JPH10283061A - タイマ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの時刻情報によりタイマの時刻を高
い精度で標準時刻に一致させ、かつ、時刻補正時に生ず
る時刻の不連続による弊害をなくす。 【解決手段】 発振器2は電圧選択回路5の出力電圧によ
り発信周波数が制御される。減算器6はタイマ設定レジ
スタ3の値ａからタイマカウンタ1の値ｂを引き、ａ−ｂ
を補正カウンタ7にセットする。ALL'0'検出回路9-1は補
正カウンタ7のオール０を検出する。比較回路4の結果が
ａ〉ｂのとき、電圧選択回路5は、まずＨレベルの電圧
を選択し、次に補正カウンタ7がオール０ではないた
め、そのままＨレベルが発振器2に出力され、標準より
高い周波数の信号がタイマカウンタ1と、カウント制御
回路8を介して補正カウンタ7に印加され、タイマカウン
タ1のカウントが早まる。補正カウンタ7が０になるとAL
L'0'検出回路9-1の出力により電圧選択回路5の出力はＮ
レベルになり、発振器2の出力は標準周波数になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置が内
蔵するタイマ装置の時刻を、外部から供給される標準時
刻に対し、より高い精度を保って調整し、かつ時刻補正
を行う処理を、より柔軟に行うことが可能なタイマ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報処理装置に内蔵されているタ
イマは、システム立ち上げ時に人手により、あるいは外
部からの時刻情報により自動に設定され、以降は時刻の
調整は行っていないことが多い。特にタイマの精度が要
求されるシステムにおいては、システム立ち上げ後、定
期的に時刻の調整を行っているが、新たに設定する時刻
値を、該タイマに直接設定するものが多く、時刻設定時
の時刻の不連続性、すなわち、時刻設定前と時刻設定後
の時間差、が発生することによる問題、あるいは時刻補
正時の補正値の大きさには特に配慮がされていない問題
等があった。このため時刻調整を行う機会や、補正方法
などに制限があり、柔軟な時刻管理を行うことが難しか
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】情報処理装置は、内蔵
するタイマの時刻に従って様々な処理を行っている。当
然このタイマは、標準時刻に対し高い精度で一致してい
ることが望ましいが、通常、情報処理装置に内蔵される
タイマの精度はさほど高くない。本発明の目的は、該タ
イマの時刻を外部から供給される時刻情報によって定期
的に時刻補正をすることにより、常にタイマの時刻を高
い精度で標準時刻に一致させるとともに、時刻を補正す
る方法に工夫を凝らし、時刻補正時に生ずる時刻の不連
続による、情報処理装置内の処理に生ずる弊害をなく
し、柔軟なタイマの時刻管理が可能なタイマ装置を実現
することにある。また、本発明の他の目的は、時刻補正
に、近年実施されており安易に利用可能な公衆電話回線
による時刻情報の提供を受ける場合に、その利用コスト
を低コストにできるタイマ装置を実現することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、情報処理装置内に組み込まれているタイ
マ装置であり、タイマカウンタと、該タイマカウンタの
カウント値の歩進させる発振器と、該発振器の発振周波
数を制御する発振周波数制御手段と、タイマ設定レジス
タと、該タイマ設定レジスタと前記タイマカウンタの各
時刻を比較する比較手段と、該各時刻の差を求める減算
手段と、該差の値を格納し、前記発振器の信号を入力
し、前記比較手段の比較結果に従い、前記格納した差の
値をカウントダウンまたはカウントアップする補正カウ
ンタを備え、前記発振周波数制御手段は、前記比較手段
の比較結果に基づき前記発振器の発振周波数を増減し、
前記補正カウンタのカウント値が零になったとき該発振
周波数を標準値にするよう制御するようにしている。

【０００５】さらに、前記減算手段の差の値を入力し、
該差の値に基づき補正間隔の値を決定する手段と、該決
定した補正間隔の値を格納し、前記発振器の信号を入力
して該補正間隔の値をカウントダウンする補正間隔カウ
ンタを備え、該補正間隔カウンタのカウント値が零にな
ったとき外部時刻を前記タイマ設定レジスタに格納すよ
うにしている。

【０００６】さらに、前記補正間隔の値を決定する手段
は、前記減算手段の１回目の差の値を入力したとき、１
回目の補正間隔の値として該差の値に相当する値を前記
補正間隔カウンタに格納し、該補正間隔カウンタのカウ
ント値が零になり、外部時刻が前記タイマ設定レジスタ
に格納されることにより前記減算手段の差の値が入力さ
れたとき、前記減算手段の１回目の差の値に基づき決定
された補正間隔の値を２回目の補正間隔の値として前記
補正間隔カウンタに格納するようにしている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例をを図面を
用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示
したものである。図１は、タイマ装置の回路図を示した
ものであり、通常これ自体が情報処理装置内に組み込ま
れている。図１において、１はタイマカウンタであり本
発明のタイマ装置の心臓部にあたるカウンタである。該
タイマカウンタは、電圧を調整することにより発振周波
数を制御することが可能な発振器２からの信号により絶
えず加算されて時刻を刻んでいる。なお、該タイマカウ
ンタは、タイマ装置機動時のみ初期値を設定できるよう
になっている。３は、外部から時刻を設定する場合、設
定する時刻値が格納されるタイマ設定レジスタである。
時刻を設定する場合、設定しようとする時刻は、まずタ
イマ設定レジスタ３に格納される。タイマ設定レジスタ
３に設定時刻が格納されると、続いて、タイマ設定レジ
スタ３の値は、タイマカウンタ１の値と、比較器４によ
り比較され、タイマ設定レジスタ３の値の方がタイマカ
ウンタ１の値より大きかった場合（タイマの遅れを補正
するケース）には比較器４の出力はHighになり、逆の場
合にはLowになる。同時に、減算器６においてタイマ設
定レジスタ３の値からタイマカウンタ１の値が減算さ
れ、結果が補正カウンタ７に格納される。

【０００８】タイマカウンタ１は、発振器２によりカウ
ントされるが、発振器２は発振周波数制御手段としての
電圧選択回路５の出力電圧により発振周波数が制御され
る。つまり、タイマ装置は、該電圧選択回路５の制御に
より時刻調整が達成される。

【０００９】電圧選択回路５は、３つの電圧レベルＨ，
Ｎ，Ｌ（High,Neutral,Low）内の１つの電圧レベルを選
択し出力電圧とする。この電圧レベルの選択は、実施例
では、ＨとＬのいずれかを選択する第１の選択と、第１
の選択結果とＮのいずれかを選択する第２の選択からな
る。比較回路４の比較結果は、電圧選択回路５の第１の
選択を制御し、また、カウント制御回路８を制御し、補
正カウンタ７のカウント制御を加算にするか、減算にす
るかの選択をする。

【００１０】また、これとは別に、減算器６により、タ
イマ設定レジスタ３の値から、タイマカウンタ１の値が
減算され、この減算結果が、補正カウンタ７の上位ビッ
トに格納される。補正カウンタ７の下位ビットには
‘０’が格納される。該補正カウンタ７は、発振器２の
電圧調整を行う時間の長さを規定する。従って、発振器
２の変動可能な周波数幅が、通常の発振周波数の1024分
の1であったならば（通常周波数が1024Hzに対し±1Hzだ
け周波数を変動させることができる）、タイマカウンタ
１の時刻をタイマ設定レジスタ３の値とタイマカウンタ
１の値の差分だけ調整するには、減算器６の結果より、
1024倍(2¹⁰倍)の時間がかかるのであるから、下位１０
ビットに‘０’を格納し、その上位ビットに減算結果が
格納されればよい。ALL'0'検出回路９-１は、補正カウ
ンタ７の値がALL'0'となったことを検出し、検出結果は
電圧選択回路５の第２の選択を制御する。補正カウンタ
７の値がALL'0'となった場合、ALL'0'検出回路９-１の
出力はLowになり（反転論理）、ALL'0'でない場合にはH
ighになる。

【００１１】実際に、タイマ設定レジスタ３に設定時刻
が格納されると、電圧選択回路５の出力は、比較回路４
の比較結果により制御され、タイマ設定レジスタ３の値
がタイマカウンタ１の値より大きかった場合には、比較
器４の出力はHighになり電圧選択回路５の第１の選択で
は高い電圧（Ｈ）を選択し、逆の場合には比較器４の出
力はLowになり電圧選択回路５の第１の選択では低い電
圧（Ｌ）を選択する。また、このとき、補正カウンタ７
の上位ビットには減算器６の減算結果が格納され、ALL'
0'検出回路９-１は、補正カウンタ７の内容がALL'0'で
ないので、Highになり、電圧選択回路５における第２の
選択では第１の選択結果が選択される。

【００１２】例えば、タイマ設定レジスタ３の値がタイ
マカウンタ１の値より大きかった場合には、比較器４の
出力はHighになり電圧選択回路５の第１の選択では高い
電圧（Ｈ）が選択され、第２の選択ではこの第１の選択
で選択された高い電圧（Ｈ）が選択され、発振器２に
は、この高い電圧（Ｈ）が供給され、結果としてタイマ
カウンタ１のカウンタ速度は少しだけ速くなる。また、
このとき、比較器４の出力はHighとなり、カウント制御
回路８は補正カウンタ７のカウント制御を減算にする。
補正カウンタ７には、減算器６の減算結果が格納され
る。この場合、補正カウンタ７には正の値が格納され、
カウント制御回路８の制御の下に発振器２の出力により
減算が行われる。そして、補正カウンタ７の値がALL'0'
となった場合、ALL'0'検出回路９-１の出力がLowになり
（反転論理）、補正カウンタ７のカウントはALL'0'のま
ま停止し、電圧選択回路５は、第２の選択で通常電圧
（Ｎ）を選択し、タイマカウンタ１の時刻調整は終了す
る。時刻調整終了後は、タイマカウンタ１には発振器２
からの標準周波数の信号が供給される。

【００１３】以上により、、タイマ値を補正する場合、
外部から供給される時刻情報を該タイマに直接設定する
のではなく、外部から供給される時刻情報と該情報処理
装置が内蔵するタイマの時刻とを比較した結果により徐
々に時刻を調整するタイマ自動調整部が実現する。

【００１４】タイマ装置の時刻精度は、以上に示したタ
イマ自動調整機能が実現した場合、タイマを補正する間
隔により決められる。実際には、できるだけ短い間隔で
時刻補正を繰り返せば高い時刻精度が常に保たれるので
あるが、近年実施されている公衆電話回線により時刻情
報を取り込み時刻補正を行おうとする場合、通話料金を
抑えるためには極力補正間隔は長くすることが求められ
る。これを実現するため、補正間隔カウンタ１０を設け
る。該カウンタには、次の時刻補正を実施するまでの間
隔（時間）を設定しておき、発振器２により減算されて
いき、該カウンタがALL'0'になったとき、 ALL'0'検出
回路９-２の働きにより、時刻補正実施信号１１を出力
し、外部時刻の新規取り込みが行われるようにしてお
く。補正間隔カウンタ１０に設定する値は補正間隔制御
部１２により設定される。補正間隔制御部１２は、外部
からの時刻情報を設定した場合、減算器６の結果（時刻
補正時の時刻誤差）を取り込み、この結果を予め設定さ
れた時刻の許容誤差と比較し、これより大きかった場合
には、時刻を補正する間隔をより短くし、小さかった場
合には、時刻を補正する間隔をより長くするよう制御す
る。なお、図面には正確に記述されていないが、タイマ
設定レジスタ３、比較器４、減算器６、補正カウンタ７
は、補正間隔カウンタ１０の値のALL'0'を検出する回路
９-２の出力がHighになり時刻補正が実施された時点で
の入力値を取り込む構造となっている。また、該タイマ
装置を組み込んでいる情報処理装置との間のインタフェ
イス部分については省略している。

【００１５】図２は、補正間隔制御部内の制御フローを
示したものである。処理１により、Ｔにシステム規定値
として与えられている補正間隔時間を設定する。通常、
水晶発振器を使用したタイマの場合、１日程度の時間を
設定しておけば問題ない。処理２により、Ａに許容誤差
値を設定する。該許容誤差値の設定は、情報処理装置利
用者により任意の値が設定される。リセット発行を行っ
た後、処理３により、減算器６の減算結果を取り込みＢ
に設定する。上記のＴ，Ａ，Ｂはレジスタまたはメモリ
の領域である。上記リセット発行を行ったとき、補正間
隔カウンタ１０に対しリセット信号１３が入力され、該
レジスタはALL'0'となり、 ALL'0'検出回路９-２の働き
により、外部時刻情報を取り込み時刻を補正する動作が
強制的に実行される。

【００１６】処理４により、許容誤差値Ａと減算器６の
結果Ｂとを比較し、Ａ＞Ｂの場合には、時刻補正時に
は、さほどタイマの時刻ずれは生じていなかったのであ
るから、次回の時刻補正までの間隔時間は、現在の補正
間隔時間よりも大きくしても差し支えないのであるか
ら、補正間隔時間ＴをΔＴだけ大きくする。逆にＡ＜Ｂ
の場合には、今回の時刻補正時には、タイマの時刻ずれ
が許容範囲より大きかったのであるから、次回の時刻補
正までの間隔時間は、現在の補正間隔時間より小さくす
る必要があり、補正間隔時間ＴをΔＴだけ小さくする。
処理５により、再設定されたＴの値が、Ｂ×１０２４よ
り大きいことをチェックする。もし、Ｔの値が、 Ｂ×
１０２４より小さかった場合、時刻補正が終了しないう
ちに次の時刻補正に入ってしまうので、これをさけるた
めＴにＢ×１０２４を設定する。ただし、このような事
態になることはほとんどあり得ない。処理６により、決
められたＴの値を補正間隔カウンタ１０に設定した後、
次回の時刻補正が実施されるまで待つ。以上により、時
刻補正を実施する間隔が可変にでき、タイマ値を補正す
るときに、外部から供給される時刻情報と該情報処理装
置が内蔵するタイマの時刻との差分の大きさによって、
次回の時刻補正までの間隔を調整する機能を持つ補正間
隔適応型タイマ自動調整機能が実現できる。

【００１７】これまで述べてきたタイマ調整方式では、
発振周波数の変化がもとの周波数に対しかなり高い精度
で変化しなくては、高精度な時刻補正が実現できない。
しかし、実際には高い精度で発振器の周波数を変化させ
ることは難しい。これを解決するため、図２に示す補正
間隔制御部のフローチャートを図３に示すものに変更す
る。図３のフローでは、１回しか行っていなかった時刻
補正を２回行うことで精度を向上させるものである。図
３の図２からの変更点は、図１の処理４と処理５の間に
処理７と処理８を挿入した点である。

【００１８】処理７では、補正間隔カウンタ１０にＢ×
１０２４を設定し、２回目の時刻補正待ちに入る。ここ
では、１回目の時刻補正が終了した時点で直ちに２回目
の時刻補正のための補正間隔カウンタ１０へ補正時間間
隔の設定が実施されることとなる。すなわち、１回目の
時刻補正により、タイマ設定レジスタ３の時刻値とタイ
マカウンタ１の時刻値の間の誤差の補正をし、タイマカ
ウンタ１の時刻を出来るだけ正確な時刻とした上で２回
目の時刻補正のための補正間隔カウンタ１０への補正時
間間隔の設定が実施される。２回目の時刻補正は、１回
目の時刻補正と全く同じ手順で実施される。これは、１
回目の時刻補正で生じた誤差およびその後に生じた誤差
の修正である。以上の変更により、発振器の周波数の変
化分の変動などで生じる時刻の誤差を、再度発振器の周
波数を一定値だけ変化させて時刻の微調整を行うタイマ
自動調整機能が実現できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
情報処理装置に内蔵するタイマ装置を高い精度で標準時
刻に一致させることが可能となり、また、時刻を補正す
る際に、時刻の不連続が生じないため、情報処理装置上
の処理に影響を与えることなく時刻の補正が可能なタイ
マ装置が実現できる。また、タイマを補正する間隔を自
動的に設定し、この間隔で時刻情報を取り込むことが可
能なタイマ装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のタイマ装置の構成を示す図で
ある。

【図２】補正間隔制御部における処理のフローチャート
を示す図である。

【図３】補正間隔制御部における別の処理のフローチャ
ートを示す図である。

【符号の説明】 １ タイマカウンタ ２ 電圧の可変により発振周波数が制御可能な発振器 ３ タイマ設定レジスタ ４ 比較回路 ５ 電圧選択回路 ６ 減算器 ７ 補正カウンタ ８ カウント制御回路 ９−１、９−２ ＡＬＬ‘０’検出回路 １０ 補正間隔カウンタ １１ 時刻補正実施信号 １２ 補正間隔制御部 １３ リセット信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報処理装置内に組み込まれているタイ
   マ装置であって、 タイマカウンタと、該タイマカウンタのカウント値を歩
   進させる発振器と、該発振器の発振周波数を制御する発
   振周波数制御手段と、タイマ設定レジスタと、該タイマ
   設定レジスタと前記タイマカウンタの各時刻を比較する
   比較手段と、該各時刻の差を求める減算手段と、該差の
   値を格納し、前記発振器の信号を入力し、前記比較手段
   の比較結果に従い、前記格納した差の値をカウントダウ
   ンまたはカウントアップする補正カウンタを備え、 前記発振周波数制御手段は、前記比較手段の比較結果に
   基づき前記発振器の発振周波数を増減し、前記補正カウ
   ンタのカウント値が零になったとき該発振周波数を標準
   値にするよう制御することを特徴とするタイマ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のタイマ装置において、 前記減算手段の差の値を入力し、該差の値に基づき補正
   間隔の値を決定する手段と、該決定した補正間隔の値を
   格納し、前記発振器の信号を入力して該補正間隔の値を
   カウントダウンする補正間隔カウンタを備え、該補正間
   隔カウンタのカウント値が零になったとき外部時刻を前
   記タイマ設定レジスタに格納することを特徴とするタイ
   マ装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のタイマ装置において、 前記補正間隔の値を決定する手段は、前記減算手段の１
   回目の差の値を入力したとき、１回目の補正間隔の値と
   して該差の値に相当する値を前記補正間隔カウンタに格
   納し、該補正間隔カウンタのカウント値が零になり、外
   部時刻が前記タイマ設定レジスタに格納されることによ
   り前記減算手段の差の値が入力されたとき、前記減算手
   段の１回目の差の値に基づき決定された補正間隔の値を
   ２回目の補正間隔の値として前記補正間隔カウンタに格
   納することを特徴とするタイマ装置。