JP2017174079A

JP2017174079A - Ｃｐｕスタンバイ復帰構造および復帰方法

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Publication number: JP2017174079A
Application number: JP2016058499A
Authority: JP
Inventors: 竹厚　善生; Yoshio Takeatsu; 善生竹厚; 裕吾杉▲崎▼; Yugo Sugisaki
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: JP6762656B2

Abstract

【課題】外部割込が入らない場合でも復帰を可能にするＣＰＵスタンバイ復帰構造を提供する。【解決手段】スリープ状態のＣＰＵ１に所定の周期で外部割込を入れて、ＣＰＵ１を起動させる外部割込部２と、外部タイマが第１の所定時間経過した際に、ＣＰＵ１をリセットする外部リセット部３と、ＣＰＵ１に内蔵され、内部タイマが第２の所定時間経過した際に、ＣＰＵ１に内部割込を入れてＣＰＵを起動させる内部割込部４と、を備え、ＣＰＵ１は、外部割込によって起動すると外部タイマと内部タイマをリセットし、第１の所定時間は、第２の所定時間よりも長く設定され、第２の所定時間は、所定の周期よりも長く設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、スリープ中のＣＰＵを復帰させるＣＰＵスタンバイ復帰構造および復帰方法に関し、特に、外部割込が入らない場合でも復帰を可能にするＣＰＵスタンバイ復帰構造および復帰方法に関する。

ＣＰＵにおいて、ソフトウエアの暴走などによるフリーズを防止するために、ＷＤＴ（ＷａｔｃｈｄｏｇＴｉｍｅｒ）などがオーバーフローした場合にハードウエアリセットするものが知られている（例えば、特許文献１）。一方、例えば、回路規模が大きいＣＰＵでは、設定によって特定の割込端子のみを残し、それ以外の外部入力ブロックを停止（電源を遮断）して消費電力を軽減するスリープ状態（超低消費電力モード）に移行できるものがある。このような超低消費電力モードでは、スリープ中にソフトウエアの暴走が生じることはないという考えの下、リセット端子も停止状態となり、ハードウエアリセットが行えないものがある。

そして、通常時においては、図４に示すように、超低消費電力モード中にＣＰＵのＷＫＵＰ端子に外部割込ＩＲ１が入ると、ＣＰＵの起動ＷＵ１が発生し、ＣＰＵによってＷＤＴのカウンタがリセットされる。このため、ＷＤＴリセットＲＳ１は発生せず、ハードウエアリセットは行われない。

特開平０７−１２９４１３号公報

ところで、図４に示すように、何らかの原因でＷＫＵＰ端子に定期的な外部割込ＩＲ２が入らない場合（フリーズした場合）、ＣＰＵの起動ＷＵ２が発生しないため、ＷＤＴのカウンタがリセットされずにＷＤＴがオーバーフローしてＷＤＴリセットＲＳ２が発生する。しかしながら、このときＣＰＵが起動しておらず、リセット端子が機能していないため、ハードウエアリセットされずにフリーズ状態となってしまう。

そして、フリーズ状態になった場合には、従来、電源再投入による再起動が必要であった。すなわち、図５に示すように、超低消費電力モードに移行した状態で（ステップＳ１１）、ソフトウエア制御ができなくなってフリーズした場合（ステップＳ１２）、ＷＤＴなどによるハードウエアリセットを行おうとする（ステップＳ１３）が、ハードウエアリセットが行えずにフリーズ状態が継続するため、電源再投入して（ステップＳ１４）、再起動する（ステップＳ１５）必要があった。

しかしながら、再起動のために、通常動作とは別に電源再投入ができる電源回路構成や、制御回路用のバックアップ電源など、専用のハードウエアが必要であり、部品実装面積や部品費用が増加する、という問題があった。

そこで本発明は、外部割込が入らない場合でも復帰を可能にするＣＰＵスタンバイ復帰構造および復帰方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、スリープ状態のＣＰＵに所定の周期で外部割込を入れて、前記ＣＰＵを起動させる外部割込部と、外部タイマが第１の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵをリセットする外部リセット部と、前記ＣＰＵに内蔵され、内部タイマが第２の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵに内部割込を入れて前記ＣＰＵを起動させる内部割込部と、を備え、前記ＣＰＵは、前記外部割込によって起動すると前記外部タイマと前記内部タイマをリセットし、前記第１の所定時間は、前記第２の所定時間よりも長く設定され、前記第２の所定時間は、前記所定の周期よりも長く設定されている、ことを特徴とするＣＰＵスタンバイ復帰構造である。

この発明によれば、通常時には、外部割込部によって所定の周期で、スリープ状態のＣＰＵに外部割込が入ってＣＰＵが起動し、外部タイマと内部タイマがリセットされる。これにより、ＣＰＵリセットと内部割込は発生しない。

一方、何らかの原因で外部割込部による外部割込が入らない場合、内部タイマが第２の所定時間経過して、内部割込部によってＣＰＵに内部割込が入ってＣＰＵが起動する。その後、外部タイマが第１の所定時間経過して、外部リセット部によってＣＰＵがリセット・復帰される。

請求項２に記載の発明は、スリープ状態のＣＰＵに所定の周期で外部割込を入れて、前記ＣＰＵを起動させる外部割込部と、外部タイマが第１の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵをリセットする外部リセット部と、前記ＣＰＵに内蔵され、内部タイマが第２の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵに内部割込を入れて前記ＣＰＵを起動させる内部割込部と、を備え、通常時は、前記外部割込によって起動した前記ＣＰＵが前記外部タイマと前記内部タイマをリセットし、前記ＣＰＵに前記外部割込が入らない場合には、前記第２の所定時間経過時に前記内部割込によって前記ＣＰＵが起動し、その後、前記第１の所定時間経過時に前記外部リセット部がＣＰＵをリセットする、ことを特徴とするＣＰＵスタンバイ復帰方法である。

請求項１および請求項２の発明によれば、何らかの原因でＣＰＵに外部割込が入らない場合でも、内部割込部によってＣＰＵに内部割込が入ってＣＰＵが起動するため、確実にＣＰＵをリセット・復帰することが可能となる。この結果、ＣＰＵの電源を再投入する必要がないために、部品実装面積や部品費用の増加を防止・抑制することができる。

この発明の実施の形態に係るＣＰＵスタンバイ復帰構造の動作を示すタイミングチャートである。図１のＣＰＵスタンバイ復帰構造を示す概略構成ブロック図である。図１のＣＰＵスタンバイ復帰構造の動作を示すフローチャートである。従来のＣＰＵスタンバイ復帰構造の動作を示すタイミングチャートである。従来のＣＰＵスタンバイ復帰構造の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１〜図３は、この発明の実施の形態を示し、図２は、この発明の実施の形態に係るＣＰＵスタンバイ復帰構造を示す概略構成ブロック図である。このＣＰＵスタンバイ復帰構造は、スリープ中のＣＰＵ１を復帰させる構造であり、図２に示すように、ＣＰＵ１外に設けられた外部割込部２と外部リセット部３と、ＣＰＵ１に内蔵された内部割込部４とを備えている。

外部割込部２は、スリープ状態のＣＰＵ１に所定の周期で外部割込を入れて、ＣＰＵ１を起動させるものであり、ＣＰＵ１のＷＫＵＰ端子１１に接続されている。

外部リセット部３は、外部タイマを備え、この外部タイマが第１の所定時間経過した際に、ＣＰＵ１をリセットするものであり、ＣＰＵ１のリセット端子１２に接続されている。ここで、この実施の形態では、外部タイマがＷＤＴで、第１の所定時間経過時にＷＤＴリセットをリセット端子１２に入力することで、ＣＰＵ１がハードウエアリセットされる。

内部割込部４は、ＣＰＵ１の超低消費電力モード（スリープ）中でも動作可能なソフトウエア制御部で、内部タイマを備え、この内部タイマが第２の所定時間経過した際に、ＣＰＵ１に内部割込を入れてＣＰＵ１を起動させるものである。

ここで、第１の所定時間は、第２の所定時間よりも長く設定され、第２の所定時間は、所定の周期よりも長く設定されている。つまり、最初に外部割込が発生し、次に内部割込が発生し、その後、ＣＰＵリセットが発生するように設定されている。具体的に、この実施の形態では、所定の周期が３０秒、第２の所定時間が３１秒、第１の所定時間が３２秒に設定されている。

また、ＣＰＵ１は、外部割込部２からの外部割込によって起動すると、外部リセット部３の外部タイマと内部割込部４の内部タイマをリセットする。

次に、このような構成のＣＰＵスタンバイ復帰構造の作用および、ＣＰＵスタンバイ復帰方法について説明する。ここで、ＷＫＵＰ端子１１を含む特定の割込端子や内部割込部４を残し、リセット端子１２などのそれ以外の外部入力ブロックを停止（電源を遮断）して消費電力を軽減する、超低消費電力モード（スリープ状態の１つ）にＣＰＵ１が移行しているものとする。また、超低消費電力モード移行時には、外部割込部２（所定の周期）と外部リセット部３（外部タイマ）と内部割込部４（内部タイマ）がセットされる。さらに、超低消費電力モード中にＣＰＵ１が起動すると、すべての外部入力ブロックが機能する。

図１に示すように、まず通常時には、所定の周期（３０秒周期）で外部割込部２からＷＫＵＰ端子１１に外部割込ＩＲ１が入ると、ＣＰＵ１の起動ＷＵ１が発生し、外部リセット部３の外部タイマと内部割込部４の内部タイマがリセットされる。これにより、ＷＤＴリセットＲＳ１および内部割込ＩＲ１１は発生しない。通常時は、このような処理を繰り返す。

一方、ソフトウエアの暴走などの何らかの原因で外部割込部２による外部割込ＩＲ２が入らない場合、この外部割込ＩＲ２によるＣＰＵ１の起動ＷＵ２が発生しないため、外部リセット部３の外部タイマと内部割込部４の内部タイマがリセットされない。その後、内部タイマが第２の所定時間（３１秒）経過すると、内部割込部４によってＣＰＵ１に内部割込ＩＲ１２が入って、ＣＰＵ１の起動ＷＵ３が発生する。これにより、ＣＰＵ１が超低消費電力モードから通常モードに移行し、リセット端子１２の機能が有効となる。

続いて、外部タイマが第１の所定時間（３２秒）経過すると、外部リセット部３によってＷＤＴリセットＲＳ２がリセット端子１２に入力され、ＣＰＵ１がリセット・復帰される。ここで、ＣＰＵ１の起動ＷＵ３中にＷＤＴリセットＲＳ２が発生するように、ＣＰＵ１の起動時間や第１の所定時間が設定されている。例えば、内部割込（ＩＲ１２）によってＣＰＵ１が起動した場合には、ＣＰＵ１の起動（ＷＵ３）が継続するようになっている。

このようにして、超低消費電力モード中にソフトウエアの暴走などによるフリーズが生じても、フリーズが解消される。すなわち、図３に示すように、超低消費電力モードに移行して内部タイマが設定された状態で（ステップＳ１）、ソフトウエア制御ができなくなってフリーズした場合（ステップＳ２）、内部割込部４によってＣＰＵ１に内部割込が発生し、超低消費電力モードが解除される（ステップＳ３）。続いて、外部リセット部３によってＣＰＵ１がハードウエアリセットされて（ステップＳ４）、再起動する（ステップＳ５）。

以上のように、このＣＰＵスタンバイ復帰構造によれば、超低消費電力モード中に何らかの原因でＣＰＵ１に外部割込が入らない場合でも、内部割込部４によってＣＰＵ１に内部割込が入ってＣＰＵ１が起動するため、確実にＣＰＵ１をリセット・復帰することが可能となる。この結果、ＣＰＵ１の電源を再投入する必要がないために、部品実装面積や部品費用の増加を防止・抑制することができる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、所定の周期を３０秒、第２の所定時間を３１秒、第１の所定時間を３２秒に設定しているが、他の周期、時間に設定してもよい。

１ＣＰＵ
１１ＷＫＵＰ端子
１２リセット端子
２外部割込部
３外部リセット部
４内部割込部

Claims

スリープ状態のＣＰＵに所定の周期で外部割込を入れて、前記ＣＰＵを起動させる外部割込部と、
外部タイマが第１の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵをリセットする外部リセット部と、
前記ＣＰＵに内蔵され、内部タイマが第２の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵに内部割込を入れて前記ＣＰＵを起動させる内部割込部と、
を備え、前記ＣＰＵは、前記外部割込によって起動すると前記外部タイマと前記内部タイマをリセットし、前記第１の所定時間は、前記第２の所定時間よりも長く設定され、前記第２の所定時間は、前記所定の周期よりも長く設定されている、
ことを特徴とするＣＰＵスタンバイ復帰構造。
スリープ状態のＣＰＵに所定の周期で外部割込を入れて、前記ＣＰＵを起動させる外部割込部と、
外部タイマが第１の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵをリセットする外部リセット部と、
前記ＣＰＵに内蔵され、内部タイマが第２の所定時間経過した際に、前記ＣＰＵに内部割込を入れて前記ＣＰＵを起動させる内部割込部と、
を備え、通常時は、前記外部割込によって起動した前記ＣＰＵが前記外部タイマと前記内部タイマをリセットし、前記ＣＰＵに前記外部割込が入らない場合には、前記第２の所定時間経過時に前記内部割込によって前記ＣＰＵが起動し、その後、前記第１の所定時間経過時に前記外部リセット部がＣＰＵをリセットする、
ことを特徴とするＣＰＵスタンバイ復帰方法。