(57)【要約】【課題】マイクロコンピュータの一つの端子と外部デバイスの２つの端子との間で信号の入出力を行うことができるマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式を提供すること。【解決手段】出力ポートと入力ポートのいずれかに選択的に設定される入出力端子Ａを有するマイクロコンピュータ１００と、入力ポートとなるリセット端子Ｒと出力ポートとなる出力端子Ｏを有するプロセッサ２００と、マイクロコンピュータ１００とプロセッサ２００との間に接続された信号変換回路３００とが備わっている。信号変換回路３００は、マイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａを出力ポートとして用いる場合にローレベルになり、入出力端子Ａを入力ポートとして用いる場合にハイレベルとなる信号を、プロセッサ２００のリセット端子Ｒに入力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力ポートと入力ポートのいずれかに選択的に設定される第１の端子を有するマイクロコンピュータと、入力ポートとなる第２の端子と出力ポートとなる第３の端子を有する外部デバイスと、前記マイクロコンピュータと前記外部デバイスとの間に接続された信号変換回路とを備えるマイクロコンピュータと外部デバイス間の信号入出力方式において、
前記信号変換回路は、前記第１の端子を出力ポートとして用いる場合にハイおよびローのいずれか一方の状態となり、前記第１の端子を入力ポートとして用いる場合にハイおよびローのいずれか他方の状態となる信号を前記第２の端子に入力することを特徴とするマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式。
【請求項２】
請求項１において、
前記外部デバイスは、前記第２の端子にハイおよびローのいずれか一方の信号が入力されたときに、前記第３の端子から前記マイクロコンピュータに向けて信号を出力する動作が行われることを特徴とするマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記マイクロコンピュータは、入力ポートとして用いる場合に前記第１の端子をハイインピーダンス状態に維持し、
前記信号変換回路は、前記第１の端子がハイインピーダンス状態のときに、前記第２の端子にハイおよびローのいずれか他方の状態となる信号を入力することを特徴とするマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記マイクロコンピュータは、入力ポートとして前記第１の端子を用いる場合に、この第１の端子に印加される信号の電圧を検出することを特徴とするマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記第１の端子は、前記マイクロコンピュータの入出力端子であり、
前記第２の端子は、プロセッサのリセット端子であり、
前記第３の端子は、前記プロセッサの出力端子であることを特徴とするマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式。
【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の端子と外部デバイスの端子との間で信号の入出力を行うマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、負荷のスイッチ入力線と出力信号線とをマイクロコンピュータの一つのポートで兼用することにより、スイッチの状態読込みと負荷の駆動を共通の入出力ポートで行うようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この構成では、スイッチのオン／オフ動作に対応した信号のハイ／ロー状態を入出力ポートを介してマイクロコンピュータが読み込むとともに、このスイッチをオンした状態でマイクロコンピュータが同じ入出力ポートに接続されたトランジスタをオンすることにより負荷を駆動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１９９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１に開示された構成では、負荷を駆動する信号を出力する際にスイッチをオンすることが必要であるため、マイクロコンピュータの一つの入出力ポートと外部デバイスの入力ポートおよび出力ポートとを接続するような形態で用いることができなかった。例えば、スイッチのオン／オフ動作に対応したハイ／ロー状態を有する信号を外部デバイスの出力ポートからマイクロコンピュータの入出力ポートに入力してこのハイ／ロー状態を監視することはできるが、スイッチの操作が伴わないと、マイクロコンピュータの入出力ポートから信号を出力して外部デバイスの入力ポートに入力することができない。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、マイクロコンピュータの一つの端子と外部デバイスの２つの端子との間で信号の入出力を行うことができるマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明のマイクロコンピュータと外部デバイスの間の信号入出力方式は、出力ポートと入力ポートのいずれかに選択的に設定される第１の端子を有するマイクロコンピュータと、入力ポートとなる第２の端子と出力ポートとなる第３の端子を有する外部デバイスと、マイクロコンピュータと外部デバイスとの間に接続された信号変換回路とを備えるマイクロコンピュータと外部デバイス間の信号入出力方式において、信号変換回路は、第１の端子を出力ポートとして用いる場合にハイおよびローのいずれか一方の状態となり、第１の端子を入力ポートとして用いる場合にハイおよびローのいずれか他方の状態となる信号を第２の端子に入力する。
【０００７】
マイクロコンピュータの端子を入力ポートとして用いる場合を利用して外部デバイスに入力する信号を生成しているため、マイクロコンピュータの一つの端子を用いて外部デバイスの出力ポートとしての端子から出力される信号を読み取る動作と、外部デバイスの入力ポートとしての端子に対して信号を入力する動作とを並行して行うことが可能となる。これにより、マイクロコンピュータの端子数を減らすことができる。
【０００８】
また、上述した外部デバイスは、第２の端子にハイおよびローのいずれか一方の信号が入力されたときに、第３の端子からマイクロコンピュータに向けて信号を出力する動作が行われることが望ましい。これにより、外部デバイスの２つの端子に対する信号の入出力動作を同時に有効にすることができる。
【０００９】
また、上述したマイクロコンピュータは、入力ポートとして用いる場合に第１の端子をハイインピーダンス状態に維持し、信号変換回路は、第１の端子がハイインピーダンス状態のときに、第２の端子にハイおよびローのいずれか他方の状態となる信号を入力することが望ましい。これより、マイクロコンピュータが一つの端子を介して信号の入力動作と出力動作を同時に行うことが可能となる。
【００１０】
また、上述したマイクロコンピュータは、入力ポートとして第１の端子を用いる場合に、この第１の端子に印加される信号の電圧を検出することが望ましい。従来から、出力ポートとアナログ入力ポートの機能を一つの端子に持たせたマイクロコンピュータは一般的であり、このような端子を本発明に適用して、この端子を外部デバイスの２つの端子に接続することが可能となる。
【００１１】
また、上述した第１の端子は、マイクロコンピュータの入出力端子であり、第２の端子は、プロセッサのリセット端子であり、第３の端子は、プロセッサの出力端子であることが望ましい。これにより、マイクロコンピュータの入出力端子を用いてプロセッサの２つの端子との間で信号の入出力を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の電子機器の構成を示す図である。
【図２】図１に示した信号変換回路を介して入出力される信号の内容を示す図である。
【図３】外部デバイスの他の例を示す図である。
【図４】外部デバイスの他の例を示す図である。
【図５】外部デバイスの他の例を示す図である。
【図６】外部デバイスの他の例を示す図である。
【図７】ローアクティブのプロセッサを用いた場合の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した一実施形態の電子機器について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態の電子機器の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の電子機器は、マイクロコンピュータ１００、プロセッサ２００、信号変換回路３００を備えている。
【００１５】
マイクロコンピュータ１００は、動作クロック信号に同期して動作し、所定のプログラムを実行することにより各種の動作を行う。このマイクロコンピュータ１００には、プロセッサ２００から出力されるウォッチドッグ信号が入力されるとともに、プロセッサ２００に向けて動作を初期化するリセット信号を出力する入出力端子Ａが備わっている。この入出力端子Ａは、アナログ入力ポートとして用いたときに、プロセッサ２００から出力されるウォッチドッグ信号が入力される。また、この入出力端子Ａは、出力ポートとして用いたときに、プロセッサ２００に向けてリセット信号が出力される。本実施形態では、プロセッサ２００がマイクロコンピュータ１００による監視対象となっている。
【００１６】
プロセッサ２００は、例えば、マイクロコンピュータ１００から出力されたリセット信号が入力された時点で初期化された後に信号処理動作を行い、所定の例外動作に陥ったときにウォッチドッグ信号をマイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａに向けて出力する。このプロセッサ２００には、リセット信号が入力されるリセット端子Ｒと、マイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａに向けてウォッチドッグ信号を出力する出力端子Ｏが備わっている。
【００１７】
信号変換回路３００は、マイクロコンピュータ１００と外部デバイスとしてのプロセッサ２００との間に接続（挿入）されており、マイクロコンピュータ１００とプロセッサ２００との間でリセット信号とウォッチドッグ信号の入出力を行う。
【００１８】
図１には、信号変換回路３００の具体例が示されている。例えば、図１に示すように、信号変換回路３００は、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２と、５つの抵抗Ｒ１〜Ｒ５を含んで構成されている。
【００１９】
マイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａに、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５のそれぞれの一方端が接続されている。抵抗Ｒ１の他方端は、トランジスタＴｒ２のエミッタとともに例えば３．３Ｖの電源ラインに接続されている。抵抗Ｒ２の他方端はトランジスタＴｒ１のベースに接続されている。トランジスタＴｒ１のコレクタは、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２のコレクタは、抵抗Ｒ４の一方端とともにプロセッサ２００のリセット端子Ｒに接続されている。トランジスタＴｒ１のエミッタは、抵抗Ｒ４の他方端とともに接地されている。抵抗Ｒ５の他方端はプロセッサ２００の出力端子Ｏに接続されている。
【００２０】
図２は、図１に示した信号変換回路３００を介して入出力される信号の内容を示す図である。具体的には、信号変換回路３００は、マイクロコンピュータ１００の出力ポートとしての入出力端子Ａからローレベルの信号が入力されたときに、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２がともにオフされるため、プロセッサ２００のリセット端子Ｒにローレベルの信号（リセット信号）を入力する。これにより、プロセッサ２００がリセットされる。
【００２１】
また、信号変換回路３００は、マイクロコンピュータ１００のアナログ入力ポートとしての入出力端子Ａがハイインピーダンス状態のときに、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２がともにオンされるため、プロセッサ２００のリセット端子Ｒにハイレベルの信号を入力する。これにより、プロセッサ２００の動作が有効になる。
【００２２】
また、この動作と並行して、プロセッサ２００の出力端子Ｏから出力される信号が、マイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａに入力される。マイクロコンピュータ１００では、入出力端子Ａに印加される電圧値に基づいてこの信号のハイ／ロー状態を判定する。
【００２３】
例えば、抵抗Ｒ１を１０ｋΩ、抵抗Ｒ２を４７ｋΩ、抵抗Ｒ５を２２ｋΩとすると、プロセッサ２００の出力端子がローレベルのときに約２．１Ｖの電圧がマイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａに印加され、ハイレベルのときに約２．８Ｖの電圧がマイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａに印加される。したがって、マイクロコンピュータ１００では、しきい値を約２．５Ｖに設定して入出力端子Ａに印加される電圧と比較することにより、プロセッサ２００の出力端子Ｏから出力される信号のハイ／ロー状態を判定することができる。また、マイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａに入力される信号は、ロー状態のときにプロセッサ２００が所定の例外動作となっていると判断でき、このとき、マイクロコンピュータ１００によりプロセッサ２００を復帰させるための処理が実施される。
【００２４】
このように、本実施形態の電子機器では、マイクロコンピュータ１００の入出力端子Ａ（第１の端子）を入力ポートとして用いる場合（ハイインピーダンス状態のとき）を利用して外部デバイスとしてのプロセッサ２００のリセット端子Ｒに入力する信号を生成しているため、マイクロコンピュータ１００の一つの入出力端子Ａを用いてプロセッサ２００の出力ポートとしての出力端子Ｏから出力される信号を読み取る動作と、プロセッサ２００の入力ポートとしてのリセット端子Ｒに対して信号を入力する動作とを並行して行うことが可能となる。これにより、マイクロコンピュータ１００の端子数を減らすことができる。
【００２５】
また、プロセッサ２００は、リセット端子Ｒ（第２の端子）にハイレベルの信号が入力される期間中に、出力端子Ｏ（第３の端子）からマイクロコンピュータ１００に向けて信号を出力する動作を行っている。これにより、プロセッサ２００の２つの端子に対する信号の入出力動作を同時に有効にすることができる。
【００２６】
具体的には、マイクロコンピュータ１００は、入力ポートとして用いる場合に入出力端子Ａをハイインピーダンス状態に維持し、信号変換回路３００は、この入出力端子Ａがハイインピーダンス状態のときに、プロセッサ２００のリセット端子Ｒにハイレベルの信号を入力している。これより、マイクロコンピュータ１００が一つの入出力端子Ａを介して信号の入力動作と出力動作を同時に行うことが可能となる。
【００２７】
また、マイクロコンピュータ１００は、アナログ入力ポートとして入出力端子Ａを用いて、この入出力端子Ａに印加される信号の電圧を検出している。従来から、出力ポートとアナログ入力ポートの機能を一つの端子に持たせたマイクロコンピュータは一般的であり、このような端子を本発明に適用して、この端子としての入出力端子Ａをプロセッサ２００の２つの端子に接続することが可能となる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、外部デバイスとしてプロセッサ２００を例にとって説明したが、その他の外部デバイスを用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００２９】
図３〜図６は、外部デバイスの他の例を示す図である。図３に示す例では、外部デバイスとしてのハイサイドスイッチ（ハイサイドＳＷ）２００Ａが用いられている。このハイサイドスイッチ２００Ａは、電源供給ラインに挿入された遮断／導通を行うものであり、イネーブル端子ＥＮ（第２の端子）と、オーバーカレント端子ＯＣ（第３の端子）を有する。イネーブル端子ＥＮにハイレベルの信号が入力されたときにハイサイドスイッチ２００Ａの動作が有効になる。また、電源供給ラインの過電流を検出するとオーバーカレント端子ＯＣからハイレベルの信号が出力され、それ以外のときローレベルの信号が出力される。
【００３０】
図４に示す例では、外部デバイスとしてのＤＣＤＣコンバータ（ＤＣ／ＤＣ）２００Ｂが用いられている。このＤＣＤＣコンバータ２００Ｂは、イネーブル端子ＥＮ（第２の端子）と、パワーグッド端子ＰＧ（第３の端子）を有する。イネーブル端子ＥＮにハイレベルの信号が入力されたときにＤＣＤＣコンバータ２００Ｂの動作が有効になる。また、電圧供給が所定の安定状態になるとパワーグッド端子ＰＧからハイレベルの信号が出力され、それ以外のときローレベルの信号が出力される。
【００３１】
図５に示す例では、外部デバイスとしてのＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）２００Ｃが用いられている。このＤＳＰ２００Ｃは、リセット端子Ｒ（第２の端子）と、イネーブルＥＮ（第３の端子）を有する。リセット端子Ｒにローレベルの信号が入力されたときにＤＳＰ２００Ｃの動作がリセットされる。また、動作が有効になるとイネーブル端子ＥＮからハイレベルの信号が出力され、それ以外のときローレベルの信号が出力される。
【００３２】
図６に示す例では、外部デバイスとしてのＣＤメカニズムＩＣ（ＣＤ  Ｍｅｃｈ）２００Ｄが用いられている。このＣＤメカニズムＩＣ２００Ｄは、ＣＤドライブユニットの機構部分を制御するためのものであり、スタンバイ端子ＳＢ（第２の端子）と、ゼロミュート端子ＺＭ（第３の端子）を有する。スタンバイ端子ＳＢにハイレベルの信号が入力されたときにＣＤメカニズムＩＣ２００Ｄの動作が有効になる。また、ＣＤドライブユニットから出力される信号レベルが０のときにゼロミュート端子ＺＭからハイレベルの信号が出力され、それ以外のときローレベルの信号が出力される。
【００３３】
また、上述した実施形態では、プロセッサ２００のリセット端子Ｒにローレベルの信号が入力されたときにリセット動作が行われ、ハイレベルの信号が入力されたときに動作が有効になる「ハイアクティブ」の場合について説明したが、反対に、リセット端子Ｒにハイレベルの信号が入力されたときにリセット動作が行われ、ローレベルの信号が入力されたときに動作が有効になる「ローアクティブ」の場合に本発明を適用することができる。
【００３４】
図７は、ローアクティブのプロセッサ２００’を用いた場合の変形例を示す図である。図７に示す信号変換回路３００Ａは、図１に示した信号変換回路３００に対して、トランジスタＴｒ２および抵抗Ｒ４、Ｒ４を抵抗Ｒ６に置き換えた点が異なっている。この信号変換回路３００Ａは、マイクロコンピュータ１００の出力ポートとしての入出力端子Ａからハイレベルの信号が入力されたときに、トランジスタＴｒ１がオフされるため、プロセッサ２００のリセット端子Ｒにハイレベルの信号（リセット信号）を入力する。これにより、プロセッサ２００がリセットされる。
【００３５】
また、信号変換回路３００Ａは、マイクロコンピュータ１００のアナログ入力ポートとしての入出力端子Ａがハイインピーダンス状態のときに、トランジスタＴｒ１がオンされるため、プロセッサ２００のリセット端子Ｒにローレベルの信号を入力する。これにより、プロセッサ２００の動作が有効になる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
上述したように、本発明によれば、マイクロコンピュータの端子を入力ポートとして用いる場合を利用して外部デバイスに入力する信号を生成しているため、マイクロコンピュータの一つの端子を用いて外部デバイスの出力ポートとしての端子から出力される信号を読み取る動作と、外部デバイスの入力ポートとしての端子に対して信号を入力する動作とを並行して行うことが可能となる。これにより、マイクロコンピュータの端子数を減らすことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１００  マイクロコンピュータ
２００  プロセッサ
２００Ａ  ハイサイドスイッチ
２００Ｂ  ＤＣＤＣコンバータ
２００Ｃ  ＤＳＰ
２００Ｄ  ＣＤメカニズムＩＣ
３００、３００Ａ  信号変換回路
【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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【図６】
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【図７】
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