JPH0830475A - 暴走検出回路，システム処理方法及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暴走検出回路及び情報処理装置に関し、被監
視対象がどのような状態になっても、その暴走を早めに
認知し、特に、それが特定状態に陥った場合に、内部ク
ロック信号に依存しないクロック信号に切り換えて暴走
監視を継続し、システムの不正動作を抑える。 【構成】 暴走検出回路は、被監視対象１４の動作状態
を識別してクロック切り換え信号Ｓ１及びシステム制御
信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮを発生する状態識別手段１
１と、クロック切り換え信号Ｓ１に基づいてシステムク
ロック信号φ１又は監視継続用クロック信号φ２のいず
れかを選択する選択手段１２と、システムクロック信号
φ１又は監視継続用クロック信号φ２を計数して被監視
対象１４を初期化する信号出力手段１３とを備える。情
報処理装置は、システムクロック信号φ１を発生する信
号発生手段１５と、システムクロック信号φ１に基づい
て命令を実行する中央処理装置２４と、本発明の暴走検
出回路から成る暴走監視手段１６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暴走検出回路，システ
ム処理方法及び情報処理装置に関するものであり、更に
詳しく言えば、シングルチップマイクロコンピュータの
暴走を検出する機能及び暴走に陥った場合の対処機能に
関するものである。近年、情報処理装置の高機能及び携
帯利便性の要求から、１つの半導体チップに中央処理装
置（ＣＰＵ）及びメモリ等を組み込んだシングルチップ
マイクロコンピュータが製造され、それらが低電圧駆動
される。また、情報量の増加に伴い中央処理装置の制御
機能が複雑になり、例えば、電源電圧変動や外来ノイズ
等により暴走することがある。これに対処すべく中央処
理装置の暴走を検出する回路が内蔵される。

【０００２】これによれば、ＣＰＵからの切り換え信号
に基づいて、内部クロック信号又は外部クロック信号の
いずれかを選択してＣＰＵの暴走検出する方法が採用さ
れる。しかし、実際に「ＣＰＵが暴走している」と認識
することができるのは、カウンタからのオーバーフロー
信号がアサートされた時からである。このため、ＣＰＵ
がどのような状態になっていても、この信号がアサート
されないと、それ以後のシステム処理に着手することが
できず、システムが不正動作を行う可能性が残されてい
る。

【０００３】そこで、ＣＰＵがどのような状態になって
も、その暴走を早めに認知し、特に、それが特定状態に
陥った場合に、内部クロック信号に依存しないクロック
信号に切り換えて暴走監視を継続し、システムの不正動
作を抑えることができる回路，方法及び装置が望まれて
いる。

【０００４】

【従来の技術】図６は、従来例に係る情報処理装置の暴
走検出回路の構成図を示している。例えば、特開平５−
７３３６０号に見られるようなウオッチドッグ・タイマ
を応用したＣＰＵ（中央処理装置）３の暴走検出回路２
は、図６に示すように、切り換え回路２Ａ，カウンタ２
Ｂ，出力回路２Ｃ及びタイミング発生回路２Ｄを備え
る。ＣＰＵ３は発振器２から供給される内部クロック信
号φ１に基づいて動作する。切り換え回路２Ａは暴走検
出に要する内部クロック信号φ１又は外部クロック信号
φ０のいずれか一方を選択する。

【０００５】例えば、内部クロック信号φ１に基づいて
ＣＰＵ３の暴走検出する暴走検出回路２の機能は、ＣＰ
Ｕ３からタイミング発生回路２Ｄに動作セット信号ＲＵ
Ｎが出力されると、カウンタ２Ｂは回路２Ｄからの動作
セット信号ＲＵＮに基づいて内部クロック信号φ１をカ
ウントする。また、カウンタ２Ｂがオーバーフローする
前に、ＣＰＵ３からタイミング発生回路２Ｄを介してカ
ウンタ２Ｂにクリア信号ＣＬＲが供給されると、該カウ
ンタ２Ｂが初期化される。しかし、ＣＰＵ３が暴走して
クリア信号ＣＬＲが供給されなくなると、カウンタ２Ｂ
から出力回路２Ｃにオーバーフロー信号ＯＶＦが出力さ
れ、それが出力回路２Ｃを介して外部に出力され、「Ｃ
ＰＵ３が暴走している」ことが検出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例の暴
走検出方式によれば、内部クロック信号φ１を選択して
ＣＰＵ３の暴走検出している場合、当該クロック信号φ
１を供給する発振器１に異常を生じた場合に、それ以後
の暴走検出を継続することができなくなる。このため、
従来例では、ＣＰＵ３から切り換え回路２Ａに切り換え
信号Ｓａを出力し、これに基づいて、内部クロック信号
φ１から外部クロック信号φ０に切り換え、外部クロッ
ク信号φ０に基づいてＣＰＵ３の暴走検出する機能を付
加している。

【０００７】しかし、内部クロック信号φ１又は外部ク
ロック信号φ０に基づいて暴走検出するいずれの方法で
も、実際に「ＣＰＵ３が暴走している」と認識すること
ができるのは、出力回路２Ｃからオーバーフロー信号Ｏ
ＶＦがアサートされた時からである。このため、オーバ
ーフロー信号ＯＶＦがアサートされないと、それ以後の
システム処理に着手することができない。また、実際に
ＣＰＵ３が暴走を開始した時点からそれが識別されるま
でに、当該ＣＰＵ３を中心として内部クロック信号φ１
により動作するシステムで、無駄な電力を消費する恐れ
がある。

【０００８】なお、従来例の他の暴走検出方式によれ
ば、プログラムで定期にスタックの内容を調べて期待値
通りでなければ、「ＣＰＵの暴走状態」であると判断す
る方法があるが、プログラムが正常に動作する範囲内で
は、それで十分であるが、異常状態が複雑な場合には、
必ずＣＰＵの暴走が検出できるとは限らない。また、従
来例によれば、データ処理システムの外部に別の時間監
視システムを設け、当該処理システムが、定期的に、時
間監視システムにアテンションを送らない場合には、
「ＣＰＵが暴走状態である」という信号をアサートする
方法がある。

【０００９】この方法では、時間監視システム用の専用
ハードウエアや、処理システム内に専用の外部通知回路
を設ける必要があり、コスト高につながるという問題が
ある。本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作され
たものであり、被監視対象がどのような状態になって
も、その暴走を早めに認知し、特に、それが特定状態に
陥った場合に、内部クロック信号に依存しないクロック
信号に切り換えて暴走監視を継続し、システムの不正動
作を抑えることが可能となる暴走検出回路，システム処
理方法及び情報処理装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１（Ａ）は、本発明に
係る暴走検出回路の原理図であり、図１（Ｂ）は、本発
明に係る情報処理装置の原理図をそれぞれ示している。
本発明の暴走検出回路は、図１（Ａ）に示すように、被
監視対象１４の動作状態を識別してクロック切り換え信
号Ｓ１及びシステム制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮを
発生する状態識別手段１１と、前記クロック切り換え信
号Ｓ１に基づいてシステムクロック信号φ１又は監視継
続用クロック信号φ２のいずれかを選択する選択手段１
２と、前記システムクロック信号φ１又は監視継続用ク
ロック信号φ２を計数して被監視対象１４を初期化する
信号出力手段１３とを備えることを特徴とする。

【００１１】本発明の暴走検出回路において、前記状態
識別手段１１は、被監視対象１４からのクロック停止要
求信号Ｓ０を検出して動作状態を識別することを特徴と
する。本発明の暴走検出回路において、前記信号出力手
段１３は、前記システムクロック信号φ１又は監視継続
用クロック信号φ２を計数してタイムアウト信号Ｓ２を
出力するカウンタ23Ａと、前記タイムアウト信号Ｓ２を
検出して初期化要求信号Ｓ３を出力するカウントアップ
検出部23Ｂとを有することを特徴とする。

【００１２】本発明のシステム処理方法は、被監視対象
１４の動作状態を識別してクロック切り換え信号Ｓ１及
びシステム制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮを発生し、
前記クロック切り換え信号Ｓ１に基づいてシステムクロ
ック信号φ１又は監視継続用クロック信号φ２のいずれ
かを選択し、前記システムクロック信号φ１又は監視継
続用クロック信号φ２のいずれかを計数して被監視対象
１４を初期化し、前記システム制御信号ＳＴＰ，ＳＬ
Ｅ，ＲＵＮに基づいて被監視対象１４の電力制御をする
ことを特徴とする。

【００１３】本発明のシステム処理方法において、前記
監視継続用クロック信号φ２は、被監視対象１４を中心
とするシステムの動作に依存しない信号であることを特
徴とする。本発明のシステム処理方法において、前記監
視継続用クロック信号φ２は、システム外部から供給さ
れることを特徴とする。

【００１４】本発明の情報処理装置は、図１（Ｂ）に示
すようにシステムクロック信号φ１に基づいて命令を実
行し、定期的にクリア信号ＣＬＲを出力する中央処理装
置２４と、前記システムクロック信号φ１を発生する信
号発生手段１５と、前記中央処理装置２４の動作状態を
識別し監視継続用クロック信号φ２又は前記システムク
ロック信号φ１及びクリア信号ＣＬＲに基づいて該中央
処理装置２４を初期化し、及び、前記中央処理装置２４
の動作状態によってシステム制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，
ＲＵＮを発生する暴走監視手段１６とを備え、前記暴走
監視手段１６が本発明の暴走検出回路を有することを特
徴とする。

【００１５】本発明の情報処理装置において、前記中央
処理装置２４は、暴走状態に陥った際に、前記定期的に
出力していたクリア信号を停止し、前記システムクロッ
ク信号φ１の停止要求をするクロック停止要求信号Ｓ０
を出力することを特徴とする。本発明の情報処理装置に
おいて、前記監視継続用クロック信号φ２を発生する監
視信号発生手段１７が設けられることを特徴とする。

【００１６】本発明の情報処理装置において、前記初期
化要求信号Ｓ３に基づいて内部リセット信号Ｓ４を生成
するリセット発生回路２８が設けられることを特徴とす
る。本発明の情報処理装置において、前記初期化要求信
号Ｓ３に基づいて中央処理装置２４の初期化状態を外部
出力する外部通知回路２９が設けられることを特徴と
し、上記目的を達成する。

【００１７】

【作 用】本発明の暴走検出回路の動作を説明する。例
えば、図１（Ａ）において、電源電圧変動や外来ノイズ
等により、システムクロック信号φ１を停止せざるを得
ない状態が発生した場合、被監視対象１４から状態識別
手段１１にクロック停止要求信号Ｓ０が出力され、これ
が検出されて被監視対象１４の動作状態，例えば、「被
監視対象１４の暴走」が識別されると、クロック切り換
え信号Ｓ１及びシステム制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵ
Ｎが発生される。信号Ｓ１は選択手段１２に出力され、
制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮは、他のシステムに出
力される。

【００１８】選択手段１２では、クロック切り換え信号
Ｓ１に基づいてシステムクロック信号φ１から監視継続
用クロック信号φ２に切り換えられ、監視継続用クロッ
ク信号φ２が信号出力手段１３に供給される。これによ
り、信号出力手段１３のカウンタ23Ａでは、監視継続用
クロック信号φ２がカウントされ暴走監視が継続され
る。この結果、タイムアウト信号Ｓ２がカウントアップ
検出部23Ｂに出力されると、カウントアップ検出部23Ｂ
では、タイムアウト信号Ｓ２が検出されて初期化要求信
号Ｓ３が被監視対象１４に出力される。これにより、被
監視対象１４が初期化される。

【００１９】このため、被監視対象１４からのクロック
停止要求信号Ｓ０のアサートによって、従来例に比べ状
態識別手段１１により、早期に「被監視対象１４の暴
走」を識別することができる。また、被監視対象１４が
暴走状態に陥ってから初期化されるまでの暴走監視期間
中に、システムクロック信号φ１によって動作していた
被監視対象１４や他のシステムの消費電力を制御信号Ｓ
ＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮに基づいて低減することが可能と
なる。

【００２０】本発明のシステム処理方法によれば、被監
視対象１４の動作状態を識別してクロック切り換え信号
Ｓ１及びシステム制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮを発
生する。このため、従来例に比べ早期に識別された「被
監視対象１４の暴走状態」に対して、信号Ｓ１によって
切り換えられた監視継続用クロック信号φ２に基づいて
被監視対象１４の暴走監視を継続すること、及び、暴走
監視期間中に制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮに基づい
て低い電圧又はデューティ比の異なるクロック信号で被
監視対象１４を駆動する電力制御（低消費モード制御）
を実行することが可能となる。

【００２１】これにより、従来例のような中央処理装置
の暴走状態をプログラムで判断する方法に依存せず、高
い信頼性が得られる。また、従来例のような時間監視シ
ステムをシステム外部に設けなくても済み、コスト低減
に寄与する。本発明の情報処理装置の動作を説明する。
例えば、信号発生手段１５から発生されたシステムクロ
ック信号φ１に基づいて命令が中央処理装置２４により
実行される。ここで、中央処理装置２４から暴走監視手
段１６に定期的にクリア信号ＣＬＲが出力されている場
合，すなわち、クロック停止要求信号Ｓ０が出力されな
い場合には、中央処理装置２４の動作状態が「正常」で
ある旨が暴走監視手段１６により識別され、システムク
ロック信号φ１及びクリア信号ＣＬＲに基づいて該監視
手段１６が初期化される。なお、システム制御信号ＳＴ
Ｐ，ＳＬＥ，ＲＵＮはネゲートされる。

【００２２】また、中央処理装置２４から暴走監視手段
１６に出力されるべき、クリア信号ＣＬＲが停止された
場合，すなわち、クロック停止要求信号Ｓ０が出力さ
れ、中央処理装置２４の動作状態が「暴走状態」に陥っ
た場合には、その旨が暴走監視手段１６により識別さ
れ、システムクロック信号φ１から監視継続用クロック
信号φ２に切り換わり、監視継続用クロック信号φ２に
基づいて中央処理装置の暴走監視が継続される。監視継
続用クロック信号φ２は例えば、監視信号発生手段１７
から供給される。

【００２３】この暴走監視期間中には制御信号ＳＴＰ，
ＳＬＥ，ＲＵＮに基づいて中央処理装置２４及び信号発
生手段１５等の低消費モード制御が実行される。なお、
暴走監視手段１６から中央処理装置２４に初期化要求信
号Ｓ３が出力されると、該中央処理装置２４は初期化さ
れる。また、初期化要求信号Ｓ３に基づいてリセット発
生回路２８から内部リセット信号Ｓ４が出力され、さら
に、中央処理装置２４の初期化状態が外部通知回路２９
から外部出力される。

【００２４】このため、中央処理装置２４からのクロッ
ク停止要求信号Ｓ０のアサートによって、従来例のウォ
ッチドック・タイマに比べ本発明の暴走監視手段１６に
より、早期に「中央処理装置の暴走」を識別することが
できる。また、中央処理装置２４が暴走状態に陥ってか
ら初期化されるまでの暴走監視期間中に、システムクロ
ック信号φ１によって動作していた他のシステムを停止
し、その消費電力を低減すること、及び、暴走監視期間
中に、必要最低限動作させる中央処理装置２４や回路を
制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮに基づいて低電力駆動
を行うことが可能となる。

【００２５】これにより、従来例のウォッチドック・タ
イマ内蔵の情報処理装置に比べて中央処理装置２４の低
消費駆動をも考慮した暴走監視機能付き情報処理装置を
提供することができる。また、中央処理装置２４がどの
ような状態になっても、その暴走を早めに認知すること
で、特に、それが特定状態に陥った場合に、内部クロッ
ク信号に依存しないクロック信号に切り換えて暴走監視
を継続することにより、システムの不正動作を抑えるこ
とが可能となる。

【００２６】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明をする。図２〜５は、本発明の実施例に係る暴
走検出回路，システム処理方法及び情報処理装置の説明
図である。図２は、本発明の実施例に係る暴走監視機能
付き情報処理装置の構成図であり、図３は、そのＣＰＵ
状態認識回路の内部構成図である。図４（Ａ）は、暴走
検出回路のセレクタの構成図であり、図４（Ｂ）は、そ
のカウンタの構成図であり、図４（Ｃ）は、そのカウン
トアップ検出回路の構成図をそれぞれ示している。

【００２７】例えば、図１（Ａ）に示した暴走検出回路
を内蔵した情報処理装置は、図２に示すように、中央処
理装置（以下単にＣＰＵという）２４，主発振器２５，
暴走監視回路２６，補助発振器２７，リセット発生回路
２８及び外部通知回路２９を備える。ＣＰＵ２４は被監
視対象１４の一例であり、システムクロック信号φ１に
基づいて命令を実行し、定期的にクリア信号ＣＬＲを暴
走監視回路２６に出力するものである。なお、ＣＰＵ２
４は、電源電圧変動や外来ノイズ等により、システムク
ロック信号φ１を停止せざるを得ない状態が発生した場
合（暴走状態に陥った際）に、定期的に出力していたク
リア信号を停止し、クロック停止要求信号Ｓ０を暴走監
視回路２６に出力する。当該信号Ｓ０はシステムクロッ
ク信号φ１の停止要求をする信号であり，例えば、ＣＰ
Ｕ２４内のレジスタに書き込む方法を採用する。

【００２８】主発振器２５は信号発生手段１５の一例で
あり、例えば、周波数ｆで、デューティ比が５０％のシ
ステムクロック信号φ１をシステム制御信号ＳＴＰに基
づいて発生するものである。なお、主発振器２５は自励
発振機能及びクロック停止制御機能を有する。発振器２
５を外部に設ける場合には、この位置にクロック入力バ
ッファを置く。

【００２９】暴走監視回路２６は図１（Ｂ）の暴走監視
手段１６の一例であり、本発明の暴走検出回路を有する
ことを特徴とする。すなわち、暴走監視回路２６は図２
の破線内に示すように、ＣＰＵ状態識別回路２１，セレ
クタ２２，カウンタ23Ａ及びカウントアップ検出回路23
Ｂを有する。ＣＰＵ状態識別回路２１は図１（Ａ）の状
態識別手段１１の一例であり、ＣＰＵ２４の動作状態を
識別してクロック切り換え信号Ｓ１及びシステム制御信
号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮを発生するものである。例え
ば、ＣＰＵ状態識別回路２１は、図３に示すように２個
のラッチ回路201 ，202 と３個の二入力ＮＡＮＤ回路20
3 〜205 と６個のインバータ INV１〜 INV６から成る。

【００３０】ラッチ回路201 ，202 はバスからのデータ
をラッチし、ＣＰＵ２４からのクロック停止要求信号Ｓ
０をラッチ制御信号としてシステム制御信号ＳＴＰ，Ｓ
ＬＥ，ＲＵＮを発生する。信号ＳＴＰは，例えば、主発
振器２５を停止するストップ信号であり、信号ＳＬＥは
システムを例えば、間欠動作させるスリープ信号であ
り、信号ＲＵＮは例えば、補助発振器２７や暴走監視に
必要なをシステムの動作を継続する動作許可信号であ
る。

【００３１】セレクタ２２は選択手段１２の一例であ
り、クロック切り換え信号Ｓ１に基づいてシステムクロ
ック信号φ１又は監視継続用クロック信号φ２のいずれ
かを選択し、信号φ１又はφ２をカウンタ23Ａに出力す
るものである。例えば、セレクタ２２は図４（Ａ）に示
すように、２つのスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２及びイン
バータ INVを有する。ＳＷ１，ＳＷ２が信号Ｓ１により
ＯＮ／ＯFF制御される。なお、外部クロック信号φＸを
入力制御するスイッチ素子ＳＷｘを付加してもよい。

【００３２】カウンタ23Ａ及びカウントアップ検出回路
23Ｂは信号出力手段１３を構成するものである。例え
ば、カウンタ23Ａは図４（Ｂ）に示すように必要な段数
だけ１／２分周回路３１を接続したものであり、システ
ムクロック信号φ１又は監視継続用クロック信号φ２を
計数してタイムアウト信号Ｓ２を出力する。分周回路３
１はフリップ・フロップ回路から成り、その接続段数
は、図５に示すような暴走監視期間Ｔの長短により決め
る。なお、カウンタ23Ａがオーバーフローする前に、Ｃ
ＰＵ２４からクリア信号ＣＬＲが供給されると、タイム
アウト信号Ｓ２は出力されない。

【００３３】カウントアップ検出部23Ｂは、タイムアウ
ト信号Ｓ２を検出して初期化要求信号Ｓ３をＣＰＵ２４
に出力する。例えば、当該検出部23Ｂは、図４（Ｃ）に
示すようなエッジ検出回路を応用する。図４（Ｃ）にお
いてエッジ検出回路は積分回路を構成する抵抗Ｒ及び容
量Ｃと、積分信号を遅延するインバータ３２と、遅延さ
れた積分信号とタイムアウト信号Ｓ２との論理出力をす
る二入力ＡＮＤ回路３３等から成る。これにより、シス
テムクロック信号φ１又は監視継続用クロック信号φ２
のカウントアップによって、ＣＰＵ２４を初期化するこ
とができる。

【００３４】ＣＰＵ２４の動作状態を識別し監視継続用
クロック信号φ２又はシステムクロック信号φ１及びク
リア信号ＣＬＲに基づいて該ＣＰＵ２４を初期化し、及
び、ＣＰＵ２４の動作状態によってシステム制御信号Ｓ
ＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮを発生する補助発振器２７は監視
信号発生手段１７の一例であり、例えば、周波数ｆで、
デューティ比が２５％の監視継続用クロック信号φ２を
システム制御信号ＲＵＮに基づいて発生するものであ
る。なお、補助発振器２７は自励発振機能及びクロック
停止制御機能を有し、主発振器２５と同じものを用意
し、それを使用して良い。

【００３５】監視継続用クロック信号φ２は、ＣＰＵ２
４を中心とするシステムの動作に依存しない信号であ
る。なお、本発明の実施例のような補助発振器２７を設
けずに、監視継続用クロック信号φ２として外部クロッ
ク信号φＸをシステム外部から供給しても良い。リセッ
ト発生回路２８は初期化要求信号Ｓ３に基づいて内部リ
セット信号Ｓ４を生成し、それを内部システムに出力す
る。外部通知回路２９は、初期化要求信号Ｓ３に基づい
てＣＰＵ２４の初期化状態を外部出力する。

【００３６】次に、本発明の実施例に係る暴走監視時の
システム処理方法について、当該情報処理装置の動作を
説明する。図５は本発明の実施例に係る情報処理装置の
暴走時の動作波形図を示している。例えば、主発振器２
５からのシステムクロック信号φ１に基づいて命令がＣ
ＰＵ２４により実行されている場合であって、ＣＰＵ２
４から暴走監視回路２６に定期的にクリア信号ＣＬＲが
出力されている場合，すなわち、クロック停止要求信号
Ｓ０が出力されない場合には、「ＣＰＵ２４は正常状態
である」旨が暴走監視回路２６により識別され、システ
ムクロック信号φ１及びクリア信号ＣＬＲに基づいて該
カウンタ23Ａが初期化される。なお、システム制御信号
ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮはネゲートされる。

【００３７】また、電源電圧変動や外来ノイズ等によ
り、システムクロック信号φ１を停止せざるを得ない状
態が発生した場合には、ＣＰＵ２４からＣＰＵ状態識別
回路２１に図５に示すようなクロック停止要求信号Ｓ０
が出力される。これが回路２１で検出され、「ＣＰＵ２
４が暴走状態である」旨が識別される。この結果、回路
２１ではクロック切り換え信号Ｓ１及びシステム制御信
号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮが発生される。信号Ｓ１はセ
レクタ２２に出力され、制御信号ＳＴＰは例えば、主発
振器２５に出力され、信号ＲＵＮが補助発振器２７にそ
れぞれ出力される。これにより、信号ＳＴＰによって主
発振器２５からのシステムクロック信号φ１が停止さ
れ、信号ＲＵＮによって補助発振器２７からの監視継続
用クロック信号φ２が出力許可される。

【００３８】セレクタ２２では、クロック切り換え信号
Ｓ１に基づいてシステムクロック信号φ１から監視継続
用クロック信号φ２に切り換えられ、監視継続用クロッ
ク信号φ２がカウンタ23Ａに供給される。これにより、
カウンタ23Ａでは、ＣＰＵ２４からのクリア信号ＣＬＲ
が停止されることから、監視継続用クロック信号φ２が
カウントされ暴走監視が継続される。この結果、タイム
アウト信号Ｓ２がカウントアップ検出部23Ｂに出力され
ると、カウントアップ検出部23Ｂでは、タイムアウト信
号Ｓ２が検出されて初期化要求信号Ｓ３がＣＰＵ２４に
出力される。これにより、ＣＰＵ２４が初期化される。

【００３９】この暴走監視期間中には制御信号ＳＴＰ，
ＳＬＥ，ＲＵＮに基づいてＣＰＵ２４及び主発振器２５
等の低消費モード制御が実行される。なお、初期化要求
信号Ｓ３に基づいてリセット発生回路２８から図５に示
すような内部リセット信号Ｓ４が出力され、当該ＣＰＵ
２４の初期化状態が外部通知回路２９から外部出力され
る。

【００４０】このようにして、本発明の実施例に係る暴
走監視機能付き情報処理装置によれば、図１に示すよう
に、ＣＰＵ２４，主発振器２５及び暴走監視回路２６を
備え、当該監視回路２６がＣＰＵ状態識別回路２１，セ
レクタ２２，カウンタ23Ａ及びカウントアップ検出回路
23Ｂを有し、ＣＰＵ２４からのクロック停止要求信号Ｓ
０がＣＰＵ状態識別回路２１により検出され、その動作
状態が識別される。

【００４１】このため、従来例に比べて早期に「ＣＰＵ
の暴走状態」を識別することができる。すなわち、従来
例では、実際に「ＣＰＵが暴走している」と認識するこ
とができるのは、オーバーフロー信号ＯＶＦがアサート
された時からである。これに対して、本発明の実施例で
はＣＰＵ２４からのクロック停止要求信号Ｓ０のアサー
トによって、ＣＰＵ状態識別回路２１により「ＣＰＵの
暴走状態」を識別することができる。

【００４２】また、クロック停止要求信号Ｓ０のアサー
トによって、それ以後のシステム処理を早期に着手する
ことができる。すなわち、ＣＰＵ２４が暴走状態に陥っ
てから初期化されるまでの暴走監視期間中に、システム
クロック信号φ１によって動作していたＣＰＵ２４や他
のシステムを停止し、その消費電力を低減すること、及
び、暴走監視期間中に、必要最低限動作させるシステム
や回路を制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮに基づいて低
電力駆動を行うことが可能となる。

【００４３】これにより、従来例のウォッチドック・タ
イマ内蔵の情報処理装置に比べてＣＰＵ２４の低消費駆
動をも考慮した暴走監視機能付き情報処理装置が提供さ
れる。特に、暴走監視機能付きシングルチップマイクロ
コンピュータの低消費電力化に貢献する。本発明の実施
例に係る暴走監視時のシステム処理方法によれば、ＣＰ
Ｕ２４の動作状態を識別してクロック切り換え信号Ｓ１
及びシステム制御信号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮを発生す
る。

【００４４】このため、本発明の情報処理装置は、図５
に示した暴走監視期間Ｔ中に低消費電力モードになり、
システムクロック信号φ１を停止した状態でも、暴走監
視回路２６を機能させることができ、低消費電力モード
の中で暴走検出を実行することが可能となる。すなわ
ち、従来例に比べ早期に識別された「ＣＰＵの暴走」に
対して、クロック切り換え信号Ｓ１によって切り換えら
れた監視継続用クロック信号φ２に基づいてＣＰＵの暴
走監視を継続すること、及び、暴走監視期間中に制御信
号ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮに基づいて低い電圧又はデュ
ーティ比の異なるクロック信号でＣＰＵ２４を駆動する
電力制御（低消費モード制御）を実行することが可能と
なる。

【００４５】これにより、従来例のようなＣＰＵの暴走
状態をプログラムで判断する方法に依存せず、高い信頼
性が得られる。また、従来例のような時間監視システム
をシステム外部に設けなくても済み、コスト低減に寄与
する。また、ＣＰＵ２４がどのような状態になっても、
その暴走を早めに認知することで、特に、それが特定状
態に陥った場合に、システムクロック信号φ１に依存し
ないクロック信号φ２に切り換えて暴走監視を継続する
ことにより、システムの不正動作を抑えることができ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の暴走検出
回路によれば、状態識別手段，選択手段及び信号出力手
段を備え、被監視対象からのクロック停止要求信号が状
態識別手段により検出され、その動作状態が識別され
る。このため、従来例に比べ状態識別手段により、早期
に「被監視対象の暴走状態」を識別することができる。
また、被監視対象が暴走状態に陥ってから初期化される
までの暴走監視期間中に、システムクロック信号によっ
て動作していた被監視対象や他のシステム動作を停止
し、その消費電力を低減することが可能となる。

【００４７】また、本発明のシステム処理方法によれ
ば、被監視対象の動作状態を識別してクロック切り換え
信号及びシステム制御信号を発生する。このため、クロ
ック切り換え信号によって選択された監視継続用クロッ
ク信号に基づいて被監視対象の暴走監視を継続するこ
と、及び、暴走監視期間中にシステム制御信号に基づい
て被監視対象の低消費モード制御を実行することが可能
となる。

【００４８】本発明の情報処理装置によれば、中央処理
装置，信号発生手段及び暴走監視手段を備え、当該監視
手段が本発明の暴走検出回路を有する。このため、従来
例の情報処理装置に比べ早期に「中央処理装置の暴走状
態」を識別することができる。また、暴走監視期間中の
中央処理装置の消費電力を低減すること、及び、その期
間中に中央処理装置や他の回路をシステム制御信号に基
づいて低電力駆動を行うことが可能となる。

【００４９】これにより、低消費駆動型の暴走監視機能
付き情報処理装置が提供され、シングルチップマイクロ
コンピュータ等の信頼性の向上及び低コスト化に寄与す
るところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る暴走検出回路及び情報処理装置の
原理図である。

【図２】本発明の実施例に係る暴走監視機能付き情報処
理装置の構成図である。

【図３】本発明の実施例に係るＣＰＵ状態識別回路の内
部構成図である。

【図４】本発明の実施例に係る暴走監視回路の補足説明
図である。

【図５】本発明の実施例に係る情報処理装置の暴走時の
動作波形図である。

【図６】従来例に係る情報処理装置の暴走検出回路の構
成図である。

【符号の説明】

１１…状態識別手段、 １２…選択手段、 １３…信号出力手段、 １５…信号発生手段、 １６…暴走監視手段、 １７…監視信号発生手段、 ２４…中央処理装置、 ２８…リセット発生回路、 ２９…外部通知回路、 φ１…システムクロック信号、 φ２…監視継続用クロック信号、 Ｓ０…クロック停止要求信号、 Ｓ１…クロック切り換え信号、 Ｓ２…カウントアップ信号、 Ｓ３…初期化要求信号、 Ｓ４…内部リセット信号、 Ｓ５…外部通知信号、 ＳＴＰ，ＳＬＥ，ＲＵＮ…システム制御信号。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被監視対象の動作状態を識別してクロッ
   ク切り換え信号及びシステム制御信号を発生する状態識
   別手段と、前記クロック切り換え信号に基づいてシステ
   ムクロック信号又は監視継続用クロック信号のいずれか
   を選択する選択手段と、前記システムクロック信号又は
   監視継続用クロック信号を計数して被監視対象を初期化
   する信号出力手段とを備えることを特徴とする暴走検出
   回路。
2. 【請求項２】 前記状態識別手段は、被監視対象からの
   クロック停止要求信号を検出して動作状態を識別するこ
   とを特徴とする請求項１記載の暴走検出回路。
3. 【請求項３】 前記信号出力手段は、前記システムクロ
   ック信号又は監視継続用クロック信号を計数してタイム
   アウト信号を出力するカウンタと、前記タイムアウト信
   号を検出して初期化要求信号を出力するカウントアップ
   検出部とを有することを特徴とする請求項１記載の暴走
   検出回路。
4. 【請求項４】 被監視対象の動作状態を識別してクロッ
   ク切り換え信号及びシステム制御信号を発生し、前記ク
   ロック切り換え信号に基づいてシステムクロック信号又
   は監視継続用クロック信号のいずれかを選択し、前記シ
   ステムクロック信号又は監視継続用クロック信号のいず
   れかを計数して被監視対象を初期化し、前記システム制
   御信号に基づいて被監視対象の電力制御をすることを特
   徴とするシステム処理方法。
5. 【請求項５】 前記監視継続用クロック信号は、被監視
   対象を中心とするシステムの動作に依存しない信号であ
   ることを特徴とする請求項４記載のシステム処理方法。
6. 【請求項６】 前記監視継続用クロック信号は、システ
   ム外部から供給されることを特徴とする請求項４記載の
   システム処理方法。
7. 【請求項７】 システムクロック信号に基づいて命令を
   実行し、定期的にクリア信号を出力する中央処理装置
   と、前記システムクロック信号を発生する信号発生手段
   と、前記中央処理装置の動作状態を識別し監視継続用ク
   ロック信号又は前記システムクロック信号及びクリア信
   号に基づいて該中央処理装置を初期化し、及び、前記中
   央処理装置の動作状態によってシステム制御信号を発生
   する暴走監視手段とを備え、前記暴走監視手段が請求項
   １記載の暴走検出回路を有することを特徴とする情報処
   理装置。
8. 【請求項８】 前記中央処理装置は、暴走状態に陥った
   際に、前記定期的に出力していたクリア信号を停止し、
   システムクロック信号の停止要求をするクロック停止要
   求信号を出力することを特徴とする請求項７記載の情報
   処理装置。
9. 【請求項９】 前記監視継続用クロック信号を発生する
   監視信号発生手段が設けられることを特徴とする請求項
   ７記載の情報処理装置。
10. 【請求項10】 前記初期化要求信号に基づいて内部リセ
    ット信号を生成するリセット発生回路が設けられること
    を特徴とする請求項７記載の情報処理装置。
11. 【請求項11】 前記初期化要求信号に基づいて中央処理
    装置の初期化状態を外部出力する外部通知回路が設けら
    れることを特徴とする請求項７記載の情報処理装置。