JPH0477935A - 故障検出回路 - 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〕 この発明は、例えば無停電電源装置（以下Ｃ■ＣＦとい
う）を制御するマイクロプロセッサを応用した制御装置
などの異常を検出する異常検出回路に関するものである
。

〔従来の技術〕

第４図は、例えば雑誌「トランジスタ技術」（ＣＱ出版
（株）刊）　１９８４年１月号第２８３頁図１４に記載
された従来の故障検出回路であるハードウェアによる診
断回路をＣＶＣＦの制御装置に設けた場合のブロック図
である。図において、（１）はＣＶＣＦ、（２１は制御
装置であり、制御装置（２）の中に故障検出回路が設け
られ、次のように構成されている。

（３）は記憶手段としての記憶装置であり、読出し専用
メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ
）を有し、プログラム及び処理データが記憶される。（
イ）はＣＰＵであり、記憶装置（３）に記憶されたプロ
グラムを実行する。（５）は監視タイマ回路としてのウ
ォッチドッグタイマであり、図示を省略しているが再ト
リガの可能なワンショットマルチバイブレータで構成さ
れ、所定時ｉ期状態に復帰（以下リセットという）され
ないと信号を発する。（６）はＩ１０ボートであり、ｃ
ｐｕ（４）とＣＶ　ＣＦ　１１）との間のデータの授受
の仲介をする。

なお、ハードウェアによる診断回路は他にクロック監視
、メモリ、パリティ監視、レディ（ＲＥＡＤＹ）信号異
常監視などがあるが図示を省略している。制御装置■は
以上のように構成され、Ｃ■ＣＦ　（１）との間でデー
タの授受を行ないＣＶ　ＣＦ　（１１を制御するととも
に故障検出回路を備えている。

次に故障検出回路に関する動作について第５図のフロー
チャートを参照しながら説明する。電源が投入されると
記憶装置（３）に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵ
（４）は初期化を行なう（ステップ５０）。次に、メイ
ンルーチン５１の起点でウォッチドッグタイマ（５）を
リセットしく　ステップ５２）、メインルーチン処理（
ステップ５３）、割込ルーチン処理（ステップ５４）を
実行して再びステップ５２へ戻り、以下これらのルーチ
ンを繰り返す。

正常動作状態において、ステップ５２の実行時間間隔の
最大値はメインルーチン５１及び割込ルーチンの実行時
間の和によって決るため、この最大値以上の値をウォッ
チドッグタイマ］９の時間として設定する。これにより
割込ルーチン（ステップ５４）からの復帰エラーやメイ
ンルーチン（ステップ５３）内の永久ループなどソフト
ウェアの異常動作が生じた場合は、ステップ５２が実行
されないかあるいは時間間隔が長くなるため、ウォッチ
ドッグタイマ（町がリセットされず動作するので異常を
知ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の故障検出回路は以上のように構成されているので
、ＣＰ　Ｕ　（４１の実行を監視するウォッチドッグタ
イマ（（６）の設定時間をメインルーチン及び割込ルー
チンの実行時間を考慮して決定しなければならず、プロ
グラムの追加によってウォッチドッグタイマ（５］の設
定時間の変更を要する場合、ウォッチドッグタイマ（５
）を構成する部品等を変更しなければならなかった。ま
た、ウォッチドッグタイマ（（６）の設定時間を固定し
て変更しない場合には、常に実行時間とウォッチドッグ
タイマ（（５）の設定時間とを意識しながらプログラム
を作成しなければならなかった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、故障検出回路に拘束されることなくプログラ
ムの作成が可能でプログラム作成の自由度を大ならしめ
る故障検出回路を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る故障検出回路は、プログラムに計数手段
を動作させる計数ステップを設けて計数手段を動作させ
、計数手段の計数値の変化の有無を所定時間間隔ごとに
判断手段にて判断して信号を発し、この信号により監視
タイマ回路を動作させるようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、プログラムが実行され計数ステッ
プを通過するごとに計数手段の計数値が変化する。プロ
グラムに虫が存在して、割込ルーチンから復帰できなか
ったり、メインルーチン内で永久ループが発生したりす
るとプログラムの計数ステップが変化しなくなる。従っ
て判断手段により所定時間間隔ごとに計数手段の計数値
の変化の有無を判断して所定の条件を満たす場合に正常
と判断し、また、計数手段の計数値が変化しない場合は
異常と判断して監視タイマ回路に夫々の動作をさせるの
で、ｃＰＵの実行の異常を知ることができる。

また、プログラムの大きさ等に応じて計数ステップを適
宜挿入しておけば監視タイマ回路の設定時間を変更しな
くとも良いし、逆にプログラムの大きさが監視タイマ回
路の設定時間によって制約されることがない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
図において、（１１）は制御装置であり、第４図に示さ
れた従来例にタイマカウンタ（１２）を設けたものであ
り、タイマカウンタ（１２）は所定時間間隔ごとに時間
信号を発する。その他の構成については第４図に示され
た従来例と同様であるので相当するものに同一符号を付
して説明を省略する。

なお、記憶装置（３）にはプログラムのメインルーチン
、割込ルーチン及びインループ監視プログラムが記憶さ
れるとともにソフトウェアによる計数カウンタ（１３）
、停止カウンタ（１４）（後述）が設けられており、Ｃ
ＰＵ（イ）は記憶装置（３）に記憶された内容に従って
動作をする。以下、第２図、第３図に示されるフローチ
ャートを参照して動作を説明する。プログラムのメイン
ルーチン６０の所定の箇所に計数ステップ６１．６４が
挿入されており、ステップ６１．６４においてソフトウ
ェアによる計数カウンタ〈１３）の計数値に１を加える
ようにされている。第２図において、電源が投入される
と初期化が行なわれ（ステップ５０）、次いで計数カウ
ンタ（１３）に１が加算されて（ステップ６１）からメ
インルーチンの前半部が実行される（ステップ６２）、
ステップ６２の実行中、必要に応じて割込ルーチンが実
行される（ステップ６３）、メインルーチンの前半部の
処理、実行が終了するとさらに計数カウンタ（１３）の
計数が進められ（ステップ６４）、続いてメインルーチ
ンの後半部の実行（ステップ６５）及び必要に応じて割
込ルーチンが実行されて（ステップ６６）、ステップ６
１へ戻り、再び同様の動作を繰り返す。

一方、タイマカウンタ（１２）から発せられる所定時間
間隔ごとの、例えば２．５（＋ｎｓ）ごとの時間信号に
よる割込によりｃｐｕ（４）は記憶装置（３）に記憶さ
れた第３図のフローチャートに示されるインループ監視
プログラムに従って動作する。すなわち、計数カウンタ
（１３）から計数値Ｍを読み込み（ステップ７１）、前
回の記憶値Ａと比較しくステップ７２）、計数値Ｍが変
化していなければ（Ａ＝Ｍならば）停止カウンタ（１４
）の計数値Ｋに１を加え（ステップ７３）からステップ
７４へ進む。

ステップ７２において、計数カウンタ（１３）の計数値
Ｍが変化（Ａ＃Ｍ）していれば、前回と今回のインルー
プ監視プログラムの起動までの時ルーチンが正常に実行
されていることが判るのでステップ７５へ進み停止カウ
ンタ（１４）をリセットしてさらにウォッチドッグタイ
マ（（５）をリセットする（ステップ７６）、また、ス
テップ７４において停止カウンタ（１４）の計数値Ｋが
ＫＯ回、この例では２０回未満ならば、割込ルーチン等
の実行の時間裕度内であり正常と判断してステップ７６
へ、計数値Ｋが２０回以上ならばメインルーチンあるい
は割込ルーチンの実行に永久ループ、メインルーチンへ
の復帰不能等の異常が生じたと判断してインループ監視
プログラムの実行を終了させる。この場合、ウォッチド
ッグタイマ＋５１の動作時間は５〔Ｉｌｓ〕に設定され
ておりウォッチドッグタイマ（５１がリセットされない
ので前回のリセット動作から５（ａｓ）後に動作して、
図示していないがＣＶ　ＣＦ　（１）を停止させるとと
もに異常を知らせる。

ステップ７６からはステップ７７へと進み計数カウンタ
（１３）の計数値ＭをＡとして記憶して次回のステップ
７２における判定に備えてからインループ監視プログラ
ムの実行を終了する。そして、タイマカウンタく１２）
からの次の時間信号による起動指令を待つ。

以上のように、タイマカウンタ（１２）からの指令によ
り２．５（ａｓ）ごとにインループ監視プログラムが実
行されて計数カウンタ（１３）の計数値Ｍの変化を監視
し、２０回連続して計数カウンタ（１３）の計数値Ｍに
変化なければ停止カウンタ（１４）の計数値Ｋが２０と
なるので、すなわち２．５Ｘ２０＝５０　（正確にはウ
ォッチドッグタイマ四の設定時間５（ｎｓ）を含めて５
５）（ｍｓ）後にはウォッチドッグタイマ（５１が動作
してプログラムの実行において永久ループ等の異常が発
生したことを知ることができる。もちろん、ステップ７
４における判定条件に≧ＫＯのＫＯの値はインループ監
視プログラムの中において自由に与えられるものであり
、メインルーチンや割込ルーチンの実行時間等を考慮し
て任意に定めることができる。

なお、この一実施例における計数カウンタ（１３）がこ
の発明における計数手段の一例であり、インループ監視
プログラムと停止カウンタ（１４）とがこの発明におけ
る判断手段の一例である。

また、第２図における割込ルーチン６３．６６内におい
ては計数カウンタ（１３）の計数を進めるステップを設
けないようにすることにより割込ルーチンからメインル
ーチンへの復帰不能をインループ監視プログラムの実行
により検出でき、さらにインループ監視プログラムの実
行中に割込を禁止しておけばインループ監視プログラム
の実行中の多重ネスチングを防ぎ、インループ監視プロ
グラムの実行からのメインルーチンへの復帰エラーをも
監視できる。

また、上記一実施例においてはインループ監視プログラ
ムの割込実施にタイマカウンタ（１２）によるＣＰＵ（
４）の割込動作を利用したものを示したが、所定の時間
間隔でインループ監視プログラムの割込動作を行なわせ
る他の手段を用いても良いし、さらにＣＰＵ（イ）とは
別のＣＰＵを設けてインループ監視プログラムを実行さ
せても同様の効果を有する。さらに、上記一実施例にお
けるソフトウェアによる計数カウンタ（１３）、停止カ
ウンタ（１４）の代りに、電子カウンタなとハードウェ
アによる計数手段を用いても良い。

もちろん、ＣＶＣＦの制御装置に故障検出回路を設けた
場合について説明したがＣＶＣＦの制御装置に設けるも
のに限られるものではなく、故障検出回路を他のものに
設ける場合であっても同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、プログラムの中に計数
手段を動作させる計数ステップを設けて計数手段の計数
値の変化を判断して監視タイマ回路を動作させるように
したので、プログラムの大きさが変っても監視タイマ回
路の設定時間を変更する必要がなく、またプログラムの
大きさが故障検出回路に制約されないのでプログラム作
成の自由度が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
、第３図はこの発明の一実施例の動作を示すフローチャ
ート、第４図、第５図は従来の故障検出回路を示すもの
で。、第４図は構成を示すブロック図、第５図はフロー
チャートである。 図において、（３）は記憶装置、（イ）はＣＰＵ、（５
］はウォッチドッグタイマ、（１２）はタイマカウンタ
、（１３）は計数カウンタ、（１４）は停止カウンタで
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　計数手段を動作させる計数ステップを有するプログラ
   ムが記憶された記憶手段、上記記憶手段の内容に従って
   実行する中央処理装置、所定の時間間隔で上記計数手段
   の計数値の変化の有無を判断して信号を発する判断手段
   及び上記信号により動作する監視タイマ回路を備えた故
   障検出回路。