JPS6186848A - マイクロコンピユ−タの暴走検出方法 - 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の暴走検出方法に関
する。

（従来の技術） マイクロコンピュータの暴走検出方法として、従来、例
えば富士通乗積回路・マイクロコンピュータファミリ（
１９８２−４）Ｐ、２６４に示されているようなウォッ
チドッグタイマが知られている。

これは、マイクロコンピュータに内、滅されたタイマを
命令によって一定時間毎にリセットするようにプログラ
ムしておくもので、もし、マイクロコンピュータが暴走
し、プログラムの流れが異常になるとタイマのリセット
が一定時間毎ではなくなり、タイマがオーバフローする
ので、マイクロコンピュータが暴走したことを検出する
ことができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、この方法では、暴走の瞬間を検出できず、か
つ、マイクロコンピュータの動作状態（プログラムの流
ｎｉ監視できない。すなわち、マイクロコンピュータが
暴走してから、タイマがオーバフローするまでの期間は
、暴走を検出することができないし、また、正常動作時
にも、その内部動作を監視することができない。このた
め、プログラムのどの個所から暴走が起ったか知ること
ができず、暴走原因を追求する而ではほとんど効果のな
いものであった。

ところで、シングルチップマイクロコンピュータにおい
て、内部動作の監視および暴走恢出のためには、マイク
ロコンピュータ内部のプログラムカウンタの内容を外部
に出力し、これを監視すればよいが、端子数が常に制限
されているシングルチップマイクロコンピュータでは、
このようなことは実現不可能であった。

（問題点を解決するだめの手段） そこで、この発明では、プログラムカウンタの出力に捗
り、コンバータを接続し、プログラムカウンタの内容を
Ｄ／Ａ変換したアナログ電圧を１つの端子よりマイクロ
コンピュータ外部に出力し、その出力波形を監視する。

（作用） マイクロコンピュータのプログラムカウンタは、通常動
作時は、順次インクリメント（歩進）され、また、プロ
グラムの流れ全変化させる類の命令があると、その時点
で所望の内容に書き替えらねるが、いずれにせよ、プロ
グラムカウンタの内容をＤ／Ａ変換すると、そのプログ
ラムカウンタの内容に対応したアナログ電圧を得ること
ができる。したがって、このアナログ電圧を、既知の正
常な電圧と比較して監視することによりプログラムカウ
ンタの動作状態、延いてはマイクロコンピュータ内部の
動作を監視することができ、暴走した場合は実時間でこ
れ全検出することができる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であって
、１はマイクロコンピュータ、２はそのマイクロコンピ
ュータ１円のプログラムカウンタ、３は同リードオンリ
メモリ（以下ＲＯＭという）、４は同り／Ａコンバータ
、５はマイクロコンピュータｌの監視用出力端子である
。説明上、マイクロコンピュータｌの他の構成蓋累は省
略しである。

プログラムカウンタ２は、ＲＯＭ３に記憶されている命
令を読み出すため、下位より２のべき乗の重みをもつ例
えば７本のアドレス出力を持ち、各各ＲＯＭ３のアドレ
ス入力に接続されているが、このうち下位２本（カウン
トの始まり側２本）がＤ／Ａコンバータ４へも接続され
る。そのシリ、コンバータ４は出力が監視用出力端子５
に接続されている。なお、前記のようにプログラムカウ
ンタ２から出力をｑう、コンバータ４へ接続することは
、ディジタルパルスを分配するだけであるから単に接続
するだけでよい。

第２図はｑう、コンバータ４の一具体例を示す。

この図のように、前記Ｄ／Ａコンノく一夕４は、抵抗Ｒ
１，Ｒ２およびトランジスタＱｌ、Ｑ２からなる最も単
純な形態で実現できる。

第３図は監視用出力端子５０波形例であり、囚は正常動
作の場合、ＣＢ）は暴走した場合の一例を示している。

この波形図を参照して第１図の動作を説明する。

マイクロコンピュータ１は、通常は、つまり、ジャンプ
命令やコール命令などプログラムの流を変化させる類の
命令を実行しない状態では、プログラムカウンタ２の内
容が順次インクリメント（歩進）されながら命令全実行
していく。したがって、Ｄ／Ａコンバータ４の入力には
ＯＯ→Ｏ１→１０→１１→００→０１・・・という順で
２ビツトのディジタル値が入力される。ゆえに、これｋ
　Ｄ／Ａコンバータ４でＤ／Ａ変換すると、その出力す
なわち監視用出力端子５には、第３図（４）に示すよう
に、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄという４つのアナログ電圧レベルが
プログラムカウンタ２の歩進に対応して出力される（第
３図囚は、プログラムカラ／り２の内容すなわちＲＯＭ
３の番地が０〜８まで歩進した場合の監視用出力端子５
０波形を示している）。

また、プログラムの流れを変化させる類の命令があると
、プログラムカウンタ２の内容は所望の内容に書き換え
られるので、書き換えられた内容に対応するアナログ電
圧レベルがその時点で監視用出力端子５に出力される。

このような正常動作に対して、いまマイクロコンピュー
タ１が暴走すると、プログラムカウンタ２の内容は、そ
の時点で曹き換えられ予期しない値になる。したがって
、プログラムカウンタ２の内容をジう、コンバータ４で
Ｄ／／Ａ変換して得たアナログ電圧も、暴走した時点で
予期しないレベルとなる。例えば、マイクロコンピュー
タｌが２番地まで正常に動作し、３番地の命令全実行す
るときに暴走し０番地に戻ってしまい、再び２否地まで
実行した後、３番地で暴走し０番地に戻り、これ金繰り
返すとすると、第３図（８）に示すように、アナログ電
圧のレベルがＣレベル（２番地に対応する）の次に本来
ｄレベル（３番地に対応する）に上昇するところがＣレ
ベル（０番地に対応する）に下がってしまい、再びＣレ
ベルまで上昇してｄレベルになる時に再びＣレベルに下
がるということ金くり返す。

したがって、前記アナログ電圧が出力される監視用出力
端子５の電圧波形を既知の正常な電圧波形と比較して監
視することによりマイクロコンピュータ１内部の動作状
態を監視でき、暴走した場合はこれを実時間で検出でき
る。

なお、上記一実施例では、財Ａコンバータ４の入力は２
本としたが、入力は多い程、監視精度が上がるので好ま
しい。しかし、コストの面から３ないし４本が実用的で
ある。また、ジう、コンバータ４の入力は２のべき乗の
重みを持つことを前提に説明したが、こｔにこだわるも
のでもない。

（発明の効果） 以上のように、この発明の方法によれば、マイクロコン
ピュータ内部のプログラムカウンタの出力にＤ／Ａコン
バータを接続し、そのＤ／Ａコンバータの出力をマイク
ロコンピュータの外部に取出して監視するようにしたの
で、マイクロコンピュータ内部の動作を監視することが
でき、暴走した場合は実時間でこれを検出することがで
きる。また、この方法によれば、１つの端子より監視信
号（Ｄ／Ａコンバータ出力）ヲマイクロコンピュータ外
部に出力し得るもので、したがって、端子数が常に制限
されているシングルチップマイクロコンピュータに特に
好適する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のマイクロコンピュータの暴走検出方
法の一実施例を説明するための回路図、第２図は第１図
のジう、コンバータの具体的回路図、第３図は上記一実
施例の動作を説明するための波形図である。 ｌ・・・マイクロコンピュータ、２・・・プログラムカ
ウンタ、３・・・ＲＯＭ、４・・・”／Ａコンバータ、
５・・・監視用出力端子。 第１図 第２図 し−、−、、ｊ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　マイクロコンピュータ内部のプログラムカウンタの出
   力にＤ／Ａコンバータを接続し、そのＤ／Ａコンバータ
   の出力を１つの端子よりマイクロコンピュータの外部に
   取出して監視することを特徴とするマイクロコンピュー
   タの暴走検出方法。