JP2008210358A - Data processor, and data control circuit used therefor - Google Patents

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Keimei Kimura
啓明 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data processor capable of saving/restoring properly a data of an electronic circuit part in response to turning-on/-off of an electric power source, without requiring a sub-electric power source and a data back-up operation during normal operation. <P>SOLUTION: This data processor of the present invention has a data save control part 2 for saving all the data required for restoring a state of the electronic circuit part 1 into a nonvolatile memory 3, during a period until an electric power source voltage VDD reaches an operation securing lower-limit voltage of the processor after detecting a drop of the electric power source voltage VDD, when the electric power source is broken. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子回路部を備えたデータ処理装置(マイクロプロセッサ、画像処理プロセッサ、マルチメディアプロセッサ、IPコア、パーソナルコンピュータ、ネットワークサーバ、モバイル機器、ゲーム機、PDA[Personal Digital/Data Assistants]など)、並びに、これに用いるデータ制御回路に関するものであり、特に、そのデータ退避/復帰技術に関するものである。   The present invention relates to a data processing apparatus (microprocessor, image processor, multimedia processor, IP core, personal computer, network server, mobile device, game machine, PDA [Personal Digital / Data Assistants], etc.) provided with an electronic circuit unit In addition, the present invention relates to a data control circuit used therefor, and particularly relates to a data saving / restoring technique.

従来より、データ処理装置に備えられた電子回路部のレジスタデータ等の一時的な記憶データは、電源遮断と同時に消失し、電源回復後も元の状態へ復帰することはできなかった。そのため、従来のデータ処理装置では、停電等の意図しない電源遮断が生じた場合、作業データ消失等の損害が招かれていた。   Conventionally, temporary storage data such as register data of an electronic circuit unit provided in a data processing device disappears at the same time as the power is turned off, and cannot be restored to the original state even after the power is restored. For this reason, in the conventional data processing apparatus, when an unintended power interruption such as a power failure occurs, damage such as loss of work data is incurred.

また、パーソナルコンピュータなどのソフトウェア制御を必要とするデータ処理装置の場合、電源の再投入時にソフトウェアのリロードが必要であることから、電源オン/オフ(ハードウェア立上げ)に長時間を必要とし、ユーザに無駄なストレスを与えていた。そのため、従来のデータ処理装置では、電子回路部が処理待ちの状態であっても、電子回路部への電源供給を安易に遮断することができないため、無駄な消費電力が増大していた。   For data processing devices that require software control, such as personal computers, it is necessary to reload the software when the power is turned on again. Therefore, it takes a long time to turn the power on / off (hardware startup). The user was wasted stress. For this reason, in the conventional data processing apparatus, even when the electronic circuit unit is in the process waiting state, the power supply to the electronic circuit unit cannot be easily cut off, resulting in an increase in wasted power consumption.

なお、上記に関連する従来技術としては、特許文献1〜5などを挙げることができる。   In addition, patent documents 1-5 etc. can be mentioned as a prior art relevant to the above.

特許文献1には、電源オフが発生したとき処理中のプログラムの走行状態を記憶し、電源復旧時に該プログラムを継続的に実行するようにデータ処理装置(すなわち、電源断が発生してもバッテリ等によりそのプログラムを保持できるような装置)において、電源がオフになったことを検出するオフ状態検出手段と、電源オフ時のプログラム走行状態を格納する複数のスタック区域と、該スタック区域に格納された走行プログラムが電源オフ時に動作する電源断プログラムであるか否かを識別する識別手段を設け、電源断状態のときに前記複数のスタック区域に順次プログラム走行状態を格納するとともに、電源復旧状態にはその逆に順次プログラム走行状態を読み出してその読出しプログラムが電源断プログラムでなくなるまでこれを読み出すようにしたことを特徴とする電源断復旧方式が開示・提案されている。   In Patent Document 1, a running state of a program being processed is stored when the power is turned off, and the program is continuously executed when the power is restored. In such an apparatus that can hold the program by, for example, an off-state detecting means for detecting that the power is turned off, a plurality of stack areas for storing the program running state when the power is turned off, and storing in the stack area Provided with an identification means for identifying whether the running program is a power-off program that operates when the power is turned off, and when the power-off state, the program running state is sequentially stored in the plurality of stack areas, and the power recovery state Conversely, the program running state is read sequentially, and this is read until the read program is no longer a power-off program. Power failure recovery method being characterized in that the Suyo has been disclosed or proposed.

特許文献2には、一定時間毎にバッファメモリの各領域が退避条件を満足させているか否かを判定し、退避条件を満足させている領域のデータを磁気ディスク装置に退避させ、また、バッファメモリにバッファメモリに障害が発生した場合は、無効領域判定手段を用いて、有効なデータが退避されている領域と無効なデータが退避されている領域とを区別し、有効なデータが退避されている領域は磁気ディスク装置に退避されているデータを用いて復旧を行い、無効なデータが退避されている領域は更新履歴情報に基づいて復旧を行うデータ退避復元方式が開示・提案されている。   In Patent Document 2, it is determined whether or not each area of the buffer memory satisfies the save condition at regular time intervals, the data in the area satisfying the save condition is saved in the magnetic disk device, and When a failure occurs in the buffer memory in the memory, the valid data is saved by distinguishing between the area where the valid data is saved and the area where the invalid data is saved using the invalid area judgment means. A data evacuation / restoration method has been disclosed and proposed in which data is restored using the data saved in the magnetic disk unit, and invalid data is saved based on the update history information. .

特許文献3には、データラッチ時に、第1及び第2のインバータ回路をループ状に接続することによりデータを保持するデータ保持回路と、データ書き込み時に、前記第1のインバータ回路の入力ノードにその一端を接続した状態で、前記データ保持回路に存するデータに対応した不揮発的状態を記憶し、データ復元時に、前記第1のインバータ回路の入力ノードに前記一端を接続するとともに、他端に読み出し用信号を付与することで、前記記憶していた不揮発的状態に対応した電荷であって、前記第1のインバータ回路のしきい値電圧より高いまたは低い電圧を前記第1のインバータ回路の入力ノードに発生させる電荷を、前記第1のインバータ回路の入力ノードに放出するよう構成された不揮発性記憶素子と、を備え、前記データ保持回路は、前記第1のインバータ回路の入力ノードと前記不揮発性記憶素子の一端との接続ノードとして定義される不揮発性記憶素子接続ノードと、前記第2のインバータ回路の出力ノードと、の間に挿入され、データラッチ時及びデータ書き込み時に継状態となるよう継断制御されるとともに、データ復元時には、前記読み出し用信号の付与時に断状態であり、その後、所定期間経過後に継状態となるよう継断制御されるループ継断用ゲート、を備えているデータ保持装置が本願出願人によって開示・提案されている。   Patent Document 3 discloses a data holding circuit that holds data by connecting the first and second inverter circuits in a loop shape at the time of data latch, and an input node of the first inverter circuit at the time of data writing. In a state where one end is connected, a nonvolatile state corresponding to data existing in the data holding circuit is stored, and at the time of data restoration, the one end is connected to the input node of the first inverter circuit, and the other end is used for reading. By applying a signal, a charge corresponding to the stored nonvolatile state, which is higher or lower than the threshold voltage of the first inverter circuit, is input to the input node of the first inverter circuit. A non-volatile memory element configured to discharge the generated charge to an input node of the first inverter circuit, and the data holding A path between a non-volatile storage element connection node defined as a connection node between an input node of the first inverter circuit and one end of the non-volatile storage element; and an output node of the second inverter circuit Insertion is controlled so that the relay state is established at the time of data latching and data writing, and at the time of data restoration, the disconnection state is established when the read signal is applied, and then the relay state is established after a predetermined period. The applicant of the present invention has disclosed and proposed a data holding device provided with a loop interrupting gate that is controlled to be interrupted.

特許文献4には、命令を実行するための処理装置であって、複数の組み合わせ論理回路とそれらと組み合わされて順序回路を構成するための複数の記憶素子とから成る順序回路を有するものと、退避用のメモリと、上記複数の記憶素子に保持された複数の内部データを読み出し、上記退避用のメモリに退避し、上記退避用のメモリから上記退避された複数の内部データを読み出し、上記複数の記憶素子に回復する退避回復回路と、上記退避回復回路によって上記複数の内部データが退避された後に、上記処理装置に待機状態用の電源電圧を供給し、上記退避回復回路によって上記退避された複数の内部データが回復される前に、上記処理装置に通常動作用の電源電圧を供給するように、上記処理装置に供給する電源電圧を切り換えるための電源供給切り替え回路と、を有するデータ処理装置が開示・提案されている。   Patent Document 4 includes a processing device for executing an instruction, which includes a sequential circuit including a plurality of combinational logic circuits and a plurality of storage elements that are combined with them to form a sequential circuit; Read a plurality of internal data held in the save memory and the plurality of storage elements, save to the save memory, read the plurality of saved internal data from the save memory, and A recovery circuit for recovering to the storage element, and after the plurality of internal data are saved by the save recovery circuit, a power supply voltage for a standby state is supplied to the processing device, and the save recovery circuit restores the save data. A power supply for switching the power supply voltage supplied to the processing device so that the power supply voltage for normal operation is supplied to the processing device before a plurality of internal data is recovered. Data processing apparatus having a supply switching circuit, has been disclosed and proposals.

特許文献5には、少なくとも主記憶メモリを有する中央処理装置、及び、必要に応じて外部記憶装置を備えて成るコンピュータシステムにおけるプログラムのウォーム・ブート方法において、前記コンピュータシステムの電源が断する直前に電源断を示す停電割込みを発生し、前記停電割込みが発生すると、その時の前記中央処理装置のレジスタと周辺集積回路の状態を前記主記憶メモリの特定のアドレスに退避すると共に、停電を示すフラグをセットして前記コンピュータシステムの電源が断するまで待機し、前記コンピュータシステムの電源が断すると同時に前記主記憶メモリへの電源供給を電源から電池に切り替えてバックアップし、次に前記コンピュータシステムの電源が投入されると同時に前記主記憶メモリへの電源供給を電池から電源に切り替え、前記停電を示すフラグがセットされている場合には、前記停電割込み発生により退避したレジスタと周辺集積回路の状態を戻すと共に当該停電を示すフラグをリセットし、前記停電を示すフラグがセットされていない場合には、前記外部記憶装置から制御プログラム、処理プログラムをロードするようにしたことを特徴とするコンピュータシステムにおけるプログラムのウォーム・ブート方法が開示・提案されている。
特開昭58−169218号公報 特開平4−107725号公報 特開2004−186874号公報 特開平10−78836号公報 特開平3−163617号公報
In Patent Document 5, in a warm boot method of a program in a computer system comprising at least a central processing unit having a main storage memory and, if necessary, an external storage device, immediately before the computer system is turned off. When a power failure interrupt indicating power failure is generated and the power failure interrupt occurs, the state of the central processing unit registers and peripheral integrated circuits at that time is saved to a specific address of the main memory, and a flag indicating a power failure Set and wait until the computer system is powered off, and at the same time the computer system is powered off, the power supply to the main memory is switched from the power source to the battery for backup. As soon as it is turned on, the power supply to the main memory When the power failure flag is set and the power failure interrupt flag is set, the state of the registers and peripheral integrated circuits saved by the power failure interruption is reset and the power failure flag is reset. If not set, a warm boot method of a program in a computer system is disclosed and proposed, wherein a control program and a processing program are loaded from the external storage device.
JP 58-169218 A JP-A-4-107725 JP 2004-186874 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-78836 JP-A-3-163617

確かに、特許文献1〜5の従来技術であれば、電子回路部のデータを退避/復帰させたり、或いは、保持したりすることが可能である。   Certainly, according to the prior arts of Patent Documents 1 to 5, it is possible to save / restore or hold data in the electronic circuit unit.

しかしながら、特許文献1の従来技術では、無停電源装置(UPS[Uninterruptible Power Supply])やバッテリバックアップなど、メイン電源とは別にサブ電源を設ける必要があるため、データ処理装置の規模拡大やコストアップを招く要因となっていた。   However, in the prior art of Patent Document 1, it is necessary to provide a sub power source separately from the main power source, such as an uninterruptible power supply (UPS) and a battery backup. It was a factor inviting.

また、特許文献2の従来技術では、通常動作中にデータバックアップ動作を実施する必要があるため、データ処理装置の能力を少なからず低下させる要因となっており、また、データバックアップの頻度を下げるとデータの消失量が大きくなるという課題があった。   Further, in the prior art of Patent Document 2, since it is necessary to perform a data backup operation during a normal operation, it is a factor that lowers the capacity of the data processing apparatus, and if the frequency of data backup is lowered, There was a problem that the amount of data loss increased.

また、特許文献3の従来技術は、あくまで、電子回路内のデータ記憶回路に用いられるレジスタを、電源供給がなくともデータ保持できるようにするための技術であり、データを退避/復帰させる技術ではなかった。   The prior art disclosed in Patent Document 3 is a technique for allowing a register used in a data storage circuit in an electronic circuit to hold data without power supply, and is a technique for saving / restoring data. There wasn't.

また、特許文献4の従来技術は、あくまで、データ退避の前後で電源電圧を切り換えることにより、待機時のリーク電流を削減して消費電力を下げるための技術であって、電源供給が遮断されたときのデータ退避/復帰については何ら想定されていなかった。   The prior art of Patent Document 4 is a technique for reducing power consumption by reducing the leakage current during standby by switching the power supply voltage before and after data saving, and the power supply is cut off. No assumption was made about the data saving / restoring at that time.

また、特許文献5の従来技術は、あくまで、中央処理装置上で実行されるプログラムにより、中央処理装置のレジスタや周辺集積回路の状態を退避/復帰する技術であった。そのため、データ復帰毎に復帰用プログラムのリロードが必要であり、電源オン/オフ(ハードウェア起動)に長時間が必要であった。また、既存システムにデータ退避/復帰機能を持たせる場合には、プログラムの互換性を保つことができないため、プログラムを修正する必要があった。また、ソフトウェア処理によるデータ退避/復帰処理では、当該処理自体にも長時間を要していた。   Further, the prior art of Patent Document 5 is a technique for saving / restoring the state of the registers of the central processing unit and the peripheral integrated circuit by a program executed on the central processing unit. Therefore, it is necessary to reload the restoration program every time data is restored, and a long time is required for power on / off (hardware activation). In addition, when the existing system is provided with a data saving / restoring function, the compatibility of the program cannot be maintained, so that the program needs to be corrected. Further, in the data saving / restoring process by software processing, the process itself takes a long time.

本発明は、上記の問題点に鑑み、サブ電源や通常動作中のデータバックアップ動作を要することなく、電子回路部のデータを電源のオン/オフに応じて適切に退避/復帰させることが可能なデータ処理装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention can appropriately save / restore data in an electronic circuit unit in accordance with power on / off without requiring a sub power source or a data backup operation during normal operation. An object is to provide a data processing apparatus.

また、本発明は、既存の電子回路(市場投入実績があるIC、LSI、IPコアなど)に大規模な変更を加えることなく、その設計資産を有効に活用することにより、短い開発期間で低コストに、電子回路の利便性向上や待機時における消費電力削減を実現することがデータ制御回路、及び、これを用いたデータ処理装置を提供することを目的とする。   In addition, the present invention can be realized in a short development period by effectively utilizing the design assets of existing electronic circuits (ICs, LSIs, IP cores, etc. that have been put on the market) without making large-scale changes. An object of the present invention is to provide a data control circuit and a data processing device using the same, in order to realize an improvement in convenience of the electronic circuit and a reduction in power consumption during standby in terms of cost.

また、本発明は、複数のデータ処理装置毎にデータ復帰の完了タイミングがばらついた場合であっても、その誤動作を防止することが可能なデータ処理装置を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a data processing device that can prevent malfunction even when the completion timing of data restoration varies for each of a plurality of data processing devices.

上記目的を達成するために、本発明に係るデータ処理装置は、電源遮断時、電源電圧の降下が検知されてから、前記電源電圧が装置の動作保証下限電圧に達するまでの間に、電子回路部の状態復帰に必要な全データを不揮発性メモリに退避するデータ退避制御手段を有して成る構成(第1の構成)とされている。   In order to achieve the above object, the data processing apparatus according to the present invention provides an electronic circuit between when a power supply voltage drop is detected and when the power supply voltage reaches the operation guarantee lower limit voltage when the power is shut off. A configuration (first configuration) is provided that includes data saving control means for saving all data necessary for restoring the state of each section in the nonvolatile memory.

また、上記第1の構成から成るデータ処理装置は、電源投入時、前記電源電圧が装置の動作保証下限電圧に達してから、前記電子回路部が動作を開始するまでの間に、前記不揮発性メモリに退避されたデータを前記電子回路部に復帰するデータ復帰制御手段を有して成る構成(第2の構成)にするとよい。   Further, the data processing device having the first configuration may be configured such that, when the power is turned on, the nonvolatile memory is in a period from when the power supply voltage reaches the operation guarantee lower limit voltage until the electronic circuit unit starts operating. It is preferable to adopt a configuration (second configuration) including data return control means for returning data saved in the memory to the electronic circuit unit.

また、上記第1または第2の構成から成るデータ処理装置にて、前記電子回路部は、シフトレジスタ構造を用いるなどして、状態復帰に必要なデータの退避/復帰をシリアルデータ転送にて行う構成(第3の構成)にするとよい。   Further, in the data processing device having the first or second configuration, the electronic circuit unit uses a shift register structure to save / restore data necessary for returning the state by serial data transfer. A configuration (third configuration) is preferable.

また、上記第3の構成から成るデータ処理装置において、前記電子回路部は、通常時の第1信号経路とは別に、所定の制御信号に応じてフリップフロップをシフトレジスタ構造に切り換えるための第2信号経路(スキャンパスなど)を備えている構成(第4の構成)にするとよい。   Further, in the data processing device having the third configuration, the electronic circuit unit is configured to change a flip-flop to a shift register structure in accordance with a predetermined control signal separately from the normal first signal path. A configuration (fourth configuration) including a signal path (such as a scan path) may be used.

また、上記第3または第4の構成から成るデータ処理装置は、データ退避時には、前記電子回路部からシリアル入力されるデータをパラレル変換して前記不揮発性メモリに出力する一方、データ復帰時には、前記不揮発性メモリからパラレル入力されるデータをシリアル変換して前記電子回路部に出力するシリアル/パラレル変換部を有して成る構成(第5の構成)にするとよい。   The data processing device having the third or fourth configuration converts the data serially input from the electronic circuit unit to parallel conversion and outputs the data to the nonvolatile memory when saving data, while A configuration (fifth configuration) including a serial / parallel conversion unit that serially converts data input in parallel from the nonvolatile memory and outputs the converted data to the electronic circuit unit may be employed.

また、上記第1〜第5いずれかの構成から成るデータ処理装置において、前記不揮発性メモリは、強誘電体のヒステリシス特性、磁性体の磁気抵抗効果、若しくは、素子の相変化のいずれかを利用してデータを不揮発的に格納する構成(第6の構成)にするとよい。   In the data processing apparatus having any one of the first to fifth configurations, the nonvolatile memory uses any one of a hysteresis characteristic of a ferroelectric material, a magnetoresistive effect of a magnetic material, or a phase change of an element. Thus, the data may be stored in a nonvolatile manner (sixth configuration).

また、本発明に係るデータ制御回路は、回路外部から回路内部の記憶素子にアクセスするためのデータ入力ポート及びデータ出力ポートを備えた電子回路(市場投入の実績があるIC、LSI、IPコアなど)に接続され、前記データ出力ポートを介して、前記電子回路のデータを回路外部(メモリ、レジスタなど)に退避するデータ退避制御機能を備えて成る構成(第7の構成)とされている。   In addition, the data control circuit according to the present invention is an electronic circuit having a data input port and a data output port for accessing a memory element inside the circuit from the outside of the circuit (IC, LSI, IP core having a track record in the market, etc. And a data saving control function for saving the data of the electronic circuit outside the circuit (memory, register, etc.) via the data output port (seventh configuration).

なお、上記第7の構成から成るデータ制御回路において、前記電子回路内部のデータはレジスタデータであって、前記データ入力ポートを介して、回路外部に退避されたレジスタデータを前記電子回路のレジスタに復帰するデータ復帰制御機能を備えて成る構成(第8の構成)にするとよい。   In the data control circuit having the seventh configuration, the data inside the electronic circuit is register data, and the register data saved outside the circuit via the data input port is stored in the register of the electronic circuit. A configuration (eighth configuration) having a data return control function for returning may be used.

また、上記第8の構成から成るデータ制御回路は、前記電子回路に対する電源の投入/遮断を監視し、電源遮断時には、前記電子回路のレジスタデータを退避し、電源投入時には、前記レジスタデータを前記電子回路のレジスタに復帰する構成(第9の構成)にするとよい。   The data control circuit having the eighth configuration monitors power on / off of the electronic circuit, saves the register data of the electronic circuit when the power is shut off, and stores the register data when the power is turned on. A configuration for returning to the register of the electronic circuit (a ninth configuration) is preferable.

若しくは、上記第8の構成から成るデータ制御回路は、前記電子回路に対する電源の投入/遮断を制御する電源制御部と、前記電子回路の動作状態を監視する状態監視部と、を有し、前記電子回路が待機状態となったときには、前記レジスタデータの退避と前記電子回路に対する電源の遮断を行い、前記電子回路を待機状態から復帰すべきときには、前記電子回路に対する電源の投入と前記レジスタデータの復帰を行う構成(第10の構成)にするとよい。   Alternatively, the data control circuit having the eighth configuration includes a power control unit that controls power on / off of the electronic circuit, and a state monitoring unit that monitors an operating state of the electronic circuit, and When the electronic circuit enters a standby state, the register data is saved and the power to the electronic circuit is shut off. When the electronic circuit is to be returned from the standby state, the electronic circuit is turned on and the register data is stored. A configuration for performing the return (tenth configuration) may be used.

なお、上記第10の構成から成るデータ制御回路において、前記状態監視部は、前記電子回路と周辺回路との間でやり取りされる入出力信号を監視して、前記電子回路の動作状態を判断する構成(第11の構成)にするとよい。   In the data control circuit having the tenth configuration, the state monitoring unit monitors an input / output signal exchanged between the electronic circuit and a peripheral circuit to determine an operation state of the electronic circuit. A configuration (eleventh configuration) is preferable.

また、上記第11の構成から成るデータ制御回路において、前記状態監視部は、前記電子回路から前記周辺回路に対してデータ要求信号が送出されたときに、前記電子回路が待機状態となったことを検出する一方、前記周辺回路から前記電子回路に対して応答信号が送出されたときに、前記電子回路を待機状態から復帰すべきことを検出する構成(第12の構成)にするとよい。   Further, in the data control circuit having the eleventh configuration, the state monitoring unit is configured such that when the data request signal is sent from the electronic circuit to the peripheral circuit, the electronic circuit is in a standby state. On the other hand, when a response signal is sent from the peripheral circuit to the electronic circuit, it is preferable to detect that the electronic circuit should be returned from the standby state (a twelfth structure).

また、上記第8の構成から成るデータ制御回路は、前記電子回路で実行される処理に応じて、前記レジスタデータの入れ替えを行う構成(第13の構成)にするとよい。   The data control circuit having the eighth configuration may be configured to replace the register data (a thirteenth configuration) in accordance with processing executed by the electronic circuit.

なお、上記第13の構成から成るデータ制御回路は、前記レジスタデータの入れ替えに際して、データ退避動作とデータ復帰動作とを同時に実行する構成(第14の構成)にするとよい。   The data control circuit having the thirteenth configuration may be configured to simultaneously execute a data saving operation and a data restoring operation (fourteenth configuration) when the register data is exchanged.

また、本発明に係るデータ処理装置は、回路外部から回路内部のレジスタにアクセスするためのレジスタデータ入力ポート及びレジスタデータ出力ポートを備えた電子回路と、上記第7〜第14いずれかの構成から成るデータ制御回路と、前記レジスタデータの退避先となる記憶回路と、を有して成る構成(第15の構成)とされている。   A data processing apparatus according to the present invention includes an electronic circuit having a register data input port and a register data output port for accessing a register in the circuit from the outside of the circuit, and any of the seventh to fourteenth configurations. And a storage circuit as a save destination of the register data (fifteenth configuration).

なお、上記第15の構成から成るデータ処理装置において、前記電子回路と前記データ制御回路は、いずれも、同一のチップ内に集積化されて成る構成(第16の構成)にするとよい。   In the data processing apparatus having the fifteenth configuration, the electronic circuit and the data control circuit may both be integrated in the same chip (sixteenth configuration).

若しくは、上記第15の構成から成るデータ処理装置において、前記電子回路と前記データ制御回路は、それぞれ、別個のチップ内に集積化されて成る構成(第17の構成)にするとよい。   Alternatively, in the data processing device having the fifteenth configuration, the electronic circuit and the data control circuit may each be configured to be integrated in separate chips (seventeenth configuration).

ここで、上記第15〜第17いずれかの構成から成るデータ処理装置において、前記電子回路は、前記レジスタデータ入力ポート及び前記レジスタデータ出力ポートとして、複数のレジスタデータを並列的に入出力するパラレルポートを有して成る構成(第18の構成)にするとよい。   Here, in the data processing device having any one of the fifteenth to seventeenth configurations, the electronic circuit uses a parallel input / output of a plurality of register data in parallel as the register data input port and the register data output port. A configuration having an port (eighteenth configuration) is preferable.

或いは、上記第15〜第17いずれかの構成から成るデータ処理装置において、前記電子回路は、通常時の第1信号経路とは別に、所定の制御信号に応じてフリップフロップをシフトレジスタ構造に切り換えるための第2信号経路(スキャンパスやJTAGなど)を備えており、前記レジスタデータ入力ポート及び前記レジスタデータ出力ポートとして、第2信号経路に接続されて複数のレジスタデータを直列的に入出力するシリアルポートを有して成る構成(第19の構成)にするとよい。   Alternatively, in the data processing device having any one of the fifteenth to seventeenth configurations, the electronic circuit switches the flip-flop to a shift register structure in accordance with a predetermined control signal, separately from the normal first signal path. A second signal path (scan path, JTAG, etc.) for connecting the second signal path and inputting / outputting a plurality of register data in series as the register data input port and the register data output port A configuration having a serial port (a nineteenth configuration) may be used.

なお、上記第19の構成から成るデータ処理装置において、前記電子回路のレジスタデータ入力ポート及びレジスタデータ出力ポートは、デバッグ用ポートである構成(第20の構成)にするとよい。   In the data processing device having the nineteenth configuration, the register data input port and the register data output port of the electronic circuit may be configured to be debug ports (twentieth configuration).

また、上記第15〜第20いずれかの構成から成るデータ処理装置は、前記記憶回路として、SRAM[Static Random Access Mmemory]、DRAM[Dynamic RAM]、EEPROM[Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory]、フラッシュメモリ、FeRAM[Ferroelectric RAM]、MRAM[Magnetroresistive RAM]、PRAM[Phase change RAM]、RRAM[Resistance RAM]、NVSRAM[Non-Volatile SRAM]、BBSRAM[Batery Backup SRAM]、及び、これに類するメモリ、若しくは、ラッチ、レジスタ、及び、これに類する記憶素子を用いて成る構成(第21の構成)にするとよい。   Further, the data processing device having any one of the fifteenth to twentieth configurations includes, as the storage circuit, SRAM [Static Random Access Mmemory], DRAM [Dynamic RAM], EEPROM [Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory], flash Memory, FeRAM [Ferroelectric RAM], MRAM [Magnetroresistive RAM], PRAM [Phase change RAM], RRAM [Resistance RAM], NVSRAM [Non-Volatile SRAM], BBSRAM [Batery Backup SRAM], and similar memories, or , A latch, a register, and a storage element similar to the above (a twenty-first configuration).

また、本発明に係るデータ処理装置は、電子回路と、前記電子回路に接続されるデータ制御回路と、を有して成るデータ処理装置であって、前記データ制御回路は、前記電子回路のデータを回路外部に退避するデータ退避制御部と、回路外部に退避されたデータを前記電子回路に復帰するデータ復帰制御部と、他のデータ処理装置におけるデータ復帰状態を監視する復帰監視制御部と、全てのデータ処理装置におけるデータ復帰が完了されるまで、前記電子回路の動作を停止させておく動作再開制御部と、を備えて成る構成(第22の構成)とされている。   The data processing apparatus according to the present invention is a data processing apparatus comprising an electronic circuit and a data control circuit connected to the electronic circuit, wherein the data control circuit includes data of the electronic circuit. A data saving control unit for saving the data saved outside the circuit, a data restoration control unit for restoring the data saved outside the circuit to the electronic circuit, a restoration monitoring control unit for monitoring a data restoration state in another data processing device, An operation resumption control unit that stops the operation of the electronic circuit until data restoration in all data processing devices is completed (a 22nd configuration).

なお、上記第22の構成から成るデータ処理装置において、前記データ復帰制御部は、前記電子回路のデータ復帰が完了したときに、その旨を示す通知信号を送出する構成(第23の構成)にするとよい。   In the data processing device having the twenty-second configuration, when the data recovery of the electronic circuit is completed, the data recovery control unit is configured to send a notification signal indicating that (23rd configuration). Good.

また、上記第23の構成から成るデータ処理装置において、前記復帰監視制御部は、複数のデータ処理装置から各々送出される前記通知信号、或いは、それらの論理演算信号を監視して、全てのデータ処理装置におけるデータ復帰が完了されたか否かを判断する構成(第24の構成)にするとよい。   Further, in the data processing device having the above-described twenty-third configuration, the return monitoring control unit monitors all the data by monitoring the notification signals or their logical operation signals respectively transmitted from a plurality of data processing devices. It is preferable to adopt a configuration (24th configuration) for determining whether or not data restoration in the processing device is completed.

また、上記第22〜第24いずれかの構成から成るデータ処理装置において、前記動作再開制御部は、前記電子回路に対する駆動クロックの供給/遮断を制御する構成(第25の構成)にするとよい。   In the data processing device having any one of the twenty-second to twenty-fourth configurations, the operation resumption control unit may be configured to control supply / cutoff of a driving clock to the electronic circuit (25th configuration).

また、上記第22〜第25いずれかの構成から成るデータ処理装置において、前記データ制御回路は、前記電子回路の動作状態を監視する状態監視部を有して成り、その監視結果に応じて、前記電子回路のデータ退避/データ復帰を制御する構成(第26の構成)にするとよい。   Further, in the data processing device having any one of the twenty-second to twenty-fifth configurations, the data control circuit includes a state monitoring unit that monitors an operation state of the electronic circuit, and according to the monitoring result, A configuration (a twenty-sixth configuration) for controlling data save / restore of the electronic circuit may be employed.

なお、上記第26の構成から成るデータ処理装置において、前記状態監視部は、前記電子回路から周辺回路に対してデータ要求信号が送出されたときに、前記電子回路が待機状態となったことを検出し、前記周辺回路から前記電子回路に対して応答信号が送出されたときに、前記電子回路を待機状態から復帰すべきことを検出する構成(第27の構成)にするとよい。   In the data processing device having the above-described twenty-sixth configuration, the state monitoring unit indicates that the electronic circuit is in a standby state when a data request signal is sent from the electronic circuit to a peripheral circuit. It may be configured to detect and detect that the electronic circuit should be returned from the standby state when a response signal is sent from the peripheral circuit to the electronic circuit.

或いは、上記第26の構成から成るデータ処理装置において、前記状態監視部は、前記電子回路の処理停止信号を監視して、前記電子回路の動作状態を判断する構成(第28の構成)としてもよい。   Alternatively, in the data processing device having the twenty-sixth configuration, the state monitoring unit may monitor a processing stop signal of the electronic circuit and determine an operation state of the electronic circuit (a twenty-eighth configuration). Good.

或いは、上記第26の構成から成るデータ処理装置において、前記状態監視部は、前記電子回路の待機状態を示す専用信号を監視して、前記電子回路の動作状態を判断する構成(第29の構成)としてもよい。   Alternatively, in the data processing device having the twenty-sixth configuration, the state monitoring unit monitors a dedicated signal indicating a standby state of the electronic circuit and determines an operating state of the electronic circuit (29th configuration) ).

或いは、上記第26の構成から成るデータ処理装置において、前記状態監視部は、前記電子回路の汎用データ入出力ポートを介してやり取りされるデータを監視することで、前記電子回路の動作状態を判断する構成(第30の構成)としてもよい。   Alternatively, in the data processing device having the twenty-sixth configuration, the state monitoring unit determines the operation state of the electronic circuit by monitoring data exchanged via the general-purpose data input / output port of the electronic circuit. It is good also as a structure (30th structure) to do.

本発明に係るデータ処理装置であれば、サブ電源や通常動作中のデータバックアップ動作を要することなく、電子回路部のレジスタデータを電源のオン/オフに応じて適切に退避/復帰させることが可能となる。   With the data processing device according to the present invention, it is possible to appropriately save / restore register data in the electronic circuit unit according to the power on / off without requiring a sub power source or a data backup operation during normal operation. It becomes.

また、本発明に係るデータ制御回路であれば、既存の電子回路に大規模な変更を加えることなく、その設計資産を有効に活用することにより、短い開発期間で低コストに、電子回路の利便性向上や待機時における消費電力削減を実現することが可能となる。   In addition, the data control circuit according to the present invention makes it possible to use the design assets effectively without making a large-scale change to an existing electronic circuit, thereby reducing the cost of the electronic circuit in a short development period. It is possible to improve performance and reduce power consumption during standby.

また、本発明に係るデータ処理装置であれば、複数のデータ処理装置毎にデータ復帰の完了タイミングがばらついた場合であっても、その誤動作を防止することが可能となる。   Further, with the data processing device according to the present invention, even if the completion timing of data restoration varies for each of the plurality of data processing devices, the malfunction can be prevented.

図1は、本発明に係るデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a data processing apparatus according to the present invention.

本図に示すように、本実施形態のデータ処理装置は、電子回路部1と、データ退避/復帰制御部2と、不揮発性メモリ3と、を有して成る。   As shown in the figure, the data processing apparatus of the present embodiment includes an electronic circuit unit 1, a data save / restore control unit 2, and a nonvolatile memory 3.

電子回路部1は、複数のレジスタ11〜13を用いて、データの演算処理を行うCMOSロジック回路(CPU[Central Procesing Unit]など)である。なお、電子回路部1の通常動作時には、レジスタ11〜13を介して、各々8ビットのパラレル信号(PI/PO)が入出力される。また、レジスタ数や入出力ビット数については、これに限定されるものではない。   The electronic circuit unit 1 is a CMOS logic circuit (CPU [Central Processing Unit] or the like) that performs data arithmetic processing using a plurality of registers 11 to 13. In the normal operation of the electronic circuit unit 1, 8-bit parallel signals (PI / PO) are input / output via the registers 11 to 13, respectively. Further, the number of registers and the number of input / output bits are not limited to this.

一方、本実施形態の電子回路部1は、上記通常時の第1信号経路(パラレル信号PI/POの入出力経路)とは別に、レジスタ11〜13を各々形成するフリップフロップFFをシフトレジスタ構造に切り換えるための第2信号経路(シリアル信号SI/SOの入出力経路、いわゆるスキャンパス)も備えている。このスキャンパスについては、数多くのレジスタを備えたCMOSロジック回路のデバッグ用として広く搭載されている周知の技術であるため、それ自体の詳細な説明は割愛するが、本実施形態の電子回路部1では、上記のスキャンパスをレジスタデータの退避/復帰時に流用することで、レジスタデータをシリアル信号(SI/SO)として入出力する構成とされている。すなわち、本実施形態の演算処理部1は、データ退避/復帰制御部2から入力されるノーマルイネーブル信号NE(通常時にはイネーブル、データ退避/復帰時にはディセーブル)に基づいて、フリップフロップFFをシフトレジスタ構造に切り換えるか否かを制御する構成とされている。   On the other hand, the electronic circuit unit 1 of the present embodiment includes a flip-flop FF that forms the registers 11 to 13 separately from the normal first signal path (input / output path of the parallel signal PI / PO). A second signal path (serial signal SI / SO input / output path, so-called scan path) is also provided. Since this scan path is a well-known technique widely used for debugging a CMOS logic circuit having a large number of registers, a detailed description of the scan path is omitted, but the electronic circuit unit 1 of the present embodiment is omitted. In this configuration, register data is input / output as a serial signal (SI / SO) by using the above scan path when saving / restoring register data. That is, the arithmetic processing unit 1 according to the present embodiment shifts the flip-flop FF to the shift register based on the normal enable signal NE (enabled during normal operation, disabled during data saving / restoring) input from the data saving / restoring control unit 2. It is configured to control whether to switch to the structure.

データ退避/復帰制御部2は、電源投入/電源遮断を検出するためのリセット信号RSTに基づいて、電源遮断時、電源電圧VDDの降下が検知されてから、電源電圧VDDが装置の動作保証下限電圧(装置の正常動作が保証される電源電圧VDDの下限値、例えば通常電圧値の90%)に達するまでの間に、電子回路部1のレジスタデータを不揮発性メモリ3に退避するデータ退避制御手段、並びに、電源投入時、電源電圧VDDが装置の動作保証下限電圧に達してから、電子回路部1が動作を開始するまでの間に、不揮発性メモリ3に退避されたレジスタデータを電子回路部1に復帰するデータ復帰制御手段である。   Based on the reset signal RST for detecting power-on / power-off, the data saving / restoring control unit 2 detects a drop in the power supply voltage VDD at the time of power-off, and the power supply voltage VDD is the lower limit for guaranteeing the operation of the device. Data evacuation control for evacuating register data of the electronic circuit unit 1 to the non-volatile memory 3 until reaching a voltage (lower limit value of the power supply voltage VDD that guarantees normal operation of the apparatus, for example, 90% of the normal voltage value) Means, and when the power is turned on, the register data saved in the non-volatile memory 3 is stored in the electronic circuit after the power supply voltage VDD reaches the operation guarantee lower limit voltage until the electronic circuit unit 1 starts operating. Data return control means for returning to the unit 1.

図2は、データ退避期間及びデータ復帰期間を説明するための波形図である。   FIG. 2 is a waveform diagram for explaining a data saving period and a data restoration period.

本図に示すように、データ退避期間及びデータ復帰期間は、いずれも、電源遮断直後、或いは、電源投入直後の極めて短い期間(数百[μs])であり、本実施形態のデータ処理装置では、当該期間内にレジスタデータの退避/復帰が完了されることになる。このような構成であれば、サブ電源や通常動作中のデータバックアップ動作を要することなく、電子回路部1のレジスタデータを電源のオン/オフに応じて適切に退避/復帰させることができるので、電子回路部1のレジスタデータが実質的に不揮発化されたシステムを実現することが可能となる。   As shown in this figure, the data saving period and the data recovery period are both extremely short periods (several hundreds [μs]) immediately after power-off or immediately after power-on. In the data processing apparatus of this embodiment, The saving / restoring of the register data is completed within the period. With such a configuration, the register data of the electronic circuit unit 1 can be appropriately saved / restored in accordance with the power on / off without requiring a sub power source or a data backup operation during normal operation. It is possible to realize a system in which the register data of the electronic circuit unit 1 is substantially non-volatile.

なお、本実施形態のデータ退避/復帰制御部2は、動作モード制御部21と、シーケンス制御部22と、データスキャン制御部23と、シリアル/パラレル変換部24と、アドレス生成部25と、リード/ライト制御部26と、を有して成る。   The data saving / restoring control unit 2 of the present embodiment includes an operation mode control unit 21, a sequence control unit 22, a data scan control unit 23, a serial / parallel conversion unit 24, an address generation unit 25, a read / Write control unit 26.

また、上記のシリアル/パラレル変換部24は、SIPO[Serial-In-Parallel-Out]レジスタ24aと、PISO[Parallel-In-Serial-Out]レジスタ24bと、双方向I/O[Input/Output]バッファ(3ステートI/Oバッファ)24cと、を有して成る。   The serial / parallel converter 24 includes a SIPO [Serial-In-Parallel-Out] register 24a, a PISO [Parallel-In-Serial-Out] register 24b, and a bidirectional I / O [Input / Output]. And a buffer (3-state I / O buffer) 24c.

上記構成から成るデータ退避/復帰制御部2の各部動作、並びに、これを用いたレジスタデータの退避/復帰動作については、後ほど詳細な説明を行う。   The operation of each part of the data saving / restoring control unit 2 having the above configuration and the saving / restoring operation of register data using this will be described in detail later.

不揮発性メモリ3は、電源が遮断された場合でも記憶内容を保持することが可能な記憶手段であり、本実施形態のデータ処理装置では、強誘電体のヒステリシス特性を利用してレジスタデータを不揮発的に格納するFeRAM[Ferroelectric RAM](256Kb=32Kb×8)が用いられている。   The nonvolatile memory 3 is a storage means that can retain the stored contents even when the power is shut off. In the data processing device of this embodiment, the register data is stored in a nonvolatile manner by using the hysteresis characteristic of the ferroelectric. FeRAM [Ferroelectric RAM] (256 Kb = 32 Kb × 8) is used.

次に、上記構成から成るデータ処理装置におけるレジスタデータの退避動作について、図3を参照しながら、詳細に説明する。   Next, the saving operation of the register data in the data processing apparatus having the above configuration will be described in detail with reference to FIG.

図3は、レジスタデータの退避動作を説明するためのタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart for explaining the saving operation of the register data.

電源遮断時、先出の図2で示したように、電源電圧VDDの降下を検知してリセット信号RSTがハイレベルに立ち上がると、動作モード制御部21は、電子回路部1のレジスタ11〜13をシフトレジスタ構造に切り換えるべく、ノーマルイネーブル信号NE(図3では不図示)をディセーブルとする一方、シーケンス制御部22に対して、データ退避を指示する。具体的に述べると、動作モード制御部21は、シーケンス制御部22に対して、レジスタデータの書込み先アドレスを指示するアドレス信号ADDRを入力するとともに、不揮発性メモリ3に対するレジスタデータの書込み動作を指示するライト信号WRITEをイネーブル(本実施形態ではハイレベル)とする。   When the power is shut down, as shown in FIG. 2 above, when the drop of the power supply voltage VDD is detected and the reset signal RST rises to a high level, the operation mode control unit 21 registers the registers 11 to 13 of the electronic circuit unit 1. In order to switch to the shift register structure, the normal enable signal NE (not shown in FIG. 3) is disabled and the sequence controller 22 is instructed to save data. More specifically, the operation mode control unit 21 inputs an address signal ADDR indicating a register data write destination address to the sequence control unit 22 and instructs a register data write operation to the nonvolatile memory 3. The write signal WRITE to be performed is enabled (high level in this embodiment).

データ退避の指示を受けたシーケンス制御部22の内部では、不揮発性メモリ3に対するレジスタデータの書込み動作が指示されていることを示す書込み動作フラグWRITESTが立てられる。なお、書込み動作フラグWRITESTが立っているとき、アドレス生成部25は、レジスタデータの書込み先アドレスを生成する状態となり、リード/ライト制御部26は、不揮発性メモリ3への書込み動作を行う状態となる。   In the sequence control unit 22 that has received the data save instruction, a write operation flag WRITEST is set to indicate that the register data write operation to the nonvolatile memory 3 is instructed. When the write operation flag WRITEST is set, the address generation unit 25 is in a state of generating a register data write destination address, and the read / write control unit 26 is in a state of performing a write operation to the nonvolatile memory 3. Become.

また、シーケンス制御部22の内部では、クロック信号CLKのポジティブエッジに同期して、電子回路部1からのデータ読出し動作や不揮発性メモリ3へのデータ書込み動作のタイミング制御に用いられるシーケンス制御カウンタCOUNTがカウントアップされる。すなわち、本実施形態のデータ処理装置は、シーケンス制御カウンタCOUNTのカウント値に応じたステートマシンとして、レジスタデータの退避動作が制御される。   In the sequence control unit 22, a sequence control counter COUNT used for timing control of a data read operation from the electronic circuit unit 1 and a data write operation to the nonvolatile memory 3 in synchronization with the positive edge of the clock signal CLK. Is counted up. That is, in the data processing apparatus of the present embodiment, the register data saving operation is controlled as a state machine corresponding to the count value of the sequence control counter COUNT.

さらに、シーケンス制御部22は、データスキャン制御部23に対して、スキャンパスによるレジスタ11〜13のデータスキャン(レジスタデータの読み出し)を実行するように指示する。具体的に述べると、シーケンス制御部22は、データスキャン制御部23の動作可否を指示するデータスキャン制御信号SCANをイネーブル(本実施形態ではハイレベル)とする。なお、上記のデータスキャン制御信号SCANは、シーケンス制御カウンタCOUNTが0〜7カウントを示す期間中、イネーブルとされる。   Further, the sequence control unit 22 instructs the data scan control unit 23 to execute data scan (reading of register data) of the registers 11 to 13 by the scan path. Specifically, the sequence control unit 22 enables the data scan control signal SCAN instructing whether or not the data scan control unit 23 can operate (high level in this embodiment). The data scan control signal SCAN is enabled during the period when the sequence control counter COUNT indicates 0 to 7 counts.

スキャンパスによるデータスキャン実行の指示を受けたデータスキャン制御部23は、スキャンイネーブル信号SEを8回叩き、SIPOレジスタ24aに対して、8ビットずつレジスタ11〜13のデータを読むように指示する。これにより、SIPOレジスタ24aには、8ビット分(本実施形態ではレジスタ1個分)のデータが蓄積される形となる(図中のSIPO入力データREGINを参照)。   The data scan control unit 23 that has received the instruction to execute the data scan by the scan path hits the scan enable signal SE eight times, and instructs the SIPO register 24a to read the data in the registers 11 to 13 by 8 bits. As a result, data of 8 bits (in this embodiment, one register) is stored in the SIPO register 24a (refer to the SIPO input data REGIN in the figure).

一方、シーケンス制御カウンタCOUNTの6カウント目では、ロード信号FLOADが立ち上げられ、SIPOレジスタ24aに蓄積されたレジスタデータを読み出すための準備作業が開始される。   On the other hand, at the sixth count of the sequence control counter COUNT, the load signal FLOAD is raised, and preparation work for reading out the register data accumulated in the SIPO register 24a is started.

このようにして、SIPOレジスタ24aにデータの蓄積が完了された後は、チップイネーブル信号FCE、アウトプットイネーブル信号FOE、及び、ライトイネーブル信号FWEに基づいて、不揮発性メモリ3に対するレジスタデータの書込み制御に移行する。   Thus, after the accumulation of data in the SIPO register 24a is completed, the register data write control to the nonvolatile memory 3 is performed based on the chip enable signal FCE, the output enable signal FOE, and the write enable signal FWE. Migrate to

チップイネーブル信号FCEは、不揮発性メモリ3へのアクセスを許可するときにイネーブルとされ、不揮発性メモリ3へのアクセスを禁止するときにディセーブルとされる。なお、チップイネーブル信号FCEは、ネガティブエッジをトリガとしてイネーブルに遷移し、ポジティブエッジをトリガとしてディセーブルに遷移する。図3の場合、チップイネーブル信号FCEは、シーケンス制御カウンタCOUNTの9カウント目でハイレベルに立ち上げられて、ネガティブエッジ(イネーブル遷移)の準備状態となり、10カウント目でローレベルに立ち下げられてイネーブルとなる。   The chip enable signal FCE is enabled when the access to the nonvolatile memory 3 is permitted, and disabled when the access to the nonvolatile memory 3 is prohibited. Note that the chip enable signal FCE transitions to enable using a negative edge as a trigger and transitions to disable using a positive edge as a trigger. In the case of FIG. 3, the chip enable signal FCE is raised to a high level at the ninth count of the sequence control counter COUNT, becomes a preparation state for a negative edge (enable transition), and is lowered to a low level at the tenth count. Enabled.

アウトプットイネーブル信号FOEは、不揮発性メモリ3からレジスタデータを読み出す際にイネーブルとされ、不揮発性メモリ3へレジスタデータを書き込む際にディセーブルとされる。図3の場合、アウトプットイネーブル信号FOEは、常にディセーブル(本実施形態ではローレベル)に維持される。   The output enable signal FOE is enabled when register data is read from the nonvolatile memory 3 and disabled when register data is written to the nonvolatile memory 3. In the case of FIG. 3, the output enable signal FOE is always disabled (low level in this embodiment).

ライトイネーブル信号FWEは、アウトプットイネーブル信号FWEとは逆に、不揮発性メモリ3からレジスタデータを読み出す際にディセーブルとされ、不揮発性メモリ3へレジスタデータを書き込む際にイネーブルとされる。図3の場合、ライトイネーブル信号FWEは、シーケンス制御カウンタCOUNTが8〜15カウントを示す期間中、イネーブル(本実施形態ではハイレベル)とされる。   Contrary to the output enable signal FWE, the write enable signal FWE is disabled when register data is read from the nonvolatile memory 3, and is enabled when register data is written to the nonvolatile memory 3. In the case of FIG. 3, the write enable signal FWE is enabled (high level in this embodiment) during the period when the sequence control counter COUNT indicates 8 to 15 counts.

メモリ入出力信号FIOは、双方向I/Oバッファ24cと不揮発性メモリ3との間でやり取りされる8ビットのパラレル信号であり、チップイネーブル信号FCEのネガティブエッジ(イネーブル遷移)をトリガとして、SIPOレジスタ24aの蓄積データが取り込まれる。なお、本実施形態のデータ処理装置では、シーケンス制御カウンタCOUNTの10カウント目で、8ビット分のレジスタデータが双方向I/Oバッファ24cを介して、不揮発性メモリ3にパラレル転送される。   The memory input / output signal FIO is an 8-bit parallel signal exchanged between the bidirectional I / O buffer 24c and the nonvolatile memory 3, and triggered by a negative edge (enable transition) of the chip enable signal FCE as a trigger. The accumulated data of the register 24a is taken. In the data processing apparatus of this embodiment, 8-bit register data is transferred in parallel to the nonvolatile memory 3 via the bidirectional I / O buffer 24c at the 10th count of the sequence control counter COUNT.

その後、チップイネーブル信号FCEは、シーケンス制御カウンタCOUNTの2カウント分だけローレベルに維持された後でハイレベルとされ、15カウント目で、再びデフォルトのローレベルに戻される。なお、レジスタデータの書込み処理後におけるメモリ入出力信号FIOの論理状態は、図3に示すように、不定であっても構わない。   Thereafter, the chip enable signal FCE is maintained at a low level by 2 counts of the sequence control counter COUNT, and then is set to a high level. At the 15th count, the chip enable signal FCE is returned to the default low level again. Note that the logic state of the memory input / output signal FIO after the register data write process may be indefinite as shown in FIG.

最終的に、シーケンス制御カウンタCOUNTの15カウント目で、アクセス終了信号OPENが立ち上げられ、1ワード分のデータ退避が終了したことが認識される。   Finally, at the 15th count of the sequence control counter COUNT, the access end signal OPEN is raised, and it is recognized that the data saving for one word has been completed.

上記で説明したように、本実施形態のデータ処理装置では、シーケンス制御カウンタCOUTのカウント値に基づいて、最初の8カウント(0〜7カウント)で8ビット分のレジスタデータを電子回路部1から読み出し、次の8カウント(8〜15カウント)で読み出されたレジスタデータを不揮発性メモリ3に書き込むという動作が繰り返される。   As described above, in the data processing device of this embodiment, based on the count value of the sequence control counter COUT, 8-bit register data is transferred from the electronic circuit unit 1 in the first 8 counts (0 to 7 counts). The operation of reading and writing the register data read in the next 8 counts (8 to 15 counts) to the nonvolatile memory 3 is repeated.

なお、上記のように、スキャンパスによる電子回路部1のデータスキャンを行うと、レジスタ11〜13には不要データが順次上書きされていくことになるが、このような不要データは電源遮断時に消失するので、データ復帰時に支障が生じることはない。   As described above, when data scan of the electronic circuit unit 1 by the scan path is performed, unnecessary data is sequentially overwritten in the registers 11 to 13, but such unnecessary data is lost when the power is turned off. Therefore, no trouble occurs when data is restored.

次に、上記構成から成るデータ処理装置におけるレジスタデータの復帰動作について、図4を参照しながら、詳細に説明する。   Next, the restoring operation of the register data in the data processing apparatus having the above configuration will be described in detail with reference to FIG.

図4は、レジスタデータの復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。   FIG. 4 is a timing chart for explaining the restoring operation of the register data.

電源投入時、先出の図2で示したように、電源電圧VDDの上昇を検知してリセット信号RSTがローレベルに立ち上がると、動作モード制御部21は、電子回路部1のレジスタ11〜13をシフトレジスタ構造に切り換えるべく、ノーマルイネーブル信号NE(図4では不図示)をディセーブルとする一方、シーケンス制御部22に対して、データ復帰を指示する。具体的に述べると、動作モード制御部21は、シーケンス制御部22に対して、レジスタデータの読出し先アドレスを指示するアドレス信号ADDRを入力するとともに、不揮発性メモリ3に対するレジスタデータの読出し動作を指示するリード信号READをイネーブル(本実施形態ではハイレベル)とする。   When the power is turned on, as shown in FIG. 2 above, when the rise of the power supply voltage VDD is detected and the reset signal RST rises to a low level, the operation mode control unit 21 registers the registers 11 to 13 of the electronic circuit unit 1. In order to switch to the shift register structure, the normal enable signal NE (not shown in FIG. 4) is disabled, while the sequence control unit 22 is instructed to restore data. More specifically, the operation mode control unit 21 inputs an address signal ADDR indicating a register data read destination address to the sequence control unit 22 and instructs a register data read operation to the nonvolatile memory 3. The read signal READ to be enabled is enabled (high level in this embodiment).

データ復帰の指示を受けたシーケンス制御部22の内部では、不揮発性メモリ3に対するレジスタデータの読出し動作が指示されていることを示す読出し動作フラグREADSTが立てられる。なお、読出し動作フラグREADSTが立っているとき、アドレス生成部25は、レジスタデータの読出し先アドレスを生成する状態となり、リード/ライト制御部26は、不揮発性メモリ3からの読出し動作を行う状態となる。   In the sequence control unit 22 that has received an instruction to restore data, a read operation flag READST is set to indicate that a register data read operation to the nonvolatile memory 3 is instructed. When the read operation flag READST is set, the address generation unit 25 is in a state of generating a read destination address of the register data, and the read / write control unit 26 is in a state of performing a read operation from the nonvolatile memory 3. Become.

また、シーケンス制御部22の内部では、クロック信号CLKのポジティブエッジに同期して、不揮発性メモリ3からのデータ読出し動作や電子回路部1へのデータ書込み動作のタイミング制御に用いられるシーケンス制御カウンタCOUNTがカウントアップされる。すなわち、本実施形態のデータ処理装置は、シーケンス制御カウンタCOUNTのカウント値に応じたステートマシンとして、レジスタデータの復帰動作が制御される。   In the sequence control unit 22, a sequence control counter COUNT used for timing control of a data read operation from the nonvolatile memory 3 and a data write operation to the electronic circuit unit 1 in synchronization with the positive edge of the clock signal CLK. Is counted up. That is, in the data processing apparatus of this embodiment, the return operation of the register data is controlled as a state machine corresponding to the count value of the sequence control counter COUNT.

不揮発性メモリ3からレジスタデータを読み出す準備が整うと、チップイネーブル信号FCE、アウトプットイネーブル信号FOE、及び、ライトイネーブル信号FWEに基づいて、不揮発性メモリ3に対するレジスタデータの読出し制御が行われる。   When the preparation for reading the register data from the nonvolatile memory 3 is completed, the reading control of the register data to the nonvolatile memory 3 is performed based on the chip enable signal FCE, the output enable signal FOE, and the write enable signal FWE.

図4の場合、チップイネーブル信号FCEは、シーケンス制御カウンタCOUNTの1カウント目でハイレベルに立ち上げられて、ネガティブエッジ(イネーブル遷移)の準備状態となり、2カウント目でローレベルに立ち下げられてイネーブルとなる。また、アウトプットイネーブル信号FOEは、シーケンス制御カウンタCOUNTが0〜7カウントを示す期間中、イネーブル(本実施形態ではハイレベル)とされる。一方、ライトイネーブル信号FWEは、常にディセーブル(本実施形態ではローレベル)に維持される。従って、本実施形態のデータ処理装置では、シーケンス制御カウンタCOUNTの2カウント目で、8ビット分のレジスタデータが双方向I/Oバッファ24cを介して、不揮発性メモリ3からパラレル転送されることになる。   In the case of FIG. 4, the chip enable signal FCE is raised to a high level at the first count of the sequence control counter COUNT, becomes a preparation state for a negative edge (enable transition), and is lowered to a low level at the second count. Enabled. Further, the output enable signal FOE is enabled (high level in this embodiment) during the period when the sequence control counter COUNT indicates 0 to 7 counts. On the other hand, the write enable signal FWE is always disabled (low level in this embodiment). Therefore, in the data processing apparatus of this embodiment, the 8-bit register data is transferred in parallel from the nonvolatile memory 3 via the bidirectional I / O buffer 24c at the second count of the sequence control counter COUNT. Become.

そして、シーケンス制御カウンタCOUNTの6カウント目では、ロード信号FLOADが立ち上げられ、PISOレジスタ24bに対するレジスタデータの蓄積が行われる。   At the sixth count of the sequence control counter COUNT, the load signal FLOAD is raised, and register data is stored in the PISO register 24b.

その後、チップイネーブル信号FCEは、シーケンス制御カウンタCOUNTの2カウント分だけローレベルに維持された後でハイレベルとされ、7カウント目で、再びデフォルトのローレベルに戻される。なお、レジスタデータの読出し処理後におけるメモリ入出力信号FIOの論理状態は、図4に示すように、不定であっても構わない。   Thereafter, the chip enable signal FCE is kept at the low level for 2 counts of the sequence control counter COUNT, and then is set to the high level. At the seventh count, the chip enable signal FCE is returned to the default low level again. Note that the logic state of the memory input / output signal FIO after the register data read processing may be indefinite as shown in FIG.

このようにして、PISOレジスタ24bにデータの蓄積が完了された後、シーケンス制御部22は、データスキャン制御部23に対して、スキャンパスによるレジスタ11〜13のデータスキャン(退避しておいたレジスタデータの書き込み)を実行するように指示する。具体的に述べると、シーケンス制御部22は、データスキャン制御部23の動作可否を指示するデータスキャン制御信号SCANをイネーブル(本実施形態ではハイレベル)とする。なお、上記のデータスキャン制御信号SCANは、シーケンス制御カウンタCOUNTが8〜15カウントを示す期間中、イネーブルとされる。   After the accumulation of data in the PISO register 24b is completed in this way, the sequence control unit 22 scans the data scan control unit 23 with the data scan of the registers 11 to 13 by the scan path (the saved register). Data write) is executed. Specifically, the sequence control unit 22 enables the data scan control signal SCAN instructing whether or not the data scan control unit 23 can operate (high level in this embodiment). The data scan control signal SCAN is enabled during a period when the sequence control counter COUNT indicates 8 to 15 counts.

スキャンパスによるデータスキャン実行の指示を受けたデータスキャン制御部23は、スキャンイネーブル信号SEを8回叩き、PISOレジスタ24bに対して、1ビットずつシリアルにデータを出力するように指示する。これにより、レジスタ11〜13には、8ビット分(本実施形態ではレジスタ1個分)のデータが復帰される形となる(図中のPISO出力データREGOUTを参照)。   The data scan control unit 23 that has received an instruction to execute data scan by the scan path hits the scan enable signal SE eight times to instruct the PISO register 24b to output data serially bit by bit. As a result, data of 8 bits (in this embodiment, one register) is restored to the registers 11 to 13 (see PISO output data REGOUT in the figure).

最終的に、シーケンス制御カウンタCOUNTの15カウント目で、アクセス終了信号OPENが立ち上げられ、1ワード分のデータ復帰が終了したことが認識される。   Finally, at the 15th count of the sequence control counter COUNT, the access end signal OPEN is raised, and it is recognized that the data restoration for one word is completed.

上記で説明したように、本実施形態のデータ処理装置では、先に説明した退避動作と逆の手順で、レジスタデータの復帰動作が行われる。すなわち、シーケンス制御カウンタCOUTのカウント値に基づいて、最初の8カウント(0〜7カウント)で不揮発性メモリ3からレジスタデータを8ビット分読み出し、次の8カウント(8〜15カウント)でレジスタデータを電子回路部1に書き込むという動作が繰り返される。   As described above, in the data processing apparatus of the present embodiment, the register data restoring operation is performed in the reverse procedure of the saving operation described above. That is, based on the count value of the sequence control counter COUT, the register data is read from the nonvolatile memory 3 for 8 bits in the first 8 counts (0 to 7 counts), and the register data is read in the next 8 counts (8 to 15 counts). Is written to the electronic circuit unit 1 repeatedly.

続いて、大規模な電子回路部の不揮発化を実現する上での工夫について、図5〜図7を参照しながら詳細に説明する。   Next, a device for realizing non-volatility of a large-scale electronic circuit unit will be described in detail with reference to FIGS.

図5は、全配線引出し型(a)とシフトレジスタ活用型(b)の概略構成を示すブロック図である。図6は、レジスタ数と配線長との関係を示す図である。図7は、演算処理部及び不揮発性メモリのデータ転送速度を示す図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the all wiring lead-out type (a) and the shift register utilization type (b). FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the number of registers and the wiring length. FIG. 7 is a diagram illustrating data transfer rates of the arithmetic processing unit and the nonvolatile memory.

図5(a)で示したように、複数のレジスタから各個にデータ退避用の配線を引き出した形式(全配線引出し型)を採用すると、高速にレジスタデータの退避を行うことが可能となる。ただし、当該形式を採用した場合には、レジスタと同数の配線や出力ポートが必要となるため、図6(a)で示したように、電子回路部の大規模化に伴って、データ退避用の配線長が大きくなり、大規模な電子回路部への適用が困難となる。   As shown in FIG. 5A, register data can be saved at a high speed by adopting a format (all wiring extraction type) in which data saving wiring is drawn out from each of a plurality of registers. However, when this format is adopted, the same number of wirings and output ports as registers are required. Therefore, as shown in FIG. Therefore, it becomes difficult to apply to a large-scale electronic circuit unit.

これに対して、図5(b)で示したように、複数のレジスタをシリアルに接続し、最終段のレジスタからデータ退避用の配線を引き出した形式(シフトレジスタ活用型)を採用すれば、レジスタ数に依ることなく、隣接レジスタ間の配線と単一の出力ポートを追加するのみで足りるので、図6(b)で示すように、レジスタ数を増加させても配線長の増大はほとんどなく、大規模な電子回路部への適用が容易となる。   On the other hand, as shown in FIG. 5B, if a plurality of registers are serially connected and a data saving wiring is drawn out from the final stage register (shift register utilization type), Since it is only necessary to add a wiring between adjacent registers and a single output port without depending on the number of registers, as shown in FIG. 6B, there is almost no increase in the wiring length even if the number of registers is increased. Application to a large-scale electronic circuit unit becomes easy.

例えば、1[mm]角のロジックブロック内に等間隔でレジスタを配置した場合、全配線引き出し型では、配線長が500[mm]程度となるのに対して、シフトレジスタ活用型であれば、配線長を上記の1/10以下(30[mm]程度)に抑えることができる。   For example, when registers are arranged at regular intervals in a 1 [mm] square logic block, the wiring length is about 500 [mm] in the all-wire pull-out type, whereas in the shift register utilizing type, The wiring length can be suppressed to 1/10 or less (about 30 [mm]).

特に、スキャンパス機能を搭載するCPUなどは、シリアル出力ポートを有しているため、これを流用すれば既存ロジックに何ら影響を与えることなく、本発明を適用することが可能となる。   In particular, since a CPU or the like equipped with a scan path function has a serial output port, if this is used, the present invention can be applied without affecting the existing logic.

なお、データ転送速度について見ると、全配線引出し型の方がシフトレジスタ活用型よりも高速である。例えば、50[MHz]で駆動するCPU(Z80)のデータ転送速度は、図7で示すように、全配線引出し型で400[Mbps]程度となり、シフトレジスタ活用型で50[Mbps]程度となる。   In terms of the data transfer rate, the all-wire pull-out type is faster than the shift register utilization type. For example, as shown in FIG. 7, the data transfer speed of the CPU (Z80) driven at 50 [MHz] is about 400 [Mbps] for the all-wire drawer type and about 50 [Mbps] for the shift register utilizing type. .

しかしながら、例えば、CPU(Z80)に用いられる250個分のレジスタデータを図2に示したデータ退避期間内(数百[μs])に全て退避するために必要なデータ転送速度は、1[Mbps]程度で足りるため、シフトレジスタ活用型を採用した場合でも充分なマージンが確保されており、特段問題が生じることはない。   However, for example, the data transfer speed required to save all 250 register data used for the CPU (Z80) within the data saving period (several hundred [μs]) shown in FIG. 2 is 1 [Mbps]. Therefore, even when the shift register utilizing type is adopted, a sufficient margin is secured, and no particular problem occurs.

一方、不揮発性メモリ3としては、できるだけデータ転送速度の速いものを用いる必要があり、80[Kbps]程度のデータ転送速度しか持たないEEPROMなどは、大規模な電子回路部の不揮発化を実現する上で不適当である。そこで、本実施形態のデータ処理装置では、不揮発性メモリ3として、16[Mbps]のデータ転送速度を有するFeRAMを用いている。このような構成とすることにより、上記のデータ退避期間内に電子回路部のレジスタデータを全て退避させることが可能となる。   On the other hand, it is necessary to use a non-volatile memory 3 having a data transfer rate as fast as possible. An EEPROM or the like having only a data transfer rate of about 80 [Kbps] realizes non-volatilization of a large-scale electronic circuit unit. Inappropriate above. Therefore, in the data processing apparatus of the present embodiment, FeRAM having a data transfer rate of 16 [Mbps] is used as the nonvolatile memory 3. With such a configuration, it is possible to save all register data in the electronic circuit section within the data saving period.

ただし、不揮発性メモリ3としてFeRAMを用いた場合でも、そのデータ転送速度は演算処理部1のデータ転送速度よりもかなり遅いので、電子回路部1から不揮発性メモリ3へのデータ転送を一貫してシリアルで行うと、レジスタデータの退避能力が不揮発性メモリ3のデータ転送速度に律速される形となってしまう。   However, even when FeRAM is used as the non-volatile memory 3, the data transfer rate is considerably slower than the data transfer rate of the arithmetic processing unit 1, so that data transfer from the electronic circuit unit 1 to the non-volatile memory 3 is consistently performed. If performed serially, the saving ability of the register data is limited by the data transfer rate of the nonvolatile memory 3.

そこで、本実施形態のデータ処理装置は、データ退避時には、電子回路部1からシリアル入力されるレジスタデータをパラレル変換して不揮発性メモリ3に出力する一方、データ復帰時には、不揮発性3メモリからパラレル入力されるレジスタデータをシリアル変換して電子回路部1に出力するシリアル/パラレル変換部24を有して成る。   Therefore, the data processing apparatus according to the present embodiment converts register data serially input from the electronic circuit unit 1 to parallel conversion and outputs the data to the nonvolatile memory 3 when saving data, while paralleling from the nonvolatile 3 memory when restoring data. A serial / parallel conversion unit 24 that serially converts input register data and outputs the converted data to the electronic circuit unit 1 is provided.

このような構成とすることにより、不揮発性メモリ3に対して1回アクセスする間に、電子回路部1から複数のレジスタデータを読む出すことができるので、上記の律速状態を解消することが可能となる。   With such a configuration, a plurality of register data can be read out from the electronic circuit unit 1 during one access to the nonvolatile memory 3, so that the above rate-limiting state can be eliminated. It becomes.

以上で説明したように、本実施形態のデータ処理装置は、電源遮断直後、或いは、電源投入直後の極めて短い期間内(数百[μs])にレジスタデータ(電子回路部1で処理されるデータを格納する手段として揮発性メモリを用いないデータ処理装置に関して言えば電子回路部1の状態復帰に必要な全データ)の退避/復帰を行うことで、電子回路部1のレジスタデータを実質的に不揮発化する構成とされている。   As described above, the data processing apparatus according to the present embodiment has the register data (data processed by the electronic circuit unit 1) immediately after power-off or within a very short period (several hundred [μs]) immediately after power-on. In the case of a data processing apparatus that does not use a volatile memory as a means for storing data, all the data necessary for returning the state of the electronic circuit unit 1 is saved / restored, so that the register data of the electronic circuit unit 1 is substantially saved. It is configured to be nonvolatile.

このような構成とすることにより、サブ電源や通常動作中のデータバックアップ動作を要することなく、停電等の突発的な電源遮断が生じた場合でも、レジスタデータの消失を防止することができるので、作業時間のロスといった被害を抑制することが可能となる。   By adopting such a configuration, the loss of register data can be prevented even when a sudden power interruption such as a power failure occurs without requiring a sub power supply or a data backup operation during normal operation. It is possible to suppress damage such as lost work time.

例えば、本発明をネットワークサーバ(ネットワーク管理システム)に適用すれば、停電中も処理状態を維持し、電源回復後に処理を再開することができるので、不意の停電が生じた場合にも、その影響を受けることがなくなる。   For example, if the present invention is applied to a network server (network management system), the processing state can be maintained even during a power failure, and the processing can be resumed after the power is restored. You will not receive.

また、パーソナルコンピュータなどのソフトウェア制御を必要とするデータ処理装置の場合、電源投入時に電子回路部のレジスタデータを電源遮断時の状態に復帰することができるため、ソフトウェアのリロード等に伴うハードウェアの立上げ時間を大幅に短縮することが可能となる。従って、テレビなどの家電製品を取り扱う感覚で、気軽にパーソナルコンピュータを使用することが可能な環境をユーザに提供することができる。さらに、本実施形態のデータ処理装置であれば、数秒程度の短い間隔で電源をオン/オフさせても、ユーザにストレスを与えることがないので、電子回路部が処理待ちの状態となったことを検知してこまめに電源を遮断することで、消費電力の低減を図ることが可能となる。   In the case of a data processing device that requires software control such as a personal computer, the register data of the electronic circuit unit can be restored to the power-off state when the power is turned on. It is possible to greatly shorten the startup time. Therefore, it is possible to provide the user with an environment in which a personal computer can be easily used as if handling household appliances such as a television. Furthermore, with the data processing apparatus of this embodiment, even if the power is turned on / off at intervals as short as a few seconds, the user is not stressed, so the electronic circuit unit is in a state of waiting for processing. It is possible to reduce power consumption by frequently detecting the power and shutting off the power supply.

例えば、本発明をデスクトップパソコンや据え置き型のゲーム機に適用すれば、瞬時に電源の立上げや起動が可能となり、データの保存や起動待ちが不要となるので、ストレスフリーなIT環境を提供することが可能となる。   For example, when the present invention is applied to a desktop personal computer or a stationary game machine, it is possible to instantly start up and start up the power, and there is no need to save or start up data, thereby providing a stress-free IT environment. It becomes possible.

また、本発明をノートパソコンやモバイル機器に適用すれば、バッテリバックアップが不要となり、バッテリの残量がなくても、数ヶ月間にわたって何ら問題なくデータを保持することが可能となる。   Further, if the present invention is applied to a notebook computer or a mobile device, battery backup becomes unnecessary, and even if there is no remaining battery power, it is possible to hold data without any problem for several months.

なお、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。   The configuration of the present invention can be variously modified in addition to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention.

例えば、上記実施形態では、不揮発性メモリ3としてFeRAMを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、不揮発性メモリ3として、磁性体の磁気抵抗効果を利用してレジスタデータを不揮発的に格納するMRAM[Magnetroresistive RAM]、若しくは、素子の相変化を利用してレジスタデータを不揮発的に格納するPRAM[Phase change RAM]を用いても構わない。   For example, in the above embodiment, the configuration using FeRAM as the nonvolatile memory 3 has been described as an example. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and the nonvolatile memory 3 may be a magnetic material. An MRAM [Magnetroresistive RAM] that stores register data in a nonvolatile manner using the magnetoresistive effect or a PRAM [Phase change RAM] that stores register data in a nonvolatile manner using the phase change of the element may be used. I do not care.

なお、MRAMは、データ転送速度がFeRAMよりも高速(8倍程度)である反面、消費電力がFeRAMよりも大きく、電源電圧VDDがより速く低下するため、不揮発性メモリ3としてMRAMを用いる場合には、データ退避に割くことのできる時間が短くなることに留意すべきである。   The MRAM has a higher data transfer rate than FeRAM (about 8 times), but consumes more power than FeRAM and the power supply voltage VDD decreases more quickly. Therefore, when the MRAM is used as the nonvolatile memory 3, the MRAM is used. Note that the time available for saving data is reduced.

一方、PRAMは、FeRAMと同等或いはやや遅い程度のデータ転送速度を有しているが、データ書換え回数の制限がFeRAMよりも厳しいため、不揮発性メモリ3としてPRAMを用いる場合には、その耐用期間が短くなることに留意すべきである。   On the other hand, the PRAM has a data transfer rate comparable to or slightly slower than the FeRAM, but the limit of the number of data rewrites is stricter than that of the FeRAM. Note that is shortened.

次に、上記で説明した本発明の応用例として、既存の電子回路(市場投入実績があるIC、LSI、IPコアなど)とは別に、レジスタデータの退避/復帰制御機能を備えたデータ制御回路を搭載することにより、容易かつ低コストで、電子回路の利便性向上や待機時における消費電力削減を実現するシステムの構築技術について、図8を参照しながら、詳細に説明する。   Next, as an application example of the present invention described above, a data control circuit having a register data saving / restoring control function separately from existing electronic circuits (IC, LSI, IP core, etc. that have been marketed) With reference to FIG. 8, a detailed description will be given of a technology for constructing a system that can improve the convenience of electronic circuits and reduce power consumption during standby easily and at low cost.

図8は、本発明に係るデータ制御回路を搭載したシステム構成の一例を示すブロック図である。なお、図8(a)は、SoC[System-on-Chip]構成の一例を示しており、図8(b)は、オンボードシステム構成の一例を示している。   FIG. 8 is a block diagram showing an example of a system configuration equipped with a data control circuit according to the present invention. 8A shows an example of the SoC [System-on-Chip] configuration, and FIG. 8B shows an example of the on-board system configuration.

図8(a)に示したSoC構成のデータ処理装置において、システムLSI(SoC)100は、電子回路100a(CPUコアなど)と、データ制御回路100bと、混載メモリ100cと、を同一のチップ内に集積化して成る。   In the data processing apparatus having the SoC configuration shown in FIG. 8A, the system LSI (SoC) 100 includes an electronic circuit 100a (such as a CPU core), a data control circuit 100b, and an embedded memory 100c in the same chip. It is integrated.

電子回路100aは、図1の電子回路部1に相当するものであり、回路外部から回路内部のレジスタにアクセスするためのレジスタデータ入力ポート及びレジスタデータ出力ポート(スキャンパスなどのデバッグ用ポート)を備えて成る。   The electronic circuit 100a corresponds to the electronic circuit unit 1 in FIG. 1, and includes a register data input port and a register data output port (debug port such as a scan path) for accessing a register inside the circuit from the outside of the circuit. Be prepared.

データ制御回路100bは、図1のデータ退避/復帰制御部2に相当するものであり、電子回路100aのレジスタデータ出力ポートを介して、電子回路100aのレジスタデータを回路外部に退避するデータ退避制御機能を備えて成る。また、データ制御回路100bは、電子回路100aのレジスタデータ入力ポートを介して、電子回路100aの外部に退避されたレジスタデータを回路内部のレジスタに復帰するデータ復帰制御機能を備えて成る。   The data control circuit 100b corresponds to the data save / restore control unit 2 in FIG. 1, and the data save control for saving the register data of the electronic circuit 100a to the outside of the circuit via the register data output port of the electronic circuit 100a. It is equipped with functions. The data control circuit 100b includes a data return control function for returning register data saved outside the electronic circuit 100a to a register in the circuit via the register data input port of the electronic circuit 100a.

混載メモリ100cは、図1の不揮発性メモリ3に相当するものであり、電子回路100aから読み出されたレジスタデータの退避先となる記憶回路である。   The embedded memory 100c corresponds to the nonvolatile memory 3 of FIG. 1, and is a storage circuit that serves as a save destination for register data read from the electronic circuit 100a.

なお、図8(a)において、符号X1は、データ制御回路100bからレジスタデータ入力ポートを介して電子回路100aのレジスタに与えられるシリアル信号(図1のシリアル信号SIに相当)を示している。符号X2は、電子回路100aのレジスタからレジスタデータ出力ポートを介してデータ制御回路100bに読み出されるシリアル信号(図1のシリアル信号SOに相当)を示している。符号X3は、電子回路100aにおけるシリアル信号の入出力経路(スキャンパスなどのデバッグ線)を示している。なお、スキャンパスについては、CMOSコアの回路合成時にオプションとして形成すればよい。符号X4は、スキャンパスイネーブル信号(図1のスキャンパスイネーブル信号SEに相当)を示している。符号X5は、データ制御回路100bと混載メモリ100cとの間でレジスタデータの入出力を行うための内部メモリバスを示している。符号X6は、データ制御回路100bと別LSIや外付けメモリなどとの間でレジスタデータの入出力を行うための外部バスを示している。符号X7は、電源制御回路などから入力されるデータ制御信号(レジスタデータの退避/復帰を制御するためのトリガ信号)を示している。   In FIG. 8A, the symbol X1 indicates a serial signal (corresponding to the serial signal SI in FIG. 1) given from the data control circuit 100b to the register of the electronic circuit 100a via the register data input port. Reference numeral X2 represents a serial signal (corresponding to the serial signal SO in FIG. 1) read from the register of the electronic circuit 100a to the data control circuit 100b via the register data output port. Reference numeral X3 indicates an input / output path (a debug line such as a scan path) for a serial signal in the electronic circuit 100a. The scan path may be formed as an option when the CMOS core circuit is synthesized. Reference numeral X4 indicates a scan path enable signal (corresponding to the scan path enable signal SE in FIG. 1). Reference numeral X5 represents an internal memory bus for inputting / outputting register data between the data control circuit 100b and the embedded memory 100c. Reference numeral X6 indicates an external bus for inputting / outputting register data between the data control circuit 100b and another LSI or an external memory. Symbol X7 indicates a data control signal (trigger signal for controlling saving / restoring of register data) input from a power supply control circuit or the like.

一方、図8(b)に示したオンボードシステム構成のデータ処理装置において、電子回路110(CPUなど)、データ制御回路120、及び、メモリ130は、それぞれ、別個のチップ内に集積化されて成り、マザーボード上に個別に搭載されている。   On the other hand, in the data processing apparatus having the on-board system configuration shown in FIG. 8B, the electronic circuit 110 (CPU and the like), the data control circuit 120, and the memory 130 are each integrated in a separate chip. It is individually mounted on the motherboard.

電子回路110は、図1の電子回路部1に相当するものであり、回路外部から回路内部のレジスタにアクセスするためのレジスタデータ入力ポート及びレジスタデータ出力ポートを備えて成る。   The electronic circuit 110 corresponds to the electronic circuit unit 1 of FIG. 1, and includes a register data input port and a register data output port for accessing a register inside the circuit from the outside of the circuit.

データ制御回路120は、図1のデータ退避/復帰制御部2に相当するものであり、電子回路110のレジスタデータ出力ポートを介して、電子回路110のレジスタデータを回路外部に退避するデータ退避制御機能を備えて成る。また、データ制御回路120は、電子回路110のレジスタデータ入力ポートを介して、電子回路110の外部に退避されたレジスタデータを回路内部のレジスタに復帰するデータ復帰制御機能を備えて成る。   The data control circuit 120 corresponds to the data saving / restoring control unit 2 in FIG. 1, and the data saving control for saving the register data of the electronic circuit 110 to the outside of the circuit via the register data output port of the electronic circuit 110. It is equipped with functions. Further, the data control circuit 120 includes a data return control function for returning the register data saved outside the electronic circuit 110 to a register inside the circuit via the register data input port of the electronic circuit 110.

メモリ130は、図1の不揮発性メモリ3に相当するものであり、電子回路110から読み出されたレジスタデータの退避先となる記憶回路である。   The memory 130 corresponds to the non-volatile memory 3 in FIG. 1 and is a storage circuit that serves as a save destination for register data read from the electronic circuit 110.

なお、図8(b)において、符号Y1は、データ制御回路120からレジスタデータ入力ポートを介して電子回路110のレジスタに与えられるシリアル信号(図1のシリアル信号SIに相当)を示している。符号Y2は、電子回路110のレジスタからレジスタデータ出力ポートを介してデータ制御回路120に読み出されるシリアル信号(図1のシリアル信号SOに相当)を示している。符号Y3は、電子回路110におけるシリアル信号の入出力経路(スキャンパスやJTAGなどのデバッグ線)を示している。符号Y4は、スキャンパスイネーブル信号やJTAG制御信号(図1のスキャンパスイネーブル信号SEに相当)を示している。符号Y5は、データ制御回路120とメモリ130との間でレジスタデータの入出力を行うためのメモリバスを示している。符号Y6は、データ制御回路120と別LSIなどとの間でレジスタデータの入出力を行うためのデータバスを示している。符号Y7は、電源制御回路などから入力されるデータ制御信号(レジスタデータの退避/復帰を制御するためのトリガ信号)を示している。   In FIG. 8B, the symbol Y1 indicates a serial signal (corresponding to the serial signal SI in FIG. 1) given from the data control circuit 120 to the register of the electronic circuit 110 via the register data input port. A symbol Y2 indicates a serial signal (corresponding to the serial signal SO in FIG. 1) read from the register of the electronic circuit 110 to the data control circuit 120 via the register data output port. Reference symbol Y3 indicates a serial signal input / output path (scan path, debug line such as JTAG) in the electronic circuit 110. Symbol Y4 indicates a scan path enable signal and a JTAG control signal (corresponding to the scan path enable signal SE in FIG. 1). Reference numeral Y <b> 5 indicates a memory bus for inputting / outputting register data between the data control circuit 120 and the memory 130. A symbol Y6 indicates a data bus for inputting / outputting register data between the data control circuit 120 and another LSI. Symbol Y7 indicates a data control signal (a trigger signal for controlling saving / restoring of register data) input from a power supply control circuit or the like.

上記のように、既存の電子回路100a、110(市場投入実績があるIC、LSI、IPコアなど)とは別に、レジスタデータの退避/復帰制御機能を備えたデータ制御回路100b、120を搭載し、電子回路100a、110には何ら変更を加えることなく、その設計資産を有効に活用することにより、短い開発期間で低コストに、電子回路100a、110の利便性向上や待機時における消費電力削減を実現することが可能となる。   As described above, in addition to the existing electronic circuits 100a and 110 (IC, LSI, IP core, etc. that have been put on the market), the data control circuits 100b and 120 having a register data saving / restoring control function are mounted. By making effective use of design assets without making any changes to the electronic circuits 100a and 110, the convenience of the electronic circuits 100a and 110 can be improved and the power consumption during standby can be reduced at a low cost in a short development period. Can be realized.

次に、電源投入/遮断時のデータ保持に関する応用例について、図9及び図10を参照しながら、詳細に説明する。   Next, an application example relating to data retention at power-on / off will be described in detail with reference to FIGS.

図9は、電源投入/遮断時のデータ保持を実現するための一構成例を示すブロック図であり、図10は、データ保持動作の一例を示すタイムチャートである。   FIG. 9 is a block diagram showing an example of a configuration for realizing data holding at power-on / off, and FIG. 10 is a time chart showing an example of data holding operation.

データ制御回路120は、電子回路110に対する電源の投入/遮断(図9の例では、電源制御回路140を介して外部から入力される電源制御信号)を監視し、電源オフが指示されたときには、電子回路110のレジスタデータを退避し、電源オンが指示されたときには、前記レジスタデータを電子回路110のレジスタに復帰することで、電子回路110を元の状態に戻す構成とされている。   The data control circuit 120 monitors power on / off for the electronic circuit 110 (in the example of FIG. 9, a power control signal input from the outside via the power control circuit 140), and when the power off is instructed, The register data of the electronic circuit 110 is saved, and when the power-on is instructed, the register data is restored to the register of the electronic circuit 110 to return the electronic circuit 110 to the original state.

従って、通常動作時に電源オフが指示された場合には、まず、電子回路110のレジスタデータがメモリ130に退避されてから電源が遮断され、その後、電源オンが指示された場合には、まず、メモリ130に退避されたレジスタデータが電子回路110に復帰されてから、電子回路110が通常動作を開始する形となる(図10を参照)。   Therefore, when power off is instructed during normal operation, first, the register data of the electronic circuit 110 is saved in the memory 130 and then the power is shut off. Then, when power on is instructed, After the register data saved in the memory 130 is restored to the electronic circuit 110, the electronic circuit 110 starts normal operation (see FIG. 10).

このような構成とすることにより、電源遮断によるレジスタデータの消失を回避することができるので、電源を再投入した直後から、遅滞なく電子回路110を電源遮断前の状態に復帰させることができ、ソフトウェアのリロード等に伴うハードウェアの起動時間を短縮することが可能となる。従って、テレビなどの家電製品を取り扱う感覚で、気軽にパーソナルコンピュータを使用することが可能な環境をユーザに提供することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to avoid the loss of register data due to power shutdown, so that the electronic circuit 110 can be restored to the state before power shutdown without delay immediately after the power is turned on again. It is possible to shorten the hardware startup time associated with software reloading. Therefore, it is possible to provide the user with an environment in which a personal computer can be easily used as if handling household appliances such as a television.

なお、先述したように、電源電圧の降下が検知されてから装置の動作保証下限電圧に達するまでの間に、電源電圧の放電時間を活用して電子回路110のレジスタデータをメモリ130に退避する構成とすれば、データ退避時のサブ電源(UPSやバッテリバックアップなど)が不要となるので、不意の停電にも対応することが可能となる。また、通常動作時にレジスタデータのバックアップ処理を行う構成と異なり、電子回路110の処理速度に影響を及ぼすことはない。   As described above, the register data of the electronic circuit 110 is saved in the memory 130 by utilizing the discharge time of the power supply voltage after the power supply voltage drop is detected and before the operation guarantee lower limit voltage is reached. With this configuration, a sub power source (UPS, battery backup, etc.) at the time of data saving becomes unnecessary, and it is possible to cope with an unexpected power failure. Further, unlike the configuration in which register data backup processing is performed during normal operation, the processing speed of the electronic circuit 110 is not affected.

次に、待機時電源遮断による低消費電力化に関する応用例について、詳細に説明する。   Next, an application example relating to low power consumption by shutting off standby power will be described in detail.

図11は、待機時電源遮断による低消費電力化を実現するための一構成例を示すブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example for realizing low power consumption by shutting off the standby power source.

図11(a)、(b)に示すように、本構成例のデータ制御回路120は、電子回路110に対する電源の投入/遮断を制御する電源制御部120aと、電子回路110の動作状態を監視する状態監視部120bとを有し、電子回路110が待機状態となったときには、レジスタデータの退避と電子回路110に対する電源の遮断を行い、電子回路110を待機状態から復帰すべきときには、電子回路110に対する電源の投入とレジスタデータの復帰を行う構成とされている。   As shown in FIGS. 11A and 11B, the data control circuit 120 of this configuration example monitors the operation state of the electronic circuit 110 and the power supply control unit 120a that controls power on / off of the electronic circuit 110. And when the electronic circuit 110 is in a standby state, the register data is saved and the power to the electronic circuit 110 is shut off. When the electronic circuit 110 is to be returned from the standby state, the electronic circuit 110 is configured to turn on power and restore register data.

このような構成とすることにより、電子回路110のレジスタデータを保持しつつ、その稼働状況に合わせて、電源の投入/遮断を自動的に制御することができるので、待機中に消費されるリーク電力を抑制することが可能となる。   By adopting such a configuration, it is possible to automatically control power on / off according to the operation status while retaining the register data of the electronic circuit 110. It becomes possible to suppress electric power.

図12は、状態監視部120bで電子回路110の動作状態を検出するための一構成例を示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example for detecting an operation state of the electronic circuit 110 by the state monitoring unit 120b.

図12(a)、(b)に示すように、本構成例のデータ制御回路120において、状態監視部120bは、電子回路110と周辺回路150との間でやり取りされる入出力信号を監視して、電子回路110の動作状態を判断する構成とされている。   As shown in FIGS. 12A and 12B, in the data control circuit 120 of this configuration example, the state monitoring unit 120b monitors input / output signals exchanged between the electronic circuit 110 and the peripheral circuit 150. Thus, the operation state of the electronic circuit 110 is determined.

より具体的に述べると、状態監視部120bは、電子回路110から周辺回路150に対してデータ要求信号が送出されたときに、電子回路110が待機状態(周辺回路150からの外部情報待ち受け状態)となったことを検出する一方、周辺回路150から電子回路110に対して応答信号(データ信号)が送出されたときに、電子回路110を待機状態から復帰すべきことを検出する構成とされている。   More specifically, the state monitoring unit 120b indicates that when the data request signal is transmitted from the electronic circuit 110 to the peripheral circuit 150, the electronic circuit 110 is in a standby state (waiting for external information from the peripheral circuit 150). On the other hand, when a response signal (data signal) is sent from the peripheral circuit 150 to the electronic circuit 110, it is detected that the electronic circuit 110 should be returned from the standby state. Yes.

このような構成とすることにより、高速なデータ転送中にも、電子回路110の待機時間が数ミリ秒でもあれば、レジスタデータを退避して電源供給を遮断することができるので、頻繁に電源のオン/オフを行い、消費電力の低減を図ることが可能となる。   With this configuration, even during high-speed data transfer, if the standby time of the electronic circuit 110 is several milliseconds, the register data can be saved and the power supply can be shut off. Can be turned on / off to reduce power consumption.

図13は、本発明によるリーク電力の抑制効果を説明するための図である。なお、本図(a)は、本発明の消費電力挙動を示しており、本図(b)は、従来構成の消費電力挙動を示している。また、本図(a)、(b)の縦軸は、いずれも消費電力を示しており、横軸は、いずれも時間を示している。   FIG. 13 is a diagram for explaining the effect of suppressing leakage power according to the present invention. In addition, this figure (a) has shown the power consumption behavior of this invention, and this figure (b) has shown the power consumption behavior of the conventional structure. Moreover, the vertical axis | shaft of this figure (a), (b) has shown all power consumption, and the horizontal axis has shown time all.

図13(b)で示すように、従来構成では、動作中だけでなく待機中においても、リーク電力が消費されていた(図中のハッチング部分を参照)。これに対して、本発明の構成であれば、待機時にレジスタデータを退避して電源供給を遮断することができるので、消費電力の低減を図ることが可能となる。   As shown in FIG. 13B, in the conventional configuration, leakage power is consumed not only during operation but also during standby (see the hatched portion in the figure). On the other hand, according to the configuration of the present invention, the register data can be saved and the power supply can be cut off during standby, so that power consumption can be reduced.

特に、総消費電力に占めるリーク電力の割合は、デバイスのテクノロジーノード(ITRS[International Technology Roadmap for Semiconductors]で規定されている半導体プロセスの基本ルール)が小さくなるにつれて増大する傾向があるため、待機時のリーク電力削減は、デバイスの小型化を図る上で非常に重要であると言える。   In particular, the ratio of leakage power to the total power consumption tends to increase as the device technology nodes (semiconductor process basic rules defined in ITRS [International Technology Roadmap for Semiconductors]) become smaller. It can be said that the reduction of the leakage power is very important in reducing the size of the device.

図14は、本発明によるデバイス全体の消費電力削減効果を説明するための図である。なお、本図の縦軸はデバイスの消費電力(規格化)を示しており、横軸はデバイスの稼働率(%)を示している。また、本図は、総消費電力に占めるリーク電力の割合が30%である場合を示している。   FIG. 14 is a diagram for explaining the power consumption reduction effect of the entire device according to the present invention. In addition, the vertical axis | shaft of this figure has shown the power consumption (standardization) of a device, and the horizontal axis has shown the operation rate (%) of the device. Further, this figure shows a case where the ratio of the leak power occupying the total power consumption is 30%.

実線L1(本発明:ノーマリーオフ)と破線L2(従来構成:常時オン)とを比較参照すれば明らかなように、稼働率が低いデバイスほど、待機時のリーク電力抑制効果が大きく、稼働率20%の場合では、総消費電力を約50%も削減することが可能となる。   As is clear from comparison between the solid line L1 (present invention: normally off) and the broken line L2 (conventional configuration: always on), the lower the operation rate, the greater the effect of suppressing leakage power during standby, and the operation rate. In the case of 20%, the total power consumption can be reduced by about 50%.

次に、レジスタデータの入れ替えによる処理切替に関する応用例について、詳細に説明する。   Next, an application example relating to processing switching by replacement of register data will be described in detail.

図15は、レジスタデータの入れ替えによる処理切替を実現するための一構成例を示すブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example for realizing process switching by exchanging register data.

本図に示すように、本構成例のデータ制御回路120は、電子回路110で実行される処理に応じて、レジスタデータの入れ替えを行う構成とされている。より具体的に述べると、電子回路110で実行される処理をAからBに切り替える場合には、処理Aを実行中の電子回路110に格納されているレジスタデータ(処理Aデータ)を電子回路110からメモリ130に一時的に退避する一方、処理Bを実行していた際にメモリ130に退避しておいたレジスタデータ(処理Bデータ)を電子回路110に復帰させて、電子回路110のレジスタデータを全て入れ替えることにより、電子回路110を初期化することなく、実行すべき処理を切り替える構成とされている。また、電子回路110で実行される処理をBからAに切り替える場合も、上記と逆の動作で実現可能である。   As shown in the figure, the data control circuit 120 of this configuration example is configured to replace register data in accordance with processing executed by the electronic circuit 110. More specifically, when the processing executed in the electronic circuit 110 is switched from A to B, the register data (processing A data) stored in the electronic circuit 110 executing the processing A is used as the electronic circuit 110. Is temporarily saved in the memory 130, while the register data (processing B data) saved in the memory 130 when the process B is executed is returned to the electronic circuit 110, and the register data of the electronic circuit 110 is restored. By replacing all of the above, the processing to be executed is switched without initializing the electronic circuit 110. Further, when the processing executed in the electronic circuit 110 is switched from B to A, it can be realized by the operation reverse to the above.

このような構成とすることにより、ある処理を途中で中断し、別処理を途中から再開する必要がある場合でも、ハードウェアのみで動作の切り替えを行うことができるので、ソフトウェアよりも切替を高速に実現することが可能となる。   By adopting such a configuration, even if it is necessary to interrupt a process in the middle and restart another process in the middle, the operation can be switched only by hardware, so switching is faster than software. Can be realized.

なお、上記構成例のデータ制御回路120は、図16で示すように、レジスタデータの入れ替えに際して、データ退避動作とデータ復帰動作とを同時に実行する構成にするとよい。より具体的に述べると、電子回路110で実行される処理をAからBに切り替える場合には、処理Bを実行していた際に第1メモリ130aに退避しておいたレジスタデータ(処理Bデータ)を1ビットずつ電子回路110にシリアル入力して復帰させる一方、処理Bデータの復帰に応じて、1ビットずつ出力される電子回路110内のレジスタデータ(処理Aデータ)を第2メモリ130bに退避することで、電子回路110のレジスタデータを全て入れ替える構成とされている。図16では、復帰データがグレーボックス並びに実線矢印で表現され、退避データが白抜きボックス並びに破線矢印で表現されている。   Note that the data control circuit 120 of the above configuration example may be configured to simultaneously execute a data saving operation and a data restoring operation when register data is exchanged, as shown in FIG. More specifically, when the process executed in the electronic circuit 110 is switched from A to B, the register data saved in the first memory 130a when the process B is executed (process B data) ) Is serially input to the electronic circuit 110 bit by bit, and the register data (processing A data) in the electronic circuit 110 that is output bit by bit in response to the restoration of the processing B data is stored in the second memory 130b. By saving, all register data of the electronic circuit 110 is replaced. In FIG. 16, the return data is represented by a gray box and a solid line arrow, and the saved data is represented by a white box and a broken line arrow.

このような構成とすることにより、レジスタデータの入替動作、延いては、処理の切替動作を迅速に完了することが可能となる。   By adopting such a configuration, it is possible to quickly complete the register data replacement operation and, in turn, the process switching operation.

なお、上記の第1、第2メモリ130a、130bについては、別チップとしてもよいし、デュアルポートメモリの格納領域を分割し、第1、第2メモリ領域130a、130bとして用いても構わない。   The first and second memories 130a and 130b may be separate chips, or the dual port memory storage area may be divided and used as the first and second memory areas 130a and 130b.

次に、使用メモリとデータ転送量について、図17を参照しながら詳細に説明する。   Next, the memory used and the data transfer amount will be described in detail with reference to FIG.

図17は、使用メモリとデータ転送量との関係を示した図である。なお、本図の縦軸は退避データ量を示しており、横軸はデータ書込時のデータ転送レートを示している。   FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the used memory and the data transfer amount. In this figure, the vertical axis represents the saved data amount, and the horizontal axis represents the data transfer rate at the time of data writing.

例えば、数百[bit]のレジスタデータ(Z80系のレジスタデータなど)を退避するために10[ms]以上の退避時間を確保することができるのであれば、データ退避先のメモリとしてEEPROMを用いることもできるが、数[Kbit]のレジスタデータ(ARM7系のレジスタデータなど)をより短時間(1[ms]程度)で退避する必要がある場合には、EEPROMよりも高速の記憶回路(フラッシュやFeRAMなど)を使用する必要がある。   For example, if a save time of 10 [ms] or more can be secured in order to save several hundred [bit] register data (such as Z80 system register data), an EEPROM is used as a data save destination memory. However, when it is necessary to save several [Kbit] of register data (such as ARM7 system register data) in a shorter time (about 1 [ms]), a storage circuit (flash memory) faster than the EEPROM can be used. Or FeRAM) must be used.

すなわち、本発明に係るデータ処理装置において、レジスタデータの退避先としては、退避データ量と退避時間との関係を考慮して、電子回路から全てのレジスタデータを退避し得るだけのデータ転送レートを備えた記憶回路(SRAM、DRAM、EEPROM、フラッシュメモリ、FeRAM、MRAM、PRAM、RRAM、NVSRAM、BBSRAM、及び、これに類するメモリ、若しくは、ラッチ、レジスタ、及び、これに類する記憶素子)を適切に用いればよい。   That is, in the data processing apparatus according to the present invention, the data transfer rate that can save all the register data from the electronic circuit is considered as the save destination of the register data in consideration of the relationship between the save data amount and the save time. Equipped with suitable storage circuits (SRAM, DRAM, EEPROM, flash memory, FeRAM, MRAM, PRAM, RRAM, NVSRAM, BBSRAM, and similar memories, or latches, registers, and similar storage elements) Use it.

次に、電子回路のレジスタデータのみならず、電子回路で処理されるデータを格納する揮発性メモリのデータ退避/データ復帰もハードウェアで実現する応用例について、図18を参照しながら詳細に説明する。   Next, an application example in which not only register data of an electronic circuit but also data saving / recovery of a volatile memory storing data processed by the electronic circuit is realized by hardware will be described in detail with reference to FIG. To do.

図18は、電子回路で処理されるデータを格納する揮発性メモリのデータ退避/データ復帰をハードウェアで実現するための一構成例を示すブロック図である。なお、図中の実線矢印は、データの退避経路/復帰経路を示しており、破線矢印は、制御信号の伝達経路を示している。   FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example for realizing, in hardware, data saving / restoring of a volatile memory that stores data processed by an electronic circuit. In the figure, solid line arrows indicate data save / return paths, and broken line arrows indicate control signal transmission paths.

図18で示すように、本構成例のデータ処理装置は、大規模CPUなどの電子回路210と、データ制御回路220と、不揮発性メモリ230と、を有して成る。なお、上記した電子回路210、データ制御回路220、及び、不揮発性メモリ230は、いずれもデータバス240に接続されている。   As shown in FIG. 18, the data processing device of this configuration example includes an electronic circuit 210 such as a large-scale CPU, a data control circuit 220, and a nonvolatile memory 230. Note that the electronic circuit 210, the data control circuit 220, and the nonvolatile memory 230 described above are all connected to the data bus 240.

電子回路210は、図8(b)の電子回路110(ないしは、図8(a)の電子回路100からデータ制御回路100bを除いたもの)に相当するものであり、CPUコア210aのほかに、混載メモリ210b、キャッシュメモリ210c、デバッグ線制御回路210d、並びに、DMA[Direct Memory Access]コントローラ210eを有して成る。   The electronic circuit 210 corresponds to the electronic circuit 110 in FIG. 8B (or the electronic circuit 100 in FIG. 8A excluding the data control circuit 100b), and in addition to the CPU core 210a, It comprises a mixed memory 210b, a cache memory 210c, a debug line control circuit 210d, and a DMA [Direct Memory Access] controller 210e.

CPUコア210a、混載メモリ210b、及び、キャッシュメモリ210cは、いずれも、回路外部から回路内部の記憶素子にアクセスするためのデータ入力ポート及びデータ出力ポート(スキャンパスやJTAGなどのデバッグ用ポート)を備えて成る。このようなデバッグ用ポートについては、回路合成を行う際にオプションとして設ければよい。   Each of the CPU core 210a, the embedded memory 210b, and the cache memory 210c has a data input port and a data output port (a debugging port such as a scan path or JTAG) for accessing a storage element inside the circuit from the outside of the circuit. Be prepared. Such a debugging port may be provided as an option when performing circuit synthesis.

混載メモリ210b、及び、キャッシュメモリ210cは、電子回路210で処理されるデータを格納する揮発性メモリである。なお、図18の例では、混載メモリ210b、及び、キャッシュメモリ210cをいずれも電子回路210に内蔵する構成を例に挙げて説明を行うが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、各々を外付けとしても構わない。   The embedded memory 210 b and the cache memory 210 c are volatile memories that store data processed by the electronic circuit 210. In the example of FIG. 18, description is given by taking as an example a configuration in which both the embedded memory 210b and the cache memory 210c are built in the electronic circuit 210, but the configuration of the present invention is not limited to this. , Each may be externally attached.

デバッグ線制御回路210dは、CPUコア210a、混載メモリ210b及びキャッシュメモリ210cとデータ制御回路220との間で、デバッグ用ポートを介したデータの退避/復帰制御や、データバス240を介したデータの退避/復帰制御を行うほか、デバッグ用ポートを介した退避データ/復帰データの入出力経路となる手段である。   The debug line control circuit 210d performs data save / restore control via the debug port and data transfer via the data bus 240 between the CPU core 210a, the embedded memory 210b and the cache memory 210c, and the data control circuit 220. In addition to performing save / restore control, it is a means that serves as an input / output path for save data / restore data via the debug port.

DMAコントローラ210eは、データ制御回路220からの指示に基づき、混載メモリ210bのDMA転送制御を行う手段である。なお、DMAコントローラ210eは、データ制御回路220に内蔵しても構わない。   The DMA controller 210e is means for performing DMA transfer control of the embedded memory 210b based on an instruction from the data control circuit 220. The DMA controller 210e may be built in the data control circuit 220.

データ制御回路220は、図8(b)のデータ制御回路120に相当するものであり、電子回路210を構成するCPUコア210aのレジスタデータのみならず、電子回路210で処理されるデータを格納する揮発性メモリ(図18では、混載メモリ210bとキャッシュメモリ210c)のデータ退避/データ復帰をハードウェアで実現する機能(図18では、デバッグ用ポートを介したCPUコア210a、混載メモリ210b、キャッシュメモリ210cへのアクセス機能と、DMAコントローラ210eに対する混載メモリ210bのDMA転送指示機能)を備えて成る。なお、データ制御回路220は、図8(a)と同様、電子回路210に内蔵することも可能である。   The data control circuit 220 corresponds to the data control circuit 120 of FIG. 8B, and stores not only register data of the CPU core 210a constituting the electronic circuit 210 but also data processed by the electronic circuit 210. Functions for realizing data evacuation / recovery of data in the volatile memory (in FIG. 18, the embedded memory 210b and the cache memory 210c) by hardware (in FIG. 18, the CPU core 210a, the embedded memory 210b, the cache memory via the debug port) 210c and a DMA transfer instruction function of the embedded memory 210b for the DMA controller 210e). Note that the data control circuit 220 can be incorporated in the electronic circuit 210 as in FIG.

不揮発性メモリ230は、図8(b)のメモリ130に相当するものであり、電子回路210から読み出された各種データ(レジスタデータ、メモリデータ、及び、キャッシュデータ)の退避先となる記憶回路である。なお、不揮発性メモリ230は、図8(a)と同様、電子回路210に内蔵することも可能である。   The non-volatile memory 230 corresponds to the memory 130 in FIG. 8B, and a storage circuit serving as a save destination for various data (register data, memory data, and cache data) read from the electronic circuit 210. It is. Note that the nonvolatile memory 230 can also be incorporated in the electronic circuit 210 as in FIG.

また、不揮発性メモリ230としては、先にも述べたように、SRAM、DRAM、EEPROM、フラッシュメモリ、FeRAM、MRAM、PRAM、RRAM、NVSRAM、BBSRAM、及び、これに類するメモリ、若しくは、ラッチ、レジスタ、及び、これに類する記憶素子を用いればよい。   As described above, the nonvolatile memory 230 includes SRAM, DRAM, EEPROM, flash memory, FeRAM, MRAM, PRAM, RRAM, NVSRAM, BBSRAM, and similar memories, or latches and registers. And a similar memory element may be used.

また、デバッグ線を介したデータの退避先と成る不揮発性メモリと、データバス240を介したデータの退避先となる不揮発性メモリとを個別に有する構成としても構わない。   In addition, a configuration may be adopted in which a nonvolatile memory serving as a data saving destination via the debug line and a nonvolatile memory serving as a data saving destination via the data bus 240 are individually provided.

上記構成から成るデータ処理装置のデータ退避処理について、先出の図18とともに、図19を参照しながら説明する。   The data saving process of the data processing apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. 19 together with FIG.

図19は、データ退避処理の一例を示すフローチャートである。なお、図19では、電源オフが指示されたことをトリガとして、電子回路210のデータ退避処理を行う場合を例に挙げて説明を行うが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、先にも述べたように、電子回路210の待機状態が検出されたことや、処理切替が検出されたことをトリガとして、電子回路210のデータ退避処理を行うことも当然に可能である。   FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of the data saving process. In FIG. 19, the case where the data saving process of the electronic circuit 210 is performed by using an instruction to turn off the power as an example will be described as an example. However, the application target of the present invention is not limited to this. In addition, as described above, it is naturally possible to perform the data saving process of the electronic circuit 210 triggered by the detection of the standby state of the electronic circuit 210 or the detection of the process switching. .

まず、ステップS10にて、電源オフを指示する信号が検知されると、ステップS11にて、データ制御回路220から電子回路210に対する割り込み処理が行われ、電子回路210で実行中の処理が中断される。その後、ステップS12、S13では、データ制御回路220により、デバッグ線、或いは、データバス240を介して、キャッシュメモリ210cのデータ退避、及び、混載メモリ210bのデータ退避が実施される。また、ステップS14では、データ制御回路220によって、電子回路210の駆動クロックが遮断され、CPUコア210aの動作停止後に、ステップS15にて、デバッグ線を介したレジスタデータの退避が行われる。そして、全データの退避が完了した後、ステップS16にて、電子回路210の電源がオフされる。   First, when a signal for instructing power off is detected in step S10, an interrupt process is performed from the data control circuit 220 to the electronic circuit 210 in step S11, and a process being executed in the electronic circuit 210 is interrupted. The Thereafter, in steps S12 and S13, the data control circuit 220 saves data in the cache memory 210c and saves data in the embedded memory 210b via the debug line or the data bus 240. In step S14, the drive clock of the electronic circuit 210 is cut off by the data control circuit 220. After the operation of the CPU core 210a is stopped, the register data is saved via the debug line in step S15. Then, after the saving of all data is completed, the power source of the electronic circuit 210 is turned off in step S16.

なお、ステップS12におけるキャッシュメモリ210cのデータ退避や、ステップS13における混載メモリ210bのデータ退避に関しては、CPUコア210aのレジスタデータを退避する場合と同様、デバッグ線を介してキャッシュメモリ210cや混載メモリ210bを制御し、デバッグ線やデータバス240を介してデータの退避を行えばよい。なお、デバッグ線を介してデータの退避を行う場合、データ制御回路220から不揮発性メモリ230へのデータ退避経路については、データバス240を介する経路を用いてもよいし、不揮発性メモリ230に退避データを直接書き込む経路を用いてもよい。   In addition, regarding the data saving of the cache memory 210c in step S12 and the data saving of the embedded memory 210b in step S13, the cache memory 210c and the embedded memory 210b are connected via the debug line as in the case of saving the register data of the CPU core 210a. And the data may be saved via the debug line or the data bus 240. When data is saved via the debug line, the data saving path from the data control circuit 220 to the nonvolatile memory 230 may be a path via the data bus 240 or may be saved to the nonvolatile memory 230. A route for directly writing data may be used.

また、ステップS13における混載メモリ210bのデータ退避に関しては、上記した手法のほか、データ制御回路220によって、電子回路210に搭載されたDMAコントローラ210eを制御し、データバス240を介して、混載メモリ210bの格納データを不揮発性メモリ230にDMA転送することも可能である。   In addition to the above-described method, the data control circuit 220 controls the DMA controller 210e mounted on the electronic circuit 210 to save the data in the embedded memory 210b in step S13. It is also possible to DMA transfer the stored data to the nonvolatile memory 230.

また、CPUコア210aやDMAコントローラ210e以外に、混載メモリ210bの制御主体(例えばメモリコントローラ)が存在するのであれば、これを制御することにより、データバス240を介して、混載メモリ210bの格納データを不揮発性メモリ230に転送させることも可能である。   In addition to the CPU core 210a and the DMA controller 210e, if there is a control subject (for example, a memory controller) of the embedded memory 210b, the stored data in the embedded memory 210b is controlled via the data bus 240 by controlling this. Can be transferred to the nonvolatile memory 230.

上記で説明した通り、図18に示す構成であれば、電子回路210を構成するCPUコア210aのレジスタデータのみならず、電子回路210で処理されるデータを格納する揮発性メモリ(図18では混載メモリ210bとキャッシュメモリ210c)のデータ退避/データ復帰もハードウェアで実現することができるので、CPUコア210aでデータ退避プログラムを実行し、ソフトウェア処理によるデータの退避制御を行う構成に比べて、データの退避/復帰(延いては電源のオン/オフ)を高速に行うことが可能となる。   As described above, with the configuration shown in FIG. 18, not only the register data of the CPU core 210a that constitutes the electronic circuit 210 but also the volatile memory that stores data processed by the electronic circuit 210 (in FIG. Data save / restore of the memory 210b and the cache memory 210c) can also be realized by hardware. Therefore, the data save program is executed by the CPU core 210a and data save control is performed by software processing. Can be saved / restored (and thus turned on / off) at high speed.

なお、上記のデータ退避制御に際して、混載メモリ210bの格納データは、電子回路210の状態復帰に必須であるため、これを退避せずに破棄することはできないが、キャッシュメモリ210cの格納データについては、混載メモリ210bの格納データと重複しており、電子回路210の状態復帰後にキャッシュデータが存在しなくても、混載メモリ210bの格納データを再度読み出せば足りる。そのため、キャッシュメモリ210cの格納データについては、これを退避させずに破棄しても構わない。   In the above data saving control, the data stored in the embedded memory 210b is indispensable for returning the state of the electronic circuit 210, and therefore cannot be discarded without saving, but the data stored in the cache memory 210c is Even if there is no cache data after the electronic circuit 210 returns to the state, it is sufficient to read the stored data in the embedded memory 210b again. For this reason, the data stored in the cache memory 210c may be discarded without being saved.

ただし、CPUコア210aがキャッシュデータを使用しているタイミングで、電子回路210のデータ退避が行われた場合、電子回路210の復帰時にキャッシュデータが破棄されていると、CPUコア210aにとっては、使用中のキャッシュデータが突然消失してしまったように見えるため、その動作に支障を生じるおそれがある。そこで、キャッシュデータを破棄する上記構成を採用する場合には、電子回路210のマシンサイクルを監視し、CPUコア210aでキャッシュデータが使用されていないときを見計らって、電子回路210のデータ退避を行う構成とすることが望ましい。   However, if the data is saved in the electronic circuit 210 at the timing when the CPU core 210a uses the cache data, if the cache data is discarded when the electronic circuit 210 is restored, the CPU core 210a uses the cache data. Since the cache data inside seems to have suddenly disappeared, there is a possibility that the operation may be hindered. Therefore, when the above configuration for discarding the cache data is adopted, the machine cycle of the electronic circuit 210 is monitored, and the data of the electronic circuit 210 is saved in anticipation of the cache data not being used by the CPU core 210a. It is desirable to have a configuration.

また、図19では、CPUコア210aのレジスタデータ退避、混載メモリ210bのデータ退避、及び、キャッシュメモリ210cのデータ退避を直列的に処理する構成を例示して説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、混載メモリ210bの格納データは、データバス240を介するDMA転送によって退避させ、CPUコア210aのレジスタデータは、デバッグ線を介して退避させ、キャッシュメモリ210cの格納データは破棄するという具合に、並列的に処理する構成としてもよい。このような構成とすることにより、データの退避/復帰(延いては電源のオン/オフ)をより高速に実行することが可能となる。   Also, in FIG. 19, the description has been given by exemplifying the configuration in which the register data saving of the CPU core 210a, the data saving of the embedded memory 210b, and the data saving of the cache memory 210c are processed in series. However, the data stored in the embedded memory 210b is saved by DMA transfer via the data bus 240, and the register data of the CPU core 210a is saved via a debug line, for example. The stored data may be processed in parallel such that the stored data is discarded. By adopting such a configuration, it is possible to execute data save / restore (and thus power on / off) at a higher speed.

また、上記のデバッグ線制御回路210dやDMAコントローラ210eを有しておらず、CPUコア210aを用いてソフトウェア処理によるデータの退避制御を行わざるを得ない場合には、先出の図15で説明したレジスタデータの入れ替え処理によって、迅速にデータ退避プログラムへの移行を行い、データバス240を介して、混載メモリ210bやキャッシュメモリ210cの格納データを不揮発性メモリ240に退避すればよい。   Further, when the debug line control circuit 210d and the DMA controller 210e are not provided and the data save control by software processing must be performed using the CPU core 210a, the description will be given with reference to FIG. It is only necessary to quickly shift to the data saving program through the register data replacement process and save the data stored in the embedded memory 210b and the cache memory 210c to the nonvolatile memory 240 via the data bus 240.

次に、上記構成から成るデータ処理装置のデータ復帰処理について、先出の図18とともに、図20を参照しながら説明する。   Next, the data restoration process of the data processing apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG. 20 together with FIG.

図20は、データ復帰処理の一例を示すフローチャートである。なお、図20(a)、(b)のフローチャートには、それぞれ、電子回路210のデータ復帰に際して、電子回路210に特定の処理(ウェイト処理やユーザへの報知処理など)を実行させるステップが含まれている。   FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of the data restoration process. 20A and 20B includes steps for causing the electronic circuit 210 to execute specific processing (such as wait processing and user notification processing) when the electronic circuit 210 restores data. It is.

まず、図20(a)のフローチャート(データ制御回路220による割込み制御によって、上記特定の処理を実現する手法)について説明する。   First, the flowchart of FIG. 20A (a method for realizing the specific processing by interrupt control by the data control circuit 220) will be described.

ステップS20で電源がオンされると、続くステップS21では、不揮発性メモリ230に退避されていたデータが電子回路210に復帰される。なお、ステップS21におけるデータ復帰のうち、混載メモリ210bやキャッシュメモリ210cのデータ復帰に関しては、CPUコア210aのレジスタデータを復帰する場合と同様、デバッグ線を介して混載メモリ210bやキャッシュメモリ210cを制御し、デバッグ線やデータバス240を介してデータの復帰を行えばよい。なお、デバッグ線を介してデータの退避を行う場合、不揮発性メモリ230からデータ制御回路220へのデータ復帰経路については、データバス240を介する経路を用いてもよいし、不揮発性メモリ230から復帰データを直接読み込む経路を用いてもよい。   When the power is turned on in step S20, the data saved in the nonvolatile memory 230 is returned to the electronic circuit 210 in the subsequent step S21. Of the data recovery in step S21, regarding the data recovery of the embedded memory 210b and the cache memory 210c, the embedded memory 210b and the cache memory 210c are controlled via the debug line as in the case of recovering the register data of the CPU core 210a. Then, the data may be restored via the debug line or the data bus 240. Note that when data is saved via the debug line, the data return path from the nonvolatile memory 230 to the data control circuit 220 may be the path via the data bus 240 or may be recovered from the nonvolatile memory 230. A route for directly reading data may be used.

また、ステップS21における混載メモリ210bのデータ復帰に関しては、上記した手法のほか、データ制御回路220によって、電子回路210に搭載されたDMAコントローラ210eを制御し、データバス240を介して、不揮発性メモリ230の退避データを混載メモリ210bにDMA転送することも可能である。   In addition to the above-described method, the data control circuit 220 controls the DMA controller 210e mounted on the electronic circuit 210 and restores the nonvolatile memory via the data bus 240 with respect to the data restoration of the embedded memory 210b in step S21. It is also possible to DMA transfer the saved data 230 to the embedded memory 210b.

また、CPUコア210aやDMAコントローラ210e以外に、混載メモリ210bの制御主体(例えばメモリコントローラ)が存在するのであれば、これを制御することにより、データバス240を介して、不揮発性メモリ230の退避データを混載メモリ210bに転送させることも可能である。   In addition to the CPU core 210a and the DMA controller 210e, if there is a control subject (for example, a memory controller) of the embedded memory 210b, the nonvolatile memory 230 can be saved via the data bus 240 by controlling this. It is also possible to transfer data to the embedded memory 210b.

ステップS21におけるデータの復帰が完了すると、ステップS22では、データ制御回路220によって、電子回路210の駆動クロックが供給され、CPUコア210aが起動される。   When the restoration of data in step S21 is completed, in step S22, the data control circuit 220 supplies the drive clock for the electronic circuit 210 and activates the CPU core 210a.

そして、ステップS23では、電子回路210にデータの退避/復帰が行われたことを通知する処理として、データ制御回路220から所定の割り込み処理が行われ、続くステップS24にて、上記特定の処理を実現するために事前に準備しておいたプログラム(以下では、特定プログラムと呼ぶ)が実行される。   In step S23, a predetermined interrupt process is performed from the data control circuit 220 as a process for notifying the electronic circuit 210 that the data has been saved / restored. In the subsequent step S24, the specific process is performed. A program prepared in advance for realization (hereinafter referred to as a specific program) is executed.

ステップS24における特定の処理が完了すると、ステップS25では、電子回路210の通常動作(データ退避前に行われていた動作)が再開される。   When the specific process in step S24 is completed, in step S25, the normal operation of the electronic circuit 210 (the operation performed before data saving) is resumed.

次に、図20(b)のフローチャート(データ制御回路220によるデータの入れ替え処理によって、上記特定の処理を実現する手法)について説明する。   Next, the flowchart of FIG. 20B (a method for realizing the specific processing by the data replacement processing by the data control circuit 220) will be described.

ステップS30で電源がオンされると、続くステップS31では、不揮発性メモリ230の退避データではなく、先述の特定プログラムが電子回路210に入力される。   When the power is turned on in step S30, in the subsequent step S31, the aforementioned specific program is input to the electronic circuit 210 instead of the saved data in the nonvolatile memory 230.

ステップS31における特定プログラムの入力が完了すると、ステップS32では、データ制御回路220によって電子回路210の駆動クロックが供給され、CPUコア210aが起動される。そして、ステップS33では、上記の特定プログラムが実行される。   When the input of the specific program in step S31 is completed, in step S32, the drive clock of the electronic circuit 210 is supplied by the data control circuit 220, and the CPU core 210a is activated. In step S33, the specific program is executed.

その後、ステップS33における特定の処理が完了すると、ステップS34では、先出の図15で説明したレジスタデータの入れ替え処理を応用して、不揮発性メモリ230の退避データが電子回路210に復帰される。   Thereafter, when the specific processing in step S33 is completed, in step S34, the saved data in the nonvolatile memory 230 is restored to the electronic circuit 210 by applying the register data replacement processing described above with reference to FIG.

そして、ステップS35では、電子回路210の通常動作(データ退避前に行われていた動作)が再開される。   In step S35, the normal operation of the electronic circuit 210 (the operation performed before saving data) is resumed.

上記で説明したように、不揮発性メモリ230に退避されたデータの復帰に際して、電子回路210がデータの退避前に行っていた処理を再開するよりも先に、これとは異なる特定の処理を実行させる構成であれば、電子回路210の通常動作を再開するに先立ち、ユーザに対してデータの退避/復帰が行われた旨を通知し、通常動作の再開準備を促すようなメッセージを表示したり、当該処理内容を維持するか破棄するかを選択させたりすることができるので、利便性を向上することが可能となる。   As described above, when the data saved in the nonvolatile memory 230 is restored, a specific process different from this is executed before the electronic circuit 210 resumes the process performed before the data is saved. In such a configuration, prior to resuming the normal operation of the electronic circuit 210, the user is notified that the data has been saved / restored, and a message prompting the user to prepare for the resumption of the normal operation is displayed. Since it is possible to select whether to maintain or discard the processing contents, it is possible to improve convenience.

すなわち、電子回路210は、そのデータ退避/復帰中に駆動クロックが遮断されるため、自身ではデータ退避/復帰が行われたかどうかを判別することができず、データ復帰完了後には、あたかも何事もなかったようにデータ退避前の動作を再開しようとするが、その動作再開に先立って、上記特定の処理を行うことにより、例えば、ユーザ操作を常時要求するようなアプリケーション(例えばゲーム機)の停電時にデータ退避が行われた場合であっても、データ復帰後には、ユーザに対して通常動作の再開準備を促すようなメッセージを出すことができるので、いきなりデータ退避前の動作が再開されて、ユーザが対処不能となることを防止することが可能となる。   In other words, since the drive clock is cut off during the data saving / restoring, the electronic circuit 210 cannot determine whether or not the data saving / restoring has been performed by itself. The operation before the data saving is attempted to be resumed as if there was not, but prior to the resumption of the operation, for example, a power outage of an application (for example, a game machine) that constantly requests a user operation by performing the specific processing described above. Even if data is saved at times, a message that prompts the user to prepare for resumption of normal operation can be issued after the data is restored, so the operation before the data saving is suddenly resumed, It becomes possible to prevent the user from dealing with it.

なお、図20(a)、(b)では、上記特定の処理を実現する手法として、割込み制御を行うフローと、データの入れ替え処理を行うフローを別個に描写して説明を行ったが、これらのフローについては、いずれか一のフローのみを実施してもよいし、両方のフローを併用しても構わない。   In FIGS. 20A and 20B, as a method for realizing the above-described specific processing, the flow for performing interrupt control and the flow for performing data replacement processing are separately depicted and described. As for this flow, only one of the flows may be implemented, or both flows may be used in combination.

例えば、図20(a)の割り込み制御を行うフローは、大容量のプログラムに対応しやすいが、CPUコア210aを用いたソフトウェア処理となるので、処理速度の面では不利である。これに対して、図20(b)のデータ入れ替え処理を行うフローは、ハードウェア処理によって特定プログラムをいち早く実行することができるが、大容量のプログラムには対応しにくい。従って、両方のフローを併用する場合には、特定プログラムの内容(処理の軽重)に応じて、いずれか一方のフローを選択的に用いればよい。   For example, the flow for interrupt control shown in FIG. 20A is easy to deal with a large-capacity program, but is software processing using the CPU core 210a, which is disadvantageous in terms of processing speed. On the other hand, the flow for performing the data exchange process in FIG. 20B can execute the specific program quickly by hardware processing, but it is difficult to cope with a large-capacity program. Therefore, when both flows are used in combination, either one of the flows may be selectively used according to the contents of the specific program (processing weight).

また、電子回路210にデータ退避/復帰を通知する手段としては、上記の割り込み制御以外にも、データバス240を介して、データ退避/復帰を通知する所定の通知データを流し、電子回路210で当該通知データが検出されたときに、先述の特定プログラムを実行させる構成が考えられる。ただし、当該構成を採用する場合には、CPUコア210aによってデータバス240を常時監視しておくプログラムが必要となる。   As means for notifying the electronic circuit 210 of data save / restore, in addition to the above-described interrupt control, predetermined notification data for notifying data save / restore is sent via the data bus 240, and the electronic circuit 210 A configuration in which the specific program described above is executed when the notification data is detected is conceivable. However, when adopting this configuration, a program for constantly monitoring the data bus 240 by the CPU core 210a is required.

また、上記の構成は、突発的な停電時など、比較的長期に亘って電源が遮断された後にデータ復帰が行われる場合を想定した構成であるが、電子回路210の待機時に電源遮断を行う場合など、短期間に高頻度でデータ退避/復帰が行われる場合については、上記の特定プログラムを実行させることなく、通常動作を遅滞なく再開する構成としてもよい。   In addition, the above configuration is a configuration that assumes a case where data restoration is performed after the power is shut off for a relatively long period of time, such as in the event of a sudden power failure, but the power is shut off when the electronic circuit 210 is on standby. In the case where data is saved / restored frequently in a short period of time, the normal operation may be resumed without delay without executing the specific program.

次に、複数存在するデータ処理装置の同時復帰に関する応用例について、図21と図22を参照しながら詳細に説明する。   Next, an application example relating to simultaneous restoration of a plurality of existing data processing apparatuses will be described in detail with reference to FIGS. 21 and 22.

図21は、複数存在するデータ処理装置の同時復帰を実現するための一構成例を示すブロック図である。なお、図21では、3つのデータ処理装置200A、200B、200Cを備えたシステムを例に挙げて説明を行うが、データ処理装置の個数については、これに限定されるものではない。   FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example for realizing simultaneous return of a plurality of existing data processing apparatuses. In FIG. 21, description will be made by taking a system including three data processing devices 200A, 200B, and 200C as an example, but the number of data processing devices is not limited to this.

図21に示すように、データ処理装置200Aは、電子回路210Aと、データ制御回路220Aと、不揮発性メモリ230Aと、を有して成る。データ処理装置200Bは、電子回路210Bと、データ制御回路220Bと、不揮発性メモリ230Bと、を有して成る。データ処理装置200Cは、電子回路210Cと、データ制御回路220Cと、不揮発性メモリ230Cと、を有して成る。   As shown in FIG. 21, the data processing device 200A includes an electronic circuit 210A, a data control circuit 220A, and a nonvolatile memory 230A. The data processing device 200B includes an electronic circuit 210B, a data control circuit 220B, and a nonvolatile memory 230B. The data processing device 200C includes an electronic circuit 210C, a data control circuit 220C, and a nonvolatile memory 230C.

なお、電子回路210A、210B、210Cは、図18の電子回路210に相当するものであり、データ制御回路220A、220B、220Cは、図18のデータ制御回路220に相当するものであり、不揮発性メモリ230A、230B、230Cは、図18の不揮発性メモリ230に相当するものである。   The electronic circuits 210A, 210B, and 210C correspond to the electronic circuit 210 in FIG. 18, and the data control circuits 220A, 220B, and 220C correspond to the data control circuit 220 in FIG. The memories 230A, 230B, and 230C correspond to the nonvolatile memory 230 in FIG.

図22は、データ制御回路220Aの内部構成を示すブロック図である。なお、データ制御回路220B、220Cについても、これと同様の構成とする。   FIG. 22 is a block diagram showing an internal configuration of the data control circuit 220A. The data control circuits 220B and 220C have the same configuration.

図22に示すように、データ制御回路220Aは、電子回路210Aのデータを不揮発性メモリ230Aに退避するデータ退避制御部A1と、不揮発性メモリ230Aに退避されたデータを電子回路210Aに復帰するとともに、電子回路210Aのデータ復帰が完了したときに、その旨を示すデータ復帰完了通知信号SAを送出するデータ復帰制御部A2と、他のデータ処理装置200B、200Cにおけるデータ復帰状態(図21及び図22の構成例では、データ復帰完了検出信号SD)を監視する復帰監視制御部A3と、全てのデータ処理装置200A、200B、200Cにおけるデータ復帰が完了されるまで、電子回路210Aの動作を停止させておく動作再開制御部A4と、を備えて成る構成とされている。データ制御回路220B、220Cについても、これと同様の構成とする。   As shown in FIG. 22, the data control circuit 220A includes a data saving control unit A1 that saves the data of the electronic circuit 210A in the nonvolatile memory 230A, and the data saved in the nonvolatile memory 230A is returned to the electronic circuit 210A. When the data recovery of the electronic circuit 210A is completed, the data recovery control unit A2 that sends a data recovery completion notification signal SA indicating that and the data recovery state in the other data processing devices 200B and 200C (FIGS. 21 and In the configuration example 22, the operation of the electronic circuit 210A is stopped until the data recovery in the recovery monitoring control unit A3 that monitors the data recovery completion detection signal SD) and the data processing devices 200A, 200B, and 200C is completed. And an operation resumption control unit A4. The data control circuits 220B and 220C have the same configuration.

すなわち、データ制御回路220A、220B、220Cは、先述したデータ退避/復帰機能のほか、それぞれ、データ復帰完了通知信号SA、SB、SCの送出機能と、データ復帰完了検出信号SDに応じた同時復帰機能と、を備えている。   That is, the data control circuits 220A, 220B, and 220C, in addition to the data saving / restoring function described above, respectively, send functions for sending the data restoration completion notification signals SA, SB, SC, and simultaneous restoration according to the data restoration completion detection signal SD, respectively. And features.

なお、上記のデータ復帰完了通知信号SA、SB、SCは、例えば、データ復帰中にはローレベルとなり、データ復帰完了後にはハイレベルとなる2値の論理信号であり、図21の構成例では、いずれも論理積演算器250に入力されている。   Note that the data recovery completion notification signals SA, SB, and SC are binary logic signals that are at a low level during data recovery and are at a high level after completion of data recovery, for example, in the configuration example of FIG. Are input to the logical product calculator 250.

また、データ復帰完了検出信号SDは、論理積演算器250の出力信号(データ復帰完了通知信号SA、SB、SCの論理積演算信号)であり、データ復帰完了通知信号SA、SB、SCがいずれもハイレベルであるとき(データ処理装置200A、200B、200Cのデータ復帰がいずれも完了しているとき)にのみハイレベルとなり、その余の場合にはローレベルとなる。   The data restoration completion detection signal SD is an output signal of the AND operator 250 (an AND operation signal of the data restoration completion notification signals SA, SB, SC), and any of the data restoration completion notification signals SA, SB, SC is used. Is at the high level only (when the data recovery of the data processing devices 200A, 200B, and 200C has been completed), and is at the low level otherwise.

このように、データ復帰完了通知信号SA、SB、SCからデータ復帰完了検出信号SDを生成する手段として、データ処理装置200A、200B、200Cとは別に、論理積演算器250を設けた構成であれば、データ処理装置の増設時にも容易に対応することが可能となる。ただし、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、データ制御回路220A、220B、220C相互間で、データ復帰完了通知信号SA、SB、SCを直接監視し合う構成としても構わない。或いは、データ処理装置200A、200B、200Cの動作再開に支障が生じない範囲であれば、論理積演算器250に代えて、他の論理演算回路(多数決演算器など)を用いても構わない。   In this manner, the logical product calculator 250 is provided separately from the data processing devices 200A, 200B, and 200C as means for generating the data recovery completion detection signal SD from the data recovery completion notification signals SA, SB, and SC. Thus, it is possible to easily cope with the addition of data processing devices. However, the configuration of the present invention is not limited to this. For example, the data control completion signals SA, SB, SC may be directly monitored between the data control circuits 220A, 220B, 220C. . Alternatively, another logical operation circuit (such as a majority operation unit) may be used instead of the logical product operation unit 250 as long as it does not interfere with the resumption of operation of the data processing devices 200A, 200B, and 200C.

また、先述したように、データ制御回路220A、220B、220Cは、復帰監視制御部A3と、動作再開制御部A4と、を有して成り、それぞれのデータ復帰処理が完了した後も、データ復帰完了検出信号SDがハイレベルとなるまで、電子回路210A、210B、210Cの駆動クロックを停止させておき、データ復帰完了検出信号SDがハイレベルとなった時点で、上記駆動クロックの供給を再開する構成とされている。   As described above, the data control circuits 220A, 220B, and 220C include the return monitoring control unit A3 and the operation resumption control unit A4, and the data recovery is performed after the completion of the respective data recovery processes. The drive clocks of the electronic circuits 210A, 210B, and 210C are stopped until the completion detection signal SD becomes high level, and when the data return completion detection signal SD becomes high level, supply of the drive clock is resumed. It is configured.

このように、データ制御回路220A、220B、220Cに、それぞれ、互いのデータ復帰状況を監視し合う機能を設け、全てのデータ処理装置200A、200B、200Cのデータ復帰が完了した時点で、各々の動作を再開させる構成とすることにより、データ処理装置200A、200B、200C毎にデータ復帰の完了タイミングがばらついたとしても、各々の動作再開タイミングについては、これを一致させることが可能となる。   As described above, the data control circuits 220A, 220B, and 220C are each provided with a function of monitoring the data restoration status of each other, and when the data restoration of all the data processing devices 200A, 200B, and 200C is completed, By adopting a configuration in which the operation is resumed, even if the data restoration completion timing varies for each of the data processing devices 200A, 200B, and 200C, it is possible to match the respective operation resumption timings.

すなわち、上記構成であれば、最先にデータ復帰を完了したデータ処理装置がその余のデータ処理装置のデータ復帰中(処理停止中)に動作を再開してしまうことがないので、誤動作を防止することが可能となる。   In other words, with the above configuration, the data processing device that has completed the data restoration first does not resume operation while the other data processing devices are restoring data (stopping processing), thus preventing malfunction. It becomes possible to do.

なお、電子回路210A、210B、210Cの待機時に電源を遮断することで低消費電力化を実現する場合、データ制御回路220A、220B、220Cでは、電子回路210A、210B、210Cの動作状態(待機状態であるか否か)を検出する必要があるが、その検出手段としては、先出の図12で示した構成と同様、電子回路210A、210B、210Cから周辺回路(図21では不図示)に対してデータ要求信号が送出されたときに、電子回路210A、210B、210Cが待機状態となったことを検出し、前記周辺回路から応答信号が送出されたときに、電子回路210A、210B、210Cを待機状態から復帰すべきことを検出する状態監視部を設ければよい。   In the case of realizing low power consumption by shutting off the power supply during standby of the electronic circuits 210A, 210B, 210C, in the data control circuits 220A, 220B, 220C, the operation state of the electronic circuits 210A, 210B, 210C (standby state) As the detection means, the electronic circuit 210A, 210B, 210C is changed from the electronic circuit 210A, 210B, 210C to the peripheral circuit (not shown in FIG. 21) as the detecting means. On the other hand, when a data request signal is sent, it is detected that the electronic circuits 210A, 210B, 210C are in a standby state, and when a response signal is sent from the peripheral circuit, the electronic circuits 210A, 210B, 210C. It is only necessary to provide a state monitoring unit that detects whether to return from the standby state.

このように、電子回路210A、210B、210Cの既存信号端子を監視することで各々の待機状態を検出する構成であれば、電子回路210A、210B、210Cに何ら変更を加えることなく、その設計資産を有効に活用することができるので、短い開発期間で低コストに、電子回路210A、210B、210Cの利便性向上や待機時における消費電力削減を実現することが可能となる。   As described above, if the standby state is detected by monitoring the existing signal terminals of the electronic circuits 210A, 210B, and 210C, the design assets can be changed without making any changes to the electronic circuits 210A, 210B, and 210C. Therefore, it is possible to improve the convenience of the electronic circuits 210A, 210B, and 210C and reduce the power consumption during standby in a short development period and at a low cost.

ただし、電子回路210A、210B、210Cの動作状態(待機状態であるか否か)を検出する手段は、上記に限定されるものではなく、いかなる構成を用いても構わない。   However, the means for detecting the operation state (whether or not the electronic circuit 210A, 210B, 210C is in the standby state) is not limited to the above, and any configuration may be used.

例えば、電子回路210A、210B、210Cが処理停止信号(例えば、CPUのハングアップ時など、何らかのトラブルによって強制的に処理が停止された場合にフラグが立つHALT信号)の出力端子を有する場合であれば、当該信号端子を監視する構成としても構わない。   For example, when the electronic circuits 210A, 210B, and 210C have an output terminal of a processing stop signal (for example, a HALT signal that is flagged when the processing is forcibly stopped due to some trouble such as when the CPU is hung up). For example, the signal terminal may be monitored.

また、電子回路210A、210B、210Cが各々の待機状態を示す専用信号端子を有する場合であれば、当該信号端子を監視する構成としても構わない。   Further, if the electronic circuits 210A, 210B, and 210C have dedicated signal terminals indicating the respective standby states, the signal terminals may be monitored.

或いは、電子回路210A、210B、210Cが汎用のデータ入出力ポート(図21ではデータバス240)を介して、各々が待機状態であることを示すデータを送出する機能を有する場合であれば、当該データを監視する構成としても構わない。   Alternatively, if the electronic circuits 210A, 210B, and 210C have a function of sending data indicating that each is in a standby state via a general-purpose data input / output port (data bus 240 in FIG. 21), A configuration for monitoring data may be used.

本発明は、マイクロプロセッサ、画像処理プロセッサ、マルチメディアプロセッサ、IPコア、パーソナルコンピュータ、ネットワークサーバ、モバイル機器、ゲーム機、PDAなどの利便性向上(電池消耗時のデータ保護や処理切替速度の高速化)や待機時における消費電力削減(バッテリ機器における駆動時間の延長や電池寿命の延長)を図る上で有用な技術である。   The present invention improves the convenience of a microprocessor, an image processor, a multimedia processor, an IP core, a personal computer, a network server, a mobile device, a game machine, a PDA, etc. (data protection and battery switching speed when the battery is exhausted) ) And power consumption reduction during standby (extension of driving time and battery life in battery devices).

は、本発明に係るデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。These are block diagrams which show one Embodiment of the data processor which concerns on this invention. は、データ退避期間及びデータ復帰期間を説明するための波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram for explaining a data saving period and a data restoration period. は、データ退避動作を説明するためのタイミングチャートである。These are timing charts for explaining the data saving operation. は、データ復帰動作を説明するためのタイミングチャートである。These are timing charts for explaining the data recovery operation. は、全配線引出し型(a)とシフトレジスタ活用型(b)の概略構成を示すブロック図である。These are block diagrams which show schematic structure of all wiring drawer | drawing-out type (a) and shift register utilization type | mold (b). は、レジスタ数と配線長との関係を示す図である。These are figures which show the relationship between the number of registers and wiring length. は、演算処理部及び不揮発性メモリのデータ転送速度を示す図である。These are figures which show the data transfer speed of an arithmetic processing part and a non-volatile memory. は、本発明に係るデータ制御回路を搭載したシステム構成の一例を示すブロック図である。These are block diagrams which show an example of the system configuration | structure which mounts the data control circuit which concerns on this invention. は、電源投入/遮断時のデータ保持を実現するための一構成例を示すブロック図である。These are block diagrams which show the example of 1 structure for implement | achieving data retention at the time of power activation / shutdown. は、データ保持動作の一例を示すタイムチャートである。These are time charts showing an example of the data holding operation. は、待機時電源遮断による低消費電力化を実現するための一構成例を示すブロック図である。These are block diagrams which show the example of 1 structure for implement | achieving the reduction in power consumption by power supply interruption at the time of standby. は、状態監視部120bで電子回路110の動作状態を検出するための一構成例を示すブロック図である。These are block diagrams which show the example of 1 structure for detecting the operation state of the electronic circuit 110 by the state monitoring part 120b. は、本発明によるリーク電力の抑制効果を説明するための図である。These are the figures for demonstrating the suppression effect of the leak electric power by this invention. は、本発明によるデバイス全体の消費電力削減効果を説明するための図である。These are the figures for demonstrating the power consumption reduction effect of the whole device by this invention. は、レジスタデータの入れ替えによる処理切替を実現するための一構成例を示すブロック図である。These are block diagrams which show the example of 1 structure for implement | achieving process switching by replacement of register data. は、データ退避/データ復帰の同時実行を実現するための一構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration for realizing simultaneous execution of data save / restore. は、使用メモリとデータ転送量との関係を示した図である。These are the figures which showed the relationship between used memory and data transfer amount. は、電子回路で処理されるデータを格納する揮発性メモリのデータ退避/データ復帰を実現するための一構成例を示すブロック図である。These are block diagrams which show the example of 1 structure for implement | achieving data backup / data restoration of the volatile memory which stores the data processed with an electronic circuit. は、データ退避処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a data saving process. は、データ復帰処理の一例を示すフローチャートである。These are flowcharts showing an example of data restoration processing. は、複数存在するデータ処理装置の同時復帰を実現するための一構成例を示すブロック図である。These are block diagrams which show the example of 1 structure for implement | achieving the simultaneous return of multiple data processing apparatuses. は、データ制御回路220Aの内部構成を示すブロック図である。These are block diagrams showing the internal configuration of the data control circuit 220A.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子回路部
2 データ退避/復帰制御部
3 不揮発性メモリ(FeRAM)
11、12、13 レジスタ
21 動作モード制御部
22 シーケンス制御部
23 データスキャン制御部
24 シリアル/パラレル変換部
24a SIPOレジスタ
24b PISOレジスタ
24c 双方向I/Oバッファ
25 アドレス生成部
26 リード/ライト制御部
100 システムLSI(SoC)
100a 電子回路(CPUコアなど)
100b データ制御回路
100c 混載メモリ
110 電子回路(CPUなど)
120 データ制御回路
120a 電源制御部
120b 状態監視部
130 メモリ
130a 第1メモリ(第1格納領域)
130b 第2メモリ(第2格納領域)
140 電源制御回路
150 周辺回路
200A、200B、200C データ処理装置
210、210A、210B、210C 電子回路(CPUなど)
210a CPUコア
210b 混載メモリ(揮発性)
210c キャッシュメモリ(揮発性)
210d デバッグ線制御回路
210e DMAコントローラ
220、220A、220B、220C データ制御回路
230、230A、230B、230C 不揮発性メモリ
240 データバス
250 論理積演算器
A1 データ退避制御部
A2 データ復帰制御部
A3 復帰監視制御部
A4 動作再開制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic circuit part 2 Data saving / restoration control part 3 Nonvolatile memory (FeRAM)
11, 12, 13 Register 21 Operation mode control unit 22 Sequence control unit 23 Data scan control unit 24 Serial / parallel conversion unit 24a SIPO register 24b PISO register 24c Bidirectional I / O buffer 25 Address generation unit 26 Read / write control unit 100 System LSI (SoC)
100a Electronic circuit (CPU core, etc.)
100b Data control circuit 100c Embedded memory 110 Electronic circuit (CPU, etc.)
120 Data Control Circuit 120a Power Supply Control Unit 120b Status Monitoring Unit 130 Memory 130a First Memory (First Storage Area)
130b Second memory (second storage area)
140 Power supply control circuit 150 Peripheral circuit 200A, 200B, 200C Data processing device 210, 210A, 210B, 210C Electronic circuit (CPU, etc.)
210a CPU core 210b Mixed memory (volatile)
210c Cache memory (volatile)
210d Debug line control circuit 210e DMA controller 220, 220A, 220B, 220C Data control circuit 230, 230A, 230B, 230C Non-volatile memory 240 Data bus 250 AND operation unit A1 Data save control unit A2 Data return control unit A3 Return monitoring control Part A4 Operation resumption control part

Claims (30)

電源遮断時、電源電圧の降下が検知されてから、前記電源電圧が装置の動作保証下限電圧に達するまでの間に、電子回路部の状態復帰に必要な全データを不揮発性メモリに退避するデータ退避制御手段を有して成ることを特徴とするデータ処理装置。   Data that saves all the data necessary to restore the state of the electronic circuit section to the non-volatile memory after the power supply voltage drop is detected when the power is shut off until the power supply voltage reaches the operation guarantee lower limit voltage of the device A data processing apparatus comprising a retreat control means. 電源投入時、前記電源電圧が装置の動作保証下限電圧に達してから、前記電子回路部が動作を開始するまでの間に、前記不揮発性メモリに退避されたデータを前記電子回路部に復帰するデータ復帰制御手段を有して成ることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。   When the power is turned on, the data saved in the non-volatile memory is restored to the electronic circuit unit after the power supply voltage reaches the operation guarantee lower limit voltage until the electronic circuit unit starts operating. The data processing apparatus according to claim 1, further comprising a data restoration control unit. 前記電子回路部は、状態復帰に必要なデータの退避/復帰をシリアルデータ転送にて行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のデータ処理装置。   The data processing apparatus according to claim 1, wherein the electronic circuit unit saves / restores data necessary for state recovery by serial data transfer. 前記電子回路部は、通常時の第1信号経路とは別に、所定の制御信号に応じてフリップフロップをシフトレジスタ構造に切り換えるための第2信号経路を備えていることを特徴とする請求項3に記載のデータ処理装置。   4. The electronic circuit unit according to claim 3, further comprising a second signal path for switching the flip-flop to a shift register structure in accordance with a predetermined control signal, in addition to the first signal path in a normal state. The data processing apparatus described in 1. データ退避時には、前記電子回路部からシリアル入力されるデータをパラレル変換して前記不揮発性メモリに出力する一方、データ復帰時には、前記不揮発性メモリからパラレル入力されるデータをシリアル変換して前記電子回路部に出力するシリアル/パラレル変換部を有して成ることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のデータ処理装置。   When data is saved, data serially input from the electronic circuit unit is converted into parallel data and output to the nonvolatile memory. On the other hand, when data is restored, data input in parallel from the nonvolatile memory is serially converted and converted to the electronic circuit. 5. The data processing apparatus according to claim 3, further comprising a serial / parallel conversion unit that outputs to the unit. 前記不揮発性メモリは、強誘電体のヒステリシス特性、磁性体の磁気抵抗効果、若しくは、素子の相変化のいずれかを利用して、レジスタデータを不揮発的に格納することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のデータ処理装置。   2. The nonvolatile memory stores register data in a nonvolatile manner by utilizing one of a hysteresis characteristic of a ferroelectric material, a magnetoresistive effect of a magnetic material, and a phase change of an element. The data processing device according to claim 5. 回路外部から回路内部の記憶素子にアクセスするためのデータ入力ポート及びデータ出力ポートを備えた電子回路に接続され、前記データ出力ポートを介して、前記電子回路のデータを回路外部に退避するデータ退避制御機能を備えて成ることを特徴とするデータ制御回路。   Data evacuation connected to an electronic circuit having a data input port and a data output port for accessing a memory element inside the circuit from outside the circuit, and evacuating the data of the electronic circuit to the outside of the circuit via the data output port A data control circuit comprising a control function. 前記電子回路内部のデータは、レジスタデータであって、前記データ入力ポートを介して、回路外部に退避されたレジスタデータを前記電子回路のレジスタに復帰するデータ復帰制御機能を備えて成ることを特徴とする請求項7に記載のデータ制御回路。   The internal data of the electronic circuit is register data, and is provided with a data return control function for returning the register data saved outside the circuit to the register of the electronic circuit via the data input port. The data control circuit according to claim 7. 前記電子回路に対する電源の投入/遮断を監視し、電源遮断時には、前記電子回路のレジスタデータを退避し、電源投入時には、前記レジスタデータを前記電子回路のレジスタに復帰することを特徴とする請求項8に記載のデータ制御回路。   The power supply on / off of the electronic circuit is monitored, the register data of the electronic circuit is saved when the power supply is cut off, and the register data is restored to the register of the electronic circuit when the power supply is turned on. 9. The data control circuit according to 8. 前記電子回路に対する電源の投入/遮断を制御する電源制御部と、前記電子回路の動作状態を監視する状態監視部と、を有し、前記電子回路が待機状態となったときには、前記レジスタデータの退避と前記電子回路に対する電源の遮断を行い、前記電子回路を待機状態から復帰すべきときには、前記電子回路に対する電源の投入と前記レジスタデータの復帰を行うことを特徴とする請求項8に記載のデータ制御回路。   A power control unit that controls power on / off of the electronic circuit; and a state monitoring unit that monitors an operation state of the electronic circuit. When the electronic circuit is in a standby state, the register data 9. The power supply to the electronic circuit and the restoration of the register data are performed when the electronic circuit is to be saved and the power supply to the electronic circuit is shut off and the electronic circuit is to be returned from a standby state. Data control circuit. 前記状態監視部は、前記電子回路と周辺回路との間でやり取りされる入出力信号を監視して、前記電子回路の動作状態を判断することを特徴とする請求項10に記載のデータ制御回路。   The data control circuit according to claim 10, wherein the state monitoring unit monitors an input / output signal exchanged between the electronic circuit and a peripheral circuit to determine an operation state of the electronic circuit. . 前記状態監視部は、前記電子回路から前記周辺回路に対してデータ要求信号が送出されたときに、前記電子回路が待機状態となったことを検出し、前記周辺回路から前記電子回路に対して応答信号が送出されたときに、前記電子回路を待機状態から復帰すべきことを検出することを特徴とする請求項11に記載のデータ制御回路。   The state monitoring unit detects that the electronic circuit is in a standby state when a data request signal is transmitted from the electronic circuit to the peripheral circuit, and from the peripheral circuit to the electronic circuit. 12. The data control circuit according to claim 11, wherein when the response signal is transmitted, it is detected that the electronic circuit should be returned from a standby state. 前記電子回路で実行される処理に応じて、前記レジスタデータの入れ替えを行うことを特徴とする請求項8に記載のデータ制御回路。   9. The data control circuit according to claim 8, wherein the register data is exchanged in accordance with processing executed in the electronic circuit. 前記レジスタデータの入れ替えに際して、データ退避動作とデータ復帰動作とを同時に実行することを特徴とする請求項13に記載のデータ制御回路。   14. The data control circuit according to claim 13, wherein when the register data is replaced, a data saving operation and a data restoring operation are executed simultaneously. 回路外部から回路内部のレジスタにアクセスするためのレジスタデータ入力ポート及びレジスタデータ出力ポートを備えた電子回路と、請求項7〜請求項14のいずれかに記載のデータ制御回路と、前記レジスタデータの退避先となる記憶回路と、を有して成るデータ処理装置。   An electronic circuit having a register data input port and a register data output port for accessing a register inside the circuit from outside the circuit, the data control circuit according to any one of claims 7 to 14, and the register data A data processing apparatus having a storage circuit as a save destination. 前記電子回路と前記データ制御回路は、いずれも、同一のチップ内に集積化されて成ることを特徴とする請求項15に記載のデータ処理装置。   16. The data processing apparatus according to claim 15, wherein the electronic circuit and the data control circuit are both integrated in the same chip. 前記電子回路と前記データ制御回路は、それぞれ、別個のチップ内に集積化されて成ることを特徴とする請求項15に記載のデータ処理装置。   16. The data processing apparatus according to claim 15, wherein the electronic circuit and the data control circuit are each integrated in separate chips. 前記電子回路は、前記レジスタデータ入力ポート及び前記レジスタデータ出力ポートとして、複数のレジスタデータを並列的に入出力するパラレルポートを有して成ることを特徴とする請求項15〜請求項17のいずれかに記載のデータ処理装置。   18. The electronic circuit includes a parallel port that inputs and outputs a plurality of register data in parallel as the register data input port and the register data output port. A data processing device according to any one of the above. 前記電子回路は、通常時の第1信号経路とは別に、所定の制御信号に応じてフリップフロップをシフトレジスタ構造に切り換えるための第2信号経路を備えており、前記レジスタデータ入力ポート及び前記レジスタデータ出力ポートとして、第2信号経路に接続されて複数のレジスタデータを直列的に入出力するシリアルポートを有して成ることを特徴とする請求項15〜請求項17のいずれかに記載のデータ処理装置。   The electronic circuit includes a second signal path for switching a flip-flop to a shift register structure in accordance with a predetermined control signal, in addition to the normal first signal path, and the register data input port and the register 18. The data according to claim 15, further comprising a serial port connected to the second signal path for serially inputting / outputting a plurality of register data as a data output port. Processing equipment. 前記電子回路のレジスタデータ入力ポート及びレジスタデータ出力ポートは、デバッグ用ポートであることを特徴とする請求項19に記載のデータ処理装置。   20. The data processing apparatus according to claim 19, wherein the register data input port and the register data output port of the electronic circuit are debugging ports. 前記記憶回路として、SRAM、DRAM、EEPROM、フラッシュメモリ、FeRAM、MRAM、PRAM、RRAM、NVSRAM、BBSRAM、及び、これに類するメモリ、若しくは、ラッチ、レジスタ、及び、これに類する記憶素子を用いて成ることを特徴とする請求項15〜請求項20のいずれかに記載のデータ処理装置。   As the storage circuit, SRAM, DRAM, EEPROM, flash memory, FeRAM, MRAM, PRAM, RRAM, NVSRAM, BBSRAM, and similar memories, or latches, registers, and similar storage elements are used. The data processing apparatus according to any one of claims 15 to 20, wherein the data processing apparatus includes: 電子回路と、前記電子回路に接続されるデータ制御回路と、を有して成るデータ処理装置であって、前記データ制御回路は、前記電子回路のデータを回路外部に退避するデータ退避制御部と、回路外部に退避されたデータを前記電子回路に復帰するデータ復帰制御部と、他のデータ処理装置におけるデータ復帰状態を監視する復帰監視制御部と、全てのデータ処理装置におけるデータ復帰が完了されるまで、前記電子回路の動作を停止させておく動作再開制御部と、を備えて成ることを特徴とするデータ処理装置。   A data processing apparatus comprising: an electronic circuit; and a data control circuit connected to the electronic circuit, wherein the data control circuit includes a data saving control unit that saves data of the electronic circuit outside the circuit; A data recovery control unit that returns data saved outside the circuit to the electronic circuit, a recovery monitoring control unit that monitors a data recovery state in another data processing device, and data recovery in all data processing devices is completed. An operation resumption control unit for stopping the operation of the electronic circuit until the operation is completed. 前記データ復帰制御部は、前記電子回路のデータ復帰が完了したときに、その旨を示す通知信号を送出することを特徴とする請求項22に記載のデータ処理装置。   23. The data processing apparatus according to claim 22, wherein when the data recovery of the electronic circuit is completed, the data recovery control unit sends a notification signal indicating the fact. 前記復帰監視制御部は、複数のデータ処理装置から各々送出される前記通知信号、或いは、それらの論理演算信号を監視して、全てのデータ処理装置におけるデータ復帰が完了されたか否かを判断することを特徴とする請求項23に記載のデータ処理装置。   The return monitoring control unit monitors the notification signals transmitted from a plurality of data processing devices or their logical operation signals to determine whether or not the data recovery in all the data processing devices has been completed. 24. The data processing apparatus according to claim 23. 前記動作再開制御部は、前記電子回路に対する駆動クロックの供給/遮断を制御することを特徴とする請求項22〜請求項24のいずれかに記載のデータ処理装置。   25. The data processing apparatus according to claim 22, wherein the operation resumption control unit controls supply / cutoff of a drive clock to the electronic circuit. 前記データ制御回路は、前記電子回路の動作状態を監視する状態監視部を有して成り、その監視結果に応じて、前記電子回路のデータ退避/データ復帰を制御することを特徴とする請求項22〜25のいずれかに記載のデータ処理装置。   The data control circuit includes a state monitoring unit that monitors an operation state of the electronic circuit, and controls data save / restore of the electronic circuit according to a monitoring result. The data processing device according to any one of 22 to 25. 前記状態監視部は、前記電子回路から周辺回路に対してデータ要求信号が送出されたときに、前記電子回路が待機状態となったことを検出し、前記周辺回路から前記電子回路に対して応答信号が送出されたときに、前記電子回路を待機状態から復帰すべきことを検出することを特徴とする請求項26に記載のデータ処理装置。   The state monitoring unit detects that the electronic circuit is in a standby state when a data request signal is transmitted from the electronic circuit to the peripheral circuit, and responds to the electronic circuit from the peripheral circuit. 27. The data processing apparatus according to claim 26, wherein when the signal is transmitted, it is detected that the electronic circuit should be returned from a standby state. 前記状態監視部は、前記電子回路の処理停止信号を監視して、前記電子回路の動作状態を判断することを特徴とする請求項26に記載のデータ処理装置。   27. The data processing apparatus according to claim 26, wherein the state monitoring unit monitors a processing stop signal of the electronic circuit to determine an operating state of the electronic circuit. 前記状態監視部は、前記電子回路の待機状態を示す専用信号を監視して、前記電子回路の動作状態を判断することを特徴とする請求項26に記載のデータ処理装置。   27. The data processing apparatus according to claim 26, wherein the state monitoring unit monitors an exclusive signal indicating a standby state of the electronic circuit to determine an operation state of the electronic circuit. 前記状態監視部は、前記電子回路の汎用データ入出力ポートを介してやり取りされるデータを監視することで、前記電子回路の動作状態を判断することを特徴とする請求項26に記載のデータ処理装置。   27. The data processing according to claim 26, wherein the state monitoring unit determines an operation state of the electronic circuit by monitoring data exchanged via a general-purpose data input / output port of the electronic circuit. apparatus.
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