(57)【要約】【課題】マイクロコンピュータの標準的な機能である入出力ポート回路を用いて温度測定を可能にする技術を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータの入出力ポート回路にサーミスタや基準抵抗等を介して容量素子を接続し、入出力ポート回路の出力動作を介して容量素子に対する充電動作、放電動作を制御し、それによって容量素子に得られる端子電圧の所定変化を入出力ポート回路の入力動作を用いて取り込む。充電動作、放電動作の開始から所定変化を取り込むまでの間隔をタイマカウンタ等で計測し、その計測結果をインデックスとして変換テーブルを参照したりして、温度の情報を取得する。【選択図】図１
2009139242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有し、
前記複数の外部端子の内の第１乃至第３の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子とから成り、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項２】
前記中央処理装置は、前記容量素子を放電するために、前記第１又は第２の出力回路にローレベルを出力させる、請求項１記載のマイクロコンピュータ。
【請求項３】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有し、
前記複数の外部端子の内の第１乃至第３の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が前記第１の外部端子に接続される第1抵抗素子と、一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子とから成り、
前記中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項４】
前記中央処理装置は、前記容量素子を充電するために、前記第１又は第２の出力回路にハイレベルを出力させる、請求項３記載のマイクロコンピュータ。
【請求項５】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有し、
前記複数の外部端子の内の第１乃至第３の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子とから成り、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、前記第２の計数値と前記第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項６】
前記マイクロコンピュータは前記計数値の比と温度との対応をテーブル化した変換テーブルを記憶する不揮発性メモリを有する、請求項１乃至５の何れか１項記載のマイクロコンピュータ。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか１項記載のマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータにおける前記複数の外部端子の内の前記第１乃至第３の外部端子に外付けされた測温用回路素子と、前記マイクロコンピュータに接続された計測回路とを有し、
前記マイクロコンピュータは、時計用のリアルタイムクロック生成回路を有し、
前記マイクロコンピュータの中央処理装置は、生成された温度データに基づいて、リアルタイムクロック生成回路で生成するリアルタイムクロックパルスの周期を決める計数値を変更する、データ処理システム。
【請求項８】
前記計測回路は電力計測用ＩＣであり、前記リアルタイムクロック生成回路で生成されるリアルタイムクロックパルスに基づいて時間を把握する、請求項７記載のデータ処理システム。
【請求項９】
半導体チップに、中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有するマイクロコンピュータであって、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される外付け抵抗素子と、一端が基準電位に接続され他端が第２の外部端子及び前記外付け抵抗素子の他端に接続される容量素子とから成り、
前記入出力ポート回路は、第１の外部端子に出力端子が接続された第1の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して出力端子が第２の外部端子に接続された第２の出力回路、及び第２の外部端子に入力端子が接続された第１入力回路を有し、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記第２の出力回路に第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１０】
半導体チップに、中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有するマイクロコンピュータであって、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される外付け抵抗素子と、一端が基準電位に接続され他端が第２の外部端子及び前記外付け抵抗の他端に接続される容量素子とから成り、
前記入出力ポート回路は、第１の外部端子に出力端子が接続された第１の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して前記第２外部端子に出力端子が接続された第２の出力回路、及び第２の外部端子に入力端子が接続された第１入力回路を有し、
前記中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１１】
半導体チップに、中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有するマイクロコンピュータであって、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される外付け抵抗素子と、一端が基準電位に接続され且つ他端が第２の外部端子と共に前記外付け抵抗素子の他端に接続される容量素子とから成り、
前記入出力ポート回路は、第１の外部端子に出力端子が接続された第１の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記外付け抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して前記第２外部端子に出力端子が接続された第２の出力回路、及び第２の外部端子に入力端子が接続された第１入力回路を有し、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、第１の計数値と第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、第２の計数値と第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１２】
半導体チップに、中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有するマイクロコンピュータであって、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続され、他端が第２の外部端子に接続される外付け抵抗素子であり、
前記入出力ポート回路は、第1の外部端子に出力端子が接続された第1の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して前記第２外部端子に出力端子が接続された第２の出力回路、及び一端が回路の基準電位に接続された容量素子の他端と前記第２の外部端子とに入力端子が共通接続された第１入力回路を有し、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記第２の出力回路にハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１３】
半導体チップに、中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有するマイクロコンピュータであって、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続され、他端が第２の外部端子に接続される外付け抵抗素子であり、
前記入出力ポート回路は、第1の外部端子に出力端子が接続された第1の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して前記第２外部端子に出力端子が接続された第２の出力回路、及び一端が回路の基準電位に接続された容量素子の他端と前記第２の外部端子とに入力端子が共通接続された第１入力回路を有し、
前記中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記第２の出力回路にローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１４】
半導体チップに、中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有するマイクロコンピュータであって、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続され、他端が第２の外部端子に接続される外付け抵抗素子であり、
前記入出力ポート回路は、第1の外部端子に出力端子が接続された第1の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して前記第２外部端子に出力端子が接続された第２の出力回路、及び一端が回路の基準電位に接続された容量素子の他端と前記第２の外部端子とに入力端子が共通接続された第１入力回路を有し、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記第２の出力回路にローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第２の出力回路にローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、第１の計数値と第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、第２の計数値と第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１５】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有し、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される抵抗素子と、一端が基準電位に接続され他端が第２の外部端子と前記抵抗素子の他端に共通接続される容量素子とから成り、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、第２の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、第１の計数値に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１６】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有し、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される抵抗素子と、一端が基準電位に接続され他端が第２の外部端子と前記抵抗素子の他端に共通接続される容量素子とから成り、
前記中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、第１の計数値に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１７】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有し、
前記複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される抵抗素子と、一端が基準電位に接続され他端が第２の外部端子と前記抵抗素子の他端に共通接続される容量素子とから成り、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から入出力ポート回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に、前記容量素子の他端が充電されてから前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と第２の計数値に基づいて温度データを生成する、マイクロコンピュータ。
【請求項１８】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続された第１乃至第３の外部端子を有するマイクロコンピュータと、
一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、
一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、
一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子と、を含み、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成するデータ処理システム。
【請求項１９】
前記中央処理装置は、前記容量素子を放電するために、前記第１又は第２の出力回路にローレベルを出力させる、請求項１８記載のデータ処理システム。
【請求項２０】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続された第１乃至第３の外部端子を有するマイクロコンピュータと、
一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、
一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、
一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子と、を含み、
前記中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する、データ処理システム。
【請求項２１】
前記中央処理装置は、前記容量素子を充電するために、前記第１又は第２の出力回路にハイレベルを出力させる、請求項２０記載のデータ処理システム。
【請求項２２】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続された第１乃至第３の外部端子を有するマイクロコンピュータと、
一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、
一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、
一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子と、を含み、
前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、前記第２の計数値と前記第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する、データ処理システム。
【請求項２３】
前記マイクロコンピュータは前記計数値の比と温度との対応をテーブル化した変換テーブルを記憶する不揮発性メモリを有する、請求項１８乃至２２の何れか１項記載のデータ処理システム。
【請求項２４】
前記マイクロコンピュータに接続された計測回路を有し、
前記マイクロコンピュータは、時計用のリアルタイムクロック生成回路を含み、
前記マイクロコンピュータの中央処理装置は、生成された温度データに基づいて、リアルタイムクロック生成回路で生成するリアルタイムクロックパルスの周期を決める計数値を変更する請求項１８乃至２３の何れか１項記載のデータ処理システム。
【請求項２５】
前記計測回路は電力計測用ＩＣであり、前記リアルタイムクロック生成回路で生成されるリアルタイムクロックパルスに基づいて時間を把握する、請求項２４記載のデータ処理システム。
【請求項２６】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続された第１乃至第３の外部端子を有するマイクロコンピュータと、
一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、
一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、
一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子と、を含むデータ処理システムを起動する第１処理と、
前記中央処理装置が、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する第２処理と、を含むデータ処理方法。
【請求項２７】
前記第２処理において、中央処理装置は、前記容量素子を放電するために、前記第１又は第２の出力回路にローレベルを出力させる、請求項２６記載のデータ処理方法。
【請求項２８】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続された第１乃至第３の外部端子を有するマイクロコンピュータと、
一端が前記第１の外部端子に接続される第1抵抗素子と、
一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、
一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子と、を含むデータ処理システムを起動する第１処理と、
前記中央処理装置が、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する第２処理と、を含むデータ処理方法。
【請求項２９】
前記第２処理において前記中央処理装置は、前記容量素子を充電するために、前記第１又は第２の出力回路にハイレベルを出力させる、請求項２８記載のデータ処理方法。
【請求項３０】
中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続された第１乃至第３の外部端子を有するマイクロコンピュータと、
一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、
一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、
一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子と、を含むデータ処理システムを起動する第１処理と、
前記中央処理装置が、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、前記第２の計数値と前記第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する第２処理と、を含むデータ処理方法。
【請求項３１】
前記マイクロコンピュータは前記計数値の比と温度との対応をテーブル化した変換テーブルを記憶する不揮発性メモリを有し、
前記第２処理において前記中央処理装置は変換テーブルを参照して温度データを生成する、請求項２６乃至３０の何れか１項記載のデータ処理方法。
【請求項３２】
前記マイクロコンピュータは、時計用のリアルタイムクロック生成回路を含み、
前記マイクロコンピュータの中央処理装置は、前記第２処理で生成された温度データに基づいて、リアルタイムクロック生成回路で生成するリアルタイムクロックパルスの周期を調整する処理を行なう請求項２６乃至３０の何れか１項記載のデータ処理方法。
【請求項３３】
前記マイクロコンピュータはこれに接続された計測回路に前記リアルタイムクロックパルスを供給する、請求項３２記載のデータ処理方法。
【請求項３４】
前記計測回路は、電力計測用ＩＣであり、前記リアルタイムクロック生成回路で生成されるリアルタイムクロックパルスに基づいて時間を把握する、請求項３３記載のデータ処理方法。
【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を用いる温度測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーミスタ等の温度センサの抵抗変化を電圧変化に変えてＡ／Ｄ変換器で測定し、これを温度に換算することによって、温度測定が可能である。この技術を用いるにはＡ／Ｄが必要である。
【０００３】
特許文献１には基準抵抗とサーミスタを用いて温度を測定するための発振回路の構成が示される。これはサーミスタ、抵抗、コンデンサで構成され、発信周波数の違いにより温度を測定するものである。この技術を用いるには周波数測定回路を必要である。
【０００４】
また、特許文献２には、電源とコンデンサの間に、基準抵抗とスイッチングトランジスタを入れたときの充電または放電時間及び感温素子とスイッチングトランジスタを入れたときの充電または放電時間を夫々測定し、それぞれ測定時間から、電源とコンデンサの間にスイッチングトランジスタのみを入れたときの充電または放電時間を引いた時間の比を演算し、この演算結果に基づいて温度を取得する技術が記載される。これは、コンデンサの充電、放電の時間から温度を測定するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６５６０号公報
【特許文献２】特開平１０−２６５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者はマイクロコンピュータによって温度を計測することについて検討した。Ａ／Ｄ変換器や周波数検出機能を備えていないマイクロコンピュータを用いて温度計測を行う場合には、特許文献２に記載される技術の如く、コンデンサの充電、放電の時間から温度を測定する技術を採用することが有効である。しかしながら、特許文献２ではコンデンサの充放電にマイクロコンピュータの入出力ポート回路を用いる事について示唆されていない。本発明は当該特許文献２の存在に気づく前からその検討を行っていた。特にマイクロコンピュータを用いるのは、コンデンサの充放電に入出力ポート回路を用い、コンデンサの充放電の時間を測定するためにマイクロコンピュータにオンチップされた周辺回路を活用し、測定した充放電の時間を温度に変換するための処理にＣＰＵのプログラム処理を利用することによって、温度測定に簡便性と高い融通性を期待できるからである。更に、限られた時間内で測定精度を向上させるには、容量素子に対する充電動作と放電動作の双方で計測を行って、測定回数を増やすことが効果的であり、そのためにプッシュ・プルタイプの出力回路等を備えた入出力ポート回路を利用し、双方の測定にタイマカウンタや割込みコントローラ等を活用して、融通性の高い温度測定を実現できる可能性が本発明者によって見出された。
【０００７】
本発明の目的は、マイクロコンピュータの標準的な機能である入出力ポート回路を用いて温度測定を可能にする技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１０】
すなわち、マイクロコンピュータの入出力ポート回路にサーミスタや基準抵抗等を介して容量素子を接続し、入出力ポート回路の出力動作を介して容量素子に対する充電動作、放電動作を制御し、それによって容量素子に得られる端子電圧の所定変化を入出力ポート回路の入力動作を用いて取り込む。充電動作、放電動作の開始から所定変化を取り込むまでの間隔をタイマカウンタ等で計測し、その計測結果をインデックスとして変換テーブルを参照したりして、温度の情報を取得する。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
すなわち、マイクロコンピュータの標準的な機能である入出力ポート回路を用いて温度測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１４】
〔１〕マイクロコンピュータは例えば図１の接続形態を有し、入出力ポート回路から容量素子への充電動作時間を検出して温度計測を行う。すなわち、マイクロコンピュータ（１００）は、中央処理装置（２０）、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ（１００）、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路（７１）、及び前記入出力ポート回路に接続される複数の外部端子を有する。前記複数の外部端子の内の第１乃至第３の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられる。前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子（Ｐｉ）に接続される第１抵抗素子（ＲＴ）と、一端が第２の外部端子（Ｐｊ）に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子（Ｒ）と、一端が基準電位（Ｖｓｓ）に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子（Ｐｋ）に接続される容量素子（Ｃ）とから成る。前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路（ＯＢＵＦｉ）に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路（ＩＢＵＦｋ）に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得する。続けて、中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路（ＯＢＵＦｊ）に第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得する。中央処理装置は、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する。
【００１５】
入出力ポート回路は多くのマイクロコンピュータで標準的に備えられており、これに容量素子を接続し、オンチップされたタイマ回路などを中央処理装置で制御することにより、周波数測定回路やＡ／Ｄ変換器がなくても、温度計測のための構成を容易に実現することができる。例えば、マイクロコンピュータ内蔵のリアルタイムクロック用発振子は温度特性を有するため、当該マイクロコンピュータに上記簡単な回路構成で温度測定機能を追加すれば、リアルタイムクロックの精度向上に資することができる。また、サーミスタのような第１抵抗素子、基準抵抗としての第２抵抗素子、及びコンデンサによる回路では充放電時間比は容量素子の容量値変化の影響を受けないから、温度測定精度は容量素子の経年変化及び温度特性による影響を受けない。
【００１６】
〔２〕項１のマイクロコンピュータにおいて、前記中央処理装置は、前記容量素子を放電するために、前記第１又は第２の出力回路にローレベルを出力させる。
【００１７】
〔３〕図１の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への放電動作時間を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得する。続けて、中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得する。中央処理装置は、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する。
【００１８】
〔４〕項３のマイクロコンピュータにおいて、前記中央処理装置は、前記容量素子を充電するために、前記第１又は第２の出力回路にハイレベルを出力させる。
【００１９】
〔５〕図１の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得する。更に、中央処理装置は前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得する。続けて中央処理装置は、前記容量素子が放電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得する。更に中央処理装置は、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得する。中央処理装置は、第１の計数値と第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、第２の計数値と第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する。
【００２０】
入出力ポート回路のハイレベル出力とローレベル出力を利用することにより、容量素子に対して第１抵抗素子を経由する充放電電動作と第２抵抗素子を経由する充放電電動作との個別化を容易に実現することができる。充電動作と放電動作の夫々に基づいて温度データを生成するから温度計測効率を向上させることができる。
【００２１】
〔６〕項１乃至５の何れかのマイクロコンピュータは、前記計数値の比と温度との対応をテーブル化した変換テーブルを記憶する不揮発性メモリを有する。テーブル参照によって計数値の比から対応する温度データを容易に得ることができる。
【００２２】
〔７〕データ処理システムは、項１乃至５の何れかのマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータにおける前記複数の外部端子の内の第１乃至第３の外部端子に外付けされた測温用回路素子と、前記マイクロコンピュータに接続された計測回路とを有する。前記マイクロコンピュータは、時計用のリアルタイムクロック生成回路を有するとき、前記マイクロコンピュータの中央処理装置は、生成された温度データに基づいて、リアルタイムクロック生成回路で生成するリアルタイムクロックパルスの周期を決める計数値を変更する。リアルタイムクロック生成の発振子は温度特性を有するため、単位時間の計数値変更により、簡単にリアルタイムクロックの精度を向上させることができる。
【００２３】
〔８〕項７のデータ処理システムにおいて、前記計測回路は電力計測用ＩＣであり、前記リアルタイムクロック生成回路で生成されるリアルタイムクロックパルスに基づいて時間を把握する。
【００２４】
〔９〕項１のマイクロコンピュータに対して図４の接続形態に代表されるように一つの抵抗素子をマイクロコンピュータにオンチップしてもよい。この場合に、入出力ポート回路に接続される複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される外付け抵抗素子と、一端が基準電位に接続され他端が第２の外部端子及び前記外付け抵抗素子の他端に接続される容量素子とから成る。前記入出力ポート回路は、第１の外部端子に出力端子が接続された第1の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して出力端子が第２の外部端子に接続された第２の出力回路、及び第２の外部端子に入力端子が接続された第１入力回路を有する。中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記第２の出力回路に第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する。
【００２５】
〔１０〕図４の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への放電動作時間を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する。
【００２６】
〔１１〕図４の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第２の出力回路に第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、第１の計数値と第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、第２の計数値と第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する。
【００２７】
〔１２〕項１のマイクロコンピュータに対して図５の接続形態に代表されるように一つの抵抗素子と容量素子をマイクロコンピュータにオンチップしてもよい。この場合に、入出力ポート回路に接続される複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用外付け回路素子の接続に割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続され、他端が第２の外部端子に接続される外付け抵抗素子である。前記入出力ポート回路は、第1の外部端子に出力端子が接続された第1の出力回路、温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さいオンチップ抵抗素子を介して前記第２外部端子に出力端子が接続された第２の出力回路、及び一端が回路の基準電位に接続された容量素子の他端と前記第２の外部端子とに入力端子が共通接続された第１入力回路を有する。前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記第２の出力回路にハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する。
【００２８】
〔１３〕図５の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への放電動作時間を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記第２の出力回路にローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、第１の計数値と第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する。
【００２９】
〔１４〕図５の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記第２の出力回路にローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第１の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に前記容量素子が充電されてから前記第２の出力回路にローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第1の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、第１の計数値と第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、第２の計数値と第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する。
【００３０】
〔１５〕図６の接続形態に代表されるように温度変化に対する電気抵抗の変化が比較的大きなサーミスタのような一種類の抵抗素子を用いて温度測定を行う構成を採用してもよい。この場合に、入出力ポート回路に接続される複数の外部端子の内の第１及び第２の外部端子は測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が第１の外部端子に接続される抵抗素子と、一端が基準電位に接続され他端が第２の外部端子と前記抵抗素子の他端に共通接続される容量素子とから成る。前記中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、第２の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、第１の計数値に基づいて温度データを生成する。
【００３１】
〔１６〕図６の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への放電動作時間を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、第１の計数値に基づいて温度データを生成する。
【００３２】
〔１７〕図６の接続形態に代表される上記同様のマイクロコンピュータには入出力ポート回路から容量素子への充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う構成を採用することも可能である。この場合に中央処理装置は、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から入出力ポート回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に、前記容量素子の他端が充電されてから前記入出力ポート回路の第１の出力回路に第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第２の外部端子から入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と第２の計数値に基づいて温度データを生成する。
【００３３】
〔１８〕方法のカテゴリとして図１に対応され容量素子への充電動作時間を検出して温度測定を行うデータ処理方法はデータ処理システムを起動する第１処理と、データ処理システムを用いて温度データを生成する第２処理とを含む。第１処理は、中央処理装置、前記中央処理装置によって計数動作が制御されるカウンタ、前記中央処理装置によって外部入出力動作が制御される入出力ポート回路、及び前記入出力ポート回路に接続された第１乃至第３の外部端子を有するマイクロコンピュータと、一端が前記第１の外部端子に接続される第１抵抗素子と、一端が前記第２の外部端子に接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記第１抵抗素子よりも小さい第２抵抗素子と、一端が基準電位に接続されると共に他端が前記第１抵抗素子と第２抵抗素子の他端に共通接続され且つ前記第３の外部端子に接続される容量素子と、を含むデータ処理システムを起動する処理である。第２処理は、前記中央処理装置が、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する処理である。
【００３４】
方法のカテゴリとして図１に対応され容量素子への放電動作時間を検出して温度測定を行うデータ処理方法の場合、第２処理は、前記中央処理装置が、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、次に、前記容量素子が充電された後、前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第２の計数値の比に基づいて温度データを生成する処理とされる。
【００３５】
方法のカテゴリとして図１に対応され容量素子への充放電動作時間を検出して温度測定を行うデータ処理方法の場合、第２処理は、前記中央処理装置が、前記容量素子が放電された後、前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第１の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第１の出力回路に前記第１の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第２の計数値を取得し、次に、前記容量素子が放電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からハイレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第３の計数値を取得し、更に、前記容量素子が充電されてから前記入出力ポート回路の第２の出力回路に前記第２の外部端子からローレベルを出力させ、これに同期して前記カウンタに計数動作を開始させて、前記第３の外部端子から前記入出力ポート回路の入力回路に入力される信号論理値が変化されるまでの第４の計数値を取得し、前記第１の計数値と前記第３の計数値の比に基づいて第１の温度データを生成し、前記第２の計数値と前記第４の計数値の比に基づいて第２の温度データを生成する処理とされる。
【００３６】
〔１９〕項１８において、前記マイクロコンピュータは前記計数値の比と温度との対応をテーブル化した変換テーブルを記憶する不揮発性メモリを有し、前記第２処理において前記中央処理装置は変換テーブルを参照して温度データを生成する。
【００３７】
〔２０〕項１８において、前記マイクロコンピュータは、時計用のリアルタイムクロック生成回路を含み、前記マイクロコンピュータの中央処理装置は、前記第２処理で生成された温度データに基づいて、リアルタイムクロック生成回路で生成するリアルタイムクロックパルスの周期を調整する処理を行なう。
【００３８】
〔２１〕項２０において、前記マイクロコンピュータはこれに接続された計測回路に前記リアルタイムクロックパルスを供給する。
【００３９】
〔２２〕項２１において、前記計測回路は、電力計測用ＩＣであり、前記リアルタイムクロック生成回路で生成されるリアルタイムクロックパルスに基づいて時間を把握する。
【００４０】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００４１】
図９には本発明に係るマイクロコンピュータの構成が全体的に示される。同図に示されるマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）１０は、特に制限されないが、単結晶シリコンのような１個の半導体基板に公知の相補型ＭＯＳ集積回路製造技術等によって形成される。
【００４２】
マイクロコンピュータ１０は中央処理装置（ＣＰＵ）２０と中央処理装置２０の制御を受ける複数の回路モジュールがバス３０に接続されて構成される。例えば回路モジュールとして、ＣＰＵ２０のワーク領域等に用いられるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４０、ＣＰＵ２０の動作プログラムやデータテーブルの格納等に利用される電気的に書換え可能な不揮発性メモリとしてのフラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）５０、タイマユニット（ＴＭＲ）６０、入出力ポート回路（ＰＲＴａ〜ＰＲＴｍ）７０，７１、調歩同期のシリアルインタフェース（ＵＡＲＴ）８０、及びクロックパルスジェネレータ（ＣＰＧ）９０を有する。
【００４３】
ＣＰＧ９０はＭＣＵ１０の動作基準クロックＣＬＫを生成する。ＣＰＵ２０はクロック信号ＣＬＫに同期してその動作プログラムに従ってＴＭＲ６０及びＰＲＴａ〜ＰＲＴｍ７０，７１等の動作を制御する。
【００４４】
図１０にはＰＲＴａ〜ＰＲＴｍ７０，７１の1ビットの構成が例示される。Ｐｍは1ビット分の外部端子である。この外部端子Ｐｍには、出力バッファＯＢＵＦを構成するｐチャンネル型ＭＯＳトランジスタＱｐとｎチャンネル型ＭＯＳトランジスタＱｎとのコモンドレイン電極に結合され、また、入力バッファＩＢＵＦの入力端子が結合される。出力バッファＯＢＵＦはポート制御レジスタＰＣＲｎの設定値が論理値１のときポートデータレジスタＰＤＲｎの値に従って出力動作可能にされ、ポート制御レジスタＰＣＲｎの設定値が論理値０のときは高出力インピーダンス状態にされる。入力バッファＩＢＵＦはポート制御レジスタＰＣＲｎの設定値が論理値０のとき外部端子Ｐｍの信号をバス３０の対応ビットに伝達し、ポート制御レジスタＰＣＲｎの設定値が論理値１のとき高出力インピーダンス状態にされる。レジスタＰＣＲｎ，ＰＤＲｎはバス３０を介してＣＰＵ２０によってプログラマブルニアクセス可能にされているから、ＣＰＵ２０はその動作プログラムに従って、外部端子Ｐｍのハイレレベル出力、ローレベル出力、又は入力動作を制御することができる。ＯＲは２入力に対する論理和を出力する論理和ゲート、ＡＮＤは２入力に対する論理積を出力する論理積ゲートである。
【００４５】
図１１にはタイマユニット６０が有する1チャネル分のカウンタ（タイマカウンタとも記す）の構成が例示される。タイマカウンタ（ＴＭＲＣＵＮＴ）１００はカウンタ部１０１とカウンタ制御部１０２を有する。カウンタ部１０１は例えばプリセット機能付きの３２ビットカウンタ、コンペアマッチレジスタ、キャプチャレジスタ、コンパレータ等を有する。ＣＰＵ２０は３２ビットカウンタに対するデータプリセット、コンペアマッチレジスタに対するデータセット、キャプチャレジスタに対するデータリードをバス２０経由で行うことができる。カウンタ制御部１０２は３２ビットカウンタに対するカウント動作（計数動作）の開始と停止、３２ビットカウンタの計数値とコンペアマッチレジスタの設定値とをコンパレータで比較するコンペアマッチ動作、インプットキャプチャ動作等を制御する制御ロジックとコントロールレジスタを有する。その動作はＣＰＵ２０によるコントロールレジスタのモード設定に従って制御される。例えばインプットキャプチャ動作が指示されると、コントロールレジスタのカウウントスタートビットのセット又はスタート信号ＣＳＲＴの入力によってカウンタ１０１にＣＬＫを計数させるカウント動作が開始され、コントロールレジスタのカウウントストップビットのセット又はストップ信号ＣＳＴＰの入力に同期してカウンタ１０１の計数値がインプットキャプチャレジスタ内部転送され、割込み信号ＩＲＱｎがＣＰＵ２０に出力される。
【００４６】
図１２にはタイマユニット６０が有するリアルタイムクロック生成回路の構成が例示される。リアルタイムクロック生成回路（ＲＴＣ）１１０は例えば秒、分、時、日、週毎のクロックパスを選択出力するものである。ここでは周期が１秒に相当するクロックパルスを生成するためにクロック信号ＣＬＫの１／２分周器（１／２ＤＩＶ）１１１、その出力を計数する４ビットカウンタ（４ＢＣＵＮＴ）１１２、４ビットカウンタ１１２のオーバーフローパルスを計数する８ビットカウンタ（８ＢＣＵＮＴ）１１３の直列回路を有す。８ビットカウンタ１１３の出力が周期１秒に相当するクロックパルスφｓとされる。秒カウンタ（ＳＣＵＮＴ）１１４はプリセット値からクロックパルスφｓをダウンカウントしてアンダーフロー毎に周期１分に相当するクロックパルスφｍを生成する。分カウンタ（ＭＣＵＮＴ）１１５はプリセット値からクロックパルスφｍをダウンカウントしてアンダーフロー毎に周期１時間に相当するクロックパルスφｈを生成する。時カウンタ（ＨＣＵＮＴ）１１６はプリセット値からクロックパルスφｈをダウンカウントしてアンダーフロー毎に周期２４時間に相当するクロックパルスφｄを生成する。日カウンタ（ＤＣＵＮＴ）１１７はプリセット値からクロックパルスφｄをダウンカウントしてアンダーフロー毎に周期1週間に相当するクロックパルスφｗを生成する。秒カウンタ（ＳＣＵＮＴ）１１４、分カウンタ（ＮＣＵＮＴ）１１５、時カウンタ（ＨＣＵＮＴ）１１６、及び日カウンタ（ＤＣＵＮＴ）１１７に対するプリセットはバス３０を介してＣＰＵ２０が行う。従って、発振子の温度特性に従ってクロック信号ＣＬＫの発振周波数が変化したときは、その変化を相殺するように秒カウンタ１１４等にプリセットする値を変化させれば、リアルタイムクロックの生成精度を向上させることができる。リアルタイムクロック生成回路１１０は、秒、分、時、日、週の出力イネーブル信号ＳＥＩＥ，ＭＮＩＥ，ＨＲＩＥ，ＤＴＩＥ，ＷＫＩＥによってアンドゲートＡＮＤ１〜ＡＮＤ５で選択された周期でリアルタイムクロックパルスφｒをオアゲートＯＲｒから出力する。
【００４７】
図１には上記マイクロコンピュータ１０を用いて温度測定機能を実現するための接続形態が例示される。ここでは入出力ポート回路（ＰＲＴｍ）７１に接続する外部端子Ｐｉ，Ｐｊ，Ｐｋが測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が外部端子Ｐｉに接続されるサーミスタＲＴと、一端が外部端子Ｐｊに接続され温度変化に対する電気抵抗の変化が前記サーミスＲＴよりも小さい基準抵抗素子Ｒと、一端が基準電位例えばグランド電位Ｖｓｓに接続されると共に他端が前記サーミスタＲＴと基準抵抗素子Ｒの他端に共通接続され且つ外部端子Ｐｋに接続される容量素子Ｃとから成る。外部端子Ｐｉには出力バッファＯＢＵＦｉと入力バッファＩＢＵＦｉが逆並列状態で対応する信号線Ｌｉに接続する。外部端子Ｐｊには出力バッファＯＢＵＦｊと入力バッファＩＢＵＦｊが逆並列状態で対応する信号線Ｌｊに接続する。外部端子Ｐｋには入力バッファＩＢＵＦｊが対応する信号線Ｌｋに接続する。特に制限されないが入力バッファＩＢＵＦｊは入力に対する出力にヒステリシス特性を持つ。ここでは信号線Ｌｋはストップ信号ＣＳＴＰの伝達ラインとされる。
【００４８】
図２には図１の接続形態において、入出力ポート回路７１から容量素子Ｃへの充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う動作タイミングが例示される。
【００４９】
中央処理装置２０は、外部端子Ｐｊに結合する出力バッファＯＢＵＦｊを高出力インピーダンス状態（ＨｉＺ）に保って、出力バッファＯＢＵＦｉにローレベル（Ｌｏ）を出力させて前記容量素子Ｃを放電する。この後、出力バッファＯＢＵＦｉに外部端子Ｐｉからハイレベル（Ｈｉ）を出力させ、これに同期して前記タイマカウンタ１００にスタート信号ＣＳＲＴを与えて初期値から計数動作を開始させる(ｔ１)。容量素子Ｃの充電電位が閾値（Ｖｔｈ）を超えると(ｔ２)、前記外部端子Ｐｋから入力バッファＩＢＵＦｋに入力される信号がローレベルからハイレベルに変化される。タイマカウンタ１００は信号ラインＬｋのエッジ変化をストップ信号ＣＳＴＰとして認識することによって、そこまでの計数値をインプットキャプチャレジスタに内部転送し、ＣＰＵ２０に割込み信号ＩＲＱｎを発行する。ＣＰＵ２０はその割り込みに応答してインプットキャプチャレジスタの値を第１計数データとして読み込んで内部レジスタに保持する。第１計数データが示す値は時間Ｔａに対応される。更に、ＣＰＵ２０は前記容量素子Ｃが充電されてから出力バッファＯＢＵＦｉに今度は外部端子Ｐｉからローレベルを出力させ、これに同期して前記タイマカウンタ１００にスタート信号ＣＳＲＴを与えて初期値から計数動作を開始させる（ｔ３）。容量素子Ｃの放電電位が閾値（Ｖｔｈ）以下になると(ｔ４)、前記外部端子Ｐｋから入力バッファＩＢＵＦｋに入力される信号がハイレベルからローレベルに変化される。タイマカウンタ１００は信号ラインＬｋのエッジ変化をストップ信号ＣＳＴＰとして認識することによって、そこまでの計数値をインプットキャプチャレジスタに内部転送し、ＣＰＵ２０に割込み信号ＩＲＱｎを発行する。ＣＰＵ２０はその割り込みに応答してインプットキャプチャレジスタの値を第２計数データとして読み込んで内部レジスタに保持する。第２計数データが示す値は時間Ｔｂに対応される。
【００５０】
続けてＣＰＵ２０は、外部端子Ｐｉに結合する出力バッファＯＢＵＦを高出力インピーダンス状態にしてから（ｔ５）、出力バッファＯＢＵＦｊにローレベル（Ｌｏ）を出力させて前記容量素子Ｃを放電する。この後、出力バッファＯＢＵＦｊに外部端子Ｐｊからハイレベル（Ｈｉ）を出力させ、これに同期して前記タイマカウンタ１００にスタート信号ＣＳＲＴを与えて初期値から計数動作を開始させる(ｔ６)。容量素子Ｃの充電電位が閾値（Ｖｔｈ）を超えると(ｔ７)、前記外部端子Ｐｋから入力バッファＩＢＵＦｋに入力される信号がローレベルからハイレベルに変化される。タイマカウンタ１００は信号ラインＬｋのエッジ変化をストップ信号ＣＳＴＰとして認識することによって、そこまでの計数値をインプットキャプチャレジスタに内部転送し、ＣＰＵ２０に割込み信号ＩＲＱｎを発行する。ＣＰＵ２０はその割り込みに応答してインプットキャプチャレジスタの値を第３計数データとして読み込んで内部レジスタに保持する。第３計数データが示す値は時間Ｔｃに対応される。更に、ＣＰＵ２０は前記容量素子Ｃが充電されてから出力バッファＯＢＵＦｊに今度は外部端子Ｐｊからローレベルを出力させ、これに同期して前記タイマカウンタ１００にスタート信号ＣＳＲＴを与えて初期値から計数動作を開始させる（ｔ８）。容量素子Ｃの放電電位が閾値(Ｖｔｈ)以下になると(ｔ９)、前記外部端子Ｐｋから入力バッファＩＢＵＦｋに入力される信号がハイレベルからローレベルに変化される。タイマカウンタ１００は信号ラインＬｋのエッジ変化をストップ信号ＣＳＴＰとして認識することによって、そこまでの計数値をインプットキャプチャレジスタに内部転送し、ＣＰＵ２０に割込み信号ＩＲＱｎを発行する。ＣＰＵ２０はその割り込みに応答してインプットキャプチャレジスタの値を第４計数データとして読み込んで内部レジスタに保持する。第４計数データが示す値は時間Ｔｄに対応される。
【００５１】
ＣＰＵ２０は第１計数データと第３計数データの比に基づいて第１の温度データを生成し、第２計数データと第４計数データの比に基づいて第２の温度データを生成する。温度データの生成には例えば図３に例示されるように、サーミスタＲＴを介する充電動作によって得られる計数データと抵抗素子Ｒを介する充電動作によって得られる計数データとの比（ｒａｔｉｏ）と温度（ＴＭＰＲ）との対応をテーブル化した変換テーブル１２０を用いればようい。図示はしないが、放電動作に対しても同様の変換テーブルを用意しておけばよい。この変換テーブルを参照することによって、容易に対応する温度を得ることができる。
【００５２】
入出力ポート回路は多くのマイクロコンピュータで標準的に備えられており、これに容量素子Ｃを接続し、オンチップされたタイマカウンタなどをＣＰＵで制御することにより、周波数測定回路やＡ／Ｄ変換器がなくても、温度計測のための構成を容易に実現することができる。例えば、マイクロコンピュータ内蔵のリアルタイムクロック用発振子は温度特性を有するため、当該マイクロコンピュータに上記簡単な回路構成で温度測定機能を追加すれば、リアルタイムクロック生成回路１１０によるリアルタイムクロックの精度向上に資することができる。具体的には高温になるに従ってクロック信号ＣＬＫに原発振の発振周波数が高くなる場合には、温度が高くなるに従って図１２の秒カウンタ１１４にプリセットする値を大きくすればよい。どの程度大きくするかは温度とプリセットデータを対にした変換テーブルを予め用意して利用すればよい。
また、サーミスタのような第１抵抗素子、基準抵抗としての第２抵抗素子、及びコンデンサによる回路では充放電時間比は容量素子の容量値変化の影響を受けないから、温度測定精度は容量素子の経年変化及び温度特性による影響を受けない。入出力ポート回路のハイレベル出力とローレベル出力を利用することにより、容量素子Ｃに対して抵抗素子Ｒを経由する充放電動作とサーミスタを経由する充放電動作とを容易に別々に実現することができる。充電動作と放電動作の夫々に基づいて温度データを生成するから温度計測効率を向上させることができる。
【００５３】
特に図示はしないは、図２のｔ１からｔ４の動作と、ｔ６からｔ９の動作の夫々において充電による計測動作だけを行ってもよい。或いは夫々において放電による計測動作だけを行ってもよい。その場合には、充放電両方で計数データを取得する図２の場合に比べて温度計測効率は低下する。
【００５４】
図４には上記マイクロコンピュータ１０を用いて温度測定機能を実現するための別の接続形態が例示される。図１との相違点は抵抗素子Ｒをマイクロコンピュータ１０にオンチップしたことである。その他の点は図１乃至図３に基づいて説明した内容と同様であるからその詳細な説明は省略する。図４の場合においても充放電両方で計数データを取得すればよういし、充電による計測動作だけを行っても、或いは放電による計測動作だけを行ってもよい。図４の場合には外付け回路部品点数が少なくなるが、端子Ｐｊは温度測定に専用化される。
【００５５】
図５には上記マイクロコンピュータ１０を用いて温度測定機能を実現するための更に別の接続形態が例示される。図１との相違点は抵抗素子Ｒと容量素子Ｃをマイクロコンピュータ１０にオンチップしたことである。その他の点は図１乃至図３に基づいて説明した内容と同様であるからその詳細な説明は省略する。図５の場合においても充放電両方で計数データを取得すればよういし、充電による計測動作だけを行っても、或いは放電による計測動作だけを行ってもよい。図５の場合には外付け回路部品点数が更に少なくなるが、端子Ｐｊは温度測定に専用化される。
【００５６】
図６には上記マイクロコンピュータ１０を用いて温度測定機能を実現するための他の接続形態が例示される。ここでは入出力ポート回路（ＰＲＴｍ）７１に接続する外部端子Ｐｉ，Ｐｋが測温用回路素子の外付けに割当てられ、前記測温用回路素子は、一端が外部端子Ｐｉに接続されるサーミスタＲＴと、一端がグランド電位Ｖｓｓに接続され他端が外部端子Ｐｋと前記サーミスタＲＴの他端に共通接続される容量素子Ｃとから成る。外部端子Ｐｉには出力バッファＯＢＵＦｉと入力バッファＩＢＵＦｉが逆並列状態で対応する信号線Ｌｉに接続する。外部端子Ｐｋには入力バッファＩＢＵＦｊが対応する信号線Ｌｋに接続する。特に制限されないが入力バッファＩＢＵＦｊは入力に対する出力にヒステリシス特性を持つ。ここでは信号線Ｌｋはストップ信号ＣＳＴＰの伝達ラインとされる。
【００５７】
図７には図６の接続形態において、入出力ポート回路７１から容量素子Ｃへの充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う動作タイミングが例示される。
【００５８】
中央処理装置２０は、出力バッファＯＢＵＦｉにローレベル（Ｌｏ）を出力させて前記容量素子Ｃを放電する。この後、出力バッファＯＢＵＦｉに外部端子Ｐｉからハイレベル（Ｈｉ）を出力させ、これに同期して前記タイマカウンタ１００にスタート信号ＣＳＲＴを与えて初期値から計数動作を開始させる(ｔ１)。容量素子Ｃの充電電位が閾値（Ｖｔｈ）を超えると(ｔ２)、前記外部端子Ｐｋから入力バッファＩＢＵＦｋに入力される信号がローレベルからハイレベルに変化される。タイマカウンタ１００は信号ラインＬｋのエッジ変化をストップ信号ＣＳＴＰとして認識することによって、そこまでの計数値をインプットキャプチャレジスタに内部転送し、ＣＰＵ２０に割込み信号ＩＲＱｎを発行する。ＣＰＵ２０はその割り込みに応答してインプットキャプチャレジスタの値を第１計数データとして読み込んで内部レジスタに保持する。第１計数データが示す値は時間Ｔａに対応される。更に、ＣＰＵ２０は前記容量素子Ｃが充電されてから出力バッファＯＢＵＦｉに今度は外部端子Ｐｉからローレベルを出力させ、これに同期して前記タイマカウンタ１００にスタート信号ＣＳＲＴを与えて初期値から計数動作を開始させる（ｔ３）。容量素子Ｃの放電電位が閾値（Ｖｔｈ）以下になると(ｔ４)、前記外部端子Ｐｋから入力バッファＩＢＵＦｋに入力される信号がハイレベルからローレベルに変化される。タイマカウンタ１００は信号ラインＬｋのエッジ変化をストップ信号ＣＳＴＰとして認識することによって、そこまでの計数値をインプットキャプチャレジスタに内部転送し、ＣＰＵ２０に割込み信号ＩＲＱｎを発行する。ＣＰＵ２０はその割り込みに応答してインプットキャプチャレジスタの値を第２計数データとして読み込んで内部レジスタに保持する。第２計数データが示す値は時間Ｔｂに対応される。
【００５９】
ＣＰＵ２０は第１計数データと第２計数データに基づいて夫々温度データを生成する。温度データの生成には例えば図８に例示されるように、サーミスタＲＴを介する充電動作によって得られる計数データと温度（ＴＭＰＲ）との対応をテーブル化した変換テーブル１３０を用いればよい。図示はしないが、放電動作に対しても同様の変換テーブルを用意しておけばよい。この変換テーブルを参照することによって、容易に対応する温度を得ることができる。夫々温度データから得られる温度が複数の場合にはそれらを算術平均して計測温度と決定すればよい。
【００６０】
特に図示はしないは、充電による計測動作だけを行っても、或いは放電による計測動作だけを行ってもよい。複数の温度データを得る場合には、充放電両方で計数データを取得する方が温度計測効率は高い。
【００６１】
図１３にはマイクロコンピュータ１０による温度測定機能を適用したデータ処理システムが例示される。同図に示されるデータ処理システムは、電力計測システムであり、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）１０と、前記マイクロコンピュータ１０の前記外部端子Ｐｉ，Ｐｊ，Ｐｋに外付けされた測温用回路素子ＲＴ，Ｒ，Ｃとを有し、前記マイクロコンピュータ１０には電力計測ＩＣ（ＰＭＩＣ）１４０及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１５０が接続される。電力計測ＩＣ１４０は電圧ＶＣＬＴと電流ＣＲＮＴを計測すると共に前記リアルタイムクロック生成回路１００で生成されるリアルタイムクロックパルスφｒに基づいて時間を把握して、電力計算を行い、それによって得られる電力データＰＷＤをマイクロコンピュータ１０に渡す。マイクロコンピュータ１０は電力データＰＷＤをＬＣＤ１０に表示制御する。マイクロコンピュータ１０は逐次前述の温度測定を行い、その測定結果に従ってリアルタイムクロック生成回路１１０の秒レジスタ１１４等に対するプリセット値を適宜変更する制御を行い、温度変化によるＣＰＧ９０の発振周波数の変動による影響を相殺する。これにより電力測定精度を向上させることができる。
【００６２】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００６３】
例えば、入出力ポート回路は図１０に限定されず、出力モードの設定が可能であったり、出力バッファと入力バッファを共に不使用にする選択が可能であったり、その他の入出力機能を備えてよい。マイクロコンピュータが備える回路モジュールは図9に限定されずれ適宜変更可能である。本発明は電力計測システム以外の種々のデータ処理システムに適用することができる。リアルタイムクロック生成回路に対する補正に限らず、温度変化の影響を受ける種々のシステムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係るマイクロコンピュータを用いて温度測定機能を実現するための接続形態を例示する回路図である。
【図２】図１の接続形態において入出力ポート回路から容量素子Ｃへの充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う動作タイミングを例示するタイミングチャートである。
【図３】サーミスタを介する充電動作によって得られる計数データと抵抗素子を介する充電動作によって得られる計数データとの比と温度との対応をテーブル化した変換テーブルを例示する説明図である。
【図４】本発明に係るマイクロコンピュータを用いて温度測定機能を実現するための別の接続形態を例示する回路図である。
【図５】本発明に係るマイクロコンピュータを用いて温度測定機能を実現するための更に別の接続形態を例示する回路図である。
【図６】本発明に係るマイクロコンピュータを用いて温度測定機能を実現するための他の接続形態を例示する回路図である。
【図７】図６の接続形態において入出力ポート回路から容量素子への充電動作時間と放電動作時間の夫々を検出して温度計測を行う動作タイミングを例示するタイミングチャートである。
【図８】サーミスタを介する充電動作によって得られる計数データと温度との対応をテーブル化した変換テーブルを例示する説明図である。
【図９】本発明に係るマイクロコンピュータの構成を全体的に示すブロック図である。
【図１０】入出力ポート回路の1ビットの構成を例示する回路図である。
【図１１】タイマユニットが有する1チャネル分のタイマカウンタの構成を例示するブロック図である。
【図１２】タイマユニットが有するリアルタイムクロック生成回路の構成を例示するブロック図である。
【図１３】本発明に係るマイクロコンピュータによる温度測定機能を適用したデータ処理システムを例示するブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）
２０  中央処理装置（ＣＰＵ）
３０  バス
４０  ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
５０  フラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）
６０  タイマユニット（ＴＭＲ）
７０，７１  入出力ポート回路（ＰＲＴａ〜ＰＲＴｍ）
８０  シリアルインタフェース（ＵＡＲＴ）
９０  クロックパルスジェネレータ（ＣＰＧ）
Ｐｍ  外部端子
ＯＢＵＦ  出力バッファ
ＩＢＵＦ  入力バッファ
ＰＣＲｎ  ポート制御レジスタ
ＰＤＲｎ  ポートデータレジスタ
１００  タイマカウンタ（ＴＭＲＣＵＮＴ）
１０１  カウンタ部
１０２  カウンタ制御部
ＣＳＲＴ  スタート信号
ＣＳＴＰ  ストップ信号
ＩＲＱｎ  割込み信号
１１０  リアルタイムクロック生成回路（ＲＴＣ）
φｒ  リアルタイムクロック
Ｐｉ，Ｐｊ，Ｐｋ  外部端子
ＯＢＵＦｉ  出力バッファ
ＩＢＵＦｉ  入力バッファ
Ｌｉ  信号線
ＯＢＵＦｊ  出力バッファ
ＩＢＵＦｊ  入力バッファ
Ｌｊ  信号線
ＩＢＵＦｊ  入力バッファ
Ｌｋ  信号線
Ｃ  容量素子
ＲＴ  サーミスタ
Ｒ  基準抵抗素子
１２０，１３０  変換テーブル
１４０  電力計測ＩＣ（ＰＭＩＣ）
１５０  液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
【図１】
2009139242.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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