JP2003122600A - ウォッチドッグタイマ装置 - Google Patents

ウォッチドッグタイマ装置

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JP2003122600A
JP2003122600A JP2001321100A JP2001321100A JP2003122600A JP 2003122600 A JP2003122600 A JP 2003122600A JP 2001321100 A JP2001321100 A JP 2001321100A JP 2001321100 A JP2001321100 A JP 2001321100A JP 2003122600 A JP2003122600 A JP 2003122600A
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pulse
time
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watchdog timer
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Yoshihisa Honma
義久 本間
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 停止機能を備えていない安価なウォッチドッ
グタイマICを利用可能なウォッチドッグタイマ装置を
提供する。 【解決手段】 ウォッチドッグタイマIC2にはクロッ
ク信号を発生するクロック発生部4がトライステート出
力バッファ5を介して接続されている。トライステート
出力バッファ5はCPU1によって制御される。通常、
トライステート出力バッファ5はクロック信号を通過さ
せず、CPU1から出力されるウォッチドッグ監視パル
スのみがウォッチドッグタイマIC2に入力される。ウ
ォッチドッグ監視パルスを出力できない処理をCPU1
が行っている間、クロック発生部4から出力されるクロ
ック信号がトライステート出力バッファ5を通過してウ
ォッチドッグタイマIC2に入力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、演算装置の異常の
有無を監視し異常が発生したとき演算装置をリセットす
るウォッチドッグタイマ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、プログラムに従って動作するマ
イコンなどの演算装置を備えた機器では、演算装置の暴
走のような異常が発生したときに演算装置を自動的にリ
セットすることによって機能を回復させる技術が広く採
用されている。この種の技術として、図3に示すような
ウォッチドッグタイマ装置が従来から知られている。こ
のウォッチドッグタイマ装置は演算装置としてのCPU
1の暴走時にCPU1をリセットするためにウォッチド
ッグタイマIC2を備える。ウォッチドッグタイマIC
2はパルス入力端子PINを備え、パルス入力端子PI
Nにトリガが入力された後に予め定められたタイムアウ
ト時間が経過するまでに次のトリガが入力されないとタ
イムアウト時間の経過時点でリセット信号出力端子RS
Oからリセット信号を出力する。リセット信号出力端子
RSOはCPU1のリセット信号入力端子RSIに接続
してあり、ウォッチドッグタイマIC2はCPU1にリ
セット信号を入力することによりCPU1をリセットす
る。
【0003】ところで、CPU1が正常に動作している
間にウォッチドッグタイマIC2からリセット信号が出
力されることのないように、CPU1を動作させるプロ
グラムにはタイムアウト時間以内の間隔でウォッチドッ
グ監視パルスをトリガとして出力する処理(以下、第1
の処理という)が組み込まれている。しかしながら、例
えばシステム起動の際にメモリデータをロードする処理
やファイル展開時のように大容量データを扱う処理のよ
うに、一連の処理が連続的に行われ終了するまでにタイ
ムアウト時間以上の時間がかかる処理(以下、第2の処
理という)が必要になることもある。第2の処理が行わ
れると、CPU1ではウォッチドッグ監視パルスをタイ
ムアウト時間以内の時間間隔で発生させることができな
くなり、CPU1にウォッチドッグタイマIC2を組み
合わせただけの構成では、第2の処理中にリセット信号
が発生することになって第2の処理が行えなくなる。
【0004】そこで、CPU1が第2の処理を行ってい
る間にウォッチドッグタイマIC2がCPU1をリセッ
トすることを防ぐために、現状では以下の構成を採用し
ている。この構成では、ウォッチドッグタイマIC2と
して3ステート論理入力のパルス入力端子PINへの入
力がフローティング状態(HレベルでもLレベルでもな
い状態)の間は動作を停止する停止機能を備えたものを
用いる。また、ウォッチドッグタイマIC2のパルス入
力端子PINとCPU1のウォッチドッグ監視パルスが
出力される第1のポートP1とはトライステート出力バ
ッファ3を介して接続される。トライステート出力バッ
ファ3の制御端子はCPU1の第2のポートP2に接続
される。CPU1が第2の処理を行う間は第2のポート
P2を制御することによってトライステート出力バッフ
ァ3の出力をハイインピーダンス状態に保つのであっ
て、これによりウォッチドッグタイマIC2のパルス入
力端子PINへの入力はフローティング状態になり、結
果的にウォッチドッグタイマIC2は停止し、CPU1
のリセットが防止される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記構成においては、
第2の処理に対応するために停止機能を備えたウォッチ
ドッグタイマIC2が必要である。しかしながら、この
ようなウォッチドッグタイマIC2は停止機能を備えな
いものと比較して高価であり、コスト高につながること
になる。
【0006】本発明は、上記事由に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、正常に動作している演算装置が処
理内容に関わらずリセットされることがなく、かつ停止
機能を備えていない安価なウォッチドッグタイマICを
用いることを可能としてコストを低減することができる
ウォッチドッグタイマ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、予め
定められたタイムアウト時間以内の時間間隔でウォッチ
ドッグ監視パルスを出力する第1の処理とウォッチドッ
グ監視パルスを出力する時間間隔が前記タイムアウト時
間を超える第2の処理とをプログラムに従って行う演算
装置と、前記ウォッチドッグ監視パルスがトリガとして
入力されるパルス入力端子を備えトリガの入力後に前記
タイムアウト時間が経過するまでに次のトリガがパルス
入力端子に入力されないと前記タイムアウト時間の経過
時点で前記演算装置をリセットさせるウォッチドッグタ
イマICと、周期が前記タイムアウト時間以下であるク
ロック信号を出力するクロック発生部と、前記クロック
発生部と前記ウォッチドッグタイマICの前記パルス入
力端子との間に接続されるゲートとを備え、前記ゲート
は前記演算装置からの指示に従って前記演算装置が前記
第1の処理を行っている間は前記クロック信号を阻止
し、前記演算装置が前記第2の処理を行っている間は前
記クロック信号を通過させて前記パルス入力端子にトリ
ガとして入力させることを特徴とする。
【0008】請求項2の発明は、予め定められたタイム
アウト時間以内の時間間隔でウォッチドッグ監視パルス
を出力する第1の処理とウォッチドッグ監視パルスを出
力する時間間隔が前記タイムアウト時間を超える第2の
処理とをプログラムに従って行う演算装置と、前記ウォ
ッチドッグ監視パルスがトリガとして入力されるパルス
入力端子を備えトリガの入力後に前記タイムアウト時間
が経過するまでに次のトリガがパルス入力端子に入力さ
れないと前記タイムアウト時間の経過時点で前記演算装
置をリセットさせるウォッチドッグタイマICと、周期
が前記タイムアウト時間以下であるクロック信号を出力
するクロック発生部と、前記クロック発生部と前記ウォ
ッチドッグタイマICの前記パルス入力端子との間に接
続されるパルス発生区間設定回路とを備え、前記パルス
発生区間設定回路は、前記演算装置が前記第2の処理を
開始する際に前記第2の処理の処理時間に相当するクロ
ック信号の個数が前記演算装置から設定されると当該個
数のクロック信号を前記パルス入力端子にトリガとして
入力させ他の期間は前記クロック信号を阻止することを
特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0010】(実施形態1)本実施形態におけるウォッ
チドッグタイマ装置は、図1に示すように、プログラム
に従って動作する演算装置としてのCPU1と、CPU
1に対してリセット信号を送出可能なウォッチドッグタ
イマIC2とを備える。ウォッチドッグタイマIC2は
トリガが入力されるパルス入力端子PINを備え、パル
ス入力端子PINにトリガが入力された後、タイムアウ
ト時間を経過しても次のトリガが入力されないとタイム
アウト時間が経過した時点でリセット信号出力端子RS
Oからリセット信号を出力し、このリセット信号をCP
U1のリセット信号入力端子RSIに入力することによ
りCPU1をリセットする。
【0011】さらに、本実施形態におけるウォッチドッ
グタイマ装置は、周期がタイムアウト時間以下であるク
ロック信号を出力するクロック発生部4と、クロック信
号が入力されゲートとして機能するトライステート出力
バッファ5と、CPU1の第1のポートP1からの出力
とトライステート出力バッファ5の出力との論理和をウ
ォッチドッグタイマIC2のパルス入力端子PINに入
力するインターフェイス回路6とを備える。トライステ
ート出力バッファ5の制御端子はCPU1の第2のポー
トP2に接続され、トライステート出力バッファ5は第
2のポートP2の出力値に応じてクロック信号を通過さ
せる状態とクロック信号を阻止する状態との2状態を選
択する。
【0012】次に、本実施形態におけるウォッチドッグ
タイマ装置の動作について説明する。CPU1は第1の
処理を行う間、第1のポートP1からタイムアウト時間
以内の時間間隔でウォッチドッグ監視パルスを発生す
る。また、この間に、第2のポートP2を制御してトラ
イステート出力バッファ5の出力をハイインピーダンス
状態にし、クロック信号がインターフェイス回路6に入
力されないようにする。従って、第1の処理が行われて
いる間にはCPU1が出力したウォッチドッグ監視パル
スがインターフェイス回路6を介してパルス入力端子P
INにトリガとして入力される。
【0013】一方、CPU1は第2の処理を行う期間に
はクロック信号がトライステート出力バッファ5を通過
するように第2のポートP2を制御する。すなわち、C
PU1が正常に動作していてもタイムアウト時間内でウ
ォッチドッグ監視パルスを出力できないときにはクロッ
ク信号がパルス入力端子PINに入力され、CPU1が
リセットされることはない。
【0014】上記構成によれば、停止機能を備えた高価
なウォッチドッグタイマICではなく停止機能を備えて
いない安価なウォッチドッグタイマICを用いることが
できる。しかも、クロック発生部4の機能は、例えばC
PU1にクロック信号を与える発振回路を利用したり、
一般にCPU1を実装している回路基板上に実装されて
いる周辺回路で使用しているFPGA(Field P
rogrammable Gate Array)の空
きゲート、空きピンを利用して内部クロックを共有した
りすることにより実現することが可能であり、従って部
品点数が増加することがない。また、停止機能を備えて
いないウォッチドッグタイマICは停止機能を備えたウ
ォッチドッグタイマICよりも多くの品種が市場に供さ
れているから、選択の範囲を広げることができる。
【0015】なお、上述したインターフェイス回路6と
しては、IC化されたOR回路を用いることができる。
ここで、ウォッチドッグタイマIC2が実装されている
回路基板には、他にOR回路を含むICが実装されてい
ることも多いから、このOR回路をインターフェイス回
路6として流用すれば、コスト増なくインターフェイス
回路6を設けることができる。また、インターフェイス
回路6として利用可能なOR回路を含むICが回路基板
上に存在せず、OR回路を新規に追加したとしても、O
R回路のICは低価格であるから、停止機能を備えてい
ない安価なウォッチドッグタイマICを用いたことによ
るコスト減の効果は妨げられない。
【0016】(実施形態2)本実施形態は、基本的な構
成は実施形態1と同様であるが、図2に示すようにトラ
イステート出力バッファ5に代えてクロック発生部4と
インターフェイス回路6との間にパルス発生区間設定回
路7を接続した点が実施形態1と異なる。パルス発生区
間設定回路7は、CPU1によりアドレスバスABを通
して指定されデータバスDBを通してカウント数を設定
されると、設定されたカウント数のクロック信号を通過
させる。つまり、クロック信号が1個通過するたびにカ
ウント数を1ずつ減らし、カウント数が0になるまでク
ロック信号を通過させるのである。また、カウント数が
0である期間にはクロック信号を阻止する。
【0017】次に、本実施形態におけるウォッチドッグ
タイマ装置の動作について説明する。CPU1が第1の
処理を行っている間、パルス発生区間設定回路7はクロ
ック信号を阻止する。この間にはCPU1はタイムアウ
ト時間以内の時間間隔でウォッチドッグ監視パルスを出
力し、このウォッチドッグ監視パルスがインターフェイ
ス回路6を介してパルス入力端子PINに入力される。
一方、CPU1が第2の処理を行うときには、第2の処
理を開始する際に第2の処理が終了するまでに必要な時
間に発生するクロック信号の個数程度であって当該個数
以上の値をカウント数としてパルス発生区間設定回路7
に設定する。上述のようにパルス発生区間設定回路7に
カウント数を設定すると設定されたカウント数のクロッ
ク信号がウォッチドッグタイマIC2のパルス入力端子
PINに入力されるので、CPU1が第2の処理を行っ
ている間にウォッチドッグ監視パルスをタイムアウト時
間以内の時間間隔で出力しないにも関わらずウォッチド
ッグタイマIC2はCPU1をリセットしない。
【0018】上記構成によれば、実施形態1と同様の効
果に加えて次の効果がある。従来構成においては第2の
処理の間にCPU1が暴走した場合、ウォッチドッグタ
イマIC2がCPU1が第2の処理の過程で正常に動作
しているものとみなして、CPU1の動作を監視する機
能を停止している状態にあるため、CPU1が暴走から
回復しないおそれがあるが、本実施形態においては、第
2の処理の間にCPU1が暴走したとしてもパルス発生
区間設定回路7は設定されたカウント数のクロック信号
を通過させた後はクロック信号を通過させない状態に戻
り、しかも、この状態でCPU1はウォッチドッグ監視
パルスを出力しないからパルス入力端子PINにトリガ
が入力されなくなる。従ってパルス発生区間設定回路7
が設定されたカウント数のクロック信号を通過させた
後、タイムアウト時間が経過するまでにパルス入力端子
PINにトリガが入力されなければタイムアウト時間が
経過した時点でウォッチドッグタイマIC2がCPU1
をリセットすることによりCPU1が暴走から回復す
る。
【0019】
【発明の効果】請求項1の発明は、周期がタイムアウト
時間以下であるクロック信号を出力するクロック発生部
と、前記クロック発生部とウォッチドッグタイマICの
パルス入力端子との間に接続されるゲートとを備え、前
記ゲートは演算装置からの指示に従って演算装置が前記
タイムアウト時間以内の時間間隔でウォッチドッグ監視
パルスを出力する第1の処理を行っている間は前記クロ
ック信号を阻止し、演算装置がウォッチドッグ監視パル
スを出力する時間間隔が前記タイムアウト時間を超える
第2の処理を行っている間は前記クロック信号を通過さ
せて前記パルス入力端子にトリガとして入力させるの
で、正常に動作している演算装置が処理内容に関わらず
リセットされることがなく、かつ停止機能を備えていな
い安価なウォッチドッグタイマICを用いることが可能
でありコストを低減することができる。また、停止機能
を備えていないウォッチドッグタイマICは停止機能を
備えたウォッチドッグタイマICに比べて多くの品種が
市場に供されているから、選択の範囲を広げることがで
きる。
【0020】請求項2の発明は、周期がタイムアウト時
間以下であるクロック信号を出力するクロック発生部
と、前記クロック発生部とウォッチドッグタイマICの
パルス入力端子との間に接続されるパルス発生区間設定
回路とを備え、前記パルス発生区間設定回路は、演算装
置がウォッチドッグ監視パルスを出力する時間間隔が前
記タイムアウト時間を超える第2の処理を開始する際に
前記第2の処理の処理時間に相当するクロック信号の個
数が前記演算装置から設定されると当該個数のクロック
信号をパルス入力端子にトリガとして入力させ他の期間
はクロック信号を阻止するものであり、請求項1の発明
と同様の効果に加えて、クロック信号がトリガとしてパ
ルス入力端子に入力されている間に演算装置に異常が発
生した場合にも、パルス発生区間設定回路が通過させる
クロック信号の個数が制限されているので、制限された
個数のクロック信号がトリガとしてウォッチドッグタイ
マICのパルス入力端子に入力されてからタイムアウト
時間が経過した時点でウォッチドッグタイマICが演算
装置をリセットするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態2を示すブロック図である。
【図3】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 CPU 2 ウォッチドッグタイマIC 4 クロック発生部 5 トライステート出力バッファ 7 パルス発生区間設定回路 PIN パルス入力端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め定められたタイムアウト時間以内の
    時間間隔でウォッチドッグ監視パルスを出力する第1の
    処理とウォッチドッグ監視パルスを出力する時間間隔が
    前記タイムアウト時間を超える第2の処理とをプログラ
    ムに従って行う演算装置と、前記ウォッチドッグ監視パ
    ルスがトリガとして入力されるパルス入力端子を備えト
    リガの入力後に前記タイムアウト時間が経過するまでに
    次のトリガがパルス入力端子に入力されないと前記タイ
    ムアウト時間の経過時点で前記演算装置をリセットさせ
    るウォッチドッグタイマICと、周期が前記タイムアウ
    ト時間以下であるクロック信号を出力するクロック発生
    部と、前記クロック発生部と前記ウォッチドッグタイマ
    ICの前記パルス入力端子との間に接続されるゲートと
    を備え、前記ゲートは前記演算装置からの指示に従って
    前記演算装置が前記第1の処理を行っている間は前記ク
    ロック信号を阻止し、前記演算装置が前記第2の処理を
    行っている間は前記クロック信号を通過させて前記パル
    ス入力端子にトリガとして入力させることを特徴とする
    ウォッチドッグタイマ装置。
  2. 【請求項2】 予め定められたタイムアウト時間以内の
    時間間隔でウォッチドッグ監視パルスを出力する第1の
    処理とウォッチドッグ監視パルスを出力する時間間隔が
    前記タイムアウト時間を超える第2の処理とをプログラ
    ムに従って行う演算装置と、前記ウォッチドッグ監視パ
    ルスがトリガとして入力されるパルス入力端子を備えト
    リガの入力後に前記タイムアウト時間が経過するまでに
    次のトリガがパルス入力端子に入力されないと前記タイ
    ムアウト時間の経過時点で前記演算装置をリセットさせ
    るウォッチドッグタイマICと、周期が前記タイムアウ
    ト時間以下であるクロック信号を出力するクロック発生
    部と、前記クロック発生部と前記ウォッチドッグタイマ
    ICの前記パルス入力端子との間に接続されるパルス発
    生区間設定回路とを備え、前記パルス発生区間設定回路
    は、前記演算装置が前記第2の処理を開始する際に前記
    第2の処理の処理時間に相当するクロック信号の個数が
    前記演算装置から設定されると当該個数のクロック信号
    を前記パルス入力端子にトリガとして入力させ他の期間
    は前記クロック信号を阻止することを特徴とするウォッ
    チドッグタイマ装置。
JP2001321100A 2001-10-18 2001-10-18 ウォッチドッグタイマ装置 Withdrawn JP2003122600A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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