JPS60201279A - Time interval measuring device - Google Patents

Time interval measuring device

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Publication number
JPS60201279A
JPS60201279A JP5793484A JP5793484A JPS60201279A JP S60201279 A JPS60201279 A JP S60201279A JP 5793484 A JP5793484 A JP 5793484A JP 5793484 A JP5793484 A JP 5793484A JP S60201279 A JPS60201279 A JP S60201279A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
signal
register
time
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP5793484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Tamai
玉井 義明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP5793484A priority Critical patent/JPS60201279A/en
Publication of JPS60201279A publication Critical patent/JPS60201279A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04FTIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F10/00Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
    • G04F10/04Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means by counting pulses or half-cycles of an ac

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce + or -1 counting errors of a basic clock and obtain high resolution at a lower clock frequency than conventional one by delaying the basic clock by the value of necessary resolution successively, and detecting counting errors of a signal to be measured. CONSTITUTION:A delay line 2 generates 10-phase clocks 103-1-103-10 which are delayed by the resolution value TR successively and the signal 101 to be measured is inputted in this state to store the 10-phase clocks in a register 4 at the leading edge of the signal. A counter 3 counts the high-level time of the signal 101 with the basis clock 102. When the signal 101 is ceased, a register 5 stores the 10-phase clocks 103-1-103-10 at the leading edge. A microprocessor 6 recognizes the completion of measurement at the trailing edge of the signal 101 and performs arithmetic on the basis of outputs of the register 4, counter 3, and register 5 to calculate the high-level time of the signal 101.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はタイムインターバル測定装置に関し。[Detailed description of the invention] (Technical field) The present invention relates to a time interval measuring device.

特にクロック周波数よりも高い分解能を得るタイムイン
ターバル測定装置に関する。
In particular, the present invention relates to a time interval measuring device that obtains a resolution higher than a clock frequency.

(従来技術) 従来、タイムインターバルの測定は、被測定信号の時間
内に存在するクロ・ツク周波数のクロヅクパルスを計数
して行っている。この方法は±1計数値の誤差を持って
おり、誤差の値を小さくする几めにはその分解能を上げ
なければならない。分解能はクロック周波数に比例する
ので高い分解能を得るためにはクロック周波数を上げな
ければならない。しかし、高いクロック周波数を安定し
て得ることは容易でない。なぜならば高い周波数のクロ
ックで動作する構成回路部品は該クロ・ツク周波数以上
で動作しなければならない上に、前記クロック周波数t
−女定に供給するためには該クロ・ツク周波数を発生す
る構成回路部品がすべて安定でなければならないからで
ある。このことは非常に特殊な回路部品と回路技術およ
び測定技術を用いることを意味し、そのために複雑でか
つ高価な測定装置になるという欠点があった。
(Prior Art) Conventionally, time intervals have been measured by counting the clock pulses of the clock frequency that exist within the time of the signal under test. This method has an error of ±1 count value, and in order to reduce the error value, the resolution must be increased. Since resolution is proportional to clock frequency, the clock frequency must be increased to obtain high resolution. However, it is not easy to stably obtain a high clock frequency. This is because component circuit components that operate with a high frequency clock must operate at a frequency higher than the clock frequency, and the clock frequency t
- This is because all the component circuitry that generates the clock frequency must be stable in order to provide a constant supply. This meant the use of very specialized circuit components and circuit and measurement techniques, which had the disadvantage of resulting in complex and expensive measurement equipment.

(発明の目的) 本発明の目的は、クロック周波数を必要とする分解能の
値だけ順次遅延させた多相化りa・ツク周波数を用いる
ことによって上記欠点を除去し、前記クロック周波数以
上の分解能を得るようにしたタイムインターバル測定装
置を提供することにある。
(Object of the Invention) The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks by using a multi-phase a.c. An object of the present invention is to provide a time interval measuring device that can obtain the desired time intervals.

(発明の構成) 本発明によれば、ある周波数のクロックを発生する基本
クロック発生部と、該基本クロック発生部からのクロッ
ク周波数で被測定信号を計数する計数部と、前記クロッ
ク周波数の整数倍の多相化クロックを発生する多相クロ
ック発生部と、該多相化クロックの順位でそれぞれ前記
被測定信号の開始時間および終了時間を記憶する第1お
よび第2の記憶部と、前記被測定信号のタイムインター
バルを算出する演算部とを備えることを特徴とするタイ
ムインターバル測定装置が得られる。
(Structure of the Invention) According to the present invention, there is provided a basic clock generating section that generates a clock of a certain frequency, a counting section that counts a signal under test at a clock frequency from the basic clock generating section, and an integer multiple of the clock frequency. a multiphase clock generating section that generates a multiphase clock; first and second storage sections that store the start time and end time of the signal under test, respectively, in the order of the multiphase clock; A time interval measuring device is obtained, which is characterized by comprising a calculation section that calculates a time interval of a signal.

(実施例) 次に図面を参照して本発明について説明する。(Example) Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明のタイムインターバル測定装置の第1の
実施例を示すブロック図、第2図は第1図における各信
号の一例を示すタイムチャートである。同図はクロック
周波数の10倍の分解能を得るために、クロック周波数
の周期を10等分した形の10相化クロック周波数、す
なわち、ある多相化クロック周波数から次の多相化クロ
ック周波数までの遅れ(分解能の値)がクロック周波数
の周期の1/10になるようにしたlO相化り072周
波数を用いた場合のブロック図とタイムチャートを示し
ている。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the time interval measuring device of the present invention, and FIG. 2 is a time chart showing an example of each signal in FIG. The figure shows a 10-phase clock frequency in which the period of the clock frequency is divided into 10 equal parts in order to obtain a resolution of 10 times the clock frequency, that is, from one multi-phase clock frequency to the next multi-phase clock frequency. A block diagram and a time chart are shown in the case of using a lO-phase 072 frequency in which the delay (resolution value) is 1/10 of the period of the clock frequency.

続いて本笑施例の動作について説明する。発振回路1か
ら出力される基本クロック102はディレーライン2に
入力される。ディレー2イン2は分解能値TRずつ順次
遅延させた10相化クロヅク103−1. 103−2
.〜103−10 を発生させる。この状態で被測定信
号101が入力されると、その立ち上が9でレジスタ4
は10相化クロック103−1.103−2.〜103
−10 を記憶する(第2図では10相化クロック10
3−1より正論理にて1100000111” と記憶
する)。
Next, the operation of this embodiment will be explained. A basic clock 102 output from the oscillation circuit 1 is input to the delay line 2. The delay 2-in-2 is a 10-phase Kurozuku 103-1. 103-2
.. ~103-10 is generated. When the signal under test 101 is input in this state, the register 4
is a 10-phase clock 103-1.103-2. ~103
-10 (in Figure 2, the 10-phase clock 10
3-1, it is stored as 1100000111'' in positive logic).

カウンタ3は被1111J定信号101のハイレベルノ
時間を基本りaツク102で計数する(第2図では2計
数値である)。そして被測定信号101の終了において
は、その立ち下が9でレジスタ5は10相化クロック1
03−1.103−2.〜103−10金記臆する(第
2図では1o相化クロ・ツク103−1 より正論理で
0111110000“と記憶する)。マイクロプロセ
ッサ6は被測定信号101の該立ち下が9で測定の終了
を認識し。
The counter 3 basically counts the high level time of the 1111J constant signal 101 using the a clock 102 (2 counts in FIG. 2). At the end of the signal under test 101, the falling edge is 9, and the register 5 receives the 10-phase clock 1.
03-1.103-2. ~103-10 is recorded (in FIG. 2, it is stored as 0111110000 with positive logic from the 1O phase converting clock 103-1). Recognize the end.

開始時間金記憶している10相化クロヴクの状態1直で
あるレジスタ4の出力105と、基本クロック102に
よる計数値であるカウンタ3の出力104と、終了時間
を記憶している1o相化クロツクの状態値であるレジス
タ50出力106とを入力して下記(1)式に従って演
算を行い、被測定信号101のハイレベルの時間を算出
する。
The output 105 of the register 4 which is the state 1 of the 10-phase clock that stores the start time, the output 104 of the counter 3 that is the count value based on the basic clock 102, and the 10-phase clock that stores the end time. The state value of the register 50 output 106 is input, and calculation is performed according to the following equation (1) to calculate the high level time of the signal under test 101.

Ty=n・1/fc+(Kp KT)’TR−−[1)
ここで、TM・・・被測定信号のタイムインターバル測
定値、n・・・基本クロック102による計数値。
Ty=n・1/fc+(Kp KT)'TR−-[1)
Here, TM: Time interval measurement value of the signal under test, n: Count value by the basic clock 102.

fc・・・クロック周波数 TR・・・必要とする分解
能のhjLh KT・・・開始時間を記憶している1o
相化クロヅクの状態値により決定される工o相化1@位
、。
fc...Clock frequency TR...HjLh of the required resolution KT...1o that remembers the start time
Phase 1 rank determined by the status value of phase black dwarf.

K、・・・終了時間を記憶している1o相化クロツクの
状態値により決定される1o相化順位である。
K, . . . is the 1o phase conversion order determined by the state value of the 1o phase conversion clock that stores the end time.

また前記10相化順位KTおよびに、は次のようにして
決定する。レジスタ4又はレジスタ5に10相化クロッ
ク103−1,103−2..103−10のそれぞれ
の状態値a1. a2.〜aloが記はされているとし
てこれらを状態値a1 より順に並べて状態(ia =
 (axt a2+ 〜alG )とする。
Further, the 10-phase conversion order KT and KT are determined as follows. A 10-phase clock 103-1, 103-2. .. 103-10, each status value a1. a2. Assuming that ~alo is written, these are arranged in order starting from the state value a1 and the state (ia =
(axt a2+ ~alG).

それに状態値a11=“0″を加えたもの全状態値a′
”(a1+ a2.〜alO,axt)とすると状態値
al (ただしTh ’ 〜1. 2.〜10. 11
 )は正論理にて1″か0“のどちらかの匝を持ってい
るので、状態[a 1から唄に左ヘシフトして出力する
と、その出力が“1“から“0°へ変化する状態値al
が存在する。このときのシフト回数は1なのでi−1が
10相化順位となる。CCで10相化クロヅクの定義か
ら状態値a / =(o。
Adding the state value a11="0" to it, the total state value a'
”(a1+a2.~alO, axt), the state value al (however, Th' ~1.2.~10.11
) has either 1" or 0" in positive logic, so if the state [a] is shifted from 1 to the left and output, the output changes from "1" to "0°". value al
exists. Since the number of shifts at this time is 1, i-1 becomes the 10-phase conversion order. From the definition of 10-phase Kurozuku in CC, the state value a / = (o.

O1〜0,0)とはならないCとは明らかである。It is clear that C does not become O1~0,0).

一般的には多相化数ft、mとしたときは状態値a” 
(al、 a2.〜am、 8m+1 )と表されこれ
をシフトして多相化順位i−1を得る(ただし、1≦i
≦ill +l 、’ B 、n+ t =“0“とす
る)。
Generally, when the number of polyphases is ft and m, the state value is a''
It is expressed as (al, a2.~am, 8m+1) and is shifted to obtain the polyphase rank i-1 (however, 1≦i
≦ill +l, 'B, n+t="0").

いま第2図に示される被測定信号101のハイレベルの
時間を算出すると、カウンタ3.の出力104から計数
を直n=2.レジスタ40出力105の開始時間の状態
値が”1100000111“ なので10相化順位に
!=2%レジスタ50出力106の終了時間の状態値が
“0111110000”なので10相化順位KP =
6であり、前記(1)式は1”M =2 ・1/fc+
(6−2) s’l’F、= 2 ・1/fc+4・T
Rとナル。
Now, when calculating the high level time of the signal under test 101 shown in FIG. 2, the counter 3. The count is directly calculated from the output 104 of n=2. The state value of the start time of the register 40 output 105 is "1100000111", so it is in the 10-phase order! = 2% Since the end time state value of register 50 output 106 is “0111110000”, 10-phase conversion order KP =
6, and the above formula (1) is 1"M = 2 ・1/fc+
(6-2) s'l'F, = 2 ・1/fc+4・T
R and Naru.

なお、第1の実施例では被測定信号1010時間測定を
ハイレベル側としたが、レジスタ5を開始時間、またレ
ジスタ4を終了時間のための10相化クロツクの状態値
の記憶回路とすれに、同様にローレベル側も時間測定が
できる。つ19第1の実施例によれは、被測定信号10
1のパルス幅でタイムインターバルを測定できる。
In the first embodiment, the time measurement of the signal under test 1010 is set to high level, but the register 5 is used as a storage circuit for the state value of the 10-phase clock for the start time, and the register 4 is used as a storage circuit for the state value of the 10-phase clock for the end time. Similarly, time can be measured on the low level side as well. 19 According to the first embodiment, the signal under test 10
Time intervals can be measured with a pulse width of 1.

次に第3図は本発明のタイムインターバル測定装置の第
2の実施例を示す部分ブロック図および第4図は第3図
における各信号の一例を示すタイムチャートである。第
2の実施例は第1の実施例(第1図に図示)における被
測定信号101の前段にフリツプフロップ7を付加して
構成される。
Next, FIG. 3 is a partial block diagram showing a second embodiment of the time interval measuring device of the present invention, and FIG. 4 is a time chart showing an example of each signal in FIG. 3. The second embodiment is constructed by adding a flip-flop 7 to the front stage of the signal under test 101 in the first embodiment (shown in FIG. 1).

第2の実施例では被測定信号101のための開始信号1
07と終了信号108とを用いて両信号107.108
間の時間差金測定することができる。
In the second embodiment, the starting signal 1 for the signal under test 101 is
Both signals 107 and 108 using 07 and end signal 108.
The time difference between the gold can be measured.

上記第1.第2の実施例ではいずれも多相化クロックの
多相化数は10相として示したが、これにこだわること
なく多相化クロックの多相化数は必要とする分解能と基
本クロック周波数によって任意に決定してよいことは言
うまでもない。
Above 1st. In the second embodiment, the number of multiphase clocks is shown as 10 phases, but the number of multiphase clocks is not limited to this, and the number of multiphase clocks can be changed arbitrarily depending on the required resolution and basic clock frequency. It goes without saying that you may decide to do so.

(発明の効果) 本発明のタイムインターバル測定装置は以上説明したよ
うに、基本クロックを必要とする分解能の随だけ順次遅
延させて被測定信号の計数誤差を検出することにより基
本クロックの±1計数誤差t−実質的に小さくシ、従来
より低いクロック周波数で高い分解能を得ることができ
るので、測定装置の構成が簡単になり女価になるという
効果がある。
(Effects of the Invention) As explained above, the time interval measuring device of the present invention measures ±1 count of the basic clock by sequentially delaying the basic clock by as much as the required resolution and detecting the counting error of the signal under test. Since the error t is substantially small and high resolution can be obtained with a clock frequency lower than that of the conventional method, there is an effect that the configuration of the measuring device is simplified and the measurement device is inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第3図はそれぞれ本発明のタイムインターバル
測定装置の第1.第2の実施例を示すブライン、3・・
・・・・カウンタ、4.5・・・・・・レジスタ。 6・・・・・・マイクロプロセヅサ、7・・・・・・フ
リップ70ツブ、101・・・・・・被測定信号% 1
02・・・・・・基本り107・・・・・・開始信号、
108・・・・・・終了信号。 早3頂 2 ’d−4m
FIGS. 1 and 3 respectively show the first time interval measuring device of the present invention. Brine showing the second example, 3...
...Counter, 4.5...Register. 6...Microprocessor, 7...Flip 70 knob, 101...Measurement signal % 1
02...Basic 107...Start signal,
108...End signal. Early 3rd peak 2'd-4m

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ある周波数のクロックを発生する基本クロ・ツク発生部
と、核基不クロ・ツク発生部からのクロック周波数で被
測定信号を計数する計数部と、前記クロック周波数の整
数倍の多相化クロ・ツクを発生する多相クロック発生部
と、該多相化クロ・ツクの順位でそれぞれ前記被測定信
号の開始時間および終了時間金記厖する第1および第2
0記臆部と、前記被測定18号のタイムインターバルを
算出する演算部とを備えることを特徴とするタイムイン
ターバル測定装置。
A basic clock generating section that generates a clock of a certain frequency, a counting section that counts the signal under measurement at the clock frequency from the basic clock generating section, and a multiphase clock generating section that is an integral multiple of the clock frequency. a multiphase clock generating section that generates a multiphase clock, and first and second clocks that record the start time and end time of the signal under test, respectively, in the order of the multiphase clock.
A time interval measuring device comprising: a zero-column section; and a calculation section that calculates the time interval of the measurement target No. 18.
JP5793484A 1984-03-26 1984-03-26 Time interval measuring device Pending JPS60201279A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63318622A (en) * 1987-06-23 1988-12-27 Canon Inc Coordinate input device
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