相關(guān)申請的交叉引用

2015年9月30日提交的日本專利申請no.2015-194139的公開的全部內(nèi)容，包括說明書、附圖和摘要，以引用方式并入本文中。

本公開涉及半導(dǎo)體器件，并且可應(yīng)用于例如向外部傳感器供應(yīng)電源的微控制器。

背景技術(shù)：

為了改善車載系統(tǒng)的復(fù)雜度，已經(jīng)提出了單線總線。使用單線總線中的信號線向裝置供應(yīng)電源，因此不需要用于裝置的電源電路。適于單線總線的裝置以電容器通過二極管耦合到信號線并且信號線的電壓被充入電容器這種方式，來使用用于裝置的電源(例如，美國專利申請公開no.2008/0298385)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在采用單線總線的車載系統(tǒng)中，例如，在諸如傳感器的裝置側(cè)必須適于單線總線。然而，并非所有裝置可適于單線總線。在使用不適于單線總線的裝置的系統(tǒng)中，需要諸如用于裝置的電源電路的電路。

從對說明書和附圖的描述中，其他目的和新穎特征將變得清楚。

以下是本公開的代表性總結(jié)。

即，一種半導(dǎo)體器件包括端口，該端口耦合到外部裝置(諸如，傳感器)的電源，以直接供應(yīng)電力。

根據(jù)該半導(dǎo)體器件，不需要諸如電源電路的用于裝置的電路。

附圖說明

圖1是用于說明根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的框圖；

圖2是用于示出根據(jù)示例的ecu系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖；

圖3是用于示出圖2的傳感器構(gòu)造的框圖；

圖4是圖2的ecu系統(tǒng)的操作時(shí)序圖；

圖5是用于示出根據(jù)比較例的ecu系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖；

圖6是用于示出圖2的輸入/輸出端口單元的端口構(gòu)造的電路圖；

圖7是用于示出圖6的開關(guān)的構(gòu)造的電路圖；

圖8是圖6的輸出緩沖器的真值表；

圖9是用于說明按圖6的端口進(jìn)行的失效檢測的表；

圖10是用于示出根據(jù)修改例的端口的構(gòu)造的電路圖；

圖11是圖10的輸出緩沖器的真值表；

圖12是用于示出圖2的電力管理器的構(gòu)造的框圖；

圖13是用于示出圖12的定序器的構(gòu)造的框圖；

圖14是用于示出圖13的定序器的第一操作示例的時(shí)序圖；

圖15是用于示出圖13的定序器的第二操作示例的時(shí)序圖；

圖16是用于示出圖13的定序器的第三操作示例的時(shí)序圖；以及

圖17是用于說明圖12的電力管理器的差錯檢測功能的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

下文中，將使用附圖描述實(shí)施例、示例和修改例。應(yīng)該注意，在下面的描述中，對相同的構(gòu)成元件給出相同的符號，并且在一些情況下將省略重復(fù)說明。

為了進(jìn)一步提高燃料效率、應(yīng)對各個國家更嚴(yán)格的排放控制、改進(jìn)諸如防抱死制動系統(tǒng)(簡稱abs)、氣囊和碰撞損失減輕制動的安全功能、和提高車輛內(nèi)舒適度，已經(jīng)增加了將安裝在最近汽車中的電子控制單元(簡稱ecu)的數(shù)量，并且ecu的功耗往往會增加。另一方面，不能指望汽車電池性能急劇提高，并且難以追隨ecu數(shù)量的增加。因此，必須降低每個ecu的電流消耗。

作為減少每個ecu的電流消耗的方法，能料想到采用功耗小的微控制器和傳感器。然而，單使用諸如微控制器和傳感器的裝置降低功耗是有局限性的。為了進(jìn)一步降低功耗，不向在非操作時(shí)間不需要一直操作的裝置(諸如，傳感器)供應(yīng)電源。因此，可預(yù)料到，ecu系統(tǒng)的總功耗降低。然而，為了控制供應(yīng)電源的時(shí)序，必須準(zhǔn)備用于控制電源的專用定序器，并且需要可接通或切斷從定序器到傳感器等的電源供應(yīng)的電路。因此，就成本而言，是不利的。

<實(shí)施例>

圖1是用于說明根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的框圖。

根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括：外部端子(ot)，其將耦合到諸如傳感器的裝置(device)的電源端子(spt)；端口(port)，其將用于裝置(device)的電源電壓供應(yīng)到外部端子(ot)；電力管理器(powermaneger)，其控制端口(port)的輸出；以及中央處理單元(cpu)，其控制電力管理器(powermaneger)的操作。在不增加用于裝置的電源電路和電力管理器的成本的情況下，可通過將電力從端口直接饋給到裝置來降低功耗。

作為實(shí)施例的示例，將描述包括具有微控制器和傳感器的ecu的ecu系統(tǒng)，但示例不限于此。

[示例]

圖2是用于示出根據(jù)示例的ecu系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。圖3是用于示出圖2的傳感器構(gòu)造的框圖。

ecu系統(tǒng)1包括作為半導(dǎo)體器件的微控制器10、作為外部裝置的傳感器se0至sen、振蕩器31、電容器32和33和電源電路(未示出)。電源電路將電源電壓(vcc)供應(yīng)到微控制器10。

微控制器10在半導(dǎo)體襯底上包括中央處理單元(cpu)11、存儲器(memory)12、通信接口(comi/f)13、電力管理器(pm)14、輸入/輸出端口單元(port)15、a/d轉(zhuǎn)換電路(adc)16、振蕩電路(osc)17、備用控制電路(sbc)18、通電電路(poc)19、電源端子pt和接地端子gt。cpu11、存儲器12和通信接口13被包括在內(nèi)部電源區(qū)ipa中，并且通過比從電源端子pt輸入的外部電源的電壓低的電壓進(jìn)行操作。另外，在備用模式下，停止向內(nèi)部電源區(qū)ipa供應(yīng)電壓。電力管理器14、輸入/輸出端口單元15、a/d轉(zhuǎn)換電路16、振蕩電路17、和備用控制電路18被包括在外部電源區(qū)opa中。在備用模式下，供應(yīng)外部電源，但是振蕩電路17停止。在內(nèi)部電源區(qū)ipa和外部電源區(qū)opa之間布置電平移位器(l/s)。當(dāng)系統(tǒng)被重置并且處于備用模式時(shí)，停止外部電源區(qū)opa的電路。通電電路19布置在外部電源區(qū)opa的外部。

cpu11通過微控制器10的各個單元，按照存儲器12中存儲的程序來控制ecu系統(tǒng)1。存儲器12包括存儲程序和數(shù)據(jù)的電可重寫非易失性存儲器(諸如，閃存存儲器)和存儲數(shù)據(jù)的易失性存儲器(諸如，sram)。通信接口13通過諸如lin或can的車載lan與其他ecu通信。

電力管理器14通過控制輸入/輸出端口單元15向傳感器se0至sen供應(yīng)電源。電力管理器14包括：定時(shí)器，其設(shè)置并且測量時(shí)間；以及存儲單元(ram/寄存器)，其初步地存儲用于接通或斷開傳感器se0至sen的電源的輸入/輸出端口單元15的輸出數(shù)據(jù)。隨后，將描述電力管理器14的細(xì)節(jié)。

輸入/輸出端口單元15包括將耦合到各個傳感器se0至sen的電源端子的多個端口p0至pn。向傳感器se0至sen供應(yīng)電源電壓的端口p0至pn將至少兩個值供應(yīng)到傳感器se0至sen的電源端子，并且使用這兩個值來打開或關(guān)閉傳感器se0至sen。當(dāng)端口p0至pn輸出“1”(voh)時(shí)，電源將被供應(yīng)到將被打開的傳感器se0至sen。當(dāng)端口p0至pn輸出“0”(vol)時(shí)，傳感器se0至sen關(guān)閉。應(yīng)該注意，不必基于一對一關(guān)系將端口p0至pn耦合到傳感器se0至sen。從端口p0至pn輸出與各個傳感器se0至sen關(guān)聯(lián)的開/關(guān)信號，從至少一個端口向傳感器se0至sen中的每個供應(yīng)電源電壓，并且用于供應(yīng)電源電壓的端子的數(shù)量被優(yōu)化?？稍谙蚋鱾€傳感器se0至sen供應(yīng)電源電壓的端口p0至pn中設(shè)置改變端子的電流驅(qū)動能力的單元。因此，可按照傳感器的操作負(fù)載來優(yōu)化驅(qū)動能力，并且可減少開關(guān)噪聲。應(yīng)該注意，輸入/輸出端口單元15是通用輸入/輸出端口，并且包括沒有耦合到傳感器的端口。隨后，將描述端口p0至pn的細(xì)節(jié)。

a/d轉(zhuǎn)換電路16包括多個輸入通道a0至an和耦合到這些輸入通道的輸入端子(未示出)。輸入端子耦合到各個傳感器se0至sen的輸出端子sot。a/d轉(zhuǎn)換電路16將從輸入通道a0至an輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

振蕩電路17使用全都耦合到系統(tǒng)外部的振蕩器31(諸如，晶體振蕩器)和電容器32和33來生成時(shí)鐘信號。備用控制電路18使用電源開關(guān)sw來控制供應(yīng)到內(nèi)部電源區(qū)ipa的電源。當(dāng)開始供應(yīng)外部電源時(shí)，通電電路19生成重置信號，并且重置微控制器10的各個電路。

傳感器se0至sen中的每個包括傳感器ic(seic)21、放大器電路22、電源端子spt、傳感器輸出端子sot和接地端子sgt。使用運(yùn)算放大器op和電阻器r1、r2和r3來構(gòu)造放大器電路22。從微處理器10的端口p0至pn供應(yīng)傳感器se0至sen的電源。

圖4是圖2的ecu系統(tǒng)的操作時(shí)序圖。

當(dāng)開始供應(yīng)電源電壓(vcc)時(shí)，通電電路(poc)19生成用于重置備用控制電路(sbc)18的重置信號，并且取消備用模式。另外，振蕩電路(osc)17開始振蕩。在這種情況下，cpu11處于重置狀態(tài)。當(dāng)在振蕩電路17的振動穩(wěn)定之后取消重置狀態(tài)(reset)時(shí)，cpu11開始正常運(yùn)行(run)。cpu11初始地設(shè)置a/d轉(zhuǎn)換電路(adc)16，然后初始地設(shè)置電力管理器14。

當(dāng)電力管理器14開始操作并且端口p0輸出預(yù)定時(shí)間段的“1”時(shí)，電源被供應(yīng)到傳感器se0的電源端子spt(spt(p0))。然后，傳感器se0將具有模擬值的信號從輸出端子sot輸出到a/d轉(zhuǎn)換器16的輸入通道a0(sot(a0))，并且a/d轉(zhuǎn)換器16將該信號轉(zhuǎn)換成具有數(shù)字值的信號(轉(zhuǎn)換(a0))。接下來，當(dāng)端口p1輸出預(yù)定時(shí)間段的“1”時(shí)，電源被供應(yīng)到傳感器se1的電源端子spt(spt(p1))。然后，傳感器se1將具有模擬值的信號從輸出端子sot輸出到a/d轉(zhuǎn)換器16的輸入通道a1(sot(a1))，并且a/d轉(zhuǎn)換器16將該信號轉(zhuǎn)換成具有數(shù)字值的信號(轉(zhuǎn)換(a1))。接下來，當(dāng)端口pn輸出預(yù)定時(shí)間段的“1”時(shí)，電源被供應(yīng)到傳感器sen的電源端子spt(spt(pn))。然后，傳感器sen將具有模擬值的信號從輸出端子sot輸出到a/d轉(zhuǎn)換器16的輸入通道an(sot(an))，并且a/d轉(zhuǎn)換器16將該信號轉(zhuǎn)換成具有數(shù)字值的信號(轉(zhuǎn)換(an))。

當(dāng)通過備用控制電路18將微控制器10置于備用模式(standby)時(shí)，cpu11、振蕩電路17和電力管理器14停止。當(dāng)通過備用控制電路18取消微控制器10的備用模式時(shí)，微控制器10執(zhí)行類似于重置取消的操作。

圖5是用于示出根據(jù)比較例的ecu系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。

ecu系統(tǒng)1r包括微控制器10r、傳感器se0至sen、振蕩器31、電容器32和33、電源開關(guān)psw0至pswn、和電源電路(未示出)。電源電路將電源電壓(vcc)供應(yīng)到微控制器10r和傳感器se0至sen。不同于示例，微控制器10r不包括定序器。輸入/輸出端口單元15r的多個端口p0至pn耦合到電源開關(guān)psw0至pswn，電源開關(guān)psw0至pswn與傳感器se0至sen的電源端子耦合。應(yīng)該注意，不同于示例和隨后將描述的修改例的構(gòu)造，比較例的端口p0至pn既不包括開關(guān)電路mx也不包括副緩沖器sb。除了上述幾點(diǎn)之外，ecu系統(tǒng)1r類似于ecu系統(tǒng)1。ecu系統(tǒng)1r的電源開關(guān)psw0至pswn和用于將電源供應(yīng)到電源開關(guān)psw0至pswn的布線不是ecu系統(tǒng)1中必需的。

根據(jù)示例，通過將用于控制傳感器的電源的電力管理器裝入微控制器中，可減少組件的數(shù)量。另外，cpu的干擾頻率可減小并且還可通過將電力管理器安裝在微控制器上來降低功耗。

(端口)

圖6是用于示出圖2的輸入/輸出端口單元的端口構(gòu)造的電路圖。圖7是用于示出圖6的開關(guān)的構(gòu)造的電路圖。

端口p0至pn中的每個包括輸出緩沖器ob和輸入緩沖器ib。輸出緩沖器ob包括主緩沖器mb、可變電阻器ra和切換主緩沖器mb的輸出和可變電阻器ra的輸出的開關(guān)電路mx。

主緩沖器mb是使用p溝道m(xù)os晶體管mp1和n溝道m(xù)os晶體管mn1構(gòu)造的cmos反相器。p溝道m(xù)os晶體管mp1的源耦合到被施加電源電壓(vcc)的端子t2，其漏極耦合到節(jié)點(diǎn)n1，并且其柵極耦合到輸入信號(inputa)被輸入其中的端子t1。n溝道m(xù)os晶體管mn1的源耦合到與地(gnd)耦合的端子t3，其漏極耦合到節(jié)點(diǎn)n1，并且其柵極耦合到端子t1

開關(guān)電路mx包括開關(guān)sw1、開關(guān)sw2和反相器inv1。開關(guān)sw1布置在節(jié)點(diǎn)n1和端子t4之間，并且基于反相器inv1的輸出，施加或阻擋節(jié)點(diǎn)n1和端子t4之間的電力。開關(guān)sw2布置在端子t4和耦合到被施加電源電壓(vcc)的端子t5的可變電阻器ra之間，并且基于輸入信號(inputb)被輸入其中的端子t6的輸出，施加或阻擋節(jié)點(diǎn)n1和端子t4之間的電力。

端子t4耦合到隨后將描述的外部端子ot，并且輸出信號(output)從外部端子ot輸出到微控制器10的外部。輸入緩沖器ib將端子t4上的信號作為讀取信號(read)讀入端子t7中。應(yīng)該注意，使用反相器等來構(gòu)造輸入緩沖器ib。

開關(guān)sw1和sw2中的每個是使用cmos傳輸門和反相器inv2構(gòu)造的模擬開關(guān)，cmos傳輸門包括彼此并聯(lián)耦合的p溝道m(xù)os晶體管mp2和n溝道m(xù)os晶體管mn2。

通過電力管理器14和cpu11來設(shè)置端子t1的輸入信號(inputa)。通過cpu11設(shè)置端子t6的輸入信號(inputb)。

圖8是圖6的輸出緩沖器的真值表。作為當(dāng)輸入信號(inputb)和輸入信號(inputa)中的每個是“1”時(shí)的輸出信號的正常高值是具有驅(qū)動傳感器se0至sen的能力的端口高輸出。作為當(dāng)輸入信號(inputb)是“1”時(shí)的輸出信號的弱高值通過可變電阻器ra輸出高電平。作為模擬開關(guān)的開關(guān)電路mx排他性地切換正常高值和弱高值。另外，當(dāng)輸出弱高值時(shí)插入的電阻器是可變電阻器，因此通過寄存器來設(shè)置電阻值。另外，使用輸入緩沖器ib來確認(rèn)來自端子t4的輸出信號(output)的電壓電平是低還是高。

將電源電壓供應(yīng)到傳感器se0至sen的端口p0至pn中的每個將至少兩個值(正常高值和弱高值)供應(yīng)到傳感器se0至sen，并且具有使用至少這兩個值來檢測斷開、壓降和地故障的安全功能。在不需要高穩(wěn)定性的情況下，不必在端口p0至pn中的每個中設(shè)置可變電阻器ra和開關(guān)電路mx。

圖9是用于說明通過圖6的端口進(jìn)行失效檢測的表。

當(dāng)應(yīng)用(ecu系統(tǒng))正常操作時(shí)，不使用弱高值，而只使用正常高值。弱高值在應(yīng)用的操作開始之后立即使用或者用于周期性檢測失效。

在微控制器10和傳感器se0至sen彼此正常耦合(正常條件)的情況下，可在輸出正常高值時(shí)供應(yīng)電源。因此，微控制器10的用戶程序(失效檢測程序)將端子t4的輸出電平的讀取值讀取為“1”。另一方面，當(dāng)輸出弱高值時(shí)，在微控制器10所耦合的傳感器se0至sen的操作電流流入電阻器ra時(shí)，出現(xiàn)ir降，并且不可保持正常的高電平。因此，用戶程序?qū)⒍俗觮4的輸出電平的讀取值讀取為“0”。然而，傳感器se0至sen的操作電流根據(jù)產(chǎn)品而有所不同，因此用戶程序可設(shè)置可變電阻器ra的電阻值，使得可檢測到由于ir降而導(dǎo)致的讀取值“0”。

在微控制器10和傳感器se0至sen之間出現(xiàn)斷開并且端子t4開路的情況(斷開狀態(tài))下，傳感器se0至sen沒有消耗電流。因此，即使當(dāng)輸出弱高值時(shí)，端子t4的電平也可保持在高值。結(jié)果，當(dāng)用戶程序讀取“1”時(shí)，可檢測到斷開。

另外，在端子t4和地電勢之間出現(xiàn)短路的情況下(地故障條件)，當(dāng)輸出正常高值時(shí)以及當(dāng)輸出弱高值時(shí)，用戶程序?qū)⒍俗觮4的輸出電平讀取為“0”。因此，可類似地檢測地故障。

圖10是用于示出根據(jù)修改例的端口的構(gòu)造的電路圖。圖11是圖10的輸出緩沖器的真值表。

根據(jù)修改例的端口具有在圖6的端口中添加副緩沖器的構(gòu)造。副緩沖器sb包括在端子t5和節(jié)點(diǎn)n1之間彼此并聯(lián)耦合的p溝道m(xù)os晶體管mp3和mp4和或門or1。p溝道m(xù)os晶體管mp3和mp4中的每個耦合到被施加電源電壓(vcc)的端子t2，其各漏極耦合到節(jié)點(diǎn)n1，其各柵極耦合到或門or1的輸出。至或門or1，輸入的是輸入到端子t1的輸入信號(inputa)和輸入端子t8的輸入信號(inputc)的反相信號。通過定序器14來設(shè)置端子t1的輸入信號(inputa)。通過cpu11來設(shè)置端子t6的輸入信號(inputb)和端子t8的輸入信號(inputc)。

當(dāng)端口用于電源時(shí)，使用副緩沖器sb作為主緩沖器mb的輔助緩沖器。在端口用于正常信號的情況下，inputc是0。在端口用于電源的情況下，inputc是1。換句話講，在輸入信號(inputc)被設(shè)置成“0”的情況下，以正常驅(qū)動能力輸出高電平。在輸入信號(inputc)被設(shè)置成“1”的情況下，以強(qiáng)驅(qū)動能力輸出高電平。在驅(qū)動能力正常的情況下，通過一個p溝槽mos晶體管來驅(qū)動端口。在驅(qū)動能力強(qiáng)的情況下，通過三個p溝槽mos晶體管來驅(qū)動端口。然而，本發(fā)明不限于此，而通過寄存器按照負(fù)載來設(shè)置p溝槽mos晶體管的大小和數(shù)量。

(電力管理器)

圖12是用于示出圖2的電力管理器的構(gòu)造的框圖。圖13是用于示出圖12的定序器的構(gòu)造的框圖。

電力管理器14包括與端口p0至pn關(guān)聯(lián)的定序器sq0至sqn、差錯定義寄存器(edr)141、差錯檢測電路(edc)142和差錯檢測標(biāo)志(edf)143。以下，將描述定序器sqn。應(yīng)該注意，定序器sq0至sqn-1具有與定序器sqn相同的構(gòu)造。在各縮寫端部提供的“n”代表定序器sqn的各構(gòu)成元件。

定序器sqn包括計(jì)數(shù)器使能寄存器n(cen)41、時(shí)鐘劃分器寄存器n(cdn)42、計(jì)數(shù)器n(cntrn)43、比較緩沖寄存器1n(cb1n)44、比較緩沖寄存器2n(cb2n)45、比較緩沖寄存器3n(cb3n)46和比較緩沖寄存器4n(cb4n)47。另外，定序器sqn包括比較寄存器1n(cm1n)48、比較寄存器2n(cm2n)49、比較寄存器3n(cm3n)50、比較寄存器4n(cm4n)51、輸出端子清零寄存器n(otcn)52、除法器(divn)53、時(shí)鐘供應(yīng)允許/禁止設(shè)置電路(cken)54、比較器55至58、輸出控制電路(opcn)59、和或門60和61?；蜷T60和61的各輸入處示出的圓形“o”表達(dá)反相后的信號輸入。

以下，將描述每個寄存器。

cen(41)是1位寄存器。當(dāng)設(shè)置“0”時(shí)，禁止定序器sqn操作。然后，將計(jì)數(shù)器n(43)清零成0，將輸出控制電路59清零，并且將時(shí)鐘供應(yīng)允許/禁止設(shè)置電路54設(shè)置成禁止。當(dāng)“1”被設(shè)置用于cen(41)時(shí)，允許定序器sqn操作，并且計(jì)數(shù)器43執(zhí)行計(jì)數(shù)。

cdn(42)使用通過寄存器設(shè)置的值來劃分源時(shí)鐘(clk)。將劃分后的時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器時(shí)鐘(cclk)來供應(yīng)。

計(jì)數(shù)器n(43)是控制定序器sqn的輸出時(shí)間的定時(shí)計(jì)數(shù)器。

cb1n(44)、cb2n(45)、cb3n(46)和cb4n(47)中的每個被設(shè)置成能夠在計(jì)數(shù)器的操作期間改變比較值，并且與cm1n(48)、cm2n(49)、cm3n(50)和cm4n(51)一起形成兩級構(gòu)造。cpu11訪問cb1n(44)、cb2n(45)、cb3n(46)和cb4n(47)，并且使用cm1n(48)、cm2n(49)、cm3n(50)和cm4n(51)執(zhí)行與實(shí)際計(jì)數(shù)器值的比較。在將計(jì)數(shù)器n(43)清零時(shí)(當(dāng)計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值和cm4n(51)的設(shè)置值彼此匹配時(shí))，更新cm1n(48)、cm2n(49)、cm3n(50)和cm4n(51)。

cm1n(48)是設(shè)置將外部端子otn的輸出設(shè)置成on(高)的時(shí)序的寄存器。當(dāng)計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值匹配寄存器的設(shè)置值時(shí)，設(shè)置輸出控制電路59，并且將外部端子otn的輸出設(shè)置成on(高)。

cm2n(49)是設(shè)置激活中斷信號(intn)的時(shí)序的寄存器。當(dāng)計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值匹配寄存器的設(shè)置值時(shí)，激活中斷信號(intn)。用戶應(yīng)用(正常操作程序)可在確保從接通傳感器的電源時(shí)起有穩(wěn)定時(shí)間段之后，使用中斷作為激活機(jī)制來執(zhí)行傳感器處理(讀取值等)。

cm3n(50)是設(shè)置將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)的時(shí)序的寄存器。當(dāng)計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值匹配寄存器的設(shè)置值時(shí)，將輸出控制電路59清零，并且將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)。

cm4n(51)是設(shè)置將計(jì)數(shù)器n(43)清零的時(shí)序、將輸出控制電路59清零的時(shí)序、將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)的時(shí)序和更新cm1n(48)、cm2n(49)、cm3n(50)和cm4n(51)的時(shí)序的寄存器。當(dāng)計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值匹配寄存器的設(shè)置值時(shí)，將計(jì)數(shù)器n(43)清零。另外，將輸出控制電路59清零，并且將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)。同時(shí)，將cm1n(48)、cm2n(49)、cm3n(50)和cm4n(51)的值更新成cb1n(44)、cb2n(45)、cb3n(46)和cb4n(47)的值。

otcn(52)是1位寄存器，并且當(dāng)在cb3n(50)匹配之前cpu11將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)時(shí)，或者當(dāng)不使用cb3n(50)時(shí)，使用otcn(52)。當(dāng)在外部端子otn的輸出是on(高)的狀態(tài)下cpu11將“1”寫入該位時(shí)，將輸出控制電路59清零，并且將外部端子otn的輸出轉(zhuǎn)變成off(低)狀態(tài)。當(dāng)在外部端子otn的輸出是off(低)的狀態(tài)下設(shè)置位時(shí)，任何事情都不會發(fā)生。

圖14是用于示出圖13的定序器的第一操作示例的時(shí)序圖。在第一操作示例中使用cm3n(49)。

當(dāng)cen(41)是“0”時(shí)，在計(jì)數(shù)器n(43)被清零成0的狀態(tài)下停止計(jì)數(shù)，并且外部端子otn的輸出是off(低)。當(dāng)cen(41)被設(shè)置成“1”時(shí)，定序器sqn開始操作。

當(dāng)計(jì)數(shù)器43的計(jì)數(shù)器值匹配cm1n(48)的設(shè)置值時(shí)，外部端子otn的輸出變?yōu)閛n(高)，并且開始向傳感器sen供應(yīng)電源。

從向傳感器sen供應(yīng)電源時(shí)到傳感器sen的輸出穩(wěn)定時(shí)，需要一定時(shí)間段(tw)。因此，傳感器穩(wěn)定時(shí)間(tw)被設(shè)置成cm2n(49)。當(dāng)計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值匹配cm2n(49)的設(shè)置值時(shí)，激活中斷信號(intn)。另外，微控制器10可通過使用中斷信號(intn)作為激活機(jī)制來有效讀取穩(wěn)定信號。

此后，當(dāng)計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值匹配cm3n(50)的設(shè)置值時(shí)，外部端子otn的輸出變成off(低)。

當(dāng)通過cm4n(51)設(shè)置定序器sqn的周期并且寄存器的設(shè)置值匹配計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值時(shí)，將計(jì)數(shù)器n(43)清零。如果cpu11改變cb1n(44)、cb2n(45)、cb3n(46)和cb4n(47)的值，則在時(shí)間(ta)將cm1n(48)、cm2n(49)、cm3n(50)和cm4n(51)的值更新成cb1n(44)、cb2n(45)、cb3n(46)和cb4n(47)的改變后的值。

當(dāng)cen(41)是“0”時(shí)，將計(jì)數(shù)器n(43)清零成“0”，并且時(shí)鐘供應(yīng)允許/禁止設(shè)置電路54禁止向計(jì)數(shù)器43供應(yīng)計(jì)數(shù)器時(shí)鐘(cclk)。因此，停止計(jì)數(shù)，并且外部端子otn的輸出變成off(低)。

圖15是用于示出圖13的定序器的第二操作示例的時(shí)序圖。在第二操作示例中，使用otcn(52)而不使用cm3n(50)(設(shè)置比mc4n(51)的設(shè)置大的值)。

在第二操作示例中，不在預(yù)定時(shí)間將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)，但是在任意時(shí)間(在cpu11讀取傳感器的輸出值之后)，cpu11將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)。以在將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)時(shí)(tc)cpu11將“1”寫入otcn(52)的這種方式進(jìn)行該方法。如果按cm4n(51)的設(shè)置值匹配計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)值的時(shí)間將外部端子otn保持on(高)，則外部端子otn的輸出變成off(低)。

圖16是用于示出圖13的定序器的第三操作示例的時(shí)序圖。在第三操作示例中，cm3n(49)和otcn(52)二者被一起使用。

在圖14的第一操作示例和圖15的第三操作示例中，cm3n(50)和otcn(52)被獨(dú)立地用作將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)的方法。然而，這二者可被一起使用。例如，通過在時(shí)間(tc)將“1”寫入otcn(52)，將外部端子otn的輸出設(shè)置成off(低)。在時(shí)間(td)，計(jì)數(shù)器n(43)的計(jì)數(shù)器值匹配cm3n(50)的設(shè)置值，并且外部端子otn的輸出被設(shè)置成off(低)。

圖17是用于說明圖12的電力管理器的差錯檢測功能的時(shí)序圖。

電力管理器14具有如下功能：使得當(dāng)多個外部端子otn的輸出同時(shí)被設(shè)置成on(高)時(shí)，電力管理器14檢測到生成中斷信號的事實(shí)，并且保持同時(shí)被設(shè)置成on的端子的信息。

在輸出被同時(shí)設(shè)置成on從而導(dǎo)致差錯的外部端子otn的數(shù)量取決于用戶應(yīng)用(取決于傳感器的功耗)。因此，用戶在差錯定義寄存器141中設(shè)置該數(shù)量。圖17示出了當(dāng)三個或四個外部端子ot的輸出同時(shí)變成on時(shí)出現(xiàn)差錯的示例。

差錯檢測電路142使用源時(shí)鐘(clk)對輸出控制電路59的輸出信號(op0至opn)進(jìn)行取樣，并且得到輸出端子的信息。當(dāng)檢測到其數(shù)量等于或大于通過差錯定義寄存器141設(shè)置的數(shù)量的外部端子ot的輸出是on時(shí)，生成差錯中斷(inte)，并且在差錯檢測標(biāo)志143中設(shè)置此時(shí)被同時(shí)設(shè)置成on的輸出端子的信息。標(biāo)志被一直保持，直到被從cpu11讀取，并且通過讀取被清零。cpu11設(shè)置otcn(52)以將輸出控制電路59清零，并且將外部端子ot設(shè)置成off(低)。

在差錯定義寄存器141中設(shè)置“3”的情況下，外部端子ot0、ot1和otn在時(shí)間(te)同時(shí)變成on。因此，差錯檢測電路142檢測到差錯，以激活中斷信號(inte)，并且設(shè)置與被設(shè)置成on的端子關(guān)聯(lián)的差錯檢測標(biāo)志143的差錯標(biāo)志flg0、flg1和flgn。接受中斷信號(inte)的cpu11在中斷處理例程中讀取差錯檢測標(biāo)志143，并且將差錯檢測標(biāo)志143清零。

在差錯定義寄存器141中設(shè)置“4”的情況下，外部端子ot0、ot1、ot2和otn在時(shí)間tb同時(shí)變成on。因此，差錯檢測電路142檢測到差錯，以激活中斷信號(inte)，并且設(shè)置與被設(shè)置成on的外部端子關(guān)聯(lián)的差錯檢測標(biāo)志143的差錯標(biāo)志flg0、flg1、flg2和flgn。

在示例中，電源從微控制器的端口而非從電源電路供應(yīng)到傳感器等。控制用于電源供應(yīng)時(shí)序的端口的專用電力管理器被設(shè)置成，使得可抑制cpu處理負(fù)載，并且可有效控制傳感器的電源。

然而，由于各端口被用作電源，因此電源供應(yīng)的能力不及傳統(tǒng)電源電路的能力，并且存在難以同時(shí)驅(qū)動多個傳感器的情況。另一方面，不需要同時(shí)激活各個傳感器。因此，在微控制器側(cè)調(diào)節(jié)端口輸出時(shí)序，使得電源不是同時(shí)被供應(yīng)到各傳感器。因此，可解決上述問題。

然而，供應(yīng)電源的時(shí)間和操作間隔根據(jù)傳感器而有所不同。因此，即使留心地設(shè)置時(shí)序，毋庸置疑地，也存在極低可能性地端子同時(shí)被接通的情況，或者存在即便端子在正常系統(tǒng)中沒有被同時(shí)接通，但端子由于意外因素而同時(shí)被接通的情況。當(dāng)端子同時(shí)被接通時(shí)，供應(yīng)到各傳感器的電源不足，因此來自各傳感器的輸入值不可靠。

在這種情況下，使用差錯信號(差錯中斷信號(inte)和差錯檢測標(biāo)志)檢測同時(shí)接通的端子。因此，當(dāng)檢測到差錯信號時(shí)，微控制器銷毀來自各傳感器的值，使得可避免因采用來自各傳感器的錯誤值而造成出現(xiàn)ecu異常操作。

以上已經(jīng)基于實(shí)施例、示例和修改例詳細(xì)描述了發(fā)明人實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明。然而，顯而易見，本發(fā)明不限于實(shí)施例、示例和修改例，而是可按各種方式改變本發(fā)明。