JP2000112920A - マイクロコンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイマ機能の動作制御の方法を任意に選択可
能な汎用性の高いマイクロコンピュータを提供すること
を実現する。 【解決手段】 選択回路２３０にて、レジスタ２２０か
ら出力される情報に応じて、インプットタイマ１００の
エッジ検出回路１１０の出力である変移指示信号、アウ
トプットタイマ２００のエッジ検出回路２１０の出力で
ある変移指示信号、ソフトウェアにて出力制御される制
御信号ＣＮのいずれか１つを選択的に出力する。アウト
プットタイマ２００のカウンタ２４０に対してクロック
信号ＣＫの伝達を制御するスイッチ回路２８０の活性化
状態を、選択回路２３０にて選択された信号により制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路で構
成されるマイクロコンピュータに関し、特に、マイクロ
コンピュータに内蔵されるタイマの動作制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータは入力ポート、出
力ポート、メモリ、中央処理装置（以下、ＣＰＵと称す
る）等を有している。マイクロコンピュータは、これら
の回路をソフトウェアにて動作制御することで様々な機
能を実現できる。このため、マイクロコンピュータは、
家電製品の動作制御や車のエンジン制御等その適用範囲
は広い。

【０００３】また、マイクロコンピュータは、各機能の
動作タイミングを制御するためにタイマが内蔵されてい
る。マイクロコンピュータに内蔵されるタイマ回路に
は、例えば、インプットタイマとアウトプットタイマが
ある。

【０００４】インプットタイマは、カウンタにてクロッ
ク信号のパルス数を計数する機能を有する。インプット
タイマは、外部入力信号として入力ポートの１つから入
力されるパルス信号の電圧レベルの変移（例えば、電源
電圧ＶＤＤレベルから接地電圧ＶＳＳレベルへの立ち下
がり）を検出することに応じて、カウンタが計数したパ
ルス数をレジスタに転送し、出力するものである。つま
り、入力ポートの１つから入力されるパルス信号の電圧
レベルの変移が起こる間隔毎にパルス数のカウント値の
転送が行われる。このため、インプットタイマの出力で
あるレジスタの出力により、外部入力信号の発生間隔を
確認することができる。

【０００５】例えば、車載用のマイクロコンピュータに
おいては、エンジン部分に用いられる燃焼室のシリンダ
におけるピストン動作の速度を求めるためにインプット
タイマが用いられる。つまり、１回のピストン動作に伴
って出力される信号を入力ポートの１つから入力される
パルス信号として用い、インプットタイマのレジスタに
格納されるカウント値を用いて演算処理することでピス
トン動作の速度を求めることができる。

【０００６】アウトプットタイマは、カウンタにてクロ
ック信号のパルス数を計数する機能を有する。アウトプ
ットタイマは計数されたパルス数が、設定された所定の
パルス数に一致した時に、この一致を指示する信号を出
力するものである。

【０００７】例えば、車載用のマイクロコンピュータに
おいては、エンジン部分に用いられる燃焼室へのプラグ
の点火制御タイミングを指示するためにアウトプットタ
イマが用いられる。つまり、設定された所定のパルス数
に応じた時間にタイミングよくプラグを点火するため
に、アウトプットタイマからの一致を指示する信号が利
用される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】インプットタイマとア
ウトプットタイマがともに上記のようなエンジン部分の
制御に利用されるような場合には、それぞれの動作制御
をより容易にするためには互いの動作がリンクすること
が望ましい。

【０００９】しかしながら、各タイマの使用用途は必ず
しも上記のような場合とは限らない。このため、ユーザ
ーの要求としては、２つのタイマをリンクさせて動作を
制御すること、ソフトウェアにてそれぞれのタイマの動
作を制御すること、あるいはマイクロコンピュータの外
部からの信号によってそれぞれのタイマの動作を制御す
ること等様々である。

【００１０】例えば、マイクロコンピュータの周辺回路
にて、インプットタイマとアウトプットタイマとの動作
をそれぞれ制御する２つの外部入力信号が準備されてい
る場合には、これら２つの外部入力信号を用いてそれぞ
れのタイマの動作を制御することが要求される。また、
マイクロコンピュータ内のプログラマブルメモリにて、
２つのタイマの動作を制御するためのプログラムが組ま
れていた場合には、ソフトウェアにてそれぞれのタイマ
の動作を制御することが要求される。

【００１１】本発明は、タイマ機能の動作制御の方法を
任意に選択可能な汎用性の高いマイクロコンピュータを
提供することを実現することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、上記目的を、回路規模の
増大や制御の複雑化をすることなく実現することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、クロック信号のクロック数を計数したカウ
ント値を、外部から入力されるパルス信号の電圧レベル
の変移を指示する変移指示信号に基づいて出力する第１
のタイマ回路と、計数許可信号に応じて動作し、クロッ
ク信号のクロック数を計数したカウント値が所定のカウ
ント値になった時に出力信号を出力する第２のタイマ回
路と、変移指示信号と内部にて発生する内部発生信号と
を含む複数の信号のうちのいずれか１つを、クロック信
号のクロック数の計数動作を制御する計数許可信号とし
て出力する選択回路を有するようにしている。

【００１４】また、本発明は、内部発生信号をソフトウ
エアにて発生が制御される信号としてもよい。

【００１５】また、本発明は、選択指示信号に応じて、
選択回路は複数の信号のいずれか１つを計数許可信号と
して出力するようにしてもよい。

【００１６】また、本発明は、複数の信号として、前述
のパルス信号とは異なる、外部から入力される信号を含
むようにしてもよい。

【００１７】また、本発明は、第１のタイマ回路を、変
移指示信号を分周した分周信号を出力する分周回路を有
し、分周信号に応じてカウント値を出力するものとし
て、選択回路にて選択される複数の信号には分周信号を
含むようにしてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明のマイクロコンピュータに
ついて、図面を用いて以下に詳細に説明する。図１は、
本発明の第１の実施の形態におけるマイクロコンピュー
タに内蔵されたタイマ回路のブロック図である。

【００１９】図１において、１００は、第１のタイマ回
路であるインプットタイマであり、２００は第２のタイ
マ回路であるアウトプットタイマである。

【００２０】インプットタイマ１００は、エッジ検出回
路１１０、カウンタ１２０、ゲート回路１３０、レジス
タ１４０、スイッチ回路１５０から構成されている。

【００２１】エッジ検出回路１１０は、入力ポートの１
つから入力される外部入力信号としてのパルス信号ＰＬ
の電圧レベルの変移（例えば、電源電圧ＶＤＤレベルか
ら接地電圧ＶＳＳレベルへの立ち下がり）を検出して、
この変移を指示する変移指示信号を出力するものであ
る。なお、電源電圧ＶＤＤレベルは以下でＨレベルと称
し、接地電圧ＶＳＳレベルは以下でＬレベルと称する。
変移指示信号は、例えば、パルス信号ＰＬの立ち下がり
を検出したときに、一時的にＨレベルとなるワンショッ
トパルスを出力するものである。

【００２２】カウンタ１２０は、スイッチ回路１５０が
活性化状態の時に、スイッチ回路１５０を介して転送さ
れるクロック信号ＣＫのクロック数を計数し、この計数
したカウント値を出力するものである。カウンタ１２０
は、例えば８ビットカウンタであれば、０〜２５５まで
のカウント値を出力し、オーバーフロー（カウント値が
２５６に相当）すると、カウント値が０に戻るものであ
る。スイッチ回路１５０が非活性化状態の時には、カウ
ンタ１２０にクロック信号ＣＫが伝達されないため、カ
ウンタ１２０の計数動作が禁止される。

【００２３】スイッチ回路１５０は制御信号ＣＭにて活
性化状態が制御されるものである。制御信号ＣＭは、例
えば、ソフトウェアにて出力制御される信号である。例
えば、制御信号ＣＭの電圧レベルがＨレベルの時にスイ
ッチ回路１５０は活性化状態となり、制御信号ＣＭの電
圧レベルがＬレベルの時にスイッチ回路１５０は非活性
化状態となる。

【００２４】ゲート回路１３０は、エッジ検出回路１１
０の出力である変移指示信号の電圧レベルがＨレベルの
時に、カウンタ１２０の出力であるカウント値をレジス
タ１４０へ転送するものである。このため、変移指示信
号の電圧レベルがＨレベルである時間は、少なくともレ
ジスタ１４０がカウンタ１２０のカウント値を格納可能
な時間必要となる。

【００２５】レジスタ１４０は、ゲート回路１３０を介
して転送されるカウント値を格納し、出力するものであ
る。レジスタ１４０は例えば、クロック信号ＣＫの立ち
上がりに応じて、カウント値を格納し、出力する。

【００２６】このように、インプットタイマ１００は、
パルス信号ＰＬの立ち下がりに応じて、カウンタ１２０
のカウント値をレジスタ１４０に格納するものである。
インプットタイマ１００の出力となるレジスタ１４０に
格納されたカウント値は、マイクロコンピュータに内蔵
される他の周辺回路に転送される。

【００２７】例えば、レジスタ１４０に格納されたカウ
ント値は演算回路に転送され、先に転送されたカウント
値との減算処理が行われることにより、カウント値の変
動状態が検出される。

【００２８】インプットタイマ１００が車載用のマイク
ロコンピュータに内蔵されているとすると、パルス信号
ＰＬがエンジン部分のシリンダの１回のピストン動作に
応じて、１つのパルスを生ずるものであれば、この処理
にて、エンジン部分のシリンダのピストン動作の速度が
早くなっているか、遅くなっているか等が検出できる。
カウンタ１２０における計数動作が禁止される、つま
り、スイッチ回路１５０が非活性状態となるのは、例え
ば、エンジン部分のシリンダのピストン動作が止まって
いる時である。

【００２９】アウトプットタイマ２００は、エッジ検出
回路２１０、レジスタ２２０、選択回路２３０、カウン
タ２４０、一致検出回路２５０、レジスタ２６０、出力
回路２７０とから構成されている。

【００３０】エッジ検出回路２１０は、入力ポートの１
つから入力される外部入力信号としてのパルス信号ＰＳ
の電圧レベルの変移（例えば、ＨレベルからＬレベルへ
の立ち下がり）を検出して、この変移を指示する変移指
示信号を出力するものである。変移指示信号は、例え
ば、パルス信号ＰＳの立ち下がりを検出したときに、一
時的にＨレベルとなるワンショットパルスを出力するも
のである。

【００３１】レジスタ２２０は、後述する選択回路２３
０に入力される複数の信号のいずれを選択するかを指示
する情報を格納し、その情報に応じた信号を配線２２
１、２２に出力するものである。格納される情報につい
ては、選択回路２３０とともに説明する。このように、
本実施の形態においては、レジスタ２２０は、２ビット
分の情報を格納するため、例えば、２つのフリップフロ
ップから構成されるものである。

【００３２】選択回路２３０は、エッジ検出回路１１０
の出力である変移指示信号と、エッジ検出回路２１０の
出力である変移指示信号と、制御信号ＣＮと、レジスタ
２２０の出力である配線２２１、２２２に出力される信
号とを入力する。制御信号ＣＮはソフトウェアにて出力
制御される信号である。

【００３３】選択回路２３０は、３つの３入力１出力の
ＡＮＤゲート２３２、２３４、２３６と、１つの３入力
１出力のＯＲゲート２３８とから構成されている。

【００３４】ＡＮＤゲート２３２には、エッジ検出回路
１１０の出力である変移指示信号と配線２２１、２２２
にて伝達される信号が入力されている。このため、配線
２２１、２２２に転送されている信号の電圧レベルがと
もにＨレベルの時には、エッジ検出回路１１０の出力で
ある変移指示信号に応じた信号が、ＡＮＤゲート２３２
の出力信号として出力される。配線２２１、２２２に転
送されている信号の電圧レベルがその他の場合には、電
圧レベルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲート２３２の出
力信号として出力される。

【００３５】ＡＮＤゲート２３４には、エッジ検出回路
２１０の出力である変移指示信号と配線２２１にて伝達
される信号と、配線２２２にて伝達される信号の電圧レ
ベルを反転した信号が入力されている。このため、配線
２２１に転送されている信号の電圧レベルがＨレベル
で、配線２２２に転送されている信号の電圧レベルがＬ
レベルの時には、エッジ検出回路２１０の出力である変
移指示信号に応じた信号が、ＡＮＤゲート２３４の出力
信号として出力される。配線２２１、２２２に転送され
ている信号の電圧レベルがその他の場合には、電圧レベ
ルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲート２３４の出力信号
として出力される。

【００３６】ＡＮＤゲート２３６には、制御信号ＣＮと
配線２２１にて伝達される信号の電圧レベルが反転した
信号と、配線２２２にて伝達される信号の電圧レベルが
反転した信号が入力されている。このため、配線２２
１、２２２に転送されている信号の電圧レベルがともに
Ｌレベルの時には、制御信号ＣＮに応じた信号が、ＡＮ
Ｄゲート２３６の出力信号として出力される。配線２２
１、２２２に転送されている信号の電圧レベルがその他
の場合には、電圧レベルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲ
ート２３６の出力信号として出力される。

【００３７】このように、各ＡＮＤゲート２３２、２３
４、２３６の出力は配線２２１、２２２に伝達される信
号によって制御される。つまり、レジスタ２２０に格納
された情報によりＡＮＤゲート２３２、２３４、２３６
のいずれか１つが選択される。

【００３８】例えば、レジスタ２２０内の２ビットの情
報は、配線２２１にて下位ビットが伝達され、配線２２
２にて上位ビットが伝達されるとすると、レジスタ２２
０に２ビットのデータとして”１１”が格納されていた
場合に、レジスタ２２０は配線２２１、２２２にともに
電圧レベルがＨレベルの信号を出力する。この場合は、
ＡＮＤゲート２３２が選択されることとなる。また、レ
ジスタ２２０に２ビットのデータとして”０１”が格納
されていた場合に、レジスタ２２０は配線２２１には電
圧レベルがＨレベルの信号を出力し、配線２２２には電
圧レベルがＬレベルの信号を出力する。この場合は、Ａ
ＮＤゲート２３４が選択されることとなる。また、レジ
スタ２２０に２ビットのデータとして”００”が格納さ
れていた場合に、レジスタ２２０は配線２２１、２２２
にともに電圧レベルがＬレベルの信号を出力する。この
場合は、ＡＮＤゲート２３６が選択されることとなる。

【００３９】ＯＲゲート２３８は、ＡＮＤゲート２３
２、２３４、２３６の選択されたいずれか１つの信号に
応じた信号を出力するものである。例えば、ＡＮＤゲー
ト２３２が選択された場合には、ＯＲゲート２３８の出
力はエッジ検出回路１１０の出力である変移指示信号に
応じた信号となる。ＡＮＤゲート２３４が選択された場
合には、ＯＲゲート２３８の出力はエッジ検出回路２１
０の出力である変移指示信号に応じた信号となる。、Ａ
ＮＤゲート２３６が選択された場合には、ＯＲゲート２
３８の出力は制御信号ＣＮに応じた信号となる。

【００４０】このように、選択回路２３０は、レジスタ
２２０に格納された情報に基づいて、エッジ検出回路１
１０の出力である変移指示信号、エッジ検出回路２１０
の出力である変移指示信号、制御信号ＣＮのいずれか１
つに応じた信号を出力することができる。

【００４１】カウンタ２４０は、スイッチ回路２８０が
活性化状態の時に、スイッチ回路２８０を介して転送さ
れるクロック信号ＣＫのクロック数を計数し、この計数
したカウント値を出力するものである。カウンタ２４０
は、例えば８ビットカウンタであれば、０〜２５５まで
のカウント値を出力し、オーバーフロー（カウント値が
２５６に相当）すると、カウント値が０に戻るものであ
る。つまり、この実施の形態においては、カウンタ２４
０はカウンタ１２０と同様な機能を有するものである。
このため、図１の２つのカウンタ１２０と２４０をどち
らか１つのカウンタにすることもできる。このことにつ
いては後述する。スイッチ回路２８０が非活性化状態の
時には、カウンタ２４０にクロック信号ＣＫが伝達され
ないため、カウンタ２４０の計数動作が禁止される。

【００４２】スイッチ回路２８０は選択回路２３０の出
力信号にて活性化状態が制御されるものである。例え
ば、選択回路２３０の出力信号の電圧レベルがＨレベル
の時にスイッチ回路２３０は活性化状態となり、選択回
路２３０の出力信号の電圧レベルがＬレベルの時にスイ
ッチ回路２３０は非活性化状態となる。このように、選
択回路２３０の出力信号はカウンタ２４０の計数動作を
制御する計数許可信号としての役割をする。

【００４３】レジスタ２６０は、カウンタ２４０で取り
得るカウント値のいずれか１つを情報として格納し、出
力するものである。レジスタ２６０に格納される情報に
ついては後述する。

【００４４】一致検出回路２５０は、カウンタ２４０か
ら出力されるカウント値とレジスタ２６０に格納され、
出力されている所定のカウント値とを比較して、一致を
検出するものである。一致検出回路２５０にて２つのカ
ウント値の一致を検出した時に、所定の電圧レベルの一
致検出信号を出力する。例えば、一致を検出した時に
は、一致検出信号の電圧レベルはＨレベルとなり、不一
致を検出している時には、一致検出信号の電圧レベルは
Ｌレべルとなる。

【００４５】出力回路２７０は、一致検出回路２５０か
ら出力される一致検出信号に応じて外部（例えば、周辺
回路）に対する制御のための出力信号を出力するもので
ある。出力回路２７０は、例えば、１つのフリップフロ
ップから構成されるものである。このため、出力回路２
７０の出力信号は、電圧レベルがＬレベルからＨレベル
に変移した一致検出信号を受信した時に、Ｈレベルの出
力信号を出力し、所定時間の後にリセット（出力回路２
７０の出力信号の電圧レベルをＬレベルに戻す）される
ようなものである。

【００４６】なお、出力回路２７０の出力信号を受ける
周辺回路によっては、出力回路２７０の出力信号が、電
圧レベルＨレベルからＬレベルあるいはＬレベルからＨ
レベルのどちらかに変移した一致検出信号を受信した時
に、出力信号の電圧レベルを変移するようなものでもよ
い。この場合、出力回路２７０に対してリセットする必
要がないので、制御し易くなる。

【００４７】このように、アウトプットタイマ２００
は、インプットタイマ１００内のエッジ検出回路１１０
から出力される変移指示信号、エッジ検出回路２１０に
よりパルス信号ＰＳの立ち下がりを検出した時に出力さ
れる変移指示信号、及びソフトウェアにて出力制御され
る制御信号ＣＮのいずれか１つにより、カウンタ２４０
の計数動作が制御される。カウンタ２４０のカウント値
とレジスタ２６０に格納された所定のカウンタ値とが一
致した時に、出力回路２７０から一致の検出を指示する
電圧レベルあるいは電圧レベルが変移する出力信号を出
力するものである。このアウトプットタイマ２００の出
力信号はマイクロコンピュータに内蔵された他の周辺回
路に転送される。

【００４８】例えば、アウトプットタイマ２００が車載
用のマイクロコンピュータに内蔵されているとすると、
出力回路２７０の出力信号はエンジン部分のプラグ点火
を制御する回路に転送される。このため、レジスタ２６
０にプラグを点火する時間間隔に相当するカウント値を
格納しておけば、アウトプットタイマ２００の出力信号
により、所定の間隔毎にプラグへの点火を行うことがで
きる。カウンタ２４０における計数動作が禁止される、
つまり、スイッチ回路２８０が非活性状態となるのは、
例えば、マイクロコンピュータにおいて、プラグへの点
火処理より優先される他の処理を行う時である。

【００４９】なお、アウトプットタイマ２００のカウン
タ２４０の計数動作は、３つの信号により制御されてい
る。つまり、マイクロコンピュータとして、２つの入力
ポートからそれぞれパルス信号ＰＬとパルス信号ＰＳが
入力される場合には、選択回路２３０の出力である計数
許可信号を、エッジ検出回路２１０に出力である変移指
示信号に応じたものとすればよい。また、パルス信号Ｐ
Ｌとパルス信号ＰＳとが同じ信号である場合には、選択
回路２３０の出力である計数許可信号を、エッジ検出回
路１１０に出力である変移指示信号に応じたものとすれ
ばよい。また、ソフトウェアで出力制御される制御信号
ＣＮが有る場合には、選択回路２３０の出力である計数
許可信号を、制御信号ＣＮに応じたものとすればよい。
制御信号ＣＮを用いる場合は、エッジ検出回路を介さな
い信号にてスイッチ回路２８０を制御することができる
ため、スイッチ回路２８０を非活性化状態としておく時
間をプログラムにて任意に設定することができる。

【００５０】このように、本実施の形態におけるマイク
ロコンピュータにおいては、アウトプットタイマ２００
における計数動作を３つの信号にて選択的に制御するこ
とができる。このため、マイクロコンピュータの外部の
周辺回路や内部にて発生する信号にて選択的にアウトプ
ットタイマ２００の計数動作が制御できるため、ユーザ
ーの要求や周辺回路の機能に応じて、タイマ機能の動作
制御の方法を任意に選択可能な汎用性の高いマイクロコ
ンピュータを提供することができる。

【００５１】また、本実施の形態におけるマイクロコン
ピュータにおいては、レジスタ２２０と選択回路２３０
とによりアウトプットタイマ２００における計数動作を
制御しているので、この制御のために大幅な回路構成の
追加や制御の複雑化は極力低減している。

【００５２】なお、本実地の形態におけるレジスタ２２
０に格納される情報やレジスタ２６０に格納される所定
のカウント値は変更可能にしてもよい。

【００５３】例えば、２つの入力ポートからそれぞれパ
ルス信号ＰＬとパルス信号ＰＳが入力され、選択的にエ
ッジ検出回路１１０あるいは２１０に出力である変移指
示信号に応じてアウトプットタイマ２００における計数
動作を制御することも可能としたい場合には、アウトプ
ットタイマ２００の計数動作の制御にどちらのエッジ変
移指示信号を用いるかを選択指示する信号に応じてレジ
スタ２２０に格納された情報を変更するようにすればよ
い。さらに、制御信号ＣＮが出力される場合であって
も、アウトプットタイマ２００の計数動作の制御に３つ
の信号のいずれを用いるかを選択指示する信号に応じて
レジスタ２２０に格納された情報を変更するようにすれ
ばよい。

【００５４】また、例えば、エンジン部分のシリンダの
ピストン動作の速度が早くなったことに伴い、プラグに
点火する時間間隔を早めるような場合には、この要求に
伴って出力される信号に応じて、レジスタ２６０に格納
されたカウント値をその都度変更するようにすればよ
い。

【００５５】また、上記実施の形態においては同様な機
能のカウンタ１２０と２４０を２つのタイマにそれぞれ
設けているが、これらタイマの出力信号を用いる周辺回
路によっては、パルス信号ＰＬとパルス信号ＰＳが同じ
信号の場合には、これを共有することもできる。さら
に、２つのエッジ検出回路と２つのスイッチ回路もそれ
ぞれ共有してもよい。つまり、共有化された１つのスイ
ッチ回路の活性化状態は選択回路２３０からの出力によ
り制御され、共有化された１つのカウンタのカウント値
を共有化された１つのエッジ検出回路の変移指示信号に
応じてゲート回路１３０を介してレジスタ１４０に格納
するようにすればよい。さらに、共有化された１つのカ
ウンタのカウント値は一致検出回路２５０に転送し、一
致検出回路２５０にてレジスタ２６０に格納された所定
のカウント値と比較するようにすればよい。選択回路２
３０にて選択される信号は、共有化されたエッジ検出回
路からの変移指示信号、制御信号ＣＭ、制御信号ＣＮの
いずれかとなる。

【００５６】このようにすれば、２つのタイマで共通の
回路構成を共有化することができるため、タイマ部分の
回路構成や配置面積が少なくできる。よって、集積化や
コストの低減が期待できる。また、一致検出回路２５０
に転送されるをカウント値をレジスタ１４０からではな
く、レジスタ１４０と並列にゲート回路１３０から受け
るようにしてもよい。この場合、タイマ機能としての動
作速度の高速化も期待できる。

【００５７】なお、第１の実施の形態のように、インプ
ットタイマ１００とアウトプットタイマ２００とにそれ
ぞれエッジ検出回路、スイッチ回路、カウンタを設ける
場合には、インプットタイマとアウトプットタイマとを
それぞれ独立して制御できるので、共有化するのに比べ
て制御し易いことや周辺回路に対して適応し易くなる利
点がある。

【００５８】次に、本発明の第２の実施の形態における
マイクロコンピュータについて図面を用いて説明する。
図２は、本発明の第２の実施の形態におけるマイクロコ
ンピュータに内蔵されたタイマ回路のブロック図であ
る。図２において、図１と同様な構成要素に対しては図
１と同様な符号を付している。

【００５９】図２において、アウトプットタイマ３００
には、エッジ検出回路に相当する構成要素が削除されて
いる。エッジ検出回路が削除されていることに伴って、
レジスタ３２０と選択回路３３０の機能が変更されてい
る。図２におけるインプットタイマ１００及びその構成
要素、アウトプットタイマ３００のその他の構成要素は
図１の場合と同様である。

【００６０】選択回路３３０は、２つの２入力１出力の
ＡＮＤゲート３３２、３３４と、１つの２入力１出力の
ＯＲゲート３３８とから構成されている。

【００６１】ＡＮＤゲート３３２には、エッジ検出回路
１１０の出力である変移指示信号とレジスタ３２０から
の出力信号が入力されている。このため、レジスタ３２
０の出力信号の電圧レベルがＨレベルの時には、エッジ
検出回路１１０の出力である変移指示信号に応じた信号
が、ＡＮＤゲート３３２の出力信号として出力される。
レジスタ３２０の出力信号の電圧レベルがＬレベルの時
には、電圧レベルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲート３
３２の出力信号として出力される。

【００６２】ＡＮＤゲート３３４には、ソフトウェアに
て出力制御される制御信号ＣＮとレジスタ３２０からの
出力信号の電圧レベルを反転した信号が入力されてい
る。このため、レジスタ３２０の出力信号の電圧レベル
がＬレベルの時には、制御信号ＣＮに応じた信号が、Ａ
ＮＤゲート３３４の出力信号として出力される。レジス
タ３２０の出力信号の電圧レベルがＨレベルの時には、
電圧レベルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲート３３４の
出力信号として出力される。

【００６３】このように、各ＡＮＤゲート３３２、３３
４の出力はレジスタ３２０の出力信号によって制御され
る。つまり、レジスタ３２０に格納された情報によりＡ
ＮＤゲート３３２、３３４のどちらか１つが選択され
る。例えば、レジスタ３２０に１ビットのデータとし
て”１”が格納されていた場合に、レジスタ３２０は電
圧レベルがＨレベルの出力信号を出力する。この場合
は、ＡＮＤゲート３３２が選択されることとなる。ま
た、レジスタ３２０に１ビットのデータとして”０”が
格納されていた場合に、レジスタ３２０は電圧レベルが
Ｌレベルの出力信号を出力する。この場合は、ＡＮＤゲ
ート３３４が選択されることとなる。

【００６４】ＯＲゲート３３８は、ＡＮＤゲート３３
２、３３４の選択されたどちらか１つの信号に応じた信
号を出力するものである。例えば、ＡＮＤゲート３３２
が選択された場合には、ＯＲゲート３３８の出力はエッ
ジ検出回路１１０の出力である変移指示信号に応じた信
号となる。ＡＮＤゲート３３４が選択された場合には、
ＯＲゲート３３８の出力は制御信号ＣＮに応じた信号と
なる。

【００６５】このように、選択回路３３０は、レジスタ
３２０に格納された情報に基づいて、エッジ検出回路１
１０の出力である変移指示信号、または制御信号ＣＮの
どちらか１つに応じた信号を出力することができる。

【００６６】レジスタ３２０は、選択回路３３０に入力
される２つの信号のいずれを選択するかを指示する情報
を格納し、その情報に応じた信号を出力するものであ
る。この格納される情報は、上述のように”０”また
は”１”である。本実施の形態においては、レジスタ３
２０は、１ビット分の情報を格納するため、例えば、１
つのフリップフロップから構成されるものである。

【００６７】以上のように構成された第２の実施の形態
におけるインプットタイマ１００とアウトプットタイマ
３００は、入力ポートからはパルス信号ＰＬが入力さ
れ、パルス信号ＰＳが入力されないようなマイクロコン
ピュータに内蔵されているものである。つまり、第１の
実施の形態におけるパルス信号ＰＳに対する構成が不要
となるので、レジスタ３２０及び選択回路３３０の回路
構成は第１の実施の形態におけるレジスタ２２０及び選
択回路２３０に比べて簡略化することができ、制御もよ
り容易にすることができる。この結果、パルス信号ＰＳ
が入力されないことが、予め分かっている場合には、第
２の実施の形態のように構成することで、マイクロコン
ピュータ全体としての集積化や制御の容易化による高速
動作化を実現できる。

【００６８】なお、第２の実施の形態においても、レジ
スタ３２０に格納される情報やレジスタ２６０に格納さ
れる所定のカウント値は変更可能としてもよい。また、
インプットタイマ１００とアウトプットタイマ３００と
で共有化できる構成要素に対しては、共有化してもよ
い。

【００６９】次に、本発明の第３の実施の形態における
マイクロコンピュータについて図面を用いて説明する。
図３は、本発明の第３の実施の形態におけるマイクロコ
ンピュータに内蔵されたタイマ回路のブロック図であ
る。図３において、図１と同様な構成要素に対しては図
１と同様な符号を付している。

【００７０】図３において、インプットタイマ４００に
は、分周回路４６０が追加されている。アウトプットタ
イマ５００には、エッジ検出回路に相当する構成要素が
削除されている。エッジ検出回路が削除されていること
に伴って、レジスタ５２０と選択回路５３０による信号
の選択処理が変更されている。図３におけるインプット
タイマ４００のその他の構成要素及びアウトプットタイ
マ５００のその他の構成要素は図１の場合と同様であ
る。

【００７１】分周回路４６０はエッジ検出回路１１０か
ら出力される変移指示信号を分周して出力するものであ
る。例えば、分周回路４６０が１／２分周するものとす
れば、変移指示信号がワンショットパルスを発生したと
しても、そのパルス幅を２倍にすることができる。この
分周回路４６０はどの程度の分周を行うかを固定として
も、変更可能としてもよい。固定とした場合には制御が
容易であり、回路構成も簡略化できる。変更可能とした
場合には、分周する程度を任意に設定できるので、周辺
回路に対する適応性が高くなる。

【００７２】分周回路４６０は、例えば、パルス信号Ｐ
Ｌの入力される間隔が短くなった場合においても、ゲー
ト回路１３０が安定して動作し、カウンタ１２０のカウ
ント値をレジスタ１４０に確実に格納するために設けら
れているものである。

【００７３】選択回路５３０は、３つの３入力１出力の
ＡＮＤゲート５３２、５３４、５３６と、１つの３入力
１出力のＯＲゲート５３８とから構成されている。

【００７４】ＡＮＤゲート５３２には、分周回路４６０
からの出力信号と配線５２１、５２２にて伝達される信
号が入力されている。このため、配線５２１、５２２に
転送されている信号の電圧レベルがともにＨレベルの時
には、分周回路４６０の出力信号に応じた信号が、ＡＮ
Ｄゲート５３２の出力信号として出力される。配線５２
１、５２２に転送されている信号の電圧レベルがその他
の場合には、電圧レベルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲ
ート５３２の出力信号として出力される。

【００７５】ＡＮＤゲート５３４には、エッジ検出回路
１１０の出力である変移指示信号と配線５２１にて伝達
される信号と、配線５２２にて伝達される信号の電圧レ
ベルを反転した信号が入力されている。このため、配線
５２１に転送されている信号の電圧レベルがＨレベル
で、配線５２２に転送されている信号の電圧レベルがＬ
レベルの時には、エッジ検出回路１１０の出力である変
移指示信号に応じた信号が、ＡＮＤゲート５３４の出力
信号として出力される。配線５２１、５２２に転送され
ている信号の電圧レベルがその他の場合には、電圧レベ
ルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲート５３４の出力信号
として出力される。

【００７６】ＡＮＤゲート５３６には、制御信号ＣＮと
配線５２１にて伝達される信号の電圧レベルが反転した
信号と、配線５２２にて伝達される信号の電圧レベルが
反転した信号が入力されている。このため、配線５２
１、５２２に転送されている信号の電圧レベルがともに
Ｌレベルの時には、制御信号ＣＮに応じた信号が、ＡＮ
Ｄゲート５３６の出力信号として出力される。配線５２
１、５２２に転送されている信号の電圧レベルがその他
の場合には、電圧レベルがＬレベルの信号が、ＡＮＤゲ
ート５３６の出力信号として出力される。

【００７７】このように、各ＡＮＤゲート５３２、５３
４、５３６の出力は配線５２１、５２２に伝達される信
号によって制御される。つまり、レジスタ５２０に格納
された情報によりＡＮＤゲート５３２、５３４、５３６
のいずれか１つが選択される。

【００７８】例えば、配線５２１に対応する情報を下位
ビット、配線５２２に対応する情報を上位ビットとすれ
ば、レジスタ５２０に２ビットのデータとして”１１”
が格納されていた場合に、レジスタ５２０は配線５２
１、５２２にともに電圧レベルがＨレベルの信号を出力
する。この場合は、ＡＮＤゲート５３２が選択されるこ
ととなる。また、レジスタ５２０に２ビットのデータと
して”０１”が格納されていた場合に、レジスタ５２０
は配線５２１には電圧レベルがＨレベルの信号を出力
し、配線５２２には電圧レベルがＬレベルの信号を出力
する。この場合は、ＡＮＤゲート５３４が選択されるこ
ととなる。また、レジスタ５２０に２ビットのデータと
して”００”が格納されていた場合に、レジスタ５２０
は配線５２１、５２２にともに電圧レベルがＬレベルの
信号を出力する。この場合は、ＡＮＤゲート５３６が選
択されることとなる。

【００７９】ＯＲゲート５３８は、ＡＮＤゲート５３
２、５３４、５３６の選択されたいずれか１つの信号に
応じた信号を出力するものである。例えば、ＡＮＤゲー
ト５３２が選択された場合には、ＯＲゲート５３８の出
力は分周回路４６０の出力信号に応じた信号となる。Ａ
ＮＤゲート５３４が選択された場合には、ＯＲゲート５
３８の出力はエッジ検出回路１１０の出力である変移指
示信号に応じた信号となる。ＡＮＤゲート５３６が選択
された場合には、ＯＲゲート５３８の出力は制御信号Ｃ
Ｎに応じた信号となる。

【００８０】このように、選択回路５３０は、レジスタ
５２０に格納された情報に基づいて、エッジ検出回路１
１０の出力である変移指示信号、分周回路４６０の出力
信号、制御信号ＣＮのいずれか１つに応じた信号を出力
することができる。

【００８１】レジスタ５２０は、選択回路５３０に入力
される３つの信号のいずれを選択するかを指示する情報
を格納し、その情報に応じた信号を配線５２１、５２２
に出力するものである。この格納される情報は、前述の
ように、”１１”、”０１”、”００”のいずれかであ
る。このように、本実施の形態においては、レジスタ５
２０は、２ビット分の情報を格納するため、例えば、２
つのフリップフロップから構成されるものである。

【００８２】以上のように構成された第３の実施の形態
におけるマイクロコンピュータにおいては、選択回路５
３０により選択される信号に分周回路４６０の出力信号
を選択することを可能としたものである。第３の実施の
形態におけるマイクロコンピュータに示されるように、
各実施の形態の選択回路にて選択する信号は必要に応じ
て様々に適用可能である。選択回路にて選択する対象の
信号の数を増やせば、周辺回路に対する適用性をより高
めることができる。

【００８３】なお、第３の実施の形態においても、レジ
スタ５２０に格納される情報やレジスタ２６０に格納さ
れる所定のカウント値は変更可能としてもよい。また、
インプットタイマ４００とアウトプットタイマ５００と
で共有化できる構成要素に対しては、共有化してもよ
い。

【００８４】以上、各実施の形態についてを説明した
が、本発明は上記実施の形態における構成に限定される
ものではない。

【００８５】例えば、スイッチ回路１５０や２８０は１
つのトランジスタにて構成してもよい。上記各実施の形
態の動作からすれば、スイッチ回路１５０や２８０は、
一方の入力端子にクロック信号ＣＫが入力され、他方の
入力端子には制御信号ＣＭあるいは選択回路から出力さ
れる計数許可信号を入力するＡＮＤゲートであってもよ
い。また、各選択回路は、上記実施の形態における機能
を実現できるものであれば、他の構成としてもよい。ま
た、各構成要素で入力あるいは出力される信号の電圧レ
ベルも上記の実施の形態のものに限定されるものではな
い。

【００８６】また、上記各実施の形態においては、アウ
トプットタイマにおいて、選択回路の出力信号である計
数許可信号にて直接、スイッチ回路２８０の活性化状態
を制御しているが、これに限るものではない。

【００８７】例えば、Ｒ−Ｓフリップフロップから構成
されるようなラッチ回路を用いることも可能である。例
えば、このラッチ回路は、２つの２入力１出力のＮＯＲ
ゲートから構成され、第１のＮＯＲゲートの一方の入力
端子は、フリップフロップとしてのデータ端子として用
い、他方の入力端子は第２のＮＯＲゲートの出力端子に
接続され、第２のＮＯＲゲートの一方の入力端子は、フ
リップフロップとしてのリセット端子として用い、他方
の入力端子は第１のＮＯＲゲートの出力端子に接続され
ている。第２のＮＯＲゲートの出力端子が、フリップフ
ロップとしての出力端子として用いられる。

【００８８】このラッチ回路の入力側のデータ端子に選
択回路の出力信号である計数許可信号を入力し、入力側
のリセット端子に、アウトプットタイマの出力信号に基
づく周辺回路の制御状態に応じて出力されるリセット信
号を入力し、ラッチ回路の出力端子から出力される信号
にてスイッチ回路２８０の活性化状態を制御するように
すればよい。

【００８９】この場合、まず、初期状態として、ラッチ
回路のデータ端子及びリセット端子に電圧レベルがＬレ
ベルの信号をそれぞれ入力しておくことで、ラッチ回路
の出力信号の電圧レベルをＬレベルとしておく。選択回
路からの出力信号である計数許可信号の電圧レベルがＬ
レベルからＨレベルに変移した時に、ラッチ回路の出力
信号の電圧レベルがＬレベルからＨレベルにすることが
できる。その後、データ端子から入力される信号の電圧
レベルがＬレベルに戻ったとしても、ラッチ回路の出力
信号の電圧レベルはＨレベルを維持することができる。
リセット信号の電圧レベルがＨレベルとなった時に、ラ
ッチ回路の出力信号の電圧レベルはＬレベルの戻る。こ
のため、ラッチ回路の出力信号により活性化状態が制御
されるスイッチ回路２８０は活性化状態となる時間を所
望の時間だけ確保することが可能となる。

【００９０】また、上記実施の形態において、レジスタ
２２０やレジスタ５２０に格納されないデータ”１０”
を用いて、このデータ”１０”を、選択回路による選択
動作を禁止する情報として格納するようにすることもで
きる。この場合、スイッチ回路２８０の状態を固定する
ことができる。

【００９１】また、各実施の形態においては、スイッチ
回路１５０や２８０は電圧レベルがＨレベルの信号によ
りそれぞれ活性化状態になるものとしているが、これに
限らず、電圧レベルがＬレベルの信号にてそれぞれ活性
化状態になるようにしてもよいし、スイッチ回路１５０
とスイッチ回路２８０との活性化状態を制御する信号の
が、それぞれ異なる電圧レベルでスイッチ回路を活性化
状態にするものであってもよい。このような設定は、イ
ンプットタイマやアウトプットタイマの使用状況等に応
じて最適な電圧レベルにてスイッチ回路を制御すればよ
い。

【００９２】このように、本発明は、上記実施の形態の
構成に限定されず、種々の変更が可能である。

【００９３】

【発明の効果】以上のように、本発明は、タイマ機能の
動作制御の方法を任意に選択可能な汎用性の高いマイク
ロコンピュータを提供することを実現できる。

【００９４】また、本発明は、上記目的を、回路規模の
増大や制御の複雑化をすることなく実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態におけるマ
イクロコンピュータに内蔵されたタイマ回路のブロック
図である。

【図２】図２は、本発明の第２の実施の形態におけるマ
イクロコンピュータに内蔵されたタイマ回路のブロック
図である。

【図３】図３は、本発明の第３の実施の形態におけるマ
イクロコンピュータに内蔵されたタイマ回路のブロック
図である。

【符号の説明】

１００、４００ インプットタイマ １１０ エッジ検出回路 １２０ カウンタ １３０ ゲート回路 １４０ レジスタ １５０ スイッチ回路 ２００、３００、５００ アウトプットタイマ ２１０ エッジ検出回路 ２２０、３２０、５２０ レジスタ ２３０、３３０、５３０ 選択回路 ２４０ カウンタ ２５０ 一致検出回路 ２６０ レジスタ ２７０ 出力制御回路 ２８０ スイッチ回路 ４６０ 分周回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロック信号のクロック数を計数したカ
   ウント値を、外部から入力されるパルス信号の電圧レベ
   ルの変移を指示する変移指示信号に基づいて出力する第
   １のタイマ回路と、 計数許可信号に応じて動作し、クロック信号のクロック
   数を計数したカウント値が所定のカウント値になった時
   に出力信号を出力する第２のタイマ回路と、 前記変移指示信号と内部にて発生する内部発生信号とを
   含む複数の信号のうちのいずれか１つを、クロック信号
   のクロック数の計数動作を制御する計数許可信号として
   出力する選択回路を有すること、を特徴とするマイクロ
   コンピュータ。
2. 【請求項２】 前記内部発生信号はソフトウエアにて発
   生が制御される信号であることを特徴とする請求項１記
   載のマイクロコンピュータ。
3. 【請求項３】 選択指示信号に応じて前記選択回路は前
   記複数の信号のいずれか１つを前記計数許可信号として
   出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載
   のマイクロコンピュータ。
4. 【請求項４】 前記複数の信号には、前記パルス信号と
   は異なる、外部から入力される信号を含むことを特徴と
   する請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のマ
   イクロコンピュータ。
5. 【請求項５】 前記第１のタイマ回路は、前記変移指示
   信号を分周した分周信号を出力する分周回路を有し、該
   分周信号に応じて前記カウント値を出力するものであ
   り、前記選択回路にて選択される前記複数の信号には前
   記分周信号を含むことを特徴とする請求項１ないし請求
   項４のいずれか１つに記載のマイクロコンピュータ。