(57)【要約】【課題】車両用電子制御装置（以下、ＥＣＵ）に用いられると共に、他の半導体チップが内部のバスに接続可能なマイコンチップにおいて、その半導体チップが接続されない使用形態での消費電流を低減する。【解決手段】ＥＣＵに用いられるマイコンの本体チップ１は、車両及びＥＣＵの開発時においては、内部のバス１１にキャリブレーション用チップ２が接続端子２２を介して接続されるが、車両及びＥＣＵの量産時には、上記チップ２が接続されずに使用される。このため、本体チップ１において、接続端子２２につながるバス１１の信号線へ信号を出力するための少なくとも１つの出力回路４３は、それの信号出力能力が、入力端子Ｘ１〜Ｘ３から与えられる制御信号Ｓ１〜Ｓ３によって変わるように構成されている。このため、上記チップ２が接続されない場合には、バス１１の信号線への信号出力能力を小さくして消費電流を低減できる。【選択図】図１
2010113410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象を制御するための処理を行う処理装置として車両用電子制御装置に搭載されるマイクロコンピュータチップであって、
当該マイクロコンピュータチップの内部においてバスを成す信号線に接続され、当該マイクロコンピュータチップの外部において他の半導体チップの信号端子に接続され得る接続端子を備え、
更に、当該マイクロコンピュータチップ内で前記接続端子につながる前記信号線へ信号を出力するための少なくとも１つの出力回路は、それの信号出力能力が、当該マイクロコンピュータチップに設けられた前記接続端子とは別の入力端子から与えられる制御信号によって変わるように構成されていること、
を特徴とするマイクロコンピュータチップ。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロコンピュータチップにおいて、
前記入力端子から前記出力回路に与えられる前記制御信号は、ハイかローかの電圧であると共に、前記入力端子がオープン状態の場合にはハイとローのうちの一方である非アクティブレベルとなり、
前記出力回路は、前記制御信号がアクティブレベルである場合よりも非アクティブレベルである場合の方が、信号出力能力が小さくなるように構成されていること、
を特徴とするマイクロコンピュータチップ。
【請求項３】
請求項２に記載のマイクロコンピュータチップにおいて、
前記入力端子は、前記接続端子に前記他の半導体チップの前記信号端子が接続された状態であって、前記半導体チップが当該マイクロコンピュータチップに接続された状態の場合に、前記半導体チップの端子のうち、前記制御信号を出力するために設けられた出力端子と接続されること、
を特徴とするマイクロコンピュータチップ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載のマイクロコンピュータチップにおいて、
前記入力端子を複数備えると共に、
前記出力回路は、前記複数の入力端子から与えられる制御信号のうち、アクティブレベルである制御信号の数が多いほど、信号出力能力が大きくなるように構成されていること、
を特徴とするマイクロコンピュータチップ。
【請求項５】
請求項４に記載のマイクロコンピュータチップにおいて、
前記出力回路は、前記信号線へ信号を出力するためのバッファ回路を、前記複数の入力端子から与えられる各制御信号に対応してそれぞれ備えていると共に、その複数のバッファ回路は並列に接続されており、更に、前記各バッファ回路は、それに対応する前記制御信号がアクティブレベルの場合に動作可能になり、前記制御信号が非アクティブレベルの場合に動作不能になること、
を特徴とするマイクロコンピュータチップ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載のマイクロコンピュータチップにおいて、
前記出力回路は、当該マイクロコンピュータチップ内のＣＰＵから前記信号線に信号を出力するための出力回路であること、
を特徴とするマイクロコンピュータチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電子制御装置に用いられるマイクロコンピュータチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンなどを制御する車両用電子制御装置（以下、ＥＣＵともいう）では、それに搭載したマイクロコンピュータ（以下、マイコンともいう）によって、制御対象を制御するための様々な処理を行うようになっている。
【０００３】
また、車両及びＥＣＵの開発段階においては、ＥＣＵを車両に搭載した状態で動作させてみて、そのＥＣＵの制御対象に対する実際の制御特性を検証すると共に、その検証結果に応じて、ＥＣＵのマイコンに実行させるプログラムを適宜変更することにより、そのＥＣＵの制御特性を調整して、制御対象の機能や性能が目標の状態となるようにする、といった制御特性調整の作業を行うようにしている。尚、プログラムとは、そのプログラムを構成する命令コードのことだけでなく、そのプログラムの実行時に参照されるデータマップや係数などの参照データ（いわゆる制御データ）のことも含んでいる。また、制御特性としては、エンジンの制御を例に挙げると、例えば各気筒に対する点火のタイミングや燃料噴射のタイミングなどがある。また、以下では、こうした制御特性の調整のことを、キャリブレーションと言う。
【０００４】
そして、こうした調整作業を効率良く行うために、ＥＣＵに搭載されるマイコンのチップ内には、図４に示すように、制御特性調整用の回路であるキャリブレーション回路１０を設けるようにしていた。そのキャリブレーション回路１０は、マイコンチップ内のバス１１を介して、マイコンチップ内の各部（即ち、バス１１で互いに接続されたＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、及び周辺回路１５等）と接続されており、また、図示は省略しているが、ＥＣＵ外部のキャリブレーション用ツール（調整作業用ツール）と特定の通信インターフェースを介して接続されるようになっている。尚、マイコンチップ内の周辺回路１５とは、ＣＰＵ１２からみた周辺回路であり、例えば、Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）１６、タイマ１７、シリアル通信回路１８、Ｉ／Ｏポート（図示省略）等がある。
【０００５】
そして、キャリブレーション回路１０は、キャリブレーション用ツールからの指令に応じて動作し、マイコンのＲＯＭ１３からプログラムを読み出してキャリブレーション用ツールへ出力したり、キャリブレーション用ツールから送られて来る修正後のプログラムをマイコンのＲＯＭ１３から読み出したデータに上書きしたりする。また例えば、キャリブレーション回路１０は、ＣＰＵ１２のモードを切り替えて、そのＣＰＵ１２が、当該キャリブレーション回路１０の内部に設けられたＲＡＭ内に、ＲＯＭ１３の特定部分に相当するプログラムをコピーし、そのＲＡＭ内のプログラムをＲＯＭ１３内のプログラムの代わりに読み込み実行するようにさせる。そして、その内容をリアルタイムにキャリブレーションする機能を持つ。勿論、そのＲＡＭで実行するプログラムは、前記キャリブレーション用ツールから送られてきたプログラムとする方法もある。尚、特許文献１には、ＣＰＵに、不揮発性メモリ内のデータに代えて、ＲＡＭ内のデータを参照させることで、そのＣＰＵの動作を停止させることなくチューニングを行うことが記載されている。
【０００６】
ところで、上記のようなキャリブレーション回路の機能は、車両量産時には不要な機能であり、換言すれば、量産車両に組み付けられる完成状態のＥＣＵに搭載されるマイコン（以下、量産用マイコンという）には不要なものである。
【０００７】
このため、チップ内にキャリブレーション回路を備えたマイコンを量産用マイコンとして用いると、その量産用マイコンのコストアップを招いてしまう。また、キャリブレーション回路は、前述したようにマイコン内のＲＯＭにアクセスする機能を有しているため、量産用マイコンとしてのセキュリティ性を低下させてしまう。つまり、そのキャリブレーション回路にマイコンの外部から指令して、ＲＯＭ内のデータを読み出したり書き替えたりする、といった不正行為が行われる可能性が生じる。
【０００８】
そこで、こうした問題を解決するために、本発明者は以下のことを考えた。
【０００９】
即ち図５に示すように、まず、マイコンのチップを、キャリブレーション回路１０以外のマイコン本来の機能部分を含む本体チップ２１と、キャリブレーション回路１０を含むサブチップとしてのキャリブレーション用チップ３１とに分けて（即ち別チップ化して）製造する。そして、車両及びＥＣＵの開発時には、本体チップ２１にキャリブレーション用チップ３１を接続した状態でその両チップ２１，３１を１パッケージにパッケージングしたキャリブレーション機能付きマイコンを作成し、それを用いる。一方、車両量産時には、本体チップ２１のみをパッケージングした量産用マイコンを作成し、それを用いる。
【００１０】
また、この場合、本体チップ２１には、その本体チップ２１内でバス１１を成す各信号線と接続される接続端子２２を設けておき、その接続端子２２にキャリブレーション用チップ３１側の信号端子３２が接続されることで、キャリブレーション用チップ３１側のキャリブレーション回路１０が本体チップ２１側のバス１１と接続される状態、即ち、本体チップ２１にキャリブレーション用チップ３１が接続された状態となるようにしておけば良い。
【００１１】
尚、特許文献２には、複数のチップによって１つの半導体装置を構成することが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２０９０６号公報
【特許文献２】特開平８−１６７７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図５のように本体チップ２１とキャリブレーション用チップ３１とに分けるようにしても、未だ下記の課題がある。
【００１３】
図６に示すように、本体チップ２１にキャリブレーション用チップ３１を接続した場合には、本体チップ２１内のバス１１に、キャリブレーション回路１０の負荷容量Ｃ１が加わるだけでなく、両チップ２１，３１を接続する配線の負荷容量Ｃ２も加わることとなる。
【００１４】
このため、本体チップ２１とキャリブレーション用チップ３１との双方において、バス１１を成す信号線へ信号を出力するための出力回路（以下、バス信号出力回路ともいう）の信号出力能力（即ち、信号線の電圧をハイとローに変化させる駆動能力のことであり、より詳しくは、信号線から電流を引き込んだり信号線へ電流を流し出したりする駆動能力）を、図４の場合よりも更に大きく設定しておくこととなる。そうしないと、本体チップ２１にキャリブレーション用チップ３１が接続されるキャリブレーション機能付きマイコンの形態の場合に、バス１１の各信号線の電圧を適切なタイミングでハイとローに変化させることができず、正常なマイコンの動作を実現できないからである。
【００１５】
例えば、ＣＰＵ１２からバス１１の信号線に信号を出力するバス信号出力回路を例に挙げると、それの信号出力能力を大きくする手法としては、図６に示すように、ＣＰＵ１２からバス１１の信号線に信号を出力するための各信号出力経路Ｌ１上に、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１が出力した信号と同じ論理レベルの信号をバス１１の信号線に出力するバッファ回路Ｂを設ければ良い。この場合、そのバッファ回路Ｂと、そのバッファ回路Ｂへ信号を出力するＣＰＵ１２内の信号出力源であるバス信号出力部４１とが、信号出力能力の増大されたバス信号出力回路に該当する。
【００１６】
そして、図６に示すように、本体チップ２１におけるＣＰＵ１２以外のＲＯＭ１３やＲＡＭ１４や周辺回路１５の各々からバス１１の信号線に信号を出力するための各信号出力経路Ｌ２〜Ｌ６にも、上記バッファ回路Ｂと同様のバッファ回路を設ければ良い。また、キャリブレーション用チップ３１においても、キャリブレーション回路１０からバス１１の信号線に信号を出力するための各信号出力経路Ｌ７に、上記バッファ回路Ｂと同様のバッファ回路を設ければ良い。
【００１７】
一方、バッファ回路Ｂを追加するのではなく、信号出力源のバス信号出力部を構成するトランジスタのサイズを大きくする手法等により、そのバス信号出力部自体の信号出力能力を大きくすることも考えられる。そして、この場合は、そのバス信号出力部が、信号出力能力の増大されたバス信号出力回路に該当する。
【００１８】
しかしながら、何れの手法を採るにしても、バス信号出力回路の信号出力能力を大きくするということは、そのバス信号出力回路によってバス１１の信号線に流される電流（いわゆるバス駆動電流）が大きくなるということであり、マイコンでの消費電流が増加するということである。
【００１９】
そして、本体チップ２１にキャリブレーション用チップ３１が接続されない量産用マイコンの形態では、バス駆動電流が過剰となり、消費電流が不必要に増加してしまうこととなる。更に、このため、発熱も増加してマイコンの寿命短縮化を招く可能性もある。特に、本体チップ２１がキャリブレーション用チップ３１と接続されずに用いられる量産用マイコンの場合には、低消費電流で低発熱であることが望まれるが、それを実現し難くなってしまうのである。
【００２０】
そこで、本発明は、車両用電子制御装置に用いられると共に、他の半導体チップが内部のバスに接続可能に構成されたマイコンチップにおいて、他の半導体チップが接続されない使用形態での消費電流を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１のマイコン（マイクロコンピュータ）チップは、制御対象を制御するための処理を行う処理装置として車両用電子制御装置に搭載されるものである。また、このマイコンチップは、当該マイコンチップの内部においてバスを成す信号線に接続される接続端子であって、当該マイコンチップの外部において他の半導体チップの信号端子に接続され得る接続端子を備えている。
【００２２】
そして特に、このマイコンチップにおいて、前記接続端子につながる信号線へ信号を出力するための少なくとも１つの出力回路（即ち、バスを成す信号線へ信号を出力するバス信号出力回路の少なくとも１つ）は、それの信号出力能力が、当該マイコンチップに設けられた前記接続端子とは別の入力端子から与えられる制御信号によって変わるように構成されている。尚、以下では、制御信号によって信号出力能力が可変の上記出力回路のことを、出力能力可変型バス信号出力回路ともいう。
【００２３】
このような請求項１のマイコンチップによれば、上記入力端子から与える制御信号によって、出力能力可変型バス信号出力回路の信号出力能力を変えることができる。
【００２４】
このため、当該マイコンチップに他の半導体チップが接続される使用形態（詳しくは、接続端子に他の半導体チップの信号端子が接続されることにより、その半導体チップがバスに接続された状態の使用形態）の場合には、出力能力可変型バス信号出力回路の信号出力能力を大きくするが、当該マイコンチップに他の半導体チップが接続されない使用形態（詳しくは、接続端子に他の半導体チップの信号端子が接続されない使用形態）の場合には、他の半導体チップが接続される使用形態の場合よりも、出力能力可変型バス信号出力回路の信号出力能力を小さくして、その出力回路がバスの信号線に余分な電流を流さないようにすることができる。よって、他の半導体チップが接続されない使用形態での消費電流を低減することができる。
【００２５】
尚、出力能力可変型にしないバス信号出力回路の信号出力能力は、他の半導体チップが接続される使用形態の場合でも、そのバス信号出力回路の信号出力先である信号線の電圧を適切なタイミングでハイとローに変化させて正常なマイコン動作が可能な能力に予め設定しておけば良い。そして、バス信号出力回路のうち、出力能力可変型であるものの数を多くすればするほど、他の半導体チップが接続されない使用形態での消費電流を低減することができる。また特に、請求項６に記載の如く、当該マイコンチップ内のＣＰＵからバスの信号線に信号を出力するための出力回路を、出力能力可変型バス信号出力回路とすれば効果的である。マイコンの動作時には、必ずＣＰＵからバスの信号線に信号が出力されるからであり、その信号出力時に余分な電流を流さないようにすることで、消費電流を効果的に低減できるからである。
【００２６】
次に、請求項２のマイコンチップでは、請求項１のマイコンチップにおいて、前記入力端子から出力能力可変型バス信号出力回路に与えられる制御信号は、ハイかローかの電圧であると共に、前記入力端子がオープン状態の場合にはハイとローのうちの一方である非アクティブレベルとなる。そして、出力能力可変型バス信号出力回路は、前記制御信号がアクティブレベルである場合よりも非アクティブレベルである場合の方が、信号出力能力が小さくなるように構成されている。
【００２７】
このようなマイコンチップによれば、他の半導体チップが接続される場合に該半導体チップの特定の出力端子から上記入力端子にアクティブレベルの制御信号が入力される、というようにしておくだけで、「他の半導体チップが接続されない使用形態の場合には、他の半導体チップが接続される使用形態の場合よりも、出力能力可変型バス信号出力回路の信号出力能力を小さくする」という切り替えを実施できるようになる。他の半導体チップが接続されない場合には、入力端子がオープン状態となって、出力能力可変型バス信号出力回路の信号出力能力が小さくなるからである。
【００２８】
そして、以上のことから請求項３のマイコンチップでは、請求項２のマイコンチップにおいて、前記入力端子は、前記接続端子に他の半導体チップの信号端子が接続された状態であって、その半導体チップが当該マイコンチップに接続された状態の場合に、その半導体チップの端子のうち、前記制御信号を出力するために設けられた出力端子と接続されるようになっている。この構成によれば、他の半導体チップが接続された場合に、その半導体チップの出力端子から上記入力端子にアクティブレベルの制御信号を入力させることができるからである。
【００２９】
尚、具体的には、制御信号の入力端子の位置を、下記の位置にしておけば良い。即ち、制御信号の入力端子は、当該マイコンチップに他の半導体チップが接続された状態（接続端子に他の半導体チップの信号端子が接続された状態）の場合に、その半導体チップの上記出力端子と対応する位置であって、その出力端子と接続されるべき端子の位置に設けておけば良い。
【００３０】
次に、請求項４のマイコンチップは、請求項２，３のマイコンチップにおいて、前記入力端子を複数備えている。そして、出力能力可変型バス信号出力回路は、前記複数の入力端子から与えられる制御信号のうち、アクティブレベルである制御信号の数が多いほど、信号出力能力が大きくなるように構成されている。
【００３１】
このようなマイコンチップによれば、出力能力可変型バス信号出力回路の信号出力能力を、大小の２通りではなく、３通り以上に変えることができるようになる。つまり、最小以外の信号出力能力を複数通りに変えることができる。このため、接続される可能性のある半導体チップが複数種類ある場合に、実際に接続される半導体チップに応じて必要最小限の信号出力能力を選択することができるようになる。
【００３２】
また、複数の入力端子で信号出力能力（駆動能力）を制御する代わりに、シリアル通信線での通信やアナログ信号の電圧にてバッファＯＮの数を制御する等して信号出力能力を制御してもよい。また、複数のバッファの信号出力能力を２のべき乗の能力に指定し、デジタル的に出力能力を指定することも出来る。
【００３３】
また、請求項４のマイコンチップを実現するための出力能力可変型バス信号出力回路は、例えば請求項５に記載の如く構成することができる。即ち、出力能力可変型バス信号出力回路は、前記信号線へ信号を出力するためのバッファ回路を、前記複数の入力端子から与えられる各制御信号に対応してそれぞれ備えていると共に、その複数のバッファ回路は並列に接続されており、更に、前記各バッファ回路は、それに対応する前記制御信号がアクティブレベルの場合に動作可能になり、前記制御信号が非アクティブレベルの場合に動作不能になる、という構成である。そして、この構成は、簡単である上に、出力能力が固定のバス信号出力回路に対して追加することで、そのバス信号出力回路を出力能力可変型にすることができるため非常に好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、本発明が適用された実施形態のマイコンチップについて説明する。尚、本実施形態のマイコンチップは、図６に示したマイコンの本体チップ２１に相当するものであり、以下では、本体チップと言う。また、本実施形態において、図４〜図６に示したものと同じものについては、その図４〜図６で使用した符号と同じ符号を用いるため、説明を省略する。
【００３５】
図１に示すように、実施形態の本体チップ１は、図６に示したマイコンの本体チップ２１と比較すると、下記（１）〜（４）の点が異なっている。
（１）ＣＰＵ１２からバス１１の信号線に信号を出力するための各信号出力経路Ｌ１に対して、互いに並列な複数（この例では３つ）のバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３が接続されている。換言すれば、各信号出力経路Ｌ１上に、４つの並列経路が設けられていると共に、そのうちの３つの並列経路上にバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３が１つずつ設けられ、残りの１つの並列経路が、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３をバイパスするバイパス経路となっている。
【００３６】
そして、バッファ回路Ｂｎ（ｎは１〜３の何れか）の各々は、自己に入力される制御信号Ｓｎ（ｎは１〜３の何れか）がアクティブレベル（本実施形態では例えばハイ）の場合に動作可能になり、その制御信号Ｓｎが非アクティブレベル（本実施形態では例えばロー）の場合には動作不能となって、それの出力端子がハイインピーダンスになる。
【００３７】
また、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３の各々は、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１が信号出力経路Ｌ１に出力した信号と同じ論理レベルの信号をバス１１の信号線に出力するものである。
【００３８】
ここで、更に詳しく説明すると、バス１１を成す信号線としては、例えば、アドレス信号用のアドレス線、データ信号用のデータ線、アクセス相手を指定するためのチップセレクト信号用のチップセレクト線、アクセスの種別がリードかライトかを示すリード／ライト信号用のリード／ライト線、特定の要求信号を出力するための要求信号線、その要求信号に対する特定の応答信号を入力するための応答信号線等がある。
【００３９】
また、ＣＰＵ１２から見ると、それらの信号線のうち、データ線及び応答信号線以外（アドレス線、チップセレクト線、リード／ライト線、要求信号線）は、信号を出力するだけの出力専用線であり、データ線は、信号の出力と入力との両方を行う双方向線であり、応答信号線は、信号を入力するだけの入力専用線である。
【００４０】
そして、ＣＰＵ１２からの信号出力経路Ｌ１のうち、信号出力先の信号線が出力専用線である信号出力経路Ｌ１（即ち、出力専用線につながる信号出力経路Ｌ１）については、それの一端が、ＣＰＵ１２内にてバス信号出力部４１の出力端子に接続される。そして、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１が出力した信号が、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３の設けられていない上記バイパス経路を通って出力先の信号線に出力され、更に、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３のうちで動作可能になっているものがあれば、そのバッファ回路によっても、出力先の信号線に出力されることとなる。
【００４１】
また、ＣＰＵ１２からの信号出力経路Ｌ１のうち、信号出力先の信号線が双方向線である信号出力経路Ｌ１（即ち、双方向線につながる信号出力経路Ｌ１）については、それの一端が、図１におけるＣＰＵ１２内の点線で示すように、ＣＰＵ１２内にて、バス信号出力部４１の出力端子だけでなく、バス信号入力部４２の入力端子にも接続される。
【００４２】
そして、双方向線へ信号を出力する場合（即ち、データ出力時）には、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１が動作可能になると共に、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３も制御信号Ｓ１〜Ｓ３に応じて動作可能になる。このため、信号出力先の信号線が出力専用線である信号出力経路Ｌ１の場合と同様に、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１が出力した信号が、上記バイパス経路を通って出力先の信号線に出力され、更に、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３のうちで動作可能状態になっているものがあれば、そのバッファ回路によっても、出力先の信号線に出力されることとなる。
【００４３】
これに対して、双方向線から信号を入力する場合（即ち、データ入力時）には、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１が動作不能になると共に、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３も制御信号Ｓ１〜Ｓ３に拘わらず動作不能になり、信号出力経路Ｌ１の電圧（即ち、双方向線であるデータ線の電圧）が、バス信号入力部４２を介して、ＣＰＵ１２の内部回路に読み込まれることとなる。つまり、この場合、双方向線につながる信号出力経路Ｌ１は、実際には、ＣＰＵ１２への信号入力経路として機能することとなる。
【００４４】
尚、データ出力時とデータ入力時とによる上記バス信号出力部４１及びバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３の動作可能／不能の切り替えは、ＣＰＵ１２の内部で発生される切替信号によって行われる。そして、上記出力専用線につながる信号出力経路Ｌ１のバッファ回路Ｂｎは、自己に入力される制御信号Ｓｎがアクティブレベルであることのみを条件として動作可能になるが、双方向線につながる信号出力経路Ｌ１のバッファ回路Ｂｎは、ＣＰＵ１２からの上記切替信号が「データ出力」を示し、且つ、自己に入力される制御信号Ｓｎがアクティブレベルの場合に動作可能となる。
（２）バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３の各々に対応する制御信号Ｓ１〜Ｓ３を、当該本体チップ１の外部から入力するための入力端子Ｘ１〜Ｘ３を備えている。つまり、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３には、その入力端子Ｘ１〜Ｘ３からの制御信号Ｓ１〜Ｓ３が入力される。
【００４５】
また、その入力端子Ｘ１〜Ｘ３の各々は、当該本体チップ１の内部において、図示しないプルダウン抵抗を介してグランドラインに接続（つまり、プルダウン）されている。このため、入力端子Ｘ１〜Ｘ３がオープン状態の場合には、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３への制御信号Ｓ１〜Ｓ３が非アクティブレベルのローとなる。
（３）バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３が設けられた信号出力経路Ｌ１へ信号を出力するＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１の信号出力能力は、当該本体チップ１にキャリブレーション用チップ２が接続されない場合に、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３が動作不能状態であっても、バス１１の信号線の電圧を適切なタイミングでハイとローに変化させて正常なマイコンの動作を実現できる範囲で極力小さい能力に設定されている。このため、その信号出力能力は、図４の形態のマイコンにおけるＣＰＵ１２と同等か、或いは、その図４のＣＰＵ１２よりもキャリブレーション回路１０の負荷容量Ｃ１を考慮しない分、更に小さくなっている。
（４）接続端子２２に接続されるのがキャリブレーション用チップ３１と同様のキャリブレーション用チップ２であるが、そのキャリブレーション用チップ２は、キャリブレーション用チップ３１と比較すると、前述の信号端子３２とは別の出力端子Ｙ１〜Ｙ３と、バッファ制御回路３とを、追加して備えている。そして、バッファ制御回路３は、出力端子Ｙ１〜Ｙ３の各々から上記制御信号Ｓ１〜Ｓ３を出力する回路であり、その制御信号Ｓ１〜Ｓ３のうちの１つ以上はハイにするように設定される。
【００４６】
更に、当該本体チップ１の上記入力端子Ｘｎ（ｎは１〜３の何れか）は、キャリブレーション用チップ２が当該本体チップ１に接続された状態の場合に、そのキャリブレーション用チップ２の上記出力端子Ｙｎ（ｎは１〜３の何れか）と接続されるようになっている。よって、当該本体チップ１にキャリブレーション用チップ２が接続される場合に、入力端子Ｘｎには、キャリブレーション用チップ２のバッファ制御回路３から出力端子Ｙｎを介してハイ又はローの制御信号Ｓｎが入力されることとなる。
【００４７】
次に、本実施形態の本体チップ１がどのように使用されるかについて説明する。
【００４８】
まず図２は、本体チップ１にキャリブレーション用チップ２を接続した状態でその両チップ１，２を１パッケージにパッケージングしたキャリブレーション機能付きマイコン５０を作成し、そのマイコン５０を、車両のエンジンを制御するＥＣＵ５１に搭載した場合を示している。つまり、図２のＥＣＵ５１は開発段階のものである。
【００４９】
図２に示すように、ＥＣＵ５１には、マイコン５０の他に、そのマイコン５０と信号のやり取りをするＩＣやトランジスタ等の能動素子５２や、抵抗及びコンデンサ等の受動素子５３が搭載されている。そして、それらの能動素子５２及び受動素子５３により、点火装置やインジェクタ等のアクチュエータを駆動するための駆動回路や、センサからの信号を入力するための入力回路等が構成されている。
【００５０】
更に、ＥＣＵ５１には、車載バッテリの電圧（バッテリ電圧）から一定の電源電圧を生成して、その電源電圧をマイコン５０や能動素子５２等の各部に供給する電源ＩＣ５４や、コネクタ５５も搭載されている。そのコネクタ５５は、エンジンを制御するためのセンサやアクチュエータを当該ＥＣＵ５１に接続させるためのものである。
【００５１】
また特に、開発段階である図２のＥＣＵ５１には、「背景技術」の欄で述べたキャリブレーション用ツール（調整作業用ツール）を、キャリブレーション用チップ２内に構成されたキャリブレーション回路１０に接続させるための通信インターフェース５６も設けられている。
【００５２】
尚、図示を省略しているが、本体チップ１には、前述の端子２２，Ｘ１〜Ｘ３とは別に、上記駆動回路や入力回路等と信号の入出力を行うための端子が複数設けられており、キャリブレーション用チップ２には、前述の端子３２，Ｙ１〜Ｙ３とは別に、上記通信インターフェース５６に接続されるための通信用端子が複数設けられている。
【００５３】
ここで、本体チップ１とキャリブレーション用チップ２との接続形態としては、例えば図２における「構成１」のような形態が考えられる。
【００５４】
即ち、はんだボールによってＥＣＵ５１のマザーボードに実装されることとなるインターポーザ６１の上に、本体チップ１が搭載され、更に、その本体チップ１の上にキャリブレーション用チップ２が搭載されて、インターポーザ６１と本体チップ１とキャリブレーション用チップ２との相互の接続（配線）が、ボンディングワイヤ（接続用ボンディング）６２によって行われる、という構成である。尚、本体チップ１とキャリブレーション用チップ２は、インターポーザ６１上で樹脂６３により封止される。また、図２の「構成１」において、はんだボールは、丸（○）で示されている。
【００５５】
この「構成１」の場合、本体チップ１とキャリブレーション用チップ２の各端子は、上記ボンディングワイヤ６２の先端が接続されるパッドである。そして、本体チップ１の端子２２，Ｘ１〜Ｘ３と、キャリブレーション用チップ２の端子３２，Ｙ１〜Ｙ３は、ボンディングワイヤ６２によって図１の如く接続されることとなる。また、本体チップ１の他の端子と、キャリブレーション用チップ２の他の端子（通信用端子）は、ボンディングワイヤ６２、インターポーザ６１に形成された配線、及びインターポーザ６１の下面のはんだボールを介して、ＥＣＵ５１のマザーボードに形成された配線に接続される。
【００５６】
また、本体チップ１とキャリブレーション用チップ２との接続形態としては、例えば図２における「構成２」のような形態も考えられる。
【００５７】
即ち、インターポーザ６１の上に、本体チップ１がはんだボールによって実装され、更に、その本体チップ１の上にキャリブレーション用チップ２がはんだボールによって実装される、という構成である。尚、図２の「構成２」においても、はんだボールは、丸（○）で示されている。また、この「構成２」においても、本体チップ１とキャリブレーション用チップ２は、インターポーザ６１上で樹脂６３により封止されるが、この場合の封止手法は、いわゆるポッティングというものである。
【００５８】
そして、この「構成２」の場合、キャリブレーション用チップ２の各端子は、キャリブレーション用チップ２の下面に設けられたはんだボール用のパッドである。また、本体チップ１の端子２２，Ｘ１〜Ｘ３は、本体チップ１の上面に設けられたはんだボール用のパッドであり、本体チップ１の他の端子は、本体チップ１の下面に設けられたはんだボール用のパッドである。
【００５９】
そして、本体チップ１の端子２２，Ｘ１〜Ｘ３と、キャリブレーション用チップ２の端子３２，Ｙ１〜Ｙ３は、キャリブレーション用チップ２の下面のはんだボールによって図１の如く接続されることとなる。また、本体チップ１の他の端子は、本体チップ１の下面のはんだボール、インターポーザ６１に形成された配線、及びインターポーザ６１の下面のはんだボールを介して、ＥＣＵ５１のマザーボードに形成された配線に接続される。
【００６０】
また、キャリブレーション用チップ２の他の端子（通信用端子）は、キャリブレーション用チップ２の下面のはんだボール、本体チップ１の上面に設けられたはんだボール用のパッド、本体チップ１の内部に貫通ビア技術等で設けられた信号配線６４、本体チップ１の下面のはんだボール、インターポーザ６１に形成された配線、及びインターポーザ６１の下面のはんだボールを介して、ＥＣＵ５１のマザーボードに形成された配線（具体的には、通信インターフェース５６からの配線）に接続される。
【００６１】
そして、図２のＥＣＵ５１では、キャリブレーション用ツールを通信インターフェース５６に接続して、そのキャリブレーション用ツールからマイコン５０のキャリブレーション用チップ２（詳しくは、その中のキャリブレーション回路１０）に指令を与えることにより、例えば、本体チップ１内のＲＯＭ１３からプログラムを読み出して内容を確認したり、ＣＰＵ１２に、ＲＯＭ１３からキャリブレーション回路１０内のＲＡＭへ読み出したプログラムを実行させている状態で、そのＲＡＭ内のプログラムをキャリブレーション用ツールから送信する修正後のプログラムにリアルタイムに上書きしたりすることができる。そして、こうした作業により、ＥＣＵ５１の制御特性を所望のものに調整することができる。
【００６２】
一方、プログラムが完成した後の車両量産時には、図２の「構成１」又は「構成２」からキャリブレーション用チップ２を除いた構成のマイコン、即ち、本体チップ１のみをパッケージングした量産用マイコンを作成し、そのマイコンを、図２のマイコン５０に代えてＥＣＵ５１に搭載すれば良い。そして、そのＥＣＵ５１が量産用であって完成状態のＥＣＵということになる。また、その量産用のＥＣＵには、通信インターフェース５６を実装しなくても良い。
【００６３】
加えて「構成２」では、量産用マイコンを実装したＥＣＵにて、後に故障再現等によりキャリブレーションを行いたい場合、露出した本体チップ１上にキャリブレーション用チップを暫定実装することにより、キャリブレーションが可能となる。
【００６４】
尚、図２に示した「構成１」と「構成２」の何れにおいても、本体チップ１の入力端子Ｘ１〜Ｘ３は、当該本体チップ１にキャリブレーション用チップ２が接続された状態（接続端子２２に信号端子３２が接続された状態）の場合に、キャリブレーション用チップ２の出力端子Ｙ１〜Ｙ３と対応する位置であって、その出力端子Ｙ１〜Ｙ３と接続されるべき端子の位置に設けておけば良い。また、図２に示した「構成１」及び「構成２」は、本体チップ１とキャリブレーション用チップ２とを接続する経路の抵抗と容量成分を、極力抑制できるものであるが、両チップ１，２の接続形態は平面的な配置等の他の形態であっても良い。平面的な配置である場合、接続端子２２と信号端子３２は各接続する端子が直接向かい合わせになる位置にパッド配置すればボンディング接続距離が最短になり抵抗・容量成分を低減できる。
【００６５】
以上のような本体チップ１では、ＣＰＵ１２内の信号出力源であるバス信号出力部４１とバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３とにより、制御信号Ｓ１〜Ｓ３に応じて信号出力能力が可変のバス信号出力回路（出力能力可変型バス信号出力回路）４３が構成されている（図１参照）。
【００６６】
そして、この本体チップ１によれば、他の半導体チップとしてのキャリブレーション用チップ２が接続されない量産用マイコンの形態においては、入力端子Ｘ１〜Ｘ３がオープン状態にされて、その入力端子Ｘ１〜Ｘ３からバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３への制御信号Ｓ１〜Ｓ３が非アクティブレベルのローになるため、そのバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３は動作しなくなる。このため、出力能力可変型バス信号出力回路４３の信号出力能力は、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１の信号出力能力であって、量産用マイコンの形態において必要最小限の能力となる。よって、ＣＰＵ１２がバス１１の信号線に信号を出力する際に、その信号線に余分な電流を流さないようにすることができ、量産用マイコンの形態での消費電流を低減することができる。
【００６７】
また、当該本体チップ１にキャリブレーション用チップ２が接続されるキャリブレーション機能付きマイコンの形態においては、図１又は図３に示すように、キャリブレーション用チップ２のバッファ制御回路３から出力端子Ｙ１〜Ｙ３を介して入力端子Ｘ１〜Ｘ３に制御信号Ｓ１〜Ｓ３が入力される。そして、その制御信号Ｓ１〜Ｓ３のうちの少なくとも１つはハイであるため、出力能力可変型バス信号出力回路４３の信号出力能力は、キャリブレーション用チップ２が接続されない場合よりも大きくなる。
【００６８】
例えば、制御信号Ｓ１〜Ｓ３の全てがハイであれば、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３の全てが作動するため、出力能力可変型バス信号出力回路４３の信号出力能力は、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１の信号出力能力に対して、３つのバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３の信号出力能力を加えた能力となる。
【００６９】
また例えば、図３に示すように、制御信号Ｓ１〜Ｓ３のうちの２つ（この例ではＳ１とＳ２）だけがハイであれば、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３のうちの２つ（この例ではＢ１とＢ２）だけが作動するため、出力能力可変型バス信号出力回路４３の信号出力能力は、ＣＰＵ１２内のバス信号出力部４１の信号出力能力に対して、２つのバッファ回路Ｂ１，Ｂ２の信号出力能力を加えた能力となる。
【００７０】
このように、キャリブレーション用チップ２が接続される場合には、キャリブレーション用チップ２が接続されない場合よりも、出力能力可変型バス信号出力回路４３の信号出力能力が大きくなるため、そのキャリブレーション用チップ２が接続されることでバス１１の信号線に加わる負荷容量が大きくなっても、正常なマイコンの動作（この場合には、キャリブレーション機能付きマイコンとしての動作）が可能となる。
【００７１】
特に、本実施形態の本体チップ１では、入力端子Ｘ１〜Ｘ３から与えられる制御信号Ｓ１〜Ｓ３のうち、ハイである制御信号の数が多いほど、有効になるバッファ回路の数が増えて、出力能力可変型バス信号出力回路４３の信号出力能力が大きくなる。
【００７２】
このため、接続されるキャリブレーション用チップ２が複数種類ある場合に、その種類に応じて、必要最小限の信号出力能力を選択することができる。
【００７３】
具体的な設定手法としては、キャリブレーション用チップ２内のバッファ制御回路３が出力する制御信号Ｓ１〜Ｓ３の論理レベル（ハイ又はロー）を、そのキャリブレーション用チップ２が本体チップ１に接続されることでバス１１の信号線に加わる負荷容量（具体的には、既述した図６のＣ１やＣ２）に合わせて、必要最小限の数のバッファ回路が有効となるように設定しておけば良い。
【００７４】
以上のように、本実施形態の本体チップ１によれば、キャリブレーション用チップ２が接続される場合と接続されない場合との両方の使用形態において、正常に動作することができると共に、キャリブレーション用チップ２が接続されない場合の消費電流を低減することができる。また、本実施形態によれば、信号出力経路Ｌ１に対しバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３を設けるだけで、信号出力能力を可変にすることができる利点もある。
【００７５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００７６】
例えば、バス１１への信号出力能力を可変にするためのバッファ回路Ｂ１〜Ｂ３は、ＣＰＵ１２の内部に設けても良い。
【００７７】
また、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３の数は、３つに限らず、少なくとも１つあれば、バス１１への信号出力能力を大小２通りに切り替えることができる。
【００７８】
また、バッファ回路Ｂ１〜Ｂ３と並列な前述のバイパス経路上に、制御信号Ｓ１〜Ｓ３とは関係なく動作するバッファ回路が設けられていても良い。
【００７９】
また、本体チップ１の入力端子Ｘ１〜Ｘ３へは、キャリブレーション用チップ２からではなく、本体チップ１が搭載されるＥＣＵの基板上に設けられた他の回路や素子から、制御信号Ｓ１〜Ｓ３が入力されるようにしても良い。
【００８０】
また、上記実施形態の本体チップ１では、ＣＰＵ１２からバス１１の信号線に信号を出力するための信号出力経路Ｌ１についてのみ、信号出力能力を可変に構成したが、ＣＰＵ１２以外のＲＯＭ１３やＲＡＭ１４や周辺回路１５（１７，１７，１８）の各々からバス１１の信号線に信号を出力するための信号出力経路Ｌ２〜Ｌ６についても、同様に信号出力能力を可変に構成しても良い。そのようにすれば、キャリブレーション用チップ２が接続されない場合の消費電流を一層低減することができる。
【００８１】
また、本体チップ１において、バス１１の信号線に信号を出力するための出力回路のうち、何れか１つについてのみ、信号出力能力を可変に構成しても良い。
【００８２】
また、本体チップ１のバス１１に接続される他の半導体チップは、キャリブレーション用チップ以外の他の機能の半導体チップでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施形態の本体チップとキャリブレーション用チップとの構成を表す構成図である。
【図２】実施形態の本体チップがどのように使用されるかを説明するための説明図である
【図３】実施形態の本体チップの作用を説明するための説明図である。
【図４】従来技術を説明するための説明図である。
【図５】従来技術の改良案を説明するための説明図である。
【図６】課題を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１…本体チップ（マイクロコンピュータチップ）、２…キャリブレーション用チップ（他の半導体チップ）、３…バッファ制御回路、１０…キャリブレーション回路、１１…バス、１２…ＣＰＵ、１３…ＲＯＭ、１４…ＲＡＭ、１５…周辺回路、１６…Ａ／Ｄ変換回路、１７…タイマ、１８…シリアル通信回路、２２…接続端子、３２…信号端子、４１…バス信号出力部、４２…バス信号入力部、４３…出力能力可変型バス信号出力回路、Ｂ１〜Ｂ３…バッファ回路、Ｌ１〜Ｌ６…信号出力経路、Ｘ１〜Ｘ３…制御信号の入力端子、Ｙ１〜Ｙ３…制御信号の出力端子、５０…キャリブレーション機能付きマイコン、５１…ＥＣＵ、５２…能動素子、５３…受動素子、５４…電源ＩＣ、５５…コネクタ、５６…通信インターフェース、６１…インターポーザ、６２…ボンディングワイヤ、６３…樹脂、６４…信号配線
【図１】
2010113410.tif 000003
【図３】
2010113410.tif 000004
【図４】
2010113410.tif 000005
【図５】
2010113410.tif 000006
【図６】
2010113410.tif 000007
【図２】
2010113410.tif 000008