JPH03164947A - マイクロコンピュータの暴走検知兼起動装置 - 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、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと
略称する。）の暴走検知兼起動装置に関し、特に暴走検
知と起動用に発振回路を共有したものに関する。

［従来の技術〕 マイコンを応用したシステムとして、システムの停止中
もマイコン内のＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ
）に格納されているデータを保存する必要のあるシステ
ムがある。このシステムの停止→動作へ移る所謂起動の
方法として、定期的に起動させられるマイコンが動作状
態を維持すべきか否かを判断して、動作するか又は停止
する方法がある。この場合の起動に一般的に使用されて
いる発振回路は、マイコン本来の発振回路と別個に設け
られ、数十Ｈｚ〜数七の低域周波数で発振し、この周波
数のパルス信号によりマイコンを一定周期で起動する。

かかる構成のマイコンの起動装置や暴走検知装置は例え
ば特開昭５５−６７２２９号公報、特公昭６３１９８９
６号公報、特開昭６３−９５５４６号公報、実開昭６３
−５３１４５号公報、実開昭６３−１０７０４６号公報
に開示されたものがある。第２図は、この開示された装
置の構成を示したもので、マイコンの暴走を検知する暴
走検知装置をマイコンの起動装置と共に示している。

第２図において、■は周知の構成のマイコンであり、４
つの第１〜第４の入カポ−）　Ｐ　ｚ〜Ｐ１．２つの第
１．第２の出力ポートＰ　Ｏｆ　＋　　Ｐ　０２．２つ
の発振端子Ｔ。Ｉ　＋　Ｔｏ　２、リセット端子ＴＲ１
起動端子Ｔ、を有している。２は、３つのインバータと
２つの抵抗と１つのコンデンサ２１から構成され、マイ
コンｌの暴走時に発振してマイコンｌのリセット端子Ｔ
Ｒにリセット信号を発生するウォッチドッグ回路内の周
知の構成の第１発振回路、３は、マイコン１が動作停止
状態のときに、定期的に起動信号をマイコン１の起動端
子Ｔ、に出力する起動用発振回路である。４は抵抗、５
は抵抗４とで微分回路を構成しているコンデンサ、６は
クランプ用ダイオード、７．８はエミッタ接地されたト
ランジスタ９をドライブする抵抗である。

マイコン１の第１の出力ポートＰ。、は、一端が電源に
接続された抵抗４と、コンデンサ５に接続され、コンデ
ンサ５の他端は、接地との間で逆向きのクランプ用ダイ
オード６に接続されていると共に、抵抗７を介してトラ
ンジスタ９のベースに接続されている。また、抵抗８は
トランジスタ９のベースと接地間に接続され、トランジ
スタ９のコレクタは第１発振回路２のコンデンサ２１の
一端側に接続されている。符号４〜９で示す構成要素は
ウォッチドッグ回路内における第１発振回路２のコンデ
ンサ２１の充電電荷を放電して第１発振回路２の発振を
停止させる発振停止回路を構成している。１０はプルア
ップ用抵抗、１１〜１４ば第１〜第４の入力スイッチで
あり、各一端が共通に接地され、各他端がプルアップ用
抵抗１０４こ接続されていると共にマイコン１の第１〜
第４の入力ボートＰ　ＩＩ〜Ｐ　１４の各々に接続され
ている。

１５は発振端子Ｔ。ｌ＋ＴＯ２に接続されたマイコン１
用の第２発振回路であり、通常、振動子とコンデンサ等
で構成される周知のものである。１６は第２の出力ポー
トＰ。２に接続された出力制御回路であり、第１〜第４
の入力スイッチ１１〜１４のオン・オフの組合わせでマ
イコン１が制御を行なう。２２はマイコンｌの動作中の
み第１発振回路２へ電源を供給する電源切換回路である
。

次に動作について説明する。通常、第２発振回路１５が
発振中でマイコン１が動作中のときには、マイコン１は
、第１〜第４の入力スイッチ１１〜１４のオン・オフ状
態の組合わせの信号を第１〜第４０人カポー）Ｐ＋＋〜
Ｐｅａから取込んで制御の可否を判断し、プログラムに
従って出力制御回路１６を制御する。この場合、第１〜
第４の入力スイッチ１１〜１４の内で、オンにされた入
力スイッチは該当人力ボートに“Ｌ　”レベル（以下、
′“Ｌ′と略称する。）を、オフされた入力スイッチは
該当人力ボートにプルアップ用抵抗ＩＯによる“Ｈ”レ
ベル（以下、”　Ｈ”と略称する。）の信号を出力する
。第２発振回路１５の発振動作については周知なのでそ
の説明を省略する。

マイコンｌが動作中のときには、第１発振回路２は電源
切換回路２２を通じて電力を供給されている。マイコン
１が正常に動作している時には、マイコンｌの第１の出
力ポートＰ。１からパルス列信号が出力される。このパ
ルス列信号は抵抗４とコンデンサ５からなる微分回路を
通してその変化分が抽出され、電流制限用の抵抗７を介
してトランジスタ９に間歇的なベース電流を供給し、ト
ランジスタ９をオン状態にする。これにより、第１発振
回路２のコンデンサ２１の一端側が接地される。コンデ
ンサ２１の一端側が接地されていると第１発振回路２は
発振できず、出力としてマイコン１のリセット端子ＴＲ
に“Ｈ”′を出力する。よって、マイコン１はリセット
されない。なお、この動作中、クランプダイオード６は
、第１の出力ポートＰ。ＩがＬ゛に変化する時にトラン
ジスタ９のベースに負の電圧が印加され、トランジスタ
９が破損されるので防止するために導通してそのベース
を接地電位にクランプするように動作する。

上記動作による信号波形を第３図に示している。

第３図において、（ａ）はトランジスタ９のコレクタの
信号波形、（ｂ）は第１の出力ポートＰｏｔのパルス列
信号、（Ｃ）は第１発振回路２の出力信号である。

次にマイコン１が暴走するとその第１の出力ポートＰ。

１は“Ｈ”′又は“Ｌ　”で一定レベルになる。

このために、トランジスタ９は、ベース電流を供給され
ずカントオフ状態となって、第１発振回路２のコンデン
サ２１を接地から解放する。すると、コンデンサ２１は
充放電を繰返して第１発振回路２は発振し、一定周期の
パルス（矩形波）をマイコン１のリセット端子Ｔ、に供
給して、マイコン１をリセットする。上記動作による信
号波形を第４図に示している。第４図において、（ａ）
はトランジスタ９のコレクタの信号波形、（ｂ）は第１
発振回路２の出力信号波形である。なお、第１発振回路
２の詳細な動作は周知のためその説明を簡略化している
。

起動用発振回路３は、常時、発振しているが、この信号
を使用するのはマイコンｌの第２発振回路１５が動作を
停止しているときである。すなわち、マイコン１が、起
動端子Ｔ、に入力される起動用発振回路３の出力信号の
変化をとらえると、第２発振回路１５の発振を開始させ
、動作を開始する。マイコン１は、動作開始直後に、第
１〜第４の人力スイッチ１１−１４のオン・オフ状態を
入力ボートＰ　Ｉ　１　””’　Ｐ　Ｉ　４から読取る
。そして、マイコンｌはこれらの入力信号に基づいて出
力制御回路１６を制御する必要があると判断したときに
は、第２発振回路１５を動作させ続けると共に、出力制
御回路１６を制御する。また、マイコン１は第１の出力
ポートＰ。１から一定周期のパルスを出力して、第１発
振回路２がリセットパルスを発生しないように制御する
。

しかし、マイコン１の動作開始直後において、第１〜第
４の入力スイッチ１１〜１４のオン・オフ状態が出力制
御回路１６を制御する必要のないものであったときには
、マイコン１は第２発振回路１５の動作を停止させ、消
費電力を節約することができる。通常、マイコンｌに用
いられる第２発振回路１５は、周波数が約５０（ｌＫＩ
Ｉｚ以上で、動作時の消費電流が約１ｍＡ以上となるこ
とが多い。

さらに、電源回路等の消費電流を加えると、実際には２
〜３ｍＡ以上の電流を消費することになる。

特に電源としてバッテリを使用する自動車用電装品の場
合には、イグニションキーのオフ時の低消費電力モード
において、消費電力を極力小さく抑えることが要求され
る。所で、イグニションキーのオフ時の第１〜第４の入
力スイッチ１１〜１４の監視周期は１０〜５００　ｍ５
ｅｃ程度でよい。このため、起動用発振回路３の周期を
第１〜第４の入力スイッチ１１〜１４の監視に必要な周
期に設定してマイコン１を起動すれば、起動用発振回路
３の消費電流を小さくできる。そして、マイコン１は動
作を停止しているので、電流の消費量も小さくでき、電
源回路も含めた合計消費電流は１ｍＡ以下にできる。

なお、マイコン１の動作停止時には、第１発振回路２の
動作を停止させるためにその電源供給を停止させる電源
切換回路２２が必要とされる。

その他に、起動端子Ｔｓを使用せずにリセット端子Ｔ７
によってマイコンを起動させる方法が考えられる。しか
し、この方法では、パンテリが外された後のリセット信
号なのか、それとも起動用発振回路による起動用信号な
のかがマイコンが区別できない。このために、マイコン
内のバックアップメモリのデータを信頼しても良いか否
かを判断することができない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のマイコンの暴走検知および起動装置は以上のよう
に構成されているので、ウォッチドッグ用の第１発振回
路２、起動用発振回路３、マイコン専用の第２発振回路
１５の３種類の独立した発振回路を必要とし、また、電
源切換回路２２も必要とするので、高価格で装置が大型
化するなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、発振回路の数を減らして、価格を下げ、しかも
小形化することのできるマイコンの暴走検知兼起動装置
を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のマイコンの暴走検知兼起動装置は、発振回路
と、発振停止回路と、マイコンからの出０ 力を受けて、マイコンの動作停止時には、発振回路の出
力信号に代えて非リセット信号をマイコンのリセット端
子に入力させ、マイコンの動作時には発振回路の出力信
号をリセット端子に人力させる信号切換回路とを設り、
発振回路の出力信号をマイコンの起動端子にも与えるよ
うにしたものである。

（作　用］ この発明における暴走検知兼起動装置は、マイコンの正
常動作時には、発振停止回路により発振回路の発振を停
止させ、マイコンの暴走時には、発振回路の発振により
マイコンをリセットし、マイコンの動作停止時には、信
号切換回路によりマイコンに非リセット信号を入力させ
、かつ起動用に発振回路の出力信号を起動端子に入力さ
せる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、第２図と同符号１．２．４〜１６の部分は
従来例と同じなのでその説明を省略する。但し、マイコ
ン１は従来の入出力部に加１ えて第３３第４の出カポ−）Ｐｏ、、　　Ｐｏ、を有し
ている。第１発振回路２の出力ラインはＯＲゲート１７
の１人カラインに接続されていると共にマイコン１の起
動端子Ｔｓに接続されている。ＯＲゲート１７はその出
力ラインがマイコン１のリセット端子Ｔｌｌに接続され
、もう一方の入力ラインが論理ゲート１８の出力ライン
に接続されている。

論理ゲート１８は、その一方の入力ラインがマイコン１
の第３の出力ポートＰ。３に接続されていると共にプル
アップ用抵抗１９を介して電源に接続され、否定入力部
に接続された他方の入力ラインはマイコン１の第４の出
力ポートＰ。、に接続されていると共にプルダウン用抵
抗２０を介して接地されている。ＯＲゲート１７は論理
ゲート１８の出力信号に応じて第１発振回路２のパルス
をリセット端子ＴＲに入力するか否かを切換える。論理
ゲート１８は、−否定入力型ＮＯＲゲートであり、マイ
コン１の第３．第４のボートＰ０３　＋　　Ｐ　０４が
ら出力される信号の組合わせに応じてＯＲゲート１７の
切換え用の信号を生成する。上記符号１７２ 〜２０の構成要素で信号切換回路を構成している。

なお、論理ゲート１８の出力と第３．第４の出力ポート
Ｐ。３＋　　Ｐ［＋４の信号レベルとの関係は下記表に
示す通りである。

次に第１図を参照して一実施例の動作について説明する
。なお、従来例で述べた動作と重複する部分の説明は省
略する。第２発振回路１５が動作中でマイコン１がプロ
グラムを実行中のときには、マイコン１はプルアンプ用
抵抗１９により第３の出力ポートＰ。３を“′Ｈ”°に
、プルダウン用抵抗２０により第４の出力ポートＰ。４
を°“Ｉ、°にしている。これらの信号を入力している
論理ゲート１８は“Ｌ゛を出力するためにＯＲゲート１
７の出力は第１発振回路２の出力と同じになる。すなわ
ち、マイコンｌが正常時には、トランジスタ９がオン状
態となって第１発振回路２の出力は非す３ セット信号としての“Ｈ“となってリセット端子ＴＲに
入力される。この入力によりマイコン１はリセットされ
ない。マイコン１が暴走してマイコン１の第１の出カポ
−）Ｐ。ｌから一定周波数のパルスが出力されなくなっ
た場合、トランジスタ９はカットオフ状態となり、第１
発振回路２は発振してパルスを出力する。このパルスは
、ＯＲゲート１７をそのまま通過してマイコン１のリセ
ッＩ・端子ＴＲに与えられ、マイコン１をリセットする
。

すなわち、マイコン１はそのパルス列信号に含まれるリ
セット信号としての“Ｌ″“によりリセットされる。

第２発振回路１５が発振動作の停止中すなわちマイコン
ｌが低消費電力モードのときには、マイコン１が第３の
出力ポートＰ。３を“Ｌ“、第４の出力ポートＰｏ４を
“Ｈ”にしておくと、論理ゲート１８の出力は°°Ｈパ
となる。この“′Ｈ”によりＯＲゲート１７はマイコン
１のリセット端子Ｔ＋ｔに非リセット信号としての°“
Ｈ”の信号を与えるためにリセット信号が発生しない。

また、マイコ４ ン１は動作を停止しているので、第１の出力ホトＰ。Ｉ
はそのレベルが固定され、トランジスタ９はカットオフ
状態になる。このため、第１発振回路２は発振してマイ
コン１の起動端子Ｔｓに一定周期のパルスを供給する。

これにより、従来例と同様にしてマイコン１が定期的に
起動される。このように低消費電力モード時には、従来
例と同様に消費電力を小さくすることができる。

なお、マイコン１の動作中、論理ゲート１８の出力は“
Ｌ　”であるが、このための第３．第４の出力ボート［
）。！＋　　ＰＯ４の組合わ一υは、上記表のように４
つの内で３つの組合わせが可能である。上記のように組
合せ数が多いので、マイコン１の暴走時に論理ゲート１
８の出力がＨ“°となって第１発振回路２からのパルス
信号をリセット端子ＴＲに入力できなくしてしまう可能
性も小さくする事ができる。論理ゲートの人力をさらに
増加して、その出力が“Ｌ°゛となる入力の組合せ数を
多くすれば上記の可能性をさらに小さくする事ができる
。

５ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば暴走検知と起動用の発
振回路を共有するように構成したので、低価格かつ小形
化したものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるマイコンの暴走検知
兼起動装置の構成図、第２図は従来例のマイコンの暴走
検知および起動装置の構成図、第３図はマイコンの正常
動作時の信号波形図、第４図はマイコンの暴走時の信号
波形図である。 図中、１・・・マイコン、２・・・第１発振回路（発振
回路）、４，７．８・・・抵抗、５・・・コンデンサ、
９・・・トランジスタ、１７・・・ＯＲゲート、１８・
・・論理ゲート、１９・・・プルアップ用抵抗、２０・
・・プルダウン用抵抗。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロコンピュータの暴走検知兼起動用に発振する発
   振回路と、上記マイクロコンピュータが正常に動作中の
   時には、上記発振回路の発振を停止させる発振停止回路
   と、上記マイクロコンピュータからの出力を受けて、上
   記マイクロコンピュータの動作停止時には、上記発振回
   路の出力信号に代えて非リセット信号を上記マイクロコ
   ンピュータのリセット端子に入力させ、上記マイクロコ
   ンピュータの動作時には、上記発振回路の出力信号を上
   記リセット端子に入力させる信号切換回路とを備え、上
   記発振回路の出力信号を上記マイクロコンピュータの起
   動端子にも与えるマイクロコンピュータの暴走検知兼起
   動装置。