JP2010049707A - リセット制御回路及びリセット制御方法 - Google Patents
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Abstract
クロック同期回路を含むシステム、特に、異常時のリセット動作について、クロック信号が、停止している場合や、異常状態の検出に対して要求されるリセット応答に比してその周期が長い場合に適切にリセット動作を行うことができるリセット制御回路、及びリセット制御方法の提供を目的とする。
【解決手段】
リセット要求信号RRに応じてリセット信号RSを出力制御するリセット制御回路200は、リセット要求信号RRに応じて、クロック出力待機期間DCの遅延でクロック出力信号RCを発生すると共に、クロック信号CKを変成して出力するクロック変成部210と、クロック出力信号RCに応じて、リセット出力待機期間Dの遅延でリセット信号RSを発生するリセット信号生成部220とを有している。
【選択図】図6
Description
その一例として、自動車などに搭載されるマイクロコンピュータシステム、いわゆる車載用マイコンシステムが挙げられる。例えば、この車載用マイコンシステムに電力を供給するバッテリでは、エンジンの始動のためにセルモータを駆動する場合、その電圧が大きく低下し、ひいては、システムに供給する電源電圧も低下することになる。また、自動車の室内は、真夏の炎天下にさらされて高温になる場合がある。このように、電源電圧が定格電圧を下回ったり、周囲温度が定格温度を上回ったりすると、車載用マイコンシステムが正常に動作しなくなる虞が生じる。さらに、車載用マイコンシステムでは、このような異常状態におかれた場合であっても、少なくともRAMやレジスタに格納されたデータは保持されていることが求められている。このため、車載用マイコンシステムに用いられるリセット制御回路では、他のシステムや外部から指令される場合のほか、電源電圧や周囲温度などの異常状態を検知した場合に、クロック信号に同期してリセット要求信号を取り込み、リセット信号を発生するものがある。
このようなシステムに用いられるリセット制御回路では、リセット動作が低いクロック周波数を用いて行われるため、異常を検知してから直ちにシステムをリセット状態にすることが出来ないという問題が生じていた。このような、問題を解決するために、リセット動作を行うと共にシステムに供給されるクロック周波数を切替えるリセット制御回路が考えられる。
ここで、異常状態の検知により、リセット信号を活性化してリセット動作を行うとともに、クロック信号を切り替えたとき、RAMやレジスタなどの書き込みサイクルの途中である場合を想定する。このとき、内部のバスなどが初期化されるため、RAMなどに入力される書き込みデータも初期化されることになる。また、RAMなどには、リセットが掛かった時点で入力されている書き込みデータの内容が書き込まれることになる。すなわち、RAMなどには、初期化されたデータ、あるいは、初期化される途中の不定データが書き込まれ、本来書き込まれるべき内容とは異なることとなり、問題である。
このリセット制御回路100は、リセット要求信号RRに応じてリセット信号RSを出力する回路である。このリセット制御回路100は、リセット要求信号RRをリセット出力待機期間Dだけ遅延させたリセット要求遅延信号RDを出力するリセット要求遅延部2と、リセット要求信号RRをクロック信号CKに同期して取り込んだリセット要求保持信号RHを出力するリセット要求保持部3とを含んでいる。さらに、このリセット制御回路100は、リセット要求遅延信号RD及びリセット要求保持信号RHの論理和であるリセット信号RSを出力する論理和演算部4を含んでいる。
一方、リセット要求保持部3は、リセット要求信号RRをクロック信号CKに同期したタイミングで取り込み、リセット要求保持信号RHを活性化する。
従って、リセット要求信号RRが活性化してからリセット出力待機期間Dを経るまでに、リセット要求信号RRがクロック信号CKに同期して取り込まれた場合には、リセット信号RSは、リセット要求保持信号RHが活性化されるため、クロック信号CKに同期したタイミングで活性化される。一方、リセット要求信号RRがクロック信号CKに同期して取り込まれない場合であっても、リセット信号RSは、リセット要求遅延信号RDにより、活性化されることになる。
本実施例1にかかるリセット制御回路100及びリセット制御方法を用いることで、クロック信号CKの周波数が低いあるいは停止しているなどの理由で、リセット要求信号RRがクロック信号CKに同期して迅速に取り込めない場合であっても、リセット出力待機期間Dを経た後、リセット信号RSを出力する。すなわち、異常状態の検出に対して要求されるリセット応答に比してその周期が長い場合などクロック信号CKの状態にかかわらず、適切にリセット信号RSを発生するリセット制御回路及びリセット制御方法となし得る。
なお、本実施例1にかかるリセット制御回路100は、異常時のリセット動作について用いられる場合が多い。このような条件下では、クロック信号などの発振も不安定になりがちである。これに対して、アナログ方式の遅延回路は、その動作にクロックを必要としないため、周囲が異常状態の場合であっても確実に動作することができ、より好適である。
また、抵抗素子R及び容量素子Cの少なくともいずれかを調整することにより、CR時定数を変化させることができ、ひいてはCR時定数回路の遅延によるリセット出力待機期間Dの長さを調整することができる。さらに、上述したようにリセット出力待機期間Dの長さを、クロック信号CKの周期よりも大きくなるように調整すれば、クロック信号CKが停止していない場合には、リセット信号RSは、常にクロック信号CKに同期して活性化される。このため、より最適にリセット動作を行うことができるリセット制御回路100及びリセット制御方法となし得る。
リセット制御回路200は、リセット要求信号RRに応じてクロック信号CKと、リセット信号RSとを制御する回路である。このリセット制御回路200は、リセット要求信号RRに応じてクロック信号CKを変成するクロック変成部210と、リセット信号RSを出力するリセット信号生成部220とを含む。このうちクロック変成部210は、リセット要求信号RRの活性化に応じて、クロック信号CKの変成を行う部分である。さらに、クロック変成部210は、クロック出力待機期間DCの遅延で、クロック出力信号RCを活性化する。一方、リセット信号生成部220は、クロック出力信号RCが活性化されると、リセット出力待機期間Dの遅延でリセット信号RSを活性化する。
このうちクロック信号CKの位相を変化させる手段及び方法としては、反転することやクロック信号CKを遅延させる手段及び方法が挙げられる。
一方、クロック信号CKの周波数を変化させる手段及び方法としては、公知の分周器を用いてその分周比を変更する手段及び方法や公知のPLL回路を用いてPLL発振周波数を変更する手段及び方法などが挙げられる。なお、クロック信号CKの周波数を低い周波数から高い周波数に変化させると、リセット出力待機期間D内に、クロック信号CKにより多くのクロックパルス数を含ませることができる。つまり、準備処理にシーケンス動作が含まれる場合には、より短いリセット出力待機期間D内に、準備処理のステップ数に見合ったクロックパルス数を含むクロック信号CKとすることができる。
図7に、第一クロック信号発生部211のトランジスタ回路図を示す。この第一クロック信号発生部211は、PMOSトランジスタTP1,TP2及びNMOSトランジスタTN1,TN2からなる出力インバータと、PMOSトランジスタTP3及びNMOSトランジスタTN3からなる帰還インバータとを含む。これらの両端である水晶接続端子X1,X2には、アナログスイッチSWが直列に接続された帰還抵抗素子Rと、第一水晶発振子XT1とが接続されている。また、水晶接続端子X1,X2には、発振容量素子C1,C2がそれぞれ接続されている。
また、第二の実施形態にかかるリセット制御回路200において、第一水晶発振子XT1には、発振周波数が32KHzの水晶発振子が用いられ、第二水晶発振子XT2には、発振周波数が32MHzの水晶発振子が用いられている。
このクロック選択部213は、公知のセレクタ回路を有し、選択信号端子SELに、ハイレベルが入力されると入力端子IN1に入力された信号を、ローレベルが入力されると入力端子IN2に入力された信号を、出力端子OUTに出力する。
具体的には、選択信号端子SELにクロック出力信号RCが、入力端子IN1にクロック信号CK1が、入力端子IN2にクロック信号CK2が、それぞれ接続されている。したがって、クロック出力信号RCがハイレベルである場合はクロック信号CK1が出力され、クロック出力信号RCがローレベルである場合はクロック信号CK2が出力される。
一方、内部リセット要求信号RR1がローレベルの場合には、第一クロック信号発生部211は発振せず、クロック出力端子CKOにローレベルを出力し、第二クロック信号発生部212は発振して、クロック出力端子CKOにクロック信号CK2を出力する。さらに、クロック出力信号RCがローレベルになると、クロック選択部213は、入力端子IN2の信号を選択出力するから、出力端子OUTにクロック信号CK2を出力する。
これに対して、本実施例2にかかるリセット制御回路200では、電源電圧監視部230を有しているため、電源電圧が降下して異常状態になった場合、迅速に検知し、リセット制御回路200の動作に反映することができる。このため、より確実に電源電圧の異常状態を検知し、リセット動作を行うことができるリセット制御回路200及びリセット制御方法となし得る。
本実施例2にかかるリセット制御回路200は、リセット要求信号RRの入力あるいは電源電圧VDの低下により出力される電圧異常信号EVに応じてクロック信号CK及びリセット信号RSを制御出力する。なお、リセット要求信号RRは、非活性化時にはハイレベル、活性化時にはローレベルの電圧値を取る負論理の信号である。
すなわち、そのリセット制御方法は、リセット要求信号RRの活性化を待機するステップS1と、このリセット要求信号RRの活性化を検出後、クロック出力待機期間DCの待機を行うと共に、クロック信号CKを変成するステップS2と、クロック出力待機期間DCの待機後、リセット出力待機期間Dの待機を行うステップS3と、リセット出力待機期間Dの待機後、リセット信号RSを発生するステップS4とを有し、この順で実行している。
例えば、本実施形態においては、MOS型トランジスタを用いて構成するクロック生成回路及び遅延回路などについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、バイポーラトランジスタなどを用いて構成した各種回路にも同様に適用することができる。
(付記1) リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御回路であって、上記リセット要求信号についてリセット出力待機期間だけ遅延させたリセット要求遅延信号を発生するリセット要求遅延部と、上記リセット要求信号についてクロック信号に同期して保持されたリセット要求保持信号を発生するリセット要求保持部と、上記リセット要求遅延信号及び上記リセット信号保持信号の論理和を上記リセット信号として出力する論理和演算部と、を備えるリセット制御回路。
(付記2) 付記1に記載のリセット制御回路であって、前記リセット要求遅延部における遅延の前記リセット出力待機期間の長さは調整可能であるリセット制御回路。
(付記3) 付記1に記載のリセット制御回路であって、前記リセット要求遅延部における遅延の前記リセット出力待機期間の長さは前記クロック信号の周期を包含する長さを有するリセット制御回路。
(付記4) リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御回路であって、上記リセット要求信号に応じて、クロック出力待機期間の遅延でクロック出力信号を発生すると共に、クロック信号を変成して出力するクロック変成部と、上記クロック出力信号に応じて、リセット出力待機期間の遅延でリセット信号を発生するリセット信号生成部と、を備えたリセット制御回路。
(付記5) 付記4に記載のリセット制御回路であって、前記クロック変成部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数を変動させるクロック周波数変動部を含むリセット制御回路。
(付記6) 付記5に記載のリセット制御回路であって、前記クロック周波数変動部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数をより高い周波数に変動させるリセット制御回路。
(付記7) 付記5に記載のリセット制御回路であって、前記クロック周波数変動部は、リセット要求信号に応じて複数のクロック信号のうちいずれか1つを選択した被選択クロック信号を出力するクロック選択部を含むリセット制御回路。
(付記8) 付記5に記載のリセット制御回路であって、前記クロック周波数変動部は、前記クロック信号を発生する複数のクロック発生部を含むリセット制御回路。
(付記9) 付記8に記載のリセット制御回路であって、前記複数のクロック発生部のうち被選択クロック信号に対応する一のクロック信号発生部のみがクロック信号を発生してなるリセット制御回路。
(付記10) 付記4に記載のリセット制御回路であって、前記クロック出力待機期間及び前記リセット出力待機期間の長さの少なくともいずれかは調整可能であるリセット制御回路。
(付記11) 付記4に記載のリセット制御回路であって、システムの電源電圧を監視して、その電圧が低下したときに前記リセット要求信号を発生する電源電圧監視部を含むリセット制御回路。
(付記12) リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御方法であって、上記リセット要求信号についてリセット出力待機期間だけ遅延させたリセット要求遅延信号を発生するステップと、上記リセット要求信号についてクロック信号に同期して保持されたリセット要求保持信号を発生するステップと、を備え、上記リセット要求遅延信号及び上記リセット要求保持信号のうち早く変化する信号のタイミングで上記リセット信号を発生するリセット制御方法。
(付記13) 付記12に記載のリセット制御方法であって、前記リセット出力待機期間の長さが調整可能であるリセット制御方法。
(付記14) 付記12に記載のリセット制御方法であって、前記リセット出力待機期間は前記クロック信号の周期を包含する長さを有するリセット制御方法。
(付記15) リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御方法であって、上記リセット要求信号に応じて、クロック出力待機期間の遅延でクロック出力信号を発生すると共に、クロック信号を変成するステップと、上記クロック出力信号に応じて、リセット出力待機期間の遅延で上記リセット信号を発生するステップと、を備えたリセット制御方法。
(付記16) 付記15に記載のリセット制御方法であって、前記クロック変成部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数を変動させるクロック周波数変動部を含むリセット制御方法。
(付記17) 付記16に記載のリセット制御方法であって、前記クロック周波数変動部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数をより高い周波数に変動させるリセット制御方法。
(付記18) 付記15に記載のリセット制御方法であって、前記クロック出力待機期間及び前記リセット出力待機期間の長さの少なくともいずれかは調整可能であるリセット制御方法。
(付記19) リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御方法であって、上記リセット要求信号の活性化を待機するステップと、上記リセット要求信号の活性化を検出後、クロック出力待機期間の待機を行うと共に、クロック信号を変成するステップと、上記クロック出力待機期間の待機後、リセット出力待機期間の待機を行うステップと、上記リセット出力待機期間の待機後、上記リセット信号を発生するステップと、を備えるリセット制御方法。
(付記20) 付記19に記載のリセット制御方法であって、前記クロック変成部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数を変動させるクロック周波数変動部を含むリセット制御方法。
(付記21) 付記19に記載のリセット制御方法であって、前記クロック周波数変動部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数をより高い周波数に変動させるリセット制御方法。
(付記1)にかかり、リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御回路は、上記リセット要求信号についてリセット出力待機期間だけ遅延させたリセット要求遅延信号を発生するリセット要求遅延部と、上記リセット要求信号についてクロック信号に同期して保持されたリセット要求保持信号を発生するリセット要求保持部と、上記リセット要求遅延信号及び上記リセット信号保持信号の論理和を上記リセット信号として出力する論理和演算部とを備えている。
また、(付記12)にかかり、リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御方法は、上記リセット要求信号についてリセット出力待機期間だけ遅延させたリセット要求遅延信号を発生するステップと、上記リセット要求信号についてクロック信号に同期して保持されたリセット要求保持信号を発生するステップと、を備え、上記リセット要求遅延信号及び上記リセット要求保持信号のうち早く変化する信号のタイミングで上記リセット信号を発生する。
上記のリセット制御回路及びリセット制御方法では、リセット要求信号が活性化すると、リセット要求遅延部は、リセット出力待機期間を経た後、リセット要求遅延信号を活性化する。一方、リセット要求保持部は、リセット要求信号をクロック信号に同期したタイミングで取り込み保持した後、リセット要求保持信号を活性化する。さらに、リセット要求遅延信号及びリセット要求保持信号の論理和であるリセット信号は、これらのうち早く活性化される方のタイミングで活性化される。
したがって、リセット要求信号が活性化してからリセット出力待機期間を経るまでに、リセット要求信号がクロック信号に同期して取り込まれた場合には、リセット要求保持信号が活性化されるため、リセット信号はクロック信号に同期したタイミングで活性化される。一方、リセット要求信号がクロック信号に同期して取り込まれない場合であっても、リセット信号は、リセット要求遅延信号により、活性化されることになる。
上記のリセット制御回路及びリセット制御方法は、クロック信号の周波数が低いあるいは停止しているなどの理由で、リセット要求信号がクロック信号に同期して迅速に取り込めない場合であっても、リセット出力待機期間を経た後、リセット信号を出力する。すなわち、異常状態の検出に対して要求されるリセット応答に比してその周期が長い場合でも適切にリセット動作を行うリセット制御回路及びリセット制御方法となし得る。
2 リセット要求遅延部
3 リセット要求保持部
4 論理和演算部
200 リセット制御回路
210 クロック変成部
211 第一クロック信号発生部
212 第二クロック信号発生部
213 クロック選択部
214 クロック出力信号生成部
220 リセット信号生成部
230 電源電圧監視部
CK クロック信号
D リセット出力待機期間
DC クロック出力待機期間
RC クロック出力信号
RR リセット要求信号
RS リセット信号
215 インバータ
Claims (7)
- リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御回路であって、
上記リセット要求信号に応じて、クロック出力待機期間の遅延でクロック出力信号を発生すると共に、クロック信号を変成して出力するクロック変成部と、
上記クロック出力信号に応じて、リセット出力待機期間の遅延でリセット信号を発生するリセット信号生成部と、
を備えたリセット制御回路。 - 請求項1に記載のリセット制御回路であって、
前記クロック変成部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数を変動させるクロック周波数変動部を含む
リセット制御回路。 - 請求項2に記載のリセット制御回路であって、
前記クロック周波数変動部は、前記リセット要求信号に応じて、前記クロック信号の周波数をより高い周波数に変動させる
リセット制御回路。 - 請求項2に記載のリセット制御回路であって、
前記クロック周波数変動部は、前記クロック信号を発生する複数のクロック発生部を含む
リセット制御回路。 - 請求項4に記載のリセット制御回路であって、
前記複数のクロック発生部のうち被選択クロック信号に対応する一のクロック信号発生部のみがクロック信号を発生してなる
リセット制御回路。 - リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御方法であって、
上記リセット要求信号に応じて、クロック出力待機期間の遅延でクロック出力信号を発生すると共に、クロック信号を変成するステップと、
上記クロック出力信号に応じて、リセット出力待機期間の遅延で上記リセット信号を発生するステップと、
を備えたリセット制御方法。 - リセット要求信号に応じてリセット信号を出力制御するリセット制御方法であって、
上記リセット要求信号の活性化を待機するステップと、
上記リセット要求信号の活性化を検出後、クロック出力待機期間の待機を行うと共に、クロック信号を変成するステップと、
上記クロック出力待機期間の待機後、リセット出力待機期間の待機を行うステップと、
上記リセット出力待機期間の待機後、上記リセット信号を発生するステップと、
を備えるリセット制御方法。
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