专利名称：具有自动通信模式确定功能的微计算机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)的微计算机。
这种类型的常规微计算机具有几种通信模式，以在快速编程模式中传送编程数据。用户选择用于快速编程的特定通信模式。
在上述微计算机中，不用于快速编程中的端子需要专用于快速编程模式中的端电路来避免电流流过与该端子相连的输入缓冲器。
这导致在微计算机的基片上的部件数目增加，使其成本骤升，并且由于如下原因使得该基片变得更大。在快速编程模式中要被用户所选择的通信模式是未知的，因此不能确定不被使用的端子。因此，必须启动与可能用于快速编程模式中的端子相关联的输入缓冲器而不管该端子是否实际被选择。
本发明的一个目的是提供一种具有不需要专用于快速编程模式中的端电路(terminal circuit)的快速EEPROM的微计算机。
根据本发明的一个方面，一种具有快速EEPROM的微计算机包括自动通信模式确定电路，用于确定快速编程模式中的通信模式，以及用于把这样确定的通信模式的通信模式信号设置为有效电平，以及与各个输入端相关联的控制电路，用于在与该输入端相关联的通信模式的通信模式信号处于有效电平时，在快速编程模式中把与该输入端相关联的输入缓冲器设置为有效状态。
在快速编程模式中，自动通信模式确定电路自动确定要被用于快速编程中的通信模式，产生通信模式信号，并把该信号传送到通信模式信号总线。
为了实现快速编程，在此提供几种传送编程数据的通信模式。例如，提供三线串行接口(在下文中称为CSI)以及异步串行接口(在下文中称为UART)这两种通信模式，并且用户在快速编程中选择其中一种通信模式传送编程数据。
在这种情况下，既然由用户选择CSI端或UART端，因此可以预先确定使用那一种。
对于根据通信模式而可能被用或不被用的端子，在快速编程模式中，一个输出(通信模式信号)被从通信模式信号总线获得，并被作为输入缓冲器控制信号输出。这使得与不被用于快速编程中的端子相关联的输入缓冲器被关闭，从而防止电流流过该输入缓冲器。
对于预先知道不被使用的端子，在快速编程模式中选择输入缓冲器无效电平信号作为输入缓冲器控制信号而进行传送。这使得不被用于快速编程中的端子的输入缓冲器被关闭，从而避免电流流过该输入缓冲器。
由于防止电流流过该输入缓冲器而不需要在基片上进行任何终端处理，因此可以在基片上除去专用快速编程模式中的端电路。这使得微计算机的基片成本降低并且尺寸减小。
根据本发明的另一种方面，一种具有快速EEPROM的微计算机包括用于每个通信模式的通信模式选择信号输入端，取代自动通信模式确定电路。在快速编程模式中，当从与有关输入端相关联的通信模式的通信模式选择信号输入端提供有效通信模式信号时，与该输入端相关联的输入缓冲器被激活。
从下文中参照示出本发明的实施例的附图进行的描述中，本发明的上述和其它目的、特点和优点将变得更加清楚。
图1为示出根据本发明第一实施例的具有快速EEPROM的微计算机的示意方框图；图2为示出图1中的自动通信模式确定电路的方框图；图3为用于说明图1中所示的实施例的操作过程的信号时序图；图4为用于说明图1中所示的实施例的部分操作过程的信号时序图；图5为示出根据本发明第二实施例的具有快速EEPROM的微计算机的方框图；以及图6为示出根据本发明第三实施例的具有快速EEPROM的微计算机的方框图。
第一实施例现在参见图1，其中示出根据本发明第一实施例的具有快速EEPROM的微计算机，其中包括系统时钟输入端1、快速编程模式信号端2、通信模式选择信号输入端3、自动通信模式确定电路7、通信模式信号总线8、数据总线9、正常模式输入缓冲器控制信号总线10、快速EEPROM 11、中央处理单元(CPU)12、端电路20-1至20-n、以及端电路30-1至30-n。
系统时钟输入端1接收系统时钟信号4。快速编程模式信号输入端2接收表示要在快速EEPROM 11中改写数据的模式的快速编程模式信号5。通信模式选择信号输入端3接收通信模式选择信号6，该信号包括一串脉冲信号，其脉冲数目对应于每种通信模式。
自动通信模式确定电路7连接到输入端2和3并确定一种通信模式，产生与该模式相关的通信模式信号，并且把该信号发送到通信模式总线8。
端电路20-1至20-n包括端子21-1至21-n、选择器23-1至23-n、以及输入缓冲器22-1至22-n，其中不能根据快速编程中的通信模式预先得知端子21-1至21-n是否被采用。选择器23-1至23-n从信号总线8接收一个输出信号，并且从CPU 12通过正常模式输入缓冲器控制信号总线10接收一个输出信号(输入缓冲器控制信号)，并且当快速编程模式信号5处于有效电平时，选择一种通信模式以把该信号作为输入缓冲器控制信号24-1至24-n而传送。输入缓冲器22-1至22-n分别接收输入缓冲器控制信号24-1至24-n。当信号24-1至24-n处于有效电平时，输入缓冲器22-1至22-n分别把由输入端21-1至21-n所接收的信号发送到数据总线9。当信号24-1至24-n处于无效电平时，输入缓冲器22-1至22-n分别关闭，并把高阻态输出到数据总线9。
端电路30-1至30-n分别包括能够预先得知不被用于快速编程模式中的端子31-1至31-n、选择器33-1至33-n、以及输入缓冲器32-1至32-n。选择器33-1至33-n分别从CPU 12接收输入缓冲器无效电平信号35-1至35-n以及正常模式输入缓冲器控制信号10。当快速编程模式信号5处于有效电平时，选择器33-1至33-n分别选择输入缓冲器无效电平信号35-1至35-n，并且分别把该信号作为输入缓冲器控制信号34-1至34-n输出。输入缓冲器32-1至32-n分别接收来自输入端31-1至31-n的信号和输入缓冲器控制信号34-1至34-n。当信号34-1至34-n处于有效电平时，输入缓冲器32-1至32-n把输入端31-1至31-n的信号发送到数据总线9。当输入缓冲器控制信号34-1至34-n处于无效电平时，输入缓冲器32-1至32-n关闭，并把高阻态输出到数据总线9。
现在具体描述自动通信模式确定电路7的结构。
参见图2，模式确定电路7包括计数器50、时间测量电路40、通信模式信号产生电路60、以及“与”电路70。
“与”电路70接收快速编程模式信号5和通信模式选择信号6以输出这些信号的逻辑组合。
计数器50计数来自“与”电路70的脉冲信号的数目，以产生一个计数值作为结果。
时间测量电路40包括一比较器42和一计数器43。计数器43计数来自系统时钟电路4的脉冲信号，以产生一个计数值。该计数值在来自“与”电路70的脉冲信号处于无效电平时复位，或者由匹配信号44所复位。比较器42把来自计数器43的输出值与设置值41相比较，并且当这两个数值相等时产生一个匹配信号。
通信模式信号产生电路60包括n个通信模式信号产生器61-1至61-n，以识别n个通信模式。产生器61-1至61-n，即，通信模式信号1产生电路61-1至通信模式信号n产生电路61-n分别包括比较器62-1至62-n和触发器电路65-1至65-n。比较器62-1至62-n分别把来自计数器5的输出值与设置值63-1至63-n相比较，当这些数值相匹配时，输出匹配信号64-1至64-n。当快速编程模式信号5被设置为有效电平时，触发器电路65-1至65-n被释放，当匹配信号44被设为有效电平时触发器电路从复位状态变为分别锁存匹配信号64-1至64-n的数据，然后分别把该数据输出作为通信模式信号66-1至66-n。
下面参照图3描述图1中所示的第一实施例的操作。
当快速编程模式信号5被在时刻T0设置为有效电平时，微计算机13从正常模式变为快速编程模式。该正常模式是CPU 12从快速EEPROM 11中获取指令代码以根据该指令进行操作的模式。快速编程模式4改写快速EEPROM中的数据的模式。
在本实施例的快速编程模式中，假设用户可以选择n种通信方法(即，通信模式1至通信模式n)中的任意一种来传送编程数据。
自动通信模式确定电路7在快速编程模式信号5变为有效时开始其操作，并且在从时刻T0至时刻T4的时间段内计数通信模式选择信号6的脉冲信号。电路7根据该计数值确定一种通信模式，并产生一个通信模式信号，以把该信号传送到通信模式信号总线8。例如，当使用通信模式k时，电路7计数选择信号6的k个脉冲信号，以相应地确定一种通信模式，并且在从时刻T4至时刻T5的时间段内把通信模式信号66-n设置为有效电平，以及把其他通信模式信号设置为无效电平。然后，电路7把信号66-n发送到模式总线8。
端电路20-1至20-n通过正常模式输入缓冲器控制信号总线10和通信模式信号总线8从CPU 12接收信号。当快速编程模式信号5在时刻T0变为有效时，选择器23-1至23-n从信号总线8选择信号，以把该信号作为输入缓冲器控制信号24-1至24-n输出。例如，如果当选择通信模式k时，仅有端电路20-n被采用，则从设置快速编程模式的时刻T0到建立该通信模式的时刻T4之间的时间段内，分别来自端电路20-1至20-n的控制信号24-1至24-n为无效。这样输入缓冲器22-1至22-n关闭，防止电流流过输入缓冲器22-1至22-n。在从时刻T4至时刻T5的快速编程周期内，通信模式信号66-n被从通信模式总线8馈送到工作与快速编程模式中的端电路20-n，并且从选择器23-n作为缓冲器控制信号24-n传送，以仅仅启动输入缓冲器22-n。由于与其它端电路相关联的输入缓冲器被关闭，则可以防止电流流过这些输入缓冲器。
在可预先知道不用于快速编程模式中的端电路30-1至30-n中，当快速编程模式信号5在时刻T0变为有效时，选择器33-1至33-n分别选择输入缓冲器无效电平信号35-1至35-n，以分别输出无效电平信号作为输入缓冲器控制信号34-1至34-n。在从时刻T0至时刻T5的周期中，控制信号34-1至34-n处于无效电平，从而相应的避免电流流过输入缓冲器32-1至32-n。
下面将参照图4具体描述自动通信模式确定电路7的操作。
在图4的时序图中，从快速编程模式信号5变为有效的时刻T0到信号5变为无效的时刻T5的时刻段内，“与”电路70连续输出处于某一电平的通信模式选择信号6。
计数器50检测并计数来自“与”电路70的信号的下降沿。当来自“与”电路70的信号在时刻T1下降时，计数器50相应地进行计数操作，即计数器50的数值变为1。类似地，该计数值在T2时刻变为2。假设在T3时刻接收到第k个脉冲信号，则计数器的数值变为k。在信号5变为无效的时刻T5，计数器50被复位为0。
时间测量电路40实现的主要功能是检测通信模式设置周期的结束。当电路40在预定的时间段内没有检测到通信模式选择信号6的脉冲信号时，则假设该通信模式设置周期结束。例如，当设置数值41被设为i并且系统时钟信号4具有Tsys的周期时，如果电路40在i×Tsys的时间段内(在T3之后，从来自“与”电路70的输出信号上升的时刻到时刻T4)没有接收到通信模式选择信号6的脉冲信号，则通信模式选择过程结束。当来自“与”电路70的信号有效时，计数器43采用系统时钟信号4作为其计数时钟信号。当该输出信号无效时，计数器43被清零。当在从T0至T1的时刻段内来自“与”电路70的信号变为有效时，计数器43利用系统时钟信号4作为其计数时钟信号开始计数操作。在通信模式选择信号6和来自“与”电路70的输出信号都变为无效的时刻T1，计数器43被清零。然后，当来自“与”电路70的信号变为有效时，计数器43重新开始计数操作。当来自“与”电路70的信号变为有效时，被在T3时刻清零的计数器43开始计数操作。如果计数器43在预定的时间段内没有接收到通信模式选择信号6的脉冲信号，则计数器43继续计数操作。当计数值等于i时，比较器42检测到设置值41与计数器43的数值相匹配，然后产生匹配信号44。响应该信号，使计数器43清零并停止计数操作。
通信模式信号1产生器61-1包括比较器62-1。例如，设置值63-1被设置为1。在计数器50的数值变为1的时刻T1，比较器62-1检测到设置值63-1与计数器50的数值相匹配，并把匹配信号64-1设置为有效电平。在计数值变为2的时刻T2，比较器62-1把匹配信号64-1设置为无效电平。在时间测量电路40检测到通信模式设置周期结束并产生匹配信号44的时刻T4，触发器电路65-1在匹配信号44处于有效电平的时间中锁存匹配信号64-1的电平，然后把锁存的电平作为通信模式信号66-1传送到通信模式信号总线8。
通信模式信号n产生器61-n包括比较器62-n。假设设置值63-n被设置为k。在计数器50的数值变为k的时刻T3，比较器62-n识别出该设置值63-n等于计数器50的数值，并把匹配信号64-n设置为有效电平。在从T3至T5的周期内，计数器数值为k，因此匹配信号64-n在从T4至T5的周期内保持有效。在时间测量电路40检测到通信模式设置周期结束并输出匹配信号44的时刻T4，触发器电路65-n匹配信号44处于有效电平的时间中锁存匹配信号64-1。然后触发器电路65把该锁存电平作为通信模式信号66-n传送到通信模式信号总线8。由于设置值63-n为k，则匹配信号64-n在时刻T4为有效。因此触发器电路65-n锁存该有效电平，以把有效电平信号作为通信模式信号66-n发送。
在第一实施例的描述中，由一个通信模式信号来控制一个端电路。但是，这不是对本发明的限制，即，可以由一个通信模式信号控制两个或多个端电路。另外，在该描述中采用二输入端的“与”电路作为输入缓冲器。但是，输入信号的数目不受限制。即，可以采用任何能够接收输入缓冲器控制信号的输入缓冲器，例如，“或”类型的输入缓冲器。第二实施例参见图5，本发明第二实施例包括通信模式选择信号输入端3-1至3-n。来自输入端3-1至3-n的通信模式选择信号被馈送到通信模式信号总线8。例如，要选择通信模式n，仅仅把通信模式选择信号6-n设置为有效电平，并使其它通信模式选择信号保持为无效。结果，可以避免自动通信模式确定电路7选择一种通信模式。第三实施例在图6中所示的本发明第三实施例中，自动通信模式确定电路7包括一解码器80。解码器80解码从计数器50产生的数值，以把结果数值输出到通信模式信号总线8。这有利地减少了电路元件的数目。
尽管本发明的优选实施例已经通过利用专业术语进行了描述，但是这种描述仅是用于说明的目的，应当知道可以作出各种改变和变化而不脱离所附权利要求的精神和范围。
权利要求
1.一种微计算机，其特征在于，其中包括一快速EEPROM；与各个通信模式相关联的输入端；与各个输入端相关联的输入缓冲器；一自动通信模式确定电路，用于确定快速编程模式中的通信模式，以及用于把这样确定的通信模式的通信模式信号设置为有效电平；以及与各个输入端相关联的控制电路，用于在与该输入端相关联的通信模式的通信模式信号处于有效电平时，在快速编程模式中把与该输入端相关联的输入缓冲器设置为有效状态。
2.根据权利要求1所述的微计算机，其特征在于，所述自动通信模式确定电路包括一“与”电路，用于接收快速编程模式信号和包括对应于一种通信模式的脉冲信号的脉冲串的通信模式选择信号，并把这两个信号进行逻辑“与”运算；第一计数器，用于计数来自所述“与”电路的脉冲信号以输出一计数值；一时间测量电路，其中包括用于计数系统时钟信号的脉冲信号的第二计数器，该计数值由第一匹配信号和来自所述“与”电路的脉冲信号的无效电平所复位，其中还包括一比较器，用于把一设置值与该第二计数器的计数值相比较，并且当该数值相匹配时产生所述第一匹配信号；第二比较器，用于把所述第一计数器的计数值与一设置值相比较，并且当这些数值相等时产生第二匹配信号；以及与各个通信模式相关联的通信模式信号产生器，当快速编程模式信号被设为一有效电平时，该产生器的复位状态被释放，用于在所述第一匹配信号被设为一有效电平时锁存所述第二匹配信号，以激活与该通信模式相关联的通信模式信号。
3.根据权利要求1所述的微计算机，其特征在于，所述自动通信模式确定电路包括一“与”电路，用于接收一快速编程模式信号和包括脉冲信号的一脉冲串的通信模式选择信号，并用于把这两个信号进行逻辑“与”运算，其中该脉冲的数目对应于一种通信模式；一计数器，用于计数来自所述“与”电路的脉冲信号；以及一解码器，用于解码来自该计数器的计数值，并用于输出对应于所述计数值的通信模式信号。
4.根据权利要求1所述的微计算机，其特征在于，所述控制电路包括一选择器，用于通过正常模式输入缓冲器控制总线从中央处理单元(CPU)接收一信号，并且从通信模式信号总线接收相关联的通信模式的通信模式信号，用于在快速编程模式信号变为有效时选择该相关联的通信模式，并且用于输出所选择的通信模式信号作为输入缓冲器控制信号，以激活与该通信模式相关联的输入缓冲器。
5.根据权利要求1所述的微计算机，其特征在于，还包括至少一个输入端，预先得知该输入端不被用于快速编程模式中；以及一控制电路，用于在快速编程模式中把与所述输入端相关联的输入缓冲器设置为无效状态。
6.一种微计算机，其特征在于，其中包括一快速EEPROM；与各个通信模式相关联的输入端；与各个通信模式相关联的通信模式选择信号输入端，用于选择一种相关联的通信模式；以及与各个输入端相关联的控制电路，当来自与该输入端相关联的通信模式的通信模式选择信号输入端的通信模式信号有效时，用于在快速编程模式中把与该输入端相关联的输入缓冲器设置为有效状态。
7.根据权利要求6所述的微计算机，其特征在于，所述控制电路包括一选择器，用于通过正常模式输入缓冲器控制总线从中央处理单元接收一信号，并且从通信模式信号总线接收相关联的通信模式的通信模式信号，用于在快速编程模式信号变为有效时选择该相关联的通信模式，并且用于输出所选择的通信模式信号作为输入缓冲器控制信号，以激活与该通信模式相关联的输入缓冲器。
8.根据权利要求6所述的微计算机，其特征在于，所述控制电路包括一选择器，用于接收输入缓冲器有效电平信号和通过正常模式输入缓冲器控制总线从中央处理单元接收一信号，用于在快速编程模式信号变为有效时选择所述输入缓冲器有效电平信号，并且用于输出所选择的输入缓冲器有效电平信号作为输入缓冲器控制信号，以激活与该通信模式相关联的输入缓冲器。
9.根据权利要求6所述的微计算机，其特征在于，还包括至少一个输入端，预先得知该输入端不被用于快速编程模式中；以及一控制电路，用于在快速编程模式中把与所述输入端相关联的输入缓冲器设置为无效状态。
全文摘要
一种自动通信模式确定电路在快速编程模式信号变为有效时确定由通信模式选择信号所表示的通信模式,且相关通信模式信号被馈送到通信模式信号总线。在一个端电路中,选择器选择相关联的通信模式,并且输入缓冲器控制信号激活一输入缓冲器。对于不能根据通信模式得知是否被采用的端子,来自通信模式信号总线的输出被选择,以作为输入缓冲器控制信号输出。这使得与不用的端子相关联的输入缓冲器被关闭,以避免电流流过该输入缓冲器。
文档编号G11C16/10GK1254888SQ9912162
公开日2000年5月31日 申请日期1999年10月9日 优先权日1998年10月9日
发明者长滨宪一 申请人:日本电气株式会社