JPH09113556A - パルス計測回路及びその計測方法 - Google Patents

パルス計測回路及びその計測方法

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JPH09113556A
JPH09113556A JP26694595A JP26694595A JPH09113556A JP H09113556 A JPH09113556 A JP H09113556A JP 26694595 A JP26694595 A JP 26694595A JP 26694595 A JP26694595 A JP 26694595A JP H09113556 A JPH09113556 A JP H09113556A
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JP
Japan
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pulse
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JP26694595A
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English (en)
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Sei Sasaki
生 佐々木
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マイクロコンピュータのCPUに依存すること
なく、応答速度および計測精度が向上されるパルス計測
回路およびその計測方法を実現する。 【解決手段】本発明のパルス計測回路は、カウンタ1
と、キャプチャレジスタ2と、パルス計測レジスタA3
と、パルス計測レジスタB4と、演算部5と、演算結果
格納フラグ6と、計測データ確定レジスタ7とを備えて
構成される。カウンタ1は、カウントクロック101に
よりカウントアップされ、入力パルス102のエッジが
検出されて、当該カウント値がキャプチャレジスタ2に
取込まれる。キャプチャレジスタ2に取込まれた値は、
パルス計測レジスタA3に格納され、演算部5において
パルス計測レジスタB4の値と比較される。この比較結
果に対応する演算処理を介して、計測データ確定フラグ
7がセットされて、パルス計測が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパルス計測回路及び
その計測方法に関し、特に入力パルスのエッジ検出によ
り、測定対象のカウントクロックの周期およびパルス幅
の計測を行うパルス計測回路及びその計測方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のマイクロコンピュータ内
蔵のタイマ機能によりパルス計測を行うパルス計測回路
及びその計測方法においては、計測対象の入力パルスの
エッジを検出することにより割込み処理を起動させ、キ
ャプチャされた値を演算処理することにより、当該入力
パルスの周期を計測している。また、マクロサービス機
能を有するマイクロコンピュータによるパルス計測処理
においては、パルス入力によるエッジ検出によりキャプ
チャされた値を、データメモリ上のキャプチャデータ格
納領域に転送し、その後、CPUにより内部演算回路を
用いて演算処理を実行し、パルス計測値を算出してい
る。
【0003】図3は、従来のマクロサービス機能のない
マイクロコンピュータによりパルス計測を行うパルス計
測回路の構成を示すブロック図である。図3に示される
ように、カウンタ12とキャプチャ/コンペアレジスタ
13とを備えて構成されており、計測対象の入力パルス
102はキャプチャ/コンペアレジスタ13に入力され
る。一方、カウンタ12は、カウントクロック101の
入力によりカウントアップされるフリーランニングのカ
ウンタであり、入力パルス101のエッジ検出により、
キャプチャ/コンペアレジスタ13には、カウンタ12
によるカウントクロック101のカウント値が取込ま
れ、外部入力割込み106が起動される。この外部入力
割込み106が起動されると、それ以降の処理は、内部
の演算回路(図示されない)を用いてパルス計測のため
の演算が行われて、その計測結果は、予め定められてい
るメモリ領域に転送されて格納される。
【0004】また、図4は、従来のマクロサービス機能
を有するマイクロコンピュータによりパルス計測を行う
パルス計測回路の構成を示すブロック図である。この場
合には、チャネル(1)107またはチャネル(2)1
08より入力される入力パルスのエッジ検出により、フ
リーランニングしているカウンタ15のカウント値がキ
ャプチャレジスタ14に取込まれて、立ち下がりエッジ
検出信号109が出力されてI/O要求制御部17に入
力される。I/O要求制御部17においては、この立ち
下がりエッジ検出信号109の入力を受けて、キャプチ
ャ終了I/O要求信号110がアクティブで出力され、
I/O要求受付部18に入力される。I/O要求受付部
18においては、このキャプチャ終了I/O要求信号1
10、チャネル信号111および端子レベル信号112
を基にして、命令レジスタ19を介して実行制御部20
に対しパルス計測終了処理要求を通知する。実行制御部
20においては、これを受けて、PC22の命令コード
を参照して現在実行中の処理を一旦中断し、キャプチャ
されたデータをデータメモリ25に格納した後にALU
24により減算処理が行われる。この減算結果はデータ
メモリ25に格納され、これに伴ない実行制御部20に
より中断されていた処理が再開される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパルス
計測回路及びその計測方法においては、マイクロコンピ
ュータを用いてパルス計測を行う際に、当該マイクロコ
ンピュータ内部の演算回路を用いてパルス計測演算処理
を行っているために、多チャネルについて同時にパルス
計測を行う場合には、CPU自体の処理速度により計測
応答速度および計測精度が制約されてしまうという欠点
がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明のパルス計測
回路は、計測対象のカウントクロックを入力して、当該
カウントクロックのパルス周期およびパルス幅を計測す
るパルス計測回路において、前記カウントクロックを入
力して計数する計数手段と、外部から入力される特定の
信号を介して前記計数手段の計数値を入力して格納する
キャプチャレジスタと、前記キャプチャレジスタに格納
されている値を入力して格納する第1のパルス計測レジ
スタと、前記第1のパルス計測レジスタに格納されてい
るレジスタ値の更新時に、当該第1のパルス計測レジス
タにおける更新前のレジスタ値を入力して格納する第2
のパルス計測レジスタと、前記第1のパルス計測レジス
タに格納されているレジスタ値と、前記第2のパルス計
測レジスタに格納されているレジスタ値とを入力とする
演算手段と、前記演算手段による演算結果を入力して格
納する演算結果格納レジスタと、前記演算手段の演算出
力に基づいて計測データフラグを設定するフラグ設定手
段とを備えて構成され、前記演算結果格納レジスタに格
納されるレジすタ値をパルス計測値として出力すること
を特徴としている。
【0007】なお、前記第1の発明において、前記演算
手段としては、前記第1のパルス計測レジスタに格納さ
れるレジスタ値と、前記第2のパルス計測レジスタに格
納されるレジスタ値とを比較照合する比較部と、前記比
較部より入力される比較結果および前記計数手段より入
力されるオーバーフロー発生信号を介して演算制御作用
を行う演算制御部と、前記演算制御部の制御作用を介し
て、処理された値を補正済みデータとして格納する補正
済みデータ格納部と、前記第1のパルス計測レジスタに
格納されているレジスタ値、前記演算制御部より出力さ
れる計測範囲オーバー信号/加算減算切替信号および前
記補正済みデータ格納部に格納されている値の入力を基
にして加減算処理を行う加減算部とを備えて構成しても
よい。
【0008】また、第2の発明のパルス計測方法は、計
測対象のカウントクロックを入力して、当該カウントク
ロックのパルス周期およびパルス幅を計測するパルス計
測回路において、前記カウントクロックを入力して計数
する第1のステップと、外部から入力される特定の信号
に基づいて前記第1のステップにおいて生成さ計数値
を、所定のキャプチャレジスタに格納する第2のステッ
プと、前記第2のステップにおいて前記キャプチャレジ
スタに格納された計数値を、所定の第1のパルス計数レ
ジスタに格納する第3のステップと、前記外部から入力
される特定の信号に基づいて前記キャプチャレジスタに
格納する計数値を更新する際に、前記第1のパルス計数
レジスタに格納されているレジスタの値を、所定の第2
のパルス計数レジスタに格納する第4のステップと、前
記第1のパルス計数レジスタに格納されているレジスタ
の値と、前記第2のパルス計数レジスタに格納されてい
るレジスタの値とを入力して演算処理する第5のステッ
プと、前記第5のステップによる演算処理出力により、
所定の計測データ設定フラグを設定するとともに、所定
の格納手段に当該演算結果を格納する第6のステップ
と、を有することを特徴としている。
【0009】なお、前記第2の発明において、前記第5
のステップは、前記第1のパルス計数レジスタに格納さ
れているレジスタの値と、前記第2のパルス計数レジス
タに格納されているレジスタの値とを比較照合する第7
のステップと、前記第7のステップにおける比較結果に
基づいて、前記演算処理における加減算の切替えを行う
第8のステップと、を有するようにしてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0011】図1は本発明の1実施形態を示すブロック
図である。図1に示されるように、本実施形態は、カウ
ンタ1と、キャプチャレジスタ2と、パルス計測レジス
タA3と、パルス計測レジスタB4と、演算部5と、演
算結果格納フラグ6と、計測データ確定レジスタ7とを
備えて構成される。また、図2は、演算部5の内部構成
を示すブロック図であり、パルス計測レジスタA3、パ
ルス計測レジスタB4、演算結果格納フラグ6および計
測データ確定レジスタ7に対応して、比較器8と、演算
制御部9と、補正済みデータ格納部10と、加減算部1
1とを備えて構成されている。以下、図1および図2を
参照して、本実施形態の動作について説明する。
【0012】カウンタ1は、従来例の場合と同様にカウ
ントクロック101によりカウントアップされるフリー
ランニングのカウンタであり、入力パルス102のエッ
ジ検出により、キャプチャレジスタ2には、カウンタ1
より出力されるカウント値が取込まれる。キャプチャレ
ジスタ2に取込まれたカウント値は、パルス計測レジス
タA3に入力されて格納され、演算部5に含まれる比較
器8により、パルス計測レジスタA3とパルス計測レジ
スタB4の値が比較照合される。比較器8において、パ
ルス計測レジスタA3の値が、パルス計測レジスタB4
の値よりも小さい場合には、比較器8より出力される比
較結果信号105がアクティブにて出力されて、演算制
御部9に入力される。演算制御部9においては、前回の
タイミングにおいて比較結果信号105がアクティブで
あった場合、またはカウンタ1より出力されるオーバー
フロー信号103と、今回のタイミングにおける比較結
果信号105が共にアクティブであった場合には、パル
ス計測範囲を越えたものと判定され、計測範囲オーバ信
号106がアクティブにて出力されて加減算部11に入
力される。また、カウンタ1より出力されるオーバーフ
ロー信号103がアクティブであり、且つ比較結果信号
105がノンアクティブである場合には、演算制御部9
からは、カウンタ1のカウント値の最大値からパルス計
測レジスタB4の値を差引いた値が出力されて、補正済
みデータ格納部10に入力されて格納される。
【0013】加減算部11においては、演算制御部9よ
り出力される加算減算切替信号107がアクティブにて
入力される場合には、パルス計測レジスタA3の値と補
正済みデータ格納部10の値とが加算され、また、加算
減算切替信号107がノンアクティブにて入力される場
合には、パルス計測レジスタA3の値より補正済みデー
タ格納部10の値が減算されて、これらの加減算結果は
演算結果格納レジスタ6に入力されて格納されるととも
に、計測データ確定フラグ6がセットされる。また、演
算制御部9より出力される計測範囲オーバー信号106
がアクティブである場合には、演算結果格納レジスタ6
には加減算部11の最大値が格納されるとともに、計測
データ確定フラグ7がセットされる。
【0014】この後において、次の入力パルス102の
計測を行うために、パルス計測レジスタA3の値は、前
回のキャプチャ値として、パルス計測レジスタB4にシ
フトされて格納される。このようにして、逐次キャプチ
ャレジスタ2に対する入力パルス102の計測が行われ
るが、本発明においては、少なくとも、演算部を含む計
測処理機能を有することにより、CPUにおいて実行中
の処理を中断することなく、当該CPUとは無関係にパ
ルス計測を行うことが可能となり、CPU自体の処理速
度に影響されることなく、効率よくパルス計測を行うこ
とができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、測定対
象のカウントクロック入力に対応して、当該パルス計測
回路内に、パルス計測専用の演算手段を設けることによ
り、マイクロコンピュータのCPU自体の処理速度に影
響されることなく、計測応答速度および計測精度を向上
させることができるという効果がある。
【0016】また、マイクロコンピュータのCPU自体
の処理負担量が軽減されるために、当該マイクロコンピ
ュータの処理容量が改善されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】前記1実施形態における演算部の構成を示すブ
ロック図である。
【図3】従来例の構成を示すブロック図である。
【図4】他の従来例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、12、15 カウンタ 2、14 キャプチャレジスタ 3 パルス計測レジスタA 4 パルス計測レジスタB 5 演算部 6 演算結果格納レジスタ 7 計測データ確定フラグ 8 比較器 9 演算制御部 10 補正済みデータ格納部 11 加減算部 13 シャプチャ/コンプアレジスタ 16 パルス制御回路 17 I/O要求制御部 18 I/O要求受付部 19 命令レジスタ 20 実行制御部 21 汎用レジスタ 22 PC 23 プログラムメモリ 24 ALU 25 データメモリ 26 PSW 101 カウントクロック 102 入力パルス 103 オーバーフロー発生信号 104 内部データバス 105 比較結果信号 106 計測範囲オーバー信号 107 加算減算切替信号 108 オーバーフロー発生割込み信号 109 外部入力割込み信号 110 チャネル(1) 111 チャネル(2) 112 立ち下がりエッジ検出信号 113 キャプチャ終了I/O要求信号 114 チャネル信号 115 端子レベル信号 116 内部バス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 計測対象のカウントクロックを入力し
    て、当該カウントクロックのパルス周期およびパルス幅
    を計測するパルス計測回路において、 前記カウントクロックを入力して計数する計数手段と、 外部から入力される特定の信号を介して前記計数手段の
    計数値を入力して格納するキャプチャレジスタと、 前記キャプチャレジスタに格納されている値を入力して
    格納する第1のパルス計測レジスタと、 前記第1のパルス計測レジスタに格納されているレジス
    タ値の更新時に、当該第1のパルス計測レジスタにおけ
    る更新前のレジスタ値を入力して格納する第2のパルス
    計測レジスタと、 前記第1のパルス計測レジスタに格納されているレジス
    タ値と、前記第2のパルス計測レジスタに格納されてい
    るレジスタ値とを入力とする演算手段と、 前記演算手段による演算結果を入力して格納する演算結
    果格納レジスタと、 前記演算手段の演算出力に基づいて計測データフラグを
    設定するフラグ設定手段とを備えて構成され、前記演算
    結果格納レジスタに格納されるレジすタ値をパルス計測
    値として出力することを特徴とするパルス計測回路。
  2. 【請求項2】 前記演算手段が、前記第1のパルス計測
    レジスタに格納されるレジスタ値と、前記第2のパルス
    計測レジスタに格納されるレジスタ値とを比較照合する
    比較部と、 前記比較部より入力される比較結果および前記計数手段
    より入力されるオーバーフロー発生信号を介して演算制
    御作用を行う演算制御部と、 前記演算制御部の制御作用を介して、処理された値を補
    正済みデータとして格納する補正済みデータ格納部と、 前記第1のパルス計測レジスタに格納されているレジス
    タ値、前記演算制御部より出力される計測範囲オーバー
    信号/加算減算切替信号および前記補正済みデータ格納
    部に格納されている値の入力を基にして加減算処理を行
    う加減算部と、 を備えて構成される請求項1記載のパルス計測回路。
  3. 【請求項3】 計測対象のカウントクロックを入力し
    て、当該カウントクロックのパルス周期およびパルス幅
    を計測するパルス計測回路において、 前記カウントクロックを入力して計数する第1のステッ
    プと、 外部から入力される特定の信号に基づいて前記第1のス
    テップにおいて生成さ計数値を、所定のキャプチャレジ
    スタに格納する第2のステップと、 前記第2のステップにおいて前記キャプチャレジスタに
    格納された計数値を、所定の第1のパルス計数レジスタ
    に格納する第3のステップと、 前記外部から入力される特定の信号に基づいて前記キャ
    プチャレジスタに格納する計数値を更新する際に、前記
    第1のパルス計数レジスタに格納されているレジスタの
    値を、所定の第2のパルス計数レジスタに格納する第4
    のステップと、 前記第1のパルス計数レジスタに格納されているレジス
    タの値と、前記第2のパルス計数レジスタに格納されて
    いるレジスタの値とを入力して演算処理する第5のステ
    ップと、 前記第5のステップによる演算処理出力により、所定の
    計測データ設定フラグを設定するとともに、所定の格納
    手段に当該演算結果を格納する第6のステップと、 を有することを特徴とするパルス計測方法。
  4. 【請求項4】 前記第5のステップが、前記第1のパル
    ス計数レジスタに格納されているレジスタの値と、前記
    第2のパルス計数レジスタに格納されているレジスタの
    値とを比較照合する第7のステップと、 前記第7のステップにおける比較結果に基づいて、前記
    演算処理における加減算の切替えを行う第8のステップ
    と、 を有することを特徴とする請求項3記載のパルス計測方
    法。
JP26694595A 1995-10-16 1995-10-16 パルス計測回路及びその計測方法 Pending JPH09113556A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002168890A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 周波数検出方法、周波数検出装置および記録媒体

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Effective date: 20000711