JPS62204304A - Signal processor - Google Patents

Signal processor

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Publication number
JPS62204304A
JPS62204304A JP4643486A JP4643486A JPS62204304A JP S62204304 A JPS62204304 A JP S62204304A JP 4643486 A JP4643486 A JP 4643486A JP 4643486 A JP4643486 A JP 4643486A JP S62204304 A JPS62204304 A JP S62204304A
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JP
Japan
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change
processing device
signal processing
analog
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP4643486A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Hosaka
昌雄 保坂
Kazutoshi Shimada
島田 和俊
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS62204304A publication Critical patent/JPS62204304A/en
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Abstract

PURPOSE:To process the changing degree of the natural world having at least two different changes at a time and also at a prescribed time point, by selecting the analog signal that is processed based on the time points stored in a storing means and having different changes out of at least two analog signal having different changes. CONSTITUTION:A signal processor can select the scan priority of a fast A/D input port 6. Then the input value is compared with the basic value set previously with no intervention of a fast CPU 2. Thus an interruption is applied to the CPU 2 only when a change is detected in case a certain external state is sampled and detected. Therefore the duty ratio of the output value of a fast PWM output port 8 can be changed by setting the target value after check of the data at the relevant time point. While the port 6 can set optionally the cycle and speed of conversion by changing the fast scan mode and the clock rate of a scan limiter. Thus the port 6 can freely change the modes in accordance with the external change.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、信号IA理装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a signal IA management device.

特に、アナログ信号を郊埋する信号処理装置に関するも
のである。
In particular, it relates to a signal processing device that processes analog signals.

[従来の技術] 近年、OAを始めとするFA、LA等、全ての産業分野
における進展は目ざましい。それはエレクトロニクスと
メカとの融合を上手に行った成果と言っても良い。言う
までもなく、その基盤は半導体集積技術の著しい進展と
コンピュータ技術との相乗成果に依存する所が大きい。
[Background Art] In recent years, there has been remarkable progress in all industrial fields, including OA, FA, and LA. This can be said to be the result of a successful fusion of electronics and mechanics. Needless to say, the basis for this will depend to a large extent on the remarkable progress in semiconductor integration technology and the synergistic results with computer technology.

大量に物を安く普及するには何と貫ってもシステムのL
SI化が必要である。しかし、メカとそれを制御するエ
レクトロニクスとの接点にはまだ無駄な所が多い。
In order to disseminate products in large quantities at low prices, the L of the system is essential.
SI conversion is necessary. However, there is still a lot of waste at the interface between the mechanism and the electronics that control it.

現在、前記接点にはマイクロコンピュータ、又はマイク
ロコントローラ(メモリ、Iloを含んだ1チツプマイ
クロコンピユータ)が使用されている。
Currently, a microcomputer or microcontroller (one-chip microcomputer including memory, Ilo) is used for the contact.

ところで、機械とか、特に自然界における事象はアナロ
グ情報の連続的な変化量である。現在これに対応する形
で1チツプマイクロコンピユータの中にはA/Dコンノ
サータがオンチップされているものもある。しかし、オ
ンチップされたA/Dコンバータはスキャンモード、セ
レクトモードの2つで動作し、そのスピードは固定され
ている。
By the way, phenomena in machines and especially in the natural world are continuous changes in analog information. Currently, some one-chip microcomputers are equipped with an A/D converter on-chip to accommodate this. However, the on-chip A/D converter operates in scan mode and select mode, and its speed is fixed.

又、現在のマイクロコントローラはCPU、メモリの他
に、カウンター/タイマー、A/Dコンバータ、PWM
出力出力1デ示デバイス用゛インタフエースえば、LC
Dインターフェース・ドライバー)が内蔵されたものが
発表されているにすぎない。これだけでは、種々の自然
界のアナログ量の変化をとらえて処理し、アナログ量で
フィードバックするには不十分で、現実には多くの各装
置専用のコントローラを外部において対応している。従
って、それだけコスト高になっている。
In addition to the CPU and memory, current microcontrollers also have counters/timers, A/D converters, and PWM.
Output 1 Display device interface, for example, LC
Only those with a built-in D interface driver have been announced. This alone is insufficient to capture and process changes in various analog quantities in the natural world and provide feedback in the form of analog quantities; in reality, controllers dedicated to each device are provided externally. Therefore, the cost is correspondingly high.

更に、多くのメカトロニクスのコントロールは、シーケ
ンスのタイミングに応じて周期的に負荷の制御を行って
いるものが多い。例えば、位置決めを行うモータのコン
トロールに、x、y、z軸の3釉のコントロールがあっ
たとしよう。3軸のモータが同時に制御するのはある一
定時期のみで、他は、x、y、zが友互に動作するもの
が多い。同時に3軸動作する時には、コントローラは最
大の速度が要求されるが、他の友互に動作する時には、
それ以外の他の仕事をする余裕があるはずである。
Furthermore, many mechatronic controls control the load periodically according to the timing of the sequence. For example, let's assume that the motor that performs positioning has three glaze controls for the x, y, and z axes. The three-axis motors are controlled simultaneously only during a certain period of time, and in many other cases, the x, y, and z motors operate mutually. When operating three axes at the same time, the controller requires maximum speed, but when operating in other directions,
You should be able to afford other jobs.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、少なくとも2つの異なる変化をする自然界の
変化量を、同時に且つ、所定の時期に処理する信号処理
装置を提供するものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a signal processing device that processes at least two different amounts of change in the natural world simultaneously and at a predetermined time.

又、本発明は、前記従来の無駄を極力排除し、種々の変
化量とエレクトロニクスとの接点を、半導体、LSIの
構造の中に取り込んで、メカとの一体化、融合化をより
強固なものにした信号処理装置を提供するものである。
Furthermore, the present invention eliminates the conventional waste as much as possible, incorporates various amounts of change and points of contact with electronics into the structure of semiconductors and LSIs, and further strengthens the integration and fusion with mechanics. The present invention provides a signal processing device according to the present invention.

[問題点を解決するための手段] この問題を解決する一手段として、例えば第2図に示す
実施例の信号処理装置は、マイクロプログラムコントロ
ーラ1と、高速プロセッサ2と、汎用通信インターフェ
ース3と、入力ボート4と、出力ボート5と、高速A/
D入カポートロと、1. / Oコントローラ7と、高
速PWM出力ボート8と、メモリ9と、低速co−プロ
セッサ10とを僅えている。
[Means for solving the problem] As a means for solving this problem, for example, the signal processing device of the embodiment shown in FIG. 2 includes a microprogram controller 1, a high-speed processor 2, a general-purpose communication interface 3, Input boat 4, output boat 5, and high speed A/
D input capolo and 1. /O controller 7, high speed PWM output port 8, memory 9, and low speed co-processor 10.

尚、高速A/D入カボート8は、第3図に示す様に、制
御ロジック30と、コントロールレジスタ31と、マル
チプレクサ32と、A/Dコンバージョン回路33と、
データレジスタ34とを備えている。
As shown in FIG. 3, the high-speed A/D input port 8 includes a control logic 30, a control register 31, a multiplexer 32, an A/D conversion circuit 33,
The data register 34 is also provided.

[作用] かかる第2図、第3図の構成において、信号処理装置は
、高速A/D入カポートロのスキャンのプライオリティ
を選出出来る。たとえば、8チヤンネルあるとすれば、
0〜7チヤンネルの人力を0→7まで順番にスキャンす
る以外に、O→4までを繰り返しスキャンする事も、又
、4→7までを繰り返しスキャンする事も可能である。
[Operation] In the configurations shown in FIGS. 2 and 3, the signal processing device can select the scanning priority of the high-speed A/D input port. For example, if there are 8 channels,
In addition to manually scanning channels 0 to 7 in order from 0 to 7, it is also possible to repeatedly scan from 0 to 4, or from 4 to 7.

そして、人力値とあらかじめセットした基本値との大小
判別を高速CPU2の介在なしに行い、ある範囲を逸脱
した場合には、高速CPU2に割り込みがかかる。従っ
て、ある外部の状態をサンプリングして検知する場合、
変化があったときのみ、高速CPU2に割り込みがかか
るから、そのときに、データをチェックして目標値に設
定する様に、高速PWM出力ボート8よりの出力値のデ
ユーティ比を変えれば良い。
Then, a judgment is made between the human power value and a preset basic value without the intervention of the high-speed CPU 2, and if the value deviates from a certain range, the high-speed CPU 2 is interrupted. Therefore, when sampling and detecting a certain external state,
Since the high-speed CPU 2 is interrupted only when there is a change, the duty ratio of the output value from the high-speed PWM output port 8 can be changed so that the data is checked and set to the target value at that time.

これら一連の動作、即ち高速A/D人カポートロ→高速
CPU2によるチェック→高速PWM出カボート8(パ
ルス巾変調)によるデユーティ比のフィードバック、は
マイクロプログラムコントローラ1によって1〜2μS
eCで出来る。
These series of operations, i.e., high-speed A/D controller → check by high-speed CPU 2 → feedback of duty ratio by high-speed PWM output port 8 (pulse width modulation), are performed by the microprogram controller 1 in 1 to 2 μS.
You can do it with eC.

一方、高速A/D入カポートロは8チヤンネルの入力を
持っていて、この人力は、マルチプレクサ32で選択さ
れ、A/Dコンバージョン回路33でA/D変換されて
、変換結果は8つのデータレジスタ34に保持される。
On the other hand, the high-speed A/D input captro has 8 channels of input, and this input is selected by the multiplexer 32, A/D converted by the A/D conversion circuit 33, and the conversion result is sent to the 8 data registers 34. is maintained.

高速A/D入カポートロはコントロールレジスタ31を
基に、制御ロジック30によって制御される。高速A/
D入カポートロは、ファーストスキャンモード、スキャ
ンリミッタ、クロックレイトの変更を行う事によって変
換周期やスピードを任意に設定出来、外部の変化に対応
してモードを自由に変更出来る。
The high speed A/D input port is controlled by control logic 30 based on control register 31. High speed A/
With the D input captro, the conversion cycle and speed can be set arbitrarily by changing the fast scan mode, scan limiter, and clock rate, and the mode can be changed freely in response to external changes.

更に、所定°の時期にチェックすべき変化量があらかじ
めプログラムされているなめ、無駄なチェックをせずに
済み信号処理装置に余裕ができる。
Furthermore, since the amount of change to be checked at a predetermined time is programmed in advance, unnecessary checks can be avoided and the signal processing device can have more leeway.

[実施例] まず、コントローラ全体の概要について述べよう。[Example] First, let's give an overview of the controller as a whole.

第1図に信号処理装置のレイヤー(階層)構造図を示す
FIG. 1 shows a layer (hierarchical) structure diagram of a signal processing device.

第1図の構造は少なくともレイヤーa ”−’ eの5
つの階層に分かれている。レイヤーaはマイクロプログ
ラムコントローラであり、レイヤーbは高速演算用のC
PU、レイヤーCはメモリで汎用のROM、RAM、 
レイヤーbの高速CPU用ツメモリが含まれる。レイヤ
ーdはシーケンス制御を始め、各種t10装置と連携し
てコントロールを行う、独立に動作するco−プロセッ
サ群である。ここでは、各種のハンドリングを行うため
にIloに対応した数のCO−プロセッサが必要である
。1番下層のレイヤーeは、各種のIloで、メカトロ
ニクスの制御に必要なIloを備えている。この様に、
階層構造(ヒエラルキー)を有する事によ、つてメカト
ロニクスの高速制御、特にアナログ制御に特徴を持たせ
た。
The structure in Figure 1 consists of at least 5 layers a''-'e.
It is divided into two layers. Layer a is a microprogram controller, and layer b is a C for high-speed calculation.
PU, Layer C is memory including general-purpose ROM, RAM,
Contains high-speed CPU memory for layer b. Layer d is a group of independently operating co-processors that performs sequence control and other controls in cooperation with various T10 devices. Here, a number of CO-processors corresponding to Ilo are required to perform various types of handling. The lowest layer e includes various Ilo's necessary for controlling mechatronics. Like this,
Having a hierarchical structure gives characteristics to high-speed control of mechatronics, especially analog control.

第2図に信号処理装置のブロック図を示す。FIG. 2 shows a block diagram of the signal processing device.

本実施例では、アナログ量を扱うメカトロニクスの制御
用として数百バイトの命令を1サイクル(1〜2μ5e
c)で、パイプライン制御を行うマイクロプログラムコ
ントローラ1と、通常のdPUの3〜4倍以上の速さく
20M)[2)で動作する高速プロセッサ2と、それに
外部との通信を行うための汎用通信インターフェース3
と、入力ポート4と、出力ポート5と、高速A/D入カ
ポートロと、I10コントローラ7と、高速pwM出力
ボート8と、メモリ9と、低速CO−プロセッサ10と
が備えられている。この内、マイクロプログラムコント
ローラ1.高速プロセッサ2、汎用通信インターフェー
ス3等は、1つの基板にまとめても良いし、シリコン上
に1つのチップとした超L’SIとしてまとめた方が使
用上コストパーフォーマンスが良い。
In this example, several hundred bytes of instructions are executed in one cycle (1 to 2μ5e) for controlling mechatronics that handles analog quantities.
In c), there is a microprogram controller 1 that performs pipeline control, a high-speed processor 2 that operates at 20M) (3 to 4 times faster than a normal dPU), and a general-purpose processor 2 that performs communication with the outside. Communication interface 3
, an input port 4, an output port 5, a high-speed A/D input port, an I10 controller 7, a high-speed pwM output port 8, a memory 9, and a low-speed CO-processor 10. Among these, the microprogram controller 1. The high-speed processor 2, the general-purpose communication interface 3, and the like may be combined on one substrate, or it is more cost-effective to use them as a super-L'SI as one chip on silicon.

高速プロセッサ2は少なくとも400〜600μsea
/インストラクシヨンで動作する。又、レジスタバンク
をCPtJ内にもち、入力ポート4と出力ポート5に対
してビット単位でアクセスを行なう、更に、16ビツト
のタイマー/カウンタを16チヤンネル、即ち、タイマ
ーアレーを有している。
High speed processor 2 is at least 400-600μsea
/Instruction works. It also has a register bank in CPtJ, accesses input port 4 and output port 5 in bit units, and has 16 channels of 16-bit timer/counters, that is, a timer array.

ゼロクロスポイント検出用ゼロクロスデテクターを持つ
高速A/D入カポートロは8チヤンネルで、レジスタに
よってスキャンのプライオリティを選出出来る。たとえ
ば、O〜7チヤンネルの入力を0→7まで順番にスキャ
ンする以外に、0−4までを繰り返しスキャンする事も
、又、4−7までを繰り返しスキャンする事も可能であ
る。即ち、それぞれのチャンネルに相当したデー夕格納
RAMがあり、あらかじめセットした基本値との大小判
別をCPUの介在なしに行う。ある範囲を逸脱した場合
には、CPUに割り込みがかかる。従って、ある外部の
状態をサンプリングして検知する場合、変化があったと
きのみ、CPUに割り込みがかかるから、そのときに、
データをチェックして目標値に設定する様にPWMのデ
ユーティ比を変える。
The high-speed A/D input port with a zero-cross detector for zero-cross point detection has eight channels, and the scan priority can be selected using a register. For example, in addition to sequentially scanning the inputs of channels 0 to 7 from 0 to 7, it is also possible to repeatedly scan from 0 to 4, or from 4 to 7. That is, there is a data storage RAM corresponding to each channel, and the size determination from a preset basic value is performed without the intervention of the CPU. If the value deviates from a certain range, an interrupt is generated to the CPU. Therefore, when sampling and detecting a certain external state, the CPU is interrupted only when there is a change, so at that time,
Check the data and change the PWM duty ratio to set it to the target value.

これら一連の動作、即ちA/D人力→CPUによるチェ
ック−PWM (パルス巾変調)によるデユーティ比の
フィードバック、はマイクロプログラムコントローラ1
によって1〜2μSecで出来る。たとえば、光量、濃
度、モータの速度、電源の安定化をそれぞれ1つのマク
ロコードとして格納しておき、それを呼び出して実行す
れば、1命令でこれらの一連の動作が実行出来る。
These series of operations, namely A/D manual operation → CPU check and duty ratio feedback using PWM (pulse width modulation), are performed by the microprogram controller 1.
This can be done in 1 to 2 μSec. For example, by storing light intensity, density, motor speed, and power supply stabilization as one macro code, and calling and executing it, a series of these operations can be executed with one command.

従来、アナログ量の検知、フィードバックを汎用プロセ
ッサで行うのは、数百ステップの命令が必要で、物理的
に応答時間に問題があったから不可能であった。従って
、外部に専用のコントローラをおいていた。本実施例の
ように、マイクロプログラムコントローラを置く事によ
って前記不可能が可能となった。
Conventionally, it has been impossible to detect and feed back analog quantities using a general-purpose processor because it requires several hundred steps of instructions and there are physical response time problems. Therefore, a dedicated controller was installed externally. As in this embodiment, the above-mentioned impossibility has become possible by providing a microprogram controller.

I10コントローラ7はパルスモータ用のパルス発生装
置、サーボモータ用のPLL、高速PWM(約8ビツト
分解能で40KH2)、外部クロックの入力ボート(サ
ーボモータのエレコーダ入力)、ワンショットパルスジ
ェネレータ、ゼロクロスデテクタ、フリーランタイマ等
、アナログ、量を主体にしたコントローラとメカトロニ
クスの制御機能を包含している。
The I10 controller 7 includes a pulse generator for the pulse motor, a PLL for the servo motor, a high-speed PWM (approximately 8-bit resolution of 40KH2), an external clock input port (servo motor's encoder input), a one-shot pulse generator, a zero-cross detector, It includes analog, quantity-based controllers such as free-run timers, and mechatronic control functions.

汎用通信イ・ンターフェース3はセレトロニクスやR5
−232Cのような世界的に標準化された汎用のインタ
ーフェースを備えている。
General-purpose communication interface 3 is Celetronix or R5.
It is equipped with a globally standardized general-purpose interface such as -232C.

次に、高速A/D入カポートロの構造について述べよう
Next, let us discuss the structure of the high-speed A/D input captro.

先にも述べた様に、自然界の物理量は全てアナログであ
り、これらをコントロールする時、この入口に当るのが
ADコンバータであり、これによって信号をデジタル化
して、始めてプロセッサのコントロールが可能になる。
As mentioned earlier, all physical quantities in the natural world are analog, and when controlling these, the AD converter is the gateway, and only after digitizing the signal can it be controlled by the processor. .

ADコンバータは高精度の特にスピードの速いものはコ
ストも高く、とても量産品(マスプロダクション)の安
い機器には搭載出来なかった。そこで本実施例では数チ
ャンネルのA/Dコンバータを備えておき、多数のアナ
ログ入力に対応出来、かつ高速変換を要求するものは、
スキャンの順序を変えたり、マシーンステートを変えて
、外部の信号の性格に対応させようとじたものである。
High-precision AD converters, especially those with high speed, are expensive and cannot be installed in very cheap mass-produced equipment. Therefore, in this embodiment, A/D converters with several channels are provided, and those that can handle a large number of analog inputs and require high-speed conversion are
This is an attempt to adapt to the characteristics of external signals by changing the scan order or changing the machine state.

1つの機器を設計しようとした場合、アナログ値の処理
には普通4チャンネル以上必要である。
When designing a single device, four or more channels are usually required to process analog values.

例えばOA種機器花形である複写機を例にとると、原稿
の濃度パターンの認識、低圧電源の出力安定化モータ、
高圧電源の出力安定化モータ、光源モニタ、温度コント
ロール用の温度モニタ等があり、高圧電源に至っては2
〜3種あるから、これだけでも8チヤンネル必要になる
。更に、イメージを扱う画像処理装置に至っては、階調
制御を行う関係する高速な数チャンネルのA/Dコンバ
ータを必要とする。
For example, in the case of a copying machine, which is the star type of OA type equipment, the recognition of the density pattern of the original, the output stabilization motor of the low-voltage power supply,
There are output stabilization motors, light source monitors, temperature monitors for temperature control, etc. for high voltage power supplies.
There are ~3 types, so you will need 8 channels just for this. Furthermore, an image processing device that handles images requires a high-speed, several-channel A/D converter that performs gradation control.

第3図に高速A/D人カポートロの機能ブロック図を示
しである。
FIG. 3 shows a functional block diagram of the high-speed A/D driver.

本例の高速A/D人カポートロは、構造を単純に安価に
するために逐次比較形方式をとっている。この高IA/
D入カポートロは8チヤンネルの入力を持っている。こ
の入力をADIO〜7とする。人力は、マルチプレクサ
32で選択され、A/Dコンバージョン回路33でA/
D変換されて、変換結果は8つのデータレジスタ34に
保持される。このデータレジスタ34をチャンネル順に
ADRO〜7とする。高速A/D入カポートロはコント
ロールレジスタ31を基に、制御ロジック30によって
制御される。
The high-speed A/D converter of this example employs a successive approximation method in order to keep the structure simple and inexpensive. This high IA/
The D input captro has 8 channels of input. Let this input be ADIO~7. The human power is selected by the multiplexer 32, and the A/D conversion circuit 33 selects the A/D signal.
After D conversion, the conversion results are held in eight data registers 34. The data registers 34 are designated ADRO-7 in channel order. The high speed A/D input port is controlled by control logic 30 based on control register 31.

次にコントロールレジスタ31のフォーマットについて
第4図に図示した。コントロールレジスタ31の8ビツ
トを、ADCO〜7とする。
Next, the format of the control register 31 is illustrated in FIG. Let 8 bits of the control register 31 be ADCO~7.

コントロールレジスタ31にそれぞれビットを立てる事
によって高速A/D人カポートロのコントロールを行う
事が出来る。コントロールレジスタ31の8ビツト目の
A 、D C7は高速A/D入カポートロの開始及び停
止を行う。
By setting bits in the control register 31, the high-speed A/D driver can be controlled. The 8th bits A and DC7 of the control register 31 start and stop the high speed A/D input port.

ADC6,ADC5の2ビツトでスキャンモードの選択
を行う。これは8チヤンネル全てを繰り返し行うノーマ
ルスキャンモードか、あるいは特定のチャンネルを常に
先頭から行う優先順位を決めるもので、スキャンリミッ
タ−によって除外された4チヤンネルは当然省かれる。
The scan mode is selected using two bits of ADC6 and ADC5. This is a normal scan mode in which all eight channels are repeatedly scanned, or a priority is determined in which a specific channel is always scanned from the beginning, and the four channels excluded by the scan limiter are of course omitted.

ADC4,ADC3,ADC2の3ビツトはスキャンリ
ミッタ−を決定する。即ち8チヤンネルあるA/Dコン
バータチャンネルを指定するチャンネルで、全チャンネ
ルから0チヤンネル単一のスキャンまで指定出来る。A
DC2はA’Dコンバータのクロックを指定するもので
、チャンネル当り、の変換時間を2つのクロックで指定
出来る。
The three bits of ADC4, ADC3, and ADC2 determine the scan limiter. That is, this is a channel for specifying one of eight A/D converter channels, and can specify from all channels to a single scan of channel 0. A
DC2 specifies the clock of the A'D converter, and the conversion time per channel can be specified with two clocks.

ADCI、ADCOの2ビツトは、A/D変換した結果
を第3図のデータレジスタ34にそのデータを入れるが
、その時、CPUに割り込みをかけるか否かを決定する
もので、0チヤンネル、1チヤンネル個別に指定出来る
The two bits ADCI and ADCO determine whether or not to interrupt the CPU when the A/D conversion result is input into the data register 34 in Figure 3. Can be specified individually.

以上述べた様に、高速性を要求するものは、特定のチャ
ンネルのみ集中的にA/D変換を行い、かつ、変換スピ
ードをコントロールレジスタ3103ビツト目、ADC
2、に1をたてる事によって変換スピードを倍に(30
μsec→15μ5ec)にする事が出来る。
As mentioned above, devices that require high speed perform A/D conversion only on specific channels, and control the conversion speed by controlling the 3103rd bit of the control register.
Double the conversion speed by setting 1 to 2 (30
μsec→15μ5ec).

メカトロニクスの制御は、タイミングによって各種の制
御対象をコントロールするから、あるタイミングにおい
て高速性を要求する時、変換スピードを変えるのと、ス
キャンリミッタをかけてその要求に対応して行く事が出
来る。
Mechatronics control controls various control objects based on timing, so when high speed is required at a certain timing, it is possible to respond to that request by changing the conversion speed and applying a scan limiter.

さて、今まで述べたような機能を信号処理装置に入れる
事によって、個別制御のユニットの機能を信号処理装置
の中に集中出来るようになった。
Now, by incorporating the functions described above into the signal processing device, it has become possible to concentrate the functions of the individual control units into the signal processing device.

しかし、従来の技術の項でも述べたが、全体のアナログ
制御量が同一のタイミングで稼動する事は少ない。−例
として複写機の制御を説明しよう。
However, as mentioned in the section of the prior art, it is rare for the entire analog control amount to operate at the same timing. - Let's explain the control of a copying machine as an example.

第5図は複写機のシステム構成図である。この中で、ア
ナログ制御を行なっているのは、第5図左より、原m濃
度認i@54.字着ヒータ56.ランプ55.帯電チャ
ージャ(CC)51.転写チャージャ(TC)52.分
離チャージャ(QC)53、それにDC低圧電源50で
ある。
FIG. 5 is a system configuration diagram of the copying machine. Among these, from the left in Fig. 5, the one that performs analog control is the original m concentration recognition i@54. Text heater 56. Lamp 55. Electrostatic charger (CC) 51. Transfer charger (TC)52. A separate charger (QC) 53 and a DC low voltage power supply 50.

これらのアナログ制御をコントローラ59で集中して行
う事が出来るが、精度を保つためにはサンプリング周期
を高速にしなければならない。
Although these analog controls can be centrally performed by the controller 59, the sampling period must be made high-speed in order to maintain accuracy.

第6図は、第5図の複写機のシステム構成のうちアナロ
グ制御部分のみを抜艶出した、複写機のアナログ制御装
置のブロック図である。ここでは、CHO〜CH6の7
本のA/Dコンバータを用い、フィードバックとしてP
WMO〜PWM6の7本(PWM4はバイアス)のパル
ス巾制御によって負荷の安定化を計っている。
FIG. 6 is a block diagram of an analog control device for a copying machine in which only the analog control portion of the system configuration of the copying machine shown in FIG. 5 is highlighted. Here, 7 of CHO~CH6
Using a real A/D converter, P as feedback
The load is stabilized by controlling the width of seven pulses, WMO to PWM6 (PWM4 is bias).

第8図は複写機のタイミングチャート図である。左の項
目中、アンダーラインのあるものはアナログ制御例を示
すもので、特に朱印のものが高精度が要求される。従っ
て、サンプリングの周期を早くするタイミングはおのず
と決定される。
FIG. 8 is a timing chart of the copying machine. Among the items on the left, the underlined items indicate examples of analog control, and the red stamped items require particularly high precision. Therefore, the timing for accelerating the sampling period is determined naturally.

1番りリチカルなタイミングは原稿走査中で、DC低圧
電源50.帯電チャージャ51.ランプ55、転写チャ
ージャ521分離チャージャ53、原稿濃度認識54が
重なりあっている。このタイミング時に所定の優先順位
を決めて、サンプリングを行わねばならない。この時、
ファーストスキャンモードで最優先の変化量をIA埋し
、次にスキャンリミストをかけて、次に優先権のある変
化量に備えれば良い。
The most critical timing is when the original is being scanned, when the DC low voltage power supply is turned off at 50. Electrostatic charger 51. The lamp 55, the transfer charger 521, the separation charger 53, and the original density recognition 54 are overlapped. At this timing, a predetermined priority must be determined and sampling must be performed. At this time,
It is sufficient to fill in the IA for the amount of change with the highest priority in the first scan mode, then apply scan limit to prepare for the amount of change that has the next priority.

第7図に複写機のアナログ信号制御のフローチャート−
図を示す。このフローチャート図にA/Dコンバータの
制御の状態も記しである。順を追って説明しよう。
Figure 7 is a flowchart of analog signal control of a copying machine.
Show the diagram. This flowchart also shows the control status of the A/D converter. Let's explain step by step.

ステップ5701:電源がONされた。Step 5701: Power is turned on.

ステップ5702:DC低圧電源5oを発生するための
出力モニタとPWMによるコントロールが行われ、学者
ヒータ56がONされる。従って、CHO,CH6の2
つのリミットスキャンを行う。CH6は立ち上がりまで
頻繁にサンプリングする必要があり、DC低圧電源5o
と同様なモニタを行う。
Step 5702: The output monitor and PWM control for generating the DC low voltage power supply 5o is performed, and the scholar heater 56 is turned on. Therefore, 2 of CHO, CH6
Perform two limit scans. CH6 needs to be sampled frequently until it starts up, and a DC low voltage power supply of 5o is required.
Perform similar monitoring.

ステップ5703 :学者ヒータ56が所定の温度に立
ち上がった。これからはCH6は低頻度のモニタで良い
Step 5703: The scholar heater 56 has risen to a predetermined temperature. From now on, CH6 can be monitored infrequently.

ステップS 704. :コピースタートキーが押され
、コピープロセスに入る。
Step S704. : The copy start key is pressed and the copy process begins.

ステップ5705ニレジストローラがONするからDC
低圧電源50の変動が大きい。従ってCHOをファース
トスキャンにし、CH3゜CH6をリミットスキャンに
してモニタを行う。
Step 5705 Since the registration roller is turned on, DC
Fluctuations in the low voltage power supply 50 are large. Therefore, CHO is set to fast scan and CH3 to CH6 are set to limit scan for monitoring.

ステップ5706 : 1枚目のコピーの1番りリチカ
ルなモニ゛りを行う。全ての負荷がONされた状態にあ
り、CHIをファーストスキャンにして変換速度を2倍
にする。CHO,CH5゜CH6,CH3,CH4を順
にリミットスキャンにする。
Step 5706: Perform the most critical monitoring of the first copy. With all loads on, CHI is set to fast scan to double the conversion speed. CHO, CH5° CH6, CH3, CH4 are set to limit scan in this order.

ステップ5707 : 1枚目のプロセスがOFFされ
た状態。しかし、スキャンモータの反転が始まり、2枚
目のコピーの紙移動が行われるからDC低圧電源50の
負荷変動は大きい、CHOはファーストスキャンと倍速
度、CH2,CH3゜CH6は順にリミットスキャンを
行う。
Step 5707: The first process is turned off. However, since the scan motor starts to reverse and the paper for the second copy is moved, the load fluctuation of the DC low voltage power supply 50 is large. CHO performs fast scan and double speed, and CH2, CH3 and CH6 perform limit scan in order. .

ステップ8708 ニステップ5706にほぼ同じ。帯
電チャージャ51、ランプ55、それに定着ローラに転
写紙が進入するからDC低圧電源50の負荷変動は大き
い。本例では、メインモータ、スキャンモータはDCモ
ータを使用している。
Step 8708 Almost the same as step 5706. Since the transfer paper enters the charger 51, the lamp 55, and the fixing roller, the load on the DC low voltage power source 50 varies greatly. In this example, DC motors are used as the main motor and scan motor.

ステップ5709 :全でのコピープロセスのOFFタ
イミングであるが、定着ローラに紙が進入を繰返すので
、DC低圧電源50の変動量は大きい。従って、CHO
をファーストスキャンモードとしてその、優先権を大き
くしである。
Step 5709: This is the OFF timing for the entire copy process, but since the paper repeatedly enters the fixing roller, the amount of fluctuation in the DC low voltage power supply 50 is large. Therefore, CHO
As the first scan mode, the priority is increased.

以上述べた様に、外部の負荷の状態に応じてサンプリン
グの順序に優先権を持たせ、従来不可能たった、アナロ
グ量のデジタル処理をコントローラ59(1チツプ)に
集中して制御する事を実現した。
As mentioned above, priority is given to the order of sampling according to the external load condition, and it is now possible to centrally control digital processing of analog amounts in the controller 59 (one chip), which was previously impossible. did.

これによつ°て、コストダウンと、実装の縮小化が行な
われ、アナログ制御をプログラム化する事によって、フ
レキシビリティがとられて、従来のユニット毎による実
装から、チップ単位の実装に革新された。更に、マイク
ロプログラムによるプログラムライブラリーを揃える事
によって、多くのアナログ量を制御する事が出来る。
This reduces costs and downsizes the packaging. By programming analog control, flexibility is achieved, and the traditional unit-by-unit packaging is replaced by chip-by-chip packaging. Ta. Furthermore, by preparing a program library using microprograms, it is possible to control many analog quantities.

尚、本例は、周期的なトリガーパルスを外部より(例え
ばゼロクロスパルス)入力してスキャンの順序の変更を
行ったが、本発明の目的は、シーケンスのタイミングの
情況に応じてチャンネルの順序、優先権を変えて行く事
であるから、マクロ命令を用意しておき、タイミング毎
に内部パルスを発生させて、スキャンサンプリング順序
の変更を行っても良い。
In this example, the scanning order was changed by inputting a periodic trigger pulse from the outside (for example, a zero-crossing pulse), but the purpose of the present invention is to change the order of channels depending on the timing of the sequence. Since the priority is to be changed, a macro instruction may be prepared and an internal pulse may be generated at each timing to change the scan sampling order.

[発明の効果] 本発明によれば、少なくとも2つの異なる変化をする自
然界の変化量を、同時に且つ、所定の時期に処理する信
号処理装置を提供出来る。
[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to provide a signal processing device that processes at least two different amounts of change in the natural world simultaneously and at a predetermined time.

又、種々の変化量とエレクトロニクスとの接点を、半導
体、LSIの構造の中に取り込んで、メカとの一体化、
融合化をより強固なものにした、負荷変動の大小に追従
したきめ細かな制御が出来る信号処理装置を提供出来る
In addition, by incorporating various changes and points of contact with electronics into the structure of semiconductors and LSIs, we can integrate them with mechanics,
It is possible to provide a signal processing device that can perform fine-grained control that follows the magnitude of load fluctuations and has more robust integration.

更に、本発明の信号IA埋装置は、外界の変化にすばや
く対応出来、今まで不可能だったアナログ信号のデジタ
ル処理が安価に実現出来るため、民生用の普及型機械に
も適用出来る様になった。
Furthermore, the signal IA embedding device of the present invention can quickly respond to changes in the external world and can achieve digital processing of analog signals, which was impossible until now, at low cost, so it can now be applied to popular machines for consumer use. Ta.

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

第1図は信号処理装置のレイヤー構造図、第2図は信号
処理装置のブロック図、 第3図は高速A/D入カポートの機能ブロック図、 第4図はコントロールレジスタのフォーマット図、 第5譜は複写機のシステム構成図、 第6図は複写機のアナログ制御装置のブロックヤード図
、 第8図は複写機のタイミングチャート図である。 図中、1・・・マイクロプログラムコントローラ、2・
・・高速プロセッサ、3・・・汎用通信インターフェー
ス、4・・・入力ボート、5・・・出力ボート、6・・
・高速A/D、Jカポート、7・・−I10コントロー
ラ、8・・・高速PWM出力ボート、9・・・メモリ、
10・・・低速co−プロセッサ、30・・・制御ロジ
ック、31・・・コントロールレジスタ、32・・・マ
ルチプレクサ、33・・−A/Dコンバージョン回路、
34・・・データレジスタである。
Fig. 1 is a layer structure diagram of the signal processing device, Fig. 2 is a block diagram of the signal processing device, Fig. 3 is a functional block diagram of the high-speed A/D input port, Fig. 4 is a format diagram of the control register, Fig. 5 Figure 6 is a block diagram of the copying machine's analog control device, and Figure 8 is a timing chart of the copying machine. In the figure, 1... micro program controller, 2...
...High speed processor, 3...General purpose communication interface, 4...Input port, 5...Output port, 6...
・High-speed A/D, J port, 7...-I10 controller, 8... High-speed PWM output port, 9... Memory,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10...Low speed co-processor, 30...Control logic, 31...Control register, 32...Multiplexer, 33...-A/D conversion circuit,
34...Data register.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アナログ信号を処理する信号処理装置において、
異なる変化をする少なくとも2つのアナログ信号の変化
する時期を記憶する記憶手段と、前記異なる変化をする
少なくとも2つのアナログ信号から前記記憶手段に記憶
された時期に基づいて処理するアナログ信号を選択する
選択手段とを備えることを特徴とする信号処理装置。
(1) In a signal processing device that processes analog signals,
Storage means for storing changing timings of at least two analog signals that change differently; and selection for selecting an analog signal to be processed from the at least two analog signals that change differently based on the timings stored in the storage means. A signal processing device comprising: means.
(2)アナログ信号は、A/Dコンバータによりデジタ
ル信号に変換されて処理されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の信号処理装置。
(2) The signal processing device according to claim 1, wherein the analog signal is converted into a digital signal and processed by an A/D converter.
(3)選択手段によつて選択されたアナログ信号から所
定の順序に従つて処理するアナログ信号を選択する第2
の選択手段と、アナログ信号の変化に対応して前記第2
の選択手段による選択の順序を変更する変更手段とを備
えることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の信号
処理装置。
(3) A second device for selecting an analog signal to be processed in a predetermined order from among the analog signals selected by the selection means.
selection means, and the second selection means corresponding to a change in the analog signal.
2. The signal processing device according to claim 1, further comprising changing means for changing the order of selection by the selecting means.
(4)変化速度の大小で、優先順位を変更することを特
徴とする特許請求の範囲第3項記載の信号処理装置。
(4) The signal processing device according to claim 3, wherein the priority order is changed depending on the magnitude of the rate of change.
(5)変化周期の大小で、優先順位を変更することを特
徴とする特許請求の範囲第3項記載の信号処理装置。
(5) The signal processing device according to claim 3, wherein the priority order is changed depending on the magnitude of the change period.
(6)変化量が所定のしきい値より大きいときは、優先
順位を高くして処理することを特徴とする特許請求の範
囲第3項記載の信号処理装置。
(6) The signal processing device according to claim 3, wherein when the amount of change is larger than a predetermined threshold, processing is performed with a higher priority.
(7)アナログ信号を処理する信号処理装置において、
異なる変化をする少なくとも2つのアナログ信号の変化
する時期を記憶する記憶手段と、前記異なる変化をする
少なくとも2つのアナログ信号から前記記憶手段に記憶
された時期とアナログ信号の変化とに基づいて処理する
アナログ信号を選択する選択手段とを備えることを特徴
とする信号処理装置。
(7) In a signal processing device that processes analog signals,
storage means for storing change timings of at least two analog signals that change differently; and processing based on the timings and changes in the analog signals stored in the storage means from the at least two analog signals that change differently. A signal processing device comprising: selection means for selecting an analog signal.
(8)アナログ信号は、A/Dコンバータによりデジタ
ル信号に変換されて処理されることを特徴とする特許請
求の範囲第7項記載の信号処理装置。
(8) The signal processing device according to claim 7, wherein the analog signal is converted into a digital signal and processed by an A/D converter.
(9)選択手段は、アナログ信号の変化量が所定値より
大きい場合には前記アナログ信号を選択することを特徴
とする特許請求の範囲第7項記載の信号処理装置。
(9) The signal processing device according to claim 7, wherein the selection means selects the analog signal when the amount of change in the analog signal is larger than a predetermined value.
(10)選択手段によつて選択されたアナログ信号から
所定の順序に従つて処理するアナログ信号を選択する第
2の選択手段と、アナログ信号の変化に対応して前記第
2の選択手段による選択の順序を変更する変更手段とを
備えることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の信
号処理装置。
(10) a second selection means for selecting an analog signal to be processed in a predetermined order from among the analog signals selected by the selection means; and selection by the second selection means in response to a change in the analog signal. 8. The signal processing device according to claim 7, further comprising: changing means for changing the order of the signals.
(11)変化速度の大小で、優先順位を変更することを
特徴とする特許請求の範囲第10項記載の信号処理装置
(11) The signal processing device according to claim 10, wherein the priority order is changed depending on the magnitude of the rate of change.
(12)変化周期の大小で、優先順位を変更することを
特徴とする特許請求の範囲第10項記載の信号処理装置
(12) The signal processing device according to claim 10, wherein the priority order is changed depending on the magnitude of the change period.
(13)変化量が所定のしきい値より大きいときは、優
先順位を高くして処理することを特徴とする特許請求の
範囲第10項記載の信号処理装置。
(13) The signal processing device according to claim 10, wherein when the amount of change is larger than a predetermined threshold, processing is performed with a higher priority.
JP4643486A 1986-03-05 1986-03-05 Signal processor Pending JPS62204304A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6804732B2 (en) * 2002-03-29 2004-10-12 Denso Corporation Port sampling circuit apparatus incorporated in a microcomputer

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