JP5886015B2 - 時間測定装置、マイクロコントローラ、プログラム、及び時間測定方法 - Google Patents
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Description
「C=A/B」
このような補正係数を求める際の、RC発振器2からの第1の基本クロック3、水晶発振器4からの第2の基本クロック5、及び割込み要求レジスタ9の割込み要求信号10の各信号の動作関係を、図4のタイミングチャートを用いて説明する。
2 RC発振器
2a PLL発振回路
3 基本クロック(第1の基本クロック)
4 水晶発振器
5 基本クロック(第2の基本クロック)
6 基本クロック選択器
7 システムクロック
8 タイマ(計数手段)
9 割込み要求レジスタ(同期信号生成手段)
10 割込み要求信号
11 バス
12 ポート
13 CPU
14,14a,14b ROM
15 クロック波形
16 時間
17 クロック波形
18 時間
19 補正時間
20 割込みコントローラ
21 タイマ
22 分周器
100 マイクロコントローラ
101 時間測定装置
101a 計数手段
101b 導出手段
101c 補正手段
101d 出力手段
101e 期待計数値
Claims (24)
- システムクロックとして用いられる第1の基本クロック信号のクロック数を計数する計数手段と、
前記第1の基本クロック信号よりも発振周波数が低く発振精度の高いシステムクロックとして用いられる第2の基本クロック信号の所定周期における前記計数手段により計数された前記第1の基本クロック信号のクロック数と、前記第2の基本クロック信号の所定周期に対応する前記第1の基本クロック信号のクロック数として予め計数された基準クロック数と、を用いて、前記計数手段が計数したクロック数の前記基準クロック数に対する変動量を示す物理量を導出する導出手段と、
前記導出手段が導出した前記物理量に応じて、測定対象とする時間に対応する前記第1の基本クロック信号のクロック数を示す期待計数値を補正する補正手段と、
前記計数手段が計数した前記第1の基本クロック信号のクロック数が、前記補正手段が補正した補正期待計数値に達した場合に、当該補正期待計数値に達したことを示す時間情報を出力する出力手段と、
を備えた時間測定装置。 - 前記第2の基本クロック信号の周期ごとに第1の割込み信号を出力する第1の割込み手段と、
前記計数手段が計数する前記第1の基本クロック信号のクロック数が、前記補正手段が補正した前記補正期待計数値になると第2の割込み信号を出力する第2の割込み手段と、を備え、
前記導出手段は、前記第1の割込み手段から前記第1の割込み信号が出力されると、前記計数手段に前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を開始させて、次の前記第1の割込み信号が出力されるまで待機し、次の前記第1の割込み信号が出力されると、それまでに計数した前記第1の基本クロック信号のクロック数を、前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数として取得し、取得した前記クロック数と前記基準クロック数との比率を前記物理量として導出し、
前記補正手段は、前記導出手段が導出した前記比率に応じて、前記期待計数値を補正し、
前記出力手段は、前記補正手段が前記期待計数値を補正した後、前記計数手段に前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を開始させて、前記第2の割込み手段から前記第2の割込み信号が出力されるまで待機し、前記第2の割込み手段から前記第2の割込み信号が出力されると、前記時間情報を出力する、
請求項1記載の時間測定装置。 - 前記導出手段は、前記第1の割込み手段から前記第1の割込み信号が出力されると、1回目の割込みか否かを判別し、1回目の割込みであれば、前記計数手段の計数値を初期化して、1回目の割込みが発生したことを示すフラグ情報を設定し、1回目の割込みでなければ、それまでに前記計数手段が計数した前記第1の基本クロック信号のクロック数を、前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数として取得して、前記フラグ情報の設定を初期化する、
請求項2記載の時間測定装置。 - 前記導出手段は、前記計数手段が計数した前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数を、前記基準クロック数で除算した値を前記比率として導出し、
前記補正手段は、前記導出手段が導出した比率を前記期待計数値に乗算して前記補正を行う、
請求項2又は請求項3記載の時間測定装置。 - 前記計数手段による前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数時に発生したオーバーフローの回数を計数する第2の計数手段を備え、
前記導出手段は、前記第2の計数手段が計数したオーバーフローの回数と当該オーバーフローとなるクロック数とを乗算した値と、オーバーフローすることなく前記計数手段が計数した前記第1の基本クロック信号のクロック数と、を加算し、加算した値を、前記計数手段による前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数値として取得する、
請求項2から請求項4の何れか1項に記載の時間測定装置。 - 前記計数手段による前記オーバーフローが発生すると第3の割込み信号を出力する第3の割込み手段を備え、
前記第3の割込み手段から前記第3の割込み信号が出力されると、前記第2の計数手段は、前記オーバーフローの回数の計数を行い、
前記導出手段は、前記第1の割込み信号による割込みが1回目の割込みか否かを判別し、1回目の割込みであれば、前記第2の計数手段の計数値を初期化すると共に、前記計数手段の計数値を初期化して、1回目の割込みが発生したことを示すフラグ情報を設定し、1回目の割込みでなければ、それまでに前記計数手段が計数した前記第1の基本クロック信号のクロック数と前記第2の計数手段が計数したオーバーフローの発生回数を読み取り、前記乗算と前記加算を行い、前記フラグ情報の設定を初期化する、
請求項5記載の時間測定装置。 - 前記第2の基本クロック信号の周期ごとに同期信号を生成する生成手段を備え、
前記導出手段は、ポーリングにより、前記生成手段が前記同期信号を生成しているか否かを判別し、前記同期信号を生成していれば、次の前記同期信号が生成されるまでの間、前記計数手段に前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を実行させて、当該計数値を順次に読み取ることで、前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数を読み取り、読み取った前記クロック数と前記基準クロック数との比率を前記物理量として導出し、
前記補正手段は、前記導出手段が導出した前記比率に応じて、前記期待計数値を補正し、
前記出力手段は、ポーリングにより、前記計数手段が計数する前記第1の基本クロック信号のクロック数が、前記補正手段が補正した前記補正期待計数値に達したか否かを判別し、達すれば前記時間情報を出力する、
請求項1記載の時間測定装置。 - 前記第1の基本クロック信号を生成するRC発振器もしくはPLL発振器のいずれかと、
前記第2の基本クロック信号を発生する水晶発振器と、
を備えた請求項1から請求項7の何れか1項に記載の時間測定装置。 - 前記計数手段として、前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数に用いられる第3の計数手段と、前記補正期待計数値と比較される前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数に用いられる第4の計数手段と、
を備えた請求項1から請求項8の何れか1項に記載の時間測定装置。 - 前記第2の基本クロック信号を分周する分周手段を備え、
前記計数手段は、前記分周手段が分周した前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数を計数する、
請求項1から請求項9の何れか1項に記載の時間測定装置。 - 前記第1の基本クロック信号と前記第2の基本クロック信号のいずれかをシステムクロック信号として選択する選択手段を備え、
前記計数手段は、前記選択手段が選択した前記システムクロック信号のクロック数を計数する、
請求項1から請求項10の何れか1項に記載の時間測定装置。 - 請求項1から請求項11の何れか1項に記載の時間測定装置を備えたマイクロコントローラ。
- コンピュータを、請求項1から請求項11の何れか1項に記載の時間測定装置における各手段として機能させるためのプログラム。
- プログラムに基づくコンピュータ装置により時間を測定する方法であって、
システムクロックとして用いられる第1の基本クロック信号のクロック数を計数する計数手順と、
前記第1の基本クロック信号よりも発振周波数が低く発振精度の高いシステムクロックとして用いられる第2の基本クロック信号の所定周期における前記計数手順により計数された前記第1の基本クロック信号のクロック数と、前記第2の基本クロック信号の所定周期に対応する前記第1の基本クロック信号のクロック数として予め計数された基準クロック数と、を用いて、前記計数手順で計数されたクロック数の前記基準クロック数に対する変動量を示す物理量を導出する導出手順と、
前記導出手順で導出された前記物理量に応じて、測定対象とする時間に対応する前記第1の基本クロック信号のクロック数を示す期待計数値を補正する補正手順と、
前記計数手順で計数された前記第1の基本クロック信号のクロック数が、前記補正手順で補正された補正期待計数値に達した場合に、当該補正期待計数値に達したことを示す時間情報を出力する出力手順と、
を含む時間測定方法。 - 前記第2の基本クロック信号の周期ごとに第1の割込み信号を出力する第1の割込み手順と、
前記計数手順で計数される前記第1の基本クロック信号のクロック数が、前記補正手順で補正された前記補正期待計数値になると第2の割込み信号を出力する第2の割込み手順と、を含み、
前記導出手順では、前記第1の割込み手順により前記第1の割込み信号が出力されると、前記計数手順による前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を開始させて、次の前記第1の割込み信号が出力されるまで待機し、次の前記第1の割込み信号が出力されると、それまでに計数された前記第1の基本クロック信号のクロック数を、前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数として取得し、取得した前記クロック数と前記基準クロック数との比率を前記物理量として導出し、
前記補正手順では、前記導出手順で導出された前記比率に応じて、前記期待計数値を補正し、
前記出力手順では、前記補正手順で前記期待計数値を補正した後、前記計数手順による前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を開始させて、前記第2の割込み手順により前記第2の割込み信号が出力されるまで待機し、前記第2の割込み手順により前記第2の割込み信号が出力されると、前記時間情報を出力する、
請求項14記載の時間測定方法。 - 前記導出手順では、前記第1の割込み手順により前記第1の割込み信号が出力されると、1回目の割込みか否かを判別し、1回目の割込みであれば、前記計数手順による計数値を初期化して、1回目の割込みが発生したことを示すフラグ情報を設定し、1回目の割込みでなければ、それまでに前記計数手順で計数された前記第1の基本クロック信号のクロック数を、前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数として取得して、前記フラグ情報の設定を初期化する、
請求項15記載の時間測定方法。 - 前記導出手順では、前記計数手順で計数された前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数を、前記基準クロック数で除算した値を前記比率として導出し、
前記補正手順では、前記導出手順で導出された比率を前記期待計数値に乗算して前記補正を行う、
請求項15又は請求項16記載の時間測定方法。 - 前記計数手順による前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数時に発生したオーバーフローの回数を計数する第2の計数手順を含み、
前記導出手順では、前記第2の計数手順で計数されたオーバーフローの回数と当該オーバーフローとなるクロック数とを乗算した値と、オーバーフローすることなく前記計数手順において計数された前記第1の基本クロック信号のクロック数と、を加算し、加算した値を、前記計数手順による前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数値として取得する、
請求項15から請求項17の何れか1項に記載の時間測定方法。 - 前記計数手順による前記オーバーフローが発生すると第3の割込み信号を出力する第3の割込み手順を含み、
前記導出手順では、前記第3の割込み手順により前記第3の割込み信号が出力されると、前記第2の計数手順により前記オーバーフローの回数を計数させると共に、前記第1の割込み手順による前記第1の割込み信号が1回目の割込みか否かを判別し、1回目の割込みであれば、前記第2の計数手順での計数値を初期化し、前記計数手順での計数値を初期化して、1回目の割込みが発生したことを示すフラグ情報を設定し、1回目の割込みでなければ、それまでに前記計数手順により計数された前記第1の基本クロック信号のクロック数と前記第2の計数手順により計数されたオーバーフローの発生回数を読み取り、前記乗算と前記加算を行い、前記フラグ情報の設定を初期化する、
請求項18記載の時間測定方法。 - 前記第2の基本クロック信号の周期ごとに同期信号を生成する生成手順を含み、
前記導出手順では、ポーリングにより、前記生成手順で前記同期信号が生成されているか否かを判別し、前記同期信号が生成されていれば、次の前記同期信号が生成されるまでの間、前記計数手順による前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を実行させて、当該計数値を順次に読み取ることで、前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数を読み取り、読み取った前記クロック数と前記基準クロック数との比率を前記物理量として導出し、
前記補正手順では、前記導出手順で導出された前記比率に応じて、前記期待計数値を補正し、
前記出力手順では、ポーリングにより、前記計数手順で計数される前記第1の基本クロック信号のクロック数が、前記補正手順で補正された前記補正期待計数値に達したか否かを判別し、達すれば前記時間情報を出力する、
請求項14載の時間測定方法。 - 前記第1の基本クロック信号をRC発振器もしくはPLL発振器のいずれかで生成する手順と、
前記第2の基本クロック信号を水晶発振器で生成する手順と、
を含む請求項14から請求項20の何れか1項に記載の時間測定方法。 - 前記計数手順は、第1の計数手段を用いて前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を行う手順と、第2の計数手段を用いて前記補正期待計数値と比較される前記第1の基本クロック信号のクロック数の計数を行う手順と、
を含む請求項14から請求項21の何れか1項に記載の時間測定方法。 - 前記第2の基本クロック信号を分周手段により分周する手順を含み、
前記計数手順では、前記分周手段が分周した前記第2の基本クロック信号の所定周期における前記第1の基本クロック信号のクロック数を計数する、
請求項14から請求項22の何れか1項に記載の時間測定方法。 - 前記第1の基本クロック信号と前記第2の基本クロック信号のいずれかを、選択手段を用いてシステムクロック信号として選択する選択手順を含み、
前記計数手順では、前記選択手順で選択された前記システムクロック信号のクロック数を計数する、
請求項14から請求項23の何れか1項に記載の時間測定方法。
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