JP6283858B2 - 複数の分周クロックの出力が可能なチップ - Google Patents

Description

本発明は、パチンコ遊技機やコイン遊技機あるいはスロットマシン等で代表される遊技機の制御に使用されるマイクロコンピュータであって、特に内部システムクロックからの分周クロックとタイマー信号からの分周クロックという複数の分周クロックの出力端子を有する遊技機制御用マイクロコンピュータに関する。

これまで、パチンコ台等の遊技機において、マイクロコンピュータ（以下、「メインチップ」という。）は、クロック入力端子（ＥＸ端子）から入力されたクロックを任意の分周比（例えば、２分周など）で分周してからクロックを生成し、ＣＰＵや内部の各回路に供給する。また、生成されたクロックは、クロック出力端子から外部にも出力される。

チップ外部に設けられた外部回路が使用できるクロックは、上述した内部システムクロックのみであって、例えばモータドライブなどを起動／制御するための外部周辺回路でクロックを使用する場合は、チップ外に別のクロックを実装して利用するか或いは分周回路を実装して内部システムクロックを分周させるしかなかった。

上述したように従来のチップ構成の場合、遊技機開発メーカーであるユーザが、内部システムクロックを分周させるための分周回路や、別のクロックをチップ外で実装させることが必要であるためコスト高になっていた。
また、パチンコ台等の遊技機は、風俗営業法に基づき国家公安委員会の規則に従い遊技機の認定及び型式の検定を受けて合格しなければならないが、その検定項目には遊技機アプリケーションプログラムで使用できるプログラムステップ数は上限を含んでいる。したがって、魅力ある遊技機アプリケーションプログラムほど高度化又は複雑になる傾向を考慮すると、クロック又は分周回路の設定に関して要求されるプログラムステップはできるだけ少なくしたいというニーズも生じていた。

そこで、本発明は、従来はチップ外に実装される分周回路などで行われていた機能をチップ内に取り込むことによって、これら分周回路などの実装コスト及びユーザプログラムステップ数の削減を図ることを目的とする。

本発明の遊技機用コンピュータチップは、ＣＰＵと、クロック生成回路と、前記クロック生成回路により生成された内部システムクロックを分周するプリスケーラであって、前記内部システムクロックを所定の分周比で分周した複数の分周クロックの中から選択して外部クロックとして出力する当該プリスケーラと、前記クロック生成回路により生成された内部システムクロックを分周するタイマー回路とを含み、当該遊技機用コンピュータチップの外部クロックとして、前記プリスケーラからの第１の出力信号及び前記タイマー回路からの第２の出力信号を含む複数の外部クロックを供給することを特徴とする。

また、本発明の遊技機用コンピュータチップは、さらに、遊技機アプリケーションプログラムに所望の分周比の外部クロックを得るためのプログラムコードを指定することで、又はプログラム管理エリアに設定された複数の分周比を識別する値を指定することで、前記プリスケーラにより指定された値に対応する分周クロックを出力することを特徴とする。

また、本発明の遊技機用コンピュータチップは、さらに、周波数の高いクロックに関して前記プリスケーラからの第１の出力信号、周波数の低いクロックに関して前記タイマー回路からの第２の出力信号が前記遊技機アプリケーションプログラムにより使用されることを特徴とする。

本発明の遊技機用コンピュータチップによれば、クロック生成回路により生成された内部システムクロックを分周するプリスケーラが当該遊技機用コンピュータチップ内に備えられた構成であるため、従来、遊技機開発メーカーが遊技機用コンピュータチップ外部に実装していた分周回路などが不要となる。このため、遊技機用コンピュータチップを使用する遊技機開発メーカーは、遊技機の製造コストを抑えることができる。

また、遊技機アプリケーションプログラムの開発ユーザは、遊技機用コンピュータチップの外部クロックとして、プリスケーラからの第１の出力信号及び前記タイマー回路からの第２の出力信号という複数の外部クロックを遊技機アプリケーションプログラムに指定することで使用することができるので、遊技機の高度な制御のためにこれら複数の外部クロックで対応することが可能になる。

さらに、所望の分周比の外部クロックを得るためのプログラムコードを指定する他に、分周比に対応する設定値をプログラム管理エリアに記憶しておくことも可能であるため、遊技機アプリケーションプログラムの開発ユーザが所望の設定値を指定すると、これを受けたプリスケーラは、設定値に対応する分周比の第１の出力信号を外部端子に出力できる。すなわち、内部システムクロックを所望の分周比に分周することをバックグランドで実行することができるようになるので、内部システムクロックを所望の分周比に分周するためのステップが省略され、ユーザプログラムに負担がかからない効果もある。

遊技機用コンピュータチップ（メインチップ）の内部ブロック図である。 一実施の形態のメインチップにおける外部クロックの生成に関連する回路の関係を示した概念ブロック図である。 メインチップの一実装例をあらわした構成図である。

以下に図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、遊技機用コンピュータチップ（以下、「メインチップ」という。）１の一般的なハードウェア構成を示す内部ブロック図である。ＣＰＵ２は、例えば、ザイログ社のＺ８０、モトローラ社の６８ＨＣ１１、またはこれらの互換性のあるソフトウェアコンパチブルなＣＰＵを用いることができる。

内蔵ＲＯＭ３は、その容量が関連法規で制限されているＲＯＭであり、ユーザプログラム（遊技機メーカーが作成したプログラム）を格納している。内蔵ＲＡＭ４は、ユーザプログラムのワークエリアとして使用されるＲＡＭである。
ＣＰＵ２のバスを介して、内蔵ＲＯＭ３、内蔵ＲＡＭ４、及び以下に述べる遊技機制御用チップ１内に設けられたいくつかの回路が接続される。

外部制御回路１０は、アドレスバス、データバス、及び各制御信号の方向制御や駆動能力を強化するバスインタフェース回路である。
クロック回路１１は、クロック入力端子（ＥＸＴＡＬ端子）に入力されるクロックを例えば２分周し、内部システムクロックとして各回路に供給するとともに、このクロックをクロック出力端子（Ｅ端子）から出力する回路である。
タイマー回路５は、例えばザイログ社のＺ８０−ＣＴＣ互換のタイマー回路である。アドレスデコード回路１２は、ユーザプログラムの外部デバイス用のデコード回路であり、チップセレクト信号（＊ＣＳＩＯ）を出力する。リセット制御回路６は、各種リセットと、外部からの割込み要求と内蔵タイマー回路５からの割込み要求を制御する回路である。

なお、外部からのトリガ信号を入力すると乱数取込制御回路８に渡し、乱数を発生させるための乱数回路９や、ユーザプログラムが指定エリア内で正しく実行されているかどうかを監視し、指定エリア外でユーザプログラムが実行されるとＩＡＴ信号を発生し、それによりユーザリセットが発生させる指定エリア外走行禁止回路（不図示）があるが、本発明とは直接関係しないので詳細は省略する。

図２は、本実施の形態のメインチップにおける外部クロックの生成に関連する回路の関係を示した概念ブロック図である。外部クロック信号（ＥＸ）がメインチップ１内の分周器２０に入力され、例えば１／２に分周して内部システムクロック（ＳＣＬＫ）を生成する。生成された内部システムクロック（ＳＣＬＫ）は、プリスケーラ２１及びタイマー回路５に渡される。
なお、外部クロック信号（ＥＸ）を１／２分周しているのは外部クロック信号（ＥＸ）のデューティ比を整えるためであり、外部クロック信号（ＥＸ）の元々のデューティ比が高く理想的なパルス列に近いものであれば必ずしも分周器２０で１／２分周する必要はない。さらに、クロック入力端子（ＥＸ端子）を用いずにメインチップ内で内部システムクロックを生成する内部クロック回路を実装した構成の場合は、当該内部クロック生成回路からのＳＣＬＫがプリスケーラ２１及びタイマー回路５に渡されるようにすることもある。

プリスケーラ２１は、内部システムクロック（ＳＣＬＫ）を、例えば、１／２ⁿである１／２，１／４，１／８などの分周比の中から選択した分周比で分周し、第１の外部信号（ＤＣＬＫ）を出力する。なお、上記分周比はあくまで例示であり任意の分周比が設定可能であることは言うまでもない。例示の分周比１／２ⁿがあらわすように、プリスケーラ２１から出力されるＤＣＬＫは、内部システムクロック（ＳＣＬＫ）から比較的早いクロックを生成するための回路といえる。どの分周比を選択するかは、ユーザの遊技機アプリケーションプログラムでの指定、またはプログラム管理エリアからの設定値に従って決定する。
一方、内部システムクロック（ＳＣＬＫ）によって設定されたタイマー回路５は、その設定に基づきタイムアウト信号を例えば１／２に分周し、第２の外部信号（ＥＳＣＫ）として出力する。一般に、タイマー回路５の出力を分周したものは、低い周波数が対象となるため、タイマー２２から出力されるＥＳＣＫはＤＣＬＫに比べて遅いクロックを生成するという機能に区別することができる。

図３は、図２を実際のメインチップに実装した際のＤＣＬＫ及びＥＳＣＫの生成に関係する回路及びレジスタなどのブロック構成図である。上述したように、プリスケーラ２１で具体的にどの分周比を選択するかは、ユーザが遊技機アプリケーションプログラムにおいて指定した値、またはユーザのプログラム管理エリアから読み出された値をＤＣＬＫ設定レジスタ（ＤＣＫＳ）に設定しておけばよい。

また、本ブロック図に示すチップ構成は、端子数を増やす目的で、セレクト回路２２によって第１の外部信号（ＤＣＬＫ）とチップセレクト信号（ＸＣＳ６）を切替えて使用している。同様に、セレクト回路２３及び分周器２５によって第２の外部信号（ＥＳＬＫ）とチップセレクト信号（ＸＣＳ５）を切替えて使用している。この切替えは、プログラム管理エリアでどちらを使用するかを設定しておく。したがって、ユーザプログラムが立ち上がったときは、プログラム管理エリアに設定された値に基づき、第１の外部信号（ＤＣＬＫ）とチップセレクト信号（ＸＣＳ６）の何れか一方、第２の外部信号（ＥＳＬＫ）とチップセレクト信号（ＸＣＳ５）の何れか一方の機能しか使用できないようになっている。

本実施の形態のメインチップによれば、従来ユーザがメインチップの外部で内部システムクロックを分周器などにより分周していたことを、メインチップ内に実装されたプリスケーラ２１やタイマー回路５により実行しており、各遊技機開発メーカーは分周回路などを実装する必要がない。しかも、プログラム管理エリアに設定された複数の分周比を識別する値を指定するようにした場合、あらかじめ設定されたユーザプログラム管理エリア内の分周比からどれを選択するかを指示するデータは２ビットがあれば十分であり、或るレジスタに初期値を設定するストア命令なども不要になるため、ユーザプログラムの負担を小さくすることにも貢献できる。

また、タイマー回路からの比較的周波数が低いクロックの供給も行いながら、さらに比較的周波数が高いクロックでモータドライバ等を制御したいというユーザに対してＤＣＬＫ出力を供給することが可能になり、拡張性のあるメインチップを実現することができるようになった。

１ メインチップ
２ ＣＰＵ
３ 内蔵ＲＯＭ
４ 内蔵ＲＡＭ
５ タイマー回路
６ リセット制御回路
１０ 外部バス制御回路
１１クロック回路
２０ 分周器
２１ プリスケーラ
２２ セレクト回路
２３ セレクト回路

Claims (3)

1. 遊技機に用いる遊技機用コンピュータチップであって、少なくとも、
   ＣＰＵと、
   クロック生成回路と、
   前記クロック生成回路により生成された内部システムクロックを分周するプリスケーラであって、前記内部システムクロックを複数の分周クロックの中から選択した分周比で分周し、外部クロックとして出力する当該プリスケーラと、
   タイムアウト信号を所定の分周比により分周し、外部クロックとして出力するタイマー回路とを含み、
   当該遊技機用コンピュータチップの外部クロックとして、周波数の高いクロックに関して前記プリスケーラからの第１の出力信号及び周波数の低いクロックに関して前記タイマー回路からの第２の出力信号を含む複数の外部クロックを供給する遊技機用コンピュータチップ。
2. どの分周比を選択するかを前記遊技機で実行される遊技機アプリケーションプログラムに指定することで、又はプログラム管理エリアに設定された複数の分周比を識別する値を指定することで、前記プリスケーラは、指定された値に対応する分周クロックを出力する、請求項１に記載の遊技機用コンピュータチップ。
3. 第１の外部信号又は第２の外部信号と、アドレスデコード回路からのチップセレクト信号との何れか一方を使用するように切替えるセレクト回路を更に設けた、請求項１又は２に記載の遊技機用コンピュータチップ。

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