länge von einer Sekunde. Zusammengefaßt werden der
erste Zeitgeber 48 und der Zeitbasis-Zählbereich 57
verwendet, um Oszillator-Taktimpulse mit einer Zy
kluslänge von 16 × 256 × 2048 = 8 388 608 Oszillator
zyklen zu zählen.
Der Einstellzyklus-Zählwert 59 wird verwendet zur
Errichtung des Einstellzyklus, indem Unterbrechungs
anforderungen des ersten Zeitgebers zyklisch gezählt
werden. Der Einstellzyklus hat eine feste Länge von
524 288 Zählungen, was gleich 2 147 483 648 Oszilla
torzyklen (16 × 256 × 524 288 = 2 147 483 648) ist.
Gemäß Fig. 5 steuern die Bandsteuertasten 43 die üb
lichen Wiedergabe-, Aufnahme-, Stop-, Schnellvorlauf-
und Rücklauf-Funktionen eines Videokassettenrecor
ders. Das Drücken einer dieser Tasten erzeugt ein
Eingangssignal für das Zeit-Mikrosteuergerät 42, wel
ches dem System-Mikrosteuergerät 39 dieses mitteilt.
Das System-Mikrosteuergerät 39 antwortet durch Erzeu
gen von Signalen, die Aufnahme- und Wiedergabeschal
tungen sowie den Kassetten-Deckmotor steuern. Die
Kommunikation zwischen dem System-Mikrosteuergerät 39
und dem Zeit-Mikrosteuergerät 42 erfolgt über eine
serielle Schnittstelle, die eine serielle Taktleitung
NCSK und Eingangs- und Ausgangsleitungen S1 und S0
aufweist.
Das Zeitmikrosteuergerät 42 kommuniziert mit dem
EEPROM 7 über vier weitere Schnittstellen-Signallei
tungen mit den Funktionen Chip-Auswahl (CS), seriel
ler Takt (SK), Dateneingabe (DI) und Datenausgabe
(DO). Um beispielsweise Daten zu lesen, aktiviert das
Zeit-Mikrosteuergerät 42 die CS-Leitung um den EE-
PROM 7 auszuwählen, sendet eine 16-Bit-Adresse und
empfängt dann die an diese Adresse im EEPROM 7 ge
speicherten Daten.
Der Videokassettenrecorder hat auch eine Fernsteuer
einheit (nicht gezeigt) mit Zifferntasten zur Auswahl
von Kanälen und andere Tasten, die die Bedienungsper
son anstelle der Bandsteuertasten 43 verwenden kann.
Befehle von der Fernsteuereinheit werden von dem
Fernsteuerempfänger 40 empfangen und zum Zeit-Mikro
steuergerät 42 weitergeleitet, und dann vom
Zeit-Mikrosteuergerät 42 und vom System-Mikrosteuergerät 39
verarbeitet.
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm der Initialisierung und
der Hauptverarbeitungsschritte des im ROM 45 gespei
cherten Hauptprogramms 49. Das Flußdiagramm läßt ge
wisse Teile des Hauptprogramms 49 aus, die für die
vorliegende Erfindung nicht relevant sind.
Im ersten Schritt (S1) wird das Zeit-Mikrosteuergerät
42 zurückgesetzt, beispielsweise durch den Rücksetz
schalter 41. Diese Rücksetzung läßt den Inhalt des
RAM 46 und der Einstellungen der I/O-Tore in unbe
stimmtem Zustand.
Im nächsten Schritt (S2) werden die I/O Tore und der
RAM 46 initialisiert durch beispielsweise Bringen
aller ihrer Daten auf null.
Im nächsten Schritt (S3) liest das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 Daten aus dem EEPROM 7 in den Zwei-Byte-I/O-
Puffer 62. Die Einstelldaten ΔM nach der vorliegenden
Erfindung umfassen ein Byte (acht Bits) von diesen
zwei Byts.
Im nächsten Schritt (S4) überträgt das Zeit-Mikro
steuergerät 42 dieses Byte von Einstelldaten ΔM vom
I/O-Puffer 62 zum Einstelldaten-Bereich im RAM 46.
Dieses beendet den Initialisierungsvorgang, soweit
die vorliegende Erfindung betroffen ist.
Im nächsten Schritt (S5) tastet das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 die Bandsteuertasten 43 und andere Tasten ab
und erfaßt das Fernsteuer-Eingangssignal vom Fern
steuerempfänger 40. Wenn eine Tasteneingabe vorhanden
ist, prüft das Zeit-Mikrosteuergerät 42, ob die Ein
gabe gültig ist, indem ermittelt wird, daß nur eine
Taste gedrückt wurde und daß dieselbe Eingabe bei
zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen erhalten wurde.
Im nächsten Schritt (S6) stellt das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 fest, ob die Sekunden-, Minuten-, Stunden-
oder Tagestasten 15, 16, 17 oder 18 gedrückt wurde.
Wenn dies so ist, führt es einen Zeiteinstellvorgang
durch, der später beschrieben wird (Schritt 14). Wenn
dies nicht der Fall ist, wird der nächste Schritt
(S7) ausgeführt.
Im nächsten Schritt (S7) stellt das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 fest, ob der Einstellschalter 24 gedrückt
wurde. Wenn dies der Fall ist, führt es ein Programm
durch, das später beschrieben wird (Schritte S51 bis
S57 in Fig. 13). Wenn dies nicht der Fall ist, wird
der nächste Schritt (S8) durchgeführt.
Im nächsten Schritt (S8) prüft das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 das Eine-Sekunde-Kennzeichen 54 in seinem
RAM 46. Wenn dieses Kennzeichen auf eins gesetzt ist,
wird der nächste Schritt (S9) ausgeführt. Wenn dieses
Kennzeichen auf null gelöscht ist, springt das Pro
gramm zum unteren Schritt S11.
Im nächsten Schritt (S9) wird das Eine-Sekunde-Kenn
zeichen 54 zu null gelöscht.
Im nächsten Schritt (S10) erhöht das Zeit-Mikrosteu
ergerät 42 die Zeit um eine Sekunde, indem die Zeit
daten 55 aus seinem RAM 46 gelesen werden, die erfor
derlichen Änderungen gemacht werden und die modifi
zierten Daten zurück in den Zeitdaten-Bereich ge
schrieben werden. Dieser Schritt wird einmal pro Se
kunde durchgeführt jedesmal wenn das Eine-Sekunde-
Kennzeichen 54 auf eins gesetzt ist.
Im nächsten Schritt (S11) liest das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 die Zeitdaten 55 aus dem RAM 46, wandelt die
Daten in Steuerdaten zum Treiben der Anzeigevorrich
tung 10 um und schreibt die umgewandelten Daten als
VFD-Daten 56 in den RAM 46, so daß der Tag und die
Zeit angezeigt werden.
Im nächsten Schritt (S12) kommuniziert das Zeit-Mi
krosteuergerät 42 mit dem System-Mikrosteuergerät 39,
um diesem mitzuteilen, ob die Wiedergabe-, Aufnahme-,
Stop-, Schnellvorwärts- oder Rückspultaste gedrückt
wurde, und um Informationen wie Betriebsart-Informa
tionen vom System-Mikrosteuergerät 39 zu empfangen,
die nicht direkt mit der Erfindung in Beziehung ste
hen.
Im nächsten Schritt (S13) führt das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 andere Rechenvorgänge und Eingabe/Ausgabe-
Verarbeitungen durch, die mit der Erfindung nicht in
Beziehung stehen. Am Ende dieses Verarbeitungs
schritts kehrt das Zeit-Mikrosteuergerät 42 zum Ta
stenabtastungsschritt (S5) zurück.
Im Zeiteinstellschritt (S14) liest das Zeit-Mikro
steuergerät 42 abhängig davon, welche Zeiteinstell
taste gedrückt wurde, die Sekunden-, Minuten-, Stun
den- oder Tageszählung aus den Zeitdaten 55 im RAM
46, erhöht die Zählung und schreibt den erhöhten Wert
zurück. Der erhöhte Wert wird dann beim nächsten Mal,
wenn der Zeitanzeigeschritt (S11) durchgeführt wird,
angezeigt.
Die Schritte S5 bis S13 bilden eine Schleife im
Hauptprogramm 49 des Zeit-Mikrosteuergeräts 42. Die
gesamte Schleife wird viele Male in jeder Sekunde
wiederholt.
Der Unterbrechungs-Hantierer 50 für den ersten Zeit
geber wird mit Bezug auf die Fig. 11 und 12 be
schrieben. Dieser Unterbrechungs-Hantierer wird 2048-
mal pro Sekunde durchgeführt und erzeugt ein 1-Hz-
Signal, indem das Eine-Sekunde-Kennzeichen 54 im RAM
46 bei durchschnittlichen Intervallen von einer Se
kunde eingestellt wird.
Gemäß Fig. 11 läuft im ersten Schritt (S20) der erste
Zeitgeber 48 über und erzeugt eine Unterbrechung,
wodurch das Zeit-Mikrosteuergerät 42 sein Hauptpro
gramm 49 unterbricht und die Ausführung des Unterbre
chungs-Hantierers 50 des ersten Zeitgebers beginnt.
Im nächsten Schritt (S21) wird der Inhalt aller CPU-
Register, die im Unterbrechungs-Hantierer 50 des er
sten Zeitgebers verwendet werden, in einem Stapelbe
reich (nicht gezeigt) im RAM 46 gesichert.
Im nächsten Schritt (S22) wird der Inhalt der Zeitba
sis-Zählung 57 im RAM 46 gelesen, erhöht und zurück
geschrieben. Als Folge kippt das Bit null (das nied
rigstwertige Bit) des Zeitbasis-Zählwertes 57 mit
einer Geschwindigkeit von 1024 Hz, das Bit zehn kippt
mit einer Geschwindigkeit von 1 Hz und das Bit elf
kippt mit einer Geschwindigkeit von 0,5 Hz. Das ge
wünschte 1 Hz-Signal kann erhalten werden durch Er
fassung der Übergänge (null-zu-eins und eins-zu-null-
Änderungen) des Bits elf.
Dies erfolgt im nächsten Schritt (S23). Der gegenwär
tige Wert des Bits elf im Zeitbasis-Zählwert 57 wird
vergleichen mit dem Wert des Alt-Bit-Elf-Kennzeichens
60. Wenn die beiden gleich sind, geht das Programm
zum Schritt S28 unten weiter. Wenn sie nicht gleich
sind, wodurch ein Übergang angezeigt wird, wird der
nächste Schritt (S24) ausgeführt.
Im nächsten Schritt (S24) wird das Alt-Bit-Elf-Kenn
zeichen 60 invertiert, so daß es dem gegenwärtigen
Wert des Bits elf im Zeitbasis-Zählwert 57 gleicht.
Dies verhindert eine doppelte Erfassung eines Über
gangs des Bits elf, wenn beim nächsten Mal der Unter
brechungs-Hantierer ausgeführt wird.
Im nächsten Schritt (S25) wird das Negativ-Einstel
lungs-Kennzeichen 61 im RAM 46 geprüft. Die Verarbei
tung geht weiter zum S26, wenn dieses Kennzeichen auf
eines gesetzt ist, und zum Schritt S27, wenn dieses
Kennzeichen zu null gelöscht ist.
Im Schritt S26 wird das Negativ-Einstellungs-Kennzei
chen 61 von eins nach null gelöscht und die Verarbei
tung schreitet zum Schritt S28 fort.
Im Schritt S27 wird das Ein-Sekunde-Kennzeichen 54
auf eins gesetzt, und die Verarbeitung schreitet zum
Schritt S28 weiter. Der Zweck der Schritte S25 und
S26 besteht darin, zu verhindern, daß das Eine-Sekun
de-Kennzeichen 54 im Schritt S27 nicht korrekt ge
setzt wird, indem zugelassen wird, daß das Eine-Se
kunde-Kennzeichen 54 nur dann gesetzt wird, wenn das
Negativ-Einstellungs-Kennzeichen 61 gleich null ist.
Eine weitere Erläuterung erfolgt später.
Im nächsten Schritt (S28) wird der Einstellzyklus
zählwert 59 um eins erhöht. Der Zweck dieses Ein
stellzyklus-Zählwerts 59 besteht darin, ein Einstell
zeit-Signal in Intervallen von 524 288 Zählungen zu
erzeugen, was durch Erfassung der Übergänge des Bits
neunzehn erfolgen kann.
Im nächsten Schritt (S29) wird demgemäß Bit neunzehn
des Einstellzyklus-Zählwerts 59 geprüft. Wenn dieses
Bit auf eins gesetzt ist, geht das Programm nach Fig.
12 weiter, anderenfalls wird der nächste Schritt
(S30) ausgeführt.
Im nächsten Schritt (S30) werden die CPU-Register,
die im Schritt S21 gesichert wurden, wieder mit ihren
vorhergehenden Werten versehen.
Im nächsten Schritt (S31) wird ein Rückkehrbefehl
ausgeführt, um zum Hauptprogramm 49 zurückzukehren,
welches die Ausführung von dem Punkt an wieder auf
nimmt, an dem es unterbrochen wurde.
Wenn Bit neunzehn des Einstellzyklus-Zählwerts 59 im
Schritt S29 auf eins gesetzt wird, werden die zusätz
lichen, in Fig. 12 gezeigten Schritte ausgeführt, um
den Zeitbasis-Zählwert 57 einzustellen.
Im ersten Schritt (S41) in Fig. 12 wird Bit neunzehn
es Einstellzyklus-Zählwertes 59 nach null gelöscht.
Bit neunzehn wird daher wieder auf eines gesetzt,
wenn beim nächsten Mal 524 288 Zählungen erreicht
sind.
Im nächsten Schritt (S42) wird das Vorzeichen von ΔM
geprüft, indem das Vorzeichenbit (Bit sieben) der
Einstelldaten 58 im RAM 46 geprüft wird. Wenn ΔM po
sitiv ist, springt der Vorgang zum Schritt S44 dar
unter. Wenn ΔM negativ ist, wird der nächste Schritt
(S43) ausgeführt.
Im nächsten Schritt (S42) wird der Zeitbasis-Zählwert
57 modifiziert durch Addieren des Absolutwertes |ΔM|
der Einstelldaten 58. (Äquivalent wird der negative
Wert von ΔM vom Zeitbasis-Zählwert subtrahiert.) Dies
verkürzt die Zeit bis zum nächsten Übergang des Bits
elf des Zeitbasis-Zählwertes 57, wie durch den nega
tiven Wert von ΔM gefordert wird. Nach Schritt S43
kehrt das Programm zum Schritt S30 in Fig. 11 zurück.
Im Schritt S44 wird der positive Wert von ΔM vom
Zeitbasis-Zählwert 57 subtrahiert, wodurch die Zeit
bis zum nächsten Übergang von Bit elf verlängert
wird. Dies ist äquivalent einer vorübergehenden Ver
größerung der Zykluslänge des Zeitbasis-Zählwertes
57. Jedoch ist es möglich, daß der Subtraktionsvor
gang selbst einen Übergang von Bit elf bewirkt.
Im nächsten Schritt (S45) wird demgemäß Bit elf des
Zeitbasis-Zählwertes 57 geprüft, um zu sehen, ob sein
Wert dem Wert des Alt-Bit-Elf-Kennzeichens 60 gleich
ist. Wenn dies der Fall ist, kehrt der Vorgang zum
Schritt S30 in Fig. 11 zurück. Wenn dies nicht der
Fall ist, wodurch angezeigt wird, daß die Subtraktion
im Schritt S44 einen zusätzlichen Übergang des Bits
elf erzeugt hat, wird der nächste Schritt (S46) aus
geführt.
Im nächsten Schritt (S46) wird das Alt-Bit-Elf-Kenn
zeichen 60 invertiert, so daß es nun dem Bit elf des
Zeitbasis-Zählwertes 57 angepaßt ist.
Im nächsten Schritt (S47) wird das Negativ-Einstel
lungs-Kennzeichen 61 auf eins gesetzt. Dies verhin
dert, daß der nächste Übergang des Bits elf des Zeit
basis-Zählwertes 57 das Eine-Sekunde-Kennzeichen 54
setzt, indem der Schritt S27 in Fig. 11 überbrückt
wird. Die Gesamtwirkung der Schritte S44 bis S47 be
steht darin, daß der gegenwärtige Zyklus des Zeitba
sis-Zählwertes 57 wie gewünscht durch ΔM verlängert
wird.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß der Unter
brechungs-Hantierer 50 des ersten Zeitglieds norma
lerweise das Eine-Sekunde-Kennzeichen 54 einmal für
jeweils 2048 Zählungen setzt, mit einer nominellen
Geschwindigkeit von 1 Hz. Einmal jedoch für jeweils
524 288 Zählungen stellt er die Zykluslänge auf 2048
+ ΔM Zählungen ein, so daß die Durchschnittsgeschwin
digkeit, mit der das Eine-Sekunde-Kennzeichen 54 ge
setzt wird, genauer gleich 1 Hz ist. Die Einstellung
wird in Intervallen von 524 288/2048 Sekunden durch
geführt, d. h. in Intervallen von 256 Sekunden. Da
erwartet wird, daß die Größe der Einstellung ± 105
nicht überschreitet, was etwa 5% von 2048 ist, über
schreitet sie nicht ein Zwanzigstel einer Sekunde.
Die ist nicht lang genug, um von einem Menschen wahr
genommen zu werden, und bewirkt keine Zeitmeßprobleme
in einem Videokassettenrecorder.
Als nächstes wird das Programm beschrieben, das vom
Zeit-Mikrosteuergerät 42 ausgeführt wird, wenn der
Einstellschalter 24 gedrückt wird. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel wird der Einstellschalter 24 eher am
Beginn der Frequenzfehlermessung gedrückt als an de
ren Ende.
Da gemäß Fig. 5 die Oszillatorschaltung 1 teilweise
in das Mikrosteuergerät 42 integriert ist, wäre es
schwierig, die Oszillatorfrequenz direkt zu messen.
Demgemäß verwendet das Zeit-Mikrosteuergerät 42 das
erste Zeitglied 48, um ein Impulssignal für den Aus
gang am Tor P46 zu erzeugen, und ein Frequenzzähler
wird verwendet, um die Frequenz dieses Ausgangssi
gnals zu messen. Die Frequenz von Zeitgeber-Unterbre
chungen, welches die Frequenz ist, mit der der Zeit
basis-Zählwert 57 im RAM 46 erhöht wird, wird hier
durch gemessen. Der nominelle Wert dieser Frequenz
beträgt 2048 Hz.
Das Ausgangssignal am Tor P46 kippt jedesmal, wenn
der erste Zeitgeber 48 überläuft, so daß zwei Zeitge
ber-Überläufe benötigt werden, um einen Zyklus des
Ausgangssignals zu beenden, und die Ausgangsfrequenz
am Tor P46 ist tatsächlich gleich der halben Über
lauf-Frequenz des ersten Zeitgebers 48. Um die erwar
tete 2048 Hz-Frequenz zu erhalten, muß der erste
Zeitgeber 48 so eingestellt werden, daß er bei Inter
vallen von 128 Zählungen überläuft anstelle von 256
Zählungen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß 128
in die 8-Bit-Verriegelung 53 in Fig. 8 geschrieben
wird.
Die mit Bezug auf Fig. 1 gegebene mathematische Er
läuterung ist noch anwendbar, wenn fs und ft als die
tatsächliche Frequenz und die nominelle Frequenz an
genommen werden, bei der der erste Zeitgeber 48 über
läuft, anstelle der Oszillator-Taktfrequenz. Das
heißt, N ist noch 524 288, jedoch ist nun ft gleich
2048 Hz, und die Konstante, mit der der gemessene
Frequenzfehler multipliziert werden muß, beträgt 256,
wie die folgende Berechnung zeigt:
ΔM = Δf × N/ft
= Δf × 524 288/2048
= Δf × 256.
= Δf × 524 288/2048
= Δf × 256.
Gemäß Fig. 13 wird im ersten Schritt (S51) XIN das
durch sechzehn geteilt ist, als die Taktsignalquelle
des ersten Zeitgebers 48 ausgewählt, indem die Takt
signalquellen-Auswahlschalter wie in Fig. 8 gezeigt
eingestellt werden.
Im nächsten Schritt (S52) wird der Wert 128 in die
8-Bit-Verriegelung 53 des erste Zeitgebers 48 einge
schrieben, und das Ausgangstor P46 wird in die Aus
gabefunktion des ersten Zeitgebers geschaltet. Wie
vorstehend erläutert wurde, bewirken diese Vorgänge
die Ausgabe eines nominellen 2048 Hz-Signals bei P46.
Das Tor P46 ist mit einem Frequenzzähler gekoppelt,
welcher die vom Tor P46 kommende Frequenz zu dem
nächsten Tausendstel eines Hertz mißt. Der nominelle
Wert ist 2048,000 Hz. Unter der Annahme, daß die Kri
stallfrequenz nicht mehr als ± 200 ppm abweicht,
übersteigt der Frequenzfehler nicht ± 0,410 Hz.
Im nächsten Schritt (S53) gibt das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 den Frequenzfehlerwert ein. Der Wert kann
beispielsweise durch Verwendung der Taste der Fern
steuereinheit (nicht gezeigt) eingegeben werden, um
in die drei Ziffern rechts von der durch den Fre
quenzzähler angezeigten Dezimalstelle einzutreten.
Wenn der Frequenzfehler positiv ist, liegt der Ein
gabewert zwischen 001 und 410. Wenn der Frequenzfeh
ler negativ ist, liegt der Eingabewert zwischen 590
und 999. Das Zeit-Mikrosteuergerät 42 zeigt den Ein
gabewert auf der Anzeigevorrichtung 10 an, so daß die
richtige Eingabe bestätigt werden kann.
Im nächsten Schritt (S54) berechnet das Zeit-Mikro
steuergerät 42 die Einstelldaten ΔM, indem der Fre
quenzfehler mit 256 multipliziert und dann durch 1000
dividiert wird. Die Division durch 1000 ist erforder
lich, da der Frequenzfehler als eine ganze Zahl mit
drei Ziffern eingegeben wurde. Wenn der Eingabewert
590 oder größer war, behandelt das Zeit-Mikrosteuer
gerät 42 das Ergebnis als ein Zweierkomplement, wo
durch ein negativer Wert angezeigt wird. Der sich
ergebende Wert ΔM ist somit ein mit einem Vorzeichen
versehener Wert, der ± 410 × 256/1000 oder ± 105
nicht überschreitet.
Im nächsten Schritt (S55) wird ΔM in acht von sech
zehn Bits des I/O-Puffers 62 eingeschrieben, den das
Zeit-Mikrosteuergerät 42 verwendet, um mit dem EEPROM
7 zu kommunizieren.
Im nächsten Schritt (S56) sendet das Zeit-Mikrosteu
ergerät 42 dem EEPROM 7 einen Schreibbetrieb-Befehl,
gefolgt von der geeigneten Adresse, und dann die Da
ten im I/O-Puffer 62, wodurch bewirkt wird, daß der
Wert ΔM im EEPROM 7 gespeichert wird.
Mit Ausnahme des Adressenwertes ist dieser Schritt
S56 identisch mit den Schritten, durch welche das
Zeit-Mikrosteuergerät 42 andere Daten im EEPROM 7
speichert, wie zum Beispiel die Spannungswerte für
die TV-Abstimmung. Dieser Schritt kann demgemäß unter
Verwendung einer gewöhnlichen Subroutine ausgeführt
werden und benötigt keinen zusätzlichen Raum im ROM
45 des Zeit-Mikrosteuergeräts 42.
Im nächsten Schritt (S57) wird die 8-Bit-Verriegelung
53 des ersten Zeitgebers 48 auf ihren anfänglichen
Wert null zurückgebracht, und das Tor P46 wird für
seine normale Eingabe/Ausgabe-Torfunktion wieder her
gestellt. Danach erzeugt das erste Zeitglied 48 Un
terbrechungen mit der gewünschten Geschwindigkeit von
2048 Hz und kippt nicht das Tor P46.
Nach dem Schritt S57 ist die Einstellung der Ein
stelldaten ΔM beendet, so daß das Programm zur Haupt
schleife im Schritt S8 in Fig. 10 zurückkehrt.
Das in Fig. 13 gezeigte Verfahren kann auf verschie
denen offensichtlichen Wegen modifiziert werden. Bei
spielsweise kann anstelle des Lesens des Frequenzfeh
lers aus einem Frequenzzähler und der Eingabe über
eine Taste der Fernsteuereinheit die Produktionslei
tung mit einer Vorrichtung beliefert werden, die den
Frequenzfehler mißt und den Wert direkt zum Fernsteu
erempfänger 40 des Videokassettenrecorders überträgt.
Diese Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß
sie den Wert ΔM berechnet, so daß der Schritt S54 in
Fig. 13 nicht erforderlich ist. Die Vorrichtung kann
weiterhin so ausgebildet sein, daß sie ΔM direkt in
den EEPROM 7 einschreibt, so daß die Schritte S55 und
S56 nicht benötigt werden, obgleich in diesem Fall
die Schaltungsplatte -des Videokassettenrecorders mit
CS-, SK-, DI- und DO-Anschlüssen ausgerüstet sein
muß, mit denen die Vorrichtung verbunden werden kann.
Das neue Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in
der Einstellung der Zeitbasis-Zykluslänge (M) um ei
nen bestimmten Wert (ΔM) in Intervallen von N Zählun
gen. Die für diesen Zweck hinzugefügten Schritte sind
die Schritte S25, S26, S28 und S29 in Fig. 11 sowie
S41 bis S47 in Fig. 12, und die zusätzlichen RAM-Be
reiche sind der Einstellzyklus-Zählwert 59 und das
Negativ-Einstellungs-Kennzeichen 61. Die Erfindung
kann demgemäß ausgeführt werden, indem nur relativ
geringe Modifikationen an der herkömmlichen Zeit-Mi
krosteuergerät-Software gemacht werden.
Die in den Fig. 10 bis 12 beschriebenen Programme
stellen wie beim in den Fig. 1 und 2 gezeigten Aus
führungsbeispiel den Zeitbasis-Zyklus einmal für N
Zählungen ein. Genauer gesagt, eine Einstellung der
Größe ΔM wird einmal für jeweils 256 Sekunden durch
geführt. Das Programm könnte leicht geändert werden,
jedoch, um eine Einstellung |ΔM|-mal durchzuführen,
ist die Größe der Einstellung jedesmal ±1, wie in
Fig. 4. Zum Beispiel könnte der Unterbrechungs-Han
tierer des ersten Zeitgebers so ausgebildet sein, daß
er einen Wert eins zum Zeitbasis-Zählwert 57 addiert
oder von diesem subtrahiert, anstelle der Addition
oder Subtraktion von |ΔM|, und dieses |ΔM|-mal durch
zuführen, wobei begonnen wird, wenn das Bit neunzehn
des Einstellzyklus-Zählwerts 59 gesetzt wurde, und
fortgefahren wird, bis der Inhalt der acht geringst
wertigen Bits des Einstellzyklus-Zählwerts 59 dem
absoluten Wert von ΔM angepaßt ist. Die Zykluslänge
des Zeitbasis-Zählwerts 57 würde dann immer 2047,
2048 oder 2049 Zählungen sein, so daß die Abweichung
von einer Sekunde immer geringer als ein Tausendstel
einer Sekunde sein würde.
Claims (17)
1. Verfahren zum Erzeugen eines Zeitbasis-Signals
(B) für die Zeitmessung, bei dem
Einstelldaten (ΔM) in einem nichtflüchtigen
Speicher (7) gespeichert werden,
ein Oszillator-Taktsignal (X) mit einer bestimm
ten Oszillatorfrequenz (fs) erzeugt wird, und
das Oszillator-Taktsignal (X) mit einer ersten
Zykluslänge zyklisch gezählt wird, wodurch wie
derholt ein Zeitbasis-Zyklus geschaffen wird,
gekennzeichnet durch die
Schritte:
Einstellen der ersten Zykluslänge, die program mierbar ist, auf einen nominellen Wert (M);
Setzen und Zurücksetzen des Zeitbasis-Signals (B) einmal in jedem Zeitbasis-Zyklus;
zyklisches Zählen des Oszillator-Taktsignals mit einer zweiten Zykluslänge (N), die einen festen Wert hat, der größer ist als der nominelle Wert (M) der ersten Zykluslänge, wodurch wiederholt ein Abgleichzyklus geschaffen wird;
Abgleichen der ersten Zykluslänge mit einem be stimmten Gesamtwert, der von den Einstelldaten (ΔM) bestimmt ist, in jedem Abgleichzyklus; und
Wiederherstellen der ersten Zykluslänge auf ih ren nominellen Wert in jedem Abgleichzyklus.
Einstellen der ersten Zykluslänge, die program mierbar ist, auf einen nominellen Wert (M);
Setzen und Zurücksetzen des Zeitbasis-Signals (B) einmal in jedem Zeitbasis-Zyklus;
zyklisches Zählen des Oszillator-Taktsignals mit einer zweiten Zykluslänge (N), die einen festen Wert hat, der größer ist als der nominelle Wert (M) der ersten Zykluslänge, wodurch wiederholt ein Abgleichzyklus geschaffen wird;
Abgleichen der ersten Zykluslänge mit einem be stimmten Gesamtwert, der von den Einstelldaten (ΔM) bestimmt ist, in jedem Abgleichzyklus; und
Wiederherstellen der ersten Zykluslänge auf ih ren nominellen Wert in jedem Abgleichzyklus.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Einstelldaten (ΔM) in einem Ein-
Byte-Bereich im nichtflüchtigen Speicher (7)
gespeichert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Zykluslänge durch Addieren
der Einstelldaten (ΔM) zum nominellen Wert abge
glichen und dann nach dem einen Zeitbasis-Zyklus
auf den nominellen Wert zurückgestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Zykluslänge durch Addieren
einer Größe mit einem absoluten Einheitswert zum
nominellen Wert abgeglichen und nach einer An
zahl von Zeitbasis-Zyklen, die als Absolutwert
gleich den Einstelldaten (ΔM) ist, auf den nomi
nellen Wert zurückgestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Zykluslänge durch Addieren
der Einstelldaten (ΔM) zu einem Zählwert, der in
dem Schritt des Zählens des Oszillator-Taktsi
gnals zyklisch mit einer ersten Zykluslänge ge
halten wird, abgeglichen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
die Schritte:
Messen eines Frequenzfehlers (Δf) der Oszilla torfrequenz (fs) mit Bezug auf eine nominelle Frequenz (ft); und
Multiplizieren des Frequenzfehlers (Δf) mit ei nem konstanten Wert, wodurch die Einstelldaten (ΔM) erhalten werden, um im nichtflüchtigen Speicher gespeichert zu werden.
Messen eines Frequenzfehlers (Δf) der Oszilla torfrequenz (fs) mit Bezug auf eine nominelle Frequenz (ft); und
Multiplizieren des Frequenzfehlers (Δf) mit ei nem konstanten Wert, wodurch die Einstelldaten (ΔM) erhalten werden, um im nichtflüchtigen Speicher gespeichert zu werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der Schritt des Messens des Frequenz
fehlers die Messung der Oszillatorfrequenz (fs)
mit einem Frequenzzähler (22) umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der Schritt des Messens des Frequenz
fehlers das Zählen eines Bezugssignals mit einer
Frequenz gleich der nominellen Frequenz (ft)
während eines durch Zählen des Oszillator-Takt
signals (X) bestimmten Intervalls umfaßt.
9. Elektronische Zeitmeßvorrichtung mit
einer Oszillatorschaltung (1) zum Erzeugen eines Oszillator-Taktsignals (X) mit einer bestimmten Oszillatorfrequenz;
einem Zähler (26,37), der gekoppelt ist zum zy klischen Zählen des Oszillator-Taktsignals (X) mit einer ersten Zykluslänge, wodurch wiederholt ein Zeitbasis-Zyklus geschaffen wird, und zum Ausgeben eines Zeitbasis-Signals (B) mit einer Zykluslänge gleich dem Zeitbasis-Zyklus,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler als programmierbarer Zähler (26, 37) ausgebildet ist, und daß
ein Zykluszähler (25), der gekoppelt ist zum zyklischen Zählen des Oszillator-Taktsignals (X) mit einer konstanten zweiten Zykluslänge, die die erste programmierbare Zykluslänge über schreitet, wodurch wiederholt ein Abgleichzyklus geschaffen wird,
ein nichtflüchtiger Speicher (7) zum Speichern von Einstelldaten (ΔM); und
eine Steuerschaltung (29), die gekoppelt ist zum Einstellen der ersten Zykluslänge auf einen no minellen Wert, Abgleichen der ersten Zykluslänge durch eine bestimmte Gesamtgröße in jedem Ab gleichzyklus, dann Wiederherstellen der ersten Zykluslänge auf den nominellen Wert in demselben Abgleichzyklus, wobei die Gesamtgröße aus den Einstelldaten (ΔM) bestimmt wird, vorgesehen sind.
einer Oszillatorschaltung (1) zum Erzeugen eines Oszillator-Taktsignals (X) mit einer bestimmten Oszillatorfrequenz;
einem Zähler (26,37), der gekoppelt ist zum zy klischen Zählen des Oszillator-Taktsignals (X) mit einer ersten Zykluslänge, wodurch wiederholt ein Zeitbasis-Zyklus geschaffen wird, und zum Ausgeben eines Zeitbasis-Signals (B) mit einer Zykluslänge gleich dem Zeitbasis-Zyklus,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler als programmierbarer Zähler (26, 37) ausgebildet ist, und daß
ein Zykluszähler (25), der gekoppelt ist zum zyklischen Zählen des Oszillator-Taktsignals (X) mit einer konstanten zweiten Zykluslänge, die die erste programmierbare Zykluslänge über schreitet, wodurch wiederholt ein Abgleichzyklus geschaffen wird,
ein nichtflüchtiger Speicher (7) zum Speichern von Einstelldaten (ΔM); und
eine Steuerschaltung (29), die gekoppelt ist zum Einstellen der ersten Zykluslänge auf einen no minellen Wert, Abgleichen der ersten Zykluslänge durch eine bestimmte Gesamtgröße in jedem Ab gleichzyklus, dann Wiederherstellen der ersten Zykluslänge auf den nominellen Wert in demselben Abgleichzyklus, wobei die Gesamtgröße aus den Einstelldaten (ΔM) bestimmt wird, vorgesehen sind.
10. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuerschaltung (29) die
Einstelldaten (ΔM) zu dem nominellen Wert ad
diert, um ihre Summe zu erhalten, die erste Zy
kluslänge abgleicht, damit sie dieser Summe
gleich ist, dann die erste Zykluslänge auf den
nominellen Wert nach dem einen Zeitbasis-Zyklus
wieder zurückstellt.
11. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung auf
weist:
eine Voreinstellschaltung (27) zum Einstellen der ersten Zykluslänge im programmierbaren Spei cher (26); und
einen Addierer (28) zum Addieren der Einstell daten (ΔM) zum nominellen Wert.
eine Voreinstellschaltung (27) zum Einstellen der ersten Zykluslänge im programmierbaren Spei cher (26); und
einen Addierer (28) zum Addieren der Einstell daten (ΔM) zum nominellen Wert.
12. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuerschaltung (29) die
erste Zykluslänge abgleicht durch Addieren einer
Größe, die im Vorzeichen gleich den Einstellda
ten und im absoluten Wert gleich der Einheits
größe ist, zum nominellen Wert, und die erste
Zykluslänge nach einer Anzahl von Zeitbasis-Zy
klen, die im absoluten Wert den Einstelldaten
(ΔM) gleich ist, auf den nominellen Wert zurück
stellt.
13. Zeitmeßvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (29)
einen Einkreis-Zähler (38) zum Zählen einer An
zahl von Zeitbasis-Zyklen, die im absoluten Wert
gleich den Einstelldaten (ΔM) ist, aufweist.
14. Zeit-Mikrosteuergerät (42) zum Erzeugen eines
Zeitbasis-Signals durch Verwendung eines exter
nen Kristalloszillators (2), der Bestandteil
einer ersten Oszillatorschaltung (1) ist, um ein
Oszillator-Taktsignal zu erzeugen, und eines
nichtflüchtigen Speichers (7),
gekennzeichnet durch
einen vom Oszillator-Taktsignal getriebenen Zeitgeber (48) zum Erzeugen von Zeitgeber-Unter brechungsanforderungen in regelmäßigen Interval len;
einen ersten Speicherbereich zum Speichern eines Eine-Sekunde-Kennzeichens (54);
einen zweiten Speicherbereich zum Speichern von Zeitdaten (55);
einen dritten Speicherbereich zum Speichern ei nes Zeitbasis-Zählwertes (57), der einen Zeitba sis-Zyklus errichtet;
einen vierten Speicherbereich (58) zum Speichern von Einstelldaten (ΔM);
einen fünften Speicherbereich zum Speichern ei nes Abgleichzyklus-Zählwertes (59), der einen Abgleichzyklus errichtet, wobei der Abgleichzy klus länger als der Zeitbasis-Zyklus ist;
ein Hauptprogramm (49) mit einem initialisie rungsschritt zum Laden der Einstelldaten (ΔM) aus dem nichtflüchtigen Speicher (7) in den fünften Speicherbereich, und einer Hauptschleife zum Aktualisieren der Zeitdaten (55), wenn das Eine-Sekunde-Kennzeichen (54) gesetzt ist;
einen Unterbrechungs-Hantierer (50), der in Ab hängigkeit von den Zeitgeber-Unterbrechungsan forderungen durchgeführt wird, zum Inkrementie ren des Zeitbasis-Zählwertes (57) einmal pro Zeitgeber-Unterbrechungsanforderung, Abgleichen des Zeitbasis-Zählwertes (57) durch eine Gesamt größe, die gleich den Einstelldaten (ΔM) ist, in jedem Abgleichzyklus, und Setzen des Eine-Sekun de-Kennzeichens (54) einmal in jedem Zeitbasis- Zyklus;
einen Festwert-Speicher (45) zum Speichern des Hauptprogramms (49) und des Unterbrechungs-Han tierers (50), und
eine zentrale Prozessoreinheit (44) zum Ausfüh ren des Hauptprogramms (49) und des Unterbre chungs-Hantierers (50).
einen vom Oszillator-Taktsignal getriebenen Zeitgeber (48) zum Erzeugen von Zeitgeber-Unter brechungsanforderungen in regelmäßigen Interval len;
einen ersten Speicherbereich zum Speichern eines Eine-Sekunde-Kennzeichens (54);
einen zweiten Speicherbereich zum Speichern von Zeitdaten (55);
einen dritten Speicherbereich zum Speichern ei nes Zeitbasis-Zählwertes (57), der einen Zeitba sis-Zyklus errichtet;
einen vierten Speicherbereich (58) zum Speichern von Einstelldaten (ΔM);
einen fünften Speicherbereich zum Speichern ei nes Abgleichzyklus-Zählwertes (59), der einen Abgleichzyklus errichtet, wobei der Abgleichzy klus länger als der Zeitbasis-Zyklus ist;
ein Hauptprogramm (49) mit einem initialisie rungsschritt zum Laden der Einstelldaten (ΔM) aus dem nichtflüchtigen Speicher (7) in den fünften Speicherbereich, und einer Hauptschleife zum Aktualisieren der Zeitdaten (55), wenn das Eine-Sekunde-Kennzeichen (54) gesetzt ist;
einen Unterbrechungs-Hantierer (50), der in Ab hängigkeit von den Zeitgeber-Unterbrechungsan forderungen durchgeführt wird, zum Inkrementie ren des Zeitbasis-Zählwertes (57) einmal pro Zeitgeber-Unterbrechungsanforderung, Abgleichen des Zeitbasis-Zählwertes (57) durch eine Gesamt größe, die gleich den Einstelldaten (ΔM) ist, in jedem Abgleichzyklus, und Setzen des Eine-Sekun de-Kennzeichens (54) einmal in jedem Zeitbasis- Zyklus;
einen Festwert-Speicher (45) zum Speichern des Hauptprogramms (49) und des Unterbrechungs-Han tierers (50), und
eine zentrale Prozessoreinheit (44) zum Ausfüh ren des Hauptprogramms (49) und des Unterbre chungs-Hantierers (50).
15. Zeit-Mikrosteuergerät nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Unterbrechungs-Hantierer
(50) die Einstelldaten (ΔM) einmal in jedem Ab
gleichzyklus von dem Zeitbasis-Zählwert (57)
subtrahiert.
16. Zeit-Mikrosteuergerät nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß ein sechster Speicherbereich
vorgesehen ist zum Speichern eines Negativ-Ein
stellungs-Kennzeichens (61), das durch den Un
terbrechungs-Hantierer (50) gesetzt wird, wenn
die Subtraktion der Einstelldaten (ΔM) vom Zeit
basis-Zählwert (57) ein negatives Ergebnis er
zielt, und das in einem Zeitbasis-Zyklus, in
welchem das Negativ-Einstellungs-Kennzeichen
(61) gesetzt wurde, der Unterbrechungs-Hantierer
(50) das Eine-Sekunde-Kennzeichen (54) nicht
setzt, sondern statt dessen das Negativ-Einstel
lungs-Kennzeichen (61) löscht.
17. Zeit-Mikrosteuergerät nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hauptprogramm (49) auch
ein Programm aufweist, um Frequenzfehlerdaten
durch externe Eingabe zu erhalten, die Einstell
daten (ΔM) aus den Frequenzfehlerdaten zu be
rechnen, und die Einstelldaten (ΔM) im nicht
flüchtigen Speicher (7) zu speichern.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5298090A JPH07154243A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 電子式時計装置ならびに補正値決定装置および方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4443235A1 DE4443235A1 (de) | 1995-06-01 |
DE4443235C2 true DE4443235C2 (de) | 1997-04-03 |
Family
ID=17855039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4443235A Expired - Fee Related DE4443235C2 (de) | 1993-11-29 | 1994-11-24 | Verfahren und Zeit-Mikrosteuergerät zum Erzeugen eines Zeitbasis-Signals sowie elektronische Zeitmeßvorrichtung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5481507A (de) |
JP (1) | JPH07154243A (de) |
DE (1) | DE4443235C2 (de) |
GB (1) | GB2284286B (de) |
SG (1) | SG49601A1 (de) |
TW (1) | TW245782B (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6304517B1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-10-16 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and apparatus for real time clock frequency error correction |
KR100358662B1 (ko) * | 1999-12-15 | 2002-10-30 | 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 | 프로그램 타이머 |
US6545950B1 (en) * | 2000-05-16 | 2003-04-08 | Ericsson Inc. | Methods, systems, wireless terminals, and computer program products for calibrating an electronic clock using a base reference signal and a non-continuous calibration reference signal having greater accuracy than the base reference signal |
DE10112373A1 (de) * | 2001-03-15 | 2002-09-26 | Philips Corp Intellectual Pty | Verfahren zum Korrigieren einer Echtzeituhr eines elektronischen Geräts |
JP2002305443A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Texas Instr Japan Ltd | タイマー回路 |
KR101428787B1 (ko) * | 2007-02-08 | 2014-08-08 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 클록 신호 생성 회로 및 반도체 장치 |
US7505548B2 (en) * | 2007-05-31 | 2009-03-17 | Seiko Epson Corporation | Circuits and methods for programmable integer clock division with 50% duty cycle |
JP5114218B2 (ja) * | 2008-01-10 | 2013-01-09 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 周波数補正回路及びこれを用いた時計装置 |
KR101635545B1 (ko) * | 2009-03-03 | 2016-07-11 | 삼성전자주식회사 | 타이머의 오차 보상 방법 |
US9405342B2 (en) * | 2009-04-01 | 2016-08-02 | Schneider Electric It Corporation | System and method for providing timing |
TWI395027B (zh) * | 2009-05-01 | 2013-05-01 | Ind Tech Res Inst | 框膠組成物 |
CN103529376A (zh) * | 2012-07-03 | 2014-01-22 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 时钟测试电路 |
CN102981551B (zh) * | 2012-11-22 | 2015-07-29 | 百利通科技(扬州)有限公司 | 一种实时时钟温度补偿系统及方法 |
CN105223872B (zh) * | 2015-10-19 | 2017-12-08 | 浙江卓奥科技股份有限公司 | 一种电气终端控制板用方波发生器 |
CN106814789B (zh) * | 2017-01-25 | 2020-07-03 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 一种计时方法及装置 |
CN109001970B (zh) * | 2017-06-07 | 2021-09-24 | 精工爱普生株式会社 | 计时装置、电子设备以及移动体 |
CN113805565B (zh) * | 2021-09-13 | 2023-05-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种计数器控制方法、装置、车辆及存储介质 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5414277A (en) * | 1977-07-04 | 1979-02-02 | Seiko Epson Corp | Electronic watch |
JPS5481873A (en) * | 1977-12-12 | 1979-06-29 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic watch |
DE3021863C2 (de) * | 1980-06-11 | 1985-03-21 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Elektronische Uhr mit einer Zeitbasis und einer Temperaturkompensationsschaltungsanordnung |
CH643106B (fr) * | 1980-11-26 | Suisse Horlogerie | Garde-temps comprenant une chaine de diviseurs au rapport de division ajustable. | |
US4407589A (en) * | 1981-02-13 | 1983-10-04 | Davidson John R | Error correction method and apparatus for electronic timepieces |
JPS6370616A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | クロツク周波数調整回路 |
US4708491A (en) * | 1987-05-27 | 1987-11-24 | Chrysler Motors Corporation | Time of day clock |
JPH0269790A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-08 | Ricoh Co Ltd | 転写前処理装置 |
US4903251A (en) * | 1989-09-05 | 1990-02-20 | Ford Motor Company | Accuracy adjustment for time-of-day clock using a microcontroller |
JPH0450793A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-19 | Toshiba Corp | 時計精度調整装置 |
US5327404A (en) * | 1990-11-27 | 1994-07-05 | Vlsi Technology, Inc. | On-chip frequency trimming method for real-time clock |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP5298090A patent/JPH07154243A/ja active Pending
-
1994
- 1994-04-11 TW TW083103186A patent/TW245782B/zh active
- 1994-11-06 SG SG1996000646A patent/SG49601A1/en unknown
- 1994-11-14 US US08/339,690 patent/US5481507A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-16 GB GB9423143A patent/GB2284286B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-24 DE DE4443235A patent/DE4443235C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5481507A (en) | 1996-01-02 |
SG49601A1 (en) | 1998-06-15 |
GB2284286A (en) | 1995-05-31 |
DE4443235A1 (de) | 1995-06-01 |
TW245782B (en) | 1995-04-21 |
GB9423143D0 (en) | 1995-01-04 |
JPH07154243A (ja) | 1995-06-16 |
GB2284286B (en) | 1997-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4443235C2 (de) | Verfahren und Zeit-Mikrosteuergerät zum Erzeugen eines Zeitbasis-Signals sowie elektronische Zeitmeßvorrichtung | |
DE69019670T2 (de) | Verzögerungsmessschaltung. | |
DE3841512C2 (de) | ||
DE69306051T2 (de) | Halbleiterwandler | |
DE3300836C2 (de) | ||
DE3318538A1 (de) | Elektronisches fieberthermometer | |
DE2250389C3 (de) | Zeltnormal, insbesondere für elektronische Uhren, mit einer einen einstellbaren Frequenzteller steuernden Zeitbasis | |
DE3942883A1 (de) | Schaltungsanordnung zur bitratenanpassung | |
DE69409214T2 (de) | Zeitdatenempfangsvorrichtung | |
DE2535340A1 (de) | Messvorrichtung mit vibrierendem draht | |
DE69626061T2 (de) | Referenzwertschaltung für die Vergleicher in einem Analog-Digital-Wandler | |
DE2716734A1 (de) | Elektronische uhr | |
DE2609526C3 (de) | Elektronische Uhr | |
DE3426420C2 (de) | ||
DE2845154A1 (de) | Elektronische uhr | |
DE69409766T2 (de) | Elektronische Uhr mit Zeitkorrektur über Funk | |
DE19520771C2 (de) | Schnittstelleneinrichtung | |
DE2624131A1 (de) | Elektronische stoppuhr | |
DE69609453T2 (de) | Informationsanzeigevorrichtung, insbesondere elektronische Uhr | |
EP0288601A2 (de) | Fühleinheit | |
DE3687785T2 (de) | Integrierte schaltungen. | |
DE2700359C3 (de) | Elektronische Uhr | |
DE2522055A1 (de) | Elektronisches kanalwahlsystem, insbesondere fuer fernsehgeraete | |
DE3417816A1 (de) | Programmierbares schaltnetz | |
DE2646666A1 (de) | Elektronische uhr |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |