JPH0439691B2 - - Google Patents

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JPH0439691B2
JPH0439691B2 JP59220315A JP22031584A JPH0439691B2 JP H0439691 B2 JPH0439691 B2 JP H0439691B2 JP 59220315 A JP59220315 A JP 59220315A JP 22031584 A JP22031584 A JP 22031584A JP H0439691 B2 JPH0439691 B2 JP H0439691B2
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reduced
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K23/00Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains
    • H03K23/64Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains with a base or radix other than a power of two
    • H03K23/66Pulse counters comprising counting chains; Frequency dividers comprising counting chains with a base or radix other than a power of two with a variable counting base, e.g. by presetting or by adding or suppressing pulses

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  • Microcomputers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一般的にはデータプロセツサ用プロ
グラマブルタイマの分野に関する。更に詳しく云
うと、本発明はマイクロプロセツサ又はフリーラ
ンニングカウンタ(free running counter)を有
するマイクロコンピユータ用の共有可能なプリス
ケールされたプログラマブルタイマ(sharable
prescaled programmable timer)に関する。
発明の背景 現在の世代のマイクロプロセツサ(MPU)お
よびマイクロコンピユータ(MCU)はほんのし
ばらく前のMPUおよびMCUに比べると非常に速
くなつたバス速度を有する。これらの非常に早い
動作速度は中央処理装置(CPU)のサイクルク
ロツク)を発生させるために高周波発振器および
クロツク発生器を必要とする。このEクロツクは
次にフリーランニングカウンタタイマ(free−
running counter timer)を駆動させるのに用い
られる。しかしながら、典型的には、これらの
MPU/MCUは、より低いクロツク周波数を必要
とする独立した、より遅いタイミング制約を有す
る相互に関係するサブシステムおよびタイミング
機能を有することがあるであろう。
最新の世代のMPU/MCUはまたシステムEク
ロツクとフリーランニングカウンタチエーンとの
間にプリスケーラ(prescaler)又は多段分周器
(multistage divider)を組み入れていることが
ある。こうすると、今度は、使用されるプリスケ
ールフアクタ(prescale factor)とは独立であ
ることが要求され、動作がより遅い相互に関係の
あるサブシステムおよびタイミング機能(例えば
実時間割込(real time interrupt),ウオツチド
ツグタイマ(watch dog timer)など)の各々
に対するタイマチエーンのレプリカ
(replication)を必要とすることになつた。残念
ながら、そのような追加のタイマチエーンはカス
ケード接続されたフリツプフロツプを使用するた
め、その各々はかなりの面積のオンチツプ領域を
占有する。このことは、このような複製されたタ
イマチエーンは広いシリコン面積を用いそれに伴
うコストをかけた場合にのみ与えられるというこ
とを意味する。
発明の要約 従つて本発明の目的は、データプロセツサ用の
共用可能なプリスケールされたプログラマブルタ
イマを提供することである。
本発明のもう1つの目的は、プリスケールされ
た周波数とは独立の周波数で動作することが要求
されるサブシステムが共通のフリーランニングカ
ウンタチエーン(free running counter chain)
を使用できるようにするデータプロセツサ用の共
有可能なプリスケールされたプログラマブルタイ
マを提共することである。
本発明の更にもう1つの目的は、組み合わせら
れた機能を実施するのに必要な論理回路を減らす
ことによつてデータプロセツサのタイミング機能
を与えるのに必要なシリコン占有面積を最小にす
るデータプロセツサ用の共用可能なプリスケール
されたプログラマブルタイマを提供することであ
る。
上記の目的およびその他の目的は、本発明によ
り達成され、本発明には、入力および出力を有
し、固定分周機能を与えるカウンタチエーンから
なる特定の周波数出力を発生するクロツク発生器
を含む積分タイマ(integral timer)を有するデ
ータプロセツサが備えられている。プログラマブ
ルプリスケーラはクロツク発生器出力をカウンタ
チエーン入力に結合させて所定の除数入力をカウ
ンタチエーンに与える。プログラマブルプリスケ
ーラと一致して動作しカウンタチエーン出力に結
合されているポストスケーラ(postscaler)は所
定の除数入力を補償したタイマ出力を与える。動
作上、タイマ出力はクロツク発生器出力周波数と
一定の関係を有する周波数を有し、プログラマブ
ルプリスケーラの所定の除数入力とは無関係であ
る。
従つて、本発明の構成は下記に示す通りであ
る。即ち、本発明は、高周波クロツク信号(E)
を発生するクロツク発生器12を具えるデータプ
ロセツサにおいて、 データプロセツサは高周波クロツク信号Eを受
信するように結合されており、出力から高周波ク
ロツク信号Eを与えるクロツク発生器12と、 高周波クロツク信号Eを受信するようにクロツ
ク発生器12の出力に結合されたEクロツク線1
4と、それぞれ第1,第2,第3整除数
(integer divisors)K,L,Mを選択するマルチ
ビツト制御信号A,B,Cを受信する複数の伝送
ゲートと28,30,32と、選択された整除数
K,L,Mで割つた高周波クロツク信号Eの周波
数に等しい周波数E/K,E/L,E/Mを有す
る第1低減周波数クロツク信号E/K,E/L,
E/Mを出力するカウンタチエーン入力線24と
を具えるプリスケーラ16と、 プリスケーラ16の出力に結合された入力と、
第1低減周波数クロツク信号E/K,E/L,
E/Mの周波数E/K,E/L,E/Mの固定約
数(submultiple)である周波数を有する第2低
減周波数クロツク信号を与える分周器段18Pの
出力である一次(primary)出力と、第3,第
4,第5低減周波数クロツク信号を与えるそれぞ
れ分周器段18M,18K,18Jの出力である
二次出力とを具え、この第3,第4,第5低減周
波数クロツク信号は、P,Q,Rで割つた第1低
減周波数クロツク信号E/K,E/L,E/Mの
周波数にそれぞれ等しい周波数E/PK,E/
QL,E/RMを有し、ここでP,Q,Rは整数
であり、QはPのL倍でありRはPのM倍であ
る、カウンタチエーン18と、 第3,第4,第5低減周波数クロツク信号E/
K,E/L,E/Mのうちの1つを選択する手段
20であつて、この選択手段20は、マルチビツ
ト制御信号Aによつて第1整除数Kが選択される
場合、第3低減周波数クロツク信号E/PKが選
択され、マルチビツト制御信号Bによつて第2整
除数Lが選択される場合、第4低減周波数クロツ
ク信号E/QLが選択され、マルチビツト制御信
号Cによつて第3整除数Mが選択される場合、第
5低減周波数クロツク信号E/RMが選択される
ように、マルチビツト制御信号A,B,Cによつ
て制御され、選択される低減周波数クロツク信号
の周波数E/PK,E/QL,E/RMはマルチビ
ツト制御信号A,B,Cの周波数には関係しな
い、選択手段20と、 を具えるプログラマブルタイマ(第1図)として
の構成を有するものである。
好ましい実施例の説明 第1図Aを参照すると、本発明によるプログラ
マブルタイマ10が示されている。プログラマブ
ルタイマ10は適当な部分にクロツク発生器12
を含み、Eクロツク線14上に高周波出力を与え
る。Eクロツク線14上に現われるクロツク周波
数Eの高周波クロツク信号Eはプリスケーラ16
に入力される。プリスケーラ16は従来のフリツ
プフロツプからなる多数の分周器段16A,16
B,16Cおよび16D、ならびにEクロツク線
14上のクロツク信号E又はプリスケーラ16か
らの種々のプリスケールされたクロツク信号のい
ずれもがカウンタチエーン入力線24に印加され
るようにする伝送ゲート28,30,32および
34を含む。具体的に云うと、伝送ゲート28が
使用可能にされる(enabled)と、Eクロツク線
14上に現われるクロツク発生器12からの出力
信号Eは直接的にカウンタチエーン入力線24に
印加される。従つて、カウンタチエーン18への
入力周波数はクロツク信号周波数Eとなる。伝送
ゲート30が使用可能にされる(enabled)と、
分周器段16Aおよび16BがEクロツク線14
とカウンタチエーン入力線24との間に挿入さ
れ、その結果カウンタチエーン18への入力信号
周波数はE/4となる。同様に、伝送ゲート32
が使用可能にされる(enabled)と、Eクロツク
線14上に現われる周波数は分周器段16A,1
6Bおよび16Cによつて割算されるのでE/8
の周波数がカウンタチエーン入力線24に印加さ
れる。同様な方法により、伝送ゲート34が使用
可能にされる(enabled)と、E/16の周波数が
カウンタチエーン入力線24に印加される。
カウンタチエーン18は従来のフリツプフロツ
プからなる複数の分周器段18A,18B,18
C,18D,18E,18F,18G,18H,
18I,18J,18K,18L,18M,18
N,18Oおよび18Pを含む。図からわかるよ
うに、カウンタチエーン18はE/216の固定周
波数の割り算機能(fixed frequency divide
function)を与えるが、出力は、ポストスケーラ
20へ入力するために種々の分周器段のうちの幾
つかの後から取り出してもよい。分周器段18I
の出力におけるカウンタチエーン18の一つの出
力は、ポストケーラ20の伝送ゲート42への入
力として印加される。同様に分周器段18J,1
8Kおよび18Mの出力は入力としてそれぞれ伝
送ゲート40,38および36に印加される。一
緒になつてポストケーラ20を構成している伝送
ゲート42,40,38および36の内のいずれ
のゲートを使用可能にしても、カウンタチエーン
18の選択された出力はE/213線22に結合さ
れる。分周器段18Pの出力に現われるカウンタ
チエーン18の出力はプリスケーラ16のセツテ
イング(setting)とカウンタチエーン18の固
定分周機能(fixed divide function)に基づい
てクロツク信号をタイマオーバフロー検出回路
(timer overflow detection circuit)に与える。
E/213線22は実時間割込回路(real time
interrupt circuit)への入力のための制御ビツト
信号PR1およびPR0とは関係なく追加のプログ
ラマブル分周器とともに使用することができる。
更に第1図Bを参照すると、プログラマブルタ
イマ10とともに用いるための制御回路50が示
されている。制御回路50はPR1制御ビツト線
52およびPR0制御ビツト線54上にそれぞれ
現われる2つの制御ビツト信号PR1およびPR0
に応答して動作する。PR1制御ビツト線52は
インバータ64への入力およびナンドゲート6
0,62への1入力として印加される。PR0制
御ビツト線54はインバータ66への入力、ナン
ドゲート58への1入力およびナンドゲート62
への残りの入力として供給される。インバータ6
4の出力はナンドゲート56の1入力およびナン
ドゲート58の残りの入力に接続される。同様な
方法でインバータ66の出力はナンドゲート5
6,60の残りの入力に印加される。
ナンドゲート56,58,60および62から
の出力は、プログラマブルタイマ10へ印加する
ためそれぞれインバータ68,70,72および
74を介して印加される。他の応用例では、アン
ドゲートを用いてナンドゲート56,58,60
および62の機能をそれぞれインバータ68,7
0,72および74と組み合わせることが好まし
いことがある。図示されているように、PR1=
0およびPR0=0の制御回路50への入力に対
応するインバータ68の出力信号Aは伝送ゲート
28および36に入力信号Aとして印加される。
制御回路50に対するPR1=0およびPR0=1
の制御ビツト信号入力に対応するインバータ70
の出力信号Bは伝送ゲート30,38に入力信号
Bとして印加される。同様に、制御回路50に対
するPR1=1およびPR0=0の制御ビツト信号
入力に対応するインバータ72の出力信号Cは伝
送ゲート32,40に入力信号Cとして印加され
る。同様に、制御回路50に対するPR1=1お
よびPR0=1の制御ビツト信号入力に対応する
インバータ74の出力信号Dは伝送ゲート34,
42の入力信号Dとして印加される。ここでA,
B,C,Dはマルチビツト制御信号と呼ばれる信
号である。
動作上は、E/213線22上に現われる出力周
波数は、プリスケーラ16によつてセツトされた
プリスケールされた値とは無関係であることが望
ましい。従つて、Eクロツク線14とカウンタチ
エーン入力線24との間に挿入された各除数につ
いて、それに対応してより小さい約数関数がカウ
ンタチエーン18の出力とE/213線22の間の
ポストスケーラ20によつてカウンタチエーン1
8から選択される。
例えば、もし論理1レベルがPR1制御ビツト
線52上に現われ、論理0レベルがPR0制御ビ
ツト線54上に現われると、論理1レベルがイン
バータ72の出力信号Cに現われる。この論理1
レベルはプログラマブルタイマ10の伝送ゲート
32および40に信号Cとして印加される。この
方法によつて、分周器段16A,16Bおよび1
6Cによつて割算されたEクロツク線14上に現
われるクロツク周波数はカウンタチエーン入力線
24に印加される。従つて、プリスケーラ16は
E/8即ちE/23の約数関数を与える。図示され
ているようにカウンタチエーン18はE/216
固定周波数約数関数を与えるが、出力はE/29
E/210,E/211又はE/213で選択されることが
ある。従つてこの例では、伝送ゲート40におい
てポストスケーラ20への入力として現われる周
波数は、E/23の周波数にE/210又はE/213
カウンタチエーン18の値を掛算したものとな
る。この方法により、プリスケーラ16に対して
選択されたプリスケール値とは関係なしに、ポス
トスケーラ20に関して対応する補正関数が発生
してE/213線22上の周波数が一定に留まつて
いることを保証することがわかる。
従つて上記に与えられたのは、プリスケールさ
れた周波数とは関係ない周波数で動作しなければ
ならないサブシステムが共通のフリーランニング
カウンタチエーンを利用できるようにするマイク
ロプロセツサ用の共用可能なプリスケールされた
プログラマブルタイマである。本発明のプログラ
マブルタイマを用いることによつて、組み合わせ
られた機能を実施するのに必要な論理回路を減ら
すことにより、最小のシリコン占有面積でマイク
ロプロセツサ用のタイミング機能を与えることが
可能となる。
本発明の原理を具体的な装置とともに上述した
が、この説明は一例として述べたにすぎないので
あつて、本発明の範囲を制限するものとして述べ
たのではないことがはつきりと理解されるはずで
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは、本発明による共用可能なプリスケ
ールされたプログラマブルタイマの簡略化した論
理回路図であり、同図には、プリスケーラのプロ
グラムできるように予め定められた除数とは無関
係にクロツク信号Eを実時間割込機能に与えるカ
ウンタチエーン18,プログラマブルプリスケー
ラ16およびポストスケーラ20が図示されてい
る。 第1図Bは、制御ビツト信号PR1およびPR0
に応答して本発明のプログラマブルプリスケーラ
16および対応するポストスケーラ20機能を選
択するためのシステムの簡略化された論理回路図
である。 第1図Aにおいて、10……プログラマブルタ
イマ、12……クロツク発生器、14……Eクロ
ツク線、16……プリスケーラ、16A,16
B,16C,16D,18A,18B,18C…
18P……分周器段(フリツプフロツプ)、18
……カウンタチエーン、20……ポストスケー
ラ、22……E/213線、24……カウンタチエ
ーン入力線、28,30,32,34,36,3
8,40,42……伝送ゲート、A,B,C,D
……マルチビツト制御信号、E……クロツク信号
(周波数)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高周波CPUクロツク信号を発生するクロツ
    ク発生器回路を具えるデータプロセツサにおい
    て、 データプロセツサは高周波CPUクロツク信号
    を受信するように結合されており、出力から高周
    波CPUクロツク信号を与えるクロツク発生器と、 高周波CPUクロツク信号を受信するようにク
    ロツク発生器の出力に結合されたEクロツク線
    と、第1,第2,第3整除数(integer divisors)
    K,L,Mを選択するマルチビツト制御信号を受
    信する複数の伝送ゲートと、選択された整除数で
    割つた高周波CPUクロツク信号の周波数に等し
    い周波数を有する第1低減周波数クロツク信号を
    出力するカウンタチエーン入力線とを具えるプリ
    スケーラと、 プリスケーラの出力に結合された入力と、第1
    低減周波数クロツク信号の周波数の固定約数であ
    る周波数を有する第2低減周波数クロツク信号を
    与える一次出力と、第3,第4,第5低減周波数
    クロツク信号を与える二次出力とを具え、前記第
    3,第4,第5低減周波数クロツク信号は、P,
    Q,Rで割つた第1低減周波数クロツク信号の周
    波数にそれぞれ等しい周波数を有し、P,Q,R
    は整数であり、QはPのL倍でありRはPのM倍
    である、カウンタチエーンと、 第3,第4,第5低減周波数クロツク信号のう
    ちの1つを選択する手段であつて、この選択手段
    は、第1整除数Kが選択される場合、第3低減周
    波数クロツク信号が選択され、第4低減周波数ク
    ロツク信号は第2整除数Lが選択される場合に選
    択され、第5低減周波数クロツク信号は第3整除
    数Mが選択される場合に選択されるように、マル
    チビツト制御信号によつて制御され、選択される
    低減周波数クロツク信号の周波数はマルチビツト
    制御信号の周波数には関係しない、選択手段と、 を具えるプログラマブルタイマ。
JP59220315A 1983-11-02 1984-10-19 プログラマブルタイマ Granted JPS60116021A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/548,177 US4584698A (en) 1983-11-02 1983-11-02 Sharable prescaled timer and method for a data processor
US548177 1983-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60116021A JPS60116021A (ja) 1985-06-22
JPH0439691B2 true JPH0439691B2 (ja) 1992-06-30

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