JP2911130B2

JP2911130B2 - 位相差検出装置

Info

Publication number: JP2911130B2
Application number: JP1108237A
Authority: JP
Inventors: 昭彦脇本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JPH02285810A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、半導体集積回路に内蔵される位相差検出
回路に関するものであり、特に、外部装置の発生したパ
ルスの周波数を一定に保ったり、また基準信号と発生し
たパルスとの位相差を参照して外部装置を制御する等の
用途に適するものに関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来のこの種の位相差検出方法の例である。
図において、５はマイクロコンピュータに内蔵されたカ
ウンタで、Ｂから外部信号が入力される。カウンタ５は
Ｂから入力された外部信号の周期を測定するものであ
る。基準となる信号は外部にあり、その基準信号に対し
てあらかじめ位相差を設定した被測定パルスをＢから入
力する。

次に動作について説明する。Ｂからマイクロコンピュ
ータに入力するパルスの周期を保つために、Ｂからの入
力パルス信号（第５図参照）のパルス周期Ｔをカウンタ
５でカウントする。そしてそのカウント値が一定となる
ように、つまり、パルス周期Ｔが一定となるように、カ
ウント値に従って外部の装置を制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の位相差検出方法は以上のように、あらかじめ基
準信号に対して位相差を一度設定した後、設定したパル
スをマイクロコンピュータ内蔵のカウンタに入力してそ
の入力したパルスの周期をカウントし、そのカウント値
に従って外部の装置を制御し、パルスの周期を制御する
という方法をとっていた。

そのため、マイクロコンピュータに入力するパルスは
基準信号に対する位相差をあらかじめ外部で設定して入
力する必要があり、また常に基準信号との位相のずれを
検出するということはできないという問題があった。

この発明は上記のような従来のものの問題点を解消す
るためになされたもので、基準信号に対する位相差を特
別に設定することなく、マイクロコンピュータに外部か
ら入力信号を任意に入力でき、その位相差を自由に制御
できるように、入力したパルスの基準信号に対する位相
関係を検出できる位相差検出装置を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る位相差検出装置は、位相差検出装置に
おいて、設定値のカウントを行う第１のタイマと、この
第１のタイマが上記設定値のカウントを完了する毎にレ
ベルが反転する基準信号を発生するトグルスイッチとを
有する基準信号発生手段と、上記基準信号が立ち下がる
時に外部装置から集積回路に入力する入力信号を取り込
むことにより上記基準信号に対する上記入力信号の位相
の進み、遅れを検出する位相差検出フラグレジスタと、
上記基準信号と上記入力信号とを入力とし、これらの位
相のずれの大きさを表すパルスを出力する論理積回路
と、該論理積回路が出力するパルスの幅を測定すること
により上記基準信号に対する上記入力信号の位相のずれ
の大きさを検出する第２のタイマとを備え、マイクロコ
ンピュータ等の集積回路に内蔵されるように構成したも
のである。

〔作用〕

この発明においては、位相差検出フラグは、マイクロ
コンピュータに任意に入力したパルスが基準信号に対し
て進んでいるか遅れているかを検出でき、また、基準信
号に対して入力パルスがどんな位相関係にあるかを測定
できるようにしたので、上記位相差検出フラグおよび第
２のタイマを参照することにより、外部からの入力パル
スを基準信号に対し、進めるようにも遅らせるようにも
制御でき、さらに基準信号に対し所定量ずらせた位相差
の中で細かく進めたり、遅らせたりすることもできるた
め、外部からの入力パルスの周期を精度よく制御でき
る。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による位相差検出装置を示し、図
において、51はマイクロコンピュータに内蔵した第１の
タイマ、２はタイマ51が設定値のカウントを完了する毎
に“H",“L"レベルを端子Ａに交互に出力するトグルス
イッチである。また、３はマイクロコンピュータの端子
Ｂから入力するパルスのレベルを上記端子Ａが“H"レベ
ルから“L"レベルへ立下る時にとり込むラッチで、Ｃは
そのラッチの出力である。４は上記端子Ａと端子Ｂから
の入力パルスとを入力とするAND回路、ＤはAND回路４の
出力である。52はマイクロコンピュータに内蔵された第
２のタイマで、そのカウント入力にはAND回路４の出力
Ｄが入力される。

この実施例によると、端子Ｂからマイクロコンピュー
タに入力する信号がタイマ51で発生させた基準信号Ａに
対して進んでいるかあるいは遅れているかを検出するこ
とができる。そして進んでいる場合、基準信号に対しど
のくらい進んでいるか、遅れている場合、基準信号に対
しどのくらい遅れているかを検出することが可能であ
る。

まず、位相を検出したいパルスの周期をあらかじめタ
イマ51に設定し、タイマ51が設定値をカウント完了する
ごとに極性の反転する信号を発生させるトグルスイッチ
２の出力Ａを基準信号とする。

以下、第２図を用いて説明すると、まず基準信号Ａを
タイマ51で発生させる。この基準信号Ａの周期にほぼ合
うようにした外部の入力信号をマイクロコンピュータの
端子Ｂに入力する。第２図のように基準信号Ａに対し、
位相が遅れた外部からの信号が入力された場合、ラッチ
３は基準信号Ａが“H"から“L"に立下った時の端子Ｂか
らの外部入力信号の“H"をラッチするので、この場合、
ラッチ３の出力Ｃは“H"となる。Ｃが“H"ということは
基準信号に対しＢからの外部入力信号の位相が遅れてい
ることを示す。

一方、タイマ52へのカウント入力信号は、基準信号Ａ
と外部からの入力信号ＢとのANDをとった信号Ｄとな
る。このカウント入力Ｄの“H"レベルのパルス幅（l₁，
l₂）をタイマ52で測定する。基準信号Ａの周期はわかっ
ているので、タイマ52のカウント入力Ｄの“H"レベルの
パルス幅の測定値により、基準信号Ａに対し端子Ｂから
の外部入力信号がどれだけ位相がずれているかを検出で
きる。タイマ52で測定したパルス幅の値が大きくなるほ
ど、外部入力信号Ｂの位相が基準信号Ａに近付いている
ことを表わし、パルス幅の値が小さくなる程外部入力信
号Ｂの位相が基準信号Ａより離れていることを表わす。

先述したように、基準信号に対し、外部入力信号Ｂが
進んでいるのか、遅れているのかは、ラッチ３の出力Ｃ
を見ることでわかる。第２図の場合Ｃは“H"レベルであ
り、これは基準信号に対し外部入力信号が遅れているこ
とを表わしている。

次に基準信号に対し外部入力信号が進んでいる場合を
第３図を用いて説明する。あらかじめ基準信号Ａをタイ
マ51で発生する。この基準信号Ａの周期とほぼ合うよう
にした外部のパルスをマイクロコンピュータの端子Ｂに
入力する。第３図のように基準信号Ａに対し、外部から
位相の進んだ信号がＢより入力された場合、ラッチ３は
基準信号Ａが“H"から“L"に立ち下がった時のＢからの
外部入力信号の“L"をラッチするので、この場合、ラッ
チ３の出力Ｃは“L"レベルとなる。信号Ｃが“L"という
ことは基準信号に対し、Ｂからの外部入力信号の位相が
進んでいることを示す。

一方タイマ52へのカウント入力信号は基準信号Ａと外
部からの入力信号ＢとのANDをとった信号Ｄとなる。こ
のカウント入力信号Ｄの“H"レベルのパルス幅（l₁，
l₂）をタイマ52で測定する。基準信号Ａの周期はマイク
ロコンピュータでわかっているので、タイマ52のカウン
ト入力信号Ｄの“H"レベルのパルス幅の測定値により基
準信号Ａに対し、Ｂからの外部入力信号がどれだけ位相
がずれているかを検出できる。

タイマ52で測定したパルス幅の値が大きくなるほど、
Ｂからの外部入力信号の位相が基準信号Ａの位相に近付
いていることを表わし、パルス幅の値が小さくなるほど
Ｂからの外部入力信号の位相が基準信号Ａより離れてい
ることを表わす。基準信号Ａに対し外部入力信号Ｂが進
んでいるか遅れているのかはラッチ３の出力信号Ｃを見
ることでわかる。第３図の場合Ｃは“L"レベルであり、
これは基準信号に対し、外部入力信号が進んでいること
を表わしている。

以上のことより、マイクロコンピュータはラッチ３の
出力Ｃを見て基準信号Ａに対し、Ｂからの外部入力信号
が進んでいるのか、遅れているのかを見る。そして、タ
イマ52で信号Ｄのパルス幅を測定し、その値を読む。

第２図のような場合、信号Ｃは“H"レベルなのでＢか
らの外部入力信号の位相は基準信号Ａより遅れている。
この位相の遅れを制御したい場合、タイマ52の測定値を
読み、その位相のずれが大きいので小さくしたい時、タ
イマ52の測定値が大きくなるようにＢに入力する外部入
力信号を制御する。また、この位相のずれが小さいので
大きくしたい時、タイマ52の測定値が小さくなるよう
に、Ｂに入力する外部入力信号を制御する。

第３図のような場合、信号Ｃは“L"レベルなのでＢか
らの外部入力信号の位相は、基準信号Ａより進んでい
る。この進みを制御したい場合、タイマ52の測定値を読
み、その位相のずれが大きいので小さくしたい時、タイ
マ52の測定値が小さくなるようにＢに入力する外部入力
信号を制御する。また、この位相のずれが小さいので大
きくしたい時、タイマ52の測定値が大きくなるように、
Ｂに入力する外部入力信号を制御する。なおラッチ３の
出力信号Ｃを見て入力信号を基準信号に対して進んでい
る状態から遅れる状態に変えたり、遅れている状態から
進む状態に変えることも外部装置を制御することで可能
となる。従ってこのラッチ３の出力信号Ｃが位相差検出
フラグとなる。

なお、上記実施例では基準信号に対して外部からの入
力信号が進んでいるか遅れているかをラッチ３の出力信
号Ｃを見るが、このラッチの方法は、基準信号の“L"か
ら“H"への立上りでラッチしてもよいし、出力信号Ｃに
よる、進んでいるか遅れているかの判定は、出力信号Ｃ
の極性がどちらであってもよい。またタイマ52はそれに
入力されるパルス幅の“H"の幅をカウントするようにし
ているが、“L"の幅をカウントするようにしてもよく、
この場合、タイマ52への入力信号を反転して入力をすれ
ばよい。

さらにタイマ52への入力信号は基準信号と外部からの
入力信号とのANDをとっているが、この論理は、実施例
で述べたような位相のずれがわかれば、どんなとり方で
もよい。また基準信号はマイクロコンピュータの内蔵タ
イマを用いたが、マイクロコンピュータ内の別の基準信
号でも、又マイクロコンピュータ外の基準信号を用いる
ことも可能であり、その周波数も任意に設定してよい。

さらに基準信号に対し所定量ずらせた位相差の中で位
相を細かく進めたり、遅らせたりすることもできるた
め、外部からの入力パルスの周期を精度よく制御でき
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る位相差検出装置は、位
相差検出装置において、設定値のカウントを行う第１の
タイマと、この第１のタイマが上記設定値のカウントを
完了する毎にレベルが反転する基準信号を発生するトグ
ルスイッチとを有する基準信号発生手段と、上記基準信
号が立ち下がる時に外部装置から集積回路に入力する入
力信号を取り込むことにより上記基準信号に対する上記
入力信号の位相の進み、遅れを検出する位相差検出フラ
グレジスタと、上記基準信号と上記入力信号とを入力と
し、これらの位相のずれの大きさを表すパルスを出力す
る論理積回路と、該論理積回路が出力するパルスの幅を
測定することにより上記基準信号に対する上記入力信号
の位相のずれの大きさを検出する第２のタイマとを備
え、マイクロコンピュータ等の集積回路に内蔵されるよ
うに構成したので、基準信号に対して入力信号の位相が
進んでいるのかあるいは遅れているのかをフラグおよび
カウンタを参照することで判定でき、また、その進んで
いるあるいは遅れている状態の中で細かな位相のずれを
設定できるので、このような位相差の検出と制御によ
り、外部の装置を精度よく制御できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による位相差検出装置を示
す図、第２図，第３図はこの発明の動作を示すタイミン
グ図、第４図は従来の位相差検出方法を示す図、第５図
は第４図の外部入力信号波形を示す図である。図において、51,52はタイマ、２はトグルスイッチ、３
は位相差検出フラグ用ラッチ、４はAND回路、５はカウ
ンタである。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】位相差検出装置において、設定値のカウントを行う第１のタイマと、この第１のタ
イマが上記設定値のカウントを完了する毎にレベルが反
転する基準信号を発生するトグルスイッチとを有する基
準信号発生手段と、上記基準信号が立ち下がる時に外部装置から集積回路に
入力する入力信号を取り込むことにより上記基準信号に
対する上記入力信号の位相の進み，遅れを検出する位相
差検出フラグレジスタと、上記基準信号と上記入力信号とを入力とし、これらの位
相のずれの大きさを表すパルスを出力する論理積回路
と、該論理積回路が出力するパルスの幅を測定することによ
り上記基準信号に対する上記入力信号の位相のずれの大
きさを検出する第２のタイマとを備え、マイクロコンピュータ等の集積回路に内蔵されたことを
特徴とする位相差検出装置。