JPH0534472A - 時間測定回路 - Google Patents

時間測定回路

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JPH0534472A
JPH0534472A JP19335091A JP19335091A JPH0534472A JP H0534472 A JPH0534472 A JP H0534472A JP 19335091 A JP19335091 A JP 19335091A JP 19335091 A JP19335091 A JP 19335091A JP H0534472 A JPH0534472 A JP H0534472A
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JP
Japan
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time
measured
signal
clock
clock signal
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JP19335091A
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Inventor
Hiromitsu Iwata
浩充 岩田
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】被測定時間中のクロック数をカウントして被測
定時間を測定するシステムに於いて、測定値が真値のプ
ラス側であるかマイナス側であるかを検出して測定値の
確度向上をはかる。 【構成】通常の時間測定用カウンタに被測定時間信号の
立ち上がりおよび立ち下がりタイミングのクロックの位
相を検出し以下のように誤差を判定する。(1)被測定
時間信号の立ち上がり立ち下がりともクロックが高レベ
ルの場合誤差はプラス。(2)被測定時間信号の立ち上
がり立ち下がりともクロックが低レベルの場合誤差はマ
イナス。(3)被測定時間信号の立ち上がり立ち下がり
のいずれかがクロック高レベル、他方が低レベルの場合
真値と測定値は近い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は時間測定回路に関し、特
に測定精度の高い時間測定回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5に従来の時間測定回路の一例を、図
6に図5の従来回路の動作例を表わすタイミング図を示
す。
【0003】図5において、従来回路は、被測定信号
1,2の入力端子13,14,被測定時間検出回路1
2,クロック信号の入力端子15,ANDゲート(AN
D1)21,エッジカウンタ回路11,および出力端子
群16で構成されている。被測定時間検出回路12は、
インバータ(G1)19と、NORゲート(NOR1)
とを有する。
【0004】従来回路において,被測定時間検出回路1
2は、通常低(Low)レベル出力を行ない、入力端子
群により目的とする,被測定時間のみを高(High)
レベル検出し、被測定時間信号30として出力する回路
である。
【0005】例えば図5に示す被測定信号1の立ち上が
り時刻から、被測定信号2の立ち上がり時刻までの時間
の検出は,インバータ19,NORゲート20により行
なわれ、図6に示す被測定時間信号30として出力され
る。
【0006】被測定時間信号30におけるHighレベ
ル出力時間は、被測定時間であり、従って被測定時間信
号30と,既知の適切な周期のクロック信号との論理積
における,立ち上がりエッジ数または立ち上がりエッジ
数のエッジカウンタ回路11によるカウントにより、被
測定時間信号30のHighレベル出力時間すなわち被
測定時間は、前記カウント結果とクロック周期により、
推定できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の時間測定回路に
おいて、被測定時間信号30とクロック信号の論理との
比較は、ランダムなタイミングで行なわれる。従って、
被測定時間信号30とクロック信号の論理積における立
ち上がりまたは立ち下がりエッジの数は、被測定時間信
号とクロック信号との間のタイミングに依存する。しか
し、被測定時間信号とクロック信号との間のタイミング
をモニタする機能がないため、前記論理積の立ち上がり
または立ち下がりエッジ数のカウント結果nに対して、
次のようになる。
【0008】(1)被測定時間信号の立ち上がり時刻が
クロック信号の立ち下がり時刻の直前の時刻でかつ、被
測定時間信号の立ち下がり時刻がクロック信号の立ち上
がり時刻直後の時刻であるとき、実際の測定時間は、最
小値(n−1.5)×クロック周期となる。
【0009】(2)被測定時間信号の立ち上がり時刻
が、クロック信号の立ち下がり時刻直後の時刻でかつ被
測定時間信号の立ち下がり時刻がクロック信号の立ち上
がり時刻直前の時刻であるとき、実際の測定時間は最大
値(n+0.5)×クロック周期となる。
【0010】すなわち、前記カウント結果nに対し、測
定時間としてとり得る値は、(n−1.5)×クロック
周期<測定時間としてとり得る値<(n+0.5)×ク
ロック周期であり、中間値(n−0.5)×クロック周
期を測定時間の推定値として採用すると、被測定時間の
推定値と真値との誤差は、最大±1×クロック周期とな
り、推定値の真値に対する信頼性が低いという問題点が
ある。
【0011】本発明の目的は、前記問題点を解決し、真
値に対する推定値の信頼性が低くならないようにした時
間測定回路を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、被測定
信号の入力端子群と、被測定時間検出回路と、クロック
信号の入力端子と、ANDゲートと、エッジカウンタ回
路とを備えた時間測定回路において、前記被測定時間検
出回路の出力信号と前記クロック信号とを受信し、被測
定時間信号の電位レベルの変化時の時刻における前記ク
ロック信号の電位レベルをそれぞれモニタ出力端子へ出
力信号化するタイミング検出回路を備えたことを特徴と
する。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例の時間測定回路を示
すブロック図、図2は図1のタイミング検出回路を具体
的に示したブロック図である。
【0014】図3は図1の回路の動作例を示すタイミン
グ図であり、被測定時間開始時刻および終了時刻におけ
るクロック信号電位レベルが低(Low)レベルの時で
ある。
【0015】図4は図1の回路の動作例を示すタイミン
グ図であり、被測定時間開始時刻および終了におけるク
ロック信号電位レベルが高(High)レベルの時であ
る。
【0016】図1において、本実施例は、図5の回路の
他に、リセット信号入力端子50,タイミング検出回路
10,モニタ出力端子(1)(2)17,18を有す
る。
【0017】このタイミング検出回路10は、D型フリ
ップフロップ(DFF)47,48,R/S型ラッチ4
5,46,インバータ40,44,49,NOR2ゲー
ト41,AND2,3ゲート42,43とを有する。
【0018】図2において、被測定時間検出回路12、
ANDゲート21およびエッジカウンタ回路11による
計測機能は、従来の同機能を備える。
【0019】図2のタイミング検出回路において、フリ
ップフロップ47,48は入力Dの電位レベルを、クロ
ック信号(CK)のLowレベルで読みこみ、High
レベルで出力Qの電位レベルとして出力するD型フリッ
プフロップである。
【0020】従ってフリップフロップ47は通常Low
レベル出力であり、被測定時間の開始時刻後はじめての
クロック信号の立ち上がり時刻から、被測定時間の終了
時刻後はじめてのクロック信号の立ち上がり時刻までの
時間だけHighレベルを出力する。
【0021】フリップフロップは、通常Lowレベル出
力であり、被測定時間の開始時刻後はじめてのクロック
信号の立ち下がり時刻から被測定時間の終了時刻後はじ
めてのクロック信号の立ち下がり時刻までの時間、Hi
ghレベルを出力する。
【0022】従って次段NORゲート(NOR2)41
の出力電位レベルは通常Lowレベルであり、被測定時
間開始時刻12おけるクロック信号の電位レベルがLo
wのとき、被測定時間開始時刻直後のクロック信号の立
ち上がり時刻から、次の立ち下がり時刻までの時間Hi
ghレベルを出力し、さらに被測定時間終了時刻におけ
るクロック信号の電位レベルがHighのとき、被測定
時間終了時刻直後のクロック信号の立ち下がり時刻か
ら、次の立ち上がり時刻までの時間,Highレベルを
出力する。
【0023】さらに、NORゲート41の出力信号は、
ANDゲート42,および43により、被測定時間の開
始時刻のクロック信号電位レベルモニタ用信号,被測定
時間の終了時刻のクロック信号電位レベルモニタ用信号
とに分割され、ANDゲート42出力信号における、H
ighレベル出力状態の有無により、被測定時間の開始
時刻における、クロック信号の電位レベルが、さらにA
NDゲート43出力信号におけるHighレベル出力状
態の有無により、被測定時間の終了時刻における、クロ
ック信号の電位レベルを判断できる。
【0024】従ってANDゲート42,43の出力信号
を、それぞれR/Sラッチ45、R/Sラッチ46のセ
ット入力信号とすることにより、被測定時間の開始時刻
および終了時刻におけるクロック信号電位レベルは、そ
れぞれR/Sラッチ45の出力Q,R/Sラッチ46の
出力Q(否定値)として得られる。
【0025】被測定時間信号におけるクロック信号の立
ち上がりまたは立ち下がりエッジのカウント結果nのと
き、測定時間としてとり得る値は、被測定時間の開始時
刻および終了時刻におけるクロック信号の電位レベルに
応じて以下の様になり、各条件において中間値を被測定
時間の推定値として採用する。
【0026】(A)被測定時間の開始時刻におけるクロ
ック信号の電位レベルおよび被測定時間の終了時刻にお
けるクロック信号の電位レベルがともにHighレベル
のとき、(n−1.5)×クロック周期<測定時間とし
てとり得る値<(n−0.5)×クロック周期。
【0027】(B)被測定時間の開始時刻におけるクロ
ック信号の電位レベルと、被測定時間の終了時刻におけ
るクロック信号の電位レベルが異なるとき、(n−1)
×クロック周期<測定時間としてとり得る値<n×クロ
ック周期。
【0028】(C)被測定時間の開始時刻におけるクロ
ック信号の電位レベルおよび被測定時間の終了時刻にお
けるクロック信号の電位レベルがともにLowレベルの
とき、(n−0.5)<クロック周期<測定時間として
とり得る値<(n+0.5)×クロック周期。
【0029】以上、本実施例は、被測定信号の入力端子
群と、この被測定信号の入力端子群に入力される被測定
信号群の目的とする被測定時間のみをHighレベル検
出し、通常はLowレベル出力する被測定時間検出回
路,およびクロック信号入力端子と、このクロック信号
と前記被測定時間検出回路の出力信号とを入力信号とす
る2入力ANDゲート,およびこのANDゲートの出力
信号を入力信号とし、この入力信号における立ち上がり
または立ち下がりエッジ数をカウントし出力する機能を
もつエッジカウンタ回路を有し、さらに前記被測定時間
検出回路の出力信号と,前記クロック信号をそれぞれ入
力信号とし、前記被測定時間検出回路の出力信号の電位
レベル変化(Low→HighおよびHigh→Lo
w)の時刻における前記クロック信号の電位レベルを検
出し、それぞれモニタ出力端子1,2へ出力する機能を
もつタイミング検出回路を備えることを特徴とする。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、被測定
時間信号におけるクロック信号の立ち上がりまたは立ち
下がりエッジのカウント結果nによる測定時間の推定
を、従来では常に(n−0.5)×クロック周期で推定
値とするのに対し、被測定時間の開始時刻および終了時
刻におけるクロック信号の電位レベルに応じて推定値を
決定する。
【0031】従って、被測定時間の推定値と真値との誤
差の最大値は、従来の±1×クロック周期に対し、本発
明によれば±0.5×クロック周期に低減できるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の時間測定回路を示すブロッ
ク図である。
【図2】図1のタイミング検出回路を具体的に示したブ
ロック図である。
【図3】図1の回路の動作の一例を示すタイミング図で
ある。
【図4】図1の回路の動作の他例を示すタイミング図で
ある。
【図5】従来の時間測定回路を示す回路図である。
【図6】図5の動作例を示すタイミング図である。
【符号の説明】
D D型フリップフロップデータ入力端子 CK D型フリップフロップクロック入力端子 S R/Sラッチセット端子 R R/Sラッチリセット端子 Q,Q(否定値) D型フリップフロップ,R/Sラ
ッチ出力端子 10 タイミング検出回路 11 エッジカウンタ回路 12 被測定時間検出回路 13 被測定信号1入力端子 14 被測定信号2入力端子 15 クロック信号入力端子 16 出力端子群 17 モニタ出力端子1 18 モニタ出力端子2 19,40,44,49 インバータ 20,41 NORゲート 21,42,43 ANDゲート 47,48 D型フリップフロップ 45,46 R/Sラッチ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 被測定信号の入力端子群と、被測定時間
    検出回路と、クロック信号の入力端子と、ANDゲート
    と、エッジカウンタ回路とを備えた時間測定回路におい
    て、前記被測定時間検出回路の出力信号と前記クロック
    信号とを受信し、被測定時間信号の電位レベルの変化時
    の時刻における前記クロック信号の電位レベルをそれぞ
    れモニタ出力端子へ出力信号化するタイミング検出回路
    を備えたことを特徴とする時間測定回路。
JP3193350A 1991-08-02 1991-08-02 時間測定回路 Expired - Lifetime JP2818504B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7191753B2 (en) 2003-03-13 2007-03-20 Yanmar Co., Ltd. Cover structure for engine
CN107317581A (zh) * 2016-04-26 2017-11-03 华邦电子股份有限公司 具有高分辨率的时间数字转换器

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