JPH0764822A

JPH0764822A - マイクロコンピュータ

Info

Publication number: JPH0764822A
Application number: JP5211892A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujii; 岳志藤井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-08-26
Filing date: 1993-08-26
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】サブルーチン演算命令実行時や割り込み処理
時などにおいてプログラムカウンタの内容を変更する際
の、プログラムカウンタの誤動作を直接検出することが
できるマイクロコンピュータを得る。【構成】第１の命令の実行時に当該命令のコードに含
まれているデータを保持する記憶手段と、記憶手段の保
持データと第２の命令のコードに含まれているデータ
を、第２の命令の実行時に比較する比較手段と、この比
較手段の比較結果に基づいてＣＰＵに対してリセット等
の割り込みを発生させる割り込み手段を設けた。【効果】マイクロコンピュータが暴走状態となったこ
とをより早く検出することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プログラムカウンタ
の誤動作による暴走を検出する機能を具備したマイクロ
コンピュータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のマイクロコンピュータを示
すブロック図である。図において、１は当該マイクロコ
ンピュータの演算・制御の処理を実行する中央処理装置
（以下ＣＰＵという）であり、２はＣＰＵ１の処理動作
を規定する命令コード（プログラム）が格納された読み
取り専用メモリ（以下ＲＯＭという）である。また、前
記ＣＰＵ１内において、３はその計数値によってＲＯＭ
２の番地を指示する働きをするプログラムカウンタ、４
はサブルーチン呼び出し命令やサブルーチンからメイン
ルーチンへの復帰命令などのサブルーチン演算命令実行
時や、割り込み処理時にプログラムカウンタ３の内容を
一時退避させるスタックレジスタ、５はＲＯＭ２から読
み込んだ命令コードに従ってＣＰＵ１の各機能ブロック
を制御する命令制御回路、６は演算、転送、入出力等の
データ処理を行うアキュムレータであり、７は命令制御
回路５の制御に従ってデータの演算処理を実行する演算
論理ユニットである。

【０００３】８はＣＰＵ１内のプログラムカウンタ３の
内容をＲＯＭ２や図示を省略したその他の周辺回路に出
力する働きをするアドレスバスであり、９はＲＯＭ２か
らの命令コードやその他の周辺回路からのデータをＣＰ
Ｕ１に伝える働きをするデータバスである。１０はＣＰ
Ｕ１のサブルーチン演算命令実行時や割り込み処理時に
おけるプログラムカウンタ３の誤動作などによる暴走を
検出する、暴走検出手段の一つとしてのウオッチドック
タイマであり、このウオッチドックタイマ１０内におい
て、１１はクロック信号をアップカウントする８ビット
のアップカウンタ、１２はこのアップカウンタ１１のオ
ーバーフロー信号にてＣＰＵ１をリセットするためのリ
セット信号を出力するリセット回路である。なお、ａ〜
１，ｑおよびｘ〜ｚは各種信号が伝送される信号線であ
る。

【０００４】次に動作について説明する。当該マイクロ
コンピュータのリセットを解除すると、プログラムカウ
ンタ３には“００００Ｈ”が設定され、その計数値がア
ドレスとして信号線ａを介してアドレスバス８に出力さ
れる。当該アドレスはアドレスバス８より信号線ｋを介
してＲＯＭ２に入力され、ＲＯＭ２は入力されたアドレ
スに従って該当する番地に格納されている命令コードを
読み出し、それを信号線１を介してデータバス９に出力
する。データバス９に出力された命令コードは信号線ｅ
を介して命令制御回路５に入力され、命令制御回路５は
入力された命令コードに従って、ＣＰＵ１の各機能ブロ
ックに対する制御信号を出力する。例えば、アキュムレ
ータ６の内容をインクリメントする命令コードが命令制
御回路５に入力されると、命令制御回路５は信号線ｉ，
ｊを介してアキュムレータ６と演算論理ユニット７にア
キュムレータ値をインクリメントする制御信号を出力
し、アキュムレータ値は演算論理ユニット７によって
“１”インクリメントされる。以上の動作によって“０
０００Ｈ”番地の命令コードに対する演算が終了する
と、プログラムカウンタ３は“１”インクリメントされ
た“０００１Ｈ”となり、ＲＯＭ２から次の命令コード
が出力される。

【０００５】ここで、サブルーチン呼び出し命令を実行
すると、現在のプログラムカウンタ３の値は信号線ｄを
介してスタックレジスタ４に退避され、ＲＯＭ２から信
号線１を介してデータバス９に出力された新しい値が、
信号線ｂを介してプログラムカウンタ３に設定されるこ
とによって、ＣＰＵ１はサブルーチンプログラムに従っ
て処理を実行する。また、サブルーチンからの復帰命令
を実行すると、プログラムカウンタ３には信号線ｃを介
してスタックレジスタ４に退避しておいた値が設定さ
れ、ＣＰＵ１はサブルーチンに飛ぶ前のメインルーチン
のプログラムに従って処理を実行する。

【０００６】図７は従来のマイクロコンピュータにおい
てサブルーチンコールを行う場合のプログラムの進み方
を示す説明図である。次にこの図６を用いて、従来のマ
イクロコンピュータにおけるサブルーチンコール実行時
の動作について説明する。マイクロコンピュータのリセ
ットを解除すると、プログラムカウンタ３に“００００
Ｈ”が設定され、ＣＰＵ１はメインルーチンの先頭番地
である“００００Ｈ”番地から命令を実行する。プログ
ラムカウンタ３はＣＰＵ１が命令を実行する度に“１”
ずつインクリメントされ、プログラムカウンタ３が“０
１００Ｈ”になった時、“ＪＳＲ，１０００Ｈ”という
命令を実行する。ここでは“ＪＳＲ，１０００Ｈ”命令
はサブルーチンを呼び出す命令であるとし、命令コード
の一部に飛び先番地を示す“１０００Ｈ”というデータ
を含んでいるものとする。この“ＪＳＲ，１０００Ｈ”
命令を実行すると、ＣＰＵ１では現在のプログラムカウ
ンタ３の値である“０１０１Ｈ”をスタックレジスタ４
に退避し、プログラムカウンタ３には新しく“１０００
Ｈ”が設定される。従って、ＣＰＵ１はサブルーチンの
先頭番地である“１０００Ｈ”番地から命令を実行する
ことになる。

【０００７】次に、プログラムカウンタ３が“１１００
Ｈ”になった時、“ＲＴＳ”という命令を実行する。こ
こで、“ＲＴＳ”命令はサブルーチンからの復帰命令で
あるとする。この“ＲＴＳ”命令を実行すると、プログ
ラムカウンタ３にスタックレジスタ４に退避していた
“０１０１Ｈ”を戻し、ＣＰＵ１はサブルーチンに飛ぶ
前のメインルーチンの番地である“０１０１Ｈ”番地か
ら命令を実行する。この一連の動作によってＣＰＵ１
は、メインルーチンのプログラムの途中からサブルーチ
ンのプログラムを実行し、サブルーチンのプログラム実
行した後メインルーチンのプログラムを実行する。

【０００８】ここで、ウオッチドックタイマ１０はＣＰ
Ｕ１の暴走を検出し、リセットをかける働きをする。ア
ップカウンタ１１には初期値として“００Ｈ”が設定さ
れており、マイクロコンピュータのリセットを解除する
と、信号線ｚを介して入力されるクロック信号に従って
アップカウントする。アップカウンタ１１がアップカウ
ントを続けることによってオーバーフローが発生する
と、リセット回路１２に対して信号線ｙを介してオーバ
ーフロー信号を出力し、リセット回路１２は信号線ｑを
介してＣＰＵ１をリセットする信号を発生する。命令制
御回路５がウオッチドックタイマ１０を初期化する命令
を実行すると、信号線ｘを介してアップカウンタ１１を
クリアする信号を発生し、アップカウンタ１１が“００
Ｈ”に初期化される。

【０００９】従って、上記ウオッチドックタイマ１０を
初期化する命令をプログラム中にある一定の間隔、即ち
正常動作時にはアップカウンタ１１のオーバーフローが
発生しないように配置することによって、正常に動作し
ている間はＣＰＵ１にリセットがかからないようにして
いる。ＣＰＵ１が暴走して、ウオッチドックタイマ１０
の初期化命令が正常に実行されなくなると、アップカウ
ンタ１１がオーバーフローしてしまうため、そのオーバ
ーフロー信号によってＣＰＵ１がリセットされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロコンピ
ュータは以上のように構成されているので、サブルーチ
ン呼び出し命令やサブルーチンからメインルーチンへの
復帰命令などのサブルーチン演算命令の実行時や、割り
込み処理時にプログラムカウンタ３の内容を変更する際
の、プログラムカウンタ３の誤動作を直接検出すること
ができず、マイクロコンピュータが暴走状態になったこ
とを即座に検出することができないという問題点があっ
た。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、サブルーチン演算命令実行時や
割り込み処理時においてプログラムカウンタの内容を変
更する際の、プログラムカウンタの誤動作を直接検出す
ることができるマイクロコンピュータを得ることを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るマイクロコンピュータは、第１の命令の実行時に記
憶手段に保持された当該命令のコードに含まれているデ
ータと、第２の命令のコードに含まれているデータを、
第２の命令の実行時に比較する比較手段、およびこの比
較手段の比較結果に基づいてＣＰＵにリセット等の割り
込みを発生させる割り込み手段を設けたものである。

【００１３】また、請求項２に記載の発明に係るマイク
ロコンピュータは、サブルーチン呼び出し命令やサブル
ーチンからメインルーチンへ復帰命令などサブルーチン
演算命令の実行時に記憶手段に保持された、当該サブル
ーチン演算命令に含まれるデータと、当該サブルーチン
演算命令実行後に新たに設定されたプログラムカウンタ
の示す番地のデータを比較する比較手段、およびこの比
較手段の比較結果に基づいてＣＰＵにリセット等の割り
込みを発生させる割り込み手段を設けたものである。

【００１４】また、請求項３に記載の発明に係るマイク
ロコンピュータは、周辺回路からの割り込み要求の実行
時に記憶手段に保持される所定のデータと、当該割り込
み要求の実行後に新たに設定されたプログラムカウンタ
の示す番地のデータを比較する比較手段、およびこの比
較手段の比較結果に基づいてＣＰＵにリセット等の割り
込みを発生させる割り込み手段を設けたものである。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明における割り込み手段
は、第２の命令の実行時に比較手段が行う、第１の命令
の実行時に記憶手段に保持された当該命令のコードに含
まれているデータと、第２の命令のコードに含まれてい
るデータとの比較の結果に基づいて、ＣＰＵに対する割
り込みを発生させることにより、プログラムカウンタの
内容を変更する際の、プログラムカウンタの誤動作を直
接検出することが可能なマイクロコンピュータを実現す
る。

【００１６】また、請求項２に記載の発明における割り
込み手段は、比較手段が行う、サブルーチン演算命令実
行時に記憶手段に保持されたデータと、当該サブルーチ
ン演算命令実行後に新たに設定されたプログラムカウン
タの示す番地のデータとの比較の結果に基づいて、ＣＰ
Ｕに対する割り込みを発生させることにより、サブルー
チン演算命令実行時においてプログラムカウンタの内容
を変更する際の、プログラムカウンタの誤動作を直接検
出することが可能なマイクロコンピュータを実現する。

【００１７】また、請求項３に記載の発明における割り
込み手段は、比較手段が行う、周辺回路からの割り込み
要求実行時に記憶手段に保持されたデータと、当該割り
込み要求の実行後に新たに設定されたプログラムカウン
タの示す番地のデータとの比較の結果に基づいて、ＣＰ
Ｕに対する割り込みを発生させることにより、割り込み
処理時においてプログラムカウンタの内容を変更する際
の、プログラムカウンタの誤動作を直接検出することが
可能なマイクロコンピュータを実現する。

【００１８】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１は請求項１に記載した発明の一実施例を示す
ブロック図である。図において、１はＣＰＵ、２はＲＯ
Ｍ、３はプログラムカウンタ、４はスタックレジスタ、
５は命令制御回路、６はアキュムレータ、７は演算論理
ユニット、８はアドレスバス、９はデータバスであり、
図６に同一符号を付した従来のそれらと同一、もしくは
相当部分であるため詳細な説明は省略する。

【００１９】１３はＣＰＵ１が第１の命令を実行した時
に、ＣＰＵ１の命令制御回路５から信号線ｍを介して送
られてくる第１の命令のコードの一部に含まれているデ
ータを保持する働きをする記憶手段としてのアイデンテ
ィファイア・レジスタ（以下ＩＤレジスタという）であ
る。なお、この第１の命令のコードの一部に含まれるデ
ータとは第１の命令のオペレションコード等を意味し、
例えば“ＳＩＤ，５５Ｈ”として表される当該第１の命
令の“５５Ｈ”の部分に相当する。１４はＣＰＵ１が第
２の命令を実行した時に、ＣＰＵ１の命令制御回路５か
ら信号線ｎを介して入力される第２の命令のコードの一
部に含まれているデータと、信号線ｏを介して入力され
るＩＤレジスタ１３の保持データとを比較して、両者が
一致していない場合にはローレベルとなり、両者が一致
している場合、あるいは第２の命令が実行されていない
場合にはハイレベルとなる比較結果信号を信号線ｐに出
力する働きをする比較手段としての比較回路である。な
お、この第２の命令のコードの一部に含まれるデータと
は、第２の命令のオペレションコード等を意味し、例え
ば“ＣＩＤ，５５Ｈ”として表される当該第２の命令の
“５５Ｈ”の部分に相当する。１５は信号線ｐを介して
入力される比較回路１４の比較結果信号がローレベルと
なった時、信号線ｑを介してＣＰＵ１をリセットするた
めのリセット信号を出力する割り込み手段としてのリセ
ット回路である。

【００２０】次に動作について説明する。この場合、暴
走検出以外の動作は、図６を用いて説明した従来のマイ
クロコンピュータの動作と同一であるので、その説明は
省略する。今、マイクロコンピュータが実行しているプ
ログラム中において、第１の命令としての“ＳＩＤ，５
５Ｈ”命令が実行されると、当該第１の命令のコードの
一部である“５５Ｈ”が命令制御回路５から信号線ｍを
介してＩＤレジスタ１３に設定される。次に第２の命令
としての“ＣＩＤ，５５Ｈ”命令が実行されると、比較
回路１４は信号線ｎを介して命令制御回路５から入力さ
れる前記第２の命令のコードの一部である。“５５Ｈ”
と、信号線ｏを介して入力されるＩＤレジスタ１３に保
持されている値とを比較し、比較結果信号を信号線ｐを
介してリセット回路１５に出力する。リセット回路１５
は信号線ｐを介して入力される前記比較結果信号がロー
レベルになった時、すなわち第２の命令である“ＣＩ
Ｄ”命令を実行した時に命令制御回路５から信号線ｎを
介して比較回路１４に入力される命令のコードの一部
と、信号線ｏを介して入力されるＩＤレジスタ１３に保
持されている値が一致しなかった場合に、ＣＰＵ１をリ
セットするリセット信号を信号線ｑを介して出力する。

【００２１】図２はこのような実施例１によるマイクロ
コンピュータにおいて、サブルーチンコールを行う時に
暴走が発生した場合の暴走検出方法を示す説明図であ
る。次にこの図２を用いて、実施例１のマイクロコンピ
ュータにおけるサブルーチンコール実行時の動作につい
て説明する。なお、暴走検出以外の動作については、図
６を用いて説明した従来のマイクロコンピュータの動作
と同一であるので、その説明は省略する。

【００２２】まず、メインルーチンの先頭番地におい
て、“ＳＩＤ，００Ｈ”命令を実行し、ＩＤレジスタ１
３に“００Ｈ”を設定する。処理が進行してプログラム
カウンタ３が“０１００Ｈ”になった時、“ＪＳＲ，１
０００Ｈ”命令を実行して、ＣＰＵ１はサブルーチンで
ある“１０００Ｈ”番地の命令を実行する。“１０００
Ｈ”番地の命令は“ＳＩＤ，５５Ｈ”であるので、ＩＤ
レジスタ１３には“５５Ｈ”が設定される。次にサブル
ーチンの終わりにおいて、“ＣＩＤ，５５Ｈ”命令を実
行し、ＩＤレジスタ１３に保持されている値と、“ＣＩ
Ｄ，５５Ｈ”命令のコードの一部である“５５Ｈ”を比
較回路１４において比較する。プログラムが正常に実行
された場合、“ＣＩＤ，５５Ｈ”命令実行時においてＩ
Ｄレジスタ１３に保持されている値は“５５Ｈ”である
ので、比較回路１４から信号線ｐを介して出力される比
較結果信号はハイレベルであり、リセット回路１５は信
号線ｑを介してリセット信号を出力しないので、ＣＰＵ
１はリセットされず、そのままプログラムを実行する。

【００２３】もし、“ＪＳＲ，１０００Ｈ”命令の実行
時においてプログラムカウンタの誤動作が発生し、例え
ばＣＰＵ１がサブルーチンの“１０００Ｈ”番地の命令
をとばして“１００１Ｈ”番地から命令を実行したとす
ると、サブルーチンの終わりにおいて“ＣＩＤ，５５
Ｈ”命令を実行した時に、ＩＤレジスタ１３に保持され
ている値は“００Ｈ”のままである。従って、比較回路
１４から信号線ｐを介して出力される比較結果信号はロ
ーレベルとなり、リセット回路１５は信号線ｑを介して
リセット信号を出力し、ＣＰＵ１をリセットする。

【００２４】以上のように、この実施例１においては、
第１の命令である“ＳＩＤ”命令と第２の命令である
“ＣＩＤ”命令とを、正常動作時にはリセットがかから
ないようにプログラム中に多数配置し、“ＳＩＤ”命令
でＩＤレジスタ１３に設定した値を“ＣＩＤ”命令でチ
ェックすることによって、マイクロコンピュータの暴走
を監視することができる。

【００２５】なお、上記実施例１においては、“ＣＩ
Ｄ”命令によって暴走と判断した時に、マイクロコンピ
ュータをリセットする場合について説明したが、比較回
路１４の比較結果に従って割り込み信号を発生し、ＣＰ
Ｕ１に割り込み処理を行わせるようにしてもよく、上記
実施例と同様にして暴走を検出することができる。

【００２６】実施例２．次に、この発明の実施例２を図
について説明する。図３は請求項２に記載した発明の一
実施例を示すブロック図で、相当部分には図１と同一符
号を付してその説明を省略する。図において、１６はＣ
ＰＵ１がサブルーチン呼び出し命令やサブルーチンから
メインルーチンへの復帰命令などのサブルーチン演算命
令を実行した時に、ＣＰＵ１の命令制御回路５から信号
線ｒを介して送られてくる、当該サブルーチン演算命令
のコードの一部に含まれているデータを保持する働きを
する点で、図１に符号１３を付したものとは異なった記
憶手段としてのＩＤレジスタである。なお、このサブル
ーチン演算命令のコードの一部に含まれるデータとは、
それら各サブルーチン演算命令のオペレションコード等
を意味している。より詳しくは、サブルーチン呼び出し
命令の場合には、“ＪＳＲ，１０００Ｈ，５５Ｈ”とし
て表される命令の“５５Ｈ”の部分に相当し、“１００
０Ｈ”は飛び先番地のデータである。また、サブルーチ
ンからの復帰命令においては、“ＲＴＳ，５５Ｈ”とし
て表される命令の“５５Ｈ”の部分に相当する。

【００２７】１７はＣＰＵ１がサブルーチン呼び出し命
令やサブルーチンからメインルーチンへの復帰命令など
のサブルーチン演算命令を実行した時にプログラムカウ
ンタ３の計数値が変化した後、命令制御回路５から信号
線ｓを介して入力されるＲＯＭ２のデータと、信号線ｏ
を介して入力されるＩＤレジスタ１６の保持データとを
比較し、その比較結果の信号を信号線ｐに出力する働き
をする点で、図１に符号１４を付したものとは異なった
比較手段としての比較回路である。なお、このプログラ
ムカウンタ３の計数値が変化した後に命令制御回路５か
ら信号線ｓを介して入力されるＲＯＭ２のデータとは、
サブルーチン呼び出し命令の場合には、“ＪＳＲ，１０
００Ｈ，５５Ｈ”命令を実行した時に実行される、サブ
ルーチンの先頭番地“１０００Ｈ”のデータを意味して
おり、サブルーチンからのメインルーチンの復帰命令に
おいては、スタックレジスタ４に“０１０１Ｈ”が退避
されているとした場合に、“ＲＴＳ，５５Ｈ”命令を実
行した時に実行する、メインルーチンの復帰先番地であ
る“０１０１Ｈ”番地のデータを意味している。

【００２８】次に動作について説明する。ここで、図４
はこのような実施例２によるマイクロコンピュータにお
いて、サブルーチンコールを行う時に暴走が発生した場
合の暴走検出方法を示す説明図である。次に、この図４
を用いて、実施例２におけるマイクロコンピュータの動
作について説明する。なお、暴走検出以外の動作につい
ては、図６を用いて説明した従来のマイクロコンピュー
タの動作と同一であるので、その説明は省略する。

【００２９】マイクロコンピュータが実行しているプロ
グラムの“０１００Ｈ”番地において、“ＪＳＲ，１０
００Ｈ，５５Ｈ”命令を実行すると、命令のコードの一
部である“５５Ｈ”が命令制御回路５から信号線ｒを介
してＩＤレジスタ１６に設定される。次に、現在のプロ
グラムカウンタ３の値である“０１０１Ｈ”はスタック
レジスタ４に退避され、プログラムカウンタ３には新し
く“１０００Ｈ”が設定されるので、ＣＰＵ１はサブル
ーチンの先頭番地である“１０００Ｈ”番地から命令を
実行する。命令制御回路５は、信号線１を介してデータ
バス９に出力され、信号線ｅを介して入力されるＲＯＭ
２の“１０００Ｈ”番地のデータを、信号線ｓを介して
比較回路１７に出力する。

【００３０】比較回路１７は、信号線ｏを介して入力さ
れるＩＤレジスタ１６の保持データと、命令制御回路５
から信号線ｓを介して入力されるサブルーチンの先頭番
地である“１０００Ｈ”番地のデータを比較し、比較結
果信号を信号線ｐに出力する。信号線ｐに出力される比
較結果信号は、信号線ｏを介して入力されるＩＤレジス
タ１６に保持されている値と、命令制御回路５から信号
線ｓを介して入力されるサブルーチンの先頭番地のデー
タが一致しない場合においてはローレベルであり、両者
が一致した場合、もしくはサブルーチン演算命令以外を
実行している場合にはハイレベルである。また、リセッ
ト回路１５は比較回路１７から信号線ｐを介して入力さ
れる比較結果信号がローレベルとなった時に、信号線ｑ
を介してＣＰＵ１をリセットするためのリセット信号を
出力する。

【００３１】なお、プログラム作成時には、正常動作時
においてリセットがかからないように、“ＪＳＲ，１０
００Ｈ，５５Ｈ”命令のコードの一部である“５５Ｈ”
と、サブルーチンの先頭番地である“１０００Ｈ”番地
のデータが一致するようにプログラムしておく。もし、
“ＪＳＲ，１０００Ｈ，５５Ｈ”命令の実行時において
プログラムカウンタ３の誤動作が発生し、例えばＣＰＵ
１がサブルーチンの“１０００Ｈ”番地の命令をとばし
て“１００１Ｈ”番地から命令を実行したとすると、
“１００１Ｈ”番地のデータは“ＡＡＨ”であるのでＣ
ＰＵ１はリセットされる。

【００３２】次にサブルーチンの処理が進み、“ＲＴ
Ｓ，５５Ｈ”命令が実行されると、当該命令のコードの
一部である“５５Ｈ”が命令制御回路５から信号線ｒを
介してＩＤレジスタ１６に設定される。プログラムカウ
ンタ３にはスタックレジスタ４に退避していた“０１０
１Ｈ”が新しく設定されるので、ＣＰＵ１はメインルー
チンの復帰先番地である“０１０１Ｈ”番地から命令を
実行する。そのとき、命令制御回路５は、ＲＯＭ２から
信号線１を介してデータバス９に出力され、信号線ｅを
介して入力される“０１０１Ｈ”番地のデータを、信号
線ｓを介して比較回路１７に出力する。

【００３３】比較回路１７は、信号線ｏを介して入力さ
れるＩＤレジスタ１６の保持データと、命令制御回路５
から信号線ｓを介して入力されるメインルーチンの復帰
先番地である“０１０１Ｈ”番地のデータを比較し、比
較結果信号を信号線ｐに出力する。信号線ｐに出力され
る比較結果信号は、信号線ｏを介して入力されるＩＤレ
ジスタ１６に保持されている値と、命令制御回路５から
信号線ｓを介して入力されるメインルーチンの復帰先番
地のデータが一致しない場合においては、ローレベルで
あり、両者が一致した場合、もしくはサブルーチン演算
命令以外を実行している場合にはハイレベルである。ま
た、リセット回路１５は比較回路１７から信号線ｐを介
して入力される比較結果信号がローレベルになった時
に、信号線ｑを介してＣＰＵ１をリセットするためのリ
セット信号を出力する。

【００３４】なお、プログラム作成時には、正常動作時
においてリセットがかからないように“ＲＴＳ，５５
Ｈ”命令のコードの一部である“５５Ｈ”と、メインル
ーチンの復帰先番地である“０１０１Ｈ”番地のデータ
が一致するようにプログラムしておく。もし“ＲＴＳ，
５５Ｈ”命令の実行時においてプログラムカウンタ３の
誤動作が発生し、例えばＣＰＵ１がメインルーチンの
“０１０１Ｈ”番地の命令をとばして“０１１０Ｈ”番
地から命令を実行したとすると、“０１１０Ｈ”番地の
データは“ＡＡＨ”であるのでＣＰＵ１はリセットされ
る。

【００３５】以上のように、この実施例２においては、
サブルーチン呼び出し命令、あるいはサブルーチンから
メインルーチンへの復帰命令の一部に含まれるデータ
と、サブルーチンの先頭番地のデータ、あるいはメイン
ルーチンの復帰先番地のデータが一致するようにプログ
ラムを作成しておくことによって、サブルーチン演算命
令を実行した時に発生するプログラムカウンタ３の誤動
作を検出することが可能となり、マイクロコンピュータ
の暴走を監視することができる。

【００３６】なお、上記実施例２においては、“ＪＳ
Ｒ”命令あるいは“ＲＴＳ”命令によって暴走と判断し
た時に、マイクロコンピュータをリセットする場合につ
いて説明したが、比較回路１７の比較結果に従って割り
込み信号を発生し、ＣＰＵ１に割り込み処理を行わせる
ようにしてもよく、上記実施例と同様にして暴走を検出
することができる。

【００３７】実施例３．次に、この発明の実施例３を図
について説明する。図５は請求項３に記載した発明の一
実施例を示すブロック図で、相当部分には図１と同一符
号を付してその説明を省略する。図において、１８はア
ドレスバス８およびデータバス９に信号線ｖおよびｗを
介して接続され、例えば時計処理などを当該マイクロコ
ンピュータの演算とは非同期に行っており、予め定めら
れたサイクルが経過した後に、信号線ｕを介してＣＰＵ
１に割り込み要求信号を出力する周辺回路であり、例え
ばタイマ回路などがこれに当たる。１９はこの周辺回路
１８から信号線ｕを介して割り込み要求信号が入力され
た時に、予めハードウェアで決められているデータを保
持する働きをする点で、図１に符号１３を付したもの、
あるいは図３に符号１６を付したものとは異なった記憶
手段としてのＩＤレジスタである。

【００３８】２０はＣＰＵ１が周辺回路１８からの割り
込み要求の処理を実行した時に、プログラムカウンタ３
の計数値が変化した後に命令制御回路５から信号線ｔを
介して入力されるＲＯＭ２のデータと、信号線ｏを介し
て入力されるＩＤレジスタ１９の保持データとを比較
し、その比較結果の信号を信号線ｐに出力する働きをす
る点で、図１に符号１４を付したもの、あるいは図３に
符号１７を付したものとは異なった比較手段としての比
較回路である。なお、このプログラムカウンタ３の計数
値が変化した後に命令制御回路５から信号線ｔを介して
入力されるＲＯＭ２のデータとは、周辺回路１８からの
割り込み要求があった場合に実行される割り込みルーチ
ンの先頭番地のデータを意味している。

【００３９】次に動作について説明する。なお、暴走検
出以外の動作については、図６を用いて説明した従来の
マイクロコンピュータの動作と同一であるので、その説
明は省略する。マイクロコンピュータがプログラムを実
行しているときに、周辺回路１８から信号線ｕを介して
割り込み要求信号が出力されると、ＩＤレジスタ１９に
は予めハードウェアで決められているデータ、例えば
“５５Ｈ”が設定される。換言すればＩＤレジスタ１９
は周辺回路１８から信号線ｕを介して割り込み要求信号
が入力されると、“５５Ｈ”が設定されるようにハード
ウェア的に構成されている。また、ＣＰＵ１では信号線
ｕを介して割り込み要求信号が入力されることによっ
て、現在のプログラムカウンタ３の値がスタックレジス
タ４に退避され、プログラムカウンタ３には予めハード
ウェアで決められているアドレス、例えば“１０００
Ｈ”が新たに設定される。換言すれば、プログラムカウ
ンタ３は周辺回路１８から信号線ｕを介して割り込み要
求信号が入力されると、現在のプログラムカウンタ３の
値をスタックレジスタ４に退避した後、“１０００Ｈ”
を設定するようにハードウェア的に構成されている。

【００４０】上記動作によって、プログラムカウンタ３
には“１０００Ｈ”が設定されるので、ＣＰＵ１は割り
込みルーチンの先頭番地である“１０００Ｈ”番地から
命令を実行する。命令制御回路５は、信号線１を介して
データバス９に出力され、信号線ｅを介して入力される
ＲＯＭ２の“１０００Ｈ”番地のデータを、信号線ｔを
介して比較回路２０に出力する。比較回路２０は、信号
線ｏを介して入力されるＩＤレジスタ１９の保持データ
と、命令制御回路５から信号線ｔを介して入力される割
り込みルーチンの先頭番地である“１０００Ｈ”番地の
データを比較し、比較結果信号を信号線ｐに出力する。
信号線ｐに出力される比較結果信号は、信号線ｏを介し
て入力されるＩＤレジスタ１９に保持されている値と、
命令制御回路５から信号線ｔを介して入力される割り込
みルーチンの先頭番地のデータが一致しない場合におい
てはローレベルであり、両者が一致した場合、もしくは
割り込み処理を行っていない場合にはハイレベルであ
る。リセット回路１５は比較回路２０から信号線ｐを介
して入力される比較結果信号がローレベルとなった時
に、信号線ｑを介してＣＰＵ１をリセットするためのリ
セット信号を出力する。

【００４１】なお、プログラム作成時には、正常動作時
においてリセットがかからないように、割り込み処理時
にＩＤレジスタ１９に設定される“５５Ｈ”と、割り込
みルーチンの先頭番地である“１０００Ｈ”番地のデー
タが一致するようにプログラムしておく。もし、割り込
み処理の実行時においてプログラムカウンタ３の誤動作
が発生すると、信号線ｏを介して入力されるＩＤレジス
タ１９に保持されている値と、命令制御回路５から信号
線ｔを介して入力されるデータが一致しないので、ＣＰ
Ｕ１はリセットされる。

【００４２】以上のように、この実施例３においては、
割り込み処理時にＩＤレジスタ１９に設定されるデータ
と、割り込みルーチンの先頭番地のデータが一致するよ
うにプログラムを作成しておくことによって、割り込み
処理を実行した時に発生するプログラムカウンタ３の誤
動作を検出することが可能となり、マイクロコンピュー
タの暴走を監視することができる。

【００４３】なお、上記実施例３においては、割り込み
処理時に暴走と判断した時に、マイクロコンピュータを
リセットする場合について説明したが、比較回路２０の
比較結果に従って割り込み信号を発生し、ＣＰＵ１に割
り込み処理を行わせるようにしてもよく、上記実施例と
同様にして暴走を検出することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、第１の命令の実行時に当該命令のコードに含ま
れているデータを記憶手段に保持し、第２の命令の実行
時に比較手段が行う、当該記憶手段の保持データと第２
の命令のコードに含まれているデータの比較の結果に基
づいて、割り込み手段よりＣＰＵに対する割り込みを発
生させるように構成したので、プログラムカウンタの内
容を変更する際の、プログラムカウンタの誤動作を直接
検出することができ、暴走状態となったことをより早く
検出可能なマイクロコンピュータが得られる効果があ
る。

【００４５】また、請求項２に記載の発明によれば、サ
ブルーチン演算命令実行時に当該命令のコードに含まれ
ているデータを記憶手段に保持し、比較手段が行う、当
該記憶手段の保持データと、サブルーチン演算命令実行
後に新たに設定されたプログラムカウンタの示す番地の
データとの比較の結果に基づいて、割り込み手段よりＣ
ＰＵに対する割り込みを発生させるように構成したの
で、サブルーチン演算命令実行時においてプログラムカ
ウンタの内容を変更する際の、プログラムカウンタの誤
動作を直接検出することができ、暴走状態となったこと
をより早く検出可能なマイクロコンピュータが得られる
効果がある。

【００４６】また、請求項３に記載の発明における割り
込み手段は、周辺回路からの割り込み要求実行時に予め
決められた所定のデータを記憶手段に保持し、比較手段
が行う、当該記憶手段の保持データと、割り込み要求の
実行後に新たに設定されたプログラムカウンタの示す番
地のデータとの比較の結果に基づいて、割り込み手段よ
りＣＰＵに対する割り込みを発生させるように構成した
ので、割り込み処理時においてプログラムカウンタの内
容を変更する際の、プログラムカウンタの誤動作を直接
検出することができ、暴走状態となったことをより早く
検出可能なマイクロコンピュータが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１によるマイクロコンピュー
タを示すブロック図である。

【図２】上記実施例における暴走の検出方法を説明する
ための説明図である。

【図３】この発明の実施例２によるマイクロコンピュー
タを示すブロック図である。

【図４】上記実施例における暴走の検出方法を説明する
ための説明図である。

【図５】この発明の実施例３によるマイクロコンピュー
タを示すブロック図である。

【図６】従来のマイクロコンピュータを示すブロック図
である。

【図７】その暴走の検出方法を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】

１ＣＰＵ（中央処理装置）３プログラムカウンタ１３記憶手段（ＩＤレジスタ）１４比較手段（比較回路）１５割り込み手段（リセット回路）１６記憶手段（ＩＤレジスタ）１７比較手段（比較回路）１８周辺回路１９記憶手段（ＩＤレジスタ）２０比較手段（比較回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の命令の実行時に、中央処理装置よ
り送られてくるデータを保持する記憶手段と、第２の命
令の実行時に、前記中央処理装置より送られてくるデー
タを前記記憶手段に保持されているデータと比較する比
較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記中央
処理装置に対する割り込みを発生させる割り込み手段と
を備えたマイクロコンピュータ。
【請求項２】サブルーチン呼び出し命令や前記サブル
ーチンからメインルーチンへの復帰命令の実行時に、中
央処理装置より送られてくるデータを保持する記憶手段
と、前記サブルーチン呼び出し命令やサブルーチンから
のメインルーチンへの復帰命令の実行後に、新しく設定
されたプログラムカウンタの示す番地のデータを、前記
記憶手段に保持されているデータと比較する比較手段
と、前記比較手段の比較結果に基づいて前記中央処理装
置に対する割り込みを発生させる割り込み手段とを備え
たマイクロコンピュータ。
【請求項３】周辺回路からの割り込み要求の実行時
に、予め定められた所定のデータを保持する記憶手段
と、前記割り込み要求の実行後に、新しく設定されたプ
ログラムカウンタの示す番地のデータを、前記記憶手段
に保持されているデータと比較する比較手段と、前記比
較手段の比較結果に基づいて中央処理装置に対する割り
込みを発生させる割り込み手段とを備えたマイクロコン
ピュータ。