JPH064193A - スイッチ入力回路を有するマイクロコンピュータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチ入力回路の部品点数を削減し、チッ
プ上での実装面積を狭小化し、更にはスイッチオン時に
流れる電流を過渡電流のみとして電力消費量を削減し得
るスイッチ入力回路を有するマイクロコンピュータシス
テムの提供を目的とする。 【構成】 複数のスイッチ2bそれぞれの一端をポート1f
に、他端を一括して抵抗2eを介して接地電位に接続して
あり、マイクロコンピュータ１は、複数のスイッチ2bに
ポート1fを介して所定電位を出力した後、それぞれのポ
ート1fの電位を検出することにより複数のスイッチ2bそ
れぞれのオン／オフ状態を識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロコンピュータに
外部から信号を入力するためのスイッチが接続されたス
イッチ入力回路を有するマイクロコンピュータシステム
入力回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１はマイクロコンピュータの一般的な
構成を示すブロック図である。図１において、参照符号
１はマイクロコンピュータを示している。また、参照符
号1aはCPU(中央処理装置) を、1bはRAM(ランダムアクセ
スメモリ) を、1cはROM(リードオンリーメモリ) を、1d
はクロック発生回路を、1fは双方向ポートを、1gはその
他の周辺回路をそれぞれ示しており、これらは同一チッ
プ上に集積されている。換言すれば、この図１に示され
ているマイクロコンピュータ１は所謂ワンチップマイク
ロコンピュータとして構成されている。

【０００３】このようなマイクロコンピュータ１には通
常、外部から種々の信号を入力するためのスイッチ入力
回路が備えられており、このスイッチのオン／オフをマ
イクロコンピュータ１が個別に検出することによりそれ
ぞれのスイッチに予め割り当てられている信号がマイク
ロコンピュータ１に入力されるようになっている。

【０００４】図２は上述のようなマイクロコンピュータ
に外部から信号入力を行うための従来のスイッチ入力回
路の構成を示す回路図である。

【０００５】図２において、参照符号2bはスイッチを、
2cはプルダウン抵抗をそれぞれ示している。スイッチ2b
は図２に示されている例では複数備えられており、それ
ぞれの一端が一般的には5Vの電源電位に、他端が図１に
示されているマイクロコンピュータ１の双方向ポート1f
に接続されている。また、各スイッチ2bの他端はそれぞ
れ抵抗2cを介して一括してアースされている。

【０００６】図３は図２に示されている各スイッチ2bが
オンされたか否かをマイクロコンピュータ１が認識する
処理手順を示すフローチャートである。

【０００７】このような従来のスイッチ入力回路を有す
るマイクロコンピュータシステムでは、マイクロコンピ
ュータ１はスイッチ入力があるか否かを検出すべきスイ
ッチ2bが接続されている双方向ポート1fを入力ポートに
設定する。そして、その入力ポートに設定された双方向
ポート1fに接続されているスイッチ2bがオン状態であれ
ば、電源電位である5Vの電圧がマイクロコンピュータの
双方向ポート1fに入力される。マイクロコンピュータ１
はこの双方向ポート1fに入力される5Vの電圧をソフトウ
ェアにより入力データ”１”として検出する。

【０００８】一方、入力ポートに設定された双方向ポー
ト1fに接続されているスイッチ2bがオフ状態であれば、
0Vの電圧がマイクロコンピュータ１の双方向ポート1fに
入力される。マイクロコンピュータ１はこの双方向ポー
ト1fに入力される0Vの電圧をソフトウェアにより入力デ
ータ”０”として検出する。この場合の処理手順は図３
のフローチャートのようになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のスイッチ入力回
路を有するマイクロコンピュータシステムは上述のよう
に構成されているため、たとえば図２に示されている回
路図のようにスイッチの数と同数のプルダウン用抵抗を
必要とする。このため、部品点数が増大し、またチップ
上での部品の実装面積が拡大し、更にスイッチがオンし
ている場合には電流が常時流れるため電力消費量が大き
くなる等の問題がある。電力消費の問題は、バッテリで
駆動される所謂ラップトップあるいはパームトップタイ
プのマイクロコンピュータシステムでは重要な問題とな
る。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、スイッチ入力回路の部品点数を削減し、チ
ップ上での実装面積を狭小化し、更にはスイッチオン時
に流れる電流を過渡電流のみとして電力消費量を削減し
得るスイッチ入力回路を有するマイクロコンピュータシ
ステムの提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスイッチ入
力回路を有するマイクロコンピュータシステムは、スイ
ッチ入力回路は、複数のスイッチそれぞれの一端をポー
トに、他端を一括して抵抗を介して接地電位に接続して
あり、マイクロコンピュータは、複数のスイッチにポー
トを介して所定電位を出力した後、それぞれのポートの
電位を検出することにより複数のスイッチそれぞれのオ
ン／オフ状態を識別するように構成されている。

【００１２】

【作用】本発明に係るスイッチ入力回路を有するマイク
ロコンピュータシステムでは、マイクロコンピュータか
ら複数のスイッチにポートを介して所定電位が出力され
た後、それぞれのポートに接続されているスイッチとア
ースとの間に形成される線間浮遊容量の電位がマイクロ
コンピュータにより検出されて複数のスイッチそれぞれ
のオン／オフ状態が識別される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて詳述する。

【００１４】図４は本発明に係るマイクロコンピュータ
のスイッチ入力回路の一実施例の構成を示す回路図であ
る。

【００１５】図４において、参照符号１はマイクロコン
ピュータを、2bはスイッチを、2eは抵抗を、2dは各部品
が接続されている配線パターンである。スイッチ2bは複
数が備えられており、それぞれの一端は図１の双方向ポ
ート1fに接続されている。また複数のスイッチ2bそれぞ
れの他端は配線パターン2dにより一括して抵抗2eの一端
に接続され、この抵抗2eの他端はアースされている。

【００１６】このような本発明のマイクロコンピュータ
のスイッチ入力回路により各スイッチがオンされたか否
かをマイクロコンピュータが認識する処理手順を図５の
フローチャート参照して説明する。

【００１７】まず、マイクロコンピュータ１はスイッチ
2bが接続されている全ての双方向ポート1fを出力モード
にした上で全ての双方向ポート1fに”１”レベル出力を
行う(ステップS11)。その後、マイクロコンピュータ１
は全ての双方向ポート1fを入力モードにした上で双方向
ポート1fとアースとの間に形成される線間浮遊容量の電
荷を電圧データとして読み取る (ステップS12)。この結
果、オン状態にあるスイッチ2bとオフ状態にあるスイッ
チ2bとの判別が可能になる。

【００１８】なお、上記実施例では、複数のスイッチ2b
の他端を配線パターン2dで一括した上で１個の抵抗2eを
介してアースする構成を採っているが、たとえば図７の
ポートの回路構成を示す回路図に示されているように、
マイクロコンピュータ１の双方向ポート1fを構成する回
路内の Pchトランジスタ回路7aに約1kΩ前後の抵抗が組
み込まれている場合には、図４に示されている抵抗2eを
使用せずともスイッチ入力を読み込むことが可能であ
る。図６はそのような場合のマイクロコンピュータ１の
処理手順を示すフローチャートである。

【００１９】まず、マイクロコンピュータ１は信号入力
があるか否かを検出するスイッチ2bと接続されているマ
イクロコンピュータ１の双方向ポート1fを出力モードに
した上で”１”レベル出力を行う (ステップS21)。その
後、マイクロコンピュータ１はその双方向ポート1fを入
力モードにした上で電圧データを読み取る (ステップS2
2)。このような処理を検出対象のスイッチ2bの全てにつ
いて順次的に反復する(ステップS23)。この結果、図４
に示されている抵抗2eが無くとも、双方向ポート1f回路
内の Pchトランジスタ回路7aが持っている内部抵抗のみ
でオン状態にあるスイッチ2bとオフ状態にあるスイッチ
2bとの判別が可能になる。

【００２０】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明ではオン
状態にあるか否かを検出すべきスイッチが接続されてい
る双方向ポートをマイクロコンピュータにより一時的に
出力モードにして”１”レベル出力を行う。その後、双
方向ポートを入力モードにして双方向ポートとアースと
の間に形成される線間浮遊容量の電荷を電圧データとし
てマイクロコンピュータで読み取ることにより各スイッ
チがオン状態にあるか否かを検出するので、従来はマイ
クロコンピュータとスイッチとが接続されている双方向
ポートそれぞれに必要であった抵抗が不要になる。ま
た、スイッチがオンされている場合に流れる電流も少な
くなる。これらにより、スイッチ回路の部品点数，部品
の実装面積，消費電力が削減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】マイクロコンピュータの一般的な構成を示すブ
ロック図である。

【図２】マイクロコンピュータに外部から信号入力を行
うためのスイッチ入力回路の従来の構成を示す回路図で
ある。

【図３】図２に示されている各スイッチがオンされたか
否かをマイクロコンピュータが認識する処理手順を示す
フローチャートである。

【図４】本発明に係るマイクロコンピュータのスイッチ
入力回路の一実施例の構成を示す回路図である。

【図５】本発明のマイクロコンピュータのスイッチ入力
回路により各スイッチがオンされたか否かをマイクロコ
ンピュータが認識する処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】本発明の第２の実施例のマクロコンピュータの
処理手順を示すフローチャートである。

【図７】マイクロコンピュータに組み込まれているポー
トの回路構成を示す回路図である。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ 1f 双方向ポート 2b スイッチ 2e 抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 そのオン／オフにより信号入力を行う複
   数のスイッチがポートに接続されたスイッチ入力回路を
   有するマイクロコンピュータシステムにおいて、 前記スイッチ入力回路は、前記複数のスイッチそれぞれ
   の一端を前記ポートに、他端を一括して抵抗を介して接
   地電位に接続してあり、 前記マイクロコンピュータは、前記複数のスイッチに前
   記ポートを介して所定電位を出力した後、それぞれのポ
   ートの電位を検出することにより前記複数のスイッチそ
   れぞれのオン／オフ状態を識別すべくなしてあることを
   特徴とするスイッチ入力回路を有するマイクロコンピュ
   ータシステム。