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DE29623692U1 - Micro-control device with brown-out detection - Google Patents

Micro-control device with brown-out detection

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Publication number
DE29623692U1
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DE
Germany
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reset
supply voltage
brown
level
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DE29623692U
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Microchip Technology Inc
Original Assignee
Microchip Technology Inc
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Publication date
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Application filed by Microchip Technology Inc filed Critical Microchip Technology Inc
Publication of DE29623692U1 publication Critical patent/DE29623692U1/en
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
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MIKROSTEUERUNGSVORRICHTUNG MIT BROWN-OUT-ERFASSUNGMICROCONTROL DEVICE WITH BROWN-OUT DETECTION

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MIKROSTEUERUNGSVORRICHTUNG MIT BROWN-OUT-ERFASSUNGMICROCONTROL DEVICE WITH BROWN-OUT DETECTION

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Halbleitervorrichtungen und insbesondere Halbleitermikroprozessoren oder Mikrosteuerungsvorrichtungen (Microcontroller) mit einem Schutz gegen niedrige Versorgungssparmung.The present invention relates generally to semiconductor devices and, more particularly, to semiconductor microprocessors or microcontrollers having low power protection.

Niedrige Versorgungssparmung an einem Halbleitermikrosteuerungschip (Vorrichtung), d.h. eine Versorgungsspannung, die unter den minimal akzeptablen Wert oder das minimal akzeptable Niveau für den einwandfreien Betrieb des Chips oder Endsystems fällt (d.h., notwendig, um Fehlfunktionen zu vermeiden), kann insbesondere für sensible Anwendungen, wie z. B. ein Automobilantiblockiersystem, schwerwiegend sein. Aus diesem Grund sind Mikrosteuerungschips typischerweise mit "Brown-Out-Schutz" versehen worden, d.h. Schutz gegen nicht einen vollständigen Verlust von Strom, sondern eine Reduktion des Stromversorgungsniveaus, welches groß genug ist, um eine Fehlfunktion des Schaltkreises oder Systems zu verursachen. Anwendungen, die Brown-Out-Schutz erfordern, sind im allgemeinen Systeme mit einer gesteuerten Stromversorgung und ohne Batteriebetrieb.Low supply voltage on a semiconductor microcontroller chip (device), i.e. a supply voltage that falls below the minimum acceptable value or level for proper operation of the chip or end system (i.e., necessary to avoid malfunction), can be particularly severe for sensitive applications such as an automotive anti-lock braking system. For this reason, microcontroller chips have typically been provided with "brown-out protection", i.e. protection against not a complete loss of power, but a reduction in the power supply level that is large enough to cause malfunction of the circuit or system. Applications requiring brown-out protection are generally systems with a controlled power supply and without battery operation.

Theoretisch sollte ein Brown-Out-Schutz den Mikrosteuerungschip oder das Mikrosteuerungssystem zu jedem Zeitpunkt, bei dem Vdd unter den minimal akzeptablen Wert fällt, zurücksetzen. Jedoch hängt dieser Minimumwert VDd von der Betriebsfrequenz der Vorrichtung oder anderen Systemzwängen ab. Beispielsweise kann der kritische Wert 4,0 Volt (V) bei 20 Megahertz-(MHz)-Betrieb und nur 1,8 V bei 4 MHz sein.In theory, brown-out protection should reset the microcontroller chip or system any time Vdd falls below the minimum acceptable value. However, this minimum value V D d depends on the operating frequency of the device or other system constraints. For example, the critical value may be 4.0 volts (V) at 20 megahertz (MHz) operation and only 1.8 V at 4 MHz.

Aus diesem und anderen Gründen können Brown-Out-Erfordernisse durch Marktüberlegungen qualifiziert sein, d.h., durch die spezifische Anwendung, in der die Vorrichtung verwendet werden soll. Anwendungen, die Brown-Out-Schutz erfordern, fallen in erster Linie in viele Anwendungskategorien, wie z.B. Instrumente, industrielle Steuerung und Automobil. Operations-(plugged-in)-instrumente begegnen Brown-Out-Situationen während Leitungsspannungseinbrüchen. Periphere spannungssensitive Elemente werden zu diesem Zeitpunkt Fehlfunktionen haben, obwohl das Instrument nicht einmal für seine primäre FunktionFor this and other reasons, brown-out requirements may be qualified by market considerations, i.e., by the specific application in which the device is to be used. Applications requiring brown-out protection primarily fall into many application categories, such as instrumentation, industrial control, and automotive. Operational (plugged-in) instruments encounter brown-out situations during line voltage dips. Peripheral voltage-sensitive elements will malfunction at this time, even though the instrument is not even being used for its primary function.

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eingeschaltet gewesen sein muß. Automobilelektroniken begegnen Brown-Out-SituationefT,' wenn die Zündung betätigt wird. Beispielsweise kann das Autoradio durch den Zündschlüssel eingeschaltet werden, nur weil der Starter im Eingriff ist, was einen Einbruch in der Stromversorgung verursacht. Die betroffenen Vorrichtungen müssen zurückgesetzt oder in einem instabilen Zustand belassen werden.must have been switched on. Automotive electronics encounter brown-out situations when the ignition is operated. For example, the car radio may be switched on by the ignition key only because the starter is engaged, causing a dip in the power supply. The affected devices must be reset or left in an unstable state.

Brown-Out tritt nicht bei Niederspannungsbatterieanwendungen auf, wo Stromverbrauch, Betriebsfrequenz und Rauschen bei einem relativen Minimum liegen.Brown-out does not occur in low voltage battery applications where power consumption, operating frequency and noise are at a relative minimum.

Man kann Brown-Out dann für die Situation definieren, in der Vdd auf oder unter ein vorbestimmtes Spannungsschwellenniveau fällt. Da MikroSteuerungen bei hohen Geschwindigkeiten arbeiten, ist es wichtig, einen wirklichen Brown-Out von einem normalen I/O-Schaltgeräusch zu unterscheiden, das beispielsweise 200 Nanosekunden (ns) dauern kann. Unter den obengenannten Umständen, sollte beispielsweise für eine 5-Volt-Versorgung die Brown-Out-Erfassung ansprechen, um den Chip zurückzusetzen, falls Vdd unter ein Niveau von 4,0 V für mehr als 200 ns fällt.One can then define brown-out as the situation where Vdd falls to or below a predetermined voltage threshold level. Since microcontrollers operate at high speeds, it is important to distinguish a true brown-out from normal I/O switching noise, which may last for, say, 200 nanoseconds (ns). Under the above circumstances, for example, for a 5-volt supply, the brown-out detection should respond to reset the chip if Vdd falls below a level of 4.0 V for more than 200 ns.

Probleme treten jedoch in Situationen von relativ flachen Einbrüchen der Versorgungsspannung unter das spezifizierte Spannungsschwellenniveau auf, ob als ein isolierter Ausrutscher oder eine Sequenz von leichten Ausrutschern von VDd unter und dann zurück über die Schwelle. In derartigen Fällen, ob durch Rauschen, I/O-Schalten oder andere Leitungsstörungen, leitet der Brown-Out-Erfassungsschaltkreis typischerweise ein sofortiges Zurücksetzen des Mikrosteuerungschips bei der ersten Gelegenheit ein und, falls kein weiteres Wiederauftreten in einem festgesetzten Intervall stattfindet, stellt den Betrieb des Chips sofort nach dem Ablauf des festgesetzten Intervalls wieder her. Dieses verursacht natürlich eine Unterbrechung des Betriebs der MikroSteuerung, falls kein Bedarf für ein Zurücksetzen besteht. Auch kann der Schaltkreis mit begleitendem instabilem Betrieb schwingen, falls Vdd auf die Auslösespannung fällt und für einen längeren Zeitraum dort bleibt.Problems arise, however, in situations of relatively shallow dips in the supply voltage below the specified voltage threshold level, whether as an isolated slip or a sequence of slight slips of V D d below and then back above the threshold. In such cases, whether due to noise, I/O switching, or other line disturbances, the brown-out detection circuit typically initiates an immediate reset of the microcontroller chip at the first opportunity and, if no further recurrence occurs within a set interval, restores operation of the chip immediately after the set interval has elapsed. This, of course, causes an interruption in the operation of the microcontroller if there is no need for a reset. Also, if Vdd falls to the trigger voltage and remains there for an extended period of time, the circuit may oscillate with accompanying unstable operation.

Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brown-Out-Erfassungsschaltkreis zur Verfugung zu stellen, der in der Lage ist, die Art von Versorgungsspannungseinbrüchen zu analysieren und vorbestimmte Kriterien und Hysteresen zur Bestimmung, ob oder ob keinIt is a primary object of the present invention to provide a brown-out detection circuit capable of analyzing the nature of supply voltage dips and providing predetermined criteria and hysteresis for determining whether or not

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Zurücksetzen eingeleitet werden sollte, jedesmal dann anzuwenden, wenn die Versorgungs-spannung unter ein Schwellenniveau abfällt.Reset should be initiated each time the supply voltage drops below a threshold level.

Idealerweise sollte in Mikrosteuerungsanwendungen der Brown-Out-Schutz die Mikrosteuerung zurücksetzen, wann immer die Versorgungsspannung unter einen vorbestimmten Wert fällt. Brown-Out tritt typischerweise bei Anwendungen auf, bei denen die Mikrosteuerung mit einer gesteuerten Stromversorgung, aber nicht mit einer Batterie verwendet wird, so daß die Spannungsbreite die Versorgungssystemspannung +/- einem Delta-Wert ist.Ideally, in microcontroller applications, brown-out protection should reset the microcontroller whenever the supply voltage falls below a predetermined value. Brown-out typically occurs in applications where the microcontroller is used with a controlled power supply but not a battery, so the voltage width is the supply system voltage +/- a delta value.

Die vorliegende Erfindung verwendet einen in drei Abschnitten als CMOS hergestellten Brown-Out-Erfassungs- und Korrekturschaltkreis als einen Abschnitt des Mikrosteuerungschips. Ein Bereich des Brown-Out-Schaltkreises ist ein Spannungsreferenzschaltkreis, der eine präzise Spannungsreferenz begründet. Ein zweiter Bereich des Schaltkreises ist ein Dualvergleichsschaltkreis, der die Referenzspannung als einen Eingang und ein gefiltertes Stromversorgungsabtastniveau als einen anderen Eingang aufweist. Der Dualvergleicher ist für die Schaltkreishysterese verantwortlich und hält den Schaltkreis vom Schwingen zurück. Der dritte Abschnitt weist einen Signalfilter und einen Versorgungsfolgemechanismus auf, die verwendet werden, um das Versorgungsniveau abzutasten und zu bestimmen, ob der Brown-Out von jener Art ist, die ein Zurücksetzen hervorruft.The present invention uses a brown-out detection and correction circuit fabricated in three sections in CMOS as one section of the microcontroller chip. One section of the brown-out circuit is a voltage reference circuit that establishes a precise voltage reference. A second section of the circuit is a dual comparator circuit that has the reference voltage as one input and a filtered power supply sample level as another input. The dual comparator is responsible for circuit hysteresis and keeps the circuit from oscillating. The third section has a signal filter and supply tracking mechanism that are used to sample the supply level and determine if the brown-out is of the type that causes a reset.

Gemäß der Erfindung weist dieser" letzte Abschnitt des Brown-Out-Schaltkreises einen eingebauten Sensor auf, der zum Herausfiltem der Tiefe der VDD-Spitzen mit der Frequenz dient. Falls eine Spitze unter dem spezifizierten Schwellenniveau und sehr tief ist, wird der Brown-Out-Erfassungsschaltkreis den Chip veranlassen, sofort zurückgesetzt zu werden, was Gegenstand des Auszeitintervalls des Anfahrzeitschalters ist. Andererseits, falls die Spitze relativ flach ist oder bei einer sehr hohen Frequenz, wird der Brown-Out-Erfassungsschaltkreis langsamer reagieren und konsequenterweise womöglich den Chip nicht zurücksetzen. Dies ist höchst wünschenswert in einer Anwendung, da es ein Zurücksetzen der Vorrichtung als Konsequenz von Rauschen oder anderen geringfügigeren Störungen allein ausschließt. Im wesentlichen filtert der Schaltkreis normales Rauschen heraus, reagiert aber schnell, um das Zurücksetzen anzusteuern, falls ein tatsächlicher Brown-Out-Zustand erfaßt wird.According to the invention, this" final section of the brown-out circuit has a built-in sensor that serves to filter out the depth of the V DD spikes with frequency. If a spike is below the specified threshold level and very deep, the brown-out detection circuit will cause the chip to reset immediately, which is subject to the time-out interval of the start-up timer. On the other hand, if the spike is relatively shallow or at a very high frequency, the brown-out detection circuit will respond more slowly and consequently may not reset the chip. This is highly desirable in an application because it eliminates device reset as a consequence of noise or other minor disturbances alone. Essentially, the circuit filters out normal noise, but responds quickly to trigger the reset if an actual brown-out condition is detected.

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Eininal zurückgesetzt, verwendet der Schaltkreis Hysterese, um Schwingungen zu" eliminieren, und hält die Vorrichtung in einem zurückgesetzten Zustand, bis die Stromversorgung zu einem normalen Betriebsspannungsniveau zurückkehrt, zu welchem Zeitpunkt ein Stromanfahrzeitschalter aufgerufen wird, um den zurückgesetzten Zustand für ein festgesetztes Zeitintervall beizubehalten. Die Hysterese unterstützt vorzüglich den Dualvergleicher, um ein wahres Brown-Out-Ereignis von einem normalen Rauschen oder anderen leichten Störungen zu unterscheiden, und wird durch duales Abtasten der Stromversorgung erreicht und begründet ein Paar von Auslösepunkten zum Vergleich mit Ausschnitten des Versorgungsspannungsniveaus.Once reset, the circuit uses hysteresis to eliminate "oscillations" and maintains the device in a reset state until the power supply returns to a normal operating voltage level, at which time a power ramp-up timer is invoked to maintain the reset state for a set time interval. Hysteresis greatly assists the dual comparator in distinguishing a true brown-out event from normal noise or other mild disturbances and is accomplished by dual sampling the power supply and establishing a pair of trip points for comparison with portions of the supply voltage level.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist die Mikrosteuerungsvorrichtung in einem integrierten Schaltkreis (IC) eines Halbleiterchips verarbeitet, um ein externes System zu steuern, mit dem die Vorrichtung im Schaltkreis installiert werden soll. Die MikroSteuerung weist eine Zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Programmspeicher zum Speichern von Programmanweisungen, die von der CPU implementiert werden sollen, einen Datenspeicher zum Speichern von Daten, die Daten aufweisen, welche zu Parametern des externen Systems gehören, das durch Operationen der CPU gemäß den Instruktionen gesteuert werden soll, und verschiedene Peripheriegeräte auf. Ein Brown-Out-Schutzschaltkreis überwacht das Versorgungsspannungsniveau des Chips relativ zu einem Erdungsreferenzniveau und ist in Betrieb, um die Vorrichtung zurückzusetzen, um sie gegen Fehlfunktion im Falle einer Reduzierung der Differenz zwischen dem Versorgungsspannungs- und dem Erdungsreferenzniveau, um einen Wert geringer als einem vorbestimmten Schwellenbetriebsspannungsniveau, zu schützen. Das Zurücksetzen bewirkt, daß der Betrieb der Vorrichtung angehalten wird, während der Status quo der Implementierung von Programmanweisungen durch die CPU und Daten, die in dem Datenspeicher gespeichert sind, aufrecht erhalten werden, wie sie zu dem Zeitpunkt des Auftretens des Zurücksetzens waren.In a preferred embodiment, the microcontroller device is processed in an integrated circuit (IC) of a semiconductor chip for controlling an external system with which the device is to be installed in circuit. The microcontroller comprises a central processing unit (CPU), a program memory for storing program instructions to be implemented by the CPU, a data memory for storing data comprising data pertaining to parameters of the external system to be controlled by operations of the CPU in accordance with the instructions, and various peripheral devices. A brown-out protection circuit monitors the supply voltage level of the chip relative to a ground reference level and is operative to reset the device to protect it against malfunction in the event of a reduction in the difference between the supply voltage and the ground reference level to a value less than a predetermined threshold operating voltage level. The reset causes the operation of the device to be halted while maintaining the status quo of implementation of program instructions by the CPU and data stored in the data memory as they were at the time the reset occurred.

Eine Unterscheidungseinrichtung des Brown-Out-Schutzschaltkreises unterscheidet zwischen einer Reduzierung der zuvor erwähnten Spannungsdifferenz, die repräsentativ für ein Brown-Out-Ereignis ist, was zum Aufrufen eines Zurücksetzens der Vorrichtung berechtigt, und einer Reduzierung, die repräsentativ für eine einfache vorübergehende Spannungsschwingung ist, die im allgemeinen während des Vorrichtungsbetriebs auftritt, die kein Aufrufen einer Zurücksetzung der Vorrichtung rechtfertigt. Konsequenterweise werden Fehlfunktionen und unnötiges Zurücksetzen der Vorrichtung während der Durchführung ihrer Steuerfunktion anA discriminating means of the brown-out protection circuit distinguishes between a reduction of the aforementioned voltage difference, which is representative of a brown-out event, justifying calling a reset of the device, and a reduction which is representative of a simple transient voltage oscillation, which generally occurs during device operation, which does not justify calling a reset of the device. Consequently, malfunctions and unnecessary resets of the device during the performance of its control function are

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dem externen System vermieden. Die Unterscheidungseinrichtung weist Filtereinrichtungen' zum Verzögern der Antwort des Brown-Out-Schutzschaltkreises für jede Reduzierung, die repräsentativ für die im allgemeinen auftretenden vorübergehenden Spannungsschwankungen ist, auf, so daß eine vorübergehende Spannungsschwankung auftreten kann, bevor ein normales Vorrichtungsbetriebsspannungsniveau wiederhergestellt ist.the external system. The discrimination means includes filter means for delaying the response of the brown-out protection circuit for each reduction representative of the transient voltage fluctuations generally occurring, so that a transient voltage fluctuation may occur before a normal device operating voltage level is restored.

Die Filtereinrichtung weist Abtastfilter auf, die von der Versorgungsspannung des Chips ein Paar Abtastwerte zum Einrichten abzweigt, wenn in Reaktion auf Fluktuationen der Versorgungsspannung relativ zu der unteren der Abtastspannungen ein Zurücksetzen aufgerufen werden sollte und wenn in Reaktion auf Fluktuationen der Versorgungsspannung relativ zu dem höheren der Abtastwerte das aufgerufene Zurücksetzen beendet werden sollte. Das Dualabtasten bietet auch eine Hystereseeinrichtung, die mit den Abtastfiltern gekoppelt und so angepaßt ist, um auf einen Wert eingestellt zu werden, der sich auf das Paar der Abtastwerte bezieht, um Schwingungen in der Schaltkreisantwort zu entfernen. Ein Stromanfahrzeitschalter reagiert auf eine Fluktuation der Versorgungsspannung zu einem zweiten Zeitpunkt, bei dem der andere Abtastwert einrichtet, wann ein Zurücksetzen beendet werden soll, um die Vorrichtung in zurückgesetztem Zustand für ein vorbestimmtes Zeitintervall zu halten, und stellt danach den Vorrichtungsbetrieb zu einem Punkt wieder her, der dem Status quo entspricht, bei dem das Zurücksetzen anfänglich aufgerufen wurde.The filter means includes sampling filters that tap a pair of samples from the chip's supply voltage for establishing when a reset should be invoked in response to fluctuations in the supply voltage relative to the lower of the sampling voltages and when the invoked reset should be terminated in response to fluctuations in the supply voltage relative to the higher of the sampling voltages. The dual sampling also provides hysteresis means coupled to the sampling filters and adapted to be set to a value related to the pair of samples to remove oscillations in the circuit response. A power-up timer is responsive to a fluctuation in the supply voltage at a second time at which the other sample establishes when a reset should be terminated to maintain the device in the reset state for a predetermined time interval and thereafter restores device operation to a point corresponding to the status quo at which the reset was initially invoked.

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und begleitende Vorteile der Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden detaillierten Beschreibung der derzeit besten Anwendung der Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausfuhrungsform in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher. Darin zeigen:The above and other objects, features, aspects and attendant advantages of the invention will become more apparent when the following detailed description of the best mode presently contemplated for carrying out the invention is considered in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Mikrosteuerungschips mit gewissen peripheren Komponenten einschließlich einer Brown-Out-Erfassung;Fig. 1 is a simplified block diagram of a microcontroller chip with certain peripheral components including brown-out detection;

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Brown-Out-Erfassungsschaltkreises zur Verwendung in der MikroSteuerung aus Fig. 1, gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 2 is a simplified block diagram of a brown-out detection circuit for use in the microcontroller of Fig. 1, according to the present invention;

Fig. 3A und 3B Kurven, die die interne Operation der Stromüberwachungsschaltung in der Mikrosteuerungsvorrichtung aus Fig. 1 darstellen;3A and 3B are graphs illustrating the internal operation of the current monitoring circuit in the microcontroller of FIG. 1;

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Fig. 4 eine Kurve, die einem tiefen VDd-Abfall mit sofortiger Zurücksetzung darstellt;Fig. 4 is a curve illustrating a deep V D d drop with immediate reset;

Fig. 5A und 5B vereinfachte Blockschaltbilder und ein etwas detaillierteres schematisches Schaltungsdiagramm jeweils eines Signalfilters und einer Abtastschaltung, die in der Brown-Out-Erfassung der Erfindung verwendet werden;5A and 5B are simplified block diagrams and a somewhat more detailed schematic circuit diagram, respectively, of a signal filter and a sampling circuit used in the brown-out detection of the invention;

Fig. 6 eine Kurve, die ein normales Erdungsrauschen ohne Zurücksetzung darstellt; undFig. 6 is a curve representing normal ground noise without reset; and

Fig. 7 eine Kurve, die eine Vergrößerung des Erdungsreferenzniveaus, die ein Zurücksetzen verursacht, darstellt.Fig. 7 is a curve illustrating an increase in the ground reference level causing a reset.

Bezugnehmend auf Fig. 1 weist eine beispielhafte Mikrosteuerungsvorrichtung, die die Prinzipien eines Brown-Out-Schutzes gemäß der vorliegenden Erfindung hervorbringt, eine zentrale Recheneinheit (CPU) 10, einen Programmspeicher 12, einen Datenspeicher 13 und verschiedene Peripheriegeräte, die als Block 15 gezeigt sind, auf. Strom wird dem System von einer Quelle, die als Vdd bezeichnet ist, zugeführt. Eine Stromüberwachungseinrichtung 16 oder eine Brown-Out-Erfassung ist mit der Stromversorgung verbunden, um das momentane Niveau von Vdd abzuschätzen und, falls es unter einen vorbestimmten minimalen akzeptablen Wert fällt, um diese Situation zu erfassen und daraufhin die Vorrichtung zurückzusetzen. Wie oben herausgestellt, ist das Niveau von Vdd teilweise von der Frequenz der I/O-Schaltcharakteristiken der Vorrichtung abhängig.Referring to Figure 1, an exemplary microcontroller device embodying the principles of brown-out protection according to the present invention includes a central processing unit (CPU) 10, a program memory 12, a data memory 13, and various peripherals shown as block 15. Power is supplied to the system from a source designated Vdd. A power monitor 16 or brown-out detector is connected to the power supply to estimate the instantaneous level of Vdd and, if it falls below a predetermined minimum acceptable value, to detect this situation and subsequently reset the device. As pointed out above, the level of Vdd is dependent in part on the frequency of the I/O switching characteristics of the device.

Die Stromüberwachungseinrichtung 16 ist daher angepaßt, um auf eine Situation, in der Vdd unter das bezeichnete minimale akzeptable Niveau für ein vorbestimmtes Zeitintervall fällt, das von normal akzeptablen Rauschfrequenzen abhängt, zu antworten. Obwohl die Brown-Out-Erfassung den Chip bei diesen Umständen zurücksetzen sollte, ist es wichtig, ein Zurücksetzen zu vermeiden, wo Störungen bei VDD auftreten, die mit Rauschen oder 1/0-Schaltungen einhergehen, die das Spannungsniveau vorübergehend unter und dann zurück auf oder über diesen Schwellenwert bringen. Die Stromüberwachungseinrichtung ist insbesondere dafür ausgelegt, jegliches Zurücksetzen der Mikrosteuerungsvorrichtung zu verzögern, das unnötige Unterbrechung oder Instabilität der Systemoperationen verursachen kann.The current monitor 16 is therefore adapted to respond to a situation where Vdd falls below the designated minimum acceptable level for a predetermined time interval dependent upon normally acceptable noise frequencies. Although brown-out detection should reset the chip in these circumstances, it is important to avoid a reset where there are disturbances in Vdd associated with noise or 1/0 switching that temporarily drive the voltage level below and then back to or above this threshold. The current monitor is particularly designed to delay any reset of the microcontroller that may cause unnecessary disruption or instability of system operations.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Stromüberwachungseinrichtung einer Brown-Out-Erfassungs- und Korrekturschaltung, die drei Abschnitte aufweist, von denen einer ein präziserAs shown in Fig. 2, the current monitoring device is a brown-out detection and correction circuit comprising three sections, one of which is a precise

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Referenzspannungsgenerator 20 ist. Die präzise Referenzspannung wird auf eine stabile" Ausgangsspannung gesetzt, die an eine Vergleicherschaltung 21 angelegt wird. Der Vergleicher und assoziierte Logikschaltungen sind dafür ausgelegt, um die präzise Referenzausgangsspannung des Generators 20 mit einer abgeglichenen Abtastung des momentanen Niveaus von VDd zu jedem Zeitpunkt zu vergleichen. Der Vergleich muß jedoch derart unternommen und bewerkstelligt werden, daß die zuvor erwähnten unnötigen und potentiellen fehlerverursachenden Unterbrechungen oder Schwingungen der Systemoperation vermieden werden. Dies ist insbesondere wichtig bei Anwendungen, wo persönliche Verletzungen oder Vermögensschaden eine Konsequenz derartiger Unterbrechung oder Instabilität sein können, wie z.B. bei Antiblockiersystemen (ABS) bei Automobilen.reference voltage generator 20. The precise reference voltage is set to a "stable" output voltage which is applied to a comparator circuit 21. The comparator and associated logic circuits are designed to compare the precise reference output voltage of generator 20 with a balanced sample of the instantaneous level of V D d at any given time. However, the comparison must be undertaken and accomplished in such a way as to avoid the aforementioned unnecessary and potentially error-causing interruptions or oscillations in system operation. This is particularly important in applications where personal injury or property damage may be a consequence of such interruption or instability, such as in anti-lock braking systems (ABS) in automobiles.

Eine Stromabtast- und Filterschaltung 23 wird eingesetzt, um das VoD-Niveau zu messen und periodisch abzutasten, aber auch um Spitzen, die Vdd unter das Referenzniveau bringen, herauszufiltern und um die Filterfunktion gemäß der I/O-Schaltrrequenzcharakteristiken der Mikrosteuerungsvorrichtungsoperation durchzuführen. Im Betrieb reagiert die Vergleicherlogik des Schaltkreises 21 auf die Abweichung von der Referenzspannung, um die Mikrosteuerung mit einem Ausgang Rl zurückzusetzen, die auf einem Paar Abtastspannungen Vl und V2 der Schaltung 23 basiert, falls ein starker Abfall (negative Spitze) bei Vdd bei einer Spannungsabtastung auftritt. Ein Schaltkreis 24, auf den der Ausgang Rl aufgebracht wird, weist einen Stromanfahrzeitschalter mit einem Auszeitintervall auf, das als notwendig für die Systemstabilisierung ausgewählt ist. m Fällen, wo nur eine flache Spitze oder eine Serie von Spitzen, die bei einer hohen Frequenz auftreten (relativ zu den Mikrosteuerungs-I/O-Charakteristiken), erfaßt wird, erzeugt die Filterfunktion, die von der Schaltung 23 erzeugt wird, eine variable langsamere Antwort auf die Spannungen Vl und V2, so daß die Ansteuerung eines Zurücksetzens wesentlich unwahrscheinlicher ist als bei dem Umstand der plötzlichen tiefen Spitze.A current sampling and filtering circuit 23 is employed to measure and periodically sample the VoD level, but also to filter out spikes that bring Vdd below the reference level and to perform the filtering function according to the I/O switching frequency characteristics of the microcontroller operation. In operation, the comparator logic of the circuit 21 responds to the deviation from the reference voltage to reset the microcontroller with an output Rl based on a pair of sampling voltages Vl and V2 of the circuit 23 in the event of a sharp drop (negative spike) in Vdd occurring during a voltage sampling. A circuit 24 to which the output Rl is applied comprises a current ramp-up timer with a time-out interval selected as necessary for system stabilization. In cases where only a flat spike or a series of spikes occurring at a high frequency (relative to the microcontroller I/O characteristics) is detected, the filter function provided by circuit 23 produces a variable slower response to voltages Vl and V2 so that triggering a reset is much less likely than in the sudden deep spike circumstance.

Einige Beispiele dieser Operation sind in den Fig. 3A und 3B dargestellt. Zum Schwingungsschutz ist ein Erfassungsbereich mit oberem und unterem Spannungsschwellenlimit Vl und V2 ausgewählt, der jeweils auf einer Delta-Differenz von einem Schwellenniveau basiert, das um eine gewisse Spannung von dem normalen Spannungsniveau von Vdd verschoben ist. Eine Referenzspannung Vref wird zum Vergleich verwendet. Für eine 5-V-Versorgung kann beispielsweise ein erlaubbarer Abfall 1,0 V mit einem Delta von +/- 0,2 V sein. Vl ist dann so ausgewählt, um Vref zu kreuzen, wenn Vdd = 4,2 V ist, und V2 ist so ausgewählt, um Vref zuSome examples of this operation are shown in Figs. 3A and 3B. For oscillation protection, a detection range is selected with upper and lower voltage threshold limits Vl and V2, each based on a delta difference from a threshold level shifted by a certain voltage from the normal voltage level of Vdd. A reference voltage V re f is used for comparison. For example, for a 5 V supply, an allowable drop may be 1.0 V with a delta of +/- 0.2 V. Vl is then selected to cross V re f when Vdd = 4.2 V, and V2 is selected to cross V re f

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kreuzen, wenn VDd = 3,8 V ist. Basierend auf normal hohen Frequenzrauscherp-Charakteristiken für eine MikroSteuerung, wird das vorbestimmte Verzögerungszeitintervall von 200 ns, um ein Zurücksetzen des Chips auszulösen, durch den Filter auferlegt, beginnend von der Zeit, wenn VDD unter Vref fällt, bis zu der Zeit, wenn Vl unter Vref fällt.cross when V D d = 3.8 V. Based on normal high frequency noise characteristics for a microcontroller, the predetermined delay time interval of 200 ns to trigger a chip reset is imposed by the filter starting from the time when V DD falls below V ref until the time when Vl falls below V ref .

Der Chip wird dann in das Zurücksetzen gefahren und wird dort gehalten, bis VDd zu einem Niveau zurückkehrt, das ein Anzeichen für die Wiederherstellung des Stroms ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Stromanfahrzeitschalter der Brown-Out-Erfassungsschaltung aufgerufen, um den Chip im zurückgesetzten Zustand für ein Zeitintervall von 72 Millisekunden (ms) zu halten. In dem Beispiel von Fig. 3A wird dieses Ereignis von dem Zeitpunkt gemessen, bei dem Vdd ein Niveau erreicht, so daß V2 wieder Vref übersteigt.The chip is then driven into reset and is held there until V D d returns to a level indicative of current restoration. At this time, the current run-up timer of the brown-out detection circuit is called to hold the chip in the reset state for a time interval of 72 milliseconds (ms). In the example of Fig. 3A, this event is measured from the time at which Vdd reaches a level such that V2 again exceeds V ref .

Auf der anderen Seite stellt das Beispiel von Fig. 3B dar, daß die Vl /V2-Verzögerung, die durch das Filter eingeführt wird, dazu führt, daß schnelle Störungen ignoriert werden. In diesem Fall wird der Chip nicht zurückgesetzt.On the other hand, the example of Fig. 3B shows that the Vl /V2 delay introduced by the filter causes fast disturbances to be ignored. In this case, the chip is not reset.

Unter den in Fig. 4 gezeigten Umständen resultiert eine relativ tiefe Spitze bei Vdd in einem sofortigen Zurücksetzen des Mikrosteuerungschips. Die Zurücksetzbedingung wird dann für ein Auszeitintervall von 72 ms aufrecht erhalten, nachdem der Strom wieder auf einem Niveau hergestellt wird, das demjenigen aus Fig. 3A, in dem V2 Vrefübersteigt, entspricht.Under the circumstances shown in Fig. 4, a relatively deep spike in Vdd results in an immediate reset of the microcontroller chip. The reset condition is then maintained for a time-out interval of 72 ms after which the current is restored to a level corresponding to that of Fig. 3A where V2 exceeds Vref .

Das Filternetzwerk der Abtast- und Filterschaltung 23 wird in Fig. 5A in einem Blockschaltbild dargestellt. Ein Paar Versorgungsfilter 30 und 31 stellt die Niveaus Vl und V2 jeweils zu der Vergleicherschaltung 21 (Fig. 2) zur Verfugung. Die VDd-Versorgungsspannung wird relativ zu dem Erdungsreferenzniveau durch das Versorgungsfilter 30 verwendet, um das Spannungsniveau Vl abzuzweigen, und ein anderes Spannungsniveau V2 wird aus der Kombination des Versorgungsfilters 31 und des Hysteresefilters 33 abgezweigt. In dem Schaltungsschema von Fig. 5B wird die Spannung Vl zwischen den elektrischen Widerständen 36 und 37 der drei in Serie zwischen VDd und Erdung geschalteten Widerstände (der dritte Widerstand ist 38) und einem Schaltungsknoten des Hysteresefilters an einem kapazitiven Erdungswiderstand 39 abgezweigt. Das Spannungsniveau V2 wird von einem Knoten zwischen den Widerständen 37 und 38, von einem anderen kapazitiven Erdungswiderstand 40 des Hysteresefilters abgenommen. Die Schaltkreise, in denen die zwei kapazitiven Widerstände angeordnet sind, weisen ein Paar von passenden RC-Filtern auf. EsThe filter network of the sampling and filtering circuit 23 is shown in block diagram form in Fig. 5A. A pair of supply filters 30 and 31 provide the levels Vl and V2 to the comparator circuit 21 (Fig. 2), respectively. The V D d supply voltage is used relative to the ground reference level by the supply filter 30 to tap the voltage level Vl, and another voltage level V2 is tapped from the combination of the supply filter 31 and the hysteresis filter 33. In the circuit diagram of Fig. 5B, the voltage Vl is tapped between the electrical resistances 36 and 37 of the three resistors connected in series between V D d and ground (the third resistor is 38) and a circuit node of the hysteresis filter at a capacitive ground resistor 39. The voltage level V2 is taken from a node between the resistors 37 and 38, from another capacitive grounding resistor 40 of the hysteresis filter. The circuits in which the two capacitive resistors are arranged comprise a pair of matching RC filters. It

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ist dann offensichtlich, daß die Spannungen Vl und V2 mit jeder Fluktuation von VdB* variieren.it is then obvious that the voltages Vl and V2 vary with each fluctuation of VdB*.

Weil die Brown-Out-Erfassungseinrichtung (Stromüberwachung) 16 die Stromversorgung Vdd überwacht, überwacht sie auch automatisch das Erdungsreferenzniveau, da Spannungen immer zwischen zwei Knoten gemessen werden. Dies kann unerwünscht sein, da normales Erdungsrauschen ein Zurücksetzen der Mikrosteuerungsvorrichtung verursachen kann, aber die Abtast- und Filterschaltung 23 verhindert dies, da die passenden RC-Filter, die mit der Erde verbunden sind, u.a. dazu dienen, normales Erdungsrauschen herauszufiltern. Auf diese Weise wird der gleiche Filtermechanismus wie für die Versorgungsseite auf der Erdungsseite eingesetzt (d.h., die Schaltung von Fig. 5A - oder 5B - beeinflußt beide Seiten in gleicher Weise), so daß das Erdungsniveau auch abgetastet wird und den Chip nur zurücksetzen kann, wenn die Differenz im Niveau zwischen Vdd und Erde geringer ist als die Auslösespannung, die ein Zurücksetzen verursachen würde (d.h., falls Vdd - GND < Vb0, wobei Vb0 die Brown-Out-Spannung ist).Because the brown-out detector (current monitor) 16 monitors the power supply Vdd, it also automatically monitors the ground reference level, since voltages are always measured between two nodes. This may be undesirable, since normal ground noise can cause the microcontroller to reset, but the sampling and filtering circuit 23 prevents this, since the appropriate RC filters connected to ground serve, among other things, to filter out normal ground noise. In this way, the same filtering mechanism as for the supply side is employed on the ground side (i.e., the circuit of Fig. 5A - or 5B - affects both sides in the same way), so that the ground level is also sampled and can only reset the chip if the difference in level between Vdd and ground is less than the trigger voltage that would cause a reset (i.e., if Vdd - GND < Vb 0 , where Vb 0 is the brown-out voltage).

Fig. 6 stellt die Situation dar, in der normales Erdungsrauschen auftritt, aber da die Differenz zwischen Vdd und Erde nicht geringer als Vb0 ist, findet kein Zurücksetzen statt.Fig. 6 illustrates the situation where normal ground noise occurs, but since the difference between Vdd and ground is not less than Vb 0 , no reset occurs.

Fig. 7 ist auf der anderen Seite ein Punkt, an dem deren Differenz gleich (und letztlich geringer als) der Auslösespannung ist, und an diesem Punkt tritt die Zurücksetzbedingung auf.Fig. 7, on the other hand, is a point where their difference is equal to (and ultimately less than) the trip voltage, and at this point the reset condition occurs.

Wenn der Mikrosteuerungschip in dem zurückgesetzten Zustand ist, wird die Schaltung aus Fig. 5A betrieben, um durch den Hysteresefilter 33 Schwingungen herauszudämpfen und den Chip in dem zurückgesetzten Zustand zu halten, bis Vdd in seinem normalen Betriebsniveau wieder hergestellt ist (d.h., VDd - GND > Vbo)- An diesem Punkt wird der Stromanfahrzeitschalter 24 (Fig. 2) in der Brown-Out-Erfassungsschaltung aufgerufen, um sein festes Auszeitintervall einzuleiten, um den Mikrosteuerungschip im zurückgesetzten Zustand zu halten. Wenn dieses Intervall abläuft (d.h., der Stromanfahrzeitschalter auszählt), wird der Chip aus dem zurückgesetzten Zustand herausgebracht. Auf diese Weise dient die Anwendung der Hysterese dazu, das Auftreten von einem tatsächlichen Brown-Out-Ereignis von dem Vorhandensein eines normalen Rauschens oder einer Schalttransienten an der Stromversorgung (oder Erdungsreferenz) zu unterscheiden.When the microcontroller chip is in the reset state, the circuit of Fig. 5A is operated to damp out oscillations through the hysteresis filter 33 and hold the chip in the reset state until Vdd is restored to its normal operating level (i.e., V d d - GND > V bo )--at which point the power run-up timer 24 (Fig. 2) in the brown-out detection circuit is called to initiate its fixed time-out interval to hold the microcontroller chip in the reset state. When this interval expires (i.e., the power run-up timer counts out), the chip is brought out of the reset state. In this way, the application of hysteresis serves to distinguish the occurrence of an actual brown-out event from the presence of normal noise or switching transient on the power supply (or ground reference).

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Die Hysterese wird durch Abgreifen von Vdd durch die zwei Versorgungsfilter abgeleitet,' was Auslösepunkte zum Einleiten eines internen Zurücksetzens (wenn VDd so abfällt, daß Vl < Vref) und zum Einleiten des Stromanfahrzeitschalterintervalls (wenn Vdd so ansteigt, daß V2 > Vref) erzeugt. Konsequenterweise lassen sich die Auslösepunkte schreiben als: Vl > Vb0 > V2. In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann das Hystereseniveau (das nicht größer als V2-V1 ist) einen Wert von ca. 0,1 V haben, wenn die Brown-Out-Spannung Vb0 ca. 4,0 V ist.The hysteresis is derived by tapping Vdd through the two supply filters, which creates trip points for initiating an internal reset (when Vdd falls such that Vl < Vref ) and for initiating the current ramp-up timer interval (when Vdd rises such that V2 > Vref). Consequently, the trip points can be written as: Vl > Vb 0 > V2. In the illustrated embodiment of the invention, the hysteresis level (which is not greater than V2-V1) may have a value of about 0.1 V when the brown-out voltage V b0 is about 4.0 V.

Obwohl die beste Ausführungsform, die derzeit für die Anwendung der Erfindung erdacht ist, in Form der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, daß der Fachmann auf diesem technischen Gebiet Variationen und Modifikationen einfach hierzu ergänzen kann, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Daher soll die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang ihrer Ansprüche bestimmt sein.Although the best mode presently contemplated for practicing the invention has been described in terms of the preferred embodiment, it will be apparent that variations and modifications may readily be made thereto by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. Therefore, the invention should be defined only by the scope of the claims.

Claims (11)

1. Microcontroller, der in einem integrierten Schaltkreis (IC) eines Halbleiterchips zum Steuern eines externen Systems verarbeitet ist, mit dem der Microcontroller in einem Schaltkreis installiert werden soll, und der eine zentrale Verarbeitungseinrichtung (CPU), einen Programmspeicher zum Speichern von Programmbefehlen, die durch die CPU implementiert werden sollen, einen Datenspeicher zum Speichern von Daten, die Daten einschließen, welche zu Parametern des externen Systems gehören, das durch die Operation der CPU gemäß deren Anweisungen gesteuert werden soll, Einrichtungen zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung, um den IC-Chip zu betreiben, wobei die Versorgungsspannung durch ein Spannungsniveau definiert ist, das relativ zu einem Erdungsreferenzniveau ist, und eine implementierte Brown-Out- Schutzeinrichtung mit einer Überwachungseinrichtung zum Überwachen des Versorgungsspannungsniveaus relativ zu dem Erdungsreferenzniveau, um den Microcontroller als Schutz gegen Fehlfunktion als Antwort auf Reduzierung einer arithmetischen Differenz zwischen dem Versorgungsspannungsniveau und dem Erdungsreferenzniveau zu einem Wert, der kleiner ist als ein vorbestimmtes Schwellenbetriebsspannungsniveau zurückzusetzen, einer Unterscheidungseinrichtung zum Unterscheiden zwischen einer Reduzierung, die repräsentativ für ein Brown-Out- Ereignis ist, das zum Aufrufen einer Zurücksetzung des Microcontrollers berechtigt, und einer Reduzierung, die repräsentativ für eine einfache vorübergehende Spannungsschwankung ist, die gewöhnlich bei dem Betrieb des Microcontrollers auftritt und nicht zum Aufrufen einer Zurücksetzung des Microcontrollers berechtigt, und einer Unterdrückungseinrichtung zum Unterdrücken einer Zurücksetzung des Microcontrollers, wenn die Reduzierung der Differenz zwischen dem Versorgungsspannungsniveau und dem Erdungsreferenzniveau eine vorübergehende Spannungsschwankung, welche nicht zum Zurücksetzten berechtigt, wodurch Fehlfunktionen und unnötiges Zurücksetzen des Microcontrollers, der das externe System steuert, vermieden werden, aufweist. 1. A microcontroller incorporated in an integrated circuit (IC) of a semiconductor chip for controlling an external system with which the microcontroller is to be installed in a circuit, and comprising a central processing unit (CPU), a program memory for storing program instructions to be implemented by the CPU, a data memory for storing data including data pertaining to parameters of the external system to be controlled by the operation of the CPU in accordance with its instructions, means for providing a supply voltage to operate the IC chip, the supply voltage being defined by a voltage level relative to a ground reference level, and an implemented brown-out protection device comprising monitoring means for monitoring the supply voltage level relative to the ground reference level to reset the microcontroller as protection against malfunction in response to reduction of an arithmetic difference between the supply voltage level and the ground reference level to a value less than a predetermined threshold operating voltage level, discrimination means for distinguishing between a reduction representative of a Brown-out event that is representative of a simple transient voltage variation that usually occurs during operation of the microcontroller and does not warrant a reset of the microcontroller, and suppression means for suppressing a reset of the microcontroller when the reduction of the difference between the supply voltage level and the ground reference level represents a transient voltage variation that does not warrant a reset, thereby avoiding malfunctions and unnecessary resets of the microcontroller controlling the external system. 2. Microcontroller nach Anspruch 1, wobei die Unterscheidungseinrichtung eine Filtereinrichtung zum Verzögern der Antwort der Brown-Out-Schutzeinrichtung für jede Reduzierung, die für die gewöhnlich auftretenden vorübergehenden Spannungsschwankungen repräsentativ ist, aufweist, wodurch ermöglicht wird, daß eine vorübergehende Spannungsschwankung vor der Wiederherstellung eines normalen Vorrichtungsbetriebsspannungsniveaus abklingt. 2. A microcontroller according to claim 1, wherein the discriminating means comprises filtering means for delaying the response of the brown-out protection means for each reduction representative of the commonly occurring transient voltage fluctuations, thereby allowing a transient voltage fluctuation to decay before restoration of a normal device operating voltage level. 3. Microcontroller nach Anspruch 2, wobei die Filtereinrichtung Abtastfilter aufweist, die mit der Versorgungsspannungseinrichtung gekoppelt sind, um von der Versorgungsspannung ein Paar Abtastwerte zur Begründung, wann in Reaktion auf Versorgungsspannungsfluktuationen relativ zu einem der Abtastwerte ein Zurücksetzen aufgerufen werden sollte, und wann in Reaktion auf Versorgungsspannungsfluktuationen relativ zu dem der anderen Abtastwerte das aufgerufene Zurücksetzen beendet werden sollte, abzuzweigen. 3. A microcontroller according to claim 2, wherein the filtering means comprises sampling filters coupled to the supply voltage means for taking a pair of samples from the supply voltage for justifying when a reset should be invoked in response to supply voltage fluctuations relative to one of the samples and when the invoked reset should be terminated in response to supply voltage fluctuations relative to that of the other samples. 4. Microcontroller nach Anspruch 3, wobei die Filtereinrichtung ferner eine Hystereseeinrichtung aufweist, die mit den Abtastfiltern gekoppelt ist und so angepaßt ist, um auf einen Wert eingestellt zu sein, der zu dem Paar der Abtastwerte in Bezug steht, um ein entsprechendes Verzögerungsintervall zu einem ersten Zeitpunkt hinzuzufügen, bei dem der erste Abtastwert begründet, wann ein Zurücksetzen aufgerufen werden soll. 4. The microcontroller of claim 3, wherein the filter means further comprises hysteresis means coupled to the sample filters and adapted to be set to a value related to the pair of samples to add a corresponding delay interval to a first time at which the first sample justifies when a reset should be invoked. 5. Microcontroller nach Anspruch 4, wobei die Brown-Out-Schutzeinrichtung ferner eine Zeitschaltereinrichtung aufweist, die auf eine Versorgungsspannungsfluktuation zu einem zweiten Zeitpunkt reagiert, bei dem der andere Abtastwert einrichtet, wann ein Zurücksetzen beendet werden soll, um die Vorrichtung in einem zurückgesetzten Zustand für ein vorbestimmtes Zeitintervall aufrecht zu erhalten und um danach den Vorrichtungsbetrieb an einem Punkt, der dem Status quo entspricht, bei dem die Zurücksetzung anfänglich aufgerufen worden ist, wiederherzustellen. 5. The microcontroller of claim 4, wherein the brown-out protection means further comprises timer means responsive to a supply voltage fluctuation at a second time, the other sample establishing when a reset is to be terminated, to maintain the device in a reset state for a predetermined time interval and thereafter to restore device operation to a point corresponding to the status quo at which the reset was initially invoked. 6. Microcontroller nach Anspruch 1, wobei die Brown-Out-Schutzeinrichtung ferner eine Zeitschaltereinrichtung aufweist, die auf Wiederherstellung des normalen Vorrichtungsbetriebsspannungsniveaus reagiert, das einem Zurücksetzen der Vorrichtung folgt, um die Vorrichtung im zurückgesetzten Zustand für ein vorbestimmtes Zeitintervall aufrecht zu erhalten und um danach den Vorrichtungsbetrieb von einem Punkt wieder herzustellen, der dem Status quo entspricht, bei dem das Zurücksetzen anfänglich aufgerufen wurde. 6. The microcontroller of claim 1, wherein the brown-out protection means further comprises timer means responsive to restoration of the normal device operating voltage level following a reset of the device for maintaining the device in the reset state for a predetermined time interval and thereafter for restoring device operation from a point corresponding to the status quo at which the reset was initially invoked. 7. Microcontroller, der einen Mikroprozessor, Speicher und Peripheriegeräte zum Steuern eines gesteuerten Systems aufweist, und eine Versorgungsspannungsquelle zum Betreiben des Mikroprozessors, des Speichers und der Peripheriegeräte, wobei der Microcontroller ferner eine Brown-Out-Schutzeinrichtung zum Überwachen der Versorgungsspannung aufweist, um ein Zurücksetzen des Microcontrollers zum Vermeiden einer Fehlfunktion aufzurufen, wenn das Versorgungsspannungsniveau unter ein vorbestimmtes Schwellenbetriebsspannungsniveau absinkt, wobei das Zurücksetzen ein Anhalten des Betriebs des Microcontrollers definiert, während der Status quo des Mikroprozessors, des Speichers und der Peripheriegeräte an dem Punkt des Anhaltens des Betriebs eingefroren wird, wobei die Brown-Out-Schutzeinrichtung eine Einrichtung zum selektiven Deaktivieren der Reaktion der Brown-Out- Schutzeinrichtung auf Versorgungsspannungsniveaufluktuationen aufweist, die andernfalls dazu führen, ein Zurücksetzen des Microcontrollers aufzurufen, die nur Rauschen oder Schalttransienten zuzuschreiben sind, die normal beim Betrieb des Microcontrollers auftreten, wodurch Fehlfunktionen und unnötiges Zurücksetzen des Microcontrollers während der Steuerung des gesteuerten Systems vermieden werden. 7. A microcontroller comprising a microprocessor, memory and peripherals for controlling a controlled system, and a supply voltage source for operating the microprocessor, memory and peripherals, the microcontroller further comprising a brown-out protection device for monitoring the supply voltage to invoke a reset of the microcontroller to avoid malfunction when the supply voltage level drops below a predetermined threshold operating voltage level, the reset defining a halt in operation of the microcontroller while freezing the status quo of the microprocessor, memory and peripherals at the point of halting operation, the brown-out protection device comprising means for selectively disabling the response of the brown-out protection device to supply voltage level fluctuations that would otherwise result in invoking a reset of the microcontroller attributable only to noise or switching transients that normally occur in operation of the microcontroller, thereby preventing malfunctions and unnecessary resets. of the microcontroller during control of the controlled system. 8. Microcontroller nach Anspruch 7, wobei die selektive Deaktivierungseinrichtung eine Verzögerungseinrichtung zum Verzögern der Reaktion auf Fluktuationen aufweist, die Rauschen oder Schalttransienten zuzurechnen sind, wodurch die Wiederherstellung des normalen Vorrichtungsbetriebsspannungsniveaus ohne Aussetzung des Betriebs des Mikroprozessors, des Speichers und der Peripheriegeräte erhöht wird. 8. The microcontroller of claim 7, wherein the selective disabling means includes delay means for delaying response to fluctuations attributable to noise or switching transients, thereby enhancing recovery of the normal device operating voltage level without suspending operation of the microprocessor, memory and peripherals. 9. Microcontroller nach Anspruch 8, wobei die Verzögerungseinrichtung eine Abtasteinrichtung aufweist, die auf die Versorgungsspannung reagiert, um davon mehrere Abtastwerte zum Einrichten eines Differenzniveaus der Versorgungsspannungsfluktuationen abzuzweigen, um ein Zurücksetzen und ein Beenden eines Zurücksetzens aufzurufen. 9. The microcontroller of claim 8, wherein the delay means comprises sampling means responsive to the supply voltage for taking a plurality of samples therefrom for establishing a differential level of the supply voltage fluctuations for invoking a reset and terminating a reset. 10. Microcontroller nach Anspruch 9, wobei die Abtasteinrichtung ferner eine Hystereseeinrichtung aufweist, die elektrisch mit der Abtasteinrichtung verbunden ist, um beide Abtastwerte um einen variablen Betrag zu verschieben, um den Aufruf einer Zurücksetzung entsprechend zu verzögern. 10. The microcontroller of claim 9, wherein the sampling means further comprises hysteresis means electrically connected to the sampling means for shifting both samples by a variable amount to delay the invocation of a reset accordingly. 11. Microcontroller nach Anspruch 10, wobei die Brown-Out-Schutzeinrichtung ferner eine Zeitschaltereinrichtung zum Aufrechterhalten des zurückgesetzten Zustandes des Microcontrollers für ein vorbestimmtes Zeitintervall und zum darauffolgenden Wiederherstellen des Vorrichtungsbetriebs an einem Punkt, der dem Status quo entspricht, an dem der Betrieb angehalten wurde, aufweist, die auf eines der Differenzniveaus der Versorgungsspannungsfluktuation reagiert, um ein Zurücksetzen zu beenden. 11. The microcontroller of claim 10, wherein the brown-out protection means further comprises timer means for maintaining the reset state of the microcontroller for a predetermined time interval and thereafter restoring device operation to a point corresponding to the status quo at which operation was halted, responsive to one of the differential levels of supply voltage fluctuation to terminate a reset.
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