JP2009071459A - Semiconductor integrated circuit and air-conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、D/A変換器とA/D変換器の機能を備え、D/A変換器の故障診断機能を有する半導体集積回路およびこの半導体集積回路を搭載するエアコンに関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having functions of a D / A converter and an A / D converter and having a function of diagnosing a D / A converter, and an air conditioner on which the semiconductor integrated circuit is mounted.
近年、エアコンシステム等においてモータ駆動制御を用いた機器が増加している。モータ駆動制御にはマイクロコンピュータのPWMやD/A変換器等を用いて回転数を制御し、より柔軟なソフトウェアによる制御を実現している。 In recent years, devices using motor drive control in an air conditioner system or the like are increasing. For motor drive control, the number of revolutions is controlled using a PWM, D / A converter, etc. of a microcomputer, thereby realizing more flexible software control.
このような制御において、マイクロコンピュータのPWMやD/A変換器が故障していた場合に、マイクロコンピュータはマイクロコンピュータ自身のPWMやD/A変換器の故障を知ることができない。そのような状況に至った場合、マイクロコンピュータはPWMやD/A変換器の間違った制御を継続するしかない。場合によっては過電流が流れる重大な問題を引き起こす可能性がある。 In such a control, if the microcomputer PWM or D / A converter has failed, the microcomputer cannot know the failure of the microcomputer PWM or D / A converter itself. When such a situation is reached, the microcomputer has to continue wrong control of the PWM and D / A converter. In some cases, it can cause serious problems with overcurrent.
そのため、従来の駆動制御機器では、D/A変換器の故障診断を行うことでD/A変換器の故障を検知し、間違った出力を制限していた。
図9,図10を用いて、従来のD/A変換器故障診断機能を搭載した半導体集積回路について説明する。
For this reason, the conventional drive control device detects a failure of the D / A converter by performing a failure diagnosis of the D / A converter, and limits an incorrect output.
A conventional semiconductor integrated circuit equipped with a D / A converter fault diagnosis function will be described with reference to FIGS.
図9は従来のD/A変換器故障診断機能を搭載した半導体集積回路の構成を示す図、図10は従来のD/A変換器故障診断のフローを示す図である。
図9において、CPU1はモータに出力したいアナログ値に対応するデジタル値をD/A変換データ格納バッファ11に設定し、D/A変換指示後、D/A変換された変換後アナログ電圧をモータへ出力するよう指示することで、モータの制御を行う。一方、センサ等からの入力とD/A変換データ格納バッファ11の変換後アナログ電圧からの入力をCPU1が切り換えることができるアナログマルチプレクサ3を有する。故障診断を行う時、CPU1はアナログマルチプレクサ3に対してD/A変換器2の変換後アナログ電圧をA/D変換器4に入力するように指示する。これにより変換後アナログ電圧が入力されたA/D変換器4に対してCPU1はA/D変換指示をだし、A/D変換を実施する。次に、CPU1はこの指示により作成されて格納されたA/D変換データ格納バッファ5の値とD/A変換データ格納バッファ11の値との差分を取得する。次に、CPU1はあらかじめROM等に記録している許容誤差とプログラムを用いて比較・判定することでD/A変換器2の変換後アナログ電圧に異常が発生しているかを判断できる。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with a conventional D / A converter fault diagnosis function, and FIG. 10 is a diagram showing a conventional D / A converter fault diagnosis flow.
In FIG. 9, the
CPU1は比較・判定した結果が許容誤差範囲外であるときに、D/A変換器2のアナログSW6をOFFする。これによりモータに対するD/A変換器2の出力をOFFすることができる(例えば、特許文献1参照)。
従来技術で前記の故障診断を行うためには、図10のようなソフトウェアのフローになる。ハードウェアリセット後、ハードウェア等を初期化処理により初期化し、メインフローを繰り返す。このメインフローの中にD/A変換器の故障診断処理がある。こういったフローでは故障診断処理がメインフロー1ループに対して、1回故障診断を行う。例えば、メインフロー1ループの時間が1秒かかる場合は、D/A変換器の故障を検知してから最大で1秒間過電流が流れる可能性がある。即ち、従来技術ではD/A変換器の故障を検知してからD/A変換器の出力OFFするまでに、ソフトウェアの処理タイミングに依存した遅延時間が発生し、即時にOFFすることができないという問題点があった。 In order to perform the above-described failure diagnosis with the prior art, the software flow is as shown in FIG. After the hardware reset, the hardware is initialized by the initialization process, and the main flow is repeated. In this main flow, there is a D / A converter failure diagnosis process. In such a flow, the failure diagnosis process performs a failure diagnosis once for one loop of the main flow. For example, when the time of one main flow loop takes 1 second, an overcurrent may flow for a maximum of 1 second after detecting a failure of the D / A converter. In other words, in the prior art, a delay time depending on the processing timing of the software occurs from the detection of the failure of the D / A converter until the output of the D / A converter is turned off, and it cannot be turned off immediately. There was a problem.
つまり、D/A変換器の故障を検知して出力を制限する仕組みとして、より早くより安全に出力を制限しなければならないという即時性が求められるため、ソフトウェアの処理タイミングに依存してしまっては効果を持たない。 In other words, as a mechanism for detecting the failure of the D / A converter and restricting the output, there is a need for immediacy that the output must be restricted more quickly and safely, so it depends on the processing timing of the software. Has no effect.
そのため、例えば、既存の製品に従来のD/A変換器の故障診断機能を組み込む場合、故障診断を行う周期ができるだけ短くなるようなタイミング、即ち一定周期で処理可能なタイマ割込等に組み込むべきである。しかし、実行周期が短い処理にD/A変換器の故障診断機能を組み込むことは現実的には困難であることが多い。なぜなら、一般的に実行周期が短い処理には規定の時間制限内で処理しなければならないといった制限があることが多いためである。従来のD/A変換器故障診断機器のような、D/A変換器の故障診断機能を組み込むことにより、処理時間が延びることで規定の時間制限内で処理が終わらなくなる可能性もでてくる。この理由から、実行周期が短い処理は、必要最低限の処理だけを実行することが多い。 Therefore, for example, when incorporating a fault diagnosis function of a conventional D / A converter into an existing product, it should be incorporated in a timing that makes the fault diagnosis cycle as short as possible, that is, a timer interrupt that can be processed at a fixed cycle. It is. However, it is practically difficult to incorporate a fault diagnosis function of the D / A converter into a process with a short execution cycle. This is because, in general, a process with a short execution cycle often has a limitation that it must be processed within a specified time limit. By incorporating a fault diagnosis function of a D / A converter, such as a conventional D / A converter fault diagnosis device, the processing time may be extended and processing may not be completed within a specified time limit. . For this reason, a process with a short execution cycle often executes only a minimum necessary process.
結果として、D/A変換器の故障診断処理を行う周期が重視されず、周期が長くなることで、故障診断を行った場合、D/A変換器の故障は発見できるが、即時性に乏しく、出力を制限するという目的は達成されないという問題が発生する。つまり、D/A変換器の故障診断機能の本来の目的を達成する機能を組み込むこと自体難しいのである。 As a result, the period of performing the fault diagnosis process of the D / A converter is not important, and when the fault diagnosis is performed by increasing the period, the fault of the D / A converter can be found, but the immediacy is poor. The problem of limiting the output is not achieved. That is, it is difficult to incorporate a function that achieves the original purpose of the failure diagnosis function of the D / A converter.
本発明の半導体集積回路は、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、即時かつ安全に故障時の出力を制限することを目的とする。 An object of the semiconductor integrated circuit of the present invention is to perform failure diagnosis of a D / A converter more quickly and safely, and to limit output at the time of failure immediately and safely.
上記の目的を達成するために、請求項1記載の半導体集積回路は、CPUを備えて外部機器の動作の制御を行う半導体集積回路であって、前記CPUからのデジタル信号を前記外部機器の制御信号であるアナログ信号に変換してアナログスイッチを介して出力するD/A変換器と、D/A変換する前記デジタル信号を格納するD/A変換データ格納バッファと、アナログ信号をデジタル信号に変換して前記CPUに出力するA/D変換器と、通常動作時には前記外部機器からの信号を前記A/D変換器に出力し故障診断時には前記D/A変換器からのアナログ信号を前記A/D変換器に出力する第1のマルチプレクサと、前記A/D変換器の変換後のデジタル信号を格納するA/D変換データ格納バッファと、前記D/A変換データ格納バッファに格納されたデジタル信号と前記A/D変換データ格納バッファに格納されたデジタル信号との差分を出力する差分回路と、前記CPUにより前記差分の許容誤差を設定される許容誤差設定手段と、前記差分が前記許容誤差の範囲内にあるか判定する比較器と、前記判定結果が前記許容誤差の範囲外である場合に前記アナログスイッチからの出力を制限する制御回路とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit according to
請求項2記載の半導体集積回路は、請求項1記載の半導体集積回路において、前記比較器からの信号を入力する割込制御ブロックをさらに有し、前記判定結果が前記許容誤差の範囲外である場合に前記割込制御ブロックが前記CPUに割込み信号を発生させることを特徴とする。
2. The semiconductor integrated circuit according to
請求項3記載の半導体集積回路は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記D/A変換データ格納バッファに格納されたデジタル信号値から前記許容誤差を自動的に設定する許容誤差自動設定回路と、前記許容誤差設定手段の許容誤差または前記許容誤差自動設定回路の許容誤差のいずれかを前記CPUの制御により選択して前記比較器に出力する第2のマルチプレクサとをさらに有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor integrated circuit according to the first or second aspect, the allowable error is automatically calculated from the digital signal value stored in the D / A conversion data storage buffer. And a second multiplexer for selecting either an allowable error of the allowable error setting means or an allowable error of the allowable error automatic setting circuit under the control of the CPU and outputting the selected error to the comparator It further has these.
請求項4記載の半導体集積回路は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記比較器から前記許容誤差の範囲外である信号が、あらかじめ設定された任意の回数出力された場合に、前記アナログスイッチからの出力を制限する信号を、前記制御回路に出力するカウント回路をさらに有することを特徴とする。
The semiconductor integrated circuit according to
請求項5記載の半導体集積回路は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の半導体集積回路において、前記外部機器が非アクティブとなる値がラッチされた汎用ポートと、前記汎用ポートからの出力または前記アナログスイッチからの出力のうち前記比較器から前記許容誤差の範囲外である信号が入力された場合に前記前記汎用ポートからの出力を前記外部機器に出力する第3のマルチプレクサとをさらに有することを特徴とする。
The semiconductor integrated circuit according to
請求項6記載のエアコンは、ファンモータと、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の半導体集積回路から構成され、前記判定結果が前記許容誤差の範囲外である場合に前記ファンモータを停止させることを特徴とする。 An air conditioner according to a sixth aspect includes a fan motor and the semiconductor integrated circuit according to any one of the first to fifth aspects, wherein the fan motor is turned on when the determination result is out of the allowable error range. It is characterized by being stopped.
以上により、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、即時かつ安全に故障時の出力を制限することができる。 As described above, the failure diagnosis of the D / A converter can be performed more quickly and safely, and the output at the time of failure can be limited immediately and safely.
D/A変換器の故障を診断する際に、D/A変換するデジタルデータをD/A変換データ格納バッファに格納し、D/A変換されたアナログデータをA/D変換器にて変換してA/D変換されたデジタルデータをA/D変換データ格納バッファに格納し、これらのデジタルデータの差分が許容誤差の範囲内にあるかどうかを比較器により常時判定してD/A変換器の出力を制御することで、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、即時かつ安全に故障時の出力を制限することができる。 When diagnosing a failure of a D / A converter, the digital data to be D / A converted is stored in a D / A conversion data storage buffer, and the D / A converted analog data is converted by the A / D converter. A / D converted digital data is stored in an A / D converted data storage buffer, and a D / A converter is always determined by a comparator to determine whether the difference between these digital data is within an allowable error range. By controlling the output of the D / A converter, the failure diagnosis of the D / A converter can be performed more quickly and safely, and the output at the time of the failure can be limited immediately and safely.
(第1の実施の形態)
図1を用いて第1の実施の形態における半導体集積回路について説明する。
図1は第1の実施の形態におけるD/A変換器故障診断機能を搭載した半導体集積回路の構成を示す図である。
(First embodiment)
The semiconductor integrated circuit according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with a D / A converter fault diagnosis function in the first embodiment.
図1において、CPU1はモータに出力したいアナログ値を出力するためにD/A変換器2に入力するデジタル値をD/A変換データ格納バッファ11に設定し、D/A変換指示後、D/A変換された変換後のアナログ電圧をモータへ出力するよう指示することで、モータの制御を行う。一方、センサ等からの入力とD/A変換器2の変換後アナログ電圧からの入力のいずれかをA/D変換器4に出力するようにCPU1が切り換えることができるアナログマルチプレクサ3を有する。故障診断を行う時、CPU1はアナログマルチプレクサ3に対してD/A変換器2の変換後アナログ電圧をA/D変換器4に入力するように指示する。変換後アナログ電圧が入力されたA/D変換器4はA/D変換を連続して行い、変換終了後にA/D変換データ格納バッファ5に変換後のデジタル値を格納する。この連続して作成されるA/D変換データ格納バッファ5の値はD/A変換データ格納バッファ11の値との差分を常時出力することができる差分回路7に入力される。さらに、差分回路7の出力はあらかじめ許容誤差設定手段9に設定された許容誤差と差分回路7の出力を常時比較し、差分回路7の出力が許容誤差範囲内か範囲外かを判定した結果を出力する比較器8に入力される。D/A変換データ格納バッファ11に格納された入力デジタル値とA/D変換データ格納バッファ5に格納されたA/D変換後のデジタル値との開きが許容誤差範囲にあるかどうかを判定することにより、この時点でD/A変換器2の変換後アナログ電圧に異常が発生しているかを判断できる。ただし、比較器8はCPU1から出力許可指示がないと、比較・判定した結果を出力することができない。出力許可指示はアナログマルチプレクサ3の入力をD/A変換器2の変換後アナログ電圧に切り換えた時点で行う。さらに、比較器8からの出力はD/A変換器2のアナログSW6のON/OFFを切り換える制御回路10に入力される。比較器8の比較・判定した結果が許容誤差範囲外であるときに、制御回路10はD/A変換器2の出力を制御するアナログSW6をOFFする。これにより、D/A変換器2の故障診断処理を常時実施できることで、ソフトウェアの処理タイミングに依存せず、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、即時かつ安全に故障時のモータに対するD/A変換器2の出力を制限することができる。
In FIG. 1, the
また、ソフトウェアは、図8の本発明の半導体集積回路におけるD/A変換器故障診断フローを示す図のように、本半導体集積回路のイニシャライズ時にD/A変換器2の故障診断を行うように設定しておけば、本発明の本半導体集積回路が常時D/A変換器2の故障診断を行ってくれるため、ソフトウェア構造としてもシンプルになる。したがって、D/A変換器2の故障診断機能を組み込むことが簡単になる。また、従来、ソフトウェアで故障診断を行っていたシステムにおいては、故障診断処理の全責任を本半導体集積回路に委譲することができ、ソフトウェアの可読性を向上させる。
In addition, the software performs a failure diagnosis of the D /
本実施の形態を本発明の基本構成とする。
(第2の実施の形態)
図2を用いて第2の実施の形態における半導体集積回路について説明する。
This embodiment is a basic configuration of the present invention.
(Second Embodiment)
A semiconductor integrated circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
図2は第2の実施の形態におけるD/A変換器故障診断機能を搭載した半導体集積回路の構成を示す図である。
本実施の形態においても、D/A変換器2の端子への出力をOFFする仕組みは第1の実施の形態と同じである。図2に示すように、第1の実施の形態の構成に加えて、比較器8のD/A変換器2に対する出力OFF指示を割込制御ブロック31に対しても送ることが可能な構成にする。この構成により、D/A変換器2の故障を検知したとき、比較器8のD/A変換器2に対する出力OFF指示を割込制御ブロック31に送り、割込制御ブロック31はCPU1に割込を発生させることにより、D/A変換器2に対する出力OFFをすることができる。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with a D / A converter fault diagnosis function in the second embodiment.
Also in the present embodiment, the mechanism for turning off the output to the terminal of the D /
本構成は、パワーリレーにより電源が供給されるモータを制御し、D/A変換器2のアナログ出力がモータを制御し、他のポートがパワーリレーを制御するようなシステムに有効である。モータへのD/A変換器2のアナログ出力OFF制御を第1の実施の形態と同様に行い、割込処理でD/A変換器2の異常復帰処理やD/A変換器2の出力先となるモータのパワーリレー等の復帰処理を同じタイミングで行うことができ、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、即時かつ安全に故障時のモータに対するD/A変換器2の出力を制限することができると共に、より安全なモータのシャットダウンが可能になる。
(第3の実施の形態)
図3を用いて第3の実施の形態における半導体集積回路について説明する。
This configuration is effective for a system in which a motor to which power is supplied by a power relay is controlled, an analog output of the D /
(Third embodiment)
A semiconductor integrated circuit according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
図3は第3の実施の形態におけるD/A変換器故障診断機能を搭載した半導体集積回路の構成を示す図である。
本実施の形態においても、D/A変換器2の端子への出力をOFFする仕組みは第1の実施の形態と同じであるが、図3に示すように、第1〜第2の実施の形態の構成に対して、常時、D/A変換データ格納バッファ11の値を参照し、値によって自動的に許容誤差を設定する許容誤差自動設定回路41と、故障診断で使用する許容誤差として許容誤差自動設定回路41で設定した値と許容誤差設定手段9で設定した値のどちらを使用するかを選択するマルチプレクサ42を新たに追加する。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with a D / A converter fault diagnosis function in the third embodiment.
Also in the present embodiment, the mechanism for turning off the output to the terminal of the D /
CPU1はD/A変換器2の故障診断に使用する許容誤差として、許容誤差自動設定回路41が作成する許容誤差を選択するよう設定することにより、故障診断中、許容誤差自動設定回路41はD/A変換データ格納バッファ11の値に応じた許容誤差を常時作成し、この常時作成する許容誤差を用いて、D/A変換器2の故障診断を行う。そのため、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に、さらにより正確に行い、即時かつ安全に故障時のモータに対するD/A変換器2の出力を制限することができる。
By setting the
このような半導体集積回路により、D/A変換器2が出力する電圧レベルによって許容誤差を補正することができる。即ち、マイクロコンピュータの固有のゼロトランジション、フルスケールトランジションまたはモータ等の外部機器の特性に応じた許容誤差の補正が可能となる。例えば、モータへのD/A変換器2が出力する電圧レベルが低い時に許される許容誤差が小さくて、電圧レベルが高いときに許される許容誤差が大きい場合などに有効である。したがって、許容誤差自動設定回路41は使用するマイクロコンピュータやモータ等の外部機器の特性によって固有に定義する。
With such a semiconductor integrated circuit, the allowable error can be corrected by the voltage level output from the D /
例えば、図7の第3の実施の形態における許容誤差設定手段を例示する図のように、D/A変換データ格納バッファ11の値の範囲を5分割し、それぞれの範囲で許容誤差を設定できるようにする。例えば、5Vを最大としてD/A変換データ格納バッファ11の値の範囲を5分割した場合、4.5Vのときの許容誤差を0.5Vと設定し、0.5Vのときの許容誤差を0.05Vと設定する。
(第4の実施の形態)
図4を用いて第4の実施の形態における半導体集積回路について説明する。
For example, as shown in the figure illustrating the allowable error setting means in the third embodiment of FIG. 7, the value range of the D / A conversion
(Fourth embodiment)
A semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図4は第4の実施の形態におけるD/A変換器故障診断機能を搭載した半導体集積回路の構成を示す図である。
本実施の形態においても、D/A変換器2の端子への出力をOFFする仕組みは第1の実施の形態の構成と同じである。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with a D / A converter fault diagnosis function in the fourth embodiment.
Also in the present embodiment, the mechanism for turning off the output to the terminal of the D /
本実施の形態では、図4に示すように、第1〜第3の実施の形態の構成に対して、比較器8と制御回路10の間にmクロックカウント回路51を追加する。CPU1はあらかじめ、任意の整数値mをm格納バッファ52に設定しておく。mクロックカウント回路51は比較器8の判定結果として許容誤差範囲外である旨の出力を検知したときに内部状態を1カウントアップする。m回連続して比較器8の出力を検知したときに初めてD/A変換器2のアナログSW6をOFFする信号を制御回路10に出力する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, an m
このような半導体集積回路により、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、即時かつ安全に故障時のモータに対するD/A変換器2の出力を制限することができると共に、D/A変換器2の変換後アナログ電圧の異常を連続して検知した場合にのみモータに対するD/A変換器2の出力をOFFすることで、比較器8の出力にノイズが出力することにより正常動作を異常動作と誤認識することを防ぐことができるノイズ除去機能を付加することができる。
(第5の実施の形態)
図5を用いて第5の実施の形態における半導体集積回路について説明する。
With such a semiconductor integrated circuit, the failure diagnosis of the D / A converter can be performed more quickly and safely, and the output of the D /
(Fifth embodiment)
A semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
図5は第5の実施の形態におけるD/A変換器故障診断機能を搭載した半導体集積回路の構成を示す図である。
本実施の形態においても、D/A変換器2の端子への出力をOFFする仕組みは第1の実施の形態と同じである。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit equipped with a D / A converter fault diagnosis function in the fifth embodiment.
Also in the present embodiment, the mechanism for turning off the output to the terminal of the D /
本実施の形態では、図5に示すように、第1〜第4の実施の形態の構成に加えて、比較器8からのOFF要求信号をD/A変換器2のアナログ出力と汎用ポート61の出力を切り換えるマルチプレクサ62へも送ることが可能な構成とし、D/A変換器2の変換後アナログ出力と汎用ポート61の出力が兼用ポートとして割り当てられている場合に有効である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, in addition to the configurations of the first to fourth embodiments, the OFF request signal from the
一方、汎用ポート61の出力にはあらかじめ、モータの非アクティブ論理の出力をポートにラッチしておく。本構成で比較器8のD/A変換器2に対する出力OFF指示を受信したマルチプレクサ62はD/A変換器2の出力から汎用ポート61の出力に切り換えることができる。これにより、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、故障と判断された場合に、あらかじめラッチしておいたモータの非アクティブ論理を出力することにより、故障発生直後に、かつ安全に故障時のモータに対するD/A変換器2の出力を制限することができる。
(第6の実施の形態)
図6を用いて第6の実施の形態におけるエアコンについて説明する。
On the other hand, for the output of the general-
(Sixth embodiment)
The air conditioner according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
図6は本発明の半導体集積回路を備えるエアコンの構成を示す図である。
図6に示すように、エアコン室内機100はファンモータ101と、本発明の半導体集積回路102より構成される。図に示す通り、半導体集積回路102とファンモータ102が接続される。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an air conditioner provided with the semiconductor integrated circuit of the present invention.
As shown in FIG. 6, the air conditioner
ファンモータ101は半導体集積回路102のDA出力により回転数が制御される。半導体集積回路102が、D/A変換器の出力値であるDA出力値が許容誤差範囲内かを自動で判定し、異常値である場合に自動でDA出力が停止される。これにより半導体集積回路102のDA出力回路が故障した場合にも、過電流を流すことなく、ファンモータ101を停止させることが可能となる。
The rotation speed of the fan motor 101 is controlled by the DA output of the semiconductor integrated
ここではエアコンを例に説明したが、D/A変換器の出力で動作が制御される家電機器等に用いることができる。 Here, an air conditioner has been described as an example, but the present invention can be used for home appliances whose operation is controlled by the output of a D / A converter.
本発明は、D/A変換器の故障診断をより早くより安全に行い、即時かつ安全に故障時の出力を制限することができ、D/A変換器とA/D変換器の機能を備え、D/A変換器の故障診断機能を有する半導体集積回路およびこの半導体集積回路を搭載するエアコン等に有用である。 The present invention can perform failure diagnosis of a D / A converter more quickly and safely, can immediately and safely limit the output at the time of failure, and has functions of a D / A converter and an A / D converter. It is useful for a semiconductor integrated circuit having a failure diagnosis function of a D / A converter and an air conditioner equipped with the semiconductor integrated circuit.
1 CPU
2 D/A変換器
3 アナログマルチプレクサ
4 A/D変換器
5 A/D変換データ格納バッファ
6 アナログSW
7 差分回路
9 許容誤差設定手段
10 制御回路
11 D/A変換データ格納バッファ
31 割込制御ブロック
41 許容誤差自動設定回路
42 マルチプレクサ
51 mクロックカウント回路
52 m格納バッファ
61 汎用ポート
62 マルチプレクサ
100 エアコン室外機
101 ファンモータ
102 半導体集積回路
1 CPU
2 D /
7
Claims (6)
前記CPUからのデジタル信号を前記外部機器の制御信号であるアナログ信号に変換してアナログスイッチを介して出力するD/A変換器と、
D/A変換する前記デジタル信号を格納するD/A変換データ格納バッファと、
アナログ信号をデジタル信号に変換して前記CPUに出力するA/D変換器と、
通常動作時には前記外部機器からの信号を前記A/D変換器に出力し故障診断時には前記D/A変換器からのアナログ信号を前記A/D変換器に出力する第1のマルチプレクサと、
前記A/D変換器の変換後のデジタル信号を格納するA/D変換データ格納バッファと、
前記D/A変換データ格納バッファに格納されたデジタル信号と前記A/D変換データ格納バッファに格納されたデジタル信号との差分を出力する差分回路と、
前記CPUにより前記差分の許容誤差を設定される許容誤差設定手段と、
前記差分が前記許容誤差の範囲内にあるか判定する比較器と、
前記判定結果が前記許容誤差の範囲外である場合に前記アナログスイッチからの出力を制限する制御回路と
を有することを特徴とする半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit comprising a CPU and controlling the operation of an external device,
A D / A converter that converts a digital signal from the CPU into an analog signal that is a control signal of the external device and outputs the analog signal via an analog switch;
A D / A conversion data storage buffer for storing the digital signal to be D / A converted;
An A / D converter that converts an analog signal into a digital signal and outputs the signal to the CPU;
A first multiplexer that outputs a signal from the external device to the A / D converter during normal operation and outputs an analog signal from the D / A converter to the A / D converter during failure diagnosis;
An A / D conversion data storage buffer for storing a digital signal after conversion by the A / D converter;
A difference circuit that outputs a difference between the digital signal stored in the D / A conversion data storage buffer and the digital signal stored in the A / D conversion data storage buffer;
Tolerance setting means for setting the tolerance of the difference by the CPU;
A comparator for determining whether the difference is within the tolerance;
And a control circuit that limits an output from the analog switch when the determination result is outside the range of the allowable error.
前記許容誤差設定手段の許容誤差または前記許容誤差自動設定回路の許容誤差のいずれかを前記CPUの制御により選択して前記比較器に出力する第2のマルチプレクサと
をさらに有することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の半導体集積回路。 An allowable error automatic setting circuit for automatically setting the allowable error from the digital signal value stored in the D / A conversion data storage buffer;
And a second multiplexer that selects either the allowable error of the allowable error setting means or the allowable error of the allowable error automatic setting circuit under the control of the CPU and outputs the selected multiplexer to the comparator. The semiconductor integrated circuit according to claim 1 or 2.
前記汎用ポートからの出力または前記アナログスイッチからの出力のうち前記比較器から前記許容誤差の範囲外である信号が入力された場合に前記前記汎用ポートからの出力を前記外部機器に出力する第3のマルチプレクサと
をさらに有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の半導体集積回路。 A general-purpose port latched with a value at which the external device becomes inactive; and
A third output that outputs the output from the general-purpose port to the external device when a signal outside the allowable error range is input from the comparator among the output from the general-purpose port or the output from the analog switch. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising: a multiplexer.
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- 2007-09-12 JP JP2007236046A patent/JP2009071459A/en active Pending
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