JPH0434611A - マイクロコンピュータの発振切換回路 - Google Patents

マイクロコンピュータの発振切換回路

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JPH0434611A
JPH0434611A JP2142291A JP14229190A JPH0434611A JP H0434611 A JPH0434611 A JP H0434611A JP 2142291 A JP2142291 A JP 2142291A JP 14229190 A JP14229190 A JP 14229190A JP H0434611 A JPH0434611 A JP H0434611A
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oscillation
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clock
main
oscillation circuit
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Kazuo Hodaka
保高 和夫
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、マイクロコンピュータの発振切換回路に関す
る。
(ロ)従来の技術 一般に、タイマー機能を有するマイクロコンピュータは
、主発振回路(例えば4 MHz)と副発振回路(例え
ば32.768KHz)とを備えている。
そして、電源遮断が検出された場合、主発振回路の発振
クロックを停止させ、主発振回路の発振クロックに基づ
(システムクロックから副発振回路の発振クロックに基
づくシステムクロックに切り換え、タイマー機能のみを
動作させていた。これによって、バックアップ電源の消
責電力の削減を図っていた。
また、電源復帰が検出された場合、主発振回路の発振ク
ロックを発振させ、主発振回路の発振クロックが安定す
るまでの時間をソフト的に待機した後、副発振回路の発
振クロックに基づくシステムクロックから主発振回路の
発振クロックに基づくシステムクロックに切り換え、マ
イクロコンピュータを動作させていた。
(ハ)発明が解決しようとする課題 一般に、マイクロコンピュータのための発振回路を構成
するセラミック/水晶等の振動子は、該マイクロコンピ
ュータに外部接続され、該マイクロコンピュータの用途
に応じた各種のプリント基板上に配置されることになる
。
従って、主発振回路の発振クロックが発振してから安定
するまでの時間をソフト的に待機する場合、振動子自体
の発振開始特性、プリント基板の配線パターンに基づく
浮遊容量等の条件に応じて、プログラムを変更しなけれ
ばならなかった。
その為、プログラムの作成が繁雑になってしまうと共に
プログラムが複雑になってしまう等の問題点があった。
そこで、本発明は、振動子自体の発振開始特性、プリン
ト基板の配線パターンに基づく浮遊容量等の条件に関わ
らず、主発振回路の発振クロックが発振してから安定す
るまでの時間をハード的に待機した後、副発振回路の発
振クロツクに基づくシステムクロックから主発振回路の
発振クロックに基づくシステムクロックに切り換えるマ
イクロコンピュータの発振切換回路を提供することを目
的とする。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は、前記問題点を解決する為に成されたものであ
り、主発振回路と、発振周波数が前記主発振回路の発振
周波数より低い副発振回路とを備え、電源遮断時、前記
副発振回路の発振クロツクから得られるシステムクロッ
クに基づいて動作し、電源復帰時、前記主発振回路の発
振クロックから得られるシステムクロックに基づいて動
作するマイクロコンピュータにおいて、カウンタ回路と
、電源遮断状態を示す電源遮断信号によって前記主発振
回路の発振クロックを停止する発振制御回路と、前記主
発振回路の発振クロックに基づいて前記カウンタ回路の
ためのカウントクロックを発生するカウントクロンク発
生回路と、前記電源遮断信号に基づいて前記カウンタを
リセット保持すると共に、電源復帰によって前記主発振
回路の発振クロックが所定レベルの時点から所定時間遅
延した時点で前記カウンタをリセット解除する遅延回路
と、前記カウンタ回路のオーバーフロー出力によってセ
ットされて、前記主発振回路の発振安定状態を示すフラ
グ回路と、を備え、前記フラグ回路の出力を判定するこ
とによって、前記副発振回路の発振クロックから得られ
るシステムクロックから、前記主発振回路の発振クロッ
クから得られるシステムクロックに切り換えることを特
徴とする。
(ホ)作用 本発明によれば、振動子自体の発振開始特性、プリント
基板の配線パターンに基づく浮遊容量等の条件に関わら
ず、主発振回路の発振クロックが発振してから安定する
までの時間をハード的に待機した後、副発振回路の発振
クロックに基づくシステムクロックから主発振回路の発
振クロツクに基づくシステムクロックに切り換えること
ができる。
(へ)実施例 本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。
第1図は本発明のマイクロコンピュータの発振切換回路
を示す回路図、第2図及び第3図は第1図の動作を示す
タイミングチャートである。第2図aの一点鎖線及び二
点鎖線は、各々後述のNORゲート(6)及びインバー
タ(+2)のスレッショルド電位を示す。
第1図において、電源遮断信号08C8TPは、電源遮
断時にハイレベル(論理「1」)となり、電源供給(復
!1時にローレベル(論理「0」)となる、リセット信
号RESETは、マイクロコンピュータのイニシャル時
に「1」となる。システムクロックCP3及びCF2は
、副発振回路(図示せず)の発振クロック(例えば32
.768KHz)に基づいて得られる。更に、人力命令
IPINSは、システムクロックCP3及びCF2の取
込時に1マシンサイクルだけ「1」となる。
セラミック/水晶等の振動子(図示せず)は発振端子0
8CI、○SC2に外部接続され、前記振動子、抵抗(
1)、及びNANDゲート(2)は主発振回路(例えば
4 MH2)を構成する。NANDゲート(2)は3段
のインバータ(3) (41(5)を介した電源遮断信
号09CSTPによって制御される為、主発振回路は、
電源遮断時に発振停止し、電源供給時に発振して発振ク
ロックaを圧力する。
同様に、NANDゲート(6)は、電源遮断信号09C
3TPによって制御される為、電源遮断時に「1」とな
り、且つ、電源供給時に発振クロックaに応じて「1」
又は「0」となる信号すをaカする。NORゲー[7)
(8)はフリップフロップを構成する。NORゲート(
7)は、2段のインバータ(9) (10)を介した信
号すに基づいて、該信号すと逆相の信号Cを出力する。
NORゲート(8)は、3段のインバータ(9) (I
Q+ (II)を介した信号すに基づいて、信号Cと逆
相の信号dを出力する。インバータ(12)は、NAN
Dゲート(6)のスレッショルl’ 電位VアH1より
低いスレッショルド電位■工9□を有し、発振クロック
aがスレッショルド電位VT□2に達した時点から該発
振クロックaに基づいてクロックeを出力する。Tフリ
ップフロップ(13)は、マイクロコンピュータのイニ
シャル時にリセットされ、電源遮断時にセットされ、ク
ロックeを分周して1/2分周信号fを出力する。Dフ
リップフロップ(14)は、マイクロコンピュータのイ
ニシャル時にリセットされ、電源遮断時にセントされ、
後述のクロックgに基づいて1/2分周クロフクfを保
持し、信号りを出力する。ANDゲート(15)は、信
号りが「1」の時にカウントクロックCに基づいて前述
のクロックgを圧力する。ANDゲート(16)は、入
力命令I P I NSが「1」の時にシステムクロッ
クCP3を出力する。同様に、ANDゲート(17)は
、入力命令IPINSが「1」の時にシステムクロック
CP4を出力する。NORゲート(18)は、電源遮断
信号03CSTP又はANDゲート(17)の出力信号
又は信号りがrlJの時に、後述のカウンタ回路(19
)をリセットするためのリセット信号lを出力する。
前述のカウンタ回路(19)内部において、Dフリップ
フリップ(20−1)〜(2D−n)は、リセット信号
1が「1」に時にリセットされ、カウントクロックCに
基づいて後述のEORゲート(21−1)−(21−n
)の出力信号を保持する。Dフリップフリップ(22−
1)〜f22−n)は、リセット信号lが「1jの時に
リセットされ、前記カウントクロックCの亘後のカウン
トクロックdに基づいてDフリップフリップ(20−1
)〜(20−D)の出力信号を保持し、nビットのカウ
ント信号を出力する。ANDゲート(23−1)は、電
源電圧VDD及びDフリップフロップ(22−1)の出
力信号に基づいて動作する。ANDゲート(23−2)
〜(2Ln−1)は、前段のANDゲートの出力信号及
びI)7リツプフD−/プ(22−2’)〜(22−n
−1)の出力信号に基づいて動作する。FORゲート(
21−1+は、電源電圧VDD及びDフリップフロップ
(22−1)の圧力信号に基づいて動作する。FORゲ
ート(21−2)〜(21,n)は、ANDゲートf2
3−N〜f23−nの出力信号及びDフリップフロップ
(22−2)〜(22−n−11の出力信号に基づいて
動作する0以上の構成を備えたカウンタ回路([9)は
、カウントクロックdの1周期毎にインクリメントを行
い、Dフリフブフロップ(22−n)の出力信号即ちn
ビットのカウント信号のMSBが「1」になった時にオ
ーバーフロー信号jを出力する0例えば、Dフリップフ
ロップ+22−11〜(22−n)が7段の場合、カウ
ンタ回路(19)は、カウントクロックdをリセット解
除から65カウントした時にオーバーフロー信号Jを出
力する。
NORゲート+24) (25)は、フリップフロップ
(フラグ回路)を構成する。NORゲー) (25)は
、オーバーフロー信号jが「1」の時に主発振回路ノ発
振クロックaが安定したことを示す信号kを出力する。
NANDゲート(26)は、ANDゲート(16)の出
力信号が「1」の時に信号kを反転出力し、内部バスl
10BUSに転送する。○Rゲー) (27)は、電源
遮断信号○5C3TP又はリセット信号RESET又は
ANDゲート(17)の出力信号に基づいて、フリップ
フロップ(ANDゲート(24) +25))を制御す
る信号1を出力する。
以上の構成を備えた第1図の動作を第2図及び第3図の
タイミングチャートに基づいて説明する。
時刻t1以前において、電源電圧■!、T、が停電等に
よって遮断した場合、種々のデータが主発振回路の発振
クロックaから得られるシステムクロックに基づいて処
理されていた為、主発振回路の発振クロックaは継続発
振し、種々のデータは前記システムクロックに基づいて
RAM(図示せず)に保持される。
時刻t、において、種々の全データが主発振回路の発振
クロックaから得られるシステムクロックに基づいてR
AMに保持された場合、主発振回路の発振クロックaに
基づ(システムクロックから副発振回路の発振クロック
に基づ(システムクロックに切り換えられ、CPU(図
示せず)は動作する。この時、「1」の電源遮断信号0
9C3TPが発生する為、主発振回路の発振クロックa
は停止され、Tフリップフロップ(13)及びDフリッ
プフロップ(14)はセットされ、カウンタ回路(19
)はリセットされる。
時刻t2において、電源電圧VOt+が復帰した場合、
「0」の電源遮断信号○5C8TPが発生する為、主発
振回路の発振クロックaは再度発振開始される。そして
、時刻t、において1発振クロフクaがNANDゲート
(6)のスレッショルド電位V、、、に達すると、カウ
ントクロックc、 dが各々NORゲート+71(8)
から出力される。この時、カウンタ回路(19)はリセ
ットされている為、カウント動作を開始することはない
、一方、カウントクロックCに基づいてクロックgがA
NDゲート(15)から出力されるが、クロックeが「
0」に固定されている為、Dフリップフロップ(I4)
の出力信号りはセットされた状態のままである。その後
1時刻t4において、発振クロックaがインバータ(1
2)のスレッシミルド電位vT)12に達すると、即ち
、発振クロックaがほぼ安定すると、クロックeがイン
バータ(12)から出力され、該クロックeを1/2分
周した分周信号fがTフリップフロップ(13)から出
力される。
時刻t5において、クロックgが立ち下がった場合、分
周信号fの「0」がDフリップフロップ(14)に保持
される為、信号りは「1」から「O」に立ち下がる。従
って、カウンタ回路(19)がカウント動作を開始して
発振クロックaの発振が安定するのをハード的に待機し
、クロックgがrQJに固定される。
時刻t6において、Dフリップフロップ(22−n)の
出力信号が「1」となってオーバーフロー信号Jが出力
されると、主発振回路の発振クロックaが安定したこと
を示す信号kがNORゲー) (25)から出力される
。そして、入力命令IPINSが1マシンサイクルだけ
「1」になると、信号にはCF2のタイミングで内部バ
スl10BUSに取り込まれる。その後、CF2のタイ
ミングでNORゲート(24) (25)より成るフリ
ップフロップがリセットされる。内部バスl10BUS
に取り込まれた信号kをソフト的に判断して、副発振回
路の発振クロックに基づくシステムクロックから主発振
回路の発振クロックaに基づくシステムクロックに切り
換える訳であるが、前記CP4のタイミングで「1」と
なるリセット信号lによってカウンタ回路(19)を再
度リセットし、再度オーバーフロー信号jに基づく信号
kを内部バスl10BUSに取り込んで、複数の信号k
が内部パスl10BUSに取り込まれたことをソフト的
に検圧して副発振回路の発振クロックに基づくシステム
クロックから主発振回路の発振クロックaに基づくシス
テムクロックへの切り換えを更に確実にしてもよい、ま
た、オーバーフロー信号jに基づくNORゲー) +2
4)の出力信号を割り込み要求信号工NTとして使用し
、割り込み処理によって、副発振回路の発振クロックに
基づくシステムクロックから主発振回路の発振クロック
aに基づくシステムクロックへの切り換えを行ってもよ
い。
以上より、主発振回路の発振クロックaの発振が一定レ
ベル(スレッショルド電位VTH2)に達しである程度
安定した後、予め定められた時間(カウンタ回路(19
)がリセット解除されてからオーバーフロー信号jを出
力するまでの時間)をハード的に待機して、副発振回路
の発振クロックに基づくシステムクロックから主発振回
路の発振クロックaに基づくシステムクロックに切り換
える様にした為、例え、振動子の発振開始特性が異なっ
たり、プリント基板の配線パターンに基づく浮遊容量が
異なったりしても、待機時間のためのプログラムを追加
することなく同一のプログラムのままで対応可能となる
。従って、プログラムの作成が繁雑になったり、プログ
ラムが複雑になったりする等の問題を解決できることに
なる。
(ト)発明の効果 本発明によれば、振動子自体の発振開始特性、プリント
基板の配線パターンに基づく浮遊容量等の条件に関わら
ず、主発振回路の発振クロックが発振してから安定する
までの時間をハード的に待機した後、副発振回路の発振
クロックに基づくシステムクロックから主発振回路の発
振クロックに基づ(システムクロックに切り換えること
ができる。従って、プログラムの作成が繁雑になっtこ
り、プログラムが複雑になったりする等の問題を解決で
きる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明回路を示す回路図、第2図及び第3図は
第1図の動作を示すタイミングチャートである。 (2)(6)−NANDゲート、(7) (8) (2
4) (25)・ ・NORゲート、(12)・・・イ
ンバータ、(13)Tフリツブフロップ、(14)  
・・Dフリツブフロップ、(+5)・・ANDゲート、
  (19)・・・カウンタ回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主発振回路と、発振周波数が前記主発振回路の発
    振周波数より低い副発振回路とを備え、電源遮断時、前
    記副発振回路の発振クロックから得られるシステムクロ
    ックに基づいて動作し、電源復帰時、前記主発振回路の
    発振クロックから得られるシステムクロックに基づいて
    動作するマイクロコンピュータにおいて、 カウンタ回路と、 電源遮断状態を示す電源遮断信号によって前記主発振回
    路の発振クロックを停止する発振制御回路と、 前記主発振回路の発振クロックに基づいて前記カウンタ
    回路のためのカウントクロックを発生するカウントクロ
    ック発生回路と、 前記電源遮断信号に基づいて前記カウンタをリセット保
    持すると共に、電源復帰によって前記主発振回路の発振
    クロックが所定レベルの時点から所定時間遅延した時点
    で前記カウンタをリセット解除する遅延回路と、 前記カウンタ回路のオーバーフロー出力によってセット
    されて、前記主発振回路の発振安定状態を示すフラグ回
    路と、を備え、 前記フラグ回路の出力を判定することによって、前記副
    発振回路の発振クロックから得られるシステムクロック
    から、前記主発振回路の発振クロックから得られるシス
    テムクロックに切り換えることを特徴とするマイクロコ
    ンピュータの発振切換回路。
  2. (2)フラグ回路の出力にて割り込み処理を行うことに
    よって、前記副発振回路の発振クロックから得られるシ
    ステムクロックから、前記主発振回路の発振クロックか
    ら得られるシステムクロックに切り換えることを特徴と
    する請求項(1)記載のマイクロコンピュータの発振切
    換回路。
JP2142291A 1990-05-31 1990-05-31 マイクロコンピュータの発振切換回路 Expired - Lifetime JPH0782406B2 (ja)

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JPH0782406B2 JPH0782406B2 (ja) 1995-09-06

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5737588A (en) * 1994-07-07 1998-04-07 Nippondenso Co., Ltd. Driving circuit for a microcomputer that enables sleep control using a small-scale timer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5737588A (en) * 1994-07-07 1998-04-07 Nippondenso Co., Ltd. Driving circuit for a microcomputer that enables sleep control using a small-scale timer

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JPH0782406B2 (ja) 1995-09-06

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