DE19547453A1 - Mikrocomputer - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Mikrocomputer, der mit einer Zentraleinheit (CPU)
ausgestattet ist, die synchron mit bzw. zu einem Takt
betrieben wird.
Ein Mikrocomputer umfaßt einen Taktzufuhrschaltkreis
zum Betreiben einer CPU und peripherer Schaltkreise wie
einen Zeitgeber, eine serielle Ein-/Ausgabeschnittstelle
oder ähnliches, synchron zu einem Takt. Der
Taktzufuhrschaltkreis in dem Mikrocomputer dient zum
Einstellen der Zufuhr des Taktes, wenn die CPU und die
peripheren Schaltkreise nicht betrieben werden müssen,
woraus sich der Effekt ergibt, daß der Leistungsverbrauch
so weit als möglich abgesenkt ist. Die Funktion des
Einstellens der Zufuhr des Taktes kann eine Stop-Funktion
zum Einstellen der Oszillation des Taktes sein oder eine
Warte-Funktion zum Einstellen der Zufuhr des Taktes zu der
CPU und den peripheren Schaltkreisen, ohne die Oszillation
des Taktes anzuhalten.
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau
eines herkömmlichen Mikrocomputers zeigt. Ein Mikrocomputer
MC hat einen Takteingabeanschluß 10 und einen
Taktausgabeanschluß 11. Der Takteingabeanschluß 10 und der
Taktausgabeanschluß 11 sind externe Anschlüsse zum
Verbinden eines externen Oszillationsschaltkreises, der
nachstehend beschrieben wird. Zwischen dem
Takteingabeanschluß 10 und dem Taktausgabeanschluß 11 ist
ein paralleler Schaltkreis mit einem
Rückkopplungswiderstand 82 und einem Oszillationselement 81
angeordnet, das aus einem Keramik- oder einem
Quarzoszillator hergestellt ist. Der Takteingabeanschluß 10
ist über eine Kapazität 84 mit Masse verbunden, während der
Taktausgabeanschluß 11 über eine Kapazität 83 mit Masse
verbunden ist. Der Rückkopplungswiderstand 82, das
Oszillationselement 81 und die Kapazitäten 83 und 84
stellen einen externen Oszillationsschaltkreis 88 bereit.
Zudem ist der Takteingabeanschluß 10 mit einem
Eingabeanschluß eines NAND-Schaltkreises 12 zur Oszillation
verbunden. Ein Inversions-Stopsignal #STP, das ein
Inversionssignal eines die Oszillation des Taktes
einstellenden Stopsignals STP ist, wird dem anderen
Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises eingegeben.
Ein Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 12 ist mit
dem Taktausgabeanschluß 12 und einem Eingabeanschluß eines
Schmidt-Triggerschaltkreises 14 verbunden. Ein
Ausgabeanschluß des Schmidt-Triggerschaltkreises 14 ist mit
einem Eingabeanschluß eines Rauschunterdrückers 15
verbunden, während ein Ausgabeanschluß des
Rauschunterdrückers 15 mit einem Eingabeanschluß eines
AND-Schaltkreises 16 verbunden ist. Der andere Eingabeanschluß
des AND-Schaltkreises 16 ist mit einem Ausgabeanschluß
eines AND-Schaltkreises 20 verbunden. Ein Wartezustand-Aus
wahlsignal SW wird einem Eingabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 20 zugeführt, und dient dazu, einen Zustand
auszuwählen, durch den die Zufuhr des Taktes zu peripheren
Schaltkreisen in einem Warte Zustand des Mikrocomputers
eingestellt ist. Ein Wartesignal WIT wird dem anderen
Eingabeanschluß des AND-Schaltkreises 20 eingegeben, und
dient dazu, die Taktzufuhr zu der CPU und den peripheren
Schaltkreisen einzustellen. Ein Ausgabeanschluß des AND-Schalt
kreises 16 ist mit einem Eingabeanschluß eines 1/2-Fre
quenzteilers 17 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des 1/2-Fre
quenzteilers 17 ist mit einem Eingabeanschluß eines AND-Schalt
kreises 18 und einem Eingabeanschluß eines
Frequenzteilerschaltkreises 30 verbunden. Der andere
Eingabeanschluß des AND-Schaltkreises 18 ist mit einem
Ausgabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 22 verbunden. Das
Wartesignal WIT wird einem Eingabeanschluß des NOR-Schalt
kreises 22 eingegeben, während ein Stopsignal STP1
dem anderen Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 22
eingegeben wird. Ein Ausgabeanschluß des AND-Schaltkreises
18 ist mit einer CPU 1 verbunden.
Der Frequenzteilerschaltkreis 30 gibt Takte fi . . . fk
aus, die passend zu den peripheren Schaltkreisen 2 . . . 2
hinsichtlich ihrer Frequenz unterteilt sind. Genauer wird
ein Takt FWDT einer spezifischen Frequenz von dem
Schaltkreis 30 an eine Zähleinrichtung 31 ausgegeben, um
dort gezählt zu werden. Ein Überlaufsignal OF, das von der
Zähleinrichtung 31 ausgegeben wird, wird einem
Rücksetzanschluß R eines RS-Flip-Flops 33 eingegeben. Ein
Ausgabeanschluß Q des RS-Flip-Flops 33 ist mit einem
Schaltanschluß einer Schalteinrichtung 32 verbunden. Das
Stopsignal STP wird einem Steueranschluß der
Zähleinrichtung 31, einem Setzanschluß S des RS-Flip-Flops
33 und dem anderen Schaltanschluß der Schalteinrichtung 32
zugeführt. Das RS-Flip-Flop 33 wird durch das Stopsignal
STP gesetzt und durch das Überlaufsignal OF von der
Zähleinrichtung 31 rückgesetzt. Die Schalteinrichtung 32
wird gesteuert und geschaltet durch ein Stop-Wiederanlauf-Aus
wahlsignal SS, das entweder die Einstellung der
Oszillation des Taktes oder einen Wiederanlauf der
Oszillation auswählt. Wenn das Stop-Wiederanlauf-Aus
wahlsignal SS auf dem L-Pegel liegt, wählt die
Schalteinrichtung 32 einen Schaltanschluß. Andererseits,
falls das Stop-Wiederanlauf-Auswahlsignal SS sich auf dem
H-Pegel befindet, wählt die Schalteinrichtung 32 den
anderen Schaltanschluß
Fig. 14A und 14B sind Blockschaltbilder, die einen
Aufbau des Schmidt-Triggerschaltkreises 14 zeigen. In dem
Schmidt-Triggerschaltkreis 14, der in Fig. 14A gezeigt ist,
ist ein Eingabeanschluß IN₁₄ mit einem Eingabeanschluß
eines Inverters 50 und einem Ausgabeanschluß eines
Inverters 51 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des Inverters
50 und ein Eingabeanschluß des Inverters 51 sind mit einem
Ausgabeanschluß OUT₁₄ des Schmidt-Triggerschaltkreises 14
verbunden. In dem Schmidt-Triggerschaltkreis 14, der in
Fig. 14B gezeigt ist, ist der Eingabeanschluß IN₁₄ mit
Eingabeanschlüssen eines Inverters 51 und eines Inverters
53 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des Inverters 52 ist mit
einem Eingabeanschluß eines AND-Schaltkreises 54 und einem
Eingabeanschluß eines AND-Schaltkreises 55 verbunden. Ein
Ausgabeanschluß des Inverters 53 ist mit dem anderen
Eingabeanschluß eines jeden der AND-Schaltkreise 54 und 55
verbunden. Ein Ausgabeanschluß des AND-Schaltkreises 54 ist
mit einem Eingabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 56
verbunden. Ein Ausgabeanschluß des AND-Schaltkreises 55 ist
mit einem Eingabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 57
verbunden. Ein Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 56 ist
mit dem anderen Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 57
verbunden. Ein Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 57 ist
mit dem anderen Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 56
und dem Ausgabeanschluß OUT₁₄ des
Schmidt-Triggerschaltkreises 14 verbunden.
Fig. 15A und 15B sind Blockschaltbilder, die einen
Aufbau des Rauschunterdrückers 15 zeigen. In dem
Rauschunterdrücker 15, der in Fig. 15A gezeigt ist, ist ein
Eingabeanschluß IN₁₅ des Unterdrückers mit einem
Eingabeanschluß eines NAND-Schaltkreises 64 über einen
Reihenschaltkreis von Invertern 60, 61, 62 und 63
verbunden. Der Eingabeanschluß IN₁₅ ist zudem direkt mit
dem anderen Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 64
verbunden. Ein Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 64
ist mit einem Eingabeanschluß eines Inverters 65 verbunden,
der einen mit einem Ausgabeanschluß OUT₁₅ des
Rauschunterdrückers 15 verbundenen Ausgabeanschluß
aufweist. In dem in Fig. 15B gezeigten Rauschunterdrücker
ist der Eingabeanschluß IN₁₅ mit einem Eingabeanschluß
eines Inverters 67 über einen Reihenschaltkreis eines
Inverters 66 und eines Widerstands 68 verbunden. Ein
Verbindungsabschnitt zwischen dem Widerstand 68 und dem
Eingabeanschluß des Inverters 67 ist über eine Kapazität 69
mit Masse verbunden. Ein Ausgabeanschluß des Inverters 67
ist mit dem Ausgabeanschluß OUT₁₅ des Rauschunterdrückers
15 verbunden.
Nachfolgend wird eine Arbeitsweise des in Fig. 13
gezeigten Mikrocomputers erläutert. Wie in Fig. 13 gezeigt
ist, wird, wenn der externe Oszillationsschaltkreis 88, der
zur selbst erregten Oszillation mit dem Takteingabeanschluß
10 und dem Taktausgabeanschluß 11 verbunden ist,
oszilliert, falls ein Stopbefehl zum Einstellen des
Oszillationsbetriebs nicht ausgeführt ist, das heißt, falls
das Stopsignal STP sich auf dem L-Pegel befindet (das
Inversions-Stopsignal #STP befindet sich auf dem H-Pegel),
der NAND-Schaltkreis 12 umgeschaltet, um zur Vermittlung
eines Signals in der Lage zu sein. Folgerichtig wird der
externe Oszillationsschaltkreis 88 zur Oszillation
angesteuert, wodurch dieser einen Sinuswellentakt erzeugt.
Dann wird der über den Taktausgabeanschluß 11 an den NAND-Schalt
kreis 12 abgegebenen Sinuswellentakt dem
Schmidt-Triggerschaltkreis 14 eingegeben, wodurch der Takt in einen
Takt mit einer rechteckigen Wellenform umgeformt wird.
Danach werden Rauschkomponenten durch den
Rauschunterdrücker 15 entfernt. Letztendlich wird ein Takt
Φx dem AND-Schaltkreis 16 eingegeben.
In einem Zustand, in dem ein Wartebefehl, der die
Zufuhr eines Taktes Φ zu der CPU 1 einstellt, während der
Schaltkreis 88 oszilliert, nicht ausgeführt wird, das
heißt, in einem Zustand, in dem das Wartesignal WIT sich
auf dem L-Pegel befindet, wird eine Ausgabe #WIT₁ des
AND-Schaltkreises 20 zu einem H-Pegel, so daß der
AND-Schaltkreis 16 die Eingabe des von dem Rauschunterdrücker
15 ausgegebenen Taktes Φx in den 1/2 Frequenzteiler 17
zuläßt. Mithin teilt der 1/2-Frequenzteiler 17 den Takt Φx
hinsichtlich seiner Frequenz auf die Hälfte. Der
unterteilte Takt f₂ wird dem Frequenzteilerschaltkreis 30
eingegeben, geteilt und den peripheren Schaltkreisen 2 . . . 2
zugeführt. Da das Wartesignal WIT und das Stopsignal STP₁
sich beide auf dem L-Pegel befinden, liegt eine Ausgabe des
NOR-Schaltkreises 22 auf dem H-Pegel. Der dem
AND-Schaltkreis 18 eingegebene Takt f₂ wird entsprechenderweise
durch den Schaltkreis 18 unverändert hindurchgeführt, so
daß der Takt Φ der CPU 1 zugeführt wird.
Nachstehend wird ein Fall beschrieben, in dem ein Takt
einer rechteckigen Welle mit einer stabilen Frequenz dem
Takteingabeanschluß 10 von außerhalb des Mikrocomputers MC
eingegeben wird, ohne daß der externe
Oszillationsschaltkreis 88 mit dem Takteingabeanschluß 10
und dem Taktausgabeanschluß 11 verbunden ist. In diesem
Fall wird ähnlich zu dem Fall, in dem der Sinuswellentakt
dem Takteingabeanschluß 10 eingegeben wird, der dem
Takteingabeanschluß 10 eingegebene Takt dem Schmidt-Trigger
schaltkreis 14 über den NAND-Schaltkreis 12
eingegeben. Nachfolgend wird, ähnlich dem Takt in der
selbst erregten Oszillation, der Takt dem AND-Schaltkreis
16 über den Rauschunterdrücker 15 eingegeben.
Nachstehend wird eine Erläuterung einer Arbeitsweise
in einem Fall gegeben, in dem der Stopbefehl ausgeführt
ist, um so wenig Leistung wie möglich zu verbrauchen, indem
der gesamte Betrieb des Mikrocomputers eingestellt ist, und
zwar in Verbindung mit einem in Fig. 16 gezeigten
Zeitdiagramm von Signalen in jedem Abschnitt bzw. Teil. In
einem Fall, in dem das Stop-Wiederanlauf-Auswahlsignal SS
sich auf dem L-Pegel befindet, wird das Stopsignal STP auf
den H-Pegel angehoben, unmittelbar nachdem die CPU den
Stopbefehl ausführt. Dann erhält das Stopsignal STP den
L-Pegel, und zwar unmittelbar nachdem eine
Unterbrechungsanforderung INT erzeugt wurde. Solange das
Stopsignal STP sich auf dem H-Pegel befindet bzw. solange
das invertierte Stopsignal bzw. Inversions-Stopsignal #STP
sich auf dem L-Pegel befindet, wird an dem
Taktausgabeanschluß 11 ein Takt XOUT einer Sinuswelle
erhalten, die eine Inversion eines Sinuswellentaktes XIN
ist, der dem Takteingabeanschluß 10 eingegeben wird. Dann
wird der Takt Φx von dem Rauschunterdrücker 15 ausgegeben,
so daß ein normaler Betrieb ausgeführt wird, das heißt, der
Takt f₂, der hinsichtlich seiner Frequenz halbiert ist,
wird von dem 1/2-Frequenzteiler 17 ausgegeben. Zudem wird,
wenn das Stopsignal STP auf den H-Pegel angehoben wird, das
Inversions-Stopsignal #STP, das dem anderen Eingabeanschluß
des NAND-Schaltkreises 12 eingegeben wird, auf den L-Pegel
eingestellt, wodurch die Ausgabe des NAND-Schaltkreises 12
auf dem H-Pegel fixiert wird. Daher wird, wenn der externe
Oszillationsschaltkreis 88 selbst erregt und oszilliert
wird, die selbst erregte Oszillation zu einem Zeitpunkt
angehalten, wenn das Stopsignal STP auf den H-Pegel
invertiert wird, und die Takte XIN und XOUT verschwinden
bzw. bleiben aus. Zudem wird, sogar wenn der Takt von
außerhalb eingegeben wird, der dem Takteingabeanschluß 10
zugeführte Takt XIN außer Betrieb gesetzt, so daß der Takt
f₂, der der CPU 1 und den peripheren Schaltkreisen 2 . . . 2
zuzuführen ist, verschwindet bzw. ausbleibt.
Anschließend wird, wenn das Stopsignal STP von dem
H-Pegel auf den L-Pegel invertiert wird, im Fall der selbst
erregten Oszillation der NAND-Schaltkreis 12 auf einen
Übertragungszustand gebracht, um ein Signal zu übermitteln,
und die selbst erregte Oszillation wird wieder aufgenommen.
Allerdings erfordert es Zeit, bis der Oszillationsbetrieb
stabilisiert ist. Somit wird allgemein, wenn die
Zähleinrichtung 31, die in Fig. 13 gezeigt ist, eine
vorbestimmte Zeit gezählt hat und das Überlaufsignal OF
ausgibt, das Stopsignal STP₁ von dem H-Pegel auf den
L-Pegel invertiert, so daß die Zufuhr des Taktes Φ zu der CPU
1 wieder aufgenommen wird. Um den vorstehenden Ablauf
durchzuführen, wird das Stop-Wiederanlauf-Auswahlsignal SS
auf den L-Pegel eingestellt, so daß die Schalteinrichtung
32 gemäß Fig. 13 die Ausgabe bzw. den Ausgang des RS-Flip-Flops
33 auswählt, das durch das Überlaufsignal OF
zurückgesetzt wurde.
In einem Fall, in dem ein Takt von außerhalb dem
Takteingabeanschluß 10 eingegeben wird, wird der Takt von
dem NAND-Schaltkreis 12 ausgegeben. Bei dieser
Betriebsweise wird, da das Stopsignal STP von dem H-Pegel
auf den L-Pegel invertiert ist und es nicht erforderlich
ist, die Stabilisierung der Oszillation zu einem Zeitpunkt
der Wiederaufnahme nach dem Stopbefehl abzuwarten, das
Stop-Wiederanlauf-Auswahlsignal SS auf den H-Pegel
eingestellt, so daß das Stopsignal STP dem Stopsignal STP₁
angeglichen wird. Dementsprechend wird, nachdem das
Stopsignal STP von dem H-Pegel auf den L-Pegel invertiert
ist, der Takt Φ unmittelbar der CPU zugeführt. Falls die
Möglichkeit besteht, daß der dem Takteingabeanschluß 10
einzugebende Takt zum Zeitpunkt des Wiederanlaufs nach dem
Stopbefehl Rauschen aufweist, wird eine zu der
Zähleinrichtung 31 unterschiedliche Zähleinrichtung
verwendet, um das Stopsignal STP₁ ein wenig später als das
Stopsignal STP zu invertieren, wodurch die Zufuhr eines von
Rauschen befreiten Taktes zu der CPU 1 ermöglicht ist.
Nachstehend wird die Arbeitsweise für einen Fall
beschrieben, in dem die Arbeitsweise der CPU 1 ohne
Einstellen des Oszillationsbetriebs eingestellt wird und
der Wartebefehl zu der Reduzierung des Leistungsverbrauchs
in maximaler Hinsicht ausgeführt wird, und zwar in
Verbindung mit einem in Fig. 17 gezeigten Zeitdiagramm von
Signalen in jedem Teil bzw. Abschnitt.
Das Wartezustand-Auswahlsignal SW ist ein Signal zum
Auswählen, ob der Takt f₂ und die Takte fi . . . fk,
fWDT, die durch den Frequenzteilerschaltkreis 30 ausgegeben
werden, in dem Wartezustand ausgegeben werden oder nicht.
Wenn das Signal SW sich auf dem L-Pegel befindet, werden
diese Takte f₂, fi . . . fk, fWDT ausgegeben, wohingegen die
Takte nicht ausgegeben werden, falls das Signal SW sich auf
dem H-Pegel befindet. Wenn diese Takte nicht ausgegeben
werden, wird der Leistungsverbrauch in dem Wartezustand
reduziert. Allerdings werden auch die peripheren
Schaltkreise 2 . . . 2 inaktiv. Daher ist es in einem Fall,
in dem die peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 auch in dem
Wartezustand betrieben werden müssen, erforderlich, das
Wartezustand-Auswahlsignal SW auf den L-Pegel zur Ausgabe
unterteilter Takte fi . . . fk umzuschalten.
Unmittelbar nachdem die CPU 1 den Wartebefehl
ausgeführt hat, wird das Wartesignal WIT auf den H-Pegel
geändert. Unmittelbar nachdem eine
Unterbrechungsanforderung von außerhalb erzeugt wurde, wird
das Wartesignal WIT auf den L-Pegel geändert.
In einem Fall, in dem das Wartezustand-Auswahlsignal
SW sich auf dem L-Pegel befindet und das Wartesignal WIT
sich auf dem H-Pegel befindet, befindet sich die Ausgabe
bzw. der Ausgang des NOR-Schaltkreises 22 auf dem L-Pegel,
so daß der AND-Schaltkreis 18 den eingegebenen Takt f₂
außer Betrieb setzt, wodurch die Zufuhr des Taktes Φ zu der
CPU 1 eingestellt wird. Da die Ausgabe #WIT₁ des
NAND-Schaltkreises 20 sich auf dem H-Pegel in diesem Zustand
befindet, gibt der AND-Schaltkreis 16 den Takt Φ ab.
Demnach gibt der 1/2-Frequenzteiler 17 den Takt f₂ aus und
diesen in den Frequenzteilerschaltkreis 30 ein. Dann werden
die unterteilten Takte fi . . . fk den peripheren
Schaltkreisen 2 . . . 2 zugeführt, wodurch der Betrieb der
peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 nie angehalten wird.
In einem Fall, in dem das Wartezustand-Auswahlsignal
SW sich auf dem H-Pegel befindet, befindet sich die Ausgabe
#WIT₁ des NAND-Schaltkreises 20 in dem Wartezustand auf dem
L-Pegel und der AND-Schaltkreis 16 gibt den Takt Φx nicht
aus, so daß der Takt f₂ dem Frequenzteilerschaltkreis 30
nicht eingegeben wird,. Als Ergebnis wird der Betrieb der
peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 eingestellt. Zudem wird, da
der Takt f₂ nicht ausgegeben wird, der Betrieb der CPU 1
eingestellt.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das einen Aufbau
eines Registers zum Speichern entweder des Wartezustands-Aus
wahlsignals SW oder des Stop-Wiederanlauf-Auswahlsignal
SS zeigt. Ein von der CPU ausgegebenes Lesesignal RD wird
dem einen Eingabeanschluß eines AND-Schaltkreises 104
zugeführt, während ein Schreibsignal WR dem einen
Eingabeanschluß eines AND-Schaltkreises 103 zugeführt wird.
Ein Adreßbus 112 ist mit einem Eingabeanschluß eines
Adreßdecoders 102 verbunden, der die Erfassung einer
Adresse eines Registers ermittelt, dem ein Auswahlbit
zugeordnet ist. Ein Ausgabeanschluß des Adreßdecoders 102
ist mit dem anderen Eingabeanschluß eines jeden der AND-Schalt
kreise 103 und 104 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des
AND-Schaltkreises 104 ist mit einem Steueranschluß eines
Tri-State-Puffers 105 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des
AND-Schaltkreises 103 ist mit einem Triggeranschluß T eines
D-Flip-Flops 101 verbunden. Ein Ausgabeanschluß Q des
D-Flip-Flops 101 ist mit einem Eingabeanschluß des Tri-State-Puffers
105 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des Tri-State-Puffers
105 ist mit einem Datenbus 110 verbunden. Zudem
wird ein Ausgabesignal von dem Ausgabeanschluß Q als das
Wartezustand-Auswahlsignal SW oder das Stop-Wiederanlauf-Aus
wahlsignal SS verwendet. Weiterhin ist es für die CPU
möglich, die Daten dieser Auswahlbits passend zu lesen und
zu schreiben.
Beide, Fig. 19 und Fig. 20, sind Blockschaltbilder,
die einen anderen Aufbau des herkömmlichen Mikrocomputers
zeigen. Gemäß Fig. 19 ist der Takteingabeanschluß 10 mit
einem Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 12 und einem
Eingabeanschluß eines NAND-Schaltkreises 13 verbunden, der
hinsichtlich der Größe kleiner als der NAND-Schaltkreis 12
ist. Das Inversions-Stopsignal #STP wird dem anderen
Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 12 und dem anderen
Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 13 eingegeben. Ein
Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 12 ist mit dem
Taktausgabeanschluß 11 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 13 ist mit dem Eingabeanschluß des
Schmidt-Triggerschaltkreises 14 verbunden. Die weiteren
Punkte in dem Aufbau sind dieselben wie gemäß Fig. 13.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Dieser Mikrocomputer MC kann dem Schmidt-Triggerschaltkreis
14 einen Takt von Sinuswellen eingeben, die hinsichtlich
der Wellenform leichte Verzerrungen aufweisen, wobei der
Takt zum Zeitpunkt der selbst erregten Oszillation dem
Takteingabeanschluß 10 eingegeben wird.
Gemäß Fig. 20 ist der Takteingabeanschluß 10 mit einem
Eingabeanschluß eines getakteten Inverters 40 verbunden.
Ein Ausgabeanschluß des getakteten Inverters 40 ist mit dem
Taktausgabeanschluß 11 und dem Eingabeanschluß des
Schmidt-Triggerschaltkreises 14 verbunden. Zudem ist der
Eingabeanschluß des Schmidt-Triggerschaltkreises 14 mit
einer Leistungsquelle VC über einen P-Kanal-MOS-Transistor
41 verbunden. Das Inversions-Stopsignal #STP wird einem
Steueranschluß des getakteten Inverters 40 und einem Gate
des P-Kanal-MOS-Transistors 41 eingegeben. Die anderen
Punkte im Aufbau sind die gleichen wie in Fig. 13. Gleiche
Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei diesem Mikrocomputer kann, wenn das Stopsignal STP
sich auf dem L-Pegel befindet und das Inversions-Stopsignal
#STP sich auf dem H-Pegel befindet, der getaktete Inverter
40 ein Signal übermitteln, wodurch der P-Kanal-MOS-Tran
sistor 41 abgeschaltet wird und der externe
Oszillationsschaltkreis 88 oszilliert und arbeitet. In der
Zwischenzeit bildet, in einem Fall, in dem das Inversions-Stop
signal #STP sich auf dem L-Pegel befindet, der
getaktete Inverter 40 einen sogenannten schwebenden Ausgang
(Ausgang ohne definiertes Potential, floating output) und
der P-Kanal-MOS-Transistor 41 wird eingeschaltet, um die
Spannung der Leistungsquelle VC an den Taktausgabeanschluß
11 auszugeben.
Alle diese Mikrocomputer arbeiten auf dieselbe Weise
wie der in Fig. 13 gezeigte Mikrocomputer. Ein
Mikrocomputer MC, der den Rückkopplungswiderstand 82
aufweist, ist ebenfalls zu den vorstehenden Mikrocomputern
als bekannt vorausgesetzt.
Bei dem herkömmlichen Mikrocomputer, der den NAND-Schalt
kreis 12 aufweist, wird der NAND-Schaltkreis 12 immer
betrieben, wenn der Stopbefehl nicht ausgeführt ist. Da der
NAND-Schaltkreis 12 erforderlich ist, um den externen
Oszillationsschaltkreis 88 anzusteuern sind die MOS-Tran
sistoren, die den NAND-Schaltkreis 12 bereitstellen, so
entworfen, daß sie hinsichtlich ihrer Größe beträchtlich
größer sind als andere Transistoren. Demnach ist die
verbrauchte Leistung des NAND-Schaltkreises 12 groß. Die
verbrauchte Leistung setzt sich aus einem Strom aufgrund
eines Ladens/Entladens einer Drain-Kapazität der den NAND-Schalt
kreis bereitstellenden Transistoren und einer
Kapazität an einer Anschlußstelle des
Taktausgabeanschlusses 11 und einem Leitungsanschluß sowie
einem Durchflußstrom des NAND-Schaltkreises 12 zusammen. Je
größer die Größe der Transistoren des NAND-Schaltkreises 12
ist, desto mehr Leistung wird verbraucht. Wenn ein Takt mit
einer stabilen Frequenz dem Takteingabeanschluß 10 von
außerhalb zugeführt wird, entsteht ein Problem dahingehend,
daß der NAND-Schaltkreis 12, der ein großes Ausmaß an
Leistung verbraucht, nicht erforderlich ist und die
Leistung folgerichtig verschwendet wird.
Zudem ist in jedem der vorstehend beschriebenen
Mikrocomputer für den Fall, daß der Takt über den
Takteingabeanschluß 10 von außerhalb eingegeben wird, der
externe Oszillationsschaltkreis 88 nicht erforderlich und
der Taktausgabeanschluß 11 wird in einem Leerlauf-Zustand
gehalten. Der Taktausgabeanschluß 11 wird mithin nicht
effektiv verwendet. Zudem werden auch, wenn beide, das
Wartezustand-Auswahlsignal SW und das Wartesignal WIT auf
den H-Pegel in dem Wartezustand eingestellt sind, um den
Takt Φx, der dem AND-Schaltkreis 16 eingegeben wird, außer
Betrieb zu setzen, und der Betrieb der CPU 1 und der
peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 angehalten ist, der
Schmidt-Triggerschaltkreis 14 und der Rauschunterdrücker 15
in der vorhergehenden Stufe des AND-Schaltkreises 16
betrieben, um den Takt Φx auszugeben. Mithin wird auch im
Wartezustand durch den Schmidt-Triggerschaltkreis 14 und
den Rauschunterdrücker 15 oder durch ein Ergebnis des
Ladens/Entladens einer Verdrahtungskapazität zwischen dem
Schmidt-Triggerschaltkreis 14 und dem Rauschunterdrücker 15
Leistung unerwünschterweise verbraucht. Hauptaufgabe der
vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Mikrocomputer
bereitzustellen, der den Leistungsverbrauch in einem
Zustand reduzieren kann, in dem ein Takt einem ersten
Taktanschluß von außen eingegeben wird, und der effektiv
einen zweiten Taktanschluß verwenden kann, während ein
extrem kleines Ausmaß der Leistung in einem Wartezustand
verbraucht wird, bei dem der Betrieb einer CPU und
peripherer Schaltkreise eingestellt ist.
Dabei zeichnet sich der Mikrocomputer gemäß der
vorliegenden Erfindung dadurch aus, daß ein erstes Signal,
das eine logische (ODER- bzw.) OR-Verknüpfung eines
Oszillationszustands-Auswahlsignals ist, und ein Stopsignal
einem ersten Torschaltkreis zugeführt werden, wodurch einem
Taktgeneratorschaltkreis die Oszillation und der Betrieb
ermöglicht ist, wobei der erste Torschaltkreis in der Lage
ist, ein Signal zu übermitteln, wenn das erste Signal sich
auf einem ersten Pegel befindet, und nicht in der Lage ist,
ein Signal zu übermitteln, wenn das erste Signal sich auf
einem zweiten Pegel befindet. Demnach ist, wenn ein nicht
von dem Taktgeneratorschaltkreis herrührender Takt dem
ersten Taktanschluß eingegeben wird, die zu verbrauchende
Leistung reduziert.
Dabei ist der Mikrocomputer so aufgebaut, daß der
erste Torschaltkreis in einen nicht definierten Zustand
(floating state) überführt werden kann. Der Mikrocomputer
ist mit einem dritten Torschaltkreis versehen, der in den
nicht definierten Zustand überführt werden kann, und weist
einen Ausgabeanschluß auf, der mit dem zweiten Taktanschluß
verbunden ist, so daß das erste Signal dem ersten
Torschaltkreis und dem dritten Torschaltkreis zugeführt
wird. In diesem Aufbau befindet sich, wenn das erste Signal
sich auf dem ersten Pegel befindet, der erste
Torschaltkreis in einem Zustand, in dem er zur Übermittlung
eines Signals befähigt ist, und der dritte Torschaltkreis
ist in dem nicht definierten Zustand. Wenn das erste Signal
sich auf dem zweiten Pegel befindet, befindet sich der
erste Torschaltkreis in dem nicht definierten Zustand und
der dritte Torschaltkreis befindet sich in einem Zustand,
in dem er zur Übermittlung des Signals in der Lage ist. Der
zweite Taktanschluß kann als ein Ausgabeanschluß für etwas
anderes als den Takt verwendet werden.
Zudem ist ein vierter Torschaltkreis, der in den nicht
definierten Zustand überführt werden kann, parallel zu dem
ersten Torschaltkreis verschaltet, wodurch sich ein Aufbau
ergibt, mit dem eine Ansteuereffektivität zum Zeitpunkt des
Ansteuerns des Taktsignal-Generatorschaltkreises ausgewählt
werden kann. Zum Zeitpunkt des Beginns oder der
Wiederaufnahme des Ansteuerns werden beide, der erste
Torschaltkreis und der vierte Torschaltkreis, betrieben und
einer der Torschaltkreise wird anschließend zum Erzeugen
des Taktes betrieben. Auf diese Weise wird eine Periode bis
zur Stabilisierung des Taktes verkürzt und die zu
verbrauchende Leistung kann reduziert werden.
Der Takt kann der CPU über einen sechsten
Torschaltkreis zugeführt werden. Der sechste Torschaltkreis
übermittelt dem Takt ein vorbestimmtes Zeitausmaß nach dem
Beginn oder der Wiederaufnahme des Betriebs des
Taktgeneratorschaltkreises. Mithin wird nur ein stabiler
Takt der CPU zugeführt.
Des weiteren kann der Takt der CPU (und peripheren
Schaltkreisen) auf der Basis einer logischen (UND- bzw.)
AND-Verknüpfung eines Wartesignals und eines Wartezustand-Aus
wahlsignals zugeführt werden.
Zudem ist es in einem Fall, in dem ein Eingabeanschluß
zum Eingeben des Oszillationszustands-Auswahlsignals oder
ein Eingabeanschluß zum Eingeben des Wartezustand-Aus
wahlsignals vorgesehen ist, nicht erforderlich, diese
Signale zu speichern.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils in einem Mikrocomputer gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt,
Fig. 2 ein Zeitdiagramm von Signalen in jedem Teil
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm von Signalen in jedem Teil
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines in
Fig. 4 gezeigten getakteten Inverters zeigt,
Fig. 6 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 7 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 8 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 9 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt,
Fig. 10 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teil eines Mikrocomputers gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 11 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines in
Fig. 10 gezeigten getakteten Inverters zeigt,
Fig. 12 ein Aufbaudiagramm eines Schaltkreises zum
Ausgeben eines Auswahlsignals,
Fig. 13 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
herkömmlichen Mikrocomputers zeigt,
Fig. 14 ein Aufbaudiagramm eines
Schmidt-Triggerschaltkreises,
Fig. 15 ein Aufbaudiagramm eines Rauschunterdrückers,
Fig. 16 ein Zeitdiagramm von Signalen in jedem Teil in
dem herkömmlichen Mikrocomputer,
Fig. 17 ein Zeitdiagramm von Signalen in jedem Teil in
dem herkömmlichen Mikrocomputer,
Fig. 18 ein Aufbaudiagramm eines Registers,
Fig. 19 ein Blockdiagramm, das einen unterschiedlichen
Aufbau des herkömmlichen Mikrocomputers zeigt, und
Fig. 20 ein Blockdiagramm, das einen weiteren
unterschiedlichen Aufbau des herkömmlichen Mikrocomputers
zeigt.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein
Mikrocomputer MC ist mit externen Anschlüssen versehen, das
heißt, einem Takteingabeanschluß 10 und einem
Taktausgabeanschluß 11. Zwischen dem Takteingabeanschluß 10
und dem Taktausgabeanschluß 11 ist ein paralleler
Schaltkreis aus einem Rückkopplungswiderstand 82 und einem
Oszillationselement 81 aus einem Keramik- oder
Quarzoszillator vorgesehen. Der Takteingabeanschluß 10 ist
über eine Kapazität 84 geerdet, während der
Taktausgabeanschluß 11 über eine Kapazität 83 geerdet ist.
Der Rückkopplungswiderstand 82, das Oszillationselement 81
und die Kapazitäten 83 und 84 stellen einen externen
Oszillationsschaltkreis 88 bereit. Der Takteingabeanschluß
10 ist mit einem Eingabeanschluß eines NAND-Schaltkreises
12 zur Oszillation (einem ersten Torschaltkreis) und einem
Eingabeanschluß eines NAND-Schaltkreises 13 (einem siebten
Torschaltkreis) verbunden, der Transistoren aufweist, die
hinsichtlich der Größe kleiner als Transistoren in dem
NAND-Schaltkreis 12 sind. Ein Ausgabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 12 ist mit dem Taktausgabeanschluß 11
verbunden.
In einem Wartezustand, in dem die Zufuhr eines Taktes
zu einer CPU und peripheren Schaltkreisen eingestellt ist,
ohne die Oszillation des Taktes einzustellen, werden ein
Wartezustand-Auswahlsignal SW zum Auswählen eines
Zustandes, in dem die Zufuhr des Taktes zu den peripheren
Schaltkreisen eingestellt ist, und ein Wartesignal WIT zum
Einstellen der Zufuhr des Taktes zu der CPU und den
peripheren Schaltkreisen einem AND-Schaltkreis 120
(logische UND-Torschaltung, logical AND gate circuit)
zugeführt. Ein Ausgabeanschluß des AND-Schaltkreises 120
ist mit einem Eingabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 23
verbunden. Ein Oszillationszustands-Auswahlsignal SE zum
Auswählen eines Oszillationszustandes wird einem
Eingabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 24 (einem zweiten
Torschaltkreis) zugeführt, während ein Ausgabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 24 mit dem anderen Eingabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 12 verbunden ist. Ein Stopsignal STP zum
Einstellen des Oszillationsbetriebs wird dem anderen
Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 23 und dem anderen
Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 24 eingegeben. Ein
Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 23 ist mit dem
anderen Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 13 verbunden
und ein Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 13 ist mit
einem Eingabeanschluß eines Schmidt-Triggerschaltkreises 14
verbunden. Ein Ausgabeanschluß des Schmidt-Trigger
schaltkreises 14 ist mit einem Eingabeanschluß einer
Rauschunterdrückers 15 verbunden, während ein
Ausgabeanschluß des Rauschunterdrückers 15 mit einem
Eingabeanschluß eines 1/2-Frequenzteilers 17 verbunden ist,
der zum Teilen eines eingegebenen Taktes auf die Hälfte
dessen Frequenz dient.
Ein Ausgabeanschluß des 1/2-Frequenzteilers 12 ist mit
einem Eingabeanschluß eines AND-Schaltkreises 18 und einem
Eingabeanschluß eines Frequenzteilerschaltkreises 30
verbunden. Ein Ausgabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 22
(ein sechster Torschaltkreis) ist mit dem anderen
Eingabeanschluß des AND-Schaltkreises 18 verbunden. Das
Wartesignal WIT und ein Stopsignal STP₁ werden dem NOR-Schalt
kreis 22 eingegeben. Ein Ausgabeanschluß des AND-Schalt
kreises 18 ist mit einer CPU l verbunden. Der
Frequenzteilerschaltkreis 30 gibt Takte fi . . . fk an die
peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 aus, wobei die Takte
passend zu den peripheren Schaltkreisen frequenzunterteilt
sind. Der Frequenzteilerschaltkreis 30 führt einer
Zähleinrichtung 31 einen spezifischen Takt fWDT, der in
seiner Frequenz passend unterteilt ist, zu, damit dieser
dort gezählt wird. Ein Überlaufsignal OF, das von der
Zähleinrichtung 31 ausgegeben wird, wird einem
Rücksetzanschluß R eines RS-Flip-Flops 33 zugeführt.
Ein Ausgabeanschluß Q des RS-Flip-Flops 33 ist mit
einem Schaltanschluß einer Schalteinrichtung 32 verbunden.
Das Stopsignal STP wird der Zähleinrichtung 31, einem
Setzanschluß S des RS-Flip-Flops 33 und dem anderen
Schaltanschluß der Schalteinrichtung 32 zugeführt. Das
RS-Flip-Flop 33 wird durch das Stopsignal STP gesetzt und
durch das Überlaufsignal OF rückgesetzt, das durch die
Zähleinrichtung 31 ausgegeben wird. Die Schalteinrichtung
32 wird gesteuert und geschaltet durch ein
Oszillationszustands-Auswahlsignal SE, das entweder eine
selbst erregte Oszillation durch den externen
Oszillationsschaltkreis 88 oder unabhängig von dem externen
Oszillationsschaltkreis 88 den von außerhalb eingegebenen
Takt wählt. Mit anderen Worten, wenn das
Oszillationszustands-Auswahlsignal SE sich auf dem L-Pegel
zum Auswählen der selbst erregten Oszillation befindet,
wird die Schalteinrichtung 32 auf den einen Schaltanschluß
geschaltet. In einem Fall, in dem das Oszillationszustands-Aus
wahlsignal SE sich auf dem H-Pegel zur Auswahl des
Zustandes für den von außen eingegebenen Takt befindet,
wird die Schalteinrichtung 32 auf den anderen
Schaltanschluß umgeschaltet. Tatsächlich wird das
Oszillationszustands-Auswahlsignal SE durch ein Register
bereitgestellt, das mit dem in Fig. 18 gezeigten
übereinstimmt.
Nachstehend wird ein Betrieb des auf diese Weise
aufgebauten Mikrocomputers unter Bezugnahme auf die Fig.
2 und 3 beschrieben, die Zeitverläufe jedes Signals zeigen.
Wenn der Oszillationsbetrieb des externen
Oszillationsschaltkreises 88 nicht eingestellt ist, wird
das Stopsignal STP auf den L-Pegel gesetzt und das
Oszillationszustands-Auswahlsignal SE auf den L-Pegel
gesetzt. Demnach wird eine Ausgabe des NOR-Schaltkreises 24
auf den H-Pegel gesetzt und der NAND-Schaltkreis 12 in
einen Zustand überführt, bei dem dieser zur Übermittlung
eines Signals in der Lage ist. Als Konsequenz wird der
externe Oszillationsschaltkreis 88 für die selbst erregte
Oszillation, der mit dem Takteingabeanschluß 10 und dem
Taktausgabeanschluß 11 verbunden ist, zur Oszillation
betrieben.
In der in Fig. 2 gezeigten selbst erregten Oszillation
werden Sinuswellentakte XIN und XOUT mit invertierten
Phasen dem Takteingabeanschluß 10 und dem
Taktausgabeanschluß 11 übermittelt. Dabei wird in einem
Fall, in dem es sich nicht um den Wartezustand handelt, bei
dem die Zufuhr des Taktes der CPU 1 eingestellt ist, das
Wartesignal WIT auf den L-Pegel eingestellt und eine
Ausgabe WIT des AND-Schaltkreises 120 befindet sich auf dem
L-Pegel und der NOR-Schaltkreis 23 gibt ein Signal mit
einem H-Pegel aus. Mithin wird der NAND-Schaltkreis 13 in
einen Zustand überführt, in dem dieser zur Übermittlung
eines Signals in der Lage ist. Der Takt XIN der dem
Takteingabeanschluß 10 übermittelten Sinuswelle wird dem
Schmidt-Triggerschaltkreis 14 über den NAND-Schaltkreis 13
zugeführt, wo die Wellenform des Sinuswellentaktes XIN
geformt wird. Dann wird der Takt XIN dem Rauschunterdrücker
15 eingegeben, so daß durch den Rauschunterdrücker 15 das
Rauschen entfernt wird, und ein Takt Φx, der keine
Rauschkomponente beinhaltet, wird von dem
Rauschunterdrücker 15 ausgegeben. Der Takt Φx wird dem
1/2-Frequenzteiler 17 zugeführt, um hinsichtlich der Frequenz
halb unterteilt zu werden. Dann wird ein Takt f₂ dem
Frequenzteilerschaltkreis 30 eingegeben. Dort wird der Takt
f₂ in Takte fi . . . fk unterteilt, die zu den peripheren
Schaltkreisen 2 . . . 2 passen, bevor diese den peripheren
Schaltkreisen 2 . . . 2 zugeführt werden.
Der spezifische Takt FWDT, der von dem
Frequenzteilerschaltkreis 30 ausgegeben wird, wird der
Zähleinrichtung 31 eingegeben. Die Zähleinrichtung 31 zählt
den spezifischen Takt FWDT und gibt ein Überlaufsignal OF
jedes Mal dann aus, wenn ein vorbestimmter Zählwert
erreicht wird. Das RS-Flip-Flop 33 wird durch das
Überlaufsignal OF rückgesetzt. Ein Signal, das von dem
Ausgabeanschluß Q des RS-Flip-Flops 33 ausgegeben wird,
wird durch das Oszillationszustands-Auswahlsignal SE
ausgewählt, das sich auf dem L-Pegel befindet, und wird als
ein Stopsignal STP₁ von der Schalteinrichtung 32
ausgegeben. Wenn beide, das Wartesignal WIT und das
Stopsignal STP₁, sich auf dem L-Pegel befinden, liegt die
Ausgabe bzw. der Ausgang des NOR-Schaltkreises 22 auf dem
H-Pegel. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der
AND-Schaltkreis 18 in einem Zustand, der ihm die Übermittlung
eines Signals ermöglicht, und daher wird der Takt f₂ der
CPU 1 über den AND-Schaltkreis 18 zugeführt. Dann wird die
CPU 1 durch den Takt Φx betrieben und die peripheren
Schaltkreise 2 . . . 2 werden durch die Takte fi . . . fk
betrieben, die durch Teilen des Taktes f₂ erhalten wurden.
Dann wird in einem Fall, in dem das Stopsignal STP
sich auf dem L-Pegel befindet und das Oszillationszustands-Aus
wahlsignal SE sich auf dem H-Pegel befindet, während der
Schaltkreis 88 zur Oszillation betrieben wird, bei einer
Ausgabe bzw. einem Ausgang des NOR-Schaltkreises 24 auf dem
L-Pegel der NAND-Schaltkreis 12 in einen Zustand überführt,
bei dem dieser nicht zur Übermittlung eines Signals in der
Lage ist. Demnach wird die Ausgabe des NAND-Schaltkreises
12 bzw. der Taktausgabeanschluß 11 auf dem H-Pegel fixiert.
In diesem Fall verbleibt, falls der Takt XIN, der eine
stabile Frequenz aufweist, dem Takteingabeanschluß 10 von
außerhalb eingegeben wird, die Ausgabe des
NOR-Schaltkreises 23 auf dem H-Pegel, und zwar auch dann, wenn
der NAND-Schaltkreis 12 in einen Zustand überführt wird, in
dem dieser nicht zur Übermittlung des Signals in der Lage
ist. Mithin wird der NAND-Schaltkreis 13 in einen Zustand
überführt, bei dem dieser zur Übermittlung des Signals in
der Lage ist, und der dem Takteingabeanschluß 10 von
außerhalb eingegebenen Takt XIN wird dem Schmidt-Trig
gerschaltkreis 14 über den NAND-Schaltkreis 13
eingegeben. In diesem Fall wird, auf gleiche Weise wie bei
dem Fall, in dem der externe Oszillationsschaltkreis 88 zur
Oszillation betrieben wird, der Takt f₂ der CPU 1 und dem
Frequenzteilerschaltkreis 30 eingegeben, wodurch die CPU 1
und die peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 betrieben werden.
Auf diese Weise wird, wenn sich das
Oszillationszustandssignal SE auf dem H-Pegel befindet, der
NAND-Schaltkreis 12 in einen Zustand überführt, bei dem
dieser nicht zur Übermittlung des Signals in der Lage ist,
und der von außerhalb über den Takteingabeanschluß 10
eingegebene Takt wird dem Schmidt-Triggerschaltkreis 14
über den NAND-Schaltkreis 13 zugeführt, der Transistoren
mit kleiner Größe aufweist. Mithin ist der
Leistungsverbrauch stark reduziert, wenn die CPU 1 und die
peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 durch den über den
Takteingabeanschluß 10 von außerhalb eingegebenen Takt XIN
betrieben werden.
Falls das Stopsignal STP auf den H-Pegel eingestellt
ist, sind beide, die Ausgabe bzw. der Ausgang des NAND-Schalt
kreises 12 und die Ausgabe bzw. der Ausgang des NAND-Schalt
kreises 13, auf dem H-Pegel fixiert. Zu einem
Zeitpunkt, wenn dieser Stopbefehl ausgeführt wird, wird die
Eingabe an den Schmidt-Triggerschaltkreis 14 des Taktes
XIN, der von außerhalb eingegeben wird, unterbrochen. Falls
der externe Oszillationsschaltkreis 88 zur Oszillation
betrieben wird, wird der Oszillationsbetrieb angehalten.
Zudem nimmt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, in einem
Zustand, in dem der externe Oszillationsschaltkreis 88 zur
Oszillation betrieben wird, während sich das Wartezustand-Aus
wahlsignal SW auf dem L-Pegel befindet, wenn das
Stopsignal STP auf den L-Pegel eingestellt ist und das
Wartesignal WIT auf den H-Pegel eingestellt wird, um
dadurch einen Wartebefehl auszuführen, die Ausgabe bzw. der
Ausgang WIT₁ des AND-Schaltkreises 120 den L-Pegel und die
Ausgabe bzw. der Ausgang des NOR-Schaltkreises 23 den
H-Pegel an, mit dem Ergebnis, daß der NAND-Schaltkreis 13 in
die Lage versetzt wird, das Signal zu übermitteln. Mithin
wird der über den Takteingabeanschluß 10 eingegebene Takt
XIN dem Schmidt-Triggerschaltkreis 14 zugeführt und der
Takt Φx von dem Rauschunterdrücker 15 ausgegeben. Obwohl
der Takt f₂ von dem 1/2-Frequenzteiler 17 ausgegeben wird,
wird die Ausgabe bzw. der Ausgang des NOR-Schaltkreises 22
zu einem L-Pegel, da das Wartesignal WIT sich auf dem
H-Pegel befindet, wodurch der AND-Schaltkreis 18 in einen
Zustand überwechselt, in dem dieser zur Übermittlung des
Signals nicht in der Lage ist. Als ein Ergebnis wird die
Zufuhr des Taktes Φ zu der CPU 1 eingestellt.
In der Zwischenzeit befindet sich in dem Wartezustand,
in dem das Wartezustand-Auswahlsignal SW sich auf dem
H-Pegel befindet, die Ausgabe bzw. der Ausgang WIT des
AND-Schaltkreises 120 sich auf dem H-Pegel und dementsprechend
die Ausgabe bzw. der Ausgang des NOR-Schaltkreises 23 auf
dem L-Pegel, wodurch der NAND-Schaltkreis 13 in einen
Zustand überführt wird, in dem dieser zur Übermittlung des
Signals nicht in der Lage ist. Der Takt von dem
Takteingabeanschluß 10 wird folgerichtig abgeschaltet und
die Takte Φx, Φ werden eingestellt, wodurch die CPU 1 und
die peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 inaktiv gehalten
werden. Falls sich beide, das Stopsignal STP und das
Oszillationszustands-Auswahlsignal SE, auf dem L-Pegel
befinden, auch wenn die Ausgabe bzw. der Ausgang WIT₁ des
AND-Schaltkreises 120 sich auf dem H-Pegel befindet, liegt
an dem NAND-Schaltkreis 12 der Übertragungszustand an, so
daß der externe Oszillationsschaltkreis 88 oszilliert.
Mithin wird in dem Wartezustand, in dem das
Wartezustand-Auswahlsignal SW sich auf dem H-Pegel
befindet, der Takt nicht dem Schmidt-Triggerschaltkreis 14,
dem Rauschunterdrücker 15 und einem Verdrahtungsabschnitt
zwischen dem Schmidt-Triggerschaltkreis 14 und dem
Rauschunterdrücker 15 zugeführt, wodurch der
Leistungsverbrauch reduziert ist.
Zudem befinden sich in einem besonderen Fall, in dem
das Oszillationszustands-Auswahlsignal SE auf den H-Pegel
eingestellt ist, um den Takt von außerhalb über den
Takteingabeanschluß 10 einzugeben, weder der NAND-Schalt
kreis 12 noch der NAND-Schaltkreis 13 in dem
Übertragungszustand im Wartezustand und daher sind der Takt
Φx und der Takt Φ eingestellt, ähnlich zu dem Fall, in dem
der Oszillationsbetrieb des externen
Oszillationsschaltkreises 88 eingestellt ist.
Um den Oszillationsbetrieb von dem eingestellten
Zustand wieder aufzunehmen, wird ein Stop-Wiederanlauf-Aus
wahlsignal SS auf dem L-Pegel eingestellt, so daß der
Ausgabeanschluß Q des RS-Flip-Flops 33 durch die
Schalteinrichtung 32 ausgewählt wird. Als ein Ergebnis wird
das Stopsignal STP₁ auf den L-Pegel eingestellt und der
Oszillationsbetrieb kann wiederhergestellt werden. Da
dieses Stoprückkehr-Auswahlsignal SS und das
Oszillationszustands-Auswahlsignal SE Signale auf Basis der
Bedingung sind, daß der Takt von außen eingegeben wird,
wird jedes der Signale funktionieren.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der
Takteingabeanschluß 10 ist mit einem Eingabeanschluß eines
getakteten Inverters 40 zur Oszillation verbunden, der
einen Ausgabeanschluß mit dem Taktausgabeanschluß 11 und
einem Ausgabeanschluß eines getakteten Inverters 43 (einen
dritten Torschaltkreis) zur Ausgabe von Daten verbunden
hat. Der Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 24 ist mit
einem Steueranschluß des getakteten Inverters 40 und einem
Eingabeanschluß eines Inverters 44 verbunden. Ein
Ausgabeanschluß des Inverters 44 ist mit einem
Steueranschluß des getakteten Inverters 43 verbunden. Einem
Eingabeanschluß des getakteten Inverters 43 wird ein
invertiertes Anschlußzustand-Auswahlsignal #SD eingegeben.
Die anderen Punkte hinsichtlich des Aufbaus sind die
gleichen wie in Fig. 1. Gleiche Teile sind mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
Ein Betrieb des auf diese Weise bereitgestellten
Mikrocomputers wird nachstehend beschrieben. Das Stopsignal
STP und das Oszillationszustand-Auswahlsignal SE werden auf
den L-Pegel eingestellt, so daß die Ausgabe des NOR-Schalt
kreises 24 auf den H-Pegel eingestellt ist und der
getaktete Inverter 40 zur Signalübermittlung in der Lage
ist. Mithin ist der getaktete Inverter 43 auf den nicht
definierten Zustand (floating state) eingestellt, so daß
der externe Oszillationsschaltkreis 88 zur Oszillation
betrieben wird.
In der Zwischenzeit wird, wenn das Stopsignal STP auf
den H-Pegel eingestellt ist, die Ausgabe des
NOR-Schaltkreises 24 auf den L-Pegel eingestellt, wodurch der
getaktete Inverter 40 auf den nicht definierten Zustand
eingestellt wird. Als Konsequenz wird der getaktete
Inverter 43 in die Lage versetzt, das Signal zu
übermitteln, und ein Anschlußzustand-Auswahlsignal SD, das
durch Invertieren des invertierten Anschlußzustand-Aus
wahlsignals #SD erhalten wurde, wird an den
Taktausgabeanschluß 11 ausgegeben. Das invertierte
Anschlußzustand-Auswahlsignal #SD wird an ein Register
ähnlich dem in Fig. 18 gezeigten ausgegeben. Somit arbeitet
der Mikrocomputer auf die gleiche Weise, mit Ausnahme des
vorstehenden, wie der in Fig. 1 gezeigte Mikrocomputer.
Falls der Takt über den Takteingabeanschluß 10 von
außerhalb in den Mikrocomputer eingegeben wird und wenn das
Oszillationszustands-Auswahlsignal SE auf den H-Pegel
eingestellt ist, werden die CPU 1 und die peripheren
Schaltkreise 2 . . . 2 durch den von außerhalb eingegebenen
Takt betrieben. Zudem wird das Anschlußzustand-Aus
wahlsignal SD, das durch Invertieren des invertierten
Anschlußzustand-Auswahlsignals #SD erhalten wurde, an den
Taktausgabeanschluß 11 ausgegeben. Mithin kann der
Taktausgabeanschluß 11 auch als ein Ausgabeanschluß
verwendet werden, anders als für den Takt, das heißt, der
Anschluß kann effektiv verwendet werden.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild für einen Fall, in dem
die getakteten Inverter 40 und 43, die in Fig. 4 gezeigt
sind, aus MOS-Transistoren bestehen. Zwischen einer
Spannungsquelle VCC und einer Massenspannungsquelle VSS ist
ein Reihenschaltkreis von P-Kanal-Transistoren 210 und 211
und N-Kanal-Transistoren 213 und 214 verschaltet und zudem
ein Reihenschaltkreis aus P-Kanal-Transistoren 230 und 231
und N-Kanal-Transistoren 233 und 234 angeordnet. Ein
Gate-Anschluß von jedem der Transistoren 210 und 214 ist mit dem
Takteingabeanschluß 10 verbunden. Gate-Anschlüsse des
P-Kanal-Transistors 211 und des N-Kanal-Transistors 233 sind
mit dem Ausgabeanschluß des Inverters 44 verbunden (siehe
Fig. 4). Gate-Anschlüsse des N-Kanal-Transistors 213 und
des P-Kanal-Transistors 231 sind mit dem Eingabeanschluß
des Inverters 44 verbunden (siehe Fig. 4). Das invertierte
Anschlußzustand-Auswahlsignal #SD wird jedem Gate-Anschluß
der Transistoren 230 und 234 zugeführt. Ein
Verbindungsabschnitt zwischen dem P-Kanal-Transistor 211
und dem N-Kanal-Transistor 213 und ein Verbindungsabschnitt
zwischen dem P-Kanal-Transistor 231 und dem N-Kanal-Tran
sistor 233 sind gemeinsam mit dem Taktausgabeanschluß
211 verbunden.
Der getaktete Inverter 40 ist aus den P-Kanal-Tran
sistoren 210 und 211 und den N-Kanal-Transistoren 213
und 214 bereitgestellt, wobei der getaktete Inverter 43 aus
den P-Kanal-Transistoren 230 und 231 und den N-Kanal-Tran
sistoren 233 und 234 bereitgestellt ist.
Gemäß dem ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel, das
in Fig. 1 bzw. 4 gezeigt ist, wird das Wartezustand-Aus
wahlsignal SB und das Wartesignal WIT dem
AND-Schaltkreis 120 zugeführt. Allerdings kann das Wartesignal
WIT dem NOR-Schaltkreis 23 direkt zugeführt werden, so daß
die Zufuhr des Taktes zu der CPU 1 und den peripheren
Schaltkreisen 2 . . . 2 in dem Wartezustand unterbrochen ist,
ohne den AND-Schaltkreis 120 und das Wartezustand-Aus
wahlsignal SW zu verwenden.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der
Takteingabeanschluß 10 ist mit einem Eingabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 12 verbunden. Das invertierte Stopsignal
#STP wird dem anderen Eingabeanschluß des NAND-Schalt
kreises 12 zugeführt. Der Ausgabeanschluß des NAND-Schalt
kreises 12 ist mit dem Taktausgabeanschluß 11 und
einem Eingabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 72 und einem
Ausgabeanschluß eines getakteten Inverters 71 verbunden.
Ein Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 72 ist mit dem
Eingabeanschluß des Rauschunterdrückers 15 und einem
Eingabeanschluß des getakteten Inverters 71 verbunden. Das
Wartezustand-Auswahlsignal SW und das Wartesignal WIT
werden dem NAND-Schaltkreis 20 zugeführt. Der
Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 20 ist mit einem
Eingabeanschluß des Inverters 21 und einem Steueranschluß
des getakteten Inverters 71 verbunden. Ein Ausgabeanschluß
des Inverters 21 ist mit dem anderen Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 72 verbunden. Die anderen Punkte
hinsichtlich des Aufbaus des dritten Ausführungsbeispiels
gleichen demjenigen in Fig. 1. Gleiche Aufbauabschnitte
sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Tatsächlich
stellen der getaktete Inverter 71 und der NOR-Schaltkreis
72 den Schmidt-Triggerschaltkreis 14 bereit.
Nachstehend wird ein Betrieb des Mikrocomputers
beschrieben. Wenn der Schaltkreis 88 zur Oszillation
betrieben wird, ist das Stopsignal STP auf den L-Pegel
eingestellt, das heißt, das invertierte Stopsignal #STP ist
auf den H-Pegel eingestellt. Mithin ist der
NAND-Schaltkreis 12 in einen Zustand überführt, bei dem dieser
zur Übermittlung des Signals in der Lage ist, und der
Sinuswellentakt des Takteingabeanschlusses 10 wird einem
Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 72 in dem Schmidt-Trig
gerschaltkreis 14 über den NAND-Schaltkreis 12
eingegeben. Zudem wird in einem Fall, in dem der
Mikrocomputer sich nicht in dem Wartezustand befindet, das
Wartesignal WIT auf den L-Pegel eingestellt. Mithin wird
die Ausgabe des NAND-Schaltkreises 20 auf den H-Pegel
eingestellt und die Ausgabe WIT₁ des Inverters 21 auf den
L-Pegel eingestellt, um in den anderen Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 72 eingegeben zu werden. Zudem wird der
getaktete Inverter 71 in einen Zustand überführt, in dem
diese zur Übermittlung eines Signals in der Lage ist, mit
dem Ergebnis, daß der Schmidt-Triggerschaltkreis 14 die
Wellenform des von dem NAND-Schaltkreis 12 eingegebenen
Taktes formt. Dann wird der von dem Schmidt-Trig
gerschaltkreis 14 aus gegebene Takt dem
Rauschunterdrücker 15 eingegeben.
Dann wird auf die gleiche wie die vorstehend
beschriebene Weise der Takt f₂ von dem 1/2-Frequenzteiler
17 ausgegeben, um der CPU 1 und den peripheren
Schaltkreisen 2 . . . 2 über den Frequenzteiler 30 zugeführt
zu werden, so daß die CPU 1 und die peripheren Schaltkreise
2 . . . 2 betrieben werden.
In der Zwischenzeit wird, wenn beide, das
Wartezustand-Auswahlsignal SW und das Wartesignal WIT, auf
dem H-Pegel eingestellt sind, die Ausgabe des
NAND-Schaltkreises 20 auf den L-Pegel eingestellt und der
getaktete Inverter 71 stellt eine nicht definierte Ausgabe
bereit (floating output). Andererseits ist die Ausgabe des
Inverters 21 auf den H-Pegel eingestellt und die Ausgabe
des NOR-Schaltkreises 72 ist auf den L-Pegel fixiert,
wodurch verhindert wird, daß der von dem NAND-Schaltkreis
12 ausgegebene Sinuswellentakt in den Rauschunterdrücker 15
eingegeben wird. Mithin wird der Takt f₂ nicht von dem
1/2-Frequenzteiler 17 ausgegeben und die Zufuhr des Taktes an
die CPU 1 und die peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 ist
unterbrochen. Die CPU 1 und die peripheren Schaltkreise
2 . . . 2 werden nicht betrieben. Mithin wird, wenn der
Mikroprozessor in den Wartezustand über führt wird, der Takt
nicht dem Rauschunterdrücker 15, dem 1/2-Frequenzteiler und
einem Verdrahtungsabschnitt zugeführt, der den
Rauschunterdrücker 15 und den 1/2-Frequenzteiler 17
verbindet, obwohl Oszillationsbetrieb herrscht, mit dem
Ergebnis, daß die zu verbrauchende Leistung reduziert ist.
Tatsächlich arbeitet das dritte Ausführungsbeispiel
auf die gleiche Weise, mit Ausnahme des vorstehenden, wie
der in Fig. 1 gezeigte Mikrocomputer.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der
Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 12 ist mit dem
Taktausgabeanschluß 11 und einem Eingabeanschluß von jedem
des NOR-Schaltkreises 72 und einem NOR-Schaltkreis 73
verbünden. Das Wartezustand-Auswahlsignal SW und das
Wartesignal WIT werden dem NAND-Schaltkreis 20 eingegeben.
Der Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 20 ist mit dem
anderen Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 72 und dem
anderen Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 73 über den
Inverter 21 verbunden. Der Ausgabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 72 ist mit einem Eingabeanschluß eines
AND-Schaltkreises 54 und einem Eingabeanschluß eines
NOR-Schaltkreises 55 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 73 ist mit dem anderen Eingabeanschluß des
AND-Schaltkreises 54 und dem anderen Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 55 verbunden. Ein Ausgabeanschluß des
AND-Schaltkreises 54 ist mit einem Eingabeanschluß eines
NOR-Schaltkreises 56 verbunden, während ein Ausgabeanschluß
des NOR-Schaltkreises 55 mit einem Eingabeanschluß eines
NOR-Schaltkreises 57 verbunden ist.
Ein Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 56 ist mit
dem anderen Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 57
verbunden, der einen Ausgabeanschluß mit dem anderen
Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 56 und dem
Eingabeanschluß des Rauschunterdrückers 15 verbunden hat.
Somit stellen die NOR-Schaltkreise 72 und 73, der AND-Schalt
kreis 54, die NOR-Schaltkreise 55, 56 und 57 den
Schmidt-Triggerschaltkreis 14 bereit. Die anderen Punkte
hinsichtlich des Aufbaus des vierten Ausführungsbeispiels
gleichen denen in Fig. 6 gezeigten. Gleiche Aufbauteile
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Nachstehend wird ein Betrieb dieses Mikrocomputers
beschrieben. Falls der Schaltkreis 88 zur Oszillation
betrieben wird, ist das Stopsignal STP auf den L-Pegel
eingestellt und das invertierte Stopsignal #STP ist auf den
H-Pegel eingestellt. Mithin ist der NAND-Schaltkreis 12 in
einen Zustand überführt, dem dieser zur Übermittlung des
Signals in der Lage ist, so daß der Sinuswellentakt des
Takteingabeanschlusses 10 an einen Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 72 und einen Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 73 in dem Schmidt-Triggerschaltkreis 14 über
den NAND-Schaltkreis 12 eingegeben wird.
Tatsächlich ist, wenn der Mikroprozessor sich nicht in
dem Wartezustand befindet, das Wartesignal WIT auf den
L-Pegel eingestellt. Mithin ist die Ausgabe bzw. der Ausgang
des NAND-Schaltkreises 20 auf den H-Pegel eingestellt und
die Ausgabe bzw. der Ausgang WIT₁ des Inverters 21 ist auf
den L-Pegel eingestellt. Die NOR-Schaltkreise 72 und 73
sind in einen Zustand überführt, in dem sie zur
Übermittlung des Signals in der Lage sind, so daß der
Sinuswellentakt, der von dem NAND-Schaltkreis 12 ausgegeben
wird, von den NAND-Schaltkreisen 72 und 73 ausgegeben wird.
Dann wird, falls beide Ausgänge der NAND-Schaltkreise 72
und 73 sich auf dem H-Pegel befinden, die Ausgabe bzw. der
Ausgang des AND-Schaltkreises 54 auf den H-Pegel
eingestellt. In einem Fall, in dem beide Ausgänge der
NAND-Schaltkreise 72 und 73 auf den L-Pegel eingestellt sind,
wird die Ausgabe bzw. der Ausgang des NOR-Schaltkreises 55
auf den H-Pegel eingestellt. Mithin werden beide Ausgänge
der NOR-Schaltkreise 56 und 57 auf den L-Pegel überführt
und der Ausgang des Schmidt-Triggerschaltkreises 14 wird zu
dem L-Pegel. Zudem wird in einem Fall, in dem die Ausgabe
bzw. der Ausgang des AND-Schaltkreises 12 auf den L-Pegel
eingestellt ist, die Ausgabe bzw. der Ausgang des Schmidt-Trig
gerschaltkreises zum H-Pegel. Mit anderen Worten, der
Sinuswellentakt, der von dem NAND-Schaltkreis 12 ausgegeben
wird und anschließend hinsichtlich seiner Wellenform
geformt wird, wird zur Eingabe an den Rauschunterdrücker 15
ausgegeben, mit dem Ergebnis, daß der Takt Φx, von dem eine
Rauschkomponente entfernt ist, von dem Rauschunterdrücker
15 ausgegeben wird. Mithin wird in dem Fall, in dem der
Mikrocomputer sich nicht in dem Wartezustand befindet, der
Takt f₂ der CPU 1 und die Takte fi . . . fk den peripheren
Schaltkreisen 2 . . . 2 wie vorstehend beschrieben zugeführt,
so daß die CPU 1 und periphere Schaltkreise 2 . . . 2
betrieben werden.
In der Zwischenzeit, wenn das Wartezustand-Aus
wahlsignal SW und das Wartesignal WIT auf den H-Pegel
eingestellt sind, wird die Ausgabe bzw. der Ausgang des
NAND-Schaltkreises 20 auf den L-Pegel eingestellt und die
Ausgabe bzw. der Ausgang WIT₁ des Inverters 21 auf den
H-Pegel eingestellt. Mithin sind die NOR-Schaltkreise 72 und
73 in einen Zustand überführt, in dem sie zur Übermittlung
des Signals nicht in der Lage sind. Entsprechende Ausgänge
der NOR-Schaltkreise 72 und 73 sind auf den L-Pegel
fixiert. Mithin wird die Eingabe des Sinuswellentaktes, der
von dem NAND-Schaltkreis 12 ausgegeben wird, in den
Rauschunterdrücker 15 verhindert. Da der Takt f₂ nicht von
dem 1/2-Frequenzteiler 17 ausgegeben wird, werden die CPU 1
und die peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 wie vorstehend
beschrieben nicht betrieben. Falls der Mikrocomputer in
diesem Fall in den Wartezustand überführt wird, wird der
Takt nicht dem Rauschunterdrücker 15, dem 1/2-Fre
quenzteiler 17 und einem Verdrahtungsabschnitt
zugeführt, der den Rauschunterdrücker 15 und den
1/2-Frequenzteiler 17 verbindet, obwohl Oszillationsbetrieb
vorherrscht, so daß der Leistungsverbrauch reduziert werden
kann.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der
Takteingabeanschluß 10 ist mit einem Eingangsanschluß des
NAND-Schaltkreises 12 verbunden. Der Ausgabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 12 ist mit dem Taktausgabeanschluß 11,
einem Eingabeanschluß eines NOR-Schaltkreises 70 und einem
Eingabeanschluß eines NAND-Schaltkreises 64 verbunden. Das
invertierte Stopsignal #STP wird im anderen Eingabeanschluß
des NAND-Schaltkreises 12 eingegeben. Das Wartezustand-Aus
wahlsignal SW und das Wartesignal WIT werden dem
NAND-Schaltkreis 20 eingegeben. Der Ausgabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 20 ist mit dem anderen Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 70 über den Inverter 21 verbunden. Ein
Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 70 ist mit dem
anderen Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 64 über
einen Reihenschaltkreis von Invertern 60, 61, 62 und 63
verbunden. Ein Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 64
ist mit dem Eingabeanschluß des 1/2-Frequenzteilers 17 über
den Inverter 65 verbunden. Die Inverter 60, 61, 62, 63 und
65 und der NAND-Schaltkreis 64 stellen den
Rauschunterdrücker 15 bereit. Der Aufbau des fünften
Ausführungsbeispiels ist in anderen Punkten mit demjenigen
der Fig. 7 übereinstimmend. Gleich aufgebaute Teile sind
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Nachstehend wird ein Betrieb dieses Mikrocomputers
beschrieben. Falls der Schaltkreis 88 zur Oszillation
betrieben wird, ist das Stopsignal STP auf den L-Pegel
eingestellt, das heißt, das invertierte Stopsignal #STP ist
auf den H-Pegel eingestellt. Mithin ist der
NAND-Schaltkreis 12 in einen Betriebszustand überführt, so daß
der Takt des Takteingabeanschlusses 10 zu jedem
Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 70 und des
NAND-Schaltkreises 64 über den NAND-Schaltkreis 12 eingegeben
wird. Zudem ist, wenn der Mikrocomputer sich nicht in dem
Wartezustand befindet, das Wartesignal WIT auf den L-Pegel
eingestellt, wodurch die Ausgabe des NAND-Schaltkreises 20
auf den H-Pegel überführt ist und die Ausgabe WIT₁ des
Inverters 21 auf den L-Pegel eingestellt ist. Dann gibt,
wenn ein Takt mit L-Pegel einem Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 70 eingegeben wird, der NOR-Schaltkreis 70
einen Takt mit H-Pegel aus. Dieser Takt wird
aufeinanderfolgend an den Invertierern 60, 61, 62 und 63
invertiert und auf den H-Pegel eingestellt, um an den
anderen Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 64
eingegeben zu werden. Der Takt mit dem H-Pegel wird von dem
NAND-Schaltkreis 64 ausgegeben und dann an dem Inverter 65
auf den L-Pegel invertiert. Auf diese Weise wird der Takt Φx,
von dem Rauschen entfernt wurde, dem 1/2-Frequenzteiler
17 eingegeben.
Wenn ein Takt mit H-Pegel einem Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 70 eingegeben wird, wird von dem
NOR-Schaltkreis 70 ein Takt mit L-Pegel ausgegeben und
sequentiell durch die Invertierer 60, 61, 62 und 63 auf den
L-Pegel invertiert. Der Takt wird im anderen
Eingabeanschluß des AND-Schaltkreises 64 eingegeben,
welcher wiederum den Takt mit dem L-Pegel ausgibt. Der Takt
wird weiter an dem Invertierer 65 invertiert, um auf den
H-Pegel eingestellt zu werden. Der Takt Φx, von dem Rauschen
auf diese Weise entfernt ist, wird dem 1/2-Frequenzteiler
17 eingegeben. Dann wird, auf die gleiche Weise wie
vorstehend beschrieben, der Takt f₂ von-dem
1/2-Frequenzteiler 17 ausgegeben. Der Takt wird der CPU 1 und
den peripheren Schaltkreisen 2 . . . 2 zugeführt, wodurch
beide, die CPU 1 und die peripheren Schaltkreise 2 . . . 2,
angesteuert werden.
In der Zwischenzeit, wenn das Wartezustand-Aus
wahlsignal SW und das Wartesignal WIT beide auf den
H-Pegel eingestellt sind, wird die Ausgabe des
NAND-Schaltkreises 20 auf den L-Pegel eingestellt und die
Ausgabe WIT₁ des Inverters 21 auf den H-Pegel eingestellt.
Mithin wird die Ausgabe des NOR-Schaltkreises 70 auf den
L-Pegel fixiert und die Ausgabe des NAND-Schaltkreises 64 auf
den H-Pegel fixiert. Somit wird der von dem NAND-Schalt
kreis aus gegebene Takt hinsichtlich der Eingabe an
den 1/2-Frequenzteiler 17 unterbrochen, mit dem Ergebnis,
daß der Takt f₂ nicht ausgegeben wird und der Betrieb der
CPU 1 und der peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 eingestellt
wird. In diesem Fall wird ähnlich, wie bei der Plazierung
des Mikrocomputers in den Wartezustand, die Zufuhr des
Taktes zu dem Rauschunterdrücker 15 und dem
1/2-Frequenzteiler 17 eingestellt, obwohl der
Oszillationsbetrieb andauert, und der Betrieb des
Rauschunterdrückers 15 und des 1/2-Frequenzteilers 17 ist
eingestellt. Mithin kann die zu verbrauchende Leistung
reduziert werden.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt. Der Takteingabeanschluß 10 ist mit einem
Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 12 verbunden,
während der Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 12 mit
dem Taktausgabeanschluß 11 und einem Eingabeanschluß eines
NOR-Schaltkreises 76 verbunden ist. Das invertierte
Stopsignal #STP wird dem anderen Eingabeanschluß des
NAND-Schaltkreises 12 zugeführt. Das Wartezustand-Auswahlsignal
SW und das Wartesignal WIT werden dem NAND-Schaltkreis 21
eingegeben. Der Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 20
ist mit einem Eingabeanschluß des Inverters 21 verbunden.
Ein Ausgabeanschluß des Inverters 21 ist mit dem anderen
Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 76 verbunden. Ein
Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 76 ist mit dem
Eingabeanschluß des 1/2-Frequenzteilers 17 über einen
Schaltkreis aus dem Widerstand 68 und Invertierern 66 und
67 verbunden, die in dieser Reihenfolge in Reihe
verschaltet sind. Ein Verbindungsabschnitt zwischen dem
Widerstand 68 und dem Inverter 67 ist über die Kapazität 69
geerdet. Der Widerstand 68, die Invertierer 66 und 67 und
die Kapazität 69 stellen den Rauschunterdrücker 15 bereit.
Die anderen Punkte hinsichtlich des Aufbaus des
sechsten Ausführungsbeispiels sind die gleichen wie in Fig.
7. Gleiche Aufbauteile sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
Nachstehend wird ein Betrieb des Mikrocomputers
beschrieben. Falls der Schaltkreis 88 zur Oszillation
betrieben wird, ist das Stopsignal STP auf den L-Pegel
eingestellt bzw. das invertierte Stopsignal #STP auf den
H-Pegel eingestellt. Mithin wird der NAND-Schaltkreis 12 in
einen Zustand überführt, in dem dieser zur Übermittlung des
Signals in der Lage ist, so daß der Takt des
Takteingabeanschlusses 10 einem Eingabeanschluß des
NOR-Schaltkreises 76 über den NAND-Schaltkreis 12 eingegeben
wird. Wenn der Mikrocomputer nicht in den Wartezustand
überführt ist, ist das Wartesignal WIT auf den L-Pegel
eingestellt. Mithin ist die Ausgabe des NAND-Schaltkreises
20 auf den H-Pegel eingestellt und die Ausgabe WIT₁ des
Inverters 21 ist auf den L-Pegel eingestellt. Falls der
einem Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises 76 eingegebene
Takt den L-Pegel aufweist, wird die Ausgabe zu einem
H-Pegel. Wenn der einem Eingabeanschluß des NOR-Schaltkreises
76 eingegebene Takt auf den H-Pegel eingestellt ist, ist
die Ausgabe des NOR-Schaltkreises 76 der L-Pegel. Der von
dem NOR-Schaltkreis 76 ausgegebene Takt wird im 1/2-Fre
quenzteiler 17 zugeführt, nachdem die Rauschkomponenten
durch den Rauschunterdrücker 15 entfernt sind. Dann wird
auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben der Takt
f₂ von dem 1/2-Frequenzteiler 17 ausgegeben, so daß die CPU
1 und die peripheren Schaltkreise 2 . . . 2 betrieben werden.
In der Zwischenzeit wird, wenn das Wartezustand-Aus
wahlsignal SW und das Wartesignal WIT beide auf den
H-Pegel eingestellt sind, die Ausgabe des NAND-Schaltkreises
20 auf den L-Pegel eingestellt und die Ausgabe WIT₁ des
Inverters 21 auf den H-Pegel eingestellt. Mithin wird die
Ausgabe des NOR-Schaltkreises 76 auf den L-Pegel fixiert.
Dann wird die Eingabe des von dem NAND-Schaltkreis 12
ausgegebenen Taktes an den 1/2-Frequenzteiler 17
unterbrochen, wodurch der Takt f₂ nicht ausgegeben wird und
der Betrieb der CPU 1 und der peripheren Schaltkreise 2 . . . 2
wird eingestellt. Falls in diesem Fall der Mikrocomputer
dann in den Wartezustand überführt wird, wird die Zufuhr
des Taktes zu dem Rauschunterdrücker 15 und dem
1/2-Frequenzteiler 17 während des Oszillationsbetriebs
eingestellt. Mit dem eingestellten Betrieb des
Rauschunterdrückers 15 und des 1/2-Frequenzteilers 17 ist
der Leistungsverbrauch reduziert.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines
wesentlichen Teils eines Mikrocomputers gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Der
Takteingabeanschluß 10 ist mit Eingabeanschlüssen des
getakteten Inverters 40 und einem getakteten Inverter 42
(einem vierten Torschaltkreis) und einem Eingabeanschluß
des NAND-Schaltkreises 13 verbunden. Ausgabeanschlüsse der
getakteten Inverter 40 und 42 sind mit dem
Taktausgabeanschluß 11 und dem Ausgabeanschluß des
getakteten Inverters 43 verbunden. Das invertierte
Anschlußzustand-Auswahlsignal #SD wird dem Eingabeanschluß
des Inverters 43 eingegeben.
Das Stopsignal STP und das Oszillationszustand-Aus
wahlsignal SE werden dem NOR-Schaltkreis 24 eingegeben.
Der Ausgabeanschluß des NOR-Schaltkreises 24 ist mit einem
Eingabeanschluß eines NAND-Schaltkreises 46 (einem fünften
Torschaltkreis), dem Eingabeanschluß des Inverters 44 und
dem Steueranschluß des getakteten Inverters 40 verbunden.
Ein invertiertes Steuereffektivitäts-Auswahlsignal #SK wird
dem anderen Eingabeanschluß des NAND-Schaltkreises 46
eingegeben. Ein Ausgabeanschluß des NAND-Schaltkreises 46
ist mit einem Eingabeanschluß eines Invertierers 47
verbunden, dessen Ausgabeanschluß mit einem Steueranschluß
des getakteten Inverters 42 verbunden ist. Der
Ausgabeanschluß des Inverters 44 ist mit dem Steueranschluß
des getakteten Inverters 43 verbunden. Die
Ansteuereffektivität des getakteten Inverters 42 ist größer
als diejenige der getakteten Inverter 40 und 43, wobei die
Ansteuereffektivitäten der getakteten Inverter 40 und 43 im
wesentlichen gleich zueinander ausgewählt sind.
Tatsächlich ist die Summe der Ansteuereffektivitäten
der getakteten Inverter 40 und 42 in Fig. 10 so
eingestellt, daß diese gleich der Ansteuereffektivität des
getakteten Inverters 40 ist, der in Fig. 4 gezeigt ist.
Die anderen Punkte hinsichtlich des Aufbaus sind
gleich denjenigen, die in Fig. 4 gezeigt sind, und gleiche
Aufbauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Nachstehend wird ein Betrieb des Mikrocomputers
beschrieben. Ein Betrieb, bei dem einem Anschlußzustand-Aus
wahlsignal SD die Ausgabe an den Taktausgabeanschluß 11
oder nicht mittels des Oszillationszustands-Auswahlsignals
SE ermöglicht wird, ist die gleiche wie der Betrieb des in
Fig. 4 gezeigten Mikrocomputers.
Wenn beide, das Oszillationszustands-Auswahlsignal SE
und das Stopsignal STP, auf den L-Pegel eingestellt sind
und das invertierte Ansteuereffektivitäts-Auswahlsignal #SK
auf den H-Pegel eingestellt ist, um die
Ansteuereffektivität zu erhöhen, ist die Ausgabe des
NOR-Schaltkreises 24 auf den H-Pegel eingestellt und die
Ausgabe des NAND-Schaltkreises 46 auf den L-Pegel
eingestellt, sowie die Ausgabe des Inverters 47 auf den
H-Pegel eingestellt. Als Konsequenz werden die getakteten
Inverter 40 und 42 in einen Zustand überführt, bei dem die
Übermittlung eines Signals möglich ist, und die Ausgabe des
Inverters 44 wird auf den L-Pegel eingestellt. Mithin zeigt
der getaktete Inverter 43 eine nicht definierte Ausgabe
(floating output) und der externe Oszillationsschaltkreis
88 wird mit einer größeren Ansteuereffektivität durch die
getakteten Inverter 40 und 42 angesteuert, so daß der
Oszillationsbetrieb in kurzer Zeit stabilisiert ist. Wenn
der Oszillationsbetrieb stabilisiert ist, wobei das
invertierte Ansteuereffektivitäts-Auswahlsignal #SK auf den
L-Pegel eingestellt ist, wird die Ausgabe des NOR-Schalt
kreises 46 auf den H-Pegel eingestellt und die
Ausgabe des Inverters 47 wird auf den L-Pegel eingestellt,
so daß der getaktete Inverter 42 in einen Zustand einer
nicht definierten Ausgabe überführt wird, wodurch der
Oszillationsbetrieb durch den getakteten Inverter 40 mit
einer geringen Ansteuereffektivität fortgesetzt wird.
Mit anderen Worten ist es möglich, den Mikrocomputer
in zwei Zustände zu überführen, das heißt, in einen Zustand
großer Effektivität und einen Zustand geringer
Effektivität. In dem Zustand großer Effektivität sind zwei
getaktete Inverter 40 und 42 beide auf einen Zustand
eingestellt, bei dem diese in der Lage sind, ein Signal zu
übermitteln, und zwar in Abhängigkeit von einem Zustand des
invertierten Ansteuereffektivitäts-Auswahlsignals #SK. In
dem Zustand geringer Effektivität wird lediglich der
getaktete Inverter 40 in einen Zustand überführt, in dem
dieser in der Lage ist, ein Signal zu übermitteln. Im
allgemeinen ist die große Ansteuereffektivität
erforderlich, wenn die Leistung zugeführt wird oder wenn
der Oszillationsbetrieb begonnen wird, beispielsweise, wenn
der Oszillationsbetrieb von dem eingestellten Zustand
wieder aufgenommen wird. Nachdem der Oszillationsbetrieb
stabilisiert ist, ist allerdings eine große
Ansteuereffektivität nicht erforderlich. Daher wird der
getaktete Inverter 40 mit einer geringeren
Ansteuereffektivität betrieben, nachdem der
Oszillationsbetrieb stabilisiert ist, um den
Leistungsverbruch zu reduzieren.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, in dem die getakteten
Inverter 40, 42 und 43 gemäß Fig. 10 durch MOS-Transistoren
bereitgestellt sind. Zwischen der Leistungsquelle VCC und
der definierten Leistungsquelle VSS ist ein
Reihenschaltkreis von P-Kanal-Transistoren 220 und 221 und
N-Kanal-Transistoren 223 und 224 angeordnet. Zudem ist ein
Reihenschaltkreis von P-Kanal-Transistoren 210 und 211 und
N-Kanal-Transistoren 213 und 214 angeordnet. Zudem ist ein
Reihenschaltkreis von P-Kanal-Transistoren 230 und 231 und
N-Kanal-Transistoren 233 und 234 angeordnet. Jeder Gate-An
schluß der P-Kanal-Transistoren 220 und 210 und N-Kanal-Tran
sistoren 224 und 214 ist mit dem Takteingabeanschluß 10
verbunden.
Gate-Anschlüsse des P-Kanal-Transistors 230 und des
N-Kanal-Transistors 234 sind gemeinsam verbunden. Das
invertierte Anschlußzustand-Auswahlsignal #SD wird dem
gemeinsamen Gate-Anschluß zugeführt. Jeder Gate-Anschluß
des N-Kanal-Transistors 213 und des P-Kanal-Transistors 231
ist mit dem Eingabeanschluß des Inverters 44 verbunden
(siehe Fig. 10). Jeder Gate-Anschluß des T-Kanal-Tran
sistors 221 und des N-Kanal-Transistors 223 ist mit dem
Ausgabeanschluß des Inverters 47 verbunden (siehe Fig. 10).
Jeder Gate-Anschluß des P-Kanal-Transistors 211
und des N-Kanal-Transistors 233 ist mit dem Ausgabeanschluß des
Inverters 44 verbunden (siehe Fig. 10). Ein
Verbindungsabschnitt zwischen dem P-Kanal-Transistor 221
und dem N-Kanal-Transistor 223, ein Verbindungsabschnitt
zwischen dem P-Kanal-Transistor 211 und dem N-Kanal-Tran
sistor 213 und ein Verbindungsabschnitt zwischen dem
P-Kanal-Transistor 231 und dem N-Kanal-Transistor 233 sind
gemeinsam mit dem Taktausgabeanschluß 11 verbunden. Die
P-Kanal-Transistoren 220 und 221 und- N-Kanal-Transistoren 223
und 224 stellen den getakteten Inverter 42 bereit. Die
P-Kanal-Transistoren 210 und 211 und N-Kanal-Transistoren 213
und 214 stellen den getakteten Inverter 40 bereit. Die
P-Kanal-Transistoren 230 und 231 und N-Kanal-Transistoren 233
und 234 stellen den getakteten Inverter 43 bereit.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist der Mikrocomputer so aufgebaut, daß das Wartezustand-Aus
wahlsignal SW, das Stop-Wiederanlauf-Auswahlsignal SS
und das Oszillationszustand-Auswahlsignal SE von dem in
Fig. 18 gezeigten Register ausgegeben werden, welches in
dem Mikrocomputer vorgesehen ist, und die Signale sind
durch Änderung des Speicherzustandes der Signale durch
Einschreiben seitens der CPU variabel. Beispielsweise kann
ein Auswahlsignal (Zustandsauswahl) von einem
Eingabeanschluß 300, wie in Fig. 12 gezeigt ist, einem
Eingabepuffer 301 eingegeben werden und nach Durchlauf
durch einen vorbestimmten Steuerschaltkreis oder direkt als
das vorstehende Auswahlsignal ausgegeben werden. Wenn das
Register in dem Mikrocomputer verwendet wird, besteht die
Gefahr, daß der Speicherzustand durch elektrische Störungen
geändert wird, die von dem Signaleingabeanschluß, dem
Spannungsquellenanschluß oder ähnlichem zu dem
Mikrocomputer übertragen wurden, oder ein Fehler beim
Schreiben in das Register aufgrund eines Fehlbetriebs der
CPU kann auftreten. Daher ist es hinsichtlich der
Sicherheit vorzuziehen, entsprechend einem Eingabezustand
an dem Eingabeanschluß 300 ein extrem wichtiges Signal zum
Ansteuern des Mikrocomputers auszuwählen, beispielsweise
zum Einstellen des Oszillationsbetriebs oder zum Einstellen
der Taktzufuhr, als dieses mittels des Registers
auszuwählen.
Tatsächlich wird in den vorstehenden
Ausführungsbeispielen der hinsichtlich der Wellenform
geringfügig verzerrte Takt, der dem Takteingabesignal
eingegeben wird, der CPU zugeführt. Allerdings ist klar,
daß der gleiche Effekt erreicht werden kann, wenn der dem
Taktausgabeanschluß zugeführte Takt der CPU zugeführt wird.
Ein Mikrocomputer ist so aufgebaut, daß ein
Oszillationszustand-Auswahlsignal, das anzeigt, ob ein
einem ersten Taktanschluß eingegebener Takt ein durch einen
Taktgeneratorschaltkreis erzeugter Takt ist, einem ersten
Torschaltkreis übermittelt wird, der zwischen dem ersten
Taktanschluß und einem zweiten Taktanschluß angeordnet ist,
und der erste Torschaltkreis in einen Übertragungszustand
überführt wird, wenn das Oszillationszustands-Auswahlsignal
sich in einem ersten Zustand befindet, während der erste
Torschaltkreis in einen Zustand überführt wird, in dem
dieser zur Übermittlung eines Signals nicht in der Lage
ist, wenn das Oszillationszustands-Auswahlsignal sich in
einem zweiten Zustand befindet.
Claims (7)
1. Mikrocomputer, bei dem ein erster Taktanschluß
(10) und ein zweiter Taktanschluß (11), mit denen ein
Taktgeneratorschaltkreis (88) zu verbinden ist, und ein
zwischen den Anschlüssen (10, 11) vorgesehener erster
Torschaltkreis (12) vorgesehen sind, und eine CPU (1) auf
der Basis eines dem ersten Taktanschluß (10) eingegebenen
Taktes betrieben wird, mit
einem zweiten Torschaltkreis (24) zum Zuführen eines ersten Signals an den ersten Torschaltkreis (12), das ein logisches ODER eines Stopsignals (STP) zum Einstellen einer Oszillation eines Taktes ist, und eines Oszillationszustands-Auswahlsignals (SE), das anzeigt, ob der dem ersten Taktanschluß (10) zugeführte Takt ein durch den Taktgeneratorschaltkreis (88) erzeugter Takt ist,
wobei der erste Torschaltkreis (12) in einen Übertragungszustand überführt wird, bei dem dem Taktgeneratorschaltkreis (88) ein Oszillationsbetrieb ermöglicht ist, wenn das erste Signal sich auf einem ersten Pegel befindet, und in einen Zustand überführt wird, bei dem die Übermittlung eines Signals nicht ermöglicht ist, wenn das erste Signal sich auf einem zweiten Pegel befindet.
einem zweiten Torschaltkreis (24) zum Zuführen eines ersten Signals an den ersten Torschaltkreis (12), das ein logisches ODER eines Stopsignals (STP) zum Einstellen einer Oszillation eines Taktes ist, und eines Oszillationszustands-Auswahlsignals (SE), das anzeigt, ob der dem ersten Taktanschluß (10) zugeführte Takt ein durch den Taktgeneratorschaltkreis (88) erzeugter Takt ist,
wobei der erste Torschaltkreis (12) in einen Übertragungszustand überführt wird, bei dem dem Taktgeneratorschaltkreis (88) ein Oszillationsbetrieb ermöglicht ist, wenn das erste Signal sich auf einem ersten Pegel befindet, und in einen Zustand überführt wird, bei dem die Übermittlung eines Signals nicht ermöglicht ist, wenn das erste Signal sich auf einem zweiten Pegel befindet.
2. Mikrocomputer nach Anspruch 1, mit einem dritten
Torschaltkreis (43), dessen Ausgabeanschluß mit dem zweiten
Taktanschluß (11) verbünden ist und der in einen nicht
definierten Zustand überführt werden kann, wobei
auch der erste Torschaltkreis (12) in den nicht definierten Zustand überführt werden kann,
der zweite Torschaltkreis (24) das erste Signal dem ersten Torschaltkreis (12) und dem dritten Torschaltkreis (43) zuführt,
wenn sich das erste Signal auf dem ersten Pegel befindet, der erste Torschaltkreis (12) in dem Übertragungszustand und der dritte Torschaltkreis (43) in den nicht definierten Zustand überführt ist, und
wenn das erste Signal sich auf dem zweiten Pegel befindet, der erste Torschaltkreis (12) in den nicht definierten Zustand und der dritte Torschaltkreis (43) in den Übertragungszustand überführt ist.
auch der erste Torschaltkreis (12) in den nicht definierten Zustand überführt werden kann,
der zweite Torschaltkreis (24) das erste Signal dem ersten Torschaltkreis (12) und dem dritten Torschaltkreis (43) zuführt,
wenn sich das erste Signal auf dem ersten Pegel befindet, der erste Torschaltkreis (12) in dem Übertragungszustand und der dritte Torschaltkreis (43) in den nicht definierten Zustand überführt ist, und
wenn das erste Signal sich auf dem zweiten Pegel befindet, der erste Torschaltkreis (12) in den nicht definierten Zustand und der dritte Torschaltkreis (43) in den Übertragungszustand überführt ist.
3. Mikrocomputer nach Anspruch 2 mit
einem vierten Torschaltkreis (42), der parallel mit
dem ersten Torschaltkreis (12) verbunden ist und in den
nicht definierten Zustand überführbar ist, und
einem fünften Torschaltkreis (46) zum Zuführen zu dem vierten Torschaltkreis (42) eines zweiten Signals, das ein logisches ODER des ersten Signals ist, und eines Ansteuereffektivitäts-Auswahlsignals (SK) zum Auswählen einer Ansteuereffektivität für den Taktgeneratorschaltkreis (88),
wobei der vierte Torschaltkreis (42) in den Übertragungszustand überführt wird, wenn das zweite Signal auf dem ersten Pegel liegt, und in den nicht definierten Zustand überführt wird, wenn das Signal auf dem zweiten Pegel liegt.
einem fünften Torschaltkreis (46) zum Zuführen zu dem vierten Torschaltkreis (42) eines zweiten Signals, das ein logisches ODER des ersten Signals ist, und eines Ansteuereffektivitäts-Auswahlsignals (SK) zum Auswählen einer Ansteuereffektivität für den Taktgeneratorschaltkreis (88),
wobei der vierte Torschaltkreis (42) in den Übertragungszustand überführt wird, wenn das zweite Signal auf dem ersten Pegel liegt, und in den nicht definierten Zustand überführt wird, wenn das Signal auf dem zweiten Pegel liegt.
4. Mikrocomputer nach einem der vorstehenden
Ansprüche mit:
einer Zähleinrichtung (31) zum Zählen von dem ersten Taktanschluß (10) seit Beginn oder Wiederaufnahme der Zufuhr von Takten eingegebenen Takten, und
einem sechsten Torschaltkreis (22) zum Zuführen eines Taktes zu der CPU (1),
wobei der sechste Torschaltkreis (22) in dem Nichtübertragungszustand gehalten wird, bis die Zähleinrichtung (31) eine vorbestimmte Zahl gezählt hat, wenn sich das Oszillationszustand-Auswahlsignal (SE) auf einem ersten Pegel befindet, und in den Übertragungszustand überführt wird, wenn das Oszillationszustands-Auswahlsignal (SE) sich auf dem zweiten Pegel befindet.
einer Zähleinrichtung (31) zum Zählen von dem ersten Taktanschluß (10) seit Beginn oder Wiederaufnahme der Zufuhr von Takten eingegebenen Takten, und
einem sechsten Torschaltkreis (22) zum Zuführen eines Taktes zu der CPU (1),
wobei der sechste Torschaltkreis (22) in dem Nichtübertragungszustand gehalten wird, bis die Zähleinrichtung (31) eine vorbestimmte Zahl gezählt hat, wenn sich das Oszillationszustand-Auswahlsignal (SE) auf einem ersten Pegel befindet, und in den Übertragungszustand überführt wird, wenn das Oszillationszustands-Auswahlsignal (SE) sich auf dem zweiten Pegel befindet.
5. Mikrocomputer nach einem der vorstehenden
Ansprüche, mit:
einem siebten Torschaltkreis (13) zum Zuführen zu der CPU (1) eines dem ersten Taktanschluß (10) oder dem zweiten Taktanschluß (11) übermittelten Taktes, und
einem AND-Torschaltkreis (120) zum Zuführen zu dem siebten Torschaltkreis eines Signals, das ein logisches UND eines Wartesignals (WIT) ist, zum Einstellen des Betriebs der CPU (1) und eines Wartezustand-Auswahlsignals (SW) zum Auswählen des Einstellens oder des Nichteinstellens des Betriebs von peripheren Schaltkreisen (2),
wobei der siebte Torschaltkreis (13) in den Übertragungszustand überführt wird, wenn das Wartezustand-Aus wahlsignal (SW) oder das Wartesignal (WIT) sich auf dem ersten Pegel befindet, und in den Nichtübertragungszustand überführt wird, wenn beide, das Wartezustand-Auswahlsignal (SW) und das Wartesignal, sich auf dem zweiten Pegel befinden.
einem siebten Torschaltkreis (13) zum Zuführen zu der CPU (1) eines dem ersten Taktanschluß (10) oder dem zweiten Taktanschluß (11) übermittelten Taktes, und
einem AND-Torschaltkreis (120) zum Zuführen zu dem siebten Torschaltkreis eines Signals, das ein logisches UND eines Wartesignals (WIT) ist, zum Einstellen des Betriebs der CPU (1) und eines Wartezustand-Auswahlsignals (SW) zum Auswählen des Einstellens oder des Nichteinstellens des Betriebs von peripheren Schaltkreisen (2),
wobei der siebte Torschaltkreis (13) in den Übertragungszustand überführt wird, wenn das Wartezustand-Aus wahlsignal (SW) oder das Wartesignal (WIT) sich auf dem ersten Pegel befindet, und in den Nichtübertragungszustand überführt wird, wenn beide, das Wartezustand-Auswahlsignal (SW) und das Wartesignal, sich auf dem zweiten Pegel befinden.
6. Mikrocomputer nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
mit:
einem siebten Torschaltkreis (13) zum Zuführen zu der CPU (1) eines dem ersten Taktanschluß (10) oder dem zweiten Taktanschluß (11) übermittelten Taktes,
wobei der siebte Torschaltkreis (13) in den Übertragungszustand überführt wird, wenn ein Wartesignal (WIT) zum Einstellen des Betriebs der CPU (1) sich auf dem ersten Pegel befindet, und in den Nichtübertragungszustand überführt wird, wenn das Wartesignal (WIT) sich auf dem zweiten Pegel befindet.
einem siebten Torschaltkreis (13) zum Zuführen zu der CPU (1) eines dem ersten Taktanschluß (10) oder dem zweiten Taktanschluß (11) übermittelten Taktes,
wobei der siebte Torschaltkreis (13) in den Übertragungszustand überführt wird, wenn ein Wartesignal (WIT) zum Einstellen des Betriebs der CPU (1) sich auf dem ersten Pegel befindet, und in den Nichtübertragungszustand überführt wird, wenn das Wartesignal (WIT) sich auf dem zweiten Pegel befindet.
7. Mikrocomputer nach Anspruch 5, mit einem
Eingabeanschluß zum Eingeben eines Oszillationszustand-Aus
wahlsignals (SE) oder einem Eingabeanschluß zum Eingeben
eines Wartezustand-Auswahlsignals (SW).
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