JP2008152621A - Microcomputer - Google Patents
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Description
本発明は、複数の動作モードで起動可能に構成されるマイクロコンピュータに関する。 The present invention relates to a microcomputer configured to be bootable in a plurality of operation modes.
マイクロコンピュータについては、チップサイズ又はパッケージサイズの小型化を図るために、外部端子数を削減することが常に要求されている。また、マイクロコンピュータには、リセットが解除された場合に、例えば通常の動作モードと機能テスト用の動作モード等とが切換可能となるように、即ち、対応する動作プログラムを実行し分けて起動するように構成されているものがある(例えば、特許文献1参照)。
その場合、外部より指定した動作モードをマイクロコンピュータに参照させるため、例えば図8に示すように、動作モードを設定するための外部端子1〜3(MD0,MD1,MD2)を複数設ける必要があり、チップやパッケージサイズの小型化を図る上で制約があった。図8の場合、動作モードを0〜7の8種類に切換えるため、3ビットの設定データが必要となっている。
In that case, in order to make the microcomputer refer to the operation mode designated from the outside, it is necessary to provide a plurality of
また、例えば、車両のようにノイズが発生し易い環境下でマイコンが動作する場合は、図9に示すように、マイコンの外部端子(一例としてリセット端子)にノイズが印加されて誤動作するおそれがある。その対策として、外部端子にコンデンサ4や抵抗5などの素子を追加したり(図10参照)、或いはICの内部でフィルタ回路を構成するなどの必要があった。
Also, for example, when the microcomputer operates in an environment where noise is likely to occur as in a vehicle, as shown in FIG. is there. As countermeasures, it is necessary to add an element such as a capacitor 4 or a
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、動作モードの選択切換えを行なうための端子を極力削減すると共に、ノイズ対策用の素子を追加せずともノイズを排除できるマイクロコンピュータを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the number of terminals for selecting and switching operation modes as much as possible, and to eliminate noise without adding a noise countermeasure element. Is to provide.
請求項1記載のマイクロコンピュータによれば、デコーダは、入力されるモード設定信号の状態変化に応じてデコード動作を行ない、モード信号を出力する。従って、外部よりモード設定信号を入力するための端子を1つだけにしても、信号の状態変化により異なる動作モードを指定することができる。また、上記の端子(モード設定端子)にノイズが印加された場合でも、ノイズとして想定される信号の変化についてはデコードを行わないように設定すれば、ノイズを排除(マスク)することが可能となる。 According to the microcomputer of the first aspect, the decoder performs a decoding operation according to a change in the state of the input mode setting signal and outputs a mode signal. Therefore, even if there is only one terminal for inputting the mode setting signal from the outside, different operation modes can be designated by changing the state of the signal. Further, even when noise is applied to the above terminal (mode setting terminal), it is possible to eliminate (mask) the noise by setting so as not to decode the change of the signal assumed as noise. Become.
請求項2記載のマイクロコンピュータによれば、デコーダは、モード設定信号の電圧レベルに応じて指定されたモードをデコードするので、モード設定信号をマルチレベルで変化させることで、異なる動作モードを指定して起動させることができる。また、例えば、モード設定端子における電圧レベルの変化が比較的小さい場合はデコード動作を行なわないように設定すれば、そのような信号変化をノイズとして排除することができる。 According to the microcomputer of the second aspect, since the decoder decodes the designated mode in accordance with the voltage level of the mode setting signal, different operation modes are designated by changing the mode setting signal in multiple levels. Can be activated. Further, for example, if the setting is made such that the decoding operation is not performed when the change in the voltage level at the mode setting terminal is relatively small, such a signal change can be eliminated as noise.
請求項3記載のマイクロコンピュータによれば、デコーダは、モード設定信号のレベルが遷移している期間の長さに応じて指定されたモードをデコードするので、信号のレベル遷移期間を変化させることで、異なる動作モードを指定して起動させることができる。また、例えば、レベル遷移期間が比較的短い場合はデコード動作を行なわないように設定すれば、そのような信号変化をノイズとして排除することができる。 According to the microcomputer of the third aspect, since the decoder decodes the designated mode according to the length of the period during which the level of the mode setting signal is transitioned, the signal level transition period can be changed. It is possible to start by specifying different operation modes. For example, when the level transition period is relatively short, if it is set not to perform the decoding operation, such a signal change can be eliminated as noise.
請求項4記載のマイクロコンピュータによれば、デコーダは、モード設定信号のレベルが変化する回数に応じて指定されたモードをデコードするので、信号のレベル変化回数を変化させることで、異なる動作モードを指定して起動させることができる。また、例えば、レベル変化回数が比較的少ない場合はデコード動作を行なわないように設定すれば、そのような信号変化をノイズとして排除することができる。 According to the microcomputer of the fourth aspect, the decoder decodes the designated mode in accordance with the number of times that the level of the mode setting signal changes, so that different operation modes can be obtained by changing the number of signal level changes. You can start by specifying. Also, for example, if it is set not to perform the decoding operation when the number of level changes is relatively small, such a signal change can be eliminated as noise.
請求項5記載のマイクロコンピュータによれば、モード設定信号をリセット信号と共通化する。即ち、モード設定信号の状態変化が特定の条件で変化した場合に、マイコンの内部においてリセット信号を発生させるように構成すれば、双方の信号を共通化することができる。従って、モード設定端子を独立に設ける必要がなく、マイコンの端子数を更に削減することができる。 According to the microcomputer of the fifth aspect, the mode setting signal is shared with the reset signal. That is, when the state change of the mode setting signal changes under a specific condition, if the reset signal is generated inside the microcomputer, both signals can be shared. Therefore, it is not necessary to provide mode setting terminals independently, and the number of terminals of the microcomputer can be further reduced.
(第1実施例)
以下、本発明の第1実施例について図1乃至図3を参照して説明する。図1は、マイクロコンピュータ11の構成を、本発明の要旨にかかる部分のみ示すものである。マイコン11は、CPU12や、このCPU12によって実行される制御プログラムやテストプログラムなどが記憶されているROM13などを備えている。マイコン11は、リセットが解除されてCPU12が起動すると、外部より設定される動作モードに応じてCPU12がROM13の異なるアドレスにアクセスすることで、複数の動作モードで起動することが可能となっている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows only the portion of the configuration of the
そして、本実施例では、外部より上記動作モードを設定するための端子(モード設定端子)が、リセット端子14と共通に設定されている。そのリセット端子14は、マイコン11の内部において、4つのコンパレータ15a〜15dの(+)端子に共通に接続されている。また、マイコン11の動作用電源VCCとグランドとの間には、4つの抵抗素子16a〜16eの直列回路が接続されており、それらのうち、抵抗素子16a及び16b,16b及び16c,16c及び16d,16d及び16eの各共通接続点は、コンパレータ15a〜15dの(−)端子に夫々接続されている。尚、上記各共通接続点における分圧電位を夫々Va,Vb,Vc,Vdとする。
In this embodiment, a terminal (mode setting terminal) for setting the operation mode from the outside is set in common with the
コンパレータ15a〜15dの各出力端子は、デコードロジック部17の各入力端子と、4入力負論理ORゲート18の各入力端子とに夫々接続されている。ORゲート18は、CPU12や、その他の周辺回路に負論理のリセット信号を出力する。デコードロジック部17は、各コンパレータ15a〜15dの出力レベルの変化に応じてマイコン11の動作モードをデコードし、そのデコード結果をモードレジスタ19を介してCPU12に出力する。モードレジスタ19の出力側はCPU12のデータバスに接続されており、CPU12は、リセットが解除されるとモードレジスタ19を読み出して、設定されたモードに応じてROM13にアクセスする。尚、以上の構成において、コンパレータ15,抵抗素子16及びデコードロジック部17が、デコーダ20を構成している。
The output terminals of the
図2は、デコードロジック部17の内部構成を示すものである。デコードロジック部17は、立下りエッジ検出部21,立上がりエッジ検出部22,データ保持部23,NOTゲート24a〜24c,ANDゲート25x〜25zで構成されている。立下りエッジ検出部21には、コンパレータ15aの出力信号が与えられており、立下りエッジ検出部21は、前記出力信号レベルの立下がりエッジを検出すると、データ保持部23にクリア信号CLRを出力するように構成されている。
FIG. 2 shows the internal configuration of the
立上がりエッジ検出部22には、コンパレータ15a〜15dの出力信号a〜dが与えられており、立上りエッジ検出部22は、上記各出力信号a〜dの立上がりエッジを検出すると、データ保持部23にイネーブル信号を出力するように構成されている。データ保持部23は、出力信号a〜dに対応するデータa’〜d’を出力する。出力信号a〜d,データa’〜d’は何れも初期状態がハイレベルを示しており、データ保持部23は、立上りエッジ検出部22よりイネーブル信号が与えられると、対応するデータa’〜d’をロウレベルに変化させてその状態を保持するように構成されている。
データ保持部23からの出力データa’〜d’は、NOTゲート24a〜24c,4入力ANDゲート25x〜25zの各入力端子に適宜与えられており、ANDゲート25x〜25zは、図2に示す論理に応じてデコード信号x〜zを出力するようになっている。
The rising
Output data a ′ to d ′ from the
次に、本実施例の作用について図3も参照して説明する。図3は、マイコン11のリセット端子14に対して外部より与えられるリセット信号(ロウアクティブ,モード設定信号)のレベル変化に応じて、マイコン11の動作モードが決定される状態を示すタイミングチャートである。リセット信号がインアクティブであり、電源電圧VCCと略同じレベルである場合、4つのコンパレータ15a〜15dの出力信号a〜dは何れもハイレベルを示している。ここで、リセット信号VRのレベルがVa<VR<VCCの範囲(不感帯)で変化しても、コンパレータ15a〜15dの出力信号a〜dのレベルは変化しない。従って、そのようなレベル変化を示すノイズがリセット端子14に印加されたとしても、内部リセット信号はアクティブとならずノイズの影響は排除される。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart showing a state in which the operation mode of the
そして、外部よりマイコン11の動作モードを切換えて起動させる場合は、リセット信号VRのレベルを分圧電位Va未満とするように変化させる。リセット信号VRのレベル変化に応じた、出力信号a〜dのレベル変化並びにデコード信号x〜z,マイコン11の動作モードの関係は、以下のようになっている。
リセット信号 コンパレータ出力信号 デコード信号 動作モード
a b c d x y z
Vb<VR<Va L H H H H L L 0
Vc<VR≦Vb L L H H H H L 1
Vd<VR≦Vc L L L H H H H 2
0<VR<Vd L L L L × × × ×
When the operation mode of the
Reset signal Comparator output signal Decode signal Operation mode
a b c d x y z
Vb <VR <
Vc <VR
Vd <VR
0 <VR <Vd L L L L L × × × ×
また、マイコン11の内部リセット信号は出力信号a〜dの論理和で与えられるので、出力信号a〜dの何れか1つ以上がロウレベルからハイレベルに変化すれば、内部リセットは解除される。すると、CPU12は、モードレジスタ19を介して設定された動作モード(デコード信号x〜z)を読み出し、設定されたモードに応じてROM13内の対応するプログラムの先頭番地に分岐する。
尚、外部より与えるリセット信号のロウレベル遷移期間は、マイコン11をリセットするのに十分な時間となるように設定する。また、リセット信号のレベルが分圧電位Vdを下回ったケースについてもデコードするためのハードウエアを追加して、動作モード「3」を割り当てても良い。
Further, since the internal reset signal of the
Note that the low level transition period of the reset signal given from the outside is set to be a sufficient time to reset the
以上のように本実施例によれば、マイコン11のデコーダ20は、外部より入力されるリセット信号の状態変化に応じてデコード動作を行ない、デコード信号x〜zを出力する。具体的には、リセット信号VRの電圧レベルに応じて指定された動作モードをデコードするので、リセット信号VRをマルチレベルで変化させて、異なる動作モードを指定してマイコン11を起動させることができる。また、デコーダ20は、リセット信号VRの電圧レベルが分圧電位Vaを下回らない範囲で変化した場合はデコード動作を行なわないので、そのような信号変化をノイズとして排除することができる。そして、外部よりモード設定信号を入力するための端子を1つだけにしても、信号の状態変化により異なる動作モードを指定することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
加えて、本実施例によれば、モード設定信号をリセット信号と共通化して、リセット端子14に与える信号の変化によって動作モードを指定するので、モード設定端子を独立に設ける必要がなく、マイコン11の端子数を更に削減することができる。
In addition, according to the present embodiment, the mode setting signal is made common with the reset signal, and the operation mode is designated by the change of the signal applied to the
(第2実施例)
図4及び図5は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図4は、マイコン31に内蔵されるデコーダ32の構成を示すものである。リセット端子14は、マイコン31の内部において、立下りエッジ検出部33,立上がりエッジ検出部34の入力端子に共通に接続されており、検出部33,34は、夫々ロウアクティブのリセット信号について立下りエッジ,立上がりエッジを検出するようになっている。
(Second embodiment)
4 and 5 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Hereinafter, different parts will be described. FIG. 4 shows the configuration of the
立下りエッジ検出部33のエッジ検出信号は、例えば8ビットのバイナリカウンタ35に対してリセット信号として与えられている。バイナリカウンタ35は、クロック回路36より与えられるクロックパルスの入力数をアップカウントするものであり、そのカウントデータは、比較回路部37に与えられている。尚、上記クロックパルスの周期は、大部より与えられるリセット信号のアクティブ期間に比較して、十分短い時間となるように設定されている。
The edge detection signal of the falling
比較回路部37は、マグニチュードコンパレータを備えており、立上がりエッジ検出部34のエッジ検出信号が比較トリガ信号として与えられると、その時点の上記カウントデータを、マイコン31の各動作モードに対応して設定される固定データ値と比較するようになっている。そして、その比較結果がデコード信号(モード信号)x,y,zとして、(図4では図示しない)CPU12に出力される。尚、デコード信号x,y,zの初期状態は何れもロウレベルとなっている。
また、比較回路部37が出力するデコード信号xは、遅延回路38を介してワンショットマルチバイブレータ39のトリガ信号入力端子に与えられている。ワンショットマルチバイブレータ39は、CPU12等に内部リセット信号を出力するもので、トリガ信号がハイレベルに変化すると、所定期間だけロウレベルに変化する信号を出力する。
The
The decode signal x output from the
次に、第2実施例の作用について図5も参照して説明する。第2実施例では、外部より与えるリセット信号がアクティブとなっている期間の長さに応じて、マイコン31の動作モードを切換えるようになっている。図5に示すように、比較回路部37は、内部に3つの設定データ値「00001000」,「00010000」,「00100000」を保持している。そして、カウンタ35は、リセット信号がロウレベルに遷移して立下りエッジが検出された時点からカウントを開始し、比較回路部37は、リセット信号がロウレベルからハイレベルに遷移して立上がりエッジが検出された時点のカウント値CDを上記各設定データと比較する。
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the operation mode of the
この場合、カウント値CDが「00001000」未満であれば、マイコン31をリセット信号としてのアクティブレベル遷移期間が短すぎるため、デコード動作を行なわない。この場合、デコード信号x,y,zは変化しないので、ワンショットマルチバイブレータ39にトリガ信号は出力されず、リセットは無効となる。即ち、このような信号の変化はノイズとして排除する。そして、カウント値CDが「00001000」以上となった場合は、カウント値CDが示す範囲に応じて、動作モードを以下のように設定する。
カウント値CD デコード信号 動作モード
x y z
「00001000」未満 L L L ×
「00001000」以上,且つ
「00010000」未満 H L L 0
「00010000」以上,且つ
「00100000」未満 H H L 1
「00100000」以上 H H H 2
そして、動作モードが「0」〜「2」の場合は、少なくともデコード信号xがハイレベルに遷移するので、その立上り時点から遅延回路38によって付与される遅延時間が経過した後、ワンショットマルチバイブレータ39にトリガ信号が出力されて、内部リセット信号がアクティブとなる。ここで、遅延回路38が付与する遅延時間は、少なくとも、外部リセット信号について想定される最も長いアクティブレベルの遷移期間よりも長くなるように設定しておく。
In this case, if the count value CD is less than “00001000”, since the active level transition period using the
Count value CD decode signal Operation mode
x y z
Less than "00001000" L L L ×
"00001000" or more and less than "00010000"
“00010000” or more and less than “00100000”
"00100000" or
When the operation mode is “0” to “2”, at least the decode signal x transits to a high level. Therefore, after the delay time given by the
以上のように第2実施例によれば、比較回路部37は、リセット信号のレベルが遷移している期間の長さに相当するカウント値CDに応じて指定されたモードをデコードするので、リセット信号のレベル遷移期間を変化させることで、異なる動作モードを指定して起動させることができる。また、リセット信号のアクティブレベル遷移期間が短か過ぎる場合はデコード動作を行なわないので、そのような信号変化をノイズとして排除することができる。
As described above, according to the second embodiment, the
(第3実施例)
図6及び図7は本発明の第3実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分のみ説明する。図6は、マイコン41に内蔵されるデコーダ42の構成を示すものである。リセット端子14は、マイコン41の内部において、エッジ検出部43の入力端子に接続されており、エッジ検出部43は、ロウアクティブのリセット信号について立下りエッジ,立上がりエッジの双方を検出し、その検出毎にクロックパルスをカウンタ44に出力するようになっている。カウンタ44は、上記クロックパルスの出力数をカウントし、そのカウントデータを比較回路部45に出力する。
(Third embodiment)
6 and 7 show a third embodiment of the present invention, and only the parts different from the first embodiment will be described. FIG. 6 shows the configuration of the
また、エッジ検出部43によるエッジ検出出力は、信号出力部46にも与えられている。信号出力部46は、内部にタイマやマグニチュードコンパレータなどを備えており、前記タイマは、上記のエッジ検出出力が与えられる毎にゼロクリアされて内部クロックによる計時を開始するようになっている。また、上記コンパレータは、前記タイマの計時データと、比較トリガ信号を出力するためのデータ値,カウンタ44のリセット信号を出力するためのデータ値とを比較するものが夫々用意されている。そして、夫々のコンパレータにおいて計時データが設定データ値に一致すると、信号出力部46は、比較回路部45に比較トリガ信号を出力し、また、カウンタ44にリセット信号を出力する。
The edge detection output from the
比較回路部45は、カウンタ44のカウント値に応じて、デコード信号x,y,zを出力する。また、それらのデコード信号は、3入力ORゲート47の入力端子にも夫々与えられており、ORゲート47の出力端子は、ANDゲート48の入力端子の一方に接続されている。ANDゲート48の他方の入力端子には、信号出力部46より比較トリガ信号が与えられており、ANDゲート48の出力端子は、ワンショットマルチバイブレータ49のトリガ信号入力端子に与えられている。
ワンショットマルチバイブレータ49は、第2実施例のワンショットマルチバイブレータ39と同様に、CPU12等に内部リセット信号を出力するもので、トリガ信号がハイレベルに変化すると所定期間だけロウレベルに変化する信号を出力する。
The
Similar to the one-
次に、第3実施例の作用について図7も参照して説明する。第3実施例では、外部より与えるリセット信号がアクティブとなる回数(ロウレベル遷移する回数)に応じて、動作モードを切換えるようになっている。上述のように、カウンタ44はエッジ検出部43によるエッジ検出出力回数をカウントし、比較回路部45はそのカウントデータに応じてデコード信号x,y,zを出力する。また、信号出力部46は、上記エッジ検出が行なわれる毎に内部のタイマをリセットスタートさせるので、最後の立上りエッジが検出された時点からタイマ値が大きく増大し、所定時間が経過すると比較トリガ信号を出力し、更にその後、カウンタ44にリセット信号を出力する。尚、上記タイマは、例えばタイマ値が最大値に達すると計時動作を停止するように構成される。
Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the operation mode is switched according to the number of times the reset signal given from the outside becomes active (the number of times of low level transition). As described above, the
図7に示すように、比較回路部45は、リセット信号が1回だけ変化した場合(カウント値「2」)はデコード信号を出力しない。従ってこの場合、ANDゲート48の出力信号はハイレベルとならず、内部リセット信号は出力されない。即ち、斯様な信号変化はノイズとして排除されるようになっている。
そして、比較回路部45は、リセット信号が2回変化した場合(カウント値「4」)は、図7に示す比較トリガ信号の出力タイミングでデコード信号xをハイレベルとしてモード「0」を設定し、リセット信号が3回変化した場合(カウント値「4」)はデコード信号x,yをハイレベルとしてモード「1」を設定する。また、図7には示していないが、リセット信号が4回変化した場合(カウント値「8」)はデコード信号x,y,zを全てハイレベルとしてモード「2」を設定する。
As shown in FIG. 7, the
When the reset signal changes twice (count value “4”), the
比較トリガ信号がハイレベルになった時点で、デコード信号x,y,zの何れか1つ以上がハイレベルとなった場合は、ANDゲート48の出力レベルもハイレベルに変化する。従って、ワンショットマルチバイブレータ49より内部リセット信号が出力され、そのリセットが解除されるとCPU12が起動する。そして、CPU12は、第1,第2実施例と同様に、設定された動作モードを読取り、そのモードに対応するプログラムに分岐して実行する。
When any one or more of the decode signals x, y, z becomes high level when the comparison trigger signal becomes high level, the output level of the AND
以上のように第3実施例によれば、デコーダ42は、リセット信号がアクティブレベルに変化する回数に応じて指定されたモードをデコードするので、モード設定信号のレベル変化回数を変化させることで、異なる動作モードを指定して起動させることができる。また、例えば、レベル変化回数が1回だけの場合はデコード動作を行なわないので、そのような信号変化をノイズとして排除することができる。
As described above, according to the third embodiment, the
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
モード設定端子を、リセット端子14とは別個に設けても良い。その場合、モード設定信号を、上記各実施例のリセット信号と同じように変化させれば良い。斯様に構成した場合でも、1つのモード設定端子に与える信号を変化させることで、従来よりも多くの動作モードを設定することができる。
第3実施例において、エッジ検出部43が立上りエッジ,立下りエッジの何れか一方のみを検出するようにして、カウンタ44にその出力回数をカウントさせても良い。
具体数値例や信号レベルの論理などについては、適宜変更して実施例すれば良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, and the following modifications are possible.
The mode setting terminal may be provided separately from the
In the third embodiment, the
Specific numerical examples, signal level logic, and the like may be appropriately modified and implemented.
図面中、11はマイクロコンピュータ、14はリセット端子(モード設定端子)、20はデコーダ、31はマイクロコンピュータ、32はデコーダ、41はマイクロコンピュータ、42はデコーダを示す。 In the drawing, 11 is a microcomputer, 14 is a reset terminal (mode setting terminal), 20 is a decoder, 31 is a microcomputer, 32 is a decoder, 41 is a microcomputer, and 42 is a decoder.
Claims (5)
入力されるモード設定信号の状態変化に応じて、指定されたモードをデコードしてモード信号を出力するデコーダと、
リセットが解除されると、前記デコーダにより出力されたモード信号に応じた動作モードで起動するように構成されることを特徴とするマイクロコンピュータ。 In a microcomputer configured to be bootable in a plurality of operation modes,
A decoder that decodes a specified mode and outputs a mode signal according to a state change of an input mode setting signal;
A microcomputer configured to start up in an operation mode according to a mode signal output by the decoder when the reset is released.
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