KR19980060387U - Microprocessor Automatic Reset Restoration Device - Google Patents

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정상식
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구자홍
엘지전자 주식회사
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Abstract

마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치는 상기 마이크로 프로세서의 래치 업(latch up)현상 발생시 자동으로 마이크로 프로세서를 리셋시켜 주는 장치에 관한 것으로서, 상기 마이크로프로세서에 래치업현상이 발생되면 기 지정된 해당 레벨값을 출력하는 리셋복원 포트 지정부; 상기 리셋복원 포트지정부에서서 출력되는 레벨값을 인가되는 전원전압(VDD)동일한 전압값으로 변환시켜 출력하는 리셋복원부; 상기 리셋복원부에서 출력되는 전압값에 따라 리셋전압을 회복시켜 상기 마이크로 프로세서를 초기화 시키는 리셋부를 포함하여 구성되어 간단한 하드웨어의 구성으로 TV, VCR뿐 아니라 리모콘과 마이크로 프로세서를 채택하는 모든 가전기기 및 사무기기에도 적용할 수 있어 기기보호와 사용자 편의 및 양산시 시험일정을 줄일 수 있으므로 개발단축에도 효과가 있도록 한 것이다.The automatic reset restoration device of a microprocessor is a device that automatically resets a microprocessor when a latchup phenomenon of the microprocessor occurs. When a latchup phenomenon occurs in the microprocessor, a predetermined level value is output. A reset restore port designation unit; A reset restoring unit for converting the level value output from the reset restoring port designation unit into the same voltage value applied to the power supply voltage V DD ; It includes a reset unit for initializing the microprocessor by restoring the reset voltage according to the voltage value output from the reset restorer, and includes all the home appliances and offices employing a remote controller and a microprocessor as well as a TV and a VCR. It can also be applied to devices, which can be used to shorten the development time because it can reduce the test schedule during device protection, user convenience, and mass production.

Description

마이크로 프로세서의 자동 리셋 복원장치Microprocessor Automatic Reset Restoration Device

본 고안은 마이크로 프로세서에 의해 동작되는 시스템에관한 것으로서, 특히 마이크로 프로세서의 래치 업(latch up)현상 발생시 자동으로 마이크로 프로세서를 리셋시켜 주는 마이크로 프로세서의 자동 리셋장치에 관한 것이다.The present invention relates to a system operated by a microprocessor, and more particularly, to an automatic reset device for a microprocessor that automatically resets the microprocessor when a latch-up phenomenon occurs.

일반적으로, TV나 VCR에서와 같이 ESD(Electro-Static Discharge)에 의해 CMOS계통의 마이크로 프로세서가 래치 업현상이 발생된다.In general, as in a TV or a VCR, electro-static discharge (ESD) causes latch-up phenomenon of the microprocessor in the CMOS system.

이하, 종래 기술에 따른 마이크로프로세서의 리셋장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a reset apparatus for a microprocessor according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로프로세서의 리셋장치를 나타낸 블록 구성도로서, 그 구성을 살펴보면 전원공급부(미도시)(VDD), 리셋부(10) 및 제어부(11)로 구성된다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a reset apparatus of a microprocessor according to the related art. The configuration of the microprocessor includes a power supply unit (not shown) V DD , a reset unit 10, and a controller 11.

먼저, 사용자가 시스템의 전원온(ON)에 의해 VDD가 제어부(11)와 리셋부(10)로 입력된다.First, the user inputs to the V DD is the controller 11 and the reset unit 10 by the power supply of the system-on (ON).

이렇게 전원(VDD)이 인가되면 제어부(11)는 내부동작을 위한 주파수가 생성되어 제어부(11)자체가 안정되어진다.When the power supply V DD is applied in this way, the control unit 11 generates a frequency for internal operation, and thus the control unit 11 itself becomes stable.

이렇게 안정되어지면 제어부(11)자체의 스펙에 따라 상기 리셋부(10)전압이 VDD보다 약간 딜레이되어 제어부(11)로 입력된다.When this is stabilized, according to the specification of the control unit 11 itself, the voltage of the reset unit 10 is slightly delayed than V DD and is input to the control unit 11.

따라서, 상기 레셋부(10)의 지연된 전압의 인가에 의해 제어부(11)는 초기화가 되는 것이다.Therefore, the controller 11 is initialized by applying the delayed voltage of the reset unit 10.

상기 구성에 대한 동작을 살펴보기로 한다.An operation of the configuration will be described.

도 2a 및 도 2b는 마이크로 프로세서의 정상동작시 리셋파형을 나타낸 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 미이크로 프로세서의 래치업(Latch-Up)상태에서의 리셋파형을 나타낸 도면이다..2A and 2B illustrate reset waveforms in a normal operation of a microprocessor, and FIGS. 3A and 3B illustrate reset waveforms in a latch-up state of a microprocessor.

먼저, 도 1에 도시된 제어부(11)가 정상동작시의 파형도를 도 2를 참조하여 보면, 먼저 전원 온에 의해 VDD가 도 2a에 도시된 바와 같이, 제어부(11)와 리셋부(10)로 인가되면 제어부(11)에서는 내부 클럭동작을 위한 주파수가 외부 크리스탈(X-tal)에 의해 만들어져 안정되어진다.First, when the control unit 11 shown in FIG. 1 shows a waveform diagram in a normal operation with reference to FIG. 2, first, as shown in FIG. 2A when V DD is turned on by the power-on, the control unit 11 and the reset unit ( 10), the controller 11 stabilizes the frequency for the internal clock operation by the external crystal (X-tal).

이어, 제어부(11)에서의 주어진 스펙(spec)에 따라 도 2b에 도시된 바와 같이 리셋부(10)전압이 VDD보다 약간 지연되어 제어부(11)로 인가된다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, the reset unit 10 voltage is slightly delayed from V DD and applied to the control unit 11 according to the given spec in the control unit 11.

따라서, 제어부(11)를 초기화 시키는 것이다.Therefore, the control unit 11 is initialized.

이때부터 시스템은 사용자의 명령을 받을 준비가 되어 사용자가 리모콘(rimocon)이나 로컬 스위치(local switch)에 의해 명령을 하면 그 명령대로 동작을 수행하게 되는 것이다.From this time, the system is ready to receive the user's command, and when the user commands by the remote control or the local switch, the operation is performed according to the command.

한편, 시스템 내부의 정전기나 또는 외부의 접촉내지는 공기중의 정전기가 패턴( pattern)을 타고서 제어부(11)에 충격을 가했을 때 도 3a와 같이, VDD의 드롭(Drop)이 발생하게 된다.On the other hand, when the static electricity in the system or the static electricity in the air or the external contact or the outside impacts the control unit 11 in a pattern, a drop of V DD occurs as shown in FIG. 3A.

이 발생된 드롭에 의해 리셋부(10)의 전압파형이 도 3b에서와 같이 원래의 하이(high)상태를 유지하지 못하고 하이와 로우(low)의 중간부분에서 멈추게 되는 것이다.Due to the generated drop, the voltage waveform of the reset unit 10 does not maintain the original high state as shown in FIG. 3B, but stops at the middle of the high and low regions.

이때부터, 제어부(11)는 래치 업 상태에 빠지게 되는 것이다.At this time, the control unit 11 is in a latch-up state.

이 래치 업 상태가 걸리게 되면 제어부(11)는 VDD만 가해질 뿐 아무런 동작도 하지 못하게 되며, 심지어 이상 동작에 의해 시스템을 파괴할 수도 있는 것이다.When the latched-up state is applied, the control unit 11 only applies V DD and does not perform any operation, and may even destroy the system by abnormal operation.

강제로 이 래치 업상태를 해결하는 방법은 사용자가 전원케이블(전워코드:AC 전원)을 뽑았다가 다시 전원 플러그에 꽂으면 이 래치 업은 해결이 되어진다.The method of forcing this latch-up state is solved when the user unplugs the power cable (power cord) and plugs it back into the power plug.

그러나 이러한 방법은 현재 시스템 시험에서도 금지하는 사항이 되고 있다. 왜냐하면, 전원코드를 사용자가 뽑았다가 다시 꽂는 절차사이에 어떠한 이상한 변수가 나타날지 모르기 때문에 이 것은 하드 페일유어( Hard Failure)로 규정하고 있다.However, this method is currently prohibited in system testing. This is referred to as Hard Failure because the user may not notice any strange variables between the user unplugging and replugging the power cord.

그리고, 이러한 래치 업현상은 소프트웨어(Software)로 보강하는데는 한계가 있으므로 하드웨어(Hardware)로서 해결이 되어져야만 하는 것이다.In addition, such a latch-up phenomenon has a limitation in reinforcement with software, so it must be solved as hardware.

종래 기술에 따른 리셋 복원장치는 대부분의 CMOS계통의 마이크로프로세서가 10KV이상의 정전기에는 거의가 래치업현상을 나타내는데 사실 접촉에의한 정전기는 8-9KV, 그리고 공기중에 모여있다가 방전되는 정전기는 15KV까지로 규정해 놓고 있기때문에 언제든지 마이크로 프로세서는 래치업에 빠질 수 있는 위험이 있는 문제점이 있다.According to the conventional reset restoration apparatus, most CMOS microprocessors exhibit latch-up phenomenon for static electricity of 10KV or more. In fact, the static electricity by contact is 8-9KV and the static electricity discharged in the air is discharged up to 15KV. Since the microprocessor has a risk of falling into latch-up at any time, there is a problem.

그리고, 이러한 래치업현상이 발생하였을 경우에는 소프트웨어에 의한 래치업현상을 복원하는데에는 한계가 있는 것이다.When such a latch up phenomenon occurs, there is a limit in restoring the latch up phenomenon by software.

따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 고안의 목적은 전체 기기보호차원과 사용자 편의를 위해 마이크로프로세서가 래치업에 빠졌을 경우 자동으로 리셋이 복원되도록 한 마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the problems according to the prior art, and an object of the present invention is to reset the microprocessor automatically when the microprocessor is in a latch-up for overall device protection and user convenience. An automatic reset restorer is provided.

또한, 본 고안의 다른 목적은 마이크로 프로세서가 래치업 상태일 때 비교적 간단한 하드웨어장치에의해 자동으로 리셋을 복원시켜 래치업현상을 해결하도록 한 마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an automatic reset restoration device for a microprocessor to solve the latch-up phenomenon by automatically restoring the reset by a relatively simple hardware device when the microprocessor is in the latch-up state.

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로프로세서의 리셋장치를 나타낸 블로 구성도1 is a block diagram showing a reset device of a microprocessor according to the prior art

도 2a 및 도 2b는 마이크로 프로세서의 정상동작시 리셋파형을 나타낸 도면2A and 2B show reset waveforms during normal operation of a microprocessor.

도 3a 및 도 3b는 미이크로 프로세서의 래치업(Latch-Up)상태에서의 리셋파형을 나타낸 도면3A and 3B show reset waveforms in a latch-up state of a microprocessor.

도 4는 본 고안에 따른 마이크로 프로세서의 자동 리셋장치를 나타낸 블록 구성도Figure 4 is a block diagram showing an automatic reset device of a microprocessor according to the present invention

도 5a 및 도 5b는 본 고안에 따른 마이크로 프로세서의 래치업상태에서의 리셋파형을 나타낸 도면5A and 5B illustrate reset waveforms in a latched up state of a microprocessor according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

20 :리셋부21 : 제어부20: reset unit 21: control unit

22 : 리셋복원 포트지정부23 : 리셋복원부22: reset restore port designator 23: reset restore unit

본 고안에 따른 마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치의 특징은 마이크로 프로세서를 구비한 시스템에 있어서, 상기 마이크로 프로세서의 정상동작시와 래치업현상이 발생하였을 경우 서로 반대의 레벨값을 출력하도록 포트를 지정하고, 상기 마이크로프로세서에 래치업현상이 발생되면 상기 지정된 해당되는 레벨값을 출력하는 리셋복원 포트 지정부; 상기 리셋복원 포트지정부에서서 출력되는 레벨값과 인가되는 전원전압(VDD)을 비교하여 상기 마이크로프로세서에 래치업현상이 발생되었다고 판단되면 전원전압과 동일한 전압값을 출력하는 리셋복원부; 상기 리셋복원부에서 출력되는 전압값에 따라 상기 마이크로프로세서 회복하지 못하고 있던 리셋전압을 회복시켜주어 상기 마이크로 프로세서를 초기화 시키는 리셋부를 포함하여 구성됨에 있다.The automatic reset restoration device of the microprocessor according to the present invention is characterized in that, in a system equipped with a microprocessor, a port is designated to output opposite level values during normal operation of the microprocessor and when a latch-up phenomenon occurs. A reset restore port designation unit configured to output the designated level value when a latch-up phenomenon occurs in the microprocessor; A reset restoration unit for comparing the level value output from the reset restoration port designator with the applied power supply voltage V DD and outputting a voltage value equal to the power supply voltage if it is determined that the latch-up phenomenon has occurred in the microprocessor; And a reset unit for restoring the reset voltage that has not been recovered by the microprocessor according to the voltage value output from the reset restoration unit and initializing the microprocessor.

이하, 본 고안에 따른 마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an automatic reset restoration apparatus of a microprocessor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 고안에 따른 마이크로 프로세서의 자동 리셋장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 고안에 따른 마이크로 프로세서의 래치업상태에서의 리셋파형을 나타낸 도면이다.4 is a block diagram illustrating an automatic reset apparatus for a microprocessor according to the present invention, and FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating reset waveforms in a latched up state of the microprocessor according to the present invention.

먼저, 도 4를 참조하여 그 구성을 살펴보면, 리셋부(20), 제어부(21)그리고, 상기 제어부(21)의 래치 업현상 발생시 또는 정상동작시 각각 다른 레벨의 신호를 출력하도로 포트를 지정하는 리셋복원 포트 지정부(22) 및 상기 리셋부(20)의 출력전압을 인가되는 VDD값과 동일한 전압값으로 복원하는 리셋복원부(23)로 구성된다.First, referring to FIG. 4, the port is designated to output signals of different levels when the reset unit 20, the control unit 21, and the latch up phenomenon of the control unit 21 occur or in normal operation. The reset restoration port designation unit 22 and the reset restoration unit 23 for restoring the output voltage of the reset unit 20 to the same voltage value as the applied V DD value.

상기 구성의 동작을 살펴보면, 먼저, 정전기에의해서 상기 제어부(21)가 래치업되어 지는 현상에 대하여는 상술한 바와 같다.Looking at the operation of the configuration, first, the phenomenon that the control unit 21 is latched up by the static electricity as described above.

이렇게 발생되는 래치업을 대비하여 우선, 제어부(21)에서는 리셋복원 포트지정을 위한 제어신호를 리셋복원 포트지정부(22)에 제공한다.In preparation for the latch-up generated in this way, first, the control unit 21 provides a control signal for specifying the reset restoration port to the reset restoration port designation unit 22.

이 제공되는 신호에 따라 리셋복원 포트지정부(22)는 리셋복원 포트를 지정한다.According to this provided signal, the reset restore port designator 22 designates a reset restore port.

여기서, 상기 포트는 정상동작일 때와 래치업상태 일 때가 서로 반대가 되도록 지정해 놓아야 한다.Here, the port should be designated to be opposite to each other in the normal operation and the latch-up state.

즉, 정상동작일 때는 하이를 출력하고, 래치업일 때는 로우가 출력되도록 또는 정성동작일 때 로우를 출력하고 래치업일 때에는 하이를 출력하도록 포트를 서로 반대가 되도록 지정한다.That is, the ports are designated to be opposite to each other to output high in normal operation, to output low in latch-up, or to output low in qualitative operation and to output high in latch-up operation.

이때, 리셋복원 포트지정부(22)출력이 정상동작일 때 로우(L)로 지정되어 졌다고 가정하면, ESD 충격에 의해 리셋부(20)의 출력이 도 3a에서와 같이 VDD드롭과 함께 떨어졌다가 도 3b에서와 같이, 원래상태의 절반 근처에서 머물러 있고 제어부(21)은 래치업상태가 되는 것이다.At this time, assuming that the reset restore port designator 22 output is designated as low (L) during normal operation, the output of the reset unit 20 drops with the V DD drop as shown in FIG. 3A due to an ESD shock. As shown in FIG. 3B, the controller 21 remains near half of the original state and the control unit 21 is in a latched up state.

이때, 제어부(21)가 래치업상태일 때 리셋복원 포트 지정부(22)의 출력은 하이상태가 되어 리셋복원부(23)로 출력되는 것이다.At this time, when the control unit 21 is in the latch-up state, the output of the reset restoration port designation unit 22 becomes a high state and is output to the reset restoration unit 23.

또한, 리셋복원 포트지정부(22)출력이 정상동작일 때 하이로 지정되어 졌다고 가정하면, ESD 충격에 의해 리셋부(20)의 출력이 도 3a에서와 같이 VDD드롭과 함께 떨어졌다가 도 3b에서와 같이, 원래상태의 절반 근처에서 머물러 있고 제어부(21)은 래치업상태가 되는 것이다.In addition, assuming that the reset restore port designator 22 output is set to high when it is in normal operation, the output of the reset unit 20 is dropped with the V DD drop as shown in FIG. As in 3b, it remains near half of the original state and the control unit 21 is in a latched up state.

이때, 제어부(21)가 래치업상태일 때 리셋복원 포트 지정부(22)의 출력은 로우상태가 되어 리셋복원부(23)로 출력되는 것이다.At this time, when the control unit 21 is in the latch-up state, the output of the reset restoration port designation unit 22 goes low and is output to the reset restoration unit 23.

즉, 이 상태는 제어부(22)자체가 VDD만 걸렸을 때 포트로 출력되는 상태를 나타낸다.In other words, this state indicates a state in which the control unit 22 outputs to the port when only V DD is applied.

상기 리셋복원부(23)에서는 프랜지스터(미도시) 또는 다이오드(미도시) 등의 간단한 하드웨어장치에의해 리셋복원부(23)의 출력을 VDD값과 동일한 출력이 되도록하여 리셋부(20)의 출력에 가해지는 것이다.The reset restorer 23 resets the output of the reset restorer 23 to the same output as the V DD value by a simple hardware device such as a transistor (not shown) or a diode (not shown). Is applied to the output of.

이렇게하여 도 4 및 도 5a의 ㉮점에서 회복되지 못한 리셋전압을 도 5b에서와 같이 도 4의 ㉯점에서 회복시켜주는 것이다.In this way, the reset voltage which is not recovered at the point of FIGS. 4 and 5A is recovered at the point of FIG. 4 as shown in FIG. 5B.

따라서, 제어부(22)는 다시 리셋되어져서 자동으로 초기화가 가능해 짐으로써, 사용자의 명령을 받아서 기기를 작동시킬 수가 있는 것이다.Therefore, the controller 22 is reset again and can be initialized automatically, so that the device can be operated by receiving a user's command.

본 고안에 따른 마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치는 종래에서와 같이 약 8KV이하의 정전기 충격을 커버할 수 있도록 소프트웨어 보강만으로 마이크로 프로세서를 설계해 왔고 최근 15KV 또는 20KV까지의 정전기 규제가 가해짐으로서 소프트웨어보강자체가 별 도움이 되지 않는 것에 반해 본 고안은 간단한 하드웨어의 구성으로 TV, VCR뿐 아니라 리모콘과 마이크로 프로세서를 채택하는 모든 가전기기 및 사무기기에도 적용할 수 있는 이점이 잇다.The automatic reset restoration device of the microprocessor according to the present invention has designed the microprocessor by software reinforcement only to cover the electrostatic shock of about 8KV or less as in the prior art, and recently, the software reinforcement is applied due to the static regulation up to 15KV or 20KV. While this is not very helpful, this design has a simple hardware configuration that can be applied not only to TVs and VCRs, but also to all home appliances and office devices employing remote controllers and microprocessors.

또한, 본 고안을 시스템에 적용함으로써, 기기보호와 사용자 편의 및 양산시 시험일정을 줄일 수 있으므로 개발단축에도 효과가 있는 것이다.In addition, by applying the present invention to the system, it is also effective in shortening the development because it can reduce the test schedule during the device protection and user convenience and mass production.

Claims (5)

마이크로 프로세서를 구비한 시스템에 있어서,In a system with a microprocessor, 상기 마이크로프로세서에 래치업현상이 발생되면 기 지정된 해당 레벨값을 출력하는 리셋복원 포트 지정부;A reset restoration port designation unit outputting a predetermined level value when a latch-up phenomenon occurs in the microprocessor; 상기 리셋복원 포트지정부에서서 출력되는 레벨값을 인가되는 전원전압(VDD)동일한 전압값으로 변환시켜 출력하는 리셋복원부;A reset restoring unit for converting the level value output from the reset restoring port designation unit into the same voltage value applied to the power supply voltage V DD ; 상기 리셋복원부에서 출력되는 전압값에 따라 리셋전압을 회복시켜 상기 마이크로 프로세서를 초기화 시키는 리셋부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 프로세서의 자동리셋복원장치.And a reset unit for initializing the microprocessor by restoring a reset voltage according to the voltage value output from the reset restorer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리셋복원 포트지정부는 정상동작시와 래치업현상이 발생하였을 경우 서로 반대의 레벨값을 출력하도록 포트를 지정하는 것을 특징으로 하는 마이크로프로세서의 자동 리셋복원장치.And the reset restore port designator designates a port to output opposite level values in normal operation and when a latch-up phenomenon occurs. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리셋복원부는 트랜지스터, 다이오드 등에 의해 전원전압으로 변환하여 출력함을 특징으로 하는 마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치.And the reset restoration unit converts and outputs the power voltage by a transistor, a diode, or the like. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리셋복원 포트 지정부의 출력이 정성동적일 경우 포트를 로우로 지정하였으면 래치업현상 발생시 리셋복원 포트 지정부의출력은 상기 로우와 반대인 하이상태가 되어 출력되는 것을 특징으로 하는 마이크로 프로세서의 자동 리셋 복원장치.If the port is set low when the output of the reset restore port designator is qualitatively dynamic, when the latchup occurs, the output of the reset restore port designator is output in a high state opposite to the low state. Restoration device. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 하이상태는 상기 마이크로 프로세서에 VDD만 걸렸을 때 포트로 출력되는 상태임을 특징으로 하는 마이크로 프로세서의 자동 리셋복원장치.And the high state is a state outputted to a port when only V DD is applied to the microprocessor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100414085B1 (en) * 2001-04-12 2004-01-07 엘지전자 주식회사 Apparatus for controlling lamp ignition of projection type display and method for controlling thereof
KR100464451B1 (en) * 2002-02-20 2005-01-03 삼성전자주식회사 Circuit for reducing leakage current of processor

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