JPS63123138A - マイコン暴走検知回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、システム機器全制御するマイクロコンピュ
ータに係り、特にマイクロコンピュータの暴走を検知す
るマイコン暴走検知回路に関するものである。

〔従来の技術〕

最近の電子技術の発展により、オフィスオートメーショ
ン化（ＯＡ化）、７アクトリオートメーシ＝ｙｙ化ＣＦ
Ａ化）、ホームオートメーション化（ＨＡ化）の波に目
覚筒しいものである。

このような、システム機器、例えば温度制御を行うシス
テムにおいてに、各種温度センサから出力される温度信
号を処理して各種機器を総括的に制御するマイクロコン
ピュータ（以下マイコンと言う）が搭載されており、プ
ログラムに基づいて高度なシステム制御を正確に実行で
きるように構成されている。

ところが、マイコンに基本クロック信号に基づいてプロ
グラム処理を実行するので、何らかの理由で基本クロッ
ク信号の周期が正常な範囲から逸脱すると、システム機
器を制御にコントロールできなくなってしまう。

そこで、このようなマイコンシステムには、通常マイコ
ンの暴走を検知して、システム動作をリセットする手段
が具備さｎているのが通例である。

第３図は従来のマイコン暴走検知回路の構成を説明する
ブロック図であ！＋、１１ｆｌマイコンで、システムク
ロックとなる定周期のパルス出力１１ａｉリトリガブル
ワンショット回路１２に出力する。リトリガブルワンシ
ョット回路１２はマイコン１１から出力されるパルス圧
力１１ｍの立ち下がりに同期して、一定時間立ち上るパ
ルス出力１２ａｉオアゲート１６に出力し、上記パルス
出力１１ａが立ち上ってから、所定時間経過内、すなわ
ちパルス出力１２ａがＨＩＧＨ状態中に再度パルス出力
１１ａが入力された場合には、パルス出力１２ａｔ−Ｈ
ＩＧＨ状態に保持する。オアゲート１６の一方には、シ
ステム機器からのリセット要求Ｑが入力されており、パ
ルス出力１２ａまたはリセット要求Ｑの入力に基づいて
マイコン１１をリセットするリセット信号ＲＥＳＥＴを
マイコン１１のリセット端子ＲＥＴに出力する。ただし
、リセット端子ＫＥＴｆ−ｌアクティブローである。

マイコン１１に電源が投下さｎると、マイコン１１から
パルス出力１１ａがリトリガブルワンショット回路１２
に出力され始め、設定されているハイ時間内に順次、マ
イコン１１からパルス出力１１ａが入力される場合（マ
イコン１１の正常時）には、パルス出力１２ａｔ！継続
してハイ状態全保持するため、マイコン１１のリセット
端子ＫＥＴがＬＯＷとなるリセット信号ＲＥＳＥＴ［オ
アゲート１６から出力されない。

一方、何らかの理由で、マイコン１１が暴走すると、パ
ルス出力１１ａの周期が乱ｎてリトリガブルワンショッ
ト回路１２に設定されているハイ時間内に順次マイコン
１１からパルス出力１１ａが入力されなくなり（暴走発
生状態）、リトリガブルワンショット回路１２からのパ
ルス出力１２ａがＬＯＷとなジオアゲート１３からマイ
コン１１をリセットさせるリセット信号ＲＥＳＥＴが出
力、すなわちリセット信号ＲＥＳＥＴがＬＯＷとなり、
マイコン１１のリセット端子ＲＥＴがＬＯＷとなり、マ
イコン１１にリセットがかかり、マイコン１１の暴走を
停止させ、プログラムの実行番地を初期アドレスに復帰
させるように制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のマイコン暴走検知装置は上記のように構成さｎて
いたので、例えばマイコン１１から出力されるパルス出
力１１ａの周期が長くなる異常の場合には、上記の回路
構成によりマイコン１１のリセット端子ＦＬＥＴにリセ
ット信号ＲＥＳＥＴが出力されてマイコン１１の暴走を
停止させることができるが、マイコン１１から出力され
るパルス出力１１ａの周期が短くなる異常が発生した場
合には、上記の回路構成ではマイコン１１の異常を検知
できずに暴走状態が継続され、システム機器の制御に悪
影響金与えてしまう問題点があった。

また、リトリガブルワンショット回路１２の故障により
パルス出力１２ａがハイ状態となると、マイコン１１か
らのパルス出力１１ａの状態とは無関係となり、マイコ
ン１１の暴走を検知できなくなる問題点があった。

この発明に、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、マイコンから出力さｎるシステムクロックの周期
幅の増減を監視して、マイコンの暴走を停止するための
割り込み信号をマイコンの割り込み入力端子に出力する
ことにより、マイコンの暴走を精度よく検知できるとと
もに、マイコンのシーケンスを自動帰復できるマイコン
暴走検知回路金得ること金目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るマイコン暴走検知回路は、システムクロ
ック信号の周期の増減を監視する周期監視手段と、この
周期監視手段の監視結果に基づいてマイクロコンピュー
タのプログラム実行アドレスを初期アドレスに復帰させ
る強制割込み信号をマイクロコンピュータの強制割込み
端子に出力する信号発生手段とを設けたものである。

〔作用〕

この発明におけるマイコン暴走検知回路は、マイクロコ
ンピュータから定周期で出力されるシステムクロックの
周期の増減を周期監視手段がシステム起動中常時監視し
て、あらかじめ設定される正常周期期間よりもシステム
クロックの周期が増減した場合に、信号発生手段がマイ
クロコンピュータの強制割込み端子の強制割込み信号を
出力するように作用する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すマイコン暴走検知回
路の構成を説明するブロック図であり、第３図と同一の
ものには同じ符号を付しである。

この図において、１にこの発明の周期監視手段を兼ねる
負エツジトリガワンショット回路で、マイコン１１の端
子ＣＬＫから出力される定周期のパルス出力（システム
クロック）１１＆の立ち下がりに同期して、ハイとなる
パルス出力ｔａｔ出力する。この負エツジトリガワンシ
ョット回路１にリトリガブルに構成されており、次のパ
ルス出力１１ａが所定時間Ｔ４経過後マイコン１１から
出力されない場合には、パルス出力１１ａｔＬＯＷにす
る。２にこの発明の周期監視手段を兼ねる正エツジトリ
ガワンショット回路で、マイマン１１からのパルス出力
１１ａの立ち上がりに同期して、立ち下がり時間Ｔ、経
過後立ち上がるパルス出力２ａをアンドゲート６に出力
する。ただし、時間Ｔ３経過前にパルス出力１１ａが出
力された場合には、パルス出力２ａｔ！ＬＯＷ状態を保
持する。負エツジトリガワンショット回路１はこの発明
の信号発生手段を兼ねており、あらかじめ設定さｎる正
常周期期間、すなわち時間Ｔ、よりもパルス出力１１ｍ
の周期Ｔ１が増減した場合に、マイコツ１１０強制割込
み端子ＮＭＩＫ強制割込み信号となるパルス出力１ａ’
？出力し、マイコン１１の暴走全停止させ、システム制
御プログラムの実行アドレスを初期アドレスに復帰させ
、システムのシーケンスを正常時に戻す。

次に第２図に示すタイミングチャートを参照しながらこ
の発明による暴走検知およびシステムリセット動作につ
いて説明する。

第２図は第１図の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。なお、第１図と同一のものには同じ符号を
付しである。

マイコン１１が正常に動作している場合には、マイコン
１１から出力されるパルス出力１１ａの周期Ｔ１とパル
ス出力１ａ、２ａの周期Ｔ４．　Ｔｓとの関係に下記第
（１）式で満たされる条件が成立しているＯ Ｔｓ　＜　ＴＩ＜　Ｔ４　　　　　　　・・・・・・曲
・・（１）そこで、マイコン１１から上記第（１）式の
条件を満たすパルス出力１１ａが出力されている場合に
は、パルス出力１１ａの立ち下がり時には、パルス出力
１ａがハイとなっているため、パルス出力１ａにハイ状
態を保持し続ける。

一方、パルス出力１１ａの周期Ｔ１がパルス出力１ａの
周期Ｔ４よりも大（Ｔｓ　＞　Ｔ４）になると、負エツ
ジトリガワンショット回路１をリトリガブルにする前に
、パルス出力１ａがＬＯＷとなり、マイコン１１の暴走
を停止するために、強制割込み端子ＮＭＩがＬＯＷとな
り、マイコン１１に強制割込みがかかり、マイコン１１
の暴走が停止、プロダラムの実行アドレスが初期アドレ
スに復帰し、マイコン１１を正常時に復帰させる。

一方、パルス出力１１ａの周期Ｔ、がパルス出力２ａの
周期Ｔ、よジも小（ＴＩ＜７３）になると、出力パルス
１１ａが入力されても、パルス出力２ａがＬＯＷとなっ
ているため、アンドゲート６に開かず、正エツジトリガ
ワンショット回路２をリトリガできなくなり、上記同様
パルス出力１ａがＬＯＷとな９、マイコン１１の暴走を
停止するために、強制割込み端子ＮＭＩがＬＯＷとなり
、マイコン１１に強制割込みがかかり、マイコン１１の
暴走が停止、プログラムの実行アドレスが初期アドレス
に復帰し、マイコン１１を正常時に復帰させる。

なお、マイコン１１の暴走全停止させるためのパルス出
力１ａが従来のようなリセット端子に出力するのでにな
く、マイコツ１１０強制割込み端子ＮＭＩに出力される
構成音とることで、電源投下直後に、プログラムにより
疑似的にパルス出力１１ａを１発だけ出力させることに
より、暴走検知回路の正常をチェックでき、暴走検知回
路の故障が発生している状態でに、プログラムが起動し
ないため、マイコン１１が制御するシステム機器への悪
影響を未然に防止でき、高信頼性のシステムを構築でき
るようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によればシステムクロッ
ク信号の周期の増減全監視する周期監視手段と、この周
期監視手段の監視結果に基づいてマイクロコンピュータ
のプログラム実行アドレスを初期アドレスに復帰させる
強制割込み信号全マイクロコンピュータの強制割込み端
子に出力する信号発生手段とを設けたので、マイコンの
システム制御開始時に、暴走検知回路の真偽性を判断し
てた状態で、マイコンのシステム制御実行中の暴走検知
上行えるので、暴走検知回路に異常がある場合にはマイ
コンのシーケンスを停止できるとともに、かつマイコン
が暴走した場合には暴走を停止させて、プログラム実行
アドレス全初期アドレスに復帰させてマイコン暴走によ
るシステムの再立ち上げを自動化でき、安全で信頼性の
高いシステムを構築できる優れた利点金有する。

【図面の簡単な説明】

第１図にこの発明の一実施例を示すマイコン暴走検知回
路の構成を説明するブロック図、第２図は第１図の動作
を説明するためのタイミングチャート、第３図は従来の
マイコン暴走検知回路の構成を説明するブロック図であ
る。 図中、１に負エツジトリガワンショット回路、２に正エ
ツジトリガワンショット回路、６はアンドゲート、１１
にマイコンである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロコンピユータから定周期で出力されるシ
   ステムクロツク信号に基づいてシーケンス制御を実行す
   る制御機器を有するマイコン暴走検知回路において、前
   記システムクロツク信号の周期の増減を監視する周期監
   視手段と、この周期監視手段の監視結果に基づいて前記
   マイクロコンピユータのプログラム実行アドレスを初期
   アドレスに復帰させる強制割込み信号を前記マイクロコ
   ンピユータの強制割込み端子に出力する信号発生手段と
   を具備したことを特徴とするマイコン暴走検知回路。
2. （２）マイクロコンピユータは暴走検知疑似信号をシー
   ケンス実行前に周期監視手段に送出することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のマイコン暴走検知回路。