JPH0743401B2 - 信号処理装置 - Google Patents

信号処理装置

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JPH0743401B2
JPH0743401B2 JP59157811A JP15781184A JPH0743401B2 JP H0743401 B2 JPH0743401 B2 JP H0743401B2 JP 59157811 A JP59157811 A JP 59157811A JP 15781184 A JP15781184 A JP 15781184A JP H0743401 B2 JPH0743401 B2 JP H0743401B2
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pulse
pulse signal
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signal
clock
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敬明 古田
聡 遠藤
雅晴 森田
暎二 南
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、互いに独立した複数個のパルス信号入力のパ
ルス幅,パルス周期等を測定するためのマイクロコンピ
ュータを用いた信号処理装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 近年、マイクロコンピュータの産業界への進出は目ざま
しいものがある。それは主に、汎用性・コストメリット
及び短期間開発が可能ということに起因している。とこ
ろが、処理高速に関してはTTL,LSI等に比較すると大部
劣っているので、従来より様々な工夫をして対処してき
ている。
以下、第1図を参照しながら、従来のマイクロコンピュ
ータを用いた信号処理装置について説明する。
第1図は従来の信号処理装置のブロックを示すものであ
る。第1図において、1は第1のパルス信号入力端、2
は第2のパルス信号入力端、3は第1のNビットカウン
タ、4は第2のNビットカウンタ、5はクロックパルス
発生手段、6はマイクロコンピュータ、3c・4cはカウン
タリセット端子、3a・4aはNビットカウンタのカウント
イネーブル端子、3d・4dはNビットのデータ出力端であ
る。
以上のように構成された信号処理装置について、以下図
面と共にその動作について説明する。
第2図において(a)は第1のパルス信号、(b)は第
2のパルス信号であり、第1のパルス信号に関しては時
刻t1〜t3、第2のパルス信号に関しては時刻t2〜t4の時
間を検出し、それぞれのパルス巾とする。Nビットカウ
ンタ3・4は、イネーブル端子3a・4aがHレベルの時の
みクロックパルス入力端3b・4bのクロックパルスをカウ
ントする。また、リセット端子3c・4cがLレベルになる
とカウント値はリセットされるものとする。
以下、第3図のマイクロコンピュータ6の処理動作要部
を示すフローチャートに基づいて従来例の動作を説明す
る。
まず、時刻t1でNビットカウンタ3はクロックパルスの
カウントを開始し、時刻t2でNビットカウンタ4はクロ
ックパルスのカウントを開始する。一方、マイクロコン
ピュータ6は、ステップ7で第1のパルス信号を入力
し、ステップ8で第1のパルス信号がH→Lに変化する
かどうかを判断する。H→Lに変化しない時はステップ
12へと進み、H→Lに変化した時はステップ9へと進
む。
第1のパルス信号が時刻t3でH→Lに変化するとNビッ
トカウンタ3のイネーブル端子3aもLになるため、カウ
ンタ動作がディスエーブルとなりカウント値が保持され
る。そしてステップ9でNビットカウンタのNビットの
データが取り込まれる。即ちこの値は時刻t1〜t3の間の
クロックパルスの数であり、第1のパルス信号のパルス
幅に相当する。
次にステップ10でデータを内部メモリに記憶し、ステッ
プ11へと進む。ステップ11ではNビットカウンタ3のリ
セット端子3cを一定時間Lレベルとし、カウンタの値を
リセットして、次のパルス信号の立上がりに備える。次
にステップ12では第2のパルス信号を入力し、ステップ
13で第2のパルス信号がH→Lに変化するかどうかを判
断する。H→Lに変化しない時は17の結合子へと進み、
H→Lに変化した時はステップ14へと進む。第2のパル
ス信号が時刻t4でH→Lに変化するとNビットカウンタ
4のイネーブル端子4aもLになるため、カウンタ動作が
ディスエーブルとなりカウント値が保持される。そして
ステップ14でNビットカウンタのデータが取り込まれ
る。即ちこの値は時刻t2〜t4の間のクロックパルスの数
であり、第2のパルス信号のパルス幅に相当する。
次にステップ15でデータを内部メモリに記憶し、ステッ
プ16へと進む。ステップ16ではNビットカウンタ4のリ
セット端子4cを一定時間Lレベルとし、カウンタの値を
リセットして次のパルス信号の立上がりに備える。次に
結合子17へと進み、次の処理へと流れていく。
このようにして、互いに独立したパルス信号入力のパル
ス幅が正確に検出できることになる。
しかしながら上記のような構成では、入力するパルス信
号の数と同じ数のNビットカウンタが必要であり、ま
た、専用のクロックパルス発生手段も必要となり、部品
点数が多くコストが高いという欠点があった。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、少ない部品点数で安価な回路
構成で互いに独立した複数個のパルス信号入力のパルス
幅,パルス周期等を高精度に検出できる信号処理装置を
提供するものである。
発明の構成 この目的を達成するために本発明の信号処理装置は、1
つのNビットカウンタと、カウンタ用のクロックパルス
発生手段と、2つ以上の互いに独立したパルス信号入力
の変化に対応してNビットカウンタの値を読み取る複数
個のメモリと、該複数個のメモリの値を演算して前記パ
ルス信号入力の周期或るいはパルス幅を読み取る演算処
理装置と、割り込み処理手段とから構成されている。
この構成によって、少なくとも1つのパルス信号入力を
割り込み処理可能な入力端に接続し、1つのNビットカ
ウンタの値をパルス信号入力の変化に対応して順次読み
取る演算処理することにより、パルス信号入力のパルス
幅,パルス周期等を正確に読み取ることができる。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第4図は本発明の一実施例における信号処理
装置のブロック図を示すものである。第4図において、
21は第1のパルス信号入力端、22は第2のパルス信号入
力端、23は第1のパルス信号がL→Hに変化した時に割
り込み処理を実行する割り込み手段、24は演算処理手段
で、メモリのデータに基づく演算を行なう。25はデータ
を記憶するメモリ、26はクロックパルス発生手段で、2
つのパスル信号入力が最大周期よりクロックパルスを25
6回カウントした値の方が大きくなるようなクロック周
波数に設定してある。27はクロックパルス発生手段26の
クロックをカウントする8ビットカウンタであり常にカ
ウントイネーブル状態にある、28は23〜27の機能を含め
た1チップマイクロコンピュータである。
以上のように構成された信号処理装置について、以下、
第5図のマイクロコンピュータの処理動作の要部を示す
フローチャートと第6図を用いて動作を説明する。第6
図の(c)は8ビットカウンタ27の動作を示し、A=0,
A=1それぞれの間で0〜255までカウントし、オーバー
フローする毎にキャリーが出て再び0からカウントす
る。(d)は第1のパルス信号入力の波形、(e)は第
2のパルス信号入力の波形を示す。
まず、ステップ31では8ビットカウンタ27がオーバーフ
ローする毎に発生するキャリーの立上がりを判断してお
り、キャリーの立上がりでなければステップ34へと進
み、キャリーの立上がりがあった時はステップ32へ進
む。ステップ32ではキャリーをリセットし次のステップ
33ではフラッグAと1の排他的論理和をとり、その結果
を再びフラッグAにセットする。以上のステップ31〜33
の動作は具体的には8ビットのカウンタの値が0〜255
の間はA=0,次の0〜255の間はA=1という様に、オ
ーバーフローする毎にフラップAが1と0とに交互に代
わる動作である。この動作の状態を第6図の(c)に示
す。
次にステップ34では第2のパルス信号入力端22よりの信
号を読み込み、次のステップ35でL→Hへの変化を判断
している。L→Hに変化しない時はステップ40へと進
み、L→Hに変化した時はステップ36へ進む。これは第
6図の(e)の波形の時刻t11(t13)の状態を示す。
ステップ36ではこの時の8ビットのカウンタ27のデータ
を読み込み、次のステップ37でそのデータをn番目のメ
モリMnに記憶する。n番目というのは、最初は1から始
まり、この処理を通過する毎に2・3・4……と順番に
移っていき、n番目に相当することを意味する。次にス
テップ38でフラッグAが1か0かを判断し、0の場合は
ステップ40へ、1の場合はステップ39へ進む。第6図の
(e)の時刻t11とt13の時はA=0であるのでステップ
40へ進むことになる。
ステップ39では、ステップ37のn番目のメモリMnに対応
したメモリM′に1を記憶する。次に、ステップ40へ
と進み、2つのパルス信号入力のデター取り込みが完了
したか否かを判断する。ここで、データの取り込みが完
了していなければステップ31へと進み、以上の動作を繰
り返し、完了していればステップ41へと進む。
次に、割り込み処理について説明する。第1のパルス信
号入力端21のパルス信号がL→Hに変化すると割り込み
処理手段23により、割り込み処理のステップ43に移る。
これは第6図の(d)の波形の時刻t12(t14)の状態を示
す。ステップ43では、この時の8ビットのカウンタ27の
データを読み込み、次のステップ44でそのデータをm番
目のメモリMmに記憶する。メモリMmというのは、メモリ
Mnとは異なった、全く独立したアドレスのメモリを意味
する。
次に、ステップ45でフラッグAが1か0かを判断し、0
の場合は割り込み処理からメインルーチンに復帰し、1
の場合はステップ46へ進む。第6図の(d)の時刻t12
ではA=0,時刻t14ではA=1となり、それぞれに判断
処理される。ステップ46では、ステップ44のn番目のメ
モリMmに対応したメモリM′に1を記憶する。次に、
割り込み処理からメインルーチンに復帰する。
次に、メインルーチンのステップ41について説明する。
ここでは、第2のパルス信号入力のデータ処理を行な
う。第6図の(c)と(e)より具体的な数値を代入し
て説明する。(n−1)番目とn番目のデータを、時刻
t11とt13のタイミングに対応させると、時刻t11では、
8ビットカウンタ27の値、即ちMn-1の値は第6図より11
2となり、時刻t13での値、即ちMnの値は240となり、
M′n-1とM′の値は共に0であるので(Mn−Mn-1
の演算を行なう。この時の第2のパルス信号の周期Tnは Tn=(Mn−Mn-1)×Tcp =128・Tcp で表わされる。ここでTcpというのは、クロックパルス
発生手段のクロックパルスの1周期を示す。このように
して、第2のパルス信号入力に対して……Mn-3,Mn-2
Mn-1,Mn,Mn+1,Mn+2,……のデータを用いて順次、パ
ルス信号の周期が求められる。
次に、ステップ42について説明する。ここでは、第1の
パルス信号入力のデータ処理を行なう。第6図の(c)
と(d)より具体的な数値を代入して説明する。(m−
1)番目とm番目のデータを、時刻t12とt14のタイミン
グに対応させると、時刻t12では、8ビットカウンタ27
の値、即ちMm-1の値は120となり、時刻t14での値、即ち
Mmの値は24となる。ここで、M′m-1の値は、0,M′
値は1で異なっているため、このパルスの1周期の間に
8ビットのカウンタ27がオーバーフローしていることを
意味している。そのため,(Mm−Mn-1)の演算をして、
この時の第1のパルス信号の周期Tmは Tm={(Mm+256)−Mm-1}×Tcp =160・Tcp で表わされる。このように、M′m-1をM′の値が異
なる時は、時間的に後のデータに256を加算して処理す
れば良いことにな。このようにして、第1のパルス信号
入力に対して……Mm-3,Mm-2,Mm-1,Mm,Mm+1,Mm+2
……のデータを用いて順次パルス信号の周期が求められ
る。
ここで、第2のパルス信号入力の周期を測定した場合の
誤差の最大値は、ステップ31→32→33→34→35→40のル
ーチンの長さと、割り込み処理のステップ43→44→45の
長さを加算したものであり、実際には1マシンサイクル
を1ステップとした場合、約30ステップとなる。また通
常のルーチンではその半分以下となる。この位のレベル
であれば、低周波のパルス信号に対しては全く問題のな
い精度が得られる。
以上のように本実施例によれば、1つのNビットカウン
タと、カウンタ用のクロックパルス発生手段と、割り込
み処理手段と、Nビットカウンタの値を記憶する複数個
のメモリと、このメモリの値からパルス信号入力のパル
ス幅や、パルス周期を読み取る演算処理手段を備えるこ
とにより、少ない部品点数で安価な回路構成で、互いに
独立した複数値のパルス信号入力のパルス幅,パルス周
期等を高精度に検出することができる。
なお、本実施例では2つのパルス信号入力の場合につい
て説明したが、それより多い時は、その分の処理ルーチ
ンをメインルーチンに追加するか又は、別の割り込み処
理入力端から入力すれば容易に対応できることは言うま
でもない。
また、第2のパルス信号入力の精度を上げるためには、
第1のパルス信号入力を処理する割り込み処理ルーチン
の中に、第2のパルス信号入力をチェックするようにす
れば良い。
また、8ビットカウンタ27がオーバーフローする毎に、
フラッグAの値をソフト的に変えているが、フリップフ
ロップ等を用いてハード的にフラッグAに対応する信号
を作り出せば、ステップ31〜33の処理を除くことがで
き、処理時間が短縮できる。
また、第4図で割り込み処理手段23と、演算処理手段24
と、メモリ25と、クロックパルス発生手段26と、8ビッ
トカウンタ27を含めて、1チップマイクロコンピュータ
28としている。
このように、8ビットカウンタを内蔵しているものであ
れば、外付部品がなしで、1チップマイクロコンピュー
タ1つで実現できる。
また、割り込み処理手段が2つあれば、2つのパルス信
号入力をそれぞれ割り込み処理手段に入力すれば、精度
はさらに向上できる。
また、第4図のクロックパルス発生手段はマイクロコン
ピュータのクロック発振器と共用できるし、また、マイ
クロコンピュータのクロック発振器の出力を適当に分周
したものを用いても良い。
発明の効果 以上のように本発明は、1つのNビットカウンタと、カ
ウンタ用のクロックパルス発生手段と、割り込み処理手
段と、Nビットカウンタの値を記憶する複数個のメモリ
と、そのメモリの値を演算処理して、入力のパルス信号
のパルス幅,或るいはパルス周期を読み取る演算装置に
より、少ない部品点数で安価な回路構成で、互いに独立
した複数個のパルス信号入力のパルス幅,パルス周期等
を高精度に検出可能な信号処理装置が実現でき、その実
用的効果は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の実施例のブロック図、第2図は第1図の
パルス信号入力の波形図、第3図は第1図のマイクロコ
ンピュータの処理動作の要部を示すフローチャート、第
4図は本発明の実施例のブロック図、第5図は第4図の
マイクロコンピュータの処理動作の要部を示すフローチ
ャート、第6図は第4図のパルス信号入力及び8ビット
カウンタの動作を示す波形図である。 3・4……Nビットカウンタ、5……クロックパルス発
生手段、6……マイクロコンピュータ、23……割り込み
処理手段、24……演算処理手段、25……メモリ、26……
クロックパルス発生手段、37……8ビットカウンタ。
フロントページの続き (72)発明者 森田 雅晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 南 暎二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−61337(JP,A) 特開 昭54−94380(JP,A) 実開 昭49−137449(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個の異なるパルス信号入力端を有し、 当該パルス信号のパルス幅あるいは周期を読み取る信号
    処理装置であって、 前記入力パルス信号のパルス周期より大幅に短い周期の
    パルスを発生するクロックパルス発生手段と、 このクロックパルス発生手段より発生されるクロックパ
    ルス信号をカウントする1つのNビットカウンタと、 前記複数個の入力パルス信号のそれぞれの変化に対応し
    て前記Nビットカウンタのカウント値を記憶するための
    複数個のメモリと、 前記入力パルス信号のうち少なくとも1つの入力パルス
    信号が接続され、そのパルス信号の変化を検出して割り
    込み動作によりNビットカウンタによるカウント値をメ
    モリに記憶するための割り込み処理手段と、 前記割り込み手段に接続されていない他の入力パルス信
    号のパルスの変化を検出してNビットカウンタによるカ
    ウント値をメモリに記憶するとともに、該複数個のメモ
    リに記憶された値を加算あるいは減算等の演算処理をし
    て前記複数個のパルス信号入力のパルス幅或いはパルス
    周期を読み取る演算処理装置とを備えたことを特徴とす
    る信号処理装置。
JP59157811A 1984-07-27 1984-07-27 信号処理装置 Expired - Lifetime JPH0743401B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP59157811A JPH0743401B2 (ja) 1984-07-27 1984-07-27 信号処理装置

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JP59157811A JPH0743401B2 (ja) 1984-07-27 1984-07-27 信号処理装置

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Publication Number Publication Date
JPS6135369A JPS6135369A (ja) 1986-02-19
JPH0743401B2 true JPH0743401B2 (ja) 1995-05-15

Family

ID=15657805

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JP59157811A Expired - Lifetime JPH0743401B2 (ja) 1984-07-27 1984-07-27 信号処理装置

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49137449U (ja) * 1973-03-24 1974-11-26
JPS5494380A (en) * 1978-01-10 1979-07-26 Yokogawa Hokushin Electric Corp Counter using microprocessor

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Publication number Publication date
JPS6135369A (ja) 1986-02-19

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