KR100220672B1 - 병렬구조를 갖는 시간간격 측정기 - Google Patents
병렬구조를 갖는 시간간격 측정기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 시간간격 측정기는 일반적인 지연기 및 카운터 다수개를 병렬로 구성함으로서 보다 정밀하게 동작할 수 있고, 또한 고속으로 동작하는 카운터를 사용하지 않으므로서 가격 또한 저렴한데, 기설정된 주기(T)마다 클럭신호(CLK)를 출력하는 클럭부와, N-1개의 지연기를 가지며, 상기 지연기 각각은 선행하는 지연기로부터 입력되는 클럭 신호를 상기 기설정된 주기(T)/N 만큼 지연시킨 후 출력하되, 첫 번째 지연기(101)는 상기 클럭부로부터 클럭신호(CLK)를 입력받는 지연부(100)와, N개의 카운터를 가지며, 상기 카운터 각각은 인에이블(Enable) 단자로 입력신호(I)가 제공되는 동안, 대응되는 상기 지연기로부터 제공되는 클럭신호에 응답하여 카운팅을 수행하고, 상기 인에이블 단자로 입력신호(I) 제공이 종료될 때 상기 카운팅 결과값을 출력하되, 첫 번째 카운터(201)는 상기 클럭부로부터 제공되는 클럭신호(CLK)에 응답하여 카운팅을 수행하는 카운팅부(200)와, 입력신호(I)를 제공받고, 상기 N개의 카운터 각각으로부터 카운팅값을 입력받으며, 상기 입력신호(I)의 제공이 종료될 때, 상기 입력신호(I)가 제공된 시간간격(D)을 기설정된 계산식에 따라서 계산하여 출력하되, 상기 기설정된 계산식은 D = (n-1)*T + a*T/N 이며, 상기 n은 상기 카운팅부(200)로부터 제공된 카운팅값 중 가장 큰 값이고, 상기 a는 상기 카운터 N개 중 상기 n카운팅값을 출력한 카운터의 개수인 산술논리부(300)를 포함하며, 상기 N은 임의의 양의 정수 이다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 시간간격 측정기의 동작을 도식적으로 설명하기 위한 블록도.
제2도는 본 발명에 따른 시간간격 측정기의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 지연부 101,102 : 지연기
200 : 카운팅부 201.202 : 카운터
300 : 산술논리부
본 발명은 정밀하게 동작하면서도 보다 저렴한 병렬구조를 갖는 시간간격 측정기에 관한 것이다.
신호가 입력되는 동안의 시간간격을 측정하기 위해서는 일반적으로 카운터를 사용한다. 측정하고자 하는 신호입력은 카운터의 인이블(Enable)단자에 연결되고, 인에이블 단자가 하이 레벨(High Level)인 동안 클럭신호에 응답하여 카운팅한다. 결국, 신호입력이 종료될 때 출력되는 카운팅값은 신호가 입력되는 시간간격을 나타낸다.
그런데, 측정할 수 있는 시간단위는 클럭의 한주기이며, 따라서 정밀한 측정을 하기 위해서는 고속의 클럭신호에 응답하여 고속 동작가능한 카운터가 필요하다. 그러므로, 카운터의 속도가 정밀도의 제한용인이 되며, 고속의 카운터는 또한 간격이 너무 비싸다는 문제가 있어왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 병렬구조에 의해 보다 정밀하게 동작하면서 저렴한 시간간격 측정기를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 병렬구조를 갖는 시간간격 측정기는 기설정된 주기(T)마다 클럭신호(CLK)를 출력하는 클럭부와, N-1개의 지연기를 가지며, 상기 지연기 각각은 선행하는 지연기로부터 입력되는 클럭신호를 상기 기설정된 주기(T)/N 만큼 지연시킨 후 출력하되, 첫 번째 지연기(101)는 상기 클럭부로부터 클럭신호(CLK)를 입력받는 지연부와, N개의 카운터를 가지며, 상기 카운터 각각은 인에이블(Enable) 단자로 입력신호(I)가 제공되는 동안, 대응되는 상기 지연기로부터 제공되는 클럭신호에 응답하여 카운팅을 수행하고, 상기 인에이블 단자로 입력신호(I) 제공이 종료될 때 상기 카운팅 결과값을 출력하되, 첫 번째 카운터는 상기 클럭부로부터 제공되는 클럭신호(CLK)에 응답하여 카운팅을 수행하는 카운팅부와, 입력신호(I)를 제공받고, 상기 N개의 카운터 각각으로부터 카운팅값을 입력받으며, 상기 입력신호(I)의 제공이 종료될 때, 상기 입력신호(I)가 제공된 시간간격(D)을 기설정된 계산식에 따라서 계산하여 출력하되, 상기 기설정된 계산식은 D = (n-1)*T + a*T/N 이며, 상기 n은 상기 카운팅부로부터 제공된 카운팅값 중 가장 큰 값이고, 상기 a는 상기 카운터 N개 중 상기 n카운터값을 출력한 카운터의 개수인 산술논리부를 포함하며, 상기 N은 임의의 양의 정수 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 병렬구조를 갖는 시간간격 측정기 동작을 도식적으로 설명하기 위한 블록도로서, 지연부(100), 카운팅부(200), 클럭부, 그리고 산술로직부(300)로 구성된다.
지연부(100)는 N-1개의 지연기를 가지며, 상기 지연기 각각은 선행하는 지연기로부터 입력되는 클럭신호를 상기 기설된 주기(T)/N 만큼 지연시킨 후 출력하되, 첫 번째 지연기1(101)는 상기 클럭부(도시안됨)로부터 클럭신호를 입력받는다(이하, 사용되는 N은 임의의 양의 정수임).
카운팅부(200)는 N개의 카운터를 가지며, 상기 카운터 각각은 인에이블(Enable)단자로 입력신호(I)가 제공되는 동안, 대응되는 상기 지연기로부터 제공되는 클럭신호에 응답하여 카운팅을 수행하고, 그 카운팅값을 출력하되, 첫 번째 카운터 1(201)는 상기 클럭부(도시안됨)로부터 제공되는 클럭신호에 응답하여 카운팅을 수행한다.
산술로직부(300)는 상기 N개의 카운터 각각으로부터 카운팅값을 입력받아, 상기 입력신호(I)가 제공되는 시간간격(D)을 기설정된 계산식에 따라서 계산하여 출력한다.
클럭부(도시안됨)는 기설정된 주기(T) 마다 클럭신호(CLK)를 출력한다.
이렇게 구성된 본 발명에 따른 병렬구조를 갖는 시간간격 측정기의 동작을 좀 더 상세히 설명하기로 하자.
제2도는 본 발명에 따른 시간간격 측정기의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 타이밍도로서, (a)는 입력신호(i), (b)는 클럭부(도시안됨)로부터 출력되는 클럭신호(CLK), (c)는 지연기1(101)로부터 출력되는 클럭신호, (d)는 지연기 2(102)로부터 출력되는 클럭신호, (e)는 지연기 N-1(도시안됨)로부터 출력되는 클럭신호, (f)는 카운터 1(201)로부터 출력되는 카운팅값, (g)는 카운터 2(202)로부터 출력되는 카운팅값, (h)는 카운터 3(도시안됨)로부터 출력되는 카운팅값, 그리고(i)는 카운터 N(10N)으로부터 출력되는 카운팅값을 나타내고 있다.
먼저, 클럭부(도시안됨)로부터 제공된 클럭신호(CLK)는 제2(b)도에 도시된 바와 같이, 주기(T)로 지연기 1(101) 및 카운터 1(201)로 입력된다. 이때, 지연기 1(101)는 입력된 클럭신호(CLK)를 제2(c)도에 도시된 바와 같이 주기(T)/N 만큼 지연시킨 후, 후행하는 지연기 2(102) 및 카운터2(202)로 출력한다. 지연기 2(102) 또한 지연기 1(101)로부터 입력된 클럭신호(CLK)를 제2(d)도에 도시된 바와 같이 주기(T)/N 만큼 지연시킨 후, 후행하는 지연기 3(도시안됨) 및 카운터 3(도시안됨)으로 출력한다.
상술한 바와 같은 과정은 후행하는 지연기 모두에서도 동일하게 이루어진다. 결국, 카운팅부(200)의 각 카운터는 선행하는 카운터 보다 주기(T)/N 만큼 후에 클럭신호(CLK)를 입력받게 된다.
이때, 제2(a)도에 도시된 바와 같이 t0시점에서 입력신호(I)가, 카운팅부(200)를 구성하는 각 카운터의 인에이블(Enable)단자로 제공된다. 따라서, 카운터 1(201)은 제2(b)도에 도시된 클럭신호(CLK)에 응답하여, 제2(f)도에 도시된 바와 같이 t3및 t7시점에서 카운팅값 1 및 2를 출력한다.
이러한 과정은 이하 카운터에서도 동일하게 이루어지고, 카운팅부(200)로의 신호입력이 종료되는 t10시점 이후 부터는 각 카운터로부터 출력되는 카운팅값은 변화하지 않게 된다.
산술논리부(300)는 입력신호(I)의 제공이 종료될 때, 최종적으로 제공된 카운팅값으로부터 신호입력 시간간격(D)을 하기 식(I)에 따라 계산하여 출력한다.
(여기서, n은 카운팅부(200)로부터 제공된 카운팅값 중 가장 큰 값 즉, 3이고, 상기 a는 상기 카운터 N개 중 상기 n 카운팅값을 출력한 카운터의 개수이다)
이때, 입력신호(I)의 제공이 종료되는 시점은 예를들어, 카운팅부(200)의 각 카운터로부터 제공되는 카운팅값이 기설정된 기간동안 변화가 없을 때, 또는 입력신호(I)의 레벨이 변화할 때 즉, 하이 레벨로부터 로우 레벨로 또는 로우 레벨로부터 하이레벨로 변화할 때를 의미한다.
상술한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명의 시간간격 측정기는 일반적인 지연기 및 카운터 다수개를 병렬로 구성함으로서 보다 정밀하게 동작할 수 있고, 또한 고속으로 동작하는 카운터로 사용하지 않으므로서 가격 또한 저렴하다는 커다란 잇점이 있다.
Claims (1)
- 정밀하게 동작하면서도 보다 저렴한 병렬구조를 갖는 시간간격 측정기에 있어서, 기설정된 주기(T)마다 클럭신호(CLK)를 출력하는 클럭부와; N-1개의 지연기를 가지며, 상기 지연기 각각은 선행하는 지연기로부터 입력되는 클럭신호를 상기 기설정된 주기(T)/N 만큼 지연시킨 후 출력하되, 첫 번째 지연기(101)는 상기 클럭부로부터 클럭신호(CLK)를 입력받는 지연부(100)와; N개의 카운터를 가지며, 상기 카운터 각각은 인에이블(Enable) 단자로 입력신호(I)가 제공되는 동안, 대응되는 상기 지연기로 부터 제공되는 클럭신호에 응답하여 카운팅을 수행하고, 상기 인에이블 단자로 입력신호(I) 제공이 종료될 때 상기 카운팅 결과값을 출력하되, 첫 번째 카운터(201)는 상기 클럭부로부터 제공되는 클럭신호(CLK)에 응답하여 카운팅을 수행하는 카운팅부 (200)와; 입력신호(I)를 제공받고, 상기 N개의 카운터 각각으로부터 카운팅값을 입력받으며, 상기 입력신호(I)의 제공이 종료될 때, 상기 입력신호(I)가 제공된 시간간격(D)을 기설정된 계산식에 따라서 계산하여 출력하되, 상기 기설정된 계산식은이며, 상기 n은 상기 카운팅부(200)로부터 제공된 카운팅값 중 가장 큰 값이고, 상기 n은 상기 카운터 N개 중 상기 n 카운팅 값을 출력한 카운터의 개수인 산술논리부(300)를 포함하며, 상기 N은 임의의 양의 정수인 것을 특징으로 하는 병렬구조를 갖는 시간간격 측정기.
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