JPH06110737A - ウォッチドッグタイマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウォッチドッグタイマーのカウンタをリセッ
トするルーチンを通る状態で無限ループになった場合で
もシステムをリセットすることができる信頼性の高いウ
ォッチドッグタイマーを提供する。 【構成】 ウォッチドッグタイマー１０は、カウンタリ
セット信号の入力から任意の時間経過後にキャリーアウ
ト信号を出力する第１カウンタ部１２と、カウンタリセ
ット信号の入力から第１カウンタ部１２と異なる時間経
過後にキャリーアウト信号を出力する第２カウンタ部１
４と、タイマーリセット信号が入力されるタイミングよ
りシステムリセット信号を出力するシステムリセット信
号出力部１６と、タイマーリセット信号が入力されるタ
イミングよりカウンタリセット信号を出力するカウンタ
リセット信号出力部と、から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウォッチドッグタイマ
ー、特にリセットルーチンを通る経路で無限ループが構
成された場合でもシステムリセット可能なウォッチドッ
グタイマーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ウォッチドッグタイマーは、システムが
何らかの理由により無限ループに陥り、ハングアップし
た状態のときシステムをリセットする回路である。従来
のマイクロコンピュータにおけるウォッチドッグタイマ
ーの作用を図３及び図４を用いて説明する。

【０００３】図３は、従来のウォッチドッグタイマーの
簡略化したブロック図である。図３において、ウォッチ
ドッグタイマー１は、カウンタ２を有しており、このカ
ウンタ２は、外部からのタイマーリセット信号によりリ
セットされ、クロック信号が入力されることによりカウ
ントアップする。また、カウンタ２は、タイマーリセッ
ト信号が入力されてから次のタイマーリセット信号が入
力されるまでに所定の時間が経過するとオーバーフロー
を起こし、キャリーアウト信号（システムリセット信
号）を出力する。すなわち、このカウンタ２には、カウ
ンタ２の容量を増減させることによりキャリーアウト信
号が出力されるまでのタイムオーバー時間が設定され
る。

【０００４】図４は、従来のウォッチドッグタイマー１
におけるタイムチャートであり、その横軸は時間であ
る。

【０００５】図４に示されるように、マイクロコンピュ
ータの正常動作時では、ウォッチドッグタイマーのキャ
リーアウト信号が出力される時点７より前に、ソフトウ
ェアの命令によりタイマーリセット信号を出力させる時
点６ａ、６ｂ、６ｃでカウンタ２はリセットされる。そ
して、リセット、つまりゼロクリアされたカウンタ２
は、その時点から再びカウントアップを始める。ここ
で、外部からのノイズ等による原因でプログラムが暴走
し、カウンタ２をリセットするルーチンを通らない状態
で無限ループになった場合、カウンタ２は所定の時間経
過した時点７でオーバーフローを起こし、キャリーアウ
ト信号を出力する。この信号により、システムはリセッ
トされ、システムの無限ループによるハングアップした
状態から復帰させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウォッチドッグタイマーでは、カウンタ２をリセットす
るルーチンを通る状態で無限ループになった場合、カウ
ンタ２はオーバーフローを起こす前に繰り返しリセット
される。すなわち、システムがハングアップした状態で
あっても、ウォッチドッグタイマーはシステムリセット
信号を出力できず、システムはリセットされないという
問題があった。

【０００７】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、ウォッチドッグタ
イマーのカウンタをリセットするルーチンを通る状態で
無限ループになった場合でもシステムをリセットするこ
とができる信頼性の高いウォッチドッグタイマーを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明では、カウンタをリセットするルーチンを
通る経路で無限ループが構成されると、マイクロコンピ
ュータの正常動作時におけるカウンタのリセットサイク
ルよりも短いサイクルでタイマーリセット信号が出力さ
れることに着目した。

【０００９】すなわち、本発明におけるウォッチドッグ
タイマーは、カウンタリセット信号の入力から任意の時
間経過後にキャリーアウト信号を出力する第１カウンタ
部と、カウンタリセット信号の入力から前記第１カウン
タ部がキャリーアウト信号を出力するまでの経過時間と
異なる時間経過後にキャリーアウト信号を出力する第２
カウンタ部と、前記第１カウンタ部のキャリーアウト信
号が出力された場合、あるいは、前記第１カウンタ部及
び前記第２カウンタ部両方のキャリーアウト信号が出力
されていない時にタイマーリセット信号の入力があった
場合、にシステムリセット信号を出力する手段と、前記
第１カウンタ部がキャリーアウト信号を出力してなく、
前記第２カウンタ部がキャリーアウト信号を出力してい
る時に前記タイマーリセット信号が入力された場合、前
記第１カウンタ部及び前記第２カウンタ部それぞれに前
記カウンタリセット信号を出力する手段と、を有するこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】以上のような構成を有する本発明におけるウォ
ッチドッグタイマーの構成において、第１カウンタ部に
は従来と同様の機能を果たすタイムオーバー時間を設定
する。第２カウンタ部にはマイクロコンピュータの正常
動作時において出力されるタイマーリセット信号の出力
サイクルよりも短いタイムオーバー時間を設定する。

【００１１】このように設定することで、第１カウンタ
部及び第２カウンタ部両方のキャリーアウト信号が出力
されていないときにタイマーリセット信号の入力があっ
た場合、ウォッチドッグタイマーのカウンタをリセット
するルーチンを含んで無限ループに陥ったと判断し、シ
ステムのリセット信号が出力される。

【００１２】それ以外、すなわち、前記第１カウンタ部
がキャリーアウト信号を出力してなく、前記第２カウン
タ部がキャリーアウト信号を出力している時に前記タイ
マーリセット信号が入力された場合、本発明におけるウ
ォッチドッグタイマーを有する装置、例えば、マイクロ
コンピュータは正常に動作していると判断され、システ
ムのリセット信号は出力されない。

【００１３】これにより、本発明によると、ウォッチド
ッグタイマーのカウンタをリセットするルーチンを含ん
で無限ループに陥ったとしても、システムをリセットす
ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例を示す。

【００１５】図１には、本実施例におけるウォッチドッ
グタイマーの構成図が示されている。

【００１６】本実施例の特徴的なことは、本実施例にお
けるウォッチドッグタイマーにおいて、一定周期（Ｃミ
リ秒）でタイマーにリセットをかけるためのタイマーリ
セット信号が入力されてから次のタイマーリセット信号
が所定の時間（Ａミリ秒）経過しても入力されないとき
だけではなく、タイマーリセット信号が入力されてから
次のタイマーリセット信号が所定の時間（Ｂミリ秒、Ａ
＞Ｂ）経過しないうちに入力されたときにもシステムリ
セット信号を出力することである。これにより、正常動
作時より短いサイクルでウォッチドッグタイマーのカウ
ンタをリセットする無限ループ状態に陥ったとしてもシ
ステムのリセットを行うことができる。

【００１７】図１に示されるように、本実施例における
ウォッチドッグタイマー１０は、第１カウンタ部１２、
第２カウンタ部１４、システムリセット信号出力部１６
及びカウンタリセット信号出力部１８により構成され
る。第１カウンタ部１２は、カウンタリセット信号の入
力から任意の時間経過（Ａミリ秒）後にキャリーアウト
信号を出力する。第２カウンタ部１４は、カウンタリセ
ット信号の入力から任意の時間経過（Ｂミリ秒、Ａ＞
Ｂ）後にキャリーアウト信号を出力する。システムリセ
ット信号出力部１６は、第１カウンタ部１２からキャリ
ーアウト信号が出力された場合、あるいは、第１カウン
タ部１２及び第２カウンタ部１４の両方ともキャリーア
ウト信号を出力していない時にタイマーリセット信号の
入力があった場合にシステムリセット信号を出力する。
カウンタリセット信号出力部１８は、第１カウンタ部１
２がキャリーアウト信号を出力してなく、第２カウンタ
部１４がキャリーアウト信号を出力している時にタイマ
ーリセット信号が入力された場合、第１カウンタ部１２
及び第２カウンタ部１４それぞれにカウンタリセット信
号を出力する。

【００１８】次に、このウォッチドッグタイマー１０の
作用を更に図２のタイムチャートを用いて説明する。こ
こで、本実施例において、第１カウンタ部１２がカウン
タリセット信号を入力してからキャリーアウト信号を出
力するまでの時間（Ａミリ秒）を１０００ミリ秒（１
秒）、第２カウンタ部１４がカウンタリセット信号を入
力してからキャリーアウト信号を出力するまでの時間
（Ｂミリ秒）を５００ミリ秒、タイマーリセット信号が
入力される一定周期（Ｃミリ秒）を７００ミリ秒とす
る。すなわち、これらの時間、周期は前もって、Ａ＞Ｃ
＞Ｂとなるように設定しておく必要がある。

【００１９】本実施例において、ウォッチドッグタイマ
ー１０における作用は、図２の（ａ）、（ｂ）に示され
るようにタイマーリセット信号が入力されるタイミング
により３つのケースに分割することができる。

【００２０】まず、ケース１における作用について説明
する。このケースは、タイマーリセット信号を出力する
ルーチンを含まない状態で無限ループに陥ったときの作
用である。

【００２１】すなわち、図２の（ｃ）で示されるよう
に、第１カウンタ部１２にカウンタリセット信号が入力
されてから１秒経過してもタイマーリセット信号がウォ
ッチドッグタイマー１０に入力されなかった場合であ
る。この場合、第１カウンタ部１２はオーバーフローを
起こし、キャリーアウト信号を出力する（ａ）。システ
ムリセット信号出力部１６は、このキャリーアウト信号
が入力されたことでシステムリセット信号を出力する
（ｄ）。

【００２２】これにより、タイマーリセット信号を出力
するルーチンを含まない状態で無限ループに陥ったとき
にシステムをリセットができ、システムを復帰すること
ができる。

【００２３】次に、ケース２における作用について説明
する。このケースは、タイマーリセット信号を出力する
ルーチンを含んだ状態で無限ループに陥ったときの作用
である。

【００２４】すなわち、図４の（ｅ）で示されるよう
に、第１カウンタ部１２及び第２カウンタ部１４の両方
ともキャリーアウト信号を出力していない時、つまり、
第１カウンタ部１２及び第２カウンタ部１４の両方に同
時にカウンタリセット信号が入力されてから５００ミリ
秒経過しないうちにタイマーリセット信号の入力がウォ
ッチドッグタイマー１０にあった場合である。この場
合、システムリセット信号出力部１６のＡＮＤ回路１６
ａにおいて信号が出力され、この結果、システムリセッ
ト信号が出力される（ｆ）。

【００２５】これにより、タイマーリセット信号を出力
するルーチンを含んだ状態で無限ループに陥ったときに
システムをリセットでき、システムを復帰することがで
きる。

【００２６】最後に、ケース３における作用について説
明する。このケースは、システムが正常に動作している
状態におけるウォッチドッグタイマー１０の作用であ
る。

【００２７】すなわち、第１カウンタ部１２はキャリー
アウト信号を出力してなく（ｇ）、第２カウンタ部１４
はキャリーアウト信号を出力している時（ｈ）にタイマ
ーリセット信号がウォッチドッグタイマー１０に入力さ
れた（ｉ）場合である。本実施例においては、第１カウ
ンタ部１２及び第２カウンタ部１４の両方に同時にカウ
ンタリセット信号が入力されてから５００ミリ秒経過
し、かつ１秒経過しないうちにタイマーリセット信号の
入力がウォッチドッグタイマー１０にあった場合であ
る。この場合、タイマーリセット信号が入力されたこと
により、カウンタリセット信号出力部１８のＡＮＤ回路
１８ａにおいて信号が出力される。ここで、システムリ
セット信号出力部１６は、いうまでもなく上記のケース
と異なり、システムリセット信号を出力しない。ＡＮＤ
回路１８ａが出力した信号は、Ｄフリップフロップ１８
ｂのＤ端子から入力され、この時点（ｏ）でＨｉになる
（ｋ）。Ｄフリップフロップ１８ｂのＱ端子は、クロッ
クパルスの立上がりの時点（ｐ）でＨｉになる（ｍ）。
このＱ端子からの出力は、第１カウンタ部１２及び第２
カウンタ部１４のカウンタリセット信号として出力され
る。このカウンタリセット信号が出力された時点（ｐ）
で第１カウンタ部１２及び第２カウンタ部１４はリセッ
トされ、キャリーアウト信号の出力をやめる。なお、第
１カウンタ部１２はもともとキャリーアウト信号を出力
していないので、カウントアップを最初から始めるだけ
である。そして、第２カウンタ部１４はキャリーアウト
信号を出力しなくなるので、ＡＮＤ回路１８ａは信号を
出力しなくなり、Ｄフリップフロップ１８ｂのＤ端子を
Ｌｏｗにする。Ｄフリップフロップ１８ｂのＱ端子は、
次のクロックパルスの立上がりの時点（ｑ）を待って、
Ｌｏｗになる。

【００２８】これにより、システムを正常に動作させる
ことができる。

【００２９】以上説明したように、本実施例におけるウ
ォッチドッグタイマー１０は、３つのケース、すなわ
ち、第１カウンタ部１２によりシステムをリセットすべ
き上限の時間と、第２カウンタ部１４によりシステムを
リセットすべき下限の時間とを設定し、それぞれの時間
を超えた場合、あるいは満たない場合にシステムをリセ
ットするという技術的思想を特徴とする。したがって、
本実施例はこの技術的思想を実現するための１実施例に
すぎず、例えば、１つのカウンタと、２つの時点（上
限、下限）を設定、格納する格納設定手段と、カウンタ
からのカウンタ値と２つの時点を比較する比較手段を含
む構成で本発明を実施してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、タイマ
ーリセット信号を出力するルーチンを含んだ状態で無限
ループに陥ったときにもシステムをリセットすることが
できるのでウォッチドッグタイマーの信頼性を向上させ
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウォッチドッグタイマーのブロッ
ク図である。

【図２】本発明に係るウォッチドッグタイマーにおける
タイミングチャートである。

【図３】従来のウォッチドッグタイマーのブロック図で
ある。

【図４】従来のウォッチドッグタイマーにおけるタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

１０ ウォッチドッグタイマー １２ 第１カウンタ部 １４ 第２カウンタ部 １６ システムリセット信号出力部 １８ カウンタリセット信号出力部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 初期設定されてから所定の第１の時点を
   経過してもタイマーリセット信号の入力がなかった場
   合、あるいは、初期設定されてから前記第１の時間より
   前に設定された第２の時点を経過しないうちにタイマー
   リセット信号の入力があった場合、にシステムリセット
   信号を出力することを特徴とするウォッチドッグタイマ
   ー。
2. 【請求項２】 カウンタリセット信号の入力から所定の
   第一の時間経過後にキャリーアウト信号を出力する第一
   カウンタ部と、 カウンタリセット信号の入力から前記第１の時間より短
   い第２の時間経過後にキャリーアウト信号を出力する第
   ２カウンタ部と、 前記第１カウンタ部のキャリーアウト信号が出力された
   場合、あるいは、前記第１カウンタ部及び前記第２カウ
   ンタ部両方のキャリーアウト信号が出力されていない時
   に外部からタイマーリセット信号の入力があった場合、
   にシステムリセット信号を出力する手段と、 前記第１カウンタ部がキャリーアウト信号を出力してな
   く、前記第２カウンタ部がキャリーアウト信号を出力し
   ている時に前記タイマーリセット信号が入力された場
   合、前記第１カウンタ部及び前記第２カウンタ部それぞ
   れに前記カウンタリセット信号を出力する手段と、を有
   することを特徴とするウォッチドッグタイマー。