KR20000056201A - 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명은 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 리셋신호를 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 출력하는데 있어 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 유연성을 가질 수 있도록 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 관한 것이다.

본 발명은 마이크로 컴퓨터의 오동작을 방지하기 위해 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴-온 영역을 벗어나는 경우 마이크로 컴퓨터를 강제적으로 초기화시키는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴온 영역을 벗어나거나, 또는 순간적으로 비정상적인 영역을 침범한 후 복귀하였는는지를 감지할 수 있는 기준전압을 설정시키는 기준전압 설정부와, 상기 기준전압 설정부에서 공급되는 기준전압과 마이크로 컴퓨터의 입력전압을 비교하고, 비교결과 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴온 영역을 벗어난 경우 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 리셋신호를 출력하는 비교기로 구성된다.

따라서, 본 발명은 마이크로 컴퓨터의 입력전압의 변화만을 감지하여 마이크로 컴퓨터를 초기화하는 종래 기술에서는 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역에서의 변화일 때에도 불필요하게 마이크로 컴퓨터를 초기화시키게 되고, 만약 입력전압 변화폭의 감지 정도를 둔감하게 만드는 경우 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역을 벗어나더라도 감지하지 못하여 초기화를 실행하지 못할 수 있는 반면, 본 발명은 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역을 벗어날 때를 정확히 감지하여 필요한 순간에 초기화를 실행시킬 수 있다는 효과를 제공하는데 있다.

Description

마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로{Reset circuit for protection against malfunction of micro-computer}

본 발명은 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 관한 것이다.

보다 상세하게는 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역을 완전히 벗어난 경우에만 마이크로 컴퓨터를 초기화시키고, 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 순간적으로 턴-온 영역을 벗어났다가 턴-온 영역으로 복귀하는 경우에는 마이크로 컴퓨터를 초기화시키지 않도록 하여 좀더 효과적으로 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 관한 것이다.

일반적으로 마이크로 컴퓨터의 입력전원 전압(이하, "입력전압"이라 칭함)은 마이크로 컴퓨터가 정상적으로 동작을 수행할 수 있도록 하는 턴-온 영역을 유지해야 하며, 꺼졌을 경우 완전하게 턴-오프 동작을 수행할 수 있도록 하는 턴-오프 영역을 유지해야 한다.

상술한 턴-온 영역은 마이크로 컴퓨터의 입력전압의 80% 이상에 해당되며, 턴-오프 영역은 마이크로 컴퓨터의 입력전압의 20%이하에 해당된다.

예를 들어, 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 5V라 하면, 턴-온 영역은 4V∼5V에 해당되고, 턴-오프 영역은 0V∼1V에 해당되는 것으로서, 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 상술한 두 영역 중 하나의 영역에 있어야 하며, 그렇지 않은 경우 오동작을 일으킬 수 있다.

그런데, 마이크로 컴퓨터를 내장한 제품의 전원을 턴-온, 턴-오프 시킬 때 발생하는 과도적인 상태나, 정상 동작 중에 발생할 수 있는 전기적 충격으로 인해 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 상술한 턴-온 영역이나 턴-오프 영역이 아닌 중간 영역에 위치할 수 있다.

그러므로 상술한 바와 같이 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 중간 영역에 위치하는 경우 마이크로 컴퓨터가 오동작하는 것을 방지하기 위해 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 리셋신호를 출력하고, 마이크로 컴퓨터를 강제적으로 초기화를 시키는 초기화회로가 구비된다.

종래 기술에 따른 초기화회로들이 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

첨부 도면 도 1은 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 입력되는 리셋신호를 출력하는 회로를 하나의 집적회로로 구성된 초기화 회로부(10)를 구비한 것으로서, 마이크로 컴퓨터의 입력전압을 초기화 회로부(10)의 일측 단자로 입력받게 된다.

이때, 초기화 회로부(10)는 입력되는 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역을 벗어나는 경우 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 출력되는 신호를 강제적으로 하이레벨의 신호에서 로우레벨의 신호로 천이시켰다가 다사 하이레벨의 신호로 복귀시켜 마이크로 컴퓨터가 초기화되도록 한다.

첨부 도면 도 2는 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 입력되는 리셋신호를 출력하는 회로를 트랜지스터(Q1)로 구성한 것으로서, 마이크로 컴퓨터의 입력전압을 커패시터(C2) 및 저항(R2)를 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스단으로 입력받는다.

상술한 바와 같이, 트랜지스터(Q1)의 베이스로 입력되는 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 예를 들어 정상전압인 5V일 경우 트랜지스터(Q1)는 턴-온되어 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 로우레벨의 신호를 출력한다. 만약, 마이크로 컴퓨터가 과도상태가 있거나, 전기적 충격으로 인해 정상전압인 5V에서 그 이하로 떨어진 경우 턴-온 상태의 트랜지스터(Q1)는 턴-오프되고, 그 순간에 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 하이레벨의 신호가 출력되어 마이크로 컴퓨터를 초기화시키게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 마이크로 컴퓨터의 초기화회로들은 입력전압을 일정하게 유지하지 못하고, 다소의 전압 변화를 보일 때 그것을 감지하여 강제적으로 초기화하는 동작을 한다.

상술한 종래 기술에 따른 초기화 회로들은 입력전압을 공급하는 전원공급장치가 정상적으로 동작할 경우 조금도 변화가 없다가 비정상적인 상태일 때 비교적 큰 폭으로 전압 변화를 보이는 상황에서는 알맞다.

그러나, 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 5V에서 계속 공급되다가 순간적으로 4V이하의 전압으로 떨어진 상태에서 다시 5V로 복귀하여도 상술한 초기화회로들은 5V로 복귀한 것과는 무관하게 초기화 회로를 작동시켜 마이크로 컴퓨터를 초기화시키게 된다는 문제점이 있었다.

즉, 종래 기술에 따른 초기화 회로들은 전원공급장치가 정상상태에서 5V를 일정하게 출력하다가 비정상적인 상태에서 비교적 큰 폭으로 전압이 변동하는 경우에는 문제가 되지 않지만 4V∼5V 영역에서 수시로 변동하는 전원공급장치에서는 수시로 마이크로 컴퓨터를 초기화시키게 된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 리셋신호를 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 출력하는데 있어 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 유연성을 갖을 수 있도록 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로의 일 실시예를 설명하기 위한 도면,

도 2는 종래 기술에 따른 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로의 구성을 설명하기 위한 블록도,

도 4는 도 3의 상세 회로도,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 상세 회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

100 : 기준전압 설정부

102 : 기준전압 조정부

110 : 비교기

120 : 전압 변환부

130 : 충방전 회로부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라 마이크로 컴퓨터의 오동작을 방지하기 위해 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴온 영역을 벗어나는 경우 마이크로 컴퓨터를 강제적으로 초기화시키는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 있어서, 본 발명의 장치는 상기 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴온 영역을 벗어나거나, 또는 순간적으로 비정상적인 영역을 침범한 후 복귀하였는는지를 감지할 수 있는 기준전압을 설정시키는 기준전압 설정부와, 상기 기준전압 설정부에서 공급되는 기준전압과 마이크로 컴퓨터의 입력전압을 비교하고, 비교결과 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴온 영역을 벗어난 경우 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 리셋신호를 출력하는 비교기로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴-온 영역을 벗어나거나, 또는 순간적으로 비정상적인 영역을 침범한 후 복귀하였는지를 감지할 수 있는 기준전압을 설정시키는 기준전압 설정부(100)와, 상기 기준전압 설정부(100)에서 공급되는 기준전압과 마이크로 컴퓨터의 입력전압을 비교하고, 비교결과 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역을 벗어난 경우 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 리셋신호를 출력하는 비교기(110)와, 상기 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴-온 영역을 벗어나는 경우 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 입력되는 전압이 비교기(110)의 출력전압만큼 강하되지 않도록 하는 전압 변환부(120)와, 상기 리셋단자의 전압을 순간적으로 강하시키기 위한 비교기(110)의 출력을 일정 시간 지연시킨 후 원래의 전압으로 복귀시켜 출력하는 충방전 회로부(130)로 구성된다.

상술한 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 대해 첨부한 도면 도 4 및 도 5를 참조하여 각 실시 예별로 설명하면 다음과 같다.

도 4는 도 3의 상세 회로도로서, 도시된 바와 같이 기준전압 설정부(100)는 저항(R1)과 제너다이오드(ZD1)로 이루어져 있으며, 기준전압 설정부(100)는 비교기(110)의 반전(-)단자로 제너다이오드(ZD1)의 정격전압에 해당되는 기준전압을 출력한다. 이때 제너다이오드(ZD1)가 사용되는 이유는 일정하게 입력되는 소정 전압(Vcc)도 주위 환경에 따라 달라질 수 있기 때문에 사용되는 것이다.

한편, 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 정상적일 때 비교기(110)의 출력은 +Vcc이고, 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로는 마이크로 컴퓨터의 입력전압과 동일한 전압이 인가된다.

이때 전기적인 충격 또는 과도현상으로 비교기(110)의 비반전(+)단자에 연결된 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 비교기(110)의 반전(-)단자에 연결된 턴-온 영역 설정 기준전압보다 낮아지는 순간 비교기(110)의 출력은 +Vcc에서 -Vcc로 변하게 된다.

이때, 마이크로 컴퓨터 리셋단자의 전압은 상술한 비교기(110)의 출력전압에 따라 전압강하가 일어나게 되나, 마이크로 컴퓨터 리셋단자의 전압은 전압 변환부(120)에 의해 -Vcc까지는 강하하질 못하고, 저항(R4)(R5)에 의해 일정한 전위까지만 강하된다. 또한, 저항(R4)(R5)은 제너다이어드(ZD2)를 보호하기 위해 구비된다.

전술한 바와 같이, 전압 변환부(120)에 의해 출력되는 전압은 충방전 회로부(130)의 커플링 콘덴서(C2)에 의해 소정 시간 지연된 후 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 출력되는데, 이때 커플링 콘덴서(C2)는 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 순간적으로 턴-온 영역을 벗어났다가 복귀되는 경우 마이크로 컴퓨터의 초기화되는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 상세 회로도로서, 도시된 바와 같이 기준전압 설정부(100)를 제외한 다른 블록인 비교기(110), 전압 변환부(120), 충방전회로(130)는 도 4와 동일하게 구성되어 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 기준전압 설정부(100)는 저항(R1)과 제너다이오드(ZD1)로 이루어진 기준전압 설정부(101)와, 상기 기준전압 설정부(101)의 제너다이오드(ZD1)의 정격전압으로 정해지는 기준전압을 좀더 미세하게 조정하고, 조정된 기준전압을 출력하는 기준전압 조정부(102)로 구성된다.

한편, 기준전압 조정부(102)는 저항(R2)(R3)에 의해 이루어진 전압분배회로이다. 이때, 기준전압 조정부(102)가 필요한 이유는 기준전압 설정부(101)의 제너다이오드(ZD1)는 그 정격전압이 정해져서 출하되므로 비교기(110)에서 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 정확하게 턴-온 영역이 있는지를 감지하기 위해 설정된 기준전압과 동일한 전압으로 설정될 수 없는 경우가 발생할 수도 있다.

그러므로, 비교기(110)의 반전(-)단자로 입력되는 기준전압을 미세하게 조정하여 원하는 기준전압이 설정되도록 하고, 이 기준전압을 이용하여 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역에 있음을 정확하게 감지할 수 있다.

이때 전술한 기준전압 설정부(100)로 입력되는 소정 전압(Vcc)은 비교기(110)의 비반전(+)단자로 입력되는 마이크로 컴퓨터의 입력전압보다 크도록 설정되어야 하며, 또한 비교기(110)의 반전(-)단자로 입력되는 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역에 있는지를 감지하기 위한 기준전압보다 크도록 설정되어야 한다.

여기서, 전압 변환부(120)의 저항(R4)(R5), 제너다이오드(ZD2) 및 충방전 회로부(130)의 콘덴서(C2)의 값을 어떻게 설정하는냐에 따라서 마이크로 컴퓨터의 리셋단자의 전압 강하 하한치를 마이크로 컴퓨터의 턴-오프 영역 내에 있도록 설정하여 마이크로 컴퓨터를 효과적으로 초기화시킬 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같이 본 발명은 마이크로 컴퓨터의 입력전압의 변화만을 감지하여 마이크로 컴퓨터를 초기화하는 종래 기술에서는 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역에서의 변화일 때에도 불필요하게 마이크로 컴퓨터를 초기화시키게 되고, 만약 입력전압 변화폭의 감지 정도를 둔감하게 만드는 경우 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역을 벗어나더라도 감지하지 못하여 초기화를 실행하지 못할 수 있는 반면, 본 발명은 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴-온 영역을 벗어날 때를 정확히 감지하여 필요한 순간에 초기화를 실행시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 마이크로 컴퓨터의 오동작을 방지하기 위해 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴온 영역을 벗어나는 경우 마이크로 컴퓨터를 강제적으로 초기화시키는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 있어서,

   상기 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴온 영역을 벗어나거나, 또는 순간적으로 비정상적인 영역을 침범한 후 복귀하였는는지를 감지할 수 있는 기준전압을 설정시키는 기준전압 설정부; 및

   상기 기준전압 설정부에서 공급되는 기준전압과 마이크로 컴퓨터의 입력전압을 비교하고, 비교결과 마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴온 영역을 벗어난 경우 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 리셋신호를 출력하는 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로에 있어서,

   상기 마이크로 컴퓨터로 입력되는 전압이 턴온 영역을 벗어나는 경우 마이M로 컴퓨터의 리셋단자로 입력되는 전압이 비교기의 출력전압만큼 강하되지 않도록 하는 전압 변환부; 및

   상기 리셋단자의 전압을 순간적으로 강하시키기 위한 비교기의 출력을 일정 시간 지연시킨 후 원래의 전압으로 복귀시켜 출력하는 충방전 회로부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 충방전 회로부는,

   마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴온 영역을 벗어나는 경우, 로우레벨의 마이크로 컴퓨터를 초기화시키기 위한 리셋신호를 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 출력하고,

   마이크로 컴퓨터의 입력전압이 턴온 영역을 벗어났다가 복귀한 경우, 소정의 시간을 지연시킨 후 하이레벨의 마이크로 컴퓨터의 동작을 지속시키기 위한 리셋신호를 마이크로 컴퓨터의 리셋단자로 출력하는 것을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 기준전압 설정부는,

   상기 비교기에서 마이크로 컴퓨터의 입력전압과 비교되는 기준전압을 설정시기키 위해 소정 전압을 저항 및 제너다이오드를 통해 입력받는 것을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 기준전압 설정부로 입력되는 소정 전압은,

   상기 마이크로 컴퓨터의 입력전압 또는 기준전압 설정부에서 출력되는 기준전압보다 크게 설정됨을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로.
6. 제 1 항 또는 제 4 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 기준전압 설정부는,

   상기 기준전압 설정부의 출력전압을 미세하게 조정하기 위한 기준전압 조정부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 기준전압 조정부는,

   상기 기준전압 설정부의 저항과 다이오드 사이에 연결, 구성되며, 복수개의 저항으로 이루어진 분압 회로임을 특징으로 하는 마이크로 컴퓨터의 오동작 방지를 위한 초기화회로.