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Die Erfindung betrifft eine Zeitgeberschaltung, und
insbesondere eine Zeitüberwachungsschaltung für den Gebrauch in
einem Mikrocomputer zur Erfassung unzulässiger
Programmausführung wie unzulässiger Unterbrechung des Programms und
Betrieb in einer Endlosschleife.
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Bei informationsverarbeitenden Geräten wie Mikrocomputern
tritt manchmal eine unzulässige Programmabbrechung oder ein
Betrieb in einer Endlosschleife auf. Um eine derartige
unzulässige Programmdurchführung zu erfassen, wird eine
Zeitüberwachungsschaltung eingesetzt.
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Eine bekannte Zeitüberwachungsschaltung ist durch einen
Zähler gebildet, der eine Rücksetzfunktion aufweist und ein
Taktsignal zählt. Dieser Zähler wird zyklisch von einem
Programm zurückgesetzt. Der Rücksetzbetrieb des Zählers
durch das Programm wird innerhalb einer Zeit ausgeführt, in
der der Zählwert des Zählers nicht überläuft.
Dementsprechend wird ein Überlaufsignal vom Zähler nicht erhalten,
solange ein Programm normal ausgeführt wird. Andererseits,
wenn das Programm unzulässig durchgeführt wird, wird der
Zähler nicht zurückgesetzt, so daß der Zähler ein
Überlaufsignal erzeugt. Das Überlaufsignal bringt den
Programmzähler in einen Anfangszustand. Die informationsverarbeitende
Einrichtung wird somit in einen normalen Betriebszustand
zurückversetzt.
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Der Zähler erfordert jedoch einen Aufbau mit einer großen
Anzahl von Bits, selbst in einem Mikrocomputer. Aus diesem
Grunde hat ein Halbleiterchip eine große Fläche, und eine
hohe Leistung wird in einem Ein-Chip-Mikrocomputer mit der
bekannten Zeitüberwachungsschaltung verbraucht.
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Eine Zeitüberwachungsschaltung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 ist in JP-A-60-84644 beschrieben. In
dieser Schaltung wird ein Kondensator verwendet, der durch
einen ersten Transistor, der von einem Taktsignal gesteuert
wird, geladen wird und von einem zweiten Transistor, der
durch ein Löschsignal gesteuert wird, entladen wird. Bei
diesem Aufbau wird der erste Transistor in einem Zyklus
geschaltet, der durch das Taktsignal bestimmt ist, unabhängig
vom Zustand des zweiten Transistors. Dies bedeutet, daß
zeitweilig beide Transistoren im leitenden Zustand oder
zeitweilige im nichtleitenden Zustand sind. Im ersten Fall
fließt ein Gleichstrom durch die Transistoren, was zu einem
Anstieg des Leistungsverbrauchs führt. Im zweiten Fall wird
der Kondensator in einen Schwebezustand versetzt, was dazu
führt, daß elektrische Ladungen, die im Kondensator
gespeichert sind, irrtümlich ein Rücksetzsignal erzeugen können.
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Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung eine
Zeitüberwachungsschaltung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau
aufweist und die geeignet ist, in einen Mikrocomputer mit
einem einzigen Halbleiterchip eingefügt zu werden und die
einen reduzierten Leistungsverbrauch aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Zeitüberwachungsschaltung
gelöst, die in Anspruch 1 definiert ist; Anspruch 2 betrifft
eine Weiterentwicklung der Erfindung.
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In einem Mikrocomputer wird der Kondensator periodisch
durch ein Programm aufgeladen, bevor seine Spannung den
Erfassungspegel der Erfassungseinrichtung erreicht. Wenn das
Programm normal durchgeführt wird, wird somit das
Steuersignal nicht erzeugt. Andererseits, falls eine unzulässige
Programmausführung wie ein unzulässiger Programmabbruch
oder ein Betrieb in einer Endlosschleife auftreten, wird
der Kondensator entladen, ohne geladen zu werden. Im
Ergebnis wird die Spannung unter einen vorbestimmten Pegel
abgesenkt, und das Steuersignal erzeugt, so daß der
Programmzähler beispielsweise in einen Anfangszustand versetzt
wird. Der Mikrocomputer wird somit in einen normalen
Betriebszustand zurückversetzt, um das Programm normal
durchzuführen.
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Die Zeitkonstante der Entladungseinrichtung ist derart
ausgewählt, daß die Spannung über den Kondensator keinen Wert
unterhalb des vorgegebenen Pegels im Intervall zwischen den
Ladeperioden bei normalem Betrieb erreicht, so daß die
Erzeugung des Steuersignals einen unzulässigen Betrieb
angibt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die obigen und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen:
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Fig. 1 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung ist,
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Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs
der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist,
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Fig. 3 ein Schaltungsblockdiagramm gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung ist,
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Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines
Betriebs der in Fig. 3 dargestellten Schaltung ist,
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Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung ist und
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Fig. 6 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Schaltung der Fig. 5 ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Fig. 1 zeigt einen mit einer Zeitüberwachungsschaltung
versehenen Mikrocomputer gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung. Eine Nur-Lese-Speicher (im folgenden als ROM
bezeichnet) speichert eine Vielzahl von Instruktionen zur
Steuerung der Betriebsfolge gemäß einem Programm, wobei
deren Adressen in der Reihenfolge durch einen Programmzähler
3 bezeichnet sind. Die aus dem ROM 4 ausgelesenen Befehle
werden einem Befehlsdecoder 5 durch einen internen Bus 12
zugeführt. Der Dekoder 5 dekodiert die Befehle und führt
das dekodierte Ergebnis einem Zeitgebergenerator 6 zu. Der
Generator 6 erzeugt vorgegebene Zeitsteuersignale, um die
Befehlsverarbeitung durchzuführen. Ein freier
Zugriffsspeicher (im folgenden als RAM) 8 bezeichnet die zu
verarbeitenden Daten oder die verarbeiteten Daten, und ihre
Adressen werden in einem Adressdekoder 7 in Abhängigkeit von
einem Satz von Adressensignalen, die über einen internen Bus
12 zugeführt werden, zugeführt. Eine arithmetisch-logische
Einheit (im folgenden als "ALU" bezeichnet) führt logische
Operationen durch und liefert die Resultate an einen
Akkumulator 10. Die Daten im Akkumulator 10 werden dem RAM 8
oder der ALU 9 über den internen Bus 12 zugeführt. Ein
Eingangs-/Ausgangsanschluß 11 ist bidirektional mit dem
internen Bus 12 gekoppelt, so daß die Daten eines zu steuernden
Gerätes (nicht dargestellt) zum internen Bus 12 oder Daten
vom internen Bus 12 zum zu steuernden Gerät übertragen
werden können.
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Der oben beschriebene Schaltungsblock ist der gleiche wie
bei einem bekannten Mikrocomputer, aber der in Fig. 1
dargestellte Mikrocomputer umfaßt eine neue
Zeitüberwachungsschaltung 100. Diese Zeitschaltung 100 umfaßt einen
Kondensator C&sub1;, P-Kanal und N-Kanal-MOS-(Metall-Oxid-Halbleiter;
Metal Oxide Semiconductor) Transistoren Q&sub1; und Q&sub2;, einen
Komparator 1, eine Bezugsspannungsquelle 2 und einen Ein-
Puls-Generator 13. Der Transistor Q&sub1; ist zwischen einen
Knoten N und einen Versorgungsanschluß für das
Versorgungspotential VDD geschaltet. Der Transistor Q&sub2; und der
Kondensator C&sub1; sind parallel zwischen den Knoten N und einen
Massepotentialpunkt geschaltet. Der Knoten N ist mit dem
invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 1 verbunden,
dessen nichtinvertierender Eingangsanschluß mit einer
Bezugsspannung V&sub0; von der Spannungsquelle 2 versorgt wird.
Das Ausgangssignal des Komparators 1 wird dem Pulsgenerator
13 zugeführt, dessen Ein-Puls-Ausgang andererseits dem
Rücksetzeingang R des Programmzählers 3 als Rücksetzimpuls
RS zugeführt wird. Die Transistoren Q&sub1; und Q&sub2; werden durch
ein Signal IDD gesteuert. Wenn das Signal IDD einen
niedrigen Pegel annimmt, wird der Transistor Q&sub1; eingeschaltet und
lädt den Kondensator C&sub1;. Wenn das Signal IDD einen hohen
Pegel annimmt, wird der Transistor Q&sub2; eingeschaltet und
entlädt den Kondensator C&sub1;. Dieses Signal IDD wird vom
Befehlsdekoder 5 erzeugt und nimmt somit den niedrigen Pegel
in Abhängigkeit von einem bestimmten, aus dem ROM 4
ausgelesenen Befehl an. Es ist sinnvoll, als diesen speziellen
Befehl einen Befehl für "NOOP" (oder "NOP") zu wählen. Der
NOOP-Befehl wird häufig in einer Programmfolge verwendet,
und die Ausführung des NOOP-Befehls vermittelt keine
Änderung der Signalbedingungen, die durch die in Befehl
erhalten werden, der direkt vor dem NOOP-Befehl ausgeführt
wurde.
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In Fig. 2 ist das Zeitablaufsdiagramm für das Signal IDD,
die Spannung VN am Knoten N, die Ausgangsspannung VC des
Komparators 1 und der Rücksetzpuls PS dargestellt. Wenn der
Programmzähler 3 die Adresse des ROM 4 anzeigt, in der der
NOOP-Befehl gespeichert ist, erzeugt der Dekoder 5 ein
Signal IDD mit niedrigem Pegel. Der Transistor Q&sub1; wird
dadurch eingeschaltet, um den Kondensator C&sub1; zu laden. Da der
Transistor Q&sub1; eine relativ große Stromtreiberfähigkeit hat,
wird der Kondensator C&sub1; auf etwa den VDD-Pegel während der
Ausführungszeit des NOOP-Befehls aufgeladen. Der Zählwert
des Programmzählers 3 wird anschließend um 1 erhöht, so daß
ein anderer Befehl als der NOOP-Befehl ausgeführt wird. Das
Signal IDD wird auf einen hohen Pegel invertiert, und
schaltet die Transistoren Q&sub1; und Q&sub2; aus bzw. ein. Der
Kondensator C&sub1; wird dadurch entladen. Das Entladen des
Kondensators C&sub1; wird fortgesetzt, bis der Zählwert des
Programmzählers 3 erhöht wird und der nächste NOOP-Befehl
ausgeführt wird, aber die Stromleitfähigkeit des Transistors Q&sub2;
ist deutlich kleiner ausgewählt, so daß der Kondensator C&sub1;
langsam entladen wird. Die Ausführung des nächsten NOOP-
Befehls lädt den Kondensator C&sub1; auf VDD-Pegel und nach
Beendigung dieses Befehls wird der Kondensator C&sub1; entladen.
Auf diese Weise wird der Kondensator C&sub1; immer dann geladen,
wenn ein NOOP-Befehl ausgeführt wird und entladen, wenn
andere Befehle ausgeführt werden. Aufgrund dessen ist die
Spannung über den Kondensator C&sub1; durch VN in Fig. 2
gegeben. Der NOOP-Befehl wird innerhalb einer Zeit ausgeführt,
in der die Spannung VN nicht geringer wird als die
Bezugsspannung V&sub0;. Mit anderen Worten ist die Zeitkonstante des
Kondensators C&sub1; und der Leitwiderstand des Transistors Q&sub2;
derart ausgewählt, daß die Spannung VN nicht kleiner wird
als die Bezugsspannung V&sub0; innerhalb eines Intervalls
zwischen den NOOP-Befehlen bei Normalbetrieb. Solang das
Programm normal ausgeführt wird, nimmt die Spannung VN
dementsprechend keinen Wert an, der kleiner ist als der
Bezugswert. Die Ausgangsspannung VC des Komparators 1, der die
Spannungen VN und V&sub0; hält, hält deswegen den niedrigen
Pegel, und ein Rücksetzpuls wird nicht erzeugt.
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Falls andererseits das Programm unzulässig abbricht oder
der Betrieb in einer Endlosschleife erfolgt, wird der
Ladevorgang des Kondensators C&sub1; nicht ausgeführt, wie es durch
die gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist. Der
Kondensator C&sub1; wird weiter entladen, so daß seine Spannung
VN kleiner wird als die Bezugsspannung V&sub0;. Der Komparator 1
invertiert seinen Ausgang VC vom hohen Pegel zum niedrigen
Pegel. Das Auftreten des unzulässigen Programmabbruchs oder
des Betriebs in der Endlosschleife wird auf diese Weise
erfaßt. Der Impulsgenerator 13 erzeugt den Rücksetzpuls RS
als einzelnen Puls in Abhängigkeit von einer Änderung des
Ausgangs-VC vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel. Der
Rücksetzimpuls RS wird dem Rücksetzanschluß R des
Programmzählers 3 zugeführt, um den Zähler 3 auf den Initialwert zu
setzen, beispielsweise auf 0. Der in Fig. 1 dargestellte
Mikrocomputer wird somit vom unzulässigen Abbruch oder vom
Betrieb in der Endlosschleife auf den Anfangszustand des
Programms zurückgesetzt. Wenn der Rücksetzpuls RS
verschwindet, beginnt der Programmzähler 3 zu zählen, so daß
das Programm ausgeführt wird. Zum Zeitpunkt, an dem der
NOOP-Befehl ausgeführt wird, wird der Kondensator C&sub1; auf
VDD-Pegel geladen, und der Ausgang VC des Komparators 1
wird auf niedrigen Pegel invertiert.
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Wie oben beschrieben wurde, können durch periodisches Laden
des Kondensators C&sub1; (die Zyklusdauer ist nicht fest,
sondern mehr oder weniger entsprechend dem Programm
veränderbar, wie in Fig. 2 dargestellt ist). Durch einen
vorbestimmten Befehl ("NOOP" oder "NOP" in dieser
Ausführungsform) und durch Erfassen seiner Spannung, die unzulässige
Programmabbrechung und der Betrieb in einer Endlosschleife
erfaßt werden, und das System wird in einen Normalzustand
zurückgeführt. Desweiteren ist die Anzahl der
Schaltungselemente deutlicher vermindert als bei der bekannten
Schaltung, so daß der auf einem Halbleiterchip besetzte
Bereich reduziert ist und der Leistungsverbrauch sehr klein
wird. Desweiteren erfordert der Kondensator C&sub1; eine relativ
große Kapazität und ist deshalb mit dem
Ein-Chip-Mikrocomputer als extern vorgesehene Komponente verbunden.
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Viele Mikrocomputer umfassen ferner eine
Einschalt-Löschfunktion unter Verwendung eines Kondensators, wobei diese
Funktion interne Schaltungen in Anfangszustände
zurückversetzt,
in Abhängigkeit von der Tatsache, daß die Spannung
über den Kondensator gerade 0 ist, wenn die
Versorgungsspannung eingeschaltet wird. Erfindungsgemäß kann der für
die Einschalt-Löschfunktion verwendete Kondensator ebenso
als Zeitüberwachungsschaltung verwendet werden. Eine
derartige Zeitüberwachungsschaltung 200 ist in Fig. 3 als
weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In Fig. 3
sind die gleichen Bauteile wie in Fig. 1 mit denselben
Bezugsziffern versehen.
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Der in Fig. 3 dargestellte Mikrocomputer umfaßt einen
Einschalt-Löschanschluß 20, und einen Kondensator C&sub2; ist
zwischen den Anschluß 20 und Massepotential geschaltet. Die
Transistoren Q&sub1; und Q&sub2; reagieren auf das Signal IDD und
steuern das Laden und Entladen des Kondensators C&sub2;, wie
bereits in Fig. 1 dargestellt wurde. Ein
P-Kanal-MOS-Transistor Q&sub3; ist parallel zum Transistor Q&sub1; geschaltet und
erhält an seinem Gate ein Signal CC, das das invertierte
Signal der Ausgangsspannung V&sub5; einer
Schnitt-Trigger-Schaltung 21 ist. Die Spannung am Anschluß 20, d. h. die Spannung
V&sub2;&sub0; über den Kondensator C&sub2; wird der
Schmitt-Trigger-Schaltung 21 zugeführt, und ihre Ausgangsspannung V&sub5; wird einer
Gesamtlöschschaltung 22 zugeführt.
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Beim Spannungseinschalten ist die Spannung V&sub2;&sub0; über den
Kondensator 0, wie in Fig. 4 dargestellt ist, und
aufgrund dessen erzeugt die Schmitt-Trigger-Schaltung 21 ein
Ausgangssignal VS mit hohem Pegel. Die Gesamtlöschschaltung
22 erzeugt somit ein Gesamtlöschsignal AC mit einer
vorgegebenen Pulsbreite. Dieses Signal AC wird dem
Programmzähler 2 und dem Eingangs-/Ausgangsanschluß 11 zugeführt, und
in einigen Fällen wird es ferner dem Adressdekoder 7 und
dem Akkumulator 10 zugeführt, um diese Schaltungen in den
Anfangszustand zu versetzen. Da das Signal VS auf hohem
Pegel ist, nimmt das Signal CC den niedrigen Pegel an. Der
Transistor Q&sub3; wird somit eingeschaltet und lädt den
Kondensator
C&sub2;. Wenn das Signal AC verschwindet, beginnt der
Programmzähler 2 zu zählen, und das Programm wird ausgeführt.
Wie in Fig. 1 beschrieben wurde, wird der Transistor Q&sub2;
eingeschaltet, wenn ein anderer Befehl als der NOOP-Befehl
ausgeführt wird, aber der Transistor Q&sub3; hat eine deutlich
höhere Stromtreiberfähigkeit als der Transitor Q&sub2;, so daß
der Kondensator C&sub2; weiter geladen wird. Wenn das Laden des
Kondensators C&sub2; auf einen Pegel fortschreitet, der gleich
einem hohem Schwellpegel VTH der Schmitt-Trigger-Schaltung
21 ist, erzeugt die Schaltung 21 das Ausgangssignal VS mit
niedrigem Pegel und schaltet den Transistor Q&sub3; aus. Der
Transistor Q&sub2; entlädt den Kondensator C&sub2;, aber die Schmitt-
Trigger-Schaltung 21 nimmt einen niedrigen Schwellwert VTL
an, so daß das Ausgangssignal VS den niedrigen Pegel hält.
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Wenn der NOOP-Befehl im Programm ausgeführt wird, wird der
Transistor Q&sub1; eingeschaltet und lädt den Kondensator C&sub2; auf
VDD-Pegel. Der Transistor Q&sub2; entlädt den Kondensator C&sub2;
nach Beendigung des NOOP-Befehls. Das Programm ist derartig
aufgebaut, daß der NOOP-Befehl innerhalb einer Zeit
ausgeführt wird, wenn die Spannung V&sub2;&sub0; über den Kondensator C&sub2;
nicht kleiner wird, als der untere Schwellpegel VTL der-
Schmitt-TriggerSchaltung 21. Aufgrund dessen hält die
Schmitt-Trigger-Schaltung 21 ihr Ausgangssignal VS auf
niedrigem Pegel, solange das Programm normal ausgeführt
wird.
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Wenn ein unzulässiger Programmabbruch oder ein Betrieb in
einer Endlosschleife auftritt, wird das Laden des
Kondensators C&sub1;, dargestellt durch die gestrichelten Linien in
Fig. 4, nicht ausgeführt, so daß der Transistor Q&sub2; den
Kondensator C&sub2; auf den Pegel entlädt, der geringer als der
niedrige Schwellspannungswert VTL der Schmitt-Trigger-
Schaltung 21 ist. Die Schaltung 21 erzeugt somit ein
Ausgangssignal mit hohem Pegel, und das Gesamtlöschsignal AC
wird erzeugt. Der Programmzähler 3 und die anderen
Schaltungen
werden auf diese Weise in ihre Anfangszustände
zurückversetzt, so daß das Programm erneut vom ersten Befehl
angefangen ausgeführt wird.
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In dieser Ausführungsform wird der Kondensator C&sub2;, der
ursprünglich für die Einschalt-Löschfunktion vorgesehen ist,
auch für die Zeitüberwachungsschaltung 200 verwendet.
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Das anfängliche Laden des Kondensators C&sub2; kann durch den
Transistor Q&sub1; anstatt den Transistor Q&sub3; erfolgen, und eine
andere Schaltung kann anstatt der Schmitt-Trigger-Schaltung
21 eingesetzt werden, um die Spannung über den Kondensator
C&sub2; zu erfassen. Eine derartige Zeitüberwachungsschaltung
300 ist in Fig. 5 als eine weitere Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Es soll festgestellt werden, daß in
Fig. 5 nur die Zeitüberwachungsschaltung 300 und die
Gesamtlöschschaltung 32 dargestellt sind, und daß die anderen
Schaltungsblöcke der Fig. 3 weggelassen wurden.
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In Fig. 5 wird das Signal IDD dem Gate des Transistors Q&sub2;
und dem Eingangsanschluß einer NAND-Schaltung 37 zugeführt.
Das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 37 wird über einen
Inverter 38 dem Gate des Transistors Q&sub1; zugeführt. Der
Anschluß 20 ist über zwei Inverter 30 und 31 mit den
Rücksetzanschlüssen R von D-Flip-Flop-Schaltungen (im folgenden
als "D-FFs" bezeichnet) 33 und 34 verbunden. Wenn das
Ausgangssignal VR den niedrigen Pegel einnimmt, werden die D-
FFs 30 und 34 zurückgesetzt. Der Datenanschluß D des D-FF
33 ist mit dem Spannungsversorgungsanschluß VDD verbunden,
und sein Ausgangsanschluß Q ist mit dem Datenanschluß D des
D-FF 34 verbunden. Das Gesamtlöschsignal AC wird durch
einen Inverter 35 erzeugt, der mit dem Ausgangssignal des
D-FF 34 versorgt wird. Das Signal AC wird ebenfalls dem
Setzeingang S eines S-R-Flip-Flop-Schaltung (im folgenden
als "S-R-FF" bezeichnet) 36 zugeführt. Die Takteingänge
der D-FFs 33 und 34 werden mit einem Taktsignal CLK
versorgt.
Der Rücksetzanschluß R des S-R-FF 36 wird mit einem
Signal PC&sub3; vom dritten Bit des Programmzählers 3 (Fig. 3)
versorgt. Der invertierende Ausgang Q des S-R-FF 36 wird
dem anderen Eingangsanschluß der NAND-Schaltung 37
zugeführt.
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Fig. 6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Schaltung der
Figur 5. Beim Einschalten der Spannung ist die Ladung des
Kondensators C&sub2; Null, und aufgrund dessen nimmt das
Ausgangssignal VR des Inverters 31 den niedrigen Pegel an und
setzt die D-FFs 33 und 34 zurück. Das Gesamtlöschsignal AC
nimmt den niedrigen Pegel an und bringt dem Programmzähler
3 und andere Schaltungen (Fig. 3) in die Anfangszustände.
Das SR-FF 36 wird gesetzt und somit nimmt das invertierte
Ausgangssignal VF den niedrigen Pegel ein. Das
Ausgangssignal VQ des Inverters 38 nimmt deshalb den niedrigen Pegel
ein und schaltet den Transistor Q&sub1; ein. Der Kondensator c&sub2;
wird somit geladen. Wenn der Ladepegel den Schwellwert VT
des Inverters 30 überschreitet, wird das Signal VR auf den
hohen Pegel invertiert. Die D-FFs 33 und 34 werden aus
ihren Rücksetzzuständen freigegeben und verschieben somit den
Datenpegel, d. h. den hohen Pegel, am Datenanschluß D des D-
FF 33, synchron mit dem Taktsignal CLK. Das
Gesamtlöschsignal wird somit auf den niedrigen Pegel invertiert, so daß
der Programmzähler 33 (Fig. 3) beginnt, das Programm
auszuführen. Der Befehlsdekoder 5 (Fig. 3) erzeugt das
Hochpegelsignal IDD und schaltet den Transistor Q&sub2; ein, da aber
der Transistor Q&sub1; im Einschaltzustand durch das S-R-FF 36
gehalten wird und eine Stromtreiberfähigkeit aufweist, die
deutlich größer ist als die des Transistors Q&sub2;, wird der
Kondensator C&sub2; auf einen Pegel geladen, der geringfügig
geringer ist als der VDD-Pegel. Der Zählwert des Adresszähler
3 (Fig. 3) schreitet voran, und der hohe Pegel erscheint
beim dritten Bit des Zählers 3. Das Signal PC&sub3; nimmt somit
hohen Pegel ein und setzt das S-R-FF 36 zurück. Im Ergebnis
wird der Transistor Q&sub1; ausgeschaltet und der Kondensator C&sub2;
wird langsam durch den Transistor Q&sub2; entladen. Wenn der
NOOP-Befehl des Programms ausgeführt wird, nimmt das Signal
IDD niedrigen Pegel ein. Der Transistor Q&sub1; wird somit
eingeschaltet, um den Kondensator C&sub2; auf VDD-Pegel zu laden.
In Abhängigkeit vom Ende des NOOP-Befehls entlädt der
Transistor Q&sub2; den Kondensator C&sub2;.
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Wenn ein unzulässiger Programmabbruch oder der Betrieb in
einer Endlosschleife auftritt, wird das Laden des
Kondensators C&sub2; beendet, so daß die Spannung V&sub2;&sub0; über den
Kondensator C&sub2; kleiner wird als der Schwellwertpegel VT des
Inverters 30. Als Ergebnis nimmt das Signal VR einen niedrigen
Pegel und setzt die D-FFs 33 und 34 zurück. Das
Gesamtlöschsignal AC wird dadurch auf hohen Pegel invertiert. Der
Programmzähler 3 und andere Schaltungen (Fig. 3) werden
auf ihre Anfangszustände zurückgesetzt, und das S-R-FF 36
wird gesetzt und schaltet den Transistor Q&sub1; ein. Das Signal
VR wird auf hohen Pegel invertiert, direkt nach dem
Freigeben der D-FFs 33 und 34 aus den Rücksetzzuständen. Der oben
beschriebene Schaltungsbetrieb wird anschließend
durchgeführt.
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Ebenfalls in dieser Ausführungsform werden ein unzulässiger
Programmabbruch und der Betrieb in einer Endlosschleife
durch Verwendung des Kondensators für die
Einschalt-Löschfunktion erfaßt, und die Rückkehr zum Normalbetrieb aus den
unzulässigen Bedingungen wird durch Verwendung der
Gesamtschaltung erreicht.
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Wie oben beschrieben wurde, schafft die Erfindung eine
Zeitüberwachungsschaltung mit vereinfachtem
Schaltungsaufbau und vermindertem Leistungsverbrauch. Desweiteren
erleichtert die Gestaltung der Zeitkonstante der
Zeitüberwachungsschaltung den Programmaufbau, und der für die
Einschalt-Löschfunktion verwendete Kondensator wird ebenso für
die Zeitüberwachungsschaltung verwendet.