Dispositivo de reloj
Descripción general
 Sumario de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de reloj que puede alcanzar una frecuencia de oscilación de cristal de reloj fundamental deseada mientras satisface la especificación de frecuencia de oscilación de cristal de un microordenador. ] Fue contado por la salida de impulsos del contador la frecuencia de oscilación dividida por 1 / 2n divisor 13 desde el oscilador de frecuencia 10, y el valor de recuento del contador 14, oscilador de cristal basado en un 1 / 2n divisor de frecuencia 13 Y está configurado para generar el número de circunferencia f para lograr el propósito deseado.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de reloj utilizado en, por ejemplo, un microordenador que incorpora un circuito de oscilación de cristal.
Antecedentes de la técnica
En general, este tipo de dispositivos sincronizados, para formar una frecuencia de oscilación del circuito 10 en el oscilador de cristal 11 y el circuito oscilador de cristal 12, como se muestra en la Fig. 3, el terminal de salida del oscilador de frecuencia, 1 / 2n min El registro de desplazamiento 5 está conectado a través de la unidad periférica 4. El divisor de frecuencias 1 / 2n emite al registro de desplazamiento 5 un valor de división de frecuencia obtenido dividiendo la frecuencia de oscilación del circuito de oscilación de frecuencia por 1 / 2n. El registro de desplazamiento 5 registra el tiempo en un segundo, basado en el valor de división de frecuencia de entrada.
En dicho dispositivo de sincronización, un circuito oscilador de cristal 12, un divisor 1 / 2n 4 y un registro de desplazamiento 5 distinto del oscilador de cristal 1 están integrados en un microordenador bien conocido y el oscilador de cristal 11 La frecuencia de oscilación f se usa como la frecuencia de reloj fundamental f del microordenador. frecuencia de reloj básica del microordenador, es decir, la frecuencia de oscilación f del oscilador de cristal 11, el límite inferior se determina de acuerdo con los requisitos de software tasa de procesamiento, el límite superior se determina basándose en la especificación de la frecuencia del cristal del microordenador .
Sin embargo, en el dispositivo de sincronización anteriormente, la frecuencia de oscilación 1 / 2n divisor de frecuencia 4 en 1 / 2n divisor para 2 n desde el oscilador de cristal 11, por ejemplo 4.194304MHZ (222), 8.388608MHZ (223), 16.777216 MHZ (224), a fin de tener velocidad de reloj para generar una decisión de impulsos de frecuencia como 33,554432 MHz (225) ......, en términos de satisfacer las especificaciones de la microcomputadora, la velocidad de procesamiento requerido para el microordenador Es difícil asegurar que la frecuencia de oscilación del cristal f satisfaga la condición anterior, y la manipulación que incluye el diseño de la misma es muy problemática.
Es decir, existe el problema de que es difícil adquirir la frecuencia de oscilación de cristal f satisfaciendo el requisito de la velocidad de procesamiento del software del microordenador después de satisfacer la función de sincronización. Tales circunstancias son graves, particularmente en el caso de mejorar el grado de integración del software en un microordenador, ya que se requiere aumentar la velocidad de procesamiento del mismo.
Tarea de solución
Como se describió anteriormente, en el dispositivo de reloj convencional, existe el problema de que es difícil aumentar la velocidad de procesamiento del microordenador a la vez que se satisfacen las especificaciones del microordenador.
La presente invención se ha realizado en vista de las circunstancias anteriores, en satisfacer las especificaciones de la microcomputadora, y un objeto de la misma es proporcionar un aparato de sincronización que puede darse cuenta de adquisición de una frecuencia del cristal deseado.
Solución
La presente invención, oscilador de cristal se ofrece como un elemento selectivo en frecuencia, una frecuencia y oscilación predeterminada medios para oscilante en un divisor de frecuencia medios para dividir la base de la salida del medio de oscilación a un valor de división predeterminada, la frecuencia de medios de división Un contador significa contar el número de veces de salida de la señal de reloj y generar un impulso de una frecuencia predeterminada y un registro de desplazamiento para llevar a cabo el tiempo basado en el impulso de salida de los medios de contador.
De acuerdo con la configuración anterior, la frecuencia de oscilación de la frecuencia de los medios oscilantes, se divide por los medios de división, el número de salida de los impulsos de salida de la frecuencia de medios de división se cuenta, los impulsos de frecuencia frecuencia de reloj sobre la base del valor de recuento Se genera Esto permite determinar la frecuencia de oscilación del cristal del dispositivo de reloj que logra tanto las especificaciones del microordenador como la velocidad de procesamiento requerida por el software, simplificando así la manipulación, incluido su diseño.
De aquí en adelante, una realización de la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. La figura 1 muestra un dispositivo de sincronización según una realización de la presente invención, en el que el circuito oscilante de frecuencia 10 está compuesto por un oscilador de cristal 11 y un circuito de oscilación de cristal 12. El circuito de oscilación de cristal 12 está incorporado en un microordenador, y un terminal de salida del circuito de oscilación de cristal 12 está conectado a un divisor de frecuencia 1 / 2n 13, por ejemplo. 1 / 2n divisor de frecuencia 13, el contador 14 está conectada a su salida, y emite una salida de pulso que es 1 / 2n frecuencias división de oscilación del oscilador de frecuencia 10 introducida en el contador 14. El contador 14 cuenta el número de tiempos de salida de la salida de impulsos y calcula la frecuencia de oscilación de cristal f del valor de conteo X y la salida de impulso 2 n
f = 2 n × X (1)
En base a la siguiente ecuación. Un registro de desplazamiento 15 está conectado al terminal de salida del contador 14, y calcula la frecuencia de oscilación de cuarzo f como se describe anteriormente y lo envía al registro de desplazamiento 15. El registro de desplazamiento 15 sincroniza el tiempo en un segundo, por ejemplo, basándose en la entrada de impulso de salida del contador 14.
En la configuración anterior, por ejemplo, 15MHz límite inferior de la velocidad de procesamiento del software del microordenador, cuando el límite superior de la especificación de la frecuencia del oscilador de cristal f del microordenador es 17MHz, el valor de 1 / 2n divisor de frecuencia 13 218, el contador 14 El valor de conteo X se establece en 61, y la frecuencia de reloj básica f = 15990784 HZ se calcula en base a la expresión (1). Aquí, en el estado en el que el contador 14 cuenta la salida de impulsos del divisor de frecuencia 1 / 2n 13 obtenido dividiendo la frecuencia de oscilación por 1/218, el registro de desplazamiento 15 sincroniza incrementando el tiempo en un segundo.
La frecuencia de oscilación de cristal f se introduce en una unidad de procesamiento de información (no mostrada) del microordenador y se proporciona como un reloj básico para el procesamiento de información basado en el software.
Así, el dispositivo de temporización, la salida de pulso obtenida dividiendo la frecuencia de oscilación del oscilador de frecuencia de 10 a 1 / 2n divisor de frecuencia 13 es contado por el contador 14, el valor de recuento del contador 14, 1 / 2n Y el divisor de frecuencia 13, la frecuencia de oscilación de cristal f se genera. De acuerdo con esto, para lograr tanto la velocidad de procesamiento de las especificaciones y software de un microordenador, y, por ser capaz de determinar la frecuencia f de cristal que satisface la función de velocidad de reloj, al tiempo que garantiza una función de reloj de alta precisión, La velocidad de procesamiento del microordenador se puede aumentar fácilmente, y la manipulación, incluido el diseño, se puede simplificar.
Además, la presente invención no está limitada a la realización anterior, y puede configurarse como se muestra en la figura 2. Es decir, el terminal de salida del circuito de oscilación de frecuencia 10 está conectado a la 1 / 2n divisor de frecuencia 13, el terminal de salida de la 1 / 2n divisor de frecuencia 13, está conectado al contacto un móvil del primer interruptor 20 . Un primer contador 21 para contar X veces está conectado a un contacto fijo B del primer interruptor 20 y un segundo contador 22 para contar Y veces está conectado al otro contacto fijo C . Los contactos fijos D y E del segundo interruptor 23 están conectados a los extremos de salida del primer y segundo contadores 21 y 22. Un registro de desplazamiento 24 está conectado al contacto móvil F del segundo interruptor 23 . Un tercer contador 25 para contar Z veces está conectado al terminal de salida del registro de desplazamiento 24. Los terminales de entrada de señal de conmutación del primer y segundo conmutadores 20 y 23 están conectados al terminal de salida del tercer contador 25.
En la configuración anterior, aunque la salida de impulsos del divisor de frecuencias 1 / 2n 13 es (Z 1) veces, el tercer contador 25 conecta el contacto móvil A del primer conmutador 20 con el contacto fijo B, El conmutador 23 está conectado al contacto fijo D, y la salida de impulsos del divisor de frecuencia 13 es suministrada al primer contador 21. El primer contador 21 cuenta la salida de impulsos desde el divisor de frecuencias 1 / 2n 13 veces, y emite el valor de conteo al registro de desplazamiento 24 a través del segundo conmutador 23. Aquí, el primer contador 21 calcula la frecuencia de oscilación de cuarzo f del valor de conteo X y la salida de impulso 2 n
f × 1/2 n = A / Z (A: entero) (2)
X = parte entera de A / Z (3)
Y = [{1 X × (Z / A)} × (Z 1) +1] × (A / Z) (4)
Y se calcula en base a la siguiente ecuación.
Aquí, el registro de desplazamiento 24 sincroniza el tiempo con el valor de recuento X del primer contador 21, por ejemplo, por un segundo. Además, el registro de desplazamiento 24 entrega su número de salida al tercer contador 25. El tercer contador 25 cuenta el número de tiempos de salida del registro de desplazamiento 24 y realiza el control de conmutación de modo que el primer y segundo conmutadores 20 y 23 corresponden al primer contador 21 hasta (Z 1) veces, y el anterior- Como tu reloj. Entonces, en un estado en el que el número de salidas del registro de desplazamiento 24 ha alcanzado Z veces, el tercer contador 25 conmuta los primeros y segundos interruptores 20 y 23 al segundo lado del contador 22. Aquí, el segundo contador 22 calcula la frecuencia de oscilación de cuarzo f sobre la base de las ecuaciones (1), (2) y (3) anteriores a partir del valor de conteo Y y la salida de impulso 2n. Aquí, el registro 24 de desplazamiento registra el tiempo en un segundo, por ejemplo, basándose en el valor de conteo Y del segundo contador 22.
Después de la hora Z, se repite el mismo procedimiento, el tiempo se lleva y se sincroniza. Por ejemplo, el límite inferior es 15MHz la velocidad de procesamiento del software del microordenador, cuando el límite superior de la especificación de la frecuencia del oscilador de cristal f del microordenador es 17MHz, los 218 valores de 1 / 2n divisor, el reloj básico 16MHZ frecuencia microordenador , El valor de recuento X del primer contador 21 es 61, el valor de recuento Y del segundo contador 22 es 70, y el valor de recuento Z del tercer contador 25 es 256.
Es decir, la frecuencia de oscilación del cristal f se calcula en base a las ecuaciones anteriores (2), (3) y (4)
f × 1/2 n = 16 × 106 × 1/218 = 15625/256
= 61.03515625 HZ (16.384 ms)
X = 61, (A = 15625)
Y = [{1 61 * (256/15625)} * (256 1) + 1] *
(15625/256)) = 70
Como se muestra en la FIG.
Entonces, cada vez que el valor de recuento del primer contador 21 cuenta 61 veces, el registro de desplazamiento 24 registra el tiempo en un segundo, y en el 256º tiempo de salida, el primer y segundo conmutador 20 , 23 están conmutados y el tiempo se incrementa en 1 segundo, mientras que el segundo contador 22 ha contado 70 veces solo en esta vez 256a y el error de tiempo puede corregirse en la vez 256a.
Sin embargo, la salida del divisor de frecuencia 1 / 2n 13 se obtiene cada 16.384 ms, el error del reloj es 1 s - (16.384 ms 61 veces) = 0.576 ms por segundo, y después de 255 segundos, 0.576 ms × 255 veces = 146.88 ms, que es un rango insignificante que no requiere corrección de errores después de 255 segundos. Debe entenderse que la presente invención no está limitada a las realizaciones descritas anteriormente, y que pueden realizarse diversas modificaciones sin apartarse de la esencia de la presente invención como una cuestión de curso.
Efecto de la invención
Como se ha descrito anteriormente en detalle, de acuerdo con la presente invención, el número de salidas del divisor entre el registro de desplazamiento al divisor y llevar el tiempo para dividir la frecuencia de oscilación derivada del oscilador de cristal y el circuito oscilador de cristal , Y la frecuencia de oscilación del cristal del microordenador se puede determinar mediante una combinación del valor del divisor de frecuencia y el valor del contador.
Por lo tanto, sin determinar la velocidad de procesamiento de las especificaciones y elementos de software del microordenador de acuerdo con la continuación de vibración de cristal de 2n para satisfacer la función de reloj, que satisface una función de reloj de acuerdo con la velocidad de procesamiento de las especificaciones y elementos de software del microordenador que se va a determinar vibraba cristal, es posible seleccionar un resonador de cristal con frecuencia también resonador de cristal a los fabricantes estándar, fácil de diseñar productos, es posible proporcionar un dispositivo de reloj barato.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista que muestra un dispositivo de reloj de acuerdo con una realización de la presente invención.
La figura 2 es una vista que muestra otra realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista que muestra un dispositivo de reloj convencional.
10 ... Circuito de oscilación de frecuencia.
11 ... resonador de cristal.
12 ... Circuito de oscilación.
13 ... 1 / 2n divisor.
14 ... contador.
15, 24 ... cambio de registro.
20, 23 ... primer y segundo interruptor.
21, 22, 25 ... primero a terceros contadores.
Reclamo
Reivindicación oscilador 1 cristal se proporciona como un elemento selectivo en frecuencia, y medios de oscilación para hacer oscilar a una frecuencia predeterminada, un medio de división de frecuencia para la frecuencia de división basándose en la salida de oscilación de la oscilación significa un valor de división predeterminada, la frecuencia dividiendo medios Un contador significa contar el número de veces de salida de dichos medios de contador y generar un impulso de una frecuencia predeterminada, y un registro de desplazamiento para llevar a cabo el tiempo basado en el impulso de salida de dichos medios de contador.
2. La frecuencia de oscilación de cristal f se determina sobre la base de una expresión de f = 2n × X, donde el valor de división de frecuencia de los medios de división de frecuencia es 1 / 2n y el valor de conteo de los medios de contador es X El reloj de acuerdo con el artículo 1.
Un medio de división de frecuencia para dividir en frecuencia la salida de oscilación de los medios de oscilación sobre la base de un valor de división predeterminado; un medio de división para dividir los medios de división de frecuencia. Un segundo medio de contador para contar el número de salidas de dichos medios de división de frecuencia para generar un pulso de una segunda frecuencia; un primer medio de conmutación para la salida de la salida de la unidad de división a uno de dichos primeros y segundos medios de contador, uno de los primeros y segundos impulsos generados por dichos medios primero y segundo contador un segundo medio de conmutación para la salida de un registro de desplazamiento para llevar el tiempo basado en un pulso generado en el segundo la entrada a través de los medios de conmutación de los primeros y segundos medios de contador, este Shifutoreji dispositivo Clocked incluyendo un tercer contador medios para contar el número de veces de salida del control de dispositivo de recubrimiento de conmutación de los primeros y segundos medios de conmutación.
La reivindicación 4, en el que el cristal de frecuencia del oscilador f es el valor de división de frecuencia de 1 / 2n de los medios de división, el valor de recuento del primer contador significa X, el valor de recuento del segundo contador significa Y, los terceros medios de contador Parte entera de X = A / Z Y = [{(1 X × (Z / A)} × (Z 1) +1] × (A / Z) sobre la base de la ecuación (A / Z).
Dibujo :
Application number :1996-161075
Inventors :株式会社東芝
Original Assignee :小林裕幸