微计算机及其动作方法技术

本发明专利技术的目的在于，微计算机的CPU即使由于外部的噪声、电源电压的不稳定、其它原因而不能执行其程序从而发生所谓失控等致命错误，也能够在极短的时间内恢复为初始的状态而尽可能不进行系统整体的初始化。在执行普通的软件处理的过程中，在任意的定时输出中断信号和复位信号，在判断为微计算机的CPU变为失控状态时，读出作为恢复信息保存在RAM中的数据，来使CPU恢复为失控前的状态。由此，正在执行的软件在短时间内从致命错误中恢复，因此如同没有发生致命错误那样能够继续进行软件处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种微计 算机的动作方法。更详细地说涉及一种在微计算机的中央处理装置(CPU)中发生了所谓的失控等错误的情况下使CPU自动恢复的电路及其使用方法。
技术介绍
在微计算机的CPU中，由于外部的电噪声、静电、电源电压的不稳定以及其它原因而发生致命错误。由此，有时该CPU无法执行程序。作为这样的致命错误的状态的例子，可列举所谓的CPU失控等。作为针对该微计算机的CPU的致命错误的对策，众所周知的看门狗(watchdog)的方法较为普遍。该方法设置与软件处理的重复(循环)时间相比足够长的计时器，在软件处理的循环中将该计时器复位。在CPU中发生了致命错误的情况下，由于软件处理不正常地进行动作，因此计时器不被复位而结束，以计时器的结束为触发，对微计算机整体施加复位。另一方面，在CPU正常地进行动作的情况下(在没有发生致命错误的情况下)，由于计时器在结束之前被复位，因此微计算机不会被复位。但是，在该方法中，CPU的致命错误状态有可能会持续从计时器的开始至结束为止的较长时间。因而，在如从CPU的致命错误发生起至计时器结束为止的时间对微计算机的使用带来不良影响那样的环境或者如由于该时间内的微计算机的错误动作而对使用者带来危险那样的环境中，看门狗未必有效，但是由于除此之外没有更好的方法，因此仍采用了看门狗。并且，在使用了看门狗的针对CPU的致命错误的对策中，在CPU中发生了致命错误之后，难以使该CPU的状态恢复到发生这种错误之前的状态。其理由是，直到检测出CPU的致命错误为止花费了较长时间，因此检测出CPU的致命错误的时刻的CPU寄存器的信息等的状态不同于刚发生致命错误之前的状态。以往，微计算机当检测出CPU的致命错误时，废弃在检测出CPU的致命错误的时刻的CPU寄存器的信息等，而将微计算机整体进行初始化。因而，以往为了使CPU从致命错误中恢复，除了用于检测该CPU的致命错误的时间以外，还需要用于将微计算机整体进行初始化的时间。而且，为了使微计算机恢复到在CPU中发生致命错误之前的状态，而必须在CPU的初始化之后对在发生该错误之前正在执行的处理(应用程序(applicationprogram)的处理)进行再现。对过去正在执行的处理进行再现并不容易，并且需要用于执行该再现的处理时间。因而，根据正在使用微计算机的环境，使微计算机从CPU的致命错误中恢复有可能成为大问题。例如有可能在从CPU的致命错误开始至初始化为止的时间内机械无法停止而发生事故，还有可能发生钱款的结算丢失等严重的情况。—般来说,在使用微计算机的单片微计算机(One ChipMicrocomputer)中，仅使用了一个用于初始化的信号。因此，初始化是针对微计算机整体进行的。因此，假定在值得将微计算机整体初始化的重大错误的情况下进行微计算机的初始化。因而，认为从CPU的致命错误中恢复要花费很长时间或发生该致命错误之前的信息等丢失这些问题在以往是没有办法解决的。并且，作为其它的方法，还存在如专利文献I所记载的那样代替周期性的中断而仅对CPU周期性地施加复位的方法。在使用该方法的情况下，在CPU上执行的应用程序的执行开始至结束的时间必须在复位的周期内。理由是如果在执行应用程序的过程中CPU被复位，则程序计数器、堆栈等CPU寄存器的信息也被复位，关于应用程序中的命令的地址被删除。因而，在仅将CPU周期性地复位的情况下，需要将应用程序形成为如处理开始至结束的时间收敛在CPU的复位周期的间隔内那样的极小的大小。因此，与普通的程序相比，所需的应用程序的大小变小。由此，该应用程序的数量变得庞大。还存在如下问题应用程序的制作者不仅要考虑应用程序的处理内容，还必须考虑复位的周期来进行应用程序的制作。专利文献I :日本特开平6-71024号公报专利文献2 :日本特开平9-319602号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于在微计算机的CPU中发生了致命错误的情况下不进行微计算机整体的初始化或者复位而仅对CPU进行复位来使微计算机的CPU在极短的时间内从致命错误状态恢复。另外，本专利技术的目的在于不对在微计算机上正在执行的应用程序带来影响地将CPU复位。用于解决问题的方案本专利技术的微计算机具备CPU ;RAM，其通过CPU总线与该CPU进行连接；中断请求信号输出单元，其将用于请求开始执行中断处理的中断请求信号输出到CPU;以及CPU复位信号输出单元，其在该中断请求信号输出单元输出中断请求信号之后，将用于请求开始CPU复位处理的CPU复位信号输出到CPU，其中，CPU当接收到中断请求信号时，中断在该CPU上正在执行的应用程序的处理，并且将CPU寄存器的信息作为恢复信息保存到RAM中，然后，当接收到CPU复位信号时，CPU被复位，并且能够将保存在RAM中的恢复信息复制到CPU寄存器。本专利技术的微计算机能够还具备计时计数器电路，该计时计数器电路周期性地产生CPU复位信号和中断请求信号。在本专利技术的微计算机中，计时计数器电路能够具备附加计时器，CPU判断CPU寄存器的信息是否正常，仅在判断为该CPU寄存器的信息正常的情况下，附加计时器进行动作，禁止在向CPU提供CPU复位信号的期间的CPU复位处理的执行。本专利技术的微计算机能够构成为还具备系统复位信号源和逻辑或电路，该系统复位信号源用于将微计算机整体复位，CPU复位信号输出单元和系统复位信号源连接在逻辑或电路的输入侧，CPU连接在逻辑或电路的输出侧。本专利技术的微计算机的动作方法能够包括以下步骤将用于请求开始执行中断处理的中断请求信号从计时计数器电路输出到CPU ;该CPU在接收到中断请求信号时，中断在CPU上正在执行的应用程序的处理；由CPU将其CPU寄存器的信息作为恢复信息保存到RAM中；在输出中断请求信号之后，将用于请求开始CPU复位处理的CPU复位信号输出到CPU ；CPU在接收到CPU复位信号时，将CPU复位；以及由该CPU将保存在RAM中的恢复信息复制到CPU寄存器。本专利技术的微计算机的动作方法能够由计时计数器电路周期性地产生CPU复位信号和中断请求信号。本专利技术的微计算机的动作方法能够还包括以下步骤由CPU判断CPU寄存器的信息是否正常，仅在判断为CPU寄存器的信息正常的情况下，在向CPU提供CPU复位信号的期间，禁止执行将CPU复位的步骤。专利技术的效果通过提早检测出在微计算机的CPU中发生了致命错误的情形并能够从致命错误 中恢复，由此能够大幅减少使用了微计算机的应用装置的异常的动作、有时是造成危险等的错误动作。特别是在对汽车、飞机、船舶、工业用机器人等领域中使用的机械系统进行控制的设备中，这些设备的错误动作有可能会引起很大的事故(例如汽车的制动控制、转向控制等)。与对机械系统进行控制的设备中的错误动作的检测以及从该错误动作中恢复所需要的时间相比，利用本专利技术使微计算机的CPU从致命错误中恢复所需要的时间非常短。因此，在微计算机中进行由于微计算机的CPU的致命错误引起的这些设备的错误动作的检测以及用于从该错误动作中恢复的处理而不是在设备中进行这些处理是有效的。另外，在上述领域中，与其它领域的设备相比更多地发生电噪声等引发致命错误的原因。因而，通过将本专利技术用于控制机械系统的设备，能够大幅减少以往针对电噪声等的很多的对策本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.15 JP 2009-2387421.一种微计算机，其特征在于，具备 CPU ； RAM,其通过CPU总线与上述CPU进行连接； 中断请求信号输出单元，其将用于请求开始执行中断处理的中断请求信号输出到上述CPU ；以及 CPU复位信号输出单元，其在上述中断请求信号输出单元输出上述中断请求信号之后，将用于请求开始CPU复位处理的CPU复位信号输出到上述CPU， 其中，上述CPU当接收到上述中断请求信号时，中断在该CPU上正在执行的应用程序的处理，并且将该CPU的CPU寄存器的信息作为恢复信息保存到上述RAM中，然后，当接收到上述CPU复位信号时，该CPU被复位，并且将保存在该RAM中的该恢复信息复制到该CPU寄 存器。2.根据权利要求I所述的微计算机，其特征在于， 还具备计时计数器电路，该计时计数器电路周期性地产生上述CPU复位信号和上述中断请求信号。3.根据权利要求2所述的微计算机，其特征在于， 上述计时计数器电路具备附加计时器， 上述CPU判断上述CPU寄存器的信息是否正常，仅在判断为上述CPU寄存器的信息正常的情况下，上述附加计时器进行动作，禁止在向上述CPU提供上述CPU复位信号的期间的上述CPU复位处理的执行。4.根据权利要求Γ3...

【专利技术属性】
技术研发人员：辰野功，
申请(专利权)人：株式会社雷捷电子科技，
类型：发明
国别省市：