JP4544081B2 - マイクロコンピュータ - Google Patents

Description

本発明は、複数の動作モードを選択するためのデータが設定されると共に、汎用入力端子若しくは出力端子としても使用可能に構成されている複数の動作モード選択端子を備えてなるマイクロコンピュータに関する。

マイクロコンピュータ（マイコン）の動作モードを、通常の動作モードと各部の機能をテストするための各種テストモードとの間で切替える場合、従来は、例えば図８に示すように、マイコン１に動作モード選択端子２を複数設けておき、それらの端子のレベル設定状態を内部のモードデコーダ３によりデコードすることで動作モードを設定するように構成されるものがある。ところが、斯様な構成では、マイコン１が通常動作する場合には利用することができない端子が増加するため、マイコン１のチップサイズが無駄に大きくなるなどの問題があった。
そこで、例えば図９に示すように、マイコン４のリセット端子５に外部より与える信号により、マイコン４をリセット状態から解除するタイミングで、モードデコーダ６にデコード動作を実行させて動作モードを決定し、その後は、上記選択端子２を入力端子若しくは出力端子として使用可能とするものがある。

ところで、マイコンをプリント基板上に搭載した場合は、パワーオンリセットだけを有効にすれば良いというアプリケーションがあり、そのようなケースでは、リセット端子５の信号レベルはインアクティブとなるようにハイ又はロウに固定される。従って、そのようなアプリケーションに図９に示すマイコン４を用いた場合は、マイコン４の動作モードを変更することができなくなってしまう。例えば、リセット端子５をプルアップ若しくはプルダウンしておけば、スイッチなどによりリセット端子の電位を変化させることが可能となるが、その場合ノイズに対する耐量が低くなるというデメリットがあり、静電気放電などが発生するとマイコンがリセットされ易くなるという問題がある。
また、例えば特許文献１には、マイコンにおけるパワーオンリセットの解除時にリセット端子の信号レベルをモニタして、そのレベル（ハイ,ロウ）に応じて通常モードとテストモードとを切替えるようにした構成が開示されている。
特開２００１−２７３２７４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術においても、マイコンをプリント基板上に搭載した場合に動作モードを切替えるには、パワーオンリセットが一旦アクティブとなることが条件であるから、マイコンが１つのテストモードで動作している途中で、電源を投入したまま次のテストモードに切替えることができない。従って、複数のテストパターンを続けて実施したい場合にはマイコンに一々電源を投入し直す必要があり、テストを行なうのにより長い時間を要するため不便な構成となっている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、動作モード選択端子を汎用の入／出力端子としても使用可能にすると共に、動作モードの切替えをより柔軟に行なうことができるマイクロコンピュータを提供することにある。

請求項１記載のマイクロコンピュータによれば、タイミング信号出力手段は、少なくとも、パワーオンリセットと、外部より制御されるリセットとの何れかがアクティブからインアクティブに変化した場合に、動作モード選択端子に設定されるデータをデコードするデコーダに対して、デコード動作を実行させるためのタイミング信号を出力する。従って、マイクロコンピュータがプリント基板に搭載される前の状態であれば、リセット信号をアクティブにしてリセット制御を行うことで、電源を投入した状態で動作モードを順次切替えることが可能となる。そして、マイクロコンピュータがプリント基板に搭載され、リセット端子がインアクティブレベルに固定される場合であっても、パワーオンリセットの変化によって動作モードを切替えることができる。

また、デコーダは、自身に直接与えられるイネーブル信号がアクティブである場合にタイミング信号が出力されるとデコード動作を実行し、イネーブル信号がインアクティブである場合は、通常動作モードに対応するモード信号を出力する。従って、ユーザがマイクロコンピュータを通常のアプリケーションに使用する場合で動作モードを変更する必要がない場合には、イネーブル信号がインアクティブとなるようにレベルを固定しておけば、マイクロコンピュータの動作モードが不用意に遷移してしまうことを防止できる。

そして、内部回路に接続される外部端子は、外部より動作モードを変更可能とするための所定の電位が付与されるか、若しくは内部回路が機能した場合に当該回路が通常動作モードに固定するための所定の電位を与えるものであり、その外部端子を内部配線によりインバータゲートを介してデコーダのイネーブル信号入力端子に接続する。一般に、マイクロコンピュータ（マイコン）には、様々な機能に対応する内部回路が搭載されているが、その内部回路には、マイコンが動作状態となった場合に機能させるため、外部より所定の電位を与える必要がある端子を有するものや、機能した場合に、自身が所定の電位を出力する端子を有するものがある。

従って、マイコンの通常動作時においては、外部端子と内部配線により接続されるインバータゲートによってデコーダのイネーブル信号入力端子をインアクティブに設定する。また、マイコンがプリント基板に搭載される前の状態であれば、前記外部端子の電位をマイコンの外部より設定して、デコーダのイネーブル信号入力端子をアクティブにすれば、動作モードを変更させることができる。従って、デコーダのイネーブル制御を行うために専用の外部端子を設ける必要がなく、マイコンのパッケージサイズの拡大を回避できる。

請求項２記載のマイクロコンピュータによれば、内部回路をＡＤコンバータ又はＤＡコンバータとして、外部端子を、外部よりリファレンス電圧を与えるためのリファレンス端子とする。即ち、ＡＤコンバータ又はＤＡコンバータを動作させる場合は、その内部で比較動作を行なうために電位を定めるリファレンス電圧を外部より与える必要がある。従って、そのリファレンス端子をデコーダのイネーブル信号入力端子に接続すれば、マイコンがプリント基板に搭載される前の状態であれば、リファレンス端子の電位をイネーブル信号がアクティブとなる電位に設定し、マイコンの通常動作には、外部より与えられるリファレンス電圧によってイネーブル信号をインアクティブにすることができる。

請求項３記載のマイクロコンピュータによれば、内部回路を、外部回路より供給される電源電圧を内部で安定化させるため、外部回路より供給される電源電流を制御する電源制御回路として、外部端子を、外部回路に接続される電流制御用端子で、且つ当該外部回路によって所定の電位が付与される端子とする。
即ち、マイコンによっては、電源回路が外付けされ、その電源回路より供給される電流を制御して電源電圧を内部で安定化させるための電源制御回路を備えているものがある。その場合、電源制御回路は、電流制御用端子を介して外付けの電源回路に接続される。従って、マイコンの通常動作時においては、外付けの電源回路より電流制御用端子に対して付与される電位によってデコーダのイネーブル信号入力端子をインアクティブに設定する。また、マイコンがプリント基板に搭載される前の状態であれば、電流制御用端子の電位をマイコンの外部より設定してイネーブル信号入力端子をアクティブにすれば、動作モードを変更させることができる。

請求項４記載のマイクロコンピュータによれば、内部回路を、内部より供給される電源電圧を内部で降圧して安定化させるための降圧電源制御回路として、外部端子を、降圧した電源電圧を外部に供給するための降圧電源出力端子とする。即ち、マイコンによっては、例えば内部若しくは外部の論理回路などがより低い電圧で動作する場合、内部で降圧した電源を生成して上記回路に供給する構成のものがある。
すると、マイコンの通常動作時においては、降圧電源制御回路も動作して降圧した電源が出力されるので、その電圧によりデコーダのイネーブル信号入力端子をインアクティブに設定する。また、マイコンがプリント基板に搭載される前の状態であれば、降圧電源出力端子の電位をマイコンの外部より設定してイネーブル信号入力端子をアクティブにすれば、動作モードを変更させることができる。

（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本実施例におけるマイクロコンピュータ１１の構成を、本発明の要旨に係る部分のみ示す機能ブロック図である。モードデコーダ１２は、複数（例えば「３」）の動作モード選択端子１３に外部より設定される各データレベルをデコードすることで、マイコン１１の動作モード信号を出力する。モード遷移イネーブル端子１４は、モードデコーダ１２にデコード動作を許可するためのイネーブル信号を外部より与えるための端子である。
モード決定タイミング制御部（タイミング信号出力手段）１５は、モードデコーダ１２にデコード動作を実行させるためのタイミング信号を出力するもので、入力信号として、リセット端子１６を介して外部より与えられるリセット信号（解除信号）や、パワーオンリセット発生回路１７より出力されるパワーオンリセット信号（解除信号）などが与えられている。パワーオンリセット発生回路１７は、電源回路１８が外部より与えられる１２Ｖの電源＋Ｂより生成する５Ｖ電源を受けてパワーオンリセット信号を出力する。

図２は、モードデコーダ１２及びタイミング制御部１５を中心とする構成をより詳細に示すものである。モードデコーダ１２の入力側には、３つの動作モード選択端子１３（ａ〜ｃ）に対応した３個のフリップフロップ１９（ａ〜ｃ）が配置されており、これらのフリップフロップ１９が動作モード選択端子１３のレベルを取り込むためのトリガ信号（ラッチ信号）は、上述のようにタイミング制御部１５より与えられる。
そして、モードデコーダ１２は、動作モード選択端子１３を介して与えられる３ビットデータをデコードして、通常動作モード［入力データ：０００]並びにテストモード信号（０〜６）［入力データ：００１〜１１１]を出力する。また、モードデコーダ１２は、イネーブル端子１４のレベルがアクティブ（ハイ）である場合にデコード動作を行うようになっており、イネーブル端子１４のレベルがインアクティブである場合は、無条件に通常動作モード信号をアクティブ（ハイ）にするように構成されている。

タイミング制御部１５は、種々のリセット要因の解除信号を入力信号とするＯＲゲートによって構成されている。リセット要因としては、パワーオンリセット、ウォッチドッグ（タイマオーバーフロー）リセット、ソフトウエアリセット、クロック発振監視リセット、リセット端子１６による端子リセットなどがある。これらの信号は、何れもロウレベル状態からリセット解除時にワンショットパルスを出力するようになっている。従って、何れかのリセット要因が解除されると、フリップフロップ１９は、タイミング制御部１５を介して出力されるワンショットパルスの立上がりエッジで動作モード選択端子１３の各レベルをラッチし、モードデコーダ１２に出力するようになっている。

また、動作モード選択端子１３は、モードデコーダ１２により動作モードの決定が行われた後は、汎用の入力端子若しくは出力端子として使用するように切り替えられる。その切替えについては、適宜公知の技術などを用いて行われる。例えば、ソフトウエアにより制御レジスタに書き込み設定を行うことで切り替えても良いし（例えば、特開２００１−１６７０４２号公報参照）、或いは、ハードウエアによってマイコン１１の起動後の経過時間を計時し、動作モードの決定が行われた時点以降に機能を自動的に切り替えるように構成しても良い。

尚、マイコン１１のテストモードとしては、「ブート（モード０）」、「ＩＣＥ（モード１）」、「ライタ（モード２）」、「検査（モード３）」などがある。以下、これらについて概略的に説明する。
（１）ブート
マイコン１１のリセットが解除された起動時に、命令のフェッチを、ユーザプログラムが記憶されるＲＯＭからではなく、予め用意されているブートＲＯＭから行うモードである。ブートＲＯＭには、例えばマイコン１１の通信ポートを使用し、外部機器と通信を行うことで受信したプログラムをＲＡＭに転送して実行させるためのプログラムなどが配置される。従って、ユーザＲＯＭに記憶されているプログラム以外のプログラムも実行することが可能となる。例えば、マイコン１１の検査や評価などに使用することができる。
（２）ＩＣＥ（In Circuit Emulator）
例えば、ＲＡＭや周辺回路のレジスタの内容やＣＰＵが実行している命令を読み出して外部機器に表示させるようにしたり、ＣＰＵ内のプログラムカウンタがある値になった時にプログラムの実行を停止させたり（ブレイク）するために、マイコン１１の内部バスを介して情報を受け取ったり走査を行うためのモードである。マイコン１１に所謂ＩＣＥ的な動作を実現させる。

（３）ライタ
マイコン１１がフラッシュＲＯＭを搭載している場合に使用するもので、マイコン１１の起動時にフラッシュＲＯＭの書換えプログラムを起動し、マイコン１１の外部に接続したＲＯＭライタと通信を行ってユーザプログラムを受け取り、フラッシュＲＯＭ（この場合、ユーザＲＯＭとなる）の内容を書き換えるモードである。
（４）検査
テスト用の命令をＣＰＵにフェッチさせるため、マイコン１１の汎用ポートをテストバスとして使用し、命令を外部（テスト端子）から与えるためのモードである。また、マイコン１１内部の信号状態を読み出すことも可能である。

以上のようなテストモードの切換えを行うため、モードデコーダ１２より出力される各モード信号のうち、通常動作モード及びテストモード０〜２は、リセットベクタ発生回路に出力される。これらの各モードに応じてＣＰＵが命令をフェッチするアドレスが異なるように設定されるからである。また、テストモード３は、ＣＰＵの周辺回路や命令をフェッチするための経路の切替え回路に出力されて、各周辺回路を検査モードで動作させるように切換えを行なう。例えば、検査モードでは通信回路の受信バッファに対する書込みや読出しが可能となる。

次に、本実施例の作用について図３及び図４も参照して説明する。図３は、マイコン１１を実際のアプリケーションに適用するため、プリント基板２０に搭載した状態を示すものである。リセット端子１６は回路グランドにプルダウンされており、イネーブル端子１４は、プルアップ抵抗２１を介して電源＋Ｂに接続されている。また、動作モード選択端子１３（ａ〜ｃ）には、マイコン１１に設定すべき動作モードに応じてハイ，ロウ何れかのレベルとなるように設定されている。

図４は、マイコン１１に対して１２Ｖの電源＋Ｂが投入されて起動する場合の各信号の状態（即ち、パワーオンリセットシーケンス）を示すタイミングチャートである。（ａ）に示す電源＋Ｂが投入されると、電源回路１８は、その電源電圧の上昇度合いに応じて５Ｖ電源の出力電圧を上昇させる（（ｂ）参照）。また、イネーブル端子１４に印加される電圧も、＋Ｂ電源電圧の上昇度合いに応じて上昇する（（ｃ）参照）。そして、イネーブル端子１４の印加電圧は、マイコン１１の内部で５Ｖ電源との間に接続されている入力保護用ダイオード（図示せず）により（５Ｖ＋Ｖf：Ｖfはダイオードの順方向電圧）にクランプされ、モードデコーダ１２にはハイレベルのイネーブル信号が与えられる。

パワーオンリセット回路１７において、パワーオンリセット（ＰＯＲ）発生電圧は例えば３Ｖ程度に設定されており（（ｂ）参照）、５Ｖ電源電圧が３Ｖを超えると、パワーオンリセット回路１７はパワーオンリセット解除信号をワンショットパルスで出力する（（ｄ）参照）。すると、パワーオンリセット信号はロウからハイに、即ちアクティブ（リセット）からインアクティブ（リセット解除）に変化する（（ｅ）参照）。そして、パワーオンリセット解除信号は、タイミング制御部１５を介してフリップフロップ１９にラッチ信号として出力され、モードデコーダ１２より出力されるモード信号は、ラッチ信号の立上がりでそれ以前の不定の状態から確定された状態となって出力される（（ｆ）参照）。

以上のように本実施例によれば、タイミング制御部１５は、少なくとも、パワーオンリセットと、外部より制御されるリセットとの何れかの状態がアクティブからインアクティブに変化すると、モードデコーダ１２に対してデコード動作を実行させるためのタイミング信号（フリップフロップ１９のラッチ信号）を出力し、モードデコーダ１２は、イネーブル端子１４を介して外部より与えられるイネーブル信号がアクティブである場合にタイミング信号が出力されると、デコード動作を実行する。
従って、マイコン１１がプリントプリント基板２０に搭載される前の状態であれば、イネーブル信号をアクティブにしてリセット信号を変化させることで、マイコン１１に電源を投入した状態で動作モードを順次切替えることが可能となる。よって、例えば種々のテストモードを順次切替えながら連続的に実行させることができるので、テストに要する時間を短縮できる。

また、マイコン１１がプリントプリント基板２０に搭載され、リセット端子１６がインアクティブレベル（ロウ）に固定される場合でも、電源の再投入時にイネーブル信号をアクティブに設定しておけば、パワーオンリセット信号の変化によって動作モードを切替えることができる。
また、モードデコーダ１２は、イネーブル信号がインアクティブである場合は、通常動作モードに対応する動作モード信号を出力するので、ユーザがマイコン１１を通常のアプリケーションに使用する場合で動作モードを変更する必要がない場合、イネーブル信号がインアクティブとなるように対応するイネーブル端子１４のレベルを固定しておけば、マイコン１１の動作モードが不用意に遷移してしまうことを防止できる。

（第２実施例）
図５は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例のマイコン２１には、例えば逐次比較型のＡＤコンバータ（内部回路）２２が搭載されている。このＡＤコンバータ２２は周知の構成であるが、内部構成及び動作を簡単に説明する。
マイコン２１には、ＡＤコンバータ２２と接続される外部端子として、ＡＤリファレンス端子（外部端子）２３（＋），端子２３（−）、及び複数のＡＤ入力端子２４（１〜Ｎ）が設けられている。ＡＤリファレンス端子２３（＋），端子２３（−）は、ＡＤコンバータ２２内部のＤＡ変換器２５に対して、マイコン２１の外部よりリファレンス電圧（＋），（−）を与えるための端子である。マイコン２１が５Ｖで動作する場合、通常はリファレンス端子２３（＋）が外部より５Ｖに設定され、リファレンス端子２３（−）は外部より０Ｖ（グランド）に設定される。また、複数のＡＤ入力端子２４は、ＡＤ変換対象となるアナログ電圧信号がマイコン２１の外部より入力される端子である。

ＡＤ入力端子２４は、ＡＤコンバータ２２内部のマルチプレクサ２６を介して比較器２７の一方の入力端子に与えられる。マイコン２１内部のデータバス２８には、ＡＤコンバータ２２内部のＡＤ変換制御回路２９及び逐次比較レジスタ３０が接続されている。ＡＤ変換制御回路２９は、マイコン２１の図示しないコアＣＰＵにより設定された条件に応じて、マルチプレクサ２６，比較器２７及び逐次比較レジスタ３０を制御してＡＤ変換処理を行なう。
逐次比較レジスタ３０は、ＤＡ変換器２５に対して変換データを出力し、ＤＡ変換器２５は、その変換データをアナログ信号に変換して、比較器２７の他方の入力端子に比較基準信号を出力する。比較器２７は、マルチプレクサ２６を介して与えられるアナログ入力信号と前記比較基準信号とを比較し、その比較結果を逐次比較レジスタ３０に出力する。そして、逐次比較レジスタ３０に順次格納された比較結果のビットデータが、ＡＤ変換結果データとしてデータバス２８に出力される。

マイコン２１が以上のように構成されるＡＤコンバータ２２を搭載している場合、外部端子のＡＤリファレンス端子２３（＋）と、モードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子とを、マイコン２１の内部配線によりインバータゲート８０を介して接続する。尚、図示はしないが、インバータゲート８０の入力端子とＡＤリファレンス端子２３（＋）との間には、保護バッファを介挿することが好ましい。従って、マイコン２１には、第１実施例のマイコン１１が備えていた外部端子、即ちモード遷移イネーブル端子１４は設けられていない。

次に、第２実施例の作用について説明する。マイコン２１を、第１実施例の図３に示す場合と同様にプリント基板に搭載して動作する場合には（リセット端子１６は同様にプルダウンする）、上述したように、リファレンス端子２３（＋）がマイコン２１の外部より５Ｖに設定される。従って、モードデコーダ１２におけるイネーブル信号入力端子のレベルはロウ、即ちインアクティブとなるので、マイコン２１はパワーオンリセットによって通常動作モードとなる。
また、マイコン２１がプリント基板に搭載される前の状態であれば、リファレンス端子２３（＋）を外部より０Ｖに設定することで、モードデコーダ１２におけるイネーブル信号入力端子はアクティブレベルとなるので、マイコン２１に電源を投入したままの状態でリセット端子１６のレベルを制御して動作モードを変化させることができる。

以上のように第２実施例によれば、マイコン２１がＡＤコンバータ２２を搭載している場合に、外部よりリファレンス電圧を与えるためのリファレンス端子２３（＋）とモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子とを、インバータゲート８０を介して内部配線により接続するようにした。従って、第１実施例におけるマイコン１１のように、モードデコーダ１２のイネーブル制御を行うために専用のイネーブル端子１４を外部端子として設ける必要がなく、マイコン２１のパッケージサイズの拡大を回避することができる。

（第３実施例）
図６は本発明の第３実施例であり、第１実施例と異なる部分についてのみ説明する。第３実施例のマイコン３１において、電源回路１８に替わる電源回路３２は、パワーオンリセット発生回路１７にパワーオンリセット信号を発生させるためだけに５Ｖ電源を生成出力するようになっている。そして、マイコン３１には、第１実施例の図３に示すようにプリント基板に搭載された場合、その基板側に構成されている外付けの電源回路（外部回路）３３が接続されるようになっており、マイコン３１の内部回路には、その電源回路３３より動作用電源が供給される。図６は、その状態を示している。

電源回路３３は、例えば以下のように構成される。ＰＮＰトランジスタ３４のエミッタは、抵抗３５を介して電源＋Ｂに接続されており、コレクタは、マイコン３１の５Ｖ電源端子３６に接続されている。ＮＰＮトランジスタ（電流制御用トランジスタ）３７のエミッタはグランドに接続されており、電源＋Ｂとコレクタとは抵抗３８及び３９の直列回路を介して接続されている。また、抵抗３８及び３９の共通接続点は、トランジスタ３４のベースに接続されている。
電源＋Ｂとマイコン３１のＲＥＦ端子（電流制御端子）４０との間には、抵抗４１及びスイッチ４２の直列回路が接続されており、また、ＲＥＦ端子４０には、スイッチ４３を介してトランジスタ３７のベースが接続されている。尚、スイッチ４２は切替えスイッチであり、ＲＥＦ端子４０を、抵抗４１側と、基板側で生成される（外供給）５Ｖ電源側に切替えて接続する。

そして、マイコン３１には、電源回路３３により生成された５Ｖ電源が、５Ｖ電源端子３６を介して供給されるが、その５Ｖ電源を内部において安定化させる電源制御回路（内部回路）４４が構成されている。即ち、５Ｖ電源端子３６とグランドとの間には、抵抗４５及び４６の直列回路が接続されており、両者の共通接続点は、電源制御アンプ４７の非反転入力端子に接続されている。電源制御アンプ４７の反転入力端子には、基準電圧４８が与えられており、電源制御アンプ４７の出力端子は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ４９のゲートに接続されている。また、電源制御アンプ４７の出力端子は、マイコン４１のコンデンサ接続端子５０及び位相補償用のコンデンサ５１を介して、電源回路３３のトランジスタ３４のコレクタに接続されている。

ＦＥＴ４９のソースはグランドに接続されており、ドレインはＲＥＦ端子４０に接続されている。また、ＲＥＦ端子４０は、インバータ５２及び５３を介してモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子に接続されている。また、インバータ５２の出力端子は、電源制御アンプ４７の制御端子に接続されており、電源制御アンプ４７に５Ｖ電源イネーブル信号を与えている。電源制御アンプ４７は、前記イネーブル信号がハイレベルである場合に動作するようになっている。

次に、第３実施例の作用について説明する。マイコン３１をプリント基板に搭載してマ通常動作させる場合（リセット端子１６は図３と同様にプルダウンする）、電源回路３３におけるスイッチ４２，４３は、図６に示すように、スイッチ４２を抵抗４１側に切り替え、スイッチ４３はＯＮにする。すると、トランジスタ３７，３４はベース電流が供給されてＯＮ状態となり、マイコン３１の５Ｖ電源端子３６に電源電流が供給される。

また、この時、ＲＥＦ端子４０のレベルは、トランジスタ３７のベース電位、即ち、ベース−エミッタ間電圧ＶFの近傍となっており、インバータゲート５２は、その電位を確実にロウレベルと判定するようにしきい値が設定されている。従って、インバータゲート４２の出力レベルはハイとなり、５Ｖ電源イネーブル信号はアクティブとなって電源制御アンプ４７は動作する。更に、この時、インバータゲート５３の出力レベルはロウとなるので、モードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子はインアクティブとなり、モードデコーダ１２は通常動作モードだけを設定する。
そして、電源制御回路４４の電源制御アンプ４７は、抵抗４５及び４６の分圧電位と基準電圧４８とを比較し、前者が後者よりも大であれば出力レベルを上昇させる。すると、ＦＥＴ４９はより多くの電流を流すようになり、電源回路３３におけるトランジスタ３７に供給されるベース電流が減少する。それに応じて、トランジスタ３４のベース電流も減少するので、５Ｖ電源端子３６の電位は低下するようにフィードバック制御される。

また、マイコン３１をプリント基板に搭載した状態で、マイコン３１の動作モードを通常動作モード以外に変更させたい場合には、スイッチ４２を５Ｖ側に切り替えると共に、スイッチ４３をＯＦＦにする。すると、ＲＥＦ端子４０の電位は５Ｖになるので、インバータゲート５２の出力レベルはロウになり、５Ｖ電源イネーブル信号はインアクティブとなって電源制御アンプ４７は動作を停止する。そして、モードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子はアクティブとなるので、モードデコーダ１２は、パワーオンリセットにより動作モード選択端子１３の設定に応じて動作モードを設定するようになる。
加えて、マイコン３１をプリント基板に搭載する前の状態であれば、マイコン３１の外部でＲＥＦ端子４０をハイレベルに設定すれば良いことは言うまでもない。

以上のように第３実施例によれば、マイコン３１に、外付けの電源回路３３より供給される５Ｖ電源電圧を内部で安定化させるため、供給される電源電流を制御する電源制御回路４４を搭載した場合に、電源回路３３に内蔵される電流制御用のトランジスタ３７のベースに接続されるＲＥＦ端子４０を、インバータゲート５２及び５３を介して内部配線によりモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子に接続した。
従って、マイコン３１をプリント基板に搭載して通常動作モードで動作させる場合は、電源回路３３よりＲＥＦ端子４０に付与される電位によってモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子をインアクティブに設定する。また、マイコン３１がプリント基板に搭載される前の状態であれば、ＲＥＦ端子４０の電位をマイコン３１の外部より設定してイネーブル信号入力端子をアクティブにすれば、動作モードを変更させることができる。
更に、第３実施例によれば、外付けの電源回路３３にスイッチ４２及び４３を設けることで、それらの切り替えを変更すれば、マイコン３１をプリント基板に搭載した状態でも、マイコン３１の動作モードを、動作モード選択端子１３の設定に応じてパワーオンリセットにより変更することができる。

（第４実施例）
図７は本発明の第４実施例を示すものであり、第１実施例と異なる部分について説明する。第４実施例のマイコン６１は、電源回路１８より供給される電源を降圧して、例えば３．３Ｖ，２．５Ｖ，１．５Ｖなどの電源を生成供給するための降圧電源制御回路（内部回路）６２を搭載している。この降圧電源は、マイコン６１内部のロジック回路に供給されたり、降圧電源出力端子（外部端子）６３を介してマイコン６１の外部回路にも供給される。

降圧電源制御回路６２は、５Ｖ電源をＰチャネルＭＯＳＦＥＴ６４のソースで受けており、ＦＥＴ６４のドレインは、抵抗６５及び６６の直列回路を介してグランドに接続されていると共に降圧電源出力端子６３に接続されている。抵抗６５及び６６の共通接続点は、制御アンプ６７の非反転入力端子に接続されており、制御アンプ６７の反転入力端子には、基準電圧６８が接続されている。そして、制御アンプ６７の出力端子は、ＦＥＴ６４のゲートに接続されている。
また、ＦＥＴ６４のドレインは、インバータゲート６９及び７０を介してモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子に接続されており、インバータゲート６９の出力端子は、制御アンプ６７に接続され電源イネーブル信号を与えるようになっている。そして、制御アンプ６７は、前記イネーブル信号がハイレベルである場合に動作するようになっている。尚、インバータゲート６９の入力しきい値は、降圧電源レベルを確実にロウレベルと認識するように通常よりも高い値に設定されている。

次に、第４実施例の作用について説明する。マイコン６１がプリント基板に搭載されて通常動作する場合には、降圧電源制御回路６２には５Ｖ電源が供給され、降圧電源出力端子６３の電位はグランドレベルから上昇しようとするが、インバータ６９の出力はその期間ハイレベルとなるので制御アンプ６７は動作する。そして、降圧電源出力端子６３の電位は、降圧電源レベルに収束する。
その後、インバータ６９はハイレベルを出力し続けるので、電源イネーブル信号はアクティブとなり、モードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子はロウレベルとなるので、
モード遷移イネーブル信号はインアクティブとなり、モードデコーダ１２はパワーオンリセットにより通常動作モードだけを設定する。

降圧電源制御回路６２の制御アンプ６７は、抵抗６５及び６６分圧電位と基準電圧６８の電圧とを比較し、前者が後者よりも大であれば出力レベルを上昇させる。すると、ＦＥＴ６４は電流を絞るので、降圧電源出力端子６３の電位は低下する方向にフィードバック制御される。
また、マイコン６１をプリント基板に搭載する前の状態で、マイコン６１の動作モードを変更させたい場合には、降圧電源出力端子６３の電位をマイコン６１の外部より例えば５Ｖに設定する。すると、電源イネーブル信号はインアクティブとなって制御アンプ６７は動作を停止し、モード遷移イネーブル信号はアクティブとなるので、モードデコーダ１２は、パワーオンリセットにより動作モード選択端子１３の設定に応じて動作モードを設定するようになる。

以上のように第４実施例によれば、マイコン６１に、電源回路１８より供給される電源を降圧した電源を生成供給する降圧電源制御回路６２を搭載し、降圧電源出力端子６３を、インバータゲート６９及び７０を介して内部配線によりモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子に接続した。従って、マイコン６１の通常動作時においては、降圧電源制御回路６２も動作して降圧電源が出力されるので、その電圧によりモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子をインアクティブに設定することができる。また、マイコン６１がプリント基板に搭載される前の状態であれば、降圧電源出力端子６３の電位をマイコン６１の外部よりハイレベルに設定してイネーブル信号入力端子をアクティブにすれば、モードデコーダ１２の動作モードを動作モード選択端子１３の設定に応じて変更させることができる。

本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
動作モード選択端子の数は、「２」でも、又は「４」以上でも良い。
タイミング信号出力手段は、少なくとも、パワーオンリセットと、外部より与えられるリセットとの何れかがアクティブからインアクティブに遷移した場合に、デコーダに対してタイミング信号を出力するように構成すれば良い。

信号のアクティブレベルは、個別の設計に応じて適宜変更して実施すれば良い。
イネーブル端子１４によりモードデコーダ１２のデコード動作を制御する機能は、必要に応じて設ければ良い。
例えば、第１実施例における図３に示すように、マイコン１１をプリント基板２０に搭載して、通常動作モードだけで動作させる場合には、イネーブル端子１４をインアクティブにすると共に、動作モード選択端子１３の設定も通常動作モード［入力データ：０００]に設定しても良い。この場合、通常動作モードの設定が二重化されることになるので、例えば、動作モード選択端子１３，イネーブル端子１４の何れか一方がオープン状態になったとしてもマイコン１１がその他の動作モードに遷移することが防止される。例えば、マイコン１１が車両制御用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）として過酷な環境下で使用されるような場合には、フェイルセーフ対策として有効である。

第２実施例におけるＡＤコンバータ２２に替えて、マイコンにＤＡコンバータが搭載されている場合に、同様にＤＡコンバータのリファレンス端子をモードデコーダ１２のイネーブル信号入力端子に接続しても良い。
第３実施例において、マイコン３１をプリント基板に搭載した状態では、マイコン３１の動作モードを通常動作モード以外に設定する必要が無い場合には、電源回路３３におけるスイッチ４２及び４３は不要であり、トランジスタ３７のベースを抵抗４１に直結すれば良い。

本発明の一実施例であり、マイクロコンピュータの構成を本発明の要旨に係る部分のみ示す機能ブロック図 モードデコーダ及びタイミング制御部を中心とする構成をより詳細に示す図 マイクロコンピュータを実際のアプリケーションに適用するため、プリント基板に搭載した状態を示す図 マイクロコンピュータのパワーオンリセットシーケンスを示すタイミングチャート 本発明の第２実施例を示す図１相当図 本発明の第３実施例を示す図３相当図 本発明の第４実施例を示す図１相当図 従来技術を示す図１相当図（その１） 従来技術を示す図１相当図（その２）

符号の説明

図面中、１１はマイクロコンピュータ、１２はモードデコーダ、１３は動作モード選択端子、１４はモード遷移イネーブル端子、１５はモード決定タイミング制御部（タイミング信号出力手段）、１６はリセット端子、１７はパワーオンリセット発生回路、２０はプリント基板、２１はマイクロコンピュータ、２２はＡＤコンバータ（内部回路）、２３（＋）はＡＤリファレンス端子（外部端子）、３１はマイクロコンピュータ、３３は電源回路（外部回路）、３７はＮＰＮトランジスタ（電流制御用トランジスタ）、４０はＲＥＦ端子（電流制御端子）、４４は電源制御回路（内部回路）、６１はマイクロコンピュータ、６２は降圧電源制御回路（内部回路）、６３は降圧電源出力端子（外部端子）を示す。

Claims (4)

1. 複数の動作モードを選択するためのデータが設定されると共に、汎用入力端子若しくは出力端子としても使用可能に構成されている複数の動作モード選択端子と、
   これら複数の動作モード選択端子に設定されるデータをデコードし、選択された動作モードに応じて内部機能を切替えるためのモード信号を出力するデコーダと、
   このデコーダに対して、デコード動作を実行させるためのタイミング信号を出力するタイミング信号出力手段とを備え、
   前記タイミング信号出力手段は、少なくとも、パワーオンリセットと、外部より制御されるリセットとの何れかが、アクティブからインアクティブに変化した場合に前記タイミング信号を出力するように構成され、
   前記デコーダは、自身に直接与えられるイネーブル信号がアクティブである場合に前記タイミング信号が出力されるとデコード動作を実行すると共に、前記イネーブル信号がインアクティブである場合は、通常動作モードに対応するモード信号を出力するように構成され、
   少なくとも１つの外部端子と接続される内部回路を備え、
   前記外部端子は、外部より前記動作モードを変更可能とするための所定の電位が付与されるか、若しくは前記内部回路が機能した場合に当該回路が、前記通常動作モードに固定するための所定の電位を与える端子であり、
   前記外部端子を、内部配線によりインバータゲートを介して前記デコーダのイネーブル信号入力端子に接続し、
   前記通常動作モードの場合においては、前記イネーブル信号入力端子がインアクティブレベルとなるように前記インバータゲートの入力しきい値電圧が設定されていることを特徴とするマイクロコンピュータ。
2. 前記内部回路は、ＡＤコンバータまたはＤＡコンバータであり、
   前記外部端子は、外部よりリファレンス電圧を与えるためのリファレンス端子であることを特徴とする請求項１記載のマイクロコンピュータ。
3. 前記内部回路は、外部回路より供給される電源電圧を内部で安定化させるため、前記外部回路より供給される電源電流を制御する電源制御回路であり、
   前記外部端子は、前記外部回路に接続される電流制御用端子であると共に、当該外部回路によって所定の電位が付与される端子であることを特徴とする請求項１記載のマイクロコンピュータ。
4. 前記内部回路は、内部より供給される電源電圧を内部で降圧して安定化させるための降圧電源制御回路であり、
   前記外部端子は、前記降圧した電源電圧を外部に供給するための降圧電源出力端子であることを特徴とする請求項１記載のマイクロコンピュータ。

Images