JP3440930B2 - 割込処理の異常検出方法 - Google Patents

割込処理の異常検出方法

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JP3440930B2
JP3440930B2 JP2000231298A JP2000231298A JP3440930B2 JP 3440930 B2 JP3440930 B2 JP 3440930B2 JP 2000231298 A JP2000231298 A JP 2000231298A JP 2000231298 A JP2000231298 A JP 2000231298A JP 3440930 B2 JP3440930 B2 JP 3440930B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、割込処理の異常検
出方法に関し、特に、複数の割込処理のうちで、優先度
が低い方の割込処理の実行状態が異常になったことを検
出するための方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、CPU(中央処理装置)を備
えたマイクロコンピュータ等の情報処理装置において
は、実行中の処理を一時停止させて優先度の高い処理プ
ログラムを割り込ませる、割込処理機能を有している。
【0003】この割込処理機能のメカニズムについて簡
単に説明すると、まず、割込処理の起動条件が成立した
時に、CPUに対して割込処理の実行を要求する割込要
求信号が割込制御部でセットされる。そして、CPU
は、割込要求信号がセット(以下、「発生」ともいう)
されると、その割込要求信号に対応した割込処理の実行
を開始すると共に、その割込要求信号をクリアする。
尚、割込処理の実行開始に伴って、その割込処理に対応
する割込要求信号をクリアするのは、次回の割込要求信
号のセット(換言すれば、次回の割込処理の起動)に備
えるためである。
【0004】そして更に、この種の情報処理装置は、C
PUが複数の割込処理を実行するように構成されると共
に、各割込処理には優先度(優先順位)が設けられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、複数の割込処
理が実行される情報処理装置においては、図4に示すよ
うな問題がある。尚、図4は、優先度が高い割込処理W
aと、その割込処理Waよりも優先度が低い割込処理W
bとの、実行状態の関係を表したものであり、(A)が
正常な場合の状態を表し、(B)が異常な場合の状態を
表している。
【0006】まず、図4(A)に示すように、この種の
情報処理装置においては、優先度の低い割込処理Wbの
実行中に、それよりも優先度の高い割込処理Waに対応
する割込要求信号Raが発生したならば、割込処理Wb
が一時中断されて割込処理Waが実行される(特に時刻
t1〜t2参照)。尚、図示はしていないが、仮に、優
先度の高い割込処理Waの実行中に、優先度の低い割込
処理Wbに対応する割込要求信号Rbが発生した場合に
は、その実行中の割込処理Waが終了した時(但し、次
の割込要求信号Raが未だセットされていない場合)
に、割込処理Wbの実行が開始される。
【0007】このため、割込処理Waに対応する割込要
求信号Raと、割込処理Wbに対応する割込要求信号R
bとの発生頻度は、割込処理Wbの実行中に割込要求信
号Raが想定される最大数だけ発生したとしても、次の
割込要求信号Rbが発生するまでには今回の割込処理W
bが完了するように設定される。
【0008】ところが、図4(B)に示すように、割込
処理Wbの実行中に、割込処理Waに対応する割込要求
信号Raが何等かの原因で予想以上に多発してしまう
と、実行中の割込処理Wbが正常に終了する前に、その
割込処理Wbに対応する次の割込要求信号Rbが発生し
てしまい、割込処理Wbによって達成される機能に支障
をきたすこととなる(特に時刻t3〜t5参照)。よっ
て、このような異常の発生を検出して、何等かの処置を
行う必要がある。
【0009】尚、図4(B)は、時刻t3で割込要求信
号Rbが発生したことに伴い、割込処理Wbが開始され
たが、割込処理Waの多発によって、その回の割込処理
Wbが、次の割込要求信号Rbの発生時刻t4までに終
了せず、その後の時刻t5で終了した場合を示してい
る。そして、この例の場合、割込要求信号Rbは、今回
の割込処理Wbが終了した時刻t5で既にセットされて
いるため、次の割込処理Wbは、今回の割込処理Wbが
終了した時刻t5からすぐに開始されている。
【0010】一方、例えば特開平5−35503号公報
には、2つの割込処理のうちで、優先度が低い方の割込
処理に対応する割込要求信号が発生した時に、タイマを
起動して、優先度が低い方の割込処理が開始されないま
ま一定時間が経過すると、上記タイマからタイムアウト
信号が出力されるように構成することが記載されてい
る。また同様に、特開昭61−226843号公報に
は、割込要求信号の能動状態時間(即ち、割込要求信号
が発生してから、それに対応する割込処理が開始される
までの待ち時間)を計測して、その時間が所定時間を越
えた場合に、異常と判断することが記載されている。
【0011】しかしながら、上記両公報に記載の技術で
は、タイマ等の計時機構が必要となる上に、図4(B)
の時刻t3〜t5で示したような異常状態(即ち、優先
度の低い割込処理Wbの実行中に優先度の高い割込処理
Waが予想以上に多発することで、優先度の低い割込処
理Wbが正常に終了する前に、その割込処理Wbに対応
する次の割込要求信号Rbがセットされてしてしまうと
いう異常状態)を確実に検出することはできない。
【0012】つまり、上記公報に記載の技術は、割込要
求信号が発生してから一定時間が経過しても、それに対
応した割込処理が開始されない、という状態を検出する
ためのものであり、図4(B)の時刻t3では、割込要
求信号Rbの発生と同時に割込処理Wbの実行が開始さ
れ、また、図4(B)の時刻t5では、時刻t4で割込
要求信号Rbがセットされてから比較的短時間で次の割
込処理Wbが開始されているからである。
【0013】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、優先度の低い割込処理の実行中に優先度の高
い割込処理が多発することで、優先度の低い割込処理が
正常に終了する前に、その低優先度の割込処理に対応す
る次の割込要求信号がセットされてしまうという異常状
態を、タイマ等の計時機構を追加することなく確実に検
出できるようにすることを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】まず、本
発明の割込処理の異常検出方法が用いられる情報処理装
置では、第1の割込処理を起動すべき第1の条件が成立
すると、第1の割込制御手段が、CPUに対して第1の
割込処理の実行を要求する信号(以下、第1の割込要求
信号という)をセットする。また、優先度が上記第1の
割込処理よりも低い第2の割込処理を起動すべき第2の
条件が成立すると、第2の割込制御手段が、CPUに対
して第2の割込処理の実行を要求する信号(以下、第2
の割込要求信号という)をセットする。そして、CPU
は、第1の割込処理と第2の割込処理とを、第1の割込
要求信号と第2の割込要求信号とに応じて、且つ、第2
の割込処理よりも第1の割込処理の方を優先して実行す
ると共に、実行を開始した割込処理に対応する割込要求
信号はクリアするようになっている。
【0015】尚、第2の割込処理よりも第1の割込処理
の方を優先して実行するとは、前述したように、優先度
が低い第2の割込処理の実行中に、高優先度の第1の割
込要求信号がセットされたならば、第2の割込処理を一
時中断して第1の割込処理を実行し、また、高優先度の
第1の割込処理の実行中に、低優先度の第2の割込要求
信号がセットされた場合には、実行中の第1の割込処理
が終了してから、第2の割込処理を開始する、というこ
とである。
【0016】よって、このような情報処理装置では、前
述した図4の「Ra」,「Rb」,「Wa」,「Wb」
を、夫々、第1の割込要求信号,第2の割込要求信号,
第1の割込処理,第2の割込処理とすると、図4(B)
の時刻t3〜t5に例示したように、優先度が低い第2
の割込処理(Wb)の実行中に、高優先度の第1の割込
処理(Wa)に対応する第1の割込要求信号(Ra)が
何等かの原因で予想以上に多発してしまうと、実行中の
第2の割込処理(Wb)が正常に終了する前に、その第
2の割込処理(Wb)に対応する次の第2の割込要求信
号(Rb)がセットされてしまう可能性がある。
【0017】そして、このように、第2の割込処理(W
b)が、次の第2の割込要求信号(Rb)がセットされ
るまで(図4(B)における時刻t4まで)に終了しな
いという異常時には、図4(B)における時刻t4〜t
5のように、第2の割込要求信号(Rb)は、今回の第
2の割込処理(Wb)が終了する前に、既にセットされ
ていることとなる。
【0018】そこで、本発明の割込処理の異常検出方法
では、第2の割込処理(Wb)における終了直前の処理
ステップ(図4(B)で言えば、時刻t5の直前)で、
第2の割込要求信号(Rb)がセットされているか否か
を判定し、第2の割込要求信号(Rb)がセットされて
いれば、異常と判断するようにしている。
【0019】このため、本発明の割込処理の異常検出方
法によれば、優先度が低い第2の割込処理の実行中に優
先度が高い第1の割込処理が多発して、第2の割込処理
が正常に終了する前に、その第2の割込処理に対応する
次の第2の割込要求信号がセットされてしまう(換言す
れば、第2の割込処理が次の処理開始タイミングまでに
終了しない)という異常状態を、タイマ等の計時機構を
追加することなく、確実に検出することができるように
なる。
【0020】次に、請求項2に記載の割込処理の異常検
出方法では、第2の割込要求信号のクリアを、第2の割
込処理における開始直後の処理ステップで行うようにし
ている。つまり、請求項2の異常検出方法では、第2の
割込処理における開始直後の処理ステップで、第2の割
込要求信号をクリアし、第2の割込処理における終了直
前の処理ステップで、第2の割込要求信号が依然として
クリアされているか否かを確認して、第2の割込要求信
号がクリアされておらずセットされていれば、異常と判
断するようにしている。
【0021】このような請求項2の異常検出方法によれ
ば、第2の割込要求信号をクリアするための特別な機構
を設けることなく、上記の異常状態を確実に検出するこ
とができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施形
態の車両用電子制御装置(以下、ECUという)につい
て、図面を用いて説明する。図1に示すように、本実施
形態のECU1は、車両の電子キーシステムを構成する
ものであり、このECU1には、当該ECU1が搭載さ
れた車両に固有の電子キー3と双方向に無線通信を行う
ための発信機5と受信機7とが接続されている。そし
て、本ECU1は、発信機5及び受信機7を介して電子
キー3と無線通信を行うことにより、車両のドアのロッ
ク及びアンロックを制御する。
【0023】例えば、本ECU1は、車両のキーシリン
ダにキーが挿入されておらず、且つ、全てのドアがロッ
クされている状態であることを検知している場合に、発
信機5により車外へ定期的に信号を送出する。そして、
電子キー3を携帯した運転者が車両の近くにいて、その
電子キー3が上記発信機5からの信号を受信し、それに
対する応答信号を返送してくると、ECU1は、その応
答信号を受信機7により受信し、以後、電子キー3と予
め決められた順序で認証用の双方向データ通信を行う。
そして更に、ECU1は、上記認証用の双方向データ通
信により、その通信相手の電子キー3が当該ECU1の
車両に対応するものであると判断できている状態で、人
がドアノブに手を差し入れたことを検出すると、ドアロ
ックを自動的に解除(アンロック)する。
【0024】ここで、ECU1には、電子キー3との間
の通信制御や、ドアロック用アクチュエータの駆動制御
などを行うために、情報処理装置としてのマイクロコン
ピュータ(以下、マイコンという)9が設けられてい
る。マイコン9は、割込処理機能を有したCPU(中央
処理装置)11と、第1の割込制御部13(第1の割込
制御手段に相当)と、第2の割込制御部15(第2の割
込制御手段に相当)とを備えている。
【0025】そして、第1の割込制御部13は、当該マ
イコン9の入力端子17へ入力される信号に、立ち上が
りエッジと立ち下がりエッジとの何れか一方が生じる
と、CPU11に対して第1の割込処理Waの実行を要
求する第1の割込要求信号Raをセットする。つまり、
本実施形態において、第1の割込処理Waは、入力端子
17への入力信号にエッジが発生した、という条件(第
1の条件に相当)が成立した時に起動されるインプット
キャプチャ割込処理である。
【0026】尚、割込要求信号をセットするとは、割込
要求信号をアクティブレベル(本実施形態ではハイレベ
ル)にすることであり、マイコン9内で割込要求信号を
発生させることを意味している。また、第2の割込制御
部15は、当該マイコン9内のフリーランタイマの値
と、同じく当該マイコン9内の特定のレジスタの値とが
一致すると、CPU11に対して第1の割込処理Waよ
りも優先度が低い第2の割込処理Wbの実行を要求する
第2の割込要求信号Rbをセットする。つまり、本実施
形態において、第2の割込処理Wbは、フリーランタイ
マの値と上記特定のレジスタ(以下、割込起動時刻設定
用レジスタという)の値とが一致した、という条件(第
2の条件に相当)が成立した時に起動されるタイマ割込
処理である。
【0027】そして、CPU11は、第1の割込処理W
aと第2の割込処理Wbとを、第1の割込要求信号Ra
と第2の割込要求信号Rbとに応じて、且つ、第2の割
込処理Wbよりも第1の割込処理Waの方を優先して実
行すると共に、実行を開始した割込処理に対応する割込
要求信号はクリアするようになっている。尚、割込要求
信号をクリアするとは、割込要求信号をパッシブレベル
(本実施形態ではロウレベル)に戻すことである。
【0028】つまり、CPU11は、基本的には、第1
の割込要求信号Raがセットされると、第1の割込処理
Waの実行を開始すると共に、その割込処理Waの開始
直後の処理ステップで第1の割込要求信号Raをクリア
し、また、第2の割込要求信号Rbがセットされると、
第2の割込処理Wbの実行を開始すると共に、その割込
処理Wbの開始直後の処理ステップで第2の割込要求信
号Rbをクリアするが、優先度の低い第2の割込処理W
bの実行中に、第1の割込要求信号Raがセットされた
ならば、第2の割込処理Wbを一時中断して第1の割込
処理Waを実行し、また、優先度の高い第1の割込処理
Waの実行中に、第2の割込要求信号Rbがセットされ
た場合には、実行中の第1の割込処理Waが終了してか
ら、第2の割込処理Wbを開始することとなる。
【0029】そして更に、本実施形態のECU1におい
て、マイコン9は、上記第1の割込処理Wa(インプッ
トキャプチャ割込処理)により、電子キー3からのデー
タを受信するための受信処理を行っており、また、上記
第2の割込処理Wb(タイマ割込処理)により、電子キ
ー3へデータを送信するための送信処理を行っている。
【0030】具体的に説明すると、まず、受信機7は、
電子キー3からの電波を復調して、図1における上方の
点線楕円内に例示するように、ハイレベルとロウレベル
との何れかになる二値の受信信号を出力する。そして、
その受信機7からの受信信号は、マイコン9の上記入力
端子17に入力されるようになっており、マイコン9で
は、その入力端子17への受信信号にエッジが生じる毎
に実行される第1の割込処理Waにより、その受信信号
のエッジの発生間隔TWを測定することで、電子キー3
からのデータを取得する。これは、本実施形態では、受
信機7から出力される受信信号のハイレベル時間或いは
ロウレベル時間が、電子キー3からの情報を示している
からである。
【0031】また、発信機5は、マイコン9から指令に
応じて、ビット“1”とビット“0”との何れかを示す
無線電波を車外へ送出するようになっている。そして、
マイコン9では、データを送信する場合、送信すべきデ
ータ列の各ビットの送信タイミング毎に上記フリーラン
タイマの値と割込起動時刻設定用レジスタの値とが一致
するように(つまり、各ビットの送信タイミング毎に第
2の割込要求信号Rbがセットされるように)、割込起
動時刻設定用レジスタの値を逐次セットし、第2の割込
処理Wbによって、発信機5へ、ビット“1”とビット
“0”との何れを送信するかを指令するようにしてい
る。
【0032】尚、本実施形態では、図1における下方の
点線楕円内に例示するように、ビット“1”の出力波形
とビット“0”の出力波形とが、デューティ比の違いに
よって区別されていると共に、ビット“0”の周期より
もビット“1”の周期の方が長くなっている。このた
め、第2の割込要求信号Rbがセットされる各タイミン
グ(上記点線楕円内の「▲」印のタイミング)の間隔
(即ち、第2の割込処理Wbの起動間隔)は、送信する
ビットの値によって変わるようになっている。
【0033】このようなECU1のマイコン9では、前
述した図4(B)における時刻t3〜t5に例示したよ
うに、優先度が低い第2の割込処理Wbの実行中に、高
優先度の第1の割込処理Waに対応する第1の割込要求
信号Raが何等かの原因で予想以上に多発してしまう
と、実行中の第2の割込処理Wbが正常に終了する前
に、その第2の割込処理Wbに対応する次の第2の割込
要求信号Rbがセットされてしまう可能性がある。そし
て、このような異常が発生すると、送信すべきデータ列
の各ビットを適切なタイミングで全て送信することがで
きず、正常な電波送信ができなくなってしまう。
【0034】特に、本実施形態のECU1では、マイコ
ン9における高優先度の第1の割込処理Waが受信処理
を行うためのインプットキャプチャ割込処理であると共
に、マイコン9の入力端子17に受信機7からの受信信
号が入力されるようになっているため、例えば電波環境
が悪くて、入力端子17への受信信号にノイズによるエ
ッジが多発すると、第1の割込制御部13により第1の
割込要求信号Raが必要以上にセットされてしまい、上
記問題が起こり得る可能性が高い。
【0035】そこで、本実施形態では、マイコン9が送
信処理として実行する第2の割込処理Wbを、図2のよ
うに構成している。即ち、図2に示すように、第2の割
込処理Wbでは、最初の処理ステップ(以下、単に
「S」と記す)110にて、当該第2の割込処理Wbが
重ねて起動されるのを禁止し、その直後のS120に
て、第2の割込要求信号Rbをクリアする。
【0036】そして、続くS130にて、当該第2の割
込処理Wbに割り当てられた本来の処理(即ち、送信用
のタスク処理)を行い、そのタスク処理が終わると、次
のS140にて、第2の割込要求信号Rbがセットされ
ているか否かを判定する。ここで、S140にて、第2
の割込要求信号Rbがセットされていない(クリアされ
ている)と判定した場合には、そのままS150に進
み、当該第2の割込処理Wbが起動されるのを許可し
て、処理を終了する。
【0037】これに対し、S140にて、第2の割込要
求信号Rbがセットされていると判定した場合には、当
該第2の割込処理Wbが、次の第2の割込要求信号Rb
がセットされるまでに終了していないという異常(換言
すれば、当該第2の割込処理Wbが終了していないの
に、次の第2の割込要求信号Rbが既にセットされてい
るという異常)が発生していると判断して、S160に
移行する。そして、このS160にて、異常の発生を示
す異常検出フラグをセットし、その後、前述したS15
0に進む。
【0038】尚、異常検出フラグは、通信制御用のメイ
ン処理で参照される。そして、そのメイン処理では、異
常検出フラグがセットされたことを検出すると、例え
ば、送信対象のデータ列の全ビットを最初から送信し直
すように制御する。つまり、本実施形態のマイコン9で
は、第2の割込処理Wbにおける開始直後の処理ステッ
プ(S120)で、第2の割込要求信号Rbをクリアす
ると共に、第2の割込処理Wbにおける終了直前の処理
ステップ(S140)で、第2の割込要求信号Rbがセ
ットされているか否かを判定し(第2の割込要求信号R
bが依然としてクリアされているか否かを確認し)、第
2の割込要求信号Rbがクリアされておらずセットされ
ていれば、異常と判断するようにしている(S140:
YES,S160)。そして、異常と判断すると、それ
までの送信結果を全てクリアして、データ列の送信を初
めからやり直すようにしている。
【0039】以上のようなECU1のマイコン9では、
前述した図4と同様の図3における一点鎖線の上向き矢
印で示すように、第2の割込要求信号Rbがセットされ
て第2の割込処理Wbが開始されると、その開始直後の
S120により、今回の第2の割込要求信号Rbがクリ
アされる。そして更に、図3における「○」印で示すよ
うに、第2の割込処理Wbの終了直前のS140によ
り、その時点での第2の割込要求信号Rbが参照され
て、その第2の割込要求信号Rbがセットされている
か、或いは、依然としてクリアされているかが判定され
ることとなる。
【0040】そして、前述した図4(A)と同様の図3
(A)に示すように、第2の割込処理Wbが、第2の割
込要求信号Rbの次のセット時までに終了する正常な場
合には、上記S140にて、第2の割込要求信号Rbが
セットされていないと正常判定されることとなる。
【0041】これに対し、第2の割込処理Wbが、第2
の割込要求信号Rbの次のセット時までに終了しないと
いう異常な場合には、前述した図4(B)と同様の図3
(B)における時刻t4〜t5のように、今回の第2の
割込処理Wbが終了する前に、第2の割込要求信号Rb
が既にセットされていることとなり、この場合には、上
記S140にて、第2の割込要求信号Rbがセットされ
ていると異常判定されることとなる。
【0042】このため、本実施形態のECU1に搭載さ
れたマイコン9によれば、優先度が低い第2の割込処理
Wbの実行中に優先度が高い第1の割込処理Waが多発
して、第2の割込処理Wbが正常に終了する前に、その
第2の割込処理Wbに対応する次の第2の割込要求信号
Rbがセットされてしまう(換言すれば、第2の割込処
理Wbが次の処理開始タイミングまでに終了しない)と
いう異常状態を、タイマ等の計時機構を追加することな
く確実に検出することができる。
【0043】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまで
もない。例えば、上記実施形態では、第1の割込処理W
aが、受信処理のためのインプットキャプチャ割込処理
であり、第2の割込処理Wbが、送信処理のためのタイ
マ割込処理であったが、本発明は、第1の割込処理Wa
と第2の割込処理Wbとが他の種類の割込処理であって
も、全く同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態のECUの構成を表すブロック図で
ある。
【図2】 実施形態のECUに備えられたマイコンで実
行される低優先度の第2の割込処理を表すフローチャー
トである。
【図3】 実施形態のECUの作用を説明するタイムチ
ャートである。
【図4】 従来技術の問題を説明するタイムチャートで
ある。
【符号の説明】
1…ECU(車両用電子制御装置) 3…電子キー
5…発信機 7…受信機 9…マイコン 11…CPU 13
…第1の割込制御部 15…第2の割込制御部 17…入力端子 Ra…
第1の割込要求信号 Rb…第2の割込要求信号 Wa…第1の割込処理
(高優先度の割込処理) Wb…第2の割込処理(低優先度の割込処理)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−56772(JP,A) 特開 平10−171668(JP,A) 特開 昭59−135557(JP,A) 特開 昭60−20268(JP,A) 特開 平5−35503(JP,A) 実開 昭63−27946(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 9/46 - 9/54 G06F 11/28 - 11/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUと、 予め定められた第1の条件が成立すると、前記CPUに
    対して第1の割込処理の実行を要求する信号(以下、第
    1の割込要求信号)をセットする第1の割込制御手段
    と、 予め定められた第2の条件が成立すると、前記CPUに
    対して前記第1の割込処理よりも優先度が低い第2の割
    込処理の実行を要求する信号(以下、第2の割込要求信
    号)をセットする第2の割込制御手段と、 を備え、前記CPUは、前記第1の割込処理と前記第2
    の割込処理とを、前記第1の割込要求信号と前記第2の
    割込要求信号とに応じて、且つ、前記第2の割込処理よ
    りも前記第1の割込処理の方を優先して実行すると共
    に、実行を開始した割込処理に対応する割込要求信号は
    クリアするように構成された情報処理装置において、 優先度が低い方の前記第2の割込処理の実行状態が異常
    になったことを検出するための割込処理の異常検出方法
    であって、 前記第2の割込処理における終了直前の処理ステップ
    で、前記第2の割込要求信号がセットされているか否か
    を判定し、前記第2の割込要求信号がセットされていれ
    ば、異常と判断すること、 を特徴とする割込処理の異常検出方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の割込処理の異常検出方
    法において、 前記第2の割込要求信号のクリアは、前記第2の割込処
    理における開始直後の処理ステップで行うこと、 を特徴とする割込処理の異常検出方法。
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