JP3190121B2 - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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JP3190121B2 JP19034692A JP19034692A JP3190121B2 JP 3190121 B2 JP3190121 B2 JP 3190121B2 JP 19034692 A JP19034692 A JP 19034692A JP 19034692 A JP19034692 A JP 19034692A JP 3190121 B2 JP3190121 B2 JP 3190121B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプロセッサに
よりメモリーなどの周辺I/Oの制御装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図3は従来例における制御装置のブロッ
ク図を示す。図3において、1は外部からウェイト信号
を入力することにより周辺I/Oへのアクセスタイミン
グ可変のマイクロプロセッサである。
【0003】まずマイクロプロセッサ1が周辺I/Oを
アクセスする際の動作について図4を参照しながら説明
する。図4(A)はノンウェイト状態におけるマイクロ
プロセッサのマシンサイクルの様子を示すタイミングチ
ャートであり、クロック信号に同期してT1,T2,T
3の3つのステートより成る。
【0004】ウェイト信号はT2ステートのクロックの
立ち下がりでマイクロプロセッサにサンプリングされ、
“1”であればノンウェイト状態となりT2ステートの
直後にT3ステートが来る。逆に“0”であれば図4
(B)(C)に示すようにTwステートがT2ステート
の直後に挿入される。またTwステートのクロックの立
ち下がりにおいてもウェイト信号がサンプリングされ、
“0”であれば次もTwステートが挿入され、ウェイト
信号が“1”であることが検出された次のステートがT
3ステートとなる。
【0005】一般に、マイクロプロセッサはアクセスす
べき対象のアドレスを示すアドレス信号と、そのアドレ
ス信号が安定かつ有効であるタイミングを示すアドレス
イネーブル信号を出力するが、アドレス信号はT1ステ
ートのクロックの立ち上がりで変化するものとし、アド
レスイネーブル信号はT1ステートのクロックの立ち下
がりからT3ステートのクロックの立ち下がりまでがア
クティブとなるものとすると、上記のようにウェイト信
号のアクティブ時間幅をコントロールすることにより、
アドレス信号およびアドレスイネーブル信号のアクティ
ブ時間幅をコントロールすることができる。
【0006】アドレスイネーブル信号とアドレス信号の
AND条件をとった信号が周辺I/Oチップセレクト信
号として用いられるので、結局、ウェイト信号のアクテ
ィブ時間幅をコントロールすることにより周辺I/Oの
チップセレクト信号のアクティブ時間幅をコントロール
することができる。
【0007】逆に言えば、アクセスタイムの変化する周
辺I/Oに対してマイクロプロセッサが正常にアクセス
を行うにはウェイト信号のアクティブ時間幅をコントロ
ールしてやればよい。
【0008】さて図3において、2はメモリーなどの周
辺I/O、3はマイクロプロセッサから出力されるアド
レス信号とアドレスイネーブル信号のAND条件をとり
周辺I/Oのチップセレクト信号を生成するアドレスデ
コーダ、4はマイクロプロセッサおよびウェイト信号発
生手段にクロック信号を供給する発振器、5はクロック
信号とチップセレクト信号をもとにマイクロプロセッサ
が正常に周辺I/Oにアクセスするためのウェイト信号
を発生させるウェイト信号発生手段である。
【0009】以上を踏まえて従来例における制御装置の
動作を図3および図4(B)(C)を参照しながら説明
する。マイクロプロセッサ1には発振器4よりクロック
信号が供給されており、マイクロプロセッサ1はこのク
ロック信号に同期して周辺I/O2とのアクセスを行
う。マイクロプロセッサ1が周辺I/O2にアクセスし
ようとする際、マイクロプロセッサ1はT1ステートの
クロック信号の立ち上がりに同期してアドレス信号を出
力し、同クロック信号の立ち下がりに同期してアドレス
イネーブル信号を出力する。
【0010】アドレスデコーダ3において、このアドレ
ス信号とアドレスイネーブル信号のAND条件をとった
信号が生成され、これがチップセレクト信号として周辺
I/O2とウェイト信号発生手段5に出力される。チッ
プセレクト信号がアクティブとなることによりマイクロ
プロセッサ1のバスの専有権を周辺I/O2が有したこ
ととなりマイクロプロセッサ1とのアクセスが可能とな
る。そのときウェイト信号発生手段5では前記チップセ
レクト信号により周辺I/O2がアクセスされたことが
わかるので発振器4より供給されたクロック信号に同期
して必要とされる時間分ウェイト信号をアクティブとす
る。このためマイクロプロセッサ1のマシンサイクルに
Twステートが挿入されその結果チップセレクト信号の
アクティブ時間幅が延長され、周辺I/O2のアクセス
タイムが保証される。
【0011】ここでウェイト信号のアクティブ時間幅を
どのくらいに設定するかについて説明する。メモリーな
どに代表される周辺I/O2は使用温度が上昇するとと
もにアクセスタイムが増大することが知られている。
【0012】このことから、たとえば装置の使用開始当
初は図4(B)に示すようにウェイト信号のアクティブ
時間幅をクロック信号の1サイクル分としTwステート
を1ステート挿入するだけでアクセスタイムが保証でき
たものが、装置内の温度が上昇するに従い、ある温度以
上では図4(C)に示すようにTwステートを2ステー
ト挿入しなければならない場合がありうる。このような
場合、従来の制御装置は装置内の温度の上昇をウェイト
信号発生手段に知らしめる構成となっていないため、保
証する使用条件での最大装置内温度における周辺I/O
2のアクセスタイムに対応したTwステートの挿入数を
実現するウェイト信号のアクティブ時間幅を設定するこ
とになる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の制御
装置では、最大装置内温度における周辺I/Oのアクセ
スタイムに対応してウェイト信号のアクティブ時間幅を
設定しているため、それより装置内温度の低い状況でも
必要以上にTwステートが挿入され、マイクロプロセッ
サにおける処理の低速化をまねくという問題があった。
【0014】本発明は上記問題を解決するもので、マイ
クロプロセッサが温度に対応した適切なタイミングで周
辺I/Oとのアクセスを行いマイクロプロセッサにおけ
る処理の高速化を図ることができる制御装置を提供する
ことを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の制御装置は、外部からウェイト信号を入力
することにより周辺I/Oへのアクセスタイミングを可
変できるマイクロプロセッサと、一定の基準電圧を生成
する基準電圧生成手段と、装置内の温度を電圧に変換す
る温度−電圧変換手段と、前記基準電圧生成手段からの
出力電圧と前記温度−電圧変換手段からの出力電圧を比
較し、その結果に基づいてウェイト切換信号を出力する
電圧比較手段と、前記電圧比較手段からのウェイト切換
信号に応じて前記マイクロプロセッサに入力するウェイ
ト信号のアクティブ時間幅を変化させるウェイト信号発
生手段とを備えたものである。
【0016】
【作用】本発明は、上記した構成により、一定の基準電
圧を生成する基準電圧生成手段の出力電圧と装置内の温
度を電圧に変換する温度−電圧変換手段の出力電圧を電
圧比較手段において比較しその結果をウェイト信号発生
手段に信号として伝達することにより、ウェイト信号発
生手段は装置内温度がある一定温度より大きいか小さい
かを検知することが可能となり、したがって装置内温度
の変化に応じてマイクロプロセッサに入力するウェイト
信号のアクティブ時間幅を変化させることができる。
【0017】
【実施例】以下本発明の一実施例について図を参照しな
がら説明する。図1は本発明における制御装置の一実施
例のブロック図である。図1において、1はマイクロプ
ロセッサ、2はメモリーなどの周辺I/O,3はアドレ
スデコーダ、4は発振器、これらは従来例と同様のもの
であるので同一の番号を付し説明を省略する。
【0018】9はクロック信号とチップセレクト信号を
もとに後述の電圧比較手段8からのウェイト切換信号に
応じたウェイト信号を発生させるウェイト信号発生手
段、6は電源から一定の基準電圧を生成する3端子レギ
ュレータなどの基準電圧生成手段、7はサーミスタなど
を利用して装置内の温度が高いほど低い電力を出力する
ように構成した温度−電圧変換手段、8は基準電圧生成
手段からの出力電圧と前記温度−電圧変換手段からの出
力電圧を比較する電圧比較手段で、基準電圧生成手段か
らの出力電圧の方が高い場合(温度が高い)は“0”、
温度−電圧変換手段からの出力電圧の方が高い場合(温
度が低い)は“1”となるウェイト切換信号をウェイト
信号発生手段9に対し出力する。これに対応してウェイ
ト信号発生手段9は、ウェイト切換信号が“1”である
場合にはクロック信号1サイクル分の時間アクティブと
なるウェイト信号を出力し、ウェイト切換信号が“0”
である場合はクロック信号2サイクル分の時間アクティ
ブとなるウェイト信号を出力する。
【0019】次に本実施例の制御装置の動作を図1およ
び図2を参照しながら説明する。マイクロプロセッサに
は発振器4よりクロック信号が供給されており、マイク
ロプロセッサ1はこのクロック信号に同期して周辺I/
O2とのアクセスを行なう。マイクロプロセッサ1が周
辺I/O2にアクセスしようとする際、マイクロプロセ
ッサ1はT1ステートのクロック信号の立ち上がりに同
期してアドレス信号を出力し、同クロック信号の立ち下
がりに同期してアドレスイネーブル信号が出力される。
【0020】アドレスデコーダ3において、このアドレ
ス信号とアドレスイネーブル信号のAND条件をとった
信号が生成され、これがチップセレクト信号として周辺
I/O2とウェイト信号発生手段5に出力される。チッ
プセレクト信号がアクティブとなることによりマイクロ
プロセッサ1のバスの専有権を周辺I/O2が有したこ
ととなりマイクロプロセッサ1とのアクセスが可能とな
る。そのときウェイト信号発生手段5では前記チップセ
レクト信号により周辺I/O2がアクセスされたことが
わかるので発振器4より供給されたクロック信号に同期
してウェイト切換信号に対応した時間分アクティブなウ
ェイト信号を発生させる。このためマイクロプロセッサ
1のマシンサイクルにTwステートが挿入されその結果
チップセレクト信号のアクティブ時間幅が延長され、周
辺I/O2のアクセスタイムが保証される。
【0021】図2(A)は保証する使用条件での最小装
置内温度におけるマイクロプロセッサ1の周辺I/O2
へのアクセスの様子を示すタイミングチャートであり、
この時点ではまだ温度−電圧変換手段7からの出力電圧
の方が基準電圧生成手段6からの出力電圧より高く、電
圧比較手段8から出力されるウェイト切換信号は“1”
である。したがって、ウェイト信号発生手段4はクロッ
ク信号1サイクル分の時間アクティブとなり、Twステ
ートが1ステート挿入され、その分チップセレクト信号
のアクティブ時間幅が延長される。
【0022】図2(B)は保証する使用条件での最大装
置内温度におけるマイクロプロセッサ1の周辺I/O2
へのアクセスの様子を示すタイミングチャートであり、
この時点では基準電圧生成手段6からの出力電圧の方が
温度−電圧変換手段7からの出力電圧より高くウェイト
切換信号は“0”である。したがって、ウェイト信号発
生手段4はクロック信号2サイクル分の時間アクティブ
となり、Twステートが2ステート挿入され、その分チ
ップセレクト信号のアクティブ時間幅が延長される。
【0023】ここで、周辺I/O2のアクセスタイム
が、Twステートが1ステート挿入されたときのチップ
セレクト信号のアクティブ時間幅よりも大きくなる装置
内温度において、電圧比較手段8がちょうど“0”のウ
ェイト切換信号を出力するように基準電圧生成手段6の
基準電圧を設定しておけば、マイクロプロセッサ1が装
置内温度に対応した適切なタイミングで周辺I/Oとの
アクセスを行い、マイクロプロセッサ1における処理の
高速化を図ることができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、装置内温
度の変化をウェイト信号発生手段が検知し装置内温度の
変化に応じてマイクロプロセッサに入力するウェイト信
号のアクティブ時間幅を変化させることが可能となり、
これによりマイクロプロセッサが装置内温度に対応した
適切なタイミングで周辺I/Oとのアクセスを行い、マ
イクロプロセッサにおける処理の高速化を図ることがで
きる優れた制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における制御装置の一実施例のブロック
【図2】本発明における制御装置の一実施例のタイミン
グチャート図
【図3】従来例における制御装置のブロック図
【図4】従来例における制御装置のタイミングチャート
【符号の説明】
1 マイクロプロセッサ 2 周辺I/O 3 アドレスデコーダ 4 発振器 6 基準電圧生成手段 7 温度−電圧変換手段 8 電圧比較手段 9 ウェイト信号発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 9/30 - 9/355 G06F 13/10 G06F 13/42 G06F 1/04 - 1/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部からウェイト信号を入力することに
    より周辺I/Oへのアクセスタイミングを可変できる
    イクロプロセッサと、一定の基準電圧を生成する基準電
    圧生成手段と、装置内の温度を電圧に変換する温度−電
    圧変換手段と、前記基準電圧生成手段からの出力電圧と
    前記温度−電圧変換手段からの出力電圧を比較し、その
    結果に基づいてウェイト切換信号を出力する電圧比較手
    段と、前記電圧比較手段からのウェイト切換信号に応じ
    て前記マイクロプロセッサに入力するウェイト信号のア
    クティブ時間幅を変化させるウェイト信号発生手段とを
    備えたことを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項2】 ウェイト信号発生手段は、クロック信号
    とチップセレクト信号をもとに、電圧比較手段からのウ
    ェイト切換信号に応じたウェイト信号を発生させること
    を特徴とする請求項1記載の制御装置。
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