JPS58182575A - 電子時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 た電子時計に関する。

近年ＭＮＯＳ記憶素子等の書替可能な不揮発性メモリ素
子の動作電圧が低下してきたことにより、とれらの不揮
発性記憶素子を電子時計に使用することが検討されてい
る。

これらの電子時計への応用方式としては、例えば可変分
周回路を使用して周波数調整を行う方式に於いて分周比
を外部より設定記憶させるだめの記憶装置や、水晶発振
回路の温度補償を行う方式に於いて補償レベルを関部よ
り設定記憶させるための記憶装置として使用するもので
あり、いずれも外部より高い書込み電源を使用して書込
むものであった。しかるに」一記書込み電圧も技術の進
歩により今や電子時計の内部電源によって十分書替が可
能となってきた。

本発明は上記の点に着目し、電子時計に内蔵された不揮
発性メモリを内部電源によって書替を行わせろことによ
り、機能性を高めた電子時計を提供することを目的とし
ている。

上記目的を達成するだめの本発明の要旨は、電源用電池
、計時回路及び修正回路を有する時計回路を備えた電子
時計に於いて、前記電池の′電圧低下を検出して書込信
号を発生する電圧検出回路と、不揮発性メモリ回路を設
け、該不揮発性メモリ回路は、前記電圧検出回路の書込
信号によって書込状態となることにより、前記時計回路
に状態設定信号を供給し、かつ時計回路より供給される
消去信号によって消去状態となることにより状態設定信
号を解除することにある。

以下図面により本発明の一実施例を説明する。

まず本発明の説明に先立ち電気的に書替ＢＪ能な不揮発
性メモリの一般的特性について説明する。

第１図は電気的に書込と消去を行うＰチャネル型不揮発
性メモリの特性を示す特性図であって、不揮発性メモリ
のゲート電極に高い正電圧を印加すると、該不揮発性メ
モリはそれ以降、スレンショルド電圧（以下Ｖｔと略記
する）はデプレション方向となり、逆にゲート電極に高
い負電圧を印加すると、それ以降Ｖｔはエンノ・ンスメ
ント方向となって動作する特性を示している。従って適
当な参照電位ｖ８に対してＶｔが高いか低いかを判定す
る事により前記不揮発性メモリの状態を２値上記の如き
不揮発性メモリ（以下単にメモリと略記する）にデータ
を記憶させろためには選択的に書込を行うか、又は選択
的に消去を行うかの２つの方法が考えられる。

ここで書込とはＶｔをデプレション方向に移動させる事
、又消去とはＶｔをエンノ・ンスメント方向に移動させ
ろ事と定義すると、通常は選択的に書込む方法が一般的
である。この場合消去は一斉に行われる。即ち複数個の
メモリに対し、消去を無条件に一斉に行い、その後、書
込時に必要なメモリに対してだけ選択的に書込む。

第２図は、不揮発性メモリ回路の一例を示すものであり
、不揮発性メモリ４　ａ、４ｂ・・・の各ソース電極及
び基板電極はそれぞ」を電位Ｖｄｄに接続され、ドレイ
ン電極はそれぞれ負荷抵抗６ａ、３ｂ・・・・を介して
電位Ｖｓｓに接続され、ゲート電極はそれぞれ抵抗体１
ａ、１ｂ・・・・・・を介して書込・消去用電圧印加端
子ｖＭに接続されるとともに制御用トランジスタ２ａ、
２ｂ・・・・・・の各ドレイン電極に接続される。該ト
ランジスタ２ａ、２ｂ・・・・・・のソース電極及び基
板電極はそれぞれダイオード５ａ、５ｂを介して電位ｖ
８１１に接続され、各ゲート電極はデータ入力線り１、
Ｄ、・・・・・・どなる。この回路の消去・書込み手順
は次の様になる。

先ず、端子ｖＭを負の高電圧に引いた場合、前記トラン
ジスタ２ａ、２ｂ・・・・・・がどの様な状態にあって
も前記ダイオード５ａ、５ｂ・・・・・・に阻止されて
、前記抵抗体１ａ、１ｂ・・・・・・等にはそれぞれ電
流が流れる事がない。従って前記メモＩＪ　４　＆、４
ｂ・・・・・・の各ゲート電極には負の高電圧が印加さ
れるため、該メモリ４ａ、４ｂ・・・・・・は全てエン
ノ・ンスメント状態となる。

次に前記端子Ｖユに正の高電圧を印加した場合には、も
し前記データ入力線り、の電位がＶｄｄレベルであれば
、前記トランジスタ２ａはオン状態であるから、該トラ
ンジスタ２ａと前記ダイオード５ａを介して電流が流れ
、前記メモＩＪ　Ｊ　ａのゲート電極には高電圧が印加
されず、従って該メモリ４ａはエンノ・ンスメント状態
のままである。

又前記端子ｖＭに正の高電圧を印加した時に、例えば前
記データ入力線Ｄ２の電位がｖｓｌ＋であると、前記ト
ランジスタ２ｂはオフ状態である力・ら前記メモＩＪ　
４　ｂのゲート電極には正の高電圧カー印加され、該メ
モリ４ｂはデプレション状態に変化する。

上記一連の動作によって選択書込みが行われた第２図の
不揮発性メモリ回路について実際の電圧値な当てはめて
見ろと■８．を基準としてＶ、。

が１．５Ｖ、書込・消去用電圧印加端子ｖＭへの供給電
圧を±２５ｖ（書込電圧＋２５Ｖ　　消去電圧−２５Ｖ
）としてメモリ４ａを書込、メモリ４ｂを消去状態にし
たとすると、メモリ４ａのＶｔは＋４Ｖ、又メモリ４ｂ
のｖｔは一４ｖとなる。したかってメモＩＪ　４　ａ及
び４ｂのゲート電極なＯｖの参照電位にすることによっ
てメモＩＪ　Ａ　＆はＯＮ、メモリ４ｂはＯＦＦ状態と
なるためメモリ４ａの出力端子Ｏ１にだけｖＤｔｌレベ
ルの１信号が出力され゛る。

以上が不揮発性メモリ回路の一般的動作であり、以下本
発明による電子時計のブロック図である第３図により本
発明の不揮発性メモリを備えた電子時計の構成を説明す
る。

第３図に於いて１０は時計回路であり、１１は基準発振
回路、１２は分周回路、１６は時刻情報を発生する計時
回路、１４はカレンダー情報を発生するカレンダー回路
である。１５は修ｉＥ　Ｎｉ　Ａ折回路であり、クロッ
ク端子ＣＬに供給爆れるクロック信号によって通常表示
端子Ｎ１秒修正端子Ｓ、分修端子Ｍ、時修正端子Ｉ］、
月俸正端子Ｍ、日修正端子り、曜修正端子Ｗを矢印に従
って順次指定し、各端子は前記計時１す１路１６及びカ
レンダー回路１４に設けられた対応するカウンタを修正
状態に設定するとともに後述するととくＥ端子に論理Ｎ
〃 ｌ信号が供給された場合、点線で示すごとく強制的に秒
修正端子Ｓの指定状態となる。

１６及び１７は波形成形回路であり、修正用の桁選択ス
イッチ１８及び修正スイッチ１９の操作信号を入力し、
桁選択パルスＰ、及び修正パルスＰＣを出力する。２０
はデジタル表示装置であり、前記時計回路１０を構成す
る計時回路１３及びカレンダー回路１４よりの各情報信
号を入力し、時刻及びカレンダー情報を表示する。２１
は電源用の電池、２２は電池２１の電圧低下を検出する
電圧検出回路であり、電池２１の端子電圧が予め定めら
れた値以下に低下したのを検出した時、ＢＤＩＪ子に論
理Ｉの警告信号ＥＢＤを発生する。２６は不揮発性メモ
リ回路であり、不揮発性メモリ２４と、該不揮発性メモ
リ２４の書込み及び消去を行うだめの高電圧を発生する
駆動回路２５により構成されている。

次に上記構成を有する電子時計の動作について説明する
。

前記時計回路１０は、通常状態に於いて修正桁選択回路
１５が通常表示端子Ｎを指定しているため、基準発振器
１１１分聞同格１２によって作成された１秒周期の計時
信号φ。を入力することによって計時回路１６及びカレ
ンダー回路１４が時刻情報及びカレンダー情報を発生し
、デジタル表示装置２０にて通常時刻表示をしている。

次にこの状態より表示情報の修正を行う場合しこついて
説明すると、桁選択スイッチ１８の操作によって桁選択
パルスＰ８を修正桁選択回路１５のクロック端子ＣＬに
供給することにより修正桁選択回路１５は秒修正端子Ｓ
の指定状態となり、この秒修正端子Ｓによって分周回路
１２と言１時（■路１６な構成する秒カウンタが修正可
能状ＩＦすとなる。

そしてこの秒修正状態は、テジタル表示装ｆｋ２０の秒
表示部（図示せず）が点滅表示状態となって明示され、
この状態に於いて修正スイッチ１９を操作することによ
り修正パルスＰＣが分周回路１２と秒カウンタをＩノセ
ノトすることにより秒修正が行われる。

次に石選択スイッチ１８を操作すると修正桁選択回路１
５は歩進されて分修正端子Ｍの指定状態となり、計時回
路１６を構成する分カウンタが修正可能状態となるとと
もにデジタル表示装置２註０ この状態に於いて修正スイッチ１９を操作すると、その
操作回数に従って分カウンタが修正される。

以下同様にして桁選択スイッチ１８と修正スイッチ１９
の操作により時、月、日、曜の各表示情報を１１Ｍ次修
正することが出来る。又前記修正Ｈ１選択回路１５は各
修正端子の指定状態に於いて一定時間放置すると、タイ
マーが動作して通常表示端子Ｎの指定状態に強制復帰す
るよう構成されている。

次に本発明の特徴である不揮発性メモリ回路２５の動作
を説明する。

電子時計の通常動作状態、すなわち電池２１の電圧が予
め定められた検出レベルよりも高い間は電圧検出回路２
２の出力端子ＢＤは論理０に保持されているため不揮発
性メモリ回路２６を構成する駆動回路２５は非動作状態
となっており、又不揮発性メモリ２４は消去状態となっ
ているため状態設定信号ｖＩは出力されず、したがって
時計［Ｃｉ］路１０に対する状態設定は行われない。

この通常動作状態より電池２１が消耗することにより端
子電圧が徐々に低下し時計回路１０の動作限界電圧値に
近ずくと、電圧検出回路２２が予め定められた検出レベ
ルに於いて動作し、出力端子ＢＤに警告信号Ｅｌｌ＋、
を出力する。そしてこの警告信号Ｅｌｌｂを書込信号と
して書込み端子Ｗに供給された駆動回路２５は書込・消
去用電圧印加端子ｖＭに＋２５Ｖの書込電圧を発生し、
不揮発性メモリ２４を書込状態とする。この結果不仲発
性メモリ２４より時計回路１０に対してＪレバルの状態
設定信号Ｖつが供給源れ、この信号Ｖ、をＥ端子に供給
された修正桁選択回路１５は前述のごとく秒修正端子Ｓ
が強制的に指定される。

この状態にて電池２１の寿命が終るととにより電子時計
は、その動作を停止するか、前記不揮発性メモリ２４は
書込状態を記憶しつづける。

したがって電池交換により新しい電池２１を取付は時に
時計回路１０は動作を再開すると同時に前記不揮発性メ
モリより供給される状態設定信号Ｖ、にて修正桁選択回
路１５０秒修正端子Ｓが強制指定されることにより秒修
正状態となる。

したが−って、携帯者は電池交換時に必ず行わなければ
ならない時刻修正作業をただちに開始することが可能と
なる。そして電池交換後の最初の修正スイッチ１９の操
作により秒帰零を行い１次に桁選択スイッチ１８を操作
して分修正状態を指定するが、この時発生する桁選択パ
ルスＰ６が消去信号として不揮発性メモリ回路２６を構
成する駆動回路２５の消去端子Ｅに供給されると駆動回
路２５は書込・消去用電圧印加端子Ｖ、に一２５Ｖの消
去電圧を発生し、不揮発性メモ１１２４を消去状態とす
る。この結果状態設定信号Ｖ、がなくなることにより修
正桁選択回路１５のＥ端子が解除され、時計回路１０は
通常動作状態に復帰する。

次に第４図に示すブロック図により第３図に示す不揮発
性メモリ回路２６の具体的構成の一例を説明する。

前記駆動回路２５は２５Ｖの高電圧ＶＤＤＩＩを発生す
る昇圧回路３０、高電圧ｖ　ｏｏ＋ｙを蓄えるためのコ
ンデンサ３１、該コンデンサ６１に蓄えられた高電圧ｖ
ＤＤ、Ｉを書込・消去用電圧印加端子■。

Ｋ」迷電圧、又は消去電圧として切換出力するための６
個のスイッチ３２ａ〜３２ｆ、前記昇圧回路３０の動作
時間を制御するタイマー６６、前記スイッチ３２ａ〜３
２ｆを制御するタイマー６４．２個のセントリセット型
フリップフロップ（以後Ｒ８−ＦＦと略記）６５．６６
．２個のＡＮＤゲート３７．６８、ＯＲゲート６９、イ
ンバータ４０、パルス化回路４１により構成されており
、又不揮発性メモリ２４は第２図と同様Ｐチャネル型不
揮発性メモリ２４ａと、そのドレイン電極に接続された
負荷抵抗２４ｂ及びゲート電極に接続されたバイアス抵
抗２４Ｃにより構成されている。

次に上記構成を有する不揮発性メモリ回路２６の書込及
び消去動作を説明する。

まず消去状態にある不揮発性メモリ２４０書込動作につ
いて説明すると第３図にて説明したように電圧検出回路
２２から書込端子Ｗに書込信号ＥＩＤが供給されるとＲ
８−ＦＦ３５がセットされ一１Ｎ〃 ることにより出力Ｑが１、出力Ｑか０となって、ＡＮＤ
ゲート３７なＯＮ、ＡＮＤゲート６８をＯＦＦにする。

又Ｒ５−ＦＦ３５の立上り信号はＯＲゲート６９を通過
したのちパルス化回路４１によってパルスとなりＲ８−
ＦＦ３６をセットする。この結果Ｒ８−ＦＦ３６の出力
Ｑが１となることによりて昇圧回路６０が動作を開始し
、発生した高電圧■ｆｌＤＩＩをＯＮ状態にあるスイッ
チ３２ａ、３２ｂを介してコンデンサー６１に充電を行
うとともに、Ｒ８−ＦＦ５６の出力端子ＱがＯＩＣなる
ことによってタイマー６３はリセットが解除されクロノ
フグ。の計数動作を開始する。

そしてタイマー６６の定められた動作時間が経過すると
その出力端子Ｑより出力信号９６ｔを発生してＲ８−Ｆ
Ｆ３６をリセットすることにより昇圧回路６０とタイマ
ー６３の動作を停止させると同時にタイマー６４をスタ
ートさせる。

前記タイマー６４はスタートから一定時間その出力端子
Ｑにルベルの信号ダ、を発生し、この信号ダ　はインバ
ータ４０を介してスイッチ３４ａ、３４ｂをＯＦＦする
とともに、ＰＳ−ＦＦ６５の出力端子ＱによってＯＮさ
れているＡＮＤゲート３７を通過し、スイッチ３２ｅ、
３２ｅをＯＮ状態にする。この結果コンデンサ３１に充
電された高電圧ＶＤＤＨがスイッチ３２ｅ、３２＠を介
して書込・消去用電圧印加喘子■、に＋２５Ｖの書込電
圧として供給きれることにより不揮発性メモリ２４を書
込状態とする。そして前記駆−フ回路２５はタイマー３
４の動作が終了して信号ｚ３が消えることによりスイッ
チ３２ｅ、３２ｅがＯＦＦ、スイッチ３２ｇ、３２ｂが
ＯＮに復帰し、書込・消去動作の準備状態となる。

尚上記書込動作によって書込状態となった不揮発性メモ
リ２４のＰチャネル型不揮発性メモリ２４ａはそのゲー
トを抵抗２４Ｃを介してＯ■の参照電位に保持すること
によってＯＮ状態となり、出力端子にルベルの状態設定
信号Ｖ７を出力する。

次に書込状態にある不揮発性メモリ２４の消去動作につ
いて説明する。

第３図にて説明したように波形成形回路１６よりの桁選
択パルスＰＩＩが消去信号として駆動回路２５の消去端
子Ｅに供給されるとＲ８−ＦＦ３５が１　とな’１ＡＮ
Ｄゲ−ト３７がＯＦＦ、　ＡＮＤゲート６８をＯＮにす
る。

又４ｉ１述の書込動作と同様にＦｔＳ−ＦＦ６５の立上
り信号によってＲ８−ＦＦ３６がセットされることによ
り一連の昇圧動作が行なわれたのちタイマー５６４から
の信号グ　が出力されるが、この信号ＵａはＲ８−ＦＦ
３５の出力ＱによってＯＮ状態にあるＡＮＤゲート６８
を通過し、スイッチ３２ｄ、３２ｆをＯＮ状態にする。

この結果コンデンサ３１に充電された高電圧ＶＤＩ）ｆ
ｆはスイッチ３２ｄ、３２ｆを介して端子ＶｗＫ逆向に
供給されることにより一２５Ｖの消去電圧となって不揮
゛発性メモリ２４を消去する。

尚前記タイマー３６の動作時間は昇圧回路３゜が動作す
ることによって発生された高電圧Ｖ。ＯＦ＋　　　　　
′がコンデンサ３１Ｍ対して十分に充電させるのに必要
な時間であり、又タイマー３４の動作時間は高電圧Ｖ。

ｏＨＫよって前記不揮発性メモリ２４の潜込及び消去を
行うのに適した時間となっている。

尚本実施例では電圧低下時に畳込まｉｔだ不揮発性メモ
リにより電池交換時に修正モードを強制指定する方式を
示したが本発明の技術思想はこれに限定されるものでは
なく、例えば電池交換時に特定の表示状態を強制的に指
定するイニンヤルセクト方式や、電圧低下時にカレンダ
ー情報を記憶させ、電池交換時に復帰させることにより
、電池の切れた日付を表示する方式等、各種応用が考え
られる。

上記のごとく本発明によれは、電池電比の低下時に不揮
発性メモリに対して情報書込を行い、この書込情報によ
って電池交換時の条件設定を行うことが出来るため、電
子時計等の電池を電源とする小型機器の宿命である電池
交換時の情報喪失にともなう煩わしさを緩和することが
可能となる。

又本発明は、不揮発性メモリを電池交換迄の短時間メモ
リとして使用する方式であるため使用する不揮発性メモ
リに対する条件としても従来の不揮発性メモリに要求さ
れるノイズマージンや、経年劣化特性に対して著しくゆ
るめることが可能となるため、書込及び消去電圧の低い
不揮発性メモリを採用出来、小型機器への不揮発性メモ
リ及び書込用電源の造込みを容易ならしめるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なＰチャネル型不揮発性メモリの特性図
、第２図は不揮発性メモリ回路の回路図、第３図は本発
明に於ける電子時計のブロック図、第４図は第３図に示
す不揮発性メモリ回路の具体例を示すブロック図である
。 ４ａ、４ｂ、２４ａ・・・・・・Ｐチャネル型不揮発性
メモリ、 １０・・・・・時計回路、 １５・・・・・・修正Ｈｉ選択回路、 ２６・・・・・・不揮発性メモリ回路、２５・・・・・
・駆動１回路、 ６０・・・・・・昇圧回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　を源用電池、計時回路及び修正回路を有する時
   計回路を備えた電子時計に於いて、ＡｉＪ記電池の電圧
   低下を検出して書込信号を発生する電圧検出回路と、不
   揮発性メモリ回路を設け、該不揮発性メモリ回路は、前
   記電圧検出回路の書込信号によって書込状態となること
   により、前記時計回路に状態設定信号を供給し、かつ時
   計回路より供給される消去信号によって消去状態となる
   ことにより状態設定信号を解除することを特徴とする電
   子時開。 （２、特許請求の範囲第１項記載の状態設定信号は、時
   計回路を構成する修正回路を修正モードに設定すること
   を特徴とする電子時計。