JPH103324A - Information processor having high reliability clock - Google Patents
Information processor having high reliability clockInfo
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- JPH103324A JPH103324A JP8153550A JP15355096A JPH103324A JP H103324 A JPH103324 A JP H103324A JP 8153550 A JP8153550 A JP 8153550A JP 15355096 A JP15355096 A JP 15355096A JP H103324 A JPH103324 A JP H103324A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クロックに同期し
て動作する情報処理装置に係り、特に、高信頼性を要求
される制御分野に適用するに好適な高信頼クロックを有
する情報処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing apparatus which operates in synchronization with a clock, and more particularly to an information processing apparatus having a highly reliable clock suitable for use in a control field requiring high reliability. .
【0002】[0002]
【従来の技術】交通,自動車等の制御分野は、社会の基
幹を担う重要技術であり、高信頼性が要求される。これ
らの制御分野においては、一般にクロックに同期するデ
ジタル回路を用いるコンピュータにより制御される。コ
ンピュータの高信頼化技術としては、多重化システムや
フォルトトレラントコンピュータなど、故障に耐えて動
作を継続するものがある。これらのコンピュータでは、
クロックの高信頼化も十分配慮されており、クロックを
多重化し、動作中のクロック故障に対してクロックの連
続性を保証するクロック切換え回路等が提案されてい
る。2. Description of the Related Art Control fields such as traffic and automobiles are important technologies that play a key role in society and require high reliability. In these control fields, it is generally controlled by a computer using a digital circuit synchronized with a clock. As a technique for increasing the reliability of a computer, there is a technique such as a multiplex system or a fault-tolerant computer that continues to operate even after failure. On these computers,
Consideration has also been given to increasing the reliability of clocks, and clock switching circuits that multiplex clocks and guarantee the continuity of clocks against clock failure during operation have been proposed.
【0003】クロック高信頼化の従来例としては、例え
ば、特開平4−241010号公報に記載されているように、
フォルトトレラントコンピュータを対象として、無停止
でクロックを切換える方法がある。このクロックの切換
え方法においては、クロックの異常を検出した時にクロ
ックの位相を合わせてからクロックを切換えるためのタ
イミング極性一致化回路を備え、クロックを供給される
装置に対してクロックの連続性を保証しており、クロッ
クを供給される装置は、正常な動作を継続できる。[0003] As a conventional example of high clock reliability, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-241010,
There is a method for non-stop clock switching for a fault-tolerant computer. In this clock switching method, a timing polarity matching circuit for switching the clock after adjusting the phase of the clock when a clock abnormality is detected is provided, and the continuity of the clock is assured to a device to which the clock is supplied. Therefore, the device to which the clock is supplied can continue normal operation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、情報
処理装置が動作中のクロック異常に対して連続性を保証
しており、フォルトトレラントコンピュータのように情
報処理装置全体のノンストップ化をめざしたものある。
しかし、低価格指向の制御分野には、コストがかかりす
ぎ、そのままでは適用できない。The above prior art guarantees continuity with respect to a clock abnormality during operation of the information processing apparatus, and aims at non-stop of the entire information processing apparatus like a fault-tolerant computer. There are things.
However, in the field of low-cost control, the cost is too high and cannot be applied as it is.
【0005】また、特開平1−280820号公報は、クロッ
クAと補助クロックBとを設けて、クロックAが停止し
ている期間のみクロックBに切換え、クロックAが回復
したら直ちにクロックAに戻す方式を提案している。こ
の場合は、クロックAとクロックBとのクロック周波数
が異なり、そのままでは、本願発明が適用対象としてい
る高信頼性を要求される制御分野には適用できない。特
に、制御分野においては、一旦停止したクロックAが回
復したら直ちにクロックAに戻すという特開平1−28082
0号公報方式は、クロックの連続性の点で問題を生じや
すい。Japanese Patent Laid-Open No. 1-280820 discloses a system in which a clock A and an auxiliary clock B are provided, and the clock A is switched to the clock B only while the clock A is stopped. Has been proposed. In this case, the clock frequencies of the clock A and the clock B are different from each other, and therefore, the clock frequency cannot be applied to the control field requiring high reliability to which the present invention is applied. In particular, in the control field, once the stopped clock A is recovered, the clock A is immediately returned to the clock A.
The No. 0 system tends to cause a problem in terms of clock continuity.
【0006】さらに、特開昭62−138914号公報は、互い
に相手のクロックをクロック断検出保持回路で監視し、
その結果に応じていずれか一方のクロック源からのクロ
ックを選択し、分周した形で出力するクロック回路を示
している。しかし、クロック断検出については、具体的
な開示がない。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-138914 discloses that clocks of each other are monitored by a clock disconnection detecting and holding circuit.
A clock circuit that selects a clock from one of the clock sources according to the result and outputs the clock in a divided form is shown. However, there is no specific disclosure about the detection of clock loss.
【0007】小形で低価格指向の制御分野でも高信頼化
するには、故障発生頻度の高いところを小形化し高信頼
化することが重要である。クロック故障という事象に関
する経験上、最も不安定な動作をおこすタイミングは、
電源投入時であることが知られている。上記従来例で
は、クロック安定動作中のクロック故障を想定し、その
場合のクロック断時間を短縮する配慮はしているが、電
源投入時の不安定動作に起因する誤動作防止について
は、格別考慮されていない。In order to increase the reliability even in a small and low-priced control field, it is important to reduce the size of a portion where a failure frequently occurs and to increase the reliability. From the experience of the clock failure event, the timing at which the most unstable operation occurs is
It is known that the power is turned on. In the above conventional example, clock failure during clock stable operation is assumed, and consideration is given to shortening the clock disconnection time in that case.However, prevention of malfunction due to unstable operation at power-on is particularly considered. Not.
【0008】本発明の目的は、電源投入による不安定動
作が原因のクロック異常または初期故障によるクロック
停止を検出しクロックを確実に切換える手段を備えた高
信頼クロックを有する情報処理装置を提供することであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an information processing apparatus having a highly reliable clock provided with means for detecting a clock abnormality caused by unstable operation due to power on or a clock stop caused by an initial failure and reliably switching the clock. It is.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、クロック発振回路Aとクロック発振回路
Bと正常なクロックを選択するクロック切換え回路とを
含む高信頼クロックを有する情報処理装置において、ク
ロック切換え回路が、クロック発振回路AのクロックA
を0からnまでサイクリックにカウントし予め定められ
たカウントNのとき出力をアサートするカウンタAと、
クロック発振回路BのクロックBを0からmまでサイク
リックにカウントし予め定められたカウントM(M>N)
のとき出力をアサートするとともにカウンタAの出力で
カウントをリセットするカウンタBと、カウンタBの出
力とカウントM,Nとの関係によりクロック発振回路A
またはクロック発振回路Bの異常の有無を判定するクロ
ック異常判定回路と、クロック異常判定回路の出力によ
りクロックAまたはクロックBを選択するセレクタとか
らなり高信頼クロックを有する情報処理装置を提案する
ものである。According to the present invention, there is provided an information processing apparatus having a highly reliable clock including a clock oscillation circuit A, a clock oscillation circuit B, and a clock switching circuit for selecting a normal clock. In the device, the clock switching circuit is configured to control the clock A of the clock oscillation circuit A.
Counter A cyclically counts from 0 to n and asserts an output at a predetermined count N;
The clock B of the clock oscillation circuit B is cyclically counted from 0 to m and a predetermined count M (M> N)
At this time, the output is asserted and the counter B resets the count with the output of the counter A. The clock oscillation circuit A is determined by the relationship between the output of the counter B and the counts M and N.
Alternatively, the present invention proposes an information processing device having a highly reliable clock, which includes a clock abnormality determination circuit that determines whether or not the clock oscillation circuit B is abnormal and a selector that selects the clock A or the clock B based on the output of the clock abnormality determination circuit. is there.
【0010】本発明は、また、上記目的を達成するため
に、クロック発振回路Aとクロック発振回路Bと正常な
クロックを選択するクロック切換え回路とを含む高信頼
クロックを有する情報処理装置において、クロック切換
え回路が、クロック発振回路AのクロックAを0からn
までサイクリックにカウントし予め定められたカウント
Nのとき出力をアサートするカウンタAと、クロック発
振回路BのクロックBを0からmまでサイクリックにカ
ウントし予め定められたカウントM(M>N)のとき出力
をアサートするとともにカウンタAの出力でカウントを
リセットするカウンタBと、カウンタBの出力とカウン
トM,Nとの関係によりクロック発振回路Aまたはクロ
ック発振回路Bの異常の有無を判定するクロック異常判
定回路と、クロック異常判定回路の出力によりクロック
AまたはクロックBを選択するセレクタとからなり、電
源投入から情報処理装置の実質的動作が始る直前までの
クロック切換え期間中に選択したクロックをそれ以降の
クロックとするようにクロック異常判定結果を固定する
手段を備えた高信頼クロックを有する情報処理装置を提
案するものである。According to another aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus having a highly reliable clock including a clock oscillation circuit A, a clock oscillation circuit B, and a clock switching circuit for selecting a normal clock. The switching circuit changes the clock A of the clock oscillation circuit A from 0 to n
Counter A that cyclically counts up to a predetermined count N and asserts an output at a predetermined count N, and a clock M of a clock oscillation circuit B cyclically counts from 0 to m and a predetermined count M (M> N) A counter B that asserts its output and resets the count with the output of the counter A, and a clock that determines whether the clock oscillation circuit A or the clock oscillation circuit B is abnormal based on the relationship between the output of the counter B and the counts M and N. An abnormality determination circuit, and a selector for selecting a clock A or a clock B based on an output of the clock abnormality determination circuit, wherein the clock selected during the clock switching period from power-on to immediately before the substantial operation of the information processing apparatus starts. A high-speed signal with a means for fixing the clock abnormality judgment result so that the clock after that is used. It is intended to propose an information processing apparatus having a clock.
【0011】本発明においては、クロック切換え回路
は、カウンタAでNを出力してカウンタBをリセットす
る構成になっているので、カウンタBの出力は、クロッ
クAとクロックBの周波数比がM/N以上の時に出力が
アサートされる。したがって、カウンタBのカウント
が、クロックAの異常の有無を意味すると考えることも
できる。In the present invention, since the clock switching circuit is configured to output N at the counter A and reset the counter B, the output of the counter B is such that the frequency ratio between the clock A and the clock B is M / The output is asserted when N or more. Therefore, it can be considered that the count of the counter B indicates whether or not the clock A is abnormal.
【0012】情報処理装置の実質的な動作開始よりも前
の状態においてのみ、クロック切換え回路を動作させた
場合、電源投入後の最も故障発生頻度の高い期間のみク
ロックを選択して信頼性を確保しつつ、情報処理装置の
動作中のクロック切換えを禁止するので、情報処理装置
動作中にクロックの連続性を保証するためのタイミング
一致化回路が不要となり、情報処理装置動作中のクロッ
クの連続性保証機能を削減したので、小形化が可能にな
る。When the clock switching circuit is operated only before the substantial start of the operation of the information processing apparatus, the clock is selected only during the period in which the frequency of occurrence of the failure is highest after the power is turned on, thereby ensuring the reliability. In addition, since the clock switching during the operation of the information processing device is prohibited, the timing matching circuit for guaranteeing the continuity of the clock during the operation of the information processing device becomes unnecessary, and the continuity of the clock during the operation of the information processing device is eliminated. Since the assurance function has been reduced, miniaturization is possible.
【0013】クロック切換え回路が、クロック切換え期
間中、クロック異常と1度判定した後にクロック発振回
路Aが正常に動作し始めたときに、クロック異常判定回
路のそれまでの判定をクリアする手段を備えるようにす
ると、1度判定した後に判定結果を修正する誤判定修正
機能を実現できる。例えば、N,Mのカウントの差を小
さくして誤動作防止精度をある程度低くして誤判定して
も、それに伴う誤動作を修正できるので、カウンタのハ
ードウエアの物量を小さくしながら、誤動作を実質的に
防止できる。The clock switching circuit includes means for clearing the previous determination of the clock abnormality determination circuit when the clock oscillation circuit A starts operating normally after determining once that the clock is abnormal during the clock switching period. By doing so, an erroneous determination correction function that corrects the determination result after performing the determination once can be realized. For example, even if the difference between the counts of N and M is reduced to reduce the malfunction prevention accuracy to some extent and the erroneous judgment is made, the erroneous operation accompanying the erroneous decision can be corrected. Can be prevented.
【0014】上記いずれの情報処理装置においても、ク
ロック切換え回路が、どちらのクロックを固定したかを
監視する手段を備えることができる。In any of the above information processing apparatuses, the clock switching circuit can include means for monitoring which clock is fixed.
【0015】クロック切換え回路は、クロック切換え期
間後の情報処理装置の動作中に、選択されたクロック発
振回路の動作を監視する手段を備えてもよい。The clock switching circuit may include means for monitoring the operation of the selected clock oscillation circuit during the operation of the information processing device after the clock switching period.
【0016】いずれの情報処理装置においても、予め予
測される電源投入後の各クロック発振回路の初期発振立
上がり時間の差に相当するクロックサイクル数よりもカ
ウントM,Nの差(M−N)を大きく設定する。予め予想
されるクロック発振の立上がりのずれを予想し、その差
よりもカウントの差M−Nが大きくなるようにMとNを
設定すると、初期発振の立上がりの誤動作を防止でき
る。In any of the information processing apparatuses, the difference (M−N) between the counts M and N is calculated more than the number of clock cycles corresponding to the difference between the initial oscillation rise times of the clock oscillation circuits after power-on, which is predicted in advance. Set larger. If M and N are set such that the expected difference in clock oscillation rise is predicted and the count difference M−N is larger than the difference, malfunction of the initial oscillation rise can be prevented.
【0017】また、予め予測されるクロック不安定動作
によるクロックサイクル数の差よりもカウントM,Nの
差(M−N)を大きく設定する。電源投入後に周波数が変
動しても、M/Nの比よりも小さい場合、クロックBに
切換わることはなく、必ずクロックAがシステムクロッ
クとして動作する。予め予想されるクロック発振の立上
がりのずれを予想し、その比よりもM/Nを大きく設定
すると、初期発振の立上がりの誤動作を防止できる。Further, the difference (M−N) between the counts M and N is set to be larger than the difference between the number of clock cycles due to the unstable clock operation predicted in advance. Even if the frequency fluctuates after the power is turned on, if the frequency is smaller than the M / N ratio, the clock is not switched to the clock B, and the clock A always operates as the system clock. If the deviation of the expected rise of the clock oscillation is predicted in advance and M / N is set to be larger than the ratio, a malfunction at the rise of the initial oscillation can be prevented.
【0018】クロック切換え回路は、当該クロック切換
え回路を動作させるか否かを指示する信号を情報処理装
置から取り込むための端子と、動作させない時には予め
定められたクロックを選択するようにクロック切換え回
路を固定する手段とを備えることも可能である。このク
ロック切換え禁止機能を利用すれば、同じ回路基板にク
ロックAだけの発振回路のみを実装し、クロックBのた
めのクロック発振回路を取り除き動作させることができ
る。すなわち、共通のクロック切換え回路のチップを採
用して、高信頼性が要求される情報処理装置では、上記
全機能を盛り込み高信頼化する一方で、それほど信頼性
が要求されない情報処理装置では、クロックBのための
クロック発振回路を省略して、小形化と大量生産による
低コスト化とを達成できる。The clock switching circuit has a terminal for receiving a signal indicating whether or not the clock switching circuit is to be operated from the information processing device, and a clock switching circuit for selecting a predetermined clock when not operating. It is also possible to provide a fixing means. If this clock switching prohibition function is used, it is possible to mount only the oscillation circuit for the clock A on the same circuit board, and operate without the clock oscillation circuit for the clock B. That is, in an information processing device that requires high reliability by adopting a common clock switching circuit chip, high reliability is incorporated by incorporating all the functions described above, while in an information processing device that does not require much reliability, a clock is used. By omitting the clock oscillation circuit for B, downsizing and cost reduction by mass production can be achieved.
【0019】情報処理装置動作中に、何らかの影響でク
ロックAの動作が異常になると、その状態を保持し、情
報処理装置に警報を出し続ける。情報処理装置がこの信
号を調べてクロックAの故障を早期発見し保守するため
の監視手段を提供する。この機能は、一方のクロックが
故障して動作している状態で、もう一方のクロックも故
障するという「クロックの二重故障」を防ぎ、信頼性を確
保するために有効である。If the operation of the clock A becomes abnormal due to some influence during the operation of the information processing apparatus, the state is maintained and an alarm is continuously issued to the information processing apparatus. A monitoring means is provided for an information processing apparatus to check this signal to detect and maintain a failure of the clock A at an early stage. This function is effective for preventing a “double clock failure” in which one clock fails and operates while the other clock also fails, thereby ensuring reliability.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】次に、図1〜図16を参照して、
本発明による高信頼クロックを有する情報処理装置の実
施例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, referring to FIGS.
An embodiment of an information processing apparatus having a highly reliable clock according to the present invention will be described.
【0021】《実施例1》図1は、本発明による高信頼
クロックを有する情報処理装置の実施例1のクロック切
換え回路の構成を示すブロック図である。クロック切換
え回路101は、クロックA110およびクロックB1
11を取り込み、どちらかのクロックを選択し、システ
ムクロック115として出力する回路である。クロック
切換え回路101は、入力されたクロックA110をカ
ウントするカウンタA102と、入力されたクロックB
111をカウントするカウンタB103と、クロックA
異常判定回路104と、クロックA110およびクロッ
クB111のどちらかを選択するセレクタ105とから
なる。Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a clock switching circuit of Embodiment 1 of an information processing apparatus having a highly reliable clock according to the present invention. The clock switching circuit 101 includes a clock A110 and a clock B1.
11 is a circuit which takes in 11, selects one of the clocks, and outputs it as a system clock 115. The clock switching circuit 101 includes a counter A102 for counting the input clock A110, and a counter A102 for counting the input clock B110.
A counter B103 for counting 111 and a clock A
The circuit comprises an abnormality determination circuit 104 and a selector 105 for selecting either clock A110 or clock B111.
【0022】クロック切換え回路101のカウンタA1
02は、クロックA110がハイレベルになる立上がり
エッジで、0からnまでサイクリックにカウントアップ
するとともに、カウントN(一般にn=N)で出力112
をハイレベルにする。すなわち、クロックAが連続発振
していると、Nサイクルごとに一度、周期的に出力11
2をハイレベルにする。また、クロックAが停止してい
ると、出力112をローレベルを保持する。Counter A1 of clock switching circuit 101
02 is a rising edge at which the clock A110 goes high, counts up cyclically from 0 to n, and outputs 112 with a count N (generally n = N).
To a high level. That is, when the clock A is continuously oscillating, the output 11 is periodically output once every N cycles.
Set 2 to high level. When the clock A is stopped, the output 112 is kept at the low level.
【0023】カウンタB103は、クロックB111が
ハイレベルになる立上がりエッジで、0からmまでサイ
クリックにカウントアップし、しかも、カウントM(一
般にm=M)で出力113をハイレベルにする。クロッ
クBが連続発振していると、Mサイクルごとに一度、周
期的に出力113をハイレベルにする。また、クロック
Bが停止していると、出力113をローレベルを保持す
る。さらに、カウンタBは、R端子がハイレベルになる
と、カウンタBのカウントをゼロにする。The counter B103 cyclically counts up from 0 to m at the rising edge at which the clock B111 becomes high, and sets the output 113 to high at a count M (generally m = M). When the clock B is continuously oscillating, the output 113 is periodically set to the high level once every M cycles. When the clock B is stopped, the output 113 keeps the low level. Further, when the R terminal goes high, the counter B resets the count of the counter B to zero.
【0024】クロックA異常判定回路104は、入力信
号113が一度ハイレベルになると、クロックA異常判
定であると認識し、その状態を保持し、クロックA異常
判定回路104の出力114をハイレベルにする。この
出力114を入力とするセレクタ105は、出力114
がローレベルのときはクロックAを選択し、出力114
がハイレベルのときはクロックBを選択して、そのクロ
ックをシステムクロック115とする。When the input signal 113 goes high once, the clock A abnormality determination circuit 104 recognizes that it is a clock A abnormality determination, holds the state, and sets the output 114 of the clock A abnormality determination circuit 104 to high level. I do. The selector 105 that receives the output 114 as an input
Is low, clock A is selected and output 114 is
Is high level, the clock B is selected and the clock is used as the system clock 115.
【0025】図2は、実施例1のクロック切換え回路の
カウンタBのカウントの変化の様子を示す図である。ク
ロックAおよびクロックBの故障を仮定すると、次の3
つのタイプに分けられる。 (1)クロックAが故障して発振せず、クロックBだけが
発振すると、タイプ1のように動作する。カウンタA
は、クロックAが発振しておらず、カウントアップしな
いので、出力112をハイレベルにすることはない。こ
のため、カウンタBは、クロックBをカウントアップし
続け、カウントMまで数える。 (2)クロックA,Bがともに正常発振していると、タイ
プ2のように動作する。カウンタAは、クロックAのN
サイクルごとに、出力112をハイレベルにし、カウン
タBのR端子をアサートする。カウンタBは、R端子を
アサートされると、カウントをゼロにするため、タイプ
2のような0からNまでのサイクロックな動作を繰り返
す。 (3)クロックAだけが正常に発振し、クロックBが発振
しないと、タイプ3のように動作する。カウンタAは、
クロックのNサイクルごとに出力112をハイレベルに
し、カウンタBのR端子をアサートする。カウンタB
は、R端子がアサートされると、カウントをゼロにする
がクロックBの発振が止まっているために、カウンタB
のカウントは、ゼロのままとなる。FIG. 2 is a diagram showing how the count of the counter B of the clock switching circuit of the first embodiment changes. Assuming the failure of clock A and clock B, the following 3
Divided into two types. (1) When the clock A fails and does not oscillate, and only the clock B oscillates, it operates as in type 1. Counter A
Does not make the output 112 high because the clock A is not oscillating and does not count up. Therefore, the counter B keeps counting up the clock B and counts up to the count M. (2) When both the clocks A and B oscillate normally, the circuit operates as in type 2. The counter A counts N of the clock A
In each cycle, the output 112 is set to the high level, and the R terminal of the counter B is asserted. When the R terminal is asserted, the counter B repeats a cycling operation from 0 to N as in type 2 in order to set the count to zero. (3) If only the clock A oscillates normally and the clock B does not oscillate, it operates as in type 3. Counter A
The output 112 goes high every N cycles of the clock, and the R terminal of the counter B is asserted. Counter B
When the R terminal is asserted, the count is set to zero, but the oscillation of the clock B is stopped.
Count remains at zero.
【0026】図3は、実施例1における故障モードを表
す真理値の図表である。実際の情報処理装置において
は、クロックAとクロックBとの同時故障は、その発生
確率から考えると、現実には起こり得ないので無視する
と、クロックAが故障してクロックBに切換えるパター
ンは、タイプ1のときであることがわかる。FIG. 3 is a table of truth values representing failure modes in the first embodiment. In an actual information processing apparatus, the simultaneous failure of the clock A and the clock B cannot be actually caused in view of the probability of occurrence, and therefore, if ignored, the pattern in which the clock A fails and switches to the clock B is a type It can be seen that the time is 1.
【0027】実施例1のクロック切換え回路は、カウン
タAでNを出力してカウンタBをリセットする構成にな
っているので、カウンタBの出力113は、クロックA
とクロックBの周波数比がM/N以上の時に出力がアサ
ートされることになる。このため、カウンタBのカウン
トそのものがクロックAの異常を意味する出力であると
考えることもできる。Since the clock switching circuit according to the first embodiment is configured to output N by the counter A and reset the counter B, the output 113 of the counter B
The output is asserted when the frequency ratio between the clock and the clock B is M / N or more. For this reason, it can be considered that the count itself of the counter B is an output indicating an abnormality of the clock A.
【0028】図4は、クロックA異常判定回路の回路構
成の一例を示す図である。この回路は、1度でもカウン
タBの出力113がアサートされると、クロックA異常
という判定をホールドする機能を持つ。FIG. 4 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the clock A abnormality determination circuit. This circuit has a function of holding the determination that the clock A is abnormal when the output 113 of the counter B is asserted even once.
【0029】図5は、電源投入後のクロック動作を説明
する図である。図5(ア)は、電源投入後、クロックBが
先に発振し、その後クロックAが発振した場合のタイム
チャートであり、図5(イ)は、電源投入後、クロックA
は発振せず、クロックBのみ発振した場合のタイムチャ
ートであり、図5(ウ)は、電源投入後、クロックAは発
振するが、クロックBが発振しない場合のタイムチャー
トである。FIG. 5 is a diagram for explaining a clock operation after power is turned on. FIG. 5A is a time chart when the clock B oscillates first after the power is turned on and then the clock A oscillates. FIG. 5A is a time chart when the clock A is turned on after the power is turned on.
5A is a time chart when the clock B oscillates without oscillating, and FIG. 5C is a time chart when the clock A oscillates but the clock B does not oscillate after the power is turned on.
【0030】クロックAとクロックBとの電源投入時の
クロック発振立上がりが同時である保証はなく、一般に
は、図5(ア)のように、ある時間ずれる。There is no guarantee that clock A and clock B will rise at the same time when the power is turned on. Generally, the clocks A and B are shifted for a certain time as shown in FIG.
【0031】上記従来例では、クロックが安定した状態
でのクロック切換えに関する回路であり、クロック発振
の立上がりのずれで誤動作する。これに対して、実施例
1では、電源投入後クロックBに対して(M−N)の間の
ずれがあっても、クロックBに切換わることはなく、ク
ロックAが、(1)の時点からシステムクロックとして動
作する。すなわち、予め予想されるクロック発振の立上
がりのずれを予想し、その差よりもカウントの差M−N
が大きくなるようにMとNを設定すると、初期発振の立
上がりの誤動作を防止できる。The above conventional example is a circuit related to clock switching in a state where the clock is stable, and malfunctions due to a deviation of the rising edge of clock oscillation. On the other hand, in the first embodiment, even if there is a shift of (M−N) with respect to the clock B after the power is turned on, the clock B is not switched to the clock B and the clock A To operate as a system clock. That is, the expected deviation of the rise of the clock oscillation is predicted, and the difference M−N of the count is calculated from the difference.
When M and N are set so as to increase, it is possible to prevent a malfunction at the rise of the initial oscillation.
【0032】NとMの具体的数値の例を示す。クロック
発振回路の製品カタログでは、一般的に、クロックが安
定するまで10ms程度かかるとされている。クロック
発振回路の発振周波数が10MHzとすると、クロック
が安定するまでに約十万個のパルスが発生する。極端な
例として、一方のクロックはすぐ発振するが、もう一方
のクロックが10msぎりぎりで発振を始めたとする
と、その差は約十万個である。この場合には、N=2,
M=100,000以上にすると、誤動作を防止でき
る。Examples of specific numerical values of N and M are shown below. In the product catalog of the clock oscillation circuit, it generally takes about 10 ms until the clock is stabilized. Assuming that the oscillation frequency of the clock oscillation circuit is 10 MHz, about 100,000 pulses are generated until the clock is stabilized. As an extreme example, if one of the clocks oscillates immediately, but the other starts oscillating at a margin of 10 ms, the difference is about 100,000. In this case, N = 2
When M = 100,000 or more, malfunction can be prevented.
【0033】電源投入時のもう一つのクロックの不安定
動作としては、電源投入時のクロック発振周波数の変動
がある。クロック発振回路に電源投入すると、本来予定
された周波数を発振するが、初期動作を観測すると、本
来予定された周波数がn分周された周波数やn倍周され
た周波数を出し、その後予定された周波数に落ち着くこ
とがある。すなわち、電源投入時は、予定された周波数
以外の周波数で発振する場合もあるために、従来例の回
路では誤動作をおこす。本実施例1では、電源投入後変
動した周波数であっても、M/Nの比よりも小さい場
合、クロックBに切換わることはなく、必ずクロックA
がシステムクロックとして動作する。予め予想されるク
ロック発振の立上がりのずれを予想し、その比よりもM
/Nを大きく設定すると、初期発振の立上がりの誤動作
を防止できる。Another unstable operation of the clock when the power is turned on is a change in the clock oscillation frequency when the power is turned on. When the power is supplied to the clock oscillation circuit, the originally oscillated frequency is oscillated. However, when the initial operation is observed, a frequency obtained by dividing the originally expected frequency by n or a frequency obtained by multiplying n times is output. May settle on frequency. In other words, when the power is turned on, the circuit may oscillate at a frequency other than the expected frequency, so that the conventional circuit malfunctions. In the first embodiment, even if the frequency fluctuates after the power is turned on, if the frequency is smaller than the M / N ratio, the clock is not switched to the clock B but the clock A
Operate as a system clock. The expected clock oscillation rise deviation is predicted in advance, and M
When / N is set to a large value, malfunction at the rise of initial oscillation can be prevented.
【0034】図6は、これら2つの誤動作防止に関連し
て、電源投入後のクロック切換え回路のカウンタBのカ
ウントの変化の様子を示す図である。図6(a)は、電源
投入後、クロックAおよびBの発振立上がり時間と周波
数とが同じ場合であり、理想的に動作する場合である。FIG. 6 is a diagram showing how the count of the counter B of the clock switching circuit changes after the power is turned on in connection with the prevention of these two malfunctions. FIG. 6A shows a case where the oscillation rise times and frequencies of the clocks A and B are the same after the power is turned on, that is, a case where the operation is ideal.
【0035】これに対して、図6(b)は、クロックAの
初期発振立上がりが、クロックBの初期発振立上がりも
より遅れた場合であり、クロックBとクロックAとの初
期発振立上がりのずれの分だけ、カウンタBが多くカウ
ントするが、カウンタAのカウントがNになると、カウ
ンタBのカウントはゼロになり、その後、カウンタBは
最大カウントNでサイクリックな動作を繰り返す。すな
わち、カウンタBは異常と認定されるMまではカウント
アップしないので、誤判定は生じない。クロックBに対
してクロックAの周波数が低い場合も、図6(b)のよう
な波形になるが、予め設定された範囲内であるため、カ
ウンタBは異常と認定されるMまではカウントアップし
ないので、誤判定は発生しない。On the other hand, FIG. 6B shows the case where the initial oscillation rise of the clock A is later than the initial oscillation rise of the clock B, and the difference between the initial oscillation rises of the clock B and the clock A is shown. The counter B counts more by the amount, but when the count of the counter A becomes N, the count of the counter B becomes zero, and thereafter, the counter B repeats the cyclic operation with the maximum count N. That is, since the counter B does not count up to M which is determined to be abnormal, no erroneous determination occurs. When the frequency of the clock A is lower than that of the clock B, the waveform becomes as shown in FIG. 6B. However, since the waveform is within the preset range, the counter B counts up to M which is recognized as abnormal. No erroneous determination does not occur.
【0036】図6(c)は、クロックAの初期発振立上が
りが、クロックBの初期発振立上がりよりも早い場合で
あり、クロックBを数えるカウンタBは、立上がり差分
だけはやくR端子がアサートされて出力がゼロになる。
その後、カウンタBは最大カウントNでサイクリックな
動作を繰り返す。すなわち、カウンタBは異常と認定さ
れるMまではカウントアップしないため、誤判定は生じ
ない。クロックBに対してクロックAの周波数が高い場
合も、図6(c)のような波形になるが、予め設定された
範囲内であるため、カウンタBは異常と認定されるMま
ではカウントアップされず、誤判定は発生しない。FIG. 6C shows a case where the initial oscillation rise of the clock A is earlier than the initial oscillation rise of the clock B. The counter B counting the clock B outputs the signal when the R terminal is asserted as soon as the difference in the rise. Becomes zero.
Thereafter, the counter B repeats the cyclic operation at the maximum count N. That is, since the counter B does not count up to M that is determined to be abnormal, no erroneous determination occurs. When the frequency of the clock A is higher than that of the clock B, the waveform becomes as shown in FIG. 6C. However, since the waveform is within the preset range, the counter B counts up to M which is determined to be abnormal. No misjudgment occurs.
【0037】以上の動作を別の観点から見ると、カウン
トN,Mの値により、電源投入時のクロックAとクロッ
クBとの立上がりの差を吸収できる。2つのクロックの
立上がり時間差を装置の設計値に近づければ、カウント
N,Mの差を小さくし、カウンタのハードウエアの物量
を小さくできる。Looking at the above operation from another point of view, the difference between the rising of the clock A and the rising of the clock B when the power is turned on can be absorbed by the values of the counts N and M. If the rise time difference between the two clocks is close to the design value of the device, the difference between the counts N and M can be reduced, and the amount of hardware of the counter can be reduced.
【0038】ここで図5に戻ると、クロックAが停止し
ている図5(イ)の場合、(1)の付近において、クロック
Aがシステムクロックとして選択されているが、カウン
タBのカウントがMになる(2)の時点で、クロックBが
システムクロックとして選択される。Referring back to FIG. 5, in the case of FIG. 5A where the clock A is stopped, the clock A is selected as the system clock near (1), but the count of the counter B is At the point of time (2) when the clock becomes M, the clock B is selected as the system clock.
【0039】クロックBが停止している図5(ウ)の場
合、クロックBがカウントアップされず、常にクロック
Aがシステムクロックとして出力される。In the case of FIG. 5C in which the clock B is stopped, the clock B is not counted up, and the clock A is always output as the system clock.
【0040】図7は、実施例1のクロック切換え回路を
採用した本発明による情報処理装置の実施例を示すブロ
ック図である。情報処理装置701は、高信頼制御用コ
ントローラであり、CPU702と、MCU703と、
主メモリ704と、I/O−1,705と、I/O−2,
706と、クロック発振回路−A720,クロック発振
回路−B721とからなる。CPU702は、プロセッ
サバス710を介して、MCU703と接続されてい
る。MCU703は、メモリコントローラであり、CP
U702からのアクセス先が主メモリ704であれば、
メモリバス711を介して、主メモリ704にアクセス
し、I/Oアクセスであれば、システムバス712を介
して、I/O−1,705またはI/O−2,706にア
クセスする。FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of the information processing apparatus according to the present invention employing the clock switching circuit of the first embodiment. The information processing device 701 is a controller for high reliability control, and includes a CPU 702, an MCU 703,
Main memory 704, I / O-1, 705, I / O-2,
706, a clock oscillation circuit-A720, and a clock oscillation circuit-B721. The CPU 702 is connected to the MCU 703 via the processor bus 710. The MCU 703 is a memory controller and has a CP
If the access destination from the U 702 is the main memory 704,
The main memory 704 is accessed via the memory bus 711, and if it is an I / O access, the I / O-1, 705 or I / O-2, 706 is accessed via the system bus 712.
【0041】クロックに着目すると、クロックで動作す
る機能ブロックは、CPU702,MCU703,I/
O−1,705,I/O−2,706である。クロック発
振回路−A720およびクロック発振回路−B721
は、同一周波数のクロックA110,クロックB111
をそれぞれMCU703に供給する。Focusing on the clock, the functional blocks operated by the clock include the CPU 702, the MCU 703, and the I / O
O-1,705 and I / O-2,706. Clock oscillation circuit-A720 and clock oscillation circuit-B721
Are clocks A110 and B111 having the same frequency.
Are supplied to the MCU 703, respectively.
【0042】図8は、メモリ管理ユニット(MCU)70
3の内部構成の一例を示すブロック図である。MCU7
03は、本発明によるクロック切換え回路101を内蔵
しており、MCU703内部とMCU外部の各機能ブロ
ックに、クロックバス732を介して、クロック切換え
回路101の出力であるシステムクロック115を供給
する。FIG. 8 shows a memory management unit (MCU) 70
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the internal configuration of No. 3; MCU7
Numeral 03 incorporates the clock switching circuit 101 according to the present invention, and supplies the system clock 115, which is the output of the clock switching circuit 101, to each functional block inside the MCU 703 and outside the MCU via the clock bus 732.
【0043】図9は、各機能ブロックのシステムクロッ
クの周波数が異なる情報処理装置のMCUの内部構成の
一例を示すブロック図である。図8の構成との違いは、
クロック切換え回路101の出力115を基本クロック
として、倍周回路901,分周回路902により、所定
周波数のクロックを作り、システムクロックとして外部
に出力することである。FIG. 9 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the MCU of the information processing apparatus in which the frequency of the system clock of each functional block is different. The difference from the configuration of FIG.
Using the output 115 of the clock switching circuit 101 as a basic clock, a clock of a predetermined frequency is generated by the frequency multiplying circuit 901 and the frequency dividing circuit 902, and is output to the outside as a system clock.
【0044】図8または図9で示したように、MCU7
03内部のクロック切換え器101は、クロック切換え
回路101の誤動作防止機能を持ち、クロックA,クロ
ックBのうち常に正常発振側のクロックを選択し、情報
処理装置全体のシステムクロックを供給しており、高信
頼クロックを有する情報処理装置を構築できる。As shown in FIG. 8 or FIG.
The clock switch 101 in the internal circuit 03 has a function of preventing malfunction of the clock switch circuit 101, always selects the clock on the normal oscillation side from the clocks A and B, and supplies the system clock of the entire information processing apparatus. An information processing device having a highly reliable clock can be constructed.
【0045】《実施例2》図10は、クロック切換え回
路の実施例2の構成を示すブロック図であり、図11
は、実施例2のクロックA異常判定回路の構成を示す回
路図である。図10の実施例2におけるクロック切換え
回路101と上記図1の実施例1におけるクロック切換
え回路101との違いは、カウンタAの出力112がク
ロックA異常判定回路1004に接続されていることで
ある。さらに、図11のクロックA異常判定回路と上記
図4のクロックA異常判定回路との違いは、FF401
のリセット端子にカウンタAの出力112が接続されて
いることである。<< Embodiment 2 >> FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a clock switching circuit according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram illustrating a configuration of a clock A abnormality determination circuit according to a second embodiment. The difference between the clock switching circuit 101 in the second embodiment in FIG. 10 and the clock switching circuit 101 in the first embodiment in FIG. 1 is that the output 112 of the counter A is connected to the clock A abnormality determination circuit 1004. Further, the difference between the clock A abnormality determination circuit of FIG. 11 and the clock A abnormality determination circuit of FIG.
Is connected to the output 112 of the counter A.
【0046】実施例2においては、クロックA異常判定
回路が1度異常と判定した後でも、クロックAが動作し
始めた時に、FF104にホールドされている判定情報
をクリアする。したがって、1度判定した後に判定結果
を修正する誤判定修正機能を実現できる。実施例1で
は、誤判定を防ぐための対策を実施しているが、実施例
2では、例えば、N,Mのカウントの差を小さくして誤
動作防止精度をある程度低くして誤判定しても、それに
伴う誤動作を修正できるので、カウンタのハードウエア
の物量を小さくしながら、誤動作を実質的に防止でき
る。In the second embodiment, even after the clock A abnormality determination circuit has once determined that an abnormality has occurred, when the clock A starts operating, the determination information held in the FF 104 is cleared. Therefore, it is possible to realize an erroneous determination correction function of correcting the determination result after performing the determination once. In the first embodiment, measures are taken to prevent erroneous determination. However, in the second embodiment, for example, the difference between the N and M counts is reduced to reduce the erroneous operation prevention accuracy to some extent. Since the malfunction associated with the counter can be corrected, the malfunction can be substantially prevented while reducing the amount of hardware of the counter.
【0047】《実施例3》図12は、クロック切換え回
路101の実施例3の構成を示すブロック図であり、図
13は、実施例3のクロックA異常判定回路の構成を示
す回路図である。図10のクロック切換え回路101と
図12のクロック切換え回路101との違いは、クロッ
クA異常判定回路に信号1201が入力されていること
である。信号1201は、MCU703の内部論理(図
示省略)であるメモリ制御ユニットから出力される信号
であり、本実施例3の情報処理装置701の動作開始信
号である。Third Embodiment FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a clock switching circuit 101 according to a third embodiment, and FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a clock A abnormality determination circuit according to the third embodiment. . The difference between the clock switching circuit 101 in FIG. 10 and the clock switching circuit 101 in FIG. 12 is that a signal 1201 is input to the clock A abnormality determination circuit. A signal 1201 is a signal output from a memory control unit, which is an internal logic (not shown) of the MCU 703, and is an operation start signal of the information processing device 701 according to the third embodiment.
【0048】図15は、MCUの出力信号1201をシ
ステムクロックとともに示すタイムチャートである。電
源投入後の情報処理装置の状態は、パワーオンリセット
とMCUの出力信号1201との関係によって、期間
1,期間2,期間3の状態に分割できる。期間1は、電
源が投入されても情報処理装置が実質的に動作を開始す
るよりも前の状態である。期間2は、パワーオンリセッ
トは有効であるが、情報処理装置の一部が動作を始めて
いる期間である。期間2の動作としては、メモリのパワ
ーアップ処理などがある。期間3は、パワーオンリセッ
トが切れた後で、命令フェッチが始まり、プログラムに
従い情報処理装置が動作している期間である。システム
構成によっては、期間2がない場合やさらに細かく期間
を区切って動作形態を決める場合もある。FIG. 15 is a time chart showing the output signal 1201 of the MCU together with the system clock. The state of the information processing apparatus after power-on can be divided into a period 1, a period 2, and a period 3 depending on the relationship between the power-on reset and the output signal 1201 of the MCU. Period 1 is a state before the information processing apparatus substantially starts operating even when the power is turned on. Period 2 is a period in which the power-on reset is valid, but a part of the information processing device is operating. The operation in the period 2 includes a memory power-up process and the like. Period 3 is a period in which the instruction fetch starts after the power-on reset has expired and the information processing device operates according to the program. Depending on the system configuration, there is a case where the period 2 does not exist or an operation mode is determined by dividing the period more finely.
【0049】実施例3で重要なことは、情報処理装置の
実質的な動作開始よりも前の状態においてのみ、クロッ
ク切換え回路を動作させている点である。What is important in the third embodiment is that the clock switching circuit is operated only in a state before the actual operation of the information processing apparatus is started.
【0050】実施例3の具体的動作を説明する。図13
において、MCUの出力信号1201をインバータ13
01で反転し、反転信号1304を出力する。AND回
路1302およびAND1303は、それぞれ反転信号
1304と信号113との論理積演算,反転信号130
4と112との論理積演算を実行する。反転信号130
4は、期間1の時のみハイレベルであり、信号113,
信号112を後段に伝搬させるが、期間1を過ぎると、
ローレベルとなり、信号113,112をマスクする。
すなわち、クロック切換え回路101は、情報処理装置
が実質的に動作を開始するよりも前の期間だけ、アクテ
ィブに動作して、動作開始時のクロック切換え状態を保
持し、それ以降はクロック切換え機能をロックする。The specific operation of the third embodiment will be described. FIG.
, The output signal 1201 of the MCU is
01 and outputs an inverted signal 1304. The AND circuits 1302 and 1303 perform a logical product operation of the inverted signal 1304 and the signal 113, respectively.
4 and 112 are ANDed. Inverted signal 130
4 is at a high level only during period 1, and the signal 113,
The signal 112 is propagated to the subsequent stage.
The signal goes to low level, and the signals 113 and 112 are masked.
That is, the clock switching circuit 101 operates actively only during a period before the information processing apparatus substantially starts operating, holds the clock switching state at the start of the operation, and thereafter performs the clock switching function. Lock.
【0051】この方式により、電源投入後の最も故障発
生頻度の高い期間のみクロックを選択して信頼性を確保
しつつ、情報処理装置の動作中のクロック切換えを禁止
するので、情報処理装置動作中にクロックの連続性を保
証するためのタイミング一致化回路が不要となり、情報
処理装置動作中のクロックの連続性保証機能を削減した
ので、小形化が可能になる。According to this method, clock switching is prohibited during operation of the information processing apparatus while selecting a clock only during the period in which the frequency of occurrence of a failure occurs most frequently after power-on and ensuring reliability. In addition, a timing matching circuit for guaranteeing the continuity of the clock is unnecessary, and the function of guaranteeing the continuity of the clock during the operation of the information processing apparatus is reduced, so that the size can be reduced.
【0052】《実施例4》図14は、クロック切換え回
路101の実施例4を示すブロック図である。図13の
クロック切換え回路101と図14のクロック切換え回
路101との違いは、クロック動作の監視機能を追加し
たことである。このクロック動作の監視機能は、AND
回路1403と、FF1402と、監視用信号141
1,1410の出力端子とを追加すると実現できる。A
ND回路1403は、MCUの出力信号1201と11
3との論理積演算を実行し、情報処理装置動作中のみ、
信号113を後段に伝搬する。なお、図15は、クロッ
クA異常の監視動作を併せて示している。MCUの出力
信号1201がハイレベルになると、監視動作を実行す
る。FF1402は、情報処理装置動作中に1度でも信
号113がハイレベルになると、その状態を保持する。
すなわち、情報処理装置動作中に、何らかの影響でクロ
ックAの動作が異常になると、その状態を保持し、信号
1410により、情報処理装置に警報を出し続ける。信
号1411は、情報処理装置がこの信号を調べてクロッ
クAの故障を早期発見し保守するための監視手段を提供
する。Fourth Embodiment FIG. 14 is a block diagram showing a fourth embodiment of the clock switching circuit 101. A difference between the clock switching circuit 101 in FIG. 13 and the clock switching circuit 101 in FIG. 14 is that a monitoring function of a clock operation is added. The monitoring function of this clock operation is AND
The circuit 1403, the FF 1402, and the monitoring signal 141
This can be realized by adding 1,1410 output terminals. A
The ND circuit 1403 outputs the output signals 1201 and 11 of the MCU.
3 is executed, and only when the information processing device is operating,
The signal 113 is propagated to the subsequent stage. FIG. 15 also shows the monitoring operation of the clock A abnormality. When the output signal 1201 of the MCU goes high, a monitoring operation is performed. The FF 1402 holds the state when the signal 113 goes high even once during the operation of the information processing apparatus.
That is, when the operation of the clock A becomes abnormal due to some influence during the operation of the information processing apparatus, the state is maintained, and an alarm is continuously issued to the information processing apparatus by the signal 1410. The signal 1411 provides monitoring means for the information processing apparatus to check this signal to detect and maintain the failure of the clock A at an early stage.
【0053】これらの機能は、一方のクロックが故障し
て動作している状態で、もう一方のクロックも故障する
という「クロックの二重故障」を防ぎ、信頼性を確保する
ために有効である。These functions are effective to prevent a "double clock failure" in which one clock fails and the other clock also fails while operating, thereby ensuring reliability. .
【0054】《実施例5》図16は、クロック切換え回
路101の実施例5を示すブロック図である。図14の
クロック切換え回路101と図16のクロック切換え回
路101との違いは、クロックの切換え動作を禁止する
機能を追加したことである。この禁止機能は、NOR1
601と動作禁止制御信号1602の端子とを追加する
と実現できる。端子1602を基板のGNDに接続する
と、NOR1602はMCUの出力信号1201を伝搬
する。この場合は、これまで述べてきた所定の動作を実
行する。一方、端子1602を基板のVCCに接続する
と、NOR1601がMCUの出力信号1201をマス
クするので、その出力は常にローレベルになり、FF4
01の状態を変化させることなく、クロック切換え動作
を禁止する。この機能を利用すれば、同じ回路基板にク
ロックAだけの発振回路のみを実装し、クロックBのた
めのクロック発振回路を取り除き動作させることができ
る。すなわち、共通のクロック切換え回路101のチッ
プを採用して、高信頼性が要求される情報処理装置で
は、上記全機能を盛り込み高信頼化する一方で、それほ
ど信頼性が要求されない情報処理装置では、クロックB
のためのクロック発振回路を省略して、小形化と大量生
産による低コスト化とを達成できる。Fifth Embodiment FIG. 16 is a block diagram showing a fifth embodiment of the clock switching circuit 101. A difference between the clock switching circuit 101 in FIG. 14 and the clock switching circuit 101 in FIG. 16 is that a function for inhibiting a clock switching operation is added. This prohibition function is performed by NOR1
This can be realized by adding a terminal 601 and a terminal for the operation inhibition control signal 1602. When the terminal 1602 is connected to the GND of the board, the NOR 1602 propagates the output signal 1201 of the MCU. In this case, the predetermined operation described above is performed. On the other hand, when the terminal 1602 is connected to the VCC of the substrate, the NOR 1601 masks the output signal 1201 of the MCU, so that the output is always at the low level and the FF4
The clock switching operation is prohibited without changing the state of 01. If this function is used, only the oscillation circuit for the clock A can be mounted on the same circuit board, and the clock oscillation circuit for the clock B can be removed to operate. That is, in an information processing device that requires high reliability by adopting a chip of the common clock switching circuit 101 and incorporates all of the above functions to achieve high reliability, in an information processing device that does not require much reliability, Clock B
By omitting a clock oscillation circuit for the above, it is possible to achieve downsizing and cost reduction by mass production.
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明によれば、クロックAを0からn
までサイクリックにカウントし予め定められたカウント
Nのとき出力をアサートするカウンタAと、クロックB
を0からmまでサイクリックにカウントし予め定められ
たカウントM(M>N)のとき出力をアサートするととも
にカウンタAの出力でカウントをリセットするカウンタ
Bと、カウンタBの出力と上記M,Nとの関係によりク
ロックAの異常動作を判定するクロック異常判定回路
と、クロック異常判定回路の出力でクロックAまたはク
ロックBを選択するセレクタとからなるクロック切換え
回路を備えて、クロックAの異常のときのみシステムク
ロックとしてクロックBを選択するので、設定値M,N
で決まる範囲内のクロック異常による誤判定を防止でき
る。According to the present invention, the clock A is changed from 0 to n.
A counter A that cyclically counts up to and asserts an output at a predetermined count N;
Is cyclically counted from 0 to m, and when a predetermined count M (M> N) is asserted, the output is asserted and the count is reset by the output of the counter A; the output of the counter B; And a selector for selecting a clock A or a clock B based on the output of the clock abnormality determination circuit. Only the clock B is selected as the system clock.
Erroneous determination due to a clock abnormality within the range determined by the above.
【0056】また、電源投入直後のクロック故障頻度の
高いところだけクロック切換え回路を動作させて高信頼
化し、それ以外の故障頻度の低いところではクロック切
換え回路を固定し、情報処理装置動作中のクロック切換
えに必要なタイミング一致化回路などの機能を削減可能
であることから、必要な信頼性を保ったまま、情報処理
装置のクロック部分を小型化し、コストダウンできる。Further, the clock switching circuit is operated only at the place where the frequency of the clock failure is high immediately after the power is turned on, thereby improving the reliability, and the clock switching circuit is fixed at the places where the frequency of the failure is low. Since the functions such as the timing matching circuit required for switching can be reduced, the clock portion of the information processing device can be downsized and the cost can be reduced while maintaining the required reliability.
【図1】本発明による高信頼クロックを有する情報処理
装置の実施例1のクロック切換え回路の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a clock switching circuit according to a first embodiment of an information processing apparatus having a highly reliable clock according to the present invention.
【図2】実施例1のクロック切換え回路のカウンタBの
カウントの変化の様子を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating how the count of a counter B of the clock switching circuit according to the first embodiment changes.
【図3】実施例1における故障モードを表す真理値の図
表である。FIG. 3 is a table of truth values representing failure modes in the first embodiment.
【図4】クロックA異常判定回路の回路構成の一例を示
す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a clock A abnormality determination circuit.
【図5】電源投入後のクロック動作を説明する図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a clock operation after power is turned on.
【図6】誤動作防止に関連して、電源投入後のクロック
切換え回路のカウンタBのカウントの変化の様子を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a state of a change in the count of a counter B of the clock switching circuit after power-on, in relation to the prevention of malfunction.
【図7】実施例1のクロック切換え回路を採用した本発
明による情報処理装置の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of the information processing apparatus according to the present invention employing the clock switching circuit of Embodiment 1.
【図8】メモリ管理ユニット(MCU)の内部構成の一例
を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of a memory management unit (MCU).
【図9】各機能ブロックのシステムクロックの周波数が
異なる情報処理装置のMCUの内部構成の一例を示すブ
ロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of an MCU of the information processing device in which the system clock frequency of each functional block is different.
【図10】クロック切換え回路の実施例2の構成を示す
ブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a second embodiment of the clock switching circuit.
【図11】実施例2のクロックA異常判定回路の構成を
示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration of a clock A abnormality determination circuit according to a second embodiment.
【図12】クロック切換え回路の実施例3の構成を示す
ブロック図である。FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a third embodiment of the clock switching circuit.
【図13】実施例3のクロックA異常判定回路の構成を
示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram illustrating a configuration of a clock A abnormality determination circuit according to a third embodiment.
【図14】監視機能を追加したクロック切換え回路の実
施例4を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a fourth embodiment of a clock switching circuit to which a monitoring function is added.
【図15】システムクロックを基準として、MCUの出
力信号とクロックA異常監視動作とを併せて示すタイム
チャートである。FIG. 15 is a time chart showing together an MCU output signal and a clock A abnormality monitoring operation with reference to a system clock.
【図16】クロックの切換え動作を禁止する機能を追加
したクロック切換え回路の実施例5を示すブロック図で
ある。FIG. 16 is a block diagram showing a fifth embodiment of a clock switching circuit to which a function of inhibiting a clock switching operation has been added;
【符号の説明】 101 クロック切換え回路 102 カウンタA 103 カウンタB 104 クロックA異常判定回路 105 セレクタ 110 クロックA 111 クロックB 112 カウンタAの出力 113 カウンタBの出力 114 クロックA異常判定回路の出力 115 システムクロック 701 情報処理装置 702 CPU 703 メモリ制御ユニット(MCU) 704 主メモリ 705 I/O−1 706 I/O−2 710 プロセッサバス 711 メモリバス 712 システムバス 720 クロック発振回路A 721 クロック発振回路B 732 システムクロック 901 倍周回路 902 分周回路 1004 クロックA異常判定回路 1201 メモリ制御ユニット703の出力信号 1204 クロックA異常判定回路 1301 インバータ 1302 AND 1303 AND 1304 反転信号 1402 FF 1403 AND 1404 改良したクロック切換え回路 1410 監視用信号 1411 監視用信号[Description of Signs] 101 Clock switching circuit 102 Counter A 103 Counter B 104 Clock A abnormality determination circuit 105 Selector 110 Clock A 111 Clock B 112 Output of counter A 113 Output of counter B 114 Output of clock A abnormality determination circuit 115 System clock 701 Information processing device 702 CPU 703 Memory control unit (MCU) 704 Main memory 705 I / O-1 706 I / O-2 710 Processor bus 711 Memory bus 712 System bus 720 Clock oscillation circuit A 721 Clock oscillation circuit B 732 System clock 901 Doubler circuit 902 Divider circuit 1004 Clock A abnormality determination circuit 1201 Output signal of memory control unit 703 1204 Clock A abnormality determination circuit 1301 Inverter 13 02 AND 1303 AND 1304 Inverted signal 1402 FF 1403 AND 1404 Improved clock switching circuit 1410 Monitoring signal 1411 Monitoring signal
フロントページの続き (72)発明者 堀田 多加志 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 清野 隆 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 菅谷 祐二 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内Continued on the front page (72) Inventor Takashi Hotta 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Takashi Kiyono 882, Ichimo, Ichimo, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture, Ltd. Within Hitachi Measuring Instruments Division (72) Inventor Yuji Sugaya 882 Momo, Oaza, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Instruments Measuring Instruments Division
Claims (8)
Bと正常なクロックを選択するクロック切換え回路とを
含む高信頼クロックを有する情報処理装置において、 前記クロック切換え回路が、前記クロック発振回路Aの
クロックAを0からnまでサイクリックにカウントし予
め定められたカウントNのとき出力をアサートするカウ
ンタAと、前記クロック発振回路BのクロックBを0か
らmまでサイクリックにカウントし予め定められたカウ
ントM(M>N)のとき出力をアサートするとともにカウ
ンタAの出力でカウントをリセットするカウンタBと、
前記カウンタBの出力と前記カウントM,Nとの関係に
より前記クロック発振回路Aまたはクロック発振回路B
の異常の有無を判定するクロック異常判定回路と、前記
クロック異常判定回路の出力により前記クロックAまた
はクロックBを選択するセレクタとからなることを特徴
とする高信頼クロックを有する情報処理装置。1. An information processing apparatus having a highly reliable clock including a clock oscillation circuit A, a clock oscillation circuit B, and a clock switching circuit for selecting a normal clock, wherein the clock switching circuit comprises a clock of the clock oscillation circuit A. A counter A that cyclically counts A from 0 to n and asserts an output at a predetermined count N; and a predetermined count that cyclically counts clock B of the clock oscillation circuit B from 0 to m. A counter B that asserts the output when M (M> N) and resets the count with the output of the counter A;
The clock oscillating circuit A or the clock oscillating circuit B according to the relationship between the output of the counter B and the counts M and N.
An information processing apparatus having a highly reliable clock, comprising: a clock abnormality determination circuit that determines the presence or absence of an abnormality in the clock; and a selector that selects the clock A or the clock B based on an output of the clock abnormality determination circuit.
Bと正常なクロックを選択するクロック切換え回路とを
含む高信頼クロックを有する情報処理装置において、 前記クロック切換え回路が、前記クロック発振回路Aの
クロックAを0からnまでサイクリックにカウントし予
め定められたカウントNのとき出力をアサートするカウ
ンタAと、前記クロック発振回路BのクロックBを0か
らmまでサイクリックにカウントし予め定められたカウ
ントM(M>N)のとき出力をアサートするとともにカウ
ンタAの出力でカウントをリセットするカウンタBと、
前記カウンタBの出力と前記カウントM,Nとの関係に
より前記クロック発振回路Aまたはクロック発振回路B
の異常の有無を判定するクロック異常判定回路と、前記
クロック異常判定回路の出力により前記クロックAまた
はクロックBを選択するセレクタとからなり、 電源投入から前記情報処理装置の実質的動作が始る直前
までのクロック切換え期間中に選択したクロックをそれ
以降のクロックとするように前記クロック異常判定結果
を固定する手段を備えたことを特徴とする高信頼クロッ
クを有する情報処理装置。2. An information processing apparatus having a highly reliable clock including a clock oscillation circuit A, a clock oscillation circuit B, and a clock switching circuit for selecting a normal clock, wherein the clock switching circuit includes a clock of the clock oscillation circuit A. A counter A that cyclically counts A from 0 to n and asserts an output at a predetermined count N; and a predetermined count that cyclically counts clock B of the clock oscillation circuit B from 0 to m. A counter B that asserts the output when M (M> N) and resets the count with the output of the counter A;
The clock oscillating circuit A or the clock oscillating circuit B according to the relationship between the output of the counter B and the counts M and N.
And a selector for selecting the clock A or the clock B based on the output of the clock abnormality determination circuit, and immediately before the substantial operation of the information processing apparatus starts from power-on. An information processing apparatus having a highly reliable clock, comprising: means for fixing the clock abnormality determination result so that the clock selected during the clock switching period up to the clock switching is used as a clock after that.
る情報処理装置において、 前記クロック切換え回路が、前記クロック切換え期間
中、クロック異常と1度判定した後に前記クロック発振
回路Aが正常に動作し始めたときに、前記クロック異常
判定回路のそれまでの判定をクリアする手段を備えたこ
とを特徴とする高信頼クロックを有する情報処理装置。3. The information processing device having a highly reliable clock according to claim 2, wherein the clock switching circuit operates normally after the clock switching circuit determines once that the clock is abnormal during the clock switching period. An information processing apparatus having a high-reliability clock, comprising means for clearing the previous determination of the clock abnormality determination circuit when the operation is started.
の高信頼クロックを有する情報処理装置において、 前記クロック切換え回路が、どちらのクロックを固定し
たかを監視する手段を備えたことを特徴とする高信頼ク
ロックを有する情報処理装置。4. The information processing apparatus having a highly reliable clock according to claim 1, wherein said clock switching circuit includes means for monitoring which clock is fixed. An information processing device having a highly reliable clock.
る情報処理装置において、 前記クロック切換え回路が、前記クロック切換え期間後
の前記情報処理装置の動作中に、選択されたクロック発
振回路の動作を監視する手段を備えたことを特徴とする
高信頼クロックを有する情報処理装置。5. The information processing device having a highly reliable clock according to claim 2, wherein the clock switching circuit operates the selected clock oscillation circuit during the operation of the information processing device after the clock switching period. An information processing apparatus having a highly reliable clock, comprising:
の高信頼クロックを有する情報処理装置において、 予め予測される電源投入後の各クロック発振回路の初期
発振立上がり時間の差に相当するクロックサイクル数よ
りも前記カウントM,Nの差(M−N)を大きく設定する
ことを特徴とする高信頼クロックを有する情報処理装
置。6. The information processing apparatus having a highly reliable clock according to claim 1, wherein the information corresponds to a difference between a predicted initial oscillation rise time of each clock oscillation circuit after power-on. An information processing apparatus having a highly reliable clock, wherein the difference (M-N) between the counts M and N is set to be larger than the number of clock cycles.
の高信頼クロックを有する情報処理装置において、 予め予測されるクロック不安定動作によるクロックサイ
クル数の差よりも前記カウントM,Nの差(M−N)を大
きく設定することを特徴とする高信頼クロックを有する
情報処理装置。7. The information processing device having a highly reliable clock according to claim 1, wherein the counts M and N are larger than a difference between the number of clock cycles due to a clock unstable operation predicted in advance. An information processing apparatus having a highly reliable clock, wherein the difference (M−N) is set to be large.
の高信頼クロックを有する情報処理装置において、 前記クロック切換え回路が、当該クロック切換え回路を
動作させるか否かを指示する信号を前記情報処理装置か
ら取り込むための端子と、動作させない時には予め定め
られたクロックを選択するように前記クロック切換え回
路を固定する手段とを備えたことを特徴とする高信頼ク
ロックを有する情報処理装置。8. The information processing device having a highly reliable clock according to claim 1, wherein the clock switching circuit outputs a signal indicating whether to operate the clock switching circuit. An information processing apparatus having a high-reliability clock, comprising: a terminal for taking in data from the information processing apparatus; and means for fixing the clock switching circuit so as to select a predetermined clock when not operating.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8153550A JPH103324A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Information processor having high reliability clock |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8153550A JPH103324A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Information processor having high reliability clock |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH103324A true JPH103324A (en) | 1998-01-06 |
Family
ID=15564965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8153550A Pending JPH103324A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Information processor having high reliability clock |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH103324A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3385728A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-10 | Autoliv Development AB | An automotive safety electronic control system |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8153550A patent/JPH103324A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3385728A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-10 | Autoliv Development AB | An automotive safety electronic control system |
WO2018185193A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Autoliv Development Ab | An automotive safety electronic control system |
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