JPH0750420B2 - Power control device for digital circuit - Google Patents
Power control device for digital circuitInfo
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- JPH0750420B2 JPH0750420B2 JP1183810A JP18381089A JPH0750420B2 JP H0750420 B2 JPH0750420 B2 JP H0750420B2 JP 1183810 A JP1183810 A JP 1183810A JP 18381089 A JP18381089 A JP 18381089A JP H0750420 B2 JPH0750420 B2 JP H0750420B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は一般にディジタル回路に関するものであり、更
に詳細には、クロック式ディジタル回路の省電力装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to digital circuits, and more particularly to power saving devices for clocked digital circuits.
(従来の技術) クロック式ディジタル回路、たとえば、マイクロコンピ
ュータおよびその関連の周辺集積回路(IC)から成るマ
イクロコンピュータ回路は比較的大量の電力を消費す
る。電力消費を重視する用途においては、可能な限り消
費電力を削減するのが望ましい。たとえば、マイクロコ
ンピュータの休止モード中は、マイクロコンピュータに
供給される電力を、完全にではなくても、十分削減する
ことが望ましい。残念ながら、休止モードから復帰する
ために、マイクロコンピュータはクロック信号と共に動
作電力を必要とする。2. Description of the Prior Art Clocked digital circuits, for example microcomputer circuits consisting of a microcomputer and its associated peripheral integrated circuits (ICs), consume a relatively large amount of power. In applications where power consumption is important, it is desirable to reduce power consumption as much as possible. For example, it is desirable to reduce, if not completely, the power supplied to the microcomputer during the sleep mode of the microcomputer. Unfortunately, the microcomputer requires operating power along with the clock signal to wake up from sleep mode.
(発明が解決しようとする課題) このため、ディジタル回路に対する既知の省電力装置は
マイクロコンピュータ回路から離して配置されていた。
しかしながら、このような構成をマイクロコンピュータ
回路から離して配置することは多くの電力に感応する用
途、たとえば、電池で動作する演算装置には使用できな
い。それ故この短所を克服する省電力装置が必要であ
る。(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, the known power-saving device for the digital circuit is arranged away from the microcomputer circuit.
However, arranging such a structure away from the microcomputer circuit cannot be used for a large amount of power-sensitive applications, for example, a battery-operated arithmetic unit. Therefore, there is a need for a power saving device that overcomes this disadvantage.
本発明はクロック式ディジタル回路の省電力装置の提供
を目的としている。更に詳細に述べれば、本発明はマイ
クロコンピュータおよびその関連の周辺ICにより消費さ
れる電力を効果的に低減する方法に関する装置の提供を
目的としている。An object of the present invention is to provide a power saving device for a clock type digital circuit. More specifically, the present invention aims to provide an apparatus for a method of effectively reducing the power consumed by a microcomputer and its associated peripheral ICs.
(課題を解決するための手段) 本発明は上述の問題点を解決し、休止モード中、同時に
周波数を下げたクロックを周辺回路に供給しながらマイ
クロコンピュータに対するクロックを排除することによ
り消費電力を低減し、休止コンピュータ回路に割込みを
かけ休止モードから復帰させる、マイクロコンピュータ
回路の省電力装置を提供する。(Means for Solving the Problem) The present invention solves the above-mentioned problems, and reduces the power consumption by eliminating the clock for the microcomputer while simultaneously supplying the peripheral circuit with the clock whose frequency is lowered during the sleep mode. Then, a power saving device for a microcomputer circuit is provided, which interrupts the sleep computer circuit to recover from the sleep mode.
(実施例) 第1図はマイクロコンピュータ回路のための省電力装置
を示す。この装置はザイログ社(Zilog Inc.)から入手
できるZ80のようなマイクロコンピュータ(MPU)および
MPU110に関連する周辺IC(PIC)115を備えている。典型
的なZ80MPUを使用することにより、PIC115は関連するPI
O、CTC、またはSIOとすることができ、これらはザイロ
グ社から入手可能である。(Embodiment) FIG. 1 shows a power-saving device for a microcomputer circuit. This device is a microcomputer (MPU) such as the Z80 available from Zilog Inc. and
It has a peripheral IC (PIC) 115 associated with the MPU 110. By using a typical Z80MPU, PIC115 can
It can be O, CTC, or SIO, which are available from Zilog.
MPU110およびPIC115はアドレスバス116、データバス11
7、IORQ/RD信号118および割込み(INT)信号119と従来
どおりに相互に接続されている。MPUクロック信号122は
MPU110に供給されるが、周辺クロック信号124はPIC115
に供給される。MPU110 and PIC115 are address bus 116, data bus 11
7. IORQ / RD signal 118 and interrupt (INT) signal 119 are interconnected as usual. MPU clock signal 122
Although supplied to the MPU110, the peripheral clock signal 124 is the PIC115
Is supplied to.
MPUクロック信号122および周辺クロック信号124は本発
明による省電力装置には不可欠の部分である。これらの
クロック信号122および124は休止信号126(MPU110から
供給される)および割込み信号119(PIC115から供給さ
れる)と組み合わされて制御回路130により使用され、
本発明の省電力装置におけるMPUクロック信号122および
周辺クロック信号124となる。The MPU clock signal 122 and the peripheral clock signal 124 are an integral part of the power saving device according to the present invention. These clock signals 122 and 124 are used by the control circuit 130 in combination with the pause signal 126 (supplied by the MPU 110) and the interrupt signal 119 (supplied by the PIC 115),
It becomes the MPU clock signal 122 and the peripheral clock signal 124 in the power saving apparatus of the present invention.
制御回路130は本発明による新規な方法で相互に接続さ
れ動作する多様な従来のディジタル回路を備えている。
これら従来のディジタル回路にはクロック発生器132、
4ビット・シフトレジスタ134、フリップフロップ136、
データ・セレクタ138、(10分周)分周回路140、ANDゲ
ート142、NORゲート144、および2個のインバータ146お
よび148がある。正常動作中、休止線は2進の高レベル
状態(高)にあり、シフトレジスタ134およびフリップ
フロップ136はリセット・モードに保持されており、ク
ロック無効化信号150がフリップフロップ136により供給
されて、クロック発生器132の出力をANDゲート142を通
過させる。このモードで、クロック無効化信号150は、
非活動状態になっているのが、データ・セレクタ138に
クロック発生器132の出力をPIC115に伝達させる。この
ようにして、正常動作のもとでMPU110およびPIC115が共
に最高速度で動作する。The control circuit 130 comprises a variety of conventional digital circuits that are interconnected and operate in the novel manner of the present invention.
These conventional digital circuits include a clock generator 132,
4-bit shift register 134, flip-flop 136,
There is a data selector 138, a (divide by 10) divider circuit 140, an AND gate 142, a NOR gate 144, and two inverters 146 and 148. During normal operation, the sleep line is in a binary high state (high), shift register 134 and flip-flop 136 are held in reset mode, and clock invalidation signal 150 is provided by flip-flop 136, The output of the clock generator 132 is passed through the AND gate 142. In this mode, the clock disable signal 150
The inactivity causes the data selector 138 to propagate the output of the clock generator 132 to the PIC 115. In this way, both MPU 110 and PIC 115 operate at full speed under normal operation.
本発明により省電力モードでの動作は次のとおりであ
る。MPU110が、休止信号126により指示されるように、
無効状態にあることを示していると、PIC115から供給さ
れる割込み信号119が高であり(割込みが存在しないこ
とを示している)、シフトレジスタ134およびフリップ
フロップ136がリセット・モードから解放される。クロ
ック発生器132から供給される信号の次の立上りエッジ
からシフトレジスタ134のSI入力での論理「高」の状態
をシフトレジスタの第1段にシフトさせる。クロック発
生器132から供給される信号の次の三つの連続するエッ
ジにより、シフトレジスタ134におけるこのシフトはSI
入力での論理「高」の状態がシフトレジスタの最終段に
シフトされるまで続く。この時点で、論理「高」の状態
がシフトレジスタのSO出力に現われる。もう一度クロッ
ク発生器132の出力を参照すれば、次の立上りエッジの
後の立下りエッジで、インバータ148を経由して、シフ
トレジスタ134のSO出力のデータがフリップフロップ136
にラッチされる。これによりクロック無効化信号150が
「低」になり、これによりMPUクロック信号がANDゲート
142を通ってMPU110に伝わるのが防止される。「低」状
態に移行するクロック無効化信号150はデータ・セレク
タ138のチャンネルAを選択して分周回路140が出力信号
をPIC115に供給できるようにする。このモードで、MPU1
10はクロック信号を受信せず、PIC115が、正常動作中受
信するクロック信号の周波数よりかなり低い周波数、す
なわち、その通常の速さの1/10、のクロック信号を受信
する。これによりMPUが消費する電力がかなり減少す
る。その他に、PIC115は低速で引続き動作するので、消
費する電力量はかなり減るが、なおも活動状態であり、
MPU110に対して割込みを発生し、これを無効(休止)モ
ードから脱出させることができる。The operation in the power saving mode according to the present invention is as follows. The MPU 110, as indicated by the pause signal 126,
Indicating the disabled state causes the interrupt signal 119 provided by the PIC 115 to be high (indicating no interrupts are present), releasing the shift register 134 and flip-flop 136 from reset mode. . From the next rising edge of the signal provided by clock generator 132, shift the logic "high" state at the SI input of shift register 134 to the first stage of the shift register. This shift in the shift register 134 is caused by the next three consecutive edges of the signal provided by the clock generator 132.
It continues until the logic "high" state at the input is shifted into the final stage of the shift register. At this point, a logic high state will appear at the SO output of the shift register. Referring again to the output of the clock generator 132, at the falling edge after the next rising edge, the data at the SO output of the shift register 134 is passed through the inverter 148 to the flip-flop 136.
Latched on. This causes the clock disable signal 150 to go low, which causes the MPU clock signal to become an AND gate.
It is prevented from being transmitted to MPU 110 through 142. The clock invalidation signal 150 transitioning to the "low" state selects channel A of the data selector 138 so that the divider circuit 140 can provide the output signal to the PIC 115. In this mode, MPU1
10 receives no clock signal, and the PIC 115 receives a clock signal at a frequency considerably lower than the frequency of the clock signal received during normal operation, that is, 1/10 of its normal speed. This significantly reduces the power consumed by the MPU. In addition, the PIC115 continues to operate at low speed, so it consumes considerably less power, but is still active,
An interrupt can be generated for the MPU 110 to get it out of the disable (sleep) mode.
PIC115がMPU110を無効状態から脱出させるには、割込み
信号119がMPU110ならびにインバータ146およびNORゲー
ト144を経由して、シフトレジスタ134およびフリップフ
ロップ136に供給される。これによりシフトレジスタ134
およびフリップフロップ136が再びリセット・モードに
保持される。その結果、クロック無効化信号150が
「高」に遷移し、MPU110がその正常の活動状態における
MPUクロックを受信できるようにし、データ・セレクタ1
38がチャンネルB入力に切替わり、これによりクロック
発生器132の出力がPIC115に伝達される。この時点か
ら、MPU110はPUC115から供給される割込み要求を処理す
る。To cause PIC 115 to exit MPU 110 from the disabled state, interrupt signal 119 is provided to shift register 134 and flip-flop 136 via MPU 110 and inverter 146 and NOR gate 144. This allows the shift register 134
And flip-flop 136 is held in reset mode again. As a result, the clock disable signal 150 transitions to "high" and the MPU 110 is in its normal active state.
Allows to receive MPU clock and data selector 1
38 is switched to the channel B input, which transfers the output of the clock generator 132 to the PIC115. From this point on, the MPU 110 processes the interrupt request provided by the PUC 115.
(発明の効果) 以上のように本発明に従えば、ディジタル回路における
消費電力を大幅に削減させることができる。(Advantages of the Invention) According to the present invention as described above, the power consumption in a digital circuit can be significantly reduced.
また、休止モード中のディジタル回路を容易に復帰させ
ることができる。Further, the digital circuit in the sleep mode can be easily restored.
第1図は本発明の一実施例である省電力装置のブロック
図である。 110……MPU、115……PIC、130……制御回路、132……ク
ロック発生器、134……シフトレジスタ、136……フリッ
プフロップ、138……データセレクタFIG. 1 is a block diagram of a power saving apparatus which is an embodiment of the present invention. 110 …… MPU, 115 …… PIC, 130 …… control circuit, 132 …… clock generator, 134 …… shift register, 136 …… flip-flop, 138 …… data selector
Claims (5)
15),休止信号(126)を生成する処理手段(110),お
よび,予め定める第1の周波数の第1クロック信号を生
成するクロック手段(132)を有するディジタル回路用
電力制御装置において、 a)前記第1クロック信号を受信する入力,および出力
を有し、前記予め定める第1周波数の第2クロック信号
(122)を生成して前記処理手段に供給し、前記休止信
号に応答して前記第2クロック信号を無効にするととも
に、前記割込み信号に応答して前記第2クロック信号を
有効にする無効化手段(134,136,144,146)と、 b)前記第1クロック信号を受信する入力,および出力
を有し、前記予め定める第1周波数の第3クロック信号
(124)を生成して前記制御手段に供給し、前記休止信
号に応答して前記第3クロック信号の前記予め定める第
1周波数を予め定める第2の周波数に逓減し、その後前
記割込み信号に応答して前記第3クロック信号の前記予
め定める第2周波数を前記予め定める第1周波数に増加
する逓減手段(138,140)と、から構成され、 前記第2クロック信号が無効にされる場合前記処理手段
は実質的に電力を消費せず、前記第3クロック信号の前
記予め定める第1周波数が前記予め定める第2周波数に
逓減される場合前記制御手段はより少ない電力を消費す
ることを特徴とするディジタル回路用電力制御装置。1. A control means (1) for generating an interrupt signal (119).
15), a processing means (110) for generating a pause signal (126), and a power control device for a digital circuit having a clock means (132) for generating a first clock signal of a predetermined first frequency, a) A second clock signal (122) having an input for receiving the first clock signal and an output and having a predetermined first frequency is generated and supplied to the processing means, and the second clock signal (122) is provided in response to the pause signal. 2) invalidating means (134, 136, 144, 146) for invalidating the second clock signal and validating the second clock signal in response to the interrupt signal; and b) an input for receiving the first clock signal, and an output. , Generating a third clock signal (124) of the predetermined first frequency and supplying the third clock signal (124) to the control means, and pre-determining the predetermined first frequency of the third clock signal in response to the pause signal. A step-down means (138, 140) for stepping down to a predetermined second frequency and thereafter increasing the predetermined second frequency of the third clock signal to the predetermined first frequency in response to the interrupt signal, The processing means consumes substantially no power when the second clock signal is disabled, and the control when the predetermined first frequency of the third clock signal is stepped down to the predetermined second frequency. A power controller for a digital circuit, characterized in that the means consumes less power.
出力集積回路から構成されることを特徴とする請求項1
記載のディジタル回路用電力制御装置。2. The control means (115) is a peripheral input / input.
2. An output integrated circuit, comprising:
A power control device for a digital circuit as described.
ッサであることを特徴とする請求項1記載のディジタル
回路用電力制御装置。3. The power control apparatus for digital circuits according to claim 1, wherein said processing means (110) is a microprocessor.
から構成されることを特徴とする請求項1記載のディジ
タル回路用電力制御装置。4. The power control device for a digital circuit according to claim 1, wherein the step-down means (138, 140) comprises a frequency divider.
める第1周波数の10分の1であることを特徴とする請求
項1記載のディジタル回路用電力制御装置。5. The power control device for a digital circuit according to claim 1, wherein the predetermined second frequency is 1/10 of the predetermined first frequency.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24032088A | 1988-09-06 | 1988-09-06 | |
US240,320 | 1988-09-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0282306A JPH0282306A (en) | 1990-03-22 |
JPH0750420B2 true JPH0750420B2 (en) | 1995-05-31 |
Family
ID=22906075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1183810A Expired - Fee Related JPH0750420B2 (en) | 1988-09-06 | 1989-07-18 | Power control device for digital circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0750420B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6941481B2 (en) | 1990-03-23 | 2005-09-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Data processing apparatus |
EP0448350B1 (en) | 1990-03-23 | 1996-12-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hand held data processing apparatus having reduced power consumption |
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62166419A (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | Multifrequency clock generator |
JPS6370321A (en) * | 1986-09-12 | 1988-03-30 | Yokogawa Electric Corp | Microprocessor |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1183810A patent/JPH0750420B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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JPH0282306A (en) | 1990-03-22 |
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