nka********

2012/4/9 13:45

44回答

マイコンのタイマの精度について質問です。

マイコンのタイマの精度について質問です。 水晶が正確だとすると、マイコンのタイマの精度は、誤差０％になると思ってよいでしょうか？ それとも、マイコン自体のタイマにも誤差があるものなのでしょうか？ 例：32MHz のメインクロックを使って、8分周して、1msのタイマを作成したとき、 水晶誤差なしのときは、マイコンの1msタイマも誤差なしと考えてよく、 水晶の誤差が、10ppm だと ±320Hzずれ → 1分周だと、31999680 ～ 32000320 Hz の間で誤差。 8分周で1msタイマを作成するので、3999.960～4000.040 カウントの誤差。 これを、ms に換算すると、0.99999 ～ 1.00001ms の誤差になると思うのですが、 この考えはあっているでしょうか？

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m_t********

2012/4/9 16:01

基本的には質問者さんの考え方であってますね。 分周とかは考える必要なく、水晶の精度が10ppmなら、 1ms周期は±10ppmで、0.99999ms～1.00001msの精度になる、と考えればいいです。 というか、言いたいことはわかりますが「3999.960～4000.040 カウントの誤差」というのはちょっと意味不明です。 マイコンが計測するのはあくまで「4000カウント」です。 で、その1カウントの時間が、「1÷31999680×8秒」～「1÷32000320×8秒」のバラツキがあり、その結果として4000カウントの時間は「0.99999ms～1.00001ms」の精度になるるということです。 ただし、タイマの精度ではなく、「タイマ割り込み」の精度まで考えた場合、マイコンの種類にもよりますが、「割り込み条件の成立」から「タイマ割り込みルーチンの実行開始」までの時間は、プログラムコードの実行状況に応じて、何クロックかのバラツキが発生するものもあります。 割り込み処理ルーチン内のプログラム次第では、実行タイミングのズレも発生しえます。 (たとえば、「1ms間隔の割り込みで、そのタイミングでLEDを光らせる」というプログラムがあったとしても、その割り込みが発生してから「LEDを光らせる」までのプログラム的な処理時間が一定でなければ、LEDの点滅間隔は一定でなくなってしまいます) これは、いわゆる「ジッタ」的な精度落ちであり、誤差が蓄積したりはしませんので、クロックそのものの精度とは別に考えた方がいいでしょう。 さらに、プログラムが不出来なものだと、間隔が1msよりずれてしまう、という場合もありえたりします。

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その他の回答（3件）

max********

2012/4/9 15:56

普通に使われる水晶の精度は１００ＰＰＭオーダーです。 他は合っています。 全く問題になるレベルでは有りません、なんせＰＷＭで出力しても立ち上がりとかに数ｎｓｅｃかかるのですから。

ike********

2012/4/9 14:13

タイマー時間はクロックから作っているので、おっしゃるとおり基本的にクロックの精度になります。 ただし、タイマー呼び出しをした場合は、マイコンによって、作動までの応答時間が１から4クロック 程度は生じますので、タイミングについては、考えないという前提です。

cda59104

2012/4/9 14:10（編集あり）

マイコン、ﾏｲｸﾛﾌﾟﾛｾｯｻの中には、Time Baseを発生する基準となるのは水晶発振子だけです。 水晶発振子の精度が10ppmだとすると、100万分の10、つまり10^-5ですので、 1mSに対し、10^-3×10^-5Sec=10^-8Sec=10^-2μSec つまり1mS±(1/100)μSecということになりますが。 mSだと、10^-5mSゆえ、ご質問の誤差で合っていますよ。