KR100526864B1

KR100526864B1 - Time measurement system

Info

Publication number: KR100526864B1
Application number: KR1019980018132A
Authority: KR
Inventors: 김기열; 김영부; 김영창
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2006-02-03
Also published as: KR19990085602A

Abstract

본 발명은 타임 측정 시스템을 공개한다. 그 시스템은 입력 펄스에 응답하여 소정값을 계수한 후 리셋되는 계수기; 및 상기 게수기가 리셋되면 상기 입력 펄스를 출력하기 위한 입력버퍼; 상기 입력버퍼로부터 출력된 상기 입력 펄스를 입력 받아 미리 설정된 소정수만큼 계수한 후 리셋되고 상기 미리 설정된 소정수만큼 다시 계수를 반복하는 계수수단; 상기 계수수단이 계수를 하는 동안에는 상기 입력 펄스에 따른 전압을 충전하고 유지하는 동작을 수행하고, 상기 계수수단이 리셋되면 상기 입력 펄스를 방전하는 적분수단; 및 상기 적분수단로부터 출력되는 계단파의 출력신호를 입력하고, 측정하고자 하는 특정 구간의 상기 계단파의 출력신호에 대한 전압레벨이 입력됨에 따라 상기 특정 구간의 타임을 측정하는 타임 측정 수단으로 구성되어 있다. 따라서, 종래의 타임 측정 시스템에 주기적이거나 비주적인 입력 펄스를 계단파 형태의 신호로 변환하여 입력하고, 타임 측정 시스템에 측정하고자 하는 특정 구간의 트리거 레벨들을 입력함으로써 입력 펄스의 특정 구간의 타임을 측정할 수 있다. The present invention discloses a time measurement system. The system includes a counter that resets after counting a predetermined value in response to an input pulse; And an input buffer for outputting the input pulse when the handset is reset. Counting means for receiving the input pulse outputted from the input buffer and counting the predetermined number by a predetermined number and then resetting and repeating the counting by the predetermined number; Integrating means for charging and maintaining a voltage according to the input pulse while the counting means counts, and discharging the input pulse when the counting means is reset; And a time measuring means for inputting an output signal of the staircase wave output from the integrating means, and measuring a time of the specific section as the voltage level of the stepped wave output signal of the specific section to be measured is input. have. Accordingly, the time of a specific section of the input pulse is measured by converting and inputting a periodic or non-periodic input pulse into a stepped wave-type signal in a conventional time measuring system, and inputting the trigger levels of a specific section to be measured to the time measuring system. can do.

Description

Time measuring system

본 발명은 타임 측정 시스템에 관한 것으로, 특히 비주기 펄스의 특정 구간의 타임을 정확하게 측정할 수 있는 타임 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a time measurement system, and more particularly to a time measurement system capable of accurately measuring the time of a particular period of the aperiodic pulse.

일반적인 테스트 장비는 타임 측정 시스템을 구비하고 있다. Typical test equipment is equipped with a time measurement system.

종래의 타임 측정 시스템(time measurement system)은 특정 주기를 카운트하기 위하여 프리카운트 명령(precount command)을 사용하는데, 이 방법은 출력 파형이 시작할 때부터 카운팅이 되기 때문에 특정 주기를 카운트하기에는 난점 및 정확히 원하는 위치에 카운트되었다는 보장이 없기 때문에 측정의 정확성에 문제점이 있었다. 또한, 이러한 타임 측정 시스템은 연속주기의 측정은 가능하지만 비주기성을 갖는 신호의 일정구간 측정은 불가능하다는 단점이 있었다. Conventional time measurement systems use a precount command to count a particular period, which counts from the beginning of the output waveform, which makes it difficult to accurately count a period. There was a problem with the accuracy of the measurement because there was no guarantee that it was counted in position. In addition, such a time measurement system has a disadvantage in that it is possible to measure a continuous period but cannot measure a period of a signal having a periodicity.

종래의 다른 타임 측정 시스템은 동기(sync) 신호를 만들어 측정 시점 앞에서 동기시킨 다음에 주기를 카운트하여 특정 구간을 측정하는 방법으로, 이 방법 또한 여러주기를 한꺼번에 측정하는 것이 아니라 한주기를 측정하여 환산하는 방법으로 측정의 정확성에 문제가 있고, 여러개의 신호 발생기가 있어야 하며 소프트웨어도 복잡해지는 단점 및 검사 시간 증가라는 장애 요소가 발생하였다. Another conventional time measurement system is to create a sync signal and synchronize it in front of the measurement point, and then count a period to measure a specific section. This method also measures and converts one period instead of measuring several periods at once. As a result, there are problems in the accuracy of the measurement, several signal generators, complicated software, and obstacles such as increased test time.

즉, 종래의 타임 측정 시스템은 비주기 펄스의 특정 구간의 타임을 측정할 수 없었고, 측정을 할 수 있었다 하더라도 측정의 정확성에 문제가 있었다. That is, the conventional time measurement system could not measure the time of a specific section of the aperiodic pulse, and even if the measurement could be performed, there was a problem in the accuracy of the measurement.

그래서, 종래에는 디지타이저 옵션(digitizer option)이 있는 장비를 사용하여 특정구간을 디지타이징(digiting)하여 계산함으로써 타임을 측정하였는데, 이는 고가의 장비에 한정되어 있어 장비의 호환성 문제로 인한 장비 편중 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.Thus, in the related art, the time was measured by digitizing a specific section using a device having a digitizer option, which is limited to expensive equipment, causing equipment bias due to equipment compatibility problems. There was a problem that could be.

본 발명의 목적은 비주기 펄스의 특정 구간의 타임을 정확하게 측정할 수 있는 타임 측정 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a time measurement system that can accurately measure the time of a particular section of the aperiodic pulse.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타임 측정 시스템은 입력 펄스에 응답하여 소정값을 계수한 후 리셋되는 계수기; 및 상기 계수기가 리셋되면 상기 입력 펄스를 출력하기 위한 입력버퍼; 상기 입력버퍼로부터 출력된 상기 입력 펄스를 입력받아 미리 설정된 소정수만큼 계수한 후 리셋되고 상기 미리 설정된 소정수만큼 다시 계수를 반복하는 계수수단; 상기 계수수단이 계수를 하는 동안에는 상기 입력 펄스에 따른 전압을 충전하고 유지하는 동작을 수행하고, 상기 계수수단이 리셋되면 상기 입력 펄스를 방전하는 적분수단; 및 상기 적분수단로부터 출력되는 계단파의 출력신호를 입력하고, 측정하고자 하는 특정 구간의 상기 계단파의 출력신호에 대한 전압레벨이 입력됨에 따라 상기 특정 구간의 타임을 측정하는 타임 측정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a time measuring system of the present invention includes: a counter counting a predetermined value in response to an input pulse and then reset; And an input buffer for outputting the input pulse when the counter is reset. Counting means for receiving the input pulse outputted from the input buffer and counting the predetermined number by a predetermined number, resetting and repeating the counting by the predetermined number; Integrating means for charging and maintaining a voltage according to the input pulse while the counting means counts, and discharging the input pulse when the counting means is reset; And a time measuring means for inputting an output signal of the staircase wave output from the integrating means and measuring the time of the specific section as the voltage level of the stepped wave output signal of the specific section to be measured is input. It is characterized by.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 타임 측정 시스템을 설명하기 전에 종래의 타임 측정 시스템의 타임 측정 방법을 간단하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the time measurement method of a conventional time measurement system will be described briefly before describing the time measurement system of the present invention with reference to the accompanying drawings.

종래의 타임 측정 시스템은 입력 펄스의 트리거 레벨만 입력하면 입력 펄스의 상승 천이 또는 하강 천이를 감지하여 입력 펄스의 타임을 측정할 수 있으므로, 입력 펄스가 주기 펄스인 경우에는 한 주기의 펄스 타임을 측정해서 소정주기의 펄스 타임을 계산함으로써 펄스 타임의 측정이 가능하였다. 그러나, 입력 펄스가 비주기 펄스인 경우에는 한 주기의 펄스 타임을 측정한다고 하더라도 소정주기의 펄스 타임을 정확하게 계산하는 것이 불가능하다고 할 수 있다. Conventional time measurement systems can measure the time of the input pulse by detecting the rising or falling transition of the input pulse only by inputting the trigger level of the input pulse. Therefore, if the input pulse is a periodic pulse, the pulse time of one cycle is measured. The pulse time can be measured by calculating the pulse time of the predetermined period. However, when the input pulse is an aperiodic pulse, it can be said that it is impossible to accurately calculate the pulse time of a predetermined period even if the pulse time of one period is measured.

도1은 본 발명의 타임 측정 시스템의 블록도로서, 소정 클럭 주기 후 신호 인가 수단(10), 카운터(20), 적분기(30), 및 타임 측정 시스템(40)으로 구성되어 있다.Fig. 1 is a block diagram of a time measurement system of the present invention, which is composed of a signal application means 10, a counter 20, an integrator 30, and a time measurement system 40 after a predetermined clock period.

소정 클럭 주기 후 신호 인가 수단(10)은 입력 펄스(Vin)가 소정 클럭 주기 후에 출력되게 한다. 카운터(20)는 적분기(30)의 충, 방전 동작을 제어하기 위한 것으로, 미리 소정값으로 설정되어 있다. 적분기(30)는 소정 클럭 주기 후 인가되는 입력 펄스(Vin)를 입력하여 카운터(20)가 미리 설정된 소정값으로부터 다운 카운팅을 하는 동안에는 충전을 하고, 카운터(20)가 리셋되면 방전을 한다. 카운터(20)는 리셋 후에 다시 설정된 값으로 되돌아간다. 타임 측정 시스템(40)은 종래의 일반적인 타임 측정 시스템으로서 입력 펄스의 트리거 레벨을 입력하면, 입력 펄스의 상승 천이 또는 하강 천이를 감지하여 입력 펄스의 타임을 측정하게 된다. After a predetermined clock period, the signal applying means 10 causes the input pulse Vin to be output after the predetermined clock period. The counter 20 is for controlling the charging and discharging operations of the integrator 30 and is set to a predetermined value in advance. The integrator 30 inputs an input pulse Vin applied after a predetermined clock period to charge while the counter 20 is down counting from a predetermined value, and discharges when the counter 20 is reset. The counter 20 returns to the set value again after the reset. The time measurement system 40 is a conventional general time measurement system. When the trigger level of the input pulse is input, the time measurement system 40 detects the rising or falling transition of the input pulse to measure the time of the input pulse.

즉, 도 1의 구성은 종래의 타임 측정 시스템(40)에 소정 클럭 주기 후 신호 인가 수단(10), 카운터(20), 및 적분기(30)를 더 구비하여 구성되어 있다.That is, the configuration of FIG. 1 further includes a signal applying means 10, a counter 20, and an integrator 30 in a conventional time measurement system 40 after a predetermined clock period.

도 2는 도 1에 나타낸 소정 클럭 시간 후 신호 인가수단, 및 적분기의 실시예의 상세 구성을 나타내는 것으로, 소정 클럭 시간 후 신호 인가수단(10)은 3상태 버퍼(12) 및 프로그램 가능한 카운터(14)로 구성되고, 적분기(30)는 저항(R), 캐패시터(C), 스위치(34), 및 연산 증폭기(32)로 구성되어 있다.Fig. 2 shows a detailed configuration of the signal applying means after the predetermined clock time shown in Fig. 1 and the embodiment of the integrator. The signal applying means 10 after the predetermined clock time includes a three-state buffer 12 and a programmable counter 14; The integrator 30 is composed of a resistor R, a capacitor C, a switch 34, and an operational amplifier 32.

프로그램 가능한 카운터(14)는 사용자가 설정해준 소정수로부터 다운 계수하여 리셋되는 것으로 입력신호(Vin)에 응답하여 다운 계수한다. 3상태 버퍼(12)는 프로그램 카운터(14)가 다운 계수하여 리셋되면 인에이블되어 입력 펄스(Vin)를 출력하고, 다운 계수하는 동안에는 디스에이블되어 입력 펄스(Vin)를 출력하지 않는다. 카운터(20)는 입력 펄스(Vin)에 응답하여 미리 설정된 소정값으로부터 다운 계수한다. 이 카운터(20)는 출력신호(Vo)가 포화상태로 가는 것을 방지하기 위한 것이다. 저항(R), 캐패시터(C), 및 연산 증폭기(32)로 구성된 적분기(30)는 입력 펄스(Vin)를 입력하여 충전하여 계단파 형태의 출력 신호(Vo)를 발생한다. 스위치(34)는 카운터(20)가 리셋되면 온되고, 카운터(20)가 다운 계수하는 동안에는 오프된다.The programmable counter 14 counts down from the predetermined number set by the user and resets the count down in response to the input signal Vin. The tri-state buffer 12 is enabled when the program counter 14 counts down and reset, and outputs an input pulse Vin, and is disabled during the down counting and does not output the input pulse Vin. The counter 20 counts down from a predetermined predetermined value in response to the input pulse Vin. This counter 20 is for preventing the output signal Vo from going to saturation. An integrator 30 composed of a resistor R, a capacitor C, and an operational amplifier 32 receives an input pulse Vin to charge and generates an output signal Vo having a stepped wave shape. The switch 34 is turned on when the counter 20 is reset and turned off while the counter 20 counts down.

도 3은 도 2에 나타낸 회로의 동작을 설명하기 위한 입출력 신호 파형을 나타내는 것으로, 0에서 -V로 트리거하는 전압이 입력 펄스(Vin)가 인가된다고 하고, 프로그램 가능한 카운터(14)가 다섯번째 펄스에서 0으로 리셋되어 입력 버퍼(12)를 인에이블하고 입력 펄스(Vin)를 출력한다고 한다. 그러면, 적분기(30)는 다섯번째 펄스부터 입력하여 충전을 하게 되는데, 펄스(Vin)가 -V레벨이 되면 충전을 하고 0레벨이 되면 충전된 전압을 유지하여 도 3에 나타낸 계단파 형태의 파형이 출력된다. 그리고, 일곱 번째 펄스까지 입력하여 충전 및 유지를 반복한 후 카운터(20)가 리셋되어 스위치(34)가 온되면, 적분기(30)가 방전을 하여 출력 전압(Vo)의 레벨이 0로 떨어지게 된다. 그 후 카운터(20)는 다시 원래의 값으로 되돌아 가고 적분기(30)는 입력 펄스에 응답하여 충전하게 된다.FIG. 3 shows an input / output signal waveform for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 2, wherein a voltage triggering from 0 to -V is applied with an input pulse Vin, and the programmable counter 14 has a fifth pulse. Is reset to 0 to enable the input buffer 12 and output an input pulse Vin. Then, the integrator 30 charges by inputting from the fifth pulse. When the pulse Vin reaches -V level, the integrator 30 charges and maintains the charged voltage when the pulse Vin reaches -0 level. Is output. When the counter 20 is reset and the switch 34 is turned on after repeating charging and holding by inputting the seventh pulse, the integrator 30 discharges and the level of the output voltage Vo drops to zero. . The counter 20 then returns to its original value and the integrator 30 charges in response to the input pulse.

도 3에 나타낸 것과 같은 파형이 타임 측정 시스템의 입력으로 인가되고, 타임 측정 시스템(40)에 사용자가 트리거 레벨을 설정해주면 타임 측정 시스템(40)을 특정 구간의 타임을 측정하게 된다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 계단파의 레벨들이 각각 V1, V2, V3, V4라고 하면, 주기(T)의 타임의 측정하기 위해서는 세 번째 레벨과 네 번째 레벨의 전압 값인 V3과 V4를 각각 입력시켜 주면된다. 그리고, 계단파의 레벨의 값(V1)은 아래의 식에 의해서 결정되고, 시간(Tp)은 도 3의 경우에는 고정된 값으로 쉽게 구할 수 있다.When the waveform as shown in FIG. 3 is applied to the input of the time measurement system and the user sets the trigger level to the time measurement system 40, the time measurement system 40 measures the time of a specific section. For example, if the levels of the staircase waves shown in Fig. 3 are V1, V2, V3, and V4, respectively, the voltage values of the third and fourth levels, V3 and V4, are input to measure the time of the period T, respectively. You can do it. The value V1 of the level of the staircase wave is determined by the following equation, and the time Tp can be easily obtained at a fixed value in the case of FIG.

[수학식][Equation]

V1 = V×Tp / R×CV1 = V × Tp / R × C

즉, 계단파의 레벨의 값(V1)은 전압(V)과 시간(Tp)을 곱한 값에 저항(R)과 캐패시터(C)를 곱한 값으로 나눈 값이 된다. 도 3에 나타낸 입력 펄스의 경우에는 상기 식을 이용하여 레벨(V1)값을 구하고, 그 값에 정수배를 하면 레벨들(V2, V3, V4)의 값을 구할 수 있다. 다시 말하면, 충전시의 입력 펄스의 레벨 구간이 고정된 경우에는 식에 의해서 출력 전압의 각 레벨들의 값을 구할 수 있다.That is, the value V1 of the level of the staircase wave is a value obtained by dividing the value obtained by multiplying the voltage V and the time Tp by the product of the resistor R and the capacitor C. In the case of the input pulse shown in Fig. 3, the value of the levels V1, V2, V3, and V4 can be obtained by calculating the value of the level V1 using the above equation and multiplying the value. In other words, when the level section of the input pulse during charging is fixed, the values of the respective levels of the output voltage can be obtained by the equation.

그러나, 만일 입력 펄스의 포지티브 구간과 네거티브 구간이 아주 상이하게 변화하는 경우에는 측정 장비를 이용하여 입력 신호에 대한 계단판 형태의 출력 신호(Vo)의 레벨을 측정하고, 타임 측정 시스템(40)에 측정하고자 하는 구간의 트리거 레벨을 입력하면 된다. However, if the positive and negative sections of the input pulse change very differently, the level of the stepped output signal Vo for the input signal is measured using measurement equipment, and the time measurement system 40 is measured. Input the trigger level of the section to measure.

즉, 트리거 레벨은 계산에 의해서 얻어질 수도 있고, 측정에 의해서 얻어질 수도 있다.That is, the trigger level may be obtained by calculation or may be obtained by measurement.

상술한 본 발명의 타임 측정 시스템(40)은 주기적인 펄스이든, 비주기적인 펄스이든간에 특정 구간의 타임을 측정하는 것이 가능하다.In the above-described time measurement system 40 of the present invention, it is possible to measure the time of a specific section whether it is a periodic pulse or an aperiodic pulse.

도 4는 시뮬레이터에 의해서 얻어진 입력 펄스에 대한 출력 신호의 파형을 나타내는 것으로, 주기적인 입력 펄스(Vin)에 대하여 계단파 형태로 상승하는 출력 신호(Vo)를 발생하는 것을 나타낸다.Fig. 4 shows the waveform of the output signal with respect to the input pulse obtained by the simulator, and shows the generation of the output signal Vo rising in the stepped wave form with respect to the periodic input pulse Vin.

따라서, 본 발명의 타임 측정 시스템은 종래의 타임 측정 시스템에 주기적이거나 비주기적인 입력 펄스를 계단파 형태의 신호로 변환하여 입력하고, 타임 측정 시스템에 입력 펄스의 특정 구간에 해당하는 출력신호의 트리거 레벨들을 입력함으로써 입력 펄스의 특정 구간의 타임을 측정할 수 있다. Accordingly, the time measurement system of the present invention converts a periodic or non-periodic input pulse into a stepped wave form signal in a conventional time measurement system and inputs the trigger, and triggers an output signal corresponding to a specific section of the input pulse to the time measurement system. By entering the levels, the time of a particular section of the input pulse can be measured.

도1은 본 발명의 타임 측정 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a time measurement system of the present invention.

도2는 도1에 나타낸 소정 클럭 주기 후 신호 인가수단 및 적분기의 구성을 나타내는 것이다.FIG. 2 shows the configuration of the signal applying means and the integrator after the predetermined clock cycle shown in FIG.

도3은 도2에 나타낸 구성의 입력 펄스(Vin)에 대한 출력 신호(Vo)의 파형을 나타내는 파형도이다.FIG. 3 is a waveform diagram showing waveforms of an output signal Vo with respect to the input pulse Vin having the configuration shown in FIG.

도4는 시뮬레이터에 의해서 얻어진 입력 펄스에 대한 출력 신호의 파형을 나타내는 것이다.Fig. 4 shows the waveform of the output signal with respect to the input pulse obtained by the simulator.

Claims

A counter reset after counting a predetermined value in response to an input pulse; And

An input buffer for outputting the input pulse when the counter is reset;

Counting means for receiving the input pulse outputted from the input buffer and counting the predetermined number by a predetermined number, resetting and repeating the counting by the predetermined number;

Integrating means for charging and maintaining a voltage according to the input pulse while the counting means counts, and discharging the input pulse when the counting means is reset; And

And a time measuring means for inputting an output signal of the staircase wave output from the integrating means and measuring a time of the specific section as a voltage level of the output signal of the staircase wave of the specific section to be measured is input. Characterized in a time measurement system.

The method of claim 1, wherein the integrating means

A resistor having one side connected to an output terminal of the input buffer;

An operational amplifier having an output terminal having a positive input terminal connected to a ground voltage and connected to a negative input terminal on the other side of the resistor to generate an output signal; And

A capacitor connected between the negative input terminal and the output terminal of the operational amplifier; And

And a switch connected to both sides of said capacitor which is turned off while said counting means is counting and turned on when said counting means is reset.