JPH10340140A - 過電圧防止回路およびこれを用いたプロセッサ電源制御 方式 - Google Patents

過電圧防止回路およびこれを用いたプロセッサ電源制御 方式

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JPH10340140A
JPH10340140A JP9149242A JP14924297A JPH10340140A JP H10340140 A JPH10340140 A JP H10340140A JP 9149242 A JP9149242 A JP 9149242A JP 14924297 A JP14924297 A JP 14924297A JP H10340140 A JPH10340140 A JP H10340140A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変出力電圧電源モジュールを使用した過電
圧防止回路において、パワーオンおよびリセット時に発
生する電圧上昇によるプロセッサの破壊を防ぐ。 【解決手段】 コンピュータシステム1の過電圧防止回
路は、パワーオンおよびリセット時に供給電源の出力電
圧を低下させるものであり、マイクロプロセッサ12
と、マイクロプロセッサ12に電源を供給するための外
部より可変出力電圧電源モジュール13と、システムリ
セット信号bを監視し、プロセッサリセット信号d、電
圧制御信号eを生成する制御回路部14を有する。この
過電圧防止回路は、各CPU単位に備えて動作可能であ
り、電源モジュールと制御回路部は各CPU単位に提供
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、過電圧防止回路に
関し、特に、コンピュータ装置のマイクロプロセッサに
用いられる過電圧防止回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のは、コンピュータ装置の
マイクロプロセッサやそのI/F(インターフェイス)
回路の破壊防止を目的として用いられている。また、こ
のような過電圧防止回路の一例として、例えば、特開平
6−149610号公報には、ターゲット電源の電圧を
常時監視し、ターゲット動作電圧に合わせた電圧を得る
ことができる可変型電圧レギュレータ回路に関する技術
が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の過電圧
防止回路では、パワーオン時の突入電流の上昇に伴う電
圧上昇や、リセット動作により高周波数動作から低周波
数動作への切り替えによる電流変化に起因する電圧上昇
が生じることがあり、この電圧上昇がマイクロプロセッ
サの最大定格電圧を超える場合には、回路構成素子が破
壊するという危険性があった。
【0004】また、このような過電圧防止回路を備えた
マイクロプロセッサを複数個搭載するコンピュータシス
テムでは、マイクロプロセッサの実装数が増加するに従
って、パワーオン/リセット時の電圧上昇が高くなるた
め、マイクロプロセッサを破壊する危険性がより高くな
る。
【0005】本発明の目的は、回路規模を小さくして電
圧上昇を抑制し、マイクロプロセッサの破壊を防ぐとと
もに、マイクロプロセッサの増設時において電圧調整を
不要とする過電圧防止回路およびこれを用いたプロセッ
サ電源制御方式を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロプロ
セッサに用いる過電圧防止回路であって、外部信号によ
り出力電圧が可変可能な出力電圧可変手段を備えること
を特徴とする。
【0007】また、コンピュータシステムのCPU内
に、前記過電圧防止回路を内蔵する電源モジュールと、
この電源モジュールから給電を受けるマイクロプロセッ
サと、コンピュータシステムからの命令を基に前記マイ
クロプロセッサの初期化および前記電源モジュールに対
する電圧制御を行う制御回路部とを備え、パワーオンお
よびリセット時における電源出力電圧を可変可能にする
ことを特徴とするそして、制御回路部は、コンピュータ
システムから電圧確定信号とシステムリセット信号とを
入力し、マイクロプロセッサに対しプロセッサ初期化信
号およびプロセッサリセットを出力し、かつ前記電圧電
源モジュールに電圧制御信号を出力することを特徴と
し、また、常時システムリセット信号を監視し、パワー
オン時またはプロセッサリセット時は、マイクロプロセ
ッサへの給電電圧を通常よりも低くするを特徴とする。
【0008】さらに、これらの電源モジュールおよび制
御回路部を、各CPU単位に備えることを特徴とする。
【0009】本発明は、常時、システムリセット信号を
監視し、パワーオン時またはプロセッサリセット時はマ
イクロプロセッサへの給電電圧を通常と比較して低くす
ることで過電圧によるプロセッサ破壊を防止する。ま
た、本発明では、このような作用をCPU単位で実現で
きるため、CPUの数に関係なく過電圧防止が可能であ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明ついて図面を参照し
て詳細に説明する。
【0011】図1は、本発明の一実施の形態を示すブロ
ック図である。図1を参照すると、本発明の過電圧防止
回路は、コンピュータシステム1のCPU11内に、マ
イクロプロセッサ12と、このマイクロプロセッサ12
へ給電するための可変出力電圧電源モジュール13と、
コンピュータシステム1とCPU11間のインタフェー
ス制御を行う制御回路部14とを備えている。制御回路
部14は、コンピュータシステム1から電圧確定信号a
とシステムリセット信号bとを入力し、マイクロプロセ
ッサ12にプロセッサ初期化信号cとプロセッサリセッ
ト信号dとを出力し、可変出力電圧電源モジュール13
に電圧制御信号eを出力する。
【0012】図2は、図1の制御回路部14の詳細を示
すブロック図である。図2を参照すると、制御回路部1
4は、3つのAND回路101,106,107と、2
つのカウンタ回路102 ,104と、2つのフリップ
フロップ(F/F回路)103,105とから構成され
る。
【0013】次に、制御回路部14の動作について説明
すると、コンピュータシステム1から入力した電圧確定
信号aとシステムリセット信号bは、AND回路101
にて論理積されAND回路106とカウンタ回路102
,104とに出力される。また、プロセッサ初期化信
号cとプロセッサリセット信号dは、それぞれカウンタ
回路102 ,104にて所定の時間をカウントした
後、F/F回路103 ,105をセットすることで出
力される。
【0014】カウンタ回路102,104のカウンタ値
は、あらかじめカウンタ回路102のカウンタ値<カウ
ンタ回路104のカウンタ値となるように設定されてお
り、プロセッサリセット信号dは、AND回路107に
よりプロセッサ初期化信号cが“0”のとき“0”であ
る。また、電圧制御信号eは、 AND回路106によ
りAND回路101の出力とプロセッサ初期化信号cの
出力との論理積が出力される。
【0015】ここで、プロセッサ初期化信号cは、マイ
クロプロセッサ12の内部設定用の信号であって、これ
により、プロセッサ12の動作周波数が設定される。そ
して、“0”から“1”のときが内部設定の読み込みで
あり、“1”から“0”のときが内部設定の解除であ
る。また、プロセッサリセット信号dは、プロセッサ1
2が通常動作開始指示であって、“0”のときはリセッ
ト中であり、“1”のときは通常動作中である。
【0016】次に、本実施例の動作について、図1 ,
図2および図3に示す本実施例の動作を説明するタイミ
ングチャートを参照して詳細に説明する。
【0017】通常、CPU11内のマイクロプロセッサ
12は、プロセッサ初期化信号cの“0”から“1”の
変化時にマイクロプロセッサ12内部の設定を行い、こ
のときに動作周波数を設定する。それ以前の動作周波数
は、通常の動作周波数よりも大幅に低い周波数にて動作
している。そして、パワーオン時に、コンピュータシス
テム1はシステムDC電源電圧が安定すると、電圧確定
信号aを“0”から“1”に変化させるとともに、シス
テムリセット信号bを“0”から“1”に変化させる。
【0018】これにより、AND回路101の出力は
“1”となり、カウンタ回路102およびカウンタ回路
104がセットされる。また、このときカウンタ回路1
02のカウンタ値は300ms、カウンタ回路104の
カウンタ値は500msに設定されているため、F/F
回路103が先にセットされ、プロセッサ初期化信号c
が出力される。そして、AND回路101出力の信号
は、AND回路106にてプロセッサ初期化信号cとの
論理積がとられ、電圧制御信号eを“0”電圧LOWか
ら“1”電圧Normalに変化させる。
【0019】可変出力電圧電源モジュール13は、電圧
制御信号e“1”電圧Normalを受け、Norma
l出力電圧をマイクロプロセッサ12に対し出力する。
そして、マイクロプロセッサ12の内部クロック、およ
び可変出力電圧電源モジュール13の出力電圧が安定す
るために、電圧制御信号eおよびプロセッサ初期化信号
cを出力してから200ms後にプロセッサリセット信
号dをマイクロプロセッサ12に対して出力する。
【0020】次に、リセット時、コンピュータシステム
1は、システムリセット信号bを“1”から“0”とす
る。そうすると、制御回路部14は、AND回路101
出力が“0”となり、AND回路106出力である電圧
制御信号eが“0”電圧LOWを出力する。そして、電
圧LOWの指示を受けた可変出力電圧電源モジュール1
3は、マイクロプロセッサ12に対して出力電圧LOW
の電圧供給を行う。
【0021】また、カウンタ回路102は、AND回路
101の出力が“0”になってから可変出力電圧電源モ
ジュール13の出力電圧が安定する300ms後に出力
を“0”とし、F/F回路103の出力であるプロセッ
サ初期化信号c、およびAND回路107の出力である
プロセッサリセット信号cを“0”とする。リセット解
除時はパワーオン時と同様の動作を行う。
【0022】次に、別の実施の形態(変形例)について
説明する。
【0023】図4は、別の実施の形態を示すブロック図
である。図4を参照すると、複数のCPU(CPU11
〜CPUn1)が存在するコンピュータシステム2の場
合は、各CPU(CPU11〜CPUn1)上のマイク
ロプロセッサ(マイクロプロセッサ12〜マイクロプロ
セッサn2)への給電電源として、可変出力電圧電源モ
ジュール(可変出力電圧電源モジュール13〜可変出力
電圧電源モジュールn3)と、それらの制御に制御回路
部(制御回路部14〜制御回路部n4)とをそれぞれ備
える。これにより、各CPU(CPU11〜CPUn
1)ごとにパワーオンおよびリセット時の電圧制御を行
うことができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の過電圧防
止回路およびこれを用いたプロセッサ電源制御方式で
は、既存の可変出力電圧電源モジュールを使用し、その
電圧制御用信号を可変出力電圧電源モジュールの外部で
生成しているため、比較的小さい規模の回路であり、サ
ーバ等の小型コンピュータにも適用できる。
【0025】また、プロセッサ動作周波数の変化するパ
ワーオンやリセット時に電圧調整を行うため、マイクロ
プロセッサの破壊を招く電圧上昇を軽減するとともに、
CPUごとに可変出力電圧電源モジュールを使用して制
御を行うため、CPUの増設時に電圧調整が不要になる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
【図2】図1の制御回路部の詳細を示すブロック図であ
る。
【図3】本実施例の動作を説明するタイミングチャート
である。
【図4】別の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,2 コンピュータシステム 11,n1 CPU 12,n2 マイクロプロセッサ 13,n3 可変出力電圧電源モジュール 14,n4 制御回路部 101,106,107 AND回路 102,104 カウンタ回路 a 電圧確定信号 b システムリセット信号 c プロセッサ初期化信号 d プロセッサリセット信号 e 電圧制御信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロプロセッサに用いる過電圧防止
    回路であって、外部信号により出力電圧が可変可能な出
    力電圧可変手段を備えることを特徴とする過電圧防止回
    路。
  2. 【請求項2】 コンピュータシステムのCPU内に、請
    求項1記載の過電圧防止回路を内蔵する電源モジュール
    と、この電源モジュールから給電を受けるマイクロプロ
    セッサと、コンピュータシステムからの命令を基に前記
    マイクロプロセッサの初期化および前記電源モジュール
    に対する電圧制御を行う制御回路部とを備え、パワーオ
    ンおよびリセット時における電源出力電圧を可変可能に
    することを特徴とするプロセッサ電源制御方式。
  3. 【請求項3】 制御回路部は、コンピュータシステムか
    ら電圧確定信号とシステムリセット信号とを入力し、マ
    イクロプロセッサに対しプロセッサ初期化信号およびプ
    ロセッサリセットを出力し、かつ前記電圧電源モジュー
    ルに電圧制御信号を出力することを特徴とする請求項2
    記載のプロセッサ電源制御方式。
  4. 【請求項4】 制御回路部は、常時システムリセット信
    号を監視し、パワーオン時またはプロセッサリセット時
    は、マイクロプロセッサへの給電電圧を通常よりも低く
    するを特徴とする請求項3記載のプロセッサ電源制御方
    式。
  5. 【請求項5】 電源モジュールおよび制御回路部を、各
    CPU単位に備えることを特徴とする請求項2から4の
    いずれか1項記載のプロセッサ電源制御方式。
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