JPH09510568A - ブラウンアウト検出機能を備えたマイクロコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 マイクロコントローラデバイスは半導体集積回路（ＩＣ）チップ上に作製されてこのデバイスと同じ回路上に設置される外部システムを制御する。マイクロコントローラはＣＰＵ10、ＣＰＵによって実行されるプログラム命令を記憶するためのプログラムメモリ12、命令に従ってＣＰＵの動作によって制御される外部システムのパラメータに関するデータを含むデータを記憶するためのデータメモリ13、および各種の周辺素子を含む。ブラウンアウトプロテクション回路16は、グラウンド基準レベルに対するチップの電源電圧レベルをモニターし、電源電圧レベルとグラウンド基準レベルとの差が所定の閾値動作電圧レベルよりも小さくなった場合に、デバイスをリセットして該デバイスの誤動作を防ぐように動作する。リセットによってデバイスの動作は停止され、一方ＣＰＵによるプログラム命令の上記実行状態およびデータメモリに記憶されたデータはリセットが起こった時の状態のまま維持される。

Description

【発明の詳細な説明】 ブラウンアウト検出機能を備えたマイクロコントローラ発明の背景 本発明は、一般的には半導体デバイスに関するものであり、さらに特定するな らば、低電源電圧(low supply voltage)に対する保護機能を備えた半導体マイク ロプロセッサまたはマイクロコントローラに関するものである。 半導体マイクロコントローラチップ（デバイス）における低電源電圧、つまり 受け入れ可能な最低値またはチップあるいは末端のシステムの適性な動作に必要 なレベル（つまり誤動作を防止するために必要なレベル）を下回る電源電圧は、 自動車のアンチロックブレーキングシステムのような繊細な用途において特に深 刻な問題になり得る。そのためマイクロコントローラチップには通常、「ブラウ ンアウトプロテクション」、つまり電圧が完全にゼロになるのではなく回路また はシステムの誤動作を引き起こすようなレベルまで電圧が低下する事態に対する 保護機能が備えられている。ブラウンアウトプロテクションを必要とする用途は 一般に、バッテリー駆動式でなく制御された電源を有するシステムである。 理論上、ブラウンアウトプロテクションは、Ｖ_DDが受け入れ可能な最小値を下 回った任意の時点でコントローラまたはチップをリセットしなければならない。 しかしながら、このＶ_DDの最小値はデバイスの動作周波数またはその他システム 上の制約によって決定される。例えば、20メガヘルツ(MHz)の動作の場合、臨界 値（Ｖ_DDmin）は4.0ボルト（Ｖ）で、４MHzの動作 の場合は1.8Ｖである。 上記およびその他の理由により、ブラウンアウトの条件はマーケット、つまり そのデバイスが使用される特定の用途を考慮することによって決定することがで きる。ブラウンアウトプロテクションを必要とする用途は本来、家庭用・事務用 電気製品、工業用制御システムおよび自動車等、多くの用途カテゴリーに含まれ る。使用中の（プラグでコンセントにつながれた）電気製品は、ライン電源の電 圧降下の際にブラウンアウト状態に直面する。その場合、その電気製品本来の機 能がオンになっていなくても、電圧に対して敏感な周辺の素子が誤動作をするこ とになろう。自動車用電子回路は点火スイッチがオンにされた時にブラウンアウ ト状態に直面する。例えば車のラジオは、イグニションキーによってスタータが エンゲージされるのと同時にオンにされ、それによって電源電圧が低下すること がある。その影響を受けたデバイスはリセットしなければならず、さもないと不 安定な状態のままになる。 ブラウンアウトは、電力消費、動作周波数およびノイズが極小値である低電圧 バッテリーの用途には適用できない。 従って、Ｖ_DDが所定の電圧閾値レベル以下に低下した状況についてブラウンア ウトを定義することができる。マイクロコントローラは高速で動作するために、 真のブラウンアウトと正常なＩ／Ｏスイッチングノイズ（これは200ナノ秒(ns) 間継続する）とを区別することも重要である。上記のような条件では、５Ｖの電 源に関して、例えばＶ_DDが200ns以上に渡って4.0Ｖ以下に低下したならば、ブラ ウンアウト検出機構がチップのリセットをトリガしなければならない。 しかしながら、電源電圧が特定の電圧閾値レベル以下に比較 的小さい幅で低下するような状況において、それがＶ_DDが閾値以下の値から閾値 以上の値へ戻る、単独の変位としてであっても、あるいは連続的な小さな変位と してであっても問題が生じる。そのような場合、ノイズ、Ｉ／Ｏスイッチングま たはその他のライン電源の動揺、いずれに起因するものであっても、ブラウンア ウト検出回路は通常、最初に直ちにマイクロコントローラのリセットを開始し、 設定時間内に再発がなければ設定時間の経過後に即座にチップの動作を再度設定 する。当然これは、リセットの必要がない時に、マイクロコントローラの動作を 中断させる結果となる。さらに、Ｖ_DDがトリップ電圧まで低下して長時間そこに 留まるならば、回路はそれに伴う不安定な動作によって振動することがある。 本発明の主な目的は、電源電圧の低下の性質を分析し、所定の基準およびヒス テリシスに照らして、電源電圧が閾値レベルを下まわる度にリセットを開始する べきか否かを決定することの可能なブラウンアウト検出回路を提供することにあ る。発明の概要 理論上は、マイクロコントローラの用途においては、ブラウンアウトプロテク ションは電源電圧が所定の値以下に低下した時点で常にマイクロコントローラを リセットすべきである。ブラウンアウトは通常、マイクロコントローラがバッテ リーでなく制御された電源と供に使用されるような用途に適用され、従って問題 となる電圧幅は電源システムの電圧±デルタ値である。 本発明は、ＣＭＯＳで構成された３つの部分より成るブラウンアウト検出およ び補正回路を、マイクロコントローラチップの一部として使用する。ブラウンア ウト回路の第１の部分は、 正確な基準電圧を設定する電圧基準回路である。回路の第２の部分は、一方の入 力に基準電圧を受けてもう一方の入力にフィルタリングされた電源サンプルレベ ルを受ける二重比較回路である。この二重比較器は回路のヒステリシスを構成し 、回路の振動を防ぐ。第３の部分は、電源レベルをサンプリングしてブラウンア ウトがリセットを発生させるべき種類のものか否かを決定するために用いられる 信号フィルタと電源トラッキング機構とを含む。 本発明によれば、ブラウンアウト回路の第３の部分にはＶ_DDのスパイクの深さ を周波数によってろ過して取り除くためのセンサが組み込まれている。スパイク が特定の閾値レベルを下回って非常に深い場合、パワーアップタイマの休止時間 であることを条件として、ブラウンアウト検出回路はチップを即座にリセットさ せる。一方、スパイクが比較的浅い場合、または非常に高い周波数で起こる場合 には、ブラウンアウト検出回路はよりゆっくりと応答することになり、その結果 チップをリセットしないこともある。これは、ノイズまたはその他の小さな動揺 のみによってデバイスがリセットされるのを防ぐために、実用上非常に望ましい 。まとめるならば、回路は、普通のノイズをろ過するが、真のブラウンアウト条 件が検出された場合には素早くリセットをトリガする。 リセットしたならば、回路はヒステリシスを用いて振動を取り除き、電源レベ ルが正常な動作電圧レベルに戻るまでデバイスをリセット状態に保持し、この時 パワーアップタイマが所定の時間だけリセット条件を維持するために利用される 。ヒステリシスは、二重比較器が真のブラウンアウト現象と普通のノイズまたは その他のわずかな動揺とを区別するのを強く援助する もので、ヒステリシスは、電源電圧のサンプルリングを二重に行うことおよび電 源電圧レベルの変位と比較するために一組のトリップポイントを設定することに よって行われる。 好ましい具体例では、マイクロコントローラデバイスは半導体集積回路（ＩＣ ）チップ上に作製されてこのデバイスと同じ回路上に設置される外部システムを 制御する。マイクロコントローラは中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）、ＣＰＵに よって実行されるプログラム命令を記憶するためのプログラムメモリ、命令に従 ってＣＰＵの動作によって制御される外部システムのパラメータに関するデータ を含むデータを記憶するためのデータメモリ、および各種の周辺素子を含む。ブ ラウンアウトプロテクション回路は、グラウンド基準レベルに対するチップの電 源電圧レベルをモニターし、電源電圧レベルとグラウンド基準レベルとの差が所 定の閾値動作電圧レベルよりも小さくなった場合に、デバイスをリセットして該 デバイスの誤動作を防ぐように動作する。リセットによってデバイスの動作は停 止され、一方ＣＰＵによるプログラム命令の上記実行状態およびデータメモリに 記憶されたデータはリセットが起こった時の状態のまま維持される。 ブラウンアウトプロテクション回路の識別手段が、デバイスをリセットするこ とを認めるブラウンアウト現象を示す電圧差の減少と、デバイスをリセットする ことを認めないデバイスの動作において通常発生する単なる一時的な電圧の変化 を示す減少とを区別する。その結果、デバイスが外部システムに対して制御機能 を行う際の、デバイスの誤動作および不必要なリセットがいずれも防止される。 識別手段は、通常発生する一時的な電圧の変動を示す電圧差の各減少に対してブ ラウンアウトプロ テクション回路の応答を遅延させ、これにより、一時的な電圧の揺動を、デバイ スの正常な動作電圧レベルの回復前に終了させるフィルター手段を含む。 このフィルター手段は、チップの電源電圧から一対のサンプル値を導いて、低 い方のサンプル値に対する電源電圧の変動に対応してリセットを行うべき時を決 定し、さらに高い方のサンプル値に対する電源電圧の変動に対応してリセットを 終了すべき時を決定するサンプルフィルタを含む。この二重サンプルはさらに、 サンプルフィルタに接続されて、回路応答の振動を除去するために一対のサンプ ル値に関する値に調整されるように適合されたヒステリシス手段を提供する。パ ワーアップタイマは、他方のサンプル値がリセットを終了すべき時を決定する第 ２の時点で、電源電圧の変動に対応してデバイスを所定の時間だけリセット状態 に維持し、その後デバイスの動作をリセットが最初に行われた時の状態に回復さ せる。図面の簡単な説明 以下、添付した図面と併せて好ましい具体例を参照して、本発明を実行するた めの現在考えられる最良の方法を詳細に説明することにより、上記およびその他 の目的、特徴および付随する利点が明らかとなろう。 図１は、ブラウンアウト検出器を含むいくつかの周辺装置を備えたマイクロコ ントローラチップの簡単化されたブロック図であり、 図２は、本発明に従って、図１のマイクロコントローラに使用されるブラウン アウト検出回路を示した単純化ブロック図であり、 図３Ａおよび図３Ｂは、図１のマイクロコントローラデバイスの電力モニター 回路の内部動作を具体的に示したグラフであり、 図４は、Ｖ_DDの大幅な低下と即時のリセットを示したグラフであり、 図５Ａと５Ｂは、それぞれ、本発明のブラウンアウト検出器に使用される信号 フィルタおよびサンプル回路の簡単化ブロック図およびやや詳細な回路図であり 、 図６は、リセットが行われない普通のグラウンドノイズを示したグラフであり 、 図７は、グラウンド基準レベルが上昇してリセットが行われる様子を示したグ ラフである。好ましい実施例および方法の詳細な説明 図１を参照すると、本発明によるブラウンアウトプロテクションの原理を用い たマイクロコントローラ素子の具体例は、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）10、 プログラムメモリ12、データメモリ13、およびブロック15として表された各種の 周辺素子を含む。電力はＶ_DDと示された電源よりシステムに供給される。 電力モニタ16またはブラウンアウト検出器は電源に接続されており、瞬間的なＶ_DD のレベルを評価し、その値があらかじめ設定された受け入れ可能な最小値以下 に低下した場合にはその状況を検出して、その時点でデバイスをリセットするよ うになっている。しかしながら上記において指摘したように、Ｖ_DDのレベルは、 部分的には、デバイスのＩ／Ｏスイッチング特性の周波数に依存する。 従って電力モニタ16は、許容可能な普通のノイズの周波数に 対応してあらかじめ設定された時間だけＶ_DDが所定の受け入れ可能な最小値を下 回る状況に、応答するように適合されている。ブラウンアウト検出器はそのよう な状況においてチップをリセットしなければならないが、ノイズまたはＩ／Ｏス イッチングに起因するＶ_DDの動揺によって電圧レベルが瞬間的に閾値以下になり 、その後閾値以上まで回復するような場合には、リセットが行われないようにす ることが重要である。電力モニタは特に、システム動作を不必要に中断または不 安定にさせるであろうマイクロコントローラデバイスのリセットを全て遅延させ るように構成されている。 図２に示すように、電力モニタはブラウンアウト検出および補正回路であって ３つの部分を含み、そのうち１つは正確な基準電圧ジェネレータ20である。正確 な基準電圧が安定した電圧出力に出力され、比較回路21に印加される。この比較 器とそれに組み合わされた論理回路は、ジェネレータ20からの正確な基準電圧出 力を、ある任意の時間における瞬間的なＶ_DDのレベルの等化されたサンプルと比 較する。しかしながら、この比較は、上記の不具合の原因にもなる不必要なシス テム動作の中断または振動を防ぐような方法で行われなればならない。このこと は、そのような中断または不安定が人間の怪我や所有物の損害につながるような 場合、例えば自動車のアンチロックブレーキングシステム（ＡＢＳ）等の用途に おいて特に重要である。 Ｖ_DDレベルを測定して定期的にサンプリングするために、電力サンプルおよび フィルタ回路23が使用されるが、この回路はさらに、Ｖ_DDを基準値以下にするス パイクを除去し、マイクロコントローラデバイスの動作のＩ／Ｏスイッチング周 波数特性に従ってフィルタリング操作を行うために利用される。動作中、 電圧サンプルにおいてＶ_DDの大幅な低下（負のスパイク）が起こった場合、回路 21の比較器論理が、回路23からの一対のサンプル電圧Ｖ１およびＶ２に基づいて 、基準電圧からのずれに反応してＲ１を出力し、マイクロコントローラをリセッ トする。出力Ｒ１が印加される回路24は、システムに必要な安定から選択された 休止時間を有するパワーアップタイマを含む。単独の浅いスパイク、または高い 周波数（マイクロコントローラのＩ／Ｏスイチイング特性に比較して）の連続的 なスパイクの発生が検出されると、回路23が実行するフィルタリング機能によっ て電圧Ｖ１およびＶ２の応答が可変して遅くなり、突然の深いスパイクの状況に 比べてリセットがトリガされることがはるかに少なくなる。 この動作のいくつかの例を図３Ａおよび３Ｂに示す。振動プロテクションにつ いては、Ｖ_DDの通常の電圧レベルから一定の電圧分だけはずれた閾値レベルとの 差デルタにそれぞれ基づく上下の電圧閾値の限界が、Ｖ１およびＶ２であるよう な検出範囲が選択される。基準電圧ＶRefは比較のために使用される。例えば、 ５Ｖの電源については、許される低下は1.0Ｖでデルタ＝±0.2Ｖである。従って Ｖ１はＶ_DD＝4.2Ｖの時にＶRefと交差するように選択され、Ｖ２はＶ_DD−3.8Ｖ の時にＶRefと交差するように選択される。マイクロコントローラの通常の高周 波ノイズ特性に基づいて、予め決められたチップのリセット開始の遅延時間200n sが、Ｖ_DDがＶRef以下に落ちる時間からＶ１がＶRef以下に落ちる時間までの間 に、フィルタによって挿入される。 その後チップはリセット状態となり、Ｖ_DDが電力の回復を示す値に戻るまでそ の状態に保持される。この時点で、ブラウン アウト検出回路のパワーアップタイマは、チップを72ミリ秒(ms)の間リセット状 態に保持するように機能する。図３Ａの例では、この現象はＶ２が再びＶRefを 越えるようなレベルにＶ_DDが達した時点から測定される。 一方、図３Ｂの例は、フィルタによってＶ１、Ｖ２の遅延が導入された結果、 短時間の乱れが無視されていることを示している。この場合、チップはリセット されない。 図４に示す状況では、Ｖ_DDの比較的深いスパイクによってマイクロコントロー ラチップが直ちにリセットされる。その後、Ｖ２がＶRefを越える図３Ａのレベ ルまで電力が回復してから72ms間の体止時間中、リセット状態が維持される。 図５Ａには、サンプルおよびフィルタ回路23のフィルタネットワークがブロッ ク図の形で示されている。一対の電源フィルタ30および31が比較回路21（図２） にそれぞれレベルＶ１およびＶ２を供給する。グラウンド基準レベルに対する電 源電圧Ｖ_DDは電源フィルタ30によって電圧レベルＶ１を導くために利用されてお り、もう一方の電圧レベルＶ２は電源フィルタ31とヒステリシスフィルタ33との 組み合わせより導かれる。図５Ｂの回路図では、電圧Ｖ１は、Ｖ_DDとグラウンド との間にある３つの直列の電気抵抗のうちの抵抗36と37との間（３番目は抵抗38 ）で、ヒステリシスフィルタの、キャパシタンス39でグラウンドに接続されてい る回路ノードで取られている。電圧レベルＶ２は抵抗37と38との間のノードから 取られており、そこからヒステリシスフィルタのもう１つのキャパシタンス40が グラウンドに接続されている。２個のキャパシタンスが配置された回路は一対の 整合ＲＣフィルタを含む。従って電圧Ｖ１とＶ２がＶ_DDの変動の度に変化するこ とは明らかである。 ブラウンアウト検出器（電力モニタ）16は電源電圧Ｖ_DDをモニタするので、電 圧が常に２つのノード間で測定されることから、この検出器はさらに自動的にグ ラウンド基準レベルをモニタする。このことは、通常のグラウンドノイズによっ てマイクロコントローラ素子のリセットが引き起こされる可能性があることから 好ましくないが、グラウンドに接続された整合ＲＣフィルタが特に通常のグラウ ンドノイズを除去する働きをするので、このような危険はサンプルおよびフィル タ回路23によって防止される。つまり、電源側用と同じフィルタリング機構がグ ラウンド側で使用され（すなわち図５Ａ（または５Ｂ）の回路がいずれの側にも 同じように作用し）、従ってグラウンドレベルもまたサンプリングされて、Ｖ_DD とグラウンドとの間のレベルの差がリセットを開始させるトリップ電圧よりも低 い場合のみ（つまりＶ_boをブラウンアウト電圧とした場合に、Ｖ_DD−グラウンド ≦Ｖ_boであれば）チップをリセットすることができる。 図６は、通常のグラウンドノイズが発生しているが、Ｖ_DDとグラウンドとの差 がＶ_bo以上であるためにリセットが起こらないという状況を示している。一方図 ７では、それらの差がトリップ電圧と等しくなる（そして最終的にはそれより小 さくなる）点が存在し、その点でリセット状態が発生する。 マイクロコントローラチップがリセット状態にある時、図５Ａの回路は、ヒス テリシスフィルタ33によって、振動を緩和して且つＶ_DDがその正常な動作レベル に回復するまで（すなわちＶ_DD−Gnd＞Ｖ_boとなるまで）チップをリセット状態 に保持するように動作する。この時点で、ブラウンアウト検出回路のパワーアッ プタイマ24（図２）の所定の休止時間の計測が開始され、マイクロコントローラ チップをリセット状態に保持する。 この休止時間経過後（つまりパワーアップタイマが切れた時）チップのリセット 状態が解除される。つまり、ヒステリシスの適用によって実際のブラウンアウト の発生と、電源（またはグラウンド基準）における普通のノイズまたはスイッチ ングによる過渡現象とが区別される。 ヒステリシスは２つの電源フィルタによるＶ_DDのサンプリングによってもたら され、それによって内部リセットを開始するトリップポイント（Ｖ_DDが低下して Ｖ１＜ＶRefになる）およびパワーアップタイマの休止時間の計測を開始するト リップポイント（Ｖ_DDが上昇してＶ２＞ＶRefになる）が得られる。その結果、 トリップポイントはＶ１＞Ｖ_bo〉Ｖ２に匹敵する。本発明の具体的な例では、ブ ラウンアウト電圧Ｖ_boが約4.0Ｖならば、ヒステリシスレベル（Ｖ２−Ｖ１より 大きくならない）は例えば0.1Ｖの値を取ることができる。 以上、好ましい具体例および方法を挙げて現在考えられる最も好ましい本発明 の実施方法を説明したが、関連分野の当業者には、本発明の範囲を逸脱すること なく容易に変形および変更を行うことが可能であることが理解されよう。従って 本発明は、添付した請求項および関連法律の規定によってのみ限定されるもので ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．半導体集積回路（ＩＣ）チップ上に作製されたマイクロコントローラデバイ スでこのデバイスと同じ回路上に設置された外部システムを制御するマイクロコ ントローラデバイスであって、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）と、ＣＰＵによ って実行されるプログラム命令を記憶するためのプログラムメモリと、上記命令 に従ってＣＰＵの動作によって制御される外部システムのパラメータに関するデ ータを含むデータを記憶するためのデータメモリと、ＩＣチップを動作させるた めの電源電圧であってグラウンド基準レベルに対する電圧レベルによって規定さ れる電源電圧を供給するための手段と、グラウンド基準レベルに対する電源電圧 レベルをモニターし、電源電圧レベルとグラウンド基準レベルとの計算上の差が 所定の閾値動作電圧レベルよりも小さくなった場合に上記デバイスの誤動作に対 する保護として該デバイスをリセットするブラウンアウト検出手段とを備え、リ セットによってデバイスの動作が停止されてＣＰＵによるプログラム命令の実行 およびデータメモリ内のデータがリセットが行われた時点の状態で保持されるマ イクロコントローラデバイスにおける、上記デバイスをリセットすることを認め るブラウンンアウト事象を示す電圧差の減少と、上記デバイスをリセットするこ とを認めないデバイスの動作において通常発生する単なる一時的な電圧の変化を 示す減少とを区別することによって、デバイスが外部システムを制御する際のデ バイスの誤動作および不必要なリセットの両方を防止する識別手段を含む改良。 ２．上記識別手段が、上記通常発生する一時的な電圧の揺動を示す電圧差の各減 少に対してブラウンアウトプロテクション手段の応答を遅延させて、一時的な電 圧の揺動をデバイスの正常な動作電圧レベルの回復前に終了させるフィルター手 段を含むことを特徴とする請求項１に記載の改良。 ３．上記フィルター手段が、上記電源電圧手段に接続されて上記電源電圧から一 対のサンプル値を取り出し、これらサンプル値の一方に対する電源電圧の変動に 対応してリセットを行うべき時を決定し、他方のサンプル値に対する電源電圧の 変動に対応して実行されたリセットを終了すべき時を決定するサンプルフィルタ を含むことを特徴とする請求項２に記載の改良。 ４．上記フィルタ手段が、上記サンプルフィルタに接続されて上記一対のサンプ ル値に関する値に調整されるように適合され、上記一方のサンプル値がリセット を実行すべき時を決定する第１の時点に対応する遅延時間を加えるヒステリシス 手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の改良。 ５．上記ブラウンアウト検出手段が、上記他方のサンプル値がリセットを終了す べき時を決定する第２の時点で電源電圧の変動に対して上記デバイスを所定の時 間だけリセット状態に維持し、その後デバイスの動作をリセットが最初に行われ た時の状態に回復させるタイマー手段を含むことを特徴とする請求項４に記載の 改良。 ６．上記ブラウンアウト検出手段が、上記デバイスのリセット 後にデバイスの正常な動作電圧の回復に対応して上記デバイスを所定の時間だけ リセット状態に保持し、その後デバイスの動作をリセットが最初に実行された時 の状態に回復させるタイマー手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の改良 。 ７．被制御システムを制御するためのマイクロプロセッサ、メモリおよび周辺素 子と、上記マイクロプロセッサを動作させるための電源と、メモリと、周辺素子 とを含むマイクロコントローラデバイスであって、電源電圧をモニターして電源 電圧レベルが所定の閾値動作電圧レベル以下に変動した場合に上記マイクロコン トローラデバイスの誤動作を防ぐために該デバイスのリセットを行うブラウンア ウトプロテクション手段を含み、リセットによってマイクロコントローラデバイ スの動作が停止されて上記マイクロプロセッサ、メモリ、および周辺素子が動作 停止時の状態に保持され、上記ブラウンアウトプロテクション手段が、上記マイ クロコントローラデバイスの動作中に通常発生するノイズまたはスイッチング遷 移にのみ起因する電源電圧レベルの変動に対する上記ブラウンアウト手段の応答 を選択的に無力化して、このような電源電圧の変動で上記マイクロコントローラ デバイスのリセットが実行される傾向を除き、被制御システムの制御を行う際の マイクロコントローラデバイスの誤動作および不必要なリセットのいずれも防止 する手段を含むことを特徴とするマイクロコントローラデバイス。 ８．上記選択的な無力化を行うための手段が、ノイズまたはスイッチング遷移に 起因する変動に対する応答を遅延させて、上記マイクロプロセッサ、メモリおよ び周辺素子の動作を妨げる ことなくデバイスの正常な動作電圧レベルの回復を促進させる遅延手段を含むこ とを特徴とする請求項７に記載のマイクロコントローラデバイス。 ９．上記遅延手段が、上記電源電圧に対応して、該電源電圧から、リセットを開 始および終了させるべき電源電圧変動のそれぞれのレベルを決定するための複数 のサンプル値を取り出すサンプリング手段を含むことを特徴とする請求項８に記 載のマイクロコントローラデバイス。 10．上記サンプリング手段が、上記サンプリング手段に電気的に接続されて上記 サンプル値の両方を可変量で置き換え、それに応じてリセットの開始を遅延させ るヒステリシス手段を含むことを特徴とする請求項９に記載のマイクロコントロ ーラデバイス。 11．上記ブラウンアウトプロテクション手段が、電源電圧変動の各種レベルのう ちの１つでリセットを終了させるものに対応し、上記マイクロコントローラデバ イスを所定の時間だけリセット状態に保持し、その後デバイスの動作を動作が停 止された時の状態に回復させるタイマー手段を含むことを特徴とする請求項10に 記載のマイクロコントローラデバイス。 12．半導体集積回路（ＩＣ）チップ上に作製されたマイクロコントローラデバイ スでこのデバイスと同じ回路上に設置された外部システムを制御するマイクロコ ントローラデバイスであって、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）と、ＣＰＵによ って実行 されるプログラム命令を記憶するためのプログラムメモリと、上記命令に従って ＣＰＵの動作によって制御される外部システムのパラメータに関するデータを含 むデータを記憶するためのデータメモリと、ＩＣチップを動作させるための電源 電圧であってグラウンド基準レベルに対する電圧レベルによって規定される電源 電圧を供給するための手段を含むマイクロコントローラデバイスにおいて、デバ イスによって行われるブラウンアウトプロテクション方法が、グラウンド基準レ ベルに対する電源電圧レベルをモニターし、電源電圧レベルとグラウンド基準レ ベルとの計算上の差が所定の閾値動作電圧レベルよりも小さくなった場合に上記 デバイスの誤動作に対する保護対策として該デバイスをリセットし、リセットに よってデバイスの動作が停止されてＣＰＵによるプログラム命令の実行およびデ ータメモリ内のデータがリセットが行われた時点の状態で保持され、上記デバイ スをリセットすることを認めるブラウンアウト事象を示す電圧差の減少と、上記 デバイスをリセットすることを認めないデバイスの動作において通常発生する単 なる一時的な電圧の変化を示す減少とを区別することによって、デバイスが外部 システムを制御する際のデバイスの誤動作および不必要なリセットの両方を防止 する段階を含む方法。 13．上記識別段階において、上記通常発生する一時的な電圧の揺動を示す電圧差 の減少に対する応答を遅延させて、一時的な電圧の揺動をデバイスの正常な動作 電圧レベルが戻る前に終了させることを特徴とする請求項12に記載の方法。 14．遅延段階において、上記電源電圧から一対のサンプル値を取り出し、これら サンプル値の一方に対する電源電圧の変動に 応じてリセットを行うべき時を決定し、他方のサンプル値に対する電源電圧の変 動に応じて実行されたリセットを終了すべき時を決定することを特徴とする請求 項13に記載の方法。 15．遅延段階において、ヒステリシスを利用して上記一方のサンプル値がリセッ トを実行すべき時を決定する第１の時点に対応する遅延時間を加えることを特徴 とする請求項14に記載の方法。 16．上記他方のサンプル値がリセットを終了すべき時を決定する第２の時点で電 源電圧の変動に応答して、上記デバイスを所定の時間だけリセット状態に維持し 、その後デバイスの動作を最初にリセットが実行された時の状態に回復させる段 階を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 17．上記デバイスのリセット後にデバイスの正常な動作電圧レベルの回復に対応 して上記デバイスを所定の時間だけリセット状態に保持し、その後デバイスの動 作を最初にリセットが実行された時の状態に回復させる段階を含むことを特徴と する請求項12に記載の方法。