[发明专利]波形产生技术

说明书

一种数字微处理器装置，其具有：中央处理单元(2)；存储器(8)；以及输出信号模块(4)。该输出信号模块包含：被配置成计数到预定计数值的计数器；以及至少一个比较器(10a，10b，10c)，其被配置成在该计数器达到预定比较器值时将输出信号(14a，14b，14c)从第一输出状态改变至第二输出状态；该输出信号模块被配置成在不用接收到来自中央处理单元的指令的情况下从存储器自动地加载选自包含下列的群组中的至少一个参数：预定计数值、预定比较器值以及第一输出状态或第二输出状态。

技术领域

本发明涉及使用微处理器来产生预定波形。其具体涉及使用脉冲宽度调制(PWM)以产生此类波形。

背景技术

在微控制器单元(MCU)中通常具有PWM模块，以允许产生能够用于驱动诸如灯、电动机、扬声器等外部配件的输出波形。这些一般包含具有特定模式和比较功能的定时器。这些由运行于MCU上的软件控制。此表示每当需要动态地改变PWM模块的设定时，中央处理单元(CPU)必须顺序地加载一组寄存器。在CPU运行时发生明显的功率消耗，而且存储器映像接口的缓慢特性使得难以满足实时的需求。结果导致高功率的使用以及关于所能产生的图案的限制。

发明内容

从第一方面来看，本发明提供数字微处理器装置，其具有：

中央处理单元；

存储器；以及

输出信号模块，其包含：

计数器，被配置成计数到预定计数值；以及

至少一个比较器，被配置成在该计数器达到预定比较器值时将输出信号从第一输出状态改变至第二输出状态；

其中，该输出信号模块被配置成在不用接收来自该中央处理单元的指令的情况下从存储器自动地加载选自包含下列的群组中的至少一个参数：预定计数值、预定比较器值、以及第一输出状态或第二输出状态。

因此，本领域普通技术人员将可看出，根据本发明，可自动地修改由输出信号模块所产生的信号的一个或多个特性而不需要CPU的干预，因此不需要该CPU从休眠状态上电。这可潜在地节省大量的电力。另一方面，其在能够产生的信号方面提供显著的灵活性。例如，作为优选的情况，计数器以固定速率操作，预定计数值将决定该输出信号的周期。预定比较器值将决定该输出以周期的多大比例分别处于第一输出状态或第二输出状态；换言之，其决定该输出的空占比。此外，依据本发明指定的该装置允许：至少在其实施例中，通过改变参数而构造不同输出的序列。这些序列可随后被按顺序重复(即，循环)或执行以建立更复杂的输出。

在一些实施例中，该计数器可被配置成在达到预定计数值时立即返回到初始值。当然应理解的是，该计数器可被配置成向上计数或向下计数，使得预定计数值可代表最大值或最小值。在其他实施例中，一旦达到预定计数值，该计数器可被配置成以反方向朝初始值计数。

第一输出状态及第二输出状态决定输出的极性。例如，如果该第一状态为低且该第二状态为高，则当达到该预定比较器值时该输出将从低变为高，且该输出将保持高位直到该计数器数值再次降至低于预定比较器值(这可能发生在计数器返回至零(或其他初始值)时或该计数已在另一方向上达到预定计数时)。如果该第一状态为高且该第二状态为低，则将得到此信号的反向版本。由于第一输出状态及第二输出状态为彼此互补的，因此它们可由单个参数决定，以下称之为极性。

可提供单个比较器，给出单一输出。然而，在一组实施例中，多个比较器具有相应的预定比较器值且提供相应的输出信号。这些输出信号可独立使用或可合并。这在一些实施例中提供产生具有复杂图案的复合输出信号。