一种多任务操作系统下的高精度定时器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多任务操作系统下的高精度定时器，其特征是以外部方波振荡器产生基准信号，采用计算机并口中断，所述外部方波振荡器是由外部方波振荡电路(101)和外部频率调节器(102)构成，在所述外部方波振荡器与计算机并口(103)之间以连线相连接，所述连线包括由计算机并口D0～D7中任意一条数据线与方波振荡器供电电源VCC之间的电源接线(104)、由计算机并口任意一条GND线与方波振荡器GND相连接的接地线(105)，以及由计算机并口中的ACK应答接收线与方波振荡器输出时钟信号相连接的时钟信号线(106)。本实用新型专利技术能够达到在多任务操作系统下实现精确度为微秒级的高精度的定时。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及计算机控制领域，尤其涉及一种高精度定时器。
技术介绍
随着现代自动化技术的发展，利用计算机实现的实时控制技术被广泛应用于工业生产。定时器作为计算机控制系统特别是实时控制系统中的重要组成部分，被经常使用在定时信号输出、数据读取、设备控制等操作中，特别是对精度控制要求较高的系统，更要求精确的定时操作。传统的精确定时常采用DOS计时器中断技术，可以获取精确到毫秒级的时间间隔，很方便地开发出实时控制软件。但DOS是单任务系统，一旦系统进入延时操作，则无法进行其他操作，只能完成简单的定时工作。同时，由于任务处理的时间不确定，定时精度也受到一定的影响。在DOS下很难开发出具有良好人机交互功能的应用程序，且程序扩展性较差，这种方法的适用面比较窄。相对于单任务DOS操作系统的多任务操作系统，如Windows操作系统，环境下开发程序，可以利用系统提供的某些函数或操作功能等编写程序进行精确定时，其最高精度也能达到毫秒级。但由于在使用这些函数或操作功能时，消息会被放在常规的消息队列中，并与其他消息一起排队，有时并不能立即得到响应。当进行实时控制时，如果经常进行定时操作，那么这些时间段就不能接受到任何其它消息。显然，这种情况下，对于需要精确时间间隔的实时控制系统来说是致命的。因此目前在多任务操作系统中编写高精度的定时器程序非常困难，特别是精确度在微秒级的程序基本上是不可行的。
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种多任务操作系统下的高精度定时器，以期达到在多任务操作系统下实现精确度为微秒级的高精度定时的目的。本技术为解决技术问题采用如下技术方案本技术多任务操作系统下的高精度定时器的特点是以外部方波振荡器产生基准信号，采用计算机并口中断，实现微秒级的高精度定时。本技术多任务操作系统下的高精度定时器的特点也在于设置所述外部方波振荡器是由外部方波振荡电路和外部频率调节器构成，在所述外部方波振荡器与计算机并口之间以连线相连接，所述连线包括由计算机并口 DO D7中任意一条数据线与方波振荡器供电电源VCC之间的电源接线、由计算机并口任意一条GND 线与方波振荡器GND相连接的接地线，以及由计算机并口中的ACK应答接收线与方波振荡器输出时钟信号相连接的时钟信号线。与已有技术相比，本技术有益效果体现在1、本技术通过在计算机并口上安装频率可调的方波振荡器作为时钟基准，利用中断进行定时操作，就能达到在多任务操作系统下实现精确度为微秒级的高精度定时目的。2、本技术是在多任务操作系统环境下，同一计时周期内，只要确定对方波振荡器输出的方波个数即可实现相应的定时功能。3、本技术是以外部方波振荡信号为基准，采用并口中断，以硬件中断的方式避免了在多任务操作系统下软件编程调用函数的不确定性或过度占用资源等问题，可以实现微秒级的高精度定时。附图说明图1是本技术多任务操作系统下高精度定时器定时原理图。具体实施方式参见图1，本实施例中设置外部方波振荡器是由外部方波振荡电路101和外部频率调节器102构成，在外部方波振荡器与计算机并口 103之间以连线相连接，连线包括由计算机并口 2-9引脚即DO D7中任意一条数据线与方波振荡器供电电源VCC之间的电源接线104、由计算机并口 18-25引脚中任意一条即任意一条GND线与方波振荡器GND相连接的接地线105，以及由计算机并口中第10引脚即ACK应答接收线与方波振荡器输出时钟信号相连接的时钟信号线106。方波振荡器中的方波振荡电路101用于产生周期小于微秒的方波信号，频率调节器102用于调节方波振荡器的方波信号周期，确定方波振荡器输出端时钟基准。当电源接线104电位为1即高电位时，方波振荡器电源被接通，相当于开启方波振荡器，时钟信号线 106有方波信号输出。当电源接线104的电位为0即低电位时，方波振荡器电源被撤除，相当于关闭方波振荡器，其时钟信号线106无输出。针对这一电路结构，本实施例中的多任务操作系统下高精度定时器按如下流程工作步骤201 将频率可调的方波振荡器与计算机并口 103相连；步骤202 调节频率调节器102，确定方波振荡器输出端时钟基准；步骤203 将计算机并口的端口设置为允许中断；步骤204 开启并口中断；步骤205 置电源接线104的电位为1即高电位，启动方波振荡器，开始方波输出；步骤206 利用中断服务程序的设定，确定对方波振荡器输出的方波个数，开始定时操作；步骤207 置电源接线104的电位为0即低电位，关闭方波振荡器，停止方波输出；步骤208 关闭计算机并口中断，停止定时操作。上述工作流程中，执行步骤204 208，即可实现微秒级的高精度定时；另一方面， 执行步骤204 208时运用并口中断技术，即避免了在多任务操作系统下软件编程调用函数出现的不确定性或过度占用资源等问题。权利要求1. 一种多任务操作系统下的高精度定时器，其特征是以外部方波振荡器产生基准信号，采用计算机并口中断，实现微秒级的高精度定时；设置所述外部方波振荡器是由外部方波振荡电路(101)和外部频率调节器(102)构成，在所述外部方波振荡器与计算机并口 (103)之间以连线相连接，所述连线包括由计算机并口 DO D7中任意一条数据线与方波振荡器供电电源VCC之间的电源接线(104)、由计算机并口任意一条GND线与方波振荡器GND 相连接的接地线(105)，以及由计算机并口中的ACK应答接收线与方波振荡器输出时钟信号相连接的时钟信号线(106)。专利摘要本技术公开了一种多任务操作系统下的高精度定时器，其特征是以外部方波振荡器产生基准信号，采用计算机并口中断，所述外部方波振荡器是由外部方波振荡电路(101)和外部频率调节器(102)构成，在所述外部方波振荡器与计算机并口(103)之间以连线相连接，所述连线包括由计算机并口D0～D7中任意一条数据线与方波振荡器供电电源VCC之间的电源接线(104)、由计算机并口任意一条GND线与方波振荡器GND相连接的接地线(105)，以及由计算机并口中的ACK应答接收线与方波振荡器输出时钟信号相连接的时钟信号线(106)。本技术能够达到在多任务操作系统下实现精确度为微秒级的高精度的定时。文档编号G06F1/02GK202049407SQ20112004307公开日2011年11月23日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日专利技术者刘福峡, 吴本科, 袁自钧, 陈向东, 高峰 申请人:合肥工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多任务操作系统下的高精度定时器，其特征是以外部方波振荡器产生基准信号，采用计算机并口中断，实现微秒级的高精度定时；设置所述外部方波振荡器是由外部方波振荡电路（１０１）和外部频率调节器（１０２）构成，在所述外部方波振荡器与计算机并口（１０３）之间以连线相连接，所述连线包括由计算机并口Ｄ０～Ｄ７中任意一条数据线与方波振荡器供电电源ＶＣＣ之间的电源接线（１０４）、由计算机并口任意一条ＧＮＤ线与方波振荡器ＧＮＤ相连接的接地线（１０５），以及由计算机并口中的ＡＣＫ应答接收线与方波振荡器输出时钟信号相连接的时钟信号线（１０６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁自钧，吴本科，陈向东，高峰，刘福峡，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：实用新型
国别省市：34