JP2006252086A - Multiplex timer apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は多重化タイマ装置に関し、特に、情報処理装置に組み込まれて好適な多重化タイマ装置に関する。 The present invention relates to a multiplexing timer device, and more particularly to a multiplexing timer device that is preferably incorporated in an information processing device.
情報処理装置に組み込まれるタイマ装置としては、例えば特許文献1に示されるようなタイマ装置が知られている。特許文献1は、情報処理装置が内蔵するタイマ装置の時刻を、外部から供給される標準時刻に対し、より高い精度を保って調整し、かつ時刻補正を行う処理を、より柔軟に行うことが可能なタイマ装置を開示している。
As a timer device incorporated in an information processing device, for example, a timer device as disclosed in
従来のタイマ装置は、タイマのカウントアップに使用する発振器の精度劣化あるいは停止といった故障が発生した場合、故障を検出できずに不正確な時刻を出力する可能性があった。また、故障を検出できた場合にも、その後の継続動作の為には冗長系への切り替え等が必要であった。
本発明の目的は、発振器の精度劣化や停止といった障害を検出し、且つ継続して高精度の時刻供給を可能とする多重化タイマ装置を提供することにある。
In the conventional timer device, when a failure such as deterioration or stoppage of the accuracy of an oscillator used to count up the timer occurs, there is a possibility that the failure cannot be detected and an incorrect time is output. Even when a failure can be detected, it is necessary to switch to a redundant system for the subsequent continuous operation.
An object of the present invention is to provide a multiplex timer device that detects a failure such as deterioration or stoppage of the accuracy of an oscillator and can continuously supply time with high accuracy.
本発明は、タイマ装置内の発振器及びこれによりカウントアップされるタイマカウンタを多重化し、多重化したタイマカウンタの中から出力に使用するタイマカウンタを決定する選択回路にて、各タイマカウンタの出力値または外部参照した値を基準値として各タイマカウンタの精度を測定し、この測定に基づいて出力に使用するタイマカウンタを選択する。より具体的には、多重化したタイマカウンタの平均値あるいは外部から入力した基準時刻を基準値として、基準値からの誤差をタイマカウンタ毎に求めることによりタイマカウンタの故障発生を検出し、検出した各タイマカウンタの誤差から各タイマの精度の順位を保持しておき、最も正確なタイマカウンタの出力値を用いる。 The present invention multiplexes an oscillator in a timer device and a timer counter counted up thereby, and a selection circuit for determining a timer counter to be used for output from the multiplexed timer counters. Alternatively, the accuracy of each timer counter is measured using the externally referenced value as a reference value, and the timer counter used for output is selected based on this measurement. More specifically, the timer counter failure is detected by detecting the error from the reference value for each timer counter using the average value of the multiplexed timer counter or the reference time input from the outside as the reference value. The order of accuracy of each timer is retained from the error of each timer counter, and the most accurate output value of the timer counter is used.
本発明によれば、発振器の精度劣化や停止等の障害が発生した際に、即座に障害検出が可能となり、障害発生後にも継続して高精度の時刻の供給が可能となる。 According to the present invention, when a failure such as deterioration of accuracy of the oscillator or a stoppage occurs, the failure can be detected immediately, and a highly accurate time can be continuously supplied even after the failure occurs.
以下、本発明の一実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例を示す構成図である。本図では発振器及びタイマカウンタを三重化した場合につき示しているが、四重化以上を行った場合についても同様に構成される。本タイマ装置は、高精度な発振器であるTCXO1、2、3と、これらの発振器によりカウントアップされるタイマカウンタ4、5、6を有する。7〜14及び17は、3つのタイマカウンタ4、5、6から本装置のタイマ出力として使用するものを決定する為の回路群である。本回路群の決定に従い、タイマカウンタ4、5、6の出力は出力セレクタ15において選択され、結果がタイマカウンタ16に格納される。タイマカウンタ16の出力が本タイマ装置の出力として使用される。
次に回路群7〜14及び17の動作につき説明する。平均値算出回路7は、タイマカウンタ4、5、6の出力値A、B、Cの平均値を計算する。一方、外部基準値9には外部から参照した時刻が設定される。外部時刻の参照は定められた周期ごとに行う。この周期は通常一日に一回程度で十分である。基準値セレクタ8は、平均値算出回路7または外部基準値9の出力のいずれかを本タイマ装置内の基準値とするか選択を行う。外部基準値取り込みタイマ10が取り込み周期により定まる値となったときは外部基準値9の出力を、それ以外の場合は平均値算出回路7の出力を、基準値セレクタ8の出力Dとして選択する。減算器9は、タイマカウンタ4、5、6の出力A、B、Cと基準値Dの差分をそれぞれ計算する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In this figure, the case where the oscillator and the timer counter are tripled is shown, but the case where quadruple or higher is performed is similarly configured. This timer device includes
Next, the operation of the
精度判定回路10は、減算器9で求めた差分値を使用して、基準値に最も近い値を出力したタイマの番号a01を精度判定回路10において決定する。また、精度履歴回路11において、過去N回に渡ってa01の履歴を保持し、更にこの履歴を元に、過去N回において最も精度の高かったタイマ番号をb1として、二番目、三番目に精度の高かったタイマ番号をb2、b3としてそれぞれ出力する。これと並行して、発振器1、2、3及びタイマカウンタ4、5、6の故障を検出する為に、タイマカウンタの出力A、B、Cの間の差分を減算器12において計算し、その結果を故障判定回路13に出力する。減算器12で計算した差分値が設定された許容誤差を超える場合には、タイマ番号に対応する障害フラグ信号c1、c2、c3のうちの対応するものに論理値’1’を出力する。
The
以上のa01、b1、b2、b3及びc1、c2、c3を使用して、使用タイマ決定回路14は使用するタイマを決定する。具体的には、全てのタイマで障害が発生していないときには今回最も精度の高いと判定されたa01を選択し、いずれかのタイマで障害が発生しているときには、b1、b2、b3の中から障害が発生しておらず最も精度が高いものを選択する。また、障害フラグレジスタ17には、故障判定回路13において故障が検出されたタイマ番号が保持される。障害フラグレジスタ17の出力は平均値算出回路7に反映され、故障と判定されたタイマは、次回より平均値の算出の際には除外される様になる。
Using the above a01, b1, b2, b3 and c1, c2, c3, the use
また、タイマカウンタ4、5、6には、タイマカウンタ16の出力値Eを取り込み可能である。タイマカウンタ16から時刻を出力する際に、その出力値Eをタイマカウンタ4、5、6に取り込むことにより、故障検出の許容誤差より小さい誤差を持つ、本来なら故障として扱わないタイマが、微小な誤差の累積により故障検出の許容誤差を超えた値を出力してしまい、過剰に故障検出されてしまうことを防止できる。
Further, the
図2は精度判定回路10の詳細な構成を示す図である。絶対値算出回路101、102および103は、各タイマの出力値A、B、Cと基準値Dの差分の絶対値G、H、Kをそれぞれ求める。次に比較器104、105、106は、絶対値G、H、Kの大小比較を行い、大小判定回路107において絶対値G、H、Kのうち、最小のものを決定する。大小判定回路107は、最小と判定されたタイマは基準値に最も近い値を出力しており、本タイマを最も精度の高いタイマであると判定する。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the
図3は精度履歴回路11の詳細な構成を示す図である。今回最も精度の高いと判定されたタイマ番号a01はレジスタ201に格納され、以降、判定を行う度に次段のレジスタに値が移っていく。レジスタ201〜203で合計N回分の履歴を保持する。また入力a01はデコーダ204にも接続されている。デコーダ204はa01の値を判別し、タイマごとに用意された加算・減算器206、207、208を経由して、レジスタ209、210、211のうち、対応するタイマ番号のレジスタを1加算する。同様にN回前の履歴を保持するレジスタ203の出力aN1はデコーダ205に接続され、加算・減算器206、207、208を通じてレジスタ209、210、211のうち対応するタイマ番号のレジスタの値を1減算する。これによりレジスタ209、210、211には各タイマが過去N回の間に最も精度が高いと判定された回数が格納される。レジスタ209、210、211の出力Q、R、Sは大小判定回路212に接続される。大小判定回路212は、出力Q、R、Sの大小を判定し、最も大きいものに対応するタイマ番号をb1に、二番目、三番目に大きいものに対応するタイマ番号をb2、b3にそれぞれ出力する。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the accuracy history circuit 11. The timer number a01 determined to be the most accurate this time is stored in the
図4は故障判定回路13の詳細な構成を示す図である。絶対値算出回路301〜306により、各タイマの出力A、B、Cの差分A−B、B−C、C−Aと、各タイマの出力A、B、Cと基準値Dの差分A−D、B−D、C−Dの絶対値UAB、UBC、UCA、UAD、UBD、UCDをそれぞれ求め、比較器308〜313にて各々の絶対値と許容誤差のしきい値Tとを比較する。しきい値Tはしきい値設定レジスタ307に設定し、設定値は任意に変更可能である。比較器308〜310の出力は第1の故障検出回路314に接続される。第1の故障検出回路314は外部基準値が存在しない場合の故障検出回路である。仮に差分A−B、B−C、C−AのうちA−B、C−Aの絶対値が許容誤差を超えて大きくなった場合、A−B、C−Aに共通して含まれるタイマ出力Aが不正になったと判定する。出力BまたはCが不正になった場合も同様にして判定する。一方、第2の故障検出回路315は外部基準値が存在する場合の故障検出回路である。第2の故障検出回路315は、出力A、B、Cのうち、基準値Dから許容誤差を超えて値が外れたものを故障として判定する。第1の故障検出回路314の出力c01、c02、c03と第2の故障検出回路315の出力c11、c12、c13は、出力セレクタ316において外部基準値を取り込んだことを示す信号EXにより、いずれか一方が出力として選択される。
FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the
図5は使用タイマ決定回路14の詳細な構成を示す図である。a01は今回最も精度の高かったタイマ番号を、b1、b2、b3は過去N回の履歴において最も精度の高かったタイマ番号、二番目、三番目に精度の高かったタイマ番号をそれぞれ示している。c1、c2、c3は出力A、B、Cのタイマにそれぞれ対応しており、対応するタイマで故障が検出された場合に論理値’1’となる。Pは本回路の出力信号であり、タイマ出力A、B、Cのいずれを使用するかを選択する為の信号である。障害が発生していない場合はc1、c2、c3の値が全て’0’となる為、オール0検出回路406の出力が’1’となり、セレクタ408においてPの値としてa01が選択される。いずれかのタイマで障害が発生した場合には、セレクタ401、402においてb1、b2で示されるタイマの障害情報がそれぞれ選択され、この結果を元にセレクタ403、404においてb1、b2、b3の中から、障害が発生していないタイマのうち最も精度の高いものが選択され、これがセレクタ408の出力となる。仮に3つのタイマが全て故障と判定された場合には、オール1検出回路405においてc1、c2、c3の値が全て’1’となったことが検出され、障害報告回路407を通じて障害発生が装置内及び上位の装置に報告される。
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the use
次に、本発明の他の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
図6は本発明の他の実施例を示す図である。図6の構成は図1の構成とほぼ同じであるが、発振器TCXO1、2、3及びタイマカウンタ4、5、6が独立して交換可能な基板18、19、20に搭載され、TCXO交換中を表すレジスタ21と、基板18、19、20の電源を独立に制御可能な電源制御回路22が追加されている。レジスタ21はTCXO1、2、3のいずれを交換中であるか独立して設定可能となっている。以上の追加により、一部のタイマの故障が検出され、残ったタイマによって高精度の時刻が供給され続けている状態において、以下の手順で故障の検出されたTCXO及びタイマカウンタを基板ごと交換することが出来る。また、タイマカウンタ4、5、6はタイマカウンタ16の出力値Eを取り込み可能となっていることは図1と同様である。
Next, another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention. The configuration of FIG. 6 is almost the same as the configuration of FIG. 1, but the oscillators TCXO1, 2, 3 and the timer counters 4, 5, 6 are mounted on independently
まず、レジスタ21のうち実際に交換を行う発振器TCXOに対応するレジスタに値を設定する。本レジスタの出力は電源制御回路22に接続されており、電源制御回路22は交換対象の基板の電源を遮断する。この動作により、感電あるいは装置に電気的な影響を与えること無しに基板の交換が可能となる。また、レジスタ21の出力は平均値算出回路7にも接続されており、平均値算出回路7は交換作業中のタイマの値を平均値算出から除外する。基板の交換作業の終了後、レジスタ21に設定した値をリセットする。本動作を契機として、電源制御回路22は交換対象基板に対する給電を再開し、また交換対象のタイマレジスタに現在の基準値を取り込み、以後、TCXOによりカウントアップを行う。更に、図では省略しているが、障害フラグレジスタ17にセットされている交換した基板に対応する障害フラグをリセットする。本動作により、交換したタイマカウンタに現在の時刻が設定され、通常通りの使用が可能となる。
First, a value is set in the register corresponding to the oscillator TCXO to be actually exchanged in the
次に本発明のさらに他の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
図7は本発明の他の実施例を示す図である。本図の構成は図1及び図2の構成とほぼ同じであるが、タイマカウンタ16の出力がそのまま装置の出力とならずに、電圧制御発振器VCXO23〜全圧制御回路26で構成される回路群に接続されタイマカウンタ、24の出力が本装置の出力となっている。VCXO23〜電圧制御回路26の回路群は特開平10−283061号公報にて示されるタイマ装置の構成と同様であり、電圧制御により周波数の増減が可能なVCXO23と、これによりカウントカップされるタイマカウンタ24と、タイマカウンタ24とタイマカウンタ16のタイマカウンタの差分を求める減算器25と、減算結果を元にVCXO23への印加電圧の増減を行う電圧制御回路26から構成される。タイマカウンタ24の値がタイマカウンタ16の値に近づく様にVCXO23に対する印加電圧の増減を行うことにより、出力セレクタ15において選択されるタイマが切り替わった際に発生する時刻の不連続を除去することが可能である。
Next, still another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. The configuration of this figure is almost the same as the configuration of FIGS. 1 and 2, but the output of the
1〜3 高精度発振器
4〜6 タイマカウンタ
7 平均値算出回路
8 基準値セレクタ
9、12減算器
10 精度判定回路
11 精度履歴回路
13 故障判定回路
14 使用タイマ決定回路
15 出力セレクタ
16 タイマカウンタ
17 障害フラグレジスタ
18〜20 交換可能な基板
22 電源制御回路
1 to 3 high-precision oscillators 4 to 6
Claims (4)
Furthermore, an oscillator capable of controlling the oscillation frequency by voltage control and a second timer counter incremented by the oscillator are provided, the timer value of the timer output of the selection circuit is compared with the value of the second timer counter, 4. The multiplexing timer device according to claim 1, wherein voltage control is performed to increase or decrease the oscillation frequency based on the result.
Priority Applications (1)
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JP2005066509A JP2006252086A (en) | 2005-03-10 | 2005-03-10 | Multiplex timer apparatus |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2005
- 2005-03-10 JP JP2005066509A patent/JP2006252086A/en active Pending
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