專利名稱：微控制器的共用計數電路及其共用計數方法
技術領域：
本發明涉及一種微控制器，特別是有關于一種微控制器的共用計數 電路及其共用計數方法。
背景技術：
目前，在微控制器應用上，需要計數功能的電路都是個別獨立來完 成，亦即每執行一個運作功能時，便需要一個相對應的計數電路來獨立 完成計數動作。其優點在于，這樣的微控制器電路在控制上很方便。
然而事實上，由于某些運作功能可能只有在微控制器某時段時間 才會使用，因此當這些運作功能在沒有被執行的時候，會使得這些運作 功能所對應的計時電路閑置。這樣一來會造成電路面積及功率浪費，如 果能把微控制器各運作功能所對應的計數周期作分析及規劃，并將這些 獨立的計數電路整合在一起，便能減少硬件電路面積的使用及功率消 耗。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，提供一 微控制器的共用計數電路及 其共用計數方法，將微控制器的每一運作功能所對應的獨立的計數電路 整合于一計數單元中，并根據每一運作功能的計數周期的不同，來執行 微控制器內的每一運作功能。
為了實現上述的目的，本發明提供的共用計數電路包含多任務器、計 數單元、控制單元及多個工作單元。多任務器連結于控制單元與計數單 元，用以根據控制單元所輸出的控制信號，作多路選擇的動作，由這些 工作單元的多個工作頻率中允許其中一個工作頻率通過。計數單元連結 于控制單元，并受控于控制單元，用以根據通過的工作頻率，開始計數 這些工作單元的運作周期。控制單元連結于這些工作單元，用以根據計數單元計數結果，以輸出控制信號來控制該多任務器。多個工作單元則 用以根據控制單元的控制，來執行相對應的運作功能。
本發明具有以下有益的效果本發明的一個優點在于，將執行每一 運作功能所需的計數電路整合于 一計數單元內。
本發明的另一優點在于，利用執行每一運作功能所需的計數周期的 不同，使計數單元可以完成多個運作功能的計數動作。
本發明的再一優點在于，利用此共用計數電路可以增加電路的共 享性、減少電路硬件面積及功率的消耗。
為使能更進一步了解本發明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發明的 詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
圖1為本發明的微控制器的共用計數電路的方塊示意圖；以及
圖2為本發明的微控制器的共用計數方法的流程圖。
其中，附圖標記
多任務器一110
計數單元一120
控制單元一130
記憶單元一141
振蕩單元一143
監控與頻率單元一 145
其它頻率裝置一150
具體實施例方式
請參閱圖1，其為本發明提供的微控制器的共用計數電路的方塊示意 圖。共用計數電路(pool counting circuit)包含一多任務器110、 一計數單元(counting unit) 120、 一控制單元130及多個工作單元。 多任務器110連結于計數單元120及控制單元130，而控制單元130連
結于多個工作單元。
多任務器110用以提供多個切換路徑，且受一控制信號的控制，來做多路選擇的動作，開放其中一個切換路徑，使輸入至多任務器110 輸入端的多個工作頻率得以藉由開放的切換路徑來傳送至計數單元
120。其中，每一工作頻率對應每一切換路徑。
計數單元120用以根據控制單元130的控制，接收多任務器110 所輸出的工作頻率，以開始計數，并將計數結果傳送至控制單元130。 其中，每一工作頻率皆有其相對應的計數周期，且記憶單元141可以是 -一只讀存儲器(read only memory, ROM)。控制單元130用以根據不同的計數周期，來控制多任務器110開放 相對應的切換路徑，當計數單元120將一計數周期計數完畢后，會將計 數結果傳送至控制單元130，使控制單元130輸出控制信號來控制多任 務器IIO，并且使控制單元130根據此計數結果，來進一步控制控制單 元130所連結的每一工作單元的運作。此外，控制單元130根據微控制 器的運作狀態來提供計數狀態至計數單元120。其中，每一計數周期皆 對應至一工作單元內所具備的運作功能。
多個工作單元則包含一記憶單元141、 一振蕩單元143及一監控與 頻率單元145。記憶單元141具有一加載功能選擇(load function option)的運作功能，當微控制器欲執行加載功能選擇的運作功能時， 控制單元130會控制多任務器110開放加載功能選擇所對應的工作頻 率，使微控制器可以由記憶單元HI內讀取欲執行的一功能設定，使此 功能設定加載微控制器中執行，并使計數單元120可以開始計數此功能 設定的加載時間。
振蕩單元143具有一振蕩穩定等的運作功能，當微控制器欲執行振 蕩穩定功能時，控制單元130會控制多任務器110開放振蕩穩定功能所 對應的工作頻率，使振蕩單元143內的振蕩器可以穩定下來，并使計數 單元120計數振蕩器穩定下來所需花費的時間，即振蕩穩定時間。
監控與頻率單元145則具有一監控功能及一多功能頻率產生功能。 當微控制器欲執行監控功能時，控制單元130會控制多任務器110開放 監控功能所對應的工作頻率，使監控與頻率單元145內的監控裝置(未 繪示)可以檢測微控制器執行一主程序時的運作狀態，以進一步控制微 控制器繼續執行主程序、喚醒微控制器或重置微控制器。當微控制器欲
9執行多功能頻率產生功能時，控制單元130會控制多任務器110開放多 功能頻率產生功能所對應的工作頻率，使監控與頻率單元145內的頻率 產生裝置(未繪示)輸出多種頻率至所連結的其它頻率裝置150。
其中，監控裝置可以是一看門狗(watch dog)電路，其它頻率裝 置150可以是一平面顯示器驅動電路(panel drive circuit)、定時 器(timer)、蜂鳴器(buzzer)等。
為了更進一步闡述本發明的目的，請參考圖2所示，來說明本發明 中微控制器的共用計數電路利用一個計數單元來支持微控制器內多個 工作單元運作所需的計數周期，其中，圖2為本發明的微控制器的共用 計數方法的流程圖。
首先，當微控制器的電源開啟后，微控制器中有多個工作頻率會傳 送至多任務器110，如步驟S210。且控制單元130會根據使用者的設定 來判斷微控制器是否需要執行第一次的振蕩穩定功能，如步驟S220。
當此微控制器需要執行振蕩穩定功能時，表示振蕩單元143內有振 蕩器的振蕩頻率需要花費第一振蕩時間來穩定下來，因此控制單元130 會輸出控制信號至多任務器110，來控制多任務器110開放振蕩穩定功 能所對應的工作頻率至計數單元120，使振蕩單元143可以開始執行振 蕩穩定功能，如步驟S223。同時控制單元130會控制計數單元120開 始計數第一振蕩時間，直到第一振蕩時間計數完畢后，控制單元130 會進一步判斷微控制器是否要執行加載功能選擇，如步驟S230。
相對地，當此微控制器不需要執行振蕩穩定功能時，表示振蕩單元 143內沒有振蕩器的振蕩頻率需要穩定，因此控制單元130可直接判斷 微控制器是否要執行加載功能選擇，如步驟S230。
當微控制器需要執行加載功能選擇時，表示微控制器中有欲執行的 功能設定，控制單元130會輸出控制信號至多任務器110，來控制多任 務器110開放加載功能選擇功能所對應的工作頻率至計數單元120，使 控制單元130可以由記憶單元141內讀取欲執行的一功能設定，使此功 能設定加載微控制器中執行，如步驟S233。同時控制單元130會控制 計數單元120開始計數此功能設定的加載時間，直到加載時間計數完畢 后，控制單元130會進一步判斷微控制器是否需要再一次地執行振蕩穩定功能，如步驟S240。當微控制器不需要執行加載功能選擇時，表示微控制器中沒有需執 行的功能設定，控制單元130可直接判斷微控制器是否需要再一次地執 行振蕩穩定功能，如歩驟S240。當此微控制器需要再一次執行振蕩穩定功能時，表示振蕩單元143 內有振蕩器的振蕩頻率需要花費第二振蕩時間來穩定下來，因此控制單 元130會輸出控制信號至多任務器110，來控制多任務器110開放振蕩 穩定功能所對應的工作頻率至計數單元120，使振蕩單元143可以開始 執行振蕩穩定功能，如步驟S243。同時控制單元130會控制計數單元 120開始計數第二振蕩時間，直到第二振蕩時間計數完畢后，控制單元 130會進一步執行主程序，如步驟S250。相對地，當此微控制器不需要再一次執行振蕩穩定功能時，表示振 蕩單元143內沒有振蕩器的振蕩頻率需要穩定，因此控制單元130亦可 直接執行主程序，如步驟S250。當微控制器執行主程序時，控制單元130會不斷地判斷主程序是否 已執行完畢，如步驟S260，同時，控制單元130也會驅動監控與頻率 單元145開始執行多功能頻率產生功能或監控功能。因此，當微控制器欲執行多功能頻率產生功能時，控制單元130 會輸出控制信號至多任務器110，來控制多任務器110開放多功能頻率 產生功能所對應的工作頻率至計數單元120，使監控與頻率單元145中 的頻率產生裝置開始產生多功能頻率至其它頻率裝置150。另外一方 面，當微控制器欲執行監控功能時，控制單元130亦會驅動監控與頻率 單元145中的監控裝置開始執行監控功能，亦即控制單元130會輸出控 制信號至多任務器110，來控制多任務器110開放監控功能所對應的工 作頻率至計數單元120，使監控與頻率單元145開始監控微控制器執行 主程序時的運作狀態。然而，當監控裝置開始執行監控功能時，計數單元120會將計數結 果傳送至控制單元130，而控制單元130也會根據微控制器的運作狀態 來判斷計數單元120是否發生計數溢位，如步驟S270。其中，當主程 序執行時，有兩種微控制器的運作狀態會使計數單元120發生計數溢位，-一種是當微控制器發生當機的時候，另--種則是當微控制器進入休眠狀態(halt status)的時候。當計數單元120并未發生計數溢位的情形時，表示微控制器能繼續 正常地執行主程序，如步驟S250。當計數單元120發生計數溢位的情 形時，表示微控制器可能處于當機或進入休眠狀態。因此，控制單元 130會進一步判斷此時的微控制器是否處于當機狀態中，如步驟S280。當控制單元130判斷執行主程序中的微控制器并未處于當機狀態 中時，表示微控制器處于休眠狀態中，因此監控與頻率單元145內的監 控裝置將會輸出喚醒信號，以進一步將微控制器喚醒，如步驟S283。 而被喚醒后的微控制器可以根據使用者的設定，來繼續執行主程序，如 步驟S250，或回到步驟S240，來判斷是否需要執行振蕩穩定功能。當控制單元130判斷執行主程序中的微控制器已呈現當機狀態時， 監控與頻率單元145內的監控裝置會進一步輸出重置信號，以進一步重 置當機狀態中的微控制器，如步驟S290。其中，控制單元130會根據 使用者的設定，來判斷是否需要記錄微控制器當機時所產生的計數溢位 點向量，如步驟S285。當控制單元130判斷需要紀錄計數溢位點向量 時，先記錄計數點向量至記憶單元141，如步驟S287，再重置微控制器。 當控制單元130判斷不需記錄計數溢位點向量時，則直接執行微控制器 的重置動作。重置后的微控制器在尚未完成執行主程序的情況下，則根據使用者 的設定，繼續判斷是否執行第一次的振蕩穩定功能，如步驟S220，或 繼續判斷是否執行加載功能選擇功能，如步驟S230，抑或是繼續判斷 是否執行再一次的振蕩穩定功能，如步驟S240。最后，由于控制單元130會不斷地判斷微控制器是否完成執行主程 序，因此當主程序已執行完畢，則微控制器隨即停止執行主程序內所包 含的動作，如步驟S263。本發明的優點在于，將執行每一運作功能所需的計數電路整合于一 計數單元內。本發明的另一優點在于，利用執行每一運作功能所需的計數周期的 不同，使計數單元可以完成多個運作功能的計數動作。本發明的再一優點在于，利用此共用計數電路可以增加電路的共 享性、減少電路硬件面積及功率的消耗。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情 況下，熟悉本領域的普通技術人員當可根據本發明做出各種相應的改變和變 形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1. 一種共用計數方法，其特征在于，將一微控制器的每一運作功能所對應的一獨立的計數電路整合于一計數單元中，并根據每一運作功能所對應的運作周期不同，來執行該微控制器內的每一運作功能，其執行該運作功能中的一監控功能包含執行一主程序；根據執行該主程序的運作狀態，判斷該計數單元是否發生計數溢位；根據該計數單元是否發生計數溢位，以進一步判斷一微控制器處于當機狀態、休眠狀態或正常狀態；以及根據該微控制器是否處于當機狀態、休眠狀態或正常狀態，來判斷是否重置、喚醒該微控制器，或是繼續執行該主程序。
2、 根據權利要求1所述的共用計數方法，其特征在于，若該計數 單元發生計數溢位，表示該微控制器處于當機狀態或休眠狀態。
3、 根據權利要求1所述的共用計數方法，其特征在于，若該微控 制器處于當機狀態，則利用一重置信號來重置該微控制器。
4、 根據權利要求1所述的共用計數方法，其特征在于，若該微控 制器進入休眠狀態，則利用一喚醒信號喚醒該微控制器。
5、 根據權利要求1所述的共用計數方法，其特征在于，若該微控 制器處于正常狀態，則繼續執行該主程序。
6、 根據權利要求1所述的共用計數方法，其特征在于，若該微控 制器處于當機狀態，則進一步判斷是否記錄一計數溢位點向量。
7、 一種共用計數方法，其特征在于，將一微控制器的每一運作功 能所對應的一獨立的計數電路整合于一計數單元中，并根據每一運作功 能的運作周期的不同，來執行該微控制器內的每一運作功能，該共用計 數方法包含輸入多個工作頻率至一多任務器中，而每一工作頻率對應一運作功 能及一運作周期；根據每一運作周期，來控制該多任務器作多路選擇，開放其中一個工作頻率通過，以執行該開放的工作頻率對應的運作功能并使一計數單 元開始計數；以及根據所對應的運作周期是否已計數完畢，來決定是否進行下一運作 功能的執行。
8、 根據權利要求7所述的共用計數方法，其特征在于，該運作功 能包含一加載功能選擇、 一振蕩穩定功能、 一監控功能及一多功能頻率 產生功能。
9、 根據權利要求7所述的共用計數方法，其特征在于，該執行的 運作功能是一加載功能選擇，而該加載功能選擇是由一記憶單元中讀取 欲執行的一功能設定，使該功能設定加載一微控制器中執行，以及使該 計數單元計數一加載時間。
10、 根據權利要求7所述的共用計數方法，其特征在于，該執行的 運作功能是一振蕩穩定功能，而該振蕩穩定功能使一微控制器在執行其 它運作功能前，穩定一振蕩單元，以穩定該振蕩單元的一振蕩頻率。
11、 根據權利要求7所述的共用計數方法，其特征在于，該執行的 運作功能是一監控功能，而該監控功能根據一微控制器的運作狀態，來 執行喚醒或重置的動作。
12、 根據權利要求11所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法還進一步包含，當該微控制器于休眠狀態時，喚醒該微控制器。
13、 根據權利要求11所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法還進一步包含，當該微控制器當機時，重置該微控制器。
14、 根據權利要求13所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法還進一步包含，在重置該微控制器前，判斷是否記錄一計數溢 位點向量。
15、 根據權利要求7所述的共用計數方法，其特征在于，該執行的 運作功能是一多功能頻率產生功能，而該多功能頻率產生功能輸出多種 頻率提供給多個頻率裝置。
16、 一種共用計數方法，其特征在于，以一計數單元來計數多個運 作功能的運作周期，以進一步來多路選擇這些運作功能之一并執行，該 共用計數方法包含判斷是否執行一振蕩穩定功能，以進一歩判斷是否執行一加載功能選擇；根據是否執行該加載功能選擇，來執行一主程序； 根據執行該主程序的運作狀態，判斷一微控制器是否發生計數溢 位；以及根據該微控制器是否發生計數溢位，以判斷是否繼續執行該主程 序、喚醒該微控制器或重置該微控制器。
17、 根據權利要求16所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法進一歩包含，若該微控制器需穩定一振蕩單元的一振蕩頻率， 則先執行該第一振蕩周期，再判斷是否執行該加載功能選擇，而若該微 控制器不需穩定該振蕩單元的一振蕩頻率，則直接判斷是否執行該加載 功能選擇。
18、 根據權利要求16所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法進一步包含，若該微控制器欲執行該加載功能選擇，則先執行 該加載功能選擇后，再執行該主程序，而若該微控制器不執行該加載功 能選擇，則直接執行該主程序。
19、 根據權利要求16所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法還進一步包含根據是否執行該加載功能選擇，以進一步判斷是否再一次執行該振 蕩穩定功能；以及根據是否再一次執行該振蕩穩定功能，來執行該主程序。
20、 根據權利要求16所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法進一步包含當該微控制器未發生計數溢位，則繼續執行該主 程序。
21、 根據權利要求16所述的共用計數方法，其特征在于，該共用計數方法進一步包含當該微控制器計數溢位且處于當機狀態，則重置該微控制器。
22、 根據權利要求21所述的共用計數方法，其特征在于，該共用 計數方法進一步包含判斷是否記錄一計數溢位點向量，以進一步重置該微控制器。
23、 根據權利要求16所述的共用計數方法，其特征在于，該共用計數方法進一步包含當該微控制器計數溢位且處于休眠狀態，則喚醒 該微控制器。
24、 一種微控制器的共用計數電路，其特征在于，將一微控制器的 每-運作功能所對應的一獨立的計數電路整合于一計數單元中，并根據 每一運作功能的運作周期的不同，來執行該微控制器內的每一運作功 能，該共用計數電路包含一多任務器，用以根據一控制信號，作多路選擇的動作，由多個工 作頻率中允許其中一個工作頻率通過；一計數單元，用以根據該通過的工作頻率及該通過的工作頻率所對 應的運作周期，開始計數-,一控制單元，用以控制該計數單元，并根據該計數單元計數結果， 以提供該控制信號來控制該多任務器；多個工作單元，用以根據該控制單元的控制，來執行該通過的工作 頻率所對應的一運作功能。
25、 根據權利要求24所述的微控制器的共用計數電路，其特征在 于，該些工作單元包含一記憶單元、 一振蕩單元及一監控與頻率單元。
26、 根據權利要求25所述的微控制器的共用計數電路，其特征在于，該記憶單元所對應的運作功能是一加載功能選擇，而該加載功能選 擇是由該記憶單元中讀取欲執行的一功能設定，使該功能設定加載該微 控制器中執行，以及使該計數單元計數一加載時間。
27、 根據權利要求25所述的微控制器的共用計數電路，其特征在于，該振蕩單元所對應的運作功能是一振蕩穩定功能，而該振蕩穩定功 能使該微控制器在執行其它運作功能前，穩定該振蕩單元，以穩定該振 蕩單元的一振蕩頻率。
28、 根據權利要求25所述的微控制器的共用計數電路，其特征在于，該監控與頻率單元所對應的運作功能是一監控功能，而該監控功能 根據該微控制器的運作狀態，來執行喚醒或重置該微控制器以及使該微 控制器繼續執行一主程序。
29、 根據權利要求25所述的微控制器的共用計數電路，其特征在于，該監控與頻率單元所對應的運作功能是-一多功能頻率產生功能，而 該多功能頻率產生功能輸出多種頻率提供給多個頻率裝置。
全文摘要
一種微控制器的共用計數電路及其共用計數方法，將微控制器的每一運作功能所對應的獨立的計數電路整合于一計數單元中，并根據每一運作功能的計數周期的不同，來執行微控制器內的每一運作功能，以增加電路的共享性、減少電路硬件面積及功率的消耗。
文檔編號G06F1/32GK101231601SQ200710002668
公開日2008年7月30日 申請日期2007年1月24日 優先權日2007年1月24日
發明者李茂仕, 林漢宗, 許文琪, 郭淑華 申請人:盛群半導體股份有限公司