JPS6159515A - One-chip microcomputer - Google Patents

One-chip microcomputer

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Publication number
JPS6159515A
JPS6159515A JP59180773A JP18077384A JPS6159515A JP S6159515 A JPS6159515 A JP S6159515A JP 59180773 A JP59180773 A JP 59180773A JP 18077384 A JP18077384 A JP 18077384A JP S6159515 A JPS6159515 A JP S6159515A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
oscillator
resistance
signal
microcomputer
Prior art date
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Pending
Application number
JP59180773A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuharu Kato
光治 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP59180773A priority Critical patent/JPS6159515A/en
Publication of JPS6159515A publication Critical patent/JPS6159515A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To form a system clock signal with high accuracy by assembling a clock oscillator generating a reference clock signal in one chip to adjust simply the oscillating frequency externally. CONSTITUTION:An output signal from a NAND circuit 30 of a clock oscillator 25 incorporated in one chip microcomputer is extracted via inverters 31, 32 and fed back to the circuit 30 via a resistance circuit 33. Built-in terminals P1-P8 are provided across each resistive element (R2-R8) being a component of the circuit 30 and fuses H2-H8 are connected respectively to the elements R2-R8. Thus, the fuse is removed externally to adjust the oscillating frequency of a reference clock signal outputted from the oscillator 25 and each resistance value of the resistors R2-R8 is adjusted to form a system clock signal with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、プログラム可能であり論理処理を目的とす
る集(6回路装置に係るものであり、不特定な利用者に
おいて独自のシステム制御容易に実行できるようにJi
4成されるワンチップマイクロコンピュータに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a six-circuit device that is programmable and intended for logic processing, and allows unspecified users to easily control their own system. Ji to be able to run
This invention relates to a one-chip microcomputer made up of four components.

[背景技術] マイクロコンピュータは、プログラムによって溝成され
るンフトウエアを変更することによって、不1シr定多
数のユーザに対して、各ユーザ毎に独自のシステムff
1ll illが実行できるようにされるものであり、
このような点で非常に効果的に利用できるものである。
[Background Art] A microcomputer can provide a unique system ff for each user to a constant number of users by changing software configured by a program.
1ll ill is to be executed,
In this respect, it can be used very effectively.

特に小規模のシステム1ill陣、特に簡単なシーケン
シ11ル制御において効果的に利用できるものである。
In particular, it can be effectively used in small-scale systems, especially in simple sequence control.

しかし1.従来から多く使用されてきているマイクロコ
ンピュータにあっては、その内部に組み込み設定される
演n部分さらにメモリ部分を駆動制御するシステムクロ
ック信号は、このマイクロコンピュータの外部に設定さ
れる基準クロック発振I幾構からの信号を、マイクロコ
ンピュータに設定される外部接続端子部を介して導入し
、この端子を介して入力された基準クロック信号に基づ
いて、システム駆動用のクロック信号を形成するように
している。
But 1. In microcomputers that have been widely used in the past, the system clock signal that drives and controls the operating section and the memory section built into the microcomputer is based on the reference clock oscillation I that is set externally to the microcomputer. Signals from several components are introduced through an external connection terminal section set in the microcomputer, and a clock signal for driving the system is formed based on a reference clock signal input through this terminal. There is.

したがって、ワンチップに構成されるマイクロコンピュ
ータに対して、このような別周の外部回路機構を接P設
定しなければ、このマイクロコンピュータの動作状態が
設定できないものであり、必然的に外部接続端子数が増
加し、その組み込み構成が?ff雑な状態となり、マイ
クロコンピュータとしての礪能を効果的に発揮させるた
めの障害となっていた。
Therefore, it is impossible to set the operating state of a microcomputer configured on a single chip without connecting such a separate external circuit mechanism, and it is inevitably necessary to connect external connection terminals to the microcomputer. Increased number and its built-in configuration? ff was in a sloppy state, which was an obstacle to effectively utilizing its capabilities as a microcomputer.

[発明が解決しようとする問題点] この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、特に
ワンチップ化された素子内に、システムクロック信号を
発生する発振IJINが効果的に組み込み設定されて、
その発振周波数も外部から効果的に調整設定できる状態
として、その外部接続端子数を効果的に減少設定できる
ようにして、各ユーザにおいてより効果的に使用できる
ようにするワンチップマイクロコンピュータをIrJ 
ll(シようとするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned points. In particular, an oscillation IJIN that generates a system clock signal is effectively incorporated and set in a single-chip element. hand,
IrJ is a one-chip microcomputer that allows each user to use it more effectively by making it possible to effectively adjust and set its oscillation frequency from the outside and effectively reducing the number of external connection terminals.
ll (I'm trying to do it.

[問題点を解決する手段] すなわら、この発明に係るワンチップマイクロコンピュ
ータにあっては、同一デツプ内にW L%uクロック信
号を発生ツるクロック発1i ′A3を組み込み設定す
るものであり、待にこのクロック発振器にあっては、そ
の発振周波数を外部から簡単に調整することがでさ゛る
J:うに構成するもので、例えば発振回路を構成する抵
抗回路を複数の抵抗素子を直列接続した回路によって構
成し、上記各抵抗素子の接続部分はヒユーズによって構
成するようにする。そして、この各抵抗素子を接続する
ヒユーズ部分を外部から選択的に切断して、上記基準ク
ロック信号の発振周波数を設定制η口できるようにした
ものである。
[Means for solving the problem] In other words, in the one-chip microcomputer according to the present invention, a clock generator 1i'A3 that generates the WL%u clock signal is incorporated and set in the same depth. However, with this clock oscillator, the oscillation frequency cannot be easily adjusted externally. The connecting portions of the respective resistance elements are constructed by fuses. By selectively cutting off the fuse portions connecting the respective resistance elements from the outside, the oscillation frequency of the reference clock signal can be set and controlled.

[作用] すなわち、上記基準クロック発振器が同一デツプ内に組
み込み設定されることによって、竹に使用状態で外部発
振回路を接続設定する必要がなくなるものであり、また
このデツプ内に組み込み設定したクロック発振器にあっ
ては、このチップが完成される状態で、例えば上記発振
器の発振周波数を設定する抵抗回路を構成する複数の抵
抗素子を接続するヒユーズ部分に対して、選択的に大き
な電流を流すことによってこれらヒユーズが選択的に溶
所できるものであり、その発振周波数は確実に且つ容易
に調整設定できるようになるものである。
[Function] That is, by incorporating and setting the reference clock oscillator in the same depth, there is no need to connect and set an external oscillation circuit when the bamboo is in use. In this case, when the chip is completed, for example, by selectively passing a large current through the fuse section that connects the plurality of resistive elements that constitute the resistive circuit that sets the oscillation frequency of the oscillator. These fuses can be selectively adjusted, and the oscillation frequency can be adjusted reliably and easily.

[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

、第1図はワンチップ状態で構成されるマイクロコンピ
ュータ10の全体的な構成状態を示すもので、このマイ
クロコンピュータはプログラムカウンタ11で駆動され
るプログラムメモリ12、データメモリ13、演算部1
4、入力回路15〜17、出力回路18.19、入出力
回路20.21、テストモードカウンタ2.2等を備え
、さらに電源電圧検出回路23で制御されるリセットフ
ラグビット発生回路24、クロック発振器25が内蔵設
定されるもので、この発振器25に対しc 1.L電源
電圧検出回路2Gで電源電圧が低下した状態を検出した
状態で発振げ止指令が与えられるようになっている。
, FIG. 1 shows the overall configuration of a microcomputer 10 configured in a one-chip state, and this microcomputer includes a program memory 12 driven by a program counter 11, a data memory 13, and an arithmetic unit
4. Input circuits 15 to 17, output circuits 18.19, input/output circuits 20.21, test mode counter 2.2, etc., and further controlled by power supply voltage detection circuit 23, reset flag bit generation circuit 24, clock oscillator 25 is built-in, and for this oscillator 25 c1. The oscillation stop command is given when the L power supply voltage detection circuit 2G detects a state in which the power supply voltage has decreased.

ここで、このマイクロコンピュータ10は基本的に0M
O3によって4ri成されているものであり、その基本
となる素子は、スレッシュホールド電圧VTが約1vの
PチャンネルMO8t−ランジスタ(以下PMO3と称
しそのスレッショルド電圧を■【ρで表わす)と、スレ
ッシュホルド電圧VTが約1VのNチャンネルMOSト
ランジスタ(以下N M OSと称しそのスレッシュホ
ルド電圧をVtnで表わす)と、スレッシュホルド電圧
VTが約2vのPMO3(そのスレッシュホルド電圧を
Vtpb表わす)とによって(14成されている。
Here, this microcomputer 10 is basically 0M
The basic elements are a P-channel MO8t-transistor (hereinafter referred to as PMO3, whose threshold voltage is represented by ρ) and a threshold voltage VT of approximately 1V. (14 has been completed.

第2図は上記のようなマイクロコンピュータ10に内蔵
設定されるクロック発振器25の回路状態を示ずもので
あり、ナンド回路30からの出力信号はインバータ31
.32を介して、取出し、ざらにFl ’II例えば8
個の抵抗素子R2〜R8を直列接続した抵抗回路33お
よび抵抗R1を介して上記ナンド回路30に帰還される
ように41寸成されている。そして上記ナンド回路30
とインバータ31の回路に並列状態となるように容!7
134が接続設定されるもので、上記ナンド回路30に
対しては、電圧検出回路2Gからの出力信号をグー1〜
信号として供給し、電源電圧が所定の電圧より低下する
状態でこの発振器25の発振動作が停止されるようにな
っている。すなわち、この発振器25は、抵抗回lB5
3と客間34とからなるマルチバイブレータによって構
成されている。
FIG. 2 does not show the circuit state of the clock oscillator 25 built into the microcomputer 10 as described above, and the output signal from the NAND circuit 30 is connected to the inverter 31.
.. 32, take out and roughly Fl 'II e.g. 8
It has a size of 41 and is fed back to the NAND circuit 30 via a resistor circuit 33 in which resistive elements R2 to R8 are connected in series and a resistor R1. And the above NAND circuit 30
and the inverter 31 circuit so that it is in parallel state! 7
134 is connected and set, and the output signal from the voltage detection circuit 2G is connected to the NAND circuit 30.
The oscillator 25 is supplied as a signal, and the oscillation operation of the oscillator 25 is stopped when the power supply voltage drops below a predetermined voltage. That is, this oscillator 25 has a resistance circuit lB5.
3 and a guest room 34.

ここで、上記抵抗回路33を構成する各抵抗素子R2〜
R8の各両側に対応する部分には、それぞれ内蔵端子P
1〜P8が設定されるものであり、また各抵抗素子R2
〜R8に並列になる状態でそれぞれヒユーズH2〜H8
が接続設定されるようになっている。
Here, each resistance element R2 to constitute the resistance circuit 33
There are built-in terminals P in the parts corresponding to each side of R8.
1 to P8 are set, and each resistance element R2
~Fuses H2~H8 respectively in parallel with R8
The connection is now set.

このようにJfe成される発振器25において、内蔵設
定される容fi34は、半導体基板に形成されるポリシ
リコン膜と拡散層との間のゲート酸化膜によってその容
ffl l1itIが設定されているもので、a点の寄
生ダイオードを無くすためにa側がポリシリコン膜側の
ff1(Iとされるように(に成されている。また、抵
抗回路33を(1へ成する各抵抗素子R2〜R8ぞれぞ
れもポリシリコン膜によって構成されるもので、その+
M成は抵抗素子R2部を例にして第3図に示されている
In the oscillator 25 constructed as Jfe in this way, the built-in capacitor fi34 has its capacitance ffll1itI set by the gate oxide film between the polysilicon film and the diffusion layer formed on the semiconductor substrate. , in order to eliminate the parasitic diode at point a, the a side is made to be ff1 (I) on the polysilicon film side. Also, each of the resistor elements R2 to R8 forming the resistor circuit 33 to (1) Each is composed of a polysilicon film, and its +
The M configuration is shown in FIG. 3 using the resistor element R2 as an example.

第3図において、ポリシリコン薄膜によって低抗体パタ
ーン33aが形成されるもので、このパターン33aの
両端部には近接する状態で、上記内蔵端子P1およびR
2にそれぞれ接続設定される抵抗端子部33b 、+3
よび330が形成設定されている。
In FIG. 3, a low antibody pattern 33a is formed of a polysilicon thin film, and the built-in terminals P1 and R are located close to both ends of this pattern 33a.
2, the resistance terminal portions 33b and +3 are connected to each other.
and 330 are configured.

そして、この端子部33bと330を接続する状態で同
じポリシリコンによるヒユーズ33dが形成されている
ものである。この場合、抵抗体パターン33aに比較し
てヒューズ33d部分に大きな電流が流れる状態に設定
し、端子P1とR2どの間に大きな電流が+JL給設定
された場合には、ヒューズ33d部分のみが溶断される
ように設定されている。
A fuse 33d made of the same polysilicon is formed to connect the terminal portions 33b and 330. In this case, if a large current is set to flow through the fuse 33d portion compared to the resistor pattern 33a, and a large current is supplied between terminals P1 and R2 (+JL), only the fuse 33d portion is blown. is set to

このJ:うに構成されるクロック発振器25は前述した
ようにマイクロコンピュータ10内に完全に内蔵される
状態で構成される。この場合、この発振器25の発振周
波数あるいは発振周期は正確に調整設定されたものであ
る必要がある。この発振器25の発振周期は、容fi3
4の値Cと抵抗回y833の抵抗IURとの関係によっ
て決定されるものであり、したがって内蔵容瓜値C,!
:抵抗値Rが精度良く作り込めればよいものである。し
かし、ポリシリコンの抵抗1直は半導体製造ロフトによ
って±30%程度の誤差が存在するものであり、半導体
製造工程の後に何らかの調整手段が必要である。以下、
その発振周期の調整手段につき説明する。
The clock oscillator 25, which is configured as J:, is configured to be completely built into the microcomputer 10 as described above. In this case, the oscillation frequency or oscillation period of this oscillator 25 needs to be adjusted and set accurately. The oscillation period of this oscillator 25 is
It is determined by the relationship between the value C of 4 and the resistance IUR of the resistor circuit y833, and therefore the built-in capacitor value C,!
: It is sufficient if the resistance value R can be manufactured with high precision. However, the polysilicon resistor has an error of about ±30% depending on the semiconductor manufacturing loft, and some kind of adjustment means is required after the semiconductor manufacturing process. below,
The means for adjusting the oscillation period will be explained.

上記のように(な成される発振器25にあっては、製造
初期状態にあっては、内蔵端子P1〜P8の間はヒユー
ズによってyri格されている状態にある。
In the oscillator 25 constructed as described above, in the initial state of manufacture, the built-in terminals P1 to P8 are isolated by fuses.

このような状態で、抵抗R1=rの状態で発振周期to
を求める。
In this state, when the resistance R1=r, the oscillation period to
seek.

次に、最終的に望まれる発1股周期をtaとすると。Next, let ta be the final desired firing cycle.

R= (ta /lo ) r どなるように低1ん回路33の抵抗IU Rを計律し、
しかる後内蔵端子P1〜P8の間を、上記計紳したRが
得られるようにヒユーズを選択して焼き切る。
R= (ta/lo) r Measure the resistance IUR of the low 1 circuit 33,
Thereafter, fuses are selected and burned out between built-in terminals P1 to P8 so as to obtain the above-mentioned calculated R.

ここで、第3図に示した抵抗素子部において、ヒューズ
33d部分の抵抗値は40Ωに設定されているのに対し
て、抵抗体パターン33a部分の抵抗値は約40 KΩ
であり、内蔵端子P1と22との間には上記抵抗体パタ
ーン33a部分が焼き切れない程度の電圧を印加設定す
るものである。
Here, in the resistance element section shown in FIG. 3, the resistance value of the fuse 33d portion is set to 40Ω, while the resistance value of the resistor pattern 33a portion is approximately 40 KΩ.
A voltage is applied between the built-in terminals P1 and 22 to an extent that the resistor pattern 33a is not burnt out.

内蔵端子P1〜P8は、ワイヤボンディング等で外部に
引き出す必要のある端子ではないものであるため、IC
チップ内の自由な空地に、且つ小さいパッドによって形
成すればよいものである。
Built-in terminals P1 to P8 are not terminals that need to be brought out externally by wire bonding, etc., so they cannot be connected to the IC.
It is sufficient to form the pad in a free space within the chip using a small pad.

ここで、第2図の中に具体的に示したように、抵抗素子
R2〜R8の各抵抗値をrから(1/64)rまでの小
さな抵抗まで用いるように(な成すれば、この発振器2
5の発振周期を1.6%の精度まで調整することができ
るようになる。また、この発振回路を構成する抵抗回路
の全体の抵抗値はrから3rまでのレンジで調整できる
状態となるものであり、したがって例えばポリシリコン
膜による抵抗値が、製造ロフトによって±30%の誤差
が存在する状態であっても、その発振周期は1.6%の
蹟度で調7できるようになる。
Here, as specifically shown in FIG. Oscillator 2
The oscillation period of 5 can now be adjusted to an accuracy of 1.6%. In addition, the overall resistance value of the resistor circuit that constitutes this oscillation circuit can be adjusted in the range from r to 3r, and therefore, for example, the resistance value of a polysilicon film may have an error of ±30% depending on the manufacturing loft. Even in the presence of , the oscillation period can be adjusted to the key 7 with a degree of 1.6%.

第4図は、このマイクロコンピュータ10に対して、f
fi!ffl圧が低下した状態でリセッ1〜指令を発生
させるためのV「電圧検出回路23の具体的回路例を示
しているもので、電源電圧VccがMax(Vtp、 
Vtn)≦V cc< V (1)IIのとき、スレッ
ショルド電圧の高いPROM41がオフされ、NMO3
42がオン状態に設定されるものであり、したがってこ
の状態ではf点の電位はLレベルに設定され、インバー
タ43からの出力信号はHレベルに設定される。この出
力信号は、リセットフラグビット発生回路24に対して
IJt給されるようになるものであり、この集積回路内
部に対してリセットフラグが供給設定されるようになる
FIG. 4 shows f for this microcomputer 10.
Fi! This shows a specific circuit example of the voltage detection circuit 23 for generating the reset 1 to command when the ffl pressure has decreased.
Vtn)≦Vcc<V (1) When II, PROM41 with a high threshold voltage is turned off, and NMO3
42 is set to the on state, therefore, in this state, the potential at point f is set to L level, and the output signal from inverter 43 is set to H level. This output signal is IJt supplied to the reset flag bit generation circuit 24, and a reset flag is supplied and set inside this integrated circuit.

ここでインバータ43は、スレッショルド電圧VT(7
)低いPROM41とNMO845とによッテ構成され
ているもので、r V cc< V tpl+ Jのと
きでも確実にHレベルの信号が出力されるようになって
いる。
Here, the inverter 43 has a threshold voltage VT (7
) It is composed of a low PROM 41 and an NMO 845, so that an H level signal is reliably output even when r V cc < V tpl+J.

[V cc> V tip J tl)状態となると、
PMO8,+1がオンするJ、うになるものであり、こ
のどきN IVIO842のインピーダンスがPN=I
O841のそれよりしはるかに人きくしであるものであ
るため、Vccが少しでもVt1lllをを越えると、
f点の電位はHレベルとなる。したがって、この状態で
はインバータ43の出ツノはLレベルとなり、リセッ1
〜指令出力がLレベルとなって、リセッ1〜が解除され
る。
[V cc > V tip J tl),
When PMO8,+1 turns on, the impedance of NIVIO842 becomes PN=I.
Since it is much more sensitive than that of O841, if Vcc exceeds Vt1llll even slightly,
The potential at point f becomes H level. Therefore, in this state, the output of the inverter 43 is at the L level, and the reset
~The command output becomes L level, and reset 1~ is canceled.

N M O84Gは、この出力電圧をモニタするための
もので、通1;(は入力端子として用いるP A 29
N子に出力している。すなわち、リセット信号がHレベ
ルの間はLレベルを出力するようになり、通常の動作状
態、ずなわちリセット信号がLレベルの間は、ハイイン
ピーダンスに設定されるものである。
NMO84G is for monitoring this output voltage.
Outputting to child N. That is, while the reset signal is at H level, it outputs L level, and in the normal operating state, that is, while the reset signal is at L level, it is set to high impedance.

第5図は、上記クロック発振器25を制御するVs電圧
検出回路26の閏成を示ずものであって、意図的にオフ
セット電圧Vofを設定した差動゛電圧コンパレータ5
1を1(nえるものである。電8電圧Vccの変化によ
って上記コンパレータ51の差動入力Ω点、h点の電位
差が上記■0「を越えると、その出力i点がHレベルと
なり、D型フリップ70ツブ54がセットされるように
なる。すなわち、このフリップ70ツブ54の出力Qが
Hレベルとなり、この出力Qが発振器25の制御ゲート
(第2図のナンド回路30)に対して供給されて、この
発振器25はマルチバイブレータとして動作を開始する
ようになる。この発擾聞始電圧VSは次の式によって決
定されるものである。
FIG. 5 does not show the structure of the Vs voltage detection circuit 26 that controls the clock oscillator 25, and shows a differential voltage comparator 5 with an intentionally set offset voltage Vof.
1 to 1 (n). When the potential difference between the differential input Ω point and h point of the comparator 51 exceeds the above 0" due to a change in the voltage Vcc, the output point i becomes H level, and D The type flip 70 knob 54 is now set.In other words, the output Q of this flip 70 knob 54 becomes H level, and this output Q is supplied to the control gate of the oscillator 25 (NAND circuit 30 in FIG. 2). As a result, the oscillator 25 starts operating as a multivibrator.The oscillation start voltage VS is determined by the following equation.

Vs = ((rl +r2 )/r2 ) Vofこ
こで、rl 、r2はコンパレータ51の入力側に設定
される抵抗52.53のそれぞ抵抗1直である。
Vs = ((rl + r2)/r2) Vof, where rl and r2 are resistors 52 and 53 set on the input side of the comparator 51, respectively.

クロック発振器25からの出力信号は、2相りロック発
生器5Gに対して供給してオーバラップの無い2相クロ
ツクφa、φbを形成するもので、このクロックφat
j、J=びφbはシステムクロック信号として他の回路
部に対して供給使用される。
The output signal from the clock oscillator 25 is supplied to the two-phase lock generator 5G to form non-overlapping two-phase clocks φa and φb.
j, J= and φb are supplied to other circuit sections as system clock signals.

上記フリップ70ツブ54は、電源電圧が低下してクロ
ック発振が停止するような場合に、クロックφaおよび
φbのクロック幅を保証する作用をする。ずなわら、電
源電圧Vccが低下してrVcc<Vs Jの状態とな
ると、コンパレータ51の出力1点は、クロックとは非
同期の状態でLレベルとなるものであるが、このi点の
信号をクロックφaの立上がりエツジ部分でサンプリン
グすることによって、同期を取ってクロック信号の停止
を実行するものである。
The flip 70 knob 54 functions to guarantee the clock widths of the clocks φa and φb when the power supply voltage drops and clock oscillation stops. Of course, when the power supply voltage Vcc decreases to a state where rVcc<Vs J, one output point of the comparator 51 goes to L level asynchronously with the clock. By sampling at the rising edge of the clock φa, the clock signal is stopped in synchronization.

第6図は上記オフセット電圧を有する差動型電圧コンパ
レータ51の具体的回路例を示すもので、既存のコンパ
レータど異なる点は、PMO861とP M OS G
2のそれぞれスレッショルド電圧Vtが異なる状態に設
定される点である。すなわち、PMO861f7)Vr
が他ノP M OS 、!:同同様的約1vあるのに対
して゛、P M OS 62のVTは約2Vと高くしで
あるしのである。そして、このVTの差がオフはツト電
圧となるものである。このVTの差は、この集積回路の
製造工程において、はう素(B)のイオン注入時のドー
ズ百を制御することによって自由に精度良く設定できる
。また、−112的にこのV・「は約2mV/’Cの)
3度係数を有するものであるが、VtpとVtpl+と
の着の調度係数は約0.1mV/”Cと極めて小さいも
ので、上記コンパレータ51に設定されるオフセット電
圧は非常に安定したIUに設定される。
FIG. 6 shows a specific circuit example of the differential voltage comparator 51 having the above-mentioned offset voltage.
The point is that the two threshold voltages Vt are set to different states. That is, PMO861f7)Vr
But other PMOS! :While the VT of the PMOS 62 is about 1V, it is higher, about 2V. This VT difference becomes the off-state voltage. This difference in VT can be freely and precisely set by controlling the dose of ion implantation of boron (B) in the manufacturing process of this integrated circuit. Also, in terms of -112, this V・' is approximately 2 mV/'C)
Although it has a 3 degree coefficient, the adjustment coefficient between Vtp and Vtpl+ is extremely small, approximately 0.1 mV/"C, and the offset voltage set in the comparator 51 is set to a very stable IU. be done.

第5図において、アンドオアゲート55はデス1−モー
ドの時の圓準りロックPA10i子から入力するもので
ある。
In FIG. 5, the AND-OR gate 55 receives input from the universal lock PA 10i in the death 1-mode.

第7図はテストカウンタ22に関連するテスト回路の構
成を示しているもので、入力端子PAOがらの信号は、
通常は電源電圧の範囲内の信号をクロックドインバータ
7G、7zによってサンプリングして内部データバスに
対して伝送する。また、上記入ノ〕端子PAOからの信
号は、前記同様にオフセット電圧■Or2を意図的に設
定したコンパレータT1の負端子に供給する。この入力
が−Vor2以下の電圧状態となると、コンパレータ7
1の出力点りがHレベルとなり、クロックドインバータ
72.73によってサンプリングされて、D型シフトレ
ジスタ74のリセット状態が解除されるようになる。
FIG. 7 shows the configuration of the test circuit related to the test counter 22, and the signal from the input terminal PAO is
Normally, signals within the power supply voltage range are sampled by clocked inverters 7G and 7z and transmitted to the internal data bus. Furthermore, the signal from the terminal PAO (noted above) is supplied to the negative terminal of the comparator T1 to which the offset voltage .Or2 is intentionally set as described above. When this input becomes a voltage state below -Vor2, the comparator 7
The output point of 1 becomes H level, is sampled by clocked inverters 72 and 73, and the reset state of the D-type shift register 74 is released.

この状態を保持すると、プログラムカウンタのキトり一
信号の\γ];かりすなわちオーバフローによって、上
記シフ1〜レジスタ74にH信号がシフトされるように
4cる。そして、2回目の上記オーバフロー信号にJ、
って上記シフトレジスタ74の02の出力が1」レベル
となり、PCOボー1〜の(3号の結合されるフリップ
フロップ78をセットしてデータビットをL’ ロット
し、ROMダンプモードに投入されたことを知らせるよ
うになるものであり、同時にアンドゲート75からRO
Mダンプモード信号を集積回路内部に出力するようにな
る。
When this state is maintained, the H signal is shifted to the shift 1 to register 74 by \γ]; of the program counter signal, that is, by overflow. Then, for the second overflow signal, J,
Then, the output of 02 of the shift register 74 becomes 1'' level, and the connected flip-flops 78 of PCO boards 1 to 3 are set to lot the data bits to L', and the ROM dump mode is entered. At the same time, the RO from AND gate 75
The M dump mode signal is output inside the integrated circuit.

そして、3回目のオーバフロー信号によって、シフトレ
ジスタ14の03がHレベルとなると、ROMダンプモ
ードから外部インストラクションモードに自助的に切換
えられるようになる。このモード状態のどきに、PAO
端子のテストモードを実行する必要があるが、クロック
ドインバータ72と73.76と77のクロック位相を
図で示すように逆に設定づることによって、テストモー
ドをh7除すること無しにPΔOボートの入力信号を集
積回路内部に送り込めるようにしている。このテストモ
ードをセラ1ヘアツブするシフトレジスタ74は、その
Q2およびQ3出力端子部をそれぞれROMダンプテス
1〜モード信号、外部インストラクションテストモード
信号とすることによって、テストモードへの投入は、P
 A O端子をプログラムカウンタが20オーバフロー
するまでの長時間−Vof2以下に保持しなければなら
ず、テストモードからの脱却は、1マシーンザイクルの
間−Vof2以下になればできるようにして、誤ってテ
ストモードに投入されることを防いでいる。
Then, when 03 of the shift register 14 becomes H level due to the third overflow signal, the ROM dump mode can be automatically switched to the external instruction mode. While in this mode, PAO
It is necessary to execute the terminal test mode, but by setting the clock phases of clocked inverters 72, 73, 76, and 77 inversely as shown in the figure, the PΔO port can be executed without dividing the test mode by h7. It allows input signals to be sent inside the integrated circuit. The shift register 74 that loads this test mode has its Q2 and Q3 output terminals set to the ROM dump test 1~ mode signal and the external instruction test mode signal, respectively, so that entering the test mode can be performed using the P
The A O terminal must be kept below -Vof2 for a long time until the program counter overflows by 20, and exiting from test mode can be done only when it becomes below -Vof2 for one machine cycle, so that it can be avoided by mistake. This prevents it from being put into test mode.

外部インストラクションテストモードにおけるインスト
ラクションは、PBO入出)j端子がらシリアルに時分
υ1で入力される。また、RO1vlダンプモードにお
ける内部ROMのデータは、PBO入出力端子からシリ
アルで時分割で出力される。
Instructions in the external instruction test mode are input serially from the PBO input/output)j terminal at time and minute υ1. Furthermore, data in the internal ROM in the RO1vl dump mode is outputted serially and time-divisionally from the PBO input/output terminal.

前記クロック発振n325の発振周期を調整する手段と
しては、第2図において示すように内部バットを設けて
ヒユーズを焼き切る手段を説明したが、このパッド構成
を簡易化づ゛るtごめに第8図に示ずようにMOSスイ
ッチ回路81を用いて電流を選択的に供給設定し、ヒユ
ーズを・溶断ツるようにしてもよい。この場合、上記ス
イッチ回路81は、入出力端子P80および入力端子P
AOからの信号で制御されるシフ1〜レジスタ82によ
って制御するもので、このシフ1〜レジスタ82はテス
トモード信号でリセッ]−制皿されるようになっている
。例えば、スイッチ回路81のNチャンネルスイッチN
S1 とPヂレンネルスイッチPS2を共にオン状態と
するにうに、テストモードの時にシフトレジスタ82の
内容がrl’1oooooOJとなるようにセラ1−シ
ておき、しかる後にPCO端子に電源VccをIII給
して電流を流し込めば所定のヒユーズが溶断されるもの
である。
As a means for adjusting the oscillation period of the clock oscillation n325, a means for blowing out the fuse by providing an internal butt as shown in FIG. 2 has been described. As shown in the figure, a MOS switch circuit 81 may be used to selectively supply and set the current to blow the fuse. In this case, the switch circuit 81 has an input/output terminal P80 and an input terminal P80.
It is controlled by shift 1 to register 82 which are controlled by a signal from the AO, and these shift 1 to register 82 are reset by a test mode signal. For example, the N channel switch N of the switch circuit 81
In order to turn both S1 and PS2 on, the shift register 82 is set so that the contents of the shift register 82 become rl'1ooooooOJ in the test mode, and then the power supply Vcc is supplied to the PCO terminal. If a current is applied to the fuse, the specified fuse will be blown.

第9図は抵抗回路33を構成する複数の抵抗素子を、並
列接続設定した例を示すものであり、この場合にあって
bfS抵抗素子に対してそれぞれ直列接続されるヒユー
ズを選択的に溶断することによって、この発振器25の
発振信号周期がIf怠に:1.’l整されるものである
FIG. 9 shows an example in which a plurality of resistance elements constituting the resistance circuit 33 are connected in parallel, and in this case, the fuses connected in series with the bfS resistance elements are selectively blown. As a result, the oscillation signal period of this oscillator 25 becomes If:1. 'l It is something that is adjusted.

尚、第2図および第9図で示した発振器25にあつては
、各抵抗素子に対して接続設定されるヒユーズを溶断す
る手段は、上記説明で示したように電流によって焼き切
るようにする他に、例えばレーザ光によって焼き切るよ
うにしてもよいものである。
In the case of the oscillator 25 shown in FIGS. 2 and 9, the means for blowing out the fuses connected to each resistor element may be other than blowing them out with current as shown in the above explanation. Alternatively, it may be burned out using laser light, for example.

F発明の効果J 以上のようにこの発明によれば、ワンチップの状態で(
筒底されるマイクロコンピュータに対して、基準クロッ
ク信号を発生するクロック発振器を効果的に内蔵設定で
きるものであり、このマイクロコンピュータを製造する
場合に同時に上記発振器を14成する各部品を構成膜室
できるものである。
F Effect of the invention J As described above, according to this invention, in the state of one chip (
It is possible to effectively set up a built-in clock oscillator that generates a reference clock signal in a microcomputer installed at the bottom of the cylinder, and when manufacturing this microcomputer, each of the 14 parts that make up the oscillator is simultaneously installed in a membrane chamber. It is possible.

しかも、このようにして4を成された基準クロック発振
器にあっては、その発振信号周期が効果的に調整するこ
とのできるものであり、充分に高苗度なシステムクロッ
ク信号を形成させることができ、マイクロコンピュータ
の癩能向上、取り扱い性向上に非常に大きな効果が発揮
されるようになるものである。
Moreover, in the reference clock oscillator constructed in this way, the oscillation signal period can be effectively adjusted, and it is possible to form a system clock signal of sufficiently high quality. This will have a very large effect on improving the performance and handling of microcomputers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例に係るマイクロコンピュー
タのll’i成状態を説明する構成図、第2図は上記マ
イクロコンピュータに内M H2定されるクロック光振
器を説明する回路構成図、第3図は上記発振器の抵抗素
子部の1つを取出して示す図、第4図J−3よび第5図
はそれぞれ上記マイクロコンピュータに内蔵される電圧
検出回路の例を説明する回路構成図、第6図は上記第5
図の回路を(π成づ−るコンパレータを説明する回路図
、第7図は同じく上記マイクロコンピュータに設定され
るナス1−回路を説明するIM構成図第8図および第9
図はでれぞれクロック発振器の他の例を説明する回路構
成図である。 10・・・マイクロコンピュータ、12・・・プログラ
ムメモリ、14・・・囲障部、22・・・テストモード
カウンタ。 23・・・Vr電圧検出回路、24・・・リセッl−フ
ラグビット発生回路、25・・・クロック発振器、26
・・・Vr電圧検出回路、30・・・ナンド回路、31
.32・・・インバータ、33・・・抵抗回路、33a
・・・抵抗パターン、33b 、 33c・・・端子部
、33d・・・ヒユーズ、34・・・容■。 第1図 入工危弓子      入工幻弓善 入竪斃φ第2図 第31%j 第4図 第70
FIG. 1 is a block diagram illustrating the ll'i configuration state of a microcomputer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a clock optical oscillator internally defined in the microcomputer. , FIG. 3 is a diagram showing one of the resistor elements of the oscillator, and FIG. 4 J-3 and FIG. 5 are circuit configuration diagrams each illustrating an example of a voltage detection circuit built into the microcomputer. , Fig. 6 is the same as Fig. 5 above.
The circuit shown in the figure is a circuit diagram explaining a comparator formed by (π), and FIG.
The figures are circuit configuration diagrams illustrating other examples of clock oscillators. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Microcomputer, 12... Program memory, 14... Enclosing part, 22... Test mode counter. 23... Vr voltage detection circuit, 24... Reset l-flag bit generation circuit, 25... Clock oscillator, 26
... Vr voltage detection circuit, 30 ... NAND circuit, 31
.. 32... Inverter, 33... Resistance circuit, 33a
... Resistance pattern, 33b, 33c... Terminal section, 33d... Fuse, 34... Capacity ■. Figure 1 Iku Kyyumiko Iku Genkyumi Zen Iryutate φ Figure 2 Figure 31%j Figure 4 Figure 70

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)プログラムメモリ、データメモリ、演目部、入出
力回路等を備えるプログラマブルコントローラにおいて
、発振周波数の調整要素を含んで構成されたクロック発
振器を内蔵させて構成したことを特徴とするワンチップ
マイクロコンピュータ。
(1) A one-chip microcomputer characterized in that the programmable controller includes a program memory, data memory, program section, input/output circuit, etc., and is configured with a built-in clock oscillator that includes an oscillation frequency adjustment element. .
(2)上記クロック発振器は、発振周波数設定要素とし
て複数の抵抗素子を直列接続設定した抵抗回路を備える
もので、この抵抗回路の各抵抗素子はそれぞれヒューズ
回路素子によって順次接続設定されるように構成し、上
記ヒューズ回路素子は選択的に切断制御されるようにし
た特許請求の範囲第1項記載のワンチップマイクロコン
ピユータ。
(2) The above clock oscillator is equipped with a resistance circuit in which a plurality of resistance elements are connected in series as an oscillation frequency setting element, and each resistance element of this resistance circuit is configured to be connected and set in sequence by a fuse circuit element. 2. A one-chip microcomputer according to claim 1, wherein said fuse circuit element is selectively controlled to be disconnected.
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