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System und Verfahren zur Auswahl einer Signalquelle zur Aktivierung einer Makrozelle eines Zählers/Zeitgebers in einem Mikroprozessor - Dokument DE69704899T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69704899T2 11.10.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0797154
Titel System und Verfahren zur Auswahl einer Signalquelle zur Aktivierung einer Makrozelle eines Zählers/Zeitgebers in einem Mikroprozessor
Anmelder Sharp K.K., Osaka, JP;
Sharp Microeletronics Technology, Inc., Camas, Wash., US
Erfinder Roberts, Michael, Vancouver, Washington 98686, US;
Sabha, Raed, Vancouver, Washington 98683, US
Vertreter Patentanwälte MÜLLER & HOFFMANN, 81667 München
DE-Aktenzeichen 69704899
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.03.1997
EP-Aktenzeichen 973013790
EP-Offenlegungsdatum 24.09.1997
EP date of grant 23.05.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.2001
IPC-Hauptklasse G06F 15/78

Beschreibung[de]
Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein integrierte Schaltkreise, und spezieller betrifft sie einen integrierten Mikroprozessor mit einem Zähler/Zeitgeber sowie ein System und ein Verfahren, die dazu verwendet werden, ein Signal zum Triggern des Zählers/Zeitgebers in der integrierten Mikroprozessorschaltung auszuwählen.

Zähler/Zeitgeber werden bei einer Anzahl von Anwendungen verwendet, und sie sind insbesondere für verschiedene Zeitmessfunktionen und zum Übersetzen analoger Messwerte in digitale Repräsentationen von Nutzen. Ein typischer Zähler/Zeitgeber verfügt über mindestens zwei Eingänge und einen Ausgang. Der erste Eingang erhält ein Taktsignal, und der zweite Eingang erhält ein Triggersignal zum Aktivieren des Zählers/Zeitgebers für einen Zählvorgang. Der Zähler/Zeitgeber zählt die Anzahl von während der Zeit, in der er aktiviert ist, auftretenden Taktzyklen. Die Anzahl der Taktzyklen, wie sie als Ergebnis der Aktivierung des Zählers/Zeitgebers gezählt wird, wird von der Zähler/Zeitgeber-Vorrichtung in einem digitalen Format, z. B. als 16-Bit- Binärzahl, ausgegeben.

Die Verwendung eines Zählers/Zeitgebers bildet eine Maßnahme zum Messen der Häufigkeit auftretender Vorfälle oder Ereignisse. Wenn der Zähler/Zeitgeber für ein bekanntes Zeitintervall aktiviert, oder getriggert, wird, kann die Anzahl von während dieser bekannten Periode auftretenden Ereignissen gemessen werden. Das Ausgangssignal des Zählers/Zeitgebers ist dann direkt proportional zu Ereignissen pro Sekunde oder der Häufigkeit der Ereignisse. Eine andere Verwendung eines Zählers/Zeitgebers besteht im Messen der Zeit zwischen auftretenden Vorfällen oder Ereignissen. Wenn der Zähler/Zeitgeber mit einem Taktsignal mit bekannter Frequenz versorgt wird, kann ein erstes Ereignis dazu verwendet werden, den Zählvorgang für Taktzyklen zu aktivieren, und ein zweites Ereignis kann dazu verwendet werden, die Triggerung von Taktzyklen zu deaktivieren. Die Anzahl der zwischen den zwei Ereignissen gezählten Taktzyklen ist direkt proportional zur Zeit zwischen dem Auftreten der zwei Ereignisse.

In ähnlicher Weise kann ein Zähler/Zeitgeber dazu verwendet werden, einen Weg zu messen. Wenn der Zeitpunkt des Auftretens eines Ereignisses gut bekannt ist, jedoch die Position der Ereignisquelle unbekannt ist, kann jede Verzögerung im Messvorgang betreffend das Auftreten des Ereignisses mit dem Abstand der Quelle vom Ziel in Zusammenhang gesetzt werden. Erneut wird der Zähler/Zeitgeber mit einem Taktsignal mit bekannter Frequenz versorgt. Der bekannte Auftrittszeitpunkt wird dazu verwendet, den Zählvorgang auszulösen, und die tatsächliche Messung des auftretenden Vorfalls wird zum Deaktivieren des Zählvorgangs verwendet. Die Anzahl der Taktzyklen zwischen den zwei Triggersignalen ist direkt proportional zur Verzögerung, und sie kann in eine Wegmessung übersetzt werden, wenn die Ausbreitungsverzögerungs-Eigenschaften des Mediums zwischen der Quelle und dem Ziel verstanden werden. Ein Zähler/Zeitgeber kann auch dazu verwendet werden, eine Zeitverzögerung im Zusammenhang mit Funktionen einer digitalen Schaltungsanordnung beim Ausführen von durch Software gesteuerten Funktionen zu messen, die aufgrund von Interrupts im Softwareprogramm oder Änderungen der Taktsignalgeschwindigkeit variieren.

Es ist in der Technik gut bekannt, digital formatierte Ausgangsdaten von Zählern/Timern in einen Mikroprozessor enthaltenden Systemen zu verwenden. Ein Mikroprozessor ist dazu in der Lage, die Ausgangsdaten des Zählers/Zeitgebers in einem Speicher zu speichern und diese digitale Daten bei einer Anzahl von Anwendungen zu nutzen. Ein Mikroprozessor ist dazu in der Lage, Daten mathematisch zu manipulieren, Daten mit vorigen Messwerten zu vergleichen und die Daten in einem für den Benutzer nützlichen Format anzuzeigen. Mikroprozessoren und Zähler/Zeitgeber werden häufig gemeinsam in Rückkopplungssystemen verwendet, bei denen analoge Daten zur Speicherung in Analyse in ein digitales Format umgesetzt werden. Die digital formatierten Daten werden durch den Mikroprozessor mit einem Bezugswert verglichen. Der Mikroprozessor berechnet Änderungen, die an der Steuerungsfunktion vorgenommen werden müssen, um den Messwert innerhalb eines Wertebereichs um den Bezugswert herum zu halten. Dann führt der Mikroprozessor Befehle zum entsprechenden Steuern der Funktion aus. Der Mikroprozessor misst dann die analogen Daten erneut. Ein Beispiel eines derartigen Regelungssystems ist ein solches, das das Kraftstoff-Einspritzsystem eines Kraftfahrzeugs steuert, siehe "Coutner/timer 2 of the 83C552 Microcontroller", Application Notes for the 80C51-Based 8-Bit Microcontrollers, AN418, Seiten 4-27, Philips Semiconductor, 1993.

Da Zähler/Zeitgeber bei einer Anzahl von Anwendungen mit Mikroprozessoren verwendet werden, ist es in der Technik gut bekannt, einen Zähler/Zeitgeber als Makrozelle innerhalb eines integrierten Mikroprozessors anzubringen. In ähnlicher Weise ist es in der Technik gut bekannt, mehrere Zähler/Zeitgeber-Makrozellen im Innern eines Mikroprozessors unterzubringen. Ein Mikroprozessor ist dazu in der Lage, die Ausgangsdaten des Zählers/Zeitgebers in Registern zu speichern und dann mittels des internen Datenbusses des Mikroprozessors auf diese Register zuzugreifen. Dann kann der Datenbus diese Daten zur Speicherung in einen Speicher oder zur weiteren Verarbeitung an die CPU verschieben. Auch versorgt der Mikroprozessor die Zähler/Zeitgeber- Makrozelle über eine interne Verbindung mit einem bekannten Systemtakt, oder, abhängig von der Anwendung des Zählers/Zeitgebers, mit mehreren Systemtakten. Beim Stand der Technik kann nur über eine Funktionsverbindung mit einem externen Schnittstellenstift des Mikroprozessors, in den der Zähler/Zeitgeber eingebaut ist, auf das Toreingangssignal des Zählers/Zeitgebers zugegriffen werden.

Das Bauteil NS486TM von National Semiconductors ist ein Beispiel eines integrierten Mikroprozessors mit internen Zählern/Timern. Der Mikroprozessor liefert das Taktsignal über eine interne Verbindung des Mikroprozessors an die Zähler/Zeitgeber. Der Toreingang des Zählers/Zeitgebers nimmt die Triggersignale über mit "TO und T1" markierte externe Schnittstellenstifte auf. Der Halbleiter PR30100 IC von Philips ist ein anderes Beispiel eines integrierten Mikroprozessors mit internen Zähle rn/Timern, die über externe Schnittstellenstifte des Bauteils getriggert werden.

Häufig wird als Triggerquelle ein Impulsbreitenmodulator (PWM) zum Aktivieren und Deaktivieren des Zählvorgangs für die Taktzyklen verwendet. Der Impulsbreitenmodulator ist eine besonders nützliche Triggerquelle, da die Frequenz und die Impulsbreite des Triggersignals leicht einstellbar sind. Im Stand der Technik ist es gut bekannt, einen Impulsbreitenmodulator als Makrozelle in das Innere eines integrierten Mikroprozessors einzubauen. Auf einem PWM im Inneren eines Mikroprozessors wird über einen externen Schnittstellenstift des Mikroprozessors zugegriffen.

Es ist gut bekannt, ein Triggersignal von einer Anzahl von Quellen an den Toreingang eines Zählers/Zeitgebers zu liefern. Signalquellen, einschließlich PWMs, die außerhalb eines Mikroprozessors vorliegen, liefern über den externen Schnittstellenstift des Zählers/Zeitgebers ein Triggersignal an den im Mikroprozessor liegenden Zähler/Zeitgeber. Für einen Benutzer ist es häufig geschickt, einen innerhalb des Mikroprozessors liegenden PWM zu verwenden, um einen im integrierten Mikroprozessor liegenden Zähler/Zeitgeber zu triggern. Der intern vorhandene PWM-Ausgang liefert ein Triggersignal dadurch an den intern liegenden Gateeingang des Zählers/Zeitgebers, dass ein elektrischer Leiter zwischen dem externen Schnittstellenstift, der funktionsmäßig mit dem PWM-Ausgang verbunden ist, und dem externen Schnittstellenstift, der funktionsmäßig mit dem Gateeingang des Zählers/Zeitgebers verbunden ist, platziert wird. So wird ein Steuerunyssystem, das einen Mikroprozessor, einen Zähler/Zeitgeber und einen PWM benötigt, leicht dadurch aufgebaut, dass zwei Stifte des integrierten Mikroprozessors miteinander verbunden werden und der Mikroprozessor durch einen geeigneten Satz von Anweisungen so gesteuert wird, dass das PWM-Triggersignal gesteuert wird und die Ausgangsdaten des Zählers/Zeitgebers akzeptiert werden.

Der Motorola MC68328 (DragonballTM) ist ein Mikroprozessor mit sowohl internen Zählern/Zeitgebern als auch internen PWMs. Das Taktsingangssignal in die Zähler/Zeitgeber wird innerhalb des integrierten Mikroprozessors geliefert, wie dies auch für Befehle an die PWMs gilt. Auf das Zähler/Zeitgeber- Toreingangssignal TIN wird über einen externen Schnittstellenstift zugegriffen. In ähnlicher Weise wird auf das PWM-Ausgangssignal PWMOUT über einen externen Schnittstellenstift zugegriffen. Um den Zähler/Zeitgeber durch den PWM zu triggern, müssen die externen Schnittstellenstifte über einen elektrischen Leiter wie einen Draht oder eine Bahn auf einer gedruckten Leiterplatte verbunden sein. Der uPD7831xA von NEC Electronics Inc. ist ein anderes Beispiel eines integrierten Mikroprozessors mit internen Zählern/Timern und PWMs. Wie beim Bauteil von Motorola wird auf die PWM-Ausgänge und die Zähler/Zeitgeber-Toreingänge des NEC-Bauteils über externe Schnittstellenstifte zugegriffen.

Während es bei vielen Anwendungen zweckdienlich ist, die Zähler/Zeitgeber- Makrozelle und die PWM-Makrozelle eines Mikroprozessors zu verbinden, stellt das Erfordernis einer externen Verbindung eine Beschränkung dar. Das Verbinden des PWM und des Zählers/Zeitgebers durch eine Festdrahtverbindung weist die zwei Makrozellen einander zu, so dass es schwierig ist, sie bei anderen Anwendungen zu verwenden. D. h., dass die Verbindungskonfiguration des Mikroprozessors bei Anwendungen unzweckdienlich ist, bei denen der interne Zähler/Zeitgeber vorzugsweise durch mehrere Signalquellen getriggert wird. Wenn ein interner Zähler/Zeitgeber mit einem ersten internen PWM "fest verdrahtet" oder dauerhaft verbunden ist, kann er von einer externen Triggerquelle oder einer anderen Signalquelle innerhalb des Mikroprozessors nicht getriggert werden. In ähnlicher Weise kann es wünschenswert sein, eine fest verdrahtete PWM-Makrozelle dazu zu verwenden, Bauteile außerhalb des Mikroprozessors zu triggern.

Die Verwendung einer fest verdrahteten Verbindung zwischen einem internen Zähler/Zeitgeber und einem internen PWM erfordert es, dass die externe Verbindung für viele alternative Anwendungen des Zählers/Zeitgebers unterbrochen und neu mit einer anderen Quelle hergestellt wird. So müssen Zeit und Mühen aufgewandt werden, um die Verbindung zu ändern. Alternativ ist, wenn die Verbindungen nicht geändert werden, der Mikroprozessor einer begrenzten Anzahl von Anwendungen in einem Schaltkreis zugeordnet, und zum Ausführen alternativer Rechenaufträge müssen parallele Mikroprozessoren oder andere integrierte Logikfunktionsbauteile hinzugefügt werden. Die o. g. Beschränkung ist insbesondere dann bedeutungsvoll, wenn der Benutzer versucht, Triggerquellen für Zähler/Zeitgeber dynamisch oder "im Verlauf" zu ändern, so dass derselbe Zähler/Zeitgeber schnell zwischen mehreren Triggerquellen für parallele Anwendungen umgeschaltet wird. Bei bekannten Bauteilen kann ein Zähler/Zeitgeber Signalquellen nur mittels eines Schaltnetzwerks außerhalb des Mikroprozessors schnell ändern. Diese externe Netzwerk benötigt jedoch zusätzliche Teile und verlangsamt das System, da der Mikroprozessor das Netzwerk anweisen muss, zu schalten, wenn eine andere quelle erwünscht ist.

US 4,348,743 offenbart einen Mikrocomputer auf einem einzelnen Halbleiterchip, mit einem Binärtimer, der in einem Impulsbreiten-Messmodus Impulse von einem interen Taktgeber auf einen einem externen Interruptstift zugeführten Impuls zählt.

Es wäre wünschenswert, wenn ein integrierter Mikroprozessor dazu verwendet werden könnte, die interne Signalquelle zum Triggern eines intern vorhandenen Zählers/Zeitgebers zu triggern. Es wäre auch von Vorteil, wenn die Signalquelle ein PWM wäre.

Es wäre von Vorteil, wenn die Verbindung zwischen dem PWM-Ausgangstriggersignal und dem das Triggersignal empfangenden Zähler/Zeitgeber-Toreingang innerhalb des Mikroprozessors vorläge, so dass kein externer Draht erforderlich wäre, der Mikroprozessor-Schnittstellenstifte verbinden würde. Es wäre auch von Vorteil, wenn diese interne Verbindung zwischen dem Zähler/Zeitgeber und dem PWM so auswählbar wäre, dass die Verbindung durch Ausführung von Befehlen auf dem internen Datenbus des Mikroprozessors hergestellt oder unterbrochen werden könnte.

Es wäre von Vorteil, wenn die Zähler/Zeitgeber-Makrozelle in einem integrierten Mikroprozessor intern mit mehreren internen Signalquellen im Mikroprozessor verbindbar wäre und wenn ferner der Mikroprozessor die Zähler/Zeitgeber-Makrozelle selektiv mit einer der mehreren internen Signalquellen verbinden könnte.

Es wäre von Vorteil, wenn eine der mehreren internen Triggerquellen für Anwendungen, die keinen genauen Zählvorgang benötigen, eine nicht-synchrone Signalquelle wäre. D. h., es wäre von Vorteil, wenn der Zählvorgang betreffend Taktzyklen durch die Zähler/Zeitgeber-Makrozelle nur vom Zeitpunkt des Eintreffens von Befehlen auf dem internen Datenbus am Zähler/Zeitgeber abhängig wäre.

Es wäre von Vorteil, wenn die Zähler/Zeitgeber-Makrozelle in einem Mikroprozessor über einen externen Schnittstellenstift wahlweise mit einer externen Triggerquelle verbunden werden könnte und wenn ferner der Zähler/Zeitgeber selektiv mit der externen Quelle verbunden werden könnte, zusätzlich zur selektiven Verbindbarkeit mit mehreren Signalquellen, einschließlich eines PWM, im Mikroprozessor. Es wäre von Vorteil, wenn ein integrierter Mikroprozessor über mehrere Zähler/Zeitgeber verfügen würde, die selektiv sowohl mit internen als auch externen Triggerquellen verbindbar wären.

Demgemäß ist durch die Erfindung Folgendes geschaffen: Ein integrierter Mikroprozessor mit einer zentralen Verarbeitungseinheit und auch mit einem internen Datenbus für Kommunikation zwischen Makrozellen, externen Schnittstellenstiften, einem Systemtaktgeber mit einem Taktsignal und einem System von Makrozellen mit einem Zähler/Zeitgeber mit einem Taktsignaleingang zum Empfangen des Systemtaktsignals und einem Toreingang, der auf Triggersignale reagiert, um Taktzyklen zu zählen; dadurch gekennzeichnet, dass das System von Makrozellen auch eine erste Signalquelle mit einem ein Triggersignal liefernden Ausgang aufweist; und eine erste wahlweise Verbindung innerhalb des Mikroprozessors auf Befehle auf dem internen Datenbus hin wahlweise ein Triggersignal vom Ausgang der ersten Signalquelle an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang liefert.

Bei einer bevorzugten Form der Erfindung ist die erste Signalquelle ein PWM. Es ist auch ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung, dass der Zähler/Zeitgeber wahlweise mit mehreren Triggersignalquellen verbindbar ist; vorzugsweise gehört zu diesen eine externe Signalquelle, die über den externen Schnittstellenstift des Mikroprozessors anschließbar ist. Es ist auch ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung, dass der Toreingang des Zählers/Zeitgebers durch Befehle auf dem internen Datenbus wahlweise mit einer ersten Gleichspannung, oder einem ersten Logikpegel, verbindbar ist, um den Taktsignal-Zählvorgang zu starten, und er auch wahlweise mit einer zweiten Gleichspannung, oder einem zweiten Logikpegel, verbindbar ist, um den Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber zu stoppen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Signalmultiplexer dazu verwendet, für selektive spezifische Verbindungen zwischen dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang und den mehreren Signalquellen zu sorgen.

Durch die Erfindung ist auch Folgendes geschaffen: Ein Steuerungsverfahren in einem integrierten Mikroprozessor mit Makrozellen mit einer zentralen Verarbeitungseinheit und einem Zähler/Zeitgeber mit einem Toreingang, wobei der Mikroprozessor auch einen internen Datenbus für Kommunikation zwischen Makrozellen sowie einen Systemtaktgeber aufweist, mit den folgenden Schritten: a) Erstellen eines Triggersignals für Lieferung an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang; b) Liefern des Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang; c) Zählen von Systemtaktzyklen durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des im Schritt b) gelieferten Triggersignals; und d) Erzeugen eines Zähler/Zeitgeber-Ausgangssignals auf eine Programmierung von der CPU; dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Mikroprozessor auch eine erste Signalquelle-Makrozelle, einen externen Datenbus zum Annehmen von Benutzerbefehlen, externe Schnittstellenstifte und eine erste spezifische Verbindung innerhalb des Mikroprozessors vom Ausgang der ersten Signalquelle zum Zähler/Zeitgeber-Toreingang aufweist; und das Steuerungsverfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Auswählen der ersten Signalquelle auf Befehle auf dem internen Datenbus hin; im Schritt a): Veranlassen der ausgewählten ersten Signalquelle, ein Ausgangssignal zum Bereitstellen des Triggersignals zu erzeugen; und im Schritt b): Liefern des Triggersignals auf der ersten spezifischen Verbindung innerhalb des Mikroprozessors.

Bei einer bevorzugten Form der Erfindung ist die erste Signalquelle ein Impulsbreitenmodulator. Es ist auch ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung, einen Schritt zum Auswählen des Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber- Toreingang von mehreren Signalquellen zu schaffen. Zu den Signalquellen gehören vorzugsweise eine externe Quelle, die funktionsmäßig über einen externen Schnittstellenstift angeschlossen wird, eine erste Gleichspannung zum Starten des Zählvorgangs für Taktzyklen im Zähler/Zeitgeber sowie eine zweite Gleichspannung zum Stoppen des Zählvorgangs für die Taktzyklen. Eine Ausführungsform der Erfindung verfügt über den Schritt des wahlweisen Verbindens des Zähler/Zeitgeber-Toreingangs mit einer Signalquelle mit einem Signalmultiplexer.

Die Erfindung ist von besonderem Nutzen, da der Mikroprozessor die Triggerquelle einer Zähler/Zeitgeber-Makrozelle steuern kann. Die Auswahl der Triggerquelle hängt häufig von einer speziellen Anwendung ab und kann durch Anweisungen auf dem internen Datenbus "im Verlauf" erfolgen. Daher kann eine spezielle Zähler/Zeitgeber-Makrozelle oder eine PWM-Makrozelle neu angeschlossen und neu konfiguriert werden, um mit alternativen Schnittstellen, sowohl innerhalb des Mikroprozessors als auch außerhalb desselben, zusammenzuarbeiten, wenn der Mikroprozessor die Rechenaufträge ändert. In ähnlicher Weise muss die PC-Platine, auf der der erfindungsgemäße Mikroprozessor platziert ist, nicht ausgetauscht werden, und die Verdrahtung zwischen Stiften muss nicht für jede Zähler/Zeitgeber-Anwendung neu konfiguriert werden. Die Flexibilität der Erfindung erlaubt es, sie bei einer größeren Vielzahl von Steuerungsaufgaben zu verwenden, und sie senkt allgemein die Kosten des Ausführens einer Anzahl von Steuerungsfunktionen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung eines Systems von Zählern/Timern in einem integrierten Mikroprozessor, die wahlweise mit mehreren Signalquellen, zu denen ein Impulsbreitenmodulator gehört, verbindbar sind.

Fig. 2 ist ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des Betriebs des Systems und des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Liefern eines ausgewählten Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber von einer Signalquelle.

Fig. 3 ist ein detailliertes Flussdiagramm des Systems und des Verfahrens der Erfindung zum selektiven Liefern eines Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang von mehreren Signalquellen.

Fig. 4 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen von Eingangssignalen für einen Zähler/Zeitgeber bei einer typischen Zähler/Zeitgeber-Anwendung.

Fig. 5 ist eine schematische Zeichnung zum Veranschaulichen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die über Schnittstellen mit externen Vorrichtungen verbunden ist, um eine Analog-Digital-Umsetzung auszuführen.

Fig. 6 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen der Eingangssignale im Zusammenhang mit der in Fig. 5 veranschaulichten Analog-Digital- Umsetzungsfunktion.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung eines Systems von Zählern/Timern in einem integrierten Mikroprozessor, die wahlweise mit mehreren Signalquellen, zu denen ein Impulsbreitenmodulator gehört, verbindbar sind. Ein integrierter Mikroprozessor 10 ist durch eine gestrichelte Linie begrenzt dargestellt, die die externe Schnittstelle repräsentiert. Der Mikroprozessor 10 enthält zusätzlich zu den in Fig. 1 dargestellten Elementen weitere Elemente, weswegen sich die Grenze in Form einer gestrichelten Linie bis aus dem Blatt heraus erstreckt. Wie es in der Technik gut bekannt ist, verfügen Mikroprozessoren über eine Anzahl von Makrozellen auf einem einzelnen Chip, einschließlich einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), wobei sie ferner Arithmetik-Logik-Steuerungs- und Speicherschaltungen beinhalten. Ein interner Datenbus und mehrere spezielle Verbindungen sind funktionsmäßig mit mehreren Makrozellen im Internen des Mikroprozessors 10 verbunden, um für Kommunikation zwischen Makrozellen zu sorgen. Ein Benutzer kann auf die CPU 14 über einen externen Schnittstellenbus 16 zugreifen. Der Mikroprozessor 10 verfügt auch über mehrere externe Schnittstellenstifte 18-28. Der Mikroprozessor 10 verfügt über einen Systemtaktgeber 30 mit einem Taktsignalausgang 32 zum Liefern eines Systemtaktsignals an mehrere Makrozellen innerhalb des Mikroprozessors 10.

Der interne Datenbus 12 ist funktionsmäßig mit einer Impulsbreitenmodulator&sub0;-Makrozelle (PWM&sub0;) 34 verbunden, die alternativ als erste Signalquelle 34 bekannt ist. Wenn der PWM&sub0;-Eingang 36 einmal durch einen Adressenbus (nicht dargestellt) korrekt adressiert ist, nimmt er Befehle vom internen Datenbus 12 auf. Ein erster Signal- oder PWM&sub0;-Ausgang 38 liefert ein Triggersignal mit vorab ausgewählter Frequenz und vorab ausgewählter Impulsbreite. Der PWM&sub0;-Eingang 36 ist funktionsmäßig so angeschlossen, dass er Befehle zum selektiven Steuern der Frequenz und der Impulsbreite des ersten Ausgangssignals empfängt. Der PWM&sub0;-Ausgang 38 ist funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift 18 verbunden.

Eine MUX&sub0;-Makrozelle 40 mit einem MUX&sub0;-Steuerungseingang 42 ist funktionsmäßig mit dem internen Datenbus 12 verbunden, um Verbindungsbefehle zu empfangen. Wenn der MUX&sub0; 40 einmal korrekt adressiert ist, können vom MUX&sub0;- Steuerungseingang 42 Verbindungsbefehle auf dem internen Datenbus 12 empfangen werden, um ein MUX&sub0;-Eingangssignal auszuwählen. Ein erster Signaleingang 44 ist mit dem PWM&sub0;- oder ersten Signalausgang 38 über einen internen und ausschließlichen Signalpfad 39 verbunden, um ein Triggersignal zu liefern. Eine externe Signalquelle (nicht dargestellt), die außerhalb des Mikroprozessors 10 vorhanden ist und deren Ausgang funktionsmäßig mit dem externen Schnittstellenstift 20 verbunden ist, liefert ebenfalls ein Triggersignal. Der externe Schnittstellensignaleingang 46 ist über einen externen Schnittstellenstift 20 funktionsmäßig mit dem externen Signalquellenausgang verbunden. Eine zweite Quelle 48 verfügt über einen Ausgang, wobei der Ausgang der zweiten Signalquelle 48 ein Triggersignal mit einer ersten Gleichspannung liefert, um den Zählvorgang für Taktsignale zu starten. Die erste Gleichspannung kann z. B. ein logisch hohes Signal sein. Der Ausgang der zweiten Quelle 48 ist funktionsmäßig mit einem zweiten Signaleingang 50 verbunden. Eine dritte Quelle 52 verfügt über einen Ausgang, und diese dritte Signalquelle 52 liefert ein Triggersignal mit einer zweiten Gleichspannung, um den Zählvorgang für die Taktsignale zu stoppen, und sie ist funktionsmäßig mit dem dritten Signaleingang 54 des MUX&sub0; verbunden. Die zweite Gleichspannung kann z. B. ein logisch niedriges Signal sein. Der MUX&sub0; 40 verbindet einen der Signaleingänge (44, 46, 50 oder 54) mit einem MUX&sub0;- Ausgang 56, um auf Verbindungsbefehle, wie sie am MUX&sub0;-Steuerungseingang 42 vom internen Datenbus 12 empfangen werden, ein Triggersignal zu liefern.

Eine Zähler/Zeitgeber&sub0;-Makrozelle (C/T&sub0;) 58 verfügt über einen Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60, der auf Triggersignale zum Zählen von Taktzyklen reagiert. Der MUX&sub0;-Ausgang 56 ist über einen internen und ausschließlichen Signalpfad 57 mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang 60 verbunden. Der Zähler/Zeitgeber&sub0;-Taktsignaleingang 62 ist funktionsmäßig mit dem Systemtaktgeber 30 verbunden, um das Systemtaktsignal zu empfangen. Der Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 zählt die Anzahl der am Zähler/Zeitgeber&sub0;-Taktsignaleingang 62 empfangenen Taktsignale während der Zeit, in der er durch ein Triggersignal am Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60 aktiviert ist. Der Taktsignal-Zählwert wird in digitalem Format an einem Zähler/Zeitgeber&sub0;-Ausgang 64 ausgegeben. Das digitale Format entspricht typischerweise 8 oder 16 Bits an Information, die den Taktsignal-Zählwert als binäre oder binär-codierte Dezimal(BCD)zahlen ausdrücken.

So erlaubt es der MUX&sub0; 40, dass die folgenden Verbindungen auftreten. Der MUX&sub0; 40 verbindet seinen ersten Signaleingang 44 auf am MUX&sub0;-Steuerungseingang 42 empfangene Verbindungsbefehle hin mit seinem Ausgang 56. Der MUX&sub0; 40 verbindet den Zähler/Zeitgeber-Toreingang 60 auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 an den MUX&sub0;-Steuerungseingang 42 wahlweise mit der externen Signalquelle. Der MUX&sub0; 40 verfügt über einen zweiten Signaleingang 50, der funktionsmäßig mit dem Ausgang der zweiten Signalquelle 48 verbunden ist, um den Zähler/Zeitgeber-Toreingang 60 auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 an den MUX&sub0;-Steuerungseingang 42 wahlweise mit dem Triggersignal der zweiten Signalquelle 48 zu versorgen. Der MUX&sub0; 40 verfügt über einen dritten Signaleingang 54, der funktionsmäßig mit dem Ausgang der dritten Signalquelle 52 verbunden ist, um den Zähler/Zeitgeber-Toreingang 60 auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 an den MUX&sub0;-Steuerungseingang 42 wahlweise mit dem Triggersignal der dritten Signalquelle 52 zu versorgen.

Alternativ kann der MUX&sub0; 40 als spezieller Modus eines Torsteuerungs-Eingangssignals für den Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 angesehen werden, und die verschiedenen MUX&sub0;-Signaleingänge (44, 46, 50 und 54) können als spezieller Modus spezifischer Verbindungen innerhalb des Mikroprozessors angesehen werden, um auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin selektiv von einer der Signalquellen ein Triggersignal an den Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60 zu liefern. Auf diese Weise wird der Toreingang funktionsmäßig mit dem internen Datenbus 12 verbunden, um die Auswahl einer Signalquelle zum Triggern des Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingangs 60 zu steuern. Die Auswahl des ersten Signaleingangs 44 des MUX&sub0; ist die erste spezifische Verbindung. Die Auswahl des externen Schnittstellensignaleingangs 46 des MUX&sub0; ist die spezifische Verbindung der externen Schnittstelle. Die Auswahl des zweiten Signaleingangs 50 des MUX&sub0; ist die zweite spezifische Verbindung. Die Auswahl des dritten Signaleingangs 54 des MUX&sub0; ist die dritte spezifische Verbindung.

Wenn der erste Signaleingang 44 des MUX&sub0; verwendet wird, liefert eine erste spezifische Verbindung innerhalb des Mikroprozessors ein Triggersignal auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin selektiv vom ersten Signalquellenausgang 38 an den Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60. Wenn der externe Schnittstellensignaleingang 46 verwendet wird, liefert eine für die externe Schnittstelle spezifische Verbindung innerhalb des Mikroprozessors das Triggersignal auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin selektiv von der externen Signalquelle über den externen Schnittstellenstift 20 an den Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60. Wenn der zweite Signaleingang 50 des MUX&sub0; verwendet wird, liefert eine zweite spezifische Verbindung innerhalb des Mikroprozessors auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin das Triggersignal selektiv von der zweiten Signalquelle 48 an den Zähler/Zeitgeber&sub0;- Toreingang 60. Wenn der dritte Signaleingang 54 des MUX&sub0; verwendet wird, liefert eine dritte spezifische Verbindung innerhalb des Mikroprozessors auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin das Triggersignal selektiv von der dritten Signalquelle 52 an den Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60.

Ferner besteht für den ersten Signaleingang 44 des MUX&sub0; eine erste selektive Verbindung innerhalb des Mikroprozessors, die den Ausgang 38 der ersten Signalquelle 34 synchron mit dem Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60 verbindet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin ein Triggersignal zu liefern. Die Verbindung ist synchron, da es eine spezifische elektrische Verbindung innerhalb des Mikroprozessors mit einer vorbestimmten gleichmäßigen Ausbreitungsverzögerung ist. Wenn der zweite Signaleingang 50 des MUX&sub0; verwendet wird, verbindet eine zweite selektive Verbindung innerhalb des Mikroprozessors in nicht-synchroner Weise den Ausgang der zweiten Signalquelle 48 mit dem Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60, um auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin ein Triggersignal zu liefern. Wenn der dritte Signaleingang 54 des MUX&sub0; verwendet wird, verbindet eine dritte selektive Verbindung innerhalb des Mikroprozessors auf nicht-selektive Weise den Ausgang der dritten Signalquelle 52 mit dem Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60, um auf Befehle auf dem internen Datenbus 12 hin ein Triggersignal zu liefern. Die zweite und die dritte Verbindung sind nicht-synchron, da das Eintreffen der Triggersignale am Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 von den Signalquellen 48 und 52 nicht nach einer vorbestimmten gleichmäßigen Verzögerungszeit erfolgt. Die Verzögerung hängt vielmehr von Ausführungsbefehlen der CPU 14 auf dem internen Datenbus 12 ab. Das Eintreffen von Befehlen zum Auswählen der Signalquellen 48 und 52 variiert abhängig von der Taktsignalgeschwindigkeit der CPU 14 und der Anzahl von Interrupts höherer Priorität der CPU 14, wie sie während der Ausführung der Befehle auftreten.

Das oben beschriebene System von Elementen, mit dem PWM&sub0; 34, dem MUX&sub0; 40 und dem Zähler/Zeitgeber&sub0; 58, wird als Untereinheit&sub0; 66 bezeichnet. Fig. 1 zeigt auch eine Untereinheit&sub1; 68 und eine Untereinheit&sub2; 70. Die Untereinheitl 68 und die Untereinheit&sub2; 70 weisen dieselben Elemente wie die Untereinheit&sub0; 66 auf, und sie arbeiten auf entsprechende Weise. Die Untereinheitl 68 und die Untereinheit&sub2; 70 weisen auch entsprechende Eingangs- und Ausgangsverbindungen auf. Der Mikroprozessor 10 verfügt alternativ über eine Anzahl von n Untereinheiten mit einer Anzahl von n Zählern/Timern, n PWMs und n selektiven Verbindungen. Jede der Anzahl von n Verbindungen sorgt dabei für eine selektive Verbindung zwischen einem von n ausschließlichen Paaren, die durch Kombinieren eines der mehreren PWMs mit einem der mehreren Zähler/Zeitgeber gebildet sind. In Fig. 3 sind n = 3 Untereinheiten (66, 68 und 70) vorhanden. Jede Untereinheit verfügt über einen PWM und einen Zähler/Zeitgeber, die über eine spezifische Verbindung verbunden sind.

Alternativ erhält eine Untereinheit, nämlich die Untereinheit&sub2; 70, Taktsignale von einem zweiten, schnelleren Taktgeber (nicht dargestellt). Bei schnellerer Taktsignaleingabe in die Untereinheit&sub2; 70 ist eine größere Auflösung von Zeitinkrementen möglich, was zu Messwerten größerer Genauigkeit führt.

Fig. 2 ist ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen des Betriebs des Systems und des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Liefern eines ausgewählten Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang von einer Signalquelle. Das Verfahren arbeitet mit einem integrierten Mikroprozessor mit Makrozellen einschließlich einer CPU, einem Zähler/Zeitgeber und einer ersten Signalquelle, wobei der Mikroprozessor auch einen internen Datenbus und mehrere spezifische interne Verbindungen für Kommunikationsvorgänge zwischen Makrozellen, einen externen Datenbus zum Aufnehmen von Benutzerbefehlen, externe Schnittstellenstifte und einen Systemtaktgeber aufweist. Das Steuerungsverfahren verfügt über einen Schritt 72, der auf Befehle auf dem internen Datenbus hin eine erste Signalquelle auswählt. In einem Schritt 74 wird ein erstes Signalquellen-Ausgangssignal erzeugt, um ein Triggersignal an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang zu liefern. Durch einen Schritt 76 wird das Triggersignal auf der ersten spezifischen Verbindung innerhalb des Mikroprozessors an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang geliefert, und durch einen Schritt 78 werden vom Zähler/Zeitgeber Systemtaktzyklen auf das Eintreffen des im Schritt 76 gelieferten Triggersignals hin gezählt. Alternativ ist im Schritt 72 die erste Signalquelle ein PWM mit auswählbarer Frequenz und auswählbarer Impulsbreite, wie auf Befehle auf dem internen Datenbus hin erzeugt.

Alternativ ist, gemäß Fig. 2, eine externe Signalquelle mit einem Ausgang funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift des Mikroprozessors verbunden, und sie liefert ein Triggersignal, und das Verfahren umfasst die weiteren Schritte des Auswählens der externen Signalquelle zum Liefern des Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf Befehle auf dem internen Datenbus hin sowie des Lieferns des Ausgangssignals der externen Quelle vom externen Schnittstellenstift an den Eingang des Zählers/Zeitgebers auf einer für die externe Schnittstelle spezifischen Verbindung innerhalb des Mikroprozessors.

Alternativ enthält der Mikroprozessor, gemäß Fig. 2, mehrere Signalquellen, und er verfügt über die Schritte des Auswählens einer zweiten Signalquelle zum Liefern eines Triggersignals mit einer ersten Gleichspannung zum Starten des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf Befehle auf dem internen Datenbus hin sowie des Lieferns des Ausgangssignals der zweiten Quelle an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf einer zweiten spezifischen Verbindung innerhalb des Mikroprozessors. Weitere Schritte beinhalten das Auswählen einer dritten Signalquelle zum Liefern eines Triggersignals mit einer zweiten Gleichspannung zum Stoppen des Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf Befehle auf dem internen Datenbus hin sowie des Lieferns des Ausgangssignals der dritten Quelle an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf einer dritten spezifischen Verbindung innerhalb des Mikroprozessors.

Fig. 3 ist ein detailliertes Flussdiagramm des Systems und des Verfahrens gemäß der Erfindung zum selektiven Liefern eines Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang von mehreren Signalquellen. Durch einen Schritt 80 wird eine Signalquelle zum Liefern des Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf Befehle auf dem internen Datenbus hin ausgewählt. In einem Schritt 82 wird ermittelt, ob sich die ausgewählte Signalquelle innerhalb des Mikroprozessors befindet. Wenn das ausgewählte Triggersignal nicht innerhalb des Mikroprozessors vorliegt, wird in einem Schritt 84 ein Triggersignal einer externen Signalquelle erzeugt, um den Zähler/Zeitgeber- Toreingang zu triggern. In einem Schritt 86 wird das Ausgangssignal der externen Quelle vom externen Schnittstellenstift auf einer spezifischen Verbindung innerhalb des Mikroprozessors für eine externe Schnittstelle an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang geliefert. In einem Schritt 88 wird der Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin gestartet. In einem Schritt 90 wird der Zählvorgang für Taktzyklen auf das Eintreffen des (Zählstopp-)Triggersignals hin gestoppt.

Wenn, im Schritt 82, das ausgewählte Triggersignal innerhalb des Mikroprozessors vorliegt, geht das Verfahren zu einem Schritt 92 weiter. Im Schritt 92 wird ermittelt, ob die Signalquelle synchron ist. Wenn die ausgewählte Signalquelle zum Liefern des Triggersignals nicht-synchron ist, wird ein Pfad zu einem Schritt 94 eingeschlagen. Im Schritt 94 wird das Ausgangssignal der zweiten Signalquelle geliefert, um ein Triggersignal mit erster Gleichspannung auf einer zweiten spezifischen Verbindung an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang zu liefern. In einem Schritt 96 wird der Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin gestartet. In einem Schritt 98 wird das Triggersignal der dritten Signalquelle geliefert, um ein Triggersignal mit einer zweiten Gleichspannung auf einer dritten spezifischen Verbindung an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang zu liefern. In einem Schritt 100 wird der Zählvorgang für das Taktsignal auf das Eintreffen des Triggersignals (der zweiten Gleichspannung) hin gestoppt.

Wenn, im Schritt 92, das ausgewählte Triggersignal synchron ist, geht das Verfahren zu einem Schritt 102 weiter. Im Schritt 102 wird ein Triggersignal einer PWM- oder ersten Signalquelle erzeugt. In einem Schritt 104 wird das Triggersignal der ersten Quelle auf einer ersten spezifischen Verbindung innerhalb des Mikroprozessors an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang geliefert. In einem Schritt 106 wird der Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin gestartet. In einem Schritt 108 wird der Zählvorgang für das Triggersignal auf das Eintreffen des (Zählstopp-)Triggersignals hin gestoppt.

Alternativ verfügt der Mikroprozessor für das Verfahren zum Steuern von Makrozellen in den Fig. 2 und 3 über einen Signalmultiplexer mit mehreren Signaleingängen, einem Ausgang und einem Steuerungseingang, wobei die spezifischen Verbindungen zwischen Signalquellen und dem Zähler/Zeitgeber- Toreingang über den Multiplexer erfolgen. Der erste Signaleingang des Multiplexers ist funktionsmäßig mit dem Ausgang des PWM oder der ersten Signalquelle verbunden. Der externe Schnittstellensignaleingang ist funktionsmäßig über den externen Schnittstellenstift mit der externen Signalquelle verbunden. Der zweite Signaleingang des Multiplexers ist funktionsmäßig mit der zweiten Signalquelle verbunden, und der dritte Signaleingang des Multiplexers ist funktionsmäßig mit der dritten Signalquelle verbunden. Daher entspricht die erste spezifische Verbindung der Auswahl des ersten Signaleingangs des Multiplexers. Die spezifische Verbindung für die externe Schnittstelle entspricht der Auswahl des Multiplexer-Signaleingangs für die externe Schnittstelle. Die zweite spezifische Verbindung entspricht der Auswahl des zweiten Signaleingangs des Multiplexers, und die dritte spezifische Verbindung entspricht der Auswahl des dritten Signaleingangs des Multiplexers. Das Verfahren zum Steuern von Makrozellen verfügt alternativ über den Schritt des Lieferns eines der Signalquellen-Triggersignale (- Schritte 76, 86, 94, 98 und 104 in den Fig. 2 und 3) über den Multiplexer an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang, um auf Befehle auf dem internen Datenbus hin ein Triggersignal an den Steuerungseingang des Multiplexers zu liefern, wie oben beschrieben.

Beim Verfahren des selektiven Lieferns von Triggersignalen, wie in Fig. 3 dargestellt und oben erörtert, wird die Signalquelle sowohl zum Starten als auch zum Stoppen des Zählvorgangs für Taktzyklen im Zähler/Zeitgeber verwendet. Bei praktischen Anwendungen wird der Zählvorgang für Taktzyklen typischerweise durch ein Interruptsignal angehalten. Das Interruptsignal fällt mit dem Auftreten eines Ereignisses zusammen, das vom Zähler/Zeitgeber zu messen ist. Nachfolgend werden eine praktische Anwendung des Systems und des Verfahrens gemäß der Erfindung angegeben.

Fig. 4 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen von Eingangssignalen an einen Zähler/Zeitgeber bei einer typischen Zähler/Zeitgeber-Anwendung. Es ist ein Systemtaktsignal 110 in Bezug auf eine Zeitverschiebungslinie 111 dargestellt. Gemäß Fig. 1 ist das Systemtaktsignal 110 das am Systemtaktsignalausgang 32 ausgegebene Signal, und es ist das am Zähler/Zeitgeber&sub0;-Taktsignaleingang 62 eingegebene Signal. Gemäß erneuter Bezugnahme auf Fig. 4 ist auch ein Triggersignal 112 in Bezug zur Zeitlinie 111 und zum Systemtaktsignal 110 dargestellt. Gemäß Fig. 1 wird das Triggersignal 112 vom PWM&sub0;-Ausgang 38 in den ersten Signaleingang 44 des MUX&sub0; eingegeben. Gemäß erneuter Bezugnahme auf Fig. 4 ist ein Interruptsignal 114 in Bezug zur Zeitlinie 111 dargestellt. Das Interruptsignal 114 weist in Fig. 1 keine Entsprechung auf. Gemäß erneuter Bezugnahme auf Fig. 4 ist ein Taktsignal-Zählwert 116 unter Bezugnahme auf die Zeitlinie 111 dargestellt. Gemäß Fig. 1 ist der Taktsignal-Zählwert 116 ein Signal innerhalb des Zählers/Zeitgebers&sub0; 58. D. h., dass der Taktsignal-Zählwert 116 die analoge Repräsentation der Anzahl gezählter Taktzyklen ist, bevor die Daten in ein digitales Format umgesetzt werden und am Ausgang 64 des Zählers/Zeitgebers&sub0; ausgegeben werden.

Gemäß erneuter Bezugnahme auf Fig. 4 wird das Triggersignal 112, zu einem Zeitpunkt t&sub0; 118, vom Zähler/Zeitgeber empfangen. Zu t&sub0; 118 beginnt der Zähler/Zeitgeber damit, die Systemtaktsignale 110 aufzunehmen, und es wird mit einem Taktsignal-Zählvorgang 116 begonnen. Zu einem Zeitpunkt t&sub1; 120 wird vom Zähler/Zeitgeber ein Interruptsignal 114 empfangen, und der Taktsignal-Zählvorgang wird gestoppt. Wenn vom Zähler/Zeitgeber kein Interruptsignal 114 empfangen wird, dauert der Taktsignal-Zählvorgang bis zum Ende des Triggersignals zu einem Zeitpunkt t&sub2; 122 an.

Fig. 5 ist eine schematische Zeichnung zum Veranschaulichen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die über Schnittstellen mit externen Vorrichtungen verbunden ist, um eine Analog-Digital-Umsetzung auszuführen. Der Mikroprozessor 10 verfügt über den PWM&sub0; 34 und den Zähler/Zeitgeber&sub0; 58, wie dargestellt. Das Triggersignal 112 wird vom Ausgang 38 des PWM&sub0; geliefert. Dieses Triggersignal 112 wird in einen Integrierer 124 und den Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60 eingegeben. Das Triggersignal 112 wird selektiv vom PWM&sub0; 34 über den MUX&sub0; 40 an den Zähler/Zeitgeber&sub0; gelegt. Der Integrierer 124 summiert die Spannungskomponente des Triggersignals 112 auf, um eine integrierte Spannung 126 zu erzeugen. Ein typisches Signal 126 der integrierten Spannung ist der klassische Sägezahnverlauf, siehe Fig. 6. Gemäß erneuter Bezugnahme auf Fig. 5 wird die integrierte Spannung 126 zusammen mit einer Bezugsspannung Vref 128 in einen Komparator 130 eingegeben. Wenn der Spannungspegel der integrierten Spannung 126 mit dem Spannungspegel Vref 128 übereinstimmt, wird der Komparator 130 getriggert, um das Interruptsignal 114 zu erzeugen. Vref 128 ist die zu messende und in ein digitales Format umzusetzende analoge Spannung. Das Interruptsignal 114 wird funktionsmäßig an den Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 geliefert, um den Zählvorgang für Taktsignale zu stoppen. In der nachfolgend erörterten Fig. 6 ist ein den Signalen in Fig. 5 entsprechendes zeitbezogenes Diagramm dargestellt.

Fig. 6 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Veranschaulichen der Eingangssignale im Zusammenhang mit der durch Fig. 5 veranschaulichten Analog-Digital- Umsetzungsfunktion. Das Systemtaktsignal 110 wird in den Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 der Fig. 5 eingegeben. Das Triggersignal 112 wird vom PWM&sub0; 34 an den Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 und den Integrierer 124, wie in Fig. 5 dargestellt, geliefert. Die integrierte Spannung 126 ist das Ausgangssignal des Integrierers 124. Gemäß erneuter Bezugnahme auf Fig. 6 trifft das Triggersignal 112, zum Zeitpunkt t&sub0; 118, am Zähler/Zeitgeber&sub0;-Toreingang 60 ein. Zu t&sub0; 118 beginnt der Taktsignal-Zählvorgang 116. Zu t&sub1; 120 erreicht die integrierte Spannung 126 denselben Spannungspegel wie Vref 128. Zu t&sub1; 120 erzeugt der Komparator 130 das Interruptsignal 114. Das Eintreffen des Interruptsignals 114 am Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 stoppt den Taktsignal-Zählvorgang 116. Der Taktsignal-Zählwert 116 wird in ein binäres, digitales Format umgesetzt und zur Verwendung durch den Mikroprozessor 10 vom Zähler/Zeitgeber&sub0; 58 ausgegeben. Eine Nachschlagetabelle im Mikroprozessor 10, die den Taktzyklus-Zählwert mit einer Spannung koppelt, wird dazu verwendet, den Spannungspegel Vref 128 zu berechnen. Auf diese Weise wird die Analogspannung Vref 128 in ein digitales Format zur Verwendung im Mikroprozessor 10 umgesetzt. Der digitale Wert kann in einem Speicher gespeichert werden und zum Anzeigen eines Signals an den Benutzer des Mikroprozessors 10 oder zu mathematischen Berechnungen verwendet werden.

Das System und das Verfahren gemäß der Erfindung sorgen für eine verbesserte Technik zur Verwendung eines Mikroprozessors zum Ausführen von Steuerungsfunktionen, bei denen ein Zähler/Zeitgeber betroffen ist. Obwohl bekannte Bauteile in einen Mikroprozessor eingebaute Zähler/Zeitgeber und PWM-Schaltkreise enthalten, ist es bei ihnen auch erforderlich, einen PWM und Zähler/Zeitgeber über externe Schnittstellenstifte anzuschließen. Dies verringert die Flexibilität und alternative Verwendungen des Zählers/Zeitgebers und des PWM, da der PWM und der Zähler/Zeitgeber ausschließlich einander zugewiesen sind. Daher ist die Verwendung bekannter Mikroprozessoren zum Ausführen von Steuerungsfunktionen mit internen Zählern/Timern eingeschränkt. Bekannte Mikroprozessoren führen notwendigerweise in den Schaltkreisen, in denen sie platziert sind, weniger Arten von Steuerungsfunktionen aus. Alternativ müssen verschiedene PC-Leiterplatten für verschiedene Mikroprozessor-Anwendungen verwendet werden.

Ein Mikroprozessor in Zusammenhang mit der Erfindung vermeidet viele Probleme bekannter Bauteile. Die selektive Verbindung des intern eingebauten Zählers/Zeitgebers mit mehreren Triggerquellen, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Mikroprozessors, verleiht der Erfindung größere Flexibilität, um bei einer Anzahl paralleler Anwendungen verwendbar zu sein. Der Zähler/Zeitgeber kann wahlweise mit dem internen PWM verbunden werden, um eine erste Funktion auszuführen, und dann durch den Mikroprozessor im Verlauf über den internen Datenbus umgeschaltet werden, um mittels der Verbindung des Zählers/Zeitgebers mit einer alternativen Signalquelle eine zweite Funktion auszuführen. Auf diese Weise kann die Anzahl der Mikroprozessoren in einem Schaltkreisdesign verringert werden, da der erfindungsgemäße Mikroprozessor eine größere Anzahl paralleler oder im zeitlichen Multiplex betriebener Funktionen ausführt. Alternativ ist der Mikroprozessor im Zusammenhang mit der Erfindung dazu in der Lage, eine größere Anzahl von Steuerungsfunktionen bei weniger Änderungen an der Leiterplatte, auf der er angebracht ist, auszuführen, da Signalverbindungen zwischen dem Zähler/Zeitgeber innerhalb des Mikroprozessors erfolgen.

Alternative Ausführungsformen des oben beschriebenen Systems und des Verfahrens gemäß der Erfindung können bei beliebigen Typen einer Mikroprozessorarchitektur oder eines Designs einer integrierten logischen Schaltung angewandt werden. Andere Modifizierungen und Variationen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung sind dem Fachmann erkennbar.


Anspruch[de]

1. Integrierter Mikroprozessor mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU 14) und auch mit einem internen Datenbus (12) für Kommunikation zwischen Makrozellen, externen Schnittstellenstiften (18 bis 28), einem Systemtaktgeber (30) mit einem Taktsignal (32) und einem System von Makrozellen mit einem Zähler/Zeitgeber (58) mit einem Taktsignaleingang (62) zum Empfangen des Systemtaktsignals und einem Toreingang (60), der auf Triggersignale reagiert, um Taktzyklen zu zählen;

dadurch gekennzeichnet, dass

- das System von Makrozellen auch eine erste Signalquelle (34) mit einem ein Triggersignal liefernden Ausgang (38) aufweist; und

- eine erste wahlweise Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors auf Befehle auf dem internen Datenbus (12) hin wahlweise ein Triggersignal vom Ausgang (38) der ersten Signalquelle an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) liefert.

2. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 1, bei dem die erste wahlweise Verbindung innerhalb des Mikroprozessors ein Signalmultiplexer (MUX&sub0;) mit einem Steuerungseingang (42) ist, der funktionsmäßig mit dem internen Datenbus verbunden ist, um Verbindungsbefehle zu empfangen, wobei der Multiplexer einen ersten, funktionsmäßig mit dem Ausgang (38) der ersten Signalquelle verbundenen Signaleingang (44) und einen Ausgang (56) aufweist, der funktionsmäßig mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) verbunden ist, und wobei der Multiplexer seinen genannten ersten Signaleingang (44) auf am Multiplexer-Steuerungseingang (42) empfangene Verbindungsbefehle hin mit seinem Ausgang (56) verbindet, wodurch der Zähler/Zeitgeber (58) ein Triggersignal von einer internen Signalquelle empfängt.

3. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 2, bei dem eine externe Signalquelle mit einem funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift (20) verbundenen Ausgang ein Triggersignal liefert, und bei dem der Multiplexer einen externen Schnittstellensignaleingang (46) aufweist, der über den externen Schnittstellenstift funktionsmäßig mit der externen Signalquelle verbunden ist, wobei der Multiplexer den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) auf Verbindungsbefehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer-Steuerungseingang hin mit dem Ausgang der externen Quelle verbindet, wodurch der Zähler/Zeitgeber sowohl von internen als auch externen Signalquellen triggerbar ist.

4. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 2, bei dem die erste Signalquelle (34) ein Impulssignalmodulator (PWM) mit einem Ausgang (48), der ein Triggersignal mit vorab ausgewählter Frequenz und vorab ausgewählter Impulsbreite liefert, und einen Eingang (36) aufweist, der funktionsmäßig mit dem internen Datenbus verbunden ist, um Befehle zum selektiven Steuern der Frequenz und der Impulsbreite des Ausgangssignals zu empfangen.

5. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 4, ferner mit:

- einer zweiten Signalquelle (48) mit einem Ausgang, wobei diese zweite Signalquelle ein Triggersignal mit einer ersten Gleichspannung liefert, um den Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber zu starten; und

- wobei der Multiplexer einen zweiten Signaleingang (50) aufweist, der funktionsmäßig mit dem Ausgang der zweiten Signalquelle verbunden ist, um den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf Befehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer-Steuerungseingang hin wahlweise mit dem Triggersignal der zweiten Signalquelle zu versorgen.

6. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 5, ferner mit:

- einer dritten Signalquelle (52) mit einem Ausgang, wobei diese dritte Signalquelle ein Triggersignal mit einer zweiten Gleichspannung liefert, um den Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber (58) zu stoppen; und

- wobei der Multiplexer (40) einen dritten Signaleingang (54) aufweist, der funktionsmäßig mit dem Ausgang der dritten Signalquelle verbunden ist, um den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf Befehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer-Steuerungseingang hin wahlweise mit dem Triggersignal der dritten Signalquelle zu versorgen.

7. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 6, bei dem eine externe Signalquelle mit einem funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors verbundenen Ausgang ein Triggersignal liefert, und bei dem der Multiplexer einen externen Schnittstellensignaleingang (46) aufweist, der über den externen Schnittstellenstift im Ausgang der externen Signalquelle verbunden ist, wobei der Multiplexer den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf Verbindungsbefehle auf dem internen Datenbus hin wahlweise mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang verbindet.

8. Integrierter Mikroprozessor, bei dem die erste wahlweise Verbindung innerhalb des Mikroprozessors den Ausgang der ersten Signalquelle synchron mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang verbindet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus hin ein Triggersignal zu liefern, wobei die Ausbreitungsverzögerung von Triggersignalen über die erste Verbindung einen gleichmäßigen, vorbestimmten Wert aufweist.

9. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 8, ferner mit:

- einer zweiten Signalquelle (48) mit einem Ausgang, der ein Triggersignal mit einer ersten Gleichspannung liefert, um den Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber (58) zu starten;

- einer dritten Signalquelle (52) mit einem Ausgang, wobei diese dritte Signalquelle ein Triggersignal mit einer zweiten Gleichspannung liefert, um den Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber (58) zu stoppen;

- einer zweiten wahlweisen Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors, die den Ausgang der zweiten Signalquelle nicht-synchron mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) verbindet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus hin ein Triggersignal zu liefern; und

- einer dritten wahlweisen Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors, die den Ausgang der dritten Signalquelle nicht-synchron mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang verbindet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus hin ein Triggersignal zu liefern, wobei die Ausbreitungsverzögerung von Triggersignalen über die zweite und dritte Verbindung keinen gleichmäßigen, vorbestimmten Wert aufweist.

10. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 1, bei dem die erste wahlweise Verbindung eine erste spezifische Verbindung ist.

11. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 10, bei dem die erste Signalquelle ein Impulssignalmodulator (PWM 34) mit einem Ausgang (38), der ein Ausgangssignal mit vorab ausgewählter Impulsbreite und vorab ausgewählter Frequenz liefert, und einem Eingang (36) ist, der funktionsmäßig mit dem internen Datenbus verbunden ist, um Befehle zum wahlweisen Steuern der Frequenz und der Impulsbreite des PWM-Ausgangssignals zu empfangen.

12. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 10, bei dem eine externe Signalquelle mit einem funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors verbundenen Ausgang ein Triggersignal liefert, und mit einer einer externen Schnittstelle zugewiesenen Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors zum wahlweisen Liefern des Triggersignals vom Ausgang der externen Signalquelle über den externen Schnittstellenstift (20) auf Befehle auf dem internen Datenbus (12) hin an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60).

13. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 12, bei dem die erste Verbindung und die der externen Schnittstelle zugewiesene Verbindung einem Signalmultiplexer (MUX&sub0; 40) mit einem ersten Signaleingang (44), der funktionsmäßig mit dem Ausgang der ersten Signalquelle verbunden ist, einem externen Schnittstellensignaleingang (46), der funktionsmäßig über den externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors mit dem Ausgang der externen Signalquelle verbunden ist, einem Ausgang (56), der funktionsmäßig mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) verbunden ist, und einem Steuerungseingang (42), der funktionsmäßig mit dem internen Datenbus (12) verbunden ist, um Verbindungsbefehle zu empfangen, entsprechen, wobei der Multiplexer (MUX&sub0;) seinen Ausgang wahlweise mit einem seiner Signaleingänge verbindet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer- Steuerungseingang ein Triggersignal an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) zu liefern.

14. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 11, ferner mit:

- einer zweiten Signalquelle (48) mit einem Ausgang, der ein Triggersignal mit einer ersten Gleichspannung liefert, um den Zählvorgang für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber zu starten;

- einer zweiten, spezifischen Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors zum wahlweisen Liefern des Triggersignals auf Befehle auf dem internen Datenbus hin vom Ausgang der zweiten Signalquelle an den Zähler/Zeitgeber- Toreingang (60).

15. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 14, ferner mit:

- einer dritten Signalquelle (52) mit einem ein Triggersignal mit einer zweiten Gleichspannung liefernden Ausgang zum Stoppen des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber (58);

- einer dritten spezifischen Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors zum wahlweisen Liefern des Triggersignals auf Befehle auf dem internen Datenbus hin vom Ausgang der dritten Signalquelle an den Zähler/Zeitgeber- Toreingang (60).

16. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 15, bei dem eine externe Signalquelle mit einen funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors verbundenen Ausgang ein Triggersignal liefert, und mit einer einer externen Schnittstelle zugeordneten Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors zum wahlweisen Liefern eines Triggersignals auf Befehle auf dem internen Datenbus hin vom Ausgang der externen Signalquelle über den externen Schnittstellenstift (20) an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60).

17. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 16, bei dem die erste, zweite und dritte Verbindung und die der externen Schnittstelle zugeordnete Verbindung einem Signalmultiplexer (MUX&sub0;) entsprechen, der einen mit dem PWM-Ausgang funktionsmäßig verbundenen ersten Signaleingang (44), einen funktionsmäßig mit dem Ausgang der zweiten Signalquelle verbundenen zweiten Signaleingang (50), einen funktionsmäßig mit dem Ausgang der dritten Signalquelle verbundenen dritten Signaleingang (54), einen funktionsmäßig über den externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors mit dem Ausgang der externen Signalquelle verbundenen externen Schnittstellensignaleingang (46), einen funktionsmäßig mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) verbundenen Ausgang und einen funktionsmäßig mit dem internen Datenbus zum Empfangen von Verbindungsbefehlen verbundenen Steuerungseingang (42) aufweist, und wobei der Multiplexer seinen Ausgang (56) wahlweise auf Befehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer-Steuerungseingang hin mit einem seiner Signaleingänge verbindet, um ein Triggersignal an den Zähler/Zeitgeber- Toreingang zu liefern.

18. Integrierter Mikroprozessor nach Anspruch 11, bei dem eine Anzahl n von Zählern/Timern, eine Anzahl n von PWMs und eine Anzahl n von Verbindungen vorhanden sind, wobei jede der mehreren Verbindungen für eine selektive Verbindung zwischen einem von n ausschließlichen Paaren sorgt, die durch eine Kombination eines der mehreren PWMs mit einem der mehreren Zähler/Zeitgeber gebildet sind, wobei einer der mehreren Zähler/Zeitgeber auf Befehle auf dem internen Datenbus hin wahlweise durch den gepaarten PWM getriggert wird.

19. Steuerungsverfahren in einem integrierten Mikroprozessor (10) mit Makrozellen mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU 14) und einem Zähler/Zeitgeber (58) mit einem Toreingang (60), wobei der Mikroprozessor auch einen internen Datenbus (12) für Kommunikation zwischen Makrozellen sowie einen Systemtaktgeber (30) aufweist, mit den folgenden Schritten:

a) Erstellen eines Triggersignals für Lieferung an den Zähler/Zeitgeber- Toreingang;

b) Liefern des Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang;

c) Zählen von Systemtaktzyklen durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des im Schritt b) gelieferten Triggersignals; und

d) Erzeugen eines Zähler/Zeitgeber-Ausgangssignals auf eine Programmierung von der CPU;

dadurch gekennzeichnet, dass

- der integrierte Mikroprozessor (10) auch eine erste Signalquelle-Makrozelle (34), einen externen Datenbus (16) zum Annehmen von Benutzerbefehlen, externe Schnittstellenstifte (18, 20) und eine erste spezifische Verbindung (40, 44/56) innerhalb des Mikroprozessors vom Ausgang der ersten Signalquelle (38) zum Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) aufweist;

- und das Steuerungsverfahren die folgenden Schritte beinhaltet:

- - Auswählen der ersten Signalquelle (34) auf Befehle auf dem internen Datenbus (12) hin;

- - im Schritt a): Veranlassen der ausgewählten ersten Signalquelle, ein Ausgangssignal zum Bereitstellen des Triggersignals zu erzeugen; und

- - im Schritt b): Liefern des Triggersignals auf der ersten spezifischen Verbindung (40) innerhalb des Mikroprozessors.

20. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 19, bei dem die erste Signalquelle (34) ein Impulssignalmodulator (PWM) mit auswählbarer Frequenz und auswählbarer Impulsbreite, wie auf Befehle auf dem internen Datenbus (12) hin erzeugt, ist.

21. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 20, bei dem eine externe Signalquelle mit einem funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors verbundenen Ausgang ein Triggersignal liefert, und mit den weiteren Schritten:

- Auswählen der externen Signalquelle zum Liefern des Triggersignals auf Befehle auf dem internen Datenbus hin an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang; und

- Liefern des Ausgangssignals der externen Quelle vom externen Schnittstellenstift (20) auf einer der externen Schnittstelle zugeordneten Verbindung (40, 46/56) innerhalb des Mikroprozessors an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60).

22. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 20, bei dem der Mikroprozessor mehrere Signalquellen (34, 48, 52) aufweist, und mit den folgenden Schritten:

- Auswählen einer zweiten Signalquelle (48) zum Liefern eines Triggersignals mit einer ersten Gleichspannung zum Starten des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber (58) auf Befehle auf dem internen Datenbus hin; und

- Liefern des Ausgangssignals der zweiten Quelle auf einer zweiten spezifischen Verbindung (40, 50/56) innerhalb des Mikroprozessors an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60).

23. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 22, mit den folgenden Schritten:

- Auswählen einer dritten Signalquelle (52) zum Liefern eines Triggersignals mit einer zweiten Gleichspannung zum Stoppen des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber (58) auf Befehle auf dem internen Datenbus (12) hin; und

- Liefern des Ausgangssignals der dritten Quelle auf einer dritten spezifischen Verbindung (40, 54/56) innerhalb des Mikroprozessors an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang.

24. Verfahren zum Steuern eines integrierten Mikroprozessors nach Anspruch 23, bei dem eine externe Signalquelle mit einem funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors verbundenen Ausgang ein Triggersignal liefert, mit den folgenden Schritten:

- Auswählen des Ausgangssignals der externen Signalquelle zum Liefern des Triggersignals auf Befehle auf dem internen Datenbus hin an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60); und

- Liefern des Triggersignals der externen Signalquelle vom externen Schnittstellenstift (20) auf einer einer externen Schnittstelle zugeordneten Verbindung (40, 46/56) innerhalb des Mikroprozessors an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang.

25. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 24, bei dem der Mikroprozessor einen Signalmultiplexer (40) mit mehreren Signaleingängen (44, 46, 50, 54), einem Ausgang (56) und einem Steuerungseingang (42) aufweist, und bei dem die spezifischen Verbindungen zwischen Signalquellen und dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang über den Multiplexer erfolgen, wobei ein erster Multiplexer-Signaleingang (44) funktionsmäßig mit dem PWM-Ausgang (38) verbunden ist, ein zweiter Multiplexer-Signaleingang (50) funktionsmäßig mit der zweiten Signalquelle (48) verbunden ist, ein dritter Multiplexer-Signaleingang (54) funktionsmäßig mit der dritten Signalquelle verbunden ist, ein externen Schnittstellensignaleingang (46) funktionsmäßig über den externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors mit der externen Signalquelle verbunden ist, der Multiplexerausgang (56) funktionsmäßig mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) verbunden ist und der Multiplexer-Steuerungseingang (42) funktionsmäßig mit dem internen Datenbus (12) verbunden, wobei das Verfahren den Schritt des Lieferns eines ausgewählten Ausgangssignals der Signalquellen- Ausgangssignale über den Multiplexer an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang beinhaltet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer- Steuerungseingang hin ein Triggersignal zu liefern.

26. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 21, bei dem der Mikroprozessor einen Signalmultiplexer (40) mit mindestens zwei Signaleingängen (44, 46), einem Ausgang (56) und einem Steuerungseingang (42) aufweist, und bei dem die spezifischen Verbindungen zwischen Signalquellen und dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) über den Multiplexer erfolgen, wobei ein erster Multiplexer-Signaleingang (44) funktionsmäßig mit der Signalquelle (34) innerhalb des Mikroprozessors verbunden ist, ein externen Schnittstellensignaleingang (46) funktionsmäßig über den externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors mit der externen Signalquelle verbunden ist, der Multiplexerausgang (56) funktionsmäßig mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang verbunden ist und der Multiplexer-Steuerungseingang (42) funktionsmäßig mit dem internen Datenbus (12) verbunden ist, wobei das Verfahren den Schritt des Lieferns eines der Signalquellen-Ausgangssignale über den Multiplexer (40) an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang beinhaltet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer-Steuerungseingang hin ein Triggersignal zu liefern.

27. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 23, bei dem der Mikroprozessor einen Signalmultiplexer (40) mit mindestens drei Signaleingängen (44, 50, 54), einem Ausgang (56) und einem Steuerungseingang (42) aufweist, und bei dem die spezifischen Verbindungen zwischen Signalquellen und dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) über den Multiplexer erfolgen, wobei der erste Multiplexer-Signaleingang (44) funktionsmäßig mit dem PWM-Ausgang (38) verbunden ist, ein zweiter Multiplexer-Signaleingang (50) funktionsmäßig mit der zweiten Signalquelle (48) verbunden ist, ein dritter Multiplexer-Signaleingang (54) funktionsmäßig mit der dritten Signalquelle (52) verbunden ist, der Multiplexer-Ausgang (56) funktionsmäßig mit dem Zähler/Zeitgeber-Toreingang (60) verbunden ist und der Multiplexer-Steuerungseingang (42) funktionsmäßig mit dem internen Datenbus (12) verbunden ist, wobei das Verfahren den Schritt des Lieferns eines der Signalquellen-Ausgangssignale über den Multiplexer an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang beinhaltet, um auf Befehle auf dem internen Datenbus an den Multiplexer-Steuerungseingang hin ein Triggersignal zu liefern.

28. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 19, bei dem die erste Signalquelle (34) eine vorab ausgewählte Frequenz und eine vorab ausgewählte Impulsbreite aufweist und der Mikroprozessor auch eine zweite Signalquelle (48) mit einer ersten Gleichspannung und eine dritte Signalquelle (52) mit einer zweiten Gleichspannung aufweist, und bei dem eine externe Signalquelle mit einem Ausgang funktionsmäßig mit einem externen Schnittstellenstift (20) des Mikroprozessors verbunden ist, um Triggersignale zu liefern, wobei das Steuerungsverfahren die folgenden Schritte aufweist:

a) Auswählen einer Signalquelle zum Erzeugen eines Triggersignals für den Zähler/Zeitgeber auf Befehle auf dem internen Datenbus hin;

b) Ermitteln, ob die ausgewählte Triggerquelle innerhalb des Mikroprozessors liegt;

i) wenn das ausgewählte Triggersignal extern ist, Ausführen der folgenden Schritte:

1) Erzeugen eines Triggersignals von der externen Signalquelle;

2) Liefern des Ausgangssignals der externen Signalquelle auf einer der externen Schnittstelle zugeordneten Verbindung (40, 46/56) an den Eingang (60) des Zählers/Zeitgebers;

3) Starten des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin; und

4) Stoppen des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin; und

ii) Fortfahren mit dem nächsten Schritt, wenn das ausgewählte Triggersignal intern vorhanden ist;

c) Ermitteln, ob das ausgewählte Triggersignal synchron ist;

i) Ausführen der folgenden Schritte, wenn das ausgewählte Triggersignal nicht-synchron ist:

1) Liefern des Ausgangssignals von der zweiten Signalquelle zum Erzeugen eines Triggersignals für den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf einer zweiten spezifischen Verbindung (40, 50/56);

2) Starten des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin;

3) Liefern des Ausgangssignals der dritten Signalquelle zum Erzeugen eines Triggersignals an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang auf einer dritten spezifischen Verbindung (40, 54/56); und

4) Stoppen des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin; und

ii) Ausführen der folgenden Schritte, wenn das ausgewählte Triggersignal synchron ist:

1) Erzeugen eines Triggersignals der ersten Signalquelle;

2) Liefern des Triggersignals von der ersten Signalquelle auf einer ersten spezifischen Verbindung (40, 44/56) an den Zähler/Zeitgeber-Toreingang;

3) Starten des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin; und

4) Stoppen des Zählvorgangs für das Taktsignal durch den Zähler/Zeitgeber auf das Eintreffen des Triggersignals hin.

29. Verfahren zum Steuern von Makrozellen in einem integrierten Mikroprozessor gemäß Anspruch 28, bei dem die erste Signalquelle (34) ein Impulssignalmodulator (PWM 34) mit auswählbarer Frequenz und auswählbarer Impulsbreite, wie auf Befehle auf dem internen Datenbus (12) hin erzeugt, ist.







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