JP3474587B2 - マイクロコンピュータ・システムのリセット制御装置 - Google Patents
マイクロコンピュータ・システムのリセット制御装置Info
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- G—PHYSICS
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Rectifiers (AREA)
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- Microcomputers (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Description
開時のマイクロコンピュータ・システムの起動及び遮断
に関連するリセット制御装置に関し、特に、短期間の交
流電源の中断に応答したリセットパルスの生成に関する
ものである。
マイクロコンピュータ・システムを、発光表示装置の駆
動、及び、オンスクリーン・プログラミング、同調、チ
ャンネル番号操作、オーディオとビデオの切り換え、サ
−ボ機構の制御、モータ制御論理等の多数の機能の制御
に使用することがある。交流電源が接続される時、ある
いは、電力が遮断された後に再び供給されるとき、マイ
クロコンピュータの機構あるいは記憶媒体に物理的な損
傷を与えたり、利用者に不便や面倒を生じさせたりする
ことのないように、マイクロコンピュータを所定の態様
で起動あるいはリセットする必要がある。
装置をオン状態にしたまま交流電源のプラグを差し込ん
だり抜いたりすること、あるいは、交流電源スイッチの
接点跳動、高負荷スイッチイング、雷等の種々の原因に
よる交流電源の低下等により、交流電源の供給が中断さ
れてしまうことがある。短時間の交流電源の中断のため
に利用者によって与えられていたVCRの設定が消えた
りしてはならないし、あるいは、VCRの動作を再開さ
せるために制御システムを使用者が手動でリセットしな
ければならなくなるというようなことが生じてはならな
い。そのためには、電力供給の中断をモニタして、停
止、休止、ウォッチ、等の該当する制御信号を生成し、
電力供給が再開されると、マイクロコンピュータ・シス
テムに用いるリセット信号を発生させることがしばしば
必要となる。
の消失を検出するために用いられる1つの方法は、直流
電源の出力電圧の1つをモニタすることである。モニタ
している供給電圧が低下すると、電力の停止が差し迫っ
ていることがマイクロコンピュータに指示される。マイ
クロコンピュータはある該当するモード、即ち、停止、
休止、ウォッチ、待機等のモードをとり、そのモード
で、あるパラメータの値が不揮発性メモリに記憶され
る。通常、マイクロコンピュータの電力は、例えば、電
池や大容量のキャパシタ等のバックアップ装置によっ
て、定められた順序で動作の中断を行うに充分な時間、
維持される。VCRのような消費者製品においては、電
源負荷は動作モードによって大きく変動する。従って、
検出レベルが通常の電源負荷変動に対処するようなレベ
ルに設定されている場合は、外部交流電力供給の中断の
検出のための直流供給電圧のモニタが働かなくなること
がある。
ては調整を施した後にモニタする場合には、交流電源の
故障、中断の検出が、そのような事態の発生後長時間経
ってからしか検出できない。実際、交流入力供給の停止
はモニタしている直流電源の低下として、あるいは、モ
ニタしている直流電圧が徐々に消失することによって示
される。交流電源の故障と直流供給電圧の消滅との間の
時間は、特定のシステム素子に対して、電池あるいはキ
ャパシタによるバックアップを選択して用いることによ
り延ばすことができる。しかし、電池も大容量キャパシ
タも、コスト及び大きさの点において問題がある。
示ボード(KDB)マイクロコンピュータ用の従来のリ
セット回路を示す。この回路は電力供給電圧をモニタ
し、起動時あるいは電力供給の中断の後に、マイクロコ
ンピュータのリセット(RESET)パルスを生成する
ために用いられる。
再開されると、電源は回路に供給される+5Vを発生す
る。トランジスタTR1は、キャパシタC1の電圧がこ
のトランジスタのベース・エミッタ接合をターンオンす
るに要する電圧より低いために、オフである。トランジ
スタTR1がオフの時、+5Vの供給電圧は抵抗R4、
R5を通してキャパシタC2を充電し、リセット線路を
供給電圧にする。通常、マイクロコンピュータはそのリ
セット入力に供給電圧に等しい電圧が供給されるとリセ
ットされ、リセット線路が0Vに切り換わるまでリセッ
ト状態に維持される。
キャパシタC1は分圧器R1とR2によって決まる電圧
レベルVcに充電される。キャパシタC1の電圧がトラ
ンジスタTR1のベース・エミッタ・ターンオン電圧を
超えると、トランジスタはオンに切り換わり、電源及び
キャパシタC2から電流を引き出す。キャパシタC2の
放電により、リセット線路は低い、0Vに近い電位にさ
れる。リセット線路の電圧が0Vになると、マイクロコ
ンピュータは一連の内部命令の実行を開始する。
5Vの供給電圧が消えると、ダイオードD1がキャパシ
タC1に対する放電路を提供する。しかし、中断が、例
えば32m秒乃至273m秒というような短い期間であ
る場合には、キャパシタC1はトランジスタTR1のベ
ース・エミッタ接合のターンオン電圧より低い値まで放
電されない。従って、電源が直ちに復旧すると、トラン
ジスタTR1のベース・エミッタ接合はキャパシタC1
の電圧によって導通状態を維持しているので、トランジ
スタTR1はターンオンする。トランジスタTR1がオ
ンであると、この回路は供給電圧の再開に際してリセッ
トパルスを生成することができない。また、電力の中断
が生じても+5Vの供給電圧が消えないような中断の場
合にも、供給電圧が回復しても、回路はリセットパルス
を生成することができない。
法の上述したような限界を克服し、交流電源の故障、中
断を早期に表示するための、電源故障制御回路を提供す
るものである。
を含む電源故障制御回路が交流電力の印加または停止を
検出し、第1の制御信号を発生する。この第1の制御信
号は第2の信号発生器に供給される。第2の信号発生器
は第1の制御信号に応答して第2の制御信号を発生す
る。第1と第2の制御信号はマイクロコンピュータの入
力に供給され、交流電力供給の状態に応じた制御機能を
行う。
VAC、60Hzの幹線供給電圧は変成器T1によって
13Vに降圧される。この13Vの電圧は、全波整流さ
れ、キャパシタC807(3300μF)によって充分
に濾波されて、調整されていない+18Vの直流供給電
圧が生成される。この+18V供給電圧は電流制限抵抗
R802を通してVCRの種々のモータ回路を付勢す
る。
ィルタキャパシタC808(100μF)及び種々の電
圧調整器にも供給される。+18Vは+6.6V直列調
整器に供給される。この直列調整器の出力はインダクタ
L803とキャパシタC809(1000μF)によっ
て濾波される。この+6.6V供給電圧は常時利用で
き、常時(EVER)供給電圧と呼ぶ。この常時供給電
圧はVCRが電力供給を受けてオン(ON)状態(通常
動作モード)にある場合でもオフ(OFF)状態(待機
モード)にある場合でも、それに関係なく常時供給され
ている。
され、常時利用可能な+5V常時(EVER)供給電圧
が生成される。この供給電圧は図3に示すIR遠隔制御
受信機とか停止(ストップ)信号発生器及びリセット信
号発生器等の回路に供給される。
給電源と回路の動作を交流入力の中断後ほぼ80m秒の
間維持するに充分な大きさの容量を持っている。図4の
波形Aは+5V供給電圧を示し、この供給電圧が時間t
1からt2まで、すなわち、停止信号(波形B)がその
ピークの+5Vの値のほぼ70%まで減衰した後ほぼ8
0乃至140m秒間維持されることを示している。時間
t1はマイクロコンピュータが停止信号を検出してプロ
グラムの実行を停止する大体の時間を示す。
して、切り換えられた+5V供給電圧(+5V SW)
を生成するように供給される。オン/オフスイッチは電
源オン/オフ指令信号に応答する。電源オン/オフ指令
信号は、IR遠隔制御信号または使用者によって発せら
れるキーボード電源オフ指令のいずれかに応答して、図
3に示すマイクロコンピュータによって生成される。こ
のマイクロコンピュータによるオン/オフ指令は、電源
オンの時は、低論理レベル、0V、であり、電源オフの
ときは+5Vの高論理レベルをとる。
チオンされた時のみに動作する回路を付勢する。VCR
がオフの時はこの電源はターンオフされる。
給電圧を受け、VTRのオン即ち通常動作モードの時の
みに現れる切り換えられた+9V SW電圧を発生す
る。この切り換え動作を行うために、この9V調整器は
電源オン/オフ信号に応答するようにされている。
供給され、マイクロコンピュータ用の+5.6Vバック
アップ供給電圧が生成される。電力低下あるいは電力供
給の中断時、この+5.6Vバックアップ電圧はこの調
整器の出力に結合されているキャパシタCX41(68
00μF)によって保持される。キャパシタCX41は
ダイオードDX81を介してマイクロコンピュータに結
合されており、バックアップ供給電流を数分間マイクロ
コンピュータに供給する。マイクロコンピュータに対す
る通常の電源はVccで、これは+6.6V供給電圧及
び+5V供給電圧に結合されているトランジスタQX8
0のエミッタに発生する。
断は、図3に示すこの発明による停止信号発生器100
によって検出される。停止信号発生器100は停止信号
出力を発生する。停止信号は、交流電力が存在する時は
+5Vで、入力交流の2サイクルより多くが消失する
と、0Vに向けて減衰する。停止信号発生器100は、
13Vの交流電源に接続されている。この13Vの交流
電圧は、ダイオードDX20とブリッジDB804中の
ブリッジ整流器ダイオードの1つとによって半波整流さ
れる。この電圧は分圧抵抗R803とRX12によって
レベルがシフトダウンされ、ダイオードDX20によっ
てフィルタキャパシタCX8に供給される。ダイオード
DX20とキャパシタCX8は充電ポンプ回路を形成す
る。この例においては、充電ポンプ回路では、正の電圧
ピークが抵抗R803を介してキャパシタCX8を急速
に正に充電する。
間中、キャパシタCX8の電圧によって逆バイアスされ
て、抵抗RX12とトランジスタQ1の入力インピーダ
ンスとを介するキャパシタCX8に対する放電路が形成
される。充電ポンプ回路の充時定数は、ほとんど、抵抗
R803(47KΩ)とキャパシタCX8(0.1μ
F)によって決まり、約4.7m秒である。放電時定数
は充電時定数よりも相当長く、ほとんどキャパシタCX
8と、抵抗RX12とトランジスタQ1の入力インピー
ダンス(電流利得とエミッタ抵抗との積にほぼ等しい)
の並列回路とによって決まり、この例においては、約4
5m秒である。従って、放電電時定数対充電電時定数の
比は、ほぼ10対1である。
備調整のために通常選択される値に比して短く選定され
る。放電時定数を短くすると、入力交流が数サイクル消
失した時、蓄積されていた電位が急速に低下する。この
急速な電圧の低下という要件は電源のフィルタキャパシ
タの要件と反対である。典型的な電源においては、直流
供給電圧のリプルは、交流入力の多数のサイクル、時と
して数百サイクル、に相当する放電時定数を与えるよう
にフィルタキャパシタを選ぶことによって、小さくされ
る。短い放電時定数を用いると、交流入力の中断を数サ
イクル以内で急速に表示することができる。これは、モ
ニタされる直流電圧が直流電源の一部である場合には不
可能である。
スタQ1のベースに設けられた検出端子に供給される。
停止信号がトランジスタQ1のエミッタ電圧によって生
成され、直列インピーダンス抵抗RX22を介して供給
される。
は図3に参照番号400で示したHD 404729A
87Sマイクロコンピュータの入力ピン18と、図3に
参照番号200で示すリセット信号発生器とに供給され
る。数サイクル、例えば2サイクルの間、交流入力が中
断すると、停止信号は約45m秒の時定数で急速に0V
に向かって低下する。停止信号発生器及びリセット信号
発生器に対する+5V回路電圧はキャパシタC809、
C810及びCX5によって維持される。マイクロコン
ピュータは入力ピン18を定期的にサンプルし、停止電
圧の低下が検出されると、マイクロコンピュータは初め
にウォッチモードに入り、10分後に停止モードに入る
ようにプログラムされている。
は、全ての入力サンプリングが禁止され、命令の実行が
停止し、1秒に1回の入力ポーリングを発生させるタイ
マを除いて内部発振器が停止する。さらに、ウォッチモ
ードでは、種々の内部データは保持される。停止モード
では、命令の実行が停止し、入力サンプリングが禁止さ
れ、種々の内部データは失われる。ウォッチ及び停止モ
ードはマイクロコンピュータのリセット入力に+5Vの
パルスが印加されると終了する。交流入力が中断した
り、消失したりしている間は、マイクロコンピュータの
電力はキャパシタCX5とCX41によって10分以上
の間保持される。
は停止信号発生器からの入力を受け、リセット出力信号
を発生する。このリセット出力信号はマイクロコンピュ
ータのリセット入力ピン47に供給される。停止信号は
直列抵抗RX49(100KΩ)を介してエミッタフォ
ロワトランジスタQ2のベースに供給される。トランジ
スタQ2はベース端子に供給されている電圧が、抵抗R
X46とキャパシタCX6により、エミッタ電位に実質
的に等しいので、遮断されている。停止信号発生器が交
流入力の中断を検出すると、ストップ信号は0Vに向け
て低下し、この信号がトランジスタQ2のベースに結合
されて、エミッタに約0.7Vの電圧が生じる。このエ
ミッタ電位はキャパシタCX6に供給され、それによっ
てこのキャパシタCX6はトランジスタQ2のエミッタ
・コレクタ電路を通して、約5Vから約0Vに放電す
る。キャパシタCX6の電圧は抵抗RX52(56K
Ω)を通してトランジスタQ3のベース端子に結合され
る。トランジスタQ3のコレクは負荷抵抗RX50
(8.2KΩ)、キャパシタCX15(0.01μF
(10nF))及びマイクロコンピュータのリセット入
力ピン47に結合されている。
すると、トランジスタQ3がターンオンし、コレクタ端
子の電位が急速に+5Vに上昇し、キャパシタCX15
を充電し、またその電圧はリセット入力に供給され、そ
れによってマイクロコンピュータがリセットモードに入
る。マイクロコンピュータのピン18における停止信号
を示す図6(A)に2サイクル分の交流入力の中断を示
す。時間t1において、キャパシタCX6は約5Vから
放電を開始する。交流入力の3サイクル後の時間t2
で、交流供給電圧が回復し、停止信号は急速に5Vに復
帰する。マイクロコンピュータは停止信号を定期的にサ
ンプルし、停止信号が0.7Vccと0.3Vccの間
にあると、マイクロコンピュータは、ほぼ時間t3で、
ウォッチモードまたは停止モード命令を発生するように
プログラムされている。交流入力の中断に応答してリセ
ット信号が生成される。図6(B)にリセット信号が示
されている。時間t4に、この信号の立ち上がりエッジ
の開始点が示されている。時間t5とt6の間に、0.
8Vccでパルス幅が2クロックサイクル(80μ秒)
以上の有効なリセット信号が存在している。時間t6と
t7の間には、20m秒より短い有効な立ち下がり時間
が示されている。
した時、あるいは、電力が最初に供給された時、停止信
号発生器は交流入力供給電圧の存在を示す+5Vの出力
を発生する。図5(A)に示す停止信号は、以前と同じ
ように、マイクロコンピュータの入力ピン18とリセッ
ト信号発生器の両方に供給される。+5Vの停止信号は
トランジスタQ2をターンオフし、それによって、抵抗
RX46(1KΩ)を介するキャパシタCX6の+5V
供給電位に向けての充電が可能となる。キャパシタCX
6の充電期間中、トランジスタQ3は導通を維持し、コ
レクタ端子は約+5Vを維持する。この+5Vの電圧は
リセット線路に結合され、図5(C)に示すマイクロコ
ンピュータのリセットパルスを形成する。
の発振器の少なくとも2サイクル分の最短持続時間、こ
の例では約61μ秒、を持つものとする。約80m秒の
時間の後、キャパシタCX6の電圧が上昇して、トラン
ジスタQ3をターンオフできる大きさとなる。トランジ
スタQ3がターンオフされると、キャパシタCX15が
抵抗RX50を通して0Vまで放電する。リセット線路
はキャパシタCX15に接続されているので、リセット
信号が0Vに低下すると、マイクロコンピュータのリセ
ットモードが終わり、内部に記憶されているプログラム
の実行が可能となる。
す。図5(A)は、時間t0後の最初の交流サイクル期
間内でほぼ全振幅となる停止信号を示している。全振幅
に達するに要する時間は、充電時定数と時間t0におけ
る交流供給電圧の相対位相とによって左右される。
電圧の立ち上がり時間を示す。図5(C)はリセット信
号発生器の出力信号パルスを示す。このパルスは時間t
0よりも僅かに後に開始し、時間t1までリセットレベ
ルに維持されて、約90m秒の持続時間が得られる。立
ち下がり時間t1〜t2はほぼ15m秒で、これはマイ
クロコンピュータ用として規定された最大値より小さ
い。
信号発生器はマイクロコンピュータに対し、切迫した直
流電力供給の中断、あるいは再開を、例えば図1に示す
ような直流電力供給電圧の状態をモニタする回路よりも
早く知らせることができる。供給電源の状態を示すマイ
クロコンピュータ制御信号を早期に発生することによ
り、電力低下時あるいは交流入力の中断時のマイクロコ
ンピュータへのバックアップ電力を供給するために必要
な回路素子、あるいは回路を選定する際の設計の自由度
が大きくなる。停止信号発生器は入力交流供給電圧の存
在の表示をその入力交流供給電圧のほぼ1サイクル以内
に行い、また2サイクル以内に入力交流供給電源の中断
あるいは不存在を表示する。リセット信号発生器は数サ
イクル、例えば、2サイクルの交流供給電源の中断に対
してリセットパルスを発生する。
装置を示す回路図である。
路の実施例の詳細を示す回路図である。
ある。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 規定周波数をもった、極性が反復して交
番する交流電圧の電源と、 上記交流電圧の電源に結合されていて、上記交流電圧が
中断したとき出力電圧が所定のレートで減少する電力供
給源と、 上記交流電圧の電源に結合されておりかつ上記電力供給
源から隔てられていて、上記交流電圧の電源の反復する
同じ極性の変化によって発生されて或る範囲内で変化
し、かつ上記交流電圧が中断すると上記所定のレートの
2倍以上の充分に速いレートで減少するような大きさを
持つ電位を検出端子に生成する手段と、 リセット入力と少なくとも1個の別の入力とを有し、上
記電力供給源によって給電されるマイクロコンピュータ
・システムと、 を具備し、 上記別の入力は、上記或る範囲を超える上記電位の低下
を交流電圧の低下を検出することにより検出するために
上記検出端子に結合されており、上記或る範囲は、上記
電位がこの或る範囲内にあるときは上記マイクロコンピ
ュータ・システムは正常なプログラムの実行をすること
ができるような範囲であり、上記或る範囲を超える上記
電位の低下が検出されることによって上記マイクロコン
ピュータ・システムは正常なプログラムの実行を停止
し、 さらに、上記マイクロコンピュータ・システムのリセッ
ト入力に結合された出力と上記検出端子に結合された入
力とを有し、上記交流電圧の中断の終了に伴って上記電
位が上記或る範囲内に戻ると上記マイクロコンピュータ
・システムをリセットするパルスを発生するリセットパ
ルス発生器、 を具備して成るマイクロコンピュータ・システムのリセ
ット制御装置。 - 【請求項2】 交流電源と、 上記交流電源に結合されていて、上記交流電源の中断に
伴って出力電圧が或るレートで減少する電力供給源と、 上記交流電源に結合されていて、マイクロコンピュータ
・システムの入力に供給される出力信号を生成する信号
発生器と、 を具備し、 上記出力信号は 、上記交流電源の同じ極性の変化によっ
て発生され、かつ或る範囲内で変化する振幅を有し、ま
た上記交流電源の中断に伴って、上記振幅が上記電力供
給源のレートよりも充分に速いレートで上記範囲内の値
よりも小さな値にまで減少し、 さらに、上記電力供給源に結合されたマイクロコンピュ
ータ・システムであって、上記信号の振幅の低下を交流
電圧の低下を検出することにより検出する上記入力を有
し、検出された振幅が上記の範囲内にあればプログラム
の実行を開始し、また検出された振幅が上記の範囲内の
値よりも小さければプログラムの実行を停止するよう
な、上記信号の振幅の検出に応答する実行用プログラム
を有するマイクロコンピュータ・システムを具備し、 上記振幅が上記或る範囲内にあるときは上記マイクロコ
ンピュータ・システムは正常なプログラムの実行をする
ことができ、上記或る範囲を超える上記電位の大きさの
減少が検出されることによって上記マイクロコンピュー
タ・システムは正常なプログラムの実行を停止する、 マイクロコンピュータ・システムのリセット制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| GB919106372A GB9106372D0 (en) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | Microcomputer reset circuit |
| GB9106372.7 | 1991-03-26 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10205992A Expired - Lifetime JP3474587B2 (ja) | 1991-03-26 | 1992-03-26 | マイクロコンピュータ・システムのリセット制御装置 |
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