(57)【要約】【課題】配線の不具合等によるポート設定エラーに起因する誤動作を防止できるマイクロコンピュータを提供する。【解決手段】方向レジスタ１０２，１０４それぞれのｉビット目の値が、いずれか一方が値”１”で他方が値”０”で一致していない場合には、ステータスレジスタ１２６のｉビット目には、”１”が設定される。この値”１”を参照することにより、監視回路１２８は、配線１２２，１２４において、ショート等の異常が発生していると判断することができる。このとき、バッファ１１２は、制御端子から”１”が入力されるのでオフ状態となり、バッファ１１４は、制御端子から”０”が入力されるのでオフ状態となる。従って、内部回路１１２，１１８は、いずれもマイコン外部とは遮断される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力ポートと、
前記入出力ポートに設定すべき入出力状態をビット値として記憶する複数個の方向レジスタと、
前記複数個の方向レジスタに記憶された前記ビット値に基づく所定の論理演算の演算結果に応じて前記入出力ポートの入出力状態を設定する状態設定手段と
を備えることを特徴とするマイクロコンピュータ。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロコンピュータであって、
前記複数個の方向レジスタの前記ビット値が一致していない場合には異常と判断する異常検出手段
をさらに備えることを特徴とするマイクロコンピュータ。
【請求項３】
入出力ポートと、
前記入出力ポートに設定すべき入出力状態をビット値として記憶する方向レジスタと、
マスクオプションとして設定された内容に応じて前記方向レジスタからの出力電位と所定の基準電位とを切り替える切り替え手段と
を備えることを特徴とするマイクロコンピュータ。
【請求項４】
入出力ポートと、
前記入出力ポートに設定すべき入出力状態をビット値として記憶する方向レジスタと、
前記入出力ポートと前記方向レジスタとを結ぶ配線と、
前記配線に隣接して形成されたダミー配線と
を備えることを特徴とするマイクロコンピュータ。
【請求項５】
請求項４に記載のマイクロコンピュータであって、
前記ダミー配線の電位を前記配線の電位と等しくなるように設定するダミー電位設定手段
をさらに備えることを特徴とするマイクロコンピュータ。
【請求項６】
請求項４に記載のマイクロコンピュータであって、
前記ダミー配線の電位は浮遊電位であることを特徴とするマイクロコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンピュータ（以下ではマイコンとも呼ぶ）に関し、特に、マイコンの入出力ポートの誤動作を防止するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイコンが備える入出力ポートにおいては、その入力または出力の状態を、ユーザが任意に設定することが可能である。すなわち、各ビットを各ポートの状態（例えば、入力状態が”０”で、出力状態が”１”）に対応させて任意に設定できる方向レジスタを設けてソフトウェアで制御することにより、ポート毎に入出力状態を設定することができる。このようなマイコンの例は、例えば特許文献１〜２に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２１８１４０号公報
【特許文献２】特開昭６１−２３２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年のマイコンは、プロセスの微細化が進むことで、異物等による配線間のショート等の製造欠陥が発生しやすくなってきている。これらの原因により、ユーザへの出荷後に不具合が発生するケースがある。
【０００５】
特に、入出力ポートにてこのような不具合が発生した場合には、大きな問題となる。例えば、ユーザの実装基板上で、所定のポートを入力状態に設定した後に、不具合により意図せずにこのポートの設定が出力状態に変化した場合には、接続している外部デバイスを破壊してしまう可能性があるという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、配線の不具合等によるポート設定エラーに起因する誤動作を防止できるマイクロコンピュータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るマイクロコンピュータは、入出力ポートと、入出力ポートに設定すべき入出力状態をビット値として記憶する複数個の方向レジスタと、複数個の方向レジスタに記憶されたビット値に基づく所定の論理演算の演算結果に応じて入出力ポートの入出力状態を設定する状態設定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るマイクロコンピュータは、入出力ポートと、入出力ポートに設定すべき入出力状態をビット値として記憶する複数個の方向レジスタと、複数個の方向レジスタに記憶されたビット値に基づく所定の論理演算の演算結果に応じて入出力ポートの入出力状態を設定する状態設定手段とを備えることを特徴とする。従って、複数個の方向レジスタから配線を介して出力される値が一致していない場合には、マイクロコンピュータ内部を外部から遮断することにより、配線の不具合等によるポート設定エラーに起因する誤動作を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るマイコンの一部の構成を示す模式図である。
【００１０】
図１において、方向レジスタ１０２，１０４は、同一の値（８ビット）を記憶している。１ビットの値は、入出力ポートとして機能する１個の外部端子１２０に設定すべき入出力状態を記憶しており、値”０”は入力状態を表し、値”１”は出力状態を表している。これらの値の書き込みにおいては、方向レジスタ１０２，１０４を同一アドレス上に配置し同時にデータ書き込みを行ってもよく、あるいは、方向レジスタ１０２，１０４を異なるアドレス上に配置し個別に同一データを書き込んでもよい。
【００１１】
方向レジスタ１０２，１０４それぞれのｉ（ｉ＝０〜７）ビット目の値は、配線１２２，１２４をそれぞれ介して、ＸＯＲ回路１０６に入力される。図１においては、図示の都合上、ｉ＝０の場合のみを示している（以下の図２〜４についても同様）。ＸＯＲ回路１０６からの出力は、ステータスレジスタ１２６のｉビット目として記憶される。
【００１２】
また、方向レジスタ１０２，１０４それぞれのｉビット目の値は、配線１２２，１２４をそれぞれ介して、ＯＲ回路１０８に入力される。ＯＲ回路１０８からの出力は、バッファ１１２の制御端子に入力される。
【００１３】
また、方向レジスタ１０２，１０４それぞれのｉビット目の値は、配線１２２，１２４をそれぞれ介して、ＡＮＤ回路１１０に入力される。ＡＮＤ回路１１０からの出力は、バッファ１１４の制御端子に入力される。
【００１４】
バッファ１１２は、外部端子１２０を介してマイコン外部から入力された信号を、内部回路１１６に入力させるためのものである。すなわち、バッファ１１２は、制御端子から値”０”が入力された場合にのみ、オン状態となり、マイコン外部から入力された信号を内部回路１１６に入力させる。
【００１５】
また、バッファ１１４は、内部回路１１８から出力された信号を外部端子１２０を介してマイコン外部に出力させるためのものである。すなわち、バッファ１１４は、制御端子から値”１”が入力された場合にのみ、オン状態となり、内部回路１１８から出力された信号をマイコン外部に出力させる。
【００１６】
以下では、方向レジスタ１０２，１０４に記憶された値に応じたマイコンの入出力制御について説明する。
【００１７】
方向レジスタ１０２，１０４それぞれのｉビット目の値がいずれも値”０”で一致している場合には、ステータスレジスタ１２６のｉビット目には、値”０”が設定される。この値”０”を参照することにより、監視回路１２８は、配線１２２，１２４において異常が発生していないと判断することができる。
【００１８】
このとき、バッファ１１２は、制御端子から値”０”が入力されるのでオン状態となり、バッファ１１４は、制御端子から値”０”が入力されるのでオフ状態となる。従って、外部端子１２０は入力状態となり、マイコン外部から入力された信号を内部回路１１６に入力させる。
【００１９】
方向レジスタ１０２，１０４それぞれのｉビット目の値がいずれも値”１”で一致している場合には、ステータスレジスタ１２６のｉビット目には、値”０”が設定される。この値”０”を参照することにより、監視回路１２８は、配線１２２，１２４において異常が発生していないと判断することができる。
【００２０】
このとき、バッファ１１２は、制御端子から値”１”が入力されるのでオフ状態となり、バッファ１１４は、制御端子から値”１”が入力されるのでオン状態となる。従って、外部端子１２０は出力状態となり、内部回路１１８から出力された信号をマイコン外部に出力させる。
【００２１】
方向レジスタ１０２，１０４それぞれのｉビット目の値が、いずれか一方が値”１”で他方が値”０”で一致していない場合には、ステータスレジスタ１２６のｉビット目には、”１”が設定される。この値”１”を参照することにより、監視回路１２８は、配線１２２，１２４において、ショート等の異常が発生していると判断することができる。
【００２２】
このとき、バッファ１１２は、制御端子から”１”が入力されるのでオフ状態となり、バッファ１１４は、制御端子から”０”が入力されるのでオフ状態となる。従って、内部回路１１２，１１８は、いずれもマイコン外部とは遮断される。
【００２３】
すなわち、ＯＲ回路１０８、ＡＮＤ回路１１０、およびバッファ１１２，１１４は、本発明に係る状態設定手段として機能し、外部端子１２０の入出力状態を論理演算の演算結果に応じて設定する。また、ＸＯＲ回路１０６、ステータスレジスタ１２６、および監視回路１２８は、本発明に係る異常検出手段として機能する。
【００２４】
このように、本実施の形態に係るマイコンは、複数個の方向レジスタから配線を介して出力される値が一致している場合にはこの値に応じて入出力制御を行い、この値が一致していない場合には、内部回路とマイコン外部とを遮断する。従って、配線の不具合等によるポート設定エラーに起因する誤動作を防止することができる。
【００２５】
また、ＸＯＲ回路１０６、ステータスレジスタ１２６、および監視回路１２８を用いることにより、上記の不具合を異常として検出することが可能となる。
【００２６】
なお、上述においては、２個の方向レジスタを用いた場合について説明したが、方向レジスタの個数は２個以上であってもよい。この場合、ＸＯＲ回路１０６、ＯＲ回路１０８、およびＡＮＤ回路１１０としては、方向レジスタの個数と同数の入力端子を有するものが用いられる。
【００２７】
＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、１個の入出力ポートに設定すべき入出力状態を記憶する複数個の方向レジスタを用いて異常を検出し、配線の不具合等によるポート設定エラーに起因する誤動作を防止している。しかし、１個の方向レジスタのみを用いた場合においても、設定すべき入出力ポートの状態が既に確定しており変更する必要がない場合には、方向レジスタに記憶される値を固定することにより誤動作を防止することが可能となる。
【００２８】
図２は、実施の形態２に係るマイコンの一部の構成を示す模式図である。
【００２９】
図２に示すように、本実施の形態に係るマイコンは、１個の方向レジスタ１０２からの配線１２２とバッファ１１２，１１４との間に、切り替え回路１３０を有している。図２においては、図１と同一の要素には同一符号を付しており、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３０】
切り替え回路１３０は、図示しないマスクＲＯＭにマスクオプションとして設定された内容に応じて、バッファ１１２，１１４に出力する電位を切り替える。すなわち、電位を固定する設定がマスクオプションとしてなされていない場合には、切り替え回路１３０は、方向レジスタ１０２から出力される電位をバッファ１１２，１１４に入力させる。また、電位を固定する設定がマスクオプションとしてなされている場合には、切り替え回路１３０は、設定内容に応じて、電源電位Ｖｃｃまたは接地電位Ｖｓｓをバッファ１１２，１１４に入力させる。
【００３１】
すなわち、切り替え回路１３０は、マスクオプションとして設定された内容に応じて方向レジスタ１０２からの出力電位と所定の基準電位とを切り替える、本発明に係る切り替え手段として機能する。
【００３２】
このように、本実施の形態に係るマイコンにおいては、ユーザの実装基板において設定すべき入出力ポートの状態が既に確定している場合には、メーカーの製造プロセスでマスクオプションとして設定を行うことにより、外部端子１２０の入出力状態を固定することができる。従って、１個の方向レジスタ１０２のみを用いていても、マスクオプションの設定を行えば、方向レジスタ１０２からの配線１２２の不具合等によるポート設定エラーに起因する誤動作を防止することができる。
【００３３】
＜実施の形態３＞
実施の形態２においては、外部端子１２０の入出力状態を固定することにより、１個の方向レジスタ１０２を用いた場合においても、配線１２２の不具合等によるポート設定エラーに起因する誤動作を防止している。しかし、切り替え回路１３０を用いる代わりに、方向レジスタ１０２からの配線１２２の両隣にダミー配線を形成することにより、配線の不具合を低減させてもよい。
【００３４】
図３は、実施の形態３に係るマイコンの一部の構成を示す模式図である。
【００３５】
図３では、方向レジスタ１０２とバッファ１１２，１１４との間の配線１２２は、並列して形成された多数の配線を含む配線領域１４０において、隣接する２本のダミー配線１４２に挟まれている。このダミー配線１４２は、いずれも、配線１２２に等しい電位を有している。
【００３６】
図３において、方向レジスタ１０２と、ダミー配線１４２の電位を設定するダミー電位設定レジスタ１４４とは、同一値に設定される。これにより、ダミー配線１４２に配線１２２と等しい電位を設定することが可能となる。
【００３７】
すなわち、ダミー電位設定レジスタ１４４は、本発明に係るダミー電位設定手段として機能する。
【００３８】
なお、図３においては、図１と同一の要素には同一符号を付しており、ここでの詳細な説明は省略する。
【００３９】
このように、本実施の形態に係るマイコンにおいては、配線１２２の両隣にダミー配線１４２を形成し、配線１２２に等しい電位をダミー配線１４２に設定する。従って、配線１２２のショートによる不具合を低減させることが可能となるので、実施の形態２と同様に、１個の方向レジスタ１０２のみを用いることにより、誤動作を防止することができる。
【００４０】
なお、上記においては、配線１２２に等しい電位をダミー配線１４２に設定する場合について説明したが、図４に示すように、ダミー配線１４２の電位は、浮遊電位に設定されてもよい。図４は、図３においてダミー電位設定レジスタ１４４を省略し、ダミー配線１４２の電位を浮遊させたものである。この場合には、ダミー電位設定レジスタ１４４が不要であるので、上記の効果に加えて、回路構成を簡略化できるという効果を有する。
【００４１】
なお、上記においては、方向レジスタ１０２とバッファ１１２，１１４との間の配線１２２に、これと隣接する２本のダミー配線１４２を設けたが、ダミー配線１４２は１本であってもよい。
【００４２】
また、２本のダミー配線１４２を設ける場合には、ダミー電位設定レジスタ１４４のうち２ビットを用いて、配線１２２の両側のダミー配線１４２の電位を１本ずつ設定してもよい。
【００４３】
また、方向レジスタ１０２とバッファ１１２，１１４との間の配線１２２に限らず、他の信号線に隣接するようにダミー配線を設けてもよい。これにより、ショートによる不具合を低減し信号線の電位を安定させることができるので、信号線をより安定的に動作させることが可能となる。
【００４４】
また、ダミー配線１４２とダミー電位設定レジスタ１４４との間に３状態出力バッファを介在させることで、ダミー電位設定レジスタ１４４により３状態出力バッファを制御し３状態出力バッファからの出力信号をダミー配線１４２に設定してもよい。ここで、ダミー電位設定レジスタ１４４のうち１ビットを用いる場合には、”Ｈ”電位または”Ｌ”電位のうち予め定められたいずれか一方の電位と浮遊電位とから電位を選択し、３状態出力バッファから出力させればよい。また、ダミー電位設定レジスタ１４４のうち２ビットを用いる場合には、１ビット目で”Ｈ”電位または”Ｌ”電位のいずれか一方の電位を選択し、２ビット目で浮遊電位を選択し、あわせて３状態全てを出力させればよい。
【００４５】
また、図３においては、方向レジスタ１０２およびダミー電位設定レジスタ１４４の最下位ビットのみを図示しているが、最下位ビットに限らず他のビットを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマイコンの一部の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るマイコンの一部の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係るマイコンの一部の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るマイコンの一部の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０２，１０４  方向レジスタ、１０６  ＸＯＲ回路、１０８  ＯＲ回路、１１０  ＡＮＤ回路、１１２，１１４  バッファ、１１６，１１８  内部回路、１２０  外部端子、１２２，１２４  配線、１２６  ステータスレジスタ、１２８  監視回路、１３０  切り替え回路、１４０  配線領域、１４２  ダミー配線、１４４  ダミー電位設定レジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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