JPH1021101A - マイクロコンピュータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＰＵに供給されるクロックの速度に狂いが
生じていたり、あるいは周辺ハードウェアに供給される
クロックの速度に狂いが生じているような場合にも、こ
れを的確に診断する機能を備えたマイクロコンピュータ
装置を提供する。 【解決する手段】 第１のクロック供給系を介して供給
されるクロックを基準としてＣＰＵにて一定のプログラ
ムを実行することにより計測された計測時間と、第２の
クロック供給系を介して供給されるクロックを基準とし
て前記タイマ回路で計測された計測時間とを照合し、そ
の照合結果に基づいて異常の有無を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自己診断機能を内
蔵したマイクロコンピュータ装置にかかり、特にいわゆ
るハードウェアタイマで計測された計測時間とソフトウ
ェアタイマで計測された計測時間との照合結果に基づい
て異常の有無を診断する機能を備えたマイクロコンピュ
ータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のマイクロコンピュータ装置に
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，周辺ハードウェア等の回
路要素をワンチップに集積化したいわゆるワンチップマ
イクロコンピュータ等と称されるものと、それら回路要
素をそれぞれ個別部品として一枚の回路基板上に搭載し
たいわゆるマイコンボード等と称されるものが知られて
いる。いずれの構成のマイクロコンピュータ装置におい
ても、ＣＰＵの動作用クロックと周辺ハードウェア用の
動作クロックとは別々のクロック供給系を介して供給さ
れるのが通例である。これは、ＣＰＵの動作タイムと周
辺ハードウェアの動作タイムとは必ずしも一致しないか
らである。

【０００３】すなわち、外部水晶発信回路等から生成さ
れたクロックは、メインシステムクロック発生回路を経
由して適当な速度に調整された後、ＣＰＵへ至るクロッ
ク供給系と、周辺ハードウェアへ至るクロック供給系と
に送り出される。これらのクロック供給系には、与えら
れたクロックに基づいて分周比の異なる複数系統のクロ
ック信号を生成するためのプリスケーラや、それらプリ
スケーラから生成された複数系統のクロックの１つを選
択するためのセレクタ等が含まれている。

【０００４】ところで、この種のマイクロコンピュータ
装置における動作異常を診断するための手段としては、
いわゆるウォッチ・ドッグ・タイマ回路を用いた故障診
断方法が従来より知られている。この故障診断方法にあ
っては、予め一巡実行時間が規定された制御プログラム
中に、特定の出力ポートに対してＯＮ信号並びにＯＦＦ
信号を交互に出力するようにポートＯＮ命令並びにポー
トＯＦＦ命令を挿入する一方、この出力ポートから得ら
れる周期的なパルス列の周期をウォッチ・ドッグ・タイ
マにより監視し、これが規定時間を超えた場合ＣＰＵに
対して強制的にリセットをかけるようにしたものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のウォッチ・ドッグ・タイマ回路を用いた故障
診断方法にあっては、マイクロコンピュータ装置の信頼
性を極度に追求しようとした場合、ＣＰＵ並びに周辺ハ
ードウェアのそれぞれに対して、規定速度のクロックが
正常に供給されていることを確認する必要が生ずる。す
なわち、クロック速度の狂いは、各クロック供給系を構
成する分周回路やセレクタ等にビット固着が生じた場合
等に多く発生する。

【０００６】この発明の目的とするところは、ＣＰＵに
供給されるクロックの速度に狂いが生じていたり、ある
いは周辺ハードウェアに供給されるクロックの速度に狂
いが生じているような場合にも、これを的確に診断する
機能を備えたマイクロコンピュータ装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に記
載の発明は、プログラムを実行するためのＣＰＵと、前
記プログラムを介して利用可能なタイマ回路と、前記Ｃ
ＰＵに対してクロックを供給するための第１のクロック
供給系と、前記タイマ回路を含む周辺ハードウェアに対
してクロックを供給するための第２のクロック供給系と
を備えたマイクロコンピュータ装置であって、前記マイ
クロコンピュータ装置のシステムプログラムには、当該
マイクロコンピュータ装置の状態を診断するための診断
処理が組み込まれており、前記診断処理は、前記第１の
クロック供給系を介して供給されるクロックを基準とし
て前記ＣＰＵにて一定のプログラムを実行することによ
り計測された計測時間と、前記第２のクロック供給系を
介して供給されるクロックを基準として前記タイマ回路
で計測された計測時間とを照合し、その照合結果に基づ
いて異常の有無を判定する処理を含む、ことを特徴とす
るマイクロコンピュータ装置にある。

【０００８】この請求項１に記載の発明にあっては、第
１のクロック供給系を介して供給されるクロックを基準
としてＣＰＵにて一定のプログラムを実行することによ
り計測された（いわゆる、ソフトウェアタイマ処理にて
計測された）計測時間と、第２のクロック供給系を介し
て供給されるクロックを基準としてタイマ回路で計測さ
れた（いわゆる、ハードウェアタイマにより計測され
た）計測時間とを照合し、その照合結果に基づいて異常
の有無を判定している。

【０００９】ここで、ハードウェアタイマ処理にて計測
された計測時間とソフトウェアタイマ処理にて計測され
た計測時間との照合は、いずれを基準にして行ってもよ
い。すなわち、タイマ回路で一定時間を計測し、これに
よりタイマ割り込みがかかった時点において、ソフトウ
ェアタイマにおける計測時間を読み込んで両者を照合し
てもよいし、逆にソフトウェアタイマ処理にて一定時間
が計測されるのに応答して、ハードウェアタイマの計測
時間を読み込み、両者を照合しても良いであろう。

【００１０】尚、『プログラムを実行するためのＣＰ
Ｕ』とあるのは、この種のＣＰＵにおける一般的な機能
を包括的に規定したものに過ぎない。すなわち、この種
のＣＰＵにおいては、一般にプログラムカウンタを歩進
させつつＲＯＭ等から命令を順次に読み出し、これをＡ
ＬＵ（Arithmetic and Logical Unit)等を用いて実行す
ることにより、プログラムにより規定された機能を実現
するものである。

【００１１】又、『プログラムを介して利用可能なタイ
マ回路』とあるのは、この種のマイクロコンピュータ装
置においては、外部タイマ回路を使用するための幾つか
の命令語が予め用意されており、それらの命令語を用い
て任意の時間の計測が可能となっている。ここで、周知
の如く、この種のタイマ回路における計測時間は、所定
の命令語を用いることによって、任意の時点でＣＰＵに
読みこみが可能となっている。

【００１２】又、『タイマ回路を含む周辺ハードウェ
ア』とあるのは、この種のマイクロコンピュータ装置に
おいては、タイマ回路の他に、ＣＰＵの動作を支援する
ための各種のハードウェア回路が含まれるのが通例であ
るため、それらを包括的に規定したものである。そし
て、この請求項１に記載の発明によれば、第１のクロッ
ク供給系並びに第２のクロック供給系のそれぞれを構成
する分周回路やセレクタ等にビット固着故障等が存在す
れば、それらを経由して供給されるクロックに基づく２
つの計測時間に差異が生ずるため、それらの照合結果に
基づいて異常の有無を判定することができる。

【００１３】この出願の請求項２に記載の発明は、プロ
グラムを実行するためのＣＰＵと、前記プログラムを介
して利用可能なタイマ回路と、前記ＣＰＵに対してクロ
ックを供給するための第１のクロック供給系と、前記タ
イマ回路に対してクロックを供給するための第２のクロ
ック供給系とを備えたマイクロコンピュータ装置であっ
て、前記マイクロコンピュータ装置のシステムプログラ
ムには、当該マイクロコンピュータ装置の状態を診断す
るための診断処理が組み込まれており、前記診断処理
は、前記タイマ回路を起動して計時動作を行わせるため
のタイマ回路起動処理と、前記タイマ回路の起動とほぼ
同時に起動されて所定の目標時間を計時するソフトウェ
アタイマ処理と、前記ソフトウェアタイマ処理にて計時
動作が完了するのに応答して、前記タイマ回路の経過時
間を読み込み、これを前記ソフトウェアタイマの目標時
間と照合する照合処理と、前記照合処理における照合結
果に基づいて、異常の有無を判定する判定処理とからな
る、ことを特徴とするマイクロコンピュータ装置にあ
る。

【００１４】この請求項２に記載の発明では、ソフトウ
ェアタイマ処理にて計測された計測時間を基準とし、ハ
ードウェアタイマ処理にて計測された計測時間を読み込
んで両者を照合することにより、異常の有無を判定して
いる。

【００１５】ここで、『タイマ回路の起動とほぼ同時
に』とあるのは、逐次直列実行方式であるマイクロコン
ピュータ処理の原理からして、全く同時に両者を起動す
ることは困難であることを考慮したためである。もちろ
ん、これらの起動は１命令実行時間の遅れをもって行う
ことが最も好ましいであろう。

【００１６】又、『ソフトウェアタイマ処理にて計時動
作が完了するのに応答して、前記タイマ回路の計時時間
を読み込み』とあることから、前述したように、このマ
イクロコンピュータ装置にあっては、一般に知られてい
るように、任意の時点において所定の命令語を用いるこ
とにより、外部タイマ回路の計測時間の読み込みが可能
となっている。

【００１７】又、『照合処理における照合結果に基づい
て、異常の有無を判定する』とあるのは、もちろん、照
合一致か若しくは不一致かに基づいて異常の有無を判定
するのであるが、その際の判定においては、一定の許容
幅が設定されている。すなわち、いかに両クロックが正
常であっても、２つの計測系において計測された計測時
間がビット単位で完全に一致することは有り得ないであ
ろう。

【００１８】そして、この請求項２に記載の発明によれ
ば、タイマ割込処理を起動させることなく、両計測時間
の照合処理が可能となるため、計測時間の照合信頼性が
向上する。

【００１９】この出願の請求項３に記載の発明は、前記
診断処理は、システムプログラム中のイニシャライズ処
理にて実行されることを特徴とする請求項１若しくは請
求項２に記載のマイクロコンピュータ装置にある。

【００２０】この請求項３に記載の発明では、上述した
診断処理を、システムプログラム中のイニシャライズ処
理にて実行させている。

【００２１】ここで、『イニシャライズ処理』とあるの
は、当業者には良く知られているように、電源投入直後
において、本来の制御プログラムへ移行する前に実行さ
れる処理であって、通常は各種のフラグやレジスタの初
期設定を行ったり、必要な故障診断処理等を実行するも
のである。

【００２２】そして、この請求項３に記載の発明によれ
ば、電源投入のたびに、２系統のクロック供給系のそれ
ぞれを診断することができ、マイクロコンピュータ装置
における信頼性を著しく向上させることができる。

【００２３】この出願の請求項４に記載の発明は、前記
診断処理は、当該ＣＰＵに対する割り込みを禁止した状
態において実行されることを特徴とする請求項１若しく
は請求項２に記載のマイクロコンピュータ装置にある。

【００２４】この請求項４に記載の発明では、上述した
診断処理を、ＣＰＵに対する割り込みを禁止した状態に
おいて実行させている。

【００２５】ここで、このような割込処理の禁止は、当
該診断処理を挟んでその前後に、割込禁止命令と割込許
可命令とを挿入することで行われるであろう。

【００２６】そして、この請求項４に記載の発明によれ
ば、ソフトウェアタイマ処理の最中に他の割込みが入り
込まないため、ソフトウェアタイマ処理にて計測される
計測時間の精度が保証されることとなる。

【００２７】この出願の請求項５に記載の発明は、前記
診断処理は、前記第２のクロック供給系を経由して前記
タイマ回路に対して最も高速なクロックを供給した状態
において行われることを特徴とする請求項１若しくは請
求項２に記載のマイクロコンピュータ装置にある。

【００２８】この請求項５に記載の発明にあっては、上
述した診断処理を、外部タイマ回路に対して最も高速な
クロックを供給した状態において行わせている。

【００２９】ここで、『最も高速なクロック』とあるの
は、この種のクロック供給系においては、通常プリスケ
ーラやセレクタ等が挿入され、複数系統の速度の異なる
クロックの中の１つを任意にＣＰＵからの制御で選択で
きることを考慮したものである。

【００３０】そして、この請求項５に記載の発明によれ
ば、タイマ回路における計時動作は最も高速なクロック
を用いて行われるため、高精度な計測時間を用いて信頼
性の高い故障診断を行うことが可能となる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００３２】周知の如く、この種のマイクロコンピュー
タ装置は、プログラムを実行するためのＣＰＵと、プロ
グラムを格納するためのＲＯＭと、ワーキングエリア等
として使用されるＲＡＭと、入出力のためのインタフェ
ース回路と、タイマ処理を実行するための外部タイマ回
路等により構成されており、ＣＰＵではプログラムカウ
ンタに従ってＲＯＭから命令を順次に読み出すと共に、
これをＡＬＵを用いてかつＲＡＭ内のワーキングエリア
を利用して実行すると共に、その最終実行結果をインタ
フェース回路を介して外部へと出力するのが一般的であ
る。このようなマイクロコンピュータの基本的な動作に
ついては、各種の文献において種々公知であるため、説
明は省略し、以下本発明の要部であるクロック供給系の
構成、タイマ回路の構成、並びにシステムプログラムの
構成を中心として説明する。

【００３３】本発明にかかるマイクロコンピュータ装置
のクロック供給系の構成を図１に示す。同図に示される
マイクロコンピュータ装置はいわゆるワンチップ・マイ
クロコンピュータ等と称されるものであり、図示しない
が、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺ハードウェアをワン
チップに集積化して構成されており、クロックに関して
は外部に設けられた水晶発信回路等から供給されてい
る。

【００３４】すなわち、ワンチップマイクロコンピュー
タ１の外部には水晶発信回路で構成されたクロック源２
が設けられており、このクロック源２から出力されるク
ロック信号は、ワンチップ・マイクロコンピュータ１に
導入された後、メイン・システムクロック発生回路３へ
と供給される。

【００３５】メイン・システムクロック発生回路３は、
クロック源２から供給されるクロックの周波数を適当に
調整した後、クロック信号ｆｘとして出力する。このク
ロック信号ｆｘは、更に２系統に分岐された後、一方は
その後段に設けられたセレクタ４の入力端子Ｉ１へと供
給され、他方は分周回路５によって２分周され、クロッ
ク信号ｆｘ／２としてセレクタ４の他方の入力端子Ｉ２
へと供給される。

【００３６】セレクタ４は、図示しないＣＰＵからの指
令により切替制御を行うように構成されており、そのた
めセレクタ４の出力端子Ｏからは、２つの入力端子Ｉ
１，Ｉ２のいずれかに供給されたクロック信号が、クロ
ック信号ｆｘｘとして出力される。このクロック信号ｆ
ｘｘは、更に２系統に分岐された後、その一方はＣＰＵ
へ至る第１のクロック供給系Ａへと、また他方は周辺ハ
ードウェアへ至る第２のクロック供給系Ｂへと送り出さ
れる。

【００３７】第１のクロック供給系Ａは、クロック信号
ｆｘｘに基づいて、分周比の異なる４系統のクロック信
号ｆｘｘ／２⁴ ，ｆｘｘ／２³ ，ｆｘｘ／２² ，ｆｘｘ
／２を生成するプリスケーラ６と、このプリスケーラ６
で生成された４系統のクロック信号並びにセレクタ４か
ら出力されるクロック信号ｆｘｘから、その１つを選択
するためのセレクタ７が含まれている。すなわち、周知
の如く、プリスケーラ６はＴ型フリップフロップを多段
従属接続して構成されており、その出力端子Ｏ１〜Ｏ４
からは、各従属段の出力が並列に外部へと出力される。
プリスケーラ６の出力端子Ｏ１〜Ｏ４からの出力信号
は、セレクタ７の入力端子Ｉ１〜Ｉ４へと供給され、加
えてセレクタ４の出力端子Ｏから出力されるクロック信
号ｆｘｘはセレクタ７の入力端子Ｉ５へと供給されてい
る。セレクタ７は、先のセレクタ４と同様に、図示しな
いＣＰＵからの指令により切替制御を行うように構成さ
れており、その出力端子Ｏからは入力端子Ｉ１〜Ｉ５へ
と供給されたクロック信号のいずれかがＣＰＵクロック
ｆｃｐｕとして出力され、このクロック信号ｆｃｐｕが
図示しないＣＰＵのクロック入力端子へと動作用クロッ
クとして供給されることとなる。

【００３８】他方、第２のクロック供給系Ｂには、先に
説明したプリスケーラ６と同様な構成を有するプリスケ
ーラ８が含まれており、このプリスケーラ８から得られ
る複数系統のクロック信号は、タイマ回路を含む周辺ハ
ードウェアへと供給されている。尚、ここでは図示して
いないが、周辺ハードウェアを構成する各タイマ回路等
の手前には、先に説明したセレクタ７と同様な構成を有
するセレクタがそれぞれ配置されており、図示しないＣ
ＰＵからの指令により、それらタイマ回路等のクロック
利用機器に対するクロック信号を予め用意された複数種
類のクロック信号の中から選択させることが可能になさ
れている。すなわち、ＣＰＵで実行されるべきプログラ
ムにおいて、所定の命令語を使用してクロックを選択す
ることにより、それらタイマ回路並びにクロック利用機
器の使用クロックを、例えば、高速、中速、低速に任意
に切替えが可能になされている。

【００３９】次に、本発明の要部であるタイマ回路を含
むタイマ割込回路の構成を図２のロジックシンボル図に
示す。このタイマ割込回路は、同一構成からなる２系統
のタイマ割込回路から構成されている。

【００４０】すなわち、第１のタイマ割込回路は、カウ
ントクロックφ１を基準として時間計測動作を行い、か
つその計測時間をプログラムにて参照することが可能な
タイマ回路ＴＭ１と、タイマ回路ＴＭ１と比較されるべ
き目標時間をプログラムを介して書き込むことが可能な
コンペアレジスタＣＲ１と、タイマ回路ＴＭ１の計測時
間とコンペアレジスタＣＲ１の計測目標時間とが一致す
ると“１”にセットされ、かつその内容をプログラムに
て参照が可能な割込フラグＩＦ１と、プログラムにて
“１”若しくは“０”に操作することが可能な割込マス
クフラグＭＫ１と、割込マスクフラグＭＫ１が“１”に
セットされているときに、割込フラグＩＦ１の内容が出
力されることを禁止するための割込禁止ゲートＧ１１
と、プログラムにて“１”若しくは“０”に操作するこ
とが可能な割込イネーブルフラグＩＥの出力で制御され
る割込許可ゲートＧ１２とから構成されている。

【００４１】同様にして第２のタイマ割込回路は、カウ
ントクロックφ２を基準として時間計測動作を行い、か
つその計測時間をプログラムにて参照することが可能な
タイマ回路ＴＭ２と、タイマ回路ＴＭ２と比較されるべ
き計測目標時間をプログラムにて書き込むことが可能な
コンペアレジスタＣＲ２と、タイマ回路ＴＭ２の計測時
間とコンペアレジスタＣＲ２の計測目標時間とが一致し
たときにセットされ、かつその内容をプログラムにて参
照が可能な割込フラグＩＦ２と、プログラムにて“１”
若しくは“０”に操作することが可能な割込マスクフラ
グＭＫ２と、割込マスクフラグＭＫ２が“１”にセット
されているとき、割込フラグＩＦ２の内容が出力される
ことを禁止するための割込禁止ゲートＧ２１と、前述し
た割込イネーブルフラグＩＥにより制御される割込許可
ゲートＧ２２とから構成されている。そして、割込許可
ゲートＧ１２，Ｇ２２から出力される信号は、タイマＴ
Ｍ１一致割込信号Ｓ１，タイマＴＭ２一致割込信号Ｓ２
として、図示しないＣＰＵの割込入力部へと供給され、
これによりプログラム実行中にいわゆるタイマ割込みが
かかることとなる。

【００４２】尚、上述した回路において、カウントクロ
ックφ１，φ２は、図１で説明した第２のクロック供給
系Ｂを経由して供給される複数系統のクロック信号の１
つであり、前述したようにプログラム中において所定の
クロック選択命令を使用することにより、例えば高速ク
ロック，中速クロック，低速クロック等のように任意に
切替えが可能に構成されている。後述する本発明の診断
処理においては、カウントクロックφ１としてそのうち
の最も高速なクロックが選択されている。

【００４３】次に、本発明にかかる診断処理の構成を図
３のフローチャートを参照して順次系統的に説明する。
同図に示されるプログラムは電源導入直後のイニシャラ
イズ処理として実行されるものである。

【００４４】すなわち、同図において処理が開始される
と、まず割込禁止処理が実行される（ステップ２０
１）。この割込禁止処理では、図２に示される割込イネ
ーブルフラグＩＥを“０”にリセットすることによっ
て、割込許可ゲートＧ１２，Ｇ２２を閉じると共に、そ
の他、タイマ割込以外の全ての割込回路についても同様
に割り込みがかからないように該当するゲートを閉じ
る。

【００４５】次いで、タイマＴＭ１クロック設定処理が
実行されると（ステップ２０２）、先に説明した図示し
ないセレクタをプログラムを介して制御することによ
り、最も高速なクロックがカウントクロックφ１として
選択される。ここでは、このような最も高速なクロック
として０．４μｓのクロックが選択されている。

【００４６】次いで、タイマＴＭ１スタート処理が実行
されると（ステップ２０３）、図示しないタイマスター
ト／ストップフラグを“１”にセットすることにより、
タイマ回路ＴＭ１に対する起動がかけられる。尚、この
種のタイマスタート／ストップフラグについては、当業
者には良く知られているように、この種のマイクロコン
ピュータ装置において広く利用されているものであり、
このフラグをプログラムにおいて“０”にリセットする
とタイマ回路ＴＭ１はクリアされた状態で停止すること
となり、また“１”にセットするとそのセット時点から
計測動作を開始するものである。

【００４７】次いで、ソフトタイマ処理が実行されると
（ステップ２０４）、所定の目標時間（ここでは、１．
７２３４ｍｓ）を計時するソフトウェアタイマ処理が行
われる。尚、この種のソフトウェアタイマ処理の詳細に
ついては、各種文献等において当業者に広く知られてお
り、すなわち一巡実行時間が規定されている一定のプロ
グラムを繰り返し実行することによって、目標時間を計
測するものである。又、このときＣＰＵの動作クロック
としては０．２μｓのクロックが使用されている。

【００４８】次いで、タイマＴＭ１計測値の読み込み処
理が実行されると（ステップ２０５）、それまでタイマ
回路ＴＭ１で計測されてきた経過時間が読み込まれ、こ
の経過時間はレジスタｔｍ１に格納される。すなわち、
先に説明したように、タイマ回路ＴＭ１の計測値は、プ
ログラムにおいて所定の命令語を用いることにより、任
意に読み込みが可能となされており、このようにして読
み込まれた経過時間を図示しないＲＡＭのワーキングエ
リアに設けられたレジスタｔｍ１に格納するのである。

【００４９】次いで、タイマＴＭ１のストップ処理が実
行されると（ステップ２０６）、先に説明したスタート
／ストップフラグは“０”にリセットされ、これにより
タイマ回路ＴＭ１の計測動作は零リセットされた状態で
停止されることとなる。

【００５０】次いで、計測時間の照合処理が実行される
と（ステップ２０７）、タイマ回路ＴＭ１を用いたハー
ドウェアタイマ処理にて計測された計測時間とステップ
２０４のソフトウェアタイマ処理にて計測された計測時
間との照合が所定の許容幅をもって行われる。ここで、
ソフトウェアタイマ処理における目標時間である１．７
２３４ｍｓは、０．４μｓのクロックにて計測すると、
４３０８．５クロック（１．７２３４ｍｓ／０．４μ
ｓ）に相当する。そのため、上述した計測時間の照合
は、タイマ回路ＴＭ１にて計測された計測時間が、所定
の下限値１０ＣＢｈ（＝４２９９クロック）と所定の上
限値１０ＤＦｈ（＝４３１９クロック）との間に入って
いるか否かを判定することにより行われる。

【００５１】ここで、ハードウェアタイマ処理にて計測
された計測時間ｔｍ１が所定の上下限値内に納まってい
ると判定されると（ステップ２０７ＹＥＳ）、割込許可
処理が実行されて（ステップ２０８）、タイマ割込処理
のみならずその他全ての割込処理の禁止が解かれ、診断
処理を終了して、本来の目的とするメインルーチン処理
（制御処理等）への移行が行われる。これに対して、ハ
ードウェアタイマ処理にて計測された計測時間ｔｍ１が
所定の上下限値から外れていると判定されると（ステッ
プ２０７ＮＯ）、所定の異常時処理が実行され（ステッ
プ２０９）、その旨を外部へ報知したり、必要な安全の
ための処理等が実行されることとなる。

【００５２】このように以上の実施の形態によれば、タ
イマ回路ＴＭ１を起動して計時動作を行わせるためのタ
イマ回路起動処理（ステップ２０３）と、タイマ回路Ｔ
Ｍ１の起動とほぼ同時に起動されて所定の目標時間を計
時するソフトウェアタイマ処理（ステップ２０４）と、
ソフトウェアタイマ処理にて計時動作が完了するのに応
答して、タイマ回路ＴＭ１の経過時間を読み込み（ステ
ップ２０５）、これをソフトウェアタイマ回路の目標時
間（１．７２３４ｍｓ）と照合する照合処理（ステップ
２０７）を設けたものであり、そのためＣＰＵへクロッ
クを供給するための第１のクロック供給系Ａ若しくはタ
イマ回路ＴＭ１を含む周辺ハードウェアへクロックを供
給するための第２のクロック供給系Ｂにおいて、プリス
ケーラやセレクタにビット固着故障等が生じたことを原
因として、動作クロックの速度に狂いが生じたような場
合には、照合処理（ステップ２０７）において照合不一
致が生じることにより、そのような異常を的確に診断す
ることができる。

【００５３】又、以上の実施の形態においては、診断処
理を挟んでその前後に割込禁止処理（ステップ２０１）
と割込許可処理（ステップ２０８）とを設けて、ソフト
ウェアタイマ処理の途中で何らかの割り込みが入ること
を禁止しているため、ソフトウェアタイマ処理にて計測
される計測時間の精度を確実に保証することができ、診
断の信頼性を確かなものとすることができる。

【００５４】更に、以上の実施の形態では、ハードウェ
アタイマ処理にて利用されるクロックとして最も高速な
クロック（０．４μｓ）を採用しているため、ハードウ
ェアタイマ処理における計測精度も高く、それらが相俟
って一層信頼性の高い診断処理を実現している。

【００５５】尚、以上の実施の形態においては、ソフト
ウェアタイマ処理（ステップ２０４）において所定時間
（１．７２３４ｍｓ）が計測完了するのに応答して、ハ
ードウェアタイマ処理における経過時間を読み込み、そ
の後両者を照合するという手法を採用したが、逆に、ハ
ードウェアタイマ処理にて所定時間が計測完了するのに
応答してタイマ割込を発生させ、この割込処理の中にお
いてソフトウェアタイマ処理の経過時間を読み込み、そ
の後両者を照合することによっても、同様な異常診断を
行うことができると考えられる。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
によれば、ＣＰＵに供給されるクロックの速度に狂いが
生じていたり、あるいは周辺ハードウェアに供給される
クロックの速度に狂いが生じているような場合にも、こ
れを的確に診断する機能を備えたマイクロコンピュータ
装置を提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるマイクロコンピュータ装置にお
けるクロック供給系の構成を説明するためのブロック図
である。

【図２】本発明の要部であるタイマ回路を含むタイマ割
込回路の構成を示すロジックシンボル図である。

【図３】本発明にかかる診断処理の詳細を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１ ワンチップマイクロコンピュータ ２ クロック源 ３ メイン・システムクロック発生回路 ４ セレクタ ５ 分周回路 ６ プリスケーラ ７ セレクタ ８ プリスケーラ Ａ 第１のクロック供給系 Ｂ 第２のクロック供給系 ＴＭ１，ＴＭ２ タイマ回路 ＣＲ１，ＣＲ２ コンペアレジスタ ＩＦ１，ＩＦ２ 割込フラグ ＭＫ１，ＭＫ２ 割込マスクフラグ Ｇ１１，Ｇ２１ 割込禁止ゲート Ｇ１２，Ｇ２２ 割込許可ゲート ＩＥ 割込イネーブルフラグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 浩孝 大阪府大阪市中央区城見一丁目４番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 内 (72)発明者 大田 淳朗 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 林 達生 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムを実行するためのＣＰＵと、
   前記プログラムを介して利用可能なタイマ回路と、前記
   ＣＰＵに対してクロックを供給するための第１のクロッ
   ク供給系と、前記タイマ回路を含む周辺ハードウェアに
   対してクロックを供給するための第２のクロック供給系
   とを備えたマイクロコンピュータ装置であって、 前記マイクロコンピュータ装置のシステムプログラムに
   は、当該マイクロコンピュータ装置の状態を診断するた
   めの診断処理が組み込まれており、 前記診断処理は、 前記第１のクロック供給系を介して供給されるクロック
   を基準として前記ＣＰＵにて一定のプログラムを実行す
   ることにより計測された計測時間と、前記第２のクロッ
   ク供給系を介して供給されるクロックを基準として前記
   タイマ回路で計測された計測時間とを照合し、その照合
   結果に基づいて異常の有無を判定する処理を含む、 ことを特徴とするマイクロコンピュータ装置。
2. 【請求項２】 プログラムを実行するためのＣＰＵと、
   前記プログラムを介して利用可能なタイマ回路と、前記
   ＣＰＵに対してクロックを供給するための第１のクロッ
   ク供給系と、前記タイマ回路に対してクロックを供給す
   るための第２のクロック供給系とを備えたマイクロコン
   ピュータ装置であって、 前記マイクロコンピュータ装置のシステムプログラムに
   は、当該マイクロコンピュータ装置の状態を診断するた
   めの診断処理が組み込まれており、 前記診断処理は、 前記タイマ回路を起動して計時動作を行わせるためのタ
   イマ回路起動処理と、 前記タイマ回路の起動とほぼ同時に起動されて所定の目
   標時間を計時するソフトウェアタイマ処理と、 前記ソフトウェアタイマ処理にて計時動作が完了するの
   に応答して、前記タイマ回路の経過時間を読み込み、こ
   れを前記ソフトウェアタイマの目標時間と照合する照合
   処理と、 前記照合処理における照合結果に基づいて、異常の有無
   を判定する判定処理とからなる、 ことを特徴とするマイクロコンピュータ装置。
3. 【請求項３】 前記診断処理は、システムプログラム中
   のイニシャライズ処理にて実行されることを特徴とする
   請求項１若しくは請求項２に記載のマイクロコンピュー
   タ装置。
4. 【請求項４】 前記診断処理は、当該ＣＰＵに対する割
   り込みを禁止した状態において実行されることを特徴と
   する請求項１若しくは請求項２に記載のマイクロコンピ
   ュータ装置。
5. 【請求項５】 前記診断処理は、前記第２のクロック供
   給系を経由して前記タイマ回路に対して最も高速なクロ
   ックを供給した状態において行われることを特徴とする
   請求項１若しくは請求項２に記載のマイクロコンピュー
   タ装置。