JPS63165905A - マイクロコンピユ−タにおける出力ポ−ト初期化方式 - 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 本発明はマイクロコンピュータにおける出力ポートの初
期化に関するものであり、特にマイクロコンピュータに
リセット信号が入力された場合、クロック停止状態であ
っても出力ポートの初期化を確実に可能とした初期化方
式に関するものである。

従来の技術 この種マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）
は各種機器の制御用に利用されている。　　　゛例えば
、第３図にはマイコンが自動車の定速走行制御に利用さ
れているシステム例を示す。このシステムでは、コント
ロールスイッチＣ８Ｗが操作され、入カポ−）ＩＦ５を
介してマイコン１がセット情報を読み取ると、その時点
での車速を入カポ−ｚｐｉから読み込み、目標車速とし
て保持する。以降、入カポ−）ＩＰＩから読み取った現
車速と目標車速との差に応じ制御対象となっているアク
チュエータ２内のコントロールバルブ３のオン／オフ比
（デユーティ比）を演算し、その演算結果を出力ポート
ＯＰ１に与える。これにより、トランジスタＱ１、Ｑ２
、Ｑ３が演算結果に基づく時間帯だけオンし、アクチュ
エータ２内のソレノイド４に通電し、コントロールバル
ブ３を動かし、負圧をアクチュエータに導入する。ソレ
ノイドに通電されていない時は、図示の如く大気圧がア
クチュエータに導入されており、負圧導入は遮断される
。そこで、アクチュエータのダイヤフラムは大気圧の導
入時間と負圧４人時間で決まる平均的な気圧により図の
左側に引っ張られ、スロットルバルブ５の開度を決め、
自動車の車速を制御する。そこで、マイコンが暴走し、
出力ポートＯＰｉより異常出力、例えば、トランジスタ
Ｑ１をいつまでもオンにしてお（と、その間アクチュエ
ータ２のソレノイド４は通電され、スロットルバルブ５
が全開になり、自動車の暴走になってしまう。これを防
止するためにコンピュータ分野では良く知られているウ
ォッチドッグタイマーＷＤＴを設け、マイコンが正常動
作している時は出力ポートＯＰ２より一定時間内にパル
スが出力されるので、これを監視している。マイコン１
に異常が発生し、例えばスタックデータの破壊等により
無限ループに陥ると出カポ−１−ＯＰ　２からパルス出
力がなくなり、ウォッチドッグタイマーＷＤＴからリセ
ット信号が出力され、マイコンのリセット入力端子ＲＥ
ＳＥＴに与えられる。これによりマイコン内ではレジス
タ類を初期化し、出力ポートＯＰＩの出力も初期化（ハ
イインピーダンス状態）することにより、アクチュエー
タ２内のソレノイド４の通電を停止させ、自動車の暴走
を防いでいる。所謂、フェイルセーフ機能を有している
。

ところが、マイコンはクロックによって動作するもので
あり、クロックが停止すると、マイコンにリセット信号
が与えられてもリセット処理がなされず、出カポ−）Ｏ
Ｐ　１が初期化されないため自動車の暴走を招く場合が
ある。

このリセット処理に関連する従来のマイコン回路を示し
たのが第４図であり、第５図（Ａ）内にクロック正常時
のタイムチャートを示し、第５図（Ｂ）にクロック異常
時のタイムチャートを示す。

又、第５図において、第４図と同一符号のものは第４図
の対応する部分の信号状態を示す。これらの図を参照し
ながらマイコン動作の説明を行う。

第４図の発振回路１２は水晶発振子１１からの信号を受
信し、正確なりロックを作成する。このクロックはシス
テムクロック発生回路１３により分周され、マイコン１
内で使用するに適したシステムクロックφ１、φ２とし
てマイコン１内の各部へ供給される。第４図では、シス
テムクロックφ１がフリップフロップＦＦＩおよびアン
ド回路ＡＮＤを通してフリップフロップＦＦ２のクロッ
ク入力端子に供給され、システムクロックφ２はフリッ
プフロップＦＦ３に供給されている。

ここで、内部データは、バス構成によりマイコン内各部
と共通利用されるものであり、フリップフロップＦＦ２
へ取込むべきデータがバス上に存在するとき出力命令が
出されシステムクロックφ１のタイミングでフリップフ
ロップＦＦ２へ蓄積される。この蓄積結果はシステムク
ロックφ２でフリップフロップＦＦ３に移され、出力ポ
ート０Ｐ１から出力される。具体的には、前述した目標
車速と現車速から演算で求められたコントロールバルブ
制御用のデユーティ比に基づき出力ポートＯＰＩをオー
プン状態からロー状態或いはロー状態からオープン状態
に変化させるとき、上記内部データおよび出力命令が出
される。

第５図（Ａ）、（Ｂ）では、出力状態がオープン状態か
らロー状態に変化されるときの処理がＬＯ出力状態とし
て示しである。

以上の動作を行う中にあって、マイコン誤動作により前
述のウォッチドッグタイマよりリセット信号が端子ＲＥ
ＳＥＴ！与えられると、リセット処理が行われる。即ち
、システムクロックφ１でフリップフロップＦＦＩがセ
ットされ、その出力（内部リセット信号）でマイコン内
部のレジスタ類が初期化される。それと共に、内部リセ
ット信号はインバータＩＮＩを介してフリップフロ７プ
ＦＦ２のセット入力に与えられ、フリップフロップＦＦ
２をセット状態にする。これにより、フリップフロップ
ＦＦ３のＱ出力はインバータＩＮ２を介して電界効果ト
ランジスタＦＥＴをオフにし、出力ポートＯＰ　１をオ
ープン状態、即ち初期化する。

これらのタイムチャートを示したのが、第５図（Ａ）の
リセット処理部である。この初期化によりスロットルバ
ルブは閉じた状態となり、自動車の８走は防がれる。

発明が解決しようとする問題点 ところが、マイコン１内でクロックが停止状態になると
、前述のウォッチドッグタイマより、端子ＲＥＳＥＴに
リセット信号が与えらるが、フリップフロップＦＦＩで
受付けられず、従って、内部リセット信号が出力されな
い。このとき、レジスタ類の動作もクロック停止直前の
状態で停止している。この停止状態が第５図（Ｂ）に示
す如くフリップフロップＦＦ３のリセット状態であった
とすると、電界効果トランジスタＦＥＴはオン状態を保
ち、出力ポートＯＰＩからはアクチュエータのソレノイ
ドを駆動する信号が出されたままの状態となる。そこで
、スロットルバルブは全開になり、自動車の暴走を引き
起こす。

この様に、ウォッチドッグタイマでマイコン異常を検出
してもリセット処理が役に立たず、自動車等の制御装置
を非常に危険な状態に導く可能性があった。本発明は、
かかる問題点を改善したものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を改善するために、リセット入力端
子に与えられる信号を出力ポート前段のレジスタ（ＦＦ
３）に伝達する経路を設け、リセット入力端子にリセッ
ト信号が入力されたとき、該経路を介して該レジスタを
強制的に初期化することにより出力ポートを初期化する
ようにしたものである。

作　　　用 上記の如く、構成することによりリセット入力端子にリ
セット信号が入力されると、システムクロックの動作と
は無関係に出力段のレジスタ（ＦＦ３）を初期化し、そ
れにより出カポ−）ＯＰ　１が初期化状態になり、自動
車の暴走等を防止することができる。

発明の実施例 第１図は本発明の一実施例を示すものであり、第４図と
同一符号は同一機能を示す。又、第２図は第１図の各部
のタイムチャートを示す。ここで、クロック正常時のマ
イコン動作については、第４図の従来例と同様であるが
、異なるのはリセット入力端子ＲＥＳＥＴがインバータ
ＩＮＩを介してセット優先型のフリップフロップＦＦ３
のセット端子に接続されている点である。これにより、
リセット入力端子ＲＥＳＥＴにリセット信号（論理値“
０”）が入力されたとき、フリップフロップＦＦ３はシ
ステムクロックφ２に無関係にセット状態にされる。そ
の結集、フリップフロップＦＦ３のＱ出力からは論理値
”ｌ”が出力され、インパークＩＮ２を介して電界効果
トランジスタＦＥＴをオフ状態、即ち、初期化状態にす
る。

従って、第２図に示す如くクロック停止時、フリップフ
ロップＦＦ３のＱ出力が論理値“０”となって、出カポ
−）ＯＰ　１をロー状態に保持していても、リセット信
号の到来により出力ポートＯＰＩはオーブン状態、即ち
、初期化状態になる。

この初期化状態は、リセット信号が無くなっても、クロ
ックが停止している限り、継続される。

そのため、アクチュエータの負圧は導入されず、大気圧
が導入され続け、スロットルバルブは全閉状態となって
自動車の暴走が防止される。

尚、本実施例ではリセット信号を論理値“０”としたた
めインバータＩＮＩを必要としたが、リセット信号を論
理値“１”で与える構成にすれば、インバータＩＮＩは
省略することもできる。

又、インバータＩＮ２についても、フリップフロップＦ
Ｆ３の一ロー出力を利用すれば省略することもできる。

更に、本実施例では、リセット入力端子ＲＥＳＥＴから
フリップフロップＦＦ３に到る経路をマイコン内部に設
けたが、この経路はマイコン外部に設けることもできる
。

発明の詳細 な説明した本発明によれば、クロック停止時も確実に出
カポ−）ＯＰＩの初期化が図れ、マイコンで制御される
被制御装置が暴走等危険な状態に陥ることが確実に防げ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図であり、第２図はそ
のタイムチャート、第３図はマイコンで制御される定速
走行装置のシステム図、第４図は従来例、第５図は従来
例のタイムチャートを示し、第５図（Ａ）はクロック正
常時のタイムチャート、第５図（Ｂ）はクロック停止時
のタイムチャートを夫々示す。 図中、ＦＦＩ〜ＦＦ３はフリップフロップ、φ１１φ２
はシステムクロック、 ＯＰＩは出力ポート、 ＲＥＳＥＴはリッセト入力端子を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リセット入力端子にリセット信号が与えられると
   、マイクロコンピュータに内蔵されたレジスタ類を初期
   化するマイクロコンピュータにおいて、リセット入力端
   子に与えられる信号を出力ポート前段のレジスタに伝達
   する経路を設け、リセット入力端子にリセット信号が入
   力されたとき、該経路を介して出力ポート前段のレジス
   タを強制的に初期化することにより出力ポートを初期化
   するようにしたことを特徴とするマイロクコンピュータ
   における出力ポート初期化方式。
2. （２）出力ポート前段のレジスタをセット優先型のフリ
   ップフロップで構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のマイクロコンピュータにおける出力ポー
   ト初期化方式。