專利名稱：一種多任務(wù)操作系統(tǒng)下的高精度定時器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及計算機(jī)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度定時器。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的發(fā)展，利用計算機(jī)實現(xiàn)的實時控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。定時器作為計算機(jī)控制系統(tǒng)特別是實時控制系統(tǒng)中的重要組成部分，被經(jīng)常使用在定時信號輸出、數(shù)據(jù)讀取、設(shè)備控制等操作中，特別是對精度控制要求較高的系統(tǒng)，更要求精確的定時操作。傳統(tǒng)的精確定時常采用DOS計時器中斷技術(shù)，可以獲取精確到毫秒級的時間間隔，很方便地開發(fā)出實時控制軟件。但DOS是單任務(wù)系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)進(jìn)入延時操作，則無法進(jìn)行其他操作，只能完成簡單的定時工作。同時，由于任務(wù)處理的時間不確定，定時精度也受到一定的影響。在DOS下很難開發(fā)出具有良好人機(jī)交互功能的應(yīng)用程序，且程序擴(kuò)展性較差，這種方法的適用面比較窄。相對于單任務(wù)DOS操作系統(tǒng)的多任務(wù)操作系統(tǒng)，如Windows操作系統(tǒng)，環(huán)境下開發(fā)程序，可以利用系統(tǒng)提供的某些函數(shù)或操作功能等編寫程序進(jìn)行精確定時，其最高精度也能達(dá)到毫秒級。但由于在使用這些函數(shù)或操作功能時，消息會被放在常規(guī)的消息隊列中，并與其他消息一起排隊，有時并不能立即得到響應(yīng)。當(dāng)進(jìn)行實時控制時，如果經(jīng)常進(jìn)行定時操作，那么這些時間段就不能接受到任何其它消息。顯然，這種情況下，對于需要精確時間間隔的實時控制系統(tǒng)來說是致命的。因此目前在多任務(wù)操作系統(tǒng)中編寫高精度的定時器程序非常困難，特別是精確度在微秒級的程序基本上是不可行的。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種多任務(wù)操作系統(tǒng)下的高精度定時器，以期達(dá)到在多任務(wù)操作系統(tǒng)下實現(xiàn)精確度為微秒級的高精度定時的目的。本實用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本實用新型多任務(wù)操作系統(tǒng)下的高精度定時器的特點(diǎn)是以外部方波振蕩器產(chǎn)生基準(zhǔn)信號，采用計算機(jī)并口中斷，實現(xiàn)微秒級的高精度定時。本實用新型多任務(wù)操作系統(tǒng)下的高精度定時器的特點(diǎn)也在于設(shè)置所述外部方波振蕩器是由外部方波振蕩電路和外部頻率調(diào)節(jié)器構(gòu)成，在所述外部方波振蕩器與計算機(jī)并口之間以連線相連接，所述連線包括由計算機(jī)并口 DO D7中任意一條數(shù)據(jù)線與方波振蕩器供電電源VCC之間的電源接線、由計算機(jī)并口任意一條GND 線與方波振蕩器GND相連接的接地線，以及由計算機(jī)并口中的ACK應(yīng)答接收線與方波振蕩器輸出時鐘信號相連接的時鐘信號線。與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在1、本實用新型通過在計算機(jī)并口上安裝頻率可調(diào)的方波振蕩器作為時鐘基準(zhǔn)，利用中斷進(jìn)行定時操作，就能達(dá)到在多任務(wù)操作系統(tǒng)下實現(xiàn)精確度為微秒級的高精度定時目的。2、本實用新型是在多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境下，同一計時周期內(nèi)，只要確定對方波振蕩器輸出的方波個數(shù)即可實現(xiàn)相應(yīng)的定時功能。3、本實用新型是以外部方波振蕩信號為基準(zhǔn)，采用并口中斷，以硬件中斷的方式避免了在多任務(wù)操作系統(tǒng)下軟件編程調(diào)用函數(shù)的不確定性或過度占用資源等問題，可以實現(xiàn)微秒級的高精度定時。

圖1是本實用新型多任務(wù)操作系統(tǒng)下高精度定時器定時原理圖。
具體實施方式
參見圖1，本實施例中設(shè)置外部方波振蕩器是由外部方波振蕩電路101和外部頻率調(diào)節(jié)器102構(gòu)成，在外部方波振蕩器與計算機(jī)并口 103之間以連線相連接，連線包括由計算機(jī)并口 2-9引腳即DO D7中任意一條數(shù)據(jù)線與方波振蕩器供電電源VCC之間的電源接線104、由計算機(jī)并口 18-25引腳中任意一條即任意一條GND線與方波振蕩器GND相連接的接地線105，以及由計算機(jī)并口中第10引腳即ACK應(yīng)答接收線與方波振蕩器輸出時鐘信號相連接的時鐘信號線106。方波振蕩器中的方波振蕩電路101用于產(chǎn)生周期小于微秒的方波信號，頻率調(diào)節(jié)器102用于調(diào)節(jié)方波振蕩器的方波信號周期，確定方波振蕩器輸出端時鐘基準(zhǔn)。當(dāng)電源接線104電位為1即高電位時，方波振蕩器電源被接通，相當(dāng)于開啟方波振蕩器，時鐘信號線 106有方波信號輸出。當(dāng)電源接線104的電位為0即低電位時，方波振蕩器電源被撤除，相當(dāng)于關(guān)閉方波振蕩器，其時鐘信號線106無輸出。針對這一電路結(jié)構(gòu)，本實施例中的多任務(wù)操作系統(tǒng)下高精度定時器按如下流程工作步驟201 將頻率可調(diào)的方波振蕩器與計算機(jī)并口 103相連；步驟202 調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)器102，確定方波振蕩器輸出端時鐘基準(zhǔn)；步驟203 將計算機(jī)并口的端口設(shè)置為允許中斷；步驟204 開啟并口中斷；步驟205 置電源接線104的電位為1即高電位，啟動方波振蕩器，開始方波輸出；步驟206 利用中斷服務(wù)程序的設(shè)定，確定對方波振蕩器輸出的方波個數(shù)，開始定時操作；步驟207 置電源接線104的電位為0即低電位，關(guān)閉方波振蕩器，停止方波輸出；步驟208 關(guān)閉計算機(jī)并口中斷，停止定時操作。上述工作流程中，執(zhí)行步驟204 208，即可實現(xiàn)微秒級的高精度定時；另一方面， 執(zhí)行步驟204 208時運(yùn)用并口中斷技術(shù)，即避免了在多任務(wù)操作系統(tǒng)下軟件編程調(diào)用函數(shù)出現(xiàn)的不確定性或過度占用資源等問題。
權(quán)利要求1. 一種多任務(wù)操作系統(tǒng)下的高精度定時器，其特征是以外部方波振蕩器產(chǎn)生基準(zhǔn)信號，采用計算機(jī)并口中斷，實現(xiàn)微秒級的高精度定時；設(shè)置所述外部方波振蕩器是由外部方波振蕩電路(101)和外部頻率調(diào)節(jié)器(102)構(gòu)成，在所述外部方波振蕩器與計算機(jī)并口 (103)之間以連線相連接，所述連線包括由計算機(jī)并口 DO D7中任意一條數(shù)據(jù)線與方波振蕩器供電電源VCC之間的電源接線(104)、由計算機(jī)并口任意一條GND線與方波振蕩器GND 相連接的接地線(105)，以及由計算機(jī)并口中的ACK應(yīng)答接收線與方波振蕩器輸出時鐘信號相連接的時鐘信號線(106)。
專利摘要本實用新型公開了一種多任務(wù)操作系統(tǒng)下的高精度定時器，其特征是以外部方波振蕩器產(chǎn)生基準(zhǔn)信號，采用計算機(jī)并口中斷，所述外部方波振蕩器是由外部方波振蕩電路(101)和外部頻率調(diào)節(jié)器(102)構(gòu)成，在所述外部方波振蕩器與計算機(jī)并口(103)之間以連線相連接，所述連線包括由計算機(jī)并口D0～D7中任意一條數(shù)據(jù)線與方波振蕩器供電電源VCC之間的電源接線(104)、由計算機(jī)并口任意一條GND線與方波振蕩器GND相連接的接地線(105)，以及由計算機(jī)并口中的ACK應(yīng)答接收線與方波振蕩器輸出時鐘信號相連接的時鐘信號線(106)。本實用新型能夠達(dá)到在多任務(wù)操作系統(tǒng)下實現(xiàn)精確度為微秒級的高精度的定時。
文檔編號G06F1/02GK202049407SQ20112004307
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者劉福峽, 吳本科, 袁自鈞, 陳向東, 高峰 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)