JPH0550773B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 自動車輌におけるシステム制御用マイクロプ
ロセツサ２１のためのリセツト回路であつて、 前記マイクロプロセツサには循環的信号ａが入
力され、 該循環的信号ａにはマイクロプロセツサの出力
端PC６からの少なくとも１つの制御信号ｂが後
続し、 前記入力される循環的信号ａと前記制御信号ｂ
との一致を検査する一致検査回路１５が設けられ
ているリセツト回路において、 前記一致検査回路１５の出力端はマイクロプロ
セツサ２１の割込み入力端（）に接続され
ており、 前記一致検査回路１５の出力端とマイクロプロ
セツサ２１のリセツト入力端（）との間
にスイツチ手段が設けられており、 さらに前記循環的信号ａの供給される時限素子
１７〜２０，４０〜４３が設けられており、 当該時限素子の出力により前記スイツチ手段が
制御され、前記一致検査回路１５の出力端に所定
の短時間発生するリセツトパルスがリセツト入力
端（）に導通するのが阻止されることを
特徴とする、マイクロプロセツサのためのリセツ
ト回路。

２ 前記時限素子はイツクスクルシーブオア素子
（EXOR素子２０）を有し、該イツクスクルシー
ブオア素子には前記循環的信号ａが直接および
RC素子１８，１９を介して供給される請求の範
囲第１項記載のリセツト回路。

３ 前記時限素子はイツクスクルシーブオア素子
（EXOR素子４０）を有し、該イツクスクルシー
ブオア素子には前記循環的信号ａが直接供給さ
れ、 該イツクスクルシーブオア素子４０の他方の入
力端にはＤフリツプフロツプ４１とRC素子４２，
４３により形成された、前記イツクスクルシーブ
オア素子４０の出力信号が供給される請求の範囲
第１項記載のリセツト回路。

４ 前記スイツチ手段としてスイツチングトラン
ジスタ１６が使用される請求の範囲第１項から第
３項までのいずれか１項記載のリセツト回路。

５ リセツトパルスはコンデンサ２４の充放電に
より抵抗２３，２５，２６を介してトリガされる
請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項
記載のリセツト回路。

６ 前記抵抗は少なくとも一部ダイオード２８を
介して橋絡されている請求の範囲第５項記載のリ
セツト回路。

７ 自動車輌におけるシステム制御用マイクロプ
ロセツサ２１のためのリセツト回路であつて、 前記マイクロプロセツサには循環的信号ａが入
力され、 該循環的信号ａには少なくとも１つの制御信号
ｂがマイクロプロセツサの出力端PC６から後続
し、 前記入力される循環的信号ａと前記制御信号ｂ
との一致を検査する一致検査回路１５が設けられ
ているリセツト回路において、 前記一致検査回路１５の出力端はマイクロプロ
セツサ２１の割込み入力端（）に接続され
ており、 前記一致検査回路１５の出力信号は直接および
遅延回路５０，５１を介してイツクスクルシーブ
オア素子（EXOR素子５５）に供給され、 該イツクスクルシーブオア素子５５の出力端は
マイクロプロセツサ２１のリセツト入力端
（）と接続されており、 所定の時間の間、リセツトパルスの導通が阻止
されることを特徴とする、マイクロプロセツサの
ためのリセツト回路。

８ リセツトパルスはコンデンサ２４の充放電に
より抵抗２３，２５，２６を介してトリガされる
請求の範囲第７項記載のリセツト回路。

９ 前記抵抗は少なくとも一部ダイオード２８を
介して橋絡されている請求の範囲第８項記載のリ
セツト回路。

技術的背景 本発明は、主請求範囲の所謂上位概念に記載の
マイクロプロセツサのためのリセツト回路から出
発する。マイクロプロセツサ用のリセツト回路は
既に久しく知られている。このリセツト回路は、
マイクロプロセツサに電源電圧を印加する際に該
マイクロプロセツサを所定の出発状態に設定する
働きをなす。他方また、マイクロプロセツサに格
納されているプログラムが正規に処理されない場
合にマイクロプロセツサのリセツトを行うリセツ
ト回路も既に提案されている。これらの目的で、
マイクロプロセツサの１つの出力端には信号が発
生される。これら信号は、例えば、各プログラム
の実行に際して一度現れる。信号が長時間欠落し
ている場合には、リセツトパルスは発生される。
しかしながらこのリセツト方法は全ての事例にお
いて必ずしも許容されない。例えば、マイクロプ
ロセツサの停止は、プログラム領域からデータ領
域（RAMまたはROM）への跳躍により生じ得
る。その場合、プログラム命令は、データ領域に
格納されているデータに従つて決定される。その
結果、無端ループが形成され、該無端ループによ
りマイクロプロセツサの出力が応答せしめられ
る。したがつて、マイクロプロセツサが最早や満
足な仕方で動作しないにも拘らず、公知の回路構
成においてはリセツトは若起されない。と言うの
は、マイクロプロセツサの出力にパルスが存在す
るからである。その結果として、マイクロプロセ
ツサで駆動される装置は最早や動作しなくなる。
最悪の場合には、規格に従い短い時間だけ負荷さ
れる消費装置がマイクロプロセツサの誤り接続に
より接続的に負荷されて、該装置に対し損傷さへ
生じ得る。

発明の利点 主請求範囲の特徴部分に記載の本発明のリセツ
ト回路は、従来のリセツト回路を凌駕する次のよ
うな利点を有する。即ち、循環的にマイクロプロ
セツサに印加される入力信号に依存してマイクロ
プロセツサの機能健全性に関する監視が行われる
という利点である。入力信号により予め定められ
た時間内にプロセツサの確定された応動が若起さ
れない場合には、プロセツサは満足な仕方で動作
していないと想定される。この場合、信号が特定
の出力端にどのように現れるかは全く問題外であ
る。循環的入力信号と出力信号との間に特定の時
間的シーケンスが存在しない場合にはエラーと認
識される。

従属請求範囲に記載の構成によれば、主請求範
囲に記載のリセツト回路の有利な発展態様および
改善が可能になる。短時間信号を抑圧するスイツ
チを設けるのが有利である。このようにすれば、
リセツト回路全体の構成が単純化される。マイク
ロプロセツサの制御に必要とされる回路手段を組
込んで、回路技術的に条件付けられて短時間現れ
る信号を抑圧することが可能である。また、個々
の信号の出現でスイツチを予め定められた時間阻
止するのが有利である。このようにすれば、非常
に簡単な仕方で、入力すべき信号と出力の応答と
の間の時間的遅延を評価することが可能になる。
出力が、予め定められた時間内に応答しない場合
には、スイツチの開成によりリセツトパルスを発
生する。

循環的入力信号が欠落した場合或いはまたプロ
グラムのループでの実行中危険に曝される消費装
置を保護するために、マイクロプロセツサの少な
くとも１つの別の出力が予め定められた状態に所
定の時間よりも長く留まつているか否かを評価す
るのが有利である。後者の場合には、最も単純な
仕方でコンデンサを抵抗器を介して充電または放
電することによりリセツトパルスを発生する。こ
の目的で、単安定スイツチング素子を使用するこ
とも可能でありまた合目的的でもある。リセツト
パルスを可能な限り迅速に遮断するためには、コ
ンデンサを充電および放電するための抵抗器の一
部分をダイオードで橋絡するのが合目的的であ
る。このようにすれば、事故後のマイクロプロセ
ツサの迅速な再起動が達成できる。

図面 本発明の実施例が図面に示されており、以下こ
れについて詳細に説明する。図面中、第１図は本
発明の第１の実施例を示し、第２図は本発明を説
明するためのグラフを示し、第３図はマイクロプ
ロセツサの機能を説明するためのフローチヤート
を示し、そして第４図および第５図は本発明の別
の実施例を示す。

実施例の説明 図面には、通常のアドレス領域にRAMを有す
る、即ちプログラムカウンタにより選択すること
ができるRAMを備えた計算機に特に適したリセ
ツト回路が示してある。このようなマイクロプロ
セツサにおいては、該マイクロプロセツサの
ROM領域に通例の仕方で格納されたプログラム
による処理に際して、データが存在するRAM領
域が跳び越される危険が存在する。この場合デー
タは、計算機によりプログラムステツプとして解
釈されてしまう。その結果、全く予想外の結果が
生じ得る。特に、マイクロプロセツサを備えた装
置の運転の信頼性は最早や保証されなくなる。他
方また装置自体が場合により破壊してしまう危険
も存在する。例えば、自動車輌の電気的点火装置
のための制御装置について考察してみる。マイク
ロプロセツサがプログラム領域からデータ領域に
跳躍すると、車輌に誤り点火が生じて、その期間
に依存しエンジンの故障が生ずる可能性があるば
かりではなく、マイクロプロセツサが無端ループ
内で稼働して該ループから出ることができないよ
うな事態が起り得る。このような場合には、車輌
は運転可能な状態ではない。最後に、マイクロプ
ロセツサも、プログラムまたはデータ領域の任意
の個所で停止してしまい、そのためにそれ以降の
動作が不可能になる場合もある。この場合、マイ
クロプロセツサで制御される点火装置が閉成され
ると、その結果として持続的に点火電流が点火コ
イルを流れ該コイルは場合により加熱して、点火
装置或いは点火コイルの過負荷が生じ得る。その
結果として、点火装置が破壊する可能性がある。

第１図には、マイクロプロセツサの誤り動作に
際して該マイクロプロセツサをリセツトし新たに
起動するリセツト回路が示してある。導体１０に
は、パルス発生器、例えば点火装置のホール発電
素子が接続されている。導体１０は、抵抗器１１
を介してイツクスクルーシブオア１５の１つの入
力端に接続されている。イツクスクルーシブオア
１５のこの入力端から、コンデンサ１４が接地さ
れている。該イツクスクルーシブオアの出力端
は、トランジスタ１６のエミツタに接続されると
共に他方また、マイクロプロセツサ２１の割込み
入力端に接続されている。マイクロプロセ
ツサ２１の出力端PC６はイツクスクルーシブオ
ア１５の別の入力端に接続されている。抵抗器１
１とイツクスクルーシブオア１５との間でさらに
別の導体が分岐しており、この導体は、インバー
タ１７およびイツクスクルーシブオア２０の入力
端にそれぞれ接続されている。インバータ１７の
出力端には、抵抗器１８が接続されており、この
抵抗器はイツクスクルーシブオア２０の別の入力
端に接続されている。この入力端からはさらにコ
ンデンサ１９が出て共通の接地導体に接続されて
いる。イツクスクルーシブオア２０の出力端は抵
抗器１３を介してトランジスタ１６のベースに接
続されている。トランジスタ１６のコレクタは、
抵抗器２３を介してマイクロプロセツサ２１のリ
セツト入力端に接続されている。このリ
セツト入力端にはさらにコンデンサ２４が接続さ
れており、該コンデンサの他端は接地されてい
る。別の出力端PC５は例えば、スイツチング段
（図示せず）に到つている。この導体により抵抗
器２６および抵抗器２５は直列に、マイクロプロ
セツサ２１のリセツト入力端に接続される。抵抗
器２５はこの場合ダイオード２８と並列に接続さ
れる。水晶発振器２２は、マイクロプロセツサ２
１内に設けられておつて該マイクロプロセツサに
クロツク信号を供給するクロツク回路に接続され
ている。

次に第１図に示した回路装置の動作態様に関し
第２図の波形図を参照して詳細に説明する。導体
１０には、或る発生器の循環的信号、例えば点火
パルス発生器の信号が印加される。しかしながら
別の種類の循環的信号であつても良いことは言う
迄もない。第２ａ図に示すこの信号は、イツクス
クルーシブオア１５を介して割込み入力端に達す
る。マイクロプロセツサのこの割込み入力端に印
加される信号は、該マイクロプロセツサにより処
理されて、或る遅延後出力端PC６に転送される。
マイクロプロセツサにより出力端PC６に転送さ
れた信号は第２ｂ図に示してある。マイクロプロ
セツサのプログラミングに基づいて、この出力信
号は時間遅延され、コンデンサ１４を経る信号に
対して極性を反転される。この信号は、イツクス
クルーシブオア１５を介して発生器からの入力信
号と論理結合されるので、マイクロプロセツサ２
１の割込み入力端には、第２ｃ図に示す信号（実
線で示す信号）が印加される。この信号波形から
明らかなように、第２ａ図の信号の立上り縁なら
びに立下り縁において割込みが発生する。この割
込みで、特定のプログラム過程が起動される。同
時に、発生器からの信号はインバータ１７を介し
て反転され、その結果、コンデンサ１９は抵抗器
１８を介し、第２ｄ図に示すように充電または放
電される。発生器信号とコンデンサ１９の充電状
態との論理結合２０に基づき、発生器信号の各縁
毎に現れる第２ｅ図に示すカツトオフパルスが得
られる。このカツトオフパルスの長さは、この場
合、抵抗器１８とコンデンサ１９を含むRC回路
の時定数によつて決定される。その場合、この時
定数は、第２ｅ図に示したカツトオフパルスが、
第２ｃ図に示した予測パルスよりも長くなるよう
に選択され、他方、第２ｃ図に示したパルスのパ
ルス幅は、導体１０における発生器の縁の遷移
後、マイクロプロセツサの出力端PC６にパルス
が発生されるまでの時間によつて定められる。し
たがつて、この時点までの計算に従い、カツトオ
フパルスは対応の長さに選択されることになる。
これらカツトオフパルスは、トランジスタ１６を
阻止し、それにより割込みパルスが誤つてリセツ
トパルスとして認識されることはない。したがつ
て、第２ｅ図に示すカツトオフパルス中、第２ｃ
図のパルスは抵抗器２３を通る電流を若起し得な
い。したがつて、放電によりリセツトパルスを発
生することができるコンデンサ２４は、割込みパ
ルスが存在する間、トランジスタ１６を介して放
電されない。斯くして第２ｆ図（実線で示す）に
示してあるように、マイクロプロセツサ２１のリ
セツト入力端にリセツト信号は印加されない。

プログラムにエラーが在る場合には、出力端
PC６に第２ｂ図に示した遅延信号は現れないと
予測される。マイクロプロセツサがプログラムか
ら出る時点に依存して、出力端PC６には接続的
に論理「１」かまたは持続的に論理「０」が印加
される。プロセツサが不確定的にループで動作し
ている場合には、迅速な矩形パルスも発生し得
る。第２図の左側には、出力端PC６に持続的に
論理「０」が印加されている場合が示されてい
る。このことはまた、第２ｂ図に破線で示されて
いる。イツクスクルーシブオア１５の出力端には
最早や発生器信号の縁の遷移時に短いパルスは現
れず、発生器信号が再生されることになる（第２
ｃ図破線参照）。この結果、第２ｃ図に示した信
号は、発生器信号だけから得られる第２ｅ図に示
したカツトオフパルスよりも長くなる。このこと
は、マイクロプロセツサ２１の入力端の割込み信
号が論理「０」にある限りトランジスタ１６が導
通することを意味する。そこでコンデンサ２４は
比較的低オームの抵抗器２３およびトランジスタ
１６のコレクターエミツタ区間を介して放電す
る。第２ｆ図には、マイクロプロセツサのリセツ
ト入力端に印加されてリセツトパルスを発生する
電圧降下が示してある。

第２図の右側には、マイクロプロセツサ２１の
出力端PC６から常時論理「１」が発生される場
合が示してある。この場合には、マイクロプロセ
ツサの割込み入力端には、イツクスクルーシブオ
ア１５に起因し、第２ｃ図に破線で示してあるよ
うに発生器の反転された信号が印加される。この
場合にも、割込み入力端における状態「０」は第
２ｅ図に示すカツトオフパルスよりも非常に長く
なり、したがつて第２ｆ図に示すようにコンデン
サ２４は再び放電する。このようにして、割込み
が行われ、マイクロプロセツサはその出発点にリ
セツトされる。

次に単なる例として第３図に示すフローチヤー
トを参照しマイクロプロセツサ２１の動作態様に
ついて説明する。例えば、マイクロプロセツサの
閉成もしくはターンオン時に最初に放電するコン
デンサ２４により発生されるリセツトパルスでマ
イクロプロセツサは出発状態３０に設定される。
然る後に、ステツプ31でマイクロプロセツサは初
期設定される。ここで基本的なパラメータは固定
の予め定められた初期条件を与えられる。ここで
本質的に重要なことは、出力端PC５が論理「１」
にセツトされることである。マイクロプロセツサ
の出力端PC５が論理「１」であることは、例え
ば、後続の点火装置が開路されそのため、点火コ
イルに電流が流れないことを意味する。判断ステ
ツプ32で、マイクロプロセツサはその割込み入力
端に信号を受けたかどうかを判定する。信号が現
れていない場合には、マイクロプロセツサはルー
プに入るかまた別のプログラムを実行する。これ
に対して第２ｃ図に示す信号が現れると、計算プ
ログラム起動される。予め定められた時間の経過
後に、ステツプ33で、出力端PC６の出力信号が
反転される。即ち、論理「１」は論理「０」に切
換され、論理「０」は論理「１」に切換される。
ここで取扱つている応用例においては、このこと
は、第２ｃ図に示すように各パルス縁が「１」か
ら「０」になつた後に、出力PC６の状態が、第
２ｂ図に示すように変わることを意味する。この
時点でマイクロプロセツサがプログラムから出て
いる場合には、この状態変化は生じない。然る後
に、演算３４が行われる。この場合例えば内部計
数器をセツトすることができれば、時間を測定し
たり或いは他の動作を起動することができる。次
の判断ステツプでは、出力PC６が状態「１」を
有しているか否かが判定される。状態が「１」を
有している場合には出力ポートPC５はステツプ
36で、先行の状態に関係なく論理「１」に切換え
られ、そうでない場合にはステツプ37で論理
「０」に切換えられる。したがつて、このような
特に点火に適用されたプログラムにおいては、発
生器が正の縁或いは負の縁の何れを発生したか、
言い換えるならば、点火を開始すべきか或いは先
ず点火コイルを充電すべきかを認識することがで
きる。マイクロコンピユータの出力PC５が「１」
から「０」に遷移する場合には必ず点火過程が導
入される。然る後に、ステツプ39で別の演算を実
行することができる。

ここで、計算過程における妨害に起因して出力
端PC６に妨害が現れると、例えばステツプ34で
計算機には、残りのプログラム部分を考慮しない
新しいループが形成されることになるので、出力
PC６は恒常的かつ急速にオン／オフされ、それ
により計算機はリセツトされる。と言うのはこの
場合、第２ｅ図に示したカセツトオフパルスの領
域外で、入力信号１０と相関していないパルス列
に起因して、予測することなく割込みの「０」の
切換が行われるからである。これにより、コンデ
ンサ２４の放電が若起される。また明らかなよう
に、マイクロプロセツサが例えばステツプ37にハ
ングアツプしたり或いはプログラムの実行中に出
力PC５が論理「０」になつた場合にも、抵抗器
２５および２６を介してコンデンサ２４の放電が
行われる。この場合には、コンデンサ２４の放電
は抵抗器２４および２６を介して行われる。ステ
ツプ30でのリセツト後に、出力PC５は、ステツ
プ31で「１」に切換されているので、リセツトパ
ルスはできるだけ早く取払わなければならない。
これは、コンデンサを抵抗器２６およびダイオー
ド２８を介して再び充電することにより行われ
る。抵抗器２６が非常に小さい値に選ばれている
場合には、充電過程は、比較的高オームの抵抗器
２５を介して行われる放電過程よりも非常に迅速
に行われる。抵抗器２５は、例えば、点火制御装
置に適用される場合、最大許容オン時間中に行わ
れるコンデンサ２４の放電でリセツトが生じない
ように選択される。したがつて、計算機は短時間
に動作可能な状態になる。

第４図および第５図は、本発明によるリセツト
回路の別の実施例を示す。第４図の実施例におい
ても、パルス発生器に接続された導体１０が用い
られており、パルスは抵抗器１１を介してイツク
スクルーシブオア素子１５の供給される。イツク
スクルーシブオア素子１５の出力端はマイクロプ
ロセツサ２１の割込み入力端に接続されている。
イツクスクルーシブオア素子１５の別の入力端に
は、マイクロプロセツサの出力端PC６が接続さ
れている。抵抗器１１とイツクスクルーシブオア
素子１５との間でコンデンサ１４が接地されてお
り、同時に導体でイツクスクルーシブオア素子４
０の１つの入力端に接続されている。イツクスク
ルーシブオア素子４０の出力端は、Ｄフリツプフ
ロツプ４１の入力端およびトランジスタ１６のベ
ースと抵抗器１３を介して接続されている。Ｄフ
リツプフロツプ４１の出力端は、抵抗器４２を介
してイツクスクルーシブオア素子４０の別の入力
端に接続されている。イツクスクルーシブオア素
子４０のこの入力端にはさらにコンデンサ４３が
接続されており、該コンデンサ４３の他端は接地
されている。トランジスタ１６のエミツタは、割
込み入力端に接続されており、コレクタは抵抗器
２３を介してリセツト入力端に接続されている。
このリセツト入力端にはさらにコンデンサ２４が
接続されており、その他端は接地されている。出
力端PC５はスイツチ装置（図示せず）に接続さ
れている。さらに、抵抗器２６は抵抗器２５と直
列に接続されると共にリセツト入力端に接続され
ている。抵抗器２５には並列にダイオード２８が
接続されている。この回路装置は、第１図に示し
た回路装置と同じ機能を有する。カツトオフパル
スはこの場合にも、充電コンデンサ４３および抵
抗器４２から構成される時限回路により発生され
る。

第５図において、循環信号は、導体１０および
接地されたコンデンサ１４を有する抵抗器１１を
介してイツクスクルーシブオア素子１５の１つの
入力端に供給され、他方、該イツクスクルーシブ
オア素子１５の別の入力端はマイクロプロセツサ
２１の出力端PC６と接続されている。イツクス
クルーシブオア素子１５の出力は、マイクロプロ
セツサ２１の割込み入力端に供給される。さらに
１本の導体は直接、そして別の導体はコンデンサ
５０および抵抗器５２を有するRC素子の直列回
路を介して否定イツクスクルーシブオア素子５５
の各入力端に接続されている。プルアツプ抵抗器
５３および５１が上記の直接接続された導体なら
びにコンデンサ５０と抵抗器５２との間にそれぞ
れ設けられている。否定イツクスクルーシブオア
素子の出力端は開コレクタ構成である。この出力
端はさらに、抵抗器２３を介してマイクロプロセ
ツサ２１のリセツト入力端に接続されている。コ
ンデンサ２４は、該リセツト入力端から接地され
ている。出力端PC５から、制御装置（図示せず）
に導体が出ており、また該出力端PC５は、抵抗
器２６および２５の直列接続を介してリセツト入
力端に接続されている。抵抗器２５に並列にダイ
オード２８が接続されている。水晶発振器２２は
マイクロプロセツサ２１に設けられている振動回
路と接続されて、該マイクロプロセツサのための
クロツク信号を発生する働きをする。

上述の回路の動作態様は既に述べた回路の動作
態様と同じである。時限もしくはタイミング素子
は、コンデンサおよびプルアツプ抵抗器５１によ
り形成されている。しかしながら、この特殊な回
路構成により、必要とされる構成素子の数は顕著
に少なくなる。