(57)【要約】【課題】処理プログラムの追加や変更を簡易に実行可能な汎用性の高いワンチップマイコンを提供すること。【解決手段】通信プログラム２３、処理プログラム２４，２５で共通して使用される処理を基本プログラム２２として独立させ、さらに、基本プログラム２２に通信プログラム２３、処理プログラム２４，２５の管理を実行させる。ＭＰＵ１３は、基本プログラム２２と通信プログラム２３、処理プログラム２４，２５とを組み合わせて実行する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶部と演算処理部とを単一のチップに集積したワンチップマイコンであって、
前記記憶部は、基本的な処理動作を前記演算処理部に実行させる基本プログラムと、前記基本プログラムを使用して前記演算処理部に所定の処理動作を実行させる処理プログラムとを記憶し、
前記演算処理部は、前記基本プログラムと前記処理プログラムとを組み合わせて実行することを特徴とするワンチップマイコン。
【請求項２】
前記基本プログラムは、前記記憶部から所定の処理プログラムを呼び出す呼出処理を前記演算処理部に実行させることを特徴とする請求項１に記載のワンチップマイコン。
【請求項３】
前記記憶部は書込み可能な記憶媒体であり、前記処理プログラムの追加および削除が可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のワンチップマイコン。
【請求項４】
前記記憶部は、所定の通信プロトコルを用いた通信処理をおこなう通信プログラムを前記処理プログラムとして記憶したことを特徴とする請求項１，２または３に記載のワンチップマイコン。
【請求項５】
前記処理プログラムは、外部に接続されたマイコンが有する入出力ポートを追加の入出力ポートとして使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のワンチップマイコン。
【請求項６】
前記基本プログラムは、ラダープログラムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のワンチップマイコン。
【請求項７】
記憶部と演算処理部とを単一のチップに集積したワンチップマイコンの動作を制御するワンチップマイコン基本プログラムであって、
前記記憶部から所定の処理プログラムを呼び出す呼出処理を前記演算処理部に実行させることを特徴とするワンチップマイコン基本プログラム。
【請求項８】
前記記憶部に対して前記処理プログラムの追加および削除をおこなう書き換え工程をさらに実行させることを特徴とする請求項６に記載のワンチップマイコン基本プログラム。
【請求項９】
前記基本プログラムは、ラダープログラムであることを特徴とする請求項７または８に記載のワンチップマイコン基本プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記憶部と演算処理部とを単一のチップに集積したワンチップマイコンに関し、処理プログラムの追加や削除を簡易に実行可能とし、高い汎用性を実現したワンチップマイコンおよびワンチップマイコン基本プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリとを１チップに集積したワンチップマイコンが広く利用されている。ワンチップマイコンは、産業機械をはじめとして自動車、エアコン、カメラ、炊飯器などの様々な機器の制御に用いられている。
【０００３】
ワンチップマイコンでは、ＭＰＵがＲＯＭなどに記憶した処理プログラムを読み出して実行することで機器の制御をおこなう。ここで、ＲＯＭに記憶される処理プログラムは、具体的にはプログラミングツールなどを用いて高水準言語で作成し、その後、マイコン側で処理しやすいように変換した制御プログラムコードである。ＭＰＵは、この制御プログラムコードをインタプリタによって順次翻訳して実行する。
【０００４】
ところで、近年、機器の制御の高度化が進み、ワンチップマイコンが複数の処理プログラムを実行する場合や、処理プログラムの追加や変更が求められる場合がある。処理プログラムの追加や変更に対応するため、ワンチップマイコンにフラッシュＲＯＭなどの書き換え可能な記憶手段を搭載することが行われている。
【０００５】
図５は、従来のワンチップマイコンにおけるフラッシュＲＯＭを説明する説明図である。図５に示したフラッシュＲＯＭ１１１は、その内部にインタプリタ１２１、通信プログラム１２３および処理プログラム１２４，１２５を記憶している。また、フラッシュＲＯＭは、新規の処理プログラムを記憶する領域として空き領域１２６を有している。通信プログラム１２３、処理プログラム１２４，１２５は、それぞれ制御プログラムコードによって記述され、インタプリタ１２１によって順次翻訳して実行される。
【０００６】
通信プログラム１２３は、処理プログラムの一種であり、ワンチップマイコンと他のコンピュータシステムとの通信をおこなう。この通信プログラム１２３によって他のコンピュータシステムから新たな処理プログラムを受信し、空き領域１２６に記憶することができる。なお、通信プログラム１２３は、ワンチップマイコンの出荷時に予め記憶させる。
【０００７】
一方、処理プログラム１２４，１２５は、任意の処理を実行するプログラムであり、出荷時に予め記憶させておいてもよいし、出荷後にユーザが追加、変更したものであってもよい。
【０００８】
通信プログラム１２３，処理プログラム１２４，１２５は、それぞれ独立したプログラムであり、それぞれが必要な処理を単独で実行可能である。したがって、各プログラムにおいて共通して実行される処理であっても、それぞれのプログラム内に記述されることとなる。図５では、この共通して実行される処理を共通処理１２２として記述している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のワンチップマイコンでは、処理プログラムを追加する場合や、処理プログラムの内容を修正する場合、他の処理プログラムと共通する処理があったとしても、処理プログラム全体を書き換える必要があった。
【００１０】
また、各処理プログラムがそれぞれ共通処理を有することで、フラッシュＲＯＭの容量を圧迫するという問題点があった。
【００１１】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、処理プログラムの追加や変更を簡易に実行可能とし、記憶容量を有効に使用し、高い汎用性を実現したワンチップマイコンおよびワンチップマイコン基本プログラムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るワンチップマイコンは、記憶部と演算処理部とを単一のチップに集積したワンチップマイコンであって、前記記憶部は、基本的な処理動作を前記演算処理部に実行させる基本プログラムと、前記基本プログラムを使用して前記演算処理部に所定の処理動作を実行させる処理プログラムとを記憶し、前記演算処理部は、前記基本プログラムと前記処理プログラムとを組み合わせて実行することを特徴とする。
【００１３】
この請求項１の発明によれば、ワンチップマイコンは、基本的な処理動作を独立した基本プログラムによって実行させ、処理プログラムは基本プログラムを使用して動作するように構成している。
【００１４】
また、請求項２の発明に係るワンチップマイコンは、請求項１の発明において、前記基本プログラムは、前記記憶部から所定の処理プログラムを呼び出す呼出処理を前記演算処理部に実行させることを特徴とする。
【００１５】
この請求項２の発明によれば、ワンチップマイコンは、基本プログラムが複数の処理プログラムの動作を管理するよう構成している。
【００１６】
また、請求項３の発明に係るワンチップマイコンは、請求項１または２の発明において、前記記憶部は書込み可能な記憶媒体であり、前記処理プログラムの追加および削除が可能であることを特徴とする。
【００１７】
この請求項３の発明によれば、ワンチップマイコンは、書き込み可能な記憶媒体に処理プログラムを記憶するようにしている。
【００１８】
また、請求項４の発明に係るワンチップマイコンは、請求項１，２または３の発明において、前記記憶部は、所定の通信プロトコルを用いた通信処理をおこなう通信プログラムを前記処理プログラムとして記憶したことを特徴とする。
【００１９】
この請求項４の発明によれば、ワンチップマイコンは、通信処理を十降雨する通信プログラムを処理プログラムの一つとして記憶している。
【００２０】
また、請求項５の発明に係るワンチップマイコンは、請求項１〜４のいずれか一つの発明において、前記処理プログラムは、外部に接続されたマイコンが有する入出力ポートを追加の入出力ポートとして使用することを特徴とする。
【００２１】
この請求項５の発明によれば、ワンチップマイコンは、外部のマイコンと接続され、外部のマイコンの入出力ポートを追加の入出力ポートとして使用している。
【００２２】
また、請求項６の発明に係るワンチップマイコンは、請求項１〜５のいずれか一つの発明において、前記基本プログラムは、ラダープログラムであることを特徴とする。
【００２３】
この請求項６の発明によれば、ワンチップマイコンは、ラダープログラムで記述された基本プログラムを使用している。
【００２４】
また、請求項７の発明に係るワンチップマイコン基本プログラムは、記憶部と演算処理部とを単一のチップに集積したワンチップマイコンの動作を制御するワンチップマイコン基本プログラムであって、前記記憶部から所定の処理プログラムを呼び出す呼出処理を前記演算処理部に実行させることを特徴とする。
【００２５】
この請求項７の発明によれば、ワンチップマイコン基本プログラムは、記憶部に記憶された処理プログラムを呼び出す呼出処理を実行する。
【００２６】
また、請求項８の発明に係るワンチップマイコン基本プログラムは、請求項７の発明において、前記記憶部に対して前記処理プログラムの追加および削除をおこなう書き換え工程をさらに実行させることを特徴とする。
【００２７】
この請求項８の発明によれば、ワンチップマイコン基本プログラムは、記憶部に処理プログラムの追加や削除をおこなうよう構成している。
【００２８】
また、請求項９の発明に係るワンチップマイコン基本プログラムは、請求項７または８の発明において、前記基本プログラムは、ラダープログラムであることを特徴とする。
【００２９】
この請求項９の発明によれば、ワンチップマイコン基本プログラムは、ラダープログラムによって記述される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るワンチップマイコンおよびワンチップマイコン基本プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態に係るワンチップマイコンの概要構成を説明する説明図である。図１において、ワンチップマイコン１０は、端末装置３０とケーブル１５によって接続されている。また、ワンチップマイコン１０は、その内部にフラッシュＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１２、ＭＰＵ１３、入出力ポート１４を備えている。
【００３２】
ＭＰＵ１３は、フラッシュＲＯＭ１１から所定のプログラムを読み出して実行する演算処理部として機能する。また、ＭＰＵ１３は、プログラム実行時の一時記憶領域としてＲＡＭ１２を使用する。さらに、ＭＰＵ１３は、データの入力および出力に入出力ポート１４を使用する。入出力ポート１４は、ワンチップマイコン１０の外部に突出した端子１４ａを有し、この端子１４ａによって制御対象である機器と接続される。したがって、ＭＰＵ１３は、入出力ポート１４を介して図示しない機器の制御を実行することができる。
【００３３】
一方、端末装置３０は、その内部にプログラミングツール３１を有する。プログラミングツール３１は、高水準言語によってプログラムを編集する機能と、高水準言語で記述されたプログラムをマイコン１１側で処理しやすい制御プログラムコードに変換する機能とを有する。したがって、ユーザは、高水準言語によって所望のプログラムを作成した後、作成したプログラムを制御プログラムコードに変換してマイコン１０に送信することができる。
【００３４】
なお、ワンチップマイコン１０と端末装置３０とを接続するケーブル１５および通信方式は、任意のケーブルを用いることができる。例えば、ＲＳ２３２ｃやＵＳＢなどの汎用規格に沿ったケーブルおよび通信方式でもよいし、独自規格のケーブルおよび通信方式を用いてもよい。
【００３５】
フラッシュＲＯＭ１１１は、その内部にインタプリタ２１、基本プログラム２２、通信プログラムａ２３、処理プログラム２４，２５を記憶している。さらに、フラッシュＲＯＭは、新規の処理プログラムを記憶する領域として空き領域２６を有している。基本プログラム２２は、各処理プログラムが共通して実行する汎用性の高い処理と、各処理プログラムの動作管理、さらにインタプリタ２１の起動を実行する。
【００３６】
通信プログラム２３は、処理プログラムの一種であり、ワンチップマイコンと端末装置３０との通信をおこなう。ＭＰＵ１３は、この通信プログラム２３によって端末装置３０から新たな処理プログラムを受信し、空き領域２６に記憶することができる。なお、通信プログラム２３は、ワンチップマイコンの出荷時に予め記憶している必要がある。
【００３７】
処理プログラム２４，２５は、任意の処理を実行するプログラムであり、出荷時に予め記憶させておいてもよいし、出荷後にユーザが追加、変更したものであってもよい。ここで、通信プログラム２３、処理プログラム２４，２５は、基本プログラム２２によって実行可能な処理については、基本プログラム２２に実行させる。
【００３８】
したがって、ＭＰＵ１３がプログラムを実行する場合、まず基本プログラム２２を読み出し、基本プログラム２２と処理プログラムとを組み合わせて実行することとなる。図２は、本実施の形態におけるワンチップマイコンの動作を説明する図である。
【００３９】
図２に示すように、ＭＰＵ１３は、通信プログラム２３を実行する場合には、基本プログラム２２と通信プログラム２３とを組み合わせて実行する。また、ＭＰＵ１３は、処理プログラム２４を実行する場合に、基本プログラム２２と処理プログラム２４とを組み合わせて実行する。同様に、ＭＰＵ１３は、処理プログラム２５を実行する場合に基本プログラム２２と処理プログラム２５とを組み合わせて実行する。
【００４０】
このように、各プログラムにおいて共通して実行される処理を基本プログラム２２として独立させ、複数のプログラムで共有することによって、各プログラムのサイズを縮小することができ、また、プログラムの作成、変更に要する労力を軽減することができる。この結果、フラッシュＲＯＭ１１の空き容量２６を大きくするとともに、プログラムの追加や変更が簡易に実行可能となる。
【００４１】
また、基本プログラム２２が各処理プログラムの動作管理をおこなうことで、プログラムの動作管理を効率化することができる。図３は、基本プログラム２２による処理プログラムの動作管理を説明する説明図である。図３に示したように、基本プログラム２２は、通信プログラム２３、処理プログラム２４，２５とインタプリタ２１との間に介在し、通信プログラム２３、処理プログラム２４，２５の管理をおこなう。各処理プログラムの具体的な割込み要因として、基本プログラム２２は、外部入力、タイマ割込みなどを用いれば良い。
【００４２】
ここで、基本プログラム２２は、ラダープログラムであることが望ましい。ラダープログラムは処理がループするシーケンシャル制御方式に対応した言語であり、ユーザが”はしご”段上に定義した処理が始めから終わりに流れ、終わったら再度始めに戻り処理を繰り返し実行する。このラダープログラムで基本プログラム２２を作成する場合、はしご段に所望のプログラムを呼び出す動作を設定することで、各処理プログラムの呼び出しを簡易におこなうことができる。
【００４３】
つぎに、ワンチップマイコン１０に２ポートＲＡＭを接続することで、入出力ポート数を増加させた構成について説明する。図４は、図１に示したワンチップマイコン１０に２ポートＲＡＭ４０とマイコン５０とを接続した場合の構成を説明する概要構成図である。
【００４４】
図４において、マイコン５０は、入出力ポート５１および端子５１ａを備えている。また、２ポートＲＡＭ４０は、ワンチップマイコン１０およびマイコン５０に接続される。したがって、２ポートＲＡＭのメモリ空間は、ワンチップマイコン１０とマイコン５０とで共有されることとなる。
【００４５】
このように、２ポートＲＡＭのメモリ空間を共有することで、ワンチップマイコン１０は、マイコン５０の入出力ポート５１を使用可能となる。したがって、フラッシュＲＯＭに記憶された各処理プログラムは、入出力ポート１４に加えて入出力ポート５１を使用して処理を実行することとなる。
【００４６】
なお、ここでは２ポートＲＡＭを使用して入出力ポートを追加する例について説明したが、排他制御可能なＲＡＭであれば、同様に入出力ポートの増加に使用することができる。
【００４７】
上述してきたように、本実施の形態では、複数の処理プログラムに共通して使用される処理を基本プログラムとして独立させ、各処理プログラムはこの基本プログラムを使用して処理を実行することで、基本処理を共有化して処理プログラムのサイズを縮小し、記憶容量を有効に使用することができる。
【００４８】
また、基本プログラムが複数の処理プログラムの動作を管理するので、ワンチップマイコンの汎用性を向上し、処理プログラムの追加や削除を簡易に実行可能とすることができる。
【００４９】
したがって、処理プログラムの追加によって、ＡＤ変換や、ＤＡ変換、通信機能などの機能をワンチップマイコンに簡易に追加することができる。また、追加の通信機能は、ワンチップマイコンの外部に設けた通信回路、例えばイーサネットなどを用いるものであってもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ワンチップマイコンは、基本的な処理動作を独立した基本プログラムによって実行させ、処理プログラムは基本プログラムを使用して動作するように構成しているので、処理プログラムのサイズを縮小し、記憶容量を有効に使用可能なワンチップマイコンを提供することができるという効果を奏する。
【００５１】
また、請求項２の発明によれば、ワンチップマイコンは、基本プログラムが複数の処理プログラムの動作を管理するよう構成しているので、処理プログラムの動作を基本プログラムによって管理し、汎用性を向上したワンチップマイコンを提供することができるという効果を奏する。
【００５２】
また、請求項３の発明によれば、ワンチップマイコンは、書き込み可能な記憶媒体に処理プログラムを記憶するようにしているので、処理プログラムの追加や変更を簡易に実行可能なワンチップマイコンを提供することができるという効果を奏する。
【００５３】
また、請求項４の発明によれば、ワンチップマイコンは、通信処理を十降雨する通信プログラムを処理プログラムの一つとして記憶しているので、ネットワーク経由で処理プログラムの追加や変更を実行可能なワンチップマイコンを提供することができるという効果を奏する。
【００５４】
また、請求項５の発明によれば、ワンチップマイコンは、外部のマイコンと接続され、外部のマイコンの入出力ポートを追加の入出力ポートとして使用しているので、入出力ポートを任意に設定可能とし、汎用性を向上したワンチップマイコンを提供することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、請求項６の発明によれば、ワンチップマイコンは、ラダープログラムで記述された基本プログラムを使用しているので、処理プログラムの追加や削除を簡易に実行可能なワンチップマイコンを提供することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、請求項７の発明によれば、ワンチップマイコン基本プログラムは、記憶部に記憶された処理プログラムを呼び出す呼出処理を実行するので、処理プログラムの動作を管理し、汎用性を向上したワンチップマイコン基本プログラムを提供することができるという効果を奏する。
【００５７】
また、請求項８の発明によれば、ワンチップマイコン基本プログラムは、記憶部に処理プログラムの追加や削除をおこなうよう構成しているので、処理プログラムの追加や変更を簡易に実行可能なワンチップマイコン基本プログラムを提供することができるという効果を奏する。
【００５８】
また、請求項９の発明によれば、ワンチップマイコン基本プログラムは、ラダープログラムによって記述されるで、処理プログラムの追加や削除を簡易に実行可能なワンチップマイコン基本プログラムを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るワンチップマイコンの概要構成を説明する説明図である。
【図２】本実施の形態におけるワンチップマイコンの動作を説明する図である。
【図３】図１に示した基本プログラムによる処理プログラムの動作管理を説明する説明図である。
【図４】図１に示したワンチップマイコンに２ポートＲＡＭとマイコンとを接続した場合の構成を説明する概要構成図である。
【図５】従来のワンチップマイコンにおけるフラッシュＲＯＭを説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  ワンチップマイコン
１１  フラッシュＲＯＭ
１２  ＲＡＭ
１３  ＭＰＵ
１４，５１  入出力ポート
１４ａ，５１ａ  端子
１５  ケーブル
２１  インタプリタ
２２  基本プログラム
２３  通信プログラム
２４，２５  処理プログラム
２６  空き領域
３０  端末装置
３１  プログラミングツール
４０  ２ポートＲＡＭ
５０  マイコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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