JP2003298420A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP2003298420A
JP2003298420A JP2002104163A JP2002104163A JP2003298420A JP 2003298420 A JP2003298420 A JP 2003298420A JP 2002104163 A JP2002104163 A JP 2002104163A JP 2002104163 A JP2002104163 A JP 2002104163A JP 2003298420 A JP2003298420 A JP 2003298420A
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JP2002104163A
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English (en)
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Nobuyuki Saiki
伸之 齋木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体集積回路にあってA/D変換結果の処
理を高速化して短時間で済ますようにしたこと。 【解決手段】 比較器3の結果が範囲内であれば一致信
号を出力し、範囲外であれば不一致信号を出力するA/
Dコンバータを備え、繰り返しモードでは、前回のA/
D変換結果を期待値とし、掃引モードでは、全てのA/
D変換結果が比較器に入力され、繰り返し掃引モードで
は、重点端子の全てのA/D変換結果が比較器に入力さ
れ、比較器3よりある範囲外である時不一致信号を出力
した場合にはこの比較器3の出力として割込み信号Bを
出力し、比較器3よりある範囲外である時不一致信号を
出力した場合には変換結果が期待値以上または以下の時
に、それぞれオーバー、アンダー信号を発生する。

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、例えばA/Dコ
ンバータを内蔵したシングルチップマイクロコンピュー
タである半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、シングルチップマイクロコンピュ
ータに内蔵されたA/Dコンバータを用いてA/D変換
する場合、図7に示すようにA/D変換器1のみにてア
ナログ信号入力をA/D変換して変換結果を出力すると
共に変換終了割込み信号Aを出力している。このためA
/D変換後の変換値のばらつきの判定処理は、後段のC
PU(図示省略)によるソフトウエア処理にて行ってい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、CPU自体
は、A/D変換器からのデータのみならず他のデータ処
理や周辺機器の制御等をしなければならず、変換後のデ
ジタル値と期待値との比較動作はソフトウエア処理によ
るためCPUの動作を制限することになり、A/D変換
後の処理時間が多く必要となっていた。
【0004】この発明は、上記に鑑みてなされたもの
で、A/D変換結果の処理を短時間として高速化すると
共にCPUの負荷を軽減した半導体集積回路を得ること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる半導体集積回路は、A/D変換の
結果を前もって予想出来る期待値をA/D変換終了前に
設定するレジスタと、変換終了時にA/D変換結果とそ
の期待値との比較を行いその差がある範囲以内であるか
どうかを判定する比較器とを有し、その結果が範囲内で
あれば一致信号を出力し、範囲外であれば不一致信号を
出力するA/Dコンバータを備えたことを特徴とする。
【0006】この発明によれば、A/Dコンバータ自体
が一致信号又は不一致信号を出力するので、後段のCP
Uでの処理が軽減され、高速化が図れる。
【0007】つぎの発明にかかる半導体集積回路は、上
記の発明において、動作モードが同一端子の入力を繰返
す繰り返しモードでは、前回のA/D変換結果を期待値
とするA/Dコンバータを備えたことを特徴とする。
【0008】この発明によれば、A/Dコンバータ自体
が一致信号又は不一致信号を出力するので、後段のCP
Uでの処理が軽減され、高速化が図れると共に、繰り返
しにより同一の入力端子に対応した特異な値(範囲)の
判定結果を検出することができる。
【0009】つぎの発明にかかる半導体集積回路は、上
記の発明において、動作モードが選択された端子を掃引
してA/D変換する掃引モードでは、全てのA/D変換
結果が比較器に入力されて比較結果が一定範囲内に収ま
っているか判定するA/Dコンバータを備えたことを特
徴とする。
【0010】この発明によれば、A/Dコンバータ自体
が一致信号又は不一致信号を出力するので、後段のCP
Uでの処理が軽減され、高速化が図れると共に、掃引に
より特定の入力端子に対応した特異な値(範囲)の判定
結果を検出することができる。
【0011】つぎの発明にかかる半導体集積回路は、上
記の発明において、動作モードが選択された端子を掃引
しかつ繰り返してA/D変換する繰り返し掃引モードで
は、重点端子の全てのA/D変換結果が比較器に入力さ
れて比較結果が一定範囲内に収まっているか判定するA
/Dコンバータを備えたことを特徴とする。
【0012】この発明によれば、A/Dコンバータ自体
が一致信号又は不一致信号を出力するので、後段のCP
Uでの処理が軽減され、高速化が図れると共に、掃引に
より特定の入力端子に対応した特異な値(範囲)の判定
結果を検出することができる。
【0013】つぎの発明にかかる半導体集積回路は、上
記の発明において、比較器よりある範囲外である時不一
致信号を出力した場合にはこの比較器の出力として割込
み信号Bを出力するA/Dコンバータを備えたことを特
徴とする。
【0014】この発明によれば、A/D変換結果がある
範囲内であれば不一致信号は出力されないので、後段の
CPUの処理が軽減され、高速化が図れる。また、不一
致信号が出力された場合は、割込み信号を出力すること
でCPUへの割込みをかけ処理することができる。
【0015】つぎの発明にかかる半導体集積回路は、上
記の発明において、比較器よりある範囲外である時不一
致信号を出力した場合には変換結果が期待値以上または
以下の時に、それぞれオーバー、アンダー信号を発生す
るA/Dコンバータを備えたことを特徴とする。
【0016】この発明によれば、不一致信号を出した場
合、CPUが変換結果を読み込んで期待値以上又は以下
を判定する処理を軽減することができ高速化が図れる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる好適な実施の形態を詳細に説明する。ここ
ではA/D変換されたデジタル値と期待値とを比較する
回路を形成し、その比較結果にて種々の信号を出力する
ものである。
【0018】実施の形態1.図1は、この発明の実施の
形態1であるシングルチップマイクロコンピュータに内
蔵されたA/Dコンバータの構成を示すブロック図であ
る。図1にて、A/Dコンバータは、アナログ値を入力
し、A/D変換後デジタル値である変換結果を出力する
と共に、A/D変換が完了すると変換終了割込み信号A
を出力するA/D変換器1を備え、またA/D変換され
たデジタル値を前もって予想出来る場合、その予想値を
A/D変換終了前に設定する期待値レジスタ2を備え、
更にはA/D変換器1の変換結果であるデジタル値と期
待値レジスタ2からの期待値とを入力し、A/D変換終
了時A/D変換されたデジタル値と期待値の差がある範
囲(製品の仕様書で定めている範囲で例えば+−3LS
Bの範囲)以内であるかどうかを判定し、その結果が範
囲内であれば一致信号を出力し範囲外であれば不一致信
号を出力する比較器3を備える。
【0019】A/D変換器は、その製品の精度あるいは
特性上必ず変換値にばらつきを有し、そのために変換出
力の適合あるいは不適合につき判定が必要となる。本実
施の形態1のA/Dコンバータでは、比較器3による変
換結果と期待値との比較によってこの判定結果を出力す
る。すなわち、このA/Dコンバータでは、A/D変換
するに当たりA/D変換終了と同時に一致信号あるいは
不一致信号が出力される。従って、後段のCPUによる
判定処理が不要になり、CPUの負荷を減少させるだけ
でなく、全体としてA/D変換処理が高速化される。
【0020】実施の形態2.つぎに、図2を参照しこの
発明の実施の形態2について説明する。上述した実施の
形態1では、本発明の基礎となるA/Dコンバータにつ
いて説明したが、この実施の形態2では、A/D変換器
1の動作モードの一つである「繰り返しモード」につい
て説明する。すなわち、A/D変換器1の入力端子のう
ち同一端子の入力を繰り返しA/D変換する「繰り返し
モード」でのA/Dコンバータは、繰り返して同一端子
にアナログ値を入力しデジタル変換結果を比較器3に出
力すると共に変換終了割込み信号Aを出力するA/D変
換器1と、A/D変換されたデジタル値と期待値の差が
ある範囲内であれば一致信号を出力し範囲外であれば不
一致信号を出力する比較器3と、A/D変換器1の出力
端子に接続され「繰り返しモード」の前回のA/D変換
結果が入力されてこれを次回の期待値として比較器3の
一方の入力に出力する期待値レジスタ2と、を有してい
る。従って、前回のA/D変換結果である期待値を利用
することにより、一致信号あるいは不一致信号を出力す
るので後段のCPUによる判定処理が不要になると共
に、同一端子からのA/D変換結果同士を比較して一致
あるいは不一致を判定するので、その同一の入力端子に
対応した特異な値(範囲)の判定結果を検出することが
できる。
【0021】実施の形態3.つぎに、図3を参照しこの
発明の実施の形態3について説明する。上述した実施の
形態2では、同一端子の入力を繰り返しA/D変換する
「繰り返しモード」でのA/Dコンバータを示したが、
この実施の形態3では、A/D変換器1の動作モードの
一つである「掃引モード」について説明する。すなわ
ち、A/D変換器1の複数ある入力端子のうち選択され
た端子を一回ずつ掃引して入力しA/D変換する「掃引
モード」でのA/Dコンバータは、選択された複数の入
力端子にアナログ値を入力しデジタル変換結果を出力す
ると共に変換終了割込み信号Aを出力するA/D変換器
1と、A/D変換されたデジタル値と期待値との差があ
る範囲内であれば一致信号を出力し範囲外であれば不一
致信号を出力する比較器3と、更には複数の入力端子に
対応してA/D変換器1の出力端子が接続され比較器3
にそれぞれの出力端子が接続される変換結果レジスタ2
−1〜2−nと、を有する。そして、このA/D変換器
1の各入力端子からのアナログ値の変換結果は一端子の
変換終了ごとに各端子に対応する変換結果レジスタ2−
1〜2−nに転送され、この変換結果レジスタ2−1〜
2−nからの全ての変換結果が比較器3に入力され、比
較器3にて全ての変換結果がある値(+−3LSB)以
内であるかどうかを判定する。こうして、「掃引モー
ド」での全てのA/D変換結果である期待値を利用して
選択された端子の全てにつき変換結果がある範囲内にあ
るかどうかを判定することにより、一致信号あるいは不
一致信号を出力するので後段のCPUによる判定処理が
不要になると共に、その選択された入力端子からのアナ
ログ値によるA/D変換結果が一致あるいは不一致によ
り判定されるので、その入力端子に対応した特異な値
(範囲)の判定結果を検出することができる。
【0022】実施の形態4.つぎに、図4を参照しこの
発明の実施の形態4について説明する。上述した実施の
形態3では、A/D変換器1の複数ある入力端子のうち
選択された端子を一回ずつ掃引して入力しA/D変換す
る「掃引モード」でのA/Dコンバータを示している。
この実施の形態4では、A/D変換器1の動作モードの
一つである「繰り返し掃引モード」について説明する。
これは、各端子の入力を次々とA/D変換しそれを繰り
返す「繰り返し掃引モード」となっている。ブロック構
成では、図4は図3と同じであるが、この実施の態様4
では各入力端子の入力をつぎつぎとA/D変換する掃引
とそれを繰返す繰り返しを合わせ持ったものである。こ
うして、各入力端子の変換結果を期待値として変換結果
レジスタに入力し比較器3にて各端子の変換結果が全て
ある値(+−3LSB)以内であるかどうかを判定する
ことができる。殊に入力端子のうちの繰り返しによる重
点端子の変換結果を期待値として判定することができ
る。こうして、掃引と繰り返しにより得られるA/D変
換結果を期待値として利用することにより、一致信号あ
るいは不一致信号を出力すると共に、その入力端子から
のアナログ値によるA/D変換結果が一致あるいは不一
致により判定されるので、その入力端子に対応した特異
な値(範囲)の判定結果を検出することができる。
【0023】実施の形態5.つぎに、図5を参照しこの
発明の実施の形態5について説明する。この実施の形態
5では、実施の形態1において比較器3よりある範囲外
である時不一致信号を出力した場合にはこの比較器3の
出力として割込み信号Bを出力するものである。この出
力信号BによりCPUへ割り込みをかけ、変換結果が特
異な値(範囲外)であることを示すと共に、何の要因で
割り込みが発生したのかを示すために不一致信号を出力
することでわかる。
【0024】実施の形態6.つぎに、図6を参照しこの
発明の実施の形態6について説明する。この実施の形態
6では、実施の形態1において比較器3よりある範囲外
である時不一致信号を出力すると共に変換結果が期待値
以上の場合はオーバー信号を、変換結果が期待値以下の
場合はアンダー信号を発生するものである。このオーバ
ー信号又はアンダー信号は、通常はCPUが変換結果を
読んで期待値に対して以上か以下かの処理をしなければ
ならないが、オーバー信号又はアンダー信号を発生させ
ることでCPUの処理を軽減し高速化が図れる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、A/D変換の結果を前もって予想出来る期待値をA
/D変換終了前に設定するレジスタと、変換終了時にA
/D変換結果とその期待値との比較を行いその差がある
範囲以内であるかどうかを判定する比較器とを有し、そ
の結果が範囲内であれば一致信号を出力し、範囲外であ
れば不一致信号を出力するA/Dコンバータを備えたこ
とにより、A/Dコンバータ自体が一致信号又は不一致
信号を出力するので、後段のCPUでの処理が軽減さ
れ、高速化が図れる。
【0026】つぎの発明によれば、動作モードが同一端
子の入力を繰返す繰り返しモードでは、前回のA/D変
換結果を期待値とすることにより、一致信号又は不一致
信号が出力されるので後段のCPUでの処理が軽減さ
れ、高速化が図れると共に、繰り返しにより同一の入力
端子に対応した特異な値(範囲)の判定結果を検出する
ことができる。
【0027】つぎの発明によれば、動作モードが選択さ
れた端子を掃引してA/D変換する掃引モードでは、全
てのA/D変換結果が比較器に入力されて比較結果が一
定範囲内に収まっているか判定することになり、一致信
号又は不一致信号が出力されるので後段のCPUでの処
理が軽減され、高速化が図れると共に、掃引により特定
の入力端子に対応した特異な値(範囲)の判定結果を検
出することができる。
【0028】つぎの発明によれば、動作モードが選択さ
れた端子を掃引しかつ繰り返してA/D変換する繰り返
し掃引モードでは、重点端子の全てのA/D変換結果が
比較器に入力されて比較結果が一定範囲内に収まってい
るか判定することになり、一致信号又は不一致信号が出
力されるので後段のCPUでの処理が軽減され、高速化
が図れると共に、掃引により特定の入力端子に対応した
特異な値(範囲)の判定結果を検出することができる。
【0029】つぎの発明によれば、比較器よりある範囲
外である時不一致信号を出力した場合にはこの比較器の
出力として割込み信号Bを出力することにより、A/D
変換結果がある範囲内であれば不一致信号は出力されな
いので、後段のCPUの処理が軽減され、高速化が図れ
る。また、不一致信号が出力された場合は、割込み信号
を出力することでCPUへの割込みをかけ処理すること
ができる。
【0030】つぎの発明によれば、比較器よりある範囲
外である時不一致信号を出力した場合には変換結果が期
待値以上または以下の時に、それぞれオーバー、アンダ
ー信号を発生することにより、不一致信号を出した場
合、CPUが変換結果を読み込んで期待値以上又は以下
を判定する処理を軽減することができ高速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1であるA/Dコンバ
ータのブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2であるA/Dコンバ
ータのブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態3であるA/Dコンバ
ータのブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態4であるA/Dコンバ
ータのブロック図である。
【図5】 この発明の実施の形態5であるA/Dコンバ
ータのブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態6であるA/Dコンバ
ータのブロック図である。
【図7】 従来例のA/Dコンバータのブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 A/D変換器、2 期待値レジスタ、2−1~2−
n 変換結果レジスタ、3 比較器。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A/D変換の結果を前もって予想出来る
    期待値をA/D変換終了前に設定するレジスタと、変換
    終了時にA/D変換結果とその期待値との比較を行いそ
    の差がある範囲以内であるかどうかを判定する比較器と
    を有し、その結果が範囲内であれば一致信号を出力し、
    範囲外であれば不一致信号を出力するA/Dコンバータ
    を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 動作モードが同一端子の入力を繰返す繰
    り返しモードでは、前回のA/D変換結果を期待値とす
    るA/Dコンバータを備えたことを特徴とする請求項1
    に記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 動作モードが選択された端子を掃引して
    A/D変換する掃引モードでは、全てのA/D変換結果
    が比較器に入力されて比較結果が一定範囲内に収まって
    いるか判定するA/Dコンバータを備えたことを特徴と
    する請求項1に記載の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 動作モードが選択された端子を掃引しか
    つ繰り返してA/D変換する繰り返し掃引モードでは、
    重点端子のA/D変換結果が比較器に入力されて比較結
    果が一定範囲内に収まっているか判定するA/Dコンバ
    ータを備えたことを特徴とする請求項1に記載の半導体
    集積回路。
  5. 【請求項5】 比較器よりある範囲外である時不一致信
    号を出力した場合にはこの比較器の出力として割込み信
    号Bを出力するA/Dコンバータを備えたことを特徴と
    する請求項1に記載の半導体集積回路。
  6. 【請求項6】 比較器よりある範囲外である時不一致信
    号を出力した場合には変換結果が期待値以上または以下
    の時に、それぞれオーバー、アンダー信号を発生するA
    /Dコンバータを備えたことを特徴とする請求項1に記
    載の半導体集積回路。
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