JPH09293040A - 半導体装置における周辺デバイス識別方法 - Google Patents
半導体装置における周辺デバイス識別方法Info
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Abstract
する周辺デバイスの仕様に応じて、対応した制御プログ
ラムを半導体装置内に準備するようにしなければなら
ず、製造が煩雑になる課題があった。 【解決手段】 搭載が予想される周辺デバイスに対する
制御プログラムと、搭載された周辺デバイスの仕様を認
識する認識プログラムと、その認識に応じて、対応する
制御プログラムを選択するプログラムとを用意してお
き、そのプログラムを実行することで、搭載した周辺デ
バイスの仕様毎に対応する制御プログラムのみを半導体
装置に格納するように管理する必要がないので、製造が
煩雑になることがない。
Description
サ(以下、MPUと称する)を有する半導体装置に関
し、特に、この半導体装置の入/出力ポート(以下、I
/Oポートと称する)に接続して使用する不揮発性メモ
リ等の周辺デバイスの仕様を識別する方法に関するもの
である。
いて、制御プログラムを格納しておくためのROM(以
下、ROMと称する)や処理データの書込みや読み出し
のためのRAM(以下、RAMと称する)の他に、周辺
デバイスを搭載して、MPUとの協同処理によりその処
理動作の拡張等が可能である。周辺デバイスは、半導体
装置のI/Oポートを介してMPU等と電気的な接続が
なされるものである。周辺デバイスには様々な仕様があ
り、例えば、周辺デバイスの1つである不揮発性メモリ
でもMPUと2つの接続端子で電気的な接続がされる2
線式のものと、5つの接続端子で電気的な接続がされる
5線式のものとがある。このように、半導体装置に搭載
される周辺デバイスの仕様(その接続端子数)が異なる
ため、それぞれの周辺デバイスに対応した制御プログラ
ムを用意する必要がある。また、周辺デバイスを搭載し
ないものもあり、そのための制御プログラムを用意する
必要がある。このような、制御プログラムは、MPUと
共に半導体装置に内蔵されるROMに格納しておくか、
MPU内蔵のメモリに用意しておくものである。
ような従来の場合、半導体装置が、周辺デバイスの搭載
の有無、あるいは、周辺デバイスの仕様に対応した制御
プログラムを格納したROMを個別に準備しなければな
らず、半導体装置の製造が煩雑になるという問題点があ
った。特に、制御プログラムをMPUの内蔵メモリに準
備するような場合、MPUを製造するためのフォトマス
クを、内蔵メモリに格納する制御プログラムの種類毎に
用意しなければならず、製造が煩雑になるだけでなく、
コスト面での増加が生ずるという問題点があった。さら
に、製造が煩雑になることに起因して、量産しずらいと
いう問題点もあった。
のであり、その目的は製造の煩雑さ、コストの増加及び
量産の困難さを解消し、周辺デバイスの仕様に係わらず
製造を共通に行える半導体装置を提供することにある。
さらに、本発明は、上記の目的を半導体装置に、特別な
構成を追加することなく実現することにある。
っては、請求項1に記載されるように、マイクロプロセ
ッサを搭載し、このマイクロプロセッサと少なくとも第
1及び第2の接続端子で電気的に接続可能であり、マイ
クロプロセッサと協同で動作を実行する周辺デバイスを
搭載可能な半導体装置において、この半導体装置は、周
辺デバイスを識別する識別プログラムを格納可能な第1
のメモリと、第1の接続端子に信号を出力する第1の手
段と、第2の接続端子から出力される信号を受信する第
2の手段と、第1の手段から出力した信号と第2の手段
で受信した信号とを比較する比較手段と、比較手段の比
較結果に応答して周辺デバイスを識別する識別手段と、
識別手段の識別結果を格納する第2のメモリとを備え、
マイクロプロセッサは、周辺デバイスの識別が要求され
た時に、第1のメモリから制御プログラムを読み出し、
識別プログラムに従って、各手段を活性化させることで
達成することができる。
求項2に記載されるように、第1の手段、第2の手段、
比較手段及び識別手段はマイクロプロセッサであること
としても達成することができる。
求項3に記載されるように、マイクロプロセッサを搭載
し、マイクロプロセッサと少なくとも第1乃至第4の接
続端子で電気的に接続可能であり、マイクロプロセッサ
と協同で動作を実行する周辺デバイスを仕様に応じて搭
載可能な半導体装置における周辺デバイスの識別方法に
おいて、半導体装置は、周辺デバイスを識別する識別プ
ログラムを格納可能な第1のメモリと、第1及び前記第
3の接続端子に信号をそれぞれ出力する第1の手段と、
第2及び第4の接続端子から出力される信号をそれぞれ
受信する第2の手段と、第1の手段から出力した信号と
第2の手段で受信した信号とを比較する比較手段と、比
較手段の比較結果に応答して周辺デバイスを識別する識
別手段と、識別手段の識別結果を格納する第2のメモリ
とを備え、マイクロプロセッサは、周辺デバイスの識別
が要求された時に、第1のメモリから制御プログラムを
読み出し、識別プログラムに従って、各手段を活性化さ
せることで達成することができる。
求項4に記載されるように、比較手段は、第1の接続端
子と第2接続端子との信号、及び第3の接続端子と第4
の接続端子との信号を比較し、それぞれの比較結果によ
り、識別手段は、搭載された周辺デバイスの種類を識別
することでも達成することができる。
面を用いて詳細に説明する。図1は、第1の実施例にお
ける半導体装置の構成ブロック図である。図1におい
て、1はMPU、3は制御プログラムや識別プログラム
等を格納しておくROM、5は半導体装置が処理するデ
ータの書込みや読み出しを行うRAM、7はMPU1、
ROM3、RAM5それぞれに接続され、これらの間で
行われる信号の転送に用いられる複数のバス線、9はバ
ス線7から転送されるデータを周辺デバイスへ出力ある
いは、周辺デバイスからのデータを受信してバス線7へ
伝達するためのI/Oポート、10は周辺デバイスであ
り、この実施例では5線式の不揮発性メモリである。こ
の不揮発性メモリ10のデータ入力端子DIはI/Oポ
ート9の端子21と接続され、データ出力端子DOはI
/Oポート9の端子22と接続され、チップセレクト端
子CSはI/Oポート9の端子23と接続され、レディ
/ビジィ端子R/BはI/Oポート9の端子24と接続
されている。クロック端子CLKはI/Oポート9の端
子25と接続されている。このため、不揮発性メモリ1
0はI/Oポート9を介してMPU1等とデータの授受
が可能となっている。ここで、データとは、アドレスデ
ータや演算等に用いられる処理データの他、各種動作制
御のための制御信号を含めてここではデータと称してい
る。
ムを格納したROM3内のメモリ領域の概略図である。
ROM3内において、例えば、図2のように、アドレス
10000〜アドレス1FFFFには、周辺デバイスが
5線式の不揮発性メモリである場合に対応した制御のた
めの制御プログラム1が格納され、アドレス20000
〜アドレス2FFFFには、後述する周辺デバイスが2
線式の不揮発性メモリである場合に対応した制御のため
の制御プログラム2が格納され、アドレス30000〜
アドレス3FFFFには、周辺デバイスが未搭載の場合
に対応した制御のための制御プログラム3が格納され、
アドレス40000〜アドレス4FFFFには、周辺デ
バイスの仕様を識別する識別プログラムが格納されてい
る。この例では制御プログラムと識別プログラムとがア
ドレス10000〜4FFFFの連続した領域に格納し
ているが、読み出し制御できるのであれば、必ずしも、
連続して格納する必要はない。
行内容を示したフローチャートである。この識別プログ
ラムは、半導体装置の電源が投入された時や、MPU1
がリセットされた時に、RAM5のイニシャライズ等の
初期設定動作に応じて、MPU1にてROM3から読み
出されて実行されるものである。図3において、まず、
ステップS1として、前記のように、MPU1は識別プ
ログラムの実行を開始し、ステップS2で、I/Oポー
ト9の端子21にデータ”1”を出力する。このI/O
ポート21からのデータは不揮発性メモリ10の入力端
子DIに送られることとなる。ステップS3で、I/O
ポート9の端子22で受信しているデータが、端子21
から入力したデータと同じかを確認する。図1では、端
子22は不揮発性メモリ10の出力端子DOと接続され
ており、初期設定時のため、不揮発性メモリ10は出力
指示を受けていないので、不安定な出力、例えば、高イ
ンピーダンス状態、あるいは固定された出力、例えば、
データ”0”を出力している。このため、ステップS3
では、端子22では高インピーダンス状態か、データ”
0”なので、端子21から入力したデータと一致しない
ため、ステップ10の通り、周辺デバイスとして不揮発
性メモリ10が接続されていると認識し、その情報をR
AM5の所定のアドレスに書込む。
信するデータが不揮発性メモリ10の初期出力として”
0”または高インピーダンス状態として説明したが、端
子22が受信しているデータが”1”の場合(不揮発性
メモリ10初期出力が”1”の場合)、端子21から入
力したデータと端子22で受信しているデータが一致し
てしまうため、ステップ4に進むこととなる。ステップ
S4において、I/Oポート21にデータ”0”を入力
する。ステップS5で、I/Oポート9の端子22で受
信しているデータが、端子21から入力したデータと同
じかを確認する。端子22はデータ”1”を受信してい
るため、端子21から入力したデータ”0”と一致しな
いこととなり、前記したステップ10の処理を行うこと
となる。従って、周辺デバイスとして、不揮発性メモリ
10が接続されていることを認識することができる。
てを説明する。図4は周辺デバイスが未搭載の半導体装
置の概略ブロック図である。図4において、図1と同等
のもには同じ符号を付けている。図4において、特徴的
なことはI/Oポート9の端子21と端子22、及び端
子23と端子24を短絡して、それぞれの端子が電気的
に接続された状態としている。このため、図3における
識別プログラムを実行した場合、端子21からデータ”
1”及びデータ”0”を入力する(ステップS2、S
4)と、そのデータは端子22に与えられるので、端子
21から入力したデータと端子22の受信するデータと
は一致するようになる(ステップS3、S5)。この
後、同様に、端子23からデータ”1”を入力(ステッ
プS6)し、端子23から入力したデータと端子24で
受信するデータとの一致確認(ステップS7)し、さら
に、端子23からデータ”0”を入力(ステップS8)
し、端子23から入力したデータと端子24で受信する
データとの一致確認(ステップS9)を行う。この一致
確認においても一致が検出されるので、ステップ11の
処理、つまり、周辺デバイスが未搭載であると認識する
ことができ、その情報をRAM5の所定のアドレスに書
込む。このように、認識プログラムを実行することで周
辺デバイスの仕様(上記説明まででは周辺デバイスの有
無)を確認してその情報を格納しておくことができる。
ては、すくなくとも、端子21及び端子23にデータ”
1”及び”0”を生成し出力する手段(ステップS2、
S4、S6、S8)、端子22及び端子24から出力さ
れるデータを受信し、端子21及び端子23から入力さ
れたデータと比較する手段(ステップS3、S5、S
7、S9)、比較結果に応じて周辺デバイスの仕様を識
別し、その識別情報を出力する手段(S10、S1
1)、並びに、識別情報を所定のメモリへ書き込むよう
に制御する手段(S10、S11)が必要となる。これ
らの手段は、特別な構成として用意してもよいが、MP
U1の機能を利用すれば、これら全ての動作を実現する
ことが出来る。
を用いて説明する。51は、識別プログラムや制御プロ
グラム等の読み出されたプログラムをデコードし、他の
構成の動作制御をする信号を発生するシーケンス制御
部、53は各種データを演算する演算部、55はクロッ
ク信号等を受信して、各構成の動作タイミングを制御す
るタイミング制御部、57は演算等で用いられるデータ
等を格納する複数のレジスタを有するレジスタ部、59
は他の装置、例えば、図1のROM3等とデータの授受
を行うためバス線7と接続される入出力バッファ部、6
1はこれらの各部間でのデータ転送に用いられる内部バ
ス線である。
ーケンス制御部51にて識別プログラムがデコードさ
れ、このデコード結果によりそれぞれ各部が制御される
ので、例えば、端子21及び端子23にデータ”1”及
び”0”を生成し出力する手段としてはレジスタ部57
の2つのレジスタにそれぞれデータ”1”及びデータ”
0”を格納しておき、それを、入出力バッファ部59か
ら端子21あるいは端子23に対応するバス線7に供給
するようにすればよい。また、端子21及び端子23か
ら入力されたデータと比較する手段は、演算部53に
て、例えば、上記実施例では、一致する場合は、加算結
果が”2”または”0”となるので、加算をし、その加
算結果を比較結果として用いることが出来る。さらに、
比較結果に応じて周辺デバイスの仕様を識別し、その識
別情報を出力する手段及び識別情報を所定のメモリへ書
き込むように制御する手段は、例えば、レジスタ部のレ
ジスタを用いて、シーケンス制御部51がその加算結果
に応じてそれぞれ制御信号を出力し、その制御信号に対
応して読み出しが指示されるレジスタ部57中のレジス
タにおのおのの識別情報を格納しておけばよく、この制
御信号の出力にしたがって、RAM5に書込み指示を行
うようにすればよい。この場合、RAM5内の書込み先
アドレスは予め所定のアドレスが指示されるように制御
する必要がある。このアドレスもレジスタ等に格納して
おくことは当然可能である。上記のように、識別プログ
ラムはそのための特別な構成を設ける必要なく実行する
ことができる。また、上記のMPU1の各部における動
作は、あくまで例示であり、これに限定されるものでは
ない。
る周辺デバイスが搭載されるものについて図6を用いて
説明する。図6において、特徴的なのは、周辺デバイス
として2線式の不揮発性メモリ20がI/Oポート9と
接続されていることである。つまり、この不揮発性メモ
リ20では、シリアルクロック端子SCLKとシリアル
データ端子SDATAの2端子がI/Oポート9の端子
21及び端子22とそれぞれ接続されるのみである。こ
のため、端子23と端子24は短絡しておく。
7のフローチャートを用いて説明する。ステップ31〜
ステップ35は、図3のステップ1〜5と同様である。
例えば、このステップ35までは、図1の周辺デバイス
として5線式の不揮発性メモリ10が接続されているも
のとの区別はつかない。この後、端子23にデータ”
1”あるいはデータ”0”を入力(ステップS36、S
38)し、端子23から入力したデータと端子24で受
信するデータとを比較して一致をみる(ステップS3
7、S39)ことにより、周辺デバイスの不揮発性メモ
リが5線式であるか2線式であるかの区別をすることが
出来る。つまり、2線式の場合、端子23と端子24が
短絡されているので、ステップS37においても、ステ
ップS39においても一致という結果となる。従って、
2線式の場合は、ステップS42の処理を、5線式の場
合は、ステップS40の処理を、また、周辺デバイス未
搭載の場合は、ステップS41の処理を行うようにな
る。このステップS40乃至ステップS42の処理では
それぞれその識別結果を示すデータをRAM5の所定の
アドレスに書き込む。識別結果のデータとして例えば、
5線式の不揮発性メモリならデータ”11”、2線式な
らデータ”01”、未搭載ならデータ”00”を書き込
むようにすればよい。この第2の実施例の識別処理にお
いても特別な構成を用意してもよいが、第1の実施例の
ものと同様な処理ステップから構成されているので、M
PU1が有する構成により実行可能であることは言うま
でもない。
選択について。図8のフローチャートを用いて説明す
る。この処理は、周辺デバイスへのアクセス等が必要な
時にMPU1にて行われるものである。周辺デバイスへ
のアクセスが必要と判断された時(ステップS51)、
RAM5から識別情報を読み出す(ステップS52)。
この識別情報がデータ”00”かデータ”01”かを判
断する(ステップS53、S54)。識別情報がデー
タ”00”なら、ROM4のアドレス30000〜3F
FFFに格納している制御プログラム3を読み出す(ス
テップS55)。また、識別情報がデータ”01”な
ら、ROM4のアドレス20000〜2FFFFに格納
している制御プログラム2を読み出す(ステップS5
6)。また、識別情報がデータ”00”及び”01”の
どちらでもないなら、ROM4のアドレス10000〜
1FFFFに格納している制御プログラム1を読み出す
(ステップS57)。よって、周辺デバイスの仕様に対
応した制御プログラムでMPU1は周辺デバイスとアク
セスを行うことができる。なお、周辺デバイスとのアク
セス要求があるにもかかわらず、周辺デバイスが未搭載
の場合、例えば、周辺デバイスを搭載することなくRO
M4で代行できる場合は、MPU1はROM4とアクセ
スを行うものである。なお、この選択処理のためのプロ
グラムも例えば、ROM4内に格納しておけばよく、識
別結果を用いた制御プログラムの選択動作も、識別プロ
グラム同様に、比較機能や読み出し機能を有しているも
のであれば処理できるので、特別に処理手段を設けても
よいが、上記のように、MPU1で代行できることは言
うまでもない。
2の実施例ともに、半導体装置が有するROMに予め搭
載が予想される(未搭載も含めて)周辺デバイスの制御
プログラムを用意しておくとともに、周辺デバイスの仕
様を識別する処理と、その識別結果から所定の制御プロ
グラムを読み出す処理とを行うだけで対応することがで
きる。よって、どの仕様の周辺デバイスが搭載されるに
しても、それに対応した制御プログラムを格納するよう
に管理する必要がないので、製造の煩雑さが解消され
る。特に、制御制御プログラムをMPUの内蔵メモリに
準備するような場合、MPUを製造するためのフォトマ
スクが1種類で済むので、コスト面での増加をも低減化
することができる。以上の効果に起因して、量産化にお
いても従来のような障害が解消されることとなる。
各半導体装置の機能に限定されるものではない。例え
ば、第1の実施例では、識別プログラムの実行を図3の
ように、ステップS1〜S11にて行うが、周辺デバイ
スの搭載の有無だけを認識するのであれば、ステップS
6〜S9を行わなくともよいことが理解されるはずであ
る。また、ステップS6〜S9を用意しておくことで、
I/Oポート9の接続端子21〜24と接続されるよう
な周辺デバイスであれば、その周辺デバイスがI/Oポ
ート9と正しく接続されているか否かの確認にも利用す
ることができる。
及び請求項3に記載される方法とした場合では、半導体
装置が、周辺デバイスの搭載の有無に関わらず、対応し
た制御プログラムを選択するので、製造が煩雑とならな
いようにすることができる。また、請求項2に記載され
るようにした場合には、請求項1記載の動作を行うため
に、特別な回路構成を準備する必要がないので、半導体
装置の大型化を抑制することができる。また、請求項4
に記載される方法とした場合では、半導体装置が、周辺
デバイスの搭載の有無及び仕様に関わらず、対応した制
御プログラムを選択するので、製造が煩雑とならないよ
うにすることができる。
ブロック図である。
格納したROM3内のメモリ領域の概略図である。
内容を示したフローチャートである。
略ブロック図である。
ブロック図である。
別をも可能な識別プログラムの実行フローチャートであ
る。
のフローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 マイクロプロセッサを搭載し、該マイク
ロプロセッサと少なくとも第1及び第2の接続端子で電
気的に接続可能であり、該マイクロプロセッサと協同で
動作を実行する周辺デバイスを搭載可能な半導体装置に
おける周辺デバイスの識別方法において、 前記半導体装置は、前記周辺デバイスを識別する識別プ
ログラムを格納可能な第1のメモリと、 前記第1の接続端子に信号を出力する第1の手段と、 前記第2の接続端子から出力される信号を受信する第2
の手段と、 前記第1の手段から出力した信号と前記第2の手段で受
信した信号とを比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に応答して前記周辺デバイスを
識別する識別手段と、 前記識別手段の識別結果を格納する第2のメモリとを備
え、 前記マイクロプロセッサは、前記周辺デバイスの識別が
要求された時に、前記第1のメモリから前記制御プログ
ラムを読み出し、該識別プログラムに従って、前記各手
段を活性化させることを特徴とする周辺デバイスの識別
方法。 - 【請求項2】 前記第1の手段、前記第2の手段、前記
比較手段及び前記識別手段は前記マイクロプロセッサで
あることを特徴とする請求項1記載の半導体装置におけ
る周辺デバイスの識別方法。 - 【請求項3】 マイクロプロセッサを搭載し、該マイ
クロプロセッサと少なくとも第1乃至第4の接続端子で
電気的に接続可能であり、該マイクロプロセッサと協同
で動作を実行する周辺デバイスを仕様に応じて搭載可能
な半導体装置における周辺デバイスの識別方法におい
て、 前記半導体装置は、前記周辺デバイスを識別する識別プ
ログラムを格納可能な第1のメモリと、 前記第1及び前記第3の接続端子に信号をそれぞれ出力
する第1の手段と、 前記第2及び前記第4の接続端子から出力される信号を
それぞれ受信する第2の手段と、 前記第1の手段から出力した信号と前記第2の手段で受
信した信号とを比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に応答して前記周辺デバイスを
識別する識別手段と、 前記識別手段の識別結果を格納する第2のメモリとを備
え、 前記マイクロプロセッサは、前記周辺デバイスの識別が
要求された時に、前記第1のメモリから前記制御プログ
ラムを読み出し、該識別プログラムに従って、前記各手
段を活性化させることを特徴とする周辺デバイスの識別
方法。 - 【請求項4】 前記比較手段は、前記第1の接続端子と
前記第2接続端子との信号、及び前記第3の接続端子と
前記第4の接続端子との信号を比較し、それぞれの比較
結果により、前記識別手段は、搭載された周辺デバイス
の種類を識別することを特徴とする請求項3記載の半導
体装置における周辺デバイス識別方法。
Priority Applications (11)
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---|---|---|---|
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