JP2000353034A - 中央処理装置ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のデータバスのプルアップ抵抗素子は全
てのデータバス信号線を一括してプルアップあるいはプ
ルダウンするものであるため、中央処理装置の命令コー
ドとの対応関係によっては暴走し、誤動作、誤不動作と
なってしまうなどの課題があった。 【解決手段】 複数のデータバス信号線を中央処理装置
のＨＡＬＴなどの命令コードと一致するようにプルアッ
プとプルダウンとを組み合わせたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は入力された命令コ
ードに基づいて動作する中央処理装置と、この中央処理
装置に接続されるデータバスとを備えた中央処理装置ユ
ニットに係り、特に、このデータバスに接続された各種
の周辺装置などが故障し、これにより中央処理装置が誤
動作、誤不動作してしまうことを防止するための改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の中央処理装置ユニット
は、データバスから中央処理装置にオペコードなどの命
令コードを入力し、中央処理装置がこの命令コードを解
読、実行することにより所定の演算処理などを実行させ
ている。

【０００３】そして、例えばこのデータバスに接続され
たメモリなどの周辺装置が故障したり、この周辺装置に
対するアクセスを制御する各種のデコーダなどが故障し
たりすると、このデータバスに対してデータを出力する
ドライブ装置がなくなり、このデータバスの各データバ
ス信号線の電圧レベルが不確定な状態となってしまい、
中央処理装置はこの不確定な電圧を読み込んで、誤動
作、誤不動作してしまうことになる。

【０００４】そこで、従来においてはこのような不具合
を防止するために、所謂プルアップ抵抗素子やプルダウ
ン抵抗素子を用いることが一般的に行われている。図４
および図５は特開平３−２６８６０８号公報などに開示
された従来のデータバスの論理レベルを固定するための
回路の構成を示す回路図である。図において、２５はデ
ータバス、２６はデータバス２５に接続されたトライス
テートバッファ、２７はこのデータバス２５に接続され
たメモリ、２８はデータバス２５と高圧側電源との間に
配設された論理レベル固定回路、２９はデータバス２５
を高圧側電源にプルアップするプルアップ抵抗素子であ
る。

【０００５】次に動作について説明する。メモリ２７が
所定の電圧を出力すると、データバス２５はこの電圧に
ドライブされ、それがトライステートバッファ２６に入
力される。また、トライステートバッファ２６が所定の
電圧を出力すると、データバス２５はこの電圧にドライ
ブされ、それがメモリ２７に入力される。

【０００６】また、メモリ２７およびトライステートバ
ッファ２６のいずれも電圧を出力しない場合には、この
データバス２５はプルアップ抵抗素子２９によりプルア
ップされて高圧側電源の電圧にドライブされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のデータバス２５
の論理レベル固定回路２８は以上のように構成されてい
るので、これを中央処理装置に接続されるデータバスに
適用した場合、データバス信号線の電圧レベルが不確定
な状態となってしまうことはないが、その固定された電
圧レベルの組み合わせによっては中央処理装置が暴走
し、誤動作、誤不動作などの問題が生じてしまうなどの
課題があった。従って、中央処理装置の誤動作、誤不動
作を確実に防止することはできなかった。

【０００８】具体的に説明すると、中央処理装置は、そ
のデータバスから入力される命令コードに基づいて動作
する。そして、周辺装置が故障したりして上記プルアッ
プ抵抗素子やプルダウン抵抗素子の電圧レベルが中央処
理装置に入力された場合、中央処理装置はそのプルアッ
プあるいはプルダウンされた電圧レベルの組み合わせを
命令コードとして誤認し、この誤認した命令コードに基
づいて動作することになる。従って、この電圧レベルの
組み合わせが、プログラム領域へのジャンプの命令コー
ドと一致したり、所定の演算を実行するための命令コー
ドと一致したり、メモリ書込み用の命令コードなどに一
致した場合には、中央処理装置はこの命令コードを実行
してしまうことになり、誤動作や誤不動作してしまうこ
とになる。

【０００９】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、中央処理装置の誤動作、誤不動作
を確実に防止することができる中央処理装置ユニットを
得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る中央処理
装置ユニットは、入力された命令コードに基づいて動作
する中央処理装置と、この中央処理装置に接続され、上
記命令コードを当該中央処理装置に入力するために使用
される複数のデータバス信号線からなるデータバスと、
一端が各データバス信号線に接続される複数の抵抗素子
と、上記中央処理装置のハイ入力レベルに相当する電圧
が印加される高圧側信号線と、上記中央処理装置のロー
入力レベルに相当する電圧が印加される低圧側信号線と
を備え、上記各抵抗素子はそれぞれ、上記中央処理装置
の特定の命令コードと一致するようにその他端が上記高
圧側信号線あるいは上記低圧側信号線のうちのいずれか
一方に接続されているものである。

【００１１】この発明に係る中央処理装置ユニットは、
入力された命令コードに基づいて動作する中央処理装置
と、この中央処理装置に接続され、上記命令コードを当
該中央処理装置に入力するために使用される複数のデー
タバス信号線からなるデータバスと、一端が各データバ
ス信号線に接続される複数の抵抗素子と、上記中央処理
装置のハイ入力レベルに相当する電圧が印加される高圧
側信号線と、上記中央処理装置のロー入力レベルに相当
する電圧が印加される低圧側信号線と、上記各抵抗素子
の他端を、上記中央処理装置の特定の命令コードと一致
するように高圧側信号線あるいは上記低圧側信号線のう
ちのいずれか一方に切替可能に接続する複数の切替素子
とを備えるものである。

【００１２】

【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による中
央処理装置ユニットを備えた情報処理装置の構成を示す
ブロック図である。図において、１はプログラムステッ
プなどが所定のアドレス毎に格納された読出専用メモ
リ、２は一時的なデータなどが所定のアドレス毎に格納
されたランダムアクセスメモリ、３は外部器機との間の
データ入出力に用いられる入出力ポート、４はこのメモ
リ１，２や入出力ポート３などのアドレスを指定し、そ
のアドレスに格納されたデータに基づいて各種の演算処
理などを実行する中央処理装置、５は中央処理装置４が
これらメモリ１，２や入出力ポート３などに対して出力
する複数のアドレスバス信号線からなるアドレスバス、
６は中央処理装置４がこれらメモリ１，２や入出力ポー
ト３などとの間でのデータ交換に用いられる複数のデー
タバス信号線からなるデータバスである。

【００１３】図２はこの発明の実施の形態１によるデー
タバスおよびその周辺部の構成を示す回路構成図であ
る。なお、同図は４ビットバスの場合の例である。図に
おいて、７，・・・，１０はそれぞれデータバス信号
線、１１は中央処理装置４のハイ入力レベルに相当する
電圧が印加される高圧側信号線、１２は中央処理装置４
のロー入力レベルに相当する電圧が印加される低圧側信
号線、１３，１４はそれぞれデータバス信号線７，８と
高圧側信号線１１との間に接続されたプルアップ抵抗素
子（抵抗素子）、１５，１６はそれぞれデータバス信号
線９，１０と低圧側信号線１２との間に接続されたプル
ダウン抵抗素子（抵抗素子）である。

【００１４】そして、この実施の形態１では、このプル
アップ抵抗素子１３，１４とプルダウン抵抗素子１５，
１６との組み合せにより決定されるデータバス信号線
７，・・・，１０の電圧レベルの組み合せを、中央処理
装置４自体の動作を停止するＨＡＬＴなどの命令コード
や、中央処理装置４を自己リセットする命令コード、相
対アドレス「０」のジャンプルーチンを指定する命令コ
ード、装置全体をリセットしたり電源遮断などを行う周
辺装置へのアクセスを指定する命令コードなどと一致さ
せるようにしている。

【００１５】次に動作について説明する。リセットが解
除されると中央処理装置４はリセットベクタに基づく最
初のアドレスをアドレスバス５に出力する。そして、読
出専用メモリ１、ランダムアクセスメモリ２、入出力ポ
ート３はそれぞれそのアドレスバス５上のアドレスをデ
コードし、それが自分のアドレスであれば、そのアドレ
スへの中央処理装置４のアクセスを許可状態とする。そ
して、このアクセスが読み出しアクセスである場合に
は、上記アドレスに格納されたデータをデータバス６に
出力し、これを中央処理装置４が読み取る。また、この
アクセスが書込みアクセスである場合には、中央処理装
置４がデータバス６上に出力したデータを上記アドレス
に格納する。

【００１６】そして、中央処理装置４はこのような読出
専用メモリ１、ランダムアクセスメモリ２、入出力ポー
ト３などの周辺装置に対してアクセスしつつ、入力され
た命令コードに基づいて所定の演算処理などの動作を実
行する。

【００１７】次に、上記読出専用メモリ１、ランダムア
クセスメモリ２、入出力ポート３などの周辺装置が故障
したり、この周辺装置に対するアクセスを制御する各種
のデコーダなどが故障した場合における中央処理装置４
の読み取りアクセス動作について説明する。

【００１８】このような故障が発生した場合、中央処理
装置４が所定のアドレスをアドレスバス５に出力して
も、そのアクセス先である読出専用メモリ１などの周辺
装置は適当なデータをデータバス６に出力しない。従っ
て、データバス６に対してデータを出力するドライブ装
置がなくなってしまうので、各データバス信号線７，・
・・，１０は上記プルアップ抵抗素子１３，１４あるい
はプルダウン抵抗素子１５，１６による電圧レベルに設
定され、このプルアップ抵抗素子１３，１４とプルダウ
ン抵抗素子１５，１６との組み合わせにより決定される
電圧レベルの組み合わせが中央処理装置４に入力される
ことになる。

【００１９】そして、この実施の形態１では、この電圧
レベルの組み合せを、中央処理装置４自体の動作を停止
するＨＡＬＴなどの命令コードや、中央処理装置４を自
己リセットする命令コード、相対アドレス「０」のジャ
ンプルーチンを指定する命令コード、装置全体をリセッ
トしたり電源遮断などを行う周辺装置へのアクセスを指
定する命令コードなどと一致させるようにしているの
で、中央処理装置４はこれらの設定に基づく命令コード
を実行する。

【００２０】従って、中央処理装置４は暴走してしまう
ことはなく、中央処理装置４の誤動作、誤不動作を確実
に防止することができる。

【００２１】以上のように、この実施の形態１では、デ
ータバス信号線７，・・・，１０をプルアップあるいは
プルダウンする各抵抗素子１３，・・・，１６を、その
組み合わせが中央処理装置４の特定の命令コードと一致
するように組み合わせているので、メモリ１，２などの
周辺装置が故障したりしてプルアップ抵抗素子１３，１
４やプルダウン抵抗素子１５，１６の電圧レベルが中央
処理装置４に入力されたとしても、中央処理装置４は上
記所定の命令コードを実行することになり、中央処理装
置４が暴走してしまうことはなく、中央処理装置４の誤
動作、誤不動作を確実に防止することができる効果があ
る。

【００２２】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２によるデータバスおよびその周辺部の構成を示す回
路構成図である。図において、１７，・・・，２０はそ
れぞれ一端が各データバス信号線７，・・・，１０に接
続された抵抗素子、２１，・・・，２４はそれぞれ固定
端子が抵抗素子１７，・・・，２０の他端に接続され、
開放端子の一方が高圧側信号線１１に接続され、更に、
開放端子の他方が低圧側信号線１２に接続されたシーソ
ースイッチ（切替素子）である。これ以外の構成は実施
の形態１と同様であり説明を省略する。

【００２３】次に動作について説明する。中央処理装置
４自体の動作を停止するＨＡＬＴなどの命令コードや、
中央処理装置４を自己リセットする命令コード、相対ア
ドレス「０」のジャンプルーチンを指定する命令コー
ド、装置全体をリセットしたり電源遮断などを行う周辺
装置へのアクセスを指定する命令コードなどと一致する
電圧レベルの組み合せとなるように、上記複数のシーソ
ースイッチ２１，・・・，２４を設定した後、リセット
を解除すると、中央処理装置４はリセットベクタに基づ
く最初のアドレスをアドレスバス５に出力し、読出専用
メモリ１、ランダムアクセスメモリ２、入出力ポート３
などに対してアクセスする。そして、入力された命令コ
ードに基づいて所定の演算処理などの動作を実行する。

【００２４】そして、このような状態において、読出専
用メモリ１、ランダムアクセスメモリ２、入出力ポート
３などの周辺装置が故障したり、この周辺装置に対する
アクセスを制御する各種のデコーダなどが故障したりす
ると、中央処理装置４が所定のアドレスをアドレスバス
５に出力しても、そのアクセス先である読出専用メモリ
１などの周辺装置は適当なデータをデータバス６へ出力
しなくなる。しかしながら、この実施の形態２では、各
データバス信号線７，・・・，１０の電圧レベルの組み
合せが、中央処理装置４自体の動作を停止するＨＡＬＴ
などの命令コードや、中央処理装置４を自己リセットす
る命令コード、相対アドレス「０」のジャンプルーチン
を指定する命令コード、装置全体をリセットしたり電源
遮断などを行う周辺装置へのアクセスを指定する命令コ
ードなどと一致するように、上記複数のシーソースイッ
チ２１，・・・，２４を設定しているので、中央処理装
置４はこれらの設定に基づく命令コードを実行すること
になり、中央処理装置４が暴走してしまうことはなく、
中央処理装置４の誤動作、誤不動作を確実に防止するこ
とができる。これ以外の動作は実施の形態１と同様であ
り説明を省略する。

【００２５】以上のように、この実施の形態２では、デ
ータバス信号線７，・・・，１０のプルアップあるいは
プルダウンの設定をその組み合わせが中央処理装置４の
特定の命令コードと一致するように複数のシーソースイ
ッチ２１，・・・，２４により設定しているので、周辺
装置が故障したりして上記抵抗素子１７，・・・，２０
の電圧レベルが中央処理装置４に入力されたとしても、
中央処理装置４は上記所定の命令コードを実行すること
になり、中央処理装置４が暴走してしまうことはなく、
中央処理装置４の誤動作、誤不動作を確実に防止するこ
とができる効果がある。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、入力
された命令コードに基づいて動作する中央処理装置と、
この中央処理装置に接続され、上記命令コードを当該中
央処理装置に入力するために使用される複数のデータバ
ス信号線からなるデータバスと、一端が各データバス信
号線に接続される複数の抵抗素子と、上記中央処理装置
のハイ入力レベルに相当する電圧が印加される高圧側信
号線と、上記中央処理装置のロー入力レベルに相当する
電圧が印加される低圧側信号線とを備え、上記各抵抗素
子はそれぞれ、上記中央処理装置の特定の命令コードと
一致するようにその他端が上記高圧側信号線あるいは上
記低圧側信号線のうちのいずれか一方に接続されている
ので、周辺装置が故障したりして上記抵抗素子の電圧レ
ベルが中央処理装置に入力されたとしても、中央処理装
置は上記所定の命令コードを実行することになる。そし
て、この命令コードとして、中央処理装置自体の動作を
停止するＨＡＬＴなどの命令コードや、中央処理装置を
自己リセットする命令コード、相対アドレス「０」のジ
ャンプルーチンを指定する命令コード、装置全体をリセ
ットしたり電源遮断などを行う周辺装置へのアクセスを
指定する命令コードなどと一致させるようにしておけ
ば、中央処理装置が暴走してしまうことはない。従っ
て、中央処理装置の誤動作、誤不動作を確実に防止する
ことができる効果がある。

【００２７】この発明によれば、入力された命令コード
に基づいて動作する中央処理装置と、この中央処理装置
に接続され、上記命令コードを当該中央処理装置に入力
するために使用される複数のデータバス信号線からなる
データバスと、一端が各データバス信号線に接続される
複数の抵抗素子と、上記中央処理装置のハイ入力レベル
に相当する電圧が印加される高圧側信号線と、上記中央
処理装置のロー入力レベルに相当する電圧が印加される
低圧側信号線と、上記各抵抗素子の他端を、上記中央処
理装置の特定の命令コードと一致するように高圧側信号
線あるいは上記低圧側信号線のうちのいずれか一方に切
替可能に接続する複数の切替素子とを備えるので、周辺
装置が故障したりして上記抵抗素子の電圧レベルが中央
処理装置に入力されたとしても、中央処理装置は上記所
定の命令コードを実行することになる。そして、この命
令コードとして、中央処理装置自体の動作を停止するＨ
ＡＬＴなどの命令コードや、中央処理装置を自己リセッ
トする命令コード、相対アドレス「０」のジャンプルー
チンを指定する命令コード、装置全体をリセットしたり
電源遮断などを行う周辺装置へのアクセスを指定する命
令コードなどと一致させるようにしておけば、中央処理
装置が暴走してしまうことはない。従って、中央処理装
置の誤動作、誤不動作を確実に防止することができる効
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による中央処理装置
ユニットを備えた情報処理装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】 この発明の実施の形態１によるデータバスお
よびその周辺部の構成を示す回路構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態２によるデータバスお
よびその周辺部の構成を示す回路構成図である。

【図４】 従来のデータバスの論理レベルを固定するた
めの回路の構成を示す回路図である（その１）。

【図５】 従来のデータバスの論理レベルを固定するた
めの回路の構成を示す回路図である（その２）。

【符号の説明】

４ 中央処理装置、６ データバス、７，・・・，１０
データバス信号線、１１ 高圧側信号線、１２ 低圧
側信号線、１３，１４ プルアップ抵抗素子（抵抗素
子）、１５，１６ プルダウン抵抗素子（抵抗素子）、
１７，・・・，２０ 抵抗素子、２１，・・・，２４
シーソースイッチ（切替素子）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 隆真 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 野口 紳也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された命令コードに基づいて動作す
   る中央処理装置と、 この中央処理装置に接続され、上記命令コードを当該中
   央処理装置に入力するために使用される複数のデータバ
   ス信号線からなるデータバスと、 一端が各データバス信号線に接続される複数の抵抗素子
   と、 上記中央処理装置のハイ入力レベルに相当する電圧が印
   加される高圧側信号線と、 上記中央処理装置のロー入力レベルに相当する電圧が印
   加される低圧側信号線とを備え、 上記各抵抗素子はそれぞれ、上記中央処理装置の特定の
   命令コードと一致するようにその他端が上記高圧側信号
   線あるいは上記低圧側信号線のうちのいずれか一方に接
   続されている中央処理装置ユニット。
2. 【請求項２】 入力された命令コードに基づいて動作す
   る中央処理装置と、 この中央処理装置に接続され、上記命令コードを当該中
   央処理装置に入力するために使用される複数のデータバ
   ス信号線からなるデータバスと、 一端が各データバス信号線に接続される複数の抵抗素子
   と、 上記中央処理装置のハイ入力レベルに相当する電圧が印
   加される高圧側信号線と、 上記中央処理装置のロー入力レベルに相当する電圧が印
   加される低圧側信号線と、 上記各抵抗素子の他端を、上記中央処理装置の特定の命
   令コードと一致するように高圧側信号線あるいは上記低
   圧側信号線のうちのいずれか一方に切替可能に接続する
   複数の切替素子とを備える中央処理装置ユニット。