(57)【要約】【課題】マイコンのＡＤ入力ポートを用いて外部回路の電圧モニタを行う際に、外部に専用の回路を追加することなく、電圧モニタを行う電圧ラインの診断を適切に行う。【解決手段】電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１がモニタする電圧ラインＬ１の診断信号を出力するＩＯポート１１１を接続した端子１１１ＴにＡＤ入力ポート１２１を接続し、電圧ラインの診断時にはＩＯポート１１１を、非診断時にはＡＤ入力ポート１２１を使用する。【選択図】図１
2008271007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の端子に接続され、該第一の端子を通じて外部信号のやり取りを行う入出力ポートと、
前記第一の端子に接続され、該第一の端子から取り込んだ外部信号のＡＤ変換を行うＡＤ入力ポートと、
第二の端子に接続され、該第二の端子を通じて外部の所定の信号ラインの信号を取り込んでＡＤ変換を行い、該信号ラインの電圧をモニタする電圧モニタ用ＡＤ入力ポートと、
を備えるマイコンであって、
前記第一の端子と前記第二の端子とが接続され、
前記信号ラインが正常であるか否かの診断を行う際は、前記入出力ポートから出力レベルの異なる少なくとも二つの信号を前記第一の端子から出力し、前記第二の端子を通じて該信号を取り込んだ前記電圧モニタ用ＡＤ入力ポートの出力値に基づいて前記診断を行い、
前記診断が終了した後は、前記第一の端子に接続された前記入出力ポートと前記ＡＤ入力ポートのうち、前記入出力ポートを非作動状態とし、前記ＡＤ入力ポートを作動状態とすること、
を特徴とするマイコン入出力回路。
【請求項２】
前記入出力ポートはＣＭＯＳで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイコン入出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイコン入出力回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＡＤ入力ポートを備えたマイコンにおいて、そのＡＤ入力ポートを用いて、外部に設けた電源回路等の所定の電圧値を示す電圧ラインをモニタし、回路に正常に電圧が発生しているか否かを確認する機能が提案されている（特許文献１）。このようなマイコンにおいて、モニタする電圧ラインが正常であるか否かを事前に確認するため、電源投入後に電圧ラインを所定の電圧レベル（例えば０Ｖと５Ｖ）とし、ＡＤ入力ポートが読み込んだ電圧ラインの電圧値を確認することで、モニタする電圧ラインが正常であるか否かを判定する診断回路が考えられる。
【０００３】
このような診断回路を設定する場合、電圧ラインを所定の電圧レベルとするための出力ポートとしてそのマイコンのＩＯポートを用いることで、診断用の回路を外部に付加することなく診断対象の電圧ラインの診断を行うことができる。例えば、図３において、電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１に接続された電圧ラインＬ１の診断を行う場合、ＩＯポート１１１の端子１１１Ｔと電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の端子１５１Ｔとを接続し、ＩＯポート１１１から０Ｖと５Ｖを出力して、電圧ラインＬ１の電圧値がそれぞれ０Ｖと５Ｖになるか否かを、電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の出力で確認する。
【特許文献１】特開２００２―７８２３５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の診断方法では、診断終了後にＩＯポート１１１の出力が電圧ラインＬ１に影響しないようにＩＯポート１１１を入力ポートとして使用する必要があるが、図３に示すようにＩＯポート１１１は電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１と並列に接続されてモニタする電圧ラインＬ１に直結されているため、診断終了後はＩＯポート１１１の端子１１１Ｔに電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１がモニタする電圧ラインＬ１の電位Ｖａが常時印加されることになる。このため、ＩＯポート１１１がＣＭＯＳで構成されている場合、ＣＭＯＳＣ１のソースとドレイン間に電位差が生じて貫通電流（図３のＩｃ）が流れてしまい、ＣＭＯＳＣ１の誤作動や、消費電流の増大、ノイズの増加等を招くという問題点がある。
【０００５】
この問題を回避する対策として、ＩＯポート１１１と診断対象となる電圧ラインＬ１との間（図３の区間Ｔ付近）にトランジスタ等のスイッチング素子を設け、診断時はスイッチング素子をオンとし、非診断時はスイッチング素子をオフとすることで、非診断時にＩＯポート１１１に電圧ラインＬ１の電位Ｖａが印加されないようにする対策が考えられる。しかしながら、この対策を用いた場合、外部にスイッチング素子を備えた回路を追加する必要があり、コストや回路規模（面積）の増加を伴ってしまう、という問題点がある。
【０００６】
本発明では以上の問題点に鑑み、マイコンのＡＤ入力ポートを用いて外部回路の電圧ラインのモニタを行う際に、外部に専用の回路を追加することなく、モニタを行う電圧ラインの診断を適切に行うことができるマイコン入出力回路を実現する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第一の端子に接続され、該第一の端子を通じて外部信号のやり取りを行う入出力ポートと、前記第一の端子に接続され、該第一の端子から取り込んだ外部信号のＡＤ変換を行うＡＤ入力ポートと、第二の端子に接続され、該第二の端子を通じて外部の所定の信号ラインの信号を取り込んでＡＤ変換を行い、該信号ラインの電圧をモニタする電圧モニタ用ＡＤ入力ポートと、を備えるマイコンであって、前記第一の端子と前記第二の端子とが接続され、前記信号ラインが正常であるか否かの診断を行う際は、前記入出力ポートから出力レベルの異なる少なくとも二つの信号を前記第一の端子から出力し、前記第二の端子を通じて該信号を取り込んだ前記電圧モニタ用ＡＤ入力ポートの出力値に基づいて前記診断を行い、前記診断が終了した後は、前記第一の端子に接続された前記入出力ポートと前記ＡＤ入力ポートのうち、前記入出力ポートを非作動状態とし、前記ＡＤ入力ポートを作動状態とすることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記入出力ポートはＣＭＯＳで構成されていることを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、電圧モニタを行う外部回路の電圧ラインの診断信号を出力するＩＯポートに並列にＡＤ入力ポートを設け、診断時にはＩＯポートとして、非診断時にはＡＤ入力ポートとして使用することで、外部に回路を追加することなく、ＣＭＯＳで構成された入出力ポートを用いて、電圧モニタを行う電圧ラインの診断を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
マイコンのＡＤ入力ポートを用いて外部回路の電圧ラインのモニタを行う際に、外部に専用の回路を追加することなく、モニタを行う電圧ラインの診断を適切に行うことができるマイコン入出力回路を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
【００１２】
図１に、本発明の実施形態のブロック図を示す。
【００１３】
マイコン１００は、信号の入出力を行うＩＯポート１１１、外部信号を取り込むＡＤ入力ポート１２１、外部回路の電圧ラインの出力レベルをモニタする電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１を備えている。
【００１４】
ＩＯポート１１１は、マイコン１００の端子１１１Ｔに接続されている。また、マイコン１００内部にｄａｔａ入力とｏｕｔｐｕｔ  ｄｉｓａｂｌｅ入力を備えており、マイコン１００のＣＰＵ１０１からの指令を受け、ｏｕｔｐｕｔ  ｄｉｓａｂｌｅがローレベルの状態でｄａｔａ入力のｄａｔａを出力し、ｏｕｔｐｕｔ  ｄｉｓａｂｌｅがハイレベルの状態で非作動状態となる。
【００１５】
すなわち、ｏｕｔｐｕｔ  ｄｉｓａｂｌｅがローレベルの状態では、ｄａｔａ＝０ＶでＣＭＯＳＣ１のＰチャネル（図１でがＰ−ｃｈと記載）がオフ、ＣＭＯＳＣ１のＮチャネル（図１でがＮ−ｃｈと記載）がオンとなって、マイコン１００の端子１１１ＴがＧＮＤレベルとなる。一方、ｄａｔａ＝５ＶでＣＭＯＳＣ１のＰチャネルがオン、ＣＭＯＳＣ１のＮチャネルがオフとなって、マイコン１００の端子１１１Ｔが図１のＡＶＤＤレベルとなる。
【００１６】
一方、ｏｕｔｐｕｔ  ｄｉｓａｂｌｅがハイレベルの状態では、ＣＭＯＳＣ１のＰチャネル、Ｎチャネルともオフとなって、非作動状態となる。
【００１７】
ＡＤ入力ポート１２１は、マイコン１００の端子１１１Ｔに接続されており、端子１１１Ｔに印加された信号のＡＤ変換を行う。ＡＤ変換動作については公知の技術であり、ここでの説明は省略する。
【００１８】
電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１は、マイコン１００の端子１５１Ｔに接続されており、端子１５１Ｔに印加された信号のＡＤ変換を行う。端子１５１Ｔには、モニタを必要とする外部回路の電圧ラインが接続されており、図１では電圧ラインＬ１がそれにあたる。ここで、電圧ラインＬ１は、電源回路２００が出力する電圧ラインである。電源回路２００は、所定の電源（図示省略）が出力する電圧Ｖ０を基に所定の電圧Ｖ１を出力する。
【００１９】
次に、電圧ラインＬ１診断時のマイコン１００の動作を、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２０】
ステップＳ１０１では、マイコン１００の電源が投入され、マイコン１００が起動する。この後に、フローはステップＳ１０２へ移行する。
【００２１】
ステップＳ１０２では、端子１１１ＴをＩＯポート１１１の出力ポートとして設定する。具体的には、マイコン１００はＩＯポート１１１のｏｕｔｐｕｔ  ｄｉｓａｂｌｅ端子をＬレベルとしてＩＯポート１１１を出力ポートとする。この後に、フローはステップＳ１０３へ移行する。
【００２２】
ステップＳ１０３では、ＩＯポート１１１から０Ｖを出力する。この後に、フローはステップＳ１０４へ移行する。
【００２３】
ステップＳ１０４では、電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の入力端子１５１Ｔに０Ｖが印加されているか否かが確認される。これは、ＡＤ変換後の出力値が、入力が０Ｖのときの出力値と同等であるか否かを調べればよい。この後に、フローはステップＳ１０５へ移行する。
【００２４】
ステップＳ１０５では、モニタを行う電圧ラインＬ１の異常の有無が判定される。電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の入力端子１５１Ｔに０Ｖが印加されている場合は、診断対象である電圧ラインＬ１が正常である可能性があり、さらに診断を行うため、フローはステップＳ１０６へ移行する。一方、電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の入力端子１５１Ｔに０Ｖが印加されていない場合は、診断対象である電圧ラインＬ１に異常が発生していることに相当し、フローはステップＳ１１０へ移行する。
【００２５】
ステップＳ１０６では、ＩＯポート１１１から５Ｖを出力する。この後に、フローはステップＳ１０７へ移行する。
【００２６】
ステップＳ１０７では、電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の入力端子１５１Ｔに５Ｖが印加されているか否かが確認される。これは、ＡＤ変換後の出力値が、入力が５Ｖのときの出力値と同等であるか否かを調べればよい。この後に、フローはステップＳ１０８へ移行する。
【００２７】
ステップＳ１０８では、モニタを行う電圧ラインＬ１の異常の有無が判定される。電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の入力端子１５１Ｔに５Ｖが印加されている場合は、診断対象である電圧ラインＬ１が正常であることに相当し、フローはステップＳ１０９へ移行する。一方、電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート１５１の入力端子１５１Ｔに５Ｖが印加されていない場合は、診断対象である電圧ラインＬ１に異常が発生していることに相当し、フローはステップＳ１１０へ移行する。
【００２８】
ステップＳ１０９では、診断対象である電圧ラインＬ１が正常であるとの判定が行われる。判定結果は、ＬＥＤや液晶等（いずれも図示省略）を用いて提示する。この後に、フローはステップＳ１１１へ移行する。
【００２９】
ステップＳ１１０では、診断対象である電圧ラインＬ１が異常であるとの判定が行われる。判定結果は、ＬＥＤや液晶、ブザー等（いずれも図示省略）を用いて提示する。この後に、フローはステップＳ１１１へ移行する。
【００３０】
ステップＳ１１１では、端子１１１ＴをＡＤ入力ポート１２１として設定する。具体的には、マイコン１００はＩＯポート１１１のｏｕｔｐｕｔ  ｄｉｓａｂｌｅ端子をＨレベルとしてＩＯポート１１１を非作動状態とする。この後に、フローはステップＳ１１２へ移行する。
【００３１】
ステップＳ１１２で、電源ライン診断時のマイコン１００の動作が終了する。
【００３２】
以上のように、本発明の実施形態のマイコン入出力回路では、電圧モニタを行う外部回路の電圧ラインの診断信号を出力するＩＯポートに並列にＡＤ入力ポートを設け、診断時にはＩＯポートとして、非診断時にはＡＤ入力ポートとして使用することで、外部に回路を追加することなく、電圧モニタを行う電圧ラインの診断を適切に行うことができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。
【００３４】
例えば、図１に示すブロック図は一例であり、上述した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態において、電圧のモニタを行う電圧ラインの診断のフローチャートである。
【図３】従来例のブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  マイコン
１１１  ＩＯポート
１２１  ＡＤ入力ポート
１５１  電圧ラインモニタ用ＡＤ入力ポート
２００  電源回路
Ｃ１  ＣＭＯＳ
Ｌ１  電圧ライン
【図１】
2008271007.tif 000003
【図２】
2008271007.tif 000004
【図３】
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