KR950005560B1 - Timer system - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명에 따른 제1타이머를 설명하는 도면.1 is a diagram illustrating a first timer according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 제2타이머를 설명하는 도면.2 is a view for explaining a second timer according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 타이머 9 : 타이머 버스 시스템2: timer 9: timer bus system
본 발명에 차량 엔진 제어, 로보트 공학, 매입 제어 용도, 안티-로크 브레이킹 시스템(ABS)등과 같은 제어 용도로 사용하는 타이머 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a timer system for use in control applications such as vehicle engine control, robotics, embedded control applications, anti-lock braking systems (ABS), and the like.
일반적으로, 차량 엔진 제어 용도로 사용된 타이머 시스템은 예를 들어, 플라이 휠과 같은 차량 엔진의 특정 부분에서 얻어진 동작 정보를 처리하기 위한 처리 유닛(이하, 실행 유닛으로 설명됨)을 포함한다. 상기 실행 유닛은 마이크로프로세서에 결합되며 이 마이크로프로세서의 기능은 엔진의 동작을 제어하는데 있다. 이를 실행하기 위한 다수의 파라미터가 모니터링 및 제어된다. 그러므로, 일반적으로 타이머 시스템에서는 다수의 실행 유닛이 존재하며, 각각의 실행 유닛은 엔진의 다른 부분들에서 얻어진 정보를 처리한다.Generally, a timer system used for vehicle engine control purposes includes a processing unit (hereinafter referred to as an execution unit) for processing operation information obtained from a specific part of a vehicle engine, such as a flywheel, for example. The execution unit is coupled to a microprocessor whose function is to control the operation of the engine. Many parameters for monitoring this are monitored and controlled. Therefore, in a timer system generally there are a number of execution units, each of which processes information obtained from different parts of the engine.
타이머 시스템은 또한 상기 각각의 실행 유닛에 결합된 클럭 타이머를 포함한다. 상기 실행 유닛은 클럭된 신호를 사용하며, 상기 클럭된 신호는 정보를 처리하기 위해모듈러 방식으로 0부터 카운터 업하는 점진적인 카운팅 2진워드 형태의 톱니 신호이다. 마이크로프로세서는 실행 유닛에 의해 제공된 데이타에 응답하여, 예를들어, 점화시스템, 연료 시스템과 같은 엔진 동작을 제어하는 것이 가능해진다.The timer system also includes a clock timer coupled to each of the execution units. The execution unit uses a clocked signal, which is a sawtooth signal in the form of a progressive counting binary word that counters up from zero in a modular fashion to process information. The microprocessor makes it possible to control engine operation such as, for example, an ignition system, a fuel system, in response to the data provided by the execution unit.
공지된 타이머 시스템은 한개의 클럭 타이머와 정보 처리용의 한 세트의 실행 유닛을 구비한다. 상기 실행 유닛의 처리 능력은 하나의 클럭 신호를 사용하는 기능에 제한되며 엔진의 동작을 제어하기 위해, 마이크로프로세서는 다수의 동작을 실행해야 하며 이것은 파라미터 각각을 모터링하는 싸이클 시간을 증대시킨다. 마이크로프로세서는 각각의 파라미터를 모터링하는데에 더욱 많은 시간이 필요하며 상기 파라미터는 짧은 시간 간격에서 갱신되어야하므로 상기 모니터링 처리의 리솔루션(resolution)은 불량하게 된다. 이는 제어 시스템의 정확성을 감소시킨다.Known timer systems have one clock timer and one set of execution units for information processing. The processing power of the execution unit is limited to the function of using one clock signal and in order to control the operation of the engine, the microprocessor must execute a plurality of operations, which increases the cycle time for motoring each of the parameters. The resolution of the monitoring process is poor because the microprocessor needs more time to motor each parameter and the parameters have to be updated in short time intervals. This reduces the accuracy of the control system.
예를들어, 차량의 연료주입 시스템 제어를 위해서는, 연료분사 장치 밸브가 엔진 싸이클의 정확한 시점에서 열리고 특정 시간후에 닫히는 것이 중요하다. 이를 실행하기 위해, 마이크로프로세서는 우선 엔진의 검출기에 의해 제공된 신호와 순람표 형태의 엔진 데이타를 비교하여 엔진의 속도와 위치를 결정한다. 상기 엔진이 어떤 속도와 위치에 도달할 때, 마이크로프로세서는 밸브를 열기 위한 신호를 발생한다. 그후, 상기 마이크로프로세서는 오직 소정 주기동안만 밸브가 개방되도록 밸브의 개방을 클릭한다. 이와같이, 연료 분사 장치 시스템을 제어하기 위해서는, 상당량의 마이크로프로세서 처리 시간이 요구된다.For example, for controlling the fuel injection system of a vehicle, it is important that the fuel injection device valve opens at the exact time of the engine cycle and closes after a certain time. To do this, the microprocessor first compares the signal provided by the engine's detector with engine data in the form of a lookup table to determine the engine's speed and position. When the engine reaches some speed and position, the microprocessor generates a signal to open the valve. The microprocessor then clicks on the opening of the valve so that the valve opens for only a predetermined period of time. As such, in order to control the fuel injector system, a significant amount of microprocessor processing time is required.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 타이머 시스템을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an improved timer system.
본 발명의 제1양상에 따라 제공된 타이머 시스템은, 다수의 처리 수단과, 다수의 카운팅 수단 및, 상기 다수의 카운팅 수단을 상기 다수의 처리 수단에 결합하기 위한 버스 수단을 구비하며, 상기 다수의 처리 수단은 각각 상기 다수의 카운팅 수단으로부터 신호를 수신하며, 상기 다수의 처리 수단중의 한 처리 수단이 상기 다수의 카운팅 수단중의 제1카운팅 수단으로부터 신호를 수신함과 동시에, 상기 다수의 처리 수단중의 상기 한 처리 수단일 수도 있는 상기 다수의 처리 수단의 최소한 한 처리 수단이 상기 다수의 카운팅 수단중의 최소한 제2카운팅 수단으로부터 신호를 수신할 수 있도록 상기 버스 수단은 배열된다.A timer system provided in accordance with the first aspect of the invention comprises a plurality of processing means, a plurality of counting means, and a bus means for coupling the plurality of counting means to the plurality of processing means, wherein the plurality of processing Means each receive a signal from said plurality of counting means, and while one of said plurality of processing means receives a signal from a first counting means of said plurality of counting means, The bus means is arranged such that at least one processing means of the plurality of processing means, which may be the one processing means, receives a signal from at least a second counting means of the plurality of counting means.
양호한 실시예에서, 상기 버스 수단은 제1버스, 제2버스, 제3의 공통 버스로 구성된다. 즉, 제1버스는 다수의 카운팅 수단중의 최소한 제1카운팅 수단을 다수의 처리 수단중의 최소한 한 처리 수단에 결합하도록 배열되며, 제2버스는 다수의 카운팅 수단중의 최소한 제2카운팅 수단을 다수의 처리 수단중의 최소한 다른 한 처리 수단에 결합되도록 배열되며, 제3의 공통 버스는 임의의 다수의 카운팅 수단을 임의의 다수의 처리 수단에 결합되도록 배열된다.In a preferred embodiment, the bus means consists of a first bus, a second bus and a third common bus. In other words, the first bus is arranged to couple at least the first counting means of the plurality of counting means to at least one of the plurality of counting means, and the second bus comprises at least the second counting means of the plurality of counting means. And arranged to be coupled to at least one other of the plurality of processing means, and the third common bus is arranged to couple any of the counting means to any of the plurality of processing means.
상기 다수의 카운팅 수단은 외부 클럭 소스에 관계한 신호를 제공하는 타이머와, 실시간 신호를 제공하는 타이머 뿐만아니라 모듈러 방식으로 0부터 카운팅 업하는 톱니 신호를 제공하는 타이머를 구비할 수도 있다.The plurality of counting means may include a timer for providing a signal related to an external clock source, a timer for providing a real time signal, and a timer for providing a sawtooth signal counting up from zero in a modular manner.
따라서, 각각의 처리 수단은 본 발명에 따른 버스 수단의 융통성으로 인해, 동시에 또는 연속적으로 2개의 타이머를 액세스하여 그 제공된 데이타를 처리한다. 이리하여, 마이크로프로세서에 의해 수행될 많은 처리는 감소하며, 이것은 싸이클 시간을 감소시키며, 모니터링 처리의 리솔루션을 개선하다.Thus, each processing means, due to the flexibility of the bus means according to the invention, accesses two timers simultaneously or sequentially to process the provided data. Thus, much of the processing to be performed by the microprocessor is reduced, which reduces cycle time and improves the resolution of the monitoring process.
본 발명에 따른 2개의 타이머는 첨부 도면을 참조하여 상술될 것이다.Two timers according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도에서, 본 발명의 제1실시예에 따른 타이머의 전체 구조가 도시되어 있다. 상기 타이머(2)는 타이머 버스 시스템(9)을 통해 12개의 실행 유닛(11a-1)에 결합된 3개의 타이머 카운터들(10a-c)로 구성된다.In FIG. 1, the overall structure of a timer according to the first embodiment of the present invention is shown. The timer 2 consists of three timer counters 10a-c coupled to twelve execution units 11a-1 via a timer bus system 9.
상기 제1실시예의 타이머 버스 시스템(9)은 2개의 16비트 버스 X1, Y1을 구비한다. 상기 버스들 X1 및 Y1은 스위치들 (14a), (14b), (14c)에 의해 타이머 카운터(10a, 10b, 10c)를 스위칭될 수 있다.The timer bus system 9 of the first embodiment has two 16-bit buses X1 and Y1. The buses X1 and Y1 may switch the timer counters 10a, 10b and 10c by switches 14a, 14b and 14c.
각각의 스위치(14a-c)는 XSEL 및 YSEL선택 로직(15a-c) 및 (16a-c)의 개별적인 제어하의 한쌍의 온/오프 스위치를 구비한다. 타이머와 통신하도록 결합된 마이크로프로세서(도시하지 않음)는 어느 타이머 카운터가 어느 버스에 접속될지를 결정하도록 선택 로직(15a-c) 및 (16a-c)를 인에이블 한다. 예를들어, 버스 X1 및 Y1는 모두 카운터(10a)로부터 각각의 신호를 도출하며 또는 한개의 버스가 타이머 카운터(10a)로 부터 신호를 도출하는 반면에 다른 버스는 타이머 카운터(10b)로부터 신호를 도출한다.Each switch 14a-c has a pair of on / off switches under separate control of the XSEL and YSEL selection logic 15a-c and 16a-c. A microprocessor (not shown) coupled to communicate with the timer enables the selection logic 15a-c and 16a-c to determine which timer counter is connected to which bus. For example, buses X1 and Y1 both derive their respective signals from counter 10a or one bus derives signals from timer counter 10a while the other bus derives signals from timer counter 10b. To derive.
상기 3개의 타이머 카운터들(10a-c)은 아래에 따른 방법으로 2개의 버스 X1 및 Y1에 접속된다.The three timer counters 10a-c are connected to two buses X1 and Y1 in the following manner.
a) 각각의 XSEL선택 로직(15a) 및 YSEL선택 로직(16a)의 제어 비트 극성에 따라, 타이머 카운터(10a)는 버스 X1 또는 Y1에 접속된다.a) Depending on the control bit polarity of the respective XSEL selection logic 15a and YSEL selection logic 16a, the timer counter 10a is connected to the bus X1 or Y1.
b) 각각의 XSEL선택 로직(15b) 및 YSEL선택 로직(16b)의 제어 비트 극성에 따라, 타이머 카운터(10b)는 버스 X1 또는 Y1에 접속되며, 또한, 버스의 경합(conflict)을 피하기 위하여, 상기 로직 접속은 타이머 카운터(10a)의 XSEL선택 로직(15a) 및 YSEL선택 로직(16a)의 제어 비트를 사용하여 하드웨어적으로 구체화된다.b) Depending on the control bit polarity of each of the XSEL selection logic 15b and YSEL selection logic 16b, the timer counter 10b is connected to bus X1 or Y1, and also to avoid contention of the bus, The logic connection is embodied in hardware using the control bits of the XSEL selection logic 15a and YSEL selection logic 16a of the timer counter 10a.
c) 각각의 XSEL선택 로직(15c) 및 YSEL선택 로직(16c)의 제어 비트 극성에 따라, 타이머 카운너(10c)는 버스 X1 또는 Y1에 접속되며, 또한, 상기 접속은 타이머 카운터(10a, 10b)의 선택 로직 제어 비트를 사용하여 하드웨어적으로 구체화된다.c) Depending on the control bit polarity of the respective XSEL selection logic 15c and YSEL selection logic 16c, the timer counter 10c is connected to the bus X1 or Y1, and the connection is also made to the timer counters 10a and 10b. Is specified in hardware using a selection logic control bit.
타이머 카운터(10a)는 모듈러 방식으로 0부터 카운팅업되는 점진적인 2진 워드 형태의 톱니 신호를 제공할 것이다. 다른 타이머들은 다른 형태의 카운팅 신호를 제공한다. 즉, 차량 엔진 제어 용도의 경우에, 타이머 카운터(10b)는 엔진각도 검출기와 같은 외부 클럭 소스에 관계한 신호를 제공하며, 타이머 카운터(10c)는 실시간 신호를 제공한다. 이와같이, 임의의 한 순간에서 타이머 카운터(10a-c)중 2개의 카운터가 X1, Y1을 구동시키며, 그 결과, 타이머 버스 시스템(9)에 결합된 실행 유닛(11a-1)은 버스 X1, Y1로부터의 타이머 카운터 신호들을 사용한다. 예를들어, 실행 유닛(11a)은 타이머 카운터(10a) 또는 타이머 카운터(10a, 10b)로부터 2개의 동기 신호들을 사용하거나, 또는, 2개의 실행 유닛(11a, 11b)은 각각 타이머 카운터(10a) 또는 타이머 카운터들(10a, 10b)로부터 2개의 동기 신호를 사용한다.The timer counter 10a will provide a sawtooth signal in the form of a progressive binary word counting up from zero in a modular manner. Different timers provide different types of counting signals. That is, for vehicle engine control applications, timer counter 10b provides a signal related to an external clock source, such as an engine angle detector, and timer counter 10c provides a real time signal. In this manner, at any one moment, two of the timer counters 10a-c drive X1, Y1, and as a result, the execution unit 11a-1 coupled to the timer bus system 9 causes the bus X1, Y1. Use timer counter signals from For example, the execution unit 11a uses two synchronization signals from the timer counter 10a or the timer counters 10a and 10b, or the two execution units 11a and 11b are respectively timer counters 10a. Or use two synchronization signals from timer counters 10a, 10b.
본 발명이 2개의 버스 타이머 버스 시스템을 참조하여 기술될지라도, 상기 2개의 버스들 X1과 Y1은 마이크로프로세서 제어하의 스위치들(제1도에서 점선으로 도시됨)에 의해 각각 분할되어 4개의 버스들 X1, X2, Y1, 및 Y2를 제공한다.Although the invention is described with reference to two bus timer bus systems, the two buses X1 and Y1 are each divided by four buses under switches (shown in dashed lines in FIG. 1) under microprocessor control. Provides X1, X2, Y1, and Y2.
상기 타이머 카운터들은 예를 들어, 카운터(10a, 10b)가 버스 X1, Y1을 구동하는 반면 카운터(10c)가 버스 X2와 Y2를 구동하도록 배열된다. 사실, 스위치에 의하여 상기 2개의 버스 X1 및 X2와 2개의 버스 Y1 및 Y2를 접속하여, 조합된 X버스 및 조합된 Y버스는 둘다 임의의 타이머 카운터들(10a-c)에 스위칭될 수 있다. 더우기, n개의 타이머 카운터를 갖는 타이머의 경우, 타이머 버스 시스템을 1개 내지 n개의 버스로 구성할 수 있으며, 여기서, n은 양의 정수이다.The timer counters are arranged such that, for example, counters 10a and 10b drive buses X1 and Y1 while counter 10c drives buses X2 and Y2. In fact, by connecting the two buses X1 and X2 and two buses Y1 and Y2 by means of a switch, both the combined Xbus and the combined Ybus can be switched to any timer counters 10a-c. Furthermore, for a timer with n timer counters, the timer bus system can be configured with 1 to n buses, where n is a positive integer.
제2도에서, 본 발명에 따른 제2의 타이머 (102)는 타이머 버스 시스템(109)을 통해 함께 결합된 5개의 실행 유닛(111a-e) 및 3개의 타이머 카운터(110a-c)로 구성된다. 타이머(102)의 동작 원리는 제1도를 참조하여 기술된 타이머(2)의 원리와 동일하며 동일 부분은 100을 더한 동일 참조 번호로 기입한다.In FIG. 2, the second timer 102 according to the invention consists of five execution units 111a-e and three timer counters 110a-c coupled together via a timer bus system 109. . The operation principle of the timer 102 is the same as that of the timer 2 described with reference to FIG. 1, and the same parts are written with the same reference numerals plus 100. FIG.
상기 타이머 버스 시스템(109)은 3개의 16비트 버스 X1, Y1 및 XY를 구비한다. 버스 X1은 타이머 카운터들(110b, 110c)에 의해 구동되며, 버스 Y1은 타이머 카운터(110a)에 의해 구동되며, 공통 버스 XY는 타이머 카운터(110a-c)에 의해 구동된다. 마이크로프로세서(도시하지 않음)는 타이머 카운트가 버스 인터페이스(120)를 통해 어느 버스에 접속될지를 선택한다. 버스 인터페이스(120)는 데이타 버스(122)를 통해 마이크로프로세서와 통신하고 데이타 버스(124)를 통해 타이머 카운터(110a-c) 및 실행 유닛(111a-e)과 통신한다. 상기 타이머 카운터들(110a-c) 및 실행 유닛(111a-e)은 각각 외부 핀(126)에 결합된다.The timer bus system 109 has three 16-bit buses X1, Y1 and XY. Bus X1 is driven by timer counters 110b and 110c, bus Y1 is driven by timer counter 110a, and common bus XY is driven by timer counters 110a-c. A microprocessor (not shown) selects which bus the timer count is to be connected to via bus interface 120. The bus interface 120 communicates with the microprocessor via the data bus 122 and with the timer counters 110a-c and execution units 111a-e via the data bus 124. The timer counters 110a-c and execution units 111a-e are each coupled to an external pin 126.
상기 타이머 시스템(102)은 마이크로프로세서 및/또는 각각의 외부핀으로부터 수신된 정보에 응답하여 상기 타이머 카운터들(110a-c)중 하나 또는 둘로부터의 신호를 처리하기 위해 최소한 실행 유닛(111a-e)중 하나를 허용한다. 예를들어, 실행 유닛(111a)에 의해 수행된 처리는 마이크로프로세서 또는 외부핀으로부터의 외부신호에 응답하는 타이머 카운터(110a)의 순시값을 기억(즉, "이벤트"획득)하거나 상기 타이머 카운트 값과 미리 기억된 값을 비교하여 그 값들이 일치할때 출력 신호를 발생하는 단계를 포함한다.The timer system 102 may at least execute a unit 111a-e to process a signal from one or two of the timer counters 110a-c in response to information received from a microprocessor and / or each external pin. Allow one. For example, the processing performed by the execution unit 111a may store (i.e., "get" an event) the instantaneous value of the timer counter 110a in response to an external signal from a microprocessor or an external pin or the timer count value. Comparing the previously stored values with each other and generating an output signal when the values match.
따라서, 본 발명은 차량 엔진 제어 용도의 경우에, 모니터링될 엔진 파라미터에 관계하는 타이머 카운터에 의해 발생된 값을 사용하여, 그 실행 유닛이 상기 획득 및 비교등의 처리 기능을 인에이블하며, 상기 각각의 피라미터를 모니터링하는 마이크로프로세서의 싸이클 시간을 감소시킨다.Thus, in the case of a vehicle engine control application, the present invention uses a value generated by a timer counter related to an engine parameter to be monitored so that the execution unit enables processing functions such as the acquisition and comparison, respectively, This reduces the cycle time of the microprocessor that monitors the parameters.
본 발명의 또다른 장점은 타이머 버스 시스템의 융통성으로 인해, 1개의 실행 유닛이 2개의 타이머 카운터로부터 동시에 신호를 수시할 수 있다는 것이다. 따라서 획득 또는 비교될 2개의 '이벤트'가 가능하도록 마이크로프로세서는 한개의 실행 유닛을 어드레스할 필요가 있으며, 상기 마이크로프로세서의 필요한 처리량은 감소되고 '이벤트'가 손실될 가능성(likelihood) 또한 감소된다.Another advantage of the present invention is that due to the flexibility of the timer bus system, one execution unit can simultaneously receive signals from two timer counters. Thus, the microprocessor needs to address one execution unit to enable two 'events' to be acquired or compared, and the required throughput of the microprocessor is reduced and the likelihood of 'events' being lost is also reduced.
본 발명에 따른 타이머 시스템이 2개의 버스 타이머 버스 시스템을 통해 상술되었을 지라도, 사용된 버스의 수가 1과 n사이에서 변할 수 있으며, 여기서 n은 타이머 카운터의 갯수이다.Although the timer system according to the present invention has been described above through two bus timer bus systems, the number of buses used may vary between 1 and n, where n is the number of timer counters.
즉, 상기 기술된 양호한 실시예의 경우에, 버스는 각각의 실행 유닛에 결합되기 전에 멀티플렉스되어 각각의 타이머 카운터에 대해 3개의 버스를 사용할 수 있다. 따라서, 상기 실행 유닛이 상기 타이머 카운터중 하나의 값을 요구할 때마다, 상기 값은 3개의 버스중 하나를 선택하여 순간적으로 픽업할 수 있으며 가장 양호한 리솔루션이 얻어진다. 그런데, 상기 방식으로 배열된 3개의 버스들은 너무 많은 실리콘 영역을 차지하여 경제적으로 실현될 수 없는 단점이 있다.In other words, in the case of the preferred embodiment described above, the buses can be multiplexed before being coupled to each execution unit to use three buses for each timer counter. Thus, each time the execution unit requires a value of one of the timer counters, the value can be picked up instantaneously by selecting one of three buses and the best resolution is obtained. However, the three buses arranged in this manner occupy too much silicon area and thus cannot be economically realized.
바꿔말하면, 한개의 버스가 3개의 타이머 카운터들을 5개 또는 12개의 실행 유닛에 결합시키는데 사용된다면, 상기 타이머 카운터들의 값은 최소 리솔루션이 감소되도록 시간 멀티플렉싱에 의해 버스 접속 되어져야만 한다. 본 발명에 따라 2개 또는 3개의 버스들을 사용하여 충분히 큰 리솔루션을 제공하면서도 상당히 큰 실리콘 영역을 차지하지 않음을 알 수 있다.In other words, if a bus is used to combine three timer counters into five or twelve execution units, the value of the timer counters must be bus connected by time multiplexing so that the minimum resolution is reduced. It can be seen that using two or three buses in accordance with the present invention provides a sufficiently large resolution but does not occupy a fairly large silicon area.
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