JP2000122749A - 発振停止検出装置 - Google Patents

発振停止検出装置

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JP2000122749A
JP2000122749A JP10298607A JP29860798A JP2000122749A JP 2000122749 A JP2000122749 A JP 2000122749A JP 10298607 A JP10298607 A JP 10298607A JP 29860798 A JP29860798 A JP 29860798A JP 2000122749 A JP2000122749 A JP 2000122749A
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JP
Japan
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circuit
oscillation
microcomputer
clock
oscillation stop
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JP10298607A
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Toshiyuki Kamimura
俊之 上村
Yoshiki Cho
芳樹 長
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Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric Corp
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Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発振子1の故障を検出するために、CPU4
からリセットコマンドを定期的に出力する必要があり、
CPU4の処理負荷が増大してしまう。 【解決手段】 外部クロック11の検出時にワンショッ
トパルスを発生させ、そのワンショットパルスが発生さ
れていない期間に容量素子28を充電し、ワンショット
パルスの発生期間に容量素子28を放電する。その容量
素子28に充電された電位がシュミット回路29に設定
された所定値に達した場合に、マイコン12を初期化す
るリセット信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロコンピ
ュータに供給される外部クロックが発振停止した時に、
その発振停止を検出し、マイクロコンピュータをリセッ
トするか、またはCPUに割り込み信号を発生する発振
停止検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は例えば特開平4−33117号公
報に示された従来の発振停止検出装置を示す構成図であ
り、図において、1は発振子、2は半導体チップに搭載
されたマイクロコンピュータ(以下、マイコンと言う)
である。3〜8はその半導体チップ上に形成されるもの
であり、3は発振子1に接続され、クロックを生成する
クロック発生回路、4はそのクロックに応じて動作する
と共に、定期的にリセットコマンドを発生するCPU、
5はそのリセットコマンドに応じてリセットパルスを発
生するタイマリセット回路である。6は一定の周期でパ
ルスを発生するパルス発生回路、7はパルス発生回路6
から出力されたパルスに応じてカウンタ値をインクリメ
ントし、また、タイマリセット回路5から出力されるリ
セットパルスに応じてそのカウンタ値をリセットし、カ
ウンタ値が所定値に到達するとオーバーフロー信号を出
力する8ビットタイマ、8は8ビットタイマ7からのオ
ーバーフロー信号に応じてマイコン2にリセット信号を
発生するリセット信号発生回路である。
【0003】また、図3は複数のマイコンがLANに接
続された状態を示す構成図であり、図において、9はシ
リアルバス、101 〜10N はシリアルバス9にそれぞ
れマイコンが接続された複数のノードである。
【0004】次に動作について説明する。複数のマイコ
ンがシリアルバス9に接続されている場合、各マイコン
が通信機能を有していれば、他のマイコンにシリアルバ
ス9を介してデータを転送することができる。しかしな
がら、あるマイコンがデータの転送中に発振子1が外れ
るなどの偶発的な事故が発生すると、そのマイコンは、
シリアルバス9にドミナントレベルの信号(例えば、H
レベルの信号)、またはリセッシブレベルの信号(例え
ば、Lレベルの信号)を出力した状態で停止し続けるこ
とになる。マイコンが、Lレベルの信号を出力したまま
停止した場合には、他のマイコンに対する影響は少な
く、他のマイコンはそれ以降もシリアルバス9を使用し
てデータを通信することができるが、Hレベルの信号を
出力したまま停止した場合には、他のマイコンがシリア
ルバス9にLレベルの信号を出力しても、シリアルバス
9の信号レベルはLレベルに遷移しないため、それ以降
の通信が不可能になる。従って、このような事故が発生
した場合には、マイコンをリセットして、Hレベルの信
号をシリアルバス9に出力し続ける状態を解除する必要
がある。そこで、従来のマイコンの発振停止検出装置で
は、このような事故が発生した場合には、以下に示すよ
うにして、マイコンをリセットするようにしている。
【0005】まず、発振子1が外れるなどの事故が発生
していない通常時では、CPU4は、クロック発生回路
3から出力されるクロックに同期して動作し、定期的に
リセットコマンドを発生する。そして、タイマリセット
回路5はそのリセットコマンドに応じてリセットパルス
を発生する。これにより、8ビットタイマ7のカウンタ
値が定期的にリセットされ、8ビットタイマ7からオー
バーフロー信号が出力されることがなく、リセット信号
発生回路8からマイコン2にリセット信号が出力される
ことはない。しかし、発振子1が外れるなどの事故が発
生した場合には、クロック発生回路3からクロックがC
PU4に供給されないため、CPU4の動作が停止し、
リセットコマンドを発生することができなくなり、そし
て、タイマリセット回路5からはリセットパルスを8ビ
ットタイマ7に発生することができなくなる。この結
果、8ビットタイマ7は、パルス発生回路6から出力さ
れるパルスを受けてオーバーフローし、オーバーフロー
信号をリセット信号発生回路8に出力する。リセット信
号発生回路8は、8ビットタイマ7からオーバーフロー
信号を受けると、リセット信号をマイコン2に出力する
ので、マイコン2がリセットされることになる。これに
より、Hレベルの信号をシリアルバス9に出力し続ける
状態が解除される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の発振停止検出装
置は以上のように構成されているので、発振子1が外れ
るなどの事故が発生してCPU4の動作が停止した場合
には、マイコン2をリセットすることができる。しか
し、CPU4が正常に動作している間は、CPU4から
リセットコマンドを定期的に出力する必要があり、CP
U4の処理負荷が増大するなどの課題があった。また、
CPU4からのリセットコマンドの出力時に発振子1が
停止した場合に、CPU4がリセットコマンドを出力し
続けるため、発振子1が停止しても8ビットタイマ7の
カウンタ値がオーバーフローすることなく、リセット信
号発生回路8からリセット信号を出力することができな
くなるという課題があった。さらに、8ビットタイマ7
のオーバーフローにより発振子1の停止を検出するの
で、8ビットタイマ7のオーバーフローまでの時間がか
かってしまい、よって、発振子1の停止から停止検出ま
でに時間がかかってしまい、発振子1の停止後のマイコ
ン2に対する迅速な事後処理ができないという課題があ
った。
【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、マイクロコンピュータに供給され
る外部クロックが発振停止した時に、CPUの処理負荷
を増大させることなく、迅速にその発振停止を検出し、
マイクロコンピュータをリセットするか、またはCPU
に割り込み信号を発生し、迅速な事後処理ができる発振
停止検出装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係る発振停止
検出装置は、外部クロックの検出時にワンショットパル
スを発生するワンショットパルス発生回路と、ワンショ
ットパルスの発生されていない期間に充電を行い、発生
期間に放電を行う充放電回路と、その充放電回路に充電
された電位が所定値に達した場合に、マイクロコンピュ
ータを初期化する初期化信号を発生する初期化信号発生
回路とを備えたものである。
【0009】この発明に係る発振停止検出装置は、外部
クロックの検出時にワンショットパルスを発生するワン
ショットパルス発生回路と、ワンショットパルスの発生
されていない期間に充電を行い、発生期間に放電を行う
充放電回路と、その充放電回路に充電された電位が所定
値に達した場合に、発振停止信号を発生する発振停止信
号発生回路と、リングオシレータまたはCRオシレータ
により形成され、発振停止信号に応じて起動して内部ク
ロックを発生し、マイクロコンピュータに供給する内部
クロック発振回路と、発振停止信号に応じてCPUに割
り込み信号を発生する割り込み信号発生回路とを備えた
ものである。
【0010】この発明に係る発振停止検出装置は、CP
Uにより充放電回路の動作を禁止に設定されるか、また
は、CPUにより外部クロックのストップ/ウエイトモ
ード信号が出力された場合に、充放電回路の動作を禁止
する論理回路を備えたものである。
【0011】この発明に係る発振停止検出装置は、発振
停止信号をシステムクロックに同期させてマイクロコン
ピュータに供給するフリップフロップ回路を備えたもの
である。
【0012】この発明に係る発振停止検出装置は、CP
Uによる設定に応じて内部クロック発振回路を起動また
は停止するレジスタと、レジスタに起動設定された場合
に内部クロック発振回路から発生される内部クロックを
選択し、レジスタに停止設定された場合に外部クロック
を選択してマイクロコンピュータに供給するクロック切
換回路とを備えたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による発
振停止検出装置を示す構成図であり、図において、11
は外部クロック入力端子から入力される外部クロック、
12は半導体チップに搭載されたマイクロコンピュータ
(以下、マイコンと言う)である。13は外部クロック
11のノイズを除去するノイズフィルタ、14は外部ク
ロック11の立ち上がりエッジを検出する立ち上がりエ
ッジ検出回路(ワンショットパルス発生回路)であり、
インバータ14a〜14c、NAND回路14dにより
構成される。15は外部クロック11の立ち下がりエッ
ジを検出する立ち下がりエッジ検出回路(ワンショット
パルス発生回路)であり、インバータ15a〜15d、
NAND回路15eにより構成される。16は立ち上が
りおよび立ち下がりエッジ検出回路14,15の出力の
論理積をとり、それら立ち上がりおよび立ち下がりエッ
ジの検出時にワンショットパルスを発生するAND回路
(ワンショットパルス発生回路)である。
【0014】また、18はノイズフィルタ13によりノ
イズが除去された外部クロック11に同期して動作する
CPUであり、このCPU18は、外部クロック11の
発振停止検出を行うか否かをHまたはLレベルの信号で
設定する発振停止検出開始信号を出力したり、CPU1
8自身によって外部クロック11のストップまたはウエ
イトを命令するストップ/ウエイトモード信号を出力す
る。19はその発振停止検出開始信号を保持するレジス
タ、20はインバータ、21はインバータ20の出力と
ストップ/ウエイトモード信号との否定論理和をとるN
OR回路(論理回路)、22はAND回路16の出力と
NOR回路21の出力との否定論理積をとるNAND回
路(論理回路)である。
【0015】さらに、23は電源、24は接地、25は
Pchトランジスタ、26はNchトランジスタ、27
は接地、28は容量素子であり、これら23〜28によ
り、充放電回路を構成する。29は容量素子28に充電
された電位が所定値に達した場合に外部クロック11の
発振停止と判断するシュミット回路(初期化信号発生回
路)、30は半導体チップの外部から入力された外部リ
セット信号とシュミット回路29の出力との論理積をと
るAND回路(初期化信号発生回路)であり、このAN
D回路30は所定の条件を満たした場合に、マイコン1
2をリセットする内部リセット信号を発生するものであ
る。
【0016】次に動作について説明する。図2はこの発
明の実施の形態1による発振停止検出装置の動作を示す
波形図であり、上記図1とこの図2に基づいて説明す
る。まず、CPU18から発振停止検出開始信号がHレ
ベルに出力され(発振停止検出許可状態)、ストップ/
ウエイトモード信号がLレベルに出力されている(スト
ップ/ウエイトモードではない)場合の動作を説明す
る。この場合、ノードAはHレベルである。図2の発振
停止検出許可状態の外部クロック動作中に示しているよ
うに、外部クロック11が正常に発振している時、立ち
上がりおよび立ち下がりエッジ検出回路14,15の出
力をAND回路16により論理積をとり、さらに、NA
ND回路22により否定論理積をとることにより、ノー
ドBには外部クロック11の立ち上がりおよび立ち下が
りエッジに応じたHレベルのワンショットパルスが発生
される。Pchトランジスタ25はLレベルでオン、N
chトランジスタ26はHレベルでオンするので、ノー
ドBに発生されるワンショットパルスのLレベルでPc
hトランジスタ25をオンし、この間に電源23より容
量素子28を充電し、ワンショットパルスのHレベルで
Nchトランジスタ26をオンし、この間に容量素子2
8より接地24に放電する。従って、ノードCの電位は
鋸形となる。このノードCの電位をシュミット回路29
の所定の閾値電圧と比較する。外部クロック11が正常
に発振している時は、その外部クロック11の立ち上が
りおよび立ち下がりの度に、ノードCの電位は容量素子
28の放電により低下するので、そのノードCの電位が
シュミット回路29の所定の閾値電圧よりも大きくなる
ことはない。このため、シュミット回路29は外部クロ
ック11の正常な発振と判断し、Hレベルの信号を出力
し、ノードDをHレベルとして、Lレベルの外部リセッ
ト信号が入力されていなければ、AND回路30からは
マイコン12へのリセットを無効とするHレベルの内部
リセット信号を出力し、マイコン12はリセットされる
ことはない。
【0017】一方、図2の発振停止検出許可状態の外部
クロック停止中に示しているように、外部クロック11
が発振停止した時、ノードBにはワンショットパルスが
発生されず、継続的にLレベルとなる。このため、Pc
hトランジスタ25は継続的にオンされ、Nchトラン
ジスタ26はオンされないので、容量素子28は充電さ
れ続け、ノードCの電位がシュミット回路29の所定の
閾値電圧よりも大きくなる。このため、シュミット回路
29は外部クロック11の発振停止と判断し、Lレベル
の信号を出力し、Lレベルの外部リセット信号が入力さ
れていなくても、ノードDをLレベルとして、AND回
路30からはマイコン12をリセットするLレベルの内
部リセット信号を出力し、マイコン12をリセットす
る。そして、このリセットによって、半導体チップの全
入出力ポートを入力ポートにするなどして、他のマイコ
ンへの影響を防ぐ。
【0018】次に、CPU18から発振停止検出開始信
号がLレベルに出力されるか(発振停止検出禁止状
態)、または、ストップ/ウエイトモード信号がHレベ
ルに出力されている(ストップ/ウエイトモードであ
る)場合の動作を説明する。この場合、ノードAはLレ
ベルであり、従って、ノードBは常にHレベルである。
図2の発振停止検出禁止状態に示しているように、ノー
ドBは常にHレベルとなるので、Nchトランジスタ2
6は継続的にオンされ、Pchトランジスタ25はオン
されないので、容量素子28は放電され続け、ノードC
の電位がシュミット回路29の所定の閾値電圧よりも大
きくなることはない。このため、シュミット回路29
は、Hレベルの信号を出力し、ノードDをHレベルとし
て、AND回路30からはマイコン12へのリセットを
無効とするHレベルの内部リセット信号を出力し、マイ
コン12はリセットされることはない。
【0019】また、図3は複数のマイコンがLANに接
続された状態を示す構成図であり、図において、9はシ
リアルバス、101 〜10N はシリアルバス9にそれぞ
れマイコン12が接続された複数のノードである。複数
のマイコン12がシリアルバス9に接続されている場合
に、あるマイコンがデータの転送中に外部クロック11
が異常停止するなどの偶発的な事故が発生し、マイコン
12がHレベルの信号を出力したまま停止した場合に
は、他のマイコンがシリアルバス9にLレベルの信号を
出力しても、シリアルバス9の信号レベルはLレベルに
遷移しないため、それ以降の通信が不可能になってしま
う。しかしながら、このような事故が発生した場合に
は、この実施の形態1による発振停止検出装置により、
マイコン12をリセットして、例えば、半導体チップの
全入出力ポートを入力ポート化することにより、Hレベ
ルの信号をシリアルバス9に出力し続ける状態を解除す
ることができ、他のマイコン12への影響を回避し、外
部クロック11の発振停止以降の他のマイコン12によ
る通信を可能にする。尚、この実施の形態1では、複数
のマイコンがLANに接続された場合について示した
が、これは一例として示したものであり、この実施の形
態1による発振停止検出装置は、マイコンを構成要素と
する他の装置に利用することが可能であることは言うま
でもない。
【0020】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、発振停止を検出するにあたって、CPU18が何ら
処理する必要がないので、CPU18の処理負荷を低減
すると共に、確実に発振停止を検出することができる効
果がある。また、外部クロック11の発振周期の時間間
隔に応じて、発振停止を検出することができるので、外
部クロック11の発振停止から発振停止検出までに時間
がかかることなく、迅速にその発振停止を検出すること
ができ、発振停止検出後のマイコン12への応答を迅速
にできる効果がある。さらに、CPU18から出力され
る発振停止検出開始信号およびストップ/ウエイトモー
ド信号により、発振停止検出を許可したり禁止したり選
択することができ、マイコン12の用途に応じて、発振
停止検出を許可してマイコン12の信頼性を高めたり、
発振停止検出を禁止してマイコン12の消費電力を低減
することができる効果がある。
【0021】実施の形態2.図4はこの発明の実施の形
態2による発振停止検出装置を示す構成図であり、図に
おいて、40は半導体チップに搭載されたマイクロコン
ピュータ(以下、マイコンと言う)である。41は実施
の形態1で示した発振停止検出装置とほぼ同一の構成で
あり、異なる構成として、42は3端子入力としたNO
R回路、43は外部クロック11の発振停止時にHレベ
ルの信号を出力するシュミット回路(発振停止信号発生
回路)であり、AND回路30は設けられていない。ま
た、45はCPUであり、後述する動作で示すようにそ
の機能が異なるものである。
【0022】51はシュミット回路43から発生される
発振停止信号に応じて起動して内部クロックを発生する
リングオシレータ(内部クロック発振回路)であり、O
R回路51a、OR回路51aとストップ/ウエイトモ
ード反転信号と帰還パルスとの否定論理積をとるNAN
D回路51b、インバータ51c〜51nによって構成
される。52はシュミット回路43から発生される発振
停止信号に応じて、外部クロック11、またはリングオ
シレータ51から発生される内部クロックを選択してシ
ステムクロックφとしてマイコン40に供給するクロッ
ク切換回路である。53はシュミット回路43から発生
される発振停止信号の立ち上がりエッジを検出し、その
立ち上がりエッジに応じたワンショットパルスを発生
し、そのワンショットパルスを発振停止検出割り込み信
号としてCPU45に発生する立ち上がりエッジ検出回
路(割り込み信号発生回路)であり、インバータ53a
〜53c、NAND回路53dにより構成される。54
はマイコン40の暴走を検出するウオッチドックタイ
マ、55はそれら立ち上がりエッジ検出回路53の出力
とウオッチドックタイマ54の出力との論理積をとるA
ND回路である。56は立ち上がりエッジ検出回路53
から出力されるワンショットパルスによりセットされ、
CPU45からのリセット信号または外部リセット信号
によりリセットされ、ワンショットパルスの入力により
発振停止検出フラグ信号をマイコン40に発生するSR
ラッチ回路である。また、57はシュミット回路43か
ら発生される発振停止信号をシステムクロックφに同期
させてマイコン40に発生し、そのマイコン40に現在
のシステムクロックφの状態をモニタさせるフリップフ
ロップ回路であり、このフリップフロップ回路57は外
部リセット信号によりリセットされるものである。
【0023】次に動作について説明する。図5はこの発
明の実施の形態2による発振停止検出装置の動作を示す
波形図であり、上記図4とこの図5に基づいて説明す
る。まず、CPU45から発振停止検出開始信号がHレ
ベルに出力され(発振停止検出許可状態)、ストップ/
ウエイトモード信号がLレベルに出力されている(スト
ップ/ウエイトモードではない)場合の動作を説明す
る。この場合、ノードAはHレベルである。図5の発振
停止検出許可状態の外部クロック動作中に示しているよ
うに、外部クロック11が正常に発振している時、ノー
ドBには外部クロック11の立ち上がりおよび立ち下が
りエッジに応じたHレベルのワンショットパルスが発生
され、ノードCの電位は鋸形となる。このノードCの電
位はシュミット回路43の所定の閾値電圧よりも大きく
なることはなく、このため、シュミット回路43は外部
クロック11の正常な発振と判断し、ノードDをLレベ
ルにする。従って、リングオシレータ51は、起動する
ことなく、また、クロック切換回路52は、外部クロッ
ク11をシステムクロックφとしてマイコン40に供給
したままとなる。さらに、立ち上がりエッジ検出回路5
3は、ワンショットパルスの発振停止検出割り込み信号
を発生することはない。さらに、フリップフロップ回路
57は、Lレベルをシステムクロックφに同期させてマ
イコン40に供給することにより、マイコン40に現在
のシステムクロックφは、外部クロック11であること
を知らせる。
【0024】一方、図5の発振停止検出許可状態の外部
クロック停止中に示しているように、外部クロック11
が発振停止した時、ノードBにはワンショットパルスが
発生されず、継続的にLレベルとなる。このため、ノー
ドCの電位がシュミット回路43の所定の閾値電圧より
も大きくなり、シュミット回路43は外部クロック11
の発振停止と判断し、Hレベルの信号を出力し、ノード
DをHレベルにする。従って、リングオシレータ51の
OR回路51aにはHレベルの発振停止信号が入力さ
れ、さらに、NAND回路51bにはHレベルのストッ
プ/ウエイトモード反転信号が入力されているので、リ
ングオシレータ51は起動され、内部クロックを発生す
る。また、クロック切換回路52には、Hレベルの発振
停止信号が入力されるので、システムクロックφを外部
クロック11からリングオシレータ51より発生された
内部クロックに代えてマイコン40に供給する。さら
に、立ち上がりエッジ検出回路53は、Lレベルのワン
ショットパルスをノードEに発生し、AND回路55を
介して、発振停止検出割り込み信号としてCPU45に
出力する。SRラッチ回路56は、立ち上がりエッジ検
出回路53から出力されるLレベルのワンショットパル
スにより、その出力レベルをHレベルに保持し続け、発
振停止検出フラグ信号としてマイコン40に出力する。
ここで、AND回路55を介して出力される発振停止検
出割り込み信号と、SRラッチ回路56から出力される
発振停止検出フラグ信号とは、重複しているように思え
るが、AND回路55は、発振停止検出割り込み信号
と、マイコン40の暴走を検出するウオッチドックタイ
マ54の暴走検出信号との論理積をとっているので、C
PU45では、発振停止検出割り込み信号が入力された
後の処理として、発振停止検出フラグ信号を抽出するこ
とにより、発振停止検出割り込み信号が、マイコン40
の暴走であるか、外部クロック11の発振停止であるか
を正確に認識するためである。そして、マイコン40
は、それら発振停止検出割り込み信号と発振停止検出フ
ラグ信号とにより、外部クロック11の発振停止である
ことを認識した場合に、アプリケーションに応じた所定
の割り込み処理を実行すると共に、SRラッチ回路56
をリセットし、発振停止検出フラグ信号をLレベルにク
リアする。尚、その割り込み処理には、ワーニングの報
知、半導体チップの全ポートの入力ポート化、外部クロ
ック11の入力端子の固定値化などがある。さらに、フ
リップフロップ回路57は、Hレベルの発振停止信号を
リングオシレータ51より発生された内部クロックのシ
ステムクロックφに同期させてマイコン40に供給する
ことにより、マイコン40に現在のシステムクロックφ
は、内部クロックであることを知らせる。
【0025】図5の発振停止検出許可状態の外部クロッ
ク再動作に示しているように、外部クロック11が発振
停止し、リングオシレータ51による内部クロックに切
換後、再度、外部クロック11が正常に発振し出した
時、ノードBには外部クロック11の立ち上がりおよび
立ち下がりエッジに応じたHレベルのワンショットパル
スが発生され、ノードCの電位は鋸形となる。このノー
ドCの電位がシュミット回路43の所定の閾値電圧より
も大きくなることはなく、このため、シュミット回路4
3は外部クロック11の正常な発振と判断し、ノードD
をLレベルにする。従って、リングオシレータ51のO
R回路51aにはLレベルの発振停止信号が入力される
ので、リングオシレータ51は停止する。また、クロッ
ク切換回路52には、Lレベルの発振停止信号が入力さ
れるので、システムクロックφを内部クロックから外部
クロック11に代えてマイコン40に供給する。さら
に、立ち上がりエッジ検出回路53は、ワンショットパ
ルスの発振停止検出割り込み信号を発生することはな
い。さらに、フリップフロップ回路57は、Lレベルを
システムクロックφに同期させてマイコン40に供給す
ることにより、マイコン40に現在のシステムクロック
φは、外部クロック11であることを知らせる。これに
より、マイコン40では、システムクロックφがリング
オシレータ51による内部クロックから外部クロック1
1に切換わったことを認識し、割り込み処理からの復帰
処理を行い、通常処理へと移行する。
【0026】次に、CPU45から発振停止検出開始信
号がLレベルに出力されるか(発振停止検出禁止状
態)、または、ストップ/ウエイトモード信号がHレベ
ルに出力されている(ストップ/ウエイトモードであ
る)場合の動作を説明する。この場合、ノードAはLレ
ベルであり、従って、ノードBは常にHレベルである。
図5の発振停止検出禁止状態に示しているように、ノー
ドBは常にHレベルとなるので、ノードCの電位がシュ
ミット回路43の所定の閾値電圧よりも大きくなること
はなく、シュミット回路43は、ノードDをLレベルに
する。従って、リングオシレータ51は、起動すること
なく、また、クロック切換回路52は、外部クロック1
1をシステムクロックφとしてマイコン40に供給した
ままとなる。さらに、立ち上がりエッジ検出回路53
は、ワンショットパルスを発生することなく、発振停止
検出割り込み信号としてマイコン40に出力することは
ない。さらに、フリップフロップ回路57は、Lレベル
をシステムクロックφに同期させてマイコン40に供給
することにより、マイコン40に現在のシステムクロッ
クφは、外部クロック11であることを知らせる。尚、
この実施の形態2によれば、内部クロックをリングオシ
レータ51により発生させたが、内部クロックをCRオ
シレータにより発生させるようにしても良い。
【0027】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、外部クロック11が発振停止した期間中に、クロッ
ク切換回路52によりリングオシレータ51またはCR
オシレータによる内部クロックに切換えることができ、
外部クロック11が発振停止してもマイコン40の動作
を継続させることができる効果がある。また、外部クロ
ック11が発振停止した時に、立ち上がりエッジ検出回
路53およびAND回路55により、ワンショットパル
スの発振停止検出割り込み信号を出力することができ、
様々なアプリケーションに対応した割り込み処理を実行
することができる効果がある。さらに、SRラッチ回路
56により発振停止検出フラグ信号を出力させることに
より、ウオッチドックタイマ54の検出によるマイコン
40の暴走ではなく、外部クロック11の発振停止であ
ることを正確に認識することができる効果がある。さら
に、フリップフロップ回路57により現在のシステムク
ロックφが外部クロック11であるか、リングオシレー
タ51による内部クロックであるかをマイコン40に知
らせることができ、システムクロックφがリングオシレ
ータ51による内部クロックから、再度、外部クロック
11に復帰した時の割り込み処理からの復帰処理を行う
ことができる効果がある。さらに、リングオシレータ5
1またはCRオシレータによる内部クロックは、外部ク
ロック11よりも発振周波数が小さく、従って、リング
オシレータ51またはCRオシレータによる内部クロッ
クを用いている期間は、消費電力を低減することができ
る効果がある。
【0028】実施の形態3.この実施の形態3は、リン
グオシレータ51による内部クロックを、外部クロック
11の正常発振および発振停止にかかわらず、システム
クロックφとしてマイコン40に使用するものである。
図4において、61はシステムクロックφとして外部ク
ロック11の代わりにリングオシレータ51による内部
クロックを選択したい時に、CPU45から出力される
Hレベルのリングオシレータ選択信号を保持するレジス
タである。
【0029】次に動作について説明する。システムクロ
ックφとして外部クロック11の代わりにリングオシレ
ータ51による内部クロックを選択したい時に、CPU
45からHレベルのリングオシレータ選択信号をレジス
タ61に出力し、そのレジスタ61により保持させる。
NOR回路42には、レジスタ61により保持されたH
レベルが入力されるので、ノードAはLレベルであり、
ノードBは常にHレベルである。従って、Pchトラン
ジスタ25は、オフし続け、Nchトランジスタ26
は、オンし続けるので、容量素子28は充電されること
なく、消費電力を低減できる。また、リングオシレータ
51のOR回路51aには、レジスタ61により保持さ
れたHレベルが入力されるので、リングオシレータ51
は起動し、内部クロックを発生する。さらに、クロック
切換回路52には、レジスタ61により保持されたHレ
ベルが入力されるので、システムクロックφとして外部
クロック11の代わりにリングオシレータ51による内
部クロックを選択し、マイコン40に出力する。
【0030】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、CPU45の制御により、外部クロック11の正常
発振および発振停止にかかわらず、システムクロックφ
として外部クロック11の代わりにリングオシレータ5
1による内部クロックを選択することができるので、一
般に、外部クロック11よりもリングオシレータ51に
よる内部クロックの方が発振周波数が小さく、従って、
消費電力を低減できる効果がある。また、この時、容量
素子28は充電されることなく、消費電力をさらに低減
できる効果がある。
【0031】実施の形態4.この実施の形態4は、上記
実施の形態1および実施の形態2で示した発振停止後の
処理としての2つの方法である内部リセット信号の発生
と、発振停止検出割り込み信号の発生の双方の機能を備
え、マイコンのソフトウエアの設定により、どちらか一
方を選択できるようにしたものである。尚、この実施の
形態4において、上記実施の形態3で示した、CPU4
5の制御により、外部クロック11の正常発振および発
振停止にかかわらず、システムクロックφとして外部ク
ロック11の代わりにリングオシレータ51による内部
クロックを選択する機能を加え、マイコンのソフトウエ
アの設定により、選択できるようにしても良い。
【0032】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、発振停止後の処理を、用途に応じて任意に選択する
ことができる効果がある。
【0033】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、外部
クロックの検出時にワンショットパルスを発生するワン
ショットパルス発生回路と、ワンショットパルスの発生
されていない期間に充電を行い、発生期間に放電を行う
充放電回路と、その充放電回路に充電された電位が所定
値に達した場合に、マイクロコンピュータを初期化する
初期化信号を発生する初期化信号発生回路とを設けるよ
うに構成したので、外部クロックの発振停止を検出する
にあたって、CPUが何ら処理する必要がなく、CPU
の処理負荷を低減すると共に、確実に発振停止を検出す
ることができる効果がある。また、外部クロックの発振
周期の時間間隔に応じて、発振停止を検出することがで
きるので、外部クロックの発振停止から発振停止検出ま
でに時間がかかることなく、迅速にその発振停止を検出
することができ、発振停止検出後のマイクロコンピュー
タへの応答を迅速にできる効果がある。
【0034】この発明によれば、外部クロックの検出時
にワンショットパルスを発生するワンショットパルス発
生回路と、ワンショットパルスの発生されていない期間
に充電を行い、発生期間に放電を行う充放電回路と、そ
の充放電回路に充電された電位が所定値に達した場合
に、発振停止信号を発生する発振停止信号発生回路と、
リングオシレータまたはCRオシレータにより形成さ
れ、発振停止信号に応じて起動して内部クロックを発生
し、マイクロコンピュータに供給する内部クロック発振
回路と、発振停止信号に応じてCPUに割り込み信号を
発生する割り込み信号発生回路とを設けるように構成し
たので、外部クロックが発振停止した期間中に、リング
オシレータまたはCRオシレータによる内部クロックに
切換えることができ、外部クロックが発振停止してもマ
イクロコンピュータの動作を継続させることができる効
果がある。また、リングオシレータまたはCRオシレー
タによる内部クロックは、外部クロックよりも発振周波
数が小さく、従って、リングオシレータまたはCRオシ
レータによる内部クロックを用いている期間は、消費電
力を低減することができる効果がある。さらに、外部ク
ロックが発振停止した時に、割り込み信号発生回路によ
り、割り込み信号を発生することができ、外部クロック
の発振停止時に、様々なアプリケーションに対応した割
り込み処理を実行することができる効果がある。
【0035】この発明によれば、CPUにより充放電回
路の動作を禁止に設定されるか、または、CPUにより
外部クロックのストップ/ウエイトモード信号が出力さ
れた場合に、充放電回路の動作を禁止する論理回路を設
けるように構成したので、マイクロコンピュータの用途
に応じて、充放電回路の動作を許可することにより発振
停止検出を許可してマイクロコンピュータの信頼性を高
めたり、充放電回路の動作を禁止することにより発振停
止検出を禁止してマイクロコンピュータの消費電力を低
減することができる効果がある。
【0036】この発明によれば、発振停止信号をシステ
ムクロックに同期させてマイクロコンピュータに供給す
るフリップフロップ回路を設けるように構成したので、
フリップフロップ回路により現在のシステムクロックが
外部クロックであるか、リングオシレータまたはCRオ
シレータによる内部クロックであるかをマイクロコンピ
ュータに認識させることができ、システムクロックが内
部クロックから、再度、外部クロックに復帰した時の割
り込み処理からの復帰処理を行うことができる効果があ
る。
【0037】この発明によれば、CPUによる設定に応
じて内部クロック発振回路を起動または停止するレジス
タと、レジスタに起動設定された場合に内部クロック発
振回路から発生される内部クロックを選択し、レジスタ
に停止設定された場合に外部クロックを選択してマイク
ロコンピュータに供給するクロック切換回路とを設ける
ように構成したので、CPUの制御により、外部クロッ
クの正常発振および発振停止にかかわらず、システムク
ロックとして外部クロックの代わりにリングオシレータ
またはCRオシレータによる内部クロックを選択するこ
とができ、消費電力を低減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による発振停止検出
装置を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による発振停止検出
装置の動作を示す波形図である。
【図3】 複数のマイコンがLANに接続された状態を
示す構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態2による発振停止検出
装置を示す構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態2による発振停止検出
装置の動作を示す波形図である。
【図6】 従来の発振停止検出装置を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
11 外部クロック、12,40 マイクロコンピュー
タ、14 立ち上がりエッジ検出回路(ワンショットパ
ルス発生回路)、15 立ち下がりエッジ検出回路(ワ
ンショットパルス発生回路)、16 AND回路(ワン
ショットパルス発生回路)、18,45 CPU、21
NOR回路(論理回路)、22 NAND回路(論理
回路)、23 電源(充放電回路)、24,27 接地
(充放電回路)、25 Pchトランジスタ(充放電回
路)、26 Nchトランジスタ(充放電回路)、28
容量素子(充放電回路)、29 シュミット回路(初
期化信号発生回路)、30 AND回路(初期化信号発
生回路)、43 シュミット回路(発振停止信号発生回
路)、51 リングオシレータ(内部クロック発振回
路)、52 クロック切換回路、53 立ち上がりエッ
ジ検出回路(割り込み信号発生回路)、57 フリップ
フロップ回路、61 レジスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長 芳樹 兵庫県伊丹市中央3丁目1番17号 三菱電 機システムエル・エス・アイ・デザイン株 式会社内 Fターム(参考) 5B054 AA01 BB05 CC01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部クロックの立ち上がりエッジおよび
    立ち下がりエッジのうちの少なくとも一方を検出し、そ
    の検出時にワンショットパルスを発生するワンショット
    パルス発生回路と、上記ワンショットパルス発生回路か
    ら発生されるワンショットパルスの発生されていない期
    間に充電を行い、そのワンショットパルスの発生期間に
    放電を行う充放電回路と、上記充放電回路に充電された
    電位が所定値に達した場合に上記外部クロックの発振停
    止と判断して、マイクロコンピュータを初期化する初期
    化信号を発生する初期化信号発生回路とを備えた発振停
    止検出装置。
  2. 【請求項2】 外部クロックの立ち上がりエッジおよび
    立ち下がりエッジのうちの少なくとも一方を検出し、そ
    の検出時にワンショットパルスを発生するワンショット
    パルス発生回路と、上記ワンショットパルス発生回路か
    ら発生されるワンショットパルスの発生されていない期
    間に充電を行い、そのワンショットパルスの発生期間に
    放電を行う充放電回路と、上記充放電回路に充電された
    電位が所定値に達した場合に上記外部クロックの発振停
    止と判断し、発振停止信号を発生する発振停止信号発生
    回路と、リングオシレータまたはCRオシレータにより
    形成され、上記発振停止信号発生回路から発生される発
    振停止信号に応じて起動して内部クロックを発生し、シ
    ステムクロックとしてマイクロコンピュータに供給する
    内部クロック発振回路と、上記発振停止信号発生回路か
    ら発生される発振停止信号に応じてCPUに割り込み信
    号を発生する割り込み信号発生回路とを備えた発振停止
    検出装置。
  3. 【請求項3】 CPUにより充放電回路の動作を禁止に
    設定されるか、または、そのCPUにより外部クロック
    のストップ/ウエイトモード信号が出力された場合に、
    その充放電回路の動作を禁止する論理回路を備えたこと
    を特徴とする請求項1または請求項2記載の発振停止検
    出装置。
  4. 【請求項4】 発振停止信号発生回路から発生される発
    振停止信号をシステムクロックに同期させてマイクロコ
    ンピュータに供給するフリップフロップ回路を備えたこ
    とを特徴とする請求項2記載の発振停止検出装置。
  5. 【請求項5】 CPUにより設定され、その設定に応じ
    て内部クロック発振回路を起動または停止するレジスタ
    と、上記レジスタに上記内部クロック発振回路の起動設
    定された場合にその内部クロック発振回路から発生され
    る内部クロックを選択してシステムクロックとしてマイ
    クロコンピュータに供給し、そのレジスタに上記内部ク
    ロック発振回路の停止設定された場合に外部クロックを
    選択してシステムクロックとしてそのマイクロコンピュ
    ータに供給するクロック切換回路とを備えたことを特徴
    とする請求項2または請求項4記載の発振停止検出装
    置。
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