JP2000074962A - 周期計測装置および周期計測方法、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の比較的長いパルスの周期を高精度で計
測する。 【解決手段】 基準クロック発生回路３の基準クロック
に基づいてタイマ４はカウントを行い、パルス１が入力
されたときのカウント値がキャプチャ・レジスタ５に書
き込まれる。タイマ４のカウント値がオーバフローした
とき、オーバフローフラグ７にフラグがセットされる。
定期的に、及びパルス１が入力されたとき、オーバフロ
ーフラグ７が読み込まれ、フラグがセットされていると
き、オーバフローの回数がカウントアップされ、カウン
ト値（１）記憶部１４に記憶される。パルス１が入力さ
れたとき、キャプチャ・レジスタ５のカウント値と、カ
ウント値（１）記憶部１４のオーバフローの回数と、前
回キャプチャ値（１）記憶部１６に記憶されている前回
のパルス入力時のタイマ４のカウント値から、パルス１
の周期を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周期計測装置およ
び周期計測方法、並びに記録媒体に関し、特に、複数の
長いパルスの周期を高精度で計測することができる周期
計測装置および周期計測方法、並びに記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、パルスの周期計測に使われる回路
は図５に示すような構成になっており、これを、図６及
び図７のフローチャートに示すような処理手順で処理を
行うソフトウェアによって動作させ、周期を計測してい
た。

【０００３】図５において、基準クロック発生回路５３
から、パルス周期計測の時間基準となるクロック信号が
生成され、タイマ５４に入力されている。タイマ５４
は、起動時にはカウント数として値０が設定されてお
り、起動後、クロック信号が入力される度にカウントを
行う。そして、最大カウント数になった次のクロック信
号の入力で、オーバフローフラグ５７がセットされ、同
時にタイマ５４の値が０に設定されるようになされてい
る。

【０００４】このオーバフローフラグ５７は、タイマ５
４の値が比較手段６０によって判定される一定の範囲内
である間、定期的にチェックされ、セットされていた場
合は、カウント値記憶部６４に記憶されている値が、カ
ウント手段５１によって１だけ加算され、オーバフロー
フラグ５７はリセットされる。

【０００５】外部から、パルス入力部５１に対して計測
対象のパルスが入力されると、タイマ５４の値がキャプ
チャ・レジスタ（ＣＰＴ）５５に書き込まれる。その
後、減算手段６２によって、カウント値記憶部６４の値
にタイマ５４の１周期の時間を乗じたものと、キャプチ
ャ・レジスタ５５の値を加算した値から、前回キャプチ
ャ値記憶部６６の値を減算した値を、計測結果記憶部６
８に書き込む。

【０００６】その後、キャプチャ・レジスタ５５の値
を、次の周期の計算のため、前回キャプチャ値記憶部６
６に書き込む。

【０００７】次に、図６及び図７のフローチャートを参
照して、その動作について説明する。計測対象のパルス
が外部より入力されると、割り込みが発生し、動作が開
始される。最初に、ステップ７１において、キャプチャ
・レジスタ５５の値が、例えば０乃至３２７６７（１６
進数で表すと７ＦＦＦ）の範囲にあるか否かが判定され
て、キャプチャ・レジスタ５５の値が上記範囲内である
場合には、ステップ７２に移行する。

【０００８】ステップ７２においては、オーバフローフ
ラグ５７がセットされているか否かがチェックされる。
オーバフローフラグ５７が“１”にセットされている場
合には、ステップ７３に移行して、オーバフローフラグ
５７はリセット（“０”）される。そして、これを受け
て、ステップ７４においては、カウント手段６１によっ
て、カウント値記憶部６４の値が１だけカウント・アッ
プされ、ステップ７５に移行する。

【０００９】なお、ステップ７１において、キャプチャ
・レジスタ５５の値が０乃至３２７６７の範囲にない場
合、又はステップ７２において、オーバフローフラグ５
７が“１”にセットされていない場合（“０”）におい
ては、直ちにステップ７５に移行する。

【００１０】ステップ７５においては、減算手段６２に
おいて、カウント値記憶部６４の値、キャプチャ・レジ
スタ５５の現在値、及び前回キャプチャ値記憶部６６に
書き込まれているキャプチャの前回値より周期値が計算
されて、その計算結果が計測結果記憶部６８に書き込ま
れる。

【００１１】この場合に、上記パルス５１の周期がタイ
マ５４の１周期を越える場合には、オーバフローフラグ
５７のセット回数のカウント値が、カウント値記憶部６
４に書き込まれているので、このカウント値の分が加算
された値が、パルス間隔の計測結果として計算結果記憶
部６８に書き込まれる。

【００１２】ステップ７６においては、キャプチャ・レ
ジスタ５５の更新された現在値が前回キャプチャ値記憶
部６６に書き込まれる。次に、ステップ７７において、
カウント値記憶部６４がクリアされ、リターンする。

【００１３】このようにして、オーバフローフラグ５７
がリセット（“０”）される度ごとに、カウント値記憶
部６４の値が逐次カウント・アップされ、オーバフロー
フラグ５７におけるオーバフロー回数が計数される。

【００１４】一方、定期的に起動される場合、図７のフ
ローチャートに示されるように、インターバル・タイマ
割り込みによって処理が開始される。最初に、ステップ
８１において、比較手段６０により、タイマ５４の値
が、例えば１０２４乃至３２７６７の範囲にあるか否か
が判定される。タイマ５４の値が上記範囲にある場合に
は、ステップ８２に移行して、オーバフローフラグ５７
がセットされているか否かがチェックされる。

【００１５】オーバフローフラグ５７が“１”にセット
されている場合には、ステップ８３において、オーバフ
ローフラグ５７はリセット（“０”）される。そして、
これを受けて、ステップ８４において、カウント手段６
１によって、カウント値記憶部６４の値が１だけカウン
ト・アップされ、リターンする。

【００１６】なお、ステップ８１において、タイマ５４
の値が１０２４乃至３２７６７の範囲にない場合には、
リターンする。また、ステップ８２において、オーバフ
ローフラグ５７が“１”にセットされていない場合
（“０”）には、上記の処理が行われることなく、処理
を終了し、リターンする。

【００１７】このようにして、オーバフローフラグ５７
がリセット（“０”）される度ごとに、カウント値記憶
部６４が逐次カウント・アップされて、オーバフローフ
ラグ５７におけるオーバフロー回数が計数される。

【００１８】この方法で、複数のパルス入力に対して周
期を計測するためには、同様な回路およびソフトウェア
を必要な数だけ用意すればよい。しかし、この方法では
回路規模が増大し現実的でない。そのため、図８のよう
にタイマ部分を共通化した回路が使われている。

【００１９】図８において、基準クロック発生回路９３
からは、パルス間隔計測の時間基準となるクロック信号
が生成され、タイマ９４に入力される。タイマ９４は、
このクロック信号のカウントを０から開始し、最大カウ
ント数の“６５５３５”になった次のクロック信号の入
力で、再度０からのカウントを再開する。その際に、オ
ーバフローフラグ９７が“１”にセットされる。また、
タイマ９４のカウント値は、第１のキャプチャ・レジス
タ９５及び第２のキャプチャ・レジスタ９６に入力され
るとともに、比較手段１００に入力される。

【００２０】データ処理装置９９は、図５に示した場合
と基本的に同様に、比較手段１００、カウント手段１０
１、及び減算手段１０２により構成されている。比較手
段１００は、タイマ９４の値が、例えば１０２４乃至３
２７６７（１６進数で４００〜７ＦＦＦ）の間に存在す
ることを検出する機能を有しており、この比較手段１０
０の出力によって、オーバフロー回数をカウントするカ
ウント手段１０１の動作タイミングが制限される。

【００２１】そして、外部から計測対象の第１のパルス
９１が第１のキャプチャ・レジスタ９５に入力される
と、その時点におけるタイマ９４のカウント値が第１の
キャプチャ・レジスタ９５に書き込まれるとともに、比
較手段１００に入力される。同様に、外部から計測対象
の第２のパルス９２が第２のキャプチャ・レジスタ９６
に入力されると、その時点におけるタイマ９４のカウン
ト値が第２のキャプチャ・レジスタ９６に書き込まれる
とともに、比較手段１００に入力される。

【００２２】一方、比較手段１００及びカウント手段１
０１は、定期的に起動される場合と、計測対象のパルス
入力によって起動される場合とがある。定期的に起動さ
れる場合には、タイマ９４の値が、例えば１０２４乃至
３２７６７の範囲内であれば、オーバフローフラグ９７
の値が読み出される。また、第１のパルス入力部９１か
らのパルス入力によって起動される場合には、第１のキ
ャプチャ・レジスタ９５の値が０乃至３２７６７の範囲
内であれば、オーバフローフラグ９７の値が読み出され
る。また、第２のパルス入力部９２からのパルス入力に
よって起動される場合には、第２のキャプチャ・レジス
タ９６の値が０乃至３２７６７の範囲内であれば、オー
バフローフラグ９７の値が読み出される。

【００２３】比較手段１００とカウント手段１０１が、
上述したように、定期的に起動される場合の処理と、パ
ルス入力によって起動される場合の処理とは、並列的に
行われる。

【００２４】上記いずれの場合においても、タイマ９４
の値、第１のキャプチャ・レジスタ９５の値、及び第２
のキャプチャ・レジスタ９６の値が、上記の範囲外にあ
る場合には、カウント手段１０１におけるカウント処理
は行われない。

【００２５】定期的に起動される場合、及びパルス入力
によって起動される場合のそれぞれの場合において、オ
ーバフローフラグ９７の値が読み出された結果、オーバ
フローフラグ９７がセットされている場合には、カウン
ト手段１０１は、カウント値（１）記憶部１０４の値を
カウント・アップし、オーバフローフラグ９７はリセッ
トされる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術は、次のような問題点がある課題があった。即
ち、計測精度や応答性が悪いということである。その理
由は、これらの方法では、オーバーフローフラグが１つ
しかないため、複数のパルスの周期を計測することがで
きない。従って、オーバーフロー発生のタイミングとパ
ルス入力のタイミングが近いときに、発生順序を特定で
きない。そのため、複数の計測結果を移動平均してパル
ス間隔とする処理を行うのであるが、移動平均する母数
が多いときは、精度は高まるが応答性が悪化する。逆
に、移動平均の母数が少なければ、応答性は向上するが
精度は低くなるからである。

【００２７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、複数のオーバフローフラグを用いることに
より、複数の比較的長いパルスの周期を高精度で測定す
ることができるようにするものである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の周期計
測装置は、複数のパルスの周期を測定する周期測定装置
であって、基準クロックを発生するクロック発生手段
と、クロック発生手段によって発生される基準クロック
に基づいて、カウントを行うカウント手段と、各パルス
が入力されたときのカウント手段によるカウント値を、
各パルスに対応付けて記憶する記憶手段と、記憶手段に
記憶された各パルスに対応付けて記憶されているカウン
ト値を各パルス毎に保持する保持手段と、カウント手段
のカウント値がオーバフローしたとき、各パルス毎に所
定のフラグをセットする複数のフラグ設定手段と、フラ
グ設定手段にフラグがセットされているか否かを所定の
タイミングで検出し、フラグがセットされているとき、
フラグ設定手段にセットされているフラグをリセットす
るとともに、オーバフローの回数を示すオーバフローカ
ウント値をカウントアップし、記憶するオーバフローカ
ウント手段と、各パルスが入力されたとき、各パルスに
対応する、記憶手段に記憶されているカウント値と、保
持手段に保持されているカウント値と、オーバフローカ
ウント値に基づいて、各パルスの周期を計測する計測手
段とを備え、計測手段によるパルスの周期の計測が終了
したとき、記憶手段に記憶されているカウント値は、計
測手段によるつぎの計測まで保持手段によって保持され
ることを特徴とする。また、オーバフローカウント手段
は、パルスが入力されたとき、パルスに対応するフラグ
設定手段にフラグがセットされているか否かを検出し、
フラグがセットされているとき、フラグ設定手段にセッ
トされているフラグをリセットするとともに、オーバフ
ローの回数を示すオーバフローカウント値をカウントア
ップするようにすることができる。また、オーバフロー
カウント手段は、所定の時間間隔で、各パルスに対応す
るフラグ設定手段にフラグがセットされているか否かを
検出し、フラグがセットされているとき、フラグ設定手
段にセットされているフラグをリセットするとともに、
オーバフローの回数を示すオーバフローカウント値をカ
ウントアップするようにすることができる。また、オー
バフローカウント手段は、各パルスが入力されたとき、
および所定の時間間隔で、各パルスに対応するフラグ設
定手段にフラグがセットされているか否かを検出し、フ
ラグがセットされているとき、フラグ設定手段にセット
されているフラグをリセットするとともに、オーバフロ
ーの回数を示すオーバフローカウント値をカウントアッ
プするようにすることができる。請求項５に記載の周期
計測方法は、複数のパルスの周期を測定する周期測定方
法であって、基準クロックを発生するクロック発生ステ
ップと、クロック発生ステップにおいて発生される基準
クロックに基づいて、カウントを行うカウントステップ
と、各パルスが入力されたときのカウントステップにお
けるカウント値を、各パルスに対応付けて記憶する記憶
ステップと、記憶ステップにおいて記憶された各パルス
に対応付けて記憶されているカウント値を各パルス毎に
保持する保持ステップと、カウントステップにおけるカ
ウント値がオーバフローしたとき、各パルス毎に所定の
フラグをセットする複数のフラグ設定ステップと、フラ
グ設定ステップにおいてフラグがセットされたか否かを
所定のタイミングで検出し、フラグがセットされている
とき、フラグ設定ステップにおいてセットされたフラグ
をリセットするとともに、オーバフローの回数を示すオ
ーバフローカウント値をカウントアップし、記憶するオ
ーバフローカウントステップと、各パルスが入力された
とき、各パルスに対応する、記憶ステップにおいて記憶
されたカウント値と、保持ステップにおいて保持された
カウント値と、オーバーフローカウント値に基づいて、
各パルスの周期を計測する計測ステップとを備え、計測
ステップにおけるパルスの周期の計測が終了したとき、
記憶ステップにおいて記憶されたカウント値は、計測ス
テップにおけるつぎの計測まで保持ステップにおいて保
持されることを特徴とする。請求項６に記載の記録媒体
は、請求項５に記載の周期計測方法を実行可能なプログ
ラムを記録したことを特徴とする。本発明に係る周期計
測装置および周期計測方法、並びに記録媒体において
は、基準クロックに基づいて、カウントを行い、各パル
スが入力されたときのカウント値を、各パルスに対応付
けて記憶し、各パルスに対応付けて記憶されているカウ
ント値を各パルス毎に保持する。カウント値がオーバフ
ローしたとき、各パルス毎に所定のフラグをセットし、
フラグがセットされたか否かを所定のタイミングで検出
し、フラグがセットされているとき、フラグをリセット
するとともに、オーバフローの回数を示すオーバフロー
カウント値をカウントアップし、記憶する。各パルスが
入力されたとき、各パルスが入力されたときのカウント
値と、前回のパルスが入力されたときのカウント値と、
オーバフローカウント値に基づいて、各パルスの周期を
計測する。そして、パルスの周期の計測が終了したと
き、各パルスが入力されたときのカウント値が、次の計
測まで保持される。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の周期計測装置を適
用した周期計測回路の構成例を示すブロック図である。
また、図２、図３は、本実施の形態におけるデータ処理
装置９による処理手順を示すフローチャートである。

【００３０】図１に示すように、周期計測回路を構成す
る基準クロック発生回路３から、パルス周期計測の時間
基準となるクロック信号が生成され、タイマ４に入力さ
れている。タイマ４は、起動時にはカウント数として値
０が設定されており、起動後、クロック信号が入力され
る度にカウントを行う。そして、最大カウント数になっ
た次のクロック信号の入力で、第１のオーバフローフラ
グ７と、第２のオーバフローフラグ８がセットされ、同
時にタイマ４の値が０に設定されるようになされてい
る。

【００３１】この第１のオーバフローフラグ７は、タイ
マ４の値が比較手段１０によって判定される一定の範囲
内である間、定期的にチェックされ、セットされていた
場合は、カウント値（１）記憶部１４に記憶されている
値が、カウント手段１１によって１だけ加算され、第１
のオーバフローフラグ７はリセットされる。同様に、第
２のオーバフローフラグ８は、タイマ４の値が一定の範
囲内である間、定期的にチェックされ、セットされてい
た場合は、カウント値（２）記憶部１５に記憶されてい
る値が、カウント手段１１によって１だけ加算され、第
２のオーバフローフラグ８はリセットされるようになさ
れている。

【００３２】外部から、第１のパルス入力部１に対して
計測対象のパルスが入力されると、タイマ４の値が第１
のキャプチャ・レジスタ（ＣＰＴ１）５に書き込まれ
る。その後、減算手段１２によって、カウント値（１）
記憶部１４の値にタイマ４の１周期の時間を乗じたもの
と、第１のキャプチャ・レジスタ５の値を加算した値か
ら、前回キャプチャ値（１）記憶部１６の値を減算した
値を、計測結果（１）記憶部１８に書き込む。その後、
第１のキャプチャ・レジスタ５の値を、次の周期の計算
のため、前回キャプチャ値（１）記憶部１６に書き込む
ようになされている。

【００３３】同様に、外部から、第２のパルス入力部２
に対して計測対象のパルスが入力されると、タイマ４の
値が第２のキャプチャ・レジスタ（ＣＰＴ２）６に書き
込まれる。その後、減算手段１２によって、カウント値
（２）記憶部１５の値にタイマ４の１周期の時間を乗じ
たものと第２のキャプチャ・レジスタ６の値を加算した
値から、前回キャプチャ値（２）記憶部１７の値を減算
した値を、計測結果（２）記憶部１９に書き込む。その
後、第２のキャプチャ・レジスタ６の値を、次の周期の
計算のため、前回キャプチャ値（２）記憶部１７に書き
込むようになされている。

【００３４】次に、図１に示した実施の形態の動作につ
いて、図１と、図２乃至図４のフローチャートを参照し
て説明する。なお、説明をわかりやすくするために、タ
イマ４、第１のキャプチャレジスタ５、第２のキャプチ
ャレジスタ６は、それぞれ１６ビット幅で動作するもの
とする。

【００３５】また、図２乃至図４のフローチャートにお
いて使用されているＴＭＲ、ＯＶＦ１、ＯＶＦ２、ＯＶ
ＣＮＴ１、ＯＶＣＮＴ２、ＣＰＴ１、ＣＰＴ２、周期
１、周期２、前回ＣＰＴ１、前回ＣＰＴ２の各略称の意
味は、以下に示す通りである。

【００３６】 ＴＭＲ ： タイマ４ ＯＶＦ１ ： 第１のオーバフローフラグ７ ＯＶＦ２ ： 第２のオーバフローフラグ８ ＯＶＣＮＴ１ ： カウント値（１）記憶部１４ ＯＶＣＮＴ２ ： カウント値（２）記憶部１５ ＣＰＴ１ ： 第１のキャプチャ・レジスタ５ ＣＰＴ２ ： 第２のキャプチャ・レジスタ６ 周期１ ： 計測結果（１）記憶部１８ 周期２ ： 計測結果（２）記憶部１９ 前回ＣＰＴ１ ： 前回キャプチャ値（１）記憶部１６ 前回ＣＰＴ２ ： 前回キャプチャ値（２）記憶部１７

【００３７】図１に示した実施の形態において、基準ク
ロック発生回路３からは、パルス間隔計測の時間基準と
なるクロック信号が生成され、タイマ４に入力される。
タイマ４は、このクロック信号のカウントを０から開始
し、最大カウント数の“６５５３５”になった次のクロ
ック信号の入力で、再度０からのカウントを再開する。
その際に、第１のオーバフローフラグ７と第２のオーバ
フローフラグ８がそれぞれ“１”にセットされる。ま
た、タイマ４のカウント値は、第１のキャプチャ・レジ
スタ５及び第２のキャプチャ・レジスタ６に入力される
とともに、比較手段１０に入力される。

【００３８】データ処理装置９は、上述したように、比
較手段１０、カウント手段１１、及び減算手段１２によ
り形成されているが、比較手段１０は、タイマ４の値
が、例えば１０２４乃至３２７６７（１６進数で４００
乃至７ＦＦＦ）の間に存在することを検出する機能を有
しており、この比較手段１０の出力によって、オーバフ
ロー回数をカウントするカウント手段１１の動作タイミ
ングが制限される。

【００３９】そして、外部から計測対象の第１のパルス
１が第１のキャプチャ・レジスタ５に入力されると、そ
の時点におけるタイマ４のカウント値が第１のキャプチ
ャ・レジスタ５に書き込まれるとともに、比較手段１０
に入力される。同様に、外部から計測対象の第２のパル
ス２が第２のキャプチャ・レジスタ６に入力されると、
その時点におけるタイマ４のカウント値が第２のキャプ
チャ・レジスタ６に書き込まれるとともに、比較手段１
０に入力される。

【００４０】一方、比較手段１０及びカウント手段１１
は、定期的に起動される場合と、計測対象のパルス入力
によって起動される場合とがある。定期的に起動される
場合には、タイマ４の値が、例えば１０２４乃至３２７
６７の範囲内であれば、第１のオーバフローフラグ７及
び第２のオーバフローフラグ８の値が読み出される。ま
た、第１のパルス入力部１からのパルス入力によって起
動される場合には、第１のキャプチャ・レジスタ５の値
が、例えば０乃至３２７６７の範囲内であれば、第１の
オーバフローフラグ７の値が読み出される。また、第２
のパルス入力部２からのパルス入力によって起動される
場合には、第２のキャプチャ・レジスタ６の値が、例え
ば０乃至３２７６７の範囲内であれば、第２のオーバフ
ローフラグ８の値が読み出される。そして、これらの処
理が並列的に実行される。

【００４１】定期的に起動される場合において、タイマ
４の値を１０２４以上としたのは、各部を制御するソフ
トウェアの処理手順がずれる場合があることを考慮した
ためである。また、定期的に起動される場合、及びパル
ス入力によって起動される場合の双方において、オーバ
フローフラグ７，８を読み出すときのタイマ４の値の上
限を３２７６７としたのは、それ以降の場合、オーバフ
ローフラグ７，８を読み出すまでの間に、次のパルス入
力がなされる場合があるからである。

【００４２】上記いずれの場合においても、タイマ４の
値、第１のキャプチャ・レジスタ５の値、及び第２のキ
ャプチャ・レジスタ６の値が、上記の範囲外にある場合
には、カウント手段１１におけるカウント処理は行われ
ない。

【００４３】定期的に起動される場合、及びパルス入力
によって起動される場合のそれぞれの場合において、第
１のオーバフローフラグ７の値が読み出された結果、第
１のオーバフローフラグ７がセットされている場合に
は、カウント手段１１は、カウント値（１）記憶部１４
の値をカウント・アップし、第１のオーバフローフラグ
７はリセットされる。また、第２のオーバフローフラグ
８の値が読み出された結果、第２のオーバフローフラグ
８がセットされている場合には、カウント手段１１は、
カウント値（２）記憶部１５の値をカウント・アップ
し、第２のオーバフローフラグ８はリセットされる。

【００４４】この部分の処理手順は、図２のフローチャ
ートにおけるステップ２１乃至２４と、図３のフローチ
ャートにおけるステップ３１乃至３４と、図４のフロー
チャートにおけるステップ４１乃至４７に示されてい
る。

【００４５】第１のパルス入力部１からのパルス入力に
よって起動される場合には、図２のフローチャートに示
されるように、計測対象のパルスが外部より入力される
と、割り込みが発生し、動作が開始される。最初に、ス
テップ２１において、第１のキャプチャ・レジスタ５の
値が、例えば０乃至３２７６７（１６進数で表すと７Ｆ
ＦＦ）の範囲にあるか否かが判定されて、第１のキャプ
チャ・レジスタ５の値が上記範囲内である場合には、ス
テップ２２に移行する。

【００４６】ステップ２２においては、第１のオーバフ
ローフラグ７がセットされているか否かがチェックされ
る。第１のオーバフローフラグ７が“１”にセットされ
ている場合には、ステップ２３に移行して、第１のオー
バフローフラグ７はリセット（“０”）される。そし
て、これを受けて、ステップ２４において、カウント手
段１１によって、カウント値（１）記憶部１４の値が１
だけカウント・アップされ、ステップ２５に移行する。

【００４７】なお、ステップ２１において、第１のキャ
プチャ・レジスタの値が０乃至３２７６７の範囲にない
場合、又はステップ２２において、第１のオーバフロー
フラグ７が“１”にセットされていない場合（“０”）
においては、直ちにステップ２５に移行する。

【００４８】ステップ２５においては、減算手段１２に
おいて、カウント値（１）記憶部１４の値、第１のキャ
プチャ・レジスタ５の現在値、及び前回キャプチャ値
（１）記憶部１６に書き込まれているキャプチャの前回
値より周期値が計算され、その計算結果が計測結果
（１）記憶部１８に書き込まれる。

【００４９】この場合に、上記第１のパルス１の周期が
タイマ４の１周期を越える場合には、第１のオーバフロ
ーフラグ７のセット回数のカウント値が、カウント値
（１）記憶部１４に書き込まれているので、このカウン
ト値の分が加算された値が、パルス間隔の計測結果とし
て計算結果（１）記憶部１８に書き込まれる。

【００５０】ステップ２６においては、第１のキャプチ
ャ・レジスタ５の更新された現在値が、次回の周期の計
測のために、前回キャプチャ値（１）記憶部１６に書き
込まれる。次に、ステップ２７において、カウント値
（１）記憶部１４がクリアされ、リターンする。

【００５１】このようにして、第１のオーバフローフラ
グ７がリセット（“０”）される度ごとに、カウント値
（１）記憶部１４の値が逐次カウント・アップされ、第
１のオーバフローフラグ７におけるオーバフロー回数が
計数される。

【００５２】第２のパルス入力部２からのパルス入力に
よって起動される場合には、図３のフローチャートに示
されるように、計測対象のパルスが外部より入力される
と割り込みが発生し、動作が開始される。最初に、ステ
ップ３１において、第２のキャプチャ・レジスタ６の値
が、例えば０乃至３２７６７の範囲にあるか否かが判定
されて、第２のキャプチャ・レジスタ６の値が上記範囲
内である場合には、ステップ３２に移行する。ステップ
３２においては、第２のオーバフローフラグ８がセット
されているか否かがチェックされ、第２のオーバフロー
フラグ８が“１”にセットされている場合には、ステッ
プ３３に移行し、第２のオーバフローフラグ８はリセッ
ト（“０”）される。そして、これを受けて、ステップ
３４においては、カウント手段１１によって、カウント
値（２）記憶部１５の値が１だけカウント・アップさ
れ、ステップ３５に移行する。

【００５３】なお、ステップ３１において、第２のキャ
プチャ・レジスタ６の値が０乃至３２７６７の範囲にな
い場合、又はステップ３２において、第２のオーバフロ
ーフラグ８が“１”にセットされていない場合
（“０”）においては、直ちにステップ３５に移行す
る。

【００５４】ステップ３５においては、減算手段１２に
おいて、カウント値（２）記憶部１５の値、第２のキャ
プチャ・レジスタ６の現在値、及び前回キャプチャ値
（２）記憶部１７に書き込まれているキャプチャの前回
値より周期値が計算されて、その計算結果が計測結果
（２）記憶部１９に書き込まれる。この場合に、第２の
パルス２の周期がタイマ４の１周期を越える場合には、
第２のオーバフローフラグ８のセット回数のカウント値
がカウント値（２）記憶部１５に書き込まれているの
で、このカウント値の分が加算された値が、パルス間隔
の計測結果として計算結果（２）記憶部１９に書き込ま
れる。

【００５５】ステップ３６においては、第２のキャプチ
ャ・レジスタ６の更新された現在値が前回キャプチャ値
２記憶部１７に書き込まれる。ステップ３７において
は、カウント値（２）記憶部１５がクリアされて、ステ
ップ３８においてリターンする。

【００５６】このようにして、第２のオーバフローフラ
グ８がリセット（“０”）される度ごとに、カウント値
（２）記憶部１５の値が逐次カウント・アップされて、
第２のオーバフローフラグ８におけるオーバフロー回数
が計数される。

【００５７】次に、定期的に起動される場合には、図４
のフローチャートに示されるように、インターバル・タ
イマ割り込みによって処理が開始される。最初に、ステ
ップ４１において、比較手段１０により、タイマ４の値
が、例えば１０２４乃至３２７６７の範囲にあるか否か
が判定される。タイマ４の値が上記範囲にある場合に
は、ステップ４２に移行して、第１のオーバフローフラ
グ７がセットされているか否かがチェックされる。

【００５８】第１のオーバフローフラグ７が“１”にセ
ットされている場合には、ステップ４３において、第１
のオーバフローフラグ７はリセット（“０”）される。
そして、これを受けて、ステップ４４において、カウン
ト手段１１によって、カウント値（１）記憶部１４の値
が１だけカウント・アップされ、ステップ４５に移行す
る。

【００５９】なお、ステップ４１において、タイマ４の
値が１０２４乃至３２７６７の範囲にない場合には、処
理を終了し、リターンする。また、ステップ４２におい
て、第１のオーバフローフラグ７が“１”にセットされ
ていない場合（“０”）には、上記の処理が行われるこ
となくステップ４５に移行する。

【００６０】次に、ステップ４５において、第２のオー
バフローフラグ８がセットされているか否かがチェック
され、第２のオーバフローフラグ８が“１”にセットさ
れている場合には、ステップ４６に進み、第２のオーバ
フローフラグ８はリセット（“０”）される。そして、
これを受けて、ステップ４７においては、カウント手段
１１によって、カウント値（２）記憶部１５の値が１だ
けカウント・アップされ、リターンする。

【００６１】なお、ステップ４５において、第２のオー
バフローフラグ８が“１”にセットされていない場合
（“０”）には、上記の処理が行われることなく、処理
を終了し、リターンする。

【００６２】このようにして、第１のオーバフローフラ
グ７がリセット（“０”）される度ごとに、カウント値
（１）記憶部１４が逐次カウント・アップされて、第１
のオーバフローフラグ７におけるオーバフロー回数が計
数され、第２のオーバフローフラグ８がリセット
（“０”）される度ごとに、カウント値（２）記憶部１
５が逐次カウント・アップされて、第２のオーバフロー
フラグ８におけるオーバフロー回数が計数される。

【００６３】計測対象の第１のパルス１が入力される
と、データ処理装置９に含まれる減算手段１２が起動
し、第１のキャプチャ・レジスタ５の値から、前回キャ
プチャ値（１）記憶部１６に記憶されている前回のキャ
プチャの値が減算されて、周期が計算される。このパル
スの周期が、タイマ４の１周期を越える場合には、第１
のオーバフローフラグ７がセットされた回数をカウント
した結果が、カウント値（１）記憶部１４に書き込まれ
ているので、この分の回数が加算されて、計測結果とし
て計測結果（１）記憶部１８に書き込まれる。

【００６４】その後、今回の第１のキャプチャ・レジス
タ５の値が、次の周期の計測のために、前回キャプチャ
値（１）記憶部１６に書き込まれて、カウント値（１）
記憶部１４はクリアされる。

【００６５】この減算手段１２による計算式は、下記の
通りである。なお、上記の減算手段１２による処理手順
は、図２のフローチャートのステップ２５乃至２７に示
されている通りである。

【００６６】計測結果（１）記憶部１８ ← ［カウン
ト値（１）記憶部１４：ＯＶＣＮＴ１］×［タイマ４の
１周期］＋［第１のキャプチャ・レジスタ５：ＣＰＴ
１］−［前回キャプチャ値（１）記憶部１６：前回ＣＰ
Ｔ１］ 前回キャプチャ値（１）記憶部１６ ← ［第１のキャ
プチャ・レジスタ５：ＣＰＴ１］ カウント値（１）記憶部１４ ← ［０］

【００６７】同様に、計測対象の第２のパルス２が入力
されると、データ処理装置９に含まれる減算手段１２が
起動し、第２のキャプチャ・レジスタ６の値から、前回
キャプチャ値（２）記憶部１７に記憶されている前回の
キャプチャの値が減算されて、周期が計算される。

【００６８】このパルスの周期が、タイマ４の１周期を
越える場合には、第２のオーバフローフラグ８がセット
された回数をカウントした結果が、カウント値（２）記
憶部１５に書き込まれているので、この分の回数が加算
されて、計測結果として計測結果（２）記憶部１９に書
き込まれる。その後、今回の第２のキャプチャ・レジス
タ６の値が、次の周期の計測のために、前回キャプチャ
値（２）記憶部１７に書き込まれて、カウント値（２）
記憶部１５はクリアされる。

【００６９】この減算手段１２による計算式は、下記の
とおりである。なお、上記の減算手段１２による処理手
順は、図３におけるステップ３５乃至３７に示されてい
る通りである。

【００７０】計測結果（２）記憶部１９ ← ［カウン
ト値（２）記憶部１５：ＯＶＣＮＴ２］×［タイマ４の
１周期］＋［第２のキャプチャ・レジスタ６：ＣＰＴ
２］−［前回キャプチャ値（２）記憶部１７：前回ＣＰ
Ｔ２］ 前回キャプチャ値（２）記憶部１７ ← ［第２のキャ
プチャ・レジスタ６：ＣＰＴ２］ カウント値２記憶部１５ ← ［０］

【００７１】図２乃至図４に示した処理は、並列的に実
行される。

【００７２】以上のようにして、上記実施の形態におい
ては、次のような効果を得ることができる。第１の効果
は、複数のパルスの周期を簡単に、かつ精度良く計測で
きるということである。その理由は、タイマ４を共用し
ているためである。これにより、タイマ部分のハードウ
ェア、及びタイマ４の値を比較する部分のソフトウェア
を１つだけとすることができる。

【００７３】その結果、ハードウェアの簡素化、及びソ
フトウェアの簡素化を図ることができ、本発明を応用し
たシステムのコストパフォーマンスを向上させることが
できる。具体的には、２個のパルスを計測する場合にお
いて、従来の方法では６６個のフリップフロップからな
るタイマ、及びキャプチャ回路を必要としたが、本発明
では、５０個で良い。この差は、パルス計測本数が増加
すると更に顕著になる。

【００７４】第２の効果は、消費電力の低減である。Ｃ
ＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏ
ｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）デバイスは、
信号のレベルが反転するときに電力を消費する。上述し
たように、図１に示した実施の形態を構成するハードウ
ェアの中で一番電力を消費するタイマ４を共用している
ため、従来の方法に比べて、約１／２の消費電力とする
ことができる。

【００７５】なお、上記実施の形態においては、各処理
の実行をハードウェアによって実現する場合について説
明したが、中央演算処理装置等により処理されるソフト
ウェアによって実現することも可能であり、その場合で
も上記実施の形態の場合と同様の効果が得られることは
言うまでもない。

【００７６】また、上記実施の形態においては、パルス
入力部及びオーバフローフラグ等の数を２としたが、３
以上の任意の数とし、３以上のパルスの周期を計測する
ようにすることも可能である。

【００７７】また、上記各実施の形態において用いた具
体的な数値は、例であってこれに限定されるものではな
い。

【００７８】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係る周期計測装置
および周期計測方法、並びに記録媒体によれば、基準ク
ロックに基づいて、カウントを行い、各パルスが入力さ
れたときのカウント値を、各パルスに対応付けて記憶
し、各パルスに対応付けて記憶されているカウント値を
各パルス毎に保持する。カウント値がオーバフローした
とき、各パルス毎に所定のフラグをセットし、フラグが
セットされたが否かを所定のタイミングで検出し、フラ
グがセットされているとき、フラグをリセットするとと
もに、オーバフローの回数を示すオーバフローカウント
値をカウントアップし、記憶する。各パルスが入力され
たとき、各パルスが入力されたときのカウント値と、前
回のパルスが入力されたときのカウント値と、オーバフ
ローカウント値に基づいて、各パルスの周期を計測す
る。そして、パルスの周期の計測が終了したとき、各パ
ルスが入力されたときのカウント値が、次の計測まで保
持されるようにしたので、簡単な装置で、複数の比較的
長いパルスの周期を高精度で測定することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の周期計測装置の一実施の形態の構成例
を示すブロック図である。

【図２】図１の実施の形態の動作例を説明するフローチ
ャートである。

【図３】図１の実施の形態の動作例を説明するフローチ
ャートである。

【図４】図１の実施の形態の動作例を説明するフローチ
ャートである。

【図５】従来の周期計測装置の一例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】図５の従来の周期計測装置の動作例を説明する
フローチャートである。

【図７】図５の従来の周期計測装置の動作例を説明する
フローチャートである。

【図８】従来の周期計測装置の他の構成例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１，９１ 第１のパルス入力部 ２，９２ 第２のパルス入力部 ３，５３，９３ 基準クロック発生回路 ４，５４，９４ タイマ ５，９５ 第１のキャプチャ・レジスタ ６，９６ 第２のキャプチャ・レジスタ ７ 第１のオーバフローフラグ ８ 第２のオーバフローフラグ ９，５９，９９ データ処理装置 １０，６０，１００ 比較手段 １１，６１，１０１ カウント手段 １２，６２，１０２ 演算手段 １３，６３，１０３ 記憶装置 １４，１０４ カウント値（１）記憶部 １５，１０５ カウント値（２）記憶部 １６，１０６ 前回キャプチャ値（１）記憶部 １７，１０７ 前回キャプチャ値（２）記憶部 １８，１０８ 計測結果（１）記憶部 １９，１０９ 計測結果（２）記憶部 ５１ パルス入力部 ５７，９７ オーバフローフラグ ６４ カウント値記憶部 ６６ 前回キャプチャ値記憶部 ６８ 計測結果記憶部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月３０日（１９９９．８．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の周期計
測装置は、複数のパルスの周期を測定する周期測定装置
であって、基準クロックを発生するクロック発生手段
と、クロック発生手段によって発生される基準クロック
に基づいて、カウントを行うカウント手段と、各パルス
が入力されたときのカウント手段によるカウント値を、
各パルスに対応付けて記憶する記憶手段と、記憶手段に
記憶された各パルスに対応付けて記憶されているカウン
ト値を各パルス毎に保持する保持手段と、カウント手段
のカウント値がオーバフローしたとき、各パルス毎に所
定のフラグをセットする複数のフラグ設定手段と、フラ
グ設定手段にフラグがセットされているか否かをカウン
ト手段によるカウント値が所定の範囲のときのみ検出
し、フラグがセットされているとき、フラグ設定手段に
セットされているフラグをリセットするとともに、オー
バフローの回数を示すオーバフローカウント値をカウン
トアップし、記憶するオーバフローカウント手段と、各
パルスが入力されたとき、各パルスに対応する、記憶手
段に記憶されているカウント値と、保持手段に保持され
ているカウント値と、オーバフローカウント値に基づい
て、各パルスの周期を計測する計測手段とを備え、計測
手段によるパルスの周期の計測が終了したとき、記憶手
段に記憶されているカウント値は、計測手段によるつぎ
の計測まで保持手段によって保持されることを特徴とす
る。請求項２に記載の周期計測方法は、複数のパルスの
周期を測定する周期測定方法であって、基準クロックを
発生するクロック発生ステップと、クロック発生ステッ
プにおいて発生される基準クロックに基づいて、カウン
トを行うカウントステップと、各パルスが入力されたと
きのカウントステップにおけるカウント値を、各パルス
に対応付けて記憶する記憶ステップと、記憶ステップに
おいて記憶された各パルスに対応付けて記憶されている
カウント値を各パルス毎に保持する保持ステップと、カ
ウントステップにおけるカウント値がオーバフローした
とき、各パルス毎に所定のフラグをセットする複数のフ
ラグ設定ステップと、フラグ設定ステップにおいてフラ
グがセットされたか否かをカウントステップにおけるカ
ウント値が所定の範囲のときのみ検出し、フラグがセッ
トされているとき、フラグ設定ステップにおいてセット
されたフラグをリセットするとともに、オーバフローの
回数を示すオーバフローカウント値をカウントアップ
し、記憶するオーバフローカウントステップと、各パル
スが入力されたとき、各パルスに対応する、記憶ステッ
プにおいて記憶されたカウント値と、保持ステップにお
いて保持されたカウント値と、オーバーフローカウント
値に基づいて、各パルスの周期を計測する計測ステップ
とを備え、計測ステップにおけるパルスの周期の計測が
終了したとき、記憶ステップにおいて記憶されたカウン
ト値は、計測ステップにおけるつぎの計測まで保持ステ
ップにおいて保持されることを特徴とする。請求項３に
記載の記録媒体は、請求項２に記載の周期計測方法を実
行可能なプログラムを記録したことを特徴とする。本発
明に係る周期計測装置および周期計測方法、並びに記録
媒体においては、基準クロックに基づいて、カウントを
行い、各パルスが入力されたときのカウント値を、各パ
ルスに対応付けて記憶し、各パルスに対応付けて記憶さ
れているカウント値を各パルス毎に保持する。カウント
値がオーバフローしたとき、各パルス毎に所定のフラグ
をセットし、フラグがセットされたか否かをカウント値
が所定の範囲のときのみ検出し、フラグがセットされて
いるとき、フラグをリセットするとともに、オーバフロ
ーの回数を示すオーバフローカウント値をカウントアッ
プし、記憶する。各パルスが入力されたとき、各パルス
が入力されたときのカウント値と、前回のパルスが入力
されたときのカウント値と、オーバフローカウント値に
基づいて、各パルスの周期を計測する。そして、パルス
の周期の計測が終了したとき、各パルスが入力されたと
きのカウント値が、次の計測まで保持される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７８】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係る周期計測装置
および周期計測方法、並びに記録媒体によれば、基準ク
ロックに基づいて、カウントを行い、各パルスが入力さ
れたときのカウント値を、各パルスに対応付けて記憶
し、各パルスに対応付けて記憶されているカウント値を
各パルス毎に保持する。カウント値がオーバフローした
とき、各パルス毎に所定のフラグをセットし、フラグが
セットされたか否かをカウント値が所定の範囲のときの
み検出し、フラグがセットされているとき、フラグをリ
セットするとともに、オーバフローの回数を示すオーバ
フローカウント値をカウントアップし、記憶する。各パ
ルスが入力されたとき、各パルスが入力されたときのカ
ウント値と、前回のパルスが入力されたときのカウント
値と、オーバフローカウント値に基づいて、各パルスの
周期を計測する。そして、パルスの周期の計測が終了し
たとき、各パルスが入力されたときのカウント値が、次
の計測まで保持されるようにしたので、簡単な装置で、
複数の比較的長いパルスの周期を高精度で測定すること
が可能となる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパルスの周期を測定する周期測定
   装置であって、 基準クロックを発生するクロック発生手段と、 前記クロック発生手段によって発生される前記基準クロ
   ックに基づいて、カウントを行うカウント手段と、 各パルスが入力されたときの前記カウント手段によるカ
   ウント値を、各パルスに対応付けて記憶する記憶手段
   と、 前記記憶手段に記憶された各パルスに対応付けて記憶さ
   れている前記カウント値を各パルス毎に保持する保持手
   段と、 前記カウント手段のカウント値がオーバフローしたと
   き、各パルス毎に所定のフラグをセットする複数のフラ
   グ設定手段と、 前記フラグ設定手段に前記フラグがセットされているか
   否かを所定のタイミングで検出し、前記フラグがセット
   されているとき、前記フラグ設定手段にセットされてい
   る前記フラグをリセットするとともに、オーバフローの
   回数を示すオーバフローカウント値をカウントアップ
   し、記憶するオーバフローカウント手段と、 各パルスが入力されたとき、各パルスに対応する、前記
   記憶手段に記憶されているカウント値と、前記保持手段
   に保持されているカウント値と、前記オーバフローカウ
   ント値に基づいて、各パルスの周期を計測する計測手段
   とを備え、 前記計測手段による前記パルスの周期の計測が終了した
   とき、前記記憶手段に記憶されている前記カウント値
   は、前記計測手段による次の計測まで前記保持手段によ
   って保持されることを特徴とする周期計測装置。
2. 【請求項２】 前記オーバフローカウント手段は、前記
   パルスが入力されたとき、前記パルスに対応する前記フ
   ラグ設定手段に前記フラグがセットされているか否かを
   検出し、前記フラグがセットされているとき、前記フラ
   グ設定手段にセットされている前記フラグをリセットす
   るとともに、オーバフローの回数を示すオーバフローカ
   ウント値をカウントアップすることを特徴とする請求項
   １に記載の周期計測装置。
3. 【請求項３】 前記オーバフローカウント手段は、所定
   の時間間隔で、各パルスに対応する前記フラグ設定手段
   に前記フラグがセットされているか否かを検出し、前記
   フラグがセットされているとき、前記フラグ設定手段に
   セットされている前記フラグをリセットするとともに、
   オーバフローの回数を示すオーバフローカウント値をカ
   ウントアップすることを特徴とする請求項１に記載の周
   期計測装置。
4. 【請求項４】 前記オーバフローカウント手段は、各パ
   ルスが入力されたとき、および所定の時間間隔で、各パ
   ルスに対応する前記フラグ設定手段に前記フラグがセッ
   トされているか否かを検出し、前記フラグがセットされ
   ているとき、前記フラグ設定手段にセットされている前
   記フラグをリセットするとともに、オーバフローの回数
   を示すオーバフローカウント値をカウントアップするこ
   とを特徴とする請求項１に記載の周期計測装置。
5. 【請求項５】 複数のパルスの周期を測定する周期測定
   方法であって、 基準クロックを発生するクロック発生ステップと、 前記クロック発生ステップにおいて発生される前記基準
   クロックに基づいて、カウントを行うカウントステップ
   と、 各パルスが入力されたときの前記カウントステップにお
   けるカウント値を、各パルスに対応付けて記憶する記憶
   ステップと、 前記記憶ステップにおいて記憶された各パルスに対応付
   けて記憶されている前記カウント値を各パルス毎に保持
   する保持ステップと、 前記カウントステップにおけるカウント値がオーバフロ
   ーしたとき、各パルス毎に所定のフラグをセットする複
   数のフラグ設定ステップと、 前記フラグ設定ステップにおいて前記フラグがセットさ
   れたか否かを所定のタイミングで検出し、前記フラグが
   セットされているとき、前記フラグ設定ステップにおい
   てセットされた前記フラグをリセットするとともに、オ
   ーバフローの回数を示すオーバフローカウント値をカウ
   ントアップし、記憶するオーバフローカウントステップ
   と、 各パルスが入力されたとき、各パルスに対応する、前記
   記憶ステップにおいて記憶されたカウント値と、前記保
   持ステップにおいて保持されたカウント値と、前記オー
   バフローカウント値に基づいて、各パルスの周期を計測
   する計測ステップとを備え、 前記計測ステップにおける前記パルスの周期の計測が終
   了したとき、前記記憶ステップにおいて記憶された前記
   カウント値は、前記計測ステップにおける次の計測まで
   前記保持ステップにおいて保持されることを特徴とする
   周期計測方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の周期計測方法を実行可
   能なプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。