一种微控制器的电压变化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种微控制器的电压变化处理方法，将一低电压侦测器／电压监视器的信号接到该程序计数器、存储器、指令寄存器，当该低电压侦测器／电压监视器产生动作时，使得微控制器处于冻结状态，直到系统电压稳定后，再进行下一程序计数应进行的运作，藉此可以有效地减少系统重置的次数，增加系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及一种针对系统电压变化的微控制器的处理方法。
技术介绍
微控制器的种类非常繁多，包括嵌入式、单片式、RISC型、8bit、16bit、表面安装式、扁平式等。从消费性产品到通讯产品，微控制器有着非常广泛地应用，目前的微控制器不仅能够完成高运算量的任务，而且成本很低，因此产品的应用非常成功。微控制器非常擅长于有序处理和各种非实时的任务，典型的工作速度在20MHz左右，但有些微控制器核心需要将该时钟脉冲频率内部分频，每条指令用多个时钟脉冲周期。例如，CISC微控制器在执行一条乘法指令时最多要用到25条简化的指令。另目前市场上已经有非常多的RISC微控制器，它们不仅能够实现单个时钟脉冲指令周期，而且功率非常低。例如Atmel的AVR微控制器在1MHz时钟脉冲条件下能够获得1MIP的性能。由于有着如此强大的性能，几乎没有什么任务是微控制器不能完成的。这些微控制器的尺寸都非常小，品种从单个ALU和带通用I/O的存储器到多功能仿真和总线接口不一而足。微控制器对指令的运作为先对存储器(可编程只读存储器与随机存取存储器)取出下一动作步骤的指令或数据，请参阅图1，是一般微控制器的动作流程示意图。经过取出11后的信号将送至寄存器进行指令锁存12的动作，最后将该被锁存12的指令执行13，此动作包括译码与送出控制信号，然后再回到取出11动作，依此循环。现有的微控制器中的监控系统，当这些微控制器在开机、关机或突然死机时，必须要能正确地重置芯片，使微处理机内部程序从头开始执行。当系统电压变化过于剧烈时，内含微处理机的系统常会因电压的不稳定而产生误动作。目前最常见的解决方案如图2所示，在系统中加入一低电压侦测器24，对于系统电源突然为低电压时，如前述所述，先由存储器21取出指令信号，将指令信号存到指令寄存器22进行锁存的动作，再经过指令译码器23，对指令信号进行编译并执行，然后发出控制信号。而系统电压会接收一低电压侦测器24，且该低电压侦测器24会将侦测到的信号送至一重置电路25，当信号为一低电压信号时，将会驱动该重置电路25，使其送出重置信号，且该重置信号也会送至存储器21、指令寄存器22、及指令译码器23，使系统内各元件重置。其动作流程可如以下程序表示如果(低电压侦测器启动)，则，重置CPU，否则，正常运行(取出->锁存->执行)对于一般具有低电压侦测器24的微控制器，常因低电压侦测器24侦测到电压的抖动而产生重置信号，使系统重新重置，但有时电压的抖动只是短暂性，微控制器系统并非是真的处于无法工作的低电压。所以为了避免低电压侦测器24的误判，通常的解决方式是在系统外加入一些电路元件，以避免误判。但外加电路元件的解决方法对于微控制器的使用者而言，将会增加电路的复杂度，这样不仅会失去电路的可靠度，无形中也会增加制作成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，在不增加外加电路元件的情况下，借着改变微控制器的内部架构，当低电压侦测器侦测到电压的抖动时，强制微控制器维持现状，使系统可有效地减少重置的次数，增加系统的稳定性。本专利技术要解决的另一技术问题在于，对于不论系统电压变化趋势是上升或下降，都将会强制微控制器维持现状，直到系统电压稳定后，再继续往下执行程序。本专利技术是，对于微控制器系统内依序运作的程序计数器、存储器、指令寄存器、与指令译码器，将一低电压侦测器的信号接到该程序计数器、存储器、指令寄存器，当该低电压侦测器动作产生时，此时令微控制器处于冻结状态，直到系统低电压状态结束电压稳定后，再进行下一程序计数(PC)应该的运作。另外，该低电压侦测器也可由一电压监视器替代，当该系统电压有下降或上升的变化，而电压监视器产生动作时，令微控制器处于冻结状态，直到系统电压变化状态结束电压稳定后，再进行下一程序计数应该的运作。这样，对于微控制器的使用者而言，可以很简单地使用微控制器，不需外加额外的设计，且可以很有效地减少系统重置的次数，增加系统的稳定性。附图说明图1是普通微控制器的动作流程示意图。图2是现有技术中的微控制器对于低电压的处理方法示意图。图3是本专利技术的微控制器对于低电压的处理方法示意图。图4是本专利技术对于电压变化的另一处理方法示意图。具体实施例方式有关本专利技术的详细内容及技术说明，现结合附图说明如下请参阅图3所示，是本专利技术的微控制器对于低电压的处理方法的示意图。如图所示，本专利技术是，对于微控制器系统内依序运作的程序计数器35、存储器31、指令寄存器32与指令译码器33，如一般微控制器描述的运作，先由存储器31取出指令信号，将指令信号存到指令寄存器32进行锁存的动作，再经过指令译码器33，对指令信号进行编译并执行，然后发出控制信号。而系统电压会接到一低电压侦测器34，且该低电压侦测器34的信号接到该程序计数器35、存储器31、与指令寄存器32，当该低电压侦测器34产生动作时，此时令微控制器处于冻结状态，即程序计数器35保持原值，使下一程序计数(PC)失去动作能力(disable PC+1)，且此时令指令寄存器32内容值为“NOP”(此“NOP”指令为什么都不进行，直接跳到下一行)及停止所有存储器31的存取等措施而非像现有技术那样使系统重新重置。而此微控制器冻结状态将循环持续直到系统低电压状态结束电压稳定后，再进行下一程序计数应该的运作。其动作流程可如以下程序表示 如果(低电压侦测器启动)，则，等待(同步)，冻结CPU状态(PC＝PC，IR＝NOP，等)，直到(低电压侦测器停止)，否则，正常运行另外，该低电压侦测器34也可由一电压监视器36替代，如图4所示。将一电压监视器36的信号接到该程序计数器35、存储器31、与指令寄存器32，当该系统电压有变化，其中该电压变化包括上升或下降趋势且超过系统可容许范围，使电压监视器36产生动作，此时令微控制器处于冻结状态，相同即程序计数器35保持原值，使下一程序计数失去动作能力(disable PC+1)，且此时令指令寄存器32内容值为“NOP”(此“NOP”指令为什么都不进行，直接跳到下一行)及停止所有存储器31的存取等措施。而此微控制器冻结状态将循环持续到系统电压变动状态结束电压稳定后，再进行下一程序计数应该的运作。其动作流程可如以下程序表示如果(电压剧烈变化)，则，等待(同步)，冻结CPU状态(PC＝PC，IR＝NOP，等)，直到(电压变化监视器停止)，否则，正常运行综前所述可知，本专利技术的微控制器的电压变化处理方法是在不增加外加电路元件的情况下，借着改变微控制器的内部架构，当低电压侦测器34侦测到电压的抖动时，强制微控制器处于冻结状态，维持现状，促使系统有效地减少重置的次数，增加系统的稳定性。更进一步地，专利技术可将低电压侦测器34以一电压监视器36替代，这样不论微控制器系统电压变化趋势是上升还是下降，都将会可触发且强制微控制器维持现状，直到系统电压稳定后，再继续往下执行程序。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则的内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微控制器的电压变化处理方法，对于微控制器系统内依序运作的程序计数器（３５）、存储器（３１）、指令寄存器（３２）、与指令译码器（３３），其特征在于所述微控制器的电压变化处理方法包括：将一低电压侦测器（３４）的信号接到所述程序计数器（３５）、存储器（３１）、与指令寄存器（３２）；当所述低电压侦测器（３４）产生动作时，令所述微控制器处于冻结状态：所述指令寄存器（３２）的内容值为“ＮＯＰ”，所述程序计数器（３５）保持原值，停止所述存储器（３１）的存取；直到系统低电压状态结束电压稳定后，再进行下一程序计数应进行的运作。

【技术特征摘要】
1.一种微控制器的电压变化处理方法，对于微控制器系统内依序运作的程序计数器(35)、存储器(31)、指令寄存器(32)、与指令译码器(33)，其特征在于所述微控制器的电压变化处理方法包括将一低电压侦测器(34)的信号接到所述程序计数器(35)、存储器(31)、与指令寄存器(32)；当所述低电压侦测器(34)产生动作时，令所述微控制器处于冻结状态所述指令寄存器(32)的内容值为“NOP”，所述程序计数器(35)保持原值，停止所述存储器(31)的存取；直到系统低电压状态结束电压稳定后，再进行下一程序计数应进行的运作。2.一种微控制器的电压变化处理方法，对于微控制器系统内依序运...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄清火，
申请(专利权)人：矽创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]