JPS6346464B2 - - Google Patents

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JPS6346464B2
JPS6346464B2 JP62198032A JP19803287A JPS6346464B2 JP S6346464 B2 JPS6346464 B2 JP S6346464B2 JP 62198032 A JP62198032 A JP 62198032A JP 19803287 A JP19803287 A JP 19803287A JP S6346464 B2 JPS6346464 B2 JP S6346464B2
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circuit
input
signal
analog
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Shiro Baba
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、デイジタル制御システム特にアナ
ログデイジタル変換回路(以下A/D変換回路と
称する)を含むモノリシツク半導体集積回路を用
いたデイジタル制御システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a digital control system, and particularly to a digital control system using a monolithic semiconductor integrated circuit including an analog-to-digital conversion circuit (hereinafter referred to as an A/D conversion circuit).

デイジタル制御システムは、半導体集積回路を
使用することによつてそれを構成する装置を小型
化することができるようになり、また半導体集積
回路外での結線数を減少させることができるよう
になる。
By using semiconductor integrated circuits in digital control systems, it becomes possible to miniaturize the devices constituting the systems, and it also becomes possible to reduce the number of connections outside the semiconductor integrated circuits.

マイクロプロセツサを利用してプロセス制御、
計算制御等を行なう制御システムとして、質の高
いシステム制御を行なうため、各種センサー信号
としてデイジタル信号とともにA/D変換回路を
介して情報量の大きいアナログ信号をも入力する
ようにしたものが考えられている。
Process control using microprocessor,
In order to perform high-quality system control as a control system that performs calculation control, etc., a system that inputs analog signals with a large amount of information via an A/D conversion circuit as well as digital signals as various sensor signals is considered. ing.

この場合、装置の小型化のため及び外部結線数
の減少のために、マイクロプロセツサのデータバ
スに、上記デイジタル信号を供給する入力回路
と、アナログ信号をデイジタル信号に変換した上
で供給する入力回路とを1チツプのモノリシツク
半導体集積回路として構成することが望ましい。
In this case, in order to downsize the device and reduce the number of external connections, an input circuit that supplies the above-mentioned digital signal to the data bus of the microprocessor, and an input circuit that converts the analog signal into a digital signal and supplies it to the data bus of the microprocessor. It is desirable that the circuit be configured as a one-chip monolithic semiconductor integrated circuit.

しかしながら、上記のようにモノリシツク半導
体集積回路化しようとする場合、デイジタル信号
入力とアナログ信号入力のためにモノリシツク半
導体集積回路に設ける外部端子数が増加すること
になる。また、制限された外形寸法等によりモノ
リシツク半導体集積回路に設けることのできる外
部端子の数が制限されている場合には、この外部
端子の制限により制御システムで実現できる機能
が制約されてしまうことになる。
However, when attempting to form a monolithic semiconductor integrated circuit as described above, the number of external terminals provided on the monolithic semiconductor integrated circuit for digital signal input and analog signal input increases. Furthermore, if the number of external terminals that can be provided on a monolithic semiconductor integrated circuit is limited due to limited external dimensions, etc., the functions that can be realized by the control system are restricted due to the limitation of external terminals. Become.

そのため、1種類のモノリシツク半導体集積回
路を複数の用途に使用することが困難になつてく
る。
Therefore, it becomes difficult to use one type of monolithic semiconductor integrated circuit for multiple purposes.

例えば、モノリシツク半導体集積回路に、アナ
ログ入力端子を多く設定すると多くのデイジタル
信号を入力とする制御には不向きなものとなり、
逆にデイジタル入力端子を多く設定すると、多く
のアナログ信号を入力とする制御には不向きなも
のとなる。また、デイジタル入力信号をアナログ
入力信号に切り換えて、品質の高い制御へのシス
テムの変更を行なうようなことが難しくなつてく
る。
For example, if a monolithic semiconductor integrated circuit has many analog input terminals, it becomes unsuitable for control with many digital signals input.
On the other hand, if a large number of digital input terminals are provided, it becomes unsuitable for control that requires many analog signals as input. Furthermore, it becomes difficult to change the system to high-quality control by switching from a digital input signal to an analog input signal.

従つてこの発明の1つの目的は、少ない端子数
で、かつ、汎用性を高めたデイジタル制御システ
ムの少なくとも一部を構成するデイジタル半導体
集積回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, one object of the present invention is to provide a digital semiconductor integrated circuit that constitutes at least a portion of a digital control system with a reduced number of terminals and increased versatility.

この発明の他の目的は、上記デイジタル半導体
集積回路を使用したデイジタル制御システムを提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a digital control system using the digital semiconductor integrated circuit described above.

この発明の更に他の目的は、以下の説明及び図
面から明らかとなるであろう。
Further objects of the invention will become apparent from the following description and drawings.

この発明に従うと、少なくともアナログ入力端
子の一部とデイジタル入力端子の一部とが共用と
され、この共用の端子が、プログラムにより選択
的にデイジタル入力端子又はアナログ入力端子と
して用いられる。
According to the present invention, at least a portion of the analog input terminal and a portion of the digital input terminal are shared, and the shared terminal is selectively used as a digital input terminal or an analog input terminal by a program.

上記デイジタル入力端子は、また必要に応じて
デイジタル出力端子としても共用される。その結
果、上記のように入力端子のみとする場合よりも
更に外部端子数を減少させることができるように
なる。
The digital input terminal is also used as a digital output terminal if necessary. As a result, the number of external terminals can be further reduced compared to the case where only input terminals are used as described above.

以下、この発明を実施例とともに詳細に説明す
る。
Hereinafter, this invention will be explained in detail together with examples.

第1図は、この発明の一実施例を示すブロツク
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

1は、1チツプモノリシツク半導体集積回路で
構成されたマイクロプロセツサであり、次に説明
する各回路ブロツク2〜18により構成される。
Reference numeral 1 denotes a microprocessor made up of a one-chip monolithic semiconductor integrated circuit, and is made up of circuit blocks 2 to 18, which will be described below.

2はアキユムレータ、3はアキユムレータラツ
チ、4は一時レジスタ、5は算術論理ユニツトで
あり、これらの回路2ないし5は、演算部を構成
している。
2 is an accumulator, 3 is an accumulator latch, 4 is a temporary register, and 5 is an arithmetic logic unit. These circuits 2 to 5 constitute an arithmetic section.

上記算術論理ユニツト5は、制御回路8の制御
によつて加減算等の算術演算、もしくは論理和
(OR),論理積(AND)、排他的論理和等の論理
的な判断を行なうものである。すなわち、上記算
術論理ユニツト5は、一時レジスタ4の内容と、
アキユムレータ2の出力であるアキユムレータラ
ツチ3の内容とを入力として演算するものであ
る。上記算術論理ユニツト5の演算結果は、制御
回路8からの命令語に基づく制御信号によつて異
なるが、内部データバスBUSを介してアキユム
レータに送り出される。
The arithmetic logic unit 5 performs arithmetic operations such as addition and subtraction, or logical judgments such as logical sum (OR), logical product (AND), and exclusive logical sum, under the control of the control circuit 8. That is, the arithmetic logic unit 5 reads the contents of the temporary register 4 and
The calculation is performed using the output of the accumulator 2 and the contents of the accumulator latch 3 as input. The arithmetic result of the arithmetic logic unit 5, which varies depending on the control signal based on the instruction word from the control circuit 8, is sent to the accumulator via the internal data bus BUS.

6は命令レジスタ、7は命令デコーダ及びマシ
ンサイクルエンコーダ、8はタイミング制御回路
であり、これらの回路6ないし8は、制御部を構
成している。
6 is an instruction register, 7 is an instruction decoder and machine cycle encoder, and 8 is a timing control circuit. These circuits 6 to 8 constitute a control section.

上記命令レジスタ6はROM19又はRAM2
0に書き込まれているプログラム命令語を取り出
すためのものである。上記命令レジスタ6で読み
出された命令は、命令デコーダで解読され、マシ
ンサイクルエンコーダで各種のタイミング信号に
変換される。
The above instruction register 6 is ROM19 or RAM2
This is for extracting the program instruction word written in 0. The instructions read out by the instruction register 6 are decoded by an instruction decoder and converted into various timing signals by a machine cycle encoder.

上記タイミング制御回路8は、外部制御端子群
CONTから入力されたクロツク信号をもとにし
てタイミングをはかり、外部のデータバスDTの
データを取り込むバス制御信号や、外部データバ
スDTへのデータを書き出すストローブ信号を出
力する。
The timing control circuit 8 has a group of external control terminals.
It measures the timing based on the clock signal input from CONT and outputs a bus control signal to take in data from the external data bus DT and a strobe signal to write data to the external data bus DT.

また、タイミング制御回路8は外部制御端子群
CONTからの割込み信号、動作を停止させるホ
ールド信号や、リセツト信号等の一連の外部から
の信号を調べ、さらに、これらの信号を受けて、
割込みを受けることを示す信号、ホールドの要求
を受付けたことを示す信号等一連の信号を外部に
送出するものである。
In addition, the timing control circuit 8 is a group of external control terminals.
Examine a series of external signals such as interrupt signals from CONT, hold signals that stop operation, and reset signals, and then, in response to these signals,
It sends out a series of signals such as a signal indicating that an interrupt has been received and a signal indicating that a hold request has been accepted.

9は、レジスタ部であり、図示しないが汎用ワ
ーキングレジスタ,スタツクポインタ,プログラ
ムカウンタ等を含むものである。
Reference numeral 9 denotes a register section, which includes a general-purpose working register, a stack pointer, a program counter, etc., although not shown.

上記レジスタ部9における汎用ワーキングレジ
スタは、データを扱うこと(倍長のデータも含
む)の他、メモリ参照のときにも用いられる。ス
タツクポインタは、サブルーチンジヤンプの戻り
先番地の記憶に用いられる。プログラムカウンタ
は、次に読み出すべき命令語の所在を記憶するレ
ジスタであり、ジヤンプ命令以外は、1つの命令
を実行するたびに、その内容に1が加えられる。
The general-purpose working register in the register section 9 is used not only to handle data (including double-length data) but also to refer to memory. The stack pointer is used to store the return address of a subroutine jump. The program counter is a register that stores the location of the instruction word to be read next, and its contents are incremented by 1 every time one instruction is executed, except for jump instructions.

18は、アドレスデコーダ回路であり、レジス
タ部9の汎用ワーキングレジスタの出力を受けて
後で説明する回路15ないし17を制御するため
の信号を出力する。このアドレスデコーダ回路1
8の使用によつて、少ない数の汎用ワーキングレ
ジスタによつても上記回路15ないし17を制御
できるようになる。
Reference numeral 18 denotes an address decoder circuit, which receives the output of the general-purpose working register of the register section 9 and outputs a signal for controlling circuits 15 to 17, which will be described later. This address decoder circuit 1
8 allows the circuits 15 to 17 to be controlled by a small number of general-purpose working registers.

10は、アドレスバツフアであり、ROM1
9,RAM20及び周辺回路21に供給するため
のアドレス信号を出力するものである。
10 is an address buffer, and ROM1
9, for outputting address signals to be supplied to the RAM 20 and peripheral circuits 21.

11は、データバツフアであり、外部データバ
スDTと内部データバスBUSとのデータの授受を
行なうものである。
Reference numeral 11 denotes a data buffer, which transmits and receives data between the external data bus DT and the internal data bus BUS.

12は、プロセス制御等における制御対象との
デイジタル信号による信号授受を行なう入出力ポ
ートであり、レジスタ15を介して内部データバ
スに信号の伝達を行なうものである。この実施例
においては、上記デイジタル用の信号端子の一部
(例えばP4,P5)は、後に説明するようにアナロ
グ入力端子としても用いるようにする。
Reference numeral 12 denotes an input/output port for transmitting and receiving digital signals with a controlled object in process control, etc., and transmits signals to an internal data bus via a register 15. In this embodiment, some of the digital signal terminals (for example, P 4 and P 5 ) are also used as analog input terminals, as will be explained later.

13は、マルチプレクサであり、複数のアナロ
グ入力信号を択一的にA/D変換回路14に入力
するものである。このマルチプレクサ13は、そ
の一部の入力として、上記デイジタル入出力端子
P4,P5を共用するものである。すなわち、端子
P1〜P3はアナログ専用の入力端子とし、端子P4
P5はアナログとデイジタルとに共用の端子とす
るものである。
A multiplexer 13 selectively inputs a plurality of analog input signals to the A/D conversion circuit 14. This multiplexer 13 has the digital input/output terminals as part of its inputs.
P 4 and P 5 are shared. That is, the terminal
P 1 to P 3 are analog-only input terminals, and terminals P 4 ,
P5 is a common terminal for analog and digital.

上記A/D変換回路14のデイジタル化した出
力信号は、レジスタ16を介して内部データバス
BUSに伝達するものである。
The digitized output signal of the A/D conversion circuit 14 is transferred to an internal data bus via a register 16.
This is what is transmitted to the BUS.

17は、上記マルチプレクサの選択信号を形成
するコントロールレジスタであり、アドレスデコ
ーダ回路18による制御によつて内部データバス
BUSの信号を読み込むものである。
17 is a control register that forms a selection signal for the multiplexer, and is controlled by the address decoder circuit 18 to control the internal data bus.
It reads BUS signals.

上記共用した端子P4,P5をデイジタル信号の
入出力端子として用いるときは、マルチプレクサ
13、又はA/D変換回路14により、入力又は
出力を禁止(レジスタ16で行なうものとしても
よい)することにより行ない、一方、上記共用し
た端子P4,P5をアナログ入力端子として用いる
ときは、入出力ポート12の対応する出力回路を
ハイインピーダンスとすることにより、上記端子
からのアナログ信号をA/D変換回路14に取り
込むものである。
When using the shared terminals P 4 and P 5 as digital signal input/output terminals, input or output should be prohibited by the multiplexer 13 or the A/D conversion circuit 14 (the register 16 may also be used). On the other hand, when the shared terminals P 4 and P 5 are used as analog input terminals, the corresponding output circuit of the input/output port 12 is set to high impedance, so that the analog signal from the terminal is input to the A/D. This is taken into the conversion circuit 14.

このことは、第2図に示す具体的一実施例回路
により容易に理解されよう。
This can be easily understood by referring to a specific example circuit shown in FIG.

伝送ゲートMISFETQ16〜Q20で構成されたマ
ルチプレクサ13を制御するレジスタ17は、ラ
ツチ回路17aと、デコーダ回路17bとにより
構成され、上記ラツチ回路17aには、伝送ゲー
トMISFETQ1〜Q3を介して、内部データバス
BUSからの信号がセツトされる。上記伝送ゲー
トMISFETQ1〜Q3は、アドレスデコーダ回路1
8で選択されるものである。したがつて、上記レ
ジスタ17に与えられた特定のアドレスを指定す
るとともに、マルチプレクサ選択データを内部デ
ータバスBUSを介してレジスタ17を構成する
ラツチ回路に入力することにより、任意のマルチ
プレクサ13の選択動作が行なわれるものであ
る。
The register 17 that controls the multiplexer 13 made up of transmission gates MISFETQ 16 to Q 20 is made up of a latch circuit 17a and a decoder circuit 17b . , internal data bus
The signal from BUS is set. The above transmission gates MISFETQ 1 to Q 3 are address decoder circuit 1
8 is selected. Therefore, by specifying a specific address given to the register 17 and inputting the multiplexer selection data to the latch circuit forming the register 17 via the internal data bus BUS, the selection operation of any multiplexer 13 can be performed. is to be carried out.

また、A/D変換出力が入力されるレジスタ1
6の出力も、伝送ゲートMISFETQ4〜Q6を介し
て内部データバスBUSの対応するビツト線に接
続されるものであり、上記レジスタ16に対して
与えられた特定のアドレスを指定することによ
り、アドレスデコーダ回路18の出力で上記
MISFETQ4〜Q6をオンとして内部データバス
BUSに取り込むものである。
Also, register 1 to which the A/D conversion output is input.
The output of 6 is also connected to the corresponding bit line of the internal data bus BUS via transmission gates MISFETQ4 to Q6 , and by specifying a specific address given to the register 16, The above is the output of the address decoder circuit 18.
Internal data bus with MISFETQ 4 to Q 6 on
This is to be imported into the BUS.

デイジタル信号用の入出力ポート12は、各端
子P4〜Poに対して、それぞれ入力バツフアアン
プ12aと、出力バツフアアンプ12bとが設け
られるものであり、上記出力バツフアアンプ12
bには、ゲート信号が与えられ、信号の伝達が制
御されるものである。
The input/output port 12 for digital signals is provided with an input buffer amplifier 12a and an output buffer amplifier 12b for each terminal P4 to P0 , respectively.
A gate signal is applied to b to control signal transmission.

レジスタ15は、上記入出力ポート12からの
各入力バツフアアンプ12aの出力に対応して設
けられたラツチ回路15aと、各出力バツフアア
ンプ12bの入力に対応して設けられたラツチ回
路15bと、各出力バツフアアンプ12bのゲー
ト入力に対応して設けられたラツチ回路15cと
により構成される。そして、各端子に対応したラ
ツチ回路15a,15b等の入力と、出力は、そ
れぞれ伝送ゲートMISFETQ7,Q8〜Q13,Q14
介して対応する内部データバスBUSのビツト線
に接続され、それぞれについて特定のアドレスが
与えられ、アドレスデコーダ回路18の出力で制
御されるものである。
The register 15 includes a latch circuit 15a provided corresponding to the output of each input buffer amplifier 12a from the input/output port 12, a latch circuit 15b provided corresponding to the input of each output buffer amplifier 12b, and each output buffer amplifier. 12b, and a latch circuit 15c provided corresponding to the gate input of gate 12b. The inputs and outputs of the latch circuits 15a, 15b, etc. corresponding to each terminal are connected to the bit line of the corresponding internal data bus BUS via transmission gates MISFETQ7 , Q8 to Q13 , Q14 , respectively. A specific address is given to each of them and controlled by the output of the address decoder circuit 18.

また、出力バツフアアンプ12b等のゲート信
号を形成するラツチ回路15cの入力は、伝送ゲ
ートMISFETQ9,Q12〜Q15を介して同様に対応
する内部データバスBUSのビツト線に接続され
るものである。
Furthermore, the input of the latch circuit 15c that forms the gate signal of the output buffer amplifier 12b etc. is similarly connected to the corresponding bit line of the internal data bus BUS via the transmission gates MISFETQ9 , Q12 to Q15 . .

上述のように、デイジタル化されたアナログ入
力と、デイジタル入力とは内部データバスBUS
で共通化されるものであるので、両者の取り込み
は、レジスタ16のアドレス指定と、レジスタ1
5のアドレス指定タイミングとを異ならせること
に行なうものである。
As mentioned above, digitized analog inputs and digital inputs are connected to the internal data bus BUS.
Therefore, the import of both requires address specification of register 16 and register 1.
This is done by making the addressing timing different from that of No. 5.

そして、例えば、端子P4,P5をデイジタル入
出力端子として用いる場合には、マルチプレクサ
13を制御するレジスタ17への入力データを上
記端子から信号を選択しないようにプログラムを
組むとともに、端子P4,P5に対応するレジスタ
15におけるラツチ回路15a,15b等のアド
レス指定に際しては、デイジタル信号を取り扱う
ものとしたプログラムを組むものである。
For example, when terminals P 4 and P 5 are used as digital input/output terminals, a program is created so that input data to the register 17 that controls the multiplexer 13 does not select signals from the terminals, and terminals P 4 and 5 are used as digital input/output terminals. , P5 , etc., in the register 15, a program is designed to handle digital signals.

この場合、上記端子P4,P5を含むデイジタル
信号の入出力の換り替えは、レジスタ15におけ
るラツチ回路15c等のセツト,リセツトにより
方向性を設定することにより行なうものである。
In this case, the input/output switching of the digital signals including the terminals P 4 and P 5 is performed by setting the directionality by setting and resetting the latch circuit 15c in the register 15.

例えば、ラツチ出力を“0”とした場合には、
出力バツフアアンプ12b等をハイインピーダン
スとして、入力信号を取り扱うものとし、ラツチ
出力を“1”とした場合には、出力バツフアアン
プ12b等を動作させて出力信号を取り扱うもの
とする。
For example, if the latch output is set to “0”,
It is assumed that the output buffer amplifier 12b and the like are set to high impedance to handle the input signal, and when the latch output is set to "1", the output buffer amplifier 12b and the like are operated to handle the output signal.

したがつて、上記共用化した端子P4,P5をア
ナログ入力端子として用いる場合には、レジスタ
17を介してマルチプレクサ13により、その選
択を行なうとともに上記方向性を設定するラツチ
出力を“0”として出力バツフアアンプをハイイ
ンピーダンスとしてアナログ入力信号の入力を可
能とするものである。
Therefore, when the shared terminals P 4 and P 5 are used as analog input terminals, the selection is made by the multiplexer 13 via the register 17, and the latch output for setting the directionality is set to "0". This makes it possible to input analog input signals by setting the output buffer amplifier to high impedance.

この場合、上記端子P4,P5に対応したレジス
タ15におけるラツチ回路15a,15b等のア
ドレス指定は行なわないようにするものである。
In this case, addressing of the latch circuits 15a, 15b, etc. in the register 15 corresponding to the terminals P4 , P5 is not performed.

共用化しないデイジタル信号用のレジスタ15
に対するデイジタル信号の外部回路との授受は、
上述のように、レジスタ16とのアドレス指定タ
イミングとを相違させることにより行なうもので
ある。
Register 15 for digital signals that are not shared
Transferring digital signals to and from external circuits is as follows:
As mentioned above, this is done by differentiating the address designation timing from the register 16.

第1図の集積回路は、特に制限されないが、エ
ンジンの制御のために使用される。
The integrated circuit of FIG. 1 is used for, but not limited to, engine control.

そのために、例えば、端子P1と回路の接地点
との間にエンジン冷却水温度検出用サーミスタ
DET1が接続され、このサーミスタDET1と電源
端子VBとの間に負荷抵抗R1が接続される。上記
サーミスタDET1として負の温度係数のものを使
用することにより、上記端子P1に加わる電圧は、
冷却水の温度上昇とともに低下する。
For this purpose, for example, connect a thermistor for engine coolant temperature detection between terminal P1 and the ground point of the circuit.
DET 1 is connected, and a load resistor R 1 is connected between this thermistor DET 1 and the power supply terminal V B. By using a negative temperature coefficient as the thermistor DET 1 , the voltage applied to the terminal P 1 is
It decreases as the temperature of the cooling water increases.

同様に、端子P2には、エンジンの吸気温度測
定用のサーミスタDET2とその負荷抵抗R2が接続
される。
Similarly, a thermistor DET 2 for measuring the intake air temperature of the engine and its load resistance R 2 are connected to the terminal P 2 .

端子P3には、吸気流量メータDET3が接続され
る。この吸気流量メータは、抵抗片とこの抵抗片
に対し、吸気流量に応じてその位置が変化するス
ライド接点を持つような構成とされる。そのた
め、この吸気流量メータは、吸気流量に応じた電
圧を出力する。
An intake flow meter DET 3 is connected to the terminal P 3 . This intake flow rate meter is configured to have a resistor piece and a sliding contact point for the resistor piece whose position changes depending on the intake flow rate. Therefore, this intake flow meter outputs a voltage according to the intake flow rate.

端子P4には、エンジンの回転速度計DET4が接
続される。この回転速度計は、エンジンの回転速
度に応じた電圧を上記端子P4に出力する。
The engine tachometer DET 4 is connected to the terminal P 4 . This tachometer outputs a voltage corresponding to the rotational speed of the engine to the terminal P4 .

端子P5には、スタータスイツチSWが接続され
る。
A starter switch SW is connected to terminal P5 .

端子P6には、エンジンのクランク角度センサ
DET5が接続される。このセンサDET5は、クラ
ンクが特定の角度、例えば0゜になつたときパルス
信号を出力する。
Terminal P 6 is the engine crank angle sensor
DET 5 is connected. This sensor DET 5 outputs a pulse signal when the crank reaches a certain angle, for example 0°.

端子P7は、例えばエンジン温度警告のための
出力端子とされる。ランプPLは、上記端子P7
出力を受けるバツフア回路30によつて駆動さ
れ、エンジンが異常温度になつたときに点灯させ
られる。
Terminal P7 is used as an output terminal for, for example, an engine temperature warning. The lamp PL is driven by the buffer circuit 30 which receives the output from the terminal P7 , and is turned on when the engine temperature reaches an abnormal temperature.

周辺回路21には、外部端子群CONTからの
制御信号、アドレスバスADからのアドレス信号
及びデータバスDTからのデータが供給される。
この周辺回路21は、複数の出力線l1ないしl4
持ち、その内部にそれぞれアドレスADのアドレ
ス信号によつて選択され、データバスDTのデー
タ信号によつて状態が決められる記憶回路(図示
しない)を含んでいる。
The peripheral circuit 21 is supplied with control signals from the external terminal group CONT, address signals from the address bus AD, and data from the data bus DT.
This peripheral circuit 21 has a plurality of output lines l1 to l4 , each of which has a memory circuit (not shown) selected by the address signal of the address AD and whose state is determined by the data signal of the data bus DT. (not included).

上記周辺回路21の出力線l1の信号は、出力バ
ツフア回路22を介してイグニツシヨンコイル2
6に供給され、出力線l2の信号は、出力バツフア
回路23を介してエンジンの吸気多岐管における
スロツトルバルブを調整するためのソレノイド2
7に供給される。また、出力線l3の信号は出力バ
ツフア回路24を介して電磁式燃料ポンプ28に
供給され、出力線l4の信号は、エンジンのセルモ
ータを駆動するためのリレー29に供給される。
The signal on the output line l1 of the peripheral circuit 21 is transmitted to the ignition coil 2 via an output buffer circuit 22.
6, and the signal on output line l2 is supplied to solenoid 2 for regulating the throttle valve in the intake manifold of the engine via an output buffer circuit 23.
7. Further, the signal on the output line l3 is supplied to an electromagnetic fuel pump 28 via the output buffer circuit 24, and the signal on the output line l4 is supplied to a relay 29 for driving the starter motor of the engine.

第1図において、エンジン制御のためにリード
オンリメモリ(ROM)19は、プログラムとと
もに、制御するエンジンの特性によつて決まる補
間データを記憶しているように構成される。
In FIG. 1, a read-only memory (ROM) 19 for engine control is configured to store programs as well as interpolated data determined by the characteristics of the engine to be controlled.

第1図において、キースイツチS0が閉じられる
と、バツテリBから定電圧回路40に電源電圧が
供給されるようになり、この定電圧回路40から
前記の各回路に電源電圧VBが供給されるように
なる。
In FIG. 1, when key switch S0 is closed, power supply voltage is supplied from battery B to constant voltage circuit 40, and power supply voltage VB is supplied from this constant voltage circuit 40 to each of the above-mentioned circuits. It becomes like this.

マイクロプロセツサ1が動作状態となることに
よつて、サーミスタDET1,DET2等から得られ
るエンジン冷却水温度、吸気温度等のアナログデ
ータは、アナログデイジタル変換回路14によつ
て時分割的にデイジタルデータに変換される。変
換されたそれぞれのデイジタルデータは、データ
バスを介してランダムアクセスメモリ(RAM)
に書き込まれる。
When the microprocessor 1 becomes operational, analog data such as engine coolant temperature and intake air temperature obtained from the thermistors DET 1 and DET 2 are converted into digital data in a time-sharing manner by the analog-to-digital conversion circuit 14. converted into data. Each converted digital data is transferred to random access memory (RAM) via a data bus.
will be written to.

周辺回路21からの出力によつて、燃料ポンプ
28が動作状態にされる。
The output from the peripheral circuit 21 causes the fuel pump 28 to be activated.

スタータスイツチSWが閉じられることによつ
てリレー29が動作状態とされ、セルモータ(図
示しない)が動作開始する。
By closing the starter switch SW, the relay 29 is brought into operation, and the starting motor (not shown) starts operating.

ROM19の容量を減少させるため、この
ROM19内の例えば点火時期に関するデータ
は、特定のサンプリングされた回転数に対してだ
け対応づけられる。
In order to reduce the capacity of ROM19, this
For example, data regarding ignition timing in the ROM 19 is associated only with a specific sampled rotation speed.

そのため、回転速度計DET4からの任意のエン
ジン回転数に対する点火時期データは、ROM1
9内の上記任意のエンジン回転数に近いサンプリ
ングの回転数における補間データを上記任意の回
転数によつて修正する演算によつて求められる。
Therefore, the ignition timing data for any engine speed from the tachometer DET 4 is stored in ROM1.
The interpolated data at a sampling rotation speed close to the above-mentioned arbitrary engine rotation speed within 9 is calculated by correcting the interpolation data by the above-mentioned arbitrary rotation speed.

クランク角度センサDET5からの出力に基づく
点火の基準時刻と、上記の演算によつて求められ
た点火時期データとから、実際の点火時期が演算
される。これに基づいてイグニシヨンコイル26
が駆動される。
The actual ignition timing is calculated from the ignition reference time based on the output from the crank angle sensor DET 5 and the ignition timing data obtained by the above calculation. Based on this, the ignition coil 26
is driven.

エンジン回転数データとエンジン冷却水温度デ
ータとによりROM19のスロツトルバルブを制
御するための補間データが参照され、同様な演算
によりスロツトルバルブを制御するためのパルス
制御信号が形成される。このパルス制御信号によ
つて、周辺回路21を介して結合するソレノイド
27のパルス電流のデユーテイ比が変化させられ
る。ソレノイド27は、パルス電流のデユーテイ
比によつてその平均電流が変化させられ、その結
果、上記デユーテイ比に応じてスロツトルバルブ
を制御する。
Interpolated data for controlling the throttle valve in the ROM 19 is referred to based on the engine rotational speed data and the engine coolant temperature data, and a pulse control signal for controlling the throttle valve is formed by similar calculations. The duty ratio of the pulse current of the solenoid 27 coupled via the peripheral circuit 21 is changed by this pulse control signal. The average current of the solenoid 27 is changed depending on the duty ratio of the pulse current, and as a result, the throttle valve is controlled according to the duty ratio.

以上説明した実施例によれば、上述のような端
子の共用により、少ない端子数で、要求の異な
る、換言すれば、アナログ信号入力数と、デイジ
タル信号入出力数が異なる種々のプロセス制御が
可能となり、マイクロプロセツサの自動車エンジ
ン制御等における各種プロセス制御の汎用性を向
上させることができる。そして、プロセス制御の
高品質化、言い換えれば、密度の高い制御を行な
うために、デイジタル入力をアナログ入力とする
等のシステム変更に対しても、一部のプログラム
を変更するのみで可能となるものである。
According to the embodiment described above, by sharing the terminals as described above, it is possible to perform various process controls with different requirements, in other words, with different numbers of analog signal inputs and digital signal inputs/outputs, with a small number of terminals. Therefore, it is possible to improve the versatility of various process controls for microprocessors such as automobile engine control. In order to improve the quality of process control, in other words, to perform high-density control, system changes such as changing digital input to analog input can be made by simply changing a part of the program. It is.

この発明は、前記実施例に限定されず、ポート
12は、入力ポートと出力ポートをそれぞれ独立
に設けたものであつてもよい。この場合、端子の
共用は入力ポートとアナログ入力との間で行なう
ものである。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and the port 12 may be provided with an input port and an output port independently. In this case, the terminal is shared between the input port and the analog input.

また、端子を共用する場合、例えば、アナログ
入力のすべてを共用化したもの又は、デイジタル
入力のすべてを共用化したもの等、種々変更でき
るものである。
Further, when terminals are shared, various changes can be made, such as, for example, all analog inputs being shared, or all digital inputs being shared.

また、マイクロプロセツサのシステム構成は、
種々変形できるものである。
In addition, the system configuration of the microprocessor is
It can be modified in various ways.

さらに、各種プロセス制御を行なうシステム構
成は、一般にマイクロプロセツサ、制御プログラ
ムが書き込まれたROM(又はRAM)及び各種デ
ータ保持のためのRAM等、数チツプのデイジタ
ル半導体集積回路により構成されるものであるこ
とより、上記A/D変換回路を含むアナログ/デ
イジタル入出力回路は、例えば、第3図に示すよ
うに、制御プログラムが書き込まれたROMを構
成するデイジタル半導体集積回路19に設けるも
のであつてもよい。すなわち、アドレスデコーダ
回路20と、プログラム命令語が書き込まれたメ
モリアレイ21とで構成されたデイジタル半導体
集積回路19に、前記同様な入出力ポート12、
レジスタ15、マルチプレクサ13、A/D変換
回路14、レジスタ16,17を設けて、このデ
イジタル半導体集積回路19のデータバス、アド
レスバスと、マイクロプロセツサと外部データバ
ス、アドレスバスを介して接続させることによ
り、同様な動作を行なわせることができる。
Furthermore, the system configuration that performs various process controls is generally composed of several chips of digital semiconductor integrated circuits, such as a microprocessor, ROM (or RAM) in which control programs are written, and RAM for holding various data. For this reason, the analog/digital input/output circuit including the A/D conversion circuit is provided, for example, in a digital semiconductor integrated circuit 19 constituting a ROM in which a control program is written, as shown in FIG. It's okay. That is, a digital semiconductor integrated circuit 19 composed of an address decoder circuit 20 and a memory array 21 in which program command words are written has an input/output port 12 similar to that described above,
A register 15, a multiplexer 13, an A/D conversion circuit 14, and registers 16 and 17 are provided, and the data bus and address bus of this digital semiconductor integrated circuit 19 are connected to the microprocessor via an external data bus and address bus. By doing so, similar operations can be performed.

また、上記A/D変換回路を含むアナログ/デ
イジタル入出力回路は、RAMを含むデイジタル
制御システムにおいては、RAMを構成するデイ
ジタル半導体集積回路に設けるものであつてもよ
く、マイクロプロセツサ、ROM,RAMの全シ
ステムを1チツプデイジタル半導体集積回路で構
成する場合にも同様である。
Further, in a digital control system including a RAM, the analog/digital input/output circuit including the A/D conversion circuit may be provided in a digital semiconductor integrated circuit constituting the RAM, and may be provided in a microprocessor, ROM, The same applies when the entire RAM system is constructed from a single-chip digital semiconductor integrated circuit.

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

第1図,第3図は、それぞれこの発明の一実施
例を示すブロツク図、第2図は、この発明の要部
一実施例を示す回路図である。 1……マイクロプロセツサ、2……アキユムレ
ータ、3……アキユムレータラツチ、4……一時
レジスタ、5……算術論理ユニツト、6……命令
レジスタ、7……命令デコーダ及びマシンサイク
ルエンコーダ、8……タイミング制御回路、9…
…レジスタ部、10……アドレスバツフア、11
……データバツフア、12……入出力ポート、1
2a……入力バツフアアンプ、12b……出力バ
ツフアアンプ、13……マルチプレクサ、14…
…A/D変換回路、15……レジスタ、15a〜
15c……ラツチ回路、16……レジスタ、17
……コントロールレジスタ、17a……ラツチ回
路、17b……デコーダ回路、18……アドレス
デコーダ回路、19……ROM、20……アドレ
スデコーダ、21……メモリアレイ。
1 and 3 are block diagrams showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the main part of the invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Microprocessor, 2... Accumulator, 3... Accumulator latch, 4... Temporary register, 5... Arithmetic logic unit, 6... Instruction register, 7... Instruction decoder and machine cycle encoder, 8 ...Timing control circuit, 9...
...Register section, 10...Address buffer, 11
...Data buffer, 12...Input/output port, 1
2a...Input buffer amplifier, 12b...Output buffer amplifier, 13...Multiplexer, 14...
...A/D conversion circuit, 15...Register, 15a~
15c...Latch circuit, 16...Register, 17
...Control register, 17a...Latch circuit, 17b...Decoder circuit, 18...Address decoder circuit, 19...ROM, 20...Address decoder, 21...Memory array.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 デイジタル制御信号に基づいて動作が制御さ
れ、動作状態に応じてデイジタル信号とアナログ
信号とを出力する被制御装置と、上記被制御装置
からの上記デイジタル信号とアナログ信号とを受
けることによつて上記デイジタル制御信号を出力
する制御回路装置とからなるデイジタル制御シス
テムであつて、上記制御回路装置は、デイジタル
回路、アナログデイジタル変換回路、デイジタル
入力端子及びアナログ入力端子を含み、上記デイ
ジタル入力端子の少なくとも一部とアナログ入力
端子の少なくとも一部とを共用し、上記の共用の
端子を選択的にデイジタル入力端子又はアナログ
入力端子として用いるようにしたモノリシツク半
導体集積回路を含むことを特徴とするデイジタル
制御システム。
1. A controlled device whose operation is controlled based on a digital control signal and outputs a digital signal and an analog signal depending on the operating state, and a controlled device that receives the digital signal and analog signal from the controlled device. A digital control system comprising a control circuit device that outputs the digital control signal, the control circuit device including a digital circuit, an analog-to-digital conversion circuit, a digital input terminal, and an analog input terminal, and at least one of the digital input terminals. A digital control system comprising a monolithic semiconductor integrated circuit that shares at least a portion of an analog input terminal and selectively uses the shared terminal as a digital input terminal or an analog input terminal. .
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