JPH0336638A - ワンチツプマイクロコンピユータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、監視タイマに関し、特に、中央演算処理装置
を監視するとい５機能の信頼性の改善に関する。

〔従来の技術〕

第３図に従来の監視タイマのブロック図を示す。

図に示すように監視タイマはそのタイマ部である１５ビ
ツトダウンカウンタ（１）、監視タイマ制御レジスタ＋
２）　（ＷＤＣＯＮ　）　＞よびその周辺論理から構成
されている。そして、監視タイマ制御レジスタ（２）の
第７ビツトの内容（ＷＤＯＦＦ）　、　ＲＥＳＥＴＭ号
のＮ０Ｔａによる反転出力、　ＷＤＲ８Ｔ信号および１
５ビツトダウンカクンタ（１）のオーバ−７０−出力信
号ＷＤＯＵＴが１５ビツトダウンカクンタ（１）のリセ
ット信号００ＵＮＴｒｌＳＴとして入力されている。ま
た、１５ビツトダウンカウンタ（１）にはカウントロッ
クとして０ＯＵＮＴＯＬＫ信号が入力されている。

１５ビツトダウンカウンタ（１）のリセット後の値は’
７ＦＢ’Ｆ１６”にセットされている。この１５ビツト
ダウンカクンタ（１）はＯＯＵＮＴ　Ｒ８Ｔ信号が１”
になればリセットされるようになっておυ、１５ビツト
ダウンカウンタ（１）の内容がゝ’００００１６“にな
ればオーバーフローして、ＷＤＯＵＴ信号にゝゝ１″を
出力する。

監視タイマ制御レジスタ（２）は０ＯＦ６１６番地に割
シ付けられておシ、第Ｏビットから第６ビツトまでは未
使用となっている。そして、この監視タイマ制御レジス
タ（２）の第７ピツトの内容がゝゝＯ”であれば、監視
タイマは有効であシ、′１“であれば禁止となる。なか
、中央演算処理装置リセット後の監視タイマ制御レジス
タ（２）の第７ピツトの内容はＩＡ　（）／／にセット
されている。この監視タイマ制御レジスタ（２）へのデ
ータの書き込みはビット演算命令を用いて書き込みを常
時行うことができる。ＷＤＲ８Ｔ信号はソフトウェアで
なんらかの書き込み（例えば、アキエムレータにデータ
を読み込む。）が実行されれば、１”となる信号である
。

次に、この監視タイマの動作を説明する。中央演算処理
装置リセット後、この監視タイマは１ゝマＦＦ’Ｆ’１
６＃にセットされてシリ、監視タイマが有効な状態にあ
る。そこで、監視タイマ制御レジスタ（２）のＭ７ビツ
トにゝゝ１“を誓き込まなければ、１５ビツトダウンカ
ウンタ（１）がダウンカウントを始める。そして、プロ
グラムによる監視タイマのリセット（ＷＤＲ８Ｔ信号を
鳩１〃にセット）することにょう監視タイマの（３０Ｕ
ＮＴＲ８Ｔ信号にｕ１〃を入力して監視タイマの１５ビ
ツトダウンカウンタ（１）をリセットする。これにより
監視タイマのオーバーフロー出力は出力されない。もし
、ここで中央演算処理装置が暴走してプログラムが正し
く実行されていなければ監視タイマからオーバーフロー
出力が出力され中央演算処理装置にリセットがかかｂ１
中央演算処理装置ならびに１５ビツトダウンカウンタ１
））がリセットされる。次に電源投入あるいは中央演算
処理装置のリセット後、監視タイマ制御レジスタ（２）
の第７ピツトに１）”を書き込んだとする。するとＷＤ
ＯＦＦ信号に常に＠１＃が出力され、監視タイマの１５
ビツトダウンカウンタ（１）を常にリセットする。この
よう女方法を用いて監視タイマを禁止状態にする。

〔発明が解決しようとする課題〕

（１）前述の監視タイマでは、中央演算処理装置の暴走
以外の誤動作によって、監視タイマが有効状態から禁止
状態、禁止状態から有効状態なったυする可能性がＳＩ
Ｄ、信頼性上間頃がある。

本発明では以上のような従来の問題点を解決するために
なされたもので、リセッ［１限られた範囲でしか監視タ
イマを禁止にできない機能と常時監視タイマを有効にす
る命令を持つような監視タイマを備えたワンチップマイ
クロコンピュータを得ることを目的とする。

（２）　　前述の監視タイマでは禁止から有効状態に変
わる時、監視タイマはカウンタリセット後からカウント
を始める。そのため誤動作によって禁止から有効状態に
変わる場合は監視タイマがオーバーフロー出力を出す筐
で誤動作を検出できないという問題点がある。

そこで本発明は以上の問題点を解決するためになされ、
禁止から有効状態に変わるとすぐにでも監視タイマのオ
ーバー７０−出カが出せる監視タイマを備えたフンチッ
プマイクロゴジビュータを得ることを０吟とする。

Ｃ８題を解決するための手段〕 （１）　　上記第一項の問題点を解決するために、この
発明のワンチップマイクロコンピュータニカいては、最
初の命令あるいは数命令以内でのみ監視タイマを禁止に
できる手段と、常時監視タイマを有効にできる命令を有
する手段とを備えたものである。

（２）　　上記第二項の問題点を解決するために第一項
の監視タイマを備えたワンチップマイクロコンピュータ
において、監視タイマを禁止から有効状態に変えた時に
すぐにもオーバーフロー出カが出力されるモードとリセ
ット後の状態よう起動するモードを選択できる機能を付
加したものである。

〔作用〕

（１）　　本発明によれば、最初の命令あるいは数命令
以内でしか監視タイマの動作を禁止にできず、監視タイ
マを有効にすることは常時可能である。

このため、従来の監視タイマよシ信頼性の高い監視タイ
マを備えたフンチップマイクロコンピュータを実現する
ことができる。

（２）本発明によれば、第一項の監視タイマの機能に加
えて、Ｖ、、視タイマを禁止から有効状態に変えた時に
すぐにもオーバーフロー出力がすぐにも出力されるモー
ドとリセット後の状態よう起動するモードを選択できる
。これにより状況に応じたさらに高い信頼性を持つ監視
タイマを備えたワンチップマイクロコンピュータを実現
できる。

〔実施例〕

（１）　　第１図は本発明による監視タイマの一実施例
を示したブロック図である。この監視タイマは従来例の
監視タイマの監視タイマ制御レジスタ（２）の第７ビツ
トに監視タイマ制御レジスタ書き込み制御部（３）を接
続した構成となっている。図にかいて同一符号は従来例
にいけるものと声１−　または相当部である。ここでは
従来例に付加された監視タイマ制御レジスタ書き込み制
御部（３）についてその構成を説明する。

監視タイマ制御レジスタ書き込み制御部（３）にかいて
、リセツ）ｆｆｌの最初の数命令内でしかＷＤＰＲＨＢ
Ｔ信号を出力できないように制御する信号ＷＤＰＲＨＢ
ＴＯＯＮは以下のような構成によって出力される。５Ｙ
ＮＯ信号とラッチ（５）の出力がＡＮＤａ　（１■に入
力され、その出力が３ビツトダウンカウンタ（４）にカ
ウントクロックとして入力されている。そして、この３
ビツトダウンカウンタ（４）の出力００ＵＮＴＯＵＴ信
号はＮ０Ｔｂ（９）を通し反転し、ＷＤＰＲＨＢ’ｒＯ
ＯＮ信号とな）、ＷＤＰＲＨＢＴ　ｒｉ　ｆと共にＮＡ
ＮＤａ　（８）に入力されている。そしてその出力とＷ
ＤＥＮＢ信号がＮｏＲａ（７）に入力されてｐす、さら
にその出力が監視タイマ制御レジスタ誉き込み部（３）
の出力となっている。なか、先程のＷＤＰＲＨＢＴＣ！
ＯＮ信号は２ツテ（５）に入力されて釦ｂ１ランチ（５
）、３ビツトダウンカウ／り（４）にはそれぞれＲＥＳ
ＥＴ信号が入力されている。次にこの監視タイマ制御レ
ジスタ書き込み制御部（３）の動作について説明する。

ラッチ（５）は、ＲＥＳＥＴ信号“１“が入力されれば
内容がゝゝ１“になるようになっている。また３ビツト
ダウ／カウンタは、ＲＥＳＥＴ信号がゝ１）“が入力さ
れればゝ′１）１２″となるようになって訃υ、ＡＮＤ
ａαＱの出力をカウントクロックとじてダウンカウント
し、オーバーフローするとＣ０ＵＮＴＯＵＴにゝ′１″
を出力するようになっている０なＧ、　５ＹＮＯ信号は
中央演算処理装置が命令を認識するたびにゝゝ１″とな
るようになる信号である。

中央演算処理装置のリセットｌ　（ＲＥＳＥＴ信号゛１
信号列１〃入力後ＮＯ信号がＡＮＤａ　ＱＯ）を通じて
３ビツトダウンカクンタ（４）にカウントクロックとし
て入力され、３ビツトダウンカウンタ（４）のダウンカ
ウントが打われる。この３ビツトダウンカウンタ（４）
がオーバーフローするまでは０ＯＵＮＴＯＵＴ信号はゝ
ゝＯ〃であり、ＷＤＰＲＨＢ’ｒＯＯＮ信号によびラッ
チ（５）の内容はゝゝｌ″である０故にＡＮＤａ（１（
ｉを通過するＢＹＮＯ信号はカクンタに入力され続ける
０°また、ＷＤＰＲ）（ＢＴ信号は監視タイマを禁止す
る命令実行時ゝゝｌ“となる信号でるるか、ＷＤＰＲＨ
ＢＴＯＯＮ信号が囁１〃の間はＮＡＮＤａｆ８１を通じ
てＮ０Ｒａ（７１に反転入力される。ここで、監視タイ
マを有効状態にする命令実行時にゝゝ１″となる信号Ｗ
ＤＥＮＢがゝゝ１″であれば、ＮｏＲａ（力を通過した
出力はゝゝ０″となり監視タイマ制御レジスタ（２）の
第７ビツトに１）０″が書き込まれる。

しかし、この監視タイマを禁止する信号ＷＤＰＲＨＢＴ
は、３ビツトダウンカウンタ（４）がオーバーフローし
、Ｃ０ＵＮＴＯＵＴ信号ニｕ１“カ出力すレルトＮＡＮ
Ｄａ（Ｒ）で出力されないようになる。またラッチ（５
）の内容もゝゝＯ“となｆｉ、５ＹＮＯ信号をＡＮＤａ
　ＱＣＩで出力されないようになる。この結果ＲＥＳＥ
Ｔ信号がゝへ１″となるまで３ビツトダウンカウンタ（
４）のカウントが行われない。そのため、最初の８命令
以内に監視タイマを禁止する命令を実行しなければ監視
タイマ制御レジスタ（２）の第７ビツトを＋１〃とでき
ず、監視タイマを禁止できない０それに対して、監視タ
イマを有効にする命令には制限がなく、常に監視タイマ
制御レジスタ（２）の第７ビツトをＯ“にできる。

（２）　　第２因に本発明による監視タイマの−実施例
を示したブロック図である。この監視タイマはその第６
ビツトを監視タイマが禁止から有効になる時の起動モー
ドの選択ビットとした監視タイマ制御レジスタ（２）、
それに伴う周辺論理の変更を行った１５ビツトダウンカ
ウンタ（１）シよび第一項の実施例で示した監視タイマ
制御レジスタ書き込み制御部（３）から構成されている
。以下に変更点を中心に構成を説明する。ただし、監視
タイマ制御レジスタ書き込み制御部（３）については第
一項の実施例と同一であるので、説明を省略する。

監視タイマ制御レジスタ（２）は従来例および第一項の
実施例同様にｏｏＦ’ａｔｓ番地に割ジ付けられている
。その第７ビツトは監視タイマの禁止ビットであり、第
６ビツトは監視タイマが禁止から有効状態に変わった時
の動作モードの選択ビットとなっている。監視タイマを
禁止するビットは従来例および第一項実施例と同じで　
ＳＳ　ｌ／／の時監視タイマが禁止されるようにする。

また、監視タイマ制御レジスタ（２）の第６ビツトは監
視タイマがリセット後の状態から起動するモードを”ｌ
”、オーバーフロー出力すなわち中央演算処理装置への
リセット出力がすぐにも出力可能であるモードを“Ｏ″
としている。これら第７．第６ビツトの出力はＷＤＯＦ
Ｆ信号、　ＷＤＭＯＤＥ信号として出力され、ＡＮＩ）
ｂ（ロ）に入力されている。その出力は書き込み命令実
行時にゝゝ１“となるＷＤＲ８Ｔ信号とワイヤードＯＲ
がとられ、０ＯＵＮＴＲ８’Ｉ’信号に接続されている
ＯＣＯσＮＴＲ８ＴＣ０ＵＮＴＲＢＴ信号ＳＩｊ’ｒ信
号のＮ０Ｔａ（６）を通した反転出力およびＷ　Ｄ　Ｏ
Ｕ　Ｔ信号が入力されている。セして、ＷＤＯＵＴ　（
＃号はＷＤＯＦ’Ｆ信号のＮＯ’ｒＯＱｉによる反転出
力と共にＮＡＮＤｂ（６）に入力されておυ、ａｍｓｇ
ｒ信号として出力されている。

次にこの動作について説明する。令書き込み命令は実行
されなく、監視タイマの第７．第６ビツトにそれぞれ“
□ＩＩ　　ＩＳｌ”がセットされているとする。ＷＤＯ
ＦＦ信号およびＷＤＭＯＤＥ信号はゝゝ○′ｌであｊ）
ＳＡＮＤｔ＋Ｑυの出力ＷＤＲ８’ｒ信号は“Ｏ“であ
る。

また、ＲＥＳＥＴ信号も１ゝｌ〃であるとするとＣ０Ｕ
ＮＴＲＢＴはゝゝＯ”であυ、１５ビツトダウンカウン
タｔ１）はオーバーフローするまでダウンカウンタする
。

そして１５ビツトダウンカウンタ（１）がオーバー７０
−するとＷＤＯＵ’Ｉ’信号は１）＃とナルが、ＷＤＯ
ＦＦ信号が１０“だからＮＡＮＤｂ　Ｕの出力ｎ「前信
号は０“となって中央演算処理装置および監視タイマに
リセットがかかる。

監視タイマ制御レジスタ（２）の第１．第６ビツトが“
Ｏ＃　　ｌＡ１“の場合もまったく同様である０次に監
視タイマ制御レジスタ（２）の第７．第６ビツトに“１
“　１０＃がセットされているとする。ＷＤＯＦＦ信号
は”１“、　ＷＤＭＯＤＥ信号は“Ｏ“だからＷＤＲ８
Ｔ信号は書き込み禁止命令が実行されない限り＠０〃で
ある。よってＲＢ　８１）８Ｔ信号、　ＷＤＯＵＴ信号
がそれぞれ＊□ＩＩでなければ、０ＯＵＮ’ｒＲ８’ｒ
信号は“ＯＲのままであり、１５ビツトダウンカウンタ
（１）のダウンカウントが行われるｏしかし、１５ビツ
トダウンカウンタ（１）がオーバーフローしてもＷＤＯ
ＦＦ’信号が１）”だからＲＥＳＥＴ信号は常に１“と
なる０この時、なんらかの原因でＷＤＯＦＦ信号が“Ｏ
“となるとする。すなわち監視タイマが有効になったと
すると、前述のとかり１５ビツトダウンカウンタ（１）
のダウンカウントは続けられるが、ＷＤＯＦＦ信号が“
０“となったために、１５ビツトダウンカｔ　ン／（１
）カオーハー７　ｏ−するとＮＡＮＤｂテＷＤＯＵＴ信
号の出力が制限されずにｍ信号が＼Ｘｏ〃となる。この
場合、監視タイマは１５ビツトダウンカウンタ１））の
内容によっては動作直後にオーバーフロー出力が出せる
状態で起動することになる。

最後に監視タイマ制御レジスタの第７．第６ビツトがと
もＫ　＊１）１　ｓｃ上セツトれているとする。ＷＤ　
ＯＦＦ信号、　ＷＤＭＯＤＥ信号ともにゝゝ１“だから
ＷＤＲ８Ｔ信号には書き込み命令が実行されなくとも′
Ａ１〃が出力され、罰発１子信号の値にかかわらず１５
ビツトダウンカクンタ（１）のリセット人力００ＵＮＴ
Ｒ８Ｔ信号に１〃が入力され、リセットされ続ける。

従って、オーバーフロー出力ＷＤＯＵＴ信号にはｕ１〃
が出力されない。しかしこの時なんらかの原因でＷＤＯ
ＦＦ信号が１′０〃になれば、ＷＤＲ８Ｔ信号は１％０
〃となり１５ビツトダウンカウンタ（１）がダウンカウ
ントを始める。また、ＷＤＯＵ’Ｉ’信号にオーバー７
０−が出力されるとＮＡＮＤＩ）（２）を通じて謙万桐
信号“０“が出力される。このように監視タイマが禁止
から有効になった時、監視タイマはリセット後から起動
することになる。

〔発明の幼果〕

（１）本発明によれば、限定された状態でのみ監視タイ
マの動作を禁止にでき、常時監視タイマを有効にできる
機能を持つ監視タイマを備えたワンチップマイクロコン
ピュータを得ることができる。

（２）本発明によれば監視タイマの動作を禁止から有効
状態に変えるときに監視タイマの起動モードを選択でき
、より高い信頼性を持つ監視タイマを備えたワンチップ
マイクロコンピュータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

ｗＪ１図は、第一項の発明にシける一実施例を示した監
視タイマのブロック図、第２図は、第二項の発明に９け
る一実施例を示した監視タイマのブロック図、第３図は
従来の監視タイマのブロック図である。 第１図にかいて、（１）は１５ビツトダウンカウンタ、
（２）は監視タイマ制御レジスタ、（３）は監視タイマ
制御レジスタ書き込み制御部、（４）は３ビツトダウン
カウンタ、（５）はラッチ、（６）はＮ０Ｔａ　、　（
７）はＮ０Ｒａ、（８１はＮＡＮＤａ　、　（９）はＮ
Ｏ’ｒｂＳ（ｌｌはＡＮＤａ　。 （１））はＡＮＤｂＳＵはＮＡＮＤｂ　、　ＣＬＩはＮ
ＯＴ　ｏである。 なか、各図に３いて同一符号は同一または相当部分であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央演算処理装置が正常に動作しているか否かを
   監視する監視タイマを内蔵するワンチップマイクロコン
   ピュータにおいて、リセット後最初に実行される命令も
   しくは最初に実行される数命令までに、上記監視タイマ
   の動作を禁止にする命令を所定の制御レジスタに書き込
   んだ場合のみ上記監視タイマの動作を禁止にする手段と
   、プログラム実行中であればいつでも監視タイマの動作
   を有効にする命令を所定の制御レジスタに書き込めば監
   視タイマを有効にする手段とを備えたワンチップマイク
   ロコンピュータ。
2. （２）請求項第１項の監視タイマにおいて、監視タイマ
   から出力される中央演算処理装置をリセットする信号が
   すぐにでも出力できる方法、もしくは監視タイマリセッ
   ト後と同じ動作で監視タイマが始動する方法のいずれか
   一方を選択して監視タイマを禁止状態から有効状態にで
   きる手段を備えたワンチップマイクロコンピュータ。