JP3243796B2 - サンプリング同期回路 - Google Patents
サンプリング同期回路Info
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Description
力のためのサンプリング信号を発生するサンプリング同
期回路に関する。
ら複数のアナログ信号を同一時刻でサンプリングし、こ
れらサンプリングデータを使った保護演算によって系統
・機器の保護動作を得る。
来のサンプリング同期回路は、マスタとなるサンプリン
グ回路が発生するサンプリング信号に同期したタイミン
グのパルス信号を生成してスレーブとなる他のサンプリ
ング回路のサンプリング信号にする。
す。マイクロコンピュータ1は、ディジタルリレーの中
枢部にされ、CPU2、メモリ3を有してサンプリング
データの取込みと該データを使った保護演算及び保護出
力等の制御を行なうと共に、サンプリング同期のために
レジスタ4に初期値設定を行なう。
回路5のアップダウンカウンタ6にプリセットされる。
カウンタ6の値はダウンカウンタ7へプリセットされ、
該ダウンカウンタ7ではプリセット値から基本パルス発
生器8のクロック周期でダウンカウントし、カウント値
が零になったときに1発のパルスを発生する。このパル
スはスレーブ側のサンプリング信号にされると共に、位
相比較器9の比較入力にされる。
ター側のサンプリング信号が入力され、両サンプリング
信号の位相比較結果に位相差が正,負,零の3つの判別
出力を得る。この判別出力のうち、位相差「正」出力及
び「負」出力は夫々単安定マルチバイブレータ10,1
1のトリガ信号にされ、各単安定マルチバイブレータ1
0,11からの1発のパルス出力がアップダウンカウン
タ6のカウントアップ、カウントダウンパルスにされ、
該カウンタ6の値をインクリメント(+1)又はデクリ
メント(−1)させる。
ータ1からの設定値がレジスタ4を経てアップダウンカ
ウンタ6にプリセットされた後、ダウンカウンタ7が該
プリセット値を周期としてスレーブサンプリング信号を
発生する。このとき、マスター側サンプリング信号とス
レーブサンプリング信号との間に位相差があると、位相
比較器9に「正」又は「負」の判定出力を得、この出力
によってアップダウンカウンタ6の値を+1又は−1に
加減し、この加減結果をダウンカウンタ7にプリセット
することでスレーブサンプリング信号の周期を加減、即
ちマスターサンプリング信号に同期させる。
マスターサンプリング信号が安定している場合には、位
相比較器9は殆んど「正」、「負」の判定出力を交互に
発生し、マスターサンプリング信号とスレーブサンプリ
ング信号との同期は基本パルス発生器8の1クロック周
期内になる。
に変化した場合、この変化には基本パルス発生器8のク
ロック周期とマスターサンプリング信号の変化量の積に
比例した遅れ時間が発生し、追従性が悪い問題があっ
た。
った。
ってサンプリング同期の精度が決定されるが、高いクロ
ック周波数にして精度を上げようとするとカウンタ7及
び6に大きな桁数のものを必要とする。
数を高くすると、即ち精度を高めるとマスターサンプリ
ング信号への追従性を増々悪くする。
号への追従性を高くしながら同期精度も高くしたサンプ
リング同期回路を提供することにある。
を図るため、マスターサンプリング信号に同期したスレ
ーブサンプリング信号を発生するサンプリング同期回路
であって、基本クロックを発生する基本クロック発生器
と、 前記基本クロックよりも低い周波数の粗調用ベース
クロックを発生する粗調用ベースクロック発生器と、カ
ウント値がプログラム設定され前記粗調用ベースクロッ
クのカウントを行なう粗調カウンタと、カウント値がプ
ログラム設定され前記粗調カウンタのカウントアップで
前記基本クロックのカウントを行ない、カウントアップ
で前記スレーブサンプリング信号を発生する微調カウン
タと、前記マスターサンプリング信号と前記微調カウン
タからのスレーブサンプリング信号との位相差をカウン
ト値として得る位相差カウンタと、前記マスターサンプ
リング信号の設定周波数の上位桁数値に応じたカウント
値を前記粗調カウンタにプログラム設定し、該設定周波
数の下位桁数値に応じたカウント値を前記微調カウンタ
にプログラム設定し、かつ一定時間毎に前記位相差カウ
ンタのカウント値を読込んで該カウント値に応じた補正
値を前記微調カウンタに1回だけプログラム設定するマ
イクロコンピュータとを備えたことを特徴とする。
プリング信号とスレーブサンプリング信号との位相差を
零にするためのカウントを粗調カウンタによる大まかな
カウントと微調カウンタによる微やかなカウントによっ
て行ない、同期精度を微調カウンタで確保すると共にカ
ウンタ桁数を粗調カウンタで高める。また、位相差を一
定時間毎に読取って微調カウンタの設定値を補正するこ
とでマスターサンプリング信号の急激な変化にも追従性
を確保する。
る。マイクロコンピュータ21は、ディジタルリレーに
必要な各機能のほかに、サンプリング同期のためにレジ
スタ22〜25をソフトウエア構成し、サンプリング同
期回路26との間のデータ入出力バッファに使用する。
タ27と微調カウンタ28によって基本クロック発生器
29及び粗調用ベースクロック発生器30のクロックで
ダウンカウントし、粗調カウンタ27のカウント値
「零」で微調カウンタ28のカウントを開始し、微調カ
ウンタ28のカウント値「零」でスレーブサンプリング
信号を発生する。なお、粗調用ベースクロック発生器3
0は、基本クロック発生器29が発生する基本クロック
よりも低い周波数のクロックを発生する。位相差カウン
タ31は、マスターサンプリング信号とスレーブサンプ
リング信号とを入力としてその位相差のカウント値を得
る。カウンタ27にはレジスタ22の設定値がプリセッ
トされ、カウンタ28にはレジスタ23又は24の設定
値がプリセットされる。また、カウンタ31の位相差係
数値はレジスタ25に読込まれる。
クロコンピュータ21はマスターサンプリング信号の設
定周波数に従ってレジスタ22,23に粗調用数値と微
調用数値を設定し、これら数値をカウンタ27,28に
夫々プリセットさせる。すなわち、マスターサンプリン
グ信号の設定周波数の上位桁数値に応じたカウント値を
前記粗調カウンタにプログラム設定し、該設定周波数の
下位桁数値に応じたカウント値を前記該微調カウンタに
プログラム設定する。
調用ベースクロック発生器30のクロック周期でダウン
カウントし、カウント値「零」で微調カウンタ28のカ
ウントを許容する。微調カウンタ28は基本クロック発
生器29のクロック周期でダウンカウントし、カウント
値「零」でスレーブサンプリング信号を発生する。この
カウントアップでカウンタ27,28にはレジスタ2
2,23の値が再セットされて再びカウントダウンを開
始する繰り返しになる。したがって、レジスタ22、2
3に設定される値がサンプリング信号の1周期に相当す
る。
ンプリング信号とスレーブサンプリング信号の位相差を
カウント値として求めておき、マイクロコンピュータ2
1は一定時間毎に位相差カウンタ31のカウント値をレ
ジスタ25を介して読取り、補正すべきカウント値を求
めてレジスタ24に書込み、このレジスタ24への補正
値書込みではカウンタ28のカウントアップ時(「零」
時)に1回だけレジスタ24の値をカウンタ28にプリ
セットする。従って、一定時間毎にカウンタ31の値を
読込んだときに1回だけその位相差に応じた補正値をカ
ウンタ28のプリセット値とする。ここで、レジスタ2
4に設定する補正すべきカウント値は、レジスタ25に
読み取られる位相差から前回の微調カウンタ28のカウ
ント値(レジスタ23の設定値)に何カウント増減させ
るかを計算し、この増減させたカウント値を位相補正す
るのに必要な値として設定されることになる。 そして、
レジスタ24に設定された値がカウンタ28にプリセッ
トされ、スレーブサンプリング信号の位相がその値に従
って変化し、この結果マスターサンプリング信号との位
相差が補正される。この位相差補正後には、レジスタ2
2、23の値が再びカウンタ27、28にプリセットさ
れ、マスターサンプリング信号と同期したスレーブサン
プリング信号を発生させる。
ング信号の周波数が安定している状態、又は緩やかに変
化する場合、粗調カウンタ27による大まかな位相差調
整と微調カウンタ28による微やかな位相差調整を行な
わせ、位相差カウンタ31の値が小さくなるようレジス
タ22,23の値設定を行ない、マスターサンプリング
信号とスレーブサンプリング信号との同期を得る。これ
により、マイクロコンピュータ21によるレジスタ2
2,23,24への設定値を変えることにより、マスタ
ーサンプリング周波数の変更及び追従速度の変更を行な
うことができる。追従速度の変更は、位相差カウンタ3
1から読み取った位相差から求めた補正すべき値を1回
の補正量とせず、複数回に分けてレジスタ24に設定す
ることで、緩やかな位相補正ができるなど、設定補正量
の調整で可能となる。また、精度を上げるために基本ク
ロック発生器29の周波数を高くするも、粗調カウンタ
27で大まかなカウントを行なうことにより、全体とし
てカウンタの桁数をそれほど大きくとらなくとも対応で
きる。
な変化にはレジスタ24の補正値によって微調整カウン
タ28の設定値を一時的に変更することでマスターサン
プリング信号への追従性を高めることができる。
ラム設定される粗調カウンタと微調カウンタによるカウ
ントによってマスターサンプリング信号に同期したスレ
ーブサンプリング信号を発生し、一定時間毎の位相差読
取りで微調カウンタの設定値を1回補正することでマス
ターサンプリング信号への追従を行なわせるようにした
ため、以下のような効果がある。
カウントにより、カウンタの桁数を大きくすることなく
広範囲の周波数に対応したスレーブサンプリング信号を
発生できると共に、同期精度を高めることができる。
変化に対し、追従性を高めることができると共に、プロ
グラム設定によって追従性能の変更を容易にする。
26…サンプリング同期回路、27…粗調カウンタ、2
8…微調カウンタ、29…基本クロック発生器、30…
粗調用ベースクロック発生器、31…位相差カウンタ。
Claims (1)
- 【請求項1】 マスターサンプリング信号に同期したス
レーブサンプリング信号を発生するサンプリング同期回
路であって、基本クロックを発生する基本クロック発生器と、 前記基本クロックよりも低い周波数の粗調用ベースクロ
ックを発生する粗調用ベースクロック発生器と、 カウント値がプログラム設定され前記粗調用ベースクロ
ックのカウントを行なう粗調カウンタと、 カウント値がプログラム設定され前記粗調カウンタのカ
ウントアップで前記基本クロックのカウントを行ない、
カウントアップで前記スレーブサンプリング信号を発生
する微調カウンタと、 前記マスターサンプリング信号と前記微調カウンタから
のスレーブサンプリング信号との位相差をカウント値と
して得る位相差カウンタと、 前記マスターサンプリング信号の設定周波数の上位桁数
値に応じたカウント値を前記粗調カウンタにプログラム
設定し、該設定周波数の下位桁数値に応じたカウント値
を前記微調カウンタにプログラム設定し、かつ一定時間
毎に前記位相差カウンタのカウント値を読込んで該カウ
ント値に応じた補正値を前記微調カウンタに1回だけプ
ログラム設定するマイクロコンピュータとを備えたこと
を特徴とするサンプリング同期回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10234391A JP3243796B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | サンプリング同期回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10234391A JP3243796B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | サンプリング同期回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04332028A JPH04332028A (ja) | 1992-11-19 |
JP3243796B2 true JP3243796B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=14324853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10234391A Expired - Lifetime JP3243796B2 (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | サンプリング同期回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3243796B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109240595A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-18 | 武汉中旗生物医疗电子有限公司 | 单片机频率采集方法及装置 |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP10234391A patent/JP3243796B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04332028A (ja) | 1992-11-19 |
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