JPH0423511A - Pwm出力回路 - Google Patents

Pwm出力回路

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JPH0423511A
JPH0423511A JP12805190A JP12805190A JPH0423511A JP H0423511 A JPH0423511 A JP H0423511A JP 12805190 A JP12805190 A JP 12805190A JP 12805190 A JP12805190 A JP 12805190A JP H0423511 A JPH0423511 A JP H0423511A
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    • G06F13/42Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
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    • HELECTRICITY
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    • H04B2215/064Reduction of clock or synthesizer reference frequency harmonics
    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルス幅変調(Pulse Width M
odulation :以後rPWMJと略す)出力回
路に関し、特にシングルチッフマイクロコンピュータに
内蔵したPWM出力回路に関する。
〔従来の技術〕
PWM出力回路は、与えられたディジタル設定値に対し
て、決められたある一定のパルス幅を出力する回路であ
る。
PWM出力回路は、近年シングルチッソマイコンの周辺
回路の一つとして内蔵されてきている4゜従来のPWM
出力回路は、シングルチップマイコンのCPUの基本ク
ロックと呼ばれる信号で動作しており、基本クロックは
2相クロツクの場合、φ1.φ2のように呼ばれ、通常
外部クロック周波数を分周したものを用いている。
次に従来例について、第2図のブロック図を用いて説明
する。
図2は従来例のブロック図である。
31は8ビツトモジユロレジスタ、32は4ビツトモジ
ユロレジスタ、33は制御データラッチ回路、34は8
ビツトダウンカウンタ、35は1クロック付加回路、3
6は出力制御回路、37はリロードタイミング生成回路
、38は8ビットモジュコレジスタラッチ信号、39は
4ビットモジュロレジスタラッチ信号、40は制御デー
タラッチ信号、41はリロード信号、42は一致信号、
43はPWM信号、44はPWM出力信号、45はデー
タバス、46は基本クロックφ1.47は基本クロック
φ2である。
この例ではPWMを12ビット精度とし、パルス周期は
28と固定とし、256パルス中のハイレベルのパルス
幅を8ビツトモジユロレジスタ31で指定する。また、
4ビツトモジユロレジスタ32は、12ビット精度にす
るための4ビツトのラッチで構成されている。制御デー
タラッチ回路33は、PWM出力端子よりデータを出力
するか、またはハイインピーダンスとするかを指定する
ようになっている。基本クロックφ146.φ247は
各ブロックに入力されている。
8ビットモジュロレジスクラッチ信号39によす、デー
タバス45を通して8ビツトモジユロレジスタ31にパ
ルス幅情報がラッチされる。さらに、4ビットモジュロ
レジスタラッチ信号40によりデータバス47を通して
4ビツトモジユロレジスタ32に1パルス付加情報がラ
ッチされる。
これは、12ビット精度にするために、8ビツトモジユ
ロレジスタ32で、256パルス中のハイ’ly ヘ/
l/ ノハルス幅ヲ指定し、256パルスを1ブロツク
として16ブロツク即ち、4096パルスを一つとして
16ブロツクのうちのどのブロックに1クロック分を付
加するかを指定するための情報である。そして4096
パルスごとにリロード信号41が出力されるようにリロ
ードタイミング生成回路37により行われる。
リロード信号41によりリロードされた8ビツトモジユ
ロレジスタ31および4ビットモジュロレジスタ32内
のデータは、それぞれ8ビツトダウンカウンタ34.1
クロック付加回路35に出力される。8ビツトダウンカ
ウンタ34に出力されたデータは、0になるまでダウン
カウンタされ、0になると一致信号42が出力され、■
パルス付加回路35は一致信号を検出すると、4ビツト
モジユロレジスタのデータによって、16ブロツクのう
ちのどのブロックに1パルス付加されるか決められてお
り、1パルス付加する必要がある場合には、1パルス付
加した後ローレベルが出力され、そうでない場合は、パ
ルス付加をしないでローレベルが出力される。出力制御
回路36は、制御データラッチ回路の内容によって出力
データの制御を行い、PWM出力端子へ出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のPWM出力回路は、シングルチッソマイコンの基
本クロックを用いているため、12ビット精度のPWM
で、256パルスごとに出力するパルス周波数は、外部
発振12MHzの場合で内部クロックが6MHzの場合
、6MHz/256#23.4KHzとなり、この周波
数では簡易D/A変換器として使用する場合、特に最近
では技術革新により、高精度を必要とするシステムに使
う場合が多くなってきており、このようなシステムには
精度が低いため使用できない問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記欠点に鑑み、最小限のノ1−ドウエア追
加により、精度を2倍に上げるPWM出力回路を提供す
ることを目的とする。
本発明のPWM出力回路は、クロック周波数として、原
発振のクロックを用いるか、CPU基本クロックを用い
るかを選択するためのクロック情報ラッチ回路と、前記
クロック情報ラッチ回路の状態により、原発振クロック
とCPU基本クロックのどちらか一方を選択するための
クロック切換回路を備えている。
〔実施例〕
次に、本発明のPWM出力回路について、図面を参照し
て説明する。第1図は本発明の一実施例のブロック図で
あり、シングルチップマイクロコンピュータとして示さ
れ、第3図は本発明の一実施例のタイミング図である。
1は8ビツトモジユロレジスタ、2は4ビツトモジユロ
レジスタ、3は制御データラッチ回路、4はダウンカウ
ンタ、5は1クロック付加回路、6は出力制御回路、7
はリロードタイミング生成回路、8は8ビットモジュロ
レジスタラッチ信号、9は4ビットモジュロレジスタラ
ッチ信号、10は制御データラッチ信号、11はりロー
ド信号、12は一致信号、13はPWM信号、14はP
WM出力信号、15はデータバス、16は基本クロック
φ3.17は基本クロックφ2.18は原発振クロック
φ1.19は原発振クロックφ2.2゜はクロックデー
クラッチ回路、21はクロックデークラッチ信号、22
はクロックデータ選択信号、23はクロック切換回路で
ある。
本実施例では外部発振周波数を12MHz、内部CPU
のクロックを基本クロック6 M Hzとし、12ビッ
ト精度のPWM出力回路として説明する。
従来と同様のPWM出力回路として使用する時は、クロ
ックデータラッチ信号21によりクロックデータラッチ
ラッチ回路20にデータバス15を通して、 ′L′デ
ータをラッチさせる。こうすることにより、クロックデ
ータ選択信号22がl L 1  レベルとなるため、
クロック切換回路23により基本クロックφ1.φ2が
選択され、各ブロックに入力される。これにより、動作
は従来例と同様となる。
各部の動作は従来例と同じであるので省略する。
次に本発明の特徴であるPWM出力周波数を2倍にした
時の動作の説明をする。
2倍速として使用する時は、クロックデークラッチ信号
21により、クロックデータラッチ回路20にデータバ
ス15を通してl H+データをラッチさせる。こうす
ることにより、クロックデータ選択信号22が′H” 
レベルとなるため、クロック切換回路23によりクロッ
ク信号16〜19のうち原発振クロックφ1.φ218
〜19が選択され、グランカウンタ4,1クロツク付加
回路5.出力制御回路6.リロードタイミング生成回路
7の各ブロックに入力され、8ビットモジュロレジスタ
1.4ピットモシュ四レジスタ2.制御データラッチ回
路3.クロックデークラッチ回路20のラッチ関係のブ
ロックは常に基本クロックで動作している。
次に具体的な数値を与えてどのような出力になるかを述
べる。
8ビツトモジユロレジスタ1に書き込むデータをl0H
14ビツトモジユロレジスタ2に書き込むデータを8H
とすると、8ビツトモジユロレジスタ1および4ビツト
モジユロレジスタ2は、4096クロツクごとにリロー
ドタイミング生成回路7から出力されるリロード信号1
1によりダウンカウンタ4および1クロツク付加回路5
に入力され、ダウンカウンタ23はクロック切換回路2
3により選択された信号でダウンカウントされ、ダウン
カウンタ23が0になった後、一致信号12が出力され
る。1クロツク付加回路5に入力されたデータが8Hの
時は、lブロック(256クロツク)おきに1クロツク
付加する構成となるので、PWM出力波形は256クロ
ツク中のI Hl  レベルの幅が16クロツクとなる
ブロックと17クロツクとなるブロックが交互に出力さ
れるようになる。
なお、本発明の実施例では、基本クロックで動作するブ
ロックと原発振クロックで動作するブロックがあるため
、第3図に示すように、例えばφ2同期で動作している
ブロックを基本クロックφ2から原発振クロックφ2に
切換えると、同じ周期に2つのパルスが発生してしまう
ため、φ1同期とφ2同期のクロックが両方出力されて
しまうような場合がある。このような不具合を避けるた
めに基本クロックφ2でANDをとるなどして片方のパ
ルスの発生をおさえる必要がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のPWM出力回路は、複雑
な回路を必要とせずに、簡単な付加回路のみで、PWM
出力周波数を2倍にすることができるため、高い精度が
必要とされる制御回路においても使用可能となるため、
シングルチップマイクロコンピュータの周辺回路に付加
価値をつける点で効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は従来
例のブロック図、第3図は本発明の一実施例のタイミン
グチャートを示す。 1.31・・・・・・8ビツトモジユロレジスタ、2゜
32・・・・・・4ビツトモジユロレジスタ、3,33
・・・・制御データラッチ回路、4,34・・・・・・
ダウンカウンタ、5.35・・・・・・1クロック付加
回路、6゜36・・・・・・出力制御回路、7,37・
・・・リロードタイミング生成回路、8,38・・・・
・・8ビットモジュロレジスクラッチ信号、9.39・
・・・・・4ビットモジュロレジスクラッチ信号、10
.40・・・・・制御データラッチ信号、11.41・
・・・・・リロード信号、12.42・・・・・・一致
信号、13.43・・・・・・PWM信号、14.44
・・・・・・PWM出力信号、15゜45・・・・・・
データバス、16.46・・・・・・基本クロックφ、
17.47・・・・・・基本クロックφ2.18・・・
・・原発振クロックφい 19・・・・・・原発振クロ
ックφ2.20・・・・・・クロックデークラッチ回路
、21・・・・・・クロックデータラッチ信号、22・
・・・・・クロックデータ選択信号、23・・・・・・
クロック切換回路。 代理人 弁理士  内 原   晋 =11−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 外部発振入力手段と前記外部発振入力手段の出力を分周
    して出力する分周手段と、前記外部発振入力手段から入
    力される原発振クロックと前記分周手段の出力を入力す
    る切換回路と、前記切換回路の切換動作を指定する記憶
    回路を有し、前記切換回路の出力をPWM回路のクロッ
    ク入力とするようにした事を特徴とするPWM出力回路
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