JPH0836499A - マイクロコンピュータ - Google Patents

マイクロコンピュータ

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JPH0836499A
JPH0836499A JP6169564A JP16956494A JPH0836499A JP H0836499 A JPH0836499 A JP H0836499A JP 6169564 A JP6169564 A JP 6169564A JP 16956494 A JP16956494 A JP 16956494A JP H0836499 A JPH0836499 A JP H0836499A
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JP
Japan
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instruction
circuit
signal
stp
wit
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JP6169564A
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Inventor
Hiroshi Hashimoto
浩志 橋本
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Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Semiconductor Systems Corp
Original Assignee
Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Semiconductor Systems Corp
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Publication date
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Priority to US08/455,245 priority patent/US5687311A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/10Distribution of clock signals, e.g. skew

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部のクロックを停止させる命令が誤って実
行されることを回避し得るマイクロコンピュータの提供
を目的とする。 【構成】 専用のレジスタ61と、このレジスタ61に連続
してデータが書き込まれ、且つ各データの値が所定の組
み合わせであることを検出する STP/WIT命令有効/無効
制御回路60と、 STP/WIT命令有効/無効制御回路60から
所定の信号が出力されている場合にのみクロックφを停
止させる STP命令及び WIT命令の実行を許可する ANDゲ
ート11, 12とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロコンピュータに
関し、特に、特定の命令、具体的にはストップ命令(STP
命令),ウェイト命令(WIT命令) を実行することにより内
部クロックを停止させる機能を有するマイクロコンピュ
ータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にマイクロコンピュータは内部クロ
ックに同期して動作するが、必要に応じて、たとえば製
造・開発時のデバッグ等のために、あるいはバッテリ駆
動タイプでの消費電力の削減のために内部クロックを停
止させる命令、即ちストップ命令(STP命令),ウェイト命
令(WIT命令) を備えている場合が多い。
【0003】図4はそのような従来のマイクロコンピュ
ータの STP命令及び WIT命令を実行するための要部の構
成例を示すブロック図であり、基本的には特開平5-2249
66号公報の発明に開示されている。
【0004】図4において、参照符号51はメモリであ
り、 STP命令及び WIT命令を含む種々の命令のコードを
記憶している。参照符号52はデコーダであり、メモリ51
から所定の手順で読み出された命令のコードをデコード
する。このデコーダ52が上述のSTP命令をデコードした
場合、有意な STP命令有効信号STPVを出力する。また、
デコーダ52が上述の WIT命令をデコードした場合、有意
な WIT命令有効信号WITVを出力する。
【0005】参照符号53は WIT命令実行回路であり、デ
コーダ52が WIT命令をデコードした場合に信号線を通じ
て有意な WIT命令有効信号WITVが与えられる。また、参
照符号54は STP命令実行回路であり、デコーダ52が STP
命令をデコードした場合に信号線を通じて有意な STP命
令有効信号STPVが与えられる。両命令実行回路53, 54は
たとえばフリップフロップで構成されており、通常はリ
セット信号(RST) または割込み信号(INT) がリセット端
子に与えられてリセット状態となっており、それぞれの
出力信号が無意な状態 (”L”レベル”) になっている
が、それぞれのセット端子にデコーダ52から有意な WIT
命令有効信号WITV, STP命令有効信号STPVが与えられた
場合にはそれぞれの出力信号は有意な状態 (”H”レベ
ル) になる。
【0006】参照符号55は2入力の ANDゲートであり、
一方の入力端子には WIT命令実行回路53の出力信号が、
他方の入力端子には ANDゲート56の出力信号がそれぞれ
与えられている。 ANDゲート56も2入力であり、その一
方の入力端子には STP命令実行回路56の出力信号が、他
方の入力端子には外部クロック入力端子Xin から入力さ
れる外部クロックがそれぞれ与えられている。
【0007】従って、両命令実行回路53, 54がセットさ
れている通常の状態においては、外部クロック入力端子
Xin から入力される外部クロックが ANDゲート56及び A
NDゲート55を経由してそのまま内部クロックφとして出
力される。そして、マイクロコンピュータはこの内部ク
ロックφに同期して動作する。しかし、 WIT命令が実行
された場合には、 WIT命令実行回路53から ANDゲート55
へ出力されている信号が”L”レベルになって外部クロ
ックは入力されるが、内部クロックは発生されない状態
になる。また、 STP命令が実行された場合には、 STP命
令実行回路54から ANDゲート56へ出力されている信号
が”L”レベルになって外部クロックの入力自体が行な
われず、内部クロックも発生されない状態になる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のような STP命令
及び WIT命令を有する従来のマイクロコンピュータで
は、メモリから STP命令または WIT命令が読み出されて
デコーダでデコードされることにより両命令が実行され
るように構成されている。このため、何らかの事情によ
りプログラムによる指定とは異なって STP命令または W
IT命令のコードがデコーダに与えられた場合、あるいは
STP命令実行回路または WIT命令実行回路に有意な信号
がデコーダからの信号として何らかの事情により誤って
与えられた場合には直ちに STP命令または WIT命令が実
行されてしまう。
【0009】マイクロコンピュータが上述のような状態
に陥った場合、ある特定の復帰操作が行なわれるまでの
間は当然に動作が停止するので、たとえばそのマイクロ
コンピュータがアクチュエータの制御装置として使用さ
れているような場合には、そのアクチュエータは全く動
作しないか、あるいはそれまでの動作状態を継続するた
め、非常に危険な状態を招来することになる。
【0010】更に、マイクロコンピュータが所謂暴走状
態に陥った上で上述のような STP命令または WIT命令が
実行されると、クロックが停止してしまうために全く復
旧不可能になってしまう。
【0011】また、前述の如く、 STP命令及び WIT命令
は製造・開発時のデバッグ等のために、あるいは消費電
力の削減のために主として利用されるため、マイクロコ
ンピュータをアクチュエータの制御装置として組み込ん
だ製品を製造する場合には STP命令及び WIT命令は事実
上不要になるのみならず、上述のような危険性を回避す
るために無効化されていることが望ましい。
【0012】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、内部のクロックを停止させる命令が誤って
実行されることを回避し得るマイクロコンピュータの提
供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のマイクロコンピ
ュータの第1の発明は、専用のレジスタと、このレジス
タに連続してデータが書き込まれ、且つ各データの値が
所定の組み合わせであることを検出する制御回路と、制
御回路から所定の信号が出力されている場合にのみクロ
ックを停止させる命令の実行を許可する手段とを備えて
いる。
【0014】また、本発明のマイクロコンピュータの第
2の発明は、専用の命令の実行を可能とし、この専用の
命令が実行されたことを記憶する記憶手段と、専用の命
令に引き続いて実行が指示された命令がクロックを停止
させる命令であるか否かを判定し、判定結果が否である
場合は記憶手段の記憶内容を消去する判定手段と、記憶
手段が専用の命令が実行されたことを記憶している場合
にのみクロックを停止させる命令の実行を許可する手段
とを備えている。
【0015】
【作用】本発明のマイクロコンピュータの第1の発明で
は、専用のレジスタに連続して所定の組み合わせのデー
タが書き込まれた場合にのみ、制御回路から所定の信号
が出力されてクロックを停止させる命令が実行される。
【0016】本発明のマイクロコンピュータの第2の発
明では、専用の命令に引き続いてクロックを停止させる
命令の実行が指示された場合にのみ、クロックを停止さ
せる命令が実際に実行され。
【0017】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて詳述する。
【0018】〔実施例1〕図1は本発明のマイクロコン
ピュータの第1の実施例の STP命令及び WIT命令の実行
を制御するための要部の構成例を示すブロック図であ
る。
【0019】図1において、参照符号51はメモリであ
り、 STP命令及び WIT命令を含む8ビットの種々の命令
のコードを記憶している。参照符号52はデコーダであ
り、メモリ51から所定の手順で読み出された命令のコー
ドをデコードする。このデコーダ52が上述の STP命令ま
たは WIT命令をデコードした場合、それぞれに応じた特
定の信号を有意にする。具体的には、 WIT命令がデコー
ドされた場合は WIT命令有効信号WITVが有意 (”H”レ
ベル) になり、 STP命令がデコードされた場合は STP命
令有効信号STPVが有意になる。
【0020】参照符号11及び12はいずれも2入力の AND
回路である。 AND回路11の一方の入力端子には上述のデ
コーダ52が WIT命令をデコードした場合に有意になる W
IT命令有効信号WITVが、他方の入力端子には後述する S
TP/WIT命令有効/無効制御回路60の出力信号がそれぞれ
与えられている。また、 AND回路12の一方の入力端子に
は上述のデコーダ52が STP命令をデコードした場合に有
意になる STP命令有効信号STPVが、他方の入力端子には
STP/WIT命令有効/無効制御回路60の出力信号がそれぞ
れ与えられている。
【0021】参照符号53は WIT命令実行回路であり、 A
ND回路11の出力信号が与えられている。また、参照符号
54は STP命令実行回路であり、 AND回路12の出力が与え
られている。両命令実行回路53, 54はたとえばフリップ
フロップで構成されており、通常はリセット信号(RST)
または割込み信号(INT) が一方の入力端子に与えられる
ことにより出力信号が無意な状態 (”H”レベル) にな
っているが、それぞれの他方の入力端子に AND回路11ま
たは AND回路12から有意な信号 (”H”レベル) が与え
られた場合にはそれぞれの出力信号は有意な状態 (”
L”レベル) になる。
【0022】参照符号55は2入力の AND回路であり、一
方の入力端子には WIT命令実行回路53の出力信号が、他
方の入力端子には AND回路56の出力信号がそれぞれ与え
られている。 AND回路56も2入力であり、その一方の入
力端子には STP命令実行回路56の出力信号が、他方の入
力端子には外部クロック入力端子Xin から入力される外
部クロックがそれぞれ与えられている。
【0023】参照符号60は前述の如く STP/WIT命令有効
/無効制御回路であり、リセット信号RST と、レジスタ
61から出力されるデータ信号DATA及びアドレスデコード
信号ADDDEC/#ADDDECが与えられている。なお、レジスタ
61には図示されていないCPUから出力されるデータ信号D
ATA及びアドレス信号ADD が与えられており、アドレス
信号ADD が与えられている間にデータ信号DATAとして与
えられた信号が書込まれる。なお、詳細は後述するが、
このレジスタ61にCPU が書き込む連続した2データのそ
れぞれが所定の値である場合にのみ STP/WIT命令有効/
無効制御回路60の出力信号が有効になって ANDゲート1
1, 12に与えられることにより、 STP命令及び WIT命令
が有効になる。
【0024】ところで、上述の本発明のマイクロコンピ
ュータの第1の実施例の要部の構成が前述の図4に示さ
れている従来例の構成と異なる点は、 STP/WIT命令有効
/無効制御回路60及びレジスタ61が新たに備えられてい
ること、それに伴って両命令実行回路53, 54に STP/WIT
命令有効/無効制御回路60の出力信号とデコーダ52の出
力信号との論理積信号を与えるための AND回路11, 12が
備えられている点である。
【0025】図2は STP/WIT命令有効/無効制御回路60
の具体的な構成例を示す論理回路図である。なお、 STP
命令及び WIT命令が有効となるような書き込みデータの
組み合わせ及びその回路は種々具体化可能であるが、こ
こでは一例として”1”,”0”の順、即ち”H”レベ
ルの後に”L”レベルが連続して書き込まれた場合にの
み有効となる回路が示されている。
【0026】図2において、参照符号3は2入力 NOR回
路を二つ使用したフリップフロップを、4は2入力NAND
回路を二つ使用したフリップフロップを、5は3入力NA
ND回路を、6及び7は2入力NAND回路を、8は2入力NA
ND回路と3入力NAND回路とを使用したフリップフロップ
を、9はインバータ回路をそれぞれ示している。
【0027】また、ADDDECはレジスタ61に割り当てられ
たアドレスがアクセスされた場合に”H”レベルにな
り、アクセスされていない場合に”L”レベルになるア
ドレスデコード信号を、#ADDDECはアドレスデコード信
号ADDDECの反転信号(以下、反転アドレスデコード信号
という)をそれぞれ示している。
【0028】DATAは上述のレジスタ61に書き込まれたデ
ータの信号を示している。また、 RSTはリセット信号で
あり、”H”レベルである場合にはマイクロコンピュー
タは動作せず、”L”レベルになるとマイクロコンピュ
ータはリセット解除状態になって動作を開始する。
【0029】以下、図2に示されている各構成要素につ
いて説明する。フリップフロップ3はレジスタ61が連続
的にアクセスされているか否か、換言すればレジスタ61
に連続してデータが書き込まれたか否かの判定回路とし
て機能する。フリップフロップ3には、その一方の入力
端子にアドレスデコード信号ADDDECが、他方の入力端子
に反転アドレスデコード信号#ADDDECがそれぞれ入力さ
れている。
【0030】従って、アドレスデコード信号ADDDECが”
H”レベルになると(同時に反転アドレスデコード信号
#ADDDECが”L”レベルになる)、即ちレジスタ61のア
クセスが開始されると、フリップフロップ3は出力端子
から”L”レベルの信号Aを出力する。逆に、アドレス
デコード信号ADDDECが”L”レベルになると(同時に反
転アドレスデコード信号#ADDDECが”H”レベルにな
る)、即ちレジスタ61のアクセスが終了すると、フリッ
プフロップ3は出力端子から”H”レベルの出力信号A
を出力する。
【0031】フリップフロップ4及びNAND回路5は第1
回目の書き込みデータの判定回路として機能する。NAND
回路5には、アドレスデコード信号ADDDECと、フリップ
フロップ3の出力信号Aをインバータ21で反転した信号
と、レジスタ61からのデータ信号DATAとが入力されてい
る。そして、NAND回路5は全ての入力信号がいずれも”
H”レベルである場合にのみ”L”レベルの信号を出力
する。従って、NAND回路5は、レジスタ61がアクセスさ
れている間にレジスタ61に書き込まれているデータが”
1” (”H”レベル) であることを検出して”L”レベ
ルの信号を出力する。
【0032】フリップフロップ4はNAND回路5の判定結
果を保持する機能を有する。フリップフロップ4の一方
の入力端子にはNAND回路5の出力信号が、他方の入力端
子にはフリップフロップ3の出力信号Aをインバータ21
で反転した信号がそれぞれ入力されている。従って、フ
リップフロップ4は、レジスタ61がアクセスされている
状態で且つレジスタ61に書き込まれているデータが”
1”であれば”H”レベルの信号Bを出力する。そし
て、このフリップフロップ4が”H”レベルの信号Bを
出力している状態は、レジスタ61に対するアクセスが停
止されるか、またはレジスタ61に新たにデータとして”
0”が書き込まれるまで継続する。
【0033】NAND回路6,NAND回路7及びフリップフロ
ップ8は第2回目の書き込みデータの判定回路として機
能する。NAND回路6の一方の入力端子にはフリップフロ
ップ4の出力信号Bが、他方の入力端子にはレジスタ61
に書き込まれているデータの信号DATAがそれぞれ入力さ
れている。NAND回路7の一方の入力端子にはレジスタ61
に書き込まれているデータの信号DATAがインバータ22で
反転されて、他方の入力端子にはフリップフロップ4の
出力信号Bがそれぞれ入力されている。フリップフロッ
プ8の一方の入力端子にはNAND回路7の出力信号Dが、
他方の入力端子にはNAND回路6の出力信号Cがそれぞれ
入力されており、更にリセット信号RSTがインバータ9
で反転されて入力されている。
【0034】従って、NAND回路7はフリップフロップ4
の出力信号Bが”H”レベルであり且つデータ信号DATA
が”L”レベルである場合にのみ”L”レベルの信号D
を出力する。換言すれば、NAND回路7は、レジスタ61が
アクセスされていて且つレジスタ61に”0”のデータが
書き込まれた場合に”L”レベルの信号Dを出力する。
【0035】また、NAND回路6は両入力信号が共に”
H”レベルである場合にのみ”L”レベルの信号Cを出
力する。換言すれば、NAND回路6は、レジスタ61がアク
セスされていて且つレジスタ61に”1”のデータが書き
込まれた場合に”L”レベルの信号Cを出力する。
【0036】フリップフロップ8はNAND回路7の出力信
号DまたはNAND回路6の出力信号Cを記憶する機能を有
する。フリップフロップ8の一方の入力端子にはNAND回
路7の出力信号Dが、他方の入力端子にはNAND回路6の
出力信号Cがそれぞれ入力されている。従って、フリッ
プフロップ8は、NAND回路7の出力信号Dが”H”レベ
ルから”L”レベルに変換すると”H”レベルの信号E
を出力し、NAND回路6の出力信号Cが”H”レベルか
ら”L”レベルに変換すると”L”レベルの信号Eを出
力する。また、フリップフロップ8は、リセット信号RS
T が”L”レベルから”H”レベルになるとインバータ
9で反転された”L”レベルの信号が入力されるの
で、”L”レベルの信号Eを出力さする。
【0037】STP/WIT命令有効/無効制御回路60は上述
のように構成されており、最終的にはフリップフロップ
8からの出力信号Eが ANDゲート11及び12に与えられ
る。 ANDゲート11においては、 STP/WIT命令有効/無効
制御回路60のフリップフロップ8の出力信号Eが有
意(”H”レベル)であり且つデコーダ52から与えられ
ている信号が有意であれば(WIT命令がデコーダ52でデコ
ードされた場合) 、 WIT命令実行回路53に有意(”H”
レベル)の信号を出力する。これにより、 WIT命令実行
回路53は”L”レベルの信号を AND回路55に出力するの
で、内部クロックφが生成されない状態となってマイク
ロコンピュータはウェイト状態になる。
【0038】また、 ANDゲート12においては、 STP/WIT
命令有効/無効制御回路60のフリップフロップ8の出力
信号Eが有意(”H”レベル)であり且つデコーダ52か
ら与えられている信号が有意であれば(STP命令がデコー
ダ52でデコードされた場合)、 STP命令実行回路54に有
意(”H”レベル)の信号を出力する。これにより、ST
P命令実行回路54は”L”レベルの信号を AND回路56に
出力するので、外部クロックが入力されない状態となっ
てマイクロコンピュータはストップ状態になる。
【0039】次に、本発明のマイクロコンピュータの第
1の実施例の STP命令及び WIT命令を実行するための要
部の構成例の全体の動作について説明する。まず、フリ
ップフロップ8の出力信号Eが”L”レベルであるとし
て、図示されていないCPU がレジスタ61をアクセスして
データ”1”を書き込んだとする。
【0040】この場合、レジスタ61がアクセスされてデ
ータとして”1”が書込まれるので、アドレスデコード
信号ADDDECは”H”レベルに、反転アドレスデコード信
号#ADDDECは”L”レベルに、データ信号DATAは”H”
レベルにそれぞれなる。これにより、フリップフロップ
3の出力信号Aは”L”レベルになり、インバータ21で
反転されてNAND回路5及びフリップフロップ4へ出力さ
れる。これにより、フリップフロップ4の両入力端子へ
の入力信号は、インバータ21からは”H”レベルに、NA
ND回路5からは”L”レベルになるので、フリップフロ
ップ4の出力信号Bは”H”レベルになる。
【0041】この時点では、NAND回路7の両入力端子に
は、”H”レベルであるフリップフロップ4の出力信号
Bと、レジスタ61に書き込まれたデータ”1”がインバ
ータ22で反転された”L”レベルの信号とが入力される
ため、その出力信号Dは”H”レベルになっている。ま
た、NAND回路6の両入力端子には、”H”レベルである
フリップフロップ4の出力信号Bと、レジスタ61に書き
込まれたデータ”1”がそのまま出力された”H”レベ
ルとが入力されるため、その出力信号Cは”L”レベル
になっている。このため、フリップフロップ8の出力信
号、即ち STP/WIT命令有効/無効制御回路60の出力信号
は”L”レベルになっている。
【0042】STP/WIT命令有効/無効制御回路60の出力
信号が”L”レベルであれば、両 ANDゲート11, 12か
ら”H”レベルの信号が出力されることはないので、た
とえ誤って STP命令または WIT命令がデコーダ52でデコ
ードされても、 STP命令またはWIT命令が実行されるこ
とはない。
【0043】ところでこの状態において、図示されてい
ないCPU がレジスタ61にデータ”0”を書き込むと、即
ちレジスタ61にデータ”1”に引き続いて”0”が書き
込まれると、NAND回路5への入力信号の一つであるデー
タ信号DATAが”L”レベルになる。このため、フリップ
フロップ4の一方の入力端子への入力信号であるNAND回
路5の出力信号が”H”レベルになるが、フリップフロ
ップ4の他方の入力端子への入力信号であるインバータ
21の出力信号 (フリップフロップ3の出力信号Aの反転
信号)は変化しないため、フリップフロップ4の出力信
号Bは”H”レベルを維持する。また同時に、データ信
号DATAはインバータ22で反転されてNAND回路7の一方の
入力端子与えられるので、NAND回路7の両入力信号は共
に”H”レベルになる。従って、NAND回路7の出力信号
Dは”L”レベルになり、これによりフリップフロップ
8の出力信号Eが”H”レベルに変化する。
【0044】このようにして、レジスタ61にデータ”
1”が書き込まれた後に引き続いてデータ”0”が書き
込まれるとフリップフロップ8の出力信号E、即ち STP
/WIT命令有効/無効制御回路60の出力信号が”H”レベ
ルに変化するので、この時点でSTP命令または WIT命令
の実行が指示されてその命令コードがデコーダ52でデコ
ードされれば、 ANDゲート11または12の出力信号が”
H”レベルになって STP命令または WIT命令が実行され
る。
【0045】なお、レジスタ61に最初にデータ”1”が
書き込まれ、続いて次にデータ”0”ではなしに”1”
が書き込まれた場合には以下にように動作する。レジス
タ61に最初にデータ”1”が書き込まれることにより、
上述の如く、フリップフロップ4の出力信号Bは”H”
レベルになる。この状態からレジスタ61にデータ”1”
が書き込まれると、”H”レベルのデータ信号DATAがNA
ND回路6の他方の入力端子に、またインバータ22で反転
されてNAND回路7の一方の入力端子にそれぞれ入力され
る。
【0046】これにより、NAND回路6の出力信号Cは”
L”レベルに、NAND回路7の出力信号Dは”H”レベル
にそれぞれなるので、フリップフロップ8の出力信号
E、即ち STP/WIT命令有効/無効制御回路60の出力信号
は”L”レベルになる。従って、 ANDゲート11, 12の出
力信号が”H”レベルになることはないため、たとえ誤
って STP命令または WIT命令がデコーダ52でデコードさ
れても、 STP命令またはWIT命令が実行されることはな
い。
【0047】次に、レジスタ61に最初にデータとして”
0”が書き込まれた場合について説明する。この場合、
レジスタ61がアクセスされることは従前と同様であるの
で、フリップフロップ3の出力信号Aは”L”レベルに
なる。一方、NAND回路5には”L”レベルのデータ信号
DATAが入力されるため、その出力信号は”H”レベルに
なる。従って、フリップフロップ4の両入力端子への入
力信号はいずれも”H”レベルになるため、フリップフ
ロップ4の出力信号Bはそれまでのレベルを維持する。
このため、フリップフロップ8の出力信号Eもそれまで
のレベルを維持する。この状態において、レジスタ61に
引き続いてデータ”1”が書き込まれた場合は前述のよ
うに動作し、”0”が書き込まれた場合はそれまでの状
態が維持される。
【0048】以上のように、本発明のマイクロコンピュ
ータの第1の実施例では、レジスタ61にデータ”1”
と”0”とをこの順で連続的に書き込んだ場合にのみ、
STP命令または WIT命令の実行が可能になる。
【0049】〔実施例2〕図3は本発明のマイクロコン
ピュータの第2の実施例の STP命令及び WIT命令の実行
を制御するための要部の構成例を示すブロック図であ
る。
【0050】図3において、参照符号51はメモリであ
り、 STP命令及び WIT命令を含む8ビットの種々の命令
のコードを記憶している。参照符号52はデコーダであ
り、メモリ51から所定の手順で読み出された命令のコー
ドをデコードする。このデコーダ52が上述の STP命令ま
たは WIT命令をデコードした場合、それぞれに応じた特
定の信号を有意にする。具体的には、 WIT命令がデコー
ドされた場合は WIT命令有効信号WITVが有意 (”H”レ
ベル) になり、 STP命令がデコードされた場合は STP命
令有効信号STPVが有意になる。
【0051】参照符号11及び12はいずれも2入力の AND
回路である。 AND回路11の一方の入力端子には上述のデ
コーダ52が WIT命令をデコードした場合に有意になる W
IT命令有効信号WITVが、他方の入力端子には後述するセ
ット/リセットフリップフロップ(以下、SRフリップフ
ロップという)71 の出力端子Qからの出力信号がそれぞ
れ与えられている。また、 AND回路12の一方の入力端子
には上述のデコーダ52が STP命令をデコードした場合に
有意になる STP命令有効信号STPVが、他方の入力端子に
はSRフリップフロップ71の出力端子Qからの出力信号が
それぞれ与えられている。
【0052】参照符号53は WIT命令実行回路であり、 A
ND回路11の出力信号が与えられている。また、参照符号
54は STP命令実行回路であり、 AND回路12の出力が与え
られている。両命令実行回路53, 54はたとえばフリップ
フロップで構成されており、通常はリセット信号(RST)
または割込み信号(INT) が一方の入力端子に与えられる
ことにより出力信号が無意な状態 (”H”レベル) にな
っているが、それぞれの他方の入力端子に AND回路11ま
たは AND回路12から有意な信号 (”H”レベル) が与え
られた場合にはそれぞれの出力信号は有意な状態 (”
L”レベル) になる。
【0053】参照符号55は2入力の AND回路であり、一
方の入力端子には WIT命令実行回路53の出力信号が、他
方の入力端子には AND回路56の出力信号がそれぞれ与え
られている。 AND回路56も2入力であり、その一方の入
力端子には STP命令実行回路54の出力信号が、他方の入
力端子には外部クロック入力端子Xin から入力される外
部クロックがそれぞれ与えられている。
【0054】参照符号70は6入力のNAND回路70であり、
メモリ51からデコーダ52へ出力される8ビットの各命令
コードの上位6ビットが入力される。このNAND回路70の
出力信号はSRフリップフロップ71のリセット端子Rに与
えられている。
【0055】SRフリップフロップ71のリセット端子Rに
は上述のNAND回路70の出力信号が、セット端子Sにはデ
コーダ52が本第2の実施例に特有な STP/WIT命令有効/
無効制御命令をデコードした場合に有意になる STP/WIT
命令有効信号STP/WITVがそれぞれ与えられている。ま
た、SRフリップフロップ71の出力端子Qからの出力信号
は前述の如く ANDゲート11, 12に与えられている。
【0056】ところで、上述の本発明のマイクロコンピ
ュータの第2の実施例の要部の構成が前述の図1に示さ
れている第1の実施例の構成と異なる点は、 STP/WIT命
令有効/無効制御回路60及びレジスタ61に代えて、NAND
回路70及びSRフリップフロップ71が備えられていること
である。また、本第2の実施例では特有な命令としてST
P/WIT命令有効/無効制御命令の実行が可能であり、他
の各種の命令と同様に8ビットの命令コードが割り当て
られてメモリ51に予め格納されている。
【0057】ここで、本第2の実施例の STP命令及び W
IT命令と STP/WIT命令有効/無効制御命令の命令コード
について説明する。基本的には、これらの3命令は8ビ
ットの命令コードの内の上位6ビットが共通であればよ
い。本第2の実施例では一例として、 STP命令の命令コ
ードを16進表示で”FF” (2進表示で”1111 1111 ”)
とし、 WIT命令の命令コードを16進表示で”FE” (2進
表示で”1111 1110 ”) とし、 STP/WIT命令有効/無効
制御命令の命令コードを16進表示で”FD” (2進表示
で”1111 1101 ”) とする。なお、16進表示で”FC”
(2進表示で”11111100 ”) の命令コードは本第2の実
施例では使用しないものとする。
【0058】次に、図3に示されている本発明のマイク
ロコンピュータの第2の実施例の動作について、以下に
説明する。
【0059】本第2の実施例では、 STP命令または WIT
命令が実行される場合にはそれに先立って STP/WIT命令
有効/無効制御命令が実行される必要がある。換言すれ
ば、STP/WIT命令有効/無効制御命令が実行されること
無しに STP命令または WIT命令のみの実行が指示された
場合には STP命令または WIT命令は実行されない。
【0060】まず、 STP命令または WIT命令あるいは S
TP/WIT命令有効/無効制御命令以外の命令、換言すれば
命令コードの上位6ビットが”111111”でない命令の実
行が指示された場合には以下のように動作する。
【0061】メモリ51から読み出された命令コードはデ
コーダ52に与えられると共に、その内の上位6ビットが
NAND回路70に与えられる。この場合、NAND回路70の出力
信号は”H”レベルになる。SRフリップフロップ71のリ
セット端子RにはNAND回路70の出力信号が与えられてい
るので、SRフリップフロップ71はリセット状態となって
出力端子Qからは”L”レベルの信号が出力される。こ
のSRフリップフロップ71の出力信号は ANDゲート11, 12
に入力されるため、 ANDゲート11, 12は”H”レベルの
信号を出力することはない。従ってこの状態において
は、 STP命令または WIT命令の実行が指示された場合は
勿論、誤ってデコーダ52に STP命令またはWIT命令の命
令コードが入力された場合、更に誤って WIT命令有効信
号WITV, STP命令有効信号STPVが有意になったような場
合にも、 STP命令または WIT命令が実行されることはな
い。
【0062】ところで、 STP/WIT命令有効/無効制御命
令の実行が指示されると、 STP/WIT命令有効/無効制御
命令の命令コード”FD”がメモリ51から出力されてデコ
ーダ52に入力される。この際、 STP/WIT命令有効信号ST
P/WITVの命令コード”FD”の内の上位6ビット”11111
1”がNAND回路70に入力される。このため、NAND回路70
から”L”レベルの信号が出力されてSRフリップフロッ
プ71のリセット端子Rに与えられる。
【0063】一方、デコーダ52は STP/WIT命令有効/無
効制御命令の命令コード”FD”をデコードして STP/WIT
命令有効信号STP/WITVを”H”レベルにする。この STP
/WIT命令有効信号STP/WITVはSRフリップフロップ71のセ
ット端子Sに与えられているので、SRフリップフロップ
71はセット状態になってその出力端子Qから”H”レベ
ルの信号を ANDゲート11, 12へ出力する。
【0064】この状態において、続いて STP命令または
WIT命令、たとえばここでは STP命令の実行が指示され
たとする。この場合、 STP命令の命令コード”FF”がメ
モリ51からデコーダ52へ出力される。この際、 STP命令
の命令コード”FF”の内の上位6ビット”111111”がNA
ND回路70に入力される。このため、NAND回路70からは引
き続いて”L”レベルの信号が出力されてSRフリップフ
ロップ71のリセット端子Rに与えられる。従って、SRフ
リップフロップ71はこの時点ではセット状態に維持され
る。
【0065】一方、デコーダ52は STP命令の命令コー
ド”FF”をデコードして STP命令有効信号STPVを”H”
レベルにする。この場合、 STP/WIT命令有効信号STP/WI
TVは”L”レベルになるが、SRフリップフロップ71のリ
セット端子Rに”H”レベルの信号が入力されることは
ないので、この時点でもSRフリップフロップ71はセット
状態に維持される。
【0066】”H”レベルの STP命令有効信号STPVは A
NDゲート12の一方の入力端子に与えられるので、 ANDゲ
ート12の出力信号は”H”レベルになる。この ANDゲー
ト12の出力信号は STP命令実行回路54に与えられている
ので、 STP命令が実行されることになる。
【0067】この後、 STP命令, WIT命令あるいは STP
/WIT命令有効/無効制御命令以外の命令、換言すれば命
令コードの上位6ビットが”111111”でない命令が実行
されると、NAND回路70への6ビットの入力信号の内の少
なくとも1ビットが”0”であるため、NAND回路70の出
力信号が”H”レベルになる。従って、SRフリップフロ
ップ71のリセット端子Rに”H”レベルの信号が与えら
れることになるので、SRフリップフロップ71はリセット
状態となり、その出力端子Qからの出力信号は”L”レ
ベルになる。これにより、 ANDゲート11, 12の出力信号
が”H”レベルになることはないので、誤って STP命令
または WIT命令の実行が指示された場合、あるいは誤っ
て STP命令有効信号STPVまたは WIT命令有効信号WITV
が”H”レベルになった場合にも、 STP命令または WIT
命令が実行されることはない。
【0068】なお、上述の第2の実施例では、各命令の
命令コードの上位6ビットを判定するために6入力のNA
ND回路を使用しているが、これは STP/WIT命令有効/無
効制御命令, STP命令及び WIT命令の上位6ビットが”
111111”に共通化されているからであり、他のビット配
列である場合にはそれに対応した回路を6入力のNAND回
路に代えて備えればよい。以上のように、本第2の実施
例では、 STP/WIT命令有効/無効制御命令という特有な
命令が実行された直後に STP命令または WIT命令の実行
が指示された場合にのみ、それらの命令が実際に実行さ
れる。
【0069】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明のマイク
ロコンピュータの第1の発明によれば、専用のレジスタ
に連続して所定の組み合わせのデータが書き込まれた場
合にのみ、制御回路から所定の信号が出力されてクロッ
クを停止させる命令が実行される。このため、誤ってス
トップ命令あるいはウェイト命令が実行されることはな
くなるので、暴走時にクロックが停止して全く復旧不可
能になってしまうというような事態は回避される。
【0070】また、リセット信号が与えられた場合に
は、制御回路からの所定の信号の出力が停止されてクロ
ックを停止させる命令の実行も停止されるので、暴走状
態からのリセットによる復帰も容易になる。
【0071】また、本発明のマイクロコンピュータの第
2の発明によれば、専用の命令に引き続いてクロックを
停止させる命令の実行が指示された場合にのみ、クロッ
クを停止させる命令が実際に実行される。このため、誤
ってストップ命令あるいはウェイト命令が実行されるこ
とはなくなるので、暴走時にクロックが停止して全く復
旧不可能になってしまうというような事態は回避され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のマイクロコンピュータの第1の実施
例の STP命令及び WIT命令の実行を制御するための要部
の構成例を示すブロック図である。
【図2】 図1に示されている STP/WIT命令有効/無効
制御回路の具体的な構成例を示す論理回路図である。
【図3】 本発明のマイクロコンピュータの第2の実施
例の STP命令及び WIT命令の実行を制御するための要部
の構成例を示すブロック図である。
【図4】 従来のマイクロコンピュータの STP命令及び
WIT命令を実行するための要部の構成例を示すブロック
図であり
【符号の説明】
3 フリップフロップ、4 フリップフロップ、5 NA
ND回路、6 NAND回路、7 NAND回路、8 フリップフ
ロップ、11 AND回路、12 AND回路、53 WIT命令実
行回路、54 STP命令実行回路、60 STP/WIT命令有効
/無効制御回路、61 レジスタ、70 NAND回路、71 SR
フリップフロップ。
【手続補正書】
【提出日】平成7年5月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】参照符号55は2入力の ANDゲートであり、
一方の入力端子には WIT命令実行回路53の出力信号が、
他方の入力端子には ANDゲート56の出力信号がそれぞれ
与えられている。 ANDゲート56も2入力であり、その一
方の入力端子には STP命令実行回路54の出力信号が、他
方の入力端子には外部クロック入力端子Xin から入力さ
れる外部クロックがそれぞれ与えられている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】本発明のマイクロコンピュータの第2の発
明では、専用の命令に引き続いてクロックを停止させる
命令の実行が指示された場合にのみ、クロックを停止さ
せる命令が実際に実行される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】参照符号53は WIT命令実行回路であり、 A
ND回路11の出力信号が与えられている。また、参照符号
54は STP命令実行回路であり、 AND回路12の出力信号
与えられている。両命令実行回路53, 54はたとえばフリ
ップフロップで構成されており、通常はリセット信号(R
ST) または割込み信号(INT) が一方の入力端子に与えら
れることにより出力信号が無意な状態 (”H”レベル)
になっているが、それぞれの他方の入力端子に AND回路
11または AND回路12から有意な信号 (”H”レベル) が
与えられた場合にはそれぞれの出力信号は有意な状態
(”L”レベル)になる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】参照符号55は2入力の AND回路であり、一
方の入力端子には WIT命令実行回路53の出力信号が、他
方の入力端子には AND回路56の出力信号がそれぞれ与え
られている。 AND回路56も2入力であり、その一方の入
力端子には STP命令実行回路54の出力信号が、他方の入
力端子には外部クロック入力端子Xin から入力される外
部クロックがそれぞれ与えられている。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動作基準となるクロックの外部からの入
    力を停止させる第1の命令を実行する第1の命令実行回
    路と、外部から入力された前記クロックの内部への供給
    を停止する第2の命令を実行する第2の命令実行回路と
    を備えたマイクロコンピュータにおいて、 レジスタと、 前記レジスタに連続してデータが書き込まれ、且つ各デ
    ータの値が所定の組み合わせであることを検出した場合
    に所定の信号を出力する制御回路と、 前記制御回路が前記所定の信号を出力している場合にの
    み前記第1の命令実行回路に前記第1の命令の実行を許
    可する手段と、 前記制御回路が前記所定の信号を出力している場合にの
    み前記第2の命令実行回路に前記第2の命令の実行を許
    可する手段とを備えたことを特徴とするマイクロコンピ
    ュータ。
  2. 【請求項2】 前記制御回路は、 前記レジスタにデータの書き込みが行なわれていること
    を検出する第1の手段と、 前記第1の手段がデータの書き込みが行なわれているこ
    とを検出している間に、前記レジスタに順次書き込まれ
    た各データの値が所定の組み合わせであることを検出す
    る第2の手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記
    載のマイクロコンピュータ。
  3. 【請求項3】 前記制御回路は、前記所定の信号を出力
    している間にリセット信号が与えられた場合には、前記
    所定の信号の出力を停止させる手段を備えたことを特徴
    とする請求項1に記載のマイクロコンピュータ。
  4. 【請求項4】 動作基準となるクロックの外部からの入
    力を停止させる第1の命令を実行する第1の命令実行回
    路と、外部から入力された前記クロックの内部への供給
    を停止する第2の命令を実行する第2の命令実行回路と
    を備えたマイクロコンピュータにおいて、 第3の命令が実行されたことを記憶する記憶手段と、 前記第3の命令に引き続いて実行が指示された命令が前
    記第1または第2の命令であるか否かを判定し、判定結
    果が否である場合は前記記憶手段の記憶内容を消去する
    判定手段と、 前記記憶手段が前記第3の命令が実行されたことを記憶
    している場合にのみ前記第1の命令実行回路に前記第1
    の命令の実行を許可する手段と、 前記記憶手段が前記第3の命令が実行されたことを記憶
    している場合にのみ前記第2の命令実行回路に前記第2
    の命令の実行を許可する手段とを備えたことを特徴とす
    るマイクロコンピュータ。
  5. 【請求項5】 前記第1,第2及び第3の命令は、他の
    全ての命令コードとは一致しない共通のビット列を有す
    るように構成されており、 前記判定手段は、実行が指示された命令のビット列中に
    前記共通のビット列とは異なるビット列が存在する場合
    に前記記憶手段の記憶内容を消去するように構成されて
    いることを特徴とする請求項4に記載のマイクロコンピ
    ュータ。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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