半导体装置制造方法及图纸

本公开涉及半导体装置。本公开的目的是提供能够在半导体装置的实际使用期间执行故障诊断的看门狗定时器。在设置有看门狗定时器的半导体装置中，看门狗定时器包括计数器；在计数值的刷新时间段中将计数器的计数值改变为期望值的计数器控制电路；以及故障诊断模块。故障诊断模块包括在刷新时间段中抑制向看门狗定时器的外部生成复位信号的抑制电路；以及保持复位信号的保持电路。

Semiconductor device

The present disclosure relates to a semiconductor device. The purpose of the present disclosure is to provide watchdog timer capable of performing fault diagnosis during the actual use of a semiconductor device. In a semiconductor device with a watchdog timer, the watchdog timer includes a counter, a counter control circuit that changes the count value of the counter into the expected value in the refresh time of the count value, and the fault diagnosis module. The fault diagnosis module includes an inhibition circuit to suppress the external reset signal from the watchdog timer in the refresh period, and the maintenance circuit for maintaining the reset signal.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置对相关申请的交叉引用于2016年12月27日提交的日本专利申请No.2016-253405的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过引用整体并入本文中。
本公开涉及半导体装置并且可应用于包括看门狗定时器的半导体装置。
技术介绍
专利文献1公开了以下内容。即，半导体装置包括看门狗定时器、中央处理单元和模式端子。中央处理单元控制看门狗定时器的超时控制。从外部经由模式端子向看门狗定时器提供指令，以使看门狗定时器的定时器周期比由中央处理单元的超时控制指定的周期短。响应于该指令，看门狗定时器在中央处理单元的超时控制之前检测到超时。(专利文献1)未经审查的日本专利申请公开No.2010-87959
技术实现思路
在评估看门狗定时器时，专利文献1的公开内容提供了在将半导体装置设置为评估模式之后评估看门狗定时器的技术；因而，该技术不能在半导体装置的实际操作期间应用。因此，专利文献1的公开内容可能存在问题，尤其是从车辆中所使用的半导体装置的功能安全性的观点出发。本公开的目的是提供半导体装置，其包括能够在半导体装置的实际操作期间执行故障诊断的看门狗定时器。根据本说明书的描述和附图，本公开的其它问题和新特征将变得清楚。以下简要说明本公开的典型实施例的概要。在包括看门狗定时器的半导体装置中，看门狗定时器包括：计数器；计数器控制电路，其在计数值的刷新时间段中将计数器的计数值改变为期望值；以及故障诊断模块。故障诊断模块包括在刷新时间段中抑制向看门狗定时器的外部生成复位信号的抑制电路；以及保持复位信号的保持电路。根据该半导体装置，可以在半导体装置的实际操作期间执行看门狗定时器的故障诊断。附图说明图1是例示根据实施例的半导体装置的框图；图2是例示根据实施例的看门狗定时器的构造的图；图3是例示根据实施例的看门狗定时器的正常操作中以及复位-输出故障中的操作流程的图；图4是例示根据实施例的看门狗定时器的上溢中的操作流程的图；图5是例示根据修改例1的看门狗定时器的构造的图；图6是例示根据修改例1的看门狗定时器的正常操作中以及复位故障和中断故障中的操作流程的图；图7是例示根据修改例1的看门狗定时器的正常操作中以及复位故障和中断故障中的另一个操作流程的图；图8是例示根据修改例2的计数器控制电路的图；以及图9是例示位控制电路的操作的流程图。具体实施方式在下文中，参考附图来描述实施例。在下面的说明中，将相同的符号或参考标号附加到相同的元件，并且可以省略其重复的说明。(实施例)(半导体装置的构造)图1是例示根据实施例的半导体装置的框图。图1例示了设置有看门狗定时器(WDT)10的半导体装置1的框图。半导体装置1是车载控制微型计算机并且形成为一个半导体芯片。微型计算机1包括运行程序的中央处理单元(CPU)2、存储程序的ROM(只读存储器)3以及用作中央处理单元2的工作空间的RAM(随机存取存储器)4。微型计算机1包括用作到LIN(局域互连网络)的接口电路的LIN模块(LINM)5，其中LIN是经由LIN总线LINBUS外部地耦合的车辆所安装的网络中的一个。微型计算机1包括用作到CAN(控制器区域网络)的接口电路的CAN模块(CANM)6，其中CAN是经由CAN总线CANBUS外部地耦合的车辆所安装的网络中的另一个。用于车辆控制的电子控制单元(ECU1、ECU2)耦合到LINBUS和CANBUS中的每个。微型计算机1还包括经由外部端子(未示出)外部地执行信息的输入输出的端口(PORT)7、系统控制电路(SCNT)8、时钟发生电路(OCO)9、看门狗定时器(WDT)10和内部总线11。内部总线11将微型计算机1中的单元(2、3、4、5、6、7、8、10)中的每个相互耦合。系统控制电路(SCNT)8控制系统的操作模式和系统的初始化。系统控制电路(SCNT)8耦合到时钟发生电路(OCO)9。系统控制电路(SCNT)8设置时钟发生电路(OCO)9并确认设置。时钟发生电路(OCO)9将时钟信号CLK提供给微型计算机1的单元(2、3、4、5、6、7、8)中的每个。在微型计算机1的实际操作期间，中央处理单元2与时钟信号CLK同步地执行存储在ROM3中的程序。时钟发生电路(OCO)9生成用作用于看门狗定时器10的计数源时钟的时钟信号WCLK。时钟发生电路(OCO)9可以包含专用时钟发生电路(WDTOCO)以用于生成时钟信号WCLK。看门狗定时器10通过在微型计算机1的实际操作期间对时钟信号WCLK进行计数来检测由于要由中央处理单元2执行的程序的设计错误而发生的诸如无限循环和中央处理单元2的超限的错误。看门狗定时器10是将时钟信号WCLK朝着由中央处理单元2预先设置的值(计数器值的上溢值OVFV)进行计数的计时器，并且在计数值达到设置值时检测到上溢。看门狗定时器10通过由中央处理单元2执行的程序周期性地初始化(刷新)所计数的值，以便抑制上溢。因此，当中央处理单元2正常执行程序时，由看门狗定时器10计数的值将不会上溢。另一方面，当中央处理单元2失控时，由看门狗定时器10计数的值不被初始化(不刷新)。因而，由看门狗定时器10检测到上溢。本说明书对上溢的检测进行说明。但是，它可以被改变为下溢的检测。在这种情况下，通过从由中央处理单元2预先设置的值起执行递减计数来检测下溢。如稍后所述的，看门狗定时器10向系统控制电路(SCNT)8生成多个输出信号SOUT，诸如复位信号60、中断信号61和故障检测信号62。(看门狗定时器的构造)图2例示了根据实施例的看门狗定时器的构造。看门狗定时器(WDT)10包括看门狗定时器电路单元(看门狗定时器模块)20和故障诊断电路单元(故障诊断模块)40。看门狗定时器模块20包括计数器21、复位-输出控制电路22、中断-输出控制电路23、触发寄存器24以及计数器控制电路25。计数器21对计数源时钟WCLK进行递增计数，并输出计数值26。复位-输出控制电路22控制内部复位信号27的输出，并在检测到计数器21的计数值26已经达到预先设置的值(上溢值OVFV)以及已经上溢时输出内部复位信号27。当内部复位信号27没有被稍后要描述的AND电路(第一AND电路)41掩蔽(禁用)时，内部复位信号27作为复位信号60被输出到系统控制电路8。中断-输出控制电路23控制内部中断信号29的输出，并且当检测到计数器21的计数值26已经达到具体的计数值INTV(例如，为上溢值OVFV的50％或75％的值)时断言内部中断信号29。当内部中断信号29没有被稍后描述的AND电路(第二AND电路)45掩蔽(禁用)时，内部中断信号29作为中断信号61被输出到系统控制电路8。触发寄存器(TRREG)24经由信号布线14耦合到内部总线11，并且中央处理单元2执行触发寄存器(TRREG)24的寄存器值的读出和写入。中央处理单元2在触发寄存器24中写入用于抑制上溢(即，用于看门狗定时器10的计数值的初始化(刷新))的预定的第一值(例如，预定的第一固定值)。因而，触发寄存器24断言触发信号30。计数器控制电路25控制计数器21的计数值26的初始化操作，即，计数值26的刷新操作。通过触发信号30的断言而被触发的计数器控制电路25断言指示写入上溢前计数值(BOVF)的写入信号(第一写入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：看门狗定时器，其中，所述看门狗定时器包括：计数器；计数器控制电路，用于在计数值的刷新时间段中将所述计数器的计数值改变为期望值；以及故障诊断模块，以及其中，所述故障诊断模块包括：抑制电路，用于在所述刷新时间段中抑制向所述看门狗定时器的外部生成复位信号；以及第一保持电路，用于保持所述复位信号。

【技术特征摘要】
2016.12.27 JP 2016-2534051.一种半导体装置，包括：看门狗定时器，其中，所述看门狗定时器包括：计数器；计数器控制电路，用于在计数值的刷新时间段中将所述计数器的计数值改变为期望值；以及故障诊断模块，以及其中，所述故障诊断模块包括：抑制电路，用于在所述刷新时间段中抑制向所述看门狗定时器的外部生成复位信号；以及第一保持电路，用于保持所述复位信号。2.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述期望值是紧接在所述计数值的上溢之前的值。3.如权利要求2所述的半导体装置，其中，所述故障诊断模块还包括：故障诊断电路，以及其中，当在所述刷新时间段中所述复位信号未保持在所述第一保持电路中时，所述故障诊断电路生成故障检测信号。4.如权利要求2所述的半导体装置，还包括：CPU；以及内部总线，其中，所述看门狗定时器包括：触发寄存器，其中，当通过所述CPU经由所述内部总线写入预定值时，所述触发寄存器向所述计数器控制电路生成触发信号，以及其中，所述计数器控制电路根据所述触发信号在所述刷新时间段中将所述计数器的计数值改变为所述期望值。5.如权利要求4所述的半导体装置，其中，所述第一保持电路在由所述CPU提供的选择信号的控制下耦合到所述内部总线。6.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述故障诊断模块还包括：抑制电路，用于在所述刷新时间段中抑制向所述看门狗定时器的外部生成中断信号；以及第二保持电路，用于保持所述中断信号。7.如权利要求6所述的半导体装置，其中，所述故障诊断模块还包括：故障诊断电路，以及其中，当在所述刷新时间段中所述中断信号未保持在所述第二保持电路中时，所述故障诊断电路生成故障检测信号。8.如权利要求1所述的半导体装置，其中，所述计数器包括：输出电路，用于输出所述计数值，以及其中，所述计数器控制电路包括：位控制电路，用于在所述刷新时间段中改变所述输出电路的值。9.一种半导体装置，包括：看门狗定时器，其中，所述看门狗定时器包括：计数器；计数器控制电路，用于在计数值的刷新时间段中将所述计数器的计数值改变为期望值；以及故障诊断模块，其中，所述故障诊断模块包括：抑制电路，用于在所述刷新时间段中抑制向所述看门狗定时器的外部生成中断信号；以及第一保持电路，用于保持所述中断信号。10.如权利要求9所述的半导体装置，其中，所述期望值是用以指定所述中断信号的生成的所述计数值的紧接着的之前的值。11.如权利要求9所述的半导体装置，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：海老泽一仁，岸田幸弘，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP