KR20100099499A

KR20100099499A - 타이머의 오차 보상 방법

Info

Publication number: KR20100099499A
Application number: KR1020090018028A
Authority: KR
Inventors: 김승규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2010-09-13
Also published as: KR101635545B1; US8797083B2; US20100225371A1

Abstract

타이머의 오차 보상 방법이 개시된다. 상기 타이머의 오차 보상 방법에 따르면 목표 주기보다 짧은 주기로 발생하는 틱(tick)에 의하여 누적되는 오차는 목표 주기보다 긴 주기로 발생하는 틱에 의하여 발생하는 오차에 의하여 보상될 수 있다.

타이머(timer), 틱(tick), 오차, 최소공배수

Description

타이머의 오차 보상 방법{ERROR COMPENSATION METHOD OF TIMER}

본 발명은 타이머의 오차 보상 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클락 신호를 이용하여 일정한 주기마다 틱(tick)을 발생하는 타이머의 틱 발생 오차를 보상하는 방법에 관한 것이다.

타이머에서 발생하는 틱(tick)을 임베디드(embedded) 구동 시스템(Operating System)에서 필요로 하는 시스템 틱으로 사용하기 위해서는 새로운 타이머에서 발생하는 오차가 보상되어야 한다.

예를 들면, 32768 Hz의 클락 신호를 이용하여 1 msec 주기로 틱을 발생하는 타이머를 살펴본다. 타이머는 클락 신호를 33회 카운팅함으로써 약 1.007msec 주기로 틱을 발생할 수 있으며, 1 msec마다 약 7usec의 오차가 발생하며, 시간이 경과할수록 타이머의 오차는 누적된다. 그러므로 구동 시스템이 인식하는 시스템 틱의 실제 시간과의 차이도 누적된다.

이러한 타이머의 틱을 그대로 구동 시스템의 틱으로 이용하기는 어렵다. 즉, 타이머에서 발생하는 오차가 보상되어야만 타이머의 틱을 구동 시스템의 틱으로 사용할 수 있는 것이다. 이러한 타이머의 오차를 보상하기 위해서는 복잡한 알 고리즘을 수행하거나 복잡한 하드웨어를 구동하여야 한다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 타이머에서 발생하는 틱을 구동 시스템의 시스템 틱으로 사용하기 위하여 타이머에서 발생하는 틱과 시스템 틱 사이에서 누적될 수 있는 오차를 주기적으로 보상할 수 있는 타이머의 오차 보상 방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법은 클락 신호를 i회 카운팅하여 목표 주기보다 짧은 제1 주기마다 틱(tick)을 발생하거나 상기 클락 신호를 j회 카운팅하여 목표 주기보다 긴 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계(i 및 j는 2 이상의 자연수); 및 상기 제1 주기마다 발생하는 틱을 m회 카운팅하거나 상기 제2 주기마다 발생하는 틱을 n회 카운팅하며, 상기 제1 주기마다 발생하는 틱 및 상기 제2 주기마다 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과를 출력하는 단계를 포함할 수 있다 (m 및 n은 2 이상의 자연수).

상기 타이머의 오차 보상 방법은 상기 틱 카운팅 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 m은 상기 제1 절대 오차값과 상기 제2 절대 오차값의 최소 공배수를 상기 제1 절대 오차값으로 나눈 값이며, 상기 n은 상기 제1 절대 오차값과 상기 제2 절대 오차값의 최소 공배수를 상기 제2 절대 오차값으로 나눈 값일 수 있다.

상기 틱을 발생하는 단계는 상기 클락 신호를 카운팅하는 단계; 및 상기 클락 신호의 카운팅 횟수와 기준값 i의 비교 결과에 기초하여 상기 제1 주기마다 틱을 발생하거나, 상기 클락 신호의 카운팅 횟수와 기준값 j의 비교 결과에 기초하여 상기 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 틱에 대한 카운팅 결과를 출력하는 단계는 상기 제1 주기마다 발생하는 틱을 카운팅하거나 상기 제2 주기마다 발생하는 틱을 카운팅하는 단계; 및 상기 제1 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수 및 상기 제2 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수 각각과 기준값의 비교 결과를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계는 상기 제1 주기마다 발생하는 상기 틱의 카운팅 횟수와 기준값 m의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가되는 기준값을 제어하는 단계; 및 상기 제2 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수와 기준값 n의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가되는 기준값을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계는 상기 기준값 m을 다수의 제1 하위 단위들로 나누어 상기 다수의 제1 하위 단위들 각각과 상기 제1 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계; 및 상기 기준값 n을 적어도 하나의 제2 하위 단위로 나누어 상기 적어도 하나의 제2 하위 단위와 상기 제2 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계는 상기 기준값 m을 적어도 하나의 제1 하위 단위로 나누어 상기 적어도 하나의 제1 하위 단위와 상기 제1 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계; 및 상기 기준값 n을 다수의 제2 하위 단위들로 나누어 상기 다수의 제2 하위 단위들 각각과 상기 제2 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 타이머의 오차 보상 방법은 상기 제1 주기로 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과와 기준값의 비교 결과 및 상기 제2 주기로 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과와 기준값의 비교 결과에 기초하여 상기 클락 신호 카운팅 값을 리셋하거나 틱 카운팅 값을 리셋하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 타이머의 오차 보상 방법은 클락 신호를 i회 카운팅하여 목표 주기보다 짧은 제1 주기마다 틱(tick)을 발생하는 단계(i는 2 이상의 자연수); 및 상기 클락 신호를 j회 카운팅 하여 상기 목표 주기보다 긴 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계(j는 2 이상의 자연수)를 구비하며, 상기 제1 주기마다 틱(tick)을 발생하는 단계와 상기 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계를 교대로 수행하여 누적 오차를 줄인다.

본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법은 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있으며, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 타이머 오차 보상 방법은 소정의 주파수를 갖는 클락 신호를 이용하여 발생하는 틱의 누적 오차를 일정한 주기로 보상할 수 있는 효과가 있다. 그러므로 본 발명의 실시예에 따른 타이머 오차 보상 방법에 따라서 발생하는 오차는 구동 시스템의 시스템 틱으로 이용될 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터 또는 신호를 상기 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 블락도이다. 도 1을 참조하면, 타이머(100)는 클락 디바이더(120), 제1 카운팅 블락(130), 제2 카운팅 블락(140), 및 컨트롤러(150)를 포함한다.

클락 디바이더(120)는 오실레이터(110)로부터 수신되는 클락 신호(CLK)를 수신하고, 수신된 클락 신호(CLK)를 분주함으로써 타이머(100)의 틱 발생의 해상도를 제어할 수 있다. 예컨대, 오실레이터(110)로부터 수신되는 클락 신호(CLK)의 주파수가 32768 Hz이고 클락 디바이더(120)의 분주비를 최소로 설정하면 틱 발생의 기초가 되는 클락의 주파수는 32768 Hz가 될 수 있다.

이하에서는 32768 Hz의 주파수를 갖는 클락 신호(CLK)를 이용하여 목표 주기 1 msec마다 틱을 발생하는 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)를 예로 들어 본 발명의 기술적 사상에 대하여 살펴본다.

32768 Hz의 클락 신호(CLK)에 기초한 타이머(100)의 최소 해상도는 1/32768 Hz = 30.517578125 usec이다. 이러한 해상도로 1 msec의 주기를 갖는 구동 시스템의 시스템 틱을 발생하려면 1 msec마다 오차가 발생한다. 표 1은 클락 신호(CLK)의 카운팅 수에 따른 틱 발생 주기의 오차를 나타낸다.

클락 신호 카운팅 수	소요 시간	1msec 기준 오차	1msec 기준 절대 오차
32	976.5625 usec	-23.4375 usec	23.4375 usec
33	1007.080078125 usec	7.080075125 usec	7.080075125 usec

표 1을 참조하면, 32768 Hz의 주파수를 갖는 클락 신호(CLK)를 이용하면 정확하게 1 msec을 주기로 갖는 틱을 발생할 수 없으며, 클락 신호(CLK)를 32번 카운팅 하는 경우에는 1 msec보다 짧은 976.5625 usec을 주기로 틱이 발생할 수 있으며, 클락 신호(CLK)를 33번 카운팅하는 경우에는 1 msec보다 긴 1007.080078125 usec을 주기로 틱이 발생할 수 있음을 알 수 있다.

타이머(100)가 틱을 발생하기 위하여 클락 신호(CLK)에 대한 카운팅 수를 고정하여 사용한다면, 타이머(100)의 오차는 시간이 지남에 따라 점점 누적된다. 그러나 목표 주기인 1 msec에 대하여 음의 오차를 갖는 클락 신호(CLK)에 대한 카운팅에 기초하여 틱을 발생하는 횟수와 목표 주기인 1 msec에 대하여 양의 오차를 갖는 클락 신호(CLK)에 대한 카운팅에 기초하여 틱을 발생하는 횟수를 조절하면 시간의 경과에 따른 타이머(100)의 누적 오차는 일정 범위를 벗어나지 않게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 오차 보상 방법은 음의 오차를 발생하는 클락 신호(CLK)에 대한 카운팅 횟수에 기초하여 틱을 발생하는 동작을 음의 오차와 양의 오차에 대한 최소공배수를 음의 오차로 나눈 횟수만큼 수행하고, 양의 오차를 발생하는 클락 신호(CLK)에 대한 카운팅 횟수에 기초하여 틱을 발생하는 동작을 음의 오차와 양의 오차에 대한 최소공배수를 양의 오차로 나눈 회수만큼 수행함으로써 일정 주기마다 타이머(100)의 누적 오차를 보상한다.

표 2는 클락 신호(CLK) 카운팅 횟수가 32회일 때와 33회일 때의 1 msec 기준 절대 오차값들과 그들의 최소 공배수와 그 최소 공배수에 대한 절대 오차값들의 공배 비율을 나타낸다.

클락 신호 카운팅 수	1 msec 기준 절대 오차	최소 공배수	공배 비율
32	23.4375 usec	679.6875 usec	29
33	7.080075125 usec	679.6875 usec	96

표 2를 참조하면, 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 32일 때와 33일 때의 타이머(100)의 1 msec에 대한 절대 오차의 최소 공배수는 679.6875 usec이며, 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 32에 대한 최소 공배수의 공배 비율은 29이며, 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 33데 대한 최소 공배수의 공배 비율은 96임을 알 수 있다.

이는 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 32일 때 틱을 발생하는 동작을 29회 반복할 경우에는 679.6875 usec의 음의 오차가 발생하며, 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 33일 때 틱을 발생하는 동작을 96회 반복할 경우에는 679.6875 usec의 양의 오차가 발생하는 것을 의미한다.

즉, 타이머(100)의 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 32일 때 틱을 발생하는 동작을 29회 반복하고 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 33일 때 틱을 발생하는 동작을 96회 반복함으로써 125 msec마다 누적 에러를 보상하는 것이다.

타이머(100)에서 발생하는 틱을 시스템 틱으로 사용하는 경우 실제 시간과 시스템 틱과의 오차는 0을 기준으로 최대 679.6875 usec이며, 시간이 지나더라도 최대 오차의 범위를 넘지 않는다. 그러므로 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)에서 발생하는 틱은 추가적인 보상 알고리즘 수행 또는 추가적인 하드웨어에 의한 가공없이 구동 시스템의 시스템 틱으로 사용될 수 있다.

상술한 타이머(100)의 오차 보상 동작은 도 1에 도시된 제1 카운팅 블락(130) 및 제2 카운팅 블락(140)에 의하여 수행될 수 있다. 제1 카운팅 블락(130)은 클락 신호(CLK)를 i회 카운팅하여 목표 주기보다 짧은 제1 주기마다 틱(tick)을 발생하거나 클락 신호를 j회 카운팅하여 목표 주기보다 긴 제2 주기마다 틱을 발생할 수 있다. 여기서 i 및 j는 2보다 크거나 같은 자연수이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 오차 보상 방법 개념적으로 나타낸 순서도이다. 도 2를 참조하면, 타이머(100)는 목표 주기보다 짧은 제1 주기마다 틱을 발생하는 과정(S20)에서 누적되는 오차를 제2 주기마다 틱을 발생하는 과정(S30)에서 발생하는 오차로 보상함으로써 누적되는 오차를 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

예컨대, 제1 카운팅 블락(130)은 32768Hz의 클락 신호(CLK)를 32회 카운팅하여 목표 주기 1 msec보다 23.4375 usec 짧은 976.5625 usec마다 틱을 발생하거나, 32768Hz의 클락 신호(CLK)를 33회 카운팅하여 목표 주기 1 msec보다 7.080075125 usec 긴 1007.080078125 usec마다 틱을 발생할 수 있다. 제1 카운팅 블락(130)의 클락 신호(CLK) 카운팅 수는 컨트롤러(150)에 의하여 제어될 수 있다.

제1 카운팅 블락(130)은 제1 카운터(131) 및 틱 발생부(132)를 포함한다. 제1 카운터(131)는 클락 신호(CLK)를 카운팅하며 컨트롤러(150)로부터 수신되는 리셋 신호(reset1)에 응답하여 리셋될 수 있다. 예컨대, 제1 카운터(131)는 32768 Hz의 클락 신호(CLK)를 32회 카운팅하거나 32768 Hz의 클락 신호(CLK)를 33회 카운팅한 후 리셋될 수 있다.

틱 발생부(132)는 제1 카운터(131)의 카운팅 횟수와 기준값(ref1) i의 비교 결과에 기초하여 제1 주기마다 틱을 발생하거나, 제1 카운터(131)의 카운팅 횟수와 기준값(ref1) j의 비교 결과에 기초하여 제2 주기마다 틱을 발생할 수 있다. 틱 발생부(132)의 기준값(ref1)은 컨트롤러(150)에 의하여 가변될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 틱 발생부(132)는 제1 카운터(131)의 카운팅 횟수와 기준값(ref)를 수신하여 그 비교 결과를 출력하는 비교기(132)로 구현될 수 있다.

예컨대, 틱 발생부(132)는 제1 카운터(131)의 카운팅 횟수가 32회이면 976.5625 usec마다 틱을 발생하거나, 제1 카운터(131)의 카운팅 횟수가 33회이면 1007.080078125 usec마다 틱을 발생할 수 있으며, 틱을 발생한 후에는 리셋 신호(reset1)에 응답하여 리셋될 수 있다.

제2 카운팅 블락(140)은 제1 주기마다 발생하는 틱을 m회 카운팅하거나 상기 제2 주기마다 발생하는 틱을 n회 카운팅하며, 제1 주기마다 발생하는 틱 및 제2 주기마다 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과를 출력할 수 있다. 여기서 m 및 n은 2 이상의 자연수이다.

제2 카운팅 블락(140)은 제2 카운터(141) 및 비교기(142)를 포함한다. 제2 카운터(141)는 제1 카운팅 블락(130)으로부터 출력되는 제1 주기마다 발생하는 틱을 카운팅하거나 제2 주기마다 발생하는 틱을 카운팅할 수 있다. 비교기(142)는 제1 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수와 제2 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수 각각과 기준값(ref2)의 비교 결과를 출력할 수 있다.

그러면 컨트롤러(150)는 제2 카운팅 블락(140)의 틱 카운팅 결과에 기초하여 제1 카운팅 블락(130)과 제2 카운팅 블락(140)의 동작을 제어하기 위한 다수의 신호들(ref1, ref2, reset1, 및 reset2)을 발생할 수 있다.

좀더 구체적으로 살펴보면, 컨트롤러(150)는 제1 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수와 기준값 m의 비교 결과에 기초하여 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(150)는 제2 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수와 기준값 n의 비교 결과에 기초하여 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어할 수 있다.

예컨대, 제2 카운팅 블락(140)이 제1 카운팅 블락(130)에서 클락 신호(CLK)를 32회 카운팅함으로써 976.5625 usec마다 발생하는 틱을 29회 카운팅하면, 컨트롤러(150)는 틱 발생부(132)의 기준값(ref1)을 33으로 제어하고 비교기(142)의 기준값(ref2)을 96으로 제어할 수 있다.

제2 카운팅 블락(140)이 제1 카운팅 블락(130)에서 클락 신호(CLK)를 33회 카운팅함으로써 1007.080078125 usec마다 발생하는 틱을 96회 카운팅하면, 컨트롤러(150)는 틱 발생부(132)의 기준값(ref1)을 32으로 제어하고 비교기(142)의 기준값(ref2)을 29로 제어할 수 있다.

또한, 제2 카운팅 블락(140)은 비교기(142)의 기준값(ref2)을 다수의 하위 단위들로 나누어서 틱을 카운팅할 수 있으며, 컨트롤러(150)는 다수의 하위 단위들 각각에 상응하는 틱에 대한 카운팅 결과에 기초하여 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어할 수 있다.

이때, 컨트롤러(150)는 제1 주기로 발생하는 틱의 카운팅 수와 비교기(142)의 기준값(ref2)을 다수의 제1 하위 단위들로 나눈 기준값의 비교 결과에 기초하여 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어할 수 있으며, 제2 주기로 발생하는 틱의 카운팅 수와 비교기(142)의 기준값(ref2)을 다수의 제2 하위 단위들로 나눈 기준값의 비교 결과에 기초하여 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어할 수도 있다.

표 2를 참조하면, 컨트롤러(150)는 제1 주기 976.5625 usec마다 발생하는 틱을 29의 하위 단위 15회 카운팅하는 단계, 제2 주기 1007.080078125 usec마다 발생하는 틱을 96의 하위 단위 48회 카운팅하는 단계, 다시 제1 주기 976.5625 usec마다 발생하는 틱을 29의 하위 단위 14회 카운팅하는 단계, 제2 주기 1007.080078125 usec마다 발생하는 틱을 96의 하위 단위 48회 카운팅하는 단계를 순차적으로 수행할 수 있다. 이때, 각각의 틱 카운팅 단계가 수행될 때마다 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)이 제어될 수 있다.

상술한 예는 제1 주기로 발생하는 틱의 카운팅 기준값 및 제2 주기로 발생하는 틱의 카운팅 기준값 각각이 2개의 하위 단위들로 나뉘어져 카운팅되며, 컨트롤러(150)는 각각의 하위 단위들에 대한 카운팅이 완료되면 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어하는 것이다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 제1주기로 발생하는 틱이 카운팅 기준값을 2개의 하위 단위들로 나누어 카운팅되며 그 사이에 제2 주기로 틱이 카운팅 기준값만큼 카운팅되며, 각각의 틱 카운팅 단계가 완료될 때마다 컨트롤러(150)가 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어할 수 있다.

또한, 제2주기로 발생하는 틱이 카운팅 기준값을 2개의 하위 단위들로 나누어 카운팅되며 그 사이에 제1 주기로 틱이 카운팅 기준값만큼 카운팅되며, 각각의 틱 카운팅 단계가 완료될 때마다 컨트롤러(150)가 틱 발생부(132)의 기준값(ref1) 및 비교기(142)의 기준값(ref2)을 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제2 카운팅 블락(140)의 틱 카운팅 횟수는 목표 주기보다 짧은 제1 주기와 상기 목표 주기 사이의 제1 절대 오차값 및 상기 목표 주기보다 긴 제2 주기와 상기 목표 주기 사이의 제2 절대 오차값의 최소공배수에 대한 비율에 기초하여 결정될 수 있다.

예컨대, 제1 주기로 발생하는 틱 카운팅 수 m은 제1 절대 오차값과 제2 절대 오차값의 최소 공배수를 제1 절대 오차값으로 나눈 값일 수 있으며, 제2 주기로 발생하는 틱 카운팅 수 n은 제1 절대 오차값과 제2 절대 오차값의 최소 공배수를 제2 절대 오차값으로 나눈 값일 수 있다.

표 2를 참조하면, 틱 발생을 위한 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 32회이면 목표 주기 1 msec와 제1 주기 976.5625 usec 사이의 제1 절대 오차값은 23.4375 usec이고, 틱 발생을 위한 클락 신호(CLK)의 카운팅 수가 33회이면 목표 주기 1 msec와 제2 주기 1007.080078125 usec 사이의 제2 절대 오차값은 7.080075125 usec이며, 양자의 최소 공배수 679.6875 usec이다.

그러므로 제2 카운팅 블락(140)의 틱 카운팅 횟수는 틱 발생을 위한 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 32회이면 679.6875 usec을 23.4375 usec로 나눈 29회가 되며, 틱 발생을 위한 클락 신호(CLK) 카운팅 수가 33회이면 679.6875 usec을 7.080075125 usec로 나눈 96회가 될 수 있다.

컨트롤러(150)는 제1 주기로 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과와 비교기(142)의 기준값(ref2)의 비교 결과 및 제2 주기로 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과와 비교기(142)의 기준값(ref2)의 비교 결과에 기초하여 제1 카운팅 블락(130)의 틱 발생부(132)의 클락 신호(CLK) 카운팅 값을 리셋하거나 제2 카운팅 블락(140)의 비교기(142)의 틱 카운팅 값을 리셋할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 구성 요소들 각각은 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합에 의하여 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 구성 요소들 각각은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 결합으로 구현될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 오차 보상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 2에 도시된 타이머(100)의 오차 보상 방법은 32768Hz의 클락 신호(CLK)를 32회 카운팅하여 발생하는 틱을 29회 카운팅하고 클락 신호(CLK)를 33회 카운팅하여 발생하는 틱을 96회 카운팅함으로써 오차를 보상하는 방법이다. 이하 도1 및 도 3을 참조하여 그 과정을 순차적으로 살펴본다.

제1 카운터(131)는 32768Hz의 클락 신호(CLK)를 카운팅한다(S21). 틱 발생부(132)는 기준값(ref1) 32와 클락 신호(CLK) 카운팅 값을 비교하여 클락 신호(CLK) 카운팅 값이 32인지 여부를 판단한다(S22). 클락 신호(CLK) 카운팅 값이 32가 될 때까지 S21 및 S22 단계는 반복적으로 수행된다.

클락 신호(CLK) 카운팅 값이 32이면 제1 카운터(131)는 컨트롤러(150)로부터 수신되는 리셋 신호(reset1)에 응답하여 리셋되며, 틱 발생부(132)는 틱을 발생하며, 제2 카운터(141)는 틱을 카운팅한다(S23).

비교기(142)는 틱 카운팅 값이 29인지 여부를 판단한다(S24). 이 과정은 976.5625 usec를 주기로 발생하는 틱이 29회 발생하여 목표 시간 29 msec에 대한 타이머(100)의 음의 누적 오차가 679.6875 usec에 도달하였는지 여부를 판단하는 것이다. 틱 카운팅 값이 29 미만이면 S21 내지 S24 단계가 반복적으로 수행된다.

틱 카운팅 값이 29가 되면, 제2 카운터(141)는 컨트롤러(150)로부터 수신되는 리셋 신호(reset2)에 응답하여 리셋되며, 제1 카운터(131)는 클락 신호(CLK)를 카운팅한다(S31).

틱 발생부(132)는 기준값(ref1) 33과 클락 신호(CLK) 카운팅 값을 비교하여 클락 신호(CLK) 카운팅 값이 33인지 여부를 판단한다(S32). 클락 신호(CLK) 카운팅 값이 33가 될 때까지 S31 및 S32 단계는 반복적으로 수행된다.

클락 신호(CLK) 카운팅 값이 33이면 제1 카운터(131)는 컨트롤러(150)로부터 수신되는 리셋 신호(reset1)에 응답하여 리셋되며, 틱 발생부(132)는 틱을 발생하며, 제2 카운터(141)는 틱을 카운팅한다(S33).

비교기(142)는 틱 카운팅 값이 96인지 여부를 판단한다(S24). 이 과정은 1007.080078125 usec를 주기로 발생하는 틱이 96회 발생하여 목표 시간 29 msec에 대한 타이머(100)의 양의 누적 오차가 679.6875 usec에 도달하였는지 여부를 판단하는 것이다. 틱 카운팅 값이 96 미만이면 S31 내지 S34 단계가 반복적으로 수행된다.

틱 카운팅 값이 96이 되면, 제2 카운터(141)는 컨트롤러(150)로부터 수신되는 리셋 신호(reset2)에 응답하여 리셋되며, S21 단계 내지 S35 단계가 반복적으로 수행된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 오차 보상 방법을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 4에서 실선으로 도시된 부분은 제2 주기인 1007.080078125 usec마다 틱이 발생하는 구간이다. 이 구간에서 타이머(100)의 누적 오차는 1 msec마다 7.080075125 usec씩 증가한다. 그러므로 틱이 96회 발생하는 이 구간에서의 타이머(100)의 누적 오차는 96 msec 기준으로 양의 값 679.6875 usec가 된다.

도 4에서 점선으로 도시된 부분은 제1 주기인 976.5625 usec마다 틱이 발생하는 구간이다. 이 구간에서 타이머(100)의 누적 오차는 1 msec마다 23.4375 usec씩 감소한다. 그러므로 틱이 29회 발생하는 이 구간에서의 타이머(100)의 누적 오차는 96 msec 기준으로 음의 값 679.6875 usec가 된다.

그러므로 제2 주기인 1007.080078125 usec마다 틱이 96회 발생하고 제1 주기인 976.5625 usec마다 틱이 29회 발생한 125 msec 시점에서의 타이머(100)의 누적 오차는 0 sec이 된다.

도 4를 참조하면, 이러한 타이머(100)의 누적 오차의 증감은 125 msec마다 반복되며, 타이머(100)의 누적 오차는 항상 679.6875 usec 이하의 값을 가진다. 그러므로 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)에서 발생하는 틱은 구동 시스템의 시스템 틱으로 사용될 수 있다.

도 5는 오프셋이 있는 경우 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 오차 보상 방법을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 타이머(100)의 누적 오차에 일정한 오프셋 값이 있는 경우에는 타이머(100)의 누적 오차의 범위가 더 감소될 수 있음을 알 수 있다.

타이머(100)의 누적 오차의 범위를 감소시키는 다른 방법이 있을 수 있다. 예를 들면, 도 3에 있어서 S24 단계에서 비교기(142)의 판단 기준이 되는 틱 카운팅 값을 15로 제어하고 S34 단계에서 비교기(142)의 판단 기준이 되는 틱 카운팅 값을 48로 제어하여 S21 내지 S35 단계를 수행한 다음, S24 단계에서 비교기(142)의 판단 기준이 되는 틱 카운팅 값을 14로 제어하고 S34 단계에서 비교기(142)의 판단 기준이 되는 틱 카운팅 값을 48로 제어하여 S21 내지 S35 단계를 수행하면 된다.

표 3은 상술한 방법에 따른 타이머(100)의 누적 오차 보상 방법에 따른 다수의 틱 카운팅 단계들 각각이 완료된 시점에서의 타이머(100)의 누적 오차를 나타낸다.

순서	틱 발생을 위한 클락 신호 카운팅 횟수	틱 발생 횟수	누적 에러
1	33	48	169.921875 usec
2	32	15	-181.640625 usec
3	33	48	158.203125 usec
4	32	14	-169.921875 usec

표 3을 참조하면, 상술한 방법에 따른 타이머(100)의 누적 오차 보상 방법에 따르면 타이머(100)의 누적 오차는 -181.640625 usec에서 169.921875 usec로 도 3에 도시된 방법에 의한 누적 오차보다 감소 되었음을 알 수 있다.

이상에서는 32768Hz의 클락 신호(CLK)를 이용하여 목표 주기 1 msec마다 틱을 발생하는 타이머(100)에 있어서, 1 msec에 가장 가까운 976.5625 usec 및 1007.080078125 usec의 최소 공배수가 존재하는 경우를 예로 들어 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 오차 보상 방법을 설명하였다.

그러나 클락 신호를 이용할 때 1 msec에 가장 가까운 두 수의 최소 공배수가 없는 경우에도 최소 공배수가 존재하는 1 msec에 가까운 두 수를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 타이머(100)의 오차 보상 방법은 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.

예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드는 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 전송될 수 있다.

또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법을 구현하기 위한 기능적인 (functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템(300)의 블락도이다. 도 6을 참조하면, 전자 시스템(300)은 오실레이터(110), 어플리케이션 칩(100'), 및 메모리(200)을 포함한다.

어플리케이션 칩(100')은 오실레이터(110)로부터 수신되는 클락 신호(CLK)에 응답하여 틱을 발생하는 타이머(100)를 포함한다. 메모리(200)은 전자 시스템(300)의 구동 시스템을 실행할 수 있으며, 어플리케이션 칩(100')에 포함된 타이머(100)에서 발생하는 틱을 구동 시스템의 실행에 필요한 시스템 틱으로 이용할 수 있다.

도 6에서 타이머(100)가 어플리케이션 칩(100')에 포함되는 것을 예로 들었으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 타이머(100)에 대해서는 도 1을 참조하여 설명한바 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한 도 6에서 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템(300)은 타이머(100)에 의하여 발생하는 틱을 시스템 틱으로 이용하는 메모리(200)를 포함하나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 블락도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법 개념적으로 나타낸 순서도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법을 나타내는 순서도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 5는 오프셋이 있는 경우 본 발명의 실시예에 따른 타이머의 오차 보상 방법을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템의 블락도이다.

Claims

클락 신호를 i회 카운팅하여 목표 주기보다 짧은 제1 주기마다 틱(tick)을 발생하거나 상기 클락 신호를 j회 카운팅하여 상기 목표 주기보다 긴 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계(i 및 j는 2 이상의 자연수); 및

상기 제1 주기마다 발생하는 틱을 m회 카운팅하거나 상기 제2 주기마다 발생하는 틱을 n회 카운팅하며(m 및 n은 2 이상의 자연수), 상기 제1 주기마다 발생하는 틱 및 상기 제2 주기마다 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과를 출력하는 단계를 포함하는 타이머의 오차 보상 방법.
제1항에 있어서, 상기 타이머의 오차 보상 방법은

상기 틱 카운팅 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계를 더 포함하는 타이머의 오차 보상 방법.
제2항에 있어서, 상기 m은 상기 제1 절대 오차값과 상기 제2 절대 오차값의 최소 공배수를 상기 제1 절대 오차값으로 나눈 값이며, 상기 n은 상기 제1 절대 오차값과 상기 제2 절대 오차값의 최소 공배수를 상기 제2 절대 오차값으로 나눈 값인 타이머의 오차 보상 방법.
제3항에 있어서, 상기 틱을 발생하는 단계는

상기 클락 신호를 카운팅하는 단계; 및

상기 클락 신호의 카운팅 횟수와 기준값 i의 비교 결과에 기초하여 상기 제1 주기마다 틱을 발생하거나, 상기 클락 신호의 카운팅 횟수와 기준값 j의 비교 결과에 기초하여 상기 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계를 포함하는 타이머의 오차 보상 방법.
제4항에 있어서, 상기 틱에 대한 카운팅 결과를 출력하는 단계는

상기 제1 주기마다 발생하는 틱을 카운팅하거나 상기 제2 주기마다 발생하는 틱을 카운팅하는 단계; 및

상기 제1 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수 및 상기 제2 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수 각각과 기준값의 비교 결과를 출력하는 단계를 포함하는 타이머의 오차 보상 방법.
제5항에 있어서, 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계는

상기 제1 주기마다 발생하는 상기 틱의 카운팅 횟수와 기준값 m의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계; 및

상기 제2 주기마다 발생하는 틱의 카운팅 횟수와 기준값 n의 비교 결과에 기 초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가되는 기준값을 제어하는 단계를 포함하는 타이머의 오차 보상 방법.
제5항에 있어서, 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계는

상기 기준값 m을 다수의 제1 하위 단위들로 나누어 상기 다수의 제1 하위 단위들 각각과 상기 제1 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계; 및

상기 기준값 n을 적어도 하나의 제2 하위 단위로 나누어 상기 적어도 하나의 제2 하위 단위와 상기 제2 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계를 포함하는 타이머의 오차 보상 방법.
제5항에 있어서, 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계는

상기 기준값 m을 적어도 하나의 제1 하위 단위로 나누어 상기 적어도 하나의 제1 하위 단위와 상기 제1 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계; 및

상기 기준값 n을 다수의 제2 하위 단위들로 나누어 상기 다수의 제2 하위 단위들 각각과 상기 제2 주기로 발생하는 틱의 카운팅 횟수의 비교 결과에 기초하여 상기 틱의 발생의 기초가 되는 기준값 및 상기 틱에 대한 카운팅 결과의 기초가 되는 기준값을 제어하는 단계를 포함하는 타이머의 오차 보상 방법.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타이머의 오차 보상 방법은

상기 제1 주기로 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과와 기준값의 비교 결과 및 상기 제2 주기로 발생하는 틱에 대한 카운팅 결과와 기준값의 비교 결과에 기초하여 상기 클락 신호 카운팅 값을 리셋하거나 틱 카운팅 값을 리셋하는 단계를 포함하는 타이머 오차 보상 방법.
클락 신호를 i회 카운팅하여 목표 주기보다 짧은 제1 주기마다 틱(tick)을 발생하는 단계(i는 2 이상의 자연수); 및

상기 클락 신호를 j회 카운팅하여 상기 목표 주기보다 긴 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계(j는 2 이상의 자연수)를 구비하며,

상기 제1 주기마다 틱(tick)을 발생하는 단계와 상기 제2 주기마다 틱을 발생하는 단계를 교대로 수행하여 누적 오차를 줄이는 타이머 오차 보상 방법.