JPH1151782A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH1151782A
JPH1151782A JP20802297A JP20802297A JPH1151782A JP H1151782 A JPH1151782 A JP H1151782A JP 20802297 A JP20802297 A JP 20802297A JP 20802297 A JP20802297 A JP 20802297A JP H1151782 A JPH1151782 A JP H1151782A
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JP
Japan
Prior art keywords
counter
oscillation
time
oscillation circuit
circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20802297A
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English (en)
Inventor
Kozo Hishinuma
宏三 菱沼
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マイクロコンピュータ及びゲートアレイ等の論
理機能を含んだ半導体装置に関する。基準抵抗やセンサ
抵抗等を用いた発振回路を利用するR/F変換器の変換
時間が、R/F変換器を内蔵するマイクロコンピュータ
の電圧等が変化すると前記発振回路の周波数も変化する
ため、変動してしまうこと。 【解決手段】タイムベースカウンタに設定された時間を
R/F変換時間の基準とすることにより一定時間で変換
が完了する。またはリファレンスレジスタ等に格納され
た値を使用することにより、変換時間の短縮を行う。ク
ロック発生回路1、コンペアデータレジスタ12、P型
Tr5とN型Tr6と容量素子9および抵抗素子10で
構成される第1CR発振回路、タイムベースカウンタ
2、計測カウンタ3、CR発振制御回路4、P型Tr5
とN型Tr7と容量素子9および抵抗素子11で構成さ
れる第2CR発振回路、リファレンスレジスタ13から
成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上に構
成されたマイクロコンピュータ及びゲートアレイ等の論
理機能を含んだ半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、温度または湿度等の条件に対し一
定の抵抗値を示す抵抗素子(以下基準抵抗と略す)を用
いた発振回路と温度または湿度等の条件に対し規則性を
持って抵抗値が変化する抵抗素子(以下センサ抵抗と略
す)を用いた発振回路を利用して温度または湿度等の測
定を行う回路(以下抵抗値Rを周波数Fに変換する回路
としR/F変換器と略す)を使用する場合、最初にR/
F変換器の使用者が定めたパルス数分だけ基準抵抗を用
いた発振回路が発振する時間を計測し、次に前記計測し
た時間と同じ時間内にセンサ抵抗を用いた発振回路が発
振するパルス数を計測し、前記使用者が定めたパルス数
と前記センサ抵抗を用いた発振回路の計測されたパルス
数を比較することにより温度または湿度等を決定してい
た。そしてR/F変換器の変換時間は、R/F変換器の
使用者が定めたパルス数分基準抵抗による発振回路が発
振する時間の2倍となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】抵抗素子を用いる発振
回路の周波数は、発振回路用のインバータを内蔵する半
導体装置の電圧や個々の半導体装置の特性のばらつき等
により変動する。即ち基準抵抗やセンサ抵抗等を用いた
発振回路を利用するR/F変換器の変換時間は、R/F
変換器を内蔵するマイクロコンピュータの電圧等が変化
すると前記の発振回路の周波数が変動するため変化す
る。従って、マイクロコンピュータの応用等において、
R/F変換器を使用した処理が一定時間内に完了しない
場合があるという課題が生じる。
【0004】
【課題を解決するための手段】マイクロコンピュータの
応用等において、R/F変換器を使用した処理を一定時
間内に完了しない場合があるという課題を解決するた
め、半導体装置の第1の端子と第2の端子の間に接続さ
れた第1の抵抗素子と前記第1の端子に接続された容量
素子で構成される第1の発振回路と、前記第1の端子と
第3の端子の間に接続された第2の抵抗素子と前記容量
素子で構成される第2の発振回路と、前記第1の発振回
路のパルス数を指定し前記第2の発振回路のパルス数を
計測する第1のカウンタと、前記第1のカウンタに指定
されたパルス数分発振するのに要する時間を計測する第
2のカウンタで、前記第1のカウンタに指定されるパル
ス数は前記第1の発振回路があらかじめ定められた時間
内に発振するパルス数であることを特徴とする半導体装
置を用いる。
【0005】また、前記のあらかじめ定められた時間を
設定するために、前記の第2のカウンタを使用すること
を特徴とする半導体装置を用いる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下本発明における実施の形態を
図を用いて説明する。
【0007】図1は、本発明によるR/F変換器の一実
施例を表すブロック図である。1は本発明によるR/F
変換器を内蔵するマイクロコンピュータの基本クロック
または基本クロックを分周したクロックを発生するクロ
ック発生回路である。2はアップカウントおよびダウン
カウントの両方が可能なアップダウンカウンタ(以後タ
イムベースカウンタと呼ぶ)である。3は、アップカウ
ントを行うアップカウンタ(以後計測カウンタと呼ぶ)
である。4は前記2のタイムベースカウンタおよび前記
3の計測カウンタに対し制御信号出力および制御信号入
力を持ち、5のP型MOSトランジスタ、6または7の
N型MOSトランジスタへオン、オフの信号を出力し、
8のシュミット型のバッファの出力を入力とするCR発
振制御回路である。9は本発明によるR/F変換器を内
蔵するマイクロコンピュータの端子に接続された容量素
子である。10、11は前記マイクロコンピュータの二
つの端子の間に接続された抵抗素子である。P型MOS
トランジスタ5、N型MOSトランジスタ6、容量素子
9および抵抗素子10で第1のCR発振回路を構成し、
P型MOSトランジスタ5、N型MOSトランジスタ
7、容量素子9および抵抗素子11で第2のCR発振回
路を構成する。12はタイムベースカウンタ2の値と比
較する値を格納するレジスタ(以後コンペアレジスタと
呼ぶ)である。13は計測カウンタ3の値を保存するレ
ジスタ(以後リファレンスレジスタと呼ぶ)である。
【0008】図2は、従来方式の一例を示すブロック図
である。21は従来方式によるR/F変換器を内蔵する
マイクロコンピュータの基本クロックまたは基本クロッ
クを分周したクロックを発生するクロック発生回路であ
る。22はアップカウントおよびダウンカウントの両方
が可能なアップダウンカウンタ(以後タイムベースカウ
ンタと呼ぶ)である。23は、アップカウントを行うア
ップカウンタ(以後計測カウンタと呼ぶ)である。24
は前記22のタイムベースカウンタおよび前記23の計
測カウンタに対し制御信号出力および制御信号入力を持
ち、25のP型MOSトランジスタ、26または27の
N型MOSトランジスタへオン、オフの信号を出力し、
28のシュミット型のバッファの出力を入力とするCR
発振制御回路である。29は従来方式によるR/F変換
器を内蔵するマイクロコンピュータの端子に接続された
容量素子である。30、31は前記マイクロコンピュー
タの二つの端子の間に接続された抵抗素子である。P型
MOSトランジスタ25、N型MOSトランジスタ2
6、容量素子29および抵抗素子30で第1のCR発振
回路を構成し、P型MOSトランジスタ25、N型MO
Sトランジスタ27、容量素子29および抵抗素子31
で第2のCR発振回路を構成する。
【0009】図2を基に従来のR/F変換器の動作を示
す。ここではタイムベースカウンタ22と計測カウンタ
23はともに16ビット構成とする。始めに計測カウン
タ23に、P型MOSトランジスタ25、N型MOSト
ランジスタ26、容量素子29および抵抗素子30で構
成される第1のCR発振回路の発振のパルス数の補数を
設定する。またタイムベースカウンタ22を初期化し”
0000H”に設定する。次にCR発振制御回路24は
前記第1のCR発振回路の発振を開始させ、同時にタイ
ムベースカウンタ22のダウンカウントおよび計測カウ
ンタ23のアップカウントを開始させる。計測カウンタ
23がオーバーフローした時点、即ち計測カウンタが”
0000H”になった時点で、CR発振制御回路24は
前記第1のCR発振回路を停止させ、P型MOSトラン
ジスタ25、N型MOSトランジスタ27、容量素子2
9および抵抗素子31で構成される第2のCR発振回路
の発振を開始させると同時にタイムベースカウンタをダ
ウンカウントからアップカウントに変える。この時計測
カウンタはアップカウントを続けている。計測カウンタ
がオーバーフローした時点で、CR発振制御回路24は
前記第2のCR発振回路の発振を停止させる。この結果
計測カウンタ23に残った値は、前記第1のCR発振回
路が発振していた時間と同じ時間内で、前記第2のCR
発振回路が発振したパルス数を示している。初期値とし
て計測カウンタ23に設定された数値の補数と計測カウ
ンタ23に最終的に残された数値を比較することによっ
て、前記第1のCR発振回路と前記第2のCR発振回路
は容量素子29共用しているため、前記第1のCR発振
回路と前記第2のCR発振回路のおのおのを構成してい
た抵抗素子30と31の抵抗値の比を知ることができ
る。前記抵抗素子30を、例えば抵抗値が温度によって
変化しない特性を持つものとし、前記抵抗素子31を温
度に対し規則性を持って変化するものとした場合、抵抗
素子30と31の抵抗値の比を知ることによって温度の
計測が可能となる。以上の動作をR/F変換と呼び、従
来の方式ではR/F変換時間、は前記第1のCR発振回
路が計測カウンタ22に初期値として設定されたパルス
数分発振するのにかかる時間の2倍となる。
【0010】次に図1を用いて、本発明の実施例を説明
する。始めにコンペアデータレジスタ12にP型MOS
トランジスタ5、N型MOSトランジスタ6、容量素子
9および抵抗素子10で構成される第1のCR発振回路
が発振する時間を設定し、タイムベースカウンタ2およ
び計測カウンタ3を初期化し”0000H”とする。C
R発振制御回路4は、前記第1のCR発振回路の発振を
開始させ、同時にタイムベースカウンタ2および計測カ
ウンタ3のカウントアップを開始させる。タイムベース
カウンタ2の値がコンペアデータレジスタ12に設定さ
れた値と等しくなった時点で、前記CR発振制御回路4
は前記第1のCR発振回路の発振を停止させ、同時に計
測カウンタ3に残された値をリファレンスレジスタ13
に格納し、前記計測カウンタ3を初期化し”0000
H”とする。次に前記CR発振制御回路4はP型MOS
トランジスタ5、N型MOSトランジスタ7、容量素子
9および抵抗素子11で構成される第2のCR発振回路
の発振を開始させ、同時に前記タイムベースカウンタ2
のダウンカウントおよび計測カウンタ3のカウントアッ
プを開始させる。タイムベースカウンタ2の値が”00
00H”となりアンダーフローした時点で前記第2の発
振回路の発振を停止させる。この時計測カウンタ3に残
された値とリファレンスレジスタ13の値を比較するこ
とによって、抵抗素子10と抵抗素子11の抵抗値の比
を知ることができる。従来の方式と異なりR/F変換時
間は、コンペアレジスタ12に設定された時間の2倍と
なる。図1で示される本発明は、図2で示される従来の
変換方式もまた実現できるものとする。すなわち、上記
本発明のR/F変換動作を第1回目の変換動作、または
変換結果を利用しないダミー動作とし、第1回目の変換
動作またはダミー動作の結果リファレンスレジスタ13
に残された前記第1のCR発振回路の発振のパルス数を
計測カウンタ3に設定される初期値とする。ここで、図
2を用いて説明した従来のR/F変換動作を行うなった
場合、変換をコンペアレジスタ12に設定された時間の
2倍程度で完了することができ、予測可能な変換時間を
得ることができる。本発明の回路を内蔵するマイクロコ
ンピュータの電源電圧等の動作条件が変化した場合は、
再度ダミー変換を行い変換時間の調整または計測カウン
タ3の初期値の変更を行う。さらに前記第1のCR発振
回路の発振時間または発振のパルス数は、それぞれ、コ
ンペアレジスタ12またはリファレンスレジスタ13に
格納されているため、R/F変換動作における前記第1
のCR発振回路による発振を省略し、前記第2の発振回
路による発振のみをコンペアレジスタ12に格納されて
時間行ない所望の結果を得ることができる。この場合R
/F変換の時間は通常の1/2で完了することができ
る。さらに計測カウンタ12とリファレンスレジスタ1
3の間で比較等の機能を持たせることにより、マイクロ
コンピュータのCPU等が行わなければならない計算等
の操作を簡略化することができる。
【0011】
【発明の効果】以上のように請求項1から請求項2に係
る半導体装置によれば、設定された時間内でR/F変換
動作を完了することができる。または設定時間の1/2
の時間でR/F変換動作を完了することができる。即ち
R/F変換時間の短縮が可能となる。またこのように予
測可能な時間内で動作を完了させることにより、本発明
の半導体装置を内蔵するマイクロコンピュータ等は一連
の処理の流れの停滞等を回避することや、効率の良い処
理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体装置の構成を表すブロック
図である。
【図2】従来の方式による半導体装置の構成を表すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 クロック発生回路 2 タイムベースカウンタ 3 計測カウンタ 4 CR発振制御回路 5 P型MOSトランジスタ 6 N型MOSトランジスタ 7 N型MOSトランジスタ 8 シュミット型バッファ 9 容量素子 10 抵抗素子 11 抵抗素子 12 コンペアレジスタ 13 リファレンスレジスタ 21 クロック発生回路 22 タイムベースカウンタ 23 計測カウンタ 24 CR発振制御回路 25 P型MOSトランジスタ 26 N型MOSトランジスタ 27 N型MOSトランジスタ 28 シュミット型バッファ 29 容量素子 30 抵抗素子 31 抵抗素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体装置の第1の端子と第2の端子の間
    に接続された第1の抵抗素子と前記第1の端子に接続さ
    れた容量素子で構成される第1の発振回路と、前記第1
    の端子と第3の端子の間に接続された第2の抵抗素子と
    前記容量素子で構成される第2の発振回路と、前記第1
    の発振回路のパルス数を指定し前記第2の発振回路のパ
    ルス数を計測する第1のカウンタと、前記第1のカウン
    タに指定されたパルス数分発振するのに要する時間を計
    測する第2のカウンタで、前記第1のカウンタに指定さ
    れるパルス数は前記第1の発振回路があらかじめ定めら
    れた時間内に発振するパルス数であることを特徴とする
    半導体装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のあらかじめ定められた時間
    を設定するために、請求項1記載の第2のカウンタを使
    用することを特徴とする半導体装置。
JP20802297A 1997-08-01 1997-08-01 半導体装置 Withdrawn JPH1151782A (ja)

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JP20802297A JPH1151782A (ja) 1997-08-01 1997-08-01 半導体装置

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JP20802297A JPH1151782A (ja) 1997-08-01 1997-08-01 半導体装置

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JP20802297A Withdrawn JPH1151782A (ja) 1997-08-01 1997-08-01 半導体装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007078440A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Seiko Epson Corp R/f変換回路及びそれを具備する半導体集積回路
JP2007200079A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Oki Electric Ind Co Ltd センサシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007078440A (ja) * 2005-09-13 2007-03-29 Seiko Epson Corp R/f変換回路及びそれを具備する半導体集積回路
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Effective date: 20041005